生化简答题及论述题

简答题及论述题1、请描述沃森和克里克在1953年提出的DNA双螺旋结构模型1、两条反平行链，右手螺旋；碱基在链内侧，戊糖磷酸在外侧，碱基垂直于螺旋轴，碱基与糖垂直。

10个核苷酸形成一个螺旋，螺距3.4nm。

碱基互补配对，一个A对应一个T，一个G对应一个C。

2、某些金属和非金属离子以及一些有机小分子对酶的结构和功能有何影响？2、（1）通过结合底物为反应定向。

（2）通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应。

（3）通过静电效应稳定或屏蔽负电荷。

（4）作为辅酶或者辅基起到电子或原子的传递作用。

3、使酶活力降低或丧失的可能因素有哪些？3、（1）温度升高（2）酸碱变化（3）有机溶剂或重金属离子4、试比较酶的变性与失活有什么异同4、酶是由蛋白质组成的，所以具有蛋白质的性质。

即在高温、过强的酸、碱环境下会发生组成或是结构的改变，这就是变性。

由于组成或者结构改变，酶的功能也会受到破坏。

酶的变性往往是不可逆的。

当温度或者酸碱度达到一个程度时，酶的活性持续下降，当把条件恢复到初始状态时，酶活并没有恢复，这说明酶已失活。

但是酶的结构或组成没有发生改变。

在经过特殊处理后，酶活能够得到恢复。

5、试列举五种测定蛋白质分子量的方法5、渗透压法、化学组成法、沉降分析法、凝胶过滤法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。

6、什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种形式？6、蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，成为蛋白质的二级结构。

二级结构包括α螺旋、β折叠、β转角和β突起以及无规则卷曲。

7、什么是抗体？简述其结构特点（可用简图表示）7、机体是在抗原物质刺激下，由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。

抗体是具有4条多肽链的对称结构，其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链(H链)；2条较短、相对分子量较小的相同的轻链(L链)。

链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。

8、简述从蛋白质与氨基酸的混合物中分离和鉴定氨基酸的方法8、分配柱层析、纸层析、离子交换层析、薄层层析等，具体见书151到153页。

9、什么是蛋白质的变性与复性？在变性过程中，往往会有哪些现象出现？9、蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，这种现象称为蛋白质变性。

变性作用并不引起蛋白质一级结构的破坏，而是二级结构以上的高级结构的破坏。

如果变性条件剧烈持久，蛋白质的变性是不可逆的。

如果变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明蛋白质分子内部结构的变化不大。

这时，如果除去变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。

蛋白质变性时生物活性降低，理化性质发生改变，如溶解度降低而产生沉淀。

因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来,分子的不对称性增加，因此粘度增加，扩散系数降低。

蛋白质变性时次级键被破坏，分子结构松散，不能形成结晶，易被蛋白酶水解。

10、下图是具有别构效应的酶与非调节酶的动力学曲线，请指出曲线1、2分别代表哪种酶，并依据图中的数据说明什么是酶的别构效应以及别构效应是怎样对酶的反应速度进行调节和控制的。

10、（1）n=1，该酶为非别构酶，即符合米氏方程的酶；（2）n=4，是具有正协同效应的酶。

别构效应见书413页，其调控机理见书419到420页。

11、DNA作为遗传物质，其直接和间接的证据是什么？11、直接证据：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。

间接证据：（1）DNA分布在染色体内,是染色体的主要成分,而染色体是直接与遗传有关的。

（2）细胞核内DNA的含量十分稳定,而且与染色体的数目存在着平行关系在同一种生物的细胞中,体细胞(二倍体)中DNA的含量是生殖细胞(单倍体)中DNA含量的2倍体细胞中染色体的数量也正好是生殖细胞的2倍。

（3）DNA在代谢中较稳定,不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响。

（4）作用于DNA的一些物理和化学因素,如紫外线、X射线、氮芥等都可以引起生物体遗传特性的改变。

12、请简述酶的可逆抑制的几种类型及各自的特点12、（1）竞争性抑制：抑制剂（I）和底物（S）竞争酶的结合部位，从而影响了底物与酶的正常结合。

因为酶的活性部位不能同时与底物和抑制剂结合，因而在底物和抑制剂之间产生竞争，形成一定的平衡关系。

（2）非竞争性抑制：底物和抑制剂同时与酶结合，两者没有竞争作用。

酶与抑制剂结合后，还可与底物结合：EI+S→ESI；酶与底物结合后，还可以与抑制剂结合：ES+I→ESI。

但是中间的三元复合物不能进一步分解为产物，导致酶活力降低。

（3）反竞争性抑制：酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，即ES+I→ESI，ESI→P。

13、简述血红蛋白的结构，这种结构和它的功能有何关系？13、人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基，在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成α2β2的形态。

血红蛋白的每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。

血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合，当血红蛋白不与氧结合的时候，有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红蛋白载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。

14、对于下列反应：（1）用稳态方程法推导出米氏方程（要求写出推导过程）（2）如果此酶有两个底物S1和S2，如何判断那个是该酶的最适底物？为什么？14、（1）ES的生成速率d[ES]/dt=k1([E]-[ES])·[S]ES的分解速率–d[ES]/dt=k2[ES]+k3[ES]稳态下，ES的生成速率与分解速率相等，即k1([E]-[ES])·[S]= k2[ES]+k3[ES]移项后，([E]-[ES])·[S]/[ES]=(k2+k3)/k1用K m表示k1k2k3三个常数的关系，即K m=(k2+k3)/k1可得稳态时，[ES]=[E][S]/(K m+[S])因为酶的反应速率v与[ES]成正比，即v= k3 [ES]将稳态方程带入此式得，v= k3 [E][S]/(K m+[S]) ①由于反应系统中[S]>>[E]，当[S]很高时所有的酶都被底物饱和形成ES，即[E]=[ES] ,酶促反应到达最大速率v max则，v max= k3 [ES]= k3 [E]带入①式得，v=v max[S]/ (K m+[S])(2)1/K m可以近似表示酶对底物亲和力的大小，1/K m越大，表示亲和力越大；反之亦然。

显然，最适底物时酶的亲和力最大，K m最小，所以K m小的底物为最适底物。

16、试简述DNA与RNA二级结构的异同16、DNA的二级结构主要指双螺旋结构。

包括A、B、Z三种构型。

前两者右手螺旋，后者左手螺旋。

RNA二级结构主要是茎环结构。

相同之处是二级结构的形成性都是通过氢键结合形成，符合碱基互补规律。

不同指出是DNA的二级机构更加规整、极少出现有单链区的“环”；而RNA二级结构中除了双链区，还有很多单链区，形成“环”结构。

RNA一般为单链分子，只有40%-70%为双螺旋区.而DNA有着双螺旋的二级结构。

17、对于蛋白质混合物的分离，一般是根据（1）分子的大小；（2）溶解度；（3）电荷；（4）吸附性质；（5）对其他分子的生物学亲和力等来设计分离的。

请列举出以上五个方面所涉及的蛋白质分离方法，每个方面至少列举两种方法。

17、（1）透析和超过滤、密度梯度离心、凝胶过滤（2）等电点沉淀、盐析法（3）聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦、离子交换层析（4）羟磷灰石层析、疏水层析（5）免疫亲和层析、共价层析18、简要说明可用于如何判断和确定酶的活性中心的一些主要方法18、酶分子侧链基团的化学修饰法、动力学参数测定法、X射线晶体结构分析法、定点诱变法。

具体内容见书385到387页。

19、在很多酶的活性中心均有His残基参与，请解释其原因19、酶蛋白分子中组氨酸的咪唑基pK值为6.0-7.0，在生理条件下，一半解离，一半未解离，因此既可以作为质子供体（未解离部分），也可以作为质子受体（解离部分）。

既是酸又是碱，可以作为广义酸碱共同催化反应，因此常参与构成酶的活性中心。

20、凝胶过滤和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳这两种分离蛋白质的方法均建筑在分子大小的基础上，而且两种方法均采用交联的多聚物作为支持介质，为什么在凝胶过滤时，相对分子质量小的蛋白质有着较长的保留时间，而在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时，它又跑得最快？20、凝胶过滤常用的是葡聚糖凝胶，这种凝胶颗粒的交联介质排阻相对分子质量较大的蛋白质，仅允许相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部，所以相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶颗粒之间的空隙中通过。

这意味着它通过柱的体积为床体积减去凝胶颗粒本身所占的体积。

而相对分子质量较小的蛋白质必须通过所有的床体积才能流出。

因此，相对分子质量较小的蛋白质比相对分子质量较大的蛋白质有较长的保留时间。

21、试述生物膜的两侧不对称性及其意义21、生物膜的两侧不对称性表现在（1）磷脂组分在膜两侧的分布是不对称的。

（2）膜上的糖基（糖蛋白或糖脂）在膜上分布不对称。

（3）膜蛋白在膜上有明确的拓扑学排列。

（4）酶分布不对称性。

（5）受体分布的不对称性。

生物膜两侧的不对称性保证了膜的方向性功能。

22、带相同电荷的氨基酸如Gly和Leu在纸电泳时常常稍能分开，解释其原因22、Gly与Leu虽然所带电荷相同，但是两者的分子质量不同，电泳时相对分子质量较大的氨基酸，电荷与质量的比小，导致单位质量移动的力小，所以移动较慢。

23、分别指出下列酶能否水解与其对应排列的肽，如能够，则指出其水解部位。

肽酶（1）Phe-Arg-Pro 胰蛋白酶（2）Phe-Met-Leu 羧肽酶B（3）Ala-Gly-Phe 胰凝乳蛋白酶（4）Pro-Arg-Met 胰蛋白酶23、（1）不能，因为Arg与Pro连接。

（2）不能，因为羧肽酶B仅仅水解C端为Arg或Lys的肽。

（3）不能，因为胰凝乳蛋白酶主要水解Phe、Trp、Tyr和Leu的羧基形成的肽键。

（4）能，胰蛋白酶可作用于Arg和Met之间的肽键。

24、根据以下实验结果推断一条多肽连的氨基酸序列。

（1）通过酸水解得到的氨基酸组成为Ala2，Arg，Lys2，Met，Phe，Ser2 ；（2）羧肽酶A水解得一氨基酸为Ala ；（3）胰蛋白酶水解得到四个肽段，分别为①Ala，Arg ②Lys，Phe，Ser ③Lys ④Ala，Met，Ser（4）溴化氰水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下①Ala，Arg，Lys2，Met，Phe，Ser ②Ala，Ser（5）嗜热菌蛋白酶水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下①Ala，Arg，Ser ②Ala，Lys2，Met，Phe，Ser24、从（1）可知此肽为九肽。