1、 简述核酸的化学组成
答:1.碱基:含氮的杂环化合物,可分为嘌呤和嘧啶两类。常见的嘌呤包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G),常见的嘧啶包括尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。DNA中的碱基有A,G,C和T;而RNA中的碱基有A,G,C和U。
2. 核糖:有β-D-核糖和β-D-2'-脱氧核糖之分。两者的差别仅在于C-2’原子所连接的基团。在核糖C-2’原子上有一个羟基,而脱氧核糖C-2’原子上则没有羟基。核糖存在于RNA中,而脱氧核糖存在于DNA中。脱氧核,糖的化学稳定性比核糖好,这使DNA成为了遗传信息的载体。
3.核苷:核苷由碱基与核糖或脱氧核糖反应生成。通常是由核糖的C-1'原子和嘌呤的N-9原子或者嘧啶的N-1原子通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。 2、 简述核苷酸的结构
答:核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。可分为核苷一磷酸(NMP)、核苷二磷酸(NDP)和核苷三磷酸(NTP)。核苷三磷酸的磷原子分别命名为 α、β 和γ磷原子以示区别。在生物体内,核苷酸还会以其他衍生物的形式参与各种物质代谢的调控和多种蛋白质功能的调节。例如环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)是细胞信号转导过程中的第二信使,具有调控基因表达的作用。 3、 简述核酸的一级结构
答:脱氧核糖核苷三磷酸C-3'原子的羟基能够与另一个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合,生成了一个含有3’,5’-磷酸二脂键的脱氧核苷酸分子。这个分子仍然保留着C-5’原子的磷酸基团和C-3'原子的羟基。这个C-3'原子的经基可以继续与第三个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团反应,生成一个含有2个3‘,5‘一磷酸二脂键的脱氧核苷酸短链。这样的反应可以重复进行下去生成一条多聚脱氧核糖核苷酸链,即DNA。脱氧核苷酸通过3’,5‘一磷酸二苷键的连接形成多聚核苷酸。多聚核苷酸链的5’-端是磷酸基团,3’一端是羟基。 4、 简述DNA二级结构的结构特征
答:1. DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成它们围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋的结构。两条链中一条链的5’→3’方向是自上而下,而另一条链的5'-.3'方向是从自下而上,呈现出反向平行的特征。
2.核糖与磷酸位于外侧由脱氧核糖和磷酸基团构成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧,而疏水的碱基位于内侧。从外观上,DNA双螺旋结构的表面存在一个大沟和一个小沟。
3. DNA双链之间形成了互补碱基对碱基的化学结构以及DNA双链的反向平行特征决定了两条链之间的特有相互作用方式:一条链上的腺嘌呤与另一条链上的胸腺嘧啶形成了两个氢键;一条链上的鸟嘌呤与另一条链上的胞嘧啶形成了三个氢键。这种碱基配对关系称为互补碱基对,也称为Watson-Crick 配对,DNA的两条链则称为互补链。碱基对平面与双螺旋结构的螺旋轴垂直。平均而言,每一个螺旋有10.5个碱基对,每两个碱基对之间的相对旋转角度为360,每两个相邻的碱基对平面之间的垂直
4.碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定相邻的两个碱基对平面在旋进过程中会彼此重叠,由此产生了疏水性的碱基堆积力。这种碱基堆积力和互补链之间碱基对的氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定,并且前者的作用更为重要。 5、 简述DNA的超螺旋结构
答:DNA一定是在双螺旋结构的基础上,经过一系列的盘绕和压缩,形成超螺旋结构。当盘绕方向与DNA双螺旋方向相同时,其超螺旋结构为正超螺旋,反之则为负超螺旋。绝大部分原核生物的DNA是环状的双螺旋分子。在细胞内进一步盘绕后,形成了类核结构。真核生物的DNA以非椭序的形式组装在细胞核内。在细胞周期鲜部分时间里以份松散的染色质形式出现,而在细胞分裂期,则形成高度致密的染色体,在光学显微镜下可以观察到。染色质的基本组成单位是核小体。真核生物染色体有端粒和着丝粒两个功能区。端粒是染色体末端膨大的粒状结构,由染色体末端DNA与DNA结合蛋白构成。着丝粒是两个染色单体的连接位点,富含A,T序列。细胞分裂时,着丝粒可分开使染色体均等有序地进人子代细胞。 6、 简述DNA的功能
答:DNA是生物遗传信息的载体,并为基因复制和转录提供了模板。它是生命遗传的物质基础,也是个体生命活动的信息基础。DNA具有高度稳定性的特点,用来保持生物体系遗传的相对稳定性。同时,DNA又表现出高度复杂性的特点,它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。
7、 简述RNA的空间结构与功能
答:空间结构:RNA通常以单链形式存在,但可以通过链内的碱基配对形成局部的双链二级结构和空间的高级结构。
功能:1、mRNA是蛋白质合成中的模板;2、tRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体;3、以rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所;4、其他非编码RNA参与基因表达的调控。 8、 简述核酸的一般理化性质
答:1、核酸分子具有强烈的紫外吸收;2、DNA变性是双链解离为单链的过程;3、变性的核酸可以复性或形成杂交双链。 9、列举核酸分子杂交技术的应用
答:研究DNA片段在基因组中的定位、鉴定核酸分子间的序列相似性、检测靶基因在待检样品中存在与否等。DNA印迹、RNA印迹、斑点印迹、PCR扩增、基因芯片等核酸检测手段都是利用了核酸分子杂交的原理。
第三章酶
名词解释:
1. 酶:由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。 2. 酶的活性中心:酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有
特定三维结构的区域。
3. 维生素:人体内不能合成,或合成量甚少、不能满足机体的需要,必须由食
物供给,维持正常生命活动过程所必需的低分子量有机化合物。 大题:
1. 简述酶的分子组成
答:酶按其分子组成可分为单纯酶和结合酶。仅含有蛋白质的酶称为单纯酶;结合酶则是由蛋白质部分和非蛋白质部分共同组成,其中蛋白质部分称为酶蛋白,非蛋白质部分称为辅助因子。酶蛋白与辅助因子结合在一起称为全酶,酶蛋白和辅助因子单独存在时均无催化活性,只有全酶才具有催化作用。 2. 简述辅酶与辅基的生理功用
答:主要参与传递电子、质子(或基团)或起运载体作用
3. 简述金属离子的作用
答:①作为酶活性中心的组成部分参加催化反应,使底物与酶活性中心的必需基团形成正确的空间排列,有利于酶促反应的发生;②作为连接酶与底物的桥梁,形成三元复合物;③金属离子还可以中和电荷,减小静电斥力,有利于底物与酶的结合;④金属离子与酶的结合还可以稳定酶的空间构象。 4. 简述酶促反应的特点
答:①酶对底物具有极高的催化效率;②酶对底物具有高度的特异性:a.绝对专一性、b.相对专一性;③酶的活性与酶量具有可调节性;④酶具有不稳定性 5. 简述酶促反应的机制
答:①酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。②酶与底物结合形成中间产物:a、诱导契合作用使酶与底物密切结合;b、邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心;c、表面效应健雇物分子去溶剂化。③酶的催化机制呈现多元催化作用 6. 简述酶促反应动力学
答:①底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线;②底物足够时酶浓度对酶促反应速率的影响呈直线关系;③温度对酶促反应速率的影响具有双重性;④PH通过改变酶分子及底物分子的解离状态影响酶促反应速率;⑤抑制剂可降低酶促反应速率;⑥激活剂可提高酶促反应速率 7. 简述酶的调节
答:①酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节:a.别构效应剂通过改变酶的构象而调节酶活性;b.酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价可逆结合来实现的;c.酶原需要通过激活过程才能产生有活性的酶。
②酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节:a.酶蛋白合成可被诱导或阻遏;b.酶的降解与一般蛋白质降解途径相同; 8. 简述酶的命名与分类
答:根据酶催化的反应类型,酶可以分为六大类:氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类、合成酶类。
第六章糖代谢
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