基础生物化学习题集

基础生物化学习题集第一章蛋白质化学四、简答题1、写出a-氨基酸的结构通式，并根据其结构通式说明其结构上的共同特点。

答：共同特点：羟基相邻的a碳原子（Ca）上都有一个氨基，因此称a-氨基酸。

连接在a碳原子上的还有一个氢原子和一个可变的侧链，称R基，各种氨基酸的区别就在于R基不同。

2、在ph6.0时，对Gly、Ala、Glu、Lys、Leu、和His混合电泳，哪些氨基酸移向正极?哪些移向负极？哪些不移动或接近原点？答：基本不动的： Gly、Ala、Leu移向正极的： Glu移向负极的： Lys、His3、什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？答：蛋白质的空间结构包括二级、三级和四级结构，是蛋白质在空间的形象。

关系：①一级结构是蛋白质生物学功能的基础，空间结构与蛋白质的功能表现有关。

②蛋白质构象是其生物活性的基础，构象改变，其功能活性也随之改变。

③构象破坏功能丧失4、以细胞色素c为例简述蛋白质一级结构与生物进化的关系。

答：研究细胞色素c和其它同源蛋白质的同源序列发现，两种同源蛋白质中不同氨基酸残基的数量与两个物种系统发生的差异性成正比。

亲缘关系越近，其氨基酸组成的差异越小；亲缘关系越远，氨基酸组成的差异越大。

5、试述维系蛋白质空间结构的作用力。

答：一级结构主要是肽键连接的氨基酸序列，二级结构除了肽键还有以氢键为主的作用力，三、四级主要靠氢键、范德华力、疏水作用、盐键作用力。

6、血红蛋白有什么功能？它的四级结构是什么样的？肌红蛋白有四级结构吗？简述其三级结构要点。

答：血红蛋白的功能：红细胞中的血红蛋白和氧气亲和力强，可与氧气结合随血液运输到全身各处，供组织细胞进行有氧呼吸，同时，还能将组织细胞呼吸作用产生的二氧化碳送出体外。

四级结构的样子：由4个亚基组成，2个亚基为a，2个亚基为β。

肌红蛋白没有四级结构肌红蛋白的三级结构：有段α-螺旋区，每个α-螺旋区含7～4个氨基酸残基，分别称为A、B、C…G及H肽段。

有1～8个螺旋间区，肽链拐角处为非螺旋区，包括N端有2个氨基酸残基，C有5个氨基酸残基的非螺旋区。

五、问答题1、为什么说蛋白质是生命活动最重要的物质基础？蛋白质元素组成有何特点？答：因为蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能如下：①生物催化作用；②代谢调节作用；③免疫保护作用；④转运和贮存作用；⑤动力和支持作用；⑥控制生长和分化作用；⑦接受和传递信息作用；⑧生物膜的功能。

特点：结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的.2、试比较Gly、pro与其它氨基酸结构的异同，它们对多肽的二级结构的形成有何影响？答：异同：Gly是脂肪族的AA 电中性,而且是唯一不显旋光异构性的AAPro则是在20种自然AA中唯一含有亚氨基的AA。

影响：,Gly由于分子较小所以常用于形成转角,Pro由于有独特的R基（杂环、亚氨基）,至使他也易于产生转角.3、蛋白质水溶液为什么是一种稳定的亲水胶体？答①蛋白质表面带有很多极性基因。

②蛋白质颗粒在非等电点状态时带有相同电荷，蛋白质颗粒之间相互排斥保持一定距离，不易沉淀。

4、为什么说蛋白质天然构象的信息存在于氨基酸顺序中。

蛋白质的结构与功能之间有什么关系？答：因为氨基酸分子的结构，大小，电荷不同，从而导致每种氨基酸分子能够带来的相互作用力不同；这种不同使得由不同氨基酸分子构成的蛋白质，在折叠过程中在各个节点上屈服于大小、方向不同的力，力作用的结果是形成了特殊的蛋白质构象。

而如果氨基酸的顺序打乱了，在原来的节点上分子不一样了，带来的作用力大小和方向也变了，于是没有办法扭成原来的形状。

关系：蛋白质的结构决定了蛋白质的功能，不同的蛋白质，正因为具有不同的空间结构，因此具有不同的理化性质和生理功能。

5、什么是蛋白质的变性？变性的机制是什么？举例说明蛋白质变性在实践中的应用。

答：蛋白质变性是指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。

变性的机制：强酸、强碱、剧烈搅拌、重金属盐类、有机溶剂、超声波等。

蛋白质的变性作用有许多实际应用：例如临床上用乙醇、煮沸、紫外线照射等消毒灭菌;日常生活中把蛋白质煮熟食用，便于消化等。

6、聚赖氨酸在ph7是呈无规则线团，在ph10时则呈a-螺旋；聚谷氨酸在ph7是呈无规则线团，在ph4时则呈a-螺旋，为什么？答：多聚L–赖氨酸和L–谷氨酸的比旋随pH改变的原因是（构象改变）.当多肽链形成α螺旋时,旋光度较正值方向改变（即右旋增加）.一条肽链能否形成α螺旋,与它的氨基酸组成和序列有极大的关系.R基小,并且不带电荷的多聚丙氨酸,在pH7的水溶液中能自发地卷曲成α螺旋.但是多聚赖氨酸在同样的pH 条件下却不能形成α螺旋,而是以无规卷曲形式存在.这是因为多聚赖氨酸在pH7时R基具有正电荷,彼此间由于静电排斥,不能形成链内氢键.正是如此,在pH12时,多聚赖氨酸即自发地形成α螺旋.同样,多聚谷氨酸也与此类似.总结如下,随着pH升高,谷氨酸羧基离子化,多聚谷氨酸从α螺旋转变成无规线团,而赖氨酸氨基去质子化,多聚赖氨酸从无规线团转变成α螺旋.7、多肽链片段是在疏水环境中还是在亲水环境中更有利于a-螺旋的形成，为什么？答：疏水环境因为a螺旋需要形成链内氢键以维持其结构,若在亲水环境中则不利于链内氢键的形成,而与水分子形成氢键。

8、已知某蛋白质的多肽链的一些节段是a-螺旋，而另一些节段是β-折叠。

该蛋白质的分子量为240000，其分子长5.06x10-5cm，求分子中α-螺旋和β-折叠的百分率（蛋白质中一个氨基酸平均分子量为120，每个氨基酸残基在a-螺旋中的长度0.15nm，在β-折叠中的长度为0.35nm）。

答：设x个螺旋y个折叠，120×（X+Y）=240000， 0.15×10-7 X +0.35×10-7 Y= 5.06×10-5，解方程就好，最后X=970，Y=1030所以：a-螺旋的百分率为：970/2000x100%=48.5%β-折叠的百分率为：1030/2000x100%=51.5%9、计算ph7.0时，下列十肽所带的净电荷。

Ala-Met-Phe-Glu-Try-Val-Leu-Typ-Gly-Ile答：在PH7.0时，只有Glu带一个负电荷，其他都是不带电的，所以这个十肽静电荷为-1.第二章核酸化学四、简答题1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计算），计算其余剪辑的百分含量。

答：根据减基互补配对原则A=T=15.1%C=G=（1-15.1%）/2结果是：A(腺嘌呤)：15.1%T(胸腺嘧啶): 15.1%C（细胞嘧啶）: 34.9%G（鸟嘌呤）: 34.9%2、核酸为什么是两性电解质，且可纯化得到DNA的钠盐。

①核酸是由核苷酸组成的，核苷酸是两性解离物质。

在多聚核苷酸链中，既含有呈酸性的磷酸基团，又有呈弱碱性的碱基，故为两性电解质，可发生两性解离。

②在pH为8左右的溶液中，DNA分子是带负电荷的，加一定浓度的NaCl，使Na+中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀。

六、问答题1、DNA双螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？答：双螺旋结构特点：主链由两条反向平行的多核甘酸链组成,形成右手螺旋.主链在螺旋外侧,碱基在内侧.碱基对配对,A和T,C和G,满足Chargaff的当量的规律.DNA双螺旋结构的螺距为3.4nm,包含10个核苷酸,双螺旋的平均直径为2nm.此外,DNA双螺旋中存在大沟和小沟解释的生命现象：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。

该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石2、DNA和RNA的化学组成、分子结构和生理功能上的主要区别是什么？答：DNA 双链双螺旋结构主要在细胞核内，少量存在于叶绿体，高尔基体中RNA 单链结构主要存在于细胞质中DNA 组成成分腺嘌呤A（胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）脱氧核糖核苷酸RNA 组成成分腺嘌呤A（尿嘧啶U、鸟嘌呤G、胞嘧啶C））核糖核苷酸DNA 记录遗传信息、转录RNA的模板RNA（mRNA）编码蛋白质3、比较tRNA、rRNA和mRNA的结构和功能。

tRNA（转运RNA）：多数tRNA由70-90个左右的核糖核苷酸组成并折叠成三叶草形，作用是在蛋白质合成过程中运输氨基酸；mRNA（信使RNA）：是由细胞核内的DNA转录来的，它携带遗传信息，在蛋白质合成时充当模板，决定肽链的氨基酸排列顺序；mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器（如线粒体和叶绿体）中；rRNA（核糖体RNA）：是核糖体的组成成分，它是3类RNA中相对分子质量最大的一类RNA，与蛋白质结合而形成核糖体，其功能是作为mRNA的支架，使mRNA 分子在其上展开，实现蛋白质的合成。

4、从两种不同细菌提取得DNA样品，其腺嘌呤核苷酸分别占其碱基总数的32%和17%，计算这两种不同来源DNA四种核苷酸的相对百分组成。

两种细菌中哪一种是从温泉(64摄氏度）中分离出来的，为什么？答：细菌Ⅰ：碱基组成A为32%，则T为32%，G为18%，C为18%细菌Ⅱ：碱基组成A为17%，则T为17%，G为33%，C为33%值高细菌Ⅱ是从温泉(64℃)中分离出来的。

原因是G+C=66%，DNA的Tm5、计算（1）分子量为3x10*5的双股DNA分子的长度;(2)这种DNA一分子占有的体积；（3）这种DNA一分子占有的螺旋圈数。

（一个互补的脱氧核苷酸碱基对的平均分子质量为618）答：概念：DNA 双螺旋直径2nm；螺旋一周包含10个碱基队；螺距为3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm.先求脱氧核苷酸对数：3×105/618=485.44对DNA长度：脱氧核苷酸对数×间距 485.44×0.34=165.05nm体积：底面积乘高底面积：3.14×[(2/2)的平方]=3.14平方纳米高:165.05nm体积: 3.14×165.05=518.25立方纳米圈数：核苷酸对数/螺距 485.44/10=48.54圈6、用稀酸或高盐溶液处理染色质,可以使组蛋白质 与DNA解离,请解释。

答：这是因为染色质中的DNA和蛋白质在稀酸或高盐溶液中的溶解度不同，通过离心的方法可以分离DNA和蛋白质。