生物化学问答题36页精选文档Word文档下载推荐.docx

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（5）在赖氨酸和精氨酸残基羧基侧水解肽键。

10．分别指出下列酶能否水解与其对应排列的肽，如能，则指出其水解部位。

肽酶

（1）Phe-Arg-Pro胰蛋白酶

（2）Phe-Met-Leu羧肽酶B

（3）Ala-Gly-Phe胰凝乳蛋白酶

（4）Pro-Arg-Met胰蛋白酶

11．用下列哪种试剂最适合完成以下工作:

溴化氰、尿素、β-巯基乙醇、胰蛋白酶、过酸、

丹磺酰氯（DNS-Cl）、6mol/L盐酸、茚三酮、苯异硫氰酸（异硫氰酸苯酯）、胰凝乳蛋白酶。

（1）测定一段小肽的氨基酸排列顺序

（2）鉴定小于10-7克肽的N-端氨基酸

（3）使没有二硫键的蛋白质可逆变性。

如有二硫键，应加何种试剂？

（4）水解由芳香族氨基酸羧基形成的肽键

（5）水解由甲硫氨酸羧基形成的肽键

（6）水解由碱性氨基酸羧基形成的肽键

12．扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。

（1）在低pH时沉淀。

（2）当离子强度从零逐渐增加时，其溶解度开始增加，然后下降，最后出现沉淀。

（3）在一定的离子强度下，达到等电点pH值时，表现出最小的溶解度。

（4）加热时沉淀。

（5）加入一种可和水混溶的非极性溶剂减小其介质的介电常数，而导致溶解度的减小。

（6）如果加入一种非极性强的溶剂，使介电常数大大地下降会导致变性。

13．某种溶液中含有三种三肽：

A肽：

Tyr-Arg-Ser,B肽：

Glu-Met-Phe和C肽：

Asp-Pro-Lys,α-COOH基团的pKa为3.8；

α-NH3基团的pKa为8.5。

在哪种pH（2.0，6.0或13.0）下，通过电泳分离这三种多肽的效果最好？

14．利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被pH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。

（a）Asp和Lys（b）Arg和Met（c）Glu和Val（d）Gly和Leu（e）Ser和Ala

15.氨基酸的定量分析表明牛血清白蛋白含有0.58％的色氨酸（色氨酸的分子量为204）。

（a）试计算牛血清白蛋白的最小分子量（假设每个蛋白分子只含有一个色氨酸残基）。

（b）凝胶过滤测得的牛血清白蛋白的分子量为70，000，试问血清白蛋白分子含有几个色氨酸残基？

16.胃液（pH＝1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。

试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团？

何种氨基酸才能提供这样的基团？

17．下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：

CNBr异硫氰酸苯酯丹磺酰氯脲6mol/LHClβ-巯基乙醇水合茚三酮过甲酸胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶其中哪一个最适合完成以下各项任务？

（a）测定小肽的氨基酸序列。

（b）鉴定肽的氨基末端残基。

（c）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。

若有二硫键存在时还需加什么试剂？

（d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。

（e）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。

（f）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。

18.由下列信息求八肽的序列。

（a）酸水解得Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val

（b）Sanger试剂处理得DNP-Ala。

（c）胰蛋白酶处理得Ala，Arg，Thr和Leu，Met，Phe，2Val。

当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala和DNP-Val。

（d）溴化氰处理得Ala，Arg，高丝氨酸内酯，Thr，2Val，和Leu，Phe，当用Sanger试剂处理时，分别得DNP-Ala和DNP-Leu。

19.下列变化对肌红蛋白和血红蛋白的氧亲和性有什么影响？

（a）血液中的pH由7.4下降到7.2。

（b）肺部CO2分压由6kPa（屏息）减少到2kPa（正常）。

（c）BPG水平由5mM（平原）增加到8mM（高原）。

20．什么是蛋白质的沉淀作用？

有哪些沉淀蛋白质的方法？

各方法沉淀的机理是什么？

21．将Asp（pI＝2.98）、Gly（pI＝5.97）、Thr（pI＝6.53）、Lys（pI＝9.74）的pH为

3.0的柠檬酸缓冲液，加到预先用同样缓冲液平衡过的阳离子交换树脂上，然后用该缓冲液洗脱此柱，问这四种氨基酸将按何种顺序洗脱？

22．何谓蛋白质的变性？

哪些因素会导致蛋白质的变性？

蛋白质变性的机理是什么？

变性蛋白质有何特征？

举例说明蛋白质变性的应用。

23．从Anfinsen的核糖核酸酶进行的变性与复性实验可得到哪些结论？

参考答案

四、问答题参考答案

1．答：

蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。

因为蛋白质分子肽

链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，

所以一级结构决定其高级结构。

2．答：

蛋白质的空间结构是指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及

肽链走向。

蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能。

空间结构与蛋白质各自的功能是相适

应的。

3．答：

蛋白质的生物学功能从根本上来说取决于它的一级结构。

蛋白质的生物学功能

是蛋白质分子的天然构象所具有的属性或所表现的性质。

一级结构相同的蛋白质，其功

能也相同，二者之间有统一性和相适应性。

4．答：

（1）多肽链主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基

酸残基，螺距为0.54nm，氨基酸之间的轴心距为0.15nm。

（2）α-螺旋结构的稳定主要靠链内氢键，每个氨基酸的N—H与前面第四个氨基酸的C＝O形成氢键。

（3）天然蛋白质的α-螺旋结构大都为右手螺旋。

5．答：

β-折叠结构又称为β-片层结构，它是肽链主链或某一肽段的一种相当伸展的结

构，多肽链呈扇面状折叠。

（1）两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或肽段）侧向聚集在一起，通过相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成的氢键连接成片层结构并维持结构的稳定。

（2）β-折叠结构有平行排列和反平行排列两种。

（3）氨基酸之间的轴心距为0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。

6．答：

维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键，此外，二硫键也起一定的作用。

当某些因素破坏了这些作用力时，蛋白质的空间构象即遭到破坏，引起变性，但共价键不破坏，即二硫健与肽键保持完好。

7．答：

蛋白质变性作用是指在某些因素的影响下，蛋白质分子的空间构象被破坏，并

导致其性质和生物活性改变的现象。

蛋白质变性后会发生以下几方面的变化：

（1）生物活性丧失；

（2）理化性质的改变，包括：

溶解度降低，因为疏水侧链基团暴露；

结晶能力丧失；

分子形状改变，由球状分子变成松散结构，分子不对称性加大；

粘度增加；

光学性质发生改变，如旋光性、紫外吸收光谱等均有所改变。

（3）生物化学性质的改变，分子结构伸展松散，易被蛋白酶分解。

8．答：

蛋白质的重要作用主要有以下几方面：

（1）生物催化作用：

酶是蛋白质，具有催化能力，新陈代谢的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。

（2）结构蛋白：

有些蛋白质的功能是参与细胞和组织的建成。

（3）运输功能：

如血红蛋白具有运输氧的功能。

（4）运动功能：

收缩蛋白（如肌动蛋白和肌球蛋白）与肌肉收缩和细胞运动密切相关。

（5）激素功能：

动物体内有些激素是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。

（6）免疫功能：

抗体是蛋白质，能与特异抗原结合以清除抗原的作用，具有免疫功能。

（7）贮藏蛋白：

有些蛋白质具有贮藏功能，如植物种子的谷蛋白可供种子萌发时利用。

（8）接受和传递信息：

生物体中的受体蛋白能专一地接受和传递外界的信息。

（9）控制生长与分化：

有些蛋白参与细胞生长与分化的调控。

（10）毒蛋白：

能引起机体中毒症状和死亡的异体蛋白，如细菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。

9．答：

（a）异硫氢酸苯酯；

（b）丹磺酰氯；

（c）脲、β-巯基乙醇；

（d）胰凝乳蛋白酶；

（e）CNBr;

（f）胰蛋白酶。

10．答：

（1）不能，因为Arg与Pro连接。

（2）不能，因为羧肽酶B仅仅水解C-末端为Arg或Lys的肽。

（3）不能，因为胰凝乳蛋白酶主要水解Phe，Trp，Tyr和Leu的羧基形成的肽键。

（4）能，胰蛋白酶可作用于Arg和Met之间的肽键，产物为Pro-Arg和Met.

11．答

（1）苯异硫氰酸

（2）丹磺酰氯

（3）尿素，如有二硫键应加β-巯基乙醇使二硫键还原。

（4）胰凝乳蛋白酶

（5）溴化氰

（6）胰蛋白酶

12．答

（1）在低pH时，羧基质子化，这样蛋白质分子带有大量的净正电荷，分子内正

电荷相斥使许多蛋白质变性，并随着蛋白质分子内部疏水基团向外暴露使蛋白质溶解

度降低，因而产生沉淀。

（2）加入少量盐时，对稳定带电基团有利，增加了蛋白质的溶解度。

但是随着盐离子

浓度的增加，盐离子夺取了与蛋白质结合的水分子，降低了蛋白质的水合程度，使蛋白

质水化层破坏，而使蛋白质沉淀。

（3）在等电点时，蛋白质分子之间的静电斥力最小，所以其溶解度最小。

（4）加热会使蛋白质变性，蛋白质内部的疏水基团被暴露，溶解度降低。

从而引起蛋

白质沉淀。

（5）非极性溶剂减少了表面极性基团的溶剂化作用，促使蛋白质分子之间形成氢键，

从而取代了蛋白质分子与水之间的氢键。

（6）介电常数的下降对暴露在溶剂中的非极性基团有稳定作用，结果促使蛋白质肽链

展开而导致变性。

13．答：

pH=6.0比pH=2.0或pH=13.0时电泳能提供更好的分辨率。

因为在pH＝6.0的条件下各肽带有的净电荷为：

A肽+1，B肽－1，C肽0；

在pH＝2.0的条件下净电荷分别为A肽+2，B肽+1，C肽+2，在pH＝13.0的条件下净电荷分别为A肽－2，B肽－2，C肽－2。

14．答：

（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser

15．答：

（a）32,100g/mol（b）2

16.答：

－COO-；

Asp与Glu

17．答：

（a）异硫氰酸苯酯。

（b）丹磺酰氯。

（c）脲；

β-巯基乙醇还原二硫键。

（d）胰凝乳蛋白酶。

（e）CNBr。

（f）胰蛋白酶

18．答：

Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe

19．答：

对肌红蛋白氧亲和性的影响：

（a）降低（b）增加（c）降低

20答：

蛋白质在水溶液中可形成亲水的胶体，蛋白质从胶体溶液析出的现象称为蛋白质沉淀作用。

沉淀蛋白质的方法有：

盐析法：

在蛋白质溶液中加入高浓度的强电解质溶液如硫酸铵、硫酸钠等，蛋白质

从溶液中产生沉淀。

机理：

破坏了蛋白质分子表面的水化膜和双电层（净电荷），蛋白质溶液失去

稳定性而产生沉淀。

有机溶剂沉淀法：

乙醇、丙酮等有机溶剂可使蛋白质产生沉淀。

降低溶液的介电常数，也破坏了蛋白质的水化膜，蛋白质产生沉淀，

但必须低温操作，以防止蛋白质的变性。

等电点沉淀法：

用稀酸或稀碱调节蛋白质的溶液于某蛋白质等电点处，该蛋白质沉淀析出。

机理：

中和蛋白质表面水化膜。

重金属沉淀法：

蛋白质在等电点以上的pH下，易于重金属产生沉淀。

重金属与带负电的蛋白质羧基结合产生不可逆沉淀。

21答：

在pH为3.0上述四种氨基酸带电状态分别为Asp（0）、Gly（＋）、Thr（＋）、Lys（＋＋），因而与阳离子交换树脂结合的牢固程度从小到大排列为：

Asp、Gly≈Thr、Lys；

因Thr为亲水氨基酸，随洗脱液的流动较Gly更易洗脱，故四种氨基酸的洗脱顺序为：

Asp→Thr→Gly→Lys。

22．答：

蛋白质变性作用是指天然的蛋白质在一些物理或化学因素的影响下，使其失去原有的生物学活性，并伴随着其物理、化学性质的改变称为蛋白质的变性。

使蛋白质变性的因素有：

（1）物理因素：

加热、剧烈的机械搅拌、辐射、超声波处理等；

（2）化学因素：

强酸、强碱、重金属、盐酸胍、尿素、表面活性剂等。

蛋白质变性的机理：

维持蛋白质高级结构的次级键破坏，二级以上的结构破坏，蛋白质从天然的紧密有序的状态变成松散无序的状态，但一级结构保持不变。

溶解度降低，结晶能力丧失；

光学性质发生改变，如旋光性改变、紫外吸收增加；

（3）侧链反应增强；

（4）对酶作用敏感，易被蛋白酶水解。

蛋白质变性的应用：

（1）加热煮熟食物时食物蛋白质变性既有利于食物蛋白质的消化吸收，也可使食物中的致病菌中的蛋白质变性使其失去原有的生物学活性达到消毒灭菌的目的，使食物安全可靠；

（2）酒精消毒也是微生物蛋白质在酒精作用下产生变性；

（3）剧烈地搅打蛋清，蛋清变稠也是由于蛋清蛋白发生变性；

（4）面团在搓揉过程中面筋蛋白质发生变性，体积增加，易混入气体使面团变得松软有弹性等。

23．答：

Anfinsen的核糖核酸酶进行的变性与复性实验证明：

蛋白质的一级结构决定其高级结构，而特定的高级结构是蛋白质具有活性的基础。

核酸化学

四、问答题

1．DNA热变性有何特点？

Tm值表示什么？

2．将核酸完全水解后可得到哪些组分?

DNA和RNA的水解产物有何不同？

3．计算：

T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5×

107。

计算DNA链的长度（设核苷酸的平均相对分子质量为650）。

4．在稳定的DNA双螺旋中，哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用？

5．有二个DNA样品，分别来自两种未确认的细菌，两种DNA样品中的腺嘌呤碱基含量分别占它们DNA总碱基的32％和17％。

这两个DNA样品的腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶和胸腺嘧啶的相对比例是多少？

其中哪一种DNA是取自温泉（64℃）环境下的细菌，哪一种DNA是取自嗜热菌？

答案的依据是什么？

6．简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。

7．简述下列因素如何影响DNA的复性过程：

（1）阳离子的存在；

（2）低于Tm的温度；

（2）高浓度的DNA链。

8．计算

（1）分子量为3×

105的双股DNA分子的长度。

（2）这种DNA一分子占有的螺旋圈数。

（一个互补的脱氧核苷酸残基对的平均分子量为618）.

9．试述与蛋白质生物合成有关的三种主要的RNA的生物功能。

10．如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA量为6.4×

109个碱基对。

试计算人体

DNA的总长度是多少？

是太阳-地球之间距离（2.2×

109公里）的多少倍？

11．列述DNA双螺旋结构要点，并说明该螺旋模型提出的意义。

12．RNA的功能多样性表现在哪几方面？

13．以克为单位计算从地球延伸到月亮（约320,000km）这么长的双链DNA的重量：

已知双链DNA每1000对核苷酸重1×

10-18克，每对碱基对长0.34nm。

14.解释为什么双链DNA变性时紫外吸收增加？

四、问答题参考答案：

将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：

变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；

粘度下降；

生物活性丧失。

Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。

在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。

（2.5×

107/650）×

0.34=1.3×

104nm=13μm。

3.答：

（5ˊ）GCGCAATATTTTGAGAAATATTGCGC-3ˊ，含有回文序列；

单链内可形成发卡结构；

双链可形成十字结构。

在稳定的DNA双螺旋中，碱基堆积力和碱基配对氢键在维系分子立体结构方

面起主要作用。

5.答：

一个DNA含量为32％A、32％T、18％G和18％C，另一个为17％A、17％T、33％G和33％C，均为双链DNA。

前一种取自温泉的细菌，后一种取自嗜热菌，因为其G－C含量高，变性温度高因而在高温下更稳定。

tRNA的二级结构为三叶草结构。

其结构特征为：

（1）tRNA的二级结构由四臂、四环组成。

已配对的片断称为臂，未配对的片断称为环。

（2）叶柄是氨基酸臂。

其上含有CCA-OH3’，此结构是接受氨基酸的位置。

（3）氨基酸臂对面是反密码子环。

在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，可与mRNA上的密码子相互识别。

（4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。

（5）右环是假尿嘧啶环（TψC环），它与核糖体的结合有关。

（6）在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环，它的大小决定着tRNA分子大小。

（1）阳离子的存在可中和DNA中带负电荷的磷酸基团，减弱DNA链间的静电作用，促进DNA的复性；

（2）低于Tm的温度可以促进DNA复性；

（3）DNA链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度、机会，从而促进DNA复性。

8．答：

（1）（3×

105/618×

10）×

3.4＝165.0（nm）

（2）3×

10＝48.5（圈）

9．答：

mRNA：

信使RNA，它将DNA上的遗传信息转录下来，携带到核糖体上，在那里以密码的方式控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，作为蛋白质合成的直接模板；

rRNA是核糖体RNA，与蛋白质共同形成核糖体，核糖体不仅是蛋白质合成的场所，还协助或参与了蛋白质合成的起始与转肽反应；

tRNA是转运RNA，与合成蛋白质所需要的单体：

氨基酸形成复合物，将氨基酸转运到核糖体中mRNA的特定位置上。

10．答：

（1）每个体细胞的DNA的总长度为：

6.4×

109×

0.34nm=2.176×

109nm=2.176m

（2）人体内所有体细胞的DNA的总长度为：

2.176m×

1014=2.176×

1011km

（3）这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×

109公里）相比为：

2.176×

1011/2.2×

109=99倍

11．答：

DNA双螺旋的结构特点有：

（1）两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互相缠绕形成右手螺旋；

（2）每圈螺旋由10对碱基组成，双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核苷酸之间的夹角是36°

；

（3）碱基位于结构的内侧，而亲水的戊糖－磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯

键相连，形成螺旋的骨架；

（4）碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行，双螺旋结构表面有两条螺形沟，一大

一小；

（5）碱基按A=T，G≡C配对互补，彼此以氢键相连。

该螺旋提出的意义：

直接揭示了遗传信息的传递机制，引发了人类对生物遗传性了解的一场革命。

12．答：

RNA的功能多样性表现于：

（1）控制蛋白质的生物合成：

有三种RNA参与了蛋白质的合成：

rRNA：

构成核糖体是蛋白质的合成场所；

tRNA：

在蛋白质合成过程中携带氨基酸参与蛋白质的合成，是将mRNA的核苷顺序翻译成蛋白质的氨基酸顺序的“适配器分子”；

是蛋白质合成的模板，指导蛋白质的合成。

（2）作用于RNA转录后的加工：

asRNA。

（3）生物催化：

核酶具有催化功能。

（4）遗传信息的加工与进化。

（5）病毒RNA是遗传信息的携带者。

该DNA的碱基对数＝320,000×

1012/0.34=9.4×

1017bp

该DNA的重量＝9.4×

1013×

1×

10－18＝9.4×

10－4（g）

DNA分子中碱基上的共轭双键使DNA分子具有吸收260nm紫外光的特性，

在DNA双螺旋结构中碱基藏入螺旋内侧，紫外吸收较弱。

变性时DNA双螺旋解开，

于是碱基外露，更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。

酶化学

1．简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其特性？

2．在很多酶的活性中心均有His残基参与，请解释？

3．怎样证明酶是蛋白质？

4．对活细胞的实验测定表明，酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近，请解释其生理意义？

为什么底物浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢？

5．为什么蚕豆必须煮熟后食用，否则容易引起不适？

6．新掰下的玉米的甜味是由于玉米粒中的糖浓度高。

可是掰下的玉米贮存几天后就不那么甜了，因为50％糖已经转化为淀粉了。

如果将新鲜玉米去掉外皮后浸入沸水几分钟，然后于冷水中冷却，储存在冰箱中可保持其甜味。

这是什么道理？

7．由酶总浓度特定的某一酶促反应S→P中，得到下表数据，

[S]mol/L

V（μmol/L.min）

6.25×

10－6

15.0

7.50×

10－5

56.3

1.00×

10－4

60.0

10－3

74.9

10－2

75.0

1.