基础生物化学复习题

基础生物化学复习题《基础生物化学》复习题第一章蛋白质化学1、简述蛋白质的1、2、3、4级结构及维持各级结构的作用力。

蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序以及二硫键的位置。

维持蛋白质一级结构的化学键是肽键。

蛋白质的二级结构是指多肽链主链折叠的有规则重复的构象，不涉及侧链上的原子在空间的排列。

维持二级结构的作用力是主链形成的氢键。

蛋白质的三级结构是指一条多肽链中所有原子和基团的总的三维结构，包括所有主链和侧链的构象。

维持三级结构的作用力主要是次级键，即氢键、范德华力、疏水作用力、离子键等，也包括二硫键。

蛋白质四级结构是指具有三级结构的亚单位通过非工价键彼此缔合在一起的聚集体，维持蛋白质四级结构的作用力是次级键。

2、用实例说明蛋白质的高级结构与功能的关系（1）核糖核酸酶的变性与复性：当天然的核糖核酸酶用变性剂处理后，分子内部的二硫键断裂，肽链失去空间构象呈线形状态时，核糖核酸酶失去催化功能，当除去变性剂后，核糖核酸酶可逐渐恢复原有空间构象，则其催化RNA水解的功能可随之恢复。

（2）血红蛋白的别构效应：血红蛋白是一个含有4个亚基的寡聚蛋白质，具有别构效应，当它未与氧结合时，血红蛋白分子处于紧密型构象状态，不易与氧结合；当氧与血红蛋白分子中1个亚基结合后，会引起该亚基构象改变，这个亚基构象改变又会引起其他3个亚基的构象改变，使整个血红蛋白的结构变得松弛，易于与氧结合，大大加快了氧合速度。

3、名词：氨基酸等电点：使氨基酸处于正负电荷相等即净电荷为零的兼性离子状态时溶液的pH即为该氨基酸的等电点。

盐析：在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐（如饱和硫酸铵），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。

第二章核酸化学4、比较DNA、RNA在化学组成、细胞定位及生物功能上的区别。

DNA和RNA的基本结构单位是核苷酸。

核苷酸由一个含氮碱基（嘌呤或嘧啶），一个戊糖（核糖或脱氧核糖）和一个或几个磷酸组成。

DNA和RNA是多聚核苷酸，核苷酸靠磷酸二酯键彼此连接在一起；RNA中的核苷酸残基含有核糖，其嘧啶碱基一般是尿嘧啶和胞嘧啶，而DNA中其核苷酸含有2′-脱氧核糖，其嘧啶碱基一般是胸腺嘧啶和胞嘧啶。

在RNA和DNA中所含的嘌呤基本上都是鸟嘌呤和腺嘌呤。

DNA分子主要位于核区（原核生物）或细胞核内（真核生物），是基因遗传与表达信息的载体，是生物的主要遗传物质；RNA分子在核区（原核生物）或细胞核内（真核生物）合成，主要在细胞质中发挥其功能，它参与遗传信息的传递和表达过程，在蛋白质的生物合成中起决定作用；此外，RNA还参与基因表达的调控或具有生物催化能力。

5、简述tRNA 、 mRNA、 rRNA 的分布、结构特点及功能。

核糖体RNA (ribosomal RNA，rRNA)与蛋白质结合构成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，所以rRNA的功能是作为核糖体的重要组成成分参与蛋白质的生物合成。

rRNA是细胞中含量最多的一类RNA，种类仅有几种，原核生物中主要有5S rRNA、16S rRNA和23S rRNA三种，真核生物中主要有5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA和28S rRNA四种。

信使RNA（messenger RNA，mRNA），是最少的一类RNA，种类却最多。

mRNA 是以DNA为模板合成的，又是蛋白质合成的模板。

它是携带一个或几个基因信息到核糖体的核酸。

真核mRNA 5`-端有一个“帽子”结构，3`-端具有polyA结构。

转运RNA(transfer RNAs，)是最小的RNA分子。

它的主要功能是在蛋白质生物合成过程中把mRNA的信息准确地翻译成蛋白质中氨基酸顺序的适配器（adapter）分子，具有转运氨基酸的作用，并以此氨基酸命名。

tRNA具有三叶草形二级结构和倒“L”型三级结构，其3’末端为CCA-OH保守序列，分子中含有很多稀有碱基。

6、名词：(1) 增色效应与减色效应：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”；当核苷酸形成核酸或ssDNA 卷曲成双螺旋时，会使A260降低，称减色效应。

（2）DNA的变性与复性：DNA在一定外界条件（变性因素）作用下，氢键断裂，双螺旋解开，形成单链的无规卷曲，这一现象称为变性；缓慢恢复原始条件，变性DNA重新配对恢复正常双螺旋结构的过程。

（3）Tm熔解温度：核酸加热变性过程中，增色效应达到最大值的50%时的温度称为核酸的熔解温度(Tm)或熔点。

第三章酶化学7、简述酶的概念和酶作用的特点。

（1）酶是由活细胞产生的具有催化能力的蛋白质，或以蛋白质为主的生物催化剂（2）酶具有极高的催化效率；（3）酶的催化作用具有高度的底物专一性；（4）酶的催化活性易受外界条件影响；（5）酶的催化活性在细胞内受到严格的调节控制；8、影响酶促反应速度的因素有哪些？它们是如何影响的？（1）底物浓度[S] 对酶反应速度（V）的影响（见下图）：用[S]对V作图，得到一矩形双曲线，当[S]很低时，V 随[S]呈直线上升，表现为一级反应。

当[S]增加到足够大时， V 几乎恒定，趋向于极限，表现为零级反应。

曲线表明，当[S]增加到一定数值后，酶作用出现了饱和状态，此时若要增加 V ，则应增加酶浓度。

（2）酶浓度与反应速度：在底物浓度足够大的条件下，酶浓度与酶促反应速度成正比（见上图）；（3）温度：过高或过低温度均使酶促反应速度下降，只有在最适温度下酶促反应速度才最高；（4）pH：pH影响酶蛋白质中各基团的解离状态，过高或过低pH均使酶促反应速度下降，在最适pH下酶促反应速度才最高；（5）抑制剂：作用于酶活性中心必需基团，引起酶活性下降或丧失，分为可逆抑制和不可逆抑制两种；（6）激活剂：提高酶活性，加快酶促反应速度的物质，包括无机离子、有机小分子或其他具有蛋白质性质的大分子。

9、什么是米氏方程？Km有何意义？米氏方程：v?Vmax??S?Km??S?，描述酶促反应速度与底物浓度间的关系。

当v=Vmax/2时，Km=[S] ；Km是酶的特征常数，其大小反映了酶与底物的亲和力。

10、名词：同工酶：有机体内能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构及性质却有所不同的一组酶。

酶的活性中心：酶分子上直接参与底物结合及催化作用的氨基酸残基的侧链基团根据一定的空间结构组成的区域，称为酶的活性中心。

诱导契合学说：酶的活性中心在结构上具柔性，底物接近活性中心时，可诱导酶蛋白构象发生变化，这样就使使酶活性中心有关基团正确排列和定向，使之与底物成互补形状有机的结合而催化反应进行。

第四章生物氧化11：名词：电子传递链：也称呼吸链、电子传递体系，指代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列传递体最后传递给被激活的氧原子而生成水的全部体系。

氧化磷酸化：也称偶联的磷酸化作用，指伴随着呼吸链的电子传递实现ADP 磷酸化成ATP的过程。

P/O比：指氧化磷酸化过程中每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。

12、简述生物氧化的三个阶段。

（1）大分子降解成基本结构单位，如蛋白质降解为氨基酸。

（2）结构单位分解成共同中间产物（丙酮酸、乙酰CoA等）。

（3）共同中间产物进入三羧酸循环、氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。

13. 简述化学渗透学说解释氧化磷酸化机理的基本要点。

氧化磷酸化机理可用英国科学家Mitchell于1961年提出的化学渗透学说（The chemiosmotic theory）来解释。

该学说的基本要点包括：（1）线粒体内膜必须是完整的、封闭的。

（2）呼吸链在线粒体内膜上进行有序排列。

（3）当电子从NADH+H+或FADH2最终传递给O2时，H+从线粒体内膜内侧被转移到外侧，导致外侧电性趋正、内侧电性趋负（内膜两侧的质子电势梯度），外侧的[H+]高于内侧的（内膜两侧的质子浓度梯度），两种梯度统称为跨内膜的质子电化学势差（?μH+），该值除以法拉第常数F即为质子动力势（pmf）。

（4）内膜外侧的质子不能自由穿过内膜返回内侧。

（5）当外侧质子经过ATP合酶中央的质子通道向内侧转移时，质子动力势驱动ATP合酶柄部相对于头部作旋转运动，推动ATP合酶的头部生成ATP。

14. 什么叫能荷？简述其对代谢的调节作用。

细胞中ATP、ADP和AMP的总量称为腺苷酸库；能荷即指腺苷酸库中高能磷酸基团的数量。

?ATP??0.5?ADP?能荷? ?ATP???ADP???AMP?能荷对代谢的调节作用表现为：能荷数值偏高抑制分解反应，即抑制ATP的产生，促进ATP的利用；能荷数值偏低抑制合成反应，即抑制ATP的消耗。

能荷对代谢的调节作用是通过ATP、ADP和AMP分子对特定反应的限速酶进行“别构调节”来实现的，如：EMP中的磷酸果糖激酶、TCA中的柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶等均被ATP抑制、被ADP和AMP激活。

第五章糖代谢15、名词：糖异生作用：由简单的非糖前体（如丙酮酸）转变为糖的过程。

它不是糖酵解的简单逆转，需绕过糖酵解过程中的三个不可逆反应。

回补反应：补充三羧酸循环中间代谢物供给的反应，例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反应。

底物水平磷酸化：某些底物的高能键氧化断裂，可将能量转移给ADP形成ATP 的过程。

16、简述丙酮酸的5条代谢去路进入TCA 循环，彻底氧化分解乳酸发酵乙醇发酵通过糖异生作用生成糖类通过转氨作用生成丙氨酸17、PPP途径的生物学意义为生物体内的物质合成提供还原剂NADPH；沟通糖代谢与核苷酸、核酸和氨基酸代谢的联系；通过产生一系列中间产物（C3-C7）与光合作用联系；与植物的抗病力密切相关；必要时也可供能；18、简述乳酸通过糖异生作用生成葡萄糖的过程。

乳酸在乳酸脱氢酶的作用下，氧化脱氢为丙酮酸；丙酮酸逆着糖酵解的7步可逆反应，同时还需绕过3个不可逆反应，生成葡萄糖；19、假设植物体内合成1分子豆蔻酸（14碳饱和脂肪酸）所需的能量，分别由葡萄糖在无氧和有氧条件下氧化分解提供，请回答在上述两种情况下，各需要氧化多少分子葡萄糖？合成1分子豆蔻酸需经历6次从头合成反应，因此要消耗6ATP以合成丙二酸单酰CoA（活化的C2单位供体）。

植物在无氧条件下氧化1分子葡萄糖可提供2ATP, 因此需氧化3分子葡萄糖；有氧条件下氧化1分子葡萄糖可提供30ATP，因此在需氧化0.2分子葡萄糖。

第六章脂类代谢20、合成脂肪酸需要哪些原料及能源物质，它们分别来自哪些代谢途径。

答：（1）脂肪酸合成的原料：乙酰CoA 主要来源于：糖代谢?丙酮酸?乙酰CoA（线粒体）脂肪酸β-氧化?乙酰CoA（线粒体）氨基酸氧化分解?乙酰CoA注：线粒体中乙酰CoA转入胞液，须“柠檬酸穿梭”（2）合成的还原力：NADPH（主要来自PPP途径) （3）有两个酶系统参与：乙酰CoA羧化酶：催化乙酰CoA的活化，形成丙二酸单酰CoA；脂肪酸合成酶复合体：催化以丙二酸单酰辅酶A为原料合成软脂酸。