生化习题及参考答案

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第一章蛋白质的结构与功能

一、名词解释

1.肽键: 由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。

2.肽单元：参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，构成肽单元。

3.蛋白质二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。主要的化学键：氢键

4.蛋白质三级结构：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要靠次级键维系，包括：疏水键、盐键、氢键和德华力。

5.模体：在多蛋白质分子中，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，具有特殊功能，称为模体。

6.蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，变成无序的空间结构，导致其理化性质改变和生物活性丧失。

7.结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域

8.蛋白质一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序

9.蛋白质四级结构：指含有多条肽链的寡聚蛋白质分子中各亚基间相互作用，形成的构象。蛋白质亚基间的相互关系及空间排布，亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。

二、思考题：

1. 举例说明蛋白质一级结构与功能的关系。

1）一级结构是空间结构的基础

例：经变性后又复性的核糖核酸酶分子中二硫键的配对式与天然分子相同。说明蛋白质一级结构是其高级结构形成的基础和决定性的因素。

2）一级结构与功能

（1）一级结构相似的多肽或蛋白质，其空间结构、功能亦相似。如哺乳动物的胰岛素分子等。

（2）有些蛋白质分子中起关键作用的氨基酸残基缺失或被替代都会影响空间构象及

生理功能。如镰刀型血红蛋白贫血病。

（3）蛋白酶原的激活

2.试述蛋白质二级结构的形成基础及几种构象特点。

二级结构的基础是肽平面，其构象包括α-螺旋、β折叠、β转角、无规则卷曲。（1）α-螺旋特征是：

①以肽键平面为单位,右手螺旋；

②每螺旋圈3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm ；

③氢键保持螺旋结构的稳定，氢键的向与螺旋长轴基本平行；

④氨基酸侧链伸向螺旋外侧，并影响α螺旋的形成和稳定。

（2）β-折叠的特征：

①多肽链较伸展，呈锯齿状结构，氨基酸残基侧链交替地位于锯齿状结构的上下；

②两条以上肽链或一条肽链的若干肽段的锯齿状结构可平行排列，两条肽链走向可相同，

也可相反；

③氢键稳固β—折叠结构。

3.蛋白质的三级结构的含义及维持其构象稳定的作用力。

整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。

主要作用力为疏水键、离子键、氢键和Van der Waals力

4.蛋白质变性的机制、对理化性质的影响。

在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，变成无序的空间结构，导致其理化性质改变和生物活性丧失。如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等，本质为破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。举例：临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。

此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如疫苗等）的必要条件。

5.举例说明蛋白质空间结构与功能关系。

分子的构象与功能的关系

1）蛋白质变性：一级结构不变，但空间构象改变，进而使蛋白质的生物学活性、理化性质也改变。

2）肌红蛋白与血红蛋白：氨基酸序列差别很大，但在血红素围的构象高度相似，均有对氧的结合能力。

3）酶的别构调节

4）四级结构与功能：亚基构象改变可传递，进而影响其他亚基的构象改变及生物学活性。如别构调节、协同效应、血红蛋白的氧解离曲线。

第三章酶

一、名词解释：

1.酶: 由活细胞合成的、对其特异底物起高效催化作用的蛋白质

2.酶的活性中心:指酶分子表面能与底物特异结合并将底物转化为产物的具有特定空间结构的局部区域。

3. 酶的特异性:一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。

4. 酶的变构效应: 一些代物与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性。

5. 酶的共价修饰: 在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性

6. 酶原: 有些酶在细胞合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原

7. 酶原激活:一定条件下，酶原受某种因素作用后，分子结构发生变化，暴露或形成活性中心，转变为有活性的酶。

8. 同工酶:指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

二、思考题

1、试述酶促反应的特点?

酶与一般催化剂的相同点：⑴在反应前后没有质和量的变化；⑵只能催化热力学允的化学反应；⑶加速可逆反应的进程，不改变反应的平衡点。

酶催化作用的特点：⑴酶促反应具有极高的效率；⑵酶促反应具有高度的特异性（Specificity）；⑶酶促反应的可调节性；⑷活性的不稳定性。

2、试述结合酶的组成特点及其B族维生素在其中的作用?

VB1参与组成的辅酶①α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶②转酮醇酶的辅酶

VB2是体氧化还原酶的辅基,如：琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶及NADH脱氢酶等，主要起氢传递体的作用。

VPP的活体形式NAD+和NADP+在体是多种不需氧脱氢酶的辅酶。