1、试题名称： 生物化学 共 6 页 第 1 页中 国 科 学 技 术 大 学2007-2008 学年第 I 学期考试试卷生物化学(I)答案 一 填空题（19 每空 1 分，1020 每空 2 分，共 50 分）1. 第二信使指的是一类将细胞外信号传递至细胞内的物质，主要有IP3，DAG，Ca 2,cAMP 和 cGMP。2. 维生素是一类高等生物必需但又不能自身合成的有机物质,但 VitaminD 能够自身合成。3. 酶的专一性常数（specificity constant）是： Kcat/Km 4pantothenic acid（泛酸）在机体内以 Coenzyme A (CoA or CoAS
2、H)形式参与新陈代谢，主要功能为 acyl-carrier 。5维生素 B12 是一含金属元素钴的维生素。6纤维素和淀粉都是 14 连接的 D-葡聚糖，但纤维素的二糖单位是 纤维二糖 ，残基间通过 -1,4 糖苷键连接；而直链淀粉链的二糖单位是 麦芽糖 ，残基间通过 -1,4 连接。所以两者在物理性质上有很大差别。7血浆脂蛋白的脂质和蛋白质是以 疏水相互 作用方式结合的。8. 酶蛋白氨基酸侧链提供各种亲核中心，可以对底物进行共价催化，酶蛋白上最常见的 3 种亲核基团为：The hydroxide group of serine，The sulfhydryl group of cysteine，
3、The imidazole group of histidine。底物的亲电中心主要有：磷酰基、酰基、糖基。 （至少写出 2 种）9根据结构预测，蛋白质若以 -helical 跨膜，需 20-25 个氨基酸残基 ；若以 -sheet 跨膜，约需要 7-9 个氨基酸残基。10. 影响 Hemoglobin（血红蛋白）与 O2的亲和力的因素有： H+，CO，CO2 ，BPG。 （至少答对三个）11.请将磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine）, 磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine）, 卵磷脂（phosphatidylcholine） ，三酰基甘油（triac
4、ylglycerol）这些脂类物质依照疏水性由大到小的顺序排列：triacylglycerol, phosphatidylcholine & phosphatidylethanolamine，phosphatidylserine12为什么 DNA 纤维干燥后会缩短？因为高湿度下 DNA 双螺旋以 B 型为主，其螺距为34nm, 而低湿度下 DNA 双螺旋以 A 型为主，其螺距为 25.5nm,DNA 长度减少 25。13. 在很多酶的活性中心均有 His 残基参与，其原因为：因为 His 中的咪唑基 pK 值为6.0-7.0， 在生理 pH 条件下，一半解离，一半不解离。The protona
5、ted form of histidine is a general acid， Once it loses its proton(and becomes a 试题名称： 生物化学 共 6 页 第 2 页conjugate base), histidine is a general base。14. 丝氨酸蛋白酶的活性部位位于酶分子表面凹陷的小口袋中，可用于鉴定酶对底物残基的专一性，如糜蛋白酶断裂 Phe、 Trp、 Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键。15酶在高浓度底物存在条件下，可起到一定程度的保护酶，使之不易发生热变性，其原因为：the substrate binds to the a
6、ctive site and stabilizes the enzyme in that conformation.16酶原激活的实质是：酶原分子一级结构发生改变从而形成或暴露出酶的活性中心。17Filtration chromatography (分子筛)分离生物大分子的原理为：The larger molecules elute first since they cannot penetrate the pores. 18.生物膜的相变温度（ transition temperature）指的是 The temperature at which a membrane converts fr
7、om liquid crystal to gel-like structures 。19.氨基酸常见的翻译后修饰作用（Post-translational modifications）有：Phosphorylation (磷酸化 ),Glucosylation (糖基化),Glutathionylation (谷胱甘肽化),Amidation (氨基化),Methylation (甲基化),Acetylation (乙基化),Dimethylation (二甲基化) （至少写出 3 种）20Chaperones（分子伴侣）指的是 are proteins that interact with
8、partially folded or improperly folded polypeptides, facilitating correct folding pathways or providing microenvironments in which folding can occur.21Abzymes（抗体酶）为 Catalytic antibodies，that is, antibodies, with a very specific binding site to the transition state of an enzymatic reaction。22酶的 Noncom
9、petitive inhibition (不可逆抑制)为： a molecule binds to a site on the enzyme other than the active site，which the KM is unaffected, Vmax is changed. 23Michaelis-Menten Kinetics equation (米氏方程)为：24维持蛋白质 3-D structure 的作用力有：hydrogen bond，van de waals force， hydrophobic interaction, salt bridge, disulfide bo
10、nd, coordinate bond。 （至少答对四种）25Ubiquitin cycle （泛素化）包括三种重要的酶，这三种酶分别命名为： ubiquitin-activating enzyme, E1, ubiquitin-conjugating enzyme, E2. ubiquitin ligase, E3, 二、选择题（每题 2 分，共 10 分）1. 下图是双脱氧终止法测定 DNA 序列时的核酸电泳图，则所测定序列的 DNA 顺序是：试题名称： 生物化学 共 6 页 第 3 页(d)A5-CCATCCGTTGA-3B5-AGTTGCCTACC-3C5-GGTAGGCAACT-3D
11、5-TCAACGGATGG-32. 对于具有正协同效应的别构酶， v 达到 Vmax 的 10 时的S与 v 达到 Vmax 的 90 时的S之比可能为: （d ）(a)1:500 (b) 1:100 (c) 1:81 (d) 1:3 (e ) 1:13测定酶活性时，通常以底物浓度变化小于多少时测得的速度为反应的初速度？ (e)（a） 0.1% (b) 0.5% (c) 1% (d) 2% (e) 5%4. 大肠杆菌天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）别构抑制剂是： (b)（a）ATP（b）CTP（a）UTP（a）ADP (e) GTP5假定一个酶经突变后，其结合底物的能力提高 100 倍，但是
12、与过渡态结合的能力未变，请问此突变对催化速率的影响如何？ （a）(a)缩小 100 倍 (b)增大 100 倍 (c)不变三、判断题 （每题 1 分， 共 10 分） 1肽聚糖中的四肽是完全由 D型氨基酸组成的，以免于蛋白酶对他的降解作用。（F）2. 同一分子的 DNA 三种不同形式在琼脂糖电泳胶中泳动的速率为：超螺旋 DNA线性 DNA开环 DNA （T ）3. 来源于同一个体的脑细胞和肌细胞的 DNA 的 Tm 值不同。 （F）4. 凝集素（lectin）是多糖类物质，能够特异性地结合不同的糖类物质，介导多种生物反应。 （F）5Isozyme(同工酶)为蛋白质分子结构、理化性质等方面有明显
13、差异，但功能相同的一组酶。 （F）电泳方向 A C G T试题名称： 生物化学 共 6 页 第 4 页6.几乎所有的酶的不可逆抑制剂（天然或合成的）都是毒性物质。 （T）7.酶的纯化步骤越多，其比活力越大。 （F）8. ABO 血型决定簇抗原是红细胞表面的寡糖。 (T)9具有回文序列的单链可形成发卡结构。 (T)10维生素 A、D、C、K 都是脂溶性的。 (F)四、叙述题和计算题。 （共 30 分）1.三酰甘油酯（Triacylglycerols）和多糖（polysaccharides）作为贮存能源物质（stored fuels） ，各有什么优势？ （4 分）Key：Triacylglycer
14、ol has more reduced so that it yields more energy, and Triacylglycerol is hydrophobic, so that it do not have to carry the extra weight of water of hydration While carbohydrates is ready solubility in water, so that it is the quick sources of metabolic energy2. 在 E.Coli 中， pyrophosphatase(焦磷酸酶)可以催化
15、pyrophosphate(焦磷酸盐)转变为 orthophosphate(正磷酸盐), pyrophosphatase 的分子量为 120kd，由 6 个等同的亚基组成，此酶的一个酶活力单位定义为在 37标准体系下，15min 催化 10umol 焦磷酸盐所需要的酶量。该纯化酶的 Vmax 为 2800units/mg.（6 分）(a) 当底物浓度远远大于 Km， 1mg 酶蛋白每秒钟能催化多少摩尔的底物？(b) 1mg 酶蛋白里有多少摩尔的活化位点？（假定一个亚基含有一个活化位点） 。(c) 该酶的转换数（turnover number）是多少？(a) 2800 units/mg * 10
16、umol /(15*60)s =31.1 umol(b) (1/1000)g / (120*1000)d * 6 = 0.05*10-6 mol = 0.05umoles(c) 酶的转换数（TN）:酶被底物饱和时，每秒钟每个酶分子转化底物的分子数。kcat = 31.1 umols * s-1 / 0.05umoles = 622 S-14、简述 NADPH 和 FMN 的主要来源及其在电子传递反应中的分工。 （6 分）试题名称： 生物化学 共 6 页 第 5 页NADPH is produced in cells primarily by reactions in the pentose (
17、戊糖) phosphate pathway. In plants, photosynthesis is another source of NADPH.FMN主要来源于维生素 B2。NADPH 是电子供体（cosubstrate） ，而 FMN 则是紧密结合在氧化还原酶上的辅基，负责将电子 NADH 传递到终端的电子受体上。5比较 insulin (胰岛素 )、 glucagon（胰高血糖素） epinephrine（肾上腺素）如何调节机体血糖浓度的？（6 分）5、从蛋白质的四个结构层次上简述你对蛋白质变性和复性的理解。(8 分)Key: A loss of three-dimensional
18、 structure sufficient to cause loss of function is called denaturation(变性).Certain globular proteins denatured by heat, extremes of pH, or denaturing reagents will regain their native structure and their biological activity if returned to conditions in which the native conformation is stable. This p
19、rocess is called renaturation(复性). The three-dimensional structure and the function of proteins can be destroyed by denaturation, demonstrating a relationship between structure and function. Some denatured proteins can renature spontaneously to form biologically active protein, showing that protein
20、tertiary structure is determined by amino acid sequence.试题名称： 生物化学 共 6 页 第 6 页 Protein folding in cells probably involves multiple pathways. Initially, regions of secondary structure may form, followed by folding into supersecondary structures. Large ensembles of folding intermediates are rapidly brought to a single native conformation.变性肯定破坏蛋白质的四级结构，三级结构和二级也可能被破坏，但是一级结构会保留。复性首先形成二级结构，然后是三级和四级结构，只有完全恢复四级结构才可能实现蛋白质的复性。
