烟草研究生 高级生物化学 模拟题与答案.docx
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烟草研究生高级生物化学模拟题与答案
高级生物化学模拟题
(蛋白质,酶,维生素;糖/糖代谢,蛋白质/氨基酸代谢,脂肪代谢)
一、名词
1.美拉德反应
2.蛋白质等电点
3.Edman反应
4.必需氨基酸
5.同工酶
6.酶的活力和比活力
7.寡聚酶
8.三羧酸循环
9.光合作用
10.茚三酮反应
11.蛋白质盐溶和盐析
12.联合脱氨基作用
13.固定化酶
14.酶的最适温度和最适pH值
15.蛋白质变性作用
二、填空题
1.大多数氨基酸与茚三酮反应形成色化合物,而脯氨酸与其反应时,则形成色化合物。
2.与烟碱具有相同部分结构的维生素是(填代号),它的中文名称是。
3.带芳香族侧链的氨基酸有,、等三种。
蛋白质中因含有这些氨基酸而可用紫外吸收法测定其含量。
4.氨基酸的联合脱氨基作用是有和两个过程共同完成的。
5.目前常用的三种淀粉水解酶主要有、和等。
6.测定蛋白质含量的方法有、、、
和。
7.淀粉的基本组成成分是,它们之间通过键和键连接,从而分别形成直链和支链淀粉。
纤维素的基本组成成分是,它们之间通过键连接。
8.蔗糖是由一分子和一分子组成,它们之间通过糖苷键相连。
9.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有、和。
酸性氨基酸有和两种。
10.柱色谱法分离蛋白质时常用的三种具体方法是,,。
11.脂溶性维生素包括4大类,即,,,。
12.牙龈易出血往往是缺少维生素的表现;而维生素参与伤口的止血过程。
13.动物体内无氧条件下由葡萄糖经多步骤反应生成乳酸的过程称为,它与微生物中的过程一致。
14.脂肪酸在体内的主要氧化方式是,它是在细胞中的内进行的。
15.保存酶制剂时应尽可能满足的条件是,,,。
三、简答题
1.酶与一般催化剂比较,其共同点和特点有哪些?
2.蛋白质的水解方法有哪些?
各有何特点?
3.凯氏定氮法测定蛋白质含量的原理和主要步骤有哪些?
4.分离纯化蛋白质的方法有哪些?
它们各根据蛋白质的什么性质?
5.举例说明酶的竞争性抑制作用及其特点?
(例子1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制;例子2.磺胺类药物对叶酸的合成抑制)
6.影响蛋白质电泳速度的因素及电泳技术在生物大分子研究中的应用。
四、计算题
1.称取25毫克某蛋白酶制剂,配成50毫升溶液。
取出1毫升该酶液以酪蛋白为底物。
用Folin-酚比色法测定酶活力,得知每小时产生1500微克酪氨酸。
另取2毫升酶液,用凯式定氮法测得其蛋白氮为0.2毫克。
若以每分钟产生1微克酪氨酸的酶量(毫克)定为一个活力单位。
根据以上数据,求出:
(1)1毫升酶液中含有的蛋白质和酶活力单位数;
(2)该酶制剂的比活力;
(3)1克酶制剂的总蛋白含量和酶活力单位数。
2.写出米氏方程,并计算当酶反应速度达到最大反应速度的75%时的底物浓度是多少(用Km表示)
3.写出Michaelis-Menten方程,简述其意义和Km的计算方法。
参考答案:
米氏方程表达式为
,
它反映反应底物浓度与酶反应速度之间的关系。
Km即米氏常数,其计算方法有三种,即
(1)根据[S]-V关系求解联立方程;
(2)将米氏方程转化为1/v-1/[S]双倒数作图法;
(3)将米氏方程转化为v-v/[S]关系的作图法。
高级生物化学模拟题
(蛋白质,酶,维生素;糖/糖代谢,蛋白质/氨基酸代谢,脂肪代谢)
一、名词
1.美拉德反应:
含羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应,经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素,所以又称羰胺反应。
2.蛋白质等电点:
对某一蛋白质而言,当在某一PH值,其所带正负电荷恰好相等(即净电荷为零),这一PH值称为该蛋白质的等电点。
3.Edman反应:
蛋白质或肽的氨基末端分析法之一。
由埃德曼(P.Edman)所创立。
即在弱碱性条件下使之与异硫氰酸苯酯反应,然后用酸处理,从多肽链上仅使氨基末端残基以氨基酸的苯基乙内酰硫脲衍生物的形态游离出来,然后进行分析。
根据反应试剂或衍生物的缩写,本法亦称PTC法或PTH法。
在第一个氨基末端残基游离后,对剩余的多肽链如适用于同一反应,则可游离出下一位置的残基。
如此反复操作,有可能从末端决定氨基酸排列顺序,此方法为Edman反应。
4.必需氨基酸:
体内合成的量不能满足机体需要,必须从食物中摄取的氨基酸。
它可以分为:
赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
5.同工酶:
同工酶是催化的化学反应相同而理化性质、免疫学活性都不同的一组酶。
LDH(乳酸脱氢酶)是具有代表性的同工酶,LDH有5型,都由M和H构成,只是比例不同。
6.酶的活力:
——指酶催化一定化学反应的能力。
酶活力的大小,规定用单位制剂中的酶活单位数表示。
对液体制剂的酶,用每毫升酶液中的酶活单位数(u/ml)表示;对固体酶而言,用每克酶制剂中的酶活单位数(u/g)表示
比活力:
是指每毫克酶蛋白(或每毫克蛋白氮)所含酶活力单位数(有时也用每克酶制剂或每毫升酶制剂含多少活力单位来表示)。
即:
比活力=活力单位数/毫克酶蛋白(氮)
7.寡聚酶:
由2个或多个相同或不相同亚基组成的酶,称为寡聚酶。
绝大多数寡聚酶都含偶数亚基,但个别寡聚酶含奇数亚基,如荧光素酶、嘌呤核苷磷酸化酶均含3个亚基。
亚基之间靠次级键结合,容易分开。
8.三羧酸循环:
三羧酸循环,TCA循环,柠檬酸循环:
三羧酸循环(Tri-CarboxylicAcidCycle,TAC,或TCA循环),也称为柠檬酸循环(citricacidcycle),又称为Krebs循环体内物质糖类、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。
通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸(三羧酸)开始,再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2,最后仍生成草酰乙酸,进行再循环,从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。
9.光合作用:
绿色植物和光合细菌利用太阳光能,以CO2和H2O等无机物为原料合成糖类等有机物并释放出氧气的过程称为:
光合作用。
10.茚三酮反应:
氨基酸可与茚三酮在微酸性溶液中共热缩合产生蓝紫色化合物,其最大吸收峰在570nm。
脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质。
可用于氨基酸的含量测定。
可利用此性质测定氨基酸的含量。
几个微克就能显色。
11.蛋白质盐溶和盐析:
中性盐在低浓度时可增加蛋白质的溶解度,即盐溶。
原因是蛋白质分子吸附盐类离子后,带电层使蛋白质分子彼此排斥,而与水分子相互作用加强;当离子强度增大到足够高时,此时与蛋白质疏水基团接触的自由水被移去以溶剂化盐离子,导致蛋白质疏水基团暴露,使蛋白质因疏水作用凝聚沉淀。
12.联合脱氨基作用:
1)转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基作用的联合(肝、肾等组织主要脱氨途径);2)嘌呤核苷酸循环的联合脱氨(骨骼肌和心肌组织主要由该途径脱氨);
13.固定化酶:
水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
在催化反应中以固相状态作用于底物。
14.酶的最适温度和最适pH值:
酶促反应一般在pH5-8水溶液中进行,反应温度范围为20-40°C。
高温或其它苛刻的物理或化学条件,将引起酶的失活。
(答案待议)
15.蛋白质变性作用:
天然蛋白质受到物理、化学的因素影响后,其分子间结构发生改变,失去原有的生物活性,并伴随着物理、化学性质的改变,但并不导致蛋白质一级结构的破坏,这种现象称为蛋白质变性。
二、填空题
1.大多数氨基酸与茚三酮反应形成蓝紫色化合物,而脯氨酸与其反应时,则形成黄色化合物。
2.与烟碱具有相同部分结构的维生素是VD3(填代号),它的中文名称是烟碱酸胺。
3.带芳香族侧链的氨基酸有苯丙氨酸,酪氨酸、色氨酸等三种。
蛋白质中因含有这些氨基酸而可用紫外吸收法测定其含量。
4.氨基酸的联合脱氨基作用是有转氨基作用和氧化脱氨基作用两个过程共同完成的。
5.目前常用的三种淀粉水解酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖糖化酶等。
6.测定蛋白质含量的方法有凯氏定氮法、双缩脲法、福林-酚试剂法、
紫外吸收法和考马斯亮蓝G—250染色法。
7.淀粉的基本组成成分是α-D-葡萄糖,它们通过1→4糖苷键和1→6糖苷键连接,从而分别形成直链和支链淀粉。
纤维素的基本组成成分是β-D-葡萄糖,它们之间通过β-1→4糖苷键连接。
8.蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖组成,它们之间通过糖苷键相连。
9.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有精氨酸、赖氨酸和组氨酸。
酸性氨基酸有谷氨酸和天冬氨酸两种。
10.柱色谱法分离蛋白质时常用的三种具体方法是离子交换色谱,凝胶色谱,亲和色谱。
11.脂溶性维生素包括4大类,即维生素A,维生素D,维生素E,维生素K。
12.牙龈易出血往往是缺少维生素C的表现;而维生素K参与伤口的止血过程。
13.动物体内无氧条件下由葡萄糖经多步骤反应生成乳酸的过程称为无氧酵解,它与微生物中的发酵过程一致。
14.脂肪酸在体内的主要氧化方式是β-氧化,它是在细胞中的线粒体内进行的。
15.保存酶制剂时应尽可能满足的条件是低温,干燥,避光,避氧/充氮气。
三、简答题
1.酶与一般催化剂比较,其特点有哪些?
答:
酶易失活(高温或其它苛刻的物理或化学条件,将引起酶的失活);酶具有很高的催化效率
(酶的催化作用可使反应速度提高106-1013倍);酶的专一性(是指酶在催化生化反应时对底物的选择性。
一种酶只能作用某一类或一种特定的物质);酶活性受到调节和控制(抑制调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原调节、激素调节);某些酶催化需要辅助因子(某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关)
2.蛋白质的水解方法有哪些?
各有何特点?
答:
酸水解——将蛋白质与约10倍体积25%硫酸或30%盐酸在100℃左右温度下加热12~40小时,即可将蛋白质完全水解为α-氨基酸,色氨酸被破坏,谷氨酰胺和天门冬酰胺分别水解为谷氨酸和天门冬氨酸;
碱水解——一般用NaOH或Ba(OH)水解10小时以上,所有的氨基酸发生外消旋作用,且半胱氨酸、丝、苏、精氨酸等受到破坏;
蛋白酶水解——条件温和,但因酶的水解专一性,无法将蛋白质完全水解成氨基酸。
3.凯氏定氮法测定蛋白质含量的原理和主要步骤有哪些?
答:
将样品蛋白质中的氮通过消化全部转化为无机氮,再通过化学方法测出氮的含量,因为蛋白质中氮元素的含量相对稳定,约为16%,故每克氮相当于6.25克蛋白质。
主要步骤:
消化——用过量的浓硫酸消化分解样品的蛋白质(加热、并加入硫酸铜、硫酸钾作为催化剂)氮转变为铵盐;蒸馏——铵盐与浓碱反应释放出氨;吸收——氨被酸(硼酸)吸收;滴定——(用盐酸)滴定剩余的酸(硼酸),计算氮的含量。
4.分离纯化蛋白质的方法有哪些?
它们各根据蛋白质的什么性质?
答:
透析、超滤、密度梯度离心、凝胶过滤——分子大小
等电点沉淀、盐析、有机溶剂沉淀——溶解度
电泳、离子交换层析——电荷性质
吸附层析——吸附性质
亲和层析——特异性结合
5.举例说明酶的竞争性抑制作用及其特点?
(例子1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制;例子2.磺胺类药物对叶酸的合成抑制)
答:
抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合,从而干扰了酶与底物的结合,使酶的催化活性降低,称为竞争性抑制作用。
如丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用是典型的竞争性抑制,因为丙二酸与琥珀酸机构相似,当丙二酸与琥珀酸脱氢酶活性中心结合后,琥珀酸就不能再与该脱氢酶活性中心结合;如果琥珀酸脱氢酶活性中心已被琥珀酸占据,丙二酸也不能和酶结合。
所以竞争性抑制作用的强弱取决于抑制剂与底物的浓度比例,而不取决于两者的绝对量,通常可用增大底物浓度的方法消除竞争性抑制。
6.影响蛋白质电泳速度的因素及电泳技术在生物大分子研究中的应用。
答:
内部因素——蛋白质净电荷量、颗粒的大小和形状;外界因素——如溶液的pH值、离子强度、电场强度、温度等也会影响蛋白颗粒的泳动速度。
不同蛋白质的等电点分子大小和形状不同,在同一pH时带电荷数不等,因而其在同一电泳条件下的泳动速度不同因而可被分开。
四、计算题
1.称取25毫克某蛋白酶制剂,配成50毫升溶液。
取出1毫升该酶液以酪蛋白为底物。
用Folin-酚比色法测定酶活力,得知每小时产生1500微克酪氨酸。
另取2毫升酶液,用凯式定氮法测得其蛋白氮为0.2毫克。
若以每分钟产生1微克酪氨酸的酶量(毫克)定为一个活力单位。
根据以上数据,求出:
(1)1毫升酶液中含有的蛋白质和酶活力单位数;
(2)该酶制剂的比活力;
(3)1克酶制剂的总蛋白含量和酶活力单位数。
答:
(1)1毫升酶液中含有的蛋白质:
0.2/2×1×6.25=0.625(mg)蛋白质;
1毫升酶液中有25/50×1=0.5(mg)酶蛋白;
每分钟产生1500/60=25微克酪氨酸;活力单位=0.5/25=1/50(ug/mg)
酶活力单位数:
1/(1/50)=50(u)
(2)该酶制剂的比活力:
50/0.625=80(酶单位/毫克酶蛋白)
(3)1克酶制剂的总蛋白含量1×0.625=0.625(克);酶活力单位数50×1000=50000=5.0×104(酶单位)
2.写出米氏方程,并计算当酶反应速度达到最大反应速度的75%时的底物浓度是多少(用Km表示)
答:
0.75Vmax=[S]*Vmax/(Km+[S])推出[S]=3Km
3.写出Michaelis-Menten方程,简述其意义和Km的计算方法。
参考答案:
米氏方程表达式为
,
它反映反应底物浓度与酶反应速度之间的关系。
Km即米氏常数,其计算方法有三种,即
(1)根据[S]-V关系求解联立方程;
(2)将米氏方程转化为1/v-1/[S]双倒数作图法;
(3)将米氏方程转化为v-v/[S]关系的作图法。
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