生化习题答案.docx

1、生化习题答案第一章 绪论第二章 核酸的结构与功能一、名词解释 1核苷：是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱生成的糖苷。 2核苷酸：核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸。3. 核酸：多个核苷酸彼此通过 3 ,5 -磷酸二酯键连接所形成的多聚核苷酸，称为核酸。4. 核酸的一级结构：指 DNA分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。5核酸的二级结构：即 DNA的双螺旋结构模型。6. 环化核苷酸：即 cAMP和cGMP在细胞的代谢调节中作为激素的第二信使，控制细胞的 生长、分化和细胞对激素的效应。7. 增色效应：DNA变性后，在260nm处的紫外吸收显著增高的现象，称增色效应（高色效 应）。&减色效应：DNA复

2、性后，在260nm处的紫外吸收显著降低的现象，称为减色效应。9. 核酸变性：指核酸双螺旋的氢键断裂变成单链的过程，并不涉及共价键的断裂。10. 熔解温度：50%的双链DNA发生变性时的温度称为熔解温度（ Tn）或解链温度。11退火：变性 DNA在缓慢冷却时，可以复性，此过程称为退火。12. 核酸复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构， 这个过程称复性。13. 分子杂交：形成杂交分子的过程称为分子杂交。 当两条来源不同的 DNA（或RNA链或DNA链与RNA链之间）存在互补顺序时，在一定条件下可以发生互补配对形成双螺旋分子， 这种分子称为杂交分子。14. 核酸

3、降解：多核苷酸链上共价键（ 3,5 -磷酸二酯键）的断裂称为核酸的降解。15. 碱基配对：DNA双螺旋内部的碱基按腺嘌呤（ A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G） 与胞嘧啶（C）结合，这种配对关系，称为碱基配对。16. 稀有碱基：是指 A、G C U之外的其他碱基。17.超螺旋：以DNA双螺旋为骨架， 上的进一步螺旋化。围绕同一中心轴形成的螺旋结构，是在DNA双螺旋基础二、填空1. 260.7.核苷酸。2.下降，增大。8.反密码子。3.核糖，脱氧核糖。9.核苷酸， 3，5- 磷酸二酯键，磷酸，4.嘌呤碱，嘧啶碱， 260nm。核苷，戊糖，碱基。5.大，高。10.脱氧核糖核酸(DNA ,核糖核酸

4、(RNA ,6.戊糖 / 核糖。脱氧核糖， A、 G、C T;核糖，A、G C Uo11 3.4, 10, 0.34, 2, 内，平行，90。12. DNA均一性，G-C含量，介质离子强度。13氢键，碱基堆积力，离子键（盐键） 。三、选择题1 . D.13 . A.25. A.2. C.14. D.26. B.3. C.15 . C.27. C.4. C.16 . D.28. A.5. A.17 . D.29. B.6. D.18 . D.30. D.7. D.19 . C.31 . D.8. A.20. C.32. C.9. C.21 . B.33. D.10. A.22. A.34. B.

5、11 . B.23. C.35. B.12. B.24. D.四、判断题1 .错。25.错。2.对。26.错。3.错。27.错。4.对。28.对。5.错。29.对。6.对。30.对。7.错。31 .错。8.对。32.错9.对。33.错。10.错。34.对。11 .错。35.错。12. 对。13. 错。14. 对。15. 对。16. 错。17. 对。18. 对。19. 对。20. 错。21. 错。22. 错。23. 错。24. 错。五、简答题1. DNA热变性有何特点？ Tm值表示什么？ 答：当将DNA勺稀盐溶液加热到 80100C时，双螺旋结构即发生解体，两条链分开，形成 无规则线团。260n

6、m区紫外吸光度值升高，粘度降低，浮力密度升高，双折现象消失，比旋 下降，酸碱滴定曲线改变等。通常把加热变性使 DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该 DNA勺熔点或熔解温度，用Tm表示。2简述DNA双螺旋模型的结构特点，利用这些模型可以解释生物体的哪些活动？ 答：DNA双螺旋模型的结构特点：两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕；两条链均为右手螺旋；嘌呤与嘧啶碱位与双螺旋的内侧。磷酸与核糖在外侧，彼此通过 35-磷酸二酯键相连接，形成DNA分子的骨架。碱基平面与纵轴垂直， 糖环的平面则与纵轴平行。多核苷酸链的方向取决于核苷酸间磷酸二酯键的走向，习惯上以 C C5为正向。两条链配对偏向

7、一侧，形成一条大沟和一条小沟。双螺旋的平均直径为 2nm两个相邻的碱基对之间相距的高度，即碱基堆积距离为0.34nm，两个核苷酸之间的夹角为 36。因此，沿中心轴每旋转一周有 10个核苷酸。每一转的高度（即螺距）为 3.4nm。两条核苷酸链依靠彼此碱基之间的氢键相连系而结合在一起。 A与T配对，形成两个氢键，G与C配对，形成三个氢键。碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。当一条多核苷酸链的序列被确定后，即 可决定另一条互补链的序列。解释生物体DNA勺半保留复制。生物体是如何将遗传信息平均分配到子代细胞中去的。3. 在pH7.0, 0.165mmol/LnaCI条件下，测得某一 DNA羊品的Tm

8、为89.3 C,求四种碱基的百分组成。答：根据公式 XG+(=(Tm-69.3) X 2.44G+C 的含量为=(89.3-69.3) X 2.44=20 X 2.44=48.8A+T 的含量为 100-48.8=51.2G的含量为 48.8/2=24.4%C 的含量为 48.8/2=24.4%A 的含量为 51.2/2=25.6%T 的含量为 51.2/2=25.6%4. 有一噬菌体 DNA长17卩m问它含有多少对碱基？螺旋数是多少? 答：17 m=17000nm每对碱基间距为 0.34nm故碱基对数为 17000/0.34=50000bp每 10 对碱基一个螺旋故螺旋数为 50000/10

9、=5000 个。5. 简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。答：tRNA的二级结构都呈三叶草形。由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和 “ C环等五个部分组成。 氨基酸臂 由7对碱基组成，富含鸟嘌呤，末端为 CCA接受活化的氨基酸。 二氢尿嘧啶环 由 8-12 个核苷酸组成，具有两个二氢尿嘧啶。通过由 3-4 对碱基组成的双螺旋区（也称二氢尿嘧啶臂）与 tRNA分子的其余部分相连。 反密码环 由 7 个核苷酸组成。环中部为反密码子，由 3 个碱基组成。次黄嘌呤 核苷酸 （也称肌苷酸，缩写成 I ）常出现于反密码子中。反密码环通过由 5 对碱基组成的双螺旋区 （反密码臂）与tR

10、NA的其余部分相连。反密码子可识别信使 RNA的密码子。 额外环 由3-8个核苷酸组成。不同的 tRNA具有不同大小的额外环，所以是 tRNA分类的重要指标。 假尿嘧啶-胸腺嘧啶核糖核苷环（TC环）由7个核苷酸组成，通过由 5对碱基组成的 双螺旋区（TC臂）与tRNA其余部分相连。除个别例外，几乎所有 tRNA在此环中都含有 TC 环。6. 如何区分分子量相同的一个单链 DNA分子和一个单链 RNA分子。答：（1）用专一性的DNA酶和RNA酶分别对两者进行水解。（2） 用碱水解。RNA能够被水解，而 DNA不被水解。（3） 进行颜色反应。二苯胺试剂可以使 DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能

11、使RNA 变成绿色。（4） 用酸水解后，进行单核苷酸分析（层析法或电泳法） ，含有U的是RNA含有T 的是 DNA。7. 有一个DNA双螺旋分子，其分子量为 3 X 107Da,求：DNA分子的长度，DNA分子的螺 旋数。（脱氧核苷酸残基对的平均分子量为 618Da.答：其碱基对数为 3X 107Da/618Da=4.85 X 104个每个碱基对的间距为 0.34nm，故长度为4.85 X 104X 0.34=1.65 X 104nm=16.5卩m每10对碱基一个螺旋，故螺旋数为 4.85 X 104十10=4.85 X 103个 &RNA有哪些主要类型？比较其结构和功能。答: RNA在蛋白质

12、生物合成中起重要作用。 动物、植物和微生物细胞内都含有三种主要的 RNA（1） 核糖体 RNA（ ribosomel RNA缩写成rRNA） rRNA含量大，占细胞 RNA总量的80 % 左右，是构成核糖体的骨架。核糖体含有大约 40%的蛋白质和60%的RNA由两个大小不同的亚基组成， 是蛋白质生物合成的场所。 大肠杆菌核糖体中有三类 rRNA： 5SrRNA，16SrRNA，23SrRNA 动物细胞核糖体 rRNA有四类：5SrRNA 5.8SrRNA, 18SrRNA 28SrRNA（2） 转运 RNA（transfer RNA ，缩写成 tRNA） tRNA约占细胞 RNA的 15%。t

13、RNA 的相 对分子质量较小，在25 000左右，由7090个核苷酸组成。碱基组成中有较多的稀有碱基；3-末端都为CCAOH用来接受活化的氨基酸， 5 末端大多为 PG，也有PC的；tRNA的二级结构都呈三叶草形，由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和 T环等五个部分组成。 tRNA 三级结构的形状像一个倒写的字母 LtRNA 在蛋白质的生物合成中具有转运 氨基酸的作用。tRNA有许多种，每一种tRNA专门转运一种特定的氨基酸。tRNA除转运氨基 酸外，在蛋白质生物合成的起始、 DNA的反转录合成及其他代谢调节中都有重要作用。（3） 信使 RNA（ messenger RNA，缩写成 m

14、RNA mRNA勺占细胞 RNA含量的 5%。mRNA生物学功能是转录 DNA上的遗传信息并指导蛋白质的合成。每一种多肽都有一种特定的 mRNA负责编码，因此 mRNA勺种类很多。极大多数真核细胞 mRNA在 3-末端有一段长约200个核苷酸的polyA。原核生物的 mRNA般无3-polyA，但某些病毒 mRNA也有3-polyA 。polyA可能有多方面功能：与 mRNA从细胞核到细胞质的转移有关；与 mRNA勺半寿期有关；新合成的 mRNA， polyA 链较长，而衰老的 mRNA， polyA 链缩短。真核细胞 mRNA5 -末端还 有一个5 -帽子。5-末端的鸟嘌呤N7被甲基化。鸟嘌

15、呤核苷酸经焦磷酸与相邻的一个核苷酸相连，形成5,5 -磷酸二酯键。这种结构有抗 5 -核酸外切酶降解的作用。目前认为5-帽子可能与蛋白质合成的正确起始作用有关，它可能协助核糖体与 mRNA相结合，使翻译作用在AUG起始密码子处开始。某些真核细胞病毒也有 5-帽子结构。(4) 前体RNA为细胞质RNA的前身物，存在于核内。或不均一核 RNA如mRNA勺前 体即核内不均一 RNA(也叫不均一核 RNA hnRNA。其加工后的产物会出细胞核入细胞质。(5) 小分子RNA其分子大小在4S 8S不等，由80160个核苷酸组成。有的小分子 RNA在 RNA的加工成熟过程中起作用。有的与染色质结合，可能对基

16、因活性起调节作用，这些小分子RNA又称为染色质 RNA( chRNA。小分子 RNA始终存在于核内。9核酸有何紫外吸收特点？在实验室如何利用这一特点研究核酸？答：嘌呤碱与嘧啶碱具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸和核酸在 240290nm的紫外波段有一强烈的吸收峰， 最大吸收值在260nm附近。不同核苷酸有不同的吸收特性。 所以可以用紫外分光光度计加以定量及定性测定。 紫外吸收是实验室中最常用的定量测定 DNA或 RNA的方法。对待测核酸样品的纯度也可用紫外分光光度法进行鉴定。 读出260nm与280nm的吸光度值，从 A260/A280的比值即可判断样品的纯度。纯 DNA大于1.8，纯的RNA

17、达到2.0。对于纯的样品，只要读出 260nm的A值即可算出含量。根据增色效应或减色效应判断 DNA制剂是否发生变性或降解。10.简述DNA和RNAT级结构的异同。答：相同点都含有双螺旋结构，互补配对部分反向平行。碱基配对为 A与T ( U), G与C不同点：DNA的二级结构是两条链互补配对。双螺旋结构特点。RNA 均由一条链构成，局部有双螺旋， tRNA的二级结构是三叶草形。三叶草形结构特点。11某双链DNA样品，含28.9摩尔百分比的腺嘌呤，那么 T、G C摩尔百分比分别为多少 ?答：T 为 28.9%, G 为 21.1%, C 为 21.1%。12. Hershey-Chase所做的噬

18、菌体转染试验中，为什么 32P只标记在DNA分子中，而35S只标记在蛋白质外壳上？如果用 35S标记的噬菌体去感染细菌，那么在子代病毒中是否会出现带35s标记的病毒？如果用 32p标记的噬菌体重复试验，那么在子代病毒中是否可 找到带32P标记的病毒？为什么？答：DNA里含有P元素，而蛋白没有，蛋白质有 S元素而DNA没有。S标记噬菌体的蛋白外壳上，遗传物质是DNA子代不会出现S标记的病毒。P标记噬菌体的DNA DNA经半保留复 制，可以将遗传物质传递到子代的 DNA中，可以找到子代 P标记的病毒。13. Tm值较小？为什么?7/15下列两个 DNA分子，哪一个分子的( 1 ) AGTTG CG

19、ACC ATGATTCAACGCTGGTACTA(2) ATTGG CCCCG AATAT CTG 9 / 18 50% TAACCGGGGCTTATAGAC答：DNA分子的Tm值与其G+C的含量有一定关系，G+C含量越高，其Tm值越大，反之越 小。比较第一个和第二个分子的 G+C的百分含量第一个为 7- 15X 100/%=46.7%第二个为 9- 18X 100/%=50%故第一个分子的Tm值较小 也根据公式(G+ C)的百分含量=(Tm-69.3 )X 2.44 可得Tm=( G+ C)的百分含量十2.44+69.3则第一个分子的 Tm值为(7- 15X 100)- 2.44 + 69.

20、3=88.4 第二个分子的 Tm值为(9- 18X 100)- 2.44 + 69.3=89.8 故第一个分子的 Tm值较小。第三章 蛋白质化学一、名词解释1氨基酸的等电点（ pI ）：氨基酸所带净电荷为零时溶液的 pH。2. 肽键：也称酰胺键，是由一个分子氨基酸的a羧基与另一个氨基酸的a氨基缩合脱水而 成的化学键。3肽单位：肽键与相邻的a两个碳原子所组成的基团，称为肽单位。4. 肽键平面：由于肽键具有部分双键的性质，因此不能自由旋转， CO-NH及与之相连的两个a碳原子都处在同一个平面内，这个刚性平面称为肽平面或酰胺平面。5. 肽：由一个分子氨基酸的a -羧基与另一个氨基酸的a -氨基缩合脱

21、水而成的化合物。6. 多肽：十个氨基酸以上组成的肽，称为多肽或多肽链。7. 蛋白质的一级结构：多肽链主链中氨基酸的排列顺序。维持其结构稳定的化学键主要为肽键和二硫键。8. 蛋白质的二级结构： 指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、 折叠而形成的构象。 基本结构单兀有：a 螺旋、B 折叠、B 转角和无规则卷曲。维持其结构稳定 的是主链形成的氢键。9. 超二级结构：指多肽链上若干相邻的构象单兀（如a 螺旋、B 折叠、B 转角等）彼此作用，进一步组合成有规则的结构组合体，如a螺旋转角a螺旋，B片 层a螺旋片层等。10. 结构域：是存在于球状蛋白质分子中的两个或多个相对独立的、在空间上能辨认的三维实

22、体，每个由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由单肽链连接。11. a - 螺旋： Pauling 于 1951 年提出蛋白质的一种二级构象。大多为右手螺旋，主要靠氢键维系，氢键的方向与长轴（主轴）基本平行，每 3.6 个氨基酸残基螺旋上升一 圈，螺距为0.54nm,氨基酸残基之间的距离为 0.15nm,氨基酸亲水侧链伸向螺旋 外侧。12. 蛋白质三级结构：是多肽在二级结构的基础上通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠借助次级键维系使各构象单兀相互配置而形成的特定构象。维持蛋白质三级结构 的主要作用力是疏水作用力。13. 蛋白质四级结构： 由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成特定构

23、象的蛋白质分子。每一条多肽链称为一个亚基,亚基单独存在时不具有生物学活性。14. 桑格反应（Sanger反应）在弱碱性溶液中，氨基酸的a氨基易与 2, 4-二硝基氟苯（DNFB或FDNB反应，生成黄色的二硝基苯氨基酸（ DNP-AA ,此反应最初被 Sanger用于测定肽链N-末端氨基酸，又被称为 Sanger反应。15. 盐析：高浓度的中性盐使蛋白质的溶解度降低,沉淀析出的现象称为盐析。16. 盐溶：低浓度的中性盐使蛋白质的溶解度增大称为盐溶。17. 蛋白质等电点：蛋白质所带净电荷为零时溶液的 pH。18. 蛋白质的变性：在外界因素的作用下,蛋白质原有的高度规律性的空间结构遭到破坏,一级结构

24、不变,蛋白质的生物活性丧失的现象。19. 蛋白质的复性：高级结构松散了的变性蛋白质在除去变性因素后,可缓慢自发折叠形成原来的构象,恢复原有的理化性质和生物学活性的现象。、填空1 .精氨酸（ Arg ）、组氨酸（ His ）、赖氨酸卷曲。（Lys）;天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。12 . 3.6 ， 0.54, 右。2.半胱氨酸（ Cys）。13 .氢。3.凯氏定氮法、 福林 -酚试剂法、 双缩脲法、14.亚基。紫外分光光度法、考马斯亮蓝法等。15 .氢键、盐键、范德华力、疏水作用。4.别构、变构。16 .生物活性。5. L， （参考教材）17 .低（小）。6 .半胱氨酸（Cys）,半胱

25、氨酸（Cys）,二18 .简单， 结合。硫键( -S-S- )。19 .增大（升高） ，盐溶，降低（减小） ，盐7.兼性，小。析。8.负。20.黄，蓝紫。9.a -羧基，a -氨基。21 .色氨酸（ Trp ），酪氨酸（ Tyr ），苯丙氨10.肽键，二硫键。酸( Phe)。11.a -螺旋，B -折叠、B -转角，无规则三、选择题1.B.15 .A.29.A.2.C.16.A.30.A.3.C.17 .C.31 .A.4.B.18 .A.32.B.5.D。19.B.33.D.6.B.20.A.34.D.7.B.21 .C.35.A.8.B.22.D.36.D.9.D.23.A.37.A.10

26、.B.24.C.38.C.11.C.25.C.39.B.12.C.26.B.40.B.13.D（ Hpr 羟脯氨酸）27.A.14.B.28.C.四、判断题1 .错。12 .错。23.错。2.对。13 .错。24.错。3.错。14 .对。25.错。4.错。15 .错。26.错。5.错。16 .错。27.对。6.错。17 .错。28.错。7.对。18 .对。29.错。8.对。19 .对。31 .错。9.对。20.错。32.错。10.错。21 .对。33.对。11 .对。22.对。34.对。五、简答题1何谓蛋白质变性，变性涉及蛋白质的哪些变化？哪些因素容易导致变性？ 答：在外界因素的作用下，蛋白质

27、原有的高度规律性的空间结构遭到破坏，一级结构不变， 蛋白质的生物活性丧失的现象。称为蛋白质的变性。变化有： (1)生物活性丧失，蛋白质的生物活性是指蛋白质表现其生物学功能的能力，如酶的 生物催化作用、 蛋白质激素的代谢调节功能、 抗原与抗体的反应能力、 蛋白质毒素的致 毒作用、血红蛋白运输氧和二氧化碳的能力等。( 2)某些理化性质的改变有溶解度降低， 易形成沉淀析出，结晶能力丧失， 肽链松散。因素有：物理因素有高温、紫外线、 X- 射线、超声波、剧烈震荡等； 化学因素有强酸、强碱、尿素、去污剂、重金属、三氯醋酸、浓酒精等。2. 蛋白质的二级结构的基本构象单位a -螺旋有何特征？答：大多为右手螺

28、旋，主要靠氢键维系，氢键的方向与长轴(主轴)基本平行，每 3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为 0.5 4nm,氨基酸残基之间的距离为 0.15 nm，氨基酸亲水侧链伸向螺旋外侧。3根据氨基酸的PK值，试分别计算甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸的等电点甘氨酸 丝氨酸 谷氨酸 赖氨酸pk1=2.34 、 pk2=9.60pk1=2.21 、 pk2=9.15pk1=2.19 、 pk2=4.25 、 pk3=9.67pk1=2.18 、 pk2=8.95 、 pk3=10.53答：甘氨酸的等电点 = (pk1+pk2)/2=(2.34+9.60)/2=5.97丝氨酸的等电点 = (pk1+pk2

29、)/2=(2.21+9.15)/2=5.68谷氨酸的等电点 = (pk1+pk2)/2=(2.19+4.25)/2=3.22赖氨酸的等电点 = (pk2+pk3)/2=(8.95+10.53)/2=9.74说明：对于只有两个 PK值的只需将两个 PK值加起来除以2即可。而对于有三个 PK值的情况，取PK值最近的两个数值加起来除以 2即可。4 计算含有78个氨基酸的a -螺旋的长度？答：由于a -螺旋中每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为 0.54nm，所以78个氨基酸的长度为(78 - 3.6) X 0.54=11.7nm。5. 蛋白质的结构有何特征？蛋白质的结构与性质之间有何关系？ 答：每一种蛋白质至少都有一种构象在生理条件下是稳定的， 并具有生物活性， 这种构象称为蛋白质的天然构象。蛋白质的结构一般被分为 4 个组织层次(折叠层次) ，一级、二级、 三级和四级结构。细分时可在二、三级之间增加超二级结构和结构域两个层次。一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序。维持一级结构的主要作用力为肽键和二硫键。 二级结构是指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、 折叠而形成的构象。 基本结构单元包括：a -螺旋、B -折叠、B -转角和无规则卷曲。维持其结构稳定的主要作用力是主 链形成的氢键。超二级结构是指在一级序列上相邻的二级结构在三维折叠中彼此靠近并相