生物化学习题解答.docx
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生物化学习题解答
生物化学习题解答
生物化学习题解答 前言（译文） 为了迎接中国教育体系和教学改革的需要，在大学中用中英文双语教学的课程将会兴起。
因此，需要为基础和临床医学专业学生的学习而编写一些英文教材。
根据资深的医学专家和全国医学教材出版讨论会的建议，我们编写了这本英文版的《生物化学》教材。
我们坚信原版的英文生物化学教材是我们英汉双语教学的最终选择。
然而，中国拥有大量高等学府和众多的学生，而且大多数学生来自不发达地区。
在这些地区，对学生甚至教师而言，要获得原版英文教材实际上是困难的。
生物化学的不断发展不可避免地带来教材的内容的增加。
另一方面，学生们的反馈表明书中内容的大部分还必须是现代生化的基本核心。
因此，编写这本《生物化学》有两个目的：
一是满足发展中地区大学学生的需要；二是有一本“少而精”形式的教材。
我们深切地希望这本书在当前英汉双语教学中仅被用作为一个过渡教材，而在数年之后能被原版的英文教材所替代。
英文版的《生物化学》是根据Meisenberg和William的《PRINCIPLESOFMEDICALBIOCHEMISTRY》而编写的。
于中国与美国大学的教育体系和课程大纲之间的差异，我们改编和精简了原版本。
因此现在这本书在内容和章节上都与原版有差异，而是融合了周爱儒和査锡良教授编写的中文版《生物化学》教材的主要章节内容的产物。
教材的主题内容是十六所大学的生物化学教师讨论后选定的。
本书共有17章，每章都有教学法上的特色，例如“要点”、“课文”、“总结”和“建议阅读”。
大多数教师可根据主修生化课程的学生学习生化知识点的需要来选择本书的上课内容。
若有特殊的需要，我们推荐你使用原版的生物化学教材。
我们的编写得到了人民卫生出版社的大力支持和鼓励，该出版社还为版权和MosbyInc签定了合同，因此，我们可以合法地引用原版的许多新的艺术构思和描述，如果没有这些，我们很难想象这本书会出版得这么快，谢谢所有为本书作出贡献的人。
我们期待读者的所有回应。
第一章 绪论 1、什么叫生物化学？
其重要性及任务为何？
解题要点：
生物化学主要是用化学的理论和方法，从分子水平来研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学。
因此简单地说生物化学就是生命的化学，是介于生物与化学之间的一门边缘科学。
其重要性：
生物化学是对生命科学有着指导性的基础学科； 生物化学也是一门对整个国民经济的发展有着重要性的实际应用学科。
1 其任务：
发现和阐明构成生物体的分子基础（生物分子的化学组成、结构和性质；生物分子的结构、功能与生命现象的关系；生物分子在生物机体中的相互作用及其变化规律。
2、应该如何学习生物化学？
解题要点：
应对教师指定的教材内容作全面了解明确概念、学会分析比 较对每一章的重点内容应作深入钻研、弄懂、记熟。
重视实验课的学习，通过实验来验证或加深对理论的理解，提高学生的动手能力。
3、简述生化发展史 解题要点：
现代生物化学起源于18世纪晚期，发展于19世纪，在于20世纪初期成为一门独立科学。
其主要发展概况如下：
法国化学家拉瓦锡在1783年首先发表了关于“动物热”的理论。
法国生理学家贝尔纳首先用化学方法研究生理学，第一次分离出了糖原，证明了肝脏中的糖原可转变为血糖，发现了糖原异生作用。
1828年德国化学家维勒从无机化合物氨及氰酸铅合成了第一个有机化合物:
脲。
德国化学家李比希（JuctusvonLiebig1803-1873）进一步阐明了“动物热”的理论，首先将食物成分分为糖类、脂类、及蛋白质3大类并给代谢一词下了定义。
法国微生物家巴斯德证明发酵作用是微生物引起的。
还证明了酵母的酵素的醇发酵作用并不需要氧。
1877年德国的ühne提出了“enzyme”这个词。
并将“酶”与“细菌”两者区别开来 1897年德国的HansBuchner发现了在酵母无细胞提取液中可以发生酒精发酵。
1903年Carl首先用“生物化学”这个词 20世纪中最突出的生物化学成就有：
酶的结晶、中间代谢途径的阐明、生物能量学的发展、生物大分子的结构和功能的研究及分子生物学的兴起。
21世纪，人类基因组图谱的完成。
第二章蛋白质化学 要点内容（译文） 多肽中的氨基酸通过肽键相连接。
肽键是酰胺键，通过一个氨基酸的α—氨基和另一个氨基酸的α—羧基连接同时失去一分子的水而形成的。
2 一级结构是对多聚物共价主链的描述。
因此，多肽中氨基酸的排序是它的一级结构。
二级结构是指多肽主链原子的局部空间排列方式而不涉及侧链构象。
α-螺旋和β-折叠是蛋白质中常见的二级结构。
三级结构是多肽的三维空间构象。
四级结构被定义为不同亚基之间的相互作用。
具有特异天然构象的蛋白质或核酸部分或全部地失去折叠被认为是变性。
多肽或蛋白质因接触变性剂，将失去它原来的天然构象，这种作用称为蛋白质的变性作用。
1、氨基酸同有机化学中的有机酸类有何关系？
氨基酸的化学结构有何特点？
解题要点：
氨基酸是有机羧酸分子中α-碳原子中一个氢原子被氨基取代而生成的化合物，故又称α-氨基酸。
氨基酸的化学结构有何特点：
两性电解质若R≠H，则具有不对称碳原子，因而是光活性物质，具有旋光性。
R基不同，构成不同的氨基酸。
2、自然界的氨基酸以哪些形式存在？
解题要点：
氨基酸在生物体内可以单独存在，但是更多的则是作为肽、蛋白质的组成部分。
除甘氨酸外，氨基酸有D-型及L-型之分，蛋白质中存在的氨基酸大多为L-型。
3、甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的结构与其他氨基酸常见氨基酸有何异同？
解题要点：
甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的结构与其他氨基酸常见氨基酸相比较，其相同点是：
具有酸性的—COOH基及碱性的—NH2基，为两性电解质其不同点是：
甘氨酸不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性。
H2NOCHCHOHHNCOHOHNCOHOOH脯氨酸没有自的а-氨基，是一种а-亚氨基酸，可以看成 3 是а-氨基酸的侧链取代了自身氨基上的一个氢原子而形成的杂环结构。
羟脯氨酸是脯氨酸经过羟化反应生成的，是一种不常见的蛋白质氨基酸，羟脯氨酸的羟基可形成额外的氢键，因羟基既是质子的供体，又可充当质子的受体。
4、什么叫两性离子？
为什么和在什么环境下氨基酸才以两性离子形式存在？
解题要点：
两性离子：
在一定的pH条件下，当一个分子中既含有正电荷又含有负电荷时被称为两性离子 于氨基酸分子中具有酸性的—COOH基及碱性的—NH2基，当氨基酸处于等电点附近时，氨基酸分子中所含—NH2基以-NH3+形式存在，—COOH基以-COO-形式存在成为两性离子。
5、什么叫等电点？
丙氨酸的等电点值与它的pK’1和pK’2数值有何关系？
解题 要点：
当溶液浓度为某一pH值时，氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-数目正好相等，净电荷为0。
这一pH值即为氨基酸的等电点，简称pI。
丙氨酸为中性氨基酸，其等电点是它的pK’1和pK’2的算术平均值：
pI=（pK’1+pK’2）/2=（+）/2= 6、把一个aa结晶加入到的纯水中，得到的是的溶液，问此aa的PI值是大于或小于？
还是等于？
解题要点：
此aa的PI值是小于。
因为把一个aa结晶加入到的纯水中，得到的是的溶液，说明此aa在的纯水中电离出H+，自己则变为负离子，为了得到两性离子，则必须在的溶液加入H+，故PI值必是小于。
7、你用什么方法理解比较复杂的氨基酸的化学性质?
为什么我们要学习氨基酸的这些性质?
解题要点：
于氨基酸分子中具有酸性的—COOH基、碱性的—NH2基及R残基，氨基酸的化学性质主要上上述三个基团参与的反应所决定的，故可从氨基酸的羧基具有一羧酸羧基的性质、氨基酸的氨基具有一级胺氨基的一切化学性质、还有一部分 4 则为氨基、羧基共同参加或氨基酸R残基参加的反应来氨基酸的化学性质。
学习氨基酸的这些性质，我们可以更好地理解氨基酸的酸性、碱性及两性的性质，同时为氨基酸的合成、分析、检测、应用等提供理论基础。
8、构型与构象两个名词的意义是什么？
它们的区别是什么？
在什么地方该用构型？
在什么地方该用构象？
解题要点：
构型是指在一个化合物分子中原子的空间排列，这种排列的改变会牵涉到共价键的形成和破坏，但与氢键无关，属于立体异构。
如aa的构型有两种，即D-型和L-型。
构象是指同一构型的化合物，于分子中共价键的旋转所表现出来的原子或基团的不同的空间排布。
构象的改变不涉及共价键的断裂和重新组成，也没有光学活性的变化，构象形式有无数种。
如蛋白质的a-螺旋与β-折叠结构。
9、肽链的基本化学键是什么？
在蛋白质分子中有哪些重要的化学键？
它们的功用是什么？
解题要点：
肽链的的基本化学键是肽键。
在蛋白质分子中有肽键、二硫键、酯键、氢键、离子键、范德华作用力、疏水作用、配位键等重要的化学作用力，它们的功用如下：
肽键是肽链的基本化学键，一级结构的肽链是肽键连接而成，但同一肽链中的不同部位有的还有二硫键、酯键的参与。
蛋白质分子的二级结构的构象要靠氢键来维持。
蛋白质分子的三、四级结构的构象主要非共价键，包括氢键、离子键、范德华作用力、疏水作用等来维持。
此外，金属蛋白质还含有配位键主要参与维持蛋白质分子三、四级结构的构象。
10、螺旋肽链的左旋、右旋如何区别？
平行β-折叠结构与反平行β-折叠结构是如何形成及如何区别的？
解题要点：
螺旋肽链的左旋、右旋的区别：
右手螺旋是指从C末端为起始点围绕螺旋中心向右盘旋的肽链；左手螺旋是指从C末端为起始点围绕螺旋中心向左盘旋的肽链。
β-折叠是两条或多条几乎完全伸展的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。
β—折叠有两种类型：
一种为平行式，即相邻两条肽链的方向相同，所有肽链的N-端都在同一边，氢键不平行。
另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反,但氢键近于平行。
11、如何从血红蛋白的结构解释它的呼吸功能？
试写出DPG的结构式？
5
水是许多生物氧化反应的氧供体，通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。
生物氧化的全部反应均需要有酶的催化作用，生物氧化产生的能量是逐步释放的，并主要以ATP的形式来满足生物机体的需要，这样可避免温度骤然上升而伤害机体，又使释放的能量得到有效的利用。
5、何谓呼吸链、P/O比值？
解题要点：
呼吸链：
代谢物脱下的氢原子,经一系列的传递体的传递,最后传给被激活的氧分子化合生成水,同时放出能量,其全部连续反应的体系称为呼吸链 P/O比值:
指每消耗1mol氧原子所消耗的无机磷的mol数，也就是每消耗1mol氧原子所产生的ATP的mol数。
第八章 脂代谢 1、脂肪酸氧化过程与脂肪酸合成过程有哪些明显的不同点?
解题要点：
脂肪酸氧化是在线粒体中进行的，而脂肪酸合成主要在细胞溶胶中进行；脂肪酸每经一次β-氧化，脱下来一分子的乙酰CoA，虽然脂肪酸合成也是以乙酰CoA为原料，但结合上去的却不是乙酰CoA，而是丙二酸单酰CoA。
参与脂肪酸氧化的酶都是单体酶，而催化脂肪酸合成的是脂肪酸合成酶复合体系。
在脂肪酸氧化过程中，脂酰基的载体是CoASH，而在脂肪酸合成过程中，脂酰基的载体是HS-ACP。
在脂肪酸氧化过程中，氢的受体为FAD或NAD+在脂肪酸合成过程中，氢的供体为NADPH。
等。
2、何谓脂肪、必需脂肪酸？
解题要点：
脂肪：
是甘油与三分子的饱和脂肪酸结合所生成的甘油三酯。
亦称真脂或中性脂。
必需脂肪酸：
是指人和高等动物不能自身合成，必须从食物中获得的脂肪酸。
包括亚麻酸，亚油酸，花生四烯酸。
3、请计算1摩尔14碳原子的饱和脂肪酸完全氧化为H2O和CO2时可产生多少摩尔ATP。
26 解题要点：
14碳原子的饱和脂肪酸需经6次β-氧化生成7分子的乙酰CoA、6分子的NADH和6分子的FADH2 每1分子的乙酰-CoA经TCA循环可产生12个ATP，每1分子的NADH经呼吸链氧化产生3个ATP，每1分子的FADH2经呼吸链氧化产生2个ATP总共产生的ATP为：
7×12+6×3+6×2=114ATP 于14碳原子的饱和脂肪酸在进行β-氧化前要活化为14酯酰-CoA，需消耗2个高能磷酸酯键，故净产生的ATP为：
114-2=112摩尔ATP 4、请计算1摩尔16碳原子的饱和脂肪酸完全氧化为H2O和CO2时可产生多少摩尔ATP。
解题要点：
1摩尔16碳原子的饱和脂肪酸可经七次β-氧化生成8摩尔的乙酰CoA，7摩尔的FADH2和7摩尔的NADH+H+。
每摩尔乙酰CoA进入TCA环可生成12摩尔的ATP，故共生成的ATP摩尔数为：
8×12+7×2+7×3=131 若除去脂肪酸活化消耗的2摩尔ATP，则净生成数为：
131-2=129 6、乙酰-CoA在脂酸生物合成反应中为什么很重要？
解题要点：
在非线粒体酶系合成途径中，以ACCoA为原料合成高级脂肪酸； 在线粒体酶系延长碳链中，碳源不是加入丙二酸单酰S-ACP，而也是加入ACCoA。
故乙酰-CoA在脂酸生物合成反应中很重要。
7、哪些辅酶在脂代谢中参加作用？
解题要点：
辅酶生物素、NADPH、NADP+、NAD+、NADH、CoASH、FAD、FADH2等在脂代谢中参加了作用。
第九章蛋白质及氨基酸代谢 1、为什么说TCA循环是糖,脂和氨基酸代谢的共同通路?
解题要点：
27 TCA环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和水的途径。
糖代谢产生的碳骨架最终进入TCA环氧化 脂肪分解产生的甘油可通过转化成磷酸二羟丙酮进入EMP途径生成丙酮酸，再经TCA环进行有氧氧化；脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA可进入TCA环氧化。
蛋白质分解产生的氨基酸，经脱氨基后，碳骨架可进入TCA环，同时，TCA环产生的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受NH3后合成非必需氨基酸。
因此，三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路。
2、参与尿素循环的氨基酸有哪些？
这些氨基酸中能用于蛋白质生物合成的有哪些？
解题要点：
参与尿素循环的氨基酸有精氨酸、天冬氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸。
这些氨基酸中能用于蛋白质生物合成的有精氨酸、天冬氨酸。
3、何谓必需氨基酸解题要点：
必需氨基酸：
人和高等动物不能自身合成，必须从食物中获得。
它们包括8种氨基酸。
分别是亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、丙苯氨酸4、氨基酸代谢与酮体和糖的产生有何关系？
哪些氨基酸可转变为丙酮酸？
哪些氨基酸可转变为乙酰-CoA？
解题要点：
氨基酸经脱氨作用→α-酮酸+NH3，α-酮酸在代谢过程中可产生乙酰-CoA，进而形成酮体。
α-酮酸也可转变为丙酮酸，经糖的异生作用变为糖。
可转变为丙酮酸的氨基酸有：
甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、组氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸等 可转变为乙酰-CoA氨基酸有：
亮氨酸、异亮氨酸、丙苯氨酸、酪氨酸。
5、机体的NH3从何处来，到何处?
解题要点：
NH3的来源:
利用生物固氮作用合成氨硝酸盐、亚硝酸盐还原成氨含氮有机物质分解而来 氨的去路:
以酰胺的形式贮存合成新的氨基酸合成氨甲酰磷酸合成尿素 6、说明鸟氨酸循环的主要过程及生理意义？
鸟氨酸循环及尿素的合成过程，其主要过程有：
28 在氨基甲酰磷酸合成酶作用下，?
氨及二氧化碳首先在肝细胞内合成氨基甲酰磷酸，反应需消耗ATP；
（2）在鸟氨酸氨基甲酰转移酶催化下，在Mg2+存在下，将氨基甲酰基转移给鸟氨酸生成瓜氨酸； （3）在精氨基琥珀酸合成酶催化下，瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨基琥珀酸，同样需ATP供能，?
精氨酸基琥珀酸经裂解酶催化转变为精氨酸及琥珀酸； （4）精氨酸在精氨酸酶作用下水解生成鸟氨酸和尿素。
?
鸟氨酸重复上述反应，构成鸟氨酸循环。
氨对机体是一种剧毒物质，通过鸟氨酸循环可形成一分子的尿素可清除两分子的氨基氮及一分子的CO2，尿素是中性无毒物质，因此形成尿素不仅可以解除氨的毒性，还可以减少体内CO2溶于血液所产生的酸性。
第十章核酸代谢 1.核酸代谢与氨基酸代谢同糖代谢之间有哪些关系？
解题要点：
核酸代谢与氨基酸代谢同糖代谢之间的关系见下图：
核酸 多糖 HMP 核苷酸 葡萄糖 磷酸核糖 EMP 生酮氨基酸 磷酸二羟丙酮 丝氨酸 乙酰CoA 丙酮酸 甘氨酸 草酰乙酸 生糖氨基酸TCA环 丙氨酸 α-酮戊二酸 谷氨酸 谷氨酰胺天冬氨酸 天冬酰胺 氨基酸 蛋白质 29 生物化学名词解释 1，脂肪酸：
是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链。
脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂的成分。
2，饱和脂肪酸：
不含有-C=C-双键的脂肪酸。
3，不饱和脂肪酸：
至少含有-C=C-双键的脂肪酸。
4，必需脂肪酸：
维持哺乳动物正常生长所必需的，而动物又不能合成的脂肪酸，Eg亚油酸，亚麻酸。
5，三脂酰苷油：
那称为甘油三酯。
一种含有与甘油脂化的三个脂酰基的酯。
脂肪和油是三脂酰甘油的混合物。
6，磷脂：
含有磷酸成分的脂。
Eg卵磷脂，脑磷脂。
7，鞘脂：
一类含有鞘氨醇骨架的两性脂，一端连接着一个长连的脂肪酸，另一端为一个极性和醇。
鞘脂包括鞘磷脂，脑磷脂以及神经节苷脂，一般存在于植物和动物细胞膜内，尤其是在中枢神经系统的组织内含量丰富。
8，鞘磷脂：
一种神经酰胺的C-1羟基上连接了磷酸毛里求胆碱构成的鞘脂。
鞘磷脂存在于在多数哺乳动物动物细胞的质膜内，是髓鞘的主要成分。
9，卵磷脂：
即磷脂酰胆碱，是磷脂酰与胆碱形成的复合物。
10，脑磷脂：
即磷脂酰乙醇胺，是磷脂酰与乙醇胺形成的复合物。
11，脂质体：
是包围水相空间的磷脂双层形成的囊泡。
12，生物膜：
镶嵌有蛋白质的脂双层，起着画分和分隔细胞和细胞器作用生物膜也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。
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