《生物化學與分子生物學》開放性練習題及答案

1、生物化學與分子生物學開放性練習題說明：開放性練習題為教科書每章的補充習題，意在檢驗同學們學習效果.同時鍛煉同學們綜合分析、解決問題的能力。同學們可根抓自己的時間, 分批完成。作業(yè)需要上交，并作為平時成績的一部分。緒論1. 生物進化過程化學元素是怎么被選中的？不同生物體同一化合物為什多數(shù)都只是D型或型？各（1）C,H,O和N四種元素被選中垠主要特征是相對原子質(zhì)垃小，容易形成1,2,3,4個共價鍵，其之間可以形成單鍵、雙鍵，具有晟廣泛的化 學結(jié)合方式。而Cl,C%K,Na等在細胞中主要起非專一性的作用，如維持滲透斥、離子梯度、中和人生物分子電荷，故這些元素是根拯可 得性被選中的，（2）因為生物代謝

2、來說.如果體內(nèi)存在L和D兩種類型，那么酢促反應(yīng)中酢的種類必然要翻倍.是對物質(zhì)和能空的一種浪費其次如果 生物體內(nèi)同時存在D和L兩種類型的同一化合物，表現(xiàn)出來的往往是其中一種的活性非常低.甚至沒有活性.有些甚至會帶來柑反的 生理作用，因此生物體內(nèi)同一化合物往往只存在D和L中的一種。第一章糖類1. 梢原和纖維素都是D葡萄帖的多聚物，試分析什么結(jié)構(gòu)特點造成他們物理性質(zhì)的差異？解釋他們各自性質(zhì)的生物學優(yōu)點。答：旃原主要以顆粒狀存在于動物細胞液內(nèi)，櫥原具有高度的分支結(jié)構(gòu)，增加了分子的溶解度，是更婁的非還原性端同時受到降解酶的柞用，加速聚介物轉(zhuǎn)化為取休，有利干供應(yīng)代謝急需的匍萄綃。纖維素的結(jié)構(gòu)單位是以B（1

3、-4）榕廿犍的纖維素二fth纖維素鏈通過鏈內(nèi)和鏈間氫鍵形成片層結(jié)構(gòu)，片層之間通過氫鍵和范德 華力維系若干條這樣的鏈聚集成緊密的有周期性晶格的分子束。纖維素分子，不易溶于水。纖維素通過與基質(zhì)粘合在一起，增強 了抗張強度和機械性能因為人和大多數(shù)哺乳動物都沒有降解纖維素的爾.所以，很難消化纖維素，2. 目前測定血糖濃度的試劑都是作用于匍荀糖的醛基，但血液中99%的匍萄糖都是環(huán)狀的，為什么這些方法還是可行的？答：因為半縮醛在酸性條件下很不穩(wěn)定，容易變成游離的醛.故上述反應(yīng)可行。第二章脂類1. 天然脂肪酸在結(jié)構(gòu)I：有哪些共同點？鏈長、飽和度和構(gòu)型如何影響其熔點？答:通常是輕鏈長度為&34個C的救酸，而且

4、一般沒有支鏈，碳原子數(shù)目一般也是偶數(shù)個，動物中脂肪酸比較簡唯，碳骨架為線形，雙健數(shù)目一般為14個：細菌中脂肪酸多為飽和脂肪酸.少數(shù)為恥烯酸：植物特別是離等植物中不飽和脂肪酸比飽和的脂肪酸豐富。單不飽和 脂肪酸的雙鍵大多數(shù)在第9位.第2個和第3個雙鍵一般在12和15位。雙鍵多為順式，少數(shù)為反式。鏈長則在水中的溶解性低，雙健多則熔點低，順式異構(gòu)的熔點比反式異構(gòu)的熔點低。2. 寫出磷脂：I棕制酸2油酰3-磷脂酰絲氮酸分別用璘脂S5Ah A2, C和D水解后的產(chǎn)物名稱。答：A1和底物作用生成棕制酸和溶血性錢脂，A2和底物作用生成油酸和濬血性磷脂，C和底物作用生成磷脂酰絲氮酸，D和底物作用生成 絲氨酸和

5、廿油磷酸。第三章氨基酸下列“氨基酸對”通過陽離子交換樹脂分離，用pH7.0的緩沖液洗脫，何者先洗脫下來?(a)軋卬（酸性）andLys （堿性人(b)krg and Met：(c)Plu （酸性）and Vai （中性）and Leu； (e)Ser and Ala2. 利用點夾變技術(shù)可以研究某一洪白質(zhì)中何種蚊基酸殘基對其功能是必需的.在下列3種情況，你分別選用給定的前兩種奴基酸中的哪一種 取代給定的氮基酸后，最有可能會改變該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)？為什么？（1）用Ala或用Phe取代Vai.答：Phe晟有可能改變白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因為AlaffVal只是在結(jié)構(gòu)I：差甲基.而Phe中含有一個苯環(huán).會改變蛋白質(zhì)

6、的力學機構(gòu)。（2）用Asp或用Arg取代Lys.答：Asp垠有可能改變蛋白質(zhì)的化學結(jié)構(gòu).因為Lys和Arg同屬雜環(huán)氨基酸，而且都是帶正電的R基氮基酸。（3）用Hb或用Gly取代Pro.答：Gly垠有可能改變蛋白質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)，因為Hk和Pro同屬于緘性的雜環(huán)抵基酸，而Gly屬于中性氨基酸。第四盤蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)1. 測定某寡肽序列，獲得如下數(shù)抵：完全酸水解后產(chǎn)生Al Arg, 2Ser, Lys, Phe, Met, Pro, Trp：用DNFB處理并水解得到DNP-Ala；敖肚齣A和B對此寡肚不起作用：用CNBr處理得到2個肽段，一個含有Pro, Trp Ser：用胰凝乳蛋白酶作用產(chǎn)生3個片段

7、，一個含 有Pro. Ser：另一個含有Xkt, Trp：最后一個含有Phe, Lys, Ser, Ala, Arg；用胰蛋白酢作用產(chǎn)生3個片段，一個含有Alm Arg：另 一個含有Lys,Se;最后一個含有Phs Trp, Met, Ser, Pre試推導(dǎo)出該肽段的皈基酸序列，井寫出推導(dǎo)依拯，答：Ala-Arg -Ser-Lys -Phe -Met-Trp-Ser-Pro第五章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)L根拯球狀貴白質(zhì)皈基酸殘基分布的規(guī)律，試分析隨若蛋白質(zhì)分子亙的增加，結(jié)構(gòu)域和亞基出現(xiàn)的必然性。答：因為蛋白質(zhì)分子要通過肽鏈的析曲作用，折疊作用的結(jié)果使疏水基團埋徹在蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部.親水基團屢漏在分子表

8、面，但是在形成疏水中心的同時，必然有一部分主鏈彼埋在里而.由于主鏈木身是高度親水的，這就產(chǎn)生了孑盾，所以只有分子內(nèi)部的主鏈極性基團C=0, N-H也被氫鍵中和才能解決。如果蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)空特別人的話，僅僅依崟這種二級結(jié)構(gòu)顯然無法解決這一孑盾。而且如果是一條很長 的肽鏈.那么要求編碼的基因也特別長，會導(dǎo)致翻譯的效率低，而且容易出錯.所以需要化整為棗，這也就是亞基出現(xiàn)的原因。結(jié)構(gòu)域經(jīng)常是由基因的外顯子編碼的.從結(jié)構(gòu)角度來君，一條多肽鏈先分別折疊成幾個相對獨立的區(qū)域，再締合成三級結(jié)構(gòu)要比整條多肚 進宜接折疊在動力學上是更為合理的途徑。從功能角度看，蛋白質(zhì)的活性中心往往位于結(jié)構(gòu)域之間，因為通過結(jié)構(gòu)

9、域更容易構(gòu)建具有特定 三維自E布的活性中心。結(jié)構(gòu)域之間往it還有肽鏈連接，這種柔性結(jié)構(gòu)的存在有利于活性中心結(jié)合底物和施加應(yīng)力，有利于別構(gòu)中心結(jié)合調(diào) 節(jié)物和發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)。所以隨若分子相對質(zhì)量的增加，結(jié)構(gòu)域的出規(guī)是必然的。2. 某一酶的相對分子質(zhì)空為300 kDa,在酸性環(huán)境中可解離成兩種不同組分，其一為lOOkDa,另一個為50 kDa：大的組分占總3（白的2/3,具有催化活性：小的組分無活性。用beta疏基乙醇處理后，人的亞基失去催化能力，并且它的沉降速率減小，但只有一個沉降峰。關(guān) 于該酶貴白的結(jié)構(gòu)可以做出什么結(jié)論？答：這個酶含有4個亞基，兩個無活性亞基的相對分子質(zhì)量為50kDa,兩個有活性的

10、亞基相對分子質(zhì)雖為lOOkDa,而每個有活性的亞基又由 兩條無活性的對肽鏈組成，每條鏈相對分子質(zhì)盤為50kDa,它們之間是逋過二硫鍵連接的。第六章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，在懷孕的哺乳動物體內(nèi)，母體和胎兒的血紅蛋白絨氣結(jié)合特性顯著不同（見下圖九胎兒紅細胞含有變異的血紅蛋白HbF, 由兩條諭兩條T鏈組成，而母休紅細胞含有血紅蛋白HbA,由兩條諭兩條卩鏈組成。試分析：（1）在相同生理條件下HbF和HbA 何者氧的親和力高.為什么？（2）這種氧的親和力差異有何生理道義？（3）半小心去除二者結(jié)介的BPG后，曲線會整休左移，此時 HbA氧的親和力比HbF氧的親和力高，弓再次引入BPG厲，曲線又恢復(fù)正常，試分析BPG如何影響血紅蛋白對氧的結(jié)合？如何利用4I.述信息解釋HbA及HbF對氧親和力的差異?答：（l）HbF對氧氣的親和力更強，因低了了對BOG的親和力.Hb對BPG .（2）因為胎兒Hb比母體的Hb親氧能力月（3） BPG有助于穩(wěn)定徐血紅蛋白的T態(tài),8 10pO2 (kPa)BPG分子結(jié)合部位的正電荷，也就降 體的Hb對氧的親和力更高.9效應(yīng)，使血紅蛋白