化学生物学导论练习2

聚糖的化学练习题
一、填空题
1，由两分子葡萄糖聚合，可形成11种二糖类型异构体。

2，在糖蛋白中，寡糖链与蛋白质肽链氨基酸残基的连接位点是Asn和Ser/Thr。

3，组成糖蛋白寡糖链的单糖主要有D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖、D-葡糖胺、D-半乳糖胺、N-乙酰神经氨酸等。

4，按连接的方式，糖蛋白中的寡糖链分为两种，其分别是N-连接糖链、O-连接糖链。

5，N-连接寡糖分为三型，分别是高甘露糖型、复杂型、杂合型。

6，体重要的糖胺聚糖主要有6种，分别是硫酸软骨素A、硫酸软骨素C、硫酸皮肤素、硫酸角质素、肝素和透明质酸，除透明质酸外，都含有硫酸基。

二、选择题
(a)1，透明质酸分子主要是由下列中的哪一类糖苷键构成的？
[a]β1-3和β1-4[b]α1-3和β1-4
[c]α1-4和β1-3[d]α1-3和α1-4
(c)2，下列哪种物质不属于糖氨聚糖
[a]肝素[b]硫酸软骨素[c]胶原[d]透明质酸
(c)3，几丁质（甲壳素）由下面的哪种化合物聚合而成？
[a]．氨基葡萄糖[b]乙酰氨基半乳糖[c]乙酰氨基葡萄糖[d]氨基半乳糖
(b)4,在N-糖链中，与肽链连接的第一个糖是：
[a]甘露糖[b]乙酰氨基葡萄糖[c]乙酰氨基半乳糖[d].半乳糖
(c)5,人体不能水解的葡萄糖糖苷键是：
[a]α-1,4-糖苷键[b]α-1,6-糖苷键[c]β-1,4-糖苷键[d]α-l,2-糖苷键
(d)6,参与构成糖蛋白寡糖链的单糖主要有7种，不包括；
[a]葡萄糖[b]甘露糖[c]半乳糖[d]果糖
(d)7,N-连接寡糖在蛋白质多肽链的哪种氨基酸残基上?
[a]半胱氨酸[b]谷氨酰胺[c]谷氨酸[d]天冬氨胺
(c)8, N-连接寡糖通过哪种糖基连接在多肽链上?
[a]甘露糖[b]N-乙酰半乳糖胺[c]N-乙酰葡萄糖胺[d]半乳糖
(d)9,下列哪种单糖参与N-连接寡糖五糖中心构成?
[a]半乳糖[b]葡萄糖[c]岩藻糖[d] N-乙酰半乳糖胺
(b)10,关于N-连接寡糖的合成，描述错误的是
[a]合成部位是质网和高尔基体[b]合成过程不需糖链载体
[c]合成过程以长帖醇为糖链载体[d]可与蛋白质多队链的合成同时进行
(b)11,关于糖胺聚糖描述不正确的是：
[a]糖链为直链[b]糖链有分支[c]由二糖单位重复连接而成[d]半乳糖胺可参与其组成
三、问答题
1,试比较N-连接寡糖和O-连接寡糖的结构特点。

N-连接寡糖链由N-乙酰-β-D-葡糖胺与天冬酰胺相连，这类糖链一般由6到数十个糖基连接成糖链，是由一个分支的五糖核心和不同数量的外链构成。

五糖核心由侧的两个以β1,4键连接的GlcNAc和外侧的3个Man组成。

O-连接糖链的还原端与蛋白质肽链中的Ser、Thr或羟赖氨酸羟基中的氧原子相连。

最常见的O-连接方式是N-乙酰氨基半乳糖（GalNAc）与Ser/Thr连接，在此基础上，其它糖基可连接成长链或分支糖链，含有两个以上糖基的O-GalNAc3聚糖，其结构可分为核心、骨架和非还原性末端三个部分，O-GalNAc 聚糖的骨架和N-聚糖的外链相似。

2, O-连接寡糖链和N-连接寡糖链的合成有何异同?
N-糖链的合成场所是在粗面质网和高尔基体中，寡糖链前体的合成是和蛋白质的新生肽链的合成是各自进行的。

蛋白质的新生肽链在翻译的同时已经进入粗面质网，当肽链的N 端信号肽切除后，寡糖链前体在粗面质网上进行合成。

合成后的寡糖链前体需要进行加工，早期的加工是在粗面质网中，这个过程主要是糖苷水解酶的作用；后期是在顺面和中间高尔基体中，这时不但由糖苷水解酶参与，也有一些糖基转移酶的加入，使N-糖链不断地成熟。

N-糖链的最后成熟则要通过反面高尔基网络后才告完成。

在反面高尔基网络中不同的糖链得到不同方式的处理，产生多种多样的外周糖链结构。

O-糖链的生物合成和N-糖链的生物合成不同，即O-GalNAc糖链没有N-寡糖链那样的前体，糖链的生物合成过程是糖基逐个转移的过程。

肽链和O-GalNAc糖链的连接是翻译后修饰，O-GalNAc糖基转移酶存在于许多组织和细胞中。

至于O-GalNAc糖链的生物合成场所，是因细胞或组织而异的，有的起始位点在质网，有的在质网-高尔基中间膜囊，也有的在顺面高尔基体，但外侧糖基的添加都是在高尔基体完成的。

3，纤维素和直链淀粉都是由葡萄糖构成的线性高分子，请比较两者在结构和性能上的不同之处。

纤维素由葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键连接而成，无分支。

纤维素分子量在5万到40万之间，每分子约含300-2500个葡萄糖残基。

纤维素是直链，100-200条链彼此平行，以氢键结合，所以不溶于水。

纤维素分子排列成束状，和绳索相似，纤维就是由许多这种绳索集合组成的。

直链淀粉(amylose)是由1，4糖苷键连接的α-葡萄糖残基组成的。

以碘液处理产生蓝色，光吸收在620-680nm。

直链淀粉分子量从几万到十几万，平均约在60，000左右，相当于300－400个葡萄糖分子缩合而成，是一条不分支的长链。

它的分子通常卷曲成螺旋形，每一圈有六个葡萄糖分子。

第五、六、七、八、九章思考题
1，分子识别的特性有哪些？请举例说明它们在生物大分子功能中的作用。

2，化学物质与生物大分子的相互作用力主要有哪些种？如何与生物大分子相互作用？
3，立体化学因素如何在分子识别中发挥作用的？
4，不同类型的化学物质引起蛋白质沉淀的机制不同，请简单说明有机溶剂、金属离子和聚电解质如何使蛋白质发生沉淀的？
5，蛋白质为什么在体外环境下会不稳定，发生变性，哪些主要因素导致蛋白质不稳定？6，蛋白质分子中哪些氨基酸的侧链可能与一些活泼的化学物质发生化学反应，这种反应在体外有哪些应用？
7，酶的抑制类型有哪些种，如何通过动力学判断酶的可逆抑制类型？
8，竞争性抑制剂的结构有哪些特征？如何通过这些特征设计这类抑制剂？
9，激活剂可能通过哪种方式激活酶催化反应的？如何通过动力学判断激活剂的类型？10，基因突变的类型有哪些种？哪种类型的诱变剂可以诱导基因发生碱基置换或颠换？哪种类型的诱变剂可以诱导基因发生移码突变？为什么？
11，哪些化学物质可以诱导肿瘤产生，为什么？
12，与DNA沟区作用的化合物有哪些结构特征？它们通过哪些作用力与DNA相互作用的，主要作用与DNA的哪个部位？
13，嵌入DNA的化合物有哪些结构特征？它们如何影响DNA的结构和功能？14，在生物体，金属离子与酶蛋白作用的方式有哪几种形式？其中的金属离子起什么作用？
15，对于金属非依赖性的酶，金属离子与酶的结合方式有哪几种类型，金属离子起什么作用？
16，对于金属非依赖性的酶，金属配合物与酶的结合方式有哪几种类型？
17，与DNA共价配位的化合物有哪些，它们如何与DNA作用的？
18，金属配合物与DNA发生哪种类型的作用，金属离子起什么作用？
第十章第十一章生物氧化、生物代练习题答案
一、填空题
1，在环式光合磷酸化中，没有NADPH生成。

2，脂肪酸的 -氧化在细胞的线粒体中进行，糖酵解在细胞
质中进行。

3，含细胞色素a、a3复合物又称为__细胞色素c氧化酶_，它可将电子直接传递给__氧______。

4，在生物体缺氧情况下，葡萄糖酵解产生乳酸。

5，一分子乳酸和丙酮酸经生物氧化，哪个产生的ATP多？乳酸。

6，在三羧酸循环中，产生GTP的是琥珀酸CoA裂解产生琥珀酸。

7，暗反应主要包括二氧化碳的固定和还原反应。

8，一分子3-磷酸甘油醛经过代完全氧化，可产生20分子ATP。

二、判断对错题
(?)1,叶绿素是含有铁卟啉的一种蛋白质。

(?)2在氧化磷酸化中，产生的ATP用来固定二氧化碳合成糖。

(?)3一分子软脂酸（16碳）完全氧化成为乙酰CoA需要进行8次β-氧化过程。

(?)4在生物体，6-磷酸葡萄糖是一种高能化学物质。

(?)5，在光合作用中，β-胡萝卜素起着传递电子的作用。

(?)6，在暗反应中，合成葡萄糖不但需要ATP，还需要NADH。

(?)7，在呼吸链生物氧化中，铁硫蛋白起着传递电子的作用。

(?)8，在Calvin循环中，每生成一分子葡萄糖需要12分子ATP和18分子NADPH。

(?)9，三羧酸循环由乙酰辅酶A与草酰乙酸生成柠檬酸开始。

(?)10，葡萄糖进行酵解过程中，首先生成6-磷酸葡萄糖。

三、选择题
(A)1,下列哪一项不是呼吸链的组成部分:
A. Cytf
B. NADH
C. FADH2
D.辅酶Q (D)2,下述三碳化合物中，在体彻底氧化时净生成ATP最多的是
A.乳酸
B.甘油
C.丙酮酸
D. 1-磷酸甘油
(A)3,转运长链脂肪酸进入线粒体需要
A、肉毒碱
B、肌肽
C、ADP
D、NADPH
(C)4，下列化合物中哪一种是高能磷酸化合物？
A、AMP
B、6-磷酸葡萄糖
C、磷酸肌酸
D、3-磷酸甘油酸(A)5，催化1，6-二磷酸果糖合成和裂解的酶是下列酶中的哪一种？
A、醛缩酶
B、合成酶
C、脱氢酶
D、羟化酶
(C)6、下列哪一过程不在线粒体中进行
A、三羧酸循环
B、脂肪酸氧化
C、糖酵解
D、氧化磷酸化
(B)7，脂酰CoA的β-氧化过程顺序是：
[a]脱氢、加水、再加氢、水解[b]脱氢、水合、再脱氢、硫解
[c]脱氢、水解、再脱氢、硫解[d]脱氢、水解、再脱氢、再水解
(b)8逆转录酶催化逆转录过程时，需要的引物是：
[a]小段rRNA[b]小段tRNA[c]小段DNA[d]小段mRNA (a)9，原核生物蛋白质合成过程中，起始氨基酸是：
[a]甲酰基甲硫氨酸[b]甲硫氨酸[c]乙酰基甲硫氨酸[d]甲酰基缬氨酸
( a )10，下列酶中的哪个和三羧酸循环无关？
[a]乳酸脱氢酶[b]柠檬酸合成酶[c]琥珀酸脱氢酶[d]苹果酸脱氢酶
四、问答题
1，代是生物体产生能量的途径，许多微生物和海洋生物不但可以利用葡萄糖、脂肪，也会合成甘油以及聚β-羟基丁酸酯作为能量的储存方式，请回答以下问题：（1）请说明β-羟基丁酸如何进行氧化代？如果β-羟基丁酸完全氧化能产生多少分子的ATP?
答：β-羟基丁酸经脱氢酶催化β-羟基丁酸脱氢形成乙酰乙酸，然后在β-酮酰CoA转移酶的催化下形成乙酰乙酰CoA，再经过硫解酶作用下形成两分子乙酰CoA，进入三羧酸循环和生物氧化途径代。

因此，β-羟基丁酸完全氧化过程中，先生成1分子NADH，又消耗1分子ATP（也可以计为两个ATP，因为水解为AMP），两分子的乙酰CoA可以产生24分子ATP，所以β-羟基丁酸完全氧化能产生25分子（或26分子）ATP。

（2）葡萄糖和正己酸的都是含有6碳原子的化合物，它们在代过程中都产生一种化合物后进入三羧酸循环，请问：这个化合物是什么？，葡萄糖和正己酸完全氧化后分别产生多少分子的ATP。

答：这个化合物是乙酰CoA；葡萄糖完全氧化后分别产生38分子的ATP。

正己酸完全氧化后分别产生45（或44）分子的ATP。

（3）丙酮酸氧化为二氧化碳和水的生化反应过程中，哪几个反应有二氧化碳生成？
答：丙酮酸脱氢、异柠檬酸脱氢和α-酮戊二酸脱氢三个反应。

2，什么是氧化磷酸化和光合磷酸化，两者的主要区别是什么？
生物氧化的释能反应与ADP的磷酰化反应偶联合成ATP的过程，称为氧化磷酸化。

通过光激发导致电子传递与磷酸化作用相偶联合成ATP的过程，称为光合磷酸化。

两种磷酸化过程中都涉及到H+的迁移和回流；氧化磷酸化过程中电位的变化是从低到高，而光合磷酸化过程中电位变化是从高到低，再从低到高。

3，请简述三羧酸循环过程？
①乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸：这是循环的起始步骤。

在柠檬酸合成酶催化下，乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸和CoA。

②柠檬酸异构化生成异柠檬酸：在顺乌头酸酶催化下，柠檬酸经过脱水，然后再加水过程，生成异柠檬酸。

③异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸，催化此反应的酶为异柠檬酸脱氢酶。

反应的中间产物是草酰琥珀酸，进一步发生脱羧反应，生成α-酮戊二酸。

④α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA，催化此反应的酶为α-酮戊二酸脱氢酶系。

⑤在琥珀酰合成酶催化下，琥珀酰CoA的分解反应与GDP磷酰化反应偶联，直接产生高能磷酸酯类化合物GTP。

⑥琥珀酸脱氢生成延胡索酸，催化此反
应的酶为琥珀酸脱氢酶，氢受体是酶的辅基FAD。

⑦延胡索酸水化生成苹果酸：在延胡索酸酶催化下，延胡索酸加水生成L-苹果酸。

⑧苹果酸在L-苹果酸脱氢酶催化下，脱氢氧化生成草酰乙酸。

此反应是三羧酸循环的终点。

遗传信息的传递与表达练习题答案
一、填空题
1，由DNA为模板合成RNA的过程称为转录，相反的合成称为逆转录。

2，DNA复制的模板是DNA；引物是RNA；基本原料是四种脱氧三磷酸核苷。

3，DNA复制时连续合成的链称为前导链；不连续合成的链称为滞后链。

4，DNA复制时，子代DNA合成的方向是5?→3?，催化DNA合成的酶是DNA聚合酶。

5，逆转录是以RNA为模板，在逆转录酶作用下，以四种脱氧三磷酸核苷原料，合成DNA的过程。

6，RNA的转录过程分为开始、延长和终止三个阶段。

7,氨基酸活化需要氨基酰-tRNA合成酶催化，使氨基酸的羧基基
与tRNA的之间酯键相连，产物是氨基酰-tRNA。

8，mRNA分子上的起始密码是AUG，它所编码的氨基酸在原核细胞为N-甲酰甲硫氨酸，真核细胞为甲硫氨酸。

二、选择题
( E）1．生物遗传信息传递的中心法则中不包括：
A．DNA→DNA B．DNA→RNA C．RNA→DNA D．RNA→RNA E．蛋白质→RNA
( d )2,酪氨酸tRNA的反密码子是5′-GUA-3′,它能辨认的mRNA上的相应密码子是：
[a]GUA [b]AUG[c] TAC [d] UAC
( c )3,蛋白质生物合成中的rRNA作用是
[a]提供遗传密码[b]决定氨基酸排列顺序
[c]提供蛋白质合成场所[d]运输氨基酸
(A)4,逆转录酶催化
A.以RNA为模板的DNA合成
B.以DNA为模板的RNA合成
C.以mRNA为模板的蛋白质合成
D.以DNA为模板的DNA合成
(C)5，细胞中进行DNA复制的部位是
A．核蛋白体B．细胞膜C细胞核D．微粒体E．细胞浆
(A)6,DNA复制时辨认复制起始点主要是靠:
A．DNA聚合酶B拓扑异构酶C．解链酶D引物酶E．DNA 连接酶
(D)7,DNA模板链为5?-ATTCAG-3?其转录产物为
A．5?-GACTTA-3?D．5?-CTGAAT-3?C．5?-UAAGUC-3?
D.5?-CUGAAU-3?
E．5?-TAAGTC-3?
(D)8,RNA聚合酶中与转录起始有关的是：
A.α亚基
B.β亚基
C.β?亚基D．σ因子E．ρ因子
(D)9,核蛋白体A位的功能是：
A.转肽B．活化氨基酸 C.水解新生肽链
D．接受新进位的氨其酰-tRNA E．催化肽键的形成
(C)10,肽链的延伸与下列哪种物质无关？
A转肽酶B．mRNA C．N-甲酰蛋氨酰-tRNA D．氨基酰
-tRNA E．GTP
三、问答题
1．参与DNA复制的主要酶类和蛋白因子有哪些，各有何主要生理功用?
2．何谓生物遗传的中心法则?写出其信息传递方向式。

3．为什么DNA的复制是半不连续复制？在复制过程中拓扑异构酶起什么作用？
4．简述翻译的延长过程。

答案参考书中容。

<细胞>习题答案
一、填空题
1，构成生命的基本结构单元是细胞,分为原核和真核两种类型。

2，构成生物膜的基本结构物质是质脂。

3，人工模拟生物膜主要有胶束、双脂层和脂质体三种形式。

4,细胞膜的转运功能主要分为被动转运和主动转
运两种形式。

5，细胞骨架有微管、微丝和中间丝三种类型。

二、是非题
（?）1，动物细胞和植物细胞除了植物细胞有细胞壁以外，他们含有相同的细胞器。

（?）2，生物膜具有能量转换的功能。

（?）3，细胞膜的被动转运过程需要ATP提供能量。

（?）4，构成生物膜蛋白质的糖类主要存在与生物膜外侧。

三、选择题
（d）1，哪个不属于主动转运的特点a膜专一性b需膜蛋白c具有方向性d不需要能量（b）2，哪个不属于生物膜的功能a运动功能b蛋白质合成功能c免疫功能d转运功能（c）3，下列中哪个属于必需脂肪酸a软脂酸b油酸c亚麻酸d癸酸
（d）4，生物膜结构中不含有a蛋白质b磷脂c胆固醇d核酸
（a）5，动物细胞不含有哪种细胞器a叶绿体b腺粒体c核糖体d溶酶体
四、问答题
1，原核细胞和真核细胞的主要区别是什么？
答：原核细胞和真核细胞结构的主要区别
原核细胞真核细胞
细胞大小较小（1～10μm）较大（10～100μm）
细胞核无核膜及核仁（拟核）有核膜及核仁（真核）
DNA环状DNA，不与组蛋白结合线性DNA，与组蛋白结合成染色质
细胞质具有70S核糖体，没有膜性细
胞器，无细胞骨架和中心粒具有80S核糖体，质网、线粒体等膜性细胞器，有细胞骨架和中心粒
细胞壁主要成分为肽聚糖主要成分为纤维素（植物）
运动器官鞭毛或纤毛，结构简单由微管组成的鞭毛或纤毛，结构复杂
RNA与蛋白质合成在同一部位合成RNA和蛋白
质
核合成RNA，在细胞质合成蛋白质
细胞分裂无丝分裂有丝分裂或减数分裂
2，为什么胆固醇的含量增高与心血管疾病产生有关系？
胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。

胆固醇的含量增高，细胞膜流动性降低，导致血管细胞坚硬，增加患心血管疾病的机会。

3，请简单解释细胞膜的不对称性。

膜脂的不对称性：同一种脂分子在脂双层中呈不均匀分布；复合糖的不对称性：糖脂和糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。

膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有特定的方向性和分布的区域性。

4，请解释质膜、细胞膜、生物膜的含义。

质膜（plasma membrane）包在细胞外面所以又称细胞膜。

围绕各种细胞器的膜，称为细胞膜。

质膜和膜在起源、结构和化学组成的等方面具有相似性，故总称为生物膜（biomembrane）。

5，请简单论述为什么不饱和脂肪酸可以增加生物膜的流动性。

不饱和脂肪酸链的双键处易弯曲，熔点低，可使脂肪酸链尾部不易互相靠近，增加膜的流动性。

6，为什么在蛋白可以嵌入在生物膜上？
在蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。

这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。

7，请论述通道蛋白和载体蛋白在功能上有什么区别？
通道蛋白的中心具有一个对离子高度亲和力的亲水性通道，由于它允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故亦称离子通道。

载体蛋白是一类能与特定分子如葡萄糖、氨基酸或金属离子等结合的蛋白质。

当它与被转运物质结合时，构象发生变化，将被转运物质从膜的一侧移至膜的另一例。

8，请简单论述钠-钾离子以及钙离子的转运过程。

存在于细胞膜上的Na+-K+ATP酶必须在有Na+-K+及Mg2+存在时才有活性。

此酶有两种可以互变的构象。

第一种构象朝向细胞并有可结合Na+的部位，第二种构象朝向细胞外并有可结合K+的部位。

当Na+与酶结合并有Mg2+存在时(第一种构象)，立即发生磷酸化作用—细胞的ATP分解为ADP和磷酸根，磷酸根结合在酶上。

酶一旦发生磷酸化即改变为第二种构象，于是Na+被抛出细胞外而K+结合上去。

当K+结合上去时，立即发生去磷酸化作用，磷酸解离，酶恢复第一种构象，于是K+被抛入细胞而Na+结合上去，如此重复上述过程。

9，染色质和染色体有什么区别？
染色质主要是指细胞在分裂间期的表现。

如果细胞进行分裂，分裂中期，DNA分子都变得光镜下清晰可见的粗棒状结构，称之为染色体。

所以，染色质和染色体基本上是同一物质，只不过是不同时期的不同形态而已。

10，三种细胞骨架有哪些区别？
微管是由微管蛋白和微管结合蛋白构成的亚单位组成的。

微管蛋白是构成微管的主要成分，它以α-微管蛋白和β-微管蛋白两种单位存在，α、β两个单体联结在一起形成异二聚体，这异二聚体端对端连接，形成线状结构的原丝，13条原丝环围成微管。

微丝是由肌动蛋白(actin)组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维。

细胞中微丝参与形成的结构除肌原纤维、微绒毛等属于稳定结构外，其他大都处于动态的组装和去组装过程中，并通过这种方式实现其功能。

中间丝是一类形态上非常相似，而化学组成上有明显差异的蛋白质，成分比微丝和微管都复杂，中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。

11，主动转运有哪些特点？
✍膜的专一性：膜对于主动转运的物质有专一性。

例如，有的细胞膜能够主动转运某些氨基酸，但不能转运葡萄糖；而有的则只能转运葡萄糖，不能转运氨基酸。

✍载体蛋白：物质的主动转运需要载体蛋白的参与。

载体蛋白具有专一性，一种载体蛋白一般只能转运一种或一类物质。

✍方向性：物质可以逆浓度梯度或电化学梯度进行转运。

如细胞为了保持膜、外的K+和Na+离子的浓度梯度以维持正常的生理活动需要，细胞通过主动转运方式，向泵入K+，而向外泵出Na+。

✍主动转运过程可以被某些抑制剂抑制。

✍主动转运所需的能量一般由ATP提供。