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生化期末复习题整理全部.pdf
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生化期末复习题整理全部
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一、蛋白质的结构与功能
1. 蛋白质具有哪些重要的生物学功能?
1)作为生物催化剂(酶);2)代谢调节作用;3)免疫保护作用;
4)物质的转运和存储;5)运动与支持作用;6) 影响生长、繁殖、遗传和变异;
7)影响生物膜的功能;8)参与细胞间信息传递。
2. 氨基酸的分类及其结构特点是什么?如何分类?
分为五类回答:
氨基酸的分类:
(1) 非极性脂肪族氨基酸 (2) 极性中性氨基酸 (3) 酸性氨基酸
(4) 碱性氨基酸 (5)芳香族氨基酸
结构特点:
(1)非极性脂肪族氨基酸在水溶液中的溶解度小于极性中性氨基酸;
(2)芳香族氨基酸中苯基的疏水性较强,酚基和吲哚基在一定条件下可解离;
(3)酸性氨基酸的侧链都含有羧基;
(4)碱性氨基酸的侧链分别含有氨基、胍基或咪唑基。
如何分类:根据氨基酸的侧链的结构和理化性质分类。
分为四类回答:
氨基酸的分类:
(1)非极性疏水性氨基酸(2)极性中性氨基酸(3)酸性氨基酸(4)碱性氨基酸
结构特点:
(1)非极性疏水性氨基酸的 R 基是非极性疏水的。
(2)极性中性氨基酸的 R 基是极性亲水的,可以与水形成氢键(半胱氨酸除外),较易溶
于水。
(3)酸性氨基酸所含的羧基在生理条件下可以给出 H+而带负电荷。
(4)碱性氨基酸的氨基、胍基或咪唑基在生理条件下可以结合 H+而带正电荷。
如何分类:根据氨基酸的侧链的结构和理化性质分类。
3.何谓必需氨基酸?有哪些?
必需氨基酸:人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸
(组氨酸为小儿生长发育期间的必需氨基酸)。
包括:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
4.蛋白质的一级结构定义?维持蛋白质的一级结构的化学键有哪些?
蛋白质一级结构定义:多肽链中氨基酸的排列顺序;
维持蛋白质的一级结构主要的化学键:肽键,有些蛋白质还包括二硫键。
5.蛋白质的2-4级结构如何定义?维持蛋白质2-4级结构的稳定因素有哪些?
(1)蛋白质的二级结构定义:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主
链骨架原子的相对空间位置。主要形式:α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。
蛋白质的三级结构定义:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
蛋白质的四级结构定义: 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互
作用,称为蛋白质的四级结构。
(2)维持蛋白质二级-四级结构的稳定因素:蛋白质的天然构象是由多种化学键共同维持的,
二级结构主要的化学键:氢键;三级结构主要的化学键:疏水作用、离子键、氢键和范德华
力等;四级结构的主要化学键:疏水作用、氢键和离子键。
6.何谓肽单位、肽平面、模序、结构域、亚基?
肽单位:即肽单元,由参与肽链的6个原子 C、O、N、H 和两个相邻的α-碳原子组成的一个
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平面单位。
肽平面:肽键具有一定程度的双键性质,参与肽键的六个原子 C、H、O、N、Cα1、Cα2
不能自由转动,位于同一平面,此平面就是肽平面,也叫酰胺平面。
模序:即模体,在许多工作蛋白质分子中,可发现二个或三个具有二级结构的肽段,在空间
上相互接近形成一个特殊的空间构象,被称为模序。
结构域:分子量大的蛋白质三级结构常可分割成一个和数个球状或纤维状的区域,折叠得较
为紧密,各行其功能,称为结构域。
亚基:有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链,每一条多肽链都有完整的三级结构,称为蛋
白质的亚基。
7.何谓氨基酸(或蛋白质)的两性解离及等电点?
(1)氨基酸都含有氨基和羧基,氨基可以结合 H+而带正电荷,羧基可以给出 H+而带负电荷,
所以氨基酸是两性电解质。氨基酸的这种解离特性称为两性解离。其解离程度取决于所处溶
液的酸碱度。
(2)在某一 pH 的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,
呈电中性。此时溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点。
8.如何计算氨基酸的等电点?
等电点的计算:通常氨基酸的 pI 是由α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数 pK1和 pK2决定
的。pI 的计算公式为:pI=1/2(pK1+pK2)。若一个氨基酸有三个可解离的基团,写出它们
电离式后取兼性离子两边的 pK 值的平均值,即为此氨基酸的 pI 值。
9.蛋白质的变性与复性如何发生?如何定义?有何意义?
(1)蛋白质的变性:在某些物理和化学因素的作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,导
致其理化性质的改变和生物活性的丧失,称为蛋白质的变性。变性的本质:破坏非共价键和
二硫键,不改变蛋白质的一级结构。
(2)蛋白质的复性:若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,有些蛋白质仍可恢复或部
分恢复其原有的构象和功能,称为复性(renaturation)。
(3)变性的意义:在临床上,变性因素常用于消毒灭菌。反之,有效地保存蛋白质制剂
(如疫苗等)的关键就是防止蛋白质变性。
复性的意义:主要是使因错误折叠而失去活性的蛋白质恢复活性。
10.以血红蛋白结构为例,说明蛋白质结构与功能的关系。
血红蛋白具有四个亚基,即2个α亚基和2个β亚基组成的四级结构。每个亚基结构中间有
一个疏水局部,可结合1个血红素并携带1分子氧。当血红蛋白分子的第一个亚基与氧气结
合后,该亚基的构象发生微小改变,导致四个亚基之间的离子键断裂,亚基的空间排布,即
血红蛋白的四级结构发生改变,从紧密的 T 型构象转变成较松弛的 R 型构象,从而使血红
蛋白其余三个亚基更容易与氧气结合。
另外,血红蛋白分子上残基若发生变化,也会影响其功能的改变,如血红蛋白β亚基的第
六位上的谷氨酸被缬氨酸取代,就会导致镰刀形红细胞贫血症,使红细胞不能正常携带氧。
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二、核酸的结构与功能
1、DNA 和 RNA 分子中核苷酸组成特点是什么?
水解核苷酸可以得到它的三种组成成分:磷酸、戊糖和含氮碱基。
磷酸:磷酸基使核酸带大量负电荷,可以与带正电荷的蛋白质结合。
戊糖:核酸中的戊糖包括核糖和脱氧核糖。RNA 含有核糖,DNA 含有脱氧核糖。
碱基:DNA 和 RNA 均含有四种常规碱基,包括两种嘌呤碱基和两种嘧啶碱基。嘌呤碱基均
为腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G),两种嘧啶碱基之一均为胞嘧啶(C),另一种在 DNA 中为胸腺
嘧啶(T),在 RNA 中为尿嘧啶(U)。
2、核酸的一级结构定义?
核酸的一级结构是构成核酸的核苷酸或脱氧核苷酸从5’-末端到3’-末端的排列顺序,也就
是核苷酸序列。由于核苷酸之间的差异在于碱基的不同,因此核酸的一级结构也就是它的碱
基序列。
3、关于 DNA 二级结构的 Watson-Crick 模型的要点是什么?
(1)DNA 是一反向平行的互补双链结构:
在双链结构中糖-磷酸骨架居外侧,碱基位于内侧。
两条链之间的碱基以氢键相结合,碱基互补配对:A=T,G≡C。
两条链反向平行,一条链的走向为5’→ 3’,另一条为3’→ 5’。
(2)DNA 双螺旋为右手螺旋。螺旋直径为2nm,螺旋每旋转一周为10对碱基,螺距为3.4nm,
每个碱基平面之间的距离为0.34nm,并形成大沟和小沟。
(3)DNA 双螺旋结构的稳定横向靠两条链间的互补碱基的氢键维持,纵向靠碱基平面之间
的碱基堆积力。
4、真核细胞染色质 DNA 与原核生物 DNA 的超螺旋结构有何不同?
(1)原核生物:
绝大部分原核生物的 DNA 都是共价封闭的环状双螺旋分子。在细胞内进一步盘绕,并形成
类核结构,以保证其致密的形式存在于细胞内。
(2)真核生物:
真核细胞 DNA 以核小体为单位形成高度有序的致密结构
5.何谓核小体?
核小体由 DNA 和组蛋白构成。组蛋白 H1,H2A,H2B,H3和 H4各两分子组成核小体的核
心,DNA 双螺旋缠绕在这一核心上构成核小体的核心颗粒,核心颗粒之间再以 DNA 和组
蛋白 H1连成核小体。核小体是染色质的基本组成单位。
6.基因、基因组、人类基因组如何定义?
基因:是指 DNA 中的特定区段,其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。
基因组:是一个生物体的全部遗传信息,即 DNA 的全部核苷酸序列。有些病毒的基因组是
RNA。
人类基因组:人的22条染色体 + X、Y 两条染色体的全部遗传物质 + mt 基因组(线粒体
基因组)。
7.人类细胞中的 RNA 有那几类?各有何生物学功能?
细胞核和细胞液 线粒体 功能
不均一核 RNA
hnRNA
成熟 mRNA 的前体
信使 RNA
mRNA mt mRNA
合成蛋白质的模板
转运 RNA
tRNA mt tRNA
转运氨基酸
核糖体 RNA
rRNA mt rRNA
核糖体的组成部分
细胞内小 RNA
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