《化学生物学导论》课程练习

化学生物学导论课程练习1（马林）蛋白质习题答案 一、填空题1，蛋白质和核酸对紫外光均有吸收。蛋白质的最大吸收波长是280 nm。2，蛋白质分子的无规则卷曲有 紧密环  和 连接条带  两种类型。 3，蛋白质分子的b-转角有两种类型，分为含 脯氨酸  类型和 甘氨酸 类型，由第一个氨基酸残基的 羰基-C=O   基与第四个氨基酸残基的氨基-NH 基形成氢键。4，构成蛋白质的氨基酸中的碱性氨基酸有 组氨酸 、  精氨酸 和 赖氨酸 三种。酸性氨基酸主要是指__天冬氨酸______、_谷氨酸_____。5，蛋白质的紫外吸收主要是因为含有  苯丙氨酸  、酪氨酸  和 色氨酸  三种氨基酸。6，蛋白质的二级结构主要包括  a-螺旋  、 b-折叠、b-转角  和 无规则卷曲  类型。7，多肽链N-末端主要采用 二硝基氟苯 、 丹磺酰氯和 异硫氰酸苯酯 方法测定。8，组成蛋白质分子中含咪唑基的氨基酸是 组氨酸 ，含有巯基的氨基酸是 半胱氨酸  。9，不同蛋白质中含量比较接近的元素是 N   ，平均含量为 16   ％。10，组成蛋白质的基本单位是a-氨基酸  ，它们的结构均为L-构型  。它们之间靠 酰胺  键彼此连接而形成的物质称为   肽    。二、是非题( ´ )1,构成蛋白质的20种氨基酸都具有旋光性。( ´ )2，一蛋白质样品经酸水解后，用氨基酸自动分析仪能准确测定它的所有氨基酸。( Ö )3,变性后的蛋白质，分子量不发生变化。( ´ )4，推动蛋白质的四级结构形成的力是氢键作用。( Ö )5，氨基酸、蛋白质和核酸都具有等电点。( ´ )6，在pH呈碱性的溶液中，氨基酸大多以阳离子形式存在。( ´ )7,一蛋白质样品经酸水解后，能准确测定它的所有氨基酸。( ´ )8，胰蛋白酶水解由赖氨酸、精氨酸氨基端形成的肽键。( ´ )9，肼解法是测定多肽氨基端的一种方法。( ´ )10，蛋白质的亚基都是具有生物活性的多肽。三、选择题(  c )1，下列氨基酸中哪种是精氨酸[a]Asp[b]His[c]Arg[d]Lys (  bcd  )2，下列关于蛋白质分子中肽键的叙述哪些是正确的？     (a)能自由旋转(b)比通常的C-N单键短(c)通常有一个反式结构(d)具有部分双键性质(  b  )3，下列氨基酸中哪种氨基酸具有咪唑基团？[a]   精氨酸[b]组氨酸[c]酪氨酸[d]脯氨酸(  b  )4，下列关于a-螺旋结构的叙述中哪个是错误的？[a] 为右手螺旋        [b]肽平面围绕多个轴旋转[c]螺旋一周为3.6个氨基酸残基[d]肽链内形成氢键(  c  )5,氨基酸顺序测定仪是根据哪种方法建立的？ （a）2,4-二硝基氟苯法(b)丹磺酰氯法(c)苯异硫氰酸酯法[a]    (d)酶水解法  (  bcd  )6，不直接参与维系蛋白质二级结构的化学键是       [a]氢键     [b] 盐键    [c]疏水键   [d]二硫键(  abd  )7,在生理pH条件下，下列氨基酸中那种以负离子形式存在？         [a]天冬氨酸  [b]半胱氨酸[c]赖氨酸  [d]亮氨酸(  cd  )8，下列关于蛋白质分子三级结构的叙述哪项是错误的？[a]天然蛋白质分子均有这种结构  [b]具有三级结构的多肽链都具有生物学活性[c]三级结构的稳定性主要由次级键维持[d]亲水基团大多聚集在分子的表面(  d  )9,下列关于蛋白质四级结构的论述哪项是正确的。[a]其是由多个相同的亚基组成             [b]其是由多个不同的亚基组成[c]一定是由种类相同而不同数目的亚基组成 [d]亚基的种类和数目均可不同(  b  )10,下列哪种试剂可使蛋白质的二硫键打开?[a]溴化氰    [b]b-巯基乙醇   [c]碘乙酸  [d]2,4-二硝基氟苯四、问答题 1，假定有1mmol的五肽，酸水解生成2mmol谷氨酸，1mmol赖氨酸，没有能够定量回收其它氨基酸，将原来的五肽用胰蛋白酶水解生成两个肽段，在pH7.0进行电泳，一个肽段移向阳极，另一个则移向阴极。用FDNB(二硝基氟苯)处理胰蛋白酶水解的一个肽段，再用酸水解，生成DNP-谷氨酸。用糜蛋白酶处理原来的五肽生成两个肽段及游离谷氨酸，试从上述试验结果写出该五肽的氨基酸顺序。答：因为酸水解时，色氨酸容易被破坏而不能定量回收，所以该五肽的氨基酸组成为2Glx,2Trp,Lys。用胰蛋白酶水解得到两个肽段，说明Lys不是末端氨基酸。用糜蛋白酶水解生成两个肽段及游离的谷氨酸，说明两个Trp是分开的，根据该肽氨基酸组成及 FDNB处理胰蛋白酶水解产生的片段可知该肽的顺序可能为Glx-Try-Lys-Try-Glu。根据胰蛋白酶水解两个肽段为Glx-Try-Lys和Try-Glu在pH7.0时的电泳行为，可以断定N-末端氨基酸为Gln。因此该肽的顺序为Gln-Trp-Lys-Trp-Glu。2，有一种二肽啊，氨基酸组成为phe,His,与2,4-二硝基氟苯不能反应，用肼解法测不出羧基端氨基酸？该二肽具有什么样的结构？答：这种二肽是一种环二肽。3,根据下列试验结果推断一种多肽的氨基酸顺序。(1)酸水解得知其氨基酸组成为2Val,Arg,2Lys,Met,Phe,2Ser。(2)羧肽酶A水解得到一种氨基酸Val。(3)胰蛋白酶水解得到四个肽段，其氨基酸组成如下：Val,Arg;Lys,Phe,Ser;Lys;Val,Met,Ser。(4)溴化氰水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下：Val,Arg,2Lys,Met,Phe,Ser。Val,Ser。(5)用嗜热菌蛋白酶水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下：Ser,Val,Arg;Val,2Lys,Met,Phe,Ser。答：根据条件（1）可知该肽含有9个氨基酸；根据条件（2）可知C-末端为Val；根据条件（3）胰蛋白酶水解Arg,Lys羧基端的肽键，可以判定③④肽段位于C-末端；而①肽段的基本顺序为Val-Arg;②肽段的基本顺序为(Phe,Ser)-Lys；根据条件（4）溴化氰水解甲硫氨酸羧基端的肽键，可以确定C-末端的氨基酸顺序为Met-Ser-Val；再根据条件（5）嗜热菌蛋白酶水解Phe的氨基端肽键，可以确定整个小肽的顺序是Val-Arg-Ser-Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Val。4，某多肽具有以下氨基酸顺序:Glu-Val-Lys-Met-Phe-Arg-Trp-Leu-Gly-Ser-Leu-Met-Glu-Ala-Thr-Arg-His-Gln-Lys，如果该肽用胰蛋白酶水解，可产生哪几个肽段？；用溴化氰裂解可产生哪几个肽段？答：用胰蛋白酶水解可产生4个肽段，Trp-Leu-Gly-Ser-Leu-Met-Glu-Ala-Thr-Arg；Glu-Val-Lys；Met-Phe-Arg；His-Gln-Lys。用溴化氰裂解可产生3个肽段，Glu-Val-Lys-Met；Phe-Arg-Trp-Leu-Gly-Ser-Leu-Met；Glu-Ala-Thr-Arg-His-Gln-Lys。5，蛋白质的结构分为四级，请简述这四级结构的基本定义。答：蛋白质的一级结构包括组成蛋白质的多肽链数目，多肽链的氨基酸顺序，以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序。蛋白质的二级结构是指肽链主链折叠产生的有规则的几何走向，它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上，肽链在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。蛋白质的四级结构(QuaternaryStructure)是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。6，蛋白质的二级结构有哪几种类型?毛发也是一种蛋白质，烫发过程实际上是一种蛋白质构象的变化过程，请解释烫发过程中，蛋白质的二级结构究竟发生了什么变化？ 答：毛发蛋白质的结构是由a-螺旋构成的，在烫发过程中，蛋白质中的二硫键被还原，a-螺旋结构被破坏，形成b-折叠形式。7，在pH10条件下,丙氨酸主要以哪中结构形式存在？天冬氨酸在PH7.0的水溶液中，以哪种离子形式存在？答：在pH10条件下,丙氨酸主要以H2N-CH(CH3)-COO-形式存在；天冬氨酸在PH7.0的水溶液中，以-OOC-CH2CH(NH3+)COO-形式存在？8，谷胱甘肽过氧化物酶重量上含有0.34%的硒（Se的原子量为78.96），该酶最低分子量是多少？用凝胶过滤法测得此酶的分子量为88,000，试问此酶具有什么样的四级结构？   答：根据Se的原子量78.96和谷胱甘肽过氧化物酶硒的含量0.34%，该酶最低分子量约为78.96/0.0034=23224，而用凝胶过滤法测得此酶的分子量为88,000，说明该酶是有四个亚基构成的寡聚蛋白质。 酶化学练习题一、填充题1．磷酸吡哆醛是转氨酶的辅酶。2．酶的立体化学专一性分为几何专一性和手性（或光学）专一性。3．酶的活性中心可分为底物结合和催化两个部位。4．解释酶催化反应立体专一性的学说主要有三点结合学说、锁钥学说和诱导契合学说。5．酶的非竟争性抑制动力学特点是Vmax__变小___而Km__不变________。6．构成辅酶I和辅酶II的维生素是__烟酰胺_____。7．米氏常数Km是反应速度为最大应速度1/2时的底物浓度，其单位为mol/L。8．酶催化的特点为_高效性、_选择性_、_反应条件温和_、_活性可调控_。9．一碳转移酶的辅酶是四氢叶酸。其前体是维生素叶酸。二、是非题(?)1.硫辛酸是a－酮戊二酸脱氢酶系的辅酶之一。(?)2.酶活力的降低一定是因为酶失活作用引起的。(?)3.核酶（核酸酶）是一种水解蛋白质的酶类。(?)4.维生素B5是含有钴原子的化合物。(?)5,当底物处于饱和水平时，酶促反应的速度与酶的浓度成正比。 (?)6,辅酶Q是许多脱氢酶的辅酶。(?)7，酶的米氏常数（Km）是底物浓度的一半时的反应速度。三、选择题（单选题）(d)1,下列那种因素不使酶活力发生变化？[a]增高温度[b]加抑制剂[c]改变pH[d]加硫酸铵(c)2,下列哪一种维生素是甲基和甲酰基的载体？[a]硫胺素[b]抗坏血酸[c]叶酸[d]核黄素(e)3.关于酶的性质哪一种说法不对？[a]高效催化性[b]专一性[c]反应条件温和[d]可调节控制[e]可使反应平衡向有利于产物方向移动(a)4.下列哪一种维生素是脱羧酶的辅酶前体[a]硫胺素[b]抗坏血酸[c]叶酸[d]辅酶A(d)5.转氨酶的辅酶是下列化合物中的哪一种？[a]VB1[b]叶酸[c]生物素[d]磷酸吡哆醛(c)6,米氏常数Km是一个用来度量[a]酶被底物饱和程度的常数[b]酶促反应速度大小的常数[c]酶与底物亲和力大小的常数[d]酶稳定性的常数(c)7,烷基剂如碘乙酸使酶失活属于那种抑制[a]竞争性[b]非竞争性[c]不可逆[d]可逆性(a)8，下列哪一项不是酶具有高催化效率的因素?[a]有调控能力[b]酸碱催化[c]“张力”和“形变”[d]邻近定位效应(d)9，下列哪一项不是呼吸链的组成部分:[a]辅酶Q[b]NADH[c]FADH2[d]Cytf(b)10,某一符合米氏方程的酶，当[S]=2Km时，其反应速度V等于：[a]Vmax[b]2/3Vmax[c]3/2Vmax[d]2Vm(b)11,L-氨基酸氧化酶只能催化L-氨基酸是氧化，此种专一性属于：[a]几何专一性[b]光学专一性，[c]结构专一性[d]绝对专一性(c)12,下列关于酶活性中心的描述哪个是正确的？[a]酶分子上的几个必需基团[b]酶分子与底物的结合部位[c]酶分子结合底物并发挥催化作用的三维结构区域[d]酶分子催化底物转化的部位(c)13，下列哪一项是酶具有高催化效率的因素之一?[a]有调控能力[b]三点结合作用[c]形成过渡态复合物[d]反应条件温和四、问答题1，酶作为生物催化剂的特点有哪些？ 答：（1）高效性酶的催化作用可使反应速度提高107~1016倍。比普通化学催化剂效率至少高几倍以上。（2）选择性酶是具有高度选择性的催化剂，酶往往只能催化一种或一类反应，作用一种或一类极为相似的物质。（3）反应条件温和酶促反应一般在pH5-8水溶液中进行，反应温度范围为20-40°C。由于反应条件温和，使某些不希望的副反应，如分解反应、异构化反应和消旋化反应等可以尽量减少。（4）酶活力可调节控制如抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。2，如何判断两种抑制剂的抑制类型？答：通过酶抑制作用的动力学研究，计算无抑制剂和有抑制剂时的Km与Vmax，当Vmax值不变，而Km变大时，该抑制剂属于竞争性抑制剂；当Vmax变小，Km不变时，该抑制剂属于非竞争性抑制剂；当Vmax值减小，Km变小时，该抑制剂属于反竞争性抑制剂。3，酶作为催化剂的重要特点是催化效率高，请举出3种以上解释酶催化高效率的理论学说。答：(1)邻基效应和定向效应在酶促反应中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反应速度；另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点。（2）与反应过渡状态结合作用在酶催化的反应中，与酶的活性中心形成复合物的实际上是底物形成的过渡状态，所以，酶与过渡状态的亲和力要大于酶与底物或产物的亲和力。(53)共价催化酶通过与底物形成反应活性很高的共价过渡产物，使反应活化能降低，从而提高反应速度的过程，4，请简单论述为什么酶可以降低反应的自由能？答：酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键和疏水键等)的作用，形成E-S反应中间物，其结果使底物的价键状态发生形变或极化，起到激活底物分子和降低过渡态活化能作用。在底物S与酶E结合之前，二者均处于自由运动状态，在结合过程中，由于底物与酶分子的相互作用产生结合能，结合后，形成高度有序、底熵的复合物。在酶-底物复合物ES形成过程中，酶分子活性中心结合的水分子和底物分子结合的水分子相继发生脱溶剂化作用，脱溶剂化作用增加了ES复合物的能量，使其更活泼而容易反应。当底物进入酶的活性中心时，底物分子的带电荷基团被迫与酶活性中心的电荷相互作用，导致静电去稳定化作用，底物分子发生扭曲、形变，从而引起反应加速进行。5，有哪些因素可以影响酶催化反应的速度，如何影响的？答：底物浓度对酶促反应速度的影响，当酶的浓度不变，底物浓度[S]较小时，反应速率V与[S]呈正比；但当底物浓度很高时，V几乎不随[S]的改变而变化。pH对酶的活性具有明显的影响。在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常称此pH为最适pH。在最适pH条件下,酶促反应速度最大。温度对酶促反应速度的影响有两个方面:一方面是温 度升高,酶促反应速度加快。另一方面,温度升高,酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。因此大多数酶都有一个最适温度。在最适温度条件下,反应速度最大。某些化合物能与酶相互作用，使酶分子中的活性基团发生变化，从而影响酶与底物分子的结合或减小酶的再生速度，使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。能够引起酶的抑制作用的化合物则称为抑制剂。核酸练习题一、填充题1,核糖核酸RNA主要分为tRNA、mRNA和rRNA三种类型。2,脱氧核糖核酸（DNA）的基本结构单位是脱氧核糖核苷酸。3，脱氧核糖核酸DNA双链中若G+C%含量高，则Tm值高。4，转移核糖核酸tRNA的二级结构为三叶草形状，三级结构为倒L形状5，DNA和RNA中的碱基不同的是T和U。二、是非题(?)1,tRNA分子的3’末端具有聚腺苷酸的“尾”结构。(?)2,若DNA一条链的碱基顺序是pCpTpGpGpApC,则另一条链的碱基顺序是pGpApCpCpTpG.(?)3,DNA的二级结构由两条平行的多核苷酸链构成。(?)4,碱溶液水解RNA产生5’-核苷酸。(?)5，稀碱溶液可以水解DNA，但不可以水解RNA。(?)6，在变性后，DNA的紫外吸收增加。三、选择题（单选题）(b)1，热变性的DNA在适当条件可以复性，条件之一是：[a]骤然冷却[b]缓慢冷却[c]能缩[d]加入浓的盐(a)2.如果反密码子是UGA，它可识别下列哪个密码子？[a]ACU[b]CUA[c]UCA[d]UAC(c)3,DNA中含有18.4%的A时，其碱基C+G%总含量为多少？[a]36.8[b]37.2[c]63.2[d]55.2;(d)4,热变性的DNA具有下列哪种特征？[a]核苷酸间的磷酸二酯键断裂[b]形成三股螺旋[c]260nm处的光吸收下降[d]GC对的含量直接影响Tm值四、问答题1,请简单叙述DNA的组成和结构的特点。 答：DNA是由2-脱氧核苷酸聚合而成的线性高分子，DNA中存在的碱基是：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。DNA双螺旋结构的要点如下：（1）DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。螺旋中的两条链方向相反，即其中一条链的方向为5′→3′，而另一条链的方向为3′→5′。（2）嘌呤碱和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。碱基环平面与螺旋轴垂直，糖基环平面与碱基环平面成90°角。（3）螺旋横截面的直径约为2nm，每条链相邻两个碱基平面之间的距离为0.34nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺矩（即螺旋旋转一圈）高度为3.4nm。（4）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。由于A与T、G与C之间有严格的配对关系，所以在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。2,请说明DNA和RNA在组成、结构、功能上的不同之处。答：DNA是由脱氧核糖核苷酸构成的，RNA是由核糖核苷酸构成的，其中化学组成的不同之处在于一个由脱氧核糖构成，一个由核糖构成；构成DNA的碱基有A,G,C,T，而构成RNA的碱基有A,G,C,U，部分碱基具有修饰成分。DNA是由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链构成右手双螺旋结构，碱基A与T，G与C严格配对；RNA是由一条核糖核苷酸链构成。DNA是遗传信息的携带者，RNA是遗传信息的传递者。3,请描述核酸中的碱基配对原则和DNA中碱基配对的特点？答：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。由于A与T、G与C之间有严格的配对关系，所以在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。4,一种病毒的脱氧核糖核酸链具有以下组成：A=32%,G=16%,T=40%,C=12%（摩尔含量比），请问该脱氧核糖核酸的结构具有什么特点？答：从A、T、G和C的含量比可以看出，该病毒DNA组成中嘧啶碱数目与嘌呤碱基数目不等，A和T以及G和C的含量不等，所以不能构成双螺旋结构，可能是一条单链DNA。5,有一条脱氧核糖核酸链，结构如下：5?-ACCGTAACTTTAG-3?请写出与该链互补的DNA链和RNA链的结构。（2分）答：5?-ACCGTAACTTTAG-3?3?-TGGCATTGAAATC-5?3?-UGGCAUUGAAAUC-5?6,请简单论述DNA变性的特性。 答：DNA的变性是指DNA双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程。当DNA的稀盐溶液加热到80-100℃时，双螺旋结构即发生解体，两条链彼此分开，形成无规线团。DNA变性后，它的一系列性质也随之发生变化，如粘度降低、紫外吸收(260nm)值升高等。