内容发布更新时间 : 2024/9/22 11:33:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
搏青春无悔 真临七无双
第一章 蛋白质的结构和功能
名词解释
1、α-螺旋：
α-螺旋为蛋白质的二级结构类型之一。在α-螺旋中，多肽链围绕中心轴做顺时针方向的螺旋上升，即所谓右手螺旋。每3.6个氨基酸残基上升一圈，氨基酸残基的侧链伸向螺旋的外侧。α-螺旋的稳定依靠上下肽之间所形成的氢键维系。 2、β-折叠：
β-折叠为蛋白质的二级结构类型之一。在β-折叠中，每个肽单元以Cα为旋转点，依次折叠成锯齿状结构，氨基酸残基侧链交替的位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段的锯齿状结构可平行排列，其走向可相同，亦可相反。 3、结构域：
分子量大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密的区域，并各行其功能，称为结构域。结构域是三级结构层次上的局部折叠区。 4、肽单元：
在多肽分子中肽键的6个原子（Cα1、C、O、N、H、Cα2）位于同一平面上，被称为肽单元。
5、变构效应：
蛋白质空间构象的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白，常有四级结构。以血红蛋白为例，一个氧分子与一个血红素辅基结合，引起亚基构象变化，进而引进相邻亚基结构变化，更易于与氧结合。 6、glutathione（谷胱甘肽）：
（1）由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。（2）半胱氨酸的巯基是该三肽的功能基团，他是体内重要的还原剂，以保护体内蛋白质或酶分子等中的巯基免遭氧化。 7、肽键：
一个氨基酸的α-羟基和另一个氨基酸的α-氨基进行脱水缩合反应，生成的酰胺键称为肽键。肽键键长为0.132nm，具有一定程度的双键性质。参与形成肽键的6个原子位于同一平面，即肽单元。 8、分子伴侣：
分子伴侣是一类帮主新生多肽链正确折叠的蛋白质。它可逆的与未折叠肽段的疏水部分结合后松开，如此重复进行可以防止发生错误的聚集，从而使肽链正确折叠。分子伴侣对蛋白质分子中二硫键的正确形成起重要作用。 9、蛋白质的等电点：
在某一pH值溶液中，蛋白质分子解离成的正电荷和负电荷数目相等，其静电荷为零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。 填空题
1、α-螺旋的主链绕 中心轴 做有规律的螺旋式上升，走向为 顺时针 方向，即所谓的 右手 螺旋。
2、蛋白质空间构象的正确形成，除 一级结构 为决定因素外，还需一类称为 分子伴侣 的蛋白质参与。
3、蛋白质可以与某些实际作用产生颜色反应，可用作蛋白质的 定性 和 定量 分析。常用的颜色反应有 茚三酮反应 和 双缩脲反应 。
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4、由于肽单位上的 α碳原子 所连的两个单键的 自由旋转度 ，决定了两个相邻肽单元平面的相对空间位置。 5、蛋白质颗粒在电场中的移动，移动的速率主要取决于 蛋白质的表面电荷量 和 蛋白质颗粒分子量 ，这种分离蛋白质的方法叫做 电泳 。
6、蛋白质为两性电解质，大多数在酸性溶液中带 正 电荷，在碱性溶液中带 负 电荷，当蛋白质的静电荷为 零 时，此时溶液的pH称为 （该蛋白质的）等电点 。 7、蛋白质变性主要是其 空间结构 遭到破坏，而其 一级结构 仍可完好无损。
8、组成人体蛋白质的氨基酸均属于 L-α-氨基酸 ，除 甘氨酸 外。它是蛋人体白质的基本组成单位，共 20 种。
9、血红蛋白是含有 血红素 辅基的蛋白质，其中的 Fe2+(亚铁离子) 离子可结合1分子O2. 10、谷胱甘肽的第一个肽键由 谷氨酸 的羧基与 半胱氨酸 的氨基组成，其主要功能基团 巯基 。（蛋白质的一级结构是指从N-端至C-端的氨基酸排列顺序，所以答案不是半胱氨酸与甘氨酸） 11、蛋白质的二级结构是指 某一肽段中主链骨架原子（?） 的相对空间位置，并 不包括 氨基酸残基侧链的构象。
12、用凝胶过滤分离蛋白质，分子量较小的蛋白质在柱子中滞留的时间 较长 ，因此最先流出凝胶柱的蛋白质其分子量 最大 。
13、体内含有三中含硫的氨基酸，他们是 甲硫氨酸 、 半胱氨酸 和 蛋氨酸 。 14、体内有生物活性的蛋白质至少具备 三级 结构，有的还有 四级 结构。 简答题
1、举例说明蛋白质一级结构、空间构象与功能之间的关系。 答：（1）蛋白质的一级结构是高级结构的基础。有相似的一级结构的蛋白质，其空间构象和功能也有相似之处。
（2）如垂体前叶分泌的肾上腺皮质激素（ACTH）的第4至第10个氨基酸残基与促黑激素（α-MSH,β-MSH）有相同序列，因此ACTH有较弱的促黑激素作用。
（3）又如广泛存在于生物体的细胞色素C，在相近的物种间，其一级结构越相似，空间构象和功能也越相似。在物种上，猕猴和人类很接近，二者的细胞色素C只相差一个氨基酸残基，所以空间构象和功能也极其相似。 2、举例说明蛋白质的变构效应。 答：（1）当配体与蛋白质亚基结合时引起亚基的构象变化，从而改变蛋白质的生物活性，此种现象称为蛋白质的变构效应；
（2）变构效应也可发生于亚基之间，即当一个亚基构象的改变引起相邻的另一个亚基的构象和功能的变化。
（3）例如一个氧分子与血红蛋白（Hb）分子中的一个亚基结合后，导致其构象变化，进一步影响第二个亚基的构象变化，是之更易与氧分子结合，依次使四个亚基均发生构象改变而与氧分子结合，起到运输氧的作用。
3、什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？各有何结构特征？ 答：（1）蛋白质的二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布，不包括侧链构象。
（2）它主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲四种。
（3）在α-螺旋中，多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈。氨基酸的侧链伸向螺旋外侧，每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基上的氧形成氢键，以维持α-螺旋的稳定。
（4）在β-折叠结构中，多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链交错位于锯齿状结
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构的上下方。两条以上肽链或一条肽链的不同肽段平行排列，方向可相同亦可相反。平行结构间的亚氨基氢和羟基氧可形成肽键，维持β-折叠构象的稳定。
（5）球状蛋白质分子中，肽链主链常出现180度回折，回折部分称β-转角，通常有4个氨基酸残基组成，第二个残基常为脯氨酸。
（6）无规卷曲是肽链中没有确定规律的结构。
4、蛋白质的基本促成单位是什么？其结构特征是什么？ 答：（1）蛋白质的基本组成单位是氨基酸，除甘氨酸外均为L-α-氨基酸。
（2）所谓L-α-氨基酸，即在α-碳原子上连有一个氨基、一个羟基、一个氢原子和一个侧链基团。每个氨基酸的侧链基团各不相同，是其表现为不同性质的结构特征。 5、何为肽键和肽链及蛋白质的一级结构？ 答：（1）一个氨基酸的α-羟基和另一个氨基酸的α-氨基进行脱水缩合反应，生成的酰胺键称为肽键。（肽键具有双键性质。）
（2）由许多氨基酸通过肽键而形成长链，称为肽链。肽链有两端，游离α-氨基的一端称为N-末端，游离α-羧基的一端称为C-末端。
（3）蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序，它主要的化学键为肽键。 6、为何蛋白质的含氮量能表示蛋白质的相对含量？实验室中又是如何依据此原理计算蛋白质含量的？ 答：（1）各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%。由于蛋白质是体内的主要含氮物，因此测定生物样品的含氮量就可以推算出蛋白质的大致含量。
（2）每克样品含氮克数*6.25*100=100g样品中蛋白质含量（g%） 7、举例说明蛋白质的四级结构。 答：（1）蛋白质四级结构是指蛋白质分子中具有完整三级结构的各亚基在空间排布中的相对位置。
（2）例如血红蛋白，它是由1个α亚基和一个β亚基组成一个单体，两个单体呈对角线排列，形成特定的空间位置关系。四个亚基间有8个非共价键，维系四级结构的稳定性。8、什么是蛋白质变性？变性与沉淀有什么关系？ 答：（1）在某些理化因素下，蛋白质的空间构象受到破坏，其理化性质改变且生物活性丧失，即蛋白质变性。
（2）蛋白质变性后疏水侧链暴露，肽链可相互缠绕而聚集，分子量变大，易从溶液中析出，即发生蛋白质沉淀。
（3）因此蛋白质变性易于沉淀，但沉淀时并不一定都发生了变性，如蛋白质的盐析。
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第二章 核酸的结构与功能
名词解释
1、脱氧核苷酸：
脱氧核苷与磷酸通过酯键结合即构成脱氧核苷酸，它们是构成DNA的基本结构单位，包括dAMP（腺嘌呤脱氧核苷酸）、dGMP（鸟嘌呤脱氧核苷酸）、dTMP（胸腺嘧啶脱氧核苷酸）、dCMP（胞嘧啶脱氧核苷酸）。 2、TφC环：
TφC环是tRNA的茎环结构的一部分，因含有假尿嘧啶（φ）而命名。 3、三联体遗传密码：
mRNA分子上从5’至3’方向，由AUG（起始密码子）开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上的某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码。 4、内含子：
真核细胞中，hnRNA剪接前基因的非编码部分，是阻断基因的线性表达的核苷酸序列。在mRNA的成熟过程中，内含子被剪切掉，是的外显子连接在一起，形成成熟的mRNA。 5、 反密码环：
反密码换位于tRNA三叶草形二级结构的下方，中间的3个碱基称为反密码子，与mTNA上相应的三联体密码可形成碱基互补。不同的tRNA有不同的饭密码子，蛋白质生物合成时，靠反密码子来辨认mRNA上相应的三联体密码，将氨基酸正确地安放在合成的肽链上。 6、碱基互补：
在DNA双联机构中，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。由于碱基结构不同造成了其形成氢键的能力不同，因此产生了固有的配对方式：即腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（A=T）；鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键（G≡C）。 7、核小体：
核小体是染色质的基本组成单位，由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子共有五种，分别是H1、H2A、H2B、H3和H4。各2分子的后四者共同构成了核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成核小体。 8、开放阅读框（ORF）：
从mRNA5’端起始密码子AUG到3’端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码可连续排列编码一个蛋白质的多肽链。 9、genome（基因组）：一个生物体的全部遗传信息，即DNA的全部核苷酸序列。
10、不均一核RNA：核内合成mRNA的初级产物，分子大小不均一，被称为不均一核RNA。 填空题
1、双螺旋结构稳定的维系横向靠 配对碱基之间的氢键 ，纵向靠 疏水性碱基堆积力 维持。 2、 含氮碱基 和核糖或脱氧核糖通过 糖苷键 形成核苷。
3、在DNA双螺旋结构中，由磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋的 外侧 ，碱基位于 内侧 。 4、脱氧核苷酸或核苷酸连接时总是由 上一位（脱氧）核苷酸的3’-羟基 和 下一位（脱氧）核苷酸的5’位磷酸 形成3’，5’-磷酸二酯键。
5、经过转录后加工，真核生物mRNA的5’-端由 m7GpppN（7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷）构成帽子结构，3’-端则加上 poly（A）-tail（多聚腺苷酸尾或称多聚A尾）。 6、tRNA均具有 三叶草形 二级结构和 倒L形 的共同三级结构。
7、DNA双螺旋结构呈反向平行是由于 核苷酸连接的方向性 和 碱基间氢键形成的限制 。
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简答题
1、细胞内有哪几类主要的RNA？其主要功能是什么？ 答：（1）不均一核RNA（hnRNA）——成熟mRNA的前体
（2）信使RNA（mRNA）——合成蛋白质的模板 （3）转运RNA（tRNA）——转运氨基酸
（4）核糖体RNA（rRNA）——核糖体的组成部分
（5）核内小RNA（snRNA）——参与hnRNA的剪接和转运 （6）核仁小RNA（snoRNA）——rRNA的加工和修饰
（7）胞质小RNA（scRNA）——蛋白质网定位合成的信号识别体的组成部分
2、已知人类细胞基因组的大小约30亿bp，试计算一个二倍体细胞中DNA的总长度；这么长的DNA分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的？ 答：（1）已知双螺旋结构中10bp（bp，碱基对数目）的长度为3.4nm（3.4*10-9m），30亿
（）
（30*108）bp长度为30*3.4*10-9*108=1.04m。二倍体，即有全部DNA含两套完整基因组，则长度为计算结果的二倍2.04约2米。
（2）在真核细胞内，DNA以非常致密的形式存在于细胞核中，在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现，在细胞分裂期形成染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的，是DNA的超级结构形式。
（3）染色体的基本单位是核小体。核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子构成核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA（约60bp）和组蛋白H1构成的链接区连接起来形成串珠样结构。在此基础上，核小体又可进一步旋转折叠，经过中空状螺线管、超螺线管，最后压缩成染色单体。
3、简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。 答：（1）DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构；DNA双链之间形成了互补碱基对；疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定。
（2）DNA的双螺旋结构为其成为生物遗传信息的载体提供了基础：高度稳定的双螺旋结构保证了生物体遗传的相对稳定，同时又为DNA的复制和转录提供了可靠模板；高度复杂的双螺旋结构又可以发生各种重组和突变，适应环境的变迁，为自然选择提供机会。 4、一种DNA分子含40%的腺嘌呤核苷酸，另一种DNA分子含30%的胞嘧啶核苷酸，请问哪一种DNA的Tm值高？为什么？ 答：（1）后者Tm值较高。
（2）Tm值为DNA热变性过程中，半数DNA分子解链时的温度，称解链温度（融解温度），与DNA的长短及碱基的GC含量相关，GC含量越高（氢键数目越多），Tm值越高。
（3）由题知前者GC占20%（A占40%→AT占80%）；后者GC占60%（C占30%→GC占60%），后者GC含量相对较高，因此后者Tm值较高。 5、简述真核生物mRNA的结构特点。 答：（1）大多数成熟的真核mRNA在5’-端以m7GpppN为分子的起始结构，称帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中，具有促进核糖体与mRAN的结合、加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性。
（2）在真核mRNA的3’-端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。随着mRNA存在的时间延续，这段多聚A尾会慢慢变短。因此认为该结构可能与mRNA从细胞核向细胞质的转位及mRNA的稳定性有关。
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