生物化学全部简答题

1.合成的多肽多聚谷氨酸，当处在PH3.0以下时，在水溶液中形成α螺旋，而在PH5.0以上时却为伸展状态。

A.解释该现象。B.在哪种PH条件下多聚赖氨酸会形成α-螺旋？

答:(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.

2.为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体？

答：①蛋白质表面带有很多极性基因，比如：-NH3，-COO-，-OH，-SH，-CONH2等，和水有高度亲和性，当蛋白质与水相遇时，水很容易被蛋白质吸引，在蛋白质外面形成一种水膜，水膜的存在使蛋白颗粒相互隔开，蛋白之间不会碰撞而聚成大颗粒，因此蛋白质在水溶液中比较稳定而不易沉淀。

②蛋白质颗粒在非等电点状态时带有相同电荷，蛋白质颗粒之间相互排斥保持一定距离，不易沉淀。 3. R侧链对α-螺旋的影响。

答：侧链大小和带电荷性决定了能否形成α-螺旋，即形成α-螺旋的稳定性，肽链上连续出现带有相同电荷的氨基酸，如赖氨酸，天冬氨酸，谷氨酸；由于静电排斥不能形成链内氢键，从而不能形成稳定的α-螺旋，R基较小且不带电荷的氨基酸有利于α-螺旋的形成，R基越大，如异亮氨酸，不易形成α-螺旋，脯氨酸终止α-螺旋。

4.卷发（烫发）的生物化学基础。

答：永久性卷发烫发是化学变化，α-角蛋白在湿热条件下可以伸展转变为β-折叠，在冷却干燥时又可自发恢复原状，这是因为α-角蛋白的侧链R基一般都比较大，不适于处在β-折叠状态，此外α-角蛋白中的螺旋多肽链之间有很多二硫键交联，这些二硫键也是当外力解除后，肽链恢复原状的重要力量。 5.简述淀粉遇碘的呈色原理。

答：淀粉与碘呈颜色反应，直链淀粉为蓝色，支链淀粉为紫红色，红色糊精、无色糊精也因此得名。颜色反应是因为碘分子进入淀粉螺旋圈内，形成淀粉－碘络合物。其颜色与淀粉链长短有关。当链长小于6个Glc残基时，不能形成一个螺旋，因此不能呈色。当平均长度为20个残基时呈红色；大于60个残基时呈蓝色。支链淀粉分子量虽大，但分支单位的长度只有20～30个Glc残基故与碘呈红紫色。

6.糖的D、L-型，α-、β-型是如何决定的？ 答：（1）D、L型：

单糖的D-及L-两种一异构体，判断其D-型还是L-型是将单糖分子离羰基最远的不对称碳原子上—OH的空间排布与甘油醛比较，若与D-甘油醛相同，即-OH在不对称碳原子右边的为D-型，若与L-甘油醛相同，即-OH在不对称碳原子左

1

边的为L-型。

（2）α、β-型：以分子末端-CH2OH基邻近不对称碳原子的-OH基的位置作依据，凡糖分子的半缩醛羟基(即C-1上的-OH)和分子末端-CH2OH基邻近不对称碳原子的-OH基在碳链同侧的称α-型，在异侧的称β-型。C-1称异头碳原子，故α-和β-两种不同形式的异构体称异头物。

7.什么是糖？糖类有哪些重要的生物学作用？

答：定义：糖类是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 作用：1.能源物质：提供大量能量，如淀粉氧化可以放出大量能量。 可转变为生命所必需的其他物质如脂质、蛋白质等。

2.结构物质：可作为生命体的结构物质，如纤维素在植物中起支持作用。 3.生物信息的携带者和传递者：可作为细胞信息识别的信息分子如细胞 的黏附。

8.试写出D-葡萄糖的Fischer和Haworth结构式。 答：

CHO

2

HCOH

HOCH

HCOH

HCOH

CH2OH

9.什么是皂化值、碘值、酸值、乙酰值？这些数值各说明什么问题？

答：皂化值：表示皂化所需的碱量数值，与脂肪（或脂酸）的相对分子质量成反比。

用来评估油脂质量。

碘值：表示油脂的不饱和度，即100g脂质样品所能吸收的碘克数。 用来评估不饱和键的多少。

酸值：表示腐败的程度大小，即中和1g脂质的游离脂酸所需的KOH毫克数。 用来评估酸败程度。

乙酰值：1g乙酰化的油脂分解出的乙酸用KOH中和时所需KOHmg数。 用来评估脂肪中羟基数目。 10.简述固醇的生物功能。 答：（1）麦角固醇可变为微生素D2，

（2）动物固醇功能：①胆固醇脱氢变成7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射得维生素D3。

②胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来。

③胆管阻塞或胆石等都因胆固醇结晶而成。动脉硬化与胆固醇代谢失常有关。 11.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。

CHOHOHHOHHHOHOHOH 2

答：（1）在α螺旋中，一个氨基酸残基上的羧基氧与后面第四个残基上的α氨基中的N形成氢键，这些在肽链骨架内的氢键大致平行于螺旋轴，氨基酸的侧链伸向骨架外，不参与螺旋内氢键的形成。

（2）在DNA双螺旋中，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。

（3）在α螺旋中单独的氢键是很弱的，但这些键的合力稳定了该螺旋结构，尤其在蛋白质分子的疏水内部，这里水不与氢竞争成键。

（4）在DNA中形成氢键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力对螺旋结构的稳定性贡献更大。

12.有两个DNA样品，分别来自两种未确定的细菌，两种DNA样品中的腺嘌呤含量分别占它们的DNA总碱基的32%和17%，这两个DNA的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶的相对比例是多少？其中哪一种是取自温泉（64℃），哪一种是取自嗜热菌？依据是什么？

答：第一种：A32%、T32%、C18%、G18%；第二种：A17%、T17%、C33%、G33%。

第一种是取自温泉的细菌，第二种是取自嗜热菌。

因为后一种G-C含量高，变性温度高，因而在高温下更稳定。 13．B-DNA的结构特点？ 答：（1）两条反向平行的多核苷酸链形成右手螺旋。 DNA分子是由两条多核苷酸链，一条链为3’→5’，另一条链为5’→3’，它们平行地围绕，形成一个右手的双螺旋。 （2）大沟和小沟

DNA的两条多核苷酸链之间有两条螺旋形凹槽，一条深而宽称大沟，另一条浅而窄称小沟。这些沟对DNA和蛋白质的相互识别是十分重要的。

（3）碱基位于螺旋内部，脱氧核糖和磷酸位于螺旋外侧，他们组成骨架，碱基的平面与中心轴垂直，糖的平面与碱基几乎垂直。 (4)螺旋参数：

双螺旋的直径是2nm，两个相邻碱基对之间距离为0.34nm，每10个核苷酸形成螺旋的一转，每一转高度3.4nm。 (5)碱基对：

两条DNA链相互结合以及形成双螺旋的力是链间的碱基对所形成的氢键。碱基的相互结合具有严格的配对规律，即腺嘌呤（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，称为碱基互补。A和T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。

在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。 （6）核苷酸序列：

各种核苷酸的排列次序复杂多样，由于碱基互补，一条链的碱基序列被确定即可决定另一条链的序列。DNA双螺旋结构对核苷酸链上碱基的序列没有任何限制。每条链可含有腺苷酸、鸟苷酸、胞苷酸和胸苷酸等四种核苷酸，但是各种核苷酸的排列次序是极复杂和多样化的。 由于碱基互补，一条链的碱基序列被确定后，即可决定另一条互补链的碱基序列。

14.如何区分相对分子质量相同的单链DNA与单链RNA？ 答：（1）用专一性的RNA酶或DNA酶分别对两者进行水解； （2）碱水解：RNA被水解，DNA不能被水解；

3

（3）酸水解：对产物单核苷酸进行分析（层析/电泳），含U是RNA，含T是DNA； （4）颜色反应：二苯胺试剂可使DNA变蓝色，苔黑酚试剂可使RNA变绿色。 15.为什么DNA不易被水解，而RNA易被水解？

答：因为RNA的核糖上多了一个2’-OH，2’-OH在碱的作用下形成磷酸三脂，磷酸三脂极不稳定，立即水解形成2’,3’-环磷酸脂，再在碱的作用下形成水解产物2’-核苷酸，3’-核苷酸，但是DNA的脱氧核糖没有活泼的-OH，因此在碱性条件下不受影响。

16.简述tRNA的二级结构特点及每一部分的功能。

tRNA的二级结构为三叶草型结构，具有4臂4环，已配对的称臂，未配对的称环。①氨基酸臂，具有CCA-OH3’，是接受氨基酸的位置；②对面为反密码子环，中部三个相邻碱基组成反密码子，与mRNA上的密码子相互识别；③左侧D环，与氨酰-tRNA合成酶的结合有关；④右侧TψC环，与核糖体结合有关；⑤反密码子与D环之间为可变环，它的大小决定着tRNA分子的大小。 17.磺胺类药物的作用机制

答：答：磺胺类药物（对氨基苯磺酰胺）可以抑制细菌的生长繁殖，治疗细菌引起的各种疾病1'。磺胺类药物是对氨基苯磺酰胺或其衍生物，它是对氨基苯甲酸的结构类似物，竞争性抑制二氢叶酸合成酶1'。嘌呤核苷酸的合成必需要由四氢叶酸（辅酶）提供一碳单位；四氢叶酸可由二氢叶酸或叶酸转化而成1'；二氢叶酸是在二氢叶酸合成酶作用下，利用蝶呤、对氨基苯甲酸及Glu合成。动物体内的叶酸可从食物中获取，细菌体内的叶酸只能在二氢叶酸合成酶作用下，利用对氨基苯甲酸合成1'。如果动物体内含有大量的对氨基苯磺酰胺，可与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，抑制细菌二氢叶酸合成1' 18.维生素A缺乏时为什么会患夜盲症？ 答：：视网膜内的感光物质即视紫红质，也称视紫质，乃由11-顺视黄醛与视蛋白结合而成。视紫红质为弱光感受物，当弱光射到视网膜上时，视紫红质即分解并刺激视神经而发生视觉。视紫红质分解后又立即再合成。视紫红质经光作用分解为视蛋白及全反视黄醛，后者又可变为11-顺视黄醛。11-顺视黄醛在暗光下经视网膜圆柱细胞作用后，与视蛋白结合成视紫红质，形成一个视循环。全反视黄醛与11-顺视黄醛的转化是可逆的。当全反视黄醛变成11-顺视黄醛时，部分全反视黄醛被分解为无用物质，故必须随时补充维生素A,方可保证视紫红质的含量不变。因全反维生素A（醇）可被氧化成全反视黄醛，再转变成11-顺视黄醛。11-顺维生素A（醇）可直接转变成11-顺视黄醛。

19.ATP、GTP、CTP和UTP除能参与合成核酸外，还具有哪些生理功能？

答：①ATP与机体的能量转换有关。②GTP参与蛋白质和腺嘌呤的生物合成。③CTP在磷脂的生物合成中起作用。④UTP参与体内糖的互变转换。

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