9、DNA、RNA、脱氧核糖、A、G、C、T、U 10、M7G、polyA 三、判断题

×、×、＋、×、×、 ×、×、×、×、＋ ×、× 四、名词解释

DNA的增色效应：如DNA双螺旋结构发生解螺旋（如高温），使分子中碱基堆积程度下降，从而发生紫外吸光率增加。这种现象叫增色效应。

DNA的减色效应：在核酸的紫外吸收特征上，对于DNA而言，DNA分子的紫外吸光率小于形成该DNA分子的各单核苷酸的吸光率之和。这种现象叫减色效应。

核酸的变性：指核酸的双螺旋区的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂，分子量不变，一级结构不发生变化。

DNA的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋，这个过程叫DNA的复性。

分子杂交：两条来源不同但有核苷酸互补关系的DNA单链分子，或DNA单链分子与RNA分子，在去掉变性条件后互补的区段能够退火复性形成双链DNA分子和DNA/RNA异质分子。 五、问答题

1、双螺旋模型要点

① 两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴向右盘旋形成右手双螺旋；

② 双螺旋的骨架是由磷酸和脱氧核糖组成，位于外侧，碱基位于螺旋内侧，配对平行，与轴垂直； ③ 双螺旋平均直径为20?，螺距为34?，螺旋一周包含10个碱基对，相邻碱基距离为3.4?，之间旋转角度为36o；

④ 双螺旋结构上有两条螺形凹槽，大沟和小沟，对于DNA与Pro结合时的相互识别很重要，利于遗传信息的传递与表达。

⑤ 碱基按互补配对原则进行配对，A与T配对，之间形成两个氢键，C与G配对，之 间形成三个氢键。 2、因为17μm=17000nm

所以此核酸分子的碱基对数：17000/0.34=5×10000对

螺旋数：5×10000/10=5000圈

3、 4 、略

5、GATCAA TACCAT GTTAGA TGCGCA 6、DNA（A占32%）：T：32% G：18% C：18%

DNA（A占17%）：T：17% G：33% C：33%

来自温泉的细菌DNA的碱基组成为第二种（G=C=33%），因为G，C含量高，Tm值高，这种细菌能在温泉生存。

7、都是指DNA单链分子，或DNA单链分子与RNA分子，在一定条件下形成双链DNA分子和DNA/RNA异质分子。

解链温度Tm：通常把DNA的变性达到50%，即增色效应达到一半时的温度称为该DNA的解链温度。 8、7/14=1/2=3/6 8/12=2/3=4/6 4/12=1/3=2/6 第二个DNA片段的Tm值大些。

9、同源蛋白质是指来源不同的同一种蛋白质，他们具有基本相同的氨基酸序列，所以它们的基因具有相同的核苷酸序列。当将带有同源蛋白质基因的DNA片段，进行杂交时，形成杂交分子的机会就比较多。 10、（1）DNA互补链的碱基组成通常是很不相同的。例如，如果一条链是由poly（dA）组成（100%A），那么另一条链必须是poly（dT）组成（100%T）。但是，由于两条链是互补的，对每一条链来说，（A+T）的量必定是相等的，（G+C）的量也必定是相等的。

（2）（A+G）=（C+T）。互补性表明，一条链上的嘌呤碱基数（A或者G）必须与互补链上的嘧啶碱

33

基（T或者C）数相等。

11、虽然大多数RNA分子是单股的，但它们可通过自身的回折，在那些可以形成氢键的部位形成局部的双螺旋区。在这种双螺旋区内，碱基配对的规则是A与U、G与C。由于存在局部的双螺旋结构，因此，对专一于双股的核糖核酸酶的降解是敏感的。

12、因为核酸外切酶需要作为底物的DNA或RNA具有游离的3'末端和5'末端，而φX174DNA是单股环状分子，没有游离的3'末端和5'末端。

13、当变性时，环状DNA的组成单链仍连接在一起（假定没有链断裂），在复性中，它们能够彼此容易找到互补链；而完全分开的线性单链则要靠它们随机碰撞才能找到互补链。因此，前者比后者复性快。 14、在?螺旋中，一个残基上的羧基氧与旋转一圈后的第四个残基上的?氨基中的氮形

成氢键，在骨架原子间形成的氢键粗略地平行于该螺旋的轴，从骨架向外伸出的氨基酸侧链不参与螺旋内的氢键之形成，在双链DNA中糖-磷酸骨架不形成氢键，相反在相对的两条链中互补的碱基之间粗略地垂直于于螺旋轴心的方向上形成2个或3个氢键。

在?螺旋中，单独的氢键是很弱的，但是这些键的合力稳定了该螺旋结构。尤其是在一个蛋白质的疏水性的内部，这里水不能参与竞争形成氢键，情况更是如此。在DNA中氢键的主要作用是使每一条链作为另一条链的模板，尽管互补碱基之间的氢键帮助稳定这一螺旋结构，在疏水的内部碱基对之间的堆积对螺旋结构的稳定性作出更大的贡献。

15、（1）溶液A中的DNA将首先被完全变性，因为在20个碱基对螺旋中的堆积作用

力比在400个碱基对螺旋中的力小很多，在DNA双链的末端的DNA的碱基对只是部分堆积。在片段短的分子中这种“末端效应”更大。

（2）在溶液A中复性的速率更大。成核作用（第一个碱基对的形成）是一个限速步骤，

单链分子的数目越大，重新形成碱基对的机率就越大，因而在溶液A中的DNA（含有2M单链DNA）将比溶液B中的DNA（含有0.1M单链DNA）更快地复性。

第三章《酶与维生素》参考答案

一、选择题

a、d、b、a、c、 c、d、a、d、b、 b、d、a、b、c、 c、b、b、c、c c、c、b、b、e b、d、c、c、b c 二、填空题

1、酸碱催化、共价催化、邻近定向效应、张力和形变、微环境的影响 2、酶蛋白、辅因子 3、底物、选择、立体异构专一性、结构专一性 4、对氨基苯甲酸、竞争、二氢叶酸合成酶 5、影响酶和底物的基团解离、使酶变性 6、通过诱导契合过程来降低反应的活化能 7、C、A 8、[S]、[E]、pH、温度、激活剂、抑制剂 9、V=Vmax[S]/（Km+[S]） 10、结构专一性和立体异构专一性 11、1/[S]、1/V 三、判断题

×、+、×、+、×、 ×、＋、×、＋、＋、 ×、×、＋、×、×、 ×、＋、＋、×、＋、 ＋、×、×、＋、＋、 ＋、＋、＋、× 四、名词解释

酶：是生物活细胞所产生的以蛋白质为主要成分的生物催化剂。

或：酶是一类有活细胞产生的，具有高效催化活性和高度专一性的特殊蛋白质。 或：酶是一种高效能、高专一性、高度可变性的高分子有机催化剂。 酶的活性中心：酶分子中直接和底物结合，并和酶催化作用直接相关的部位。

或酶分子中与底物直接结合并使之转变出产物的小区。

别构酶（变构酶）：具有别构作用的酶。

酶活力：也称酶活性，指酶催化一定化学反应的能力，是酶特性的一大指标。

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酶的比活力：指每mg酶蛋白(制剂)所含的酶的活力单位数。 酶的转换数：每秒钟每个酶分子转换底物的μmol数。

同功酶：指能催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的结构、组成、功能却有所不同的一组酶。 五、问答及计算题

1、Km的意义

（1）物理意义：当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。单位：mol/L （2）Km对于酶促反应来说，它不代表某一步反应的物理常数。 （3）Km值是酶的特性常数，只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关。

（4）Km可近似表示酶与底物的亲和力。因为Km=（k2 + k3）/ k1，那么当k2 >> k3时，Km≈k2/ k1，此时：

A：如果k2 >> k1,Km很大，表示ES的解离大于形成，说明E与S亲和力弱； B：如果k2 << k1,Km很小，表示ES的形成大于解离，说明E与S亲和力强。 （5）在已知Km时，应用米式方程，可计算任意底物浓度时的反应速度，或任意反应 速度下的底物浓度。

（6）Km值可以帮助推断某一代谢反应的方向和途径。 2、33.3%Vmax 80%Vmax 90%Vmax 99%Vmax 3、因为：V=（Vmax×[S]）/（[S]＋Km）

128×10=（Vmax×0.05）/（0.05＋24×10） Vmax=134×10mol/L 当[S]=1×10mol/L时 V=（Vmax×[S]）/（[S]＋Km）

=（134×10×1×10）/（1×10＋24×10） =5.36×10mol/L.MIN =5.36μmol/L.min

4、活性中心的概念：酶分子中直接和底物结合，并和酶催化作用直接相关的部位。

或酶分子中与底物直接结合并使之转变出产物的小区。

酶活性中心包括底物结合部位和催化部位。

底物结合部位是指酶分子中能与底物结合的活性基团所在的部位，与酶促反应的底物特异性有关。 催化部位是指酶分子中使底物转变为产物的活性基团所在的部位，与酶促反应的类型有关。 别构部位是指效应物与酶分子结合的部位，两者结合后酶蛋白的构象发生变化，引起酶活性改变。 5、?锁钥学说

底物分子或底物分子的一部分象钥匙一样，专一地插入到酶的活性中心部位，使底物分子进行化学反应的部位与酶分子具催化功能的必需基团之间，在结构上具有紧密的互补关系。

缺陷：认为酶作用过程中，酶分子结构固定不变。不能解释酶的专一性的所有现象。例如如酶分子发生微小变化即不能催化。

?诱导契合学说

当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，构象发生有利于与底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补契合，进行反应。

X射线衍射实验结果支持这一假说。

6、同工酶：指能催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的结构、组成、功能却有所不同的一组酶。

如：乳酸脱氢酶有五种同工酶，分布在不同的组织和器官中，在不同的条件下，催化乳酸脱氢。在物质代谢中起调节作用，如在氨基酸的合成过程中，通常是几种氨基酸由同一起始物合成，合成反应的第一步都是共同的，由共同的酶催化，这种酶以及在分支途径起作用的酶常常存在着同工酶，他们受不同氨基酸的反馈调节。在生物的不同发育阶段，常有同工酶出现，这是基因表达的结果，适应不同发育阶段的需

-6-6

-4

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要。

7、酶溶解在纯水中，?不能为酶催化反应提供最适的pH环境，特别是当反应过程中，pH发生变化时，不能起缓冲作用；?在纯水中蛋白质容易变性；?酶在纯水溶液中缺乏必需的离子，且对温度变化敏感，所以对酶来说在纯水中容易失活。 8、1/Vmax=2.02×103 －1/Km=－0.485

Vmax=0.50×10-3 μmol/L/min Km=2.062mmol/L 9、解：?2ml中含N0.2mg根据x×16%=0.2

2ml酶液中蛋白质含量为：0.2×100/16mg

则1ml酶液中蛋白质含量为：0.2×100/16/2=0.625mg 因为0.1ml酶液1小时产生1500μg酪氨酸， 则1min产生酪蛋白为1500/60=25μg=25个单位 所以1ml酶液的活力为：25×10=250Units ?比活力为：250/0.625=400Units/mg ?因为1g=1000mg=1000ml

而1ml酶液的蛋白质含量为0.625mg，250Units 所以1g酶制剂的总蛋白含量为：0.625×1000=625mg 1g酶制剂的总活力为：250×1000=2.5×105Unites

10、11、略

12、（1）维生素B1 （2）维生素C （3）维生素D （4）维生素A （5）维生素B5 （6）维生素D （7）维生素K （8）维生素B11

13、（1）卵黄为细菌的快速生长提供了丰富营养物质。细菌的快速生长及相联系的代谢活动构成卵黄损坏的原因。

（2）许多细菌需要外源生物素才能生长。因为生物素是细菌代谢活动的不可缺少的因素，是羧化酶的辅酶，其功能是参入或转移CO2。卵清中含有一种叫做抗生物素蛋白的碱性蛋白质。该蛋白质具有很强的结合生物素的能力。对于细菌来说，为了进入到卵黄中，它必须穿过一厚厚的粘稠状的卵清层。由于卵清完全缺乏所必需的生物素，细菌存活是不可能的，因而防止了卵黄的损坏。

（3）这种对鸟类种群的保护方式在生物学上的优点是非常明显的。因为在小鸟孵出之前，鸟卵必须温育好几周，卵清能保证卵黄和发育着胚胎不受细菌的侵袭。

14、叶酸是辅酶四氢叶酸的前体。四氢叶酸是胸腺嘧啶核苷酸和腺嘌呤核苷酸生物合成

所必需的，而胸腺嘧啶核苷酸是DNA的前体。在胸腺嘧啶核苷酸的缺乏下，DNA的复制是不可能的。将T补充到生长介质中可以防止发生对四氢叶酸生物合成的需要。

15、胸腺嘧啶核苷酸的合成需要四氢叶酸（FH4）的衍生物作为辅酶。叶酸的缺乏能导

致胸腺嘧啶核苷酸的减少，从而不能为DNA的合成提供有效的胸腺嘧啶核苷酸。红细胞DNA合成的减少会降低细胞分裂的速度，产生巨红细胞。细胞容易破裂而使细胞受到损失，引起贫血。 16、采下的玉米在沸水中浸泡数分钟，可以使其中将糖转化成淀粉的酶基本失活，而后 将玉米存放在冰箱中，可以使残存的酶处于一种低活性状态，从而保持了玉米的甜度。 17、人体内的某些细菌可以利用色氨酸合成尼克酸。因为玉米中只含有少量尼克酸，以 玉米为主食会导致体内尼克酸的缺乏，易得赖皮病。

第四章《生物膜》参考答案

一、填空题

1、磷脂、糖鞘脂和胆固醇

2、蛋白质、内在膜蛋白、外周膜蛋白

3、S.Jonathan Singer和Garth L.Nicolson、流动、不对称

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