生物化学 作业1

Peptide bond（肽键）：是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的酰胺键。

Primary structure of protein（蛋白质的一级结构）：就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，有被称为氨基酸序列Km value（Km值）：称为米氏常数，Km值等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度，是酶的特征常数之一。

Okazaki fragment（冈崎片段）：DNA复制过程中，两条新生链都只能从5'端向3'端延伸，前导链连续合成，后随链分段合成。

这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段。

Replication（复制）：以亲代DNA分子为模板合成一个新的子代DNA分子的过程，可以保持遗传信息的稳定和高保真
Anti-sense strand（反义链）：在DNA双链中，依照碱基配对原则指导转录生产的RNA的单股连称为模板链，也称为反义链
Protein denaturation（蛋白质变性）：指通过某些物理或化学因素的作用，使蛋白质天然的空间构象破坏，从而引起蛋白质生物学活性丧失，若干理化性质改变
The active site of an enzyme（酶的活性位点）：是指结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。

Citric acid cycle（柠檬酸循环也成为三羧酸循环）：是用于将乙酰-CoA中的乙酰基氧化成二氧化碳和还原当量的酶促反应的循环系统
Glycolysis（糖酵解）：是指在氧气不足条件下，葡萄糖或糖原分解为丙酮酸或乳酸的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。

问答：
1．简述三种主要RNA的生物功能（与蛋白质生物合成的关系）。

mRNA是信使RNA，它将DNA上的遗传信息转录下来，携带到核糖体上，在那里以密码的方式控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，作为蛋白质合成的直接模板。

（2分）
rRNA是核糖体RNA，与蛋白质共同构成核糖体，核糖体不仅是蛋白质合成的场所，还协助或参与了蛋白质合成的起始及肽键的形成。

（2分）
tRNA是转运RNA，与氨基酸形成氨酰－tRNA，tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链的一定位置。

3．说明乙酰CoA在三大代谢中的来路和去向。

（1）葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA→进入TCA循环；
（2）脂肪酸经 －氧化产生乙酰CoA；
（3）在肝脏合成酮体；酮体在肝外组织分解为乙酰CoA；
（4）生酮氨基酸→乙酰CoA；
（5）乙酰CoA→脂肪酸合成。

4．假设某mRNA的序列为：m7GpppC-G’CCAU G’’GGAUCUAAUGC…….AAAAA…..AA-3’。

问：（1）此mRNA是来源于原核细胞还是真核细胞？请说明理由。

（2）此mRNA能否启动翻译？为什么？
（3）链中的UAA可否作为终止密码子？为什么？
（4）链中的G’缺失是否会引起突变？为什么？
（5）链中的G’’缺失是否会引起突变？为什么？
答：（1）此mRNA是源于真核细胞，因为其5’端有帽子结构（在蛋白质的合成时，mRNA5’端有三个连续核苷酸控制合成的起始密码子，在原核生物中通常为AUG，少数情况为GUG，在真核生物中为AUG）
（2）可以。

因为其5’端有起始密码子AUG
（3）链中的UAA不能作为终止密码子。

因为若从AUG开始读码，连续的三联体密码应为：AUG-GGA-UCU-AAU，正好没有终止密码UAA
（4）链中的G’缺失可能会影响核糖体进入mRNA上
（5）链中的G’’缺失也会引起突变，因为其缺失会使得起始密码子的位置发生改变
糖酵解的关键酶：有3个，即己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶，它们催化的反应基本上都是不可逆的。

重要性：6-磷酸果糖激酶-1>丙酮酸激酶>己糖激酶
糖酵解和糖异生的异同：
糖异生是由简单的非糖前体（乳酸、甘油、生糖氨基酸）转变为糖（葡萄糖或糖原）的过程。

糖异生不是糖酵解的简单逆转。

虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应，但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应，绕过酵解过程中不可逆的三个反应。

糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平，其主要器官是肝
丙酮酸→烯醇式丙酮酸磷酸（不可逆过程）
果糖-1,6-二磷酸→果糖-6-磷酸（果糖-1,6-二磷酸酶催化，不可逆反应）
葡萄糖-6-磷酸→葡糖糖（葡萄糖-6-磷酸酶催化，不可逆反应）
糖酵解是指在氧气不足条件下，葡糖糖或糖原分解为丙酮酸的过程，此过程伴有少量的A TP生成。

这一过程是在细胞之中进行，不需要氧气，每一步反应基本都由特异的酶催化。

在缺氧的条件下丙酮酸则可在乳糖酸脱氢酶的催化下，接受磷酸丙糖脱下的氢，被还原为乳糖
葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸（由已糖激酶催化，不可逆过程）
果糖-6-磷酸→果糖-1,6-二磷酸（磷酸果糖激酶-1催化，不可逆过程）
2×烯醇式丙酮酸磷酸→2×丙酮酸（丙酮酸激酶催化，不可逆过程）
氨基酸分解作用
脱氨基的方式：氧化脱氨基、非氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基（以这些方式脱去氨基生成α-酮酸和游离氨）
细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类（a、b、c）。

线粒体内膜中按一定顺序排列的具有电子传递功能的酶复合体，可将代谢物脱下的成对氢原子，通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与分子氧结合成水，这一由多种氧化还原组分构成的传递链称为氧化呼吸链，又称为电子传递链。

呼吸链的组成：1.以NAD+或NADP+为辅酶的脱氢酶类
2.以FAD或FMN为辅酶的脱氢酶类
3.铁硫蛋白
4.泛醌(辅酶Q)
5.细胞色素
5．简述原核生物蛋白质生物合成的过程。

6．根据以下实验结果推断一多肽链的氨基酸序列，要求写出推断过程。

（1）已知氨基酸组成为Ala，Gly2，Lys，Met，Ser，Thr ，Tyr。

（2）胰蛋白酶水解得两个肽段，其氨基酸组成如下：①Ala，Gly ②Gly ，Lys，Met，Ser，Thr ，Tyr
（3）溴化氰水解得两个肽段，其氨基酸组成如下：①Ala，Gly，Lys，Thr ②Gly，Met，Ala，Ser，Tyr
（4）胰凝乳蛋白酶水解得两个肽段，其氨基酸组成如下：①Gly，Tyr ②Ala，Gly，Lys，Met，Ser，Thr
N端氨基酸：Gly，C端氨基酸：Gly（注：胰蛋白酶只断裂Lys和Arg残基的羧基参与的肽键，溴化氰只断裂由Met 的羧基参与形成的肽键，胰凝乳蛋白酶主要切断多肽链中的芳香族氨基酸残基的羧基一侧。

）
7．称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另取0.1mL溶液测酶活力，结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量，请计算：（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。

（2）每克酶制剂的总蛋白含量及总活力。

等电点：在某一种特定PH的溶液中，某物质以两性离子形式存在，所带的正负电荷总数相等，静电荷数为零，在电场中它即不向正极移动也不向负极移动，此时的PH值为该物质的等电点。

pH＞pI 阴离子移向阳极
pH= pI 两性离子不移动
pH＜pI 阳离子移向阴极
酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸
碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸
含硫氨基酸：半胱氨酸、甲硫氨酸
芳香族氨基酸（带苯环）：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸
杂环族氨基酸：组氨酸、脯氨酸
酶的活性中心的特点：
1．酶的结合基团决定酶反应的专一性
2．催化基团决定酶所催化反应的性质，同时也是决定反应的高效性。

3．调控基团，酶分子中一些可与其他分子发生某种程度的结合并引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用的基团。

米氏方程：
K m值的物理意义是酶催化反应速率达到最大反应速率一半时的底物浓度
当酶有几种不同的底物存在时，值最小者为该酶的最适底物
酶抑制剂：有机磷化合物二异丙基氟磷酸能与乙酰胆碱酯酶反应
青霉素通过共价修饰转肽酶使酶失活
DNA双螺旋结构稳定的主要因素：碱基堆积力，大量碱基层层堆积，两相邻碱基的平面十分贴近，于是使双螺旋结构内部形成一个强大的疏水区，与介质中的水分子隔开。

另外，大量存在于DNA分子中的其他次级键也是维持双螺旋结构稳定的因素
DNA的熔解温度：在DNA发生熔解时，将吸光度值增加量达到最大增量一半时的温度T m
T m值愈大，双螺旋结构愈稳定
碱基互补配对原则：亲代的DNA双链，每股链都可以作为模板，按碱基互补配对原则知道DNA新链的合成，这样合成的两个子代DNA分子碱基序列与亲代分子完全一样
DNA复制原则：半保留复制原则、碱基互补配对原则
中心法则：遗传信息从DNA经RNA流向蛋白质的过程
尿素循环和三羧酸循环的共同代谢产物是延胡索酸
冈崎片段：另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链或随后链。

复制中的不连续片段称为冈崎片段
脂肪酸的β-氧化。