生物化学习题 大连理工非生物系用Word格式文档下载.docx

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这种情况其实已经是蛋白质充分伸展下的情况，在外力的作用下即使蛋白质被拉断结构很难发生变化。

因此抽丝的时候蛋白质并不会像羊毛中α角蛋白那样被“拉开”，所以水洗的时候自然也不会变形了。

来源：

（-羊毛衫热水中洗后会收缩，而丝织品不会，为什么_2600_新浪博客

4.比较蛋白质α螺旋中的氢键和DNA双螺旋中的氢键，并指出氢键在稳定这两种结构中的作用。

在α-螺旋中,一个残基上的羧基氧与旋转一圈后的（该残基后面）第四个残基上的α-氨基中的氮形成氢键,这些在肽链骨架内原子间形成的氢键大致平行于该螺旋的轴,氨基酸侧链伸向骨架外,不参与螺旋内的氢键形成.在双链DNA中糖-磷酸骨架不形成氢键,相反在相对的两条链中互补的碱基之间形成2个或3个氢键,氢键大致垂直于螺旋轴.

在α-螺旋中,单独的氢键是很弱的,但是这些键的合力稳定了该螺旋结构.尤其是在一个蛋白质的疏水内部,这里水不与氢竞争成键.在DNA中形成氢键的主要作用是使每一条链能作为另一条链的模板,尽管互补碱基之间的氢键帮助稳定螺旋结构,但在疏水内部碱基对之间的堆积对螺旋结构的稳定性的供献更大.

5.一段双链DNA包含1000个碱基，其组成中G+C占58%，那么，在DNA的该区域中，胸腺嘧啶残基有多少？

420

6.尽管O2没有直接参与柠檬酸循环，但没有O2的存在，柠檬酸循环就不能进行，为什么？

因为O2是氧化磷酸化的反应物之一

7.酵母可以依赖葡萄糖厌氧或有氧生长，试解释当一直处于厌氧环境中的酵母细胞暴露于空气中时，葡萄糖的消耗速率为什么会下降。

因为在有氧的条件下，丙酮酸氧化生产CO2和水，产生大量ATP，比厌氧环境下多很多，少量丙酮酸即可满足机体的能力需求，所以糖异生途径减缓，所以葡萄糖的消耗速率下降。

8.动物以脂的形式贮存能量有显著的优越性，那么为什么还要以糖原的形式贮存能量呢？

9.每一分子软脂酸（16碳）完全氧化（产生129分子ATP）为CO2和H2O净生成的能量可以使多少分子的葡萄糖转化为甘油醛-3-磷酸（需消耗2分子ATP，一分子为生产6-磷酸葡萄糖时，另一分子是在生成1，6-二磷酸果糖时）。

65分子葡萄糖.

10.用两组人做试验，一组人的饮食主要是肉食，另一组人主要是米饭。

哪一组人发生痛风的可能性大，为什么？

痛风是由于尿酸的非正常代谢引起的,尿酸是人体内嘌呤分解代谢的终产物,由于氨基酸是嘌呤和嘧啶合成的前体,所以食用富含蛋白质饮食有可能会导致过量尿酸的生成,引起痛风病.

11.为什么嘌呤和嘧啶生物合成的抑制剂往往可以用作抗癌药物或抗病毒药物呢？

因为许多癌细胞的特点是快速生长,需要供给大量的核苷酸.一旦嘌呤和嘧啶的生物合成受到抑制,癌细胞的生长就受到限制.所以抑制嘌呤和嘧啶生物合成的抑制剂可能就是一种抗癌药.由于病毒复制速度非常快,所以也会受到同样抑制剂的影响.

12.某种溶液中含有三种三肽:

Tyr-Arg-Ser,Glu-Met-Phe和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

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的条件下每种肽都带有不同的净电荷（+1,-1,和0）,而在pH=2.0的条件下净电荷分别为+2,+1和+2,在pH=13.0的条件下净电荷分别为-2,-2和-2.

13.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

_答:

（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser

14.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

（a）32,100g/mol（b）2

15.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什么样的氨基酸才能提供这样的基团?

-COO-;

Asp,Glu

16.已知某蛋白是由一定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的.1.00g该蛋白样品可以与25.0mg还原型谷胱甘肽（GSH,MW=307）反应.

（a）该蛋白的最小分子量是多少

（b）如果该蛋白的真实分子量为98240,那么每分子中含有几个二硫键

（c）多少mg的巯基乙醇（MW=78.0）可以与起始的1.00g该蛋白完全反应

__答:

（a）MW=24560;

（b）4个二硫键;

（c）6.35mg

17.下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中:

CNBr异硫氰酸苯酯丹黄酰氯脲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.异硫氰酸苯酯

（b）鉴定肽的氨基末端残基.丹黄酰氯

（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β-巯基乙醇\脲

（d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键.胰凝乳蛋白酶

（e）在蛋氨酸（甲硫氨酸）残基羧基侧水解肽键.CNBr

（f）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键.胰蛋白酶

（a）异硫氰酸苯酯.（b）丹黄酰氯.（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.在结晶肽的1.49A）和C=N双键（1.27A）之间.他们也X-射线研究中,LinusPauling和Robertcorey发现肽链中的肽键（C-N）长度（1.32A）介于典型的C-N单键（发现肽键呈平面状（与肽键相连接的4个原子位于同一个平面）以及两个碳原子彼此呈反式（位于肽键的两侧）与肽键连接.

（a）肽键的长度与它的键的强度和键级（是单键,双键或三键）有什么关系

（b）从Pauling等人的观察,就肽键旋转能得出什么看法

（a）键越短其强度越高,而且其键级越高（在单键以上）.肽键的强度比单键强,键的特性介于单键和双键之间.（b）在生理温度下,肽键旋转比较困难,因为它有部分双键特性.

19.人的头发每年以15至20cm的速度生长,头发主要是α角蛋白纤维,是在表皮细胞的里面合成和组装成"

绳子"

.α角蛋白的基本结构单元是α-螺旋.如果α-螺旋的生物合成是头发生长的限速因素,计算α-螺旋链的肽键以什么样的速度（每秒钟）合成才能解释头发每年的生长长度

每秒钟大约需合成43个肽键.（要考虑到α-螺旋的每一圈含有3.6个氨基酸残基,螺距为0.54nm）.

20.合成的多肽多聚谷氨酸（（Glu）n）,当处在pH3.0以下时,在水溶液中形成α螺旋,而在pH5.0以上时却为伸展的形态.

（a）试解释该现象.

（b）在哪种PH条件下多聚赖氨酸（Lys）会形成α-螺旋

（a）由可离子化侧链的氨基酸残基构成的α-螺旋对pH值的变化非常敏感,因为溶液的pH值决定了侧链是否带有电荷,由单一一种氨基酸构成的聚合物只有当侧链不带电荷时才能形成α-螺旋,相邻残基的侧链上带有同种电荷会产生静电排斥力从而阻止多肽链堆积成α-螺旋构象.Glu侧链的pKa约为4.1,当pH值远远低于4.1（大约3左右）时,几乎所有的多聚谷氨酸侧链为不带电荷的状态,多肽链能够形成α-螺旋.在pH值为5或更高时,几乎所有的侧链都带负电荷,邻近电荷之间的静电排斥力阻止螺旋的形成,因此使同聚物呈现出一种伸展的构象.

（b）Lys侧链的pK为10.5,当pH值远远高于10.5时,多聚赖氨酸大多数侧链为不带电荷的状态,该多肽可能形成一种α-螺旋构象,在较低的pH值时带有许多正电荷的分子可能会呈现出一种伸展的构象.

21.如何用二氧化碳与水的反应来解释Bohr效应

（a）写出由二氧化碳和水形成碳酸氢根的方程式,并解释H+和CO2在血红蛋白氧合中的作用.（降低氧的亲和性）

（b）解释向休克病人静脉注射碳酸氢根的生理学依据.

二氧化碳与水的反应说明了为什么当CO2的浓度增加时,同时会引起pH值下降,迅速进行新陈代谢的组织所产生的CO2

（a）该反应生成的H+降低了血液的pH值,从而稳定了血红蛋白的脱氧形式（T构象）,净结果是P50的增加,即血红蛋白对氧的亲和力降低,于是更多的氧气被释放到组织中.CO2也可以通过与四条链的N端形成氨甲酸加合物降低血红蛋白对氧气的亲和力,该加合物使脱氧构象（T）保持稳定,因而进一步增加了P50,并且促进了氧气向组织中的释放.

（b）休克病人组织中严重缺乏氧气供应,碳酸盐静脉给药为组织提供了一种CO2的来源,通过降低血红蛋白对氧气的亲和力,CO2促使氧合血红蛋白向组织中释放氧气

22.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）.

对肌红蛋白氧亲和性的影响:

（a）没有影响

（b）没有影响

（c）没有影响

对血红蛋白氧亲和性的影响:

（a）降低

（b）增加

（c）降低

23.双螺旋DNA一条链的碱基序列为（5ˊ）GCGCAATATTTCTCAAAATATTGCGC-3ˊ,写出它的互补链.该DNA片段中含有什么特殊类型的序列该双链DNA有能力形成另外一种结构吗

（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.

24.两个DNA分子,其长度相等,碱基组成不同,一个含有20%（A+T）,另一个含有60%（A+T）,哪个分子的Tm较高

含有20%（A+T）的DNA分子具有更高的Tm.因为它含有80%（G+C）.因为G-C碱基对之间存在3个氢键,所以使富含G/C的DNA变性需要更多的能量.

25.溶液A中含有浓度为1M的20个碱基对的DNA分子,溶液B中含有0.05M的400个碱基对的DNA分子,所以每种溶液含有的总的核苷酸残基数相等.假设DNA分子都有相同的碱基组成.

（a）当两种溶液的温度都缓慢上升时,哪个溶液首先得到完全变性的DNA

（b）哪个溶液复性的速度更快些

（a）溶液A中的DNA将首先被完全变性,因为在20个碱基对螺旋中的堆积作用力比在400个碱基对螺旋中的力小很多,在DNA双链的末端的DNA的碱基对只是部分堆积.在片段短的分子中这种"

末端效应"

更大.

（b）在溶液A中复性的速率更大.成核作用（第一个碱基对的形成）是一个限速步骤,单链分子的数目越大,重新形成碱基对的机率就越大,因而在溶液A中的DNA（含有2M单链DNA）将比溶液B中的DNA（含有0.1M单链DNA）更快地复性.

26.称取25mg蛋白酶粉配制成25毫升酶溶液,从中取出0.1毫升酶液（0.1g）,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,用凯氏定氮法测得蛋白氮为0.2毫克（蛋白质中氮的含量比较固定:

16%）.若以每分钟产生l微克酪氨酸的酶量为1个活力单位计算.根据以上数据求:

（a）1毫升酶液中所含蛋白质量及活力单位.（b）比活力.（c）1克酶制剂的总蛋白含量及总活力.

（a）0.625mg,250单位（b）400单位/mg（c）0.625g,2.5×

105单位

27.从肝细胞中提取的一种蛋白水解酶的粗提液300ml含有150mg蛋白质,总活力为360单位.经过一系列纯化步骤以后得到的4ml酶制品（含有0.08mg蛋白）,总活力为288单位.整个纯化过程的收率是多少，纯化了多少倍？

80%;

1500倍..

28.1/v对1/[S]的双倒数作图得到的直线斜率（Km/Vmax）为1.2×

10-3min,在1/v轴上的截距为2.0×

10-2nmol-1mlmin.计算Vmax和Km.

Vmax=50nmolml-1min-1;

Km=6.0×

10-2nmolml-1

29.根据米式方程求（a）Kcat为30s-1,Km为0.005M的酶,在底物浓度为多少时,酶促反应的速度为1/4Vmax（b）底物浓度为1/2Km,2Km和10Km时,酶促反应的速率分别相当于多少Vmax

（a）1.7×

10-3M

（b）0.33;

0.66;

0.91

30.酶溶液加热时,随着时间的推移,酶的催化活性逐渐丧失.这是由于加热导致天然酶的构象去折叠.己糖激酶溶液维持在45℃12分钟后,活性丧失百分之五十.但是若己糖激酶与大量的底物葡萄糖共同维持在45℃12分钟,则活性丧失仅为3%.请解释,为什么在有底物存在下,己糖激酶的热变性会受到抑制

酶-底物复合物比单独的酶更稳定.

31.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

采下的玉米在沸水中浸泡数分钟,可以使其中将糖转化成淀粉的酶基本失活,而后将玉米存放在冰箱中,可以使残存的酶处于一种低活性状态,从而保持了玉米的甜度.

32.确定下列各种辅酶,并指出它们是由哪种维生素衍生来的.

（a）在使一个酮（例如丙酮酸）还原成次级醇（例如乳酸）反应中用的辅酶.

（b）在使初级醇（例如乙醇）氧化为醛（例如乙醛）反应中用的辅酶.

（c）在依赖ATP的羧化（例如丙酮酸羧化生成草酰乙酸）反应中用的辅基.（生物素、B7）

（d）在脱羧和转醛基（例如丙酮酸脱羧形成乙醛）反应中用的辅基.

（e）在转甲酰基或甲叉基（羟甲基）反应中用的辅酶.

（f）在转乙酰基或更长的脂酰基反应中用的辅酶.

（g）在从氨基酸的α碳上去除或取代基团的反应中用的辅基.

第四章维生素和辅酶

（a）NADH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）或者NADPH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）,在上述两种情况下都是由烟酸衍生的.

（b）NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）,由烟酸衍生的.

（c）生物胞素（一种生物素-Lys残基）,由生物素衍生的.

（d）TPP（硫胺素焦磷酸）;

由硫胺素（维生素B1）衍生的.

（e）四氢叶酸,由叶酸衍生的.

（f）CoA（辅酶A）,由泛酸衍生的.

（g）PLP（吡哆醛-5-磷酸）,由吡哆醇（维生素B6）衍生的.

33.人对烟酸（尼克酸）的需要量为每天7.5毫克.当饮食中给予足量的色氨酸时,尼克酸的需要量可以降低.由此观察,尼克酸与色氨酸的代谢有何联系当饮食是以玉米为主食,而肉类很少时,人们易得癞皮病,为什么这种情况会导致尼克酸的缺乏,你能给予说明吗

烟酸既是生物合成色氨酸所必需的,又可以由色氨酸合成.玉米中色氨酸的含量低.

34.在冰箱内鸡蛋可保持4到6周仍不会变坏,但是去除蛋白的蛋黄,即使放在冰箱也很快地变坏.

（a）什么因素因素使蛋黄变坏的呢

（b）你如何解释鸡蛋蛋白可以防止蛋黄变坏

（c）这种保护模式对鸟类有什么益处

（a）细菌生长;

（b）抗生物素蛋白结合游离的生物素抑制细菌生长;

（c）在孵卵期,它保护了发育的胚胎免受破坏性细菌的生长.

35.怎样防止夜盲症,佝偻病,脚气病和坏血症

分别服用维生素A,D,B1,C.

36.为什么维生素A及D可好几个星期吃一次,而维生素B复合物就必须经常补充

维生素A和D是脂溶性的维生素,可以贮存.但B族维生素是水溶性的,不能贮存,即维生素B复合物的高溶解度导致了其快速排泄,所以必须经常补充.

37.角膜软化症是因维生素A缺乏,而使眼球乾燥及失去光泽,甚至造成失明.这种疾病危害很多小孩,但很少影响大人.在热带地区,每年约有10000个年纪18到36个月的小孩,因罹患此病而致瞎,相反大人即使食用维生素A缺乏的食物2年以上,结果只是患有夜盲症而已.当给予维生素A,则夜盲症很容易消失.请您解释为什么维生素A缺乏对小孩及大人的影响的差异会这么大

成熟的肝脏储存维生素A（脂溶性的维生素）.

38.成年人每天利用ATP情况.

（a）一个68kg的成年人每天（24h）需要此食物中摄取2000kcal（8360kJ）热量.食物代谢产生的能量主要用于身体日常的化学反应和机械功.假设食物能量转化为ATP的效率是50%,计算成年人24h所利用的ATP的重量,它是人体重的百分之多少

（b）虽然成年人每天合成大量的ATP,但人本身的重量,构造和组成在此期间没有明显改变,试解释看似矛盾的现象.

（a）46kg;

68%（b）ATP按照身体需要合成,然后降解为ADP和Pi,所以ATP的浓度维持在一个稳态水平,对身体没有明显影响.

39.比较脂肪酸氧化和合成的在以下几个方面的区别:

（a）发生的部位（b）酰基的载体（c）氧化剂和还原剂（d）中间产物的立体化学（e）降解和合成的方向（f）酶体系的组织（g）氧化时每次降解的碳单位和合成时使用的碳单位供体.

（a）氧化发生在线粒体;

而合成发生在细胞质.（b）氧化使用辅酶A;

合成用ACP.（c）氧化用NAD+和FAD,而合成用NADPH.（d）氧化是3-羟酰基CoA的L-异构体;

而合成是D-异构体.（e）氧化时是羧基变甲基;

合成时是甲基变羧基.（f）氧化用的酶是分立的,而合成用的酶组成一酶复合物.（g）氧化为乙酰CoA;

合成为丙二酸单酰CoA.

40.在脂肪酸b-氧化的过程与柠檬酸循环中的部分反应过程类似.试写出这两个途径中的类似的反应过程.

脂肪酸氧化的第一步类似于琥珀酸转化为延胡索酸;

第二步类似于延胡索酸转化为苹果酸;

第三步类似于苹果酸转化为草酰乙酸.（方程式略）

41.当肝脏的b-氧化作用超过柠檬酸循环的容量时,则过量生成的乙酰CoA会形成酮体,即乙酰乙酸,D-b-羟丁酸和丙酮.这种情况会出现在严重的糖尿病患者,因为这些患者的组织不能利用葡萄糖,只好以氧化大量的脂肪酸来代替.尽管乙酰CoA没有毒性,但线粒体也必须将它转化成酮体,如果不能转换将出现什么问题这种转换带来什么好处

由于线粒体CoA库比较小,缺少CoA不能使β-氧化正常运作,所以CoA必须经由乙酰CoA形成酮体再循环生成.这可使β-氧化正常运作.

42.尿病患者一般都患有严重酮病.如果给她服用14C标记的乙酰CoA（乙酰基的两个碳都标记）,那么她呼出的气体中是否含有14C标记的丙酮说明理由.

糖尿病患者的呼吸中有可能含有14C标记的丙酮.标记的乙酰CoA进入体内的乙酰CoA库,其中一部分要转换成酮体进一步代谢,丙酮是其中的一种酮体,容易进入呼吸系统.

43.假如你必须食用鲸脂和海豹脂,其中几乎不含有碳水化合物.

（a）使用脂肪做为唯一能量的来源,会产生什么样的后果

（b）如果饮食中不含葡萄糖,试问消耗奇数碳脂肪酸好还是偶数碳脂肪酸好

（a）葡萄糖经酵解生成丙酮酸,丙酮酸是草酰乙酸的主要前体,如果饮食中不含葡萄糖,草酰乙酸的浓度下降,柠檬酸循环的速度将减慢.

（b）奇数,因为丙酸可以转换为琥珀酰CoA,它是柠檬酸循环的中间代谢物,可用于糖异生.

44.用于合成脂肪酸的乙酰单位是在线粒体中经丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA后经柠檬酸穿梭途径转运到细胞质的.

（a）写出将一个乙酰基由线粒体转运到细胞质中的总的方程式.

（b）每转运一个乙酰基消耗多少ATP

（a）乙酰CoA（线粒体）+ATP+CoA（细胞质）=乙酰CoA（细胞质）+ADP+Pi+CoA（线粒体）

（b）一个ATP

45.给动物喂食15N标记的天冬氨酸,很快就有许多带标记的氨基酸出现,解释此现象.

在Asp转氨酶催化下标记的氨基由Asp转移到了Glu上,因为转氨反应是可逆的,并且许多转氨酶用Glu作为α-氨基的供体,所以15N-Glu中的15N原子很快进入到其它可以作为Glu-依赖型转氨酶的底物的氨基酸中,即出现在除了Lys和Thr之外的那些氨基酸中.

46.如果你的饮食中富含Ala但缺乏Asp,那么能否看到你缺乏Asp的症状呢请解释.

看不到缺乏Asp的症状.因为富含Ala,它经转氨可生成丙酮酸,丙酮酸经羧化又可生成草酰乙酸,后者经转氨就可生成天冬氨酸.

47.大多数氨基酸的合成是多步反应的产物,但20种标准氨基酸中有3种可以通过中枢代谢途径中的糖类代谢物经简单转氨基合成.

（a）写出这三个转氨基反应的方程式.

（b）这些氨基酸中有一种也能直接通过还原氨基化合成,写出此反应的方程式.

（a）在相应转氨酶催化下,Glu,Ala和Asp分别由α-酮戊二酸,丙酮酸和草酰乙酸生成.

α-酮戊二酸+α-氨基酸=Glu+α-酮酸

丙酮酸+α-氨基酸=Ala+α-酮酸

草酰乙酸+α-氨基酸=Asp+α-酮酸

（b）Glu也可以由α-酮戊二酸通过Glu脱氢酶的作用而生成.

α-酮戊二酸+NH4++NAD（P）H+H+=Glu+H2O+NAD（P）+T

48.参与尿素循环的氨基酸有哪些这些氨基酸都能用于蛋白质的生物合成吗

鸟氨酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,精氨酸和天冬氨酸.只有精氨酸和天冬氨酸能用于蛋白质的生物合成.

49.如果给一只老鼠喂食含有15N标记的Ala,老鼠分泌出的尿素是否变成了15N标记的。

如果是的话,尿素中的一个氨基被标记,还是两个氨基都被标记了说明理由.

分泌的尿素是被15N标记了.两个氨基都被标记了.因为