生化課后習(xí)題答案

1、一 緒論1生物化學(xué)研究的對象和內(nèi)容是什么？ 解答：生物化學(xué)主要研究:（1）生物機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能； （2）生物分子分解與合成及反應(yīng)過程中的能量變化； （3）生物遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)； （4）生物體新陳代謝的調(diào)節(jié)與控制。 2你已經(jīng)學(xué)過的課程中哪些內(nèi)容與生物化學(xué)有關(guān)。 提示：生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，注意從不同的角度，去理解并運(yùn)用生物化學(xué)的知識(shí)。 3說明生物分子的元素組成和分子組成有哪些相似的規(guī)侓。 解答：生物大分子在元素組成上有相似的規(guī)侓性。碳、氫、氧、氮、磷、硫等 6 種是 解答 蛋白質(zhì)、核酸、糖和脂的主要組成元素。碳原子具有特殊的成鍵性質(zhì)，即碳原子最外層的

2、4 個(gè)電子可使碳與自身形成共價(jià)單鍵、共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵，碳還可與氮、氧和氫原子形成共 價(jià)鍵。碳與被鍵合原子形成 4 個(gè)共價(jià)鍵的性質(zhì),使得碳骨架可形成線性、分支以及環(huán)狀的多O 種多性的化合物。特殊的成鍵性質(zhì)適應(yīng)了生物大分子多樣性的需要。氮、氧、硫、磷元素構(gòu)成了生物分子碳骨架上的氨基（NH2） 、羥基（OH） 、羰基（C） 、羧基（COOH） 、巰基（SH） 、磷酸基（PO4 ）等功能基團(tuán)。這些功能基團(tuán)因氮、硫和磷有著可變的氧化數(shù)及 氮和氧有著較強(qiáng)的電負(fù)性而與生命物質(zhì)的許多關(guān)鍵作用密切相關(guān)。 生物大分子在結(jié)構(gòu)上也有著共同的規(guī)律性。 生物大分子均由相同類型的構(gòu)件通過一 定的共價(jià)鍵聚合成鏈狀，其主鏈骨

3、架呈現(xiàn)周期性重復(fù)。構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)件是 20 種基本氨基 酸。氨基酸之間通過肽鍵相連。肽鏈具有方向性（N 端C 端）,蛋白質(zhì)主鏈骨架呈“肽單 位”重復(fù)；核酸的構(gòu)件是核苷酸,核苷酸通過 3, 5-磷酸二酯鍵相連，核酸鏈也具有方 向性(5、3 ),核酸的主鏈骨架呈“磷酸-核糖（或脫氧核糖） ”重復(fù)；構(gòu)成脂質(zhì)的構(gòu)件 是甘油、脂肪酸和膽堿，其非極性烴長鏈也是一種重復(fù)結(jié)構(gòu)；構(gòu)成多糖的構(gòu)件是單糖，單糖 間通過糖苷鍵相連，淀粉、纖維素、糖原的糖鏈骨架均呈葡萄糖基的重復(fù)。二 蛋白質(zhì)化學(xué)1用于測定蛋白質(zhì)多肽鏈 N 端、C 端的常用方法有哪些？基本原理是什么？ 解答： （1） N-末端測定法：常采用 2, 4 二硝

4、基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。 2, 4 二硝基氟苯(DNFB 或 FDNB)法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與 2, 4 二硝基氟苯 2, 4 DNFB） （ 反應(yīng) （Sanger 反應(yīng)） 生成 DNP多肽或 DNP蛋白質(zhì)。 ， 由于 DNFB 與氨基形成的鍵對酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定，因此 DNP多肽經(jīng)酸水解后，只有 N末端氨基 酸為黃色 DNP氨基酸衍生物，其余的都是游離氨基酸。 丹磺酰氯(DNS)法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與與丹磺酰氯（DNSCl）反應(yīng) 生成 DNS多肽或 DNS蛋白質(zhì)。 由于 DNS 與氨基形成的鍵對酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定， 因此 DNS多肽經(jīng)酸水解后，只有 N末

5、端氨基酸為強(qiáng)烈的熒光物質(zhì) DNS氨基酸，其余的都 是游離氨基酸。 苯異硫氰酸脂（PITC 或 Edman 降解）法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與異硫氰 酸苯酯（PITC）反應(yīng)（Edman 反應(yīng)） ，生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白質(zhì)。在酸性有機(jī)溶劑中 加熱時(shí)， N末端的 PTC氨基酸發(fā)生環(huán)化， 生成苯乙內(nèi)酰硫脲的衍生物并從肽鏈上掉下來， 除去 N末端氨基酸后剩下的肽鏈仍然是完整的。 氨肽酶法： 氨肽酶是一類肽鏈外切酶或叫外肽酶， 能從多肽鏈的 N 端逐個(gè)地向里切。 根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測出酶水解釋放的氨基酸種類和數(shù)量， 按反應(yīng)時(shí)間和殘基釋放量作動(dòng)力 學(xué)曲線，就能知道該蛋白質(zhì)的 N 端殘基序列。 （2）

6、C末端測定法：常采用肼解法、還原法、羧肽酶法。 肼解法：蛋白質(zhì)或多肽與無水肼加熱發(fā)生肼解，反應(yīng)中除 C 端氨基酸以游離形式存 在外，其他氨基酸都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氨基酸酰肼化物。 還原法： 肽鏈 C 端氨基酸可用硼氫化鋰還原成相應(yīng)的 氨基醇。 肽鏈完全水解后， 代表原來 C末端氨基酸的 氨基醇，可用層析法加以鑒別。 羧肽酶法：是一類肽鏈外切酶，專一的從肽鏈的 C末端開始逐個(gè)降解，釋放出游 離的氨基酸。被釋放的氨基酸數(shù)目與種類隨反應(yīng)時(shí)間的而變化。根據(jù)釋放的氨基酸量（摩爾 數(shù)）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，便可以知道該肽鏈的 C末端氨基酸序列。 2測得一種血紅蛋白含鐵 0.426%，計(jì)算其最低相對分子質(zhì)量。一種純酶

7、按質(zhì)量計(jì)算含 亮氨酸 1.65%和異亮氨酸 2.48%，問其最低相對分子質(zhì)量是多少？ 解答： （1）血紅蛋白：（最低相對分子質(zhì)量2 ） 酶 鐵的相對原子質(zhì)量 55.8 100 100 = 13 100 鐵的百分含量 0.426因?yàn)榱涟彼岷彤惲涟彼岬南鄬Ψ肿淤|(zhì)量相等，所以亮氨酸和異亮氨酸的殘基數(shù)之比為： 1.65%:2.48%=2:3，因此，該酶分子中至少含有 2 個(gè)亮氨酸，3 個(gè)異亮氨酸。 2 131.11100M r ( 最低) = 15900 1.65 3 131.11 100 M r ( 最低) = 15900 2.483指出下面 pH 條件下，各蛋白質(zhì)在電場中向哪個(gè)方向移動(dòng)，即正極，負(fù)

8、極，還是保 持原點(diǎn)？ （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）-脂蛋白（pI 5.8） ，在 pH 5.0 和 pH 9.0； 解答：（1）胃蛋白酶 pI 1.0環(huán)境 pH 5.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)； （2）血清清蛋白 pI 4.9環(huán)境 pH 6.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)； （3）-脂蛋白 pI 5.8環(huán)境 pH 5.0，帶正電荷，向負(fù)極移動(dòng)； -脂蛋白 pI 5.8環(huán)境 pH 9.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)。 4何謂蛋白質(zhì)的變性與沉淀？二者在本質(zhì)上有何區(qū)別？ 解答：蛋白質(zhì)變性的概念：天然蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響

9、后，使其失去原有的 生物活性，并伴隨著物理化學(xué)性質(zhì)的改變，這種作用稱為蛋白質(zhì)的變性。 變性的本質(zhì)：分子中各種次級(jí)鍵斷裂，使其空間構(gòu)象從緊密有序的狀態(tài)變成松散無序 的狀態(tài)，一級(jí)結(jié)構(gòu)不破壞。 蛋白質(zhì)變性后的表現(xiàn)：生物學(xué)活性消失； 理化性質(zhì)改變：溶解度下降，黏度增 加，紫外吸收增加，側(cè)鏈反應(yīng)增強(qiáng)，對酶的作用敏感，易被水解。 蛋白質(zhì)由于帶有電荷和水膜，因此在水溶液中形成穩(wěn)定的膠體。如果在蛋白質(zhì)溶液中 加入適當(dāng)?shù)脑噭?破壞了蛋白質(zhì)的水膜或中和了蛋白質(zhì)的電荷， 則蛋白質(zhì)膠體溶液就不穩(wěn)定 而出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。沉淀機(jī)理：破壞蛋白質(zhì)的水化膜，中和表面的凈電荷。 蛋白質(zhì)的沉淀可以分為兩類： （1）可逆的沉淀：蛋白質(zhì)

10、的結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著的變化，除去引起沉淀的因素，蛋白質(zhì)仍 能溶于原來的溶劑中，并保持天然性質(zhì)。如鹽析或低溫下的乙醇（或丙酮）短時(shí)間作用蛋白 質(zhì)。 （2）不可逆沉淀：蛋白質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，蛋白質(zhì)變性而沉淀，不再能溶 于原溶劑。如加熱引起蛋白質(zhì)沉淀，與重金屬或某些酸類的反應(yīng)都屬于此類。 蛋白質(zhì)變性后，有時(shí)由于維持溶液穩(wěn)定的條件仍然存在，并不析出。因此變性蛋白質(zhì) 并不一定都表現(xiàn)為沉淀，而沉淀的蛋白質(zhì)也未必都已經(jīng)變性。5下列試劑和酶常用于蛋白質(zhì)化學(xué)的研究中：CNBr，異硫氰酸苯酯，丹磺酰氯，脲， 6mol/L HCl -巰基乙醇，水合茚三酮，過甲酸，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，其中哪一個(gè)最 適合完成

11、以下各項(xiàng)任務(wù)？ （1）測定小肽的氨基酸序列。 （2）鑒定肽的氨基末端殘基。 （3）不含二硫鍵的蛋白質(zhì)的可逆變性。若有二硫鍵存在時(shí)還需加什么試劑？ （4）在芳香族氨基酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。 （5）在甲硫氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。 （6）在賴氨酸和精氨酸殘基側(cè)水解肽鍵。 解答： （1）異硫氰酸苯酯； （2）丹黃酰氯； （3）脲； -巰基乙醇還原二硫鍵； （4）胰 凝乳蛋白酶； （5）CNBr； （6）胰蛋白酶。 6由下列信息求八肽的序列。 （1）酸水解得 Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val。 （2）Sanger 試劑處理得 DNP-Ala。 （3）胰蛋白酶處理得 Ala，Arg

12、，Thr 和 Leu，Met，Phe，2Val。當(dāng)以 Sanger 試劑處 理時(shí)分別得到 DNP-Ala 和 DNP-Val。 （4）溴化氰處理得 Ala，Arg，高絲氨酸內(nèi)酯，Thr，2Val，和 Leu，Phe，當(dāng)用 Sanger 試劑處理時(shí)，分別得 DNP-Ala 和 DNP-Leu。 解答：由（2）推出 N 末端為 Ala；由（3）推出 Val 位于 N 端第四，Arg 為第三，而 Thr 為第二；溴化氰裂解，得出 N 端第六位是 Met，由于第七位是 Leu，所以 Phe 為第八； 由（4） ，第五為 Val。所以八肽為：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe

13、。 7一個(gè) 螺旋片段含有 180 個(gè)氨基酸殘基，該片段中有多少圈螺旋？計(jì)算該 -螺旋片 段的軸長。 解答：180/3.6=50 圈，500.54=27nm，該片段中含有 50 圈螺旋，其軸長為 27nm。 8 一種四肽與 FDNB 反應(yīng)后， 5.7mol/LHCl 水解得到 DNP-Val 及其他 3 種氨基酸； 用 當(dāng)這四肽用胰蛋白酶水解時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種碎片段；其中一片用 LiBH4（下標(biāo)）還原后再進(jìn)行酸水 解，水解液內(nèi)有氨基乙醇和一種在濃硫酸條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫（紅）色產(chǎn)物的氨基 酸。試問這四肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由哪幾種氨基酸組成的？ 解答： 用 證明 N 端為 Val。 （1）四肽與 FDNB

14、 反應(yīng)后， 5.7mol/LHCl 水解得到 DNP-Val， （2）LiBH4 還原后再水解，水解液中有氨基乙醇，證明肽的 C 端為 Gly。 （3）水解液中有在濃 H2SO4 條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫紅色產(chǎn)物的氨基酸，說明此 氨基酸為 Trp。說明 C 端為 GlyTrp （4）根據(jù)胰蛋白酶的專一性，得知 N 端片段為 ValArg（Lys），以（1）（2）（3） 、 、 結(jié)果可知道四肽的順序：NValArg（Lys）TrpGlyC。 9概述測定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的基本步驟。解答： （1）測定蛋白質(zhì)中氨基酸組成。 （2）蛋白質(zhì)的 N 端和 C 端的測定。 （3）應(yīng)用兩種或兩種以上不同的水解方

15、法將所要測定的蛋白質(zhì)肽鏈斷裂，各自得到一 系列大小不同的肽段。 （4）分離提純所產(chǎn)生的肽，并測定出它們的序列。 （5）從有重疊結(jié)構(gòu)的各個(gè)肽的序列中推斷出蛋白質(zhì)中全部氨基酸排列順序。 如果蛋白質(zhì)含有一條以上的肽鏈，則需先拆開成單個(gè)肽鏈再按上述原則確定其一級(jí)結(jié) 構(gòu)。 如是含二硫鍵的蛋白質(zhì)， 也必須在測定其氨基酸排列順序前， 拆開二硫鍵， 使肽鏈分開， 并確定二硫鍵的位置。拆開二硫鍵可用過甲酸氧化，使胱氨酸部分氧化成兩個(gè)半胱氨磺酸。三 核酸1 電泳分離四種核苷酸時(shí)，通常將緩沖液調(diào)到什么 pH？此時(shí)它們是向哪極移動(dòng)？移動(dòng)的快慢順序如何 將四種核苷酸吸附于陰離子交換柱上時(shí)， 應(yīng)將溶液調(diào)到什么 pH？ 如

16、果用逐漸降低 pH 的洗脫液對陰離子交換樹脂上的四種核苷酸進(jìn)行洗脫分離，其洗脫 順序如何？為什么？ 解答： 電泳分離 4 種核苷酸時(shí)應(yīng)取 pH3.5 的緩沖液，在該 pH 時(shí)，這 4 種單核苷酸 解答 之間所帶負(fù)電荷差異較大，它們都向正極移動(dòng)，但移動(dòng)的速度不同，依次為： UMPGMPAMPCMP； 應(yīng)取 pH8.0，這樣可使核苷酸帶較多負(fù)電荷，利于吸附于陰離 子交換樹脂柱。雖然 pH 11.4 時(shí)核苷酸帶有更多的負(fù)電荷，但 pH 過高對分離不利。 當(dāng)不 考慮樹脂的非極性吸附時(shí)，根據(jù)核苷酸負(fù)電荷的多少來決定洗脫速度，則洗脫順序?yàn)?CMPAMP GMP UMP，但實(shí)際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹

17、脂之間存在著非極性 吸附， 嘌呤堿基的非極性吸附是嘧啶堿基的 3 倍。 靜電吸附與非極性吸附共同作用的結(jié)果使 洗脫順序?yàn)椋篊MP AMP UMP GMP。 2為什么 DNA 不易被堿水解，而 RNA 容易被堿水解 解答：因?yàn)?RNA 的核糖上有 2-OH 基，在堿作用下形成 2,3-環(huán)磷酸酯，繼續(xù)水解產(chǎn)生 解答 2-核苷酸和 3-核苷酸。DNA 的脫氧核糖上無 2-OH 基，不能形成堿水解的中間產(chǎn)物，故對 堿有一定抗性。 3一個(gè)雙螺旋 DNA 分子中有一條鏈的成分A = 0.30，G = 0.24， 請推測這一條 鏈上的T和C的情況。 互補(bǔ)鏈的A，G，T和C的情況。 解答： 解答 T + C

18、= 10.300.24 = 0.46； T = 0.30，C = 0.24，A + G = 0.46。 4對雙鏈 DNA 而言， 若一條鏈中(A + G)/(T + C)= 0.7，則互補(bǔ)鏈中和整個(gè) DNA 分 子中(A+G)/(T+C)分別等于多少？ 若一條鏈中(A + T)/(G + C)= 0.7，則互補(bǔ)鏈中和整個(gè) DNA 分子中(A + T)/(G + C)分別等于多少 ？ 解答： 設(shè) DNA 的兩條鏈分別為 和 則： A= T，T= A，G= C，C= G，因 解答 為：(A+ G)/（T+ C）= (T+ C)/（A+ G）= 0.7， 所以互補(bǔ)鏈中（A+ G）/（T+ C） =

19、1/0.7 =1.43；在整個(gè) DNA 分子中，因?yàn)?A = T， G = C，所以，A + G = T + C，（A + G） /（T + C）= 1； 假設(shè)同（1），則 A+ T= T+ A，G+ C= C+ G，所以，（A+ T）/ （G+ C） （A+ T）（G+ C） 0.7 ； = / = 在整個(gè) DNA 分子中， + T+ A+ T）（G+C+ （A / G+C）= 2（A+ T）/2（G+C）= 0.7 5T7 噬菌體 DNA(雙鏈 B-DNA)的相對分子質(zhì)量為 2.5107，計(jì)算 DNA 鏈的長度(設(shè)核苷酸對的平均相對分子質(zhì)量為 640)。 解答：0.34 （2.5107/6

20、40）= 1.3 104nm = 13m。6如果人體有 1014 個(gè)細(xì)胞，每個(gè)體細(xì)胞的 DNA 含量為 6.4 109 個(gè)堿基對。試計(jì)算人 體 DNA 的總長度是多少？是太陽地球之間距離(2.2 109 km)的多少倍？已知雙鏈 DNA 每 1000 個(gè)核苷酸重 1 10-18g，求人體 DNA 的總質(zhì)量。 解答：每個(gè)體細(xì)胞的 DNA 的總長度為：6.4 109 0.34nm = 2.176 109 nm = 2.176m， 解答 人體內(nèi)所有體細(xì)胞的 DNA 的總長度為：2.176m1014 = 2.1761011km，這個(gè)長度與太陽地 球之間距離 （2.2109 km） 相比為： 2.176

21、 1011/2.2 109 = 99 倍， 每個(gè)核苷酸重 1 10-18g/1000 = 10-21g，所以，總 DNA 6.4 1023 10-21 = 6.4 102 = 640g。 7 有一個(gè) X 噬菌體突變體的 DNA 長度是 15m， 而正常 X 噬菌體 DNA 的長度為 17m， 計(jì)算突變體 DNA 中丟失掉多少堿基對？ 解答： 解答 （1715） 103/0.34 = 5.88 103bp 8概述超螺旋 DNA 的生物學(xué)意義。 解答： 解答 超螺旋 DNA 比松弛型 DNA 更緊密，使 DNA 分子的體積更小，得以包裝 在細(xì)胞內(nèi)； 超螺旋會(huì)影響雙螺旋分子的解旋能力,從而影響到 D

22、NA 與其他分子之間的相 互作用； 超螺旋有利于 DNA 的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制及表達(dá)調(diào)控。 9為什么自然界的超螺旋 DNA 多為負(fù)超螺旋？ 解答：環(huán)狀 DNA 自身雙螺旋的過度旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)不足都會(huì)導(dǎo)致超螺旋，這是因?yàn)槌菪?解答 將使分子能夠釋放由于自身旋轉(zhuǎn)帶來的應(yīng)力。 雙螺旋過度旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致正超螺旋， 而旋轉(zhuǎn)不足將 導(dǎo)致負(fù)超螺旋。雖然兩種超螺旋都能釋放應(yīng)力，但是負(fù)超螺旋時(shí)，如果發(fā)生 DNA 解鏈（即氫 鏈斷開，部分雙螺旋分開）就能進(jìn)一步釋放應(yīng)力，而 DNA 轉(zhuǎn)錄和復(fù)制需要解鏈。因此自然界 環(huán)狀 DNA 采取負(fù)超螺旋，這可以通過拓?fù)洚悩?gòu)酶的操作實(shí)現(xiàn)。 10真核生物基因組和原核生物基因組各有哪些特點(diǎn)解答： 解

23、答 不同點(diǎn): 真核生物 DNA 含量高，堿基對總數(shù)可達(dá) 10，且與組蛋白穩(wěn)定結(jié)合形成染色體，具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。原核生物 DNA 含量低，不含組蛋白，稱為類核體，只有 一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。 真核生物有多個(gè)呈線形的染色體； 原核生物只有一條環(huán)形染色體。 真 核生物 DNA 中含有大量重復(fù)序列，原核生物細(xì)胞中無重復(fù)序列。 真核生物中為蛋白質(zhì)編 碼的大多數(shù)基因都含有內(nèi)含子(有斷裂基因)；原核生物中不含內(nèi)含子。 真核生物的 RNA 是細(xì)胞核內(nèi)合成的， 它必須運(yùn)輸穿過核膜到細(xì)胞質(zhì)才能翻譯， 這樣嚴(yán)格的空間間隔在原核生 物內(nèi)是不存在的。 原核生物功能上密切相關(guān)的基因相互靠近，形成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，稱操 縱子，真核生物

24、不存在操縱子。 病毒基因組中普遍存在重疊基因，但近年發(fā)現(xiàn)這種情況 在真核生物也不少見。相同點(diǎn):都是由相同種類的核苷酸構(gòu)成的的雙螺旋結(jié)構(gòu)，均是遺傳信 息的載體，均含有多個(gè)基因。 11如何看待 RNA 功能的多樣性它的核心作用是什么解答：RNA 的功能主要有: 控制蛋白質(zhì)合成； 作用于 RNA 轉(zhuǎn)錄后加工與修飾； 解答 參與細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)； 生物催化與其他細(xì)胞持家功能；遺傳信息的加工；可能是 生物進(jìn)化時(shí)比蛋白質(zhì)和 DNA 更早出現(xiàn)的生物大分子。 其核心作用是既可以作為信息分子又可 以作為功能分子發(fā)揮作用。 12什么是 DNA 變性？DNA 變性后理化性質(zhì)有何變化？ 解答：DNA 雙鏈轉(zhuǎn)化成單鏈的過

25、程稱變性。 解答 引起 DNA 變性的因素很多，如高溫、 超聲波、 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑和某些化學(xué)試劑（如尿素，酰胺)等都能引起變性。 DNA 變性后的理 化性質(zhì)變化主要有： 天然 DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解鏈變成單鏈的無規(guī)則線團(tuán)，生物學(xué)活 性喪失； 天然的線型 DNA 分子直徑與長度之比可達(dá) 110，其水溶液具有很大的黏度。 變性后，發(fā)生了螺旋-線團(tuán)轉(zhuǎn)變，黏度顯著降低； 在氯化銫溶液中進(jìn)行密度梯度離心，變 性后的 DNA 浮力密度大大增加，故沉降系數(shù) S 增加； DNA 變性后，堿基的有序堆積被破 壞，堿基被暴露出來，因此，紫外吸收值明顯增加，產(chǎn)生所謂增色效應(yīng)。 DNA 分子具旋 光性，旋光

26、方向?yàn)橛倚?。由?DNA 分子的高度不對稱性，因此旋光性很強(qiáng)，其a = 150。 當(dāng) DNA 分子變性時(shí)，比旋光值就大大下降。 13哪些因素影響 Tm 值的大?。?解答：影響 Tm 的因素主要有： G-C 對含量。G-C 對含 3 個(gè)氫鍵，A-T 對含 2 個(gè)氫鍵， 解答 故 G-C 對相對含量愈高，Tm 亦越高（圖 3-29） 。在 0.15mol/L NaCl,0.015mol/L 檸檬酸鈉溶 液(1SSC)中，經(jīng)驗(yàn)公式為： （G+C）% =（Tm - 69.3） 2.44。 溶液的離子強(qiáng)度。離子強(qiáng) 度較低的介質(zhì)中，Tm 較低。在純水中，DNA 在室溫下即可變性。分子生物學(xué)研究工作中需核

27、酸變性時(shí)，常采用離子強(qiáng)度較低的溶液。 溶液的 pH。高 pH 下，堿基廣泛去質(zhì)子而喪失 形成氫鍵的有力，pH 大于 11.3 時(shí)，DNA 完全變性。pH 低于 5.0 時(shí)，DNA 易脫嘌呤，對單鏈 DNA 進(jìn)行電泳時(shí)，常在凝膠中加入 NaOH 以維持變性關(guān)態(tài)。 變性劑。甲酰胺、尿素、甲醛 等可破壞氫鍵，妨礙堿堆積，使 Tm 下降。對單鏈 DNA 進(jìn)行電泳時(shí)，常使用上述變性劑。14哪些因素影響 DNA 復(fù)性的速度？ 解答：影響復(fù)性速度的因素主要有： 復(fù)性的溫度，復(fù)性時(shí)單鏈隨機(jī)碰撞，不能形成 解答 堿基配對或只形成局部堿基配對時(shí)， 在較高的溫度下兩鏈重又分離， 經(jīng)過多次試探性碰撞才 能形成正確的互

28、補(bǔ)區(qū)。所以，核酸復(fù)性時(shí)溫度不宜過低，Tm-25是較合適的復(fù)性溫度。 單鏈片段的濃度，單鏈片段濃度越高，隨機(jī)碰撞的頻率越高，復(fù)性速度越快。 單鏈片段 的長度，單鏈片段越大，擴(kuò)散速度越慢，鏈間錯(cuò)配的概率也越高。因面復(fù)性速度也越慢，即 DNA 的核苷酸對數(shù)越多，復(fù)性的速度越慢，若以 C0 為單鏈的初始濃度，t 為復(fù)性的時(shí)間，復(fù) 性達(dá)一半時(shí)的 C0t 值稱 C0t1/2，該數(shù)值越小，復(fù)性的速度越快。 單鏈片段的復(fù)雜度，在片 段大小相似的情況下，片段內(nèi)重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)越多，或者說復(fù)雜度越小，越容易形成互 補(bǔ)區(qū)，復(fù)性的速度就越快。真核生物 DNA 的重復(fù)序列就是復(fù)生動(dòng)力學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)的，DNA 的 復(fù)雜度

29、越小，復(fù)性速度越快。15概述分子雜交的概念和應(yīng)用領(lǐng)域。 解答：在退火條件下，不同來源的 DNA 互補(bǔ)區(qū)形成雙鏈，或 DNA 單鏈和 RNA 單鏈的互 解答 補(bǔ)區(qū)形成 DNA-RNA 雜合雙鏈的過程稱分子雜交。 通常對天然或人工合成的 DNA 或 RNA 片段進(jìn) 行放射性同位素或熒光標(biāo)記，做成探針，經(jīng)雜交后，檢測放射性同位素或熒光物質(zhì)的位置， 尋找與探針有互補(bǔ)關(guān)系的 DNA 或 RNA。直接用探針與菌落或組織細(xì)胞中的核酸雜交，因未改 變核酸所在的位置，稱原位雜交技術(shù)。將核酸直接點(diǎn)在膜上，再與探針雜交稱點(diǎn)雜交，使用 狹縫點(diǎn)樣器時(shí)，稱狹縫印跡雜交。該技術(shù)主要用于分析基因拷貝數(shù)和轉(zhuǎn)錄水平的變化，亦可

30、用于檢測病原微生物和生物制品中的核酸污染狀況。雜交技術(shù)較廣泛的應(yīng)用是將樣品 DNA 切割成大小不等的片段，經(jīng)凝膠電泳分離后，用雜交技術(shù)尋找與探針互補(bǔ)的 DNA 片段。由于 凝膠機(jī)械強(qiáng)度差，不適合于雜交過程中較高溫度和較長時(shí)間的處理，Southern 提出一種方 法，將電泳分離的 DNA 片段從凝膠轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)哪ぃㄈ缦跛崂w維素膜或尼龍膜）上，在進(jìn)行 雜交操作，稱 Southern 印跡法，或 Southern 雜交技術(shù)。隨后，Alwine 等提出將電泳分離 后的變性 RNA 吸印到適當(dāng)?shù)哪ど显龠M(jìn)行分子雜交的技術(shù)，被戲稱為 Northern 印跡法，或 Northern 雜交。分子雜交廣泛用于測定

31、基因拷貝數(shù)、基因定位、確定生物的遺傳進(jìn)化關(guān)系 等。Southern 雜交和 Northern 雜交還可用于研究基因變異，基因重排，DNA 多態(tài)性分析和 疾病診斷。雜交技術(shù)和 PCR 技術(shù)的結(jié)合，使檢出含量極少的 DNA 成為可能。促進(jìn)了雜交技術(shù) 在分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。DNA 芯片技術(shù)也是以核酸的分子雜交為基礎(chǔ)的。 16概述核酸序列測定的方法和應(yīng)用領(lǐng)域。 解答：DNA 的序列測定目前多采用 Sanger 提出的鏈終止法，和 Gilbert 提出的化學(xué)法。 解答 其中鏈終止法經(jīng)不斷改進(jìn)，使用日益廣泛。鏈終止法測序的技術(shù)基礎(chǔ)主要有： 用凝膠電 泳分離 DNA 單鏈片段時(shí)，小片段移動(dòng)，大片

32、段移動(dòng)慢，用適當(dāng)?shù)姆椒煞蛛x分子大小僅差一 個(gè)核苷酸的 DNA 片段。 用合適的聚合酶可以在試管內(nèi)合成單鏈 DNA 模板的互補(bǔ)鏈。反應(yīng) 體系中除單鏈模板外， 還應(yīng)包括合適的引物， 種脫氧核苷三磷酸和若干種適量的無機(jī)離子。 4 如果在 4 個(gè)試管中分別進(jìn)行合成反應(yīng)， 每個(gè)試管的反應(yīng)體系能在一種核苷酸處隨機(jī)中斷鏈的 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為-CCATCGTTGA-，在 A 處隨機(jī)中斷鏈的合成，可得到-CCA 和-CCATCGTA 兩種片段，在 G 處中斷合成可得到-CCATCG 和-CCATCGTTG 兩種片段。在 C 和 T 處中斷又可以得到相應(yīng)的 2 套

33、片段。用同位素或熒光物 質(zhì)標(biāo)記這 4 套新合成的鏈，在凝膠中置于 4 個(gè)泳道中電泳，檢測這 4 套片段的位置，即可直 接讀出核苷酸的序列。 在特定堿基處中斷新鏈合成最有效的辦法，是在上述 4 個(gè)試管中按 一定比例分別加入一種相應(yīng)的 2,3-雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP） ，由于 ddNTP 的 3位無-OH， 不可能形成磷酸二酯鍵，故合成自然中斷。如上述在 A 處中斷的試管內(nèi)，既有 dATP，又有 少量的 ddATP，新合成的-CCA 鏈中的 A 如果是 ddAMP,則鏈的合成中斷，如果是 dAMP，則鏈 仍可延伸。因此，鏈中有幾個(gè) A，就能得到幾種大小不等的以 A 為末端的片段。如果用放射

34、性同位素標(biāo)記新合成的鏈， 4 個(gè)試管中新合成的鏈在凝膠的 4 個(gè)泳道電泳后， 則 經(jīng)放射自顯影可檢測帶子的位置，由帶子的位置可以直接讀出核苷酸的序列。采用 T7 測序酶時(shí)，一次 可讀出 400 多個(gè)核苷酸的序列。 近年采用 4 種射波長不同的熒光物質(zhì)分別標(biāo)記 4 種不同的雙 脫氧核苷酸，終止反應(yīng)后 4 管反應(yīng)物可在同一泳道電泳，用激光掃描收集電泳信號(hào)，經(jīng)計(jì)算 機(jī)處理 可將序列直接打印出來。采用毛細(xì)管電泳法測序時(shí)，這種技術(shù)一次可測定 700 個(gè)左 右核苷酸的序列，一臺(tái)儀器可以有幾十根毛細(xì)管同時(shí)進(jìn)行測序，且電泳時(shí)間大大縮短，自動(dòng) 測序技術(shù)的進(jìn)步加快了核酸測序的步伐， 現(xiàn)已完成了包括人類在內(nèi)的幾十個(gè)

35、物種的基因組測 序。 RNA 序列測定最早采用的是類似蛋白質(zhì)序列測定的片段重疊法，Holley 用此法測定酵 母丙氨酸 tRNA 序列耗時(shí)達(dá)數(shù)年之久。隨后發(fā)展了與 DNA 測序類似的直讀法，但仍不如 DNA 測序容易，因此，常將 RNA 反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ) DNA（cDNA） ，測定 cDNA 序列后推斷 RNA 的序列， 目前 16S rRNA 1 542 b 的全序列測定，23S rRNA 2 904 b 的全序列測定，噬菌體 MS2 RNA 3 569 b 的全序列測定均已完成。四 糖類的結(jié)構(gòu)與功能1書寫 -D-吡喃葡萄糖，L- (-)葡萄糖， -D- (+)吡喃葡萄糖的結(jié)構(gòu)式，并說明 D、

36、L；+、-； 、 各符號(hào)代表的意義。 解答：書寫單糖的結(jié)構(gòu)常用 D、L；d 或(+)、l 或(-)； 、 表示。D-、L-是人為規(guī) 解答 定的單糖的構(gòu)型。是以 D-、L-甘油醛為參照物,以距醛基最遠(yuǎn)的不對稱碳原子為準(zhǔn), 羥基在 左面的為 L 構(gòu)型, 羥基在右的為 D 構(gòu)型。單糖由于具有不對稱碳原子,可使平面偏振光的偏 振面發(fā)生一定角度的旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)稱為旋光性。其旋轉(zhuǎn)角度稱為旋光度,偏振面向左旋轉(zhuǎn) 稱為左旋,向右則稱為右旋。d 或(+)表示單糖的右旋光性,l 或(-)表示單糖的左旋光性。 2寫出下列糖的結(jié)構(gòu)式： -D-葡萄糖-1-磷酸，2-脫氧- -D-呋喃核糖， -D-呋喃 果糖，D-甘油醛

37、-3-磷酸，蔗糖，葡萄糖醛酸。 解答：略。 3已知某雙糖能使本尼地(Benedict)試劑中的 Cu2+氧化成 Cu2O 的磚紅色沉淀,用 -葡 糖糖苷酶可將其水解為兩分子 -D-吡喃葡糖糖,將此雙糖甲基化后再水解將得到 2,3,4,6-四 氧甲基-D-吡喃葡糖糖和 1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖,試寫出此雙糖的名稱和結(jié)構(gòu)式。 蔗糖雙糖能使本尼地(Benedict)試劑中的 Cu2+氧化成 Cu2O 的磚紅色沉淀,說明該雙 解答： 糖具還原性，含有半縮醛羥基。用葡糖苷酶可將其水解為兩分子-D-吡喃葡糖, 說明 該雙糖是由-糖苷鍵構(gòu)成的。將此雙糖甲基化后再水解將得到 2,3,4,6-四

38、氧甲基-D-吡喃葡 糖糖和 1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖, 糖基上只有自由羥基才能被甲基化，說明-葡糖(1 4)葡糖構(gòu)成的為纖維二糖。 4根據(jù)下列單糖和單糖衍生物的結(jié)構(gòu)：CH2 OH 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 C C C OH OH HCH2OHCH2OHCH2OHCH2OH(A)(B)(C)(D)(1)寫出其構(gòu)型(D 或 L)和名稱；(2)指出它們能否還原本尼地試劑；(3) 指出哪些能發(fā)生

39、成苷反應(yīng)。解答：(1) 構(gòu)型是以 D-,L-甘油醛為參照物,以距醛基最遠(yuǎn)的不對稱碳原子為準(zhǔn), 羥基 解答 在左面的為 L 構(gòu)型, 羥基在右的為 D 構(gòu)型。A、B、C 為 D 構(gòu)型，D 為 L 構(gòu)型。 (2) B、C、D 均有醛基具還原性，可還原本尼地試劑。A 為酮糖，無還原性。 (3) 單糖的半縮醛上羥基與非糖物質(zhì)(醇、酚等)的羥基形成的縮醛結(jié)構(gòu)稱為糖苷, B,C,D 均能發(fā)生成苷反應(yīng)。 5透明質(zhì)酸是細(xì)胞基質(zhì)的主要成分，是一種黏性的多糖,分子量可達(dá) 100000，由兩單 糖衍生物的重復(fù)單位構(gòu)成,請指出該重復(fù)單位中兩組分的結(jié)構(gòu)名稱和糖苷鍵的結(jié)構(gòu)類型。解答：透明質(zhì)酸的兩個(gè)重復(fù)單位是由D葡萄糖醛酸和

40、 N-乙酰氨基葡萄糖通過 解答 -1,3 糖苷鍵連接而成。 6纖維素和淀粉都是由 14 糖苷鍵連接的 D葡萄糖聚合物，相對分子質(zhì)量也相當(dāng)， 但它們在物理性質(zhì)上有很大的不同， 請問是什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成它們在物理性質(zhì)上的如此差別 解釋它們各自性質(zhì)的生物學(xué)優(yōu)點(diǎn)。 解答：淀粉是葡萄糖聚合物，既有1，4 糖苷鍵，也有1，6 糖苷鍵，為多分支 解答 結(jié)構(gòu)。直鏈淀粉分子的空間構(gòu)象是卷曲成螺旋形的,每一回轉(zhuǎn)為 6 個(gè)葡萄糖基,淀粉在水溶 液中混懸時(shí)就形成這種螺旋圈。支鏈淀粉分子中除有-(1,4)糖苷鍵的糖鏈外,還有 -(1,6)糖苷鍵連接的分支處,每一分支平均約含 2030 個(gè)葡萄糖基,各分支也都是卷曲成螺 旋

41、。螺旋構(gòu)象是碘顯色反應(yīng)的必要條件。碘分子進(jìn)入淀粉螺旋圈內(nèi)，糖游離羥基成為電子 供體，碘分子成為電子受體，形成淀粉碘絡(luò)合物，呈現(xiàn)顏色。其顏色與糖鏈的長度有關(guān)。 當(dāng)鏈長小于 6 個(gè)葡萄糖基時(shí),不能形成一個(gè)螺旋圈,因而不能呈色。當(dāng)平均長度為 20 個(gè)葡萄 糖基時(shí)呈紅色,紅糊精、無色糊精也因而得名。大于 60 個(gè)葡萄糖基的直鏈淀粉呈藍(lán)色。支 鏈淀粉相對分子質(zhì)量雖大，但分支單位的長度只有 2030 個(gè)葡萄糖基,故與碘反應(yīng)呈紫紅 色。纖維素雖然也是由 D-吡喃葡萄糖基構(gòu)成，但它是以-(1,4)糖苷鍵連接的一種沒有分 支的線性分子，它不卷曲成螺旋。纖維素分子的鏈與鏈間，能以眾多氫鍵像麻繩樣擰在一 起，構(gòu)成堅(jiān)

42、硬的不溶于水的纖維狀高分子（也稱纖維素微晶束），構(gòu)成植物的細(xì)胞壁。人 和哺乳動(dòng)物體內(nèi)沒有纖維素酶(cellulase),因此不能將纖維素水解成葡萄糖。雖然纖維素 不能作為人類的營養(yǎng)物,但人類食品中必須含纖維素。因?yàn)樗梢源龠M(jìn)胃腸蠕動(dòng)、促進(jìn)消化 和排便。 7說明下列糖所含單糖的種類、糖苷鍵的類型及有無還原性 （1）纖維二糖 （2）麥芽糖（3）龍膽二糖（4）海藻糖（5）蔗糖（6）乳糖解答：（1）纖維二糖含葡萄糖，1，4 糖苷鍵，有還原性。 解答 （2）麥芽糖含葡萄糖，1，4 糖苷鍵，有還原性。 （3）龍 膽二糖含葡萄糖，1，6 糖苷鍵，有還原性。 （4）海藻糖含葡萄糖，1，1 糖苷鍵， 無還原性。

43、 （5）蔗糖含葡萄糖和果糖，1，2 糖苷鍵，無還原性。 （6）乳糖含葡萄糖和半乳糖，1，4 糖苷鍵，有還原性。 8人的紅細(xì)胞質(zhì)膜上結(jié)合著一個(gè)寡糖鏈,對細(xì)胞的識(shí)別起重要作用。被稱為抗原決定基 團(tuán)。根據(jù)不同的抗原組合,人的血型主要分為 A 型、B 型、AB 型和 O 型 4 類。不同血型的 血液互相混合將發(fā)生凝血,危及生命。紅細(xì)胞 N Ac Glc 1, 4Gal 1, 2 Fuc 1, 3X 已知 4 種血型的差異僅在 X 位組成成分的不同。請指出不同血型（A 型、B 型、AB 型、 O 型）X 位的糖基名稱。 解答：A 型 X 位是 N-乙酰氨基-D-半乳糖； 解答 B 型 X 位是-D-半乳

44、糖； AB 型 X 位蒹有 A 型和 B 型的糖； O 型 X 位是空的。 9請寫出下列結(jié)構(gòu)式： (1) L巖藻糖 (3) N乙酰氨基D葡萄糖 解答：略。 10隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，生命的奧秘正在逐漸被揭示。大量的研究已表明，各 種錯(cuò)綜復(fù)雜的生命現(xiàn)象的產(chǎn)生和疾病的形成過程均與糖蛋白的糖鏈有關(guān)。請閱讀相關(guān)資料， 列舉你感興趣的糖的生物學(xué)功能。 解答：略。 解答 (2)D半乳糖 (4) N乙酰氨基D半乳糖胺五 脂類化合物和生物膜1簡述脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物學(xué)作用。 解答：(1)脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：脂質(zhì)是生物體內(nèi)一大類不溶于水而易溶于非極性有機(jī)溶劑的 有機(jī)化合物， 大多數(shù)脂質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇形成

45、的酯及其衍生物。 脂肪酸多為 4 碳以 上的長鏈一元羧酸，醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級(jí)一元醇和固醇。脂質(zhì)的元素組成主要為 碳、氫、氧，此外還有氮、磷、硫等。 (2)脂質(zhì)的生物學(xué)作用：脂質(zhì)具有許多重要的生物功能。脂肪是生物體貯存能量的主要形 式， 脂肪酸是生物體的重要代謝燃料， 生物體表面的脂質(zhì)有防止機(jī)械損傷和防止熱量散發(fā)的 作用。磷脂、糖脂、固醇等是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，它們作為細(xì)胞表面的組成成分與細(xì)胞 的識(shí)別、 物種的特異性以及組織免疫性等有密切的關(guān)系。 有些脂質(zhì) （如萜類化合物和固醇等） 還具有重要生物活性，具有維生素、激素等生物功能。脂質(zhì)在生物體中還常以共價(jià)鍵或通過 次級(jí)鍵與其他生物分子

46、結(jié)合形成各種復(fù)合物，如糖脂、脂蛋白等重要的生物大分子物質(zhì)。 2概述脂肪酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 解答：(1)脂肪酸的結(jié)構(gòu)：脂肪酸分子為一條長的烴鏈（“尾”）和一個(gè)末端羧基（“頭”） 解答 組成的羧酸。烴鏈以線性為主，分枝或環(huán)狀的為數(shù)甚少。根據(jù)烴鏈?zhǔn)欠耧柡停蓪⒅舅岱?為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。 (2)脂肪酸的性質(zhì)： 脂肪酸的物理性質(zhì)取決于脂肪酸烴鏈的長度和不飽和程度。烴鏈越長，非極性越強(qiáng)， 溶解度也就越低。 脂肪酸的熔點(diǎn)也受脂肪酸烴鏈的長度和不飽和程度的影響。_ 脂肪酸中的雙鍵極易被強(qiáng)氧化劑， H2O2、 如 超氧陰離子自由基 O 2 ） 羥自由基 OH） （ 、 （等所氧化， 因此含不飽和脂肪酸

47、豐富的生物膜容易發(fā)生脂質(zhì)過氧化作用， 從而繼發(fā)引起膜蛋 白氧化，嚴(yán)重影響膜的結(jié)構(gòu)和功能。 脂肪酸鹽屬于極性脂質(zhì)，具有親水基（電離的羧基）和疏水基（長的烴鏈），是典型 的兩親性化合物，屬于離子型去污劑。 必需脂肪酸中的亞油酸和亞麻酸可直接從植物食物中獲得，花生四烯酸則可由亞油酸 在體內(nèi)轉(zhuǎn)變而來。它們是前列腺素、血栓噁烷和白三烯等生物活性物質(zhì)的前體。 3概述磷脂、糖脂和固醇類的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物學(xué)作用解答： 解答 . 磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂兩類，它們主要參與細(xì)胞膜系統(tǒng)的組成，少量存在于其 他部位。 (1)甘油磷脂的結(jié)構(gòu)：甘油磷脂是由 sn-甘油-3-磷酸衍生而來，分子中甘油的兩個(gè)醇羥基 與脂肪酸成

48、酯，第三個(gè)醇羥基與磷酸成酯或磷酸再與其他含羥基的物質(zhì)(如膽堿、乙醇胺、 絲氨酸等醇類衍生物)結(jié)合成酯。 (2)甘油磷脂的理化性質(zhì)： 物理性質(zhì)：甘油磷脂脂雙分子層結(jié)構(gòu)在水中處于熱力學(xué)的穩(wěn)定狀態(tài)，構(gòu)成生物膜的結(jié) 構(gòu)基本特征之一 化學(xué)性質(zhì)：a. 水解作用：在弱堿溶液中，甘油磷脂水解產(chǎn)生脂肪酸的金屬鹽。如果用 強(qiáng)堿水解，甘油磷脂水解生成脂肪酸鹽、醇（XOH）和磷酸甘油。b. 氧化作用：與三酰 甘油相似， 甘油磷脂中所含的不飽和脂肪酸在空氣中能被氧化生成過氧化物， 最終形成黑色 過氧化物的聚合物。c. 酶解作用：甘油磷脂可被各種磷脂酶（PLA）專一水解。 (3)鞘磷脂即鞘氨醇磷脂，在高等動(dòng)物的腦髓鞘和紅

49、細(xì)胞膜中特別豐富，也存在于許多植 物種子中。鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)磷脂酰乙醇胺）組成。 . 糖脂是指糖基通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接的化合物。 糖脂可分為鞘糖脂、 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)鞘糖脂是神經(jīng)酰胺的 1 位羥基被糖基化形成的糖苷化合物。依據(jù)糖基是否含有唾液 酸或硫酸基成分，鞘糖脂又可分為中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。 中性鞘糖脂：又稱腦苷脂，是由神經(jīng)酰胺的 C1 上的羥基與一單糖分子（半乳糖、葡 萄糖等）以糖苷鍵結(jié)合而成，不含唾液酸成分。中性鞘糖脂一般為白色粉狀物，不溶于水、 乙醚，溶于熱乙醇、熱丙酮、吡啶及苯等，性

50、質(zhì)穩(wěn)定，不被皂化。它們不僅是血型抗原，而 且與組織和器官的特異性，細(xì)胞之間的識(shí)別有關(guān)。 酸性鞘糖脂：糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂稱為酸性鞘糖脂。糖基部分含有 唾液酸的鞘糖脂常稱神經(jīng)節(jié)苷脂， 是最復(fù)雜的一類甘油鞘脂， 由神經(jīng)酰胺與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的寡糖 結(jié)合而成，是大腦灰質(zhì)細(xì)胞膜的組分之一，也存在于脾、腎及其他器官中。 (2)甘油糖脂是糖基二酰甘油， 它是二酰甘油分子 sn-3 位上的羥基與糖基以糖苷鍵連接 而成。 甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。 植物的葉綠體和微生物的質(zhì)膜含有大量的甘油 糖脂。它可能在神經(jīng)髓鞘形成中起作用。 . 固醇類也稱甾類，所有固醇類化合物都是以環(huán)戊烷多氫菲為核心結(jié)構(gòu)，因

51、羥基的 構(gòu)型不同，可有 及 兩型。 膽固醇(也稱膽甾醇)是一種重要的甾醇類物質(zhì)，一種環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。是動(dòng)物 組織中含量最豐富的固醇類化合物，有游離型和酯型兩種形式。存在于一切動(dòng)物細(xì)胞中，以 腦、神經(jīng)組織及腎上腺中含量特別豐富，其次為肝、腎、脾和皮膚及脂肪組織。4生物膜由哪些脂質(zhì)化合物組成的？各有何理化性質(zhì)？ 解答：組成生物膜的脂質(zhì)主要包括磷脂、固醇及糖脂。 解答 （1）磷脂： 甘油磷脂，是生物膜的主要成分。是由 sn-甘油-3-磷酸分子中甘油的兩個(gè)醇羥基與脂 肪酸成酯，第三個(gè)醇羥基與磷酸成酯或磷酸再與其他含羥基的物質(zhì)(如膽堿、乙醇胺、絲氨 酸等醇類衍生物)結(jié)合成酯。 物理性質(zhì)：純的甘油磷

52、脂是白色蠟狀固體，大多溶于含少量水的非極性溶劑中。用氯仿 甲醇混合溶劑很容易將甘油磷脂從組織中提取出來。 這類化合物又稱為兩性脂質(zhì)或稱極性 脂質(zhì)，具有極性頭和非極性尾兩個(gè)部分。 化學(xué)性質(zhì)： a.水解作用： 在弱堿溶液中， 甘油磷脂水解產(chǎn)生脂肪酸的金屬鹽。 強(qiáng)堿水解， 生成脂肪酸鹽、醇（XOH）和磷酸甘油。b.氧化作用：甘油磷脂中所含的不飽和脂肪酸 在空氣中能被氧化生成過氧化物，最終形成黑色過氧化物的聚合物。c.酶解作用：甘油磷 脂可被各種磷脂酶（PLA）專一水解。 鞘磷脂（SM） ：鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)為磷脂酰乙醇胺）組成。 鞘磷脂為白色晶體，性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于丙酮和乙醚，而

53、溶于熱乙醇中，具兩性解離性質(zhì)。 （2）固醇：高等植物的固醇主要為谷甾醇和豆甾醇。動(dòng)物細(xì)胞膜的固醇最多的是膽固 醇。 膽固醇分子的一端有一極性頭部基團(tuán)羥基因而親水， 分子的另一端具有羥鏈及固醇的環(huán) 狀結(jié)構(gòu)而疏水。因此固醇與磷脂類化合物相似也屬于兩性分子。 物理性質(zhì)：膽固醇為白色斜方晶體，無味、無臭，熔點(diǎn)為 148.5，高度真空條件下能 被蒸餾。膽固醇不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、苯、丙酮、熱乙醇、醋酸乙酯及膽汁酸鹽溶 液中。介電常數(shù)高，不導(dǎo)電。 化學(xué)性質(zhì)：膽固醇 C3 上的羥基易與高級(jí)脂肪酸(如軟脂酸、硬脂酸及油酸等)結(jié)合形成 膽固醇酯。 膽固醇的雙鍵可與氫、 溴、 碘等發(fā)生加成反應(yīng)。 膽固醇可被

54、氧化成一系列衍生物。 膽固醇易與毛地黃糖苷結(jié)合而沉淀， 這一特性可以用于膽固醇的定量測定。 膽固醇的氯仿溶 液與醋酸酐和濃硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生藍(lán)綠色(LiebermannBurchard 反應(yīng))。 （3）糖脂：是指糖基通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接的化合物。鞘糖脂和甘油 糖脂是膜脂的主要成分。 鞘糖脂： 依據(jù)糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分， 鞘糖脂又可分為中性鞘糖脂和酸性 鞘糖脂。中性鞘糖脂，是非極性的。鞘糖脂的疏水尾部伸入膜的脂雙層，極性糖基露在細(xì)胞 表面，它們不僅是血型抗原，而且與組織和器官的特異性，細(xì)胞之間的識(shí)別有關(guān)。中性鞘糖 脂一般為白色粉狀物，不溶于水、乙醚溶于熱乙醇、熱丙酮、吡啶及苯

55、等，性質(zhì)穩(wěn)定，不 被皂化。酸性鞘糖脂，糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖 脂常稱神經(jīng)節(jié)苷脂，不溶于乙醚、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 位上的羥基與糖基以糖苷鍵連接而成。 甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。 植物的葉綠體和微生物的質(zhì)膜含有大量的甘 油糖脂。在哺乳動(dòng)物組織中也檢測出了半乳糖基甘油酯，可能在神經(jīng)髓鞘形成中起作用。 5何為必需脂肪酸？哺乳動(dòng)物體內(nèi)所需的必需脂肪酸都有哪些？ 解答：哺乳動(dòng)物體內(nèi)能夠自身合成飽和及單不飽和脂肪酸，但不能合成機(jī)體必需的亞油 解答 酸、亞麻酸和花生四烯酸等多不飽和脂肪

56、酸。我們將這些機(jī)體生長必需的而自身不能合成， 必須由膳食提供的脂肪酸稱為必需脂肪酸。 6何為生物膜？主要組成是什么？各有何作用？ 解答：任何細(xì)胞都以一層薄膜將其內(nèi)容物與環(huán)境分開，這層薄膜稱為細(xì)胞的質(zhì)膜。此外 解答 大多數(shù)細(xì)胞中還有許多內(nèi)膜系統(tǒng)， 它們組成具有各種特定功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器如細(xì)胞 核、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、高爾基體、過氧化酶體等，在植物細(xì)胞中還有葉綠體。所有 這些膜雖然組分和功能不同，但在電鏡下卻表現(xiàn)出大體相同的形態(tài)、厚度 69nm 的 3 片層 結(jié)構(gòu)。這樣細(xì)胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng)稱為“生物膜” 。 （1） 膜脂：其中磷脂、糖脂、固醇等脂質(zhì)物質(zhì)都屬于兩性分子。當(dāng)磷脂分散于水相時(shí)

57、， 分子的疏水尾部傾向于聚集在一起，避開水相，而親水頭部暴露在水相，形成具有雙分子層 結(jié)構(gòu)的封閉囊泡，通稱為脂質(zhì)體。脂質(zhì)體的形成將細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境分開。膜脂不但是構(gòu)成生物 膜的重要物質(zhì)。而且與細(xì)胞識(shí)別、種的特異性、組織免疫性等有密切的關(guān)系。 （2） 膜蛋白：對物質(zhì)代謝（酶蛋白） 、物質(zhì)傳送、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、信息的接受與傳遞、支持 與保護(hù)均有重要意義。7一些藥物必須在進(jìn)入活細(xì)胞后才能發(fā)揮藥效，但它們中大多是帶電荷或有極性的， 因此不能靠被動(dòng)擴(kuò)散跨膜。 人們發(fā)現(xiàn)利用脂質(zhì)體運(yùn)輸某些藥物進(jìn)入細(xì)胞是很有效的辦法， 試 解釋脂質(zhì)體是如何發(fā)揮作用的。 解答：脂質(zhì)體是脂雙層膜組成的封閉的、內(nèi)部有空間的囊泡。離子和極性水溶性分子（包括 解答 許多藥物）被包裹在脂質(zhì)體的水溶性的內(nèi)部空間，負(fù)載有藥物的脂質(zhì)體可以通過血液運(yùn)輸， 然后與細(xì)胞的質(zhì)膜相融合將藥物釋放入細(xì)胞內(nèi)部。六 酶1作為生物催化劑，酶最重要的特點(diǎn)是什么？ 解答：作為生物催化劑，酶最重要的特點(diǎn)是具有很高的催化效率以及高度專一性。 2酶分為哪幾大類？每一大類酶催化的化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？請指出以下幾種酶分 別屬于哪一大類酶： 1 磷酸葡糖異構(gòu)酶（phosphoglu