课程名称:生物化学
教师所属教学院部:3044am永利集团 教师姓名:张婷
一、 教材、参考书及网络教学资源
1.教材:《生物化学简明教程》张丽萍.北京:高等教育出版社.2015年.第五版.
2.参考书:《简明生物化学》王玮.北京:科学出版社.2012年.第一版.
《生物化学原理[》.张洪渊.北京:科学出版社.2011年.
《生物化学》王希成. 北京:清华大学出版社.2010年.第三版..
3.网络教学资源(课程网址):http://course.jcut.edu.cn/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=270
二、重点难点章节及重点难点基本内容
静态生化中的重点章节为核酸、蛋白质及酶的结构与功能,动态生化的重点为糖、脂和蛋白质的代谢途径,机能生化的重点就是DNA复制、转录和蛋白质的翻译过程。在蛋白质的结构与功能部分,蛋白质一级序列的推断为难点,在酶的结构与功能部分,酶的抑制作用、酶的活性与比活力的计算为难点,在动态生化部分,糖的有氧分解途径为重中之重,同时也要掌握三大物质是如何相互转化的,在遗传信息的传递过程中,要求以原核生物为例,能够解释复制、转录和翻译的事件。
三、导读基本要求
1.学生自学笔记要求:
(1)DNA双螺旋结构特点、tRNA二级结构特点及每一部分的功能、核酸的性质
(2)氨基酸的种类、氨基酸的等电点性质、蛋白质的结构、蛋白质一级结构序列推断题、蛋白质的性质
(3)酶的抑制作用类型及特点、酶的米氏方程、酶的活力和比活力计算
(4)糖的无氧分解、有氧分解、磷酸戊糖途径、糖异生
(5)脂肪酸的β-氧化、脂肪酸的生物合成
(6)氨基酸的脱氨基作用、尿酸循环
(7)DNA复制所需的酶或蛋白质及其功能、复制的基本过程、转录的基本过程、核糖体的结构、核糖体的活性部位、翻译的过程。
学生就以上列出的章节内容作自学笔记,自学笔记达到的基本字数要求,学生在所用教材、参考书阅读要有标注、批注等,要求审核重考资格时有据可查。
2. 辅导答疑安排:
辅导答疑时间为每周二上午和每周四上午,地点A2208。
四、作业题(不少于60大题)
1、DNA热变性有何特点?Tm值表示什么?
2、简述DNA双螺旋的结构特点。
3、将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA与RNA的水解产物有何不同?
4、简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。
5、一个单链DNA与一个单链RNA分子量相同,你如何将它们区分开?
6、有一个DNA双螺旋分子,其分子量为3×107Da,求:分子的长度?分子含有多少螺旋?分子的体积是多少?(脱氧核苷酸残基对的平均分子量为618Da)
7.在pH7.0,0.165mol/L NaCl条件下,测得某一DNA样品的Tm为89.3℃。求出四种碱基百分组成。
8.一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30,[G] = 0.24,① 请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。② 互补链的[A],[G],[T]和[C]的情况。
9.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(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。
10.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―地球之间距离(2.2×109 km)的多少倍?已知双链DNA每1000个核苷酸重1×10-18g,求人体DNA的总质量。
11.有一个X噬菌体突变体的DNA长度是15μm,而正常X噬菌体DNA的长度为17μm,计算突变体DNA中丢失掉多少碱基对?
12.什么是等电点?氨基酸在等电点时具备怎样的特点?
13.什么是蛋白质的一级结构?为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构?
14.什么是蛋白质的空间结构?举例说明蛋白质的空间结构与其生物功能的关系。
15.蛋白质的α—螺旋结构有何特点?
16.蛋白质的β—折叠结构有何特点?
17.举例说明蛋白质的一级结构与其功能之间的关系。
18.什么是蛋白质的变性作用?蛋白质变性后哪些性质会发生改变?
19.什么是蛋白质的凝固,蛋白质的沉淀、变性与凝固间有何关系?
20.蛋白质有哪些重要功能?
21.何谓蛋白质的变性与沉淀?二者在本质上有何区别?
22一个α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α-螺旋片段的轴长。
23.某蛋白质多肽链有一些区段为α-螺旋构象,另一些区段为反平行式β-折叠构象,该蛋白质分子量为240KDa,多肽外形总长为5.06×10-5cm,计算多肽链中α-螺旋构象占分子长度的百分之多少?(每个氨基酸残基平均分子量为120Da)
24.测得一种血红蛋白含铁0.426%,计算其最低相对分子质量。
25.一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量是多少?
26.计算一个含有78个氨基酸残基的多肽,若呈α-螺旋状态,其长度为多少,若呈β-折叠结构长度为多少?
27.下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中:CNBr、异硫氰酸苯酯、丹磺酰氯、脲、6mol/L HCl、β-巯基乙醇、水合茚三酮、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,并适当解释。
(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;如有二硫键存在时还需加什么试剂?
(4)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。
(5)在甲硫氨酸残基羧基侧水解肽键。
(6)在赖氨酸或精氨酸残基羧基侧水解肽键。
28.指出下面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,并解释原因?
(1)胃蛋白酶(pI 1.0),在pH 5.0;
(2)血清清蛋白(pI 4.9),在pH 6.0;
(3)α-脂蛋白(pI 5.8),在pH 5.0和pH 9.0;
29.由下列信息求八肽的序列。
(1)酸水解得Ala、Arg、Leu、Met、Phe、Thr、2分子Val。
(2)Sanger试剂处理得DNP-Ala。
(3)胰蛋白酶处理得Ala、Arg、Thr和Leu、Met、Phe、2分子Val。当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala和DNP-Val。
(4)溴化氰处理得Ala、Arg、高丝氨酸内酯、Thr、2分子Val和Leu、Phe,当用Sanger试剂处理时,分别得DNP-Ala和DNP-Leu。
30.当一种四肽与DNFB反应后,用5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val及其他3种氨基酸;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还原后再进行酸水解,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应产生紫(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?
31.球状蛋白质在pH7的水溶液中折叠成一定空间构象。
(1)Val、Pro、Phe、Asp、Lys、Ile和His中哪些氨基酸侧链位于分子内部?哪些氨基酸侧链位于分子外部?
(2)Ser、Thr、Asn和Gln虽然是极性氨基酸,但它们常常位于球状蛋白质分子内部,为什么?
32.有一个七肽,经分析它的氨基酸组成是:Lys、Gly、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。(1)此肽未经糜蛋白酶处理时,与DNFB反应不产生α-DNP-AA。(2)经糜蛋白酶作用后,此肽断裂成两个肽段,其氨基酸组成分别为Ala、Tyr、Ser和Gly、Phe、Lys、Arg。这两个肽段分别与DNFB反应,可分别产生DNP-Ser和DNP-Lys。(3)此肽与胰蛋白酶反应,同样能生成两个肽段,它们的氨基酸组成分别是Arg、Gly和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。试问此七肽的一级结构是怎样的?
33.有一个A肽:经酸解分析得知由Lys、His、Asp、2分子Glu、Ala以及Val、Tyr和两个NH3分子组成。(1)当A肽与DNFB试剂反应后,得DNP-Asp;当用羧肽酶处理后得到游离缬氨酸。(2)如果将A肽用胰蛋白酶降解时,得到二种肽,其中一种(Lys、Asp、Glu、Ala、Tyr)在pH6.4时,净电荷为零;另一种(His、Glu以及Val)可给出DNP-His,在pH6.4时带正电荷。(3)此外,A肽用糜蛋白酶降解时,也得到二种肽,其中一种(Asp、Ala、Tyr)在pH6.4时呈中性,另一种(Lys、His、2分子Glu及Val)在pH6.4时,带正电荷。问A肽的氨基酸顺序如何?
34.某肽经CNBr水解得到3个肽段,这3个肽段的结构分别是:Asn-Trp-Gly-Met、Gly-Ala-Leu、Ala-Arg-Tyr-Asn-Met;用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到3个肽段,其中一个为四肽;用6M盐酸水解此四肽只得到2个Asn和1个Met,问此肽的氨基酸序列如何?
35.从一稀有真菌中分离出一种8肽,经分析由如下氨基酸组成:Lys 2分子、Asp、Tyr、Phe、Gly、Ser和Ala各1分子。(1)该肽与DNFB反应,随即用酸水解,可得到DNP-Ala;(2)该肽用胰蛋白酶降解可得到分别由Lys、Ala、Ser和Gly、Phe、Lys组成的两个三肽及一个二肽;(3)用胰凝乳蛋白酶处理该肽,可释放出游离的Asp和一个由Lys、Ser、Phe和Ala组成的四肽及一个三肽。这个三肽与DNFB反应并水解,释放出DNP-Gly。请确定这个8肽的氨基酸顺序。
36.多聚赖氨酸(poly-Lys)在pH7时呈无规则线团,在pH10时则呈α-螺旋;同样,多聚谷氨酸(polu-Glu)在pH7时呈无规则线团,在pH4时则呈α-螺旋;请分析原因。
37.什么是诱导契合学说,该学说如何解释酶的专一性?
38.什么是酶原激活,酶原激活对生物体而言有什么意义?
39.酶作为生物催化剂有怎样的特点?
40.什么是酶的活性中心,酶的活性中心与必需基团可以等同吗?
41.什么是酶的抑制作用,根据抑制剂与酶结合的牢固程度可将抑制作用分为那两种类型?
42.什么是酶的可逆抑制,可逆抑制又可分为哪些类型?
43.什么是Km值,Km值有何意义?
44.什么是酶活力和比活力?
45.什么是全酶,全酶的组成成分各有何作用?
46.什么是激活剂,激活剂可由哪些物质来充当,激活剂使用时应注意哪些问题?、47.称取25mg蛋白酶配成25mL溶液,取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg,另取0.1mL溶液测酶活力,结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸,假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量,请计算
(1)酶溶液的蛋白浓度及比活。
(2)每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。
48.(1)对于一个遵循米氏动力学的酶而言,当[S]=Km时,若V=35μmol/min,Vmax是多少μmol/min?
(2)当[S]=2×10 -5mo/L,V=40μmol/min,这个酶的Km是多少?
49.某酶制剂2mL内含脂肪10mg,糖20mg,蛋白质25mg,其酶活力与市售酶商品(每克含2000酶活力单位)10mg相当,问此酶制剂的比活力是多少?
50.当[S]=0.5Km;[S]=4Km;[S]=9Km;[S]=99Km时计算V占Vmax的百分比。
51.某一个酶的Km=24×10-4mol/L,当[S]=0.05mol/L时测得V=128μmol/L·min,计算出底物浓度为10-4mol/L时的速度。
52.简述丙酮酸脱氢酶系的构成。
53.简述糖酵解产生的NADH在无氧和有氧条件下的去路。
54.糖酵解途径有何生理意义?
55..三羧酸循环有什么重大意义?
56.磷酸戊糖途径有什么意义?
57.1分子葡萄糖转化成2分子丙酮酸在无氧条件下产生多少分子ATP?
58.1分子乙酰CoA经TCA循环能产生多少分子ATP?
59.1分子乳酸彻底氧化分解产生多少分子ATP?
60.1分子磷酸二羟丙酮彻底氧化分解产生多少ATP?
61.1分子丙酮酸彻底氧化分解产生多少ATP?
62.为什么说TCA循环是糖、脂、蛋白质三类物质代谢的最终途径?
63.为什么说TCA循环是糖、脂、蛋白质三类物质代谢的桥梁?
64.俗话说:糖吃多了容易长胖。请你用你所学知识给予理论分析。
65.试分析说明葡萄糖至丙酮酸的代谢途径,在有氧与无氧条件下有何主要区别?
66.何为糖异生作用,它具有怎样的生理意义?
67.激烈运动后人们会感到肌肉酸痛,几天后酸痛感会消失.利用生化机制解释该现象。
68.我们可以说糖异生就是糖酵解的简单逆行吗,为什么?
69.为什么说6-磷酸葡萄糖是各个代谢途径的交叉点?
70.测得某甘油三酯的皂化值为200,碘值为60,求:
(1)甘油三酯的平均相对分子质量(2)甘油三酯分子中平均有多少个双键?
(KOH分子量为56,碘的相对原子量为126.9)
71.1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成可生成多少mol ATP?假设在外生成NADH都通过磷酸甘油穿梭进入线粒体。
72.什么是脂肪酸的β-氧化,它由几步构成?
73.简述饱和脂肪酸分解代谢的主要步骤。
74.按下述几方面,比较软脂酸β-氧化和合成的差异:
(1)进行部位;
(2)酰基载体;
(3)所需辅酶
(4)能量的产生或消耗状态
(5)合成或降解的方向
(6)酶系统
75.简述中心法则。
76.简述DNA复制时所需的酶或蛋白质及其作用。
77.简述原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶有何不同?
78.以原核生物为例,简述RNA转录的过程?
79.简述原核生物3种翻译起始因子的功能。
80.核糖体上有哪些活性中心?
81.遗传密码子有何特点?
82.什么是释放因子,原核生物的释放因子有哪些?