生化大题问答题含答案解析-大全精华必备

．什么是生物化学？它的研究对象和目的是什么？答：①生物化学是研究生物体内化学分子和化学反应的基础生命科学，从分子水平探讨生命现象的本质。

②生物化学的研究对象是生物体的分子，研究目的是从分子水平探讨生命现象的本质。

2．什么是分子生物学？它与生物化学的关系是什么？答：①分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的科学。

②分子生物学是生物化学的重要组成部分，是生物化学的发展和延续。

3．当代生物化学与分子生物学研究的主要内容是什么？生物化学与分子生物学和医学的关系是什么？答：①当代生物化学与分子生物学研究的主要内容是：生物分子的结构和功能、物质代谢及其调节、基因信息传递及其调控等三方面。

②生物化学与分子生物学是重要的医学基础学科，与医学的发展密切相关、相互促进。

各种疾病发病机制的阐明，诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施，无一不依据生物化学与分子生物学的理论和技术。

生物化学与分子生物学的发展必将对基础医学、临床医学、预防医学、护理学、影像学、检验学和药学等领域产生重大影响。

蛋白质1．生物样品的含氮量能表示其蛋白质含量，为什么？试验中是如何计算的。

答：由于蛋白质是体内的主要含氮物，且平均含氮量为16%，因此测定生物样品的含氮量就可以按照下列公式推算出蛋白质的大致含量：每克样品含氮克数×6.25×100=100g样品中蛋白质含量（g%）2．什么是蛋白质的两性解离？利用此性质分离纯化蛋白质的常用方法有哪些？答：蛋白质分子除了两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，如谷氨酸残基中的γ-羧基、天冬氨酸残基中的β-羧基、赖氨酸残基中的ε-氨基、精氨酸残基中的胍基和组氨酸残基中的咪唑基，在一定的pH条件下均可解离成带负电荷或正电荷的基团，此种性质称蛋白质的两性解离。

利用蛋白质的两性解离性质分离纯化蛋白质的常用方法有用电泳法和离子交换层析法。

3．简述蛋白质的一、二、三、四级结构的概念及其维持稳定的化学键。

答：①蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中，从N-端到C-端的氨基酸排列顺序。

维系蛋白质一级结构稳定的主要化学键是肽键，有些蛋白质还包括二硫键。

②蛋白质的二级结构是指蛋白质某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子即N（氨基氮）Cα（α-碳原子）（C羰基碳）的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

蛋白质二级结构包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。

维持蛋白质二级结构稳定的主要化学键是氢键。

③蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链所有原子在三维空间的排列位置。

维持蛋白质三级结构稳定的化学键主要靠次级键，如疏水键、盐键、氢键和Van der Waals力（范德华力）等。

④两条或多条肽链组成的蛋白质分子中，每一条具有完整三级结构的多肽链，称为蛋白质的亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间分布，并以非共价键相连接。

蛋白质分子中各亚基的空间分布及各亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

维持蛋白质四级结构稳定的化学键主要是氢键和离子键。

4．举例说明蛋白质变性与沉淀的关系。

答：蛋白质的变性是指在某些理化因素作用下，蛋白质严密的空间构象破坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变（如溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失）和生物学活性丧失的现象。

蛋白质变性后，疏水侧链暴露在外，肽链融汇相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。

蛋白质从溶液中析出的现象，称为蛋白质沉淀。

综上所述可以看出，①变性蛋白质易于沉淀，但变性蛋白质不一定沉淀。

例如，将牛奶煮沸，牛奶中的酪蛋白变性了，但并没有析出，说明其并未沉淀。

②沉淀蛋白质大多数是变性蛋白质，但有时蛋白质发生沉淀并不变性。

例如，中性盐沉淀蛋白质时，蛋白质可以析出，成为整齐的结晶，说明其并未变性。

5．常用的分离纯化蛋白质的方法有哪几种？各自的作用原理是什么？答：①常用的分离纯化蛋白质的方法有透析、盐析、电泳、层析及超速离心等。

②透析是利用透析袋把大分子蛋白质和小分子化合物分开的方法，其原理主要是依据分子量不同进行分离。

盐析的原理是将中性盐加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和且水化膜被破坏，导致蛋白质在水溶液中的稳定因素去除而沉淀。

电泳原理是利用蛋白质为两性电解质，在高于或低于其pI的溶液中带电，带电的蛋白质粒子在电场中能向着与其电荷相反的电极方向移动，泳动速度与蛋白质所带电荷及分子量等有关。

层析原理是利用待分离蛋白溶液（流动相）经过一种固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，将待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同的速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。

有多种层析方法，分子筛又称凝胶过滤，是层析的一种，是将层析柱内填满带有小孔的颗粒（一般由葡聚糖制成），蛋白质溶液加于顶部，任其往下渗漏，小分子蛋白质进入孔内，因而在柱中滞留时间较长，大分子蛋白质不能进入孔内而径直流出，因而不同大小的蛋白质得以分离。

超速离心原理是利用不同蛋白质的分子大小、密度、形态各不相同，在离心场中沉降系数不同而达到分离的目的。

6．举例说明蛋白质一级结构、空间结构与功能之间的关系。

答：第一，蛋白质的一级结构是空间构象与功能的基础。

①蛋白质一级结构是空间构象的基础，空间构象遭到破坏，但是一级结构未破坏，就有可能回复原来的构象，功能仍存在。

例如，在牛胰核糖核酸酶中加入巯基乙醇和尿素，其空间构象遭到破坏，功能丧失，但是透析去除巯基乙醇和尿素，牛胰核糖核酸酶活性恢复。

②一级结构相似的多肽或蛋白质，空间构象与功能也相似。

例如，不同哺乳类动物的胰岛素一级结构仅有个别氨基酸差异，因而具有相似的空间构象，它们都执行着相同的调节糖代谢的生理功能。

③氨基酸序列提供重要的生物进化信息。

例如，细胞色素C，物种间越接近，则一级结构越相似，其空间构象与功能也越相似。

④蛋白质分子一级结构中起关键作用的氨基酸残基缺失或替代，都会影响空间构象乃至生理功能，甚至导致疾病发生。

例如，正常人血红蛋白β亚基的第6位氨基酸是谷氨酸，而镰刀形贫血患者的血红蛋白中，谷氨酸变成了缬氨酸，即酸性氨基酸被中性氨基酸替代，仅此一个氨基酸之差，原是水溶性的血红蛋白，就聚集成丝，相互粘着导致红细胞变成镰刀状而极易破碎，产生贫血。

第二，蛋白质的功能依赖特定的空间结构。

①蛋白质构象是其功能的基础，构象发生改变，功能活性也随之改变。

例如：肌红蛋白与血红蛋白都是含有血红素辅基的蛋白质，二者都可以结合氧。

肌红蛋白由一条多肽链组成，氧解离曲线为直角双曲线。

血红蛋白具有四个亚基组成的四级结构，氧解离曲线呈S状曲线，各亚基与氧的结合具有正协同效应，所以只有血红蛋白有高效的运输氧的能力。

②蛋白质构象改变可以导致疾病。

例如，老年痴呆症、人纹状体脊髓变性病、疯牛病的蛋白质一级结构都没变，只是空间结构改变就导致了疾病，称为蛋白质构象病。

7．在pH 8的电泳缓冲液中电泳时，为什么血清蛋白向阳极泳动？答：蛋白质是由氨基酸组成，蛋白质分子中含有游离的氨基末端和羧基末端，同时许多氨基酸残基的侧链基团上有可解离的基团，因此蛋白质分子具有两性解离性质。

在不同pH 下，其带电情况不同。

在等电点时，蛋白质为兼性离子，其实效电荷为零，不发生泳动。

蛋白分子在pH小于其等电点的溶液中，呈碱式解离带正电，向负极泳动。

在pH大于其等电点溶液中，呈酸式解离带负电，向正极泳动。

血清中的各种蛋白质的等电点均低于pH7，故在pH8.6缓冲液中，呈酸式解离均带负电荷, 所以电泳时向阳极泳动。

8．简述蛋白质的元素组成特点、分子组成、结构特点和理化性质。

答：第1，蛋白质的元素组成特点：主要有C、H、O、N和S等。

有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。

各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。

测定生物样品的含氮量就可按下式推算出蛋白质大致含量，100克样品中蛋白质的含量( g % )＝每克样品含氮克数×6.25×100第2，蛋白质的分子组成：蛋白质的基本组成单位是20种编码氨基酸，除甘氨酸外，均为L-α-氨基酸，在α-碳原子上连有一个氨基，一个羧基，一个氢原子和一个侧链。

每个氨基酸的侧链各不相同，根据其侧链的结构和理化性质可以分为5类：非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。

第3，蛋白质的结构特点：蛋白质是有许多氨基酸通过肽键相连形成的生物大分子。

具有特定的一级结构和高级结构。

有一条肽链形成的蛋白质只有一、二、三级结构。

有两条或两条以上肽链形成的蛋白质才可能有四级结构。

①一级结构是指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。

主要化学键是肽键，有些蛋白质还包括二硫键。

②二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置。

主要化学键是氢键。

二级结构包括α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲。

肽单元是指参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元，它是形成二级结构的结构基础。

模体是二级结构层次上的局部区域，指在许多蛋白质分子中发现的二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象。

③三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。

主要化学键是次级键，包括疏水键、盐键、氢键和Van der Waals力等。

结构域是三级结构层次上的局部折叠区。

分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密的区域，并各行使其功能，称为结构域。

④四级结构：有些蛋白质分子含有两条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。

各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

主要化学键是次级键中的氢键和离子键。

第4，蛋白质的理化性质：主要有两性解离及等电点、胶体性质、变性、沉淀、凝固、紫外吸收、呈色反应等。

①两性解离及等电点：蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团所以蛋白质具有两性解离性质。

蛋白质是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。

当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点(pI)。

②蛋白质具有胶体性质：蛋白质是生物大分子，分子直径达1～10nm，为胶粒范围之内。

蛋白质胶体颗粒表面多数为亲水基团（表面电荷），可吸引水分子，形成一层水化膜。

表面电荷和水化膜是蛋白质胶体颗粒的两个稳定因素，若被除去，蛋白质极易从溶液中析出。