化学生物学复习题及答案

第一章蛋白质1.蛋白质的基本单位——氨基酸2.蛋白质的空间结构：一级结构：组成蛋白质的多肽链的数目，多肽链的氨基酸排列顺序以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。维系一级结构的主要作用力：肽键二级结构：肽链主链折叠产生的有规则的几何走向。蛋白质二级结构主要形式有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。维系蛋白质二级结构的主要作用力：氢键三级结构：在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。维系蛋白质三级结构的力主要有氢键、疏水键、离子键和范德华力等。尤其是疏水键。四级结构：由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式。维持亚基之间的化学键主要是疏水力。第二章酶1.酶的催化作用特性：高效性；选择性；条件温和；酶活力可调节控制。酶催化作用的选择性表现在：反应专一性；底物专一性；立体化学专一性。2.酶的组成可以分为两类：单纯蛋白酶和结合蛋白酶。结合蛋白酶分为酶蛋白和辅助成分（辅酶和金属离子）3.常见的辅酶：NAD+、NADP+、FAD、FMN、辅酶A(CoA）、四氢叶酸(FH4或THFA)、焦磷酸硫胺素(TPP)、磷酸吡哆素、生物素、维生素B12辅酶、硫辛酸、辅酶Q(CoQ)4.酶的活性部位或活性中心包括：结合部位和催化部位。结合部位决定酶的专一性；催化部位决定酶所催化反应的性质5.酶作用专一性的机制：锁钥学说、“三点结合”的催化理论、诱导契合学说第三章核酸2.核苷酸的衍生物：ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)、GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)。ATP中磷酸键水解能高的分子结构特点：静电效应和共振稳定因素3.DNA双螺旋结构的特点：DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链组成嘌呤碱基和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧螺旋横截面的直径为2nm，每条链相邻碱基平面间隔为0.34nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，螺距为3.4nm两条DNA链相互结合以及形成双螺旋的力是链间的碱基对所形成的氢键维持这种稳定性的因素：两条DNA链之间形成的氢键4.RNA的分类及各自的结构特点与在遗传信息的传递与表达中的主要功能。1、mRNA(1)mRNA的尾结构：大多数真核细胞mRNA在3’端有一段长约200个核苷酸的poly(A),称为“尾结构”。与mRNA从细胞核到细胞质的转移，mRNA的半衰期有关新和成的mRNA的“尾结构”较长。(2)mRNA的“帽结构”：真核细胞mRNA5’末端有一个甲基化的鸟苷酸称为“帽结构”。保护mRNA免受核酸酶从5’末端开始对它的水解，并且在翻译中起到重要的作用。2、rRNArRNA的功能与蛋白质的生物合成有关。许多rRNA的一级结构及由一级结构推导出来的二级结构都已阐明。3、tRNA(1)tRNA的一级结构：tRNA在蛋白质的生物合成中起翻译氨基酸信息，并将相应的氨基酸转运到核糖核蛋白体的作用。(2)tRNA的二级结构：)tRNA的二级结构都呈“三叶草”状。可参与立体结构的形成以及与其他RNA，蛋白质的相互作用。(3)tRNA的三级结构：维持稳定中起重要作用。第四章相互作用与分子识别1.分子间相互作用力的类型：共价键和非共价键非共价键包括离子键、离子-偶极和偶极-偶极的相互作用、氢键、电荷转移、疏水性相互作用、范德华力、螯合作用等。第六章化学物质与蛋白质的相互作用1.蛋白质沉淀作用的类型：可逆沉淀、不可逆沉淀、抗体-抗原沉淀2.沉淀剂的类型：无机物沉淀、等电点沉淀、有机物沉淀、聚合物沉淀3.蛋白质不可逆失活的化学因素：强酸和强碱、氧化剂、去污剂和表面活性剂、变性剂、重金属离子和巯基试剂第七章化学物质与酶的相互作用1.抑制剂作用的方式不同，酶的抑制作用可分为可逆和不可逆两种类型。可逆抑制分为：竞争性抑制作用：抑制剂与底物对酶的结合有竞争作用，互相排斥非竞争性抑制作用：抑制剂不影响酶-底物结合，底物也不影响酶-抑制剂的结合，S和I都可可逆独立地结合于酶的不同部位，并且ESI为端点复合物反竞争性抑制作用：抑制剂不能与自由酶结合，而只能与ES可逆结合生成不能分解成产物的EIS混合性抑制作用：S和E或EI都能够结合，I也可和E或ES结合，但亲和力都不相等，表明S和I对酶的结合互有影响第八章化学物质与核酸的相互作用1.基因突变的类型：碱基置换、移码、大段损伤2.小分子药物与DNA的相互作用：共价结合、非共价结合和剪切作用第九章无机物质与生物分子的相互作用1.无机物质与核酸的相互作用：共价配位作用、静电作用、嵌插作用、断裂作用第十章生物氧化1.线粒体呼吸链的的电子传递过程：答：1.NADH→O2电子从NADH传递到O2是线粒体呼吸链电子传递的一条主要途径。这条途径包括三大大的蛋白质复合物和两个电子载体。NADH（还原型辅酶）：NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子供体之一。三个大的蛋白质复合物：（1）NADH-泛醌还原酶：它的作用是催化NADH的氧化脱氢以及Q的还原。（2）泛醌-细胞色素C还原酶：其作用是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c的还原。（3）细胞色素c氧化酶：可以直接以O2为电子受体。在电子传递过程中，分子中的铜离子可以发生一价铜离子到二价铜离子互变，将细胞色素c所携带的电子传递给O2.两个电子载体：（1）泛醌或辅酶Q：Q很容易接受电子和质子，还原成QH2；QH2也很容易给出电子和质子，重新氧化成Q因此，它在线粒体呼吸链中作为电子和质子的传递体。（2）细胞色素C：它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体位于线粒体内膜外表，属于膜周蛋白，易溶于水，细胞色素c是通过三价铁离子和二价铁离子的互变起传递电子的中间体作用。2.琥珀酸→O2线粒体呼吸链电子传递的另一条主要途径是从琥珀酸传递到氧气。琥珀酸是生物代谢过程中产生的中间产物，它在琥珀酸还原酶-Q催化下，将两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt.c还原酶、cyt.c和cyt.c氧化酶将电子传递到氧气。2.ATP合成偶联机制的化学渗透假说的主要观点。①线粒体内膜的电子传递链是一个质子泵②在电子传递链中，电子由高能状态传递到低能状态时释放出来的能量，用于驱动膜内侧的H+迁移到膜外侧从而产生了跨膜质子梯度和电位梯度③在膜内外势能差的驱动下，膜外高能质子沿一个特殊通道回到膜内侧，这个过程中释放的能量直接驱动ADP和磷酸合成ATP第十一章生物代谢一、简述糖分解代谢的主要过程答：葡萄糖的分解代谢分两步进行（1）糖酵解。葡萄糖→丙酮酸。此反应过程一般在无氧条件下进行，又称无氧分解。（2）三羧酸循环。丙酮酸→CO2+H2O。此氧化过程是通过柠檬酸等几种三元羧酸的循环反应来完成的。由于分子氧是此系列分子反应的最终受氢体，所以又称为有氧分解。一、丙酮酸脱氢酶系包括的三种酶和六种辅因子答：三种酶：丙酮酸脱羧酶E1、二氢硫辛酸乙酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3六种辅因子：TTP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA和Mg2+一、光合作用光反应和暗反应答：光反应是将光能转化为化学能的反应，即植物的叶绿素吸收光能进行光化学反应，使水分子活化分裂出O2,、氢离子和释放出电子，并产生NADPH和ATP。暗反应为酶促反应，由光反应产生的NADPH在ATP供给能量的情况下，是CO2还原成简单的糖类的反应。2.光反应过程质子和电子的传递过程(P263)3.氨基酸的分解代谢过程的脱氨基方式包括：氧化脱氨基作用：氨基酸在L-氨基酸氧化酶催化下，脱氢形成亚氨基酸，后者再通过加水水解生成α-酮酸和氨；转氨基作用：在转氨酶的作用下，氨基酸分子中的α-氨基转移到α-酮酸的酮基上，使酮酸转变成相应的氨基酸，而原来的氨基酸则失去氨基形成相应的酮酸；联合脱氨基作用：实际上是氧化脱氨基和转氨基联合作用的脱氨基方式。4.核苷酸的合成途径：补救合成途径和从头合成途径第十二章遗传信息的传递与表达一、中心法则答：复制：以原来DNA分子为模板，合成出相同分子的过程转录：生物的遗传信息从DNA传递给mRNA的过程翻译：根据mRNA链上的遗传信息合成出具有特定的具有氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。逆转录：在某些情况下RNA也能作为遗传信息的基本携带者一、DNA复制的特点答：1、DNA的半保留复制（1）在复制开始阶段，DNA的双螺旋拆分成两条单链。（2）以DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶催化下，合成与模板DNA完全互补的新链，并形成一个新的DNA分子。（3）通过DNA复制形成的新的DNA分子，与原来的DNA分子完全相同，一条来自亲代，一条是新合成的，所以又称半保留复制。2、DNA的不连续复制答：由于DNA聚合酶只能催化5’→3’方向的新生链合成。以复制叉向前移动的方向为标准，一条模板链是3’→5’走向，在其上DNA能以5’→3’方向连续合成，另一条模板链是5’→3’走向，在其上DNA也是从5’→3’方向合成，但是与复制叉移动的方向正好相反，形成许多不连续片段，最后练成一条完整的DNA链3.DNA聚合反应的特点以单链DNA为模板;以dNTP为原料;引物提供3’-OH;聚合方向为5’→3’;遵守碱基互补规律。4.DNA复制过程有关的酶：DNA聚合酶、DNA连接酶、拓扑异构酶及解螺旋酶等5.DNA损伤后修复的方式：光复活修复、碱基切除修复、错配修复和重组修复6.DNA指导下的RNA的合成。7.蛋白质的合成。复习1.简述蛋白质的空间结构特点。（第一章）2.简单介绍常见辅酶的结构特点与功能。（第二章）3.简述酶催化作用的机制。（第二章）4.简述核酸的结构特点。（第三章）5.简述糖蛋白的生物合成过程。（第四章）6.简述分子间相互作用力的类型。（第五章）7.简述化学物质对蛋白质的沉淀作用。（第六章）8.简述化学物质对酶所起可逆抑制作用的类型。（第七章）9.简述对酶所起激活作用的激活剂的类型与激活原理。（第七章）10.简述小分子药物与ＤＮＡ相互作用的方式。（第八章）11.无机物质与核酸的相互作用方式有哪些？（第九章）12.简述线粒体呼吸链的电子传递过程。（第十章）13.简述糖分解代谢的主要过程。（第十一章）14.简述光合作用合成糖的过程。（第十一章）15.DNA复制的特点。（第十二章）