【正文】 ，109bp，試計算一下人體DNA的總長度為多少米？它相當(dāng)于地球到太陽的距離（109 km）之幾倍？[1014km，100倍]解：109bp1014個=1014m=1011km 1014247。（2）Dikerson所研究的十二聚體結(jié)構(gòu)中，組成堿基對的兩個堿基分布并非在同一平面上，而是堿基對沿長軸旋轉(zhuǎn)一定角度，從而使堿基對的形狀像螺旋槳葉片的樣子，故稱螺旋槳狀扭曲，這種結(jié)構(gòu)可提高堿基堆積力，使DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。但根據(jù)堿基配對原則，當(dāng)一條多核苷酸鏈的序列彼此確定后，即可決定另一互補的序列。？這些特點能解釋哪些基本的生命現(xiàn)象？答：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的基本要點有：（1）兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸相互纏繞，兩條鏈均為右手螺旋。答：DNA的一級結(jié)構(gòu)中組成成分為脫氧核糖核苷酸，核苷酸殘基的數(shù)目由幾千至幾千萬個；而RNA的組成成分是核糖核苷酸，核苷酸數(shù)目僅有幾十到幾千個。意思：科學(xué)家的研究重心已從揭示基因組DNA的序列轉(zhuǎn)移到在整體水平上對基因組功能的研究。
依據(jù)：已知核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)知識；； X射線衍射結(jié)果。
第十二章 核酸通論
習(xí)題
？為什么早期核酸研究的進(jìn)展比蛋白質(zhì)研究緩慢？
答：，并從中提取出一種含磷量很高的酸性化合物，稱為核素。
（renal osleodystrophy）也叫腎軟骨病，是和骨的廣泛脫礦物質(zhì)作用相聯(lián)系的一種疾病，常發(fā)生在腎損傷的病人中。
硫辛酸常不游離存在，而同酶分子中賴氨酸殘基的εNH2以酰胺鍵共價結(jié)合，是一種?；d體。
維生素PP包括煙酸和煙酰胺，在體內(nèi)煙酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤組成脫氫酶的輔酶，煙酰胺的輔酶是電子載體，在各種酶促氧化還原過程中起著重要作用?！ā蹋↘i=105mol/L）和亮抑蛋白酶肽（Leupeptin Ki=107mol/L）是胰蛋白酶的兩種特異競爭性抑制劑，試解釋它們的抑制機制。（2）形成一個C端環(huán)肽的共價中間物。不同之處：①專一性不同：胰蛋白酶裂解堿性氨基酸Arg和Lys羧基側(cè)鏈肽；胰凝乳蛋白酶選擇裂解芳香氨基酸如Phe和Tyr羰基側(cè)鏈；彈性蛋白主要裂解小的中性氨基酸殘基羰基側(cè)鏈肽；②酶活性部位不同：胰蛋白酶口袋中，有一個負(fù)電荷Asp189在底部，有利于結(jié)合正電荷Arg和Lys殘基；胰凝乳蛋白酶口袋被疏水氨基酸環(huán)繞，大的足以容納一個芳香殘基；彈性蛋白口袋淺，開口處具有大的Thr和Val殘基，僅小的，部大的殘基能夠容納在它的口袋中。6. 多元催化和協(xié)同效應(yīng)：酶催化反應(yīng)中常常幾個基元催化反應(yīng)配合在一起共同起作用，加速酶反應(yīng)。鄰近效應(yīng)是指酶與第五結(jié)合形成中間復(fù)合物以后，使底物和底物（如雙分子反應(yīng)）之間，酶的催化基團與底物之間結(jié)合于同一分子而使有效濃度得以極大的升高，從而使反應(yīng)速率大大增加的一種效應(yīng)。用等摩爾碘乙酸處理Rnase A，羧甲基化的His119是主要產(chǎn)物，而羧甲基化的His12產(chǎn)物較少。Kcat型不可逆抑制劑具有天然底物的類似結(jié)構(gòu)，其本身也是酶的底物，能與酶結(jié)合發(fā)生類似于底物的變化。Vˊmax/ Vmax1） Vˊmax = VmaxKi=105 molL1104 molL1 。，它符合MichaelisMenten動力學(xué)，其Km為1106molL1。[Km:5104molL1；Vmax:6μmolL1min1；kcat/Km: 2105 mol1Ls1；轉(zhuǎn)換數(shù):100s1]解：Vmax=kcat這種作圖法與LineweaverBurk作圖法比較有何優(yōu)點？[Vmax=160μmolL1 min1,Km=105 molL1][S]/molL1V/μmolL1min11041301041101048910562105531053810532解：將米氏方程改寫成：V=VmaxKm[80%]解：fES=[S]/（Km+[S]）=100103/(102+100103)=80%→P測得如下數(shù)據(jù)：[S]/molL1V/nmolL1min1106105104103102（1） 計算Km及Vmax。（125/25）1103= 103mg= 1500/60247。1103/1201031/6=622，以酪蛋白為底物，用Folin酚比色法測定酶活力，得知每小時產(chǎn)生1500μg酪氨酸。[107 mol/L]解：1/610440247。（9） 反饋抑制：許多小分子物質(zhì)的合成是由一聯(lián)串的反應(yīng)組成的，催化此物質(zhì)生成的第一步的酶，往往被它們終端產(chǎn)物抑制?？贵w酶是20實際80年代后期才出現(xiàn)的一種具有催化能力的蛋白質(zhì)，其本質(zhì)上是免疫球蛋白，但是在易變區(qū)被賦予了酶的屬性，所以又稱“催化性抗體”，抗體酶的發(fā)現(xiàn)，不僅為酶的過渡態(tài)理論提供了有力的實驗證據(jù)，而且抗體酶將會得到廣泛的應(yīng)用。酶的催化作用受測定環(huán)境的影響，因此測定酶活力要在最適條件下進(jìn)行，即最適溫度、最適pH、最適底物濃度和最適緩沖離子強度等。答：國際酶學(xué)委員會根據(jù)酶所催化反應(yīng)的類型，把酶分為６大類：即氧化還原酶類、轉(zhuǎn)移酶類、水解酶類、裂合酶類、異構(gòu)酶類和連接酶類。，試說明之。[]解：標(biāo)準(zhǔn)曲線略。[（1）正極；（2）負(fù)極、正極；（3）負(fù)極、不動、正極]解：（1）卵清蛋白pI=，pH= 帶負(fù)電，向正極移動； （2）β乳球蛋白pI=，pH= 帶正電，向負(fù)極移動； pH= 帶負(fù)電，向正極移動； （3）胰凝乳蛋白酶原pI=，pH= 帶正電，向負(fù)極移動；pH==pI 凈電荷為零，不移動；pH=11 帶負(fù)電，向正極移動；8.（1）當(dāng)Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、哪些氨基酸移向正極？哪些氨基酸移向負(fù)極？（2）紙電泳時，帶有相同電荷的氨基酸常有少許分開，例如Gly可與Leu分開，試說明為什么？（3）設(shè)Ala、Val、Glu、試指出紙電泳后氨基酸的分離情況。[13000]解：Mr=(RTs)/[D(1υρ)]=（273+20）[107（）]=13000（Vs）為流動相體積（Vm）的1/5。（b） 一次循環(huán)中肌球蛋白沿細(xì)絲滑行“一步”，問一次收縮中每個肌動蛋白纖維需要進(jìn)行多少個步？[（a），（b）約67步]解：（a）根據(jù)P281圖635A所示，當(dāng)松弛是重疊總長度為：（1+1）（）= 當(dāng)收縮時重疊總長度為：（1+1）（）= （b）（32）247。結(jié)合的速度常數(shù)是多少？此說明在結(jié)合半抗原時抗體中的結(jié)構(gòu)變化是大還是?。縖（a）ΔG0ˊ=；（b）Ka=2106mol1L；（c）結(jié)合速度常數(shù)k=2108mol1S1L，此值接近于小分子與蛋白質(zhì)相遇（結(jié)合）的擴散控制限制（108至109mol1S1L）]。BPG濃度下降，Hb對O2的親和力增加，致使不能給組織供氧。[（a）（1）98%，（2）58%；（b）約40%；（c）約50%]解：（a）圖略，從圖中克知分別為98%和58%； （b）98%58%=40%，故約40%； （c），據(jù)圖617可知：96%46%=50%。[（1）有缺陷復(fù)合物的平均頻率是6000108=6105][（2）由于有缺陷的二聚體可被剔除，因此有缺陷復(fù)合物的平均率只是最后階段的操作次數(shù)（5此操作裝配6個亞基）乘以錯誤頻率，即：5108。關(guān)于此蛋白的結(jié)構(gòu)，你能做出什么結(jié)論？[該毒素蛋白由兩條不同的多肽鏈通過鏈間二硫鍵交聯(lián)而成，每條多肽鏈的相對分子質(zhì)量各在13000左右。殘基2023很可能形成β轉(zhuǎn)角]，完全暴露在水環(huán)境中和完全埋藏在蛋白質(zhì)分子非極性內(nèi)部的兩種多肽片段，哪一種更容易形成α螺旋？為什么？[埋藏在蛋白質(zhì)的非極性內(nèi)部時更容易形成α螺旋。mol）（c）ΔH折疊100（5 kj/mol）=500 kj/mol；注意，這里我們沒有考慮在螺旋末端處某些氫鍵不能形成這一事實，但考慮與否差別很小。，而且還取決于肽鏈的氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)。[在伸展的蛋白質(zhì)中大多數(shù)氫鍵的共體和接納體都與水形成氫鍵。，其他區(qū)段均為β折疊片構(gòu)象。[（1）兩個；（2）二硫鍵的位置可能是13和1115或111和315或115和311，第一種情況，用胰蛋白酶斷裂將產(chǎn)生兩個肽加Arg；第二種情況和第三種，將產(chǎn)生一個肽加Arg，通過二硫鍵部分氧化可以把后兩種情況區(qū)別開來。（結(jié)構(gòu)如下圖） SSAlaCysPheProLysArgTrpCysArgArgVal_Cys S S CysTyrCysPheCys解：嗜熱菌蛋白酶作用專一性較差，根據(jù)題中已知條件： （1）消化原多肽得到（Ala、CysVal），說明鏈1在2位Cys 后及11位Val前發(fā)生斷裂，2位Cys與12位Cys之間有二硫鍵； （2）由鏈1序列可得該肽段序列為：PheProLysArg； （3）由（1）（2）可知該肽段(ArgCysTrp、Tyr)中必有一Cys來自鏈2，另一Cys為鏈1中8位Cys，即鏈1中8位Cys與鏈2中的一個Cys有二硫鍵；（4）嗜熱菌蛋白酶能水解Tyr、Phe等疏水氨基酸殘基，故此肽（CysPhe）來自鏈2，結(jié)合（3）中含Tyr，可知（3）中形成的二硫鍵為鏈1 8位Cys與鏈2中3位Cys與鏈2中3位Cys之間；（4）中（CysPhe）說明鏈2中1位Cys與5位Cys中有二硫鍵。（1）如用胰蛋白酶處理，此多肽將產(chǎn)生幾個肽？并解釋原因（假設(shè)沒有二硫鍵存在）；（2），此多肽的凈電荷是多少單位？說明理由（假設(shè)pKa值：；α NH3+；；；；；）；（3）如何判斷此多肽是否含有二硫鍵？假如有二硫鍵存在，請設(shè)計實驗確定5，17和23位上的Cys哪兩個參與形成？[（1）4個肽；（2）；（3）如果多肽中無二硫鍵存在，經(jīng)胰蛋白酶水解后應(yīng)得4個肽段；如果存在一個二硫鍵應(yīng)得3個肽段并且個肽段所帶電荷不同，因此可用離子交換層析、電泳等方法將肽段分開，鑒定出含二硫鍵的肽段，測定其氨基酸順序，便可確定二硫鍵的位置]今有一個七肽，經(jīng)分析它的氨基酸組成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。因此氨基酸的洗出順序大體上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是堿性氨基酸，由于氨基酸和樹脂之間還存在疏水相互作用，所以其洗脫順序為：Asp, Thr, Gly, Leu, Lys。[[a]=+]1標(biāo)出異亮氨酸的4個光學(xué)異構(gòu)體的（R，S）構(gòu)型名稱。[]解：pH = pKa + lg2/3% pKa = pH = + = ：(a)亮氨酸鹽酸鹽；(b)亮氨酸鈉鹽；(c)等電亮氨酸。[(a),(b), (c)]根據(jù)表33中氨基酸的pKa值，計算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。[參考圖315]1甘氨酸在溶劑A中的溶解度為在溶劑B中的4倍，苯丙氨酸在溶劑A中的溶解度為溶劑B中的兩倍。第四章 蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)習(xí)題，含10種氨基酸，并假設(shè)每種氨基酸在該蛋白質(zhì)分子中的數(shù)目相等，問這種蛋白質(zhì)有多少種可能的排列順序？[10100]解：1012000/120=10100 有一個A肽，經(jīng)酸解分析得知為Lys、His、Asp、GluAla以及Val、Tyr忽然兩個NH3分子組成。此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生αDNP氨基酸。綜合（1）、（2）、（3）、（4）可得結(jié)果。]敘述用Mernfield固相化學(xué)方法合成二肽LysAla。該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為240000，105cm。折舊時氫鍵能量對穩(wěn)定焓貢獻(xiàn)小的原因。試預(yù)測在室溫下的溶液中下列多聚氨基酸那些種將形成α螺旋，那些種形成其他的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，那些種不能形成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)？并說明理由。（d）ΔG折疊= kj/℃時ΔG折疊0，因此折疊的蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的。因為在水環(huán)境中多肽對穩(wěn)定焓（ΔH折疊）的貢獻(xiàn)要小些。]。因此它比一步合成所產(chǎn)生的缺陷頻率約低1000倍。，可利用方程（615）Y/（1Y）=[ p（O2）/ P50]n計算Y（血紅蛋白氧分?jǐn)?shù)飽和度）。接受這種BPG濃度低的輸血，病人可能被窒息。假設(shè)抗原是一價，抗體是n價，即6抗體分子有n個結(jié)合部位，且各結(jié)合部位的結(jié)合常數(shù)Ka值是相同的，則可證明當(dāng)游離抗原濃度為[L]時，結(jié)合到抗體上的抗原濃度[Lp]與抗體的總濃度[Pr]之比值，N=[Lp]/[Pr]=(nKa [L])/(1+Ka [L]) N實際上表示被一個抗體分子結(jié)合的抗原分子平均數(shù)。2103247。假設(shè)某化合物的分配系數(shù)，（a）Kd=1；（b）Kd=50。PI值：Ala： Ser： Phe： Leu： Arg： Asp： His：[（1）Ala、Ser、Phe和Leu以及Arg和His向負(fù)極，Asp移向正極；（2）電泳時，具有相同電荷的較大分子比較小分子移動得慢，因為電荷/質(zhì)量之比較小，因而引起每單位質(zhì)量遷移的驅(qū)動力也較小。由標(biāo)準(zhǔn)曲線可知。答：酶的調(diào)節(jié)和控制有多種方式，主要有：（1） 調(diào)節(jié)酶的濃度：主要有2種方式：誘導(dǎo)或抑制酶的合成；調(diào)節(jié)酶的降解；（2） 通過激素調(diào)節(jié)酶活性、激素