【文章內容簡介】 加 D．共價鍵斷裂 8． mRNA的特點有： A．分子大小不均一 B．有 3′ 多聚腺苷酸尾 C．有編碼區(qū) D．有 5′C CA結構 9．影響 Tm值的因素有： A．一定條件下核酸分子越長， Tm 值越大 B． DNA中 G， C對含量高，則 Tm值高 C．溶液離子強度高，則 Tm 值高 D． DNA中 A， T含量高，則 Tm值高 10．真核生物 DNA的高級結構包括有： A．核小體 B．環(huán)狀 DNA C．染色質纖維 D． α 螺旋 三、填空題 1．核酸完全的水解產物是 ________、 _________和 ________。其中 ________又可分為 ________堿和 __________堿。 2．體內的嘌呤主要有 ________和 ________；嘧啶堿主要有 _________、 ________和__________。某些 RNA 分子中還含有微量的其它堿基，稱為 _________。 3．嘌呤環(huán)上的第 ________位氮原子與戊糖的第 ________位碳原子相連形成 ________鍵，通過這種鍵相連而成的化合物叫 _________。 4．體內兩種主要的環(huán)核苷酸是 _________和 _________。 5．寫出下列核苷酸符號的中文名稱： ATP__________dCDP________。 6． RNA的二級結構大多數是以單股 _________的形式存在，但也可局部盤曲形成 ___________結構，典型的 tRNA結構是 _________結構。 7． tRNA的三葉草型結構中有 ________環(huán)， ________環(huán)， ________環(huán)及 ________環(huán)，還有________臂 。 8． tRNA的三葉草型結構中，其中氨基酸臂的功能是 _________，反密碼環(huán)的功能是___________。 參考答案 一、單項選擇題 1． A 2． D 3． A 4． E 5． B 6． C 7． A 8． D 9． B 10． D 二、多項選擇題 1． ABC 2． ABC 3． AC 4． BD 5． ABCD 6． DE 7． AB 8． ABC 9． ABC 10． AC 三、填空題 1．磷酸 含氮堿 戊糖 含氮堿 嘌呤 嘧啶 2．腺嘌呤 鳥嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶 稀有堿基 3． 9 1 糖苷鍵 嘌呤核苷 4． cAMP cGMP 5．三磷酸腺苷 脫氧二磷酸胞苷 6．多核苷酸鏈 雙螺旋 三葉草 7．二氫尿嘧啶 反密碼 TφC 額外 氨基酸臂 8．與氨基酸結合 辨認密碼子 四、問答題 1. 在中性 pH 下， ApgpUpC 應帶什么電荷？為什么？其凈電荷數是多少？ 解答：在中性 pH 條件下， ApgpUpC 應帶負電荷。因為第一磷酸基在此 pH 條件下完全解離而帶負電荷，其凈電荷數為 3。 2．比較蛋白質 α螺旋 和 DNA 雙螺旋結構中的氫鍵，包括它在穩(wěn)定這兩種結構中的作用。 解答：在蛋白質多肽鏈的 α螺旋中，多肽主鏈上的第 n 個殘基的羧基氧與沿螺旋指向的第 n+4 個殘基的酰胺基的氫之間形成氫鍵，這些氫鍵大體上與螺旋軸平行。殘基的側鏈從主鏈中生出，不出現在螺旋之內，不參與螺旋內的氫鍵形成。在 DNA 的雙螺旋中，氫鍵的形成不涉及糖 磷酸骨架，氫鍵是在兩個反向平行的多核苷酸的堿基對之間形成的，每個堿基對可形成兩個或三個氫鍵。氫鍵大體上與螺旋軸垂直。 3 一段由 1000bp 構成的雙股 DNA，它含有 58%（ G+C）。該 DNA 胸腺嘧啶 殘基含量是多少？ 解答：由于該 DNA 含有 58%（ G+C），它應含有 48%（ A+T）。根據堿基配對規(guī)則，每一個 A 都與相反鏈上的 T 的數目相等。因此， T 的含量是 21%，或者含有 210 個 T。 4. 順序互補性是什么意思？ 解答：順序互補性是指 DNA 一條鏈上的堿基順序與另一條鏈上的堿基順序兩者形成互補堿基對的能力。 5. DNA 結構有幾種形式？ 解答：目前已知的 DNA 結構形式有四種，其中主要的是 B 型 DNA。純化狀態(tài)的或者體內 DNA 主要是以這種形式存在。其他形式有 A 型、 C 型以及 Z 型 DNA。 A 型和 C 型是DNA 處在不同相對 濕度下所成的纖維形式。 ZDNA 是與 BDNA 很不相同的一種雙螺旋結構，它是左手螺旋而不是右手螺旋，它的糖 磷酸骨架呈 Z 型，故稱 ZDNA。它的重復單位是二核苷酸，是由每條鏈上連續(xù)交錯出現 d（ GC） n所形成的。 6 如果共價閉合的環(huán)狀 DNA 分子的兩條鏈在某一部位分開（解鏈），那么該分子的其余部分因如什么類型的超螺旋？ 解答：該分子保留雙螺旋的部分會旋轉過度。因此，額外的右手螺旋會引入這一部分，導致這部分產生正的超螺旋。 7. 人的單倍體基因組含有 109bp，你從母親那里繼承了多少個核小體？ 解答： 核小體由蛋白質和 200bp 的 DNA 組成。由于你的一半染色體是從你母親那里繼承來的，因此，卵母細胞應含有（ 109） 1核小體 /200bp=8 106核小體。 8. 有兩個 DNA 片段，它們由 1000 bp 組成。一個片段含有 22%A，另一個片段含有 28%。在同樣的條件下比較兩者的解鏈溫度。 解答：解鏈溫度 DNA的堿基組成有關。 G與 C含量高的 DNA的解鏈溫度高。含 22%A的 DNA片段具有較高的 G 與 C 的含量，因此含 22%A 的 DNA 的片段比含 28%A 的 DNA 片段的解鏈溫度高。 9. 從不同類型的生物體內分離 的 tRNA絕大多數都有相同或相似的二級結構和三級結構。為什么 tRNA會有這種相同的結構特征？ tRNA的這種共同結構特點是怎樣與它的功能需要相匹配的？ 解答：很顯然， tRNA 的這種共同結構特征是在漫長的進化過程匯總保留下來的，是它們的功能所需。分析比較各種不同的 tRNA的結構后，發(fā)現約有 15 個堿基的位置總是不變的，大約 8 個殘基的位置是半不變的。這些不變和半不變的堿基大多出現在突環(huán)中。維持 tRNA倒 L型的三級結構穩(wěn)定的所謂三級氫鍵大多是這些不變和半不變 的堿基的貢獻。這就表明，這些不變和半不變的堿基為不同的 tRNA具有相同或相似的空間構象提供了結構基礎。 不同的 tRNA都有相同或相似的結構是與它們作為氨基酸載體的功能需要一致的：因為它們必須能與結合在同一核糖體相互作用，兩分子的 tRNA 必須同時結合在相互鄰近的密碼子上。雖然它們在結構上的微小差別（局部堿基順序的不同）能為不同的氨酰 tRNA合成酶提供后可識別的標志，但它們共同的 pCCAOH 結構保證不同的氨基酸能結合在不同的tRNA3′端相同的位置上。 10. 試比較細菌 DNA 的非重復順序與真核生物 DNA非重復順序的復性速度。解釋你的回答。 解答：由于細菌基因組比真核生物基因組小，來自細菌 DNA 的非重復順序將以比較高的濃度存在。由于復性是雙分子反應，因此當反應物以較高的濃度存在時，服刑的速度就比較快。由此可見，細菌的 DNA 的非重復順序比真核生物 DNA非重復順序的復性速度快。 11. 雖然大多數 RAN分子是單股的，但是它們對作用于雙股 RNA的核苷酸酶的降解也是敏感的。為什么？ 解答：雖然大多數 RNA 分子是單股的，但它們可通過自身的回折，在那些可以形成氫鍵的部位形成局部的雙螺旋區(qū)。在這種雙螺旋區(qū)內，堿基配對的規(guī)則是 A 與 U、 G 與 C。由于存在局部的雙 螺旋結構。因此，對專一于雙股的核糖核苷酸酶的降解是敏感的。 13. 解釋為什么 RNase 不能催化 DNA的水解？解答： DNA缺乏 RNase 催化所必需的 2′ OH，因為該酶催化時需要 2′ OH參與形成一個 2′， 3′ 環(huán)狀墳塋中間物。 第七章 脂質和生物膜 一、問答題 1. 構成生物膜的化學成分有那些？ 解答：化學分析表明，所有的生物膜幾乎都是由蛋白質（包括酶）和脂類（主要是磷脂）兩大類物質組成，此外，還含有糖（糖蛋白及糖脂）、微量的核酸、無機元素等。 在各種生物膜中，蛋白與脂類含量的比例大體上有三種情況： 在神經髓鞘膜中，脂類含量高，約占 79％，蛋白質含量低，約占 18％；在線粒體的內膜和細菌的質膜上，則相反，蛋白質含量高，約占 75，脂類含量低，約占 25％；在其他一些膜中，蛋白質與脂類含量差不多，約占 50％。 2. 為什么說生物膜具有不對稱性和流動性？什么是“流動鑲嵌”模型？ 解答： 20 世紀 60 年代以后，由于新的實驗技術的發(fā)展，對生物膜結構有了更深的了解，認為生物膜的結構是不對稱的，并且具有流動性。 不對稱主要表現在兩個方面，一是膜蛋白分布不對稱，二是膜脂分布不對稱。膜上蛋白質有數十種，通常占膜重 50％以上， 研究證明，蛋白質分子在膜上分布是不均一的，在膜的某些區(qū)域內，外側分布比較多，內側少；而在另一些區(qū)域內，則外側分布少，內側分布多。有的部位蛋白質分子分布很密集，有的部位則很稀疏，像呼吸鏈酶系和光合鏈酶系，就是有序地密集于膜的一定部位中。有的蛋白質如糖蛋白，多分布在膜的外側，糖鏈伸出膜外，造成膜兩側蛋白質分布極不均一現象。 膜脂分布也是不對稱的，例如在紅細胞膜的脂質雙層中，外層含神經鞘磷脂和卵磷脂較多而內層則含腦磷脂和絲氨酸磷脂較多。 膜的流動性：膜的流動性決定于磷脂分子的性質或者說決定于不飽和脂肪酸的含量。不飽和脂肪酸在常溫下處于液態(tài)，使膜蛋白和膜脂分子均有可能發(fā)生流動。鑲嵌在脂質雙分子層中的蛋白質分子，可作側向擴散和旋轉擴散運動，即沿著雙分子層的平面移動，據推算，蛋白質分子每分鐘可移動數微米。磷脂分子也可以發(fā)生擴散運動和圍繞與膜平面相垂直的軸左右擺動及旋轉運動。磷脂分子較蛋白質分子小，因此移動速度較蛋白質分子快。有人計算，翻轉運動速度比側向運動的速度要慢 10 億倍，幾乎不能進行翻轉運動。 所謂生物膜的“流動鑲嵌”模型，是 1972 年美國 和 根據膜的不對稱性和流動性提出來。 它的中心意思是指“在膜的流動的脂雙分子層中，鑲嵌著各種球形膜蛋白質，膜蛋白質的分布是不均勻和不對稱的，膜蛋白和膜脂分子是可以沿平面?zhèn)认蜻\動的”。 3. 生物膜有哪些重要的功能？ 解答：生物膜的功能主要有以下幾個方面： （ 1）能量的轉換：如光能轉變?yōu)榛瘜W能（光合作用），化學能轉換為光能（熒光蟲發(fā)光），化學能轉變?yōu)殡娔埽婗犽娖鞴偕姡瘜W能轉變?yōu)榛瘜W能（氧化磷酸化作用）等，都和生物膜有直接關系。 （ 2）物質運輸：細細胞與外界環(huán)境之間的物質交換，經常和不斷進行的，生物膜是物質交換的必經之地。生物膜對物質的進 出細胞，有高度的選擇性，這主要是由于膜上存在有各種專一的物質運送載體。酶系及通道的緣故。生物膜運送進出細胞有兩種方式：一是主動 運輸 。即物質逆著濃度梯度進出細胞，這種運輸需要能量，大多數物質進出細胞都屬于主動運輸方式；另一種是被動運輸，物質從高濃度一側通過膜向低濃度一側擴散，它的運輸速度取決于兩側的濃度差大小、物質分子大小和電荷的性質。生物膜還有 內吞作用 （即吞噬作用和胞飲作用），可將外界物質轉入細胞內。生物膜也有 外 排 作用 ，將細胞內的殘渣廢物排出胞外。 （ 3）信息傳遞：細胞膜不僅把細胞與周圍環(huán)境隔開，而且是細胞 間、細胞與環(huán)境間接受和傳遞信息的部位。細胞質膜上存在有多種專一的受體，以接受激素和藥物等的作用信息，并將信息傳遞到細胞內部。 （ 4）物質的合成與分解：在真核生物的粗糙內質網膜上可以合成蛋白質，在細菌的質膜上可以合成核酸，在許多生物細胞質膜的外表面，都附著有多種水解酶類，可以分解各種大小物質分子。 （ 5）識別功能：細胞之間和細胞與外源物質之間，通過準確的識別、判斷、并作出相應的應答，是生物膜的重要功能之一。 4. 什么是 Na+、 K+ATP 酶？有什么生理功能？ 解答：有實驗說明，小麥葉片及鞘細胞中的 K+含量 比土壤中高 300 多倍時，小麥仍然能從土壤中吸收 K+，這是逆濃度陡度主動吸收的現象。執(zhí)行此功能的體系稱為 K+、 Na+－離子泵，它利用水解 ATP 獲取能量，推動 K+吸收和 Na+的排出，因此又叫 Na+、 K+－ ATP 泵或 Na+、 K+ATP 酶。該酶是由 2 個α亞基及 2 個β亞基組成的四聚體，是一種跨膜蛋白，α亞基面向細胞質的一端由 Na+和 ATP 的結合位點，另一端有 K+結合位點。β亞基是一個糖蛋白，功能尚不清楚。該酶作用機制可用構象改變假說解釋，當膜內有 Na+存在時， ATP末端的磷酸基與 ATP 酶的α亞基上的天冬酰銨殘基結合 ，磷酸化引起 ATP 酶構象變化，酶被激活，把 Na+泵出膜外，隨后，膜外 K+又引起 ATP 酶脫磷酸，酶恢復到原來的構象，同時把 K+運入膜內，由于酶不斷地工作，使 Na+、 K+不斷的泵出膜和泵入膜。據研究每消耗 1分子 ATP，可向膜外泵出 3 個 Na+，向膜內泵入 2 個 K+。 5. 什么是協同運送？ 解答：葡萄糖的主動運送過膜不是由 ATP 水解來提供能量，而