生物化学

1.氨基酸的等电点：当溶液在某一特定的PH时，氨基酸主要以两性离子的形式存在，净电荷为零，在电场中不发生移动，此溶液的PH值称为该氨基酸的等电点。

2.蛋白质一级结构：指氨基酸在多肽链中的数目、类型和排列顺序，是多肽链的基本化学结构。 3.蛋白质二级结构：指多肽链主链在一级结构的基础上进一步的盘旋或折叠，从而形成有规律的构象，如α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲等，这些结构又称为主链构象的结构单元。

4.DNA的一级结构：DNA由数量很大的四种脱氧核糖核酸按一定顺序通过3’，5’-磷酸二酯键连接起来的线形或环形分子。

5.酶的活性部位：酶的活性部位也称活性中心，是酶分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行使催化功能的结构基础。

6.糖酵解：在无氧条件下，葡萄糖进行分解，形成2分子丙酮酸并提供能量的过程。

三羧酸循环：在有氧条件下，EMP途径过程生成的丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系作用下发生氧化脱羧，生成乙酰CoA，后者又被彻底氧化分解。三羧酸循环（TCA）也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。

7.乙醇发酵：厌氧有机体（如酵母等）把糖酵解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛，使之生成乙醇的过程称为乙醇发酵。

8.乳酸发酵：厌氧有机体（如酵母等）把糖酵解生成的NADH中的氢交给丙酮酸经还原后生成乳酸、丙酮酸、甘油和生糖氨基酸等。

9.电子传递链：又称呼吸链，生物氧化过程中，从代谢物上脱下的氢经过一系列的按一定顺序排列的递氢体和递电子体的传递，最后传至分子氧而生成水，这种氢和电子的传递体系叫电子传递链，简称ETC。

10.必需脂肪酸：人或动物正常生长发育所必需的，而自身又不能合成，只能从事物中获得的脂肪酸，通常指亚油酸，亚麻酸和花生四烯酸。

11.β—氧化作用：指脂肪酸在一系列酶的作用下，在α—碳原子之间发生断裂，β—碳原子被氧化生成酮基，然后裂解生成含2个碳原子的乙酰CoA和较原来少2个碳原子脂肪酸的过程。

12.转氨基作用：在转氨酶的作用下，某一氨基酸去掉α—氨基生成相应的α—酮酸，而另一种α—酮酸得到此氨基生成相应氨基酸的过程。是α—氨基酸与α—酮酸之间的氨基转移作用。

13.必需氨基酸：人类及哺乳动物自身不能合成，必需通过食物摄取得到的组成蛋白质的氨基酸，有Lys、Leu、Ile、Phe、Val、Thr以及His和Arg。

14.联合脱氨基作用：将转氨基作用和脱氨基作用偶联在一起的脱氨基方式。主要分为两种方式，一是以谷氨酸为中心的，另一是以AMP为中心的。

15.中心法则：又称生物遗传的中心法则，是指遗传信息在分子水平上的传递规律，主要是DNA——DNA，DNA—RNA—蛋白质，在病毒还可由RNA—DNA（反转录）及RNA—RNA（RNA复制或RNA转录）。即：

16.半保留复制：是指双链DNA的复制方式，DNA复制时，两条子代DNA分别保留了一条亲代DNA链，各自与新合成的互补链形成双链分子。

17.半不连续复制：在DNA复制过程中，以3’—5’DNA链为模板能连续合成5’—3’互补新链；而以5’—3’DNA链为模板只能合成若干方向互补的5’—3’冈崎片段，这些片断再相连成随从链，故称半不连续复制。 18.冈崎片段：DNA复制合成随从链时首先合成的DNA片段称为冈崎片段。

19.分子杂交：在退火条件下，不同来源的变性DNA与DNA间，DNA与RNA间，若有互补区，即可形成异源DNA双链分子和DNA—RNA杂合双链分子，这种过程称为分子杂交。

问答题：

1.α-螺旋的特征是什么？如何以通式表示α-螺旋？

α-螺旋中的一个残基的C=O与其后第四个氨基酸残基的N—H之间形成氢键。形成的氢键C=O„H—N几乎成一直线。每个氢键的键能随不强，但是大量的氢键足以维持α-螺旋的稳定性。一圈螺旋3.6个残基，氢键封闭13个原子。α-螺旋是α-系螺旋的一种，α-系螺旋可用下列通式表示：（1）圈内原子数为3n+4，当n=3时，即为α-螺旋。（2）由于α-螺旋圈内原子数为13，从而α-螺旋也写作：3.613。当n=2时，即为3.010螺旋。此螺旋构象不如3.613构象稳定。

2.试计算丙氨酸（PKα-COOH=2.34，PKα-NH2=9.69）,谷氨酸（PKα-COOH=2.19，PKα-NH2=9.67，PKR-COOH=4.25）的等电点。

PI=1/2（PK1+PK2）；Ala PI=6.02;Glu PI=3.22

3.某蛋白质多肽链有一些区段为α-螺旋构象，另一些区段为β-折叠构象，该蛋白质分子量为240KDa，多肽外形总长为5.06×10-5cm，计算多肽链中α-螺旋构象占分子长度的百分之多少？

解：一般来讲氨基酸残基的平均分子量为120Da，此蛋白质的分子量为240000Da，所以氨基酸残基数为240000/120=2000个。设有X个氨基酸残基呈α-螺旋结构，则：X×0.15+（2000-X）×0.36=5.06×10-5×107nm=506nm计算后：X=1019；α-螺旋的长度为1019×0.15=152.9nm 答：α－螺旋占蛋白质分子的百分比为152.9/506=30.22%。 4.rRNA就是核糖体

1两条反向平行的多核苷酸链（一条链的走向为5’→3’○，另一条链的走向为3’→5’）围绕同一中心轴形成右手双螺旋；

2磷酸和脱氧核糖交替排布形成的主链在外侧，嘌呤碱和嘧啶碱按碱基互补配对的原则分布在双螺旋的内侧，碱○

基平面垂直于中轴，糖环平面平行于中轴；

3双螺旋的直径2nm，螺距3.4nm，沿中心轴每上升一周包含10个碱基对，相邻碱基间距0.34nm，之间旋转角○

度36度；

4沿中心轴方向观察，有两条螺旋凹槽，大沟（宽1.2nm，深0.85nm）和小沟（宽0.6nm，深0.75nm）○； 5两条多核苷酸之间按碱基互补配对原则进行配对，○两条链依靠彼此间及之间形成的氢键和碱基堆积力而结合在一起。

意义：第一次提出了遗传信息的贮存方式以及DNA的复制机理，揭开了生物学研究的序幕，为分子遗传学的研究奠定了基础。

5.某DNA样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。

提示：双链DNA中，A=T，G=C，若A为15.1%，则T为15.1%，G为34.9%，C为34.9%。 6.试比较酶与非酶催化剂的异同点？

酶具有一般催化剂的特征，如用量少而催化效率高；其本身在反应前后没有量和质的改变；能加快化学反应的速度，缩短反应达到平衡所需的时间，而不能改变反应的平衡点。然而酶是生物大分子，除具有一般催化剂的共性外，还具有其它特性，如：催化效率更高、催化活性可被调节控制、具高度专一性、易变性失活等。 7.解释酶作用专一性的假说有哪些？各自的要点是什么？

（1）锁钥学说：是德国著名的有机化学家Fisher提出来的。他认为酶像一把锁，酶的底物或底物分子的一部分结构犹如钥匙一样，能专一性地插入到酶的活性中心部位，因而发生反应。

（2）三点附着学说：该学说是Ogster在研究甘油激酶催化甘油转变为磷酸甘油时提出来的。其要点是：立体对映体中的一对底物虽然基团相同，但空间排布不同；那么这些基团与酶活性中心的有关基团只有三点都相互匹配时，酶才能作用于这个底物。

以上两种学说都认为酶和底物之间的关系是“刚性的”。属于“刚性模板”学说。

（3）诱导楔合假说：1958年Koshland提出诱导楔合理论。该学说的要点是：酶活性中心的结构具有可塑性，即酶分子本身的结构不是固定不变的。当酶与其底物结合时，酶受到底物的诱导，其构想发生相应的改变，从而引起酶催化部位有关基团在空间位置上的改变，有利于酶的催化基团与底物的敏感键正确的楔合，形成酶—底物中

间复合物。

米氏常数Km的物理意义？

1Km等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。 ○

2Km是酶的特征常数之一。○只与酶的性质有关，与酶的浓度无关；Km受PH值及温度的影响，不同的酶Km不同，如果一个酶有几种底物，则对每一种底物各有一个特定的Km。其中Km最小的底物称为该酶的最适底物。

31/Km可近似地表示每对底物的亲合力大小，1/Km值越大，表示每对底物亲合力越大，1/Km值越小，表示每对○

底物亲合力越小。

4同一酶对于不同底物有不同的Km值。 ○

何谓三羧酸循环？它有何生物学意义？

三羧酸循环：在有氧条件下，EMP途径过程生成的丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系作用下发生氧化脱羧，生成乙酰CoA，后者又被彻底氧化分解。三羧酸循环（TCA）也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。

1是三大营养物质氧化分解的共同途径；○2是三大营养物质代谢联系的枢纽； 生物学意义：○

+

3为其它物质代谢提供小分子前体； ○4为呼吸链提供H+e。 ○

8.1mol软脂酸经β—氧化为CO2和H2O，可生成多少摩尔的ATP？若软脂酸完全氧化时的自由能为-9790.56KJ/mol，ATP水解为ADP和Pi时，自由能的变化为-30.54KJ/mol，试求能量转化为ATP的效率。 软脂酸降解的总反应式为

C15H31COOH+8CoA-SH+ATP+7FAD+7NAD++7H2O 8CH3COSCoA+AMP+2Pi+7FADH2+7（NADH+H+） 8个乙酰CoA经TCA循环继续氧化：8×12ATP[3（NADH+H+）+FADH2+GTP]=96ATP 净生成的ATP总数为：7FADH2×2+7（NADH+H+）×3+96ATP-2ATP（ATP AMP+2Pi）=129ATP 能量利用率为：129×30.54/9790.56=40%

9.脂肪酸的从头合成过程是β—氧化过程的逆反应吗？为什么？

脂肪酸的β—氧化不是脂肪酸的从头合成的逆反应，它们的主要不同点为：

（1）发生部位：β—氧化主要在线粒体中进行，饱和脂肪酸从头合成在胞液中进行。

（2）酰基载体：β—氧化中脂酰基的载体为CoASH，饱和脂肪酸从头合成的酰基载体是ACP。 （3）β—氧化使用氧化剂NAD+和FAD。饱和脂肪酸从头合成使用NADPH作为还原剂。

（4）β—氧化降解是从羧基端向甲基端进行，每次降解一个二碳单位，饱和脂肪酸合成是从甲基端向羧基端进行，每次合成一个二碳单位。（5）β—氧化主要由5种酶催化反应，饱和脂肪酸从头合成由2种酶系催化。 （6）β—氧化经历氧化、水合、再氧化、裂解四大阶段。饱和脂肪酸从头合成经历缩合、还原、脱水、再还原四大阶段。（7）β—氧化除起始活化消耗能量外，是一个产生大量能量的过程。饱和脂肪酸从头合成是一个消耗大量能量的过程。

10.简述腺嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成的特点及原料来源？

1合成首先从5’-磷酸核糖开始，形成PRPP；○2由PRPP的Ｃ1’原子开始先形成咪（1）嘌呤核苷酸合成特点：○

3不是先形成游离的嘌呤碱，再与核糖、磷酸生成核苷酸，而是直接唑五元环，再形成咪唑六元环，生成IMP；○

形成次黄嘌呤核苷酸，再转变为其它嘌呤核苷酸。

原料来源：甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、甲酸盐；

1氨甲酰磷酸与天冬氨酸先形成乳清酸；2乳清酸再与PRPP结合生成乳清酸核苷酸，（2）嘧啶核苷酸合成特点：○○

3先形成嘧啶环，生成尿苷酸，由此转变为其它嘧啶核苷酸。 脱羧后生成UMP；○

原料来源：氨甲酰磷酸（CO2和NH3）、天冬氨酸。

11.试述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。

1DNA聚合酶活性，能按模板要求，以5’→3’方向合成DNA，在E.coli DNA聚合酶I是多功能酶，具有：○

25’→3’外切酶活性，DNA复制后期，用于切除RNA引DNA复制中，常用以填补引物切除后留下的空隙；○

33’物；○→5’外切酶活性，用以校对复制的正确性，当出现错配碱基时，切除错配碱基直到正确配对为止；DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶，它的功能主要是修复。