【正文】 DNA含量低，不含組蛋白，稱為類核體，只有一個復制起點。③ 真核生物DNA中含有大量重復序列，原核生物細胞中無重復序列。⑤ 真核生物的RNA是細胞核內合成的，它必須運輸穿過核膜到細胞質才能翻譯，這樣嚴格的空間間隔在原核生物內是不存在的。⑦ 病毒基因組中普遍存在重疊基因，但近年發(fā)現這種情況在真核生物也不少見。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: ① 控制蛋白質合成；② 作用于RNA轉錄后加工與修飾；③ 參與細胞功能的調節(jié)；④ 生物催化與其他細胞持家功能；⑤遺傳信息的加工；⑥可能是生物進化時比蛋白質和DNA更早出現的生物大分子。12．什么是DNA變性？DNA變性后理化性質有何變化？解答：DNA雙鏈轉化成單鏈的過程稱變性。 DNA變性后的理化性質變化主要有：① 天然DNA分子的雙螺旋結構解鏈變成單鏈的無規(guī)則線團，生物學活性喪失；② 天然的線型DNA分子直徑與長度之比可達1∶10，其水溶液具有很大的黏度。⑤ DNA分子具旋光性，旋光方向為右旋。當DNA分子變性時，比旋光值就大大下降。GC對含3個氫鍵，AT對含2個氫鍵，故GC對相對含量愈高，Tm亦越高（圖329）。② 溶液的離子強度。在純水中，DNA在室溫下即可變性。③ 溶液的pH。DNA易脫嘌呤，對單鏈DNA進行電泳時，常在凝膠中加入NaOH以維持變性關態(tài)。甲酰胺、尿素、甲醛等可破壞氫鍵，妨礙堿堆積，使Tm下降。14．哪些因素影響DNA復性的速度？解答：影響復性速度的因素主要有：① 復性的溫度，復性時單鏈隨機碰撞，不能形成堿基配對或只形成局部堿基配對時，在較高的溫度下兩鏈重又分離，經過多次試探性碰撞才能形成正確的互補區(qū)。② 單鏈片段的濃度，單鏈片段濃度越高，隨機碰撞的頻率越高，復性速度越快。因面復性速度也越慢，即DNA的核苷酸對數越多，復性的速度越慢，若以 C0為單鏈的初始濃度，t為復性的時間，復性達一半時的C0t值稱C0t1/2，該數值越小，復性的速度越快。真核生物DNA的重復序列就是復生動力學的研究發(fā)現的，DNA的復雜度越小，復性速度越快。解答：在退火條件下，不同來源的DNA互補區(qū)形成雙鏈，或DNA單鏈和RNA單鏈的互補區(qū)形成DNARNA雜合雙鏈的過程稱分子雜交。直接用探針與菌落或組織細胞中的核酸雜交，因未改變核酸所在的位置，稱原位雜交技術。該技術主要用于分析基因拷貝數和轉錄水平的變化，亦可用于檢測病原微生物和生物制品中的核酸污染狀況。由于凝膠機械強度差，不適合于雜交過程中較高溫度和較長時間的處理，Southern 提出一種方法，將電泳分離的DNA片段從凝膠轉移到適當的膜（如硝酸纖維素膜或尼龍膜）上，在進行雜交操作，稱Southern印跡法，或Southern雜交技術。分子雜交廣泛用于測定基因拷貝數、基因定位、確定生物的遺傳進化關系等。雜交技術和PCR技術的結合，使檢出含量極少的DNA成為可能。DNA芯片技術也是以核酸的分子雜交為基礎的。解答：DNA的序列測定目前多采用Sanger提出的鏈終止法，和Gilbert提出的化學法。鏈終止法測序的技術基礎主要有：① 用凝膠電泳分離DNA單鏈片段時，小片段移動，大片段移動慢，用適當的方法可分離分子大小僅差一個核苷酸的DNA片段。反應體系中除單鏈模板外，還應包括合適的引物，4種脫氧核苷三磷酸和若干種適量的無機離子。在C和T處中斷又可以得到相應的2套片段。 在特定堿基處中斷新鏈合成最有效的辦法，是在上述4個試管中按一定比例分別加入一種相應的2162。雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP），由于ddNTP的3162。如上述在A處中斷的試管內，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。如果用放射性同位素標記新合成的鏈，則4個試管中新合成的鏈在凝膠的4個泳道電泳后，經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。近年采用4種射波長不同的熒光物質分別標記4種不同的雙脫氧核苷酸，終止反應后4管反應物可在同一泳道電泳，用激光掃描收集電泳信號，經計算機處理 可將序列直接打印出來。RNA序列測定最早采用的是類似蛋白質序列測定的片段重疊法，Holley用此法測定酵母丙氨酸t(yī)RNA序列耗時達數年之久。4 糖類的結構與功能1．書寫D吡喃葡萄糖，L ()葡萄糖，D (+)吡喃葡萄糖的結構式，并說明D、 L；+；、各符號代表的意義。D、L是人為規(guī)定的單糖的構型。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，這種性質稱為旋光性。d 或(+)表示單糖的右旋光性,l或()表示單糖的左旋光性。解答：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,說明該雙糖具還原性，含有半縮醛羥基。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, 糖基上只有自由羥基才能被甲基化，說明β葡糖(1→4)葡糖構成的為纖維二糖。解答：(1) 構型是以D,L甘油醛為參照物,以距醛基最遠的不對稱碳原子為準, 羥基在左面的為L構型, 羥基在右的為D構型。(2) B、C、D均有醛基具還原性，可還原本尼地試劑。(3) 單糖的半縮醛上羥基與非糖物質(醇、酚等)的羥基形成的縮醛結構稱為糖苷, B,C,D均能發(fā)生成苷反應。解答：透明質酸的兩個重復單位是由β―D―葡萄糖醛酸和N乙酰氨基葡萄糖通過β1,3糖苷鍵連接而成。解答：淀粉是葡萄糖聚合物，既有α→1，4 糖苷鍵，也有α→1，6糖苷鍵，為多分支結構。支鏈淀粉分子中除有α(1,4)糖苷鍵的糖鏈外,還有α(1,6)糖苷鍵連接的分支處,每一分支平均約含20～30個葡萄糖基,各分支也都是卷曲成螺旋。碘分子進入淀粉螺旋圈內，糖游離羥基成為電子供體，碘分子成為電子受體，形成淀粉碘絡合物，呈現顏色。當鏈長小于6個葡萄糖基時,不能形成一個螺旋圈,因而不能呈色。大于60個葡萄糖基的直鏈淀粉呈藍色。纖維素雖然也是由D吡喃葡萄糖基構成，但它是以β(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。人和哺乳動物體內沒有纖維素酶(cellulase),因此不能將纖維素水解成葡萄糖。因為它可以促進胃腸蠕動、促進消化和排便。（2）麥芽糖含葡萄糖，α→1，4 糖苷鍵，有還原性。（4）海藻糖含葡萄糖，α→1，1 糖苷鍵， 無還原性。（6）乳糖含葡萄糖和半乳糖，α→1，4糖苷鍵，有還原性。被稱為抗原決定基團。不同血型的血液互相混合將發(fā)生凝血,危及生命。請指出不同血型（A型、B型、AB型、O型）X位的糖基名稱。9．請寫出下列結構式：(1) α―L―巖藻糖 (2)α―D―半乳糖(3) N―乙酰氨基―α―D―葡萄糖 (4) N―乙酰氨基―α―D―半乳糖胺解答：略。解答：(1)脂質的結構特點：脂質是生物體內一大類不溶于水而易溶于非極性有機溶劑的有機化合物，大多數脂質的化學本質是脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物。脂質的元素組成主要為碳、氫、氧，此外還有氮、磷、硫等。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，生物體表面的脂質有防止機械損傷和防止熱量散發(fā)的作用。有些脂質（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。2．概述脂肪酸的結構和性質。烴鏈以線性為主，分枝或環(huán)狀的為數甚少。(2)脂肪酸的性質：①脂肪酸的物理性質取決于脂肪酸烴鏈的長度和不飽和程度。②脂肪酸的熔點也受脂肪酸烴鏈的長度和不飽和程度的影響。OH）等所氧化，因此含不飽和脂肪酸豐富的生物膜容易發(fā)生脂質過氧化作用，從而繼發(fā)引起膜蛋白氧化，嚴重影響膜的結構和功能。⑤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轉變而來。3．概述磷脂、糖脂和固醇類的結構、性質和生物學作用解答：Ⅰ. 磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂兩類，它們主要參與細胞膜系統(tǒng)的組成，少量存在于其他部位。(2)甘油磷脂的理化性質：①物理性質：甘油磷脂脂雙分子層結構在水中處于熱力學的穩(wěn)定狀態(tài)，構成生物膜的結構基本特征之一②化學性質：a. 水解作用：在弱堿溶液中，甘油磷脂水解產生脂肪酸的金屬鹽。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。(3)鞘磷脂即鞘氨醇磷脂，在高等動物的腦髓鞘和紅細胞膜中特別豐富，也存在于許多植物種子中。Ⅱ. 糖脂是指糖基通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物。(1)鞘糖脂是神經酰胺的1位羥基被糖基化形成的糖苷化合物。①中性鞘糖脂：又稱腦苷脂，是由神經酰胺的C1上的羥基與一單糖分子（半乳糖、葡萄糖等）以糖苷鍵結合而成，不含唾液酸成分。它們不僅是血型抗原，而且與組織和器官的特異性，細胞之間的識別有關。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常稱神經節(jié)苷脂，是最復雜的一類甘油鞘脂，由神經酰胺與結構復雜的寡糖結合而成，是大腦灰質細胞膜的組分之一，也存在于脾、腎及其他器官中。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。它可能在神經髓鞘形成中起作用。膽固醇(也稱膽甾醇)是一種重要的甾醇類物質，一種環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。存在于一切動物細胞中，以腦、神經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。（1）磷脂：①甘油磷脂，是生物膜的主要成分。物理性質：純的甘油磷脂是白色蠟狀固體，大多溶于含少量水的非極性溶劑中。這類化合物又稱為兩性脂質或稱極性脂質，具有極性頭和非極性尾兩個部分。強堿水解，生成脂肪酸鹽、醇（X―OH）和磷酸甘油。c.?酶解作用：甘油磷脂可被各種磷脂酶（PLA）專一水解。鞘磷脂為白色晶體，性質穩(wěn)定，不溶于丙酮和乙醚，而溶于熱乙醇中，具兩性解離性質。動物細胞膜的固醇最多的是膽固醇。因此固醇與磷脂類化合物相似也屬于兩性分子。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?；瘜W性質：膽固醇C3上的羥基易與高級脂肪酸(如軟脂酸、硬脂酸及油酸等)結合形成膽固醇酯。膽固醇可被氧化成一系列衍生物。膽固醇的氯仿溶液與醋酸酐和濃硫酸反應，產生藍綠色(Liebermann―Burchard反應)。鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。中性鞘糖脂，是非極性的。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，性質穩(wěn)定，不被皂化。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常稱神經節(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。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。在哺乳動物組織中也檢測出了半乳糖基甘油酯，可能在神經髓鞘形成中起作用。我們將這些機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。此外大多數細胞中還有許多內膜系統(tǒng)，它們組成具有各種特定功能的亞細胞結構和細胞器如細胞核、線粒體、內質網、溶酶體、高爾基體、過氧化酶體等，在植物細胞中還有葉綠體。這樣細胞的外周膜和內膜系統(tǒng)稱為“生物膜”。當磷脂分散于水相時，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構的封閉囊泡，通稱為脂質體。膜脂不但是構成生物膜的重要物質。（2） 膜蛋白：對物質代謝（酶蛋白）、物質傳送、細胞運動、信息的接受與傳遞、支持與保護均有重要意義。人們發(fā)現利用脂質體運輸某些藥物進入細胞是很有效的辦法，試解釋脂質體是如何發(fā)揮作用的。離子和極性水溶性分子（包括許多藥物）被包裹在脂質體的水溶性的內部空間，負載有藥物的脂質體可以通過血液運輸，然后與細胞的質膜相融合將藥物釋放入細胞內部。2．酶分為哪幾大類？每一大類酶催化的化學反應的特點是什么？請指出以下幾種酶分別屬于哪一大類酶：j 磷酸葡糖異構酶（phosphoglucose isomerase）k 堿性磷酸酶（alkaline phosphatase）l 肌酸激酶（creatine kinase）m 甘油醛―3―磷酸脫氫酶（glyceraldehyde3phosphate dehydrogenase）n 琥珀酰―CoA合成酶（succinylCoA synthetase）o 檸檬酸合酶（citrate synthase）p 葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）q 谷丙轉氨酶（glutamicpyruvic transaminase）r 蔗糖酶（invertase）s T4 RNA 連接酶（T4 RNA ligase）解答：前兩個問題參考本章第3節(jié)內容。3．什么是誘導契合學說，該學說如何解釋酶的專一性？解答：“誘導契合”學說認為酶分子的結構并非與底物分子正好互補，而是具有一定的柔性，當酶分子與底物分子靠近時，酶受底物分子誘導，其構象發(fā)生有利于與底物結合的變化，酶與底物在此基礎上互補契合進行反應。4．闡述酶活性部位的概念、組成與特點。5．經過多年的探索，你終于從一噬熱菌中純化得到一種蛋白水解酶，可用作洗衣粉的添加劑。（2）第108位的絲氨酸殘基應位于酶活性部位的催化部位，是決定酶是否有活力的關鍵氨基酸，通常它通過側鏈上的羥基起到共價催化的功能，當該殘基突變?yōu)楸彼岷?，側鏈羥基被氫取代，不能再起原有的共價催化作用，因此酶活力完全失去。6．酶具有高催化效率的分子機理是什么？解答：酶具有高催化效率的分子機理是：酶分子的活性部位結合底物形成酶―底物復合物，在酶的幫助作用下（包括共價作用與非共價作用），底物進入特定的過渡態(tài)，由于形成此過渡態(tài)所需要的活化能遠小于非酶促反應所需要的活化能，因而反應能夠順利進行，形成產物并釋放出游離的酶，使其能夠參與其余底物的反應。解答：當酶與底物互相接近時，在底物的誘導作用下，酶的構象發(fā)生有利于底物結合的變化，與此同時，酶中某些基團或離子可以使底物分子中圍繞其敏感鍵發(fā)生形變。8．簡述酶促反應酸堿催化與共價催化的分子機理。在酶促反應共價催化中，酶活性部位的一些功能基團作為親核試劑作用于底物的缺電子中心，或者作為親電試劑作用于底物的負電中心，導致酶―底物共價復合物的形成，該共價復合物隨后被第二種底物（在水解反應中通常是水分子）攻擊，形成產物與游離酶。9．解釋中間絡合物學說和穩(wěn)態(tài)理論，