生物化学参考资料
一、解答题
1、P54-3
答:正确。因为此三肽处于等电点时,其解离基团所处的状态应是:C —末端是完全解离的COO-(pKa=3.0),N—末端是基本未解离的NH2(pKa=8.0),侧链是3个三分之一解离的ε-NH3(pKa=10.53), 因此pI>最大的pKa 值(10.53)
2、生物大分子(蛋白质)的分离方法,如何分离?
答:分离蛋白质的各种方法主要是根据蛋白质在溶液中的以下性质:分子大小、溶解度、电荷、吸附性质、对其它分子的生物学亲和力等进行分离
1、盐析与有机溶剂沉淀:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。盐析时,溶液的pH 在蛋白质的等电点处效果最好。2、电泳法:蛋白质分子在高于或低于其pI 的溶液中带净的负或正电荷,因此在电场中可以移动。电泳迁移率的大小主要取决于蛋白质分子所带电荷量以及分子大小。3、透析法:利用透析袋膜的超滤性质,可将大分子物质与小分子物质分离开。4、层析法:利用混合物中各组分理化性质的差异,在相互接触的两相(固定相与流动相)之间的分布不同而进行分离。主要有离子交换层析,凝胶层析,吸附层析及亲和层析等,其中凝胶层析可用于测定蛋白质的分子量。
3、磷酸戊糖的途径及意义,标记第六个碳原子,会出现在哪些糖里? 答:途径:分为氧化阶段和非氧化阶段(略)
意义:是细胞产生还原力的主要途径,是细胞内不同结构糖分子的重要来源,并为各种单糖的相互转变提供条件。
出现部位:葡萄糖-6-磷酸、6-磷酸葡萄糖酸-δ-内酯、6-磷酸葡萄糖酸、核酮糖-5-磷酸、木酮糖-5-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸、果糖-6-磷酸。
4、PCR 反应原理(原料和影响) 答:PCR 技术的基本原理 类似于DNA 的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR 由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA 的变性;②模板DNA 与引物的退火(复性) ;③引物的延伸 PCR 反应五要素:参加PCR 反应的物质主要有五种即:
引物、酶、dNTP 、模板和缓冲液(其中需要Mg2+)
影响:1、PCR 用于合成基因或基因探针;2、用于DNA 的测序;3、逆转录与PCR 偶联;4、产生和分析基因突变;5、重组PCR;6、未知序列的PCR 扩增;7、基因组序列的比较研究;8、在临床医学和法医学中的应用
5、蛋白质沉淀的方法
答:1、盐析法:向蛋白质溶液中加入大量的中性盐使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀;2、有机溶剂沉淀法:加入一定量的极性有机溶剂引起蛋白质脱去水化层以及降低介电常数而增加异性电荷间的相互作用,使蛋白质颗粒容易聚集沉淀;3、重金属盐析沉淀法:当溶液pH 大于等电点时,蛋白质颗粒带负电与重金属离子形成不溶性盐而沉淀;4、生物碱试剂和某些酸沉淀法:当溶液pH 小于等电点时,蛋白质颗粒带正电与试剂生成不溶性盐而沉淀;5、加热变性法:几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固。
6、Tm 的影响因素
答: Tm 是DNA 热变性引起物化性质改变一半时的熔解温度,受离子强度、pH 值、极性溶质等各种因素的影响。离子强度低,Tm 值较低;离子强度高,Tm 值较高
G+C%,G+C%越大,Tm 值越大(相同长度的dsDNA) 。
G/C分布,G/C分布越均匀,Tm 值越大
如果DNA 片断﹤100bp ,长度越长,Tm 值越大
7、P55-6
答:(1)此肽未经胰蛋白酶处理时,与FDNB 反应不产生α-DNP-氨基酸,说明此肽不含游离末端氨基,即此肽为一环肽;
(2)胰蛋白酶断裂Phe 、Trp 、和Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键,由已知两肽段氨基酸组成可得:-()-()-Tyr-和-()-()-()-Phe-
(3)由(2)得的两肽段分别与FDNB 反应,分别产生DNP-Ser 和DNP-Lys 可知该两段的N-末端分别为-Ser-和-Lys-,结合(2)得-Ser-Ala-Tyr-和-Lys-()-()-Phe-
(4)胰蛋白酶专一断裂Arg 或Lys 残基的羧基参与形成的肽键,由题生成的两肽段氨基酸组成可得:-Pro-Arg-和-()-()-()-()-Lys-
综合(2)(3)(4)可得此肽一级结构-Lys-Pro-Arg-Phe-Ser-Ala-Tyr-
8、试比较饱和脂肪酸的β-氧化与从头合成的异同。
答:⑴发生部位:β-氧化主要在线粒体中进行,饱和脂肪酸从头合成
过程在胞液中进行。
⑵β-氧化中脂酰基的载体为CoASH ,饱和脂肪酸从头合成的酰基
的载体为ACP 。
⑶β-氧化使用氧化剂NAD 与FAD ,饱和脂肪酸从头合成使用NADPH
还原剂。
⑷β-氧化降解是从羧基端向甲基端进行,每次降解一个二碳单
位,饱和脂肪酸从头合成是从甲基端向羧基端进行,每次合成一个二碳单位。 ⑸β-氧化主要由5种酶催化反应,饱和脂肪酸从头合成由2种酶系催化。⑹β-氧化经历氧化、水合、再氧化、裂解四大阶段,饱和脂肪酸从头合成经历缩合、还原、脱水、再还原四大阶段。
⑺β-氧化为乙酰CoA, 合成为丙二酸单酰CoA.
⑻β-氧化除起始活化消耗能量外,是一个产生大量能量的过程,
饱和脂肪酸从头合成是个消耗大量能量的过程。
二、名词解释
1、激素:协调多细胞生物个体的不同细胞代谢活动的一类胞外化学信号或信使。
2、必须脂肪酸:对人体功能必不可少,但必须由膳食提供的脂肪酸
3、维生素:是维持生物正常生长、发育和代谢所必需的一类低分子有机化合物。
4、拓扑异构酶:通过切断DNA 的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口DNA 连环数的酶。
5、糖异生:由简单的非糖前体(乳糖、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。
6、乙醛酸循环:是在动物细胞的线粒体和植物所特有的乙醛酸循环体中进行的。
7、一碳单位:指某些氨基酸分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团,包括甲基、亚甲基、甲烯基、甲炔基、甲酚基及亚氨甲基等。
8、同工酶:是指催化相同的化学反应,但存在多种四级缔合反应,并因而在物理、化学、免疫学等方面有所差异的一组酶。
9、苹果酸-天冬氨酸穿梭:是指核细胞的一个转运在糖酵解过程中传出的电子跨越半通透性的线粒体内膜以进行氧化磷酸化的生物化学体系。
10、增色效应; 由于DNA 变性引起的光吸收增加称增色效应, 也就是变性后 DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
减色效应:若变性DNA 复性形成双螺旋结构后,其紫外吸收会降低, 这种现象叫减色效应。
生物化学参考资料
一、解答题
1、P54-3
答:正确。因为此三肽处于等电点时,其解离基团所处的状态应是:C —末端是完全解离的COO-(pKa=3.0),N—末端是基本未解离的NH2(pKa=8.0),侧链是3个三分之一解离的ε-NH3(pKa=10.53), 因此pI>最大的pKa 值(10.53)
2、生物大分子(蛋白质)的分离方法,如何分离?
答:分离蛋白质的各种方法主要是根据蛋白质在溶液中的以下性质:分子大小、溶解度、电荷、吸附性质、对其它分子的生物学亲和力等进行分离
1、盐析与有机溶剂沉淀:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。盐析时,溶液的pH 在蛋白质的等电点处效果最好。2、电泳法:蛋白质分子在高于或低于其pI 的溶液中带净的负或正电荷,因此在电场中可以移动。电泳迁移率的大小主要取决于蛋白质分子所带电荷量以及分子大小。3、透析法:利用透析袋膜的超滤性质,可将大分子物质与小分子物质分离开。4、层析法:利用混合物中各组分理化性质的差异,在相互接触的两相(固定相与流动相)之间的分布不同而进行分离。主要有离子交换层析,凝胶层析,吸附层析及亲和层析等,其中凝胶层析可用于测定蛋白质的分子量。
3、磷酸戊糖的途径及意义,标记第六个碳原子,会出现在哪些糖里? 答:途径:分为氧化阶段和非氧化阶段(略)
意义:是细胞产生还原力的主要途径,是细胞内不同结构糖分子的重要来源,并为各种单糖的相互转变提供条件。
出现部位:葡萄糖-6-磷酸、6-磷酸葡萄糖酸-δ-内酯、6-磷酸葡萄糖酸、核酮糖-5-磷酸、木酮糖-5-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸、果糖-6-磷酸。
4、PCR 反应原理(原料和影响) 答:PCR 技术的基本原理 类似于DNA 的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR 由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA 的变性;②模板DNA 与引物的退火(复性) ;③引物的延伸 PCR 反应五要素:参加PCR 反应的物质主要有五种即:
引物、酶、dNTP 、模板和缓冲液(其中需要Mg2+)
影响:1、PCR 用于合成基因或基因探针;2、用于DNA 的测序;3、逆转录与PCR 偶联;4、产生和分析基因突变;5、重组PCR;6、未知序列的PCR 扩增;7、基因组序列的比较研究;8、在临床医学和法医学中的应用
5、蛋白质沉淀的方法
答:1、盐析法:向蛋白质溶液中加入大量的中性盐使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀;2、有机溶剂沉淀法:加入一定量的极性有机溶剂引起蛋白质脱去水化层以及降低介电常数而增加异性电荷间的相互作用,使蛋白质颗粒容易聚集沉淀;3、重金属盐析沉淀法:当溶液pH 大于等电点时,蛋白质颗粒带负电与重金属离子形成不溶性盐而沉淀;4、生物碱试剂和某些酸沉淀法:当溶液pH 小于等电点时,蛋白质颗粒带正电与试剂生成不溶性盐而沉淀;5、加热变性法:几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固。
6、Tm 的影响因素
答: Tm 是DNA 热变性引起物化性质改变一半时的熔解温度,受离子强度、pH 值、极性溶质等各种因素的影响。离子强度低,Tm 值较低;离子强度高,Tm 值较高
G+C%,G+C%越大,Tm 值越大(相同长度的dsDNA) 。
G/C分布,G/C分布越均匀,Tm 值越大
如果DNA 片断﹤100bp ,长度越长,Tm 值越大
7、P55-6
答:(1)此肽未经胰蛋白酶处理时,与FDNB 反应不产生α-DNP-氨基酸,说明此肽不含游离末端氨基,即此肽为一环肽;
(2)胰蛋白酶断裂Phe 、Trp 、和Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键,由已知两肽段氨基酸组成可得:-()-()-Tyr-和-()-()-()-Phe-
(3)由(2)得的两肽段分别与FDNB 反应,分别产生DNP-Ser 和DNP-Lys 可知该两段的N-末端分别为-Ser-和-Lys-,结合(2)得-Ser-Ala-Tyr-和-Lys-()-()-Phe-
(4)胰蛋白酶专一断裂Arg 或Lys 残基的羧基参与形成的肽键,由题生成的两肽段氨基酸组成可得:-Pro-Arg-和-()-()-()-()-Lys-
综合(2)(3)(4)可得此肽一级结构-Lys-Pro-Arg-Phe-Ser-Ala-Tyr-
8、试比较饱和脂肪酸的β-氧化与从头合成的异同。
答:⑴发生部位:β-氧化主要在线粒体中进行,饱和脂肪酸从头合成
过程在胞液中进行。
⑵β-氧化中脂酰基的载体为CoASH ,饱和脂肪酸从头合成的酰基
的载体为ACP 。
⑶β-氧化使用氧化剂NAD 与FAD ,饱和脂肪酸从头合成使用NADPH
还原剂。
⑷β-氧化降解是从羧基端向甲基端进行,每次降解一个二碳单
位,饱和脂肪酸从头合成是从甲基端向羧基端进行,每次合成一个二碳单位。 ⑸β-氧化主要由5种酶催化反应,饱和脂肪酸从头合成由2种酶系催化。⑹β-氧化经历氧化、水合、再氧化、裂解四大阶段,饱和脂肪酸从头合成经历缩合、还原、脱水、再还原四大阶段。
⑺β-氧化为乙酰CoA, 合成为丙二酸单酰CoA.
⑻β-氧化除起始活化消耗能量外,是一个产生大量能量的过程,
饱和脂肪酸从头合成是个消耗大量能量的过程。
二、名词解释
1、激素:协调多细胞生物个体的不同细胞代谢活动的一类胞外化学信号或信使。
2、必须脂肪酸:对人体功能必不可少,但必须由膳食提供的脂肪酸
3、维生素:是维持生物正常生长、发育和代谢所必需的一类低分子有机化合物。
4、拓扑异构酶:通过切断DNA 的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口DNA 连环数的酶。
5、糖异生:由简单的非糖前体(乳糖、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。
6、乙醛酸循环:是在动物细胞的线粒体和植物所特有的乙醛酸循环体中进行的。
7、一碳单位:指某些氨基酸分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团,包括甲基、亚甲基、甲烯基、甲炔基、甲酚基及亚氨甲基等。
8、同工酶:是指催化相同的化学反应,但存在多种四级缔合反应,并因而在物理、化学、免疫学等方面有所差异的一组酶。
9、苹果酸-天冬氨酸穿梭:是指核细胞的一个转运在糖酵解过程中传出的电子跨越半通透性的线粒体内膜以进行氧化磷酸化的生物化学体系。
10、增色效应; 由于DNA 变性引起的光吸收增加称增色效应, 也就是变性后 DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
减色效应:若变性DNA 复性形成双螺旋结构后,其紫外吸收会降低, 这种现象叫减色效应。