生物化学思考题

生物化学思考题蛋白质1、蛋白质含量的测定方法有哪些？答：蛋白质含量的测定方法主要有：（1）凯氏定氮法：蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25（2）紫外比色法（3）双缩脲法（4）Folin—酚法（5）考马斯亮兰G—250比色法2、蛋白质的基本组成单位是什么?蛋白质经过怎样处理才可产生这些基本组成单位?答：蛋白质的基本组成单位是氨基酸。蛋白质经过如下三种处理均可产生氨基酸基本单位：（1）酸水解：常用6mol/L的盐酸或4mol/L的硫酸在105-110℃20小时左右。（2）碱水解：一般用5mol/L氢氧化钠煮沸10-20小时。（3）酶水解：已有十多种蛋白水解酶，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、热激蛋白酶等。反应条件温和，酶水解时间长，反应不完全。3、已知末端α-COOH，pK3.6，末端α-NH3+pK8.0ε-NH+3pK10.6。计算Ala-Ala-Lys-Ala的等电点。4、简述蛋白质一级结构的测定顺序。答：测定蛋白质一级结构的先后顺序为：（1）测定蛋白质分子中多肽链的数目。（2）拆分蛋白质分子的多肽链。（3）断开链内二硫键。（4）分析每条多肽链的氨基酸组成比及数目。（5）鉴定多肽链的N、C瑞残基。（6）裂解多肽成小的肽段。（7）测各肽段的氨基酸序列。（8）重建完整多肽链的一级结构。（9）确定二硫键的位置。5、从热力学上考虑，一个多肽的片段在什么情况下容易形成α-螺旋，是完全暴露在水的环境中还是完全埋藏在蛋白质的非极性内部?为什么?答：当多肽片断完全埋藏在蛋白质的非极性内部时，容易形成氢键。因为在水的环境中，肽键的C＝O和N－H基团能和水形成氢键，亦能彼此之间形成氢键，这两种情况在自由能上没有差别。因此相对的说，形成α－螺旋的可能性较小。而当多肽片段在蛋白质的非极性内部时，这些极性基团除了彼此之间形成氢键外，不再和其它基团形成氢键，因此有利于α－螺旋的形成。6、某氨基酸溶于pH7的水中，所得氨基酸溶液的pH为6，问此氨基酸的pI是大于6、等于6还是小于6?氨基酸在固体状态时以两性离子形式存在。某氨基酸溶于pH7的水中，pH从7下降到6，说明该氨基酸溶解于水的过程中放出了质子，为了使该氨基酸达到等电点，只有加些酸，因此氨基酸的等电点小于6。7、一系列球状的单体蛋白质，相对分子质量从10000到100000，随着相对分子质量的增加，亲水残基与疏水残基的比率将会发生什么变化?随着蛋白质相对分子质量的增加，表面积与体积的比率也就是亲水残基与疏水残基的比率必定减少。假设这些蛋白质是半径为r的球状蛋白质，由于蛋白质相对分子质量的增加，表面积随r2的增加而增加，体积随r3的增加而增加，体积的增加比表面积的增加更快，所以表面积与体积的比率减少，因此亲水残基与疏水残基的比率也就减少。8、维持蛋白质一、二、三、四级结构的键或力是什么?答：维持蛋白质一级结构的键或力主要为肽键，还有二硫键。维持蛋白质二级结构的键或力主要为氢键，其次为二硫键。维持蛋白质三、四级结构的键或力主要为疏水键，其次为氢键、盐键和范德华力。9、沉淀蛋白质的方法主要有哪些?答：沉淀蛋白质的方法主要有：（1）PI法。（2）盐析法。（3）有机溶剂沉淀法。（4）重金属盐沉淀蛋白质。（5）生物碱、有机酸试剂沉淀蛋白质。（6）加热变性沉淀法。（7）抗体对蛋白质的沉淀。10、蛋白质二级结构以什么为基础，有哪些主要形式?答：蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。其主要形式有：（1）α-螺旋（α-Helix）（2）β-折叠（β-pleatedsheets）（3）β-转角(β-turn)（4）无规卷曲（5）Ω环11、有一个七肽，经分析其氨基酸组成分别为Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽与DNFB不反应。用胰凝乳蛋白酶降解，得到两个肽段，其氨基酸组成分别为Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Lys、Arg。这两个肽段与DNFB反应，分别生成DNP-Ser和DNP-Lys。此肽与胰蛋白酶作用，同样生成两个肽段，它们的氨基酸组成分别为Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。试推测此多肽的结构和氨基酸组成。答：由此肽与DNFB不反应可知，该七肽必为一环状多肽。因为胰凝乳蛋白酶的酶切位点Tyr、Phe、Trp等疏水氨基酸的羧基端，因此用胰凝乳蛋白酶降解得到的Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Lys、Arg两个肽段，其酶切位点分别为Tyr和Phe。加之，这两个肽段与DNFB反应，分别生成DNP-Ser和DNP-Lys，表明在Ala、Tyr、Ser肽段中，与Tyr相临的氨基酸残基是Lys，因此其氨基酸顺序为Ser-Ala-Tyr；而在Pro、Phe、Lys、Arg肽段中，与Phe相临的氨基酸残基为Ser。由于胰蛋白酶的酶切位点主要为Lys、Arg的羧基端，因此，用胰蛋白酶作用得到的Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala两个肽段，表明Arg与Pro相临，且Pro与Lys相临。综上所述，此肽段的氨基酸顺序和结构为：酶1、简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性。答：酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性为：在反应前后没有质和量的变化；用量少而催化效率高；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点；可降低化学反应的活化能。与一般化学催化剂相较，酶作为生物催化剂的特点为：酶催化效率更高，具有高度的专一性；容易失活，活力受条件的调节控制；活力与辅助因子有关。2、何谓竞争性抑制?磺胺药物作用的生化机理是什么?答：竞争性抑制：某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合；竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除；Vmax不变；Km值增加，酶与底物的亲和力降低。AlaSerPheArgProLysTyr磺胺药物作用的生化机理是：磺胺类药物与对氨基苯甲酸资结构上相似，与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶将二氢蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋谷氨酸生成二氢叶酸的反应。3、有1g淀粉酶制剂，溶于1000ml水中，从中取出1ml测定酶活力。1ml的酶溶液在5min水解0.25g淀粉。计算每克酶的淀粉酶活力单位。（淀粉酶活力单位定义：在最适宜条件下，每小时水解1g淀粉的酶量称为1个活力单位。）答：根据题意可知，1ml酶液中淀粉酶的酶量为：1g/1000=1mg。由于1ml的酶溶液在5min水解0.25g淀粉，即酶活力为：0.25g/（5min*1mg）=0.25g/（1/12h*0.001g）=3000单位。4、金属离子作为辅助因子的作用有哪些？作用有：（1）作为酶活性中心的催化基团参加反应。（2）作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用。（3）为稳定酶的空间构象所必需。（4）中和阴离子，降低反应的静电斥力。核酸1、试述核苷酸的功能。答：核苷酸的功能如下：（1）作为核酸的成分。（2）为需能反应提供能量。UTP用于多糖合成，GTP用于蛋白质合成，CTP用于脂类合成，ATP用于多种反应。（3）用于信号传递。如cAMP、cGMP是第二信使。（4）参与构成辅酶。如NAD、FAD、CoA等都含有AMP成分。（5）参与代谢调控。如鸟苷四磷酸等可抑制核糖体RNA的合成。又如反义RNA。2、胰脱氧核糖核酸酶(DNaseI)可以随机地水解溶液中的DNA的磷酸二酯键，但是DNaseI作用于染色体DNA只能使之有限水解，产生的DNA片段长度均为200bp的倍数。请解释。真核生物染色体DNA含有核小体结构，核小体是由大约200bp的DNA双链围绕组蛋白核心组成的，彼此相连成念珠状，即染色体DNA。围绕组蛋白核心的DNA不被DNaseI水解，而核小体与核小体之间起连接作用的DNA磷酸二酯键对DNaseI敏感，因此水解产生200bp的DNA片段。3、试述RNA的种类及其生物学作用。答：信使RNA(mRNA)：蛋白质合成的模板；转运RNA(tRNA)：转运氨基酸；核糖体RNA（rRNA）：与蛋白质共同构成核糖体；不均一核RNA（hnRNA）：成熟mRNA及其他RNA的前体；小核RNA（snRNA）：参与hnRNA的剪接、转运；小核仁RNA（snoRNA）：rRNA的加工与修饰；小胞质RNA（scRNA/7SL-RNA）：信号识别颗粒的组成成分，选择分泌蛋白。4、按5′→3′顺序写出下列核苷酸的互补链，以及mRNA转录链。①5′-AATTCC-3′②5′-ATGGCT-3′③5′-GGTTAG-3′④5′-GCAATC-3′⑤5′-AATCAT-3′答：按5′→3′顺序①的核苷酸互补链为：GGAATT；mRNA转录链为：GGAAUU。按5′→3′顺序②的核苷酸互补链为：AGCCAT；mRNA转录链为：AGCCAU。按5′→3′顺序③的核苷酸互补链为：CTAACC；mRNA转录链为：CUAACC。按5′→3′顺序④的核苷酸互补链为GATTGC；mRNA转录链为：GAUUGC。按5′→3′顺序⑤的核苷酸互补链为：ATGATT。mRNA转录链为：AUGAUU。5、简述核酸杂交的类型。Southern杂交（DNA-DNA杂交）Northern杂交（DNA-RNA杂交，或RNA-RNA杂交）Western杂交（抗原-抗体进行杂交）Eastern杂交（Westernbolting的变形）：双向电泳后蛋白质转移转移到硝酸纤维素膜上，再进行杂交。原位杂交：指将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行的杂交。其特点为：能在成分复杂的组织中进行单一细胞的研究；不需从组织或细胞中提取核酸，对含量极低的靶序列灵敏度高；能准确反映组织细胞的相互关系及功能状态6、以5′→3′核酸链为模版，根据化学降解法（Maxam-Gilbert法）得到如下的放射自显影图谱，按5′→3′顺序读出被测定DNA的碱基顺序。以3′→5′核酸链为模版，根据Sanger法得到如下的放射自显影图谱，按5′→3′顺序写出模版链及其互补链的DNA碱基顺序。AGCT7、写出DNA单链5′-CTAGATGAGCTGTGATCGGCGAATGAATCCTACGAA-3′①复制后得到的另一条单链碱基顺序；②第一条单链转录成的mRNA的碱基顺序；③以此mRNA为模版合成的多肽氨基酸顺序。附：mRNA的遗传密码表第一个核苷酸（5’）第二个核苷酸第三个核苷酸（3’）UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸无意义（终止密码子）无意义（终止密码子）半胱氨酸半胱氨酸无意义（终止密码子）色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG答：①复制后得到的另一条单链碱基顺序为：3′-GATCTACTCGACACTAGCCGCTTACTTAGGATGCTT-5′②第一条单链转录成的mRNA的碱基顺序为：3′-GAUCUACUCGACACUAGCCGCUUACUUAGGAUGCUU-5′③以此mRNA为模版合成的多肽氨基酸顺序为：N端Phe-Gly-Gly-Phe-Ile-Arg-Arg-Ser-Gln-Leu-IleC端糖代谢1、糖蛋白中的寡糖链有些什么功能？糖蛋白的种类繁多，功能也十分广泛。一般来说，糖蛋白的寡糖链可保护其蛋白部分免遭蛋白酶的水解，而延长其生物半衰期。此外寡糖链还影响蛋白质构象、聚合和溶解性等。在某些糖蛋白中寡糖链参与蛋白质在细胞内的分拣和运输。一些属于糖蛋白的酶，其寡糖链结构可影响酶的活性。许多激素为糖蛋白，其寡糖链的结构与激素的生物活性密切相关。存在于细胞表面的糖蛋白，其寡糖链还参与蛋白质分子之间的相互识别和结合作用。2、柠檬酸循环中并无氧参加，为什么说它是葡萄糖的有氧分解途径？柠檬酸循环中有几处反应是底物脱氢生成NADH和FADH2，如异柠檬酸→草酰琥珀酸；α