中国科学技术大学生物化学考试试卷答案

试题名称：生物化学共5页第1页中国科学技术大学2007-2008学年第I学期考试试卷生物化学(I)答案一．填空题（1－9每空1分，10－20每空2分，共50分）1.第二信使指的是一类将细胞外信号传递至细胞内的物质，主要有IP3，DAG，Ca2,cAMP和cGMP。2.维生素是一类高等生物必需但又不能自身合成的有机物质,但VitaminD能够自身合成。3.酶的专一性常数（specificityconstant）是：Kcat/Km4．pantothenicacid（泛酸）在机体内以CoenzymeA(CoAorCoASH)形式参与新陈代谢，主要功能为acyl-carrier。5．维生素B12是一含金属元素钴的维生素。6．纤维素和淀粉都是1→4连接的D-葡聚糖，但纤维素的二糖单位是纤维二糖，残基间通过β-1,4糖苷键连接；而直链淀粉链的二糖单位是麦芽糖，残基间通过α-1,4连接。所以两者在物理性质上有很大差别。7．血浆脂蛋白的脂质和蛋白质是以疏水相互作用方式结合的。8.酶蛋白氨基酸侧链提供各种亲核中心，可以对底物进行共价催化，酶蛋白上最常见的3种亲核基团为：Thehydroxidegroupofserine，Thesulfhydrylgroupofcysteine，Theimidazolegroupofhistidine。底物的亲电中心主要有：磷酰基、酰基、糖基。（至少写出2种）9．根据结构预测，蛋白质若以α-helical跨膜，需20-25个氨基酸残基；若以β-sheet跨膜，约需要7-9个氨基酸残基。10.影响Hemoglobin（血红蛋白）与O2的亲和力的因素有：H+，CO，CO2，BPG。（至少答对三个）11.请将磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine）,磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine）,卵磷脂（phosphatidylcholine），三酰基甘油（triacylglycerol）这些脂类物质依照疏水性由大到小的顺序排列：triacylglycerol,phosphatidylcholine&phosphatidylethanolamine，phosphatidylserine12．为什么DNA纤维干燥后会缩短？因为高湿度下DNA双螺旋以B型为主，其螺距为34nm,而低湿度下DNA双螺旋以A型为主，其螺距为25.5nm,DNA长度减少25％。13.在很多酶的活性中心均有His残基参与，其原因为：因为His中的咪唑基pK值为6.0-7.0，在生理pH条件下，一半解离，一半不解离。Theprotonatedformofhistidineisageneralacid，Onceitlosesitsproton(andbecomesaconjugate试题名称：生物化学共5页第2页base),histidineisageneralbase。14.丝氨酸蛋白酶的活性部位位于酶分子表面凹陷的小口袋中，可用于鉴定酶对底物残基的专一性，如糜蛋白酶断裂Phe、Trp、Tyr等疏水氨基酸残基的羧基端肽键。15．酶在高浓度底物存在条件下，可起到一定程度的保护酶，使之不易发生热变性，其原因为：thesubstratebindstotheactivesiteandstabilizestheenzymeinthatconformation.16．酶原激活的实质是：酶原分子一级结构发生改变从而形成或暴露出酶的活性中心。17．Filtrationchromatography(分子筛)分离生物大分子的原理为：Thelargermoleculeselutefirstsincetheycannotpenetratethepores.18.生物膜的相变温度（transitiontemperature）指的是Thetemperatureatwhichamembraneconvertsfromliquidcrystaltogel-likestructures。19.氨基酸常见的翻译后修饰作用（Post-translationalmodifications）有：Phosphorylation(磷酸化),Glucosylation(糖基化),Glutathionylation(谷胱甘肽化),Amidation(氨基化),Methylation(甲基化),Acetylation(乙基化),Dimethylation(二甲基化)（至少写出3种）20．Chaperones（分子伴侣）指的是areproteinsthatinteractwithpartiallyfoldedorimproperlyfoldedpolypeptides,facilitatingcorrectfoldingpathwaysorprovidingmicroenvironmentsinwhichfoldingcanoccur.21．Abzymes（抗体酶）为Catalyticantibodies，thatis,antibodies,withaveryspecificbindingsitetothetransitionstateofanenzymaticreaction。22．酶的Noncompetitiveinhibition(不可逆抑制)为：amoleculebindstoasiteontheenzymeotherthantheactivesite，whichtheKMisunaffected,Vmaxischanged.23．Michaelis-MentenKineticsequation(米氏方程)为：24．维持蛋白质3-Dstructure的作用力有：hydrogenbond，vandewaalsforce，hydrophobicinteraction,saltbridge,disulfidebond,coordinatebond。（至少答对四种）25．Ubiquitincycle（泛素化）包括三种重要的酶，这三种酶分别命名为：ubiquitin-activatingenzyme,E1,ubiquitin-conjugatingenzyme,E2.ubiquitinligase,E3,二、选择题（每题2分，共10分）1.下图是双脱氧终止法测定DNA序列时的核酸电泳图，则所测定序列的DNA顺序是：试题名称：生物化学共5页第3页(d)A．5-CCATCCGTTGA-3B．5-AGTTGCCTACC-3C．5-GGTAGGCAACT-3D．5-TCAACGGATGG-32.对于具有正协同效应的别构酶，v达到Vmax的10％时的[S]与v达到Vmax的90％时的[S]之比可能为:（d）(a)1:500(b)1:100(c)1:81(d)1:3(e)1:13．测定酶活性时，通常以底物浓度变化小于多少时测得的速度为反应的初速度？(e)（a）0.1%(b)0.5%(c)1%(d)2%(e)5%4.大肠杆菌天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）别构抑制剂是：(b)（a）ATP（b）CTP（a）UTP（a）ADP(e)GTP5．假定一个酶经突变后，其结合底物的能力提高100倍，但是与过渡态结合的能力未变，请问此突变对催化速率的影响如何？（a）(a)缩小100倍(b)增大100倍(c)不变三、判断题（每题1分，共10分）1．肽聚糖中的四肽是完全由D－型氨基酸组成的，以免于蛋白酶对他的降解作用。（F）2.同一分子的DNA三种不同形式在琼脂糖电泳胶中泳动的速率为：超螺旋DNA﹥线性DNA﹥开环DNA（T）3.来源于同一个体的脑细胞和肌细胞的DNA的Tm值不同。（F）4.凝集素（lectin）是多糖类物质，能够特异性地结合不同的糖类物质，介导多种生物反应。（F）5．Isozyme(同工酶)为蛋白质分子结构、理化性质等方面有明显差异，但功能相同的一组酶。（F）6.几乎所有的酶的不可逆抑制剂（天然或合成的）都是毒性物质。（T）7.酶的纯化步骤越多，其比活力越大。（F）8.ABO血型决定簇抗原是红细胞表面的寡糖。(T)电泳方向ACGT试题名称：生物化学共5页第4页9．具有回文序列的单链可形成发卡结构。(T)10．维生素A、D、C、K都是脂溶性的。(F)四、叙述题和计算题。（共30分）1.三酰甘油酯（Triacylglycerols）和多糖（polysaccharides）作为贮存能源物质（storedfuels），各有什么优势？（4分）Key：Triacylglycerolhasmorereducedsothatityieldsmoreenergy,andTriacylglycerolishydrophobic,sothatitdonothavetocarrytheextraweightofwaterofhydrationWhilecarbohydratesisreadysolubilityinwater,sothatitisthequicksourcesofmetabolicenergy2.在E.Coli中，pyrophosphatase(焦磷酸酶)可以催化pyrophosphate(焦磷酸盐)转变为orthophosphate(正磷酸盐),pyrophosphatase的分子量为120kd，由6个等同的亚基组成，此酶的一个酶活力单位定义为在37℃标准体系下，15min催化10umol焦磷酸盐所需要的酶量。该纯化酶的Vmax为2800units/mg.（6分）(a)当底物浓度远远大于Km，1mg酶蛋白每秒钟能催化多少摩尔的底物？(b)1mg酶蛋白里有多少摩尔的活化位点？（假定一个亚基含有一个活化位点）。(c)该酶的转换数（turnovernumber）是多少？(a)2800units/mg*10umol/(15*60)s=31.1umol(b)(1/1000)g/(120*1000)d*6=0.05*10-6mol=0.05umoles(c)酶的转换数（TN）:酶被底物饱和时，每秒钟每个酶分子转化底物的分子数。kcat=31.1umols*s-1/0.05umoles=622S-14、简述NADPH和FMN的主要来源及其在电子传递反应中的分工。（6分）NADPHisproducedincellsprimarilybyreactionsinthepentose(戊糖)phosphatepathway.Inplants,photosynthesisisanothersourceofNADPH.FMN主要来源于维生素B2。NADPH是电子供体（cosubstrate），而FMN则是紧密结合在氧化还原酶上的辅基，负责将电子NADH传递到终端的电子受体上。试题名称：生物化学共5页第5页5．比较insulin(胰岛素)、glucagon（胰高血糖素）epinephrine（肾上腺素）如何调节机体血糖浓度的？（6分）5、从蛋白质的四个结构层次上简述你对蛋白质变性和复性的理解。(8分)Key:Alossofthree-dimensionalstructuresufficienttocauselossoffunctioniscalleddenaturation(变性).Certainglobularproteinsdenaturedbyheat,extremesofpH,ordenaturingreagentswillregaintheirnativestructureandtheirbiologicalactivityifreturnedtoconditionsinwhichthenativeconformationisstable.Thisprocessiscalledrenaturation(复性).■Thethree-dimensionalstructureandthefunctionofproteinscanbedestroyedbydenaturation,demonstratingarelationshipbetweenstructureandfunction