生化课后习题答案

1、学习必备欢送下载一绪论1 .生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究：1生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；2生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；3生物遗传信息的储存、传递和表达；4生物体新陈代谢的调节与限制.2 .你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关.提示：生物化学是生命科学的根底学科,注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识.3 .说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规律. 解答：生物大分子在元素组成上有相似的规律性.碳、氢、 氧、氮、磷、硫等 6种是解答蛋白质、核酸、糖和脂的 主要组成元素.碳原子具有特殊的成键性质,即碳原子最外 层的4个电

2、子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共 价三键,碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键.碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分 支以及环状的多O种多性的化合物.特殊的成键性质适应了生物大分子多样 性的需要.氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的 氨基一NH2、羟基一OH、琰基C、竣基-COOH、学习必备欢送下载航基一SH、磷酸基一PO4 等功能基团.这些功能 基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关.生物大分子在结构上也有着共同的规律性.生物大分子均由相同类型的构件通过一 定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现 周期性重复.

3、构成蛋白质的构件是20种根本氨基 酸.氨基酸之间通过肽键相连.肽链具有方向性N端-C端,蛋白质主链骨架呈 肽单 位"重复；核酸的构件是核甘酸,核 昔酸通过3' , 5磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性5、-3'核酸的主链骨架呈 磷酸-核糖或脱氧核糖重复；构成脂质的构件 是甘油、脂肪酸和胆碱,其非极性烧长链 也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖,单糖 间通过 糖昔键相连,淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基 的重复.二蛋白质化学1.用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？根本原理是什么？解答：1 N-末端测定法：常采用 2, 4 T硝基氟苯法、Edman降

4、解法、丹磺酰氯法. 2, 4 二硝基氟苯DNFB 或FDNB法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与 2, 4 一硝 基氟苯2, 4 -DNFB反响Sanger反响生成DNL学习必备欢送下载多肽或DNL蛋白质.,由于DNFB与氨基形成的键对 酸水解远比肽键稳定,因此DNL 多肽经酸水解后,只有N一末端氨基 酸为黄色 DNh 氨基酸衍生物,其余的都是 游离氨基酸. 丹磺酰氯DNS法：多肽或蛋白质的游离 末端氨基与与丹磺酰氯DNS-Cl 反响 生成DNS-多肽 或DNS-蛋白质. 由于DNS与氨基形成的键对酸水解远 比肽键稳定,因此DNS-多肽经酸水解后,只有N-末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS-氨基酸,

5、其余的都 是游离氨基酸. 苯异硫匐酸脂PITC或Edman降解法： 多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫匐酸苯酯PITC反应Edman反响,生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质.在 酸性有机溶剂中 加热时,N-末端的PTC-氨基酸发生环 化,生成苯乙内酰硫月尿的衍生物并从肽链上掉下来,除去N一末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的. 氨肽酶法：氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶,能从多肽链的 N端逐个地向里切.根据不同的反响时间测生酶水解释放的氨基酸种类和数量,按反响时间和残基释放量作动力学曲线,就能知道该蛋白质的N端残基序列.2 C末端测定法：常采用肺解法、复原法、竣肽酶法.肺解法：蛋白质或多肽与无水肺加热发

6、生肺解,反响中除C端氨基酸以游离形式存 在外,其他氨基酸都转变为相应的 氨基酸酰肺化物. 复原法： 肽链C端氨基酸可用硼氢学习必备欢送下载化锂复原成相应的 a -氨基醇. 肽链完全水解后,代表原来C一末端氨基酸的 a-氨基醇,可用层析法加以鉴别.竣肽酶法：是一类肽链外切酶,专一的从肽链的C一末端开始逐个降解,释放由游 离的氨基酸.被释放的氨基酸数目 与种类随反响时间的而变化.根据释放的氨基酸量摩尔 数与反响时间的关系,便可以知道该肽链的C-末端氨基酸序列.2 .测得一种血红蛋白含铁0.426%,计算其最低相对分子质量.一种纯酶按质量计算含亮氨酸1.65%和异亮氨酸2.48%,问其最低相对分子质

7、量是多少？解答：1血红蛋白：最低相对分子质量=2 酶铁的相对原子质量 55.8 100= X100 = 13 100铁的百分含量 0.426由于亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质量相等,所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为：1.65%:2.48%=2:3 ,因此,该酶分子中至少含有 2个亮氨酸,3个异亮氨酸.2X131.11 100M r (最低)=15900 1.65 3X 131.11x 100M)r=(15900 2.48学习必备欢送下载3 .指由下面pH条件下,各蛋白质在电场中向哪个方向移 动,即正极,负极,还是保持原点？ 1胃蛋白酶pl 1.0, 在 pH 5.0;2血清清蛋白pl 4.9,

8、在 pH 6.0; 3光脂蛋白pl 5.8,在 pH 5.0 和 pH 9.0;解答：1胃蛋白酶 pl 1.0环境pH 5.0,带负电荷,向 正极移动；2血清清蛋白 pl 4.9环境pH 6.0,带负电荷,向正极移动；3 a-脂蛋白pl 5.8 环境pH 5.0,带正电荷,向负极移动；a-脂蛋白pl 5.8环境pH 9.0,带负 电荷,向正极移动.4 .何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？解答：蛋白质变性的概念：天然蛋白质受物理或化学因素的影 响后,使其失去原有的生物活性,并伴随着物理化学性质的改变,这种作用称为蛋白质的变性.变性的本质：分子中各种次级键断裂,使其空间构象从紧密有序的

9、状态变成松 散无序 的状态,一级结构不破坏.蛋白质变性后的表现：生物学活性消失；理化性质改变：溶解度下降,黏度增力口,紫外吸收增加,侧链反响增强,对酶的作用敏感, 易被水解.蛋白质由于带有电荷和水膜,因此在水溶液中形成稳定的胶体.如果在蛋白质溶液中参加适当的试剂,破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷,那么蛋白质胶 体溶液就不稳定 而由现沉淀现象.沉淀机理：破坏蛋白质学习必备欢送下载的水化膜,中和外表的净电荷.蛋白质的沉淀可以分为两类：1可逆的沉淀：蛋白质的结构未发生显著的变化, 除去引起沉淀的因素,蛋白质仍能溶于原来的溶剂中,并保持天然性质.如盐析或低温下的乙醇或丙酮短时间作 用蛋白 质.2

10、不可逆沉淀：蛋白质分子内部结构发生 重大改变,蛋白质变性而沉淀,不再能溶于原溶剂.如加热引起蛋白质沉淀,与重金属或某些酸类的反响都属于此 类.蛋白质变性后,有时由于维持溶液稳定的条件仍然存 在,并不析由.因此变性蛋白质并不一定都表现为沉淀,而沉淀的蛋白质也未必都已经变性.5 .以下试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr,异硫匐酸苯酯,丹磺酰氯,月尿,6mol/L HCl -碗基乙醇,水合功 三酮,过甲酸,胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶,其中哪一个最 适 合完成以下各项任务？1测定小肽的氨基酸序列.2鉴定肽的氨基末端残基.3不含二硫键的蛋白质的可逆变性.假设有二硫键存在时还需加什么试剂？4在芳香族氨

11、基酸残基竣基侧水解肽键.5在甲硫氨酸残基竣基侧水解肽键.6在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键.解答：1异硫匐酸苯酯；2丹黄酰氯；3月尿；B-碗基乙醇复原二硫键；4胰 凝乳蛋白酶；5 CNBr ;6胰蛋白酶.学习必备欢送下载6 .由以下信息求八肽的序列.1酸水解得 Ala, Arg,Leu , Met 尸he, Thr, 2Val.2 Sanger 试剂处理得 DNP-Ala.3胰蛋白酶处理得Ala, Arg, Thr 和 Leu, Met, Phe,2Val.当以Sanger试剂J处理时分别得到 DNP-Ala和 DNP-Val o4澳化匐处理得 Ala, Arg,高丝氨酸内酯,Thr, 2Val

12、,和Leu, Phe,当用 Sanger试剂处理时,分别 得 DNP-Ala 和 DNP-Leu.解答：由2推由N末端为 Ala；由3推由Val位于 N端第四,Arg为第三,而 Thr为第二；澳化匐裂解,得 出N端第六位是 Met,由于第七位是 Leu,所以Phe为第 八；由4,第五为Val o所以八肽为： Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe .7 .一个a螺旋片段含有180个氨基酸残基,该片段中有 多少圈螺旋？计算该a-螺旋片 段的轴长.解答：180/3.6=50圈,50X0.54=27nm,该片段中含有50圈螺旋,其轴长为27nm.8 . 一种四肽与 FDNB反

13、响后,5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val及其他3种氨基酸；用 当这四肽用胰蛋白酶水解时发现两种碎片段；其中一片用LiBH4 下标复原后再学习必备欢送下载进行酸水 解,水解液内有氨基乙醇和一种在浓硫酸条件下 能与乙醛酸反响产生紫红色产物的氨基 酸.试问这四 肽的一级结构是由哪几种氨基酸组成的？解答：用证实N端为Val.1四肽与FDNB反响后,9 .7mol/LHCl水解得到 DNP-Val ,2 LiBH4复原后再水解,水解液中有氨基乙醇,证实肽的C端为Glyo 3水解液中有在浓 H2SO4条件下能与乙醛酸反响产生紫红色产物的氨基酸,说明此氨基酸为Trp.说明C端为GlyTrp4根据胰

14、蛋白酶的专一性,得知N端片段为 Val Arg Lys,以1 2 3、 结果可知道四 肽的顺序：N ValArg Lys - Trp-Gly-Co9.概述测定蛋白质一级结构的根本步骤.解答：1测定蛋白质中氨基酸组成.2蛋白质的N端和C端的测定.3应用两种或两种以上不同的水解方法将所要测定的蛋白质肽链断裂,各自得到一系列大小不同的肽段.4别离提纯所产生的肽,并测定由它们的序列.5从有重叠结构的各个肽的序列中推断由蛋白质 中全部氨基酸排列顺序.如果蛋白质含有一条以上的肽链,那么需先拆开成单个肽链再按上述原那么确定其一级结构.如是含二硫键的蛋白质,也必须在测定其氨基酸排列顺序前,拆开二硫键,使肽链分

15、开,并确定二硫键的位置.拆开二学习必备欢送下载硫键可用过甲酸氧化,使胱氨酸局部氧化成两个半胱氨磺酸.1. 电泳别离四种核昔酸时, 通常将缓冲液调到什么 pH? 此时它们是向哪极移动？移动的快慢顺序如何 将四种核昔酸吸附于阴离子交换柱上时,应将溶液调到什么 pH ? 如果用逐渐降低 pH的洗脱液对阴离子交换树脂上的四 种核甘酸进行洗脱别离,其洗脱顺序如何？为什么？解答： 电泳别离4种核昔酸时应取 pH3.5的缓冲液, 在该pH时,这4种单核昔酸 解答 之间所带负电荷差异 较大,它们都向正极移动,但移动的速度不同,依次为： UMP>GMP>AMP>CMP ;应取 pH8.0,这样

16、可使核昔酸 带较多负电荷,利于吸附于阴离子交换树脂柱.虽然 pH11.4时核昔酸带有更多的负电荷,但pH过高对别离不利. 当不 考虑树脂的非极性吸附时,根据核甘酸负电荷的多 少来决定洗脱速度,那么洗脱顺序为CMP>AMP> GMP >UMP ,但实际上核甘酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在 着非极性 吸附, 喋吟碱基的非极性吸附是喀陡碱基的3倍.静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为：CMP>AMP > UMP >GMP .学习必备欢送下载2 .为什么DNA不易被碱水解,而RNA容易被碱水解 解 答：由于RNA的核糖上有2-OH基,在碱作用下形成2&

17、#39;,班磷酸酯,继续水解产生 解答2-核昔酸和3-核昔酸.DNA的脱氧核糖上无 2-OH基,不能形成碱水解的中间产 物,故对碱有一定抗性.3 . 一个双螺旋 DNA 分子中有一条链的成分A = 0.30 , G=0.24, 请推测这一条 链上的T和C的情况. 互补 链的A , G , T和C的情况. 解答： 解答 T + C=1 6.30 6.24 = 0.46 ;T = 0.30 , C = 0.24 , A + G=0.46.4.对双链 DNA 而言, 假设一条链中(A + G)/(T + C)= 0.7 , 那么互补链中和整个DNA分子中(A+G)/(T+C)分别等于多少？ 假设一条

18、链中(A + T)/(G + C)= 0.7 ,那么互补链中和整个 DNA分子中(A + T)/(G + C)分别等于多少 ？解答： 设 DNA 的两条链分别为a和 B贝U： Aa = T0Ta = A B Ga =CB, Ca = G 0 因解答为：(A a + Ga Q/T a + C?=(T B + C B )/ (AB + G® = 0.7,所以互补链中(AB + G® / (TB + C$ =1/0.7 =1.43;在整个 DNA 分子中,由于 A = T, G = C, 所以,A + G = T + C , (A + G) / (T + C) = 1;假设同(1

19、),那么 Aa + T = = T 0 + A Ga + Ca = C0 + G 以,(Aa +学习必备欢送下载Ta) / (Ga + C x(AB + T)B (GB + CE 0.7 ; = / =在整个 DNA 分子中,a + Ta+ AB + TB(Ga +Ca + (A /GB +C3 = 2 (Aa + T X /2 (Ga +C& = 0.75. T7噬菌体 DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5 107,计算DNA链的长度(设核昔酸对的平均相对分子 质量为 640) o 解答：0.34 X(2.5 >107/640) = 1.3 104nm = 13m.6

20、.如果人体有 1014个细胞,每个体细胞的DNA含量为6.4 109个碱基对.试计算人 体DNA的总长度是多少？是太阳一地球之间距离(2.2 X09 km)的多少倍？双链DNA 每1000个核昔酸重 1 »0-18g,求人体 DNA 的总质量. 解答：每个体细胞的DNA的总长度为：6.4 M09 X0.34nm = 2.176 109 nm = 2.176m , 解答 人体内所有体细胞的 DNA 的总长度为:2.176mX1014 = 2.176 1011km,这个长度与太阳 一地 球之间距离(2.2 M09 km) 相比为：2.176 1011/2.2 109 = 99 倍, 每个

21、核昔酸重 1 X 10-18g/1000 = 10-21g,所以,总 DNA 6.4 X1023 10-21 = 6.4X102 = 640go学习必备欢送下载7 .有一个X噬菌体突变体的 DNA 长度是15m, 而正 常X噬菌体DNA的长度为17m,计算突变体 DNA中 丧失掉多少碱基对？ 解答：解答17T5X 103/0.34 = 5.88 x103bp8 .概述超螺旋 DNA的生物学意义.解答： 解答 超螺旋DNA比松弛型 DNA更紧密,使 DNA分子的体积 更小,得以包装 在细胞内； 超螺旋会影响双螺旋分子的 解旋水平,从而影响到 DNA与其他分子之间的相 互作用； 超螺旋有利于 DN

22、A的转录、复制及表达调控.9.为什么自然界的超螺旋 DNA多为负超螺旋？ 解答：环 状DNA自身双螺旋的过度旋转或旋转缺乏都会导致超螺 旋,这是由于超螺旋 解答 将使分子能够释放由于自身旋转 带来的应力. 双螺旋过度旋转导致正超螺旋,而旋转缺乏将导致负超螺旋.虽然两种超螺旋都能释放应力,但是负 超螺旋时,如果发生 DNA解链即氢 链断开,局部双螺 旋分开就能进一步释放应力,而 DNA转录和复制需要解 链.因此自然界 环状DNA采取负超螺旋,这可以通过拓 扑异构酶的操作实现.学习必备欢送下载10 .真核生物基因组和原核生物基因组各有哪些特点 解答：解答 不同点： 真核生物DNA含量高,碱基对总

23、数可达10,且与组蛋白稳定结合形成染色体,具有多个复 制起点.原核生物DNA含量低,不含组蛋白,称为类核体, 只有一个复制起点. 真核生物有多个呈线形的染色体； 原核生物只有一条环形染色体.真核生物DNA中含有大量重复序列,原核生物细胞中无重复序列. 真核生 物中为蛋白质编 码的大多数基因都含有内含子 有断裂基 因；原核生物中不含内含子. 真核生物的 RNA是细胞 核内合成的,它必须运输穿过核膜到细胞质才能译,这样严格的空间间隔在原核生物内是不存在的. 原核生物功能上密切相关的基因相互靠近,形成一个转录单位,称操 纵子,真核生物不存在操纵子.病毒基因组中普遍存在重叠基因,但近年发现这种情况在真

24、核生物也不少见.相同点:都是由相同种类的核甘酸构成的的双螺旋结构,均是遗传信 息的载体,均含有多个基因.11 .如何看待 RNA功能的多样性它的核心作用是什么解答：RNA的功能主要有： 限制蛋白质合成； 作用于RNA转录后加工与修饰；解答 参与细胞功能的调节；生物催化与其他细胞持家功能；遗传信息的加工；可能是生物进化时比蛋白质和 DNA更早由现的生物大分学习必备欢送下载子.其核心作用是既可以作为信息分子又可以作为功能分 子发挥作用12 .什么是 DNA变性？ DNA变性后理化性质有何变化？ 解答：DNA双链转化成单链的过程称变性.解答 引起DNA变性的因素很多,如高温、超声波、 强酸、强碱、有

25、机溶剂和某些化学试剂如尿素,酰胺等都能引起变性.DNA变性后的理 化性质变化主要有： 天然DNA分子 的双螺旋结构解链变成单链的无规那么线团,生物学活性丧失； 天然的线型 DNA分子直径与长度之比可达 1 ： 10, 其水溶液具有很大的黏度.变性后,发生了螺旋-线团转变,黏度显著降低； 在氯化葩溶液中进行密度梯度离心,变 性后的DNA浮力密度大大增加,故沉降系数S增加；DNA变性后,碱基的有序堆积被破坏,碱基被暴露由来,因此,紫外吸收值明显增加,产生所谓增色效应.DNA分 子具旋 光性,旋光方向为右旋.由于 DNA分子的高度不 对称性,因此旋光性很强, 其a = 150o当DNA分子变性 时,

26、比旋光值就大大下降.13 .哪些因素影响 Tm值的大小？ 解答：影响Tm的因素主要有： G-C对含量.G-C对含3个氢键,A-T对含 2个氢键, 解答故G-C对相对含量愈高,Tm亦越高图学习必备欢送下载3-29).在 0.15mol/L NaCl,0.015mol/L 柠檬酸钠溶 液 (1 >SSC)中,经验公式为： (G+C) % = (Tm - 69.3) X 2.44. 溶液的离子强度.离子强度较低的介质中,Tm较低.在纯水中,DNA在室温下即可变性.分子生物学研究工作 中需核 酸变性时,常采用离子强度较低的溶液. 溶液的 pH.高pH下,碱基广泛去质子而丧失形成氢键的有力,pH大

27、于11.3时,DNA 完全变性.pH低于5.0时,DNA 易脱喋吟,对单链 DNA进行电泳时,常在凝胶中参加 NaOH以维持变性关态. 变性剂.甲酰胺、尿素、甲醛 等 可破坏氢键,阻碍碱堆积,使 Tm下降.对单链 DNA进 行电泳时,常使用上述变性剂.14 .哪些因素影响 DNA复性的速度？ 解答：影响复性速 度的因素主要有： 复性的温度,复性时单链随机碰撞, 不能形成解答碱基配对或只形成局部碱基配对时,在较高的温度下两链重又别离,经过屡次试探性碰撞才 能形成正确的互补区.所以,核酸复性时温度不宜过低,Tm-25 C是较适宜的复性温度. 单链片段的浓度,单链片段浓度 越高,随机碰撞的频率越高,

28、复性速度越快. 单链片段 的 长度,单链片段越大,扩散速度越慢,链间错配的概率也越 高.因面复性速度也越慢,即 DNA的核昔酸对数越多,复 性的速度越慢,假设以 C0为单链的初始浓度,t为复性的时学习必备欢送下载间,复 性达一半时的 C0t值称C0t1/2,该数值越小,复性 的速度越快. 单链片段的复杂度,在片段大小相似的情况下,片段内重复序列的重复次数越多,或者说复杂度越小,越容易形成互 补区,复性的速度就越快.真核生物 DNA的 重复序列就是复生动力学的研究发现的,DNA的复杂度越小,复性速度越快.15 .概述分子杂交的概念和应用领域.解答：在退火条件下,不同来源的 DNA互补区形成双链,

29、或 DNA 单链和 RNA单链的互解答补区形成 DNA-RNA 杂合双链的过 程称分子杂交.通常对天然或人工合成的DNA或RNA片段进 行放射性同位素或荧光标记,做成探针,经杂交后, 检测放射性同位素或荧光物质的位置,寻找与探针有互补关系的DNA或RNAo直接用探针与菌落或组织细胞中的 核酸杂交,因未改 变核酸所在的位置,称原位杂交技术.将核酸直接点在膜上,再与探针杂交称点杂交,使用 狭缝 点样器时,称狭缝印迹杂交.该技术主要用于分析基因拷贝 数和转录水平的变化,亦可用于检测病原微生物和生物制品中的核酸污染状况.杂交技术较广泛的应用是将样品 DNA切割成大小不等的片段,经凝胶电泳别离后,用杂交

30、 技术寻找与探针互补的DNA片段.由于 凝胶机械强度差,不适合于杂交过程中较高温度和较长时间的处理,Southern学习必备欢送下载提由一种方 法,将电泳别离的DNA片段从凝胶转移到适当的膜如硝酸纤维素膜或尼龙膜上,在进行杂交操作,称Southern印迹法,或 Southern杂交技术.随后, Alwine 等提由将电泳别离 后的变性RNA吸印到适当的膜上再进 行分子杂交的技术,被戏称为 Northern印迹法,或Northern 杂交.分子杂交广泛用于测定基因拷贝数、基因定位、确定 生物的遗传进化关系 等.Southern杂交和 Northern杂交还 可用于研究基因变异,基因重排,DNA多

31、态性分析和 疾病诊断.杂交技术和 PCR技术的结合,使检生含量极少的 DNA成为可能.促进了杂交技术 在分子生物学和医学领域 的广泛应用.DNA芯片技术也是以核酸的分子杂交为根底 的.16 .概述核酸序列测定的方法和应用领域.解答：DNA的序列测定目前多采用 Sanger提由的链终止法,和 Gilbert 提生的化学法.解答 其中链终止法经不断改良,使用日益广泛.链终止法测序的技术根底主要有： 用凝胶电 泳分 离DNA单链片段时,小片段移动,大片段移动慢,用适当 的方法可别离分子大小仅差一个核昔酸的DNA片段.用适宜的聚合酶可以在试管内合成单链DNA模板的互补链.反响 体系中除单链模板外,还应

32、包括适宜的引物,种脱氧核昔三磷酸和假设干种适量的无机离子.4如果在4个学习必备欢送下载试管中分别进行合成反响,每个试管的反响体系能在一种核昔酸处随机中断链的 合成,就可以得到 4套分子大小不 等的片段,如新合成的片段序列为-CCATCGTTGA-,在A处随机中断链的合成, 可得到-CCA和-CCATCGTA 两种片 段,在G处中断合成可得到-CCATCG 和-CCATCGTTG 两 种片段.在 C和T处中断又可以得到相应的2套片段.用同位素或荧光物 质标记这4套新合成的链,在凝胶中置 于4个泳道中电泳,检测这 4套片段的位置,即可直 接 读生核昔酸的序列.在特定碱基处中断新链合成最有效的方法,

33、是在上述 4个试管中按一定比例分别参加一种相应 的2',数脱氧核昔三磷酸ddNTP,由于ddNTP的3, 位无-OH,不可能形成磷酸二酯键,故合成自然中断.如上 述在A处中断的试管内,既有 dATP,又有 少量的 ddATP ,新合成的-CCA 链中的 A 如果是 ddAMP,那么链的合 成中断,如果是 dAMP ,那么链 仍可延伸.因此,链中有几 个A,就能得到几种大小不等的以A为末端的片段.如果用放射 性同位素标记新合成的链,4个试管中新合成的链在凝胶的4个泳道电泳后,那么 经放射自显影可检测带子的位置,由带子的位置可以直接读生核昔酸的序列.采用T7测序酶时,一次 可读生400多个

34、核昔酸的序列.近年采用4种射波长不同的荧光物质分别标记4种不同的双 脱氧核甘酸,终止反响后 4管反响物可在同一泳道电泳,用学习必备欢送下载激光扫描收集电泳信号,经计算机处理 可将序列直接打印由来.采用毛细管电泳法测序时,这种技术一次可测定700个左右核昔酸的序列,一台仪器可以有几十根毛细管同时 进行测序,且电泳时间大大缩短,自动测序技术的进步加快了核酸测序的步伐,现已完成了包括人类在内的几十个物种的基因组测 序.RNA序列测定最早采用的是类似蛋 白质序列测定的片段重叠法,Holley用此法测定醉 母丙氨酸tRNA序列耗时达数年之久.随后开展了与DNA测序类似的直读法,但仍不如 DNA测序容易,

35、因此,常将RNA 反转录成互补 DNA (cDNA),测定cDNA 序列后推断 RNA 的序列, 目前16S rRNA 1 542 b的全序列测定,23S rRNA 2 904 b 的全序列测定,噬菌体 MS2 RNA 3 569 b 的 全序列测定均已完成.四糖类的结构与功能1 .书写a-D-叱喃葡萄糖,L-(-)葡萄糖,B-D-(+)叱喃葡 萄糖的结构式,并说明 D、 L; +、-;民、B各符号代表 的意义.解答：书写单糖的结构常用D、L; d或(+)、l或(-); a、 B表示.D-、L-是人为规 解答 定的单糖的构型. 是以D-、L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子 为准,羟

36、基在 左面的为L构型,羟基在右的为 D构型.单 糖由于具有不对称碳原子,可使平面偏振光的偏振面发生一学习必备欢送下载定角度的旋转,这种性质称为旋光性.其旋转角度称为旋光 度,偏振面向左旋转称为左旋,向右那么称为右旋.d或(+)表示单糖的右旋光性,1或(-)表示单糖的左旋光性.2 .写生以下糖的结构式： a-D-葡萄糖-1-磷酸,2-脱氧-B-D- 吠喃核糖,a-D-吠喃 果糖,D-甘油醛-3-磷酸,蔗糖,葡萄 糖醛酸.解答：略.3 .某双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的 Cu2+氧化成 Cu2O的砖红色沉淀,用B-葡糖糖昔酶可将其水解为两分 子B-D-叱喃葡糖糖,将此双糖甲基化后再水解

37、将得到2,3,4,6-四 氧甲基-D-叱喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-叱喃 葡糖糖,试写由此双糖的名称和结构式.蔗糖双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的 Cu2+氧化成 Cu2O的砖红色沉淀,说 明该双解答： 糖具复原性,含有半缩醛羟基.用B-葡糖昔酶可将其水解为两分子,D-叱喃葡糖,说明 该双糖是由5糖昔键构成的.将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-叱喃葡 糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-叱喃葡糖, 糖基上只有自由羟基才能被甲基化,说明 &葡糖(1 -4葡糖 构成的为纤维二糖.学习必备欢送下载4.根据以下单糖和单糖衍生物的结构：CH2 OH

38、C HO H H C C C O H OH OHCHO H C OH HO H H C C C H OH OH CHO CHOH C NHCOCH3 HO C H HO HO H C C C H H OH H H HO CC C OH OH HCH2OHCH2OHCH2OHCH2OH(A)(B)(C)(D)学习必备欢送下载写由其构型D或L和名称；2指由它们能否复原本尼地 试剂；3指由哪些能发生 成昔反响.解答：1构型是以D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的 不对称碳原子为准,羟基解答在左面的为L构型,羟基 在右的为D构型.A、B、C为D构型,D为L构型. B、C、D均有醛基具复原性,可复原

39、本尼地试剂.A为酮糖,无复原性.3单糖的半缩醛上羟基与非糖物质醇、酚等的羟基形成的缩醛结构称为糖昔,B,C,D均能发生成昔反响.5 .透明质酸是细胞基质的主要成分,是一种黏性的多糖,分子量可达100000,由两单 糖衍生物的重复单位构成,请指由 该重复单位中两组分的结构名称和糖昔键的结构类型.解答：透明质酸的两个重复单位是由BD-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖通过 B解答-1,3糖昔键连接而成.6 .纤维素和淀粉都是由1-4糖昔键连接的 D葡萄糖聚合物,相对分子质量也相当,但它们在物理性质上有很大的不同,请问是什么结构特点造成它们在物理性质上的如 此差异 解释它们各自性质的生物学优点. 解答：

40、淀粉是葡 萄糖聚合物,既有 口一1, 4糖昔键,也有口一1, 6糖昔键,学习必备欢送下载为多分支 解答 结构.直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺 旋形的,每一回转为6个葡萄糖基,淀粉在水溶 液中混悬时 就形成这种螺旋圈.支链淀粉分子中除有a-(1,4)糖昔键的糖链外,还有a-(1,6)糖昔键连接的分支处,每一分支平均约含 2030个葡萄糖基,各分支也都是卷曲成螺旋.螺旋构象是碘显色反响的必要条件.碘分子进入淀粉螺旋圈内,糖游离 羟基成为电子 供体,碘分子成为电子受体,形成淀粉碘络 合物,呈现颜色.具颜色与糖链的长度有关.当链长小于6个葡萄糖基时,不能形成一个螺旋圈,因而不能呈色.当平均 长度为2

41、0个葡萄 糖基时呈红色,红糊精、无色糊精也因而 得名.大于60个葡萄糖基的直链淀粉呈蓝色.支 链淀粉 相对分子质量虽大,但分支单位的长度只有2030个葡萄糖基,故与碘反响呈紫红色.纤维素虽然也是由 D-叱喃葡萄糖基构成,但它是以 以1,4)糖昔键连接的一种没有分支的线性分子,它不卷曲成螺旋.纤维素分子的链与链间,能以 众多氢键像麻绳样拧在一起,构成坚硬的不溶于水的纤维 状高分子(也称纤维素微晶束),构成植物的细胞壁. 人 和 哺乳动物体内没有纤维素酶 (cellulase),因此不能将纤维素水 解成葡萄糖.虽然纤维素不能作为人类的营养物,但人类食品中必须含纤维素.由于它可以促进胃肠蠕动、 促进

42、消化 和 排便.学习必备欢送下载7 .说明以下糖所含单糖的种类、糖昔键的类型及有无复原性1纤维二糖 2麦芽糖3龙胆二糖4海藻糖5蔗糖6乳糖解答：1纤维二糖含葡萄糖,4糖昔键,有复原性. 解答 2麦芽糖含葡萄糖,4糖昔键,有还 原性.3龙 胆二糖含葡萄糖,6糖昔键,有还 原性.4海藻糖含葡萄糖,a-1, 1糖昔键, 无复原 性.5蔗糖含葡萄糖和果糖,.一1, 2糖昔键,无复原性.6乳糖含葡萄糖和半乳糖,.一1, 4糖昔键,有还原性.8 .人的红细胞质膜上结合着一个寡糖链,对细胞的识别起重 要作用.被称为抗原决定基团.根据不同的抗原组合,人的血型主要分为 A型、B型、AB型和 O型4类.不同血 型

43、的 血液互相混合将发生凝血,危及生命.红细胞N Ac GlcB 1,4Gala 1,2 Fuc a 1,3X4种血型的差异仅在 X位组成成分的不同.请指由 不同血型A型、B型、AB型、O型X位的糖基名称.学习必备欢送下载解答：A型X位是N-乙酰氨基-a-D-半乳糖； 解答B型 X位是gD-半乳糖；AB型X位兼有 A型和B型的糖； O型X位是空的.9 .请写由以下结构式：1 aL岩藻糖3 N 酰氨基一a 一 D葡萄糖解答：略.10 .随着分子生物学的飞速开展,生命的奥秘正在逐渐被揭示.大量的研究已说明,各种错综复杂的生命现象的产生和疾病的形成过程均与糖蛋白的糖链有关.请阅读相关资料,列举你感兴趣

44、的糖的生物学功能.解答：略. 解答a 一 叶乳糖4 N Z酰氨基一民D半乳糖胺五脂类化合物和生物膜1 .简述脂质的结构特点和生物学作用.解答：1脂质的结构特点：脂质是生物体内一大类不溶于水而易溶于非极性有 机溶剂的 有机化合物, 大多数脂质的化学本质是脂肪酸和 醇形成的酯及其衍生物.脂肪酸多为4碳以 上的长链一元竣酸,醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇.脂 质的元素组成主要为 碳、氢、氧,此外还有氮、磷、硫等.脂质的生物学作用：脂质具有许多重要的生物功能.脂肪 是生物体贮存能量的主要形式,脂肪酸是生物体的重要代学习必备欢送下载谢燃料,生物体外表的脂质有预防机械损伤和预防热量散 发的 作用

45、.磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质, 它们作为细胞外表的组成成分与细胞的识别、 物种的特异性以及组织免疫性等有密切的关系.有些脂质 如菇类化合物和固醇等 还具有重要生物活性,具有维生素、激素 等生物功能.脂质在生物体中还常以共价键或通过次级键与其他生物分子结合形成各种复合物,如糖脂、脂蛋白等重 要的生物大分子物质.2 .概述脂肪酸的结构和性质.解答：1脂肪酸的结构：脂肪酸分子为一条长的烧链 尾和一个末端竣基头解 答 组成的竣酸.烧链以线性为主,分枝或环状的为数甚少.根据烽链是否饱和,可将脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸.2脂肪酸的性质：脂肪酸的物理性质取决于脂肪酸烧链的长度和不饱和程

46、度.烧链越长,非极性越强, 溶解度也就越低.脂肪酸的熔点也受脂肪酸烧链的长度和 不饱和程度的影响._ .脂肪酸中的双键极易被强氧化剂,H2O2、如 超氧阴离子自由基 O 2 羟自由基OH、 等所氧化,因此含不饱和脂肪酸丰富的生物膜容易发生脂 质过氧化作用, 从而继发引起膜蛋 白氧化,严重影响膜的 结构和功能.脂肪酸盐属于极性脂质,具有亲水基电学习必备欢送下载离的竣基和疏水基长的烽链,是典型的两亲性化合物,属于离子型去污剂.必需脂肪酸中的亚油酸和亚麻酸可直接从植物食物中获得,花生四烯酸那么可由亚油酸在体内转变而来.它们是前列腺素、血栓嗯烷和白三烯等生物活性物质的前体.3 .概述磷脂、糖脂和固醇类

47、的结构、性质和生物学作用 解答：解答I .磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两类,它们主 要参与细胞膜系统的组成,少量存在于其他部位.1甘油磷脂的结构：甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来,分子中甘油的两个醇羟基 与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸 成酯或磷酸再与其他含羟基的物质 如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物结合成酯.2甘油磷脂的理化性质：物理性质：甘油磷脂脂双分子层结构在水中处于热力学的稳 定状态,构成生物膜的结构根本特征之一 化学性质：a.水解作用：在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属 盐.如果用 强碱水解,甘油磷脂水解生成脂肪酸盐、醇X OH 和磷酸甘油.b.氧化作用：与三酰 甘油相

48、似,甘 油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧 化物,最终形成黑色 过氧化物的聚合物.c.酶解作用：甘 油磷脂可被各种磷脂酶PLA专一水解.3鞘磷脂即鞘 氨醇磷脂,在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富,也学习必备欢送下载存在于许多植 物种子中.鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂 酰胆碱少数磷脂酰乙醇胺组成. n .糖脂是指糖基通过 其半缩醛羟基以糖昔键与脂质连接的化合物.糖脂可分为鞘糖脂、 甘油糖脂以及由固醇衍生的糖脂,其中鞘糖脂和 甘油糖脂是膜脂的主要成分.1鞘糖脂是神经酰胺的 1位羟基被糖基化形成的糖昔化合物.依据糖基是否含有唾液 酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖

49、 脂.中性鞘糖脂：又称脑昔脂,是由神经酰胺的C1上的羟基与一单糖分子半乳糖、葡萄糖等以糖昔键结合而成,不含唾液酸成分.中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不 溶于水、 乙醍,溶于热乙醇、热丙酮、叱陡及苯等,性质 稳定,不被皂化.它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关.酸性鞘糖脂：糖基局部含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂称为酸性鞘糖脂.糖基部 分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节昔脂,是最复杂的一类甘油鞘脂, 由神经酰胺与结构复杂的寡糖结合而成,是大脑灰质细胞膜的组分之一,也存在于脾、肾及其他器官中.2甘油糖脂是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子 sn-3位上的羟基与糖基以糖昔键连接而成.甘油

50、糖脂主要存在于植物和微生物中. 植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的 甘油 糖脂.它可能在神经髓鞘形成中起作用.m.固醇类也称雷类,所有固醇类化合物都是以环戊烷多氢菲为核心结学习必备欢送下载构,因羟基的 构型不同,可有a及B两型.胆固醇也称 胆雷醇是一种重要的雷醇类物质, 一种环戊烷多氢菲的衍生 物.是动物 组织中含量最丰富的固醇类化合物,有游离型 和酯型两种形式.存在于一切动物细胞中,以脑、神经组织及肾上腺中含量特别丰富,其次为肝、肾、脾和皮肤及脂 肪组织.4 .生物膜由哪些脂质化合物组成的？各有何理化性质？解答：组成生物膜的脂质主要包括磷脂、固醇及糖脂. 解答1磷脂： 甘油磷脂,是生物膜的

51、主要成分.是由 sn- 甘油-3-磷酸分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物结合成酯.物理性质：纯的 甘油磷脂是白色蜡状固体,大多溶于含少量水的非极性溶剂 中.用氯仿 一甲醇混合溶剂很容易将甘油磷脂从组织中提 取由来. 这类化合物又称为两性脂质或称极性脂质,具有极性头和非极性尾两个局部.化学性质：a.水解作用：在弱碱溶液中, 甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐.强碱水解,生成脂肪酸盐、醇X OH 和磷酸甘油.b.氧化作用： 甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物.c.酶解

52、作用：甘油磷 脂可被各种磷脂酶PLA专一水解.鞘磷脂SM:学习必备欢送下载鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱少数为磷脂酰乙醇 胺组成. 鞘磷脂为白色晶体,性质稳定,不溶于丙酮和 乙醍,而溶于热乙醇中,具两性解离性质.2固醇：高等植物的固醇主要为谷雷醇和豆雷醇.动物细胞膜的固醇最 多的是胆固醇.胆固醇分子的一端有一极性头部基团羟基 因而亲水,分子的另一端具有羟链及固醇的环状结构而疏水.因此固醇与磷脂类化合物相似也属于两性分子.物理性质：胆固醇为白色斜方晶体, 无味、无臭,熔点为148.5C, 高度真空条件下能 被蒸播.胆固醇不溶于水,易溶于乙醍、 氯仿、苯、丙酮、热乙醇、醋酸乙酯及胆汁酸盐溶液中

53、.介电常数高,不导电.化学性质：胆固醇 C3上的羟基易与高级脂肪酸如软脂酸、硬脂酸及油酸等结合形成 胆固醇 酯.胆固醇的双键可与氢、澳、 碘等发生加成反响.胆固醇可被氧化成一系列衍生物.胆固醇易与毛地黄糖昔结合而沉淀,这一特性可以用于胆固醇的定量测定.胆固醇的氯仿溶液与醋酸酊和浓硫酸反响,产生蓝绿色 Liebermann - Burchar表应.3糖脂：是指糖基通过其半缩醛羟基以糖昔键与脂质连接的化合物.鞘糖脂和甘油 糖脂是膜脂的主要成分.鞘糖脂：依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂.中性鞘糖脂,是非极性的.鞘糖脂的疏水尾部伸入膜 的脂双层,极性糖基露在细胞

54、外表,它们不仅是血型抗原,学习必备欢送下载而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关.中性鞘 糖 脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醍.溶于热乙醇、 热丙酮、叱陡及苯等,性质稳定,不被皂化.酸性鞘糖脂,糖基局部含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂.糖基局部含有唾液 酸的鞘糖 脂常称神经节昔脂,不溶于乙醍、丙酮,微溶于 乙醇,易溶于氯仿和乙醇的混合液.甘油糖脂：是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖昔键连接而成.甘油糖脂主要存在于植物和微生物中.植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂.在哺乳动物组织中也检测生了半乳糖基甘油酯,可能在神经髓鞘形 成中起作用.5 .何为必需脂肪酸？哺乳动物体内所需的必需脂肪酸都有 哪些？ 解答：哺乳动物体内能够自身合成饱和及单不饱和 脂肪酸,但不能合成机体必需的亚油解答酸、亚麻酸和花生四烯酸等多不饱和脂肪酸.我们将这些机体生长必需的而 自身不能合成,必须由膳食提供的脂肪酸称为必需脂肪酸.6 .何为生物膜？主要组成是什么？各有何作用？解答：任何细胞都以一层薄膜将其内容物与环境分开,这层薄膜称为 细胞的质膜.此外 解答 大多数细胞中还有许多内膜系统, 它们组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器如细胞学习必备欢送下载核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体、过氧化酶体