生物化学答案

第1页共4页一、单项选择（本题共20分）1～10DCCDDACBDB11～20BCCDCCCCBA二、填空题(本题共25分)1.稳定蛋白质三维结构的力主要是一些非共价力，包括离子键、氢键、范德华力和疏水相互作用。2.丝氨酸侧链特征基团是羟基；半胱氨酸的侧链基团是巯基。这两种氨基酸的简写符号分别是Ser和Cys。3.糖酵解启动步骤是葡萄糖磷酸化,催化这一步骤的酶是己糖激酶。4.丙酮酸氧化以及脂肪酸、氨基酸等各种燃料分子氧化分解所经历的共同途径是柠檬酸循环,这一途径是一种两用代谢途径。5.催化丙酮酸转变为乙酰-CoA的酶叫做丙酮酸脱氢酶系,此酶是一个由丙酮酸脱氢酶、二氢硫幸酰转乙酰基酶和二氢硫幸酰脱氢酶和三种酶组成的复合体。6.氧化磷酸化将NADH和FADH2携带的电子通过电子传递链传至分子氧，使氢离子与氧结合形成水。这条电子传递链大致包括4个蛋白质组分，分别是NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素还原酶和细胞色素氧化酶。7.糖原最终降解为葡萄糖过程中，需要糖原磷酸化酶、糖原脱支酶、磷酸葡萄糖变位酶和葡萄糖-6-磷酸酶四种酶的催化。8．腺嘌呤和鸟嘌呤的分解首先是在各种脱氨酶作用下水解脱去氨基，分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤。三、名词解释(本题共15分)1.蛋白质二级结构：指多肽链借助氢键排列成有规则的α螺旋和β折叠等元件。2.酶的别构效应：很多寡聚酶，当它们的亚基上的配体结合部位与配体非共价可逆结合时，将发生构象变化并影响同一酶分子的其他亚基上的空（未被结合的）活性部位的亲和力。这一现象称为酶的别构效应。3.竞争性抑制：是一类最常见的可逆抑制。在这种抑制中，抑制剂与底物争夺酶的活性部位，因为梅不能同时与底物结合又与抑制剂结合，从而降低了酶促反应速率。可以借助增加底物浓度而解除。4.酶原激活：某些无活性酶的前体即酶原经专一蛋白酶解断开某个（些）第2页共4页肽键，有时并除去部分肽链转变成有活性的酶，此过程称为酶原激活。5.核酸变性：指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，双链变成单链，从而使核酸的天然构象和性质发生改变，这一过程称为核酸变性。四、问答题(本题共40分)1．简述戊糖磷酸途径的生物学意义(8分)。答：1）戊糖磷酸途径是细胞产生还原力（NADPH）的主要途径。生活细胞将获得的燃料分子经分解代谢将一部分高潜能的电子通过电子传递链传至氧气，产生ATP提供能量消耗的需要，另一部分高潜能的电子并不产生ATP,而是以还原力的形式供还原性生物合成的需要。NADPH分子不只是因为它的核糖单位的第2个碳原子上有一个磷酸基团而在结构上区别于NADH，它的功能在大多数生物化学反应中也和NADH根本不同。NADH的作用是通过呼吸链提供ATP分子，而NADPH在还原性生物合成中起氢负离子供体的作用。还可用于抵消氧自由基造成的损伤。在光合作用中戊糖磷酸途径的部分途径参加由二氧化碳合成葡萄糖的途径，由核糖核苷酸转变为脱氧核糖核苷酸等都需要NADPH。2）戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的相互转变提供条件。三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖以及七碳糖的碳骨架都是细胞内糖类不同的结构分子。其中核糖及其衍生物作为ATP、CoA、NAD+、FAD、RNA以及DNA等重要生物分子的组成部分，都来源于戊糖磷酸途径。核酸等的生物合成在生长、再生的组织例如骨髓、皮肤、小肠粘膜以及癌细胞中，其速度都是极高的，因此需要戊糖磷酸途径迅速地提供原料。2.简述DNA双螺旋结构模型的特征(8分)。答：1）两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕；两条链均为右手螺旋。2）嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧。磷酸与核糖在外侧，彼此通过3′，5′-磷酸二酯键相连接，形成分子的骨架。碱基平面与纵轴垂直，糖环的平面则与纵轴平行。两条链配对偏向一侧，形成一条大沟和一条小沟。3）双螺旋的平均直径为2nm,两个相邻的碱基对之间的高度距离为0.34nm，两个核苷酸之间的夹角为36°。因此，沿中心轴旋转一周有10个核苷酸。每一转的高度（螺距）为3.4nm。4）两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键而结合在一起。5）碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。3.简述糖原的分解代谢过程(12分)。第3页共4页答：1）糖原磷酸化酶的作用。糖原磷酸化酶将糖原分子非还原末端葡萄糖残基的C1原子与相邻葡萄糖的C4原子之间的α（1，4）糖苷键断裂，产生一个葡萄糖-1-磷酸分子和一个新的非还原性末端。糖原磷酸化酶的作用位点是距离糖原分支点至少5个以上葡萄糖残基的位置。2）糖原脱支酶作用。糖原磷酸化酶的作用直至达到与α（1，6）糖苷键分支点相距4-5个葡萄糖残基处即停止。糖原脱支酶分支点前面的以α（1，4）连接的3-4个葡萄糖残基转移到另外一个分支的非还原性末端的葡萄糖残基上，或者转移到糖原的核心链上，同时暴露出一个以α（1，6）糖苷键相连的葡萄糖残基。这时脱支酶将α（1，6）糖苷键分解，从而将分支点消除。3）磷酸葡萄糖变位酶的作用。糖原分子磷酸解形成的葡萄糖-1-磷酸必须转变为葡萄糖-6-磷酸才有可能进入代谢主流。活化的磷酸葡萄糖变位酶的一个丝氨酸分子的羟基上带有一个磷酸基团，它催化的反应第一步是葡萄糖-1-磷酸C6原子上的羟基攻击酶分子的磷酸集团，形成葡萄糖-1，6-二磷酸结合的中间体。第二步是葡萄糖-1，6-二磷酸C1上的磷酸集团又转移到磷酸葡萄糖变位酶分子原来的羟基上。生成葡萄糖-6-磷酸。4）葡萄糖-6-磷酸酶的作用。它专门催化葡萄糖-6-磷酸的水解，形成葡萄糖和无机磷酸分子。4.蛋白质有哪些分离纯化方法？并且简述凝胶过滤和离子交换层析原理(12分)答：分离纯化蛋白质有的方法有：透析和超过滤、凝胶过滤、盐溶和盐析、有机溶剂分级分离法、凝胶电泳和等点聚焦、离子交换层析、亲和层析和高效液相层析。凝胶过滤原理：即凝胶过滤层析，也称大小排阻层析或凝胶渗透层析。这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。凝胶过滤的介质是多孔网状结构的凝胶珠或凝胶颗粒。凝胶的交联度或孔度（网孔大小）决定了凝胶的分级分离范围，也即能被该凝胶分离开来的蛋白质混合物的相对分子质量。目前经常使用的凝胶有交联葡萄糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖。当分子大小不同的蛋白质流经凝胶柱时，比凝胶网孔大的分子不能进入珠内，而被排阻在凝胶珠之外，随着溶剂在凝胶珠之间的孔隙向下移动并最先流出柱外；比网孔小的分子能不同程度地自由出入凝胶珠的内外。这样由于大小不同的分子所经的路径不同而得到分离，大分子物质先被洗脱出来，小分子物质后被洗脱出来。离子交换层析原理：是一种基于氨基酸电荷行为的层析方法。层析柱中填第4页共4页充的是离子交换树脂，它是具有酸性或碱性基团的人工合成聚苯乙烯-苯二乙烯等不溶性高分子化合物。分离氨基酸混合物经常使用强酸型阳离子交换树脂。在交换柱中，树脂先用碱处理成钠盐，将氨基酸混合液（pH2-3）上柱。在pH2-3时，氨基酸主要以阳离子形式存在，与树脂上的钠离子交换而被挂在树脂上。在pH3左右，氨基酸与阳离子交换树脂之间的静电吸引的大小次序是碱性氨基酸＞中性氨基酸＞酸性氨基酸。因此氨基酸的洗出顺序大体上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是碱性氨基酸。