簡述DNA酶法測序的基本思路。
以待測DNA為模板，在四個(gè)反應(yīng)管中構(gòu)建DNA半保留復(fù)制體系，每管中除加入四種脫氧三磷酸核苷酸作為聚合酶底物外，還分別加入少量的一種雙脫氧三磷酸核苷酸，一旦這個(gè)雙脫氧核苷酸參入到延伸的多聚脫氧核苷酸中去，鏈的延伸就會終止。這樣就會產(chǎn)生四套末端分別為所加雙脫氧核苷酸的不同長度的成套DNA片段，通過高分辨率的電泳，能夠?qū)⑾嗖钜粋€(gè)核苷酸的DNA片段分開，根據(jù)DNA片段長短排列順序及其末端堿基就可讀出待測DNA的堿基序列。（6分）
簡述蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要功能。
蛋白質(zhì)含量較多，糖所占比例變動大，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的特性 。糖蛋白的糖鏈與蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共價(jià)鍵連接稱N-連接糖蛋白；糖蛋白糖鏈與蛋白部分的絲/蘇氨酸，羥 賴氨酸，羥脯氨酸殘基的羥基相連，稱為O-連接糖蛋白。（3分）
主要功能：
1）.在蛋白質(zhì)分子正確折疊和亞基締合中的作用（0.5分）
2）.對蛋白質(zhì)的屏蔽效應(yīng) （0.5分）
3）.在糖蛋白細(xì)胞內(nèi)分揀、投送和分泌中的作用（0.5分）
4）.對糖蛋白生物活性的影響（1分）
5）.在分子識別和細(xì)胞識別中的作用（0.5分）
為什么說端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶？
端粒酶是一種含有RNA的酶，它以自身的RNA作為模板，在真核染色體線狀DNA的5?末端添加重復(fù)的片斷，使端粒維持一定長度。因?yàn)樗梢源呋赗NA指導(dǎo)下合成DNA的反應(yīng)，所以它是一種特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶。（6分）
胞內(nèi)第二信使Ca2+信號與cAMP信號產(chǎn)生和滅活的區(qū)別是什么？
cAMP的產(chǎn)生是位于細(xì)胞膜的腺苷酸環(huán)化酶被激活后，催化ATP生成的，而其滅活則是在 磷酸二酯酶的催化下轉(zhuǎn)變成AMP；（3分）
Ca2+不能簡單地產(chǎn)生和消失，不可能像cAMP那樣通過酶催化生成或轉(zhuǎn)化成其它分子，而是由細(xì)胞中復(fù)雜的轉(zhuǎn)移Ca2+系統(tǒng)在特定的時(shí)空將其轉(zhuǎn)移，形成Ca2+信號，應(yīng)答外界刺激。（3分）
蛋白質(zhì)凝膠過濾和超濾是一回事嗎？請解釋？
蛋白質(zhì)凝膠過濾和超濾不是一回事（1分）。蛋白質(zhì)凝膠過濾的固定相為多孔凝膠，是利用被分離混合物分子大小的不同，在流動相推動下穿過具有孔徑大小不一的凝膠顆粒而達(dá)到分離的目的（2.5分）；超濾法是通過在溶液的表面施加一定的壓力并通過一種特別的薄膜對溶液中各種溶質(zhì)分子進(jìn)行選擇性過濾的一種純化方法。最適合于生物大分子如蛋白質(zhì)和酶的濃縮和脫鹽，具有操作簡便、成本低廉、分辨效率高等優(yōu)點(diǎn)。（2.5分）
簡述細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要規(guī)律。
細(xì)胞信號傳遞途徑是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，胞間信號被靶細(xì)胞質(zhì)膜或胞內(nèi)的受體接收，通過跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)傳入胞內(nèi)，然后由一系列蛋白質(zhì)傳遞于效應(yīng)分子，產(chǎn)生預(yù)定的生物學(xué)效應(yīng)。這樣的信號傳遞途徑實(shí)際上是一個(gè)把原初信號逐級放大的級聯(lián)系統(tǒng)，使得一種胞間信號的微弱刺激可以引發(fā)下游千百種酶和轉(zhuǎn)錄因子的活性改變，導(dǎo)致生物體內(nèi)明顯的生理變化。（6分）
為什么同工酶可以作為一種分子標(biāo)記？試以超氧化物岐化酶的電泳方法為例闡述同工酶染色的原理及其優(yōu)越性。
（1）同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但其蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫性能等方面 存在差異的一組酶。同工酶一般是由兩種或兩種以上的亞基組成的純聚體或雜交體，為這些不同的亞基編碼的基因是等位基因或復(fù)等位基因。同工酶與代謝類型、個(gè)體發(fā)育及組織分化有密切關(guān)系，因此可以從同工酶的表現(xiàn)型變異直接推測其基因型的變異，有時(shí)可以反映DNA上一個(gè)堿基的微小變化。（6分）
（２）同工酶顯色反應(yīng)和酶催化的反應(yīng)有關(guān)，只有含有所檢測的酶的區(qū)域才會顯色，所以同工酶染色不是一般的蛋白質(zhì)染色，而是特異染色（1分）。如超氧化物岐化酶（SOD）同工酶電泳染色液中含有核黃素和氯化硝基四氮唑藍(lán)（NBT）,核黃素在光照下產(chǎn)生氧自由基（O2-—），后者能使NBT由黃色氧化型轉(zhuǎn)化為藍(lán)色的還原型。由于SOD能夠抑制O2- SOD的作用，因此電泳分離SOD后進(jìn)行染色，凝膠上無SOD處應(yīng)顯示為藍(lán)色，而有SOD處則無色透明（2分）。這種染色的優(yōu)點(diǎn)在于靈敏性高，而且不用對酶進(jìn)行分離純化，用細(xì)胞提取液即可點(diǎn)樣進(jìn)行電泳分離（2分）。
繪出血紅蛋白和肌紅蛋白的氧合曲線圖，根據(jù)各自氧合曲線的特點(diǎn)，對血紅蛋白與肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系進(jìn)行分析。
（1）血紅蛋白和肌紅蛋白的氧合曲線圖（3分）：肌紅蛋白的氧合曲線為一條雙曲線。血紅蛋白的氧合曲線為S形。
（2）從結(jié)構(gòu)上看：血紅蛋白由2個(gè)α亞基、2個(gè)β亞基組成的四聚體，而肌紅蛋白由一條肽鏈組成。肌紅蛋白與血紅蛋白的α亞基與β亞基一級結(jié)構(gòu)有較高的同源性，肽鏈折疊的三維結(jié)構(gòu)非常相似，兩種蛋白質(zhì)都含有血紅素輔基，都能與氧進(jìn)行可逆結(jié)合。（3分）
（3）血紅蛋白的S氧合曲線是由于血紅蛋白與氧結(jié)合存在別構(gòu)效應(yīng)，即在肺部高氧分壓的環(huán)境中，血紅蛋白的一個(gè)亞基與氧分子結(jié)合后產(chǎn)生構(gòu)象改變。這種構(gòu)象改變通過亞基間的相互作用，引起其他亞基也發(fā)生構(gòu)象變化，使其他亞基轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣谂c氧分子結(jié)合的構(gòu)象，加速了其他亞基與氧分子的結(jié)合。這種效應(yīng)使血紅蛋白在肺部盡可能結(jié)合更多的氧分子，通過血液循環(huán)輸送到各需要的組織器官中釋放。執(zhí)行運(yùn)輸氧的功能。而肌紅蛋白即使在氧分壓極低的條件下，仍然保持對氧分子的高親和性。肌紅蛋白通常位于組織中，接受血紅蛋白釋放的氧，起到儲存氧的作用。（3分）
（4）四級結(jié)構(gòu)的血紅蛋白具有別構(gòu)效應(yīng)是只有三級結(jié)構(gòu)的肌紅蛋白所不具備的，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是與其功能相適應(yīng)的。（1分）
闡述氧化磷酸化偶聯(lián)的機(jī)制，比較線粒體氧化磷酸化和葉綠體光和磷酸化的異同。
（1）氧化磷酸化偶聯(lián)的機(jī)制可以用化學(xué)滲透學(xué)說和旋轉(zhuǎn)催化理論來解釋。
化學(xué)滲透假說解釋了電子傳遞時(shí)釋放的能量怎么樣轉(zhuǎn)化成儲存在ATP分子中的活躍的化學(xué)能，認(rèn)為電子傳遞的自由能驅(qū)動H+從線粒體基質(zhì)跨過內(nèi)膜進(jìn)入到膜間隙，從而形成H+跨線粒體內(nèi)膜的電化學(xué)梯度，這個(gè)梯度的電化學(xué)勢驅(qū)動ATP的合成。
旋轉(zhuǎn)催化理論則解釋了ATP酶作用的機(jī)制。認(rèn)為ATP合成酶β亞基有三種不同的構(gòu)象，一種構(gòu)象(L)有利于ADP和Pi結(jié)合，一種構(gòu)象(T)可使結(jié)合的ADP和Pi合成ATP，第三種構(gòu)象(O)使合成的ATP容易被釋放出來。在ATP合成過程中，當(dāng)H+流通過Fo單元返回基質(zhì)時(shí)，觸發(fā)了C亞基的旋轉(zhuǎn)， C亞基帶動g、e以至(ba)3復(fù)合物一起旋轉(zhuǎn)，使a 和b亞基發(fā)生構(gòu)象變化，從而導(dǎo)致ATP的合成。（7分）
（2）線粒體氧化磷酸化和葉綠體光和磷酸化具有相同的機(jī)理，都可以用化學(xué)滲透學(xué)說和旋轉(zhuǎn)催化理論來解釋，但是二者由于亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的差異，線粒體內(nèi)膜上ATP酶的頭部在內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，而內(nèi)囊體膜上ATP酶的頭部在內(nèi)囊體膜的外側(cè)，所以質(zhì)子流動的方向剛好相反。（3分）
試述細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解途徑及其生物學(xué)意義。
細(xì)胞組織蛋白的胞內(nèi)降解途徑為：
（1）溶酶體(lysosome)途徑：富含有在酸性條件下起作用的酶，能把經(jīng)內(nèi)吞攝入細(xì)胞的外源蛋白或經(jīng)受體介導(dǎo)胞飲進(jìn)入的激素和脂蛋白、鐵傳遞蛋白、受體等長壽命蛋白迅速降解成肽和氨基酸．溶酶體中至少含有６０多種水解酶，包括多種組織蛋白酶（組織蛋白酶B、L、H、M、N、S、T、D、E）。（3分）
（2）泛肽（ubiguitin）途徑：是真核細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)降解的主要途徑。該途徑主要負(fù)責(zé)降解短壽命的和異常的蛋白質(zhì)，也參與細(xì)胞質(zhì)中一些長壽命蛋白質(zhì)的緩慢周轉(zhuǎn)。這個(gè)途徑的作用與ATP的水解偶聯(lián)。（2分）參與泛肽途徑的酶和蛋白質(zhì)包括泛素、蛋白酶體以及將泛素與降解蛋白連接的相關(guān)酶與蛋白質(zhì)因子（泛肽活化酶，泛肽綴合酶，泛肽連接酶，泛肽鏈延伸因子，泛肽結(jié)合蛋白）（1分）26S蛋白酶體是由一個(gè)20S蛋白質(zhì)復(fù)合體和兩個(gè)19S蛋白質(zhì)復(fù)合體組成。其中20S蛋白質(zhì)復(fù)合體具有催化功能，19S蛋白質(zhì)復(fù)合體具有調(diào)節(jié)功能。（1分）
（3）生物學(xué)意義：（3分）
①維持細(xì)胞內(nèi)氨基酸代謝庫的動態(tài)平衡
②參與細(xì)胞程序性死亡和儲藏蛋白的動員
③蛋白質(zhì)前體分子的水解裂解加工
④清除反常蛋白質(zhì)免其累積
⑤控制細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵蛋白的濃度，調(diào)節(jié)代謝或控制發(fā)育進(jìn)程
⑥參與細(xì)胞防御機(jī)制
闡述核酸、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)研究和大規(guī)模測序的必要性及其對生命科學(xué)發(fā)展的重大影響。
（1）核酸、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)分別指其基本結(jié)構(gòu)單位核苷酸和氨基酸的排列順序，這種序列中包含了這兩類生物大分子的基本信息，研究一級結(jié)構(gòu)可獲取核酸、蛋白質(zhì)空間構(gòu)象、生物學(xué)功能的大量信息。（5分）
（2)核酸、蛋白質(zhì)序列的大規(guī)模測定產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，催生了生物信息學(xué)，運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物學(xué)的工具，來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義，使得生物學(xué)成為一門成熟的科學(xué)。（5分）
什么是第二信使學(xué)說？如果你在研究某種激素的作用機(jī)理時(shí)，你得到一種小分子物質(zhì)，如何證明它是一種新的第二信使？
胞間信號分子（第一信使）與細(xì)胞膜上的受體識別并結(jié)合后，激活同在膜上的效應(yīng)器（酶或離子通道），在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)催化生成一些化合物或引起離子的遷移，這些化合物或離子能引發(fā)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，最后產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)，稱為第二信使。（5分）
證明它是一種新的第二信使的思路：（1）看它是否有迅速答應(yīng)信號的能力，當(dāng)信號出現(xiàn)時(shí)它即能產(chǎn)生，當(dāng)信號消失即能隨之消失；（2）考慮它的穩(wěn)定性，是否有滅活的特定方式；（3）它不應(yīng)參與代謝途徑，也不應(yīng)該是大分子合成的前體；（4）考慮作為第二信使應(yīng)有信號放大作用。（5分）
有兩個(gè)分離自細(xì)菌的DNA樣品，它們各含32%和17%的腺嘌呤堿基。這兩種細(xì)菌DNA四種堿基的比例各是多少？如果這兩種細(xì)菌中的一種是來自溫泉，哪一種應(yīng)該是溫泉菌，為什么？
根據(jù)堿基配對原則，DNA樣品1的 A32%。T32%，G18%，C18%；DNA樣品2的 A17%。T17%，G33%，C33%。（5分）
含DNA樣品2的細(xì)菌應(yīng)該是來自溫泉。DNA分子中的G-C堿基對有三個(gè)氫鍵，而A-T堿基對只有二個(gè)氫鍵，一個(gè)DNA分子G-C含量高，解鏈溫度（Tm）也高，對熱穩(wěn)定。溫泉中生活的細(xì)菌在堿基組成上選擇了高G-C含量，以適應(yīng)高溫的環(huán)境。（5分）
丙氨酸和甘氨酸都是R側(cè)鏈不帶電荷的氨基酸，且側(cè)鏈較小，相互取代對酶活性中心性質(zhì)影響不大；（5分）
在生理pH條件下，谷氨酸R側(cè)鏈帶正電荷，且側(cè)鏈較大，其帶正電荷的R側(cè)鏈可能使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生改變而導(dǎo)致酶活性的喪失，或者干擾了酶與底物結(jié)合。（5分）
設(shè)計(jì)一種基于PCR和末端終止法綜合應(yīng)用的DNA測序技術(shù)，寫出設(shè)計(jì)原理和主要技術(shù)路線。
在PCR系統(tǒng)中加入測序引物、四種各有一種雙脫氧三磷酸核苷酸（ddNTP）的底物，即可按sanger的雙脫氧末端終止法進(jìn)行DNA的測序；在染色體DNA中依次假如各測序引物和底物亦可完成整個(gè)基因組測序。（10分）
從大鼠肝臟分離到的一個(gè)酶有192氨基酸殘基，并且已知它是由一個(gè)1440bp的基因編碼的。解釋這個(gè)酶的氨基酸殘基數(shù)與它的基因的核苷酸對之間的關(guān)系。
要點(diǎn)1440bp /3(一個(gè)密碼子代表一個(gè)氨基酸)=480個(gè)氨基酸（3分）；實(shí)際分泌的蛋白質(zhì)為192個(gè)氨基酸，說明該基因?yàn)閿嗔鸦?，含有?nèi)含子（7分）。
試述mRNA、tRNA、rRNA在蛋白質(zhì)生物合成中各具什么作用？
答：①mRNA是蛋白質(zhì)生物合成過程中直接指令氨基酸摻入的模板，是遺傳信息的載體。（3.5分）
②tRNA在蛋白質(zhì)合成中處于關(guān)鍵地位，它不但為每個(gè)三聯(lián)體密碼子譯成氨基酸提供接合體，還為準(zhǔn)確無誤地將活化的氨基酸運(yùn)送到核糖體中mRNA模板上。（3.5分）
③tRNA的功能
（1）tRNA的接頭(adaptor)作用
·3′-端上的氨基酸接受位點(diǎn)
· 識別氨酰- tRNA合成酶的位點(diǎn)
·核糖體識別位點(diǎn)
· 反密碼子位點(diǎn)
（2）tRNA的突變與校正基因
(回復(fù)突變，reverse mutation)
④rRNA和多種蛋白質(zhì)結(jié)合而成的一種大的核糖核蛋白顆粒，蛋白質(zhì)肽鍵的合成就是在這種核糖體上進(jìn)行的。（3分）
現(xiàn)有一蛋白質(zhì)混合樣品，已知其pI分別為4.1,5.3,6.5,9.0，欲用電泳法將其分離，試設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，說明原理和主要操作步驟,并畫出可能得到的電泳圖譜。
答：①原理：根據(jù)混合樣品中各組分的pI不同，選擇在pH8.0溶液中，各組分所帶電荷性質(zhì)、電荷數(shù)量不同，其中pI為4.1,5.3,6.5的蛋白質(zhì)均帶負(fù)電，帶負(fù)電量由少到多次序?yàn)閜I6.5,5.3, 4.1， pI為9.0的蛋白質(zhì)帶正電，將混合樣品點(diǎn)樣在醋酸纖維薄膜的中央，在同一電場的作用下，各組分泳動的方向和速度各異，而達(dá)到分離鑒定各組分的目的。（5分）
②主要操作步驟：（3分）
(1)醋酸纖維薄膜和樣品的預(yù)處理
(2)點(diǎn)樣
(3)電泳
(4)染色
(5)鑒定
(6)電泳圖譜（2分）
已知某酶的底物結(jié)合部位上有一個(gè)丙氨酸殘基，一次定點(diǎn)突變時(shí)丙氨酸被甘氨酸取代，但酶活性沒有受到影響；但在另一次突變中丙氨酸變成了谷氨酸，使該酶的活性明顯喪失，請分析可能的原因。
丙氨酸和甘氨酸都是R側(cè)鏈不帶電荷的氨基酸，且側(cè)鏈較小，相互取代對酶活性中心性質(zhì)影響不大；（5分）
在生理pH條件下，谷氨酸R側(cè)鏈帶正電荷，且側(cè)鏈較大，其帶正電荷的R側(cè)鏈可能使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生改變而導(dǎo)致酶活性的喪失，或者干擾了酶與底物結(jié)合。（5分）
舉例說明細(xì)胞膜受體介導(dǎo)細(xì)胞信號傳導(dǎo)過程。
答 ：①離子通道型受體
②G-蛋白偶聯(lián)型受體
③具有酶活性受體
以G-蛋白偶聯(lián)型受體為例子說明
G蛋白偶聯(lián)受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑由四部分組成：
a 細(xì)胞膜受體
b G蛋白
c 第二信使
d 效應(yīng)物
激素配體與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合后導(dǎo)致受體構(gòu)象改變，其上與Gs結(jié)合位點(diǎn)暴露，受體與Gs在膜上擴(kuò)散導(dǎo)致兩者結(jié)合，形成受體-Gs復(fù)合體后，Gsα亞基構(gòu)象改變，排斥GDP，結(jié)合了GTP而活化，α亞基從而與βγ亞基解離，同時(shí)暴露出與環(huán)化酶結(jié)合位點(diǎn)；α亞基與環(huán)化酶結(jié)合而使后者活化，利用ATP生成cAMP。cAMP產(chǎn)生后，與依賴cAMP的蛋白激酶（PKA）的調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，并使PKA的調(diào)節(jié)亞基和催化亞基分離，活化催化亞基，催化亞基將代謝途徑中的一些靶蛋白中的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化，將其激活或鈍化。這些被磷酸化共價(jià)修飾的靶蛋白往往是一些關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶或重要功能蛋白，因而可以介導(dǎo)胞外信號，調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)。
信號傳導(dǎo)的終止是依賴于cAMP信號的減少完成的。在G蛋白活化一段時(shí)間后，α亞基上的GTP酶活性使結(jié)合的GTP水解為GDP,亞基恢復(fù)最初構(gòu)象，從而與環(huán)化酶分離，環(huán)化酶活化終止，α亞基從新與βγ亞基復(fù)合體結(jié)合。這樣減少了cAMP的產(chǎn)生，同時(shí)cAMP的磷酸二酯酶（PDE）的催化下降解生成5'-AMP。當(dāng)cAMP信號終止后，靶蛋白的活性則在蛋白質(zhì)脫磷酸化作用下恢復(fù)原狀。
簡述糖蛋白寡糖鏈的作用
糖蛋白的寡糖鏈不但能參與細(xì)胞識別和分子識別，還參與糖蛋白的分揀(sortins)和投送(toffickins)等細(xì)胞過程，這些都是寡糖鏈最重要的生物功。外寡糖鏈可以通過改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象、聚合、降解、疏水性、電荷、溶解度、粘度、質(zhì)量及大小，修飾蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。有關(guān)糖蛋白中寡糖鏈的理化效應(yīng)的研究報(bào)道很多，其中最為典型的就是寡糖鏈對糖蛋白熱力學(xué)性質(zhì)的影響。 利用不同單糖衍生物的不同反應(yīng)能力設(shè)定寡糖合成的程序；三種合成復(fù)雜型N-糖鏈的方法；以及利用工程化的蛋白酶連接糖肽和肽鏈合成糖蛋白，利用內(nèi)含肽(intein)的特性，通用非酶的轉(zhuǎn)肽反應(yīng)合成糖蛋白，利用N-糖鏈的內(nèi)切糖苷水解酶改造糖蛋白中原有的糖鏈 糖蛋白中的蛋白質(zhì)是其生理功能的主要承擔(dān)者，而糖鏈則對蛋白質(zhì)的功能起修飾作用。這種修飾作用極其多樣化，斯坦利（P. Stanley）指出，這種作用有兩大類：分子內(nèi)作用，如蛋白質(zhì)的正確折疊、細(xì)胞內(nèi)定位、生物活性、溶解度、抗原性、生物半壽期、蛋白酶敏感性等；分子間作用，如趨靶于溶酶體、趨靶于組織、細(xì)胞－細(xì)胞黏附和結(jié)合病原體等。歸根結(jié)底，是糖影響著蛋白質(zhì)的整體構(gòu)象，從而影響由構(gòu)象決定的所有功能。 雖然目前人們已知道糖鏈的作用經(jīng)，但是糖鏈由于糖分子自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得對糖的研究工作非常復(fù)雜，因此有關(guān)糖類生化的研究遠(yuǎn)落后于蛋白質(zhì)和核酸的研究水平。
什么是結(jié)構(gòu)域？簡述結(jié)構(gòu)域形成的結(jié)構(gòu)意義和功能意義。
結(jié)構(gòu)域（Structural Domain）是介于二級和三級結(jié)構(gòu)之間的另一種結(jié)構(gòu)層次。所謂結(jié)構(gòu)域是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域，又稱為轄區(qū)。多肽鏈?zhǔn)紫仁窃谀承﹨^(qū)域相鄰的氨基酸殘基形成有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)，然后，又由相鄰的二級結(jié)構(gòu)片段集裝在一起形成超二級結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上多肽鏈折疊成近似于球狀的三級結(jié)構(gòu)。對于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基，多肽鏈往往由兩個(gè)或多個(gè)在空間上可明顯區(qū)分的、相對獨(dú)立的區(qū)域性結(jié)構(gòu)締合而成三級結(jié)構(gòu)，這種相對獨(dú)立的區(qū)域性結(jié)構(gòu)就稱為結(jié)構(gòu)域。對于較小的蛋白質(zhì)分子或亞基來說，結(jié)構(gòu)域和它的三級結(jié)構(gòu)往往是一個(gè)意思，也就是說這些蛋白質(zhì)或亞基是單結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域自身是緊密裝配的，但結(jié)構(gòu)域與結(jié)構(gòu)域之間關(guān)系松懈。結(jié)構(gòu)域與結(jié)構(gòu)域之間常常有一段長短不等的肽鏈相連，形成所謂鉸鏈區(qū)。不同蛋白質(zhì)分子中結(jié)構(gòu)域的數(shù)目不同，同一蛋白質(zhì)分子中的幾個(gè)結(jié)構(gòu)域彼此相似或很不相同。常見結(jié)構(gòu)域的氨基酸殘基數(shù)在100～400個(gè)之間，最小的結(jié)構(gòu)域只有40～50個(gè)氨基酸殘基，大的結(jié)構(gòu)域可超過400個(gè)氨基酸殘基。
結(jié)構(gòu)域?qū)嵸|(zhì)上是二級結(jié)構(gòu)的組合體，充當(dāng)三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。每個(gè)結(jié)構(gòu)域分別代表一種功能。
蛋白質(zhì)的活性部位或變構(gòu)結(jié)構(gòu)部位多位于裂隙處。由于結(jié)構(gòu)域之間連接的柔韌性，每個(gè)結(jié)構(gòu)域可進(jìn)行較大幅度的相對運(yùn)動，使裂隙開放或關(guān)閉，便于蛋白質(zhì)分子與其他分子之間的相互作用，故這些部位往往是活性中心所在的部位，或是變構(gòu)物結(jié)合的部位。
結(jié)構(gòu)域（domain）是指在較大的蛋白質(zhì)分子中形成的某些在空間上可以辨別的結(jié)構(gòu)，往往是球狀壓縮區(qū)或纖維狀壓縮區(qū)。它們也既是結(jié)構(gòu)單位，又是功能單位。例如免疫球蛋白的功能區(qū)就是結(jié)構(gòu)域。
形蛋白的一條肽鏈，或以共價(jià)鍵相連的兩條或多條肽鏈在空間結(jié)構(gòu)上可以區(qū)分為若干個(gè)球狀的子結(jié)構(gòu)，其中的每一個(gè)球狀子結(jié)構(gòu)就被稱為一個(gè)結(jié)構(gòu)域。
同一個(gè)蛋白的各個(gè)結(jié)構(gòu)域之間是以肽鏈相互鏈接的，而鏈接兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的絕大多數(shù)都是單股肽鏈，只有在極個(gè)別的情況下會有少數(shù)的雙股肽鏈聯(lián)系不同的結(jié)構(gòu)域。在X-射線衍射實(shí)驗(yàn)繪制的電子密度圖中，可以清楚地看到有些球狀蛋白地的部存在一些裂隙，這些裂隙就是各個(gè)結(jié)構(gòu)域之間的鏈接部分，結(jié)構(gòu)域之間的鏈接雖然是松散的，但他們?nèi)匀粚儆谕粭l肽鏈，靠肽鏈鏈接這一點(diǎn)和蛋白質(zhì)的各個(gè)亞基之間依靠非鍵相互作用維系結(jié)構(gòu)有著本質(zhì)的區(qū)別。
結(jié)構(gòu)域在空間上具有臨近相關(guān)性即在一級結(jié)構(gòu)上相互臨近的氨基酸殘基，在結(jié)構(gòu)域的三維空間結(jié)構(gòu)上也相互臨近，在一級結(jié)構(gòu)上相互遠(yuǎn)離的氨基酸殘基，在結(jié)構(gòu)域的空間結(jié)構(gòu)上也相互遠(yuǎn)離，甚至分別屬于不同的結(jié)構(gòu)域。
結(jié)構(gòu)域與蛋白質(zhì)完成生理功能有著密切的關(guān)系，有時(shí)幾個(gè)結(jié)構(gòu)域共同完成一項(xiàng)生理功能，有時(shí)一個(gè)結(jié)構(gòu)域就可以獨(dú)立完成一項(xiàng)生理功能，但是一個(gè)結(jié)構(gòu)不完整的結(jié)構(gòu)域是不可能產(chǎn)生生理功能的。因此結(jié)構(gòu)域是蛋白質(zhì)生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，但必須指出的是，雖然結(jié)構(gòu)域與蛋白質(zhì)的功能關(guān)系密切，但是結(jié)構(gòu)域和功能域的概念并不相同。
簡述Na+ . K+ - ATPase作用的機(jī)理
Na+/K+泵是動物細(xì)胞中由ATP驅(qū)動的將Na+ 輸出到細(xì)胞外同時(shí)將K+輸入細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸泵，又稱Na+泵或Na+/K+交換泵。實(shí)際上是一種Na+ /K+ ATPase。Na+ /K+ ATPase是由兩個(gè)大亞基(α亞基)和兩個(gè)小亞基(β亞基)組成。α亞基是跨膜蛋白，在膜的內(nèi)側(cè)有ATP結(jié)合位點(diǎn)，細(xì)胞外側(cè)有烏本苷(ouabain)結(jié)合位點(diǎn);在α亞基上有Na+和K+結(jié)合位點(diǎn)。
Na+/K+ ATPase運(yùn)輸分為六個(gè)過程: ①在靜息狀態(tài)，Na+/K+泵的構(gòu)型使得Na+ 結(jié)合位點(diǎn)暴露在膜內(nèi)側(cè)。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Na+濃度升高時(shí)，3個(gè) Na+ 與該位點(diǎn)結(jié)合；② 由于Na+的結(jié)合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解， 釋放ADP，α亞基被磷酸化; ③由于α亞基被磷酸化， 引起酶發(fā)生構(gòu)型變化， 于是與Na+ 結(jié)合的部位轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，并向胞外釋放3個(gè)Na+ ；④膜外的兩個(gè)K+同α亞基結(jié)合; ⑤ K+ 與磷酸化的Na+/K+ ATPase結(jié)合后， 促使酶去磷酸化;⑥ 去磷酸化后的酶恢復(fù)原構(gòu)型， 于是將結(jié)合的K+ 釋放到細(xì)胞內(nèi)。每水解一個(gè)ATP， 運(yùn)出3個(gè)Na+ ， 輸入2個(gè)K+ 。Na+ /K+泵工作的結(jié)果，使細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度比細(xì)胞外低10～30倍，而細(xì)胞內(nèi)的K+濃度比細(xì)胞外高10～30倍。由于細(xì)胞外的Na+濃度高，且Na+是帶正電的，所以Na+ /K+泵使細(xì)胞外帶上正電荷。
簡述蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要功能。
蛋白聚糖（proteoglycan） 也叫蛋白多糖 一種長而不分支的黏多糖為主體，在糖的某些部位上共價(jià)結(jié)合若干肽鏈而生成的復(fù)合物。
氨基聚糖可根據(jù)其二糖單位的組成、結(jié)構(gòu)及糖－肽連接方式大致分為五種：透明質(zhì)酸（HA）、硫酸軟骨素(CS)、硫酸皮膚素(DS)、肝素(HEP)和硫酸乙酰肝素（或稱硫酸類肝素,HS）以及硫酸角質(zhì)素(KS)。
氨基聚糖及蛋白聚糖是細(xì)胞外基質(zhì)的重要成分之一。可與細(xì)胞外基質(zhì)中的膠原、 纖粘連蛋白、 層粘連蛋白及彈性蛋白結(jié)合，構(gòu)成具有組織特性的細(xì)胞外基質(zhì)。像膠原一樣，不同組織的細(xì)胞外基質(zhì)中含有不同類型、不同含量的氨基聚糖及蛋白聚糖，并與其功能相適應(yīng)。例如，軟骨及長骨的骨骺含較多硫酸軟骨素蛋白聚糖。硫酸軟骨素的保水性（由糖基的多羥基及多陰離子決定）使其占據(jù)一定的空間,具有一定的容量,這對于骨骺的生長板尤其重要。硫酸軟骨素蛋白聚糖的缺乏或硫酸軟骨素的硫酸化不足均可縮減骺板的體積，從而導(dǎo)致肢體發(fā)育短小和畸形。氨基聚糖的多陰離子可結(jié)合二價(jià)陽離子（如Ca2+）,這對組織的鈣化，尤其是骨鹽的沉積有重要作用。角膜中的蛋白聚糖主要含硫酸角質(zhì)素及硫酸皮膚素，且蛋白質(zhì)的含量較高,在角膜基質(zhì)的構(gòu)建及維持上有重要作用,從而使角膜基質(zhì)具有光透明性。細(xì)胞外基質(zhì)中的各種成分（包括氨基聚糖及蛋白聚糖）彼此交聯(lián)，形成孔徑不同或電荷密度不同的凝膠，不但使細(xì)胞外基質(zhì)連成一體，而且可以作為控制分子及細(xì)胞通過的篩網(wǎng)。這在腎小球及脈管基膜尤其重要。
透明質(zhì)酸的合成在發(fā)育中及創(chuàng)傷修復(fù)中的組織內(nèi)特別旺盛。 它可促進(jìn)細(xì)胞遷移及增殖， 并阻止細(xì)胞分化。當(dāng)細(xì)胞遷移達(dá)到特定的部位或增殖達(dá)到足夠的數(shù)量時(shí)，透明質(zhì)酸酶便將其降解。因此透明質(zhì)酸的作用似乎是防止細(xì)胞過早的分化。在組織分化及成熟階段，透明質(zhì)酸含量逐漸降低，同時(shí)伴有其他硫酸化氨基聚糖成分的增多。在不同的組織內(nèi)增加的硫酸化氨基聚糖種類不同。這些具有組織特點(diǎn)的氨基聚糖又可穩(wěn)定分化表型。這已在軟骨形成及角膜上皮分化中得到證明。
哺乳類動物組織中的氨基聚糖的種類及含量隨生長、發(fā)育及年齡而變動。例如,胚胎發(fā)育早期,皮膚中的氨基聚糖幾乎全部由透明質(zhì)酸及硫酸軟骨素組成。3 個(gè)月胎兒的皮膚中透明質(zhì)酸及硫酸軟骨素的含量為成人者的20倍,5個(gè)半月的胎兒為5倍，足月胎兒為2倍。在胚胎發(fā)育過程中膠原纖維逐漸形成，它們的一部分又逐漸被硫酸皮膚素取代。至70歲以后膠原纖維周圍的氨基聚糖含量顯著降低，同時(shí)硫酸皮膚素所占的比重顯著增加。關(guān)節(jié)軟骨中的蛋白聚糖亦隨年齡的增長出現(xiàn)量與質(zhì)的改變：總量逐漸減少,硫酸角質(zhì)素逐漸取代硫酸軟骨素,糖所占比重下降，蛋白質(zhì)所占比重相對增加，從而導(dǎo)致組織的保水能力及彈性減弱?？梢姡被厶羌暗鞍拙厶桥c老化過程有關(guān)。
某些氨基聚糖可與血漿蛋白結(jié)合。例如，肝素可與凝血相關(guān)的幾種凝血因子（如因子Ⅹ及凝血酶）及抗凝血酶Ⅲ(血漿α2糖蛋白)結(jié)合，從而抗凝血。動脈壁內(nèi)膜的硫酸皮膚素蛋白聚糖可與血漿低密度脂蛋白結(jié)合。其結(jié)合作用可能主要由靜電引力造成，因?yàn)榈兔芏戎鞍椎妮d脂蛋白apo-B帶正電荷,可直接被帶負(fù)電荷的硫酸皮膚素吸引。此外，脂蛋白中的磷脂所帶的負(fù)電荷可借助于Ca2+而與氨基聚糖的陰離子基團(tuán)結(jié)合,此與動脈粥樣硬化的形成有關(guān)。除血漿蛋白外，肝素還可與毛細(xì)血管壁上的脂蛋白脂肪酶結(jié)合，從而將之釋入血循環(huán)。脂蛋白脂肪酶可分解甘油三酯，因而使血脂降低。
簡述糖蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要功能。
糖蛋白（glycoprotein）是分支的寡糖鏈與多肽鏈共價(jià)相連所構(gòu)成的復(fù)合糖，主鏈較短，在大多數(shù)情況下，糖的含量小于蛋白質(zhì)。同時(shí)，糖蛋白還是一種結(jié)合蛋白質(zhì)，糖蛋白是由短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價(jià)相連構(gòu)成的分子。
糖蛋白的糖肽連接鍵，簡稱糖肽鍵。糖肽鏈的類型可以概況為：
?、?N-糖苷鍵型：寡糖鏈（GlcNAC的β-羥基）與Asn的酰胺基、N-未端的a-氨基、Lys或Arg的W-氨基相連
?、?O-糖苷鍵型：寡糖鏈（GalNAC的α-羥基）與Ser、Thr和羥基賴氨酸、羥脯氨酸的羥基相連。
③ S-糖苷鍵型：以半胱氨酸為連接點(diǎn)的糖肽鍵。
④ 酯糖苷鍵型：以天冬氨酸、谷氨酸的游離羧基為連接點(diǎn)。
其主要生物學(xué)功能為細(xì)胞或分子的生物識別
簡述信號肽的特點(diǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。
信號肽具有兩個(gè)特點(diǎn)：1）位于分泌蛋白前體的N-端2）引導(dǎo)分泌蛋白進(jìn)入膜以后，信號肽將被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的信號肽酶切除
信號肽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制：信號肽運(yùn)作的機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，有關(guān)組分包括信號肽識別顆粒（SRP）及其受體、信號序列受體（SSR）、核糖體受體和信號肽酶復(fù)合物。信號肽發(fā)揮作用時(shí)，首先是尚在延伸的、仍與核糖體結(jié)合的新生肽鏈中的信號肽與SRP結(jié)合，然后通過三重結(jié)合（即信號肽與SSR的結(jié)合、SRP及其受體結(jié)合、核糖體及其受體的結(jié)合）。當(dāng)信號肽將新生肽鏈引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)后，在信號肽酶復(fù)合物的作用下，已完成使命的信號肽被切除。
生物膜主要有哪些生物學(xué)功能？任舉一例說明膜結(jié)構(gòu)與功能的密切關(guān)系。
生物膜的生物學(xué)功能可以概括如下：1）區(qū)域化或房室化2）物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸3）能量轉(zhuǎn)換（氧化磷酸化）4）細(xì)胞識別
研究蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)有哪些意義？
蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)即多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序（N端—C端）是由基因編碼的，是蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，因此一級結(jié)構(gòu)的測定成為十分重要的基礎(chǔ)研究。一級結(jié)構(gòu)的特定的氨基酸序列決定了肽鏈的折疊模式，從而決定其高級結(jié)構(gòu)，從而決定其功能。
一級結(jié)構(gòu)的種屬差異與分子進(jìn)化（細(xì)胞色素C）；一級結(jié)構(gòu)的變異與分子病（鐮刀狀紅細(xì)胞）
蛋白質(zhì)特定構(gòu)象形成的原因是什么？環(huán)境因素對蛋白質(zhì)構(gòu)象形成有無影響？為什么？
蛋白質(zhì)特定構(gòu)象形成的驅(qū)動力有R-側(cè)鏈基團(tuán)間的相互作用；肽鏈與環(huán)境水分子的相互作用；天然構(gòu)象的形成過程是一個(gè)自發(fā)的過程。環(huán)境因素對蛋白質(zhì)構(gòu)象形成有影響，因?yàn)榫S持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的主要是氫鍵、范得華力、疏水作用和鹽鍵等次級鍵，環(huán)境因素會影響這些作用力的形成和大小，從而影響蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成。
試比較光合磷酸化和氧化磷酸化能量轉(zhuǎn)化機(jī)制的異同。
光合磷酸化的能量是來自光能的激發(fā)，是儲存能量；氧化磷酸化能量是來自底物的分解，釋放能量。
激素受體有哪兩大類？試比較其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制。
含氮激素作用機(jī)制的第二信使學(xué)說：激素是第一信使，它可與靶細(xì)胞膜上具有立體構(gòu)型的專一性受體結(jié)合，結(jié)合后激活膜上的腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)，在mg+存在的情況下腺苷酸環(huán)化酶促使ATP轉(zhuǎn)化為cAMP，cAMP使無活性的蛋白激酶PKA激活，促使細(xì)胞內(nèi)多種蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化反應(yīng)，從而引起靶細(xì)胞各種生理生化反應(yīng)。
類固醇激素作用機(jī)制的基因表達(dá)學(xué)說：類固醇激素分子小、呈脂溶性，因此可透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。在進(jìn)入細(xì)胞之后，先于細(xì)胞內(nèi)的胞漿受體結(jié)合，形成激素-胞漿受體結(jié)合物而進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，再與核內(nèi)受體結(jié)合，形成激素-核內(nèi)受體復(fù)合物從而激發(fā)DNA的轉(zhuǎn)錄過程，生成新的mRNA,誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，引起相應(yīng)的生物效應(yīng)。
分子篩層析和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳皆可用于測定蛋白質(zhì)分子量，其原理有何差異？各自特點(diǎn)和適用范圍。
分子篩層析，又稱凝膠層析、排阻凝膠層析、凝膠過濾，利用凝膠把物質(zhì)按分子大小不同進(jìn)行分離的一種方法。由于被分離物質(zhì)的分子大小（直徑）和形狀不同，洗脫時(shí)，大分子物質(zhì)由于直徑大于凝膠網(wǎng)孔而不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部，只能沿著凝膠顆粒間的孔隙，隨溶劑向下移動，因此流程短，首先流出層析柱，而小分子物質(zhì)，由于直徑小于凝膠網(wǎng)孔，能自由進(jìn)入膠粒網(wǎng)孔，使之洗脫時(shí)流程增長，移動速度變慢而后流出層析柱?？捎糜跍y定氨基酸，脫鹽和濃縮，分離提純生物大分子，除去熱源物質(zhì)
SDS-PAGE，SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的原理是當(dāng)SDS與蛋白質(zhì)結(jié)合后，蛋白質(zhì)分子即帶有大量的負(fù)電荷，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其原來的電荷，從而使天然蛋白質(zhì)分子間的電荷差別就降低乃至消除了，與此同時(shí)蛋白質(zhì)在SDS作用下結(jié)構(gòu)變得松散，形狀趨向一致，所以各種SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物在電泳時(shí)產(chǎn)生的脈動率差異，就反映了分子量的大小。
可用于測PH值和蛋白質(zhì)的亞基數(shù)
什么是受體？有何特征和類別？簡述一種分離提純受體的方法、原理。
受體是細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞表面的一種天然分子，可以識別并特異地與有生物活性的化學(xué)信號分子（配體）結(jié)合，從而激活或啟動細(xì)胞內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)最后導(dǎo)致該信號物質(zhì)特定的生物效應(yīng)。絕大多數(shù)受體為蛋白質(zhì)，極少數(shù)是非蛋白受體。受體與配體結(jié)合具有特異性、親和性、飽和性。受體分為細(xì)胞內(nèi)受體（甾醇類激素）和細(xì)胞外受體（離子型通道受體、G蛋白偶聯(lián)型受體、具有酶活性的受體）。分子克隆技術(shù)提取微量受體：從細(xì)胞中提取所有微量mRNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，將其重組入載體質(zhì)粒子，繼而讓其轉(zhuǎn)染缺乏受體的培養(yǎng)細(xì)胞群，其中少數(shù)細(xì)胞可能還有能編碼受體所需的cDNA，并表達(dá)成表面受體。
什么是雙信使信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，試述胞外信息通過該系統(tǒng)在胞內(nèi)得以傳遞的機(jī)制。
激素通過結(jié)合到細(xì)胞表面的膜受體上，激活G蛋白，G蛋白開啟磷酯酶C（PLC）的活性，從而使磷酸酰肌醇（PIP2）分解為肌醇三磷酸（IP3）和二酰甘油（DG）。
1）DG進(jìn)一步活化PKC，促使靶蛋白中的Thr和Ser殘基磷酸化，最終改變一系列酶的活性，引起生理生化反應(yīng)。
2）IP3則作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜受體，打開Ca+離子通道，升高胞質(zhì)內(nèi)【Ca+】，
a. Ca+的釋放改變CaM和其他鈣傳感器的構(gòu)象，使之變得更容易與靶蛋白結(jié)合，改變靶蛋白的生物活性，從而完成激素的聯(lián)級放大作用，在多種細(xì)胞內(nèi)引起廣泛的生理效應(yīng)
b. Ca+的釋放也活化了PKC，從而改變一系列酶的活性，引起生理生化反應(yīng)。
試述三種直接或間接的方法，以證明某種外源基因已在轉(zhuǎn)基因生物中存在或表達(dá)。
1） 載體特征的直接篩選：通常載體都帶有可選擇的遺傳標(biāo)志，最常用的有抗藥性標(biāo)記、營養(yǎng)標(biāo)記和顯色標(biāo)記。對噬菌體而言，噬菌斑的形成則是其自我選擇的結(jié)果。
2） 差別雜交或扣除雜交法分離克隆基因：扣除雜交就是用一般細(xì)胞的cDNA與特殊細(xì)胞的cDNA雜交先扣除一般共有的cDNA，再將剩余的特異的cDNA進(jìn)行克隆。
3） 免疫學(xué)方法：用放射性固定酶或發(fā)光物質(zhì)標(biāo)記抗體，可以十分靈敏檢測到外源基因的存在或表達(dá)。
4） 細(xì)菌菌落或噬菌斑的原位雜交：細(xì)菌菌落——復(fù)印至硝酸纖維素膜上——aOH使菌體裂解，DNA變性，然后中和——單鏈DNA結(jié)合到膜上——32P-cDNA雜交?——放射自顯影——與放射性cDNA 雜交的菌斑。
某天然九肽，其組成為：Gly2、Phe2、Tyr1、Met1、Asp1、Arg1、Pro1，經(jīng)胰凝乳蛋白酶水解后可分得一個(gè)五肽和一個(gè)四肽，四肽的組成為Phe1、Tyr1、 Gly1和Pro1。此九肽的CNBr處理產(chǎn)物再經(jīng)陽離子交換樹脂層析并洗脫得一個(gè)組成為Arg1、Phe1、Gly1的三肽，此九肽經(jīng)胰蛋白酶水解可得Phe，如用FDNB反應(yīng)后再水解得DNP-Tyr。請寫出這九肽的全順序，并闡述解析過程。Tyr---- o o -Phe - Asp -Met- Gly -Arg-Phe
什么是核酶和抗體酶？它們和酶有什么不同？
核酶，把對RNA具有催化活性的RNA叫做核酶，化學(xué)本質(zhì)為RNA，一般酶化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。
抗體酶，又稱催化抗體，是指通過一系列生物化學(xué)技術(shù)方法制備出的具有催化活性的抗體，，它除了具有相應(yīng)的免疫學(xué)性質(zhì)外還具有類似于酶能催化某種活化反應(yīng)的性質(zhì)，在一般酶基礎(chǔ)之上還具有相應(yīng)免疫學(xué)性質(zhì)。
試分析同源細(xì)胞色素C結(jié)構(gòu)的種屬差異和保守性，闡明其結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性。
對比不同有機(jī)體中表現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們不僅長度相同或相近，而且其中許多位置的氨基酸對于不同種屬來說都相同，稱為不變殘基，其他部位的殘基對于不同種屬則有相當(dāng)大的變化，稱為可變殘基。同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列中的這種相似性被稱為順序同源性。不變殘基對于同源蛋白質(zhì)的功能是必須的，可變殘基的變化雖不影響蛋白質(zhì)的功能，卻反映了這些種屬在系統(tǒng)上的聯(lián)系，
細(xì)胞色素C三級結(jié)構(gòu)的保守性。35個(gè)不變的AA殘基，是細(xì)胞色素C的生物功能所不可缺少的。其中有的可能參加維持分子構(gòu)象，有的可能參與電子傳遞，有的可能參與“識別”并結(jié)合細(xì)胞色素C還原酶和氧化酶。
細(xì)胞表面受體主要有哪些類型？各具有什么特點(diǎn)，作用機(jī)理有何區(qū)別？
離子通道性蛋白（配體閘門通道）： 配體結(jié)合----通道打開
G-蛋白偶聯(lián)型受體： 配體結(jié)合----受體構(gòu)象發(fā)生改變--------G蛋白激活-------靶酶激活
具有酶活性的受體： 配體結(jié)合------酶激活
敘述血紅蛋白的結(jié)構(gòu)特征。這種結(jié)構(gòu)和它的功能有什么關(guān)系？血紅蛋白和氧的結(jié)合受哪些因素的影響？
人體內(nèi)的血紅蛋白由四個(gè)亞基組成，分別為兩個(gè)α亞基和兩個(gè)β亞基，自動組裝成α2β2形態(tài)。血紅蛋白的每個(gè)亞基由一條肽鏈和一個(gè)血紅素分子構(gòu)成，肽鏈盤繞折疊成球形，把血紅素分子包在里面（這條肽鏈盤繞成的球形結(jié)構(gòu)又叫珠蛋白），血紅素分子是一個(gè)具有卟啉結(jié)構(gòu)的小分子，在其中心有一個(gè)亞鐵離子。
血紅蛋白與氧結(jié)合：首先，一個(gè)氧分子與血紅蛋白中的一個(gè)亞基結(jié)合，與氧結(jié)合之后的珠蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成整個(gè)血紅蛋白結(jié)構(gòu)的變化，這種變化使得第二個(gè)氧分子相比于第一個(gè)氧分子更容易尋找到血紅蛋白的另一個(gè)亞基結(jié)合，而它的結(jié)合會進(jìn)一步促使第三個(gè)氧分子的結(jié)合，以此類推，直至構(gòu)成血紅蛋白的四個(gè)亞基分別與四個(gè)氧分子結(jié)合。在組織內(nèi)釋放氧的過程也是這樣，一個(gè)氧分子的離去會刺激另一個(gè)的離去，直至完全釋放所有的氧分子。
什么是遺傳信息傳遞的中心法則？你認(rèn)為用中心法則描述的遺傳信息傳遞規(guī)律還有哪些問題有待補(bǔ)充？為什么說朊病毒的發(fā)現(xiàn)是對此法則的挑戰(zhàn)？
目前普騙認(rèn)為遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向核酸，但是DNA是否可以不經(jīng)過RNA直接作為指令蛋白質(zhì)合成的模板，尚待實(shí)驗(yàn)證明。
Prion朊病毒是一類高度保守的糖蛋白，其廣泛表達(dá)于脊椎動物，且與神經(jīng)系統(tǒng)功能的維持、淋巴細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、核酸代謝等有關(guān)；當(dāng)其發(fā)生構(gòu)象改變之后可變成致病性朊病毒（PrPsc），PrPsc 可引起包括瘋牛病在內(nèi)的一系列致死性神經(jīng)變性疾?。ńy(tǒng)稱prion?。?br>
以α螺旋為主的對蛋白酶敏感的不具有感染能力的PrPC轉(zhuǎn)變成以β片層為主的對蛋白酶抵抗的具有感染能力的不溶性PrPSc 。少量PrPsc與細(xì)胞PrPC結(jié)合后,以PrPsc為模板，使PrPC發(fā)生明顯構(gòu)象改變而轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，從而達(dá)到PrPsc傳染擴(kuò)增的目的,最后使PrPC全部轉(zhuǎn)變成不溶性的PrPsc，腦組織形成淀粉樣斑塊直至死亡
迄今，人類已發(fā)現(xiàn)的傳染病病原體都含有核酸，它們的擴(kuò)增繁殖都遵循遺傳信息流的中心法則。而PrPsc不含核酸，它是通過與PrPc相互作用，誘導(dǎo)其變構(gòu)而轉(zhuǎn)變成PrPsc，從而實(shí)現(xiàn)自身增殖,其增殖過程不涉及核酸復(fù)制，可見這與中心法則明顯相左。
什么是第二信使假說？如果你在研究某種激素的作用機(jī)理時(shí)，你得到一種小分子物質(zhì)，如何證明它是一種新的第二信使？
激素與受體結(jié)合，使G蛋白活化，進(jìn)而再使ACase活化，催化ATP形成cAMP，作為第二信使的cAMP再經(jīng)一系列的相關(guān)反應(yīng)級聯(lián)放大，即先激活細(xì)胞內(nèi)的蛋白激酶，再進(jìn)一步誘發(fā)各種功能單位產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。cAMP起著信息的傳遞和放大作用，激素的這種作用方式叫做第二信使假說。
胞內(nèi)信號分子是胞間信號被細(xì)胞表面受體接受后，激活同樣處于膜上的酶或離子通道而產(chǎn)生的，這樣才能完成跨膜的信號轉(zhuǎn)換，最后導(dǎo)致細(xì)胞反應(yīng)，如果我們把胞間信號分子作為第一信使，則細(xì)胞內(nèi)信號分子正是充當(dāng)了第二信使的作用。
闡述生物信息學(xué)的介入對核酸、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能研究的影響。
生物信息學(xué)把基因組ＤＮＡ序列信息分析作為源頭,在獲得了蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測，同時(shí)用高性能電腦對已知蛋白質(zhì)序列和三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行收集、整理、存儲、發(fā)布和分析，預(yù)測其功能，依據(jù)特定蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行必要的藥物設(shè)計(jì)。因此在基因組研究時(shí)代，基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模擬及功能研究，以及藥物設(shè)計(jì)必然有機(jī)地連接在一起，它們是生物信息學(xué)的三個(gè)重要組成部分。
何謂guanylate binding protein?請寫出其亞基組成、主要類型及各類型主要功能，并用箭頭圖示 guanylate binding protein偶聯(lián)的受體信號傳遞途徑。
G 蛋白:一般是指一類與膜受體偶聯(lián)的異三聚體結(jié)合蛋白，其具有和GTP結(jié)合并催化GTP水解成GDP的能力，由α、β、γ三個(gè)亞基組成，可充當(dāng)細(xì)胞膜上受體和靶酶之間的信號傳遞體。
①Gs：能活化腺苷酸環(huán)化酶(ACase)
②Gi、Go、Gt系列：Gi：抑制ACase、電位門控Ca2+通道和磷脂酰肌醇專一的PLC，活化K+通道和Na+通道等； Go：抑制神經(jīng)元Ca2+通道 Gt：活化cGMP專一的PDE
③GQ系列：活化磷脂酰肌醇專一的PLC
④G12系列：功能不詳，可能和活化JNK、Na+/K+交換系統(tǒng)和活化立早基因 轉(zhuǎn)錄有關(guān)
闡述 DNA指紋法(fingerprintting)為什么可用于不同個(gè)體基因組的比較？
DNA指紋法是指：由限制性內(nèi)切酶把很大的DNA分子降解成很多長短不同的較小片段，其數(shù)目和長度反映了限制性內(nèi)切酶的切點(diǎn)在DNA分子上的分布，它能作為某DNA或含有這種DNA生物所特有的“指紋”。因?yàn)椴煌瑐€(gè)體的等為基因之間堿基代換、重排、插入、缺失等都會引起這種“指紋的多態(tài)性。
有一個(gè)七肽，經(jīng)分析它的氨基酸組成是：Lys,Gly,Arg,Phe,Ala,Tyr,Ser。此肽未經(jīng)胰凝乳蛋白酶處理時(shí)，與FDNP反應(yīng)不產(chǎn)生DNP-氨基酸。經(jīng)胰凝乳蛋白酶(Phe,Tyr,Trp)處理后，此肽斷裂成兩個(gè)肽段，其氨基酸組成分別為Ala，Tyr，Ser和Gly，Phe，Lys，Arg。這兩個(gè)肽段分別與FDNP反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Lys。此肽與胰蛋白酶（Lys,Arg）反應(yīng)，同樣能生成兩個(gè)肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg,Gly和Phe,Tyr,Lys,Ser,Ala。試問此七肽的一級結(jié)構(gòu)是怎樣的？給出分析過程。，并闡述理由。
1）此肽未經(jīng)胰凝乳蛋白酶處理時(shí)，與FDNP反應(yīng)不產(chǎn)生DNP-氨基酸：此肽為環(huán)肽
2）胰凝乳蛋白酶處理后，此肽斷裂成兩個(gè)肽段，其氨基酸組成分別為Ala，Tyr，Ser和Gly，Phe，Lys，Arg：
（Ala-Ser）- Tyr或 （Ser- Ala）-Tyr
（）- Phe
3）兩個(gè)肽段分別與FDNP反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Lys：
兩個(gè)肽鏈的N末端為Ser-和Lys-
4)可以得出這兩個(gè)肽鏈為：
Ser-Ala- Tyr；Lys-（）- Phe
5）胰蛋白酶反應(yīng)，能生成兩個(gè)肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg,Gly和Phe,Tyr,Lys,Ser,Ala：
Gly-Arg；（）- Lys
6）根據(jù)以上可得：Lys-Gly-Arg- Phe；Ser-Ala- Tyr- Lys
所以推出：環(huán)肽Ser-Ala- Tyr – Lys--Gly-Arg- Phe
闡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次性的現(xiàn)代概念、維持各結(jié)構(gòu)的作用力及穩(wěn)定這些結(jié)構(gòu)的因素。
一級結(jié)構(gòu)：指氨基酸序列，主要作用力是氫鍵和二硫鍵；
二級結(jié)構(gòu)：是太鏈主鏈不同肽段通過自身的相互作用、形成氫建，沿某一主軸盤旋折疊形成的局部空間結(jié)構(gòu)。
超二級結(jié)構(gòu)，在蛋白質(zhì)分子中，特別是球狀蛋白質(zhì)中，由若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元（即α—螺旋、β—折疊片和β—轉(zhuǎn)角等）彼此相互作用組合在一起，，形成有規(guī)則、在空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體，充當(dāng)三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件單元，稱超二級結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)域，對于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基，多肽鏈往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上相對獨(dú)立的三維實(shí)體締合而成三級結(jié)構(gòu)，這種相對獨(dú)立的三維實(shí)體稱結(jié)構(gòu)域。現(xiàn)在,結(jié)構(gòu)域的概念有三種不同而又相互聯(lián)系的涵義:即獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單位、獨(dú)立的功能單位和獨(dú)立的折疊單位。
三級結(jié)構(gòu)，具有明顯的而豐富的的折疊層次；裝配緊密的球狀或橢圓狀；具有疏水的內(nèi)核和親水的表面；分子表面有一低介電區(qū)域空穴。
四級結(jié)構(gòu),在體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)含有2條或2條以上多肽鏈，才能全面地執(zhí)行功能。每一條多肽鏈都有其完完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為亞基（subunit），亞基與亞基之間呈特定的三維空間分布，并以非共價(jià)鍵相鏈接，這種蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（Quaternary structure）。
一級結(jié)構(gòu) 肽鍵(共價(jià)鍵)...
二級結(jié)構(gòu) 氫鍵...
三級結(jié)構(gòu) 離子鍵 疏水作用 堿基堆積力..,
四級結(jié)構(gòu) 疏水作用 二硫鍵 離子鍵...
蛋白質(zhì)的哪些性質(zhì)可以被利用來對其進(jìn)行分離純化？概述據(jù)這些性質(zhì)發(fā)展的方法。
①根據(jù)分子大小不同進(jìn)行分離純化
蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì),并且不同蛋白質(zhì)的分子大小不同,因此可以利用一些較簡單的方法使蛋白質(zhì)和小分子物質(zhì)分開,并使蛋白質(zhì)混合物也得到分離。根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同進(jìn)行分離的方法主要有透析、超濾、離心和凝膠過濾等。透析和超濾是分離蛋白質(zhì)時(shí)常用的方法。透析是將待分離的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液進(jìn)行分離。超濾是利用離心力或壓力強(qiáng)行使水和其它小分子通過半透膜,而蛋白質(zhì)被截留在半透膜上的過程。這兩種方法都可以將蛋白質(zhì)大分子與以無機(jī)鹽為主的小分子分開。它們經(jīng)常和鹽析、鹽溶方法聯(lián)合使用,在進(jìn)行鹽析或鹽溶后可以利用這兩種方法除去引入的無機(jī)鹽。由于超濾過程中,濾膜表面容易被吸附的蛋白質(zhì)堵塞,以致超濾速度減慢,截流物質(zhì)的分子量也越來越小。所以在使用超濾方法時(shí)要選擇合適的濾膜,也可以選擇切向流過濾得到更理想的效果
離心也是經(jīng)常和其它方法聯(lián)合使用的一種分離蛋白質(zhì)的方法。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)和雜質(zhì)的溶解度不同時(shí)可以利用離心的方法將它們分開。使蛋白質(zhì)在具有密度梯度的介質(zhì)中離心的方法稱為密度梯度(區(qū)帶)離心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度?？梢愿鶕?jù)所需密度和滲透壓的范圍選擇合適的密度梯度。凝膠過濾也稱凝膠滲透層析,是根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同分離蛋白質(zhì)最有效的方法之一。凝膠過濾的原理是當(dāng)不同蛋白質(zhì)流經(jīng)凝膠層析柱時(shí),比凝膠珠孔徑大的分子不能進(jìn)入珠內(nèi)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而被排阻在凝膠珠之外,隨著溶劑在凝膠珠之間的空隙向下運(yùn)動并最先流出柱外;反之,比凝膠珠孔徑小的分子后流出柱外。目前常用的凝膠有交聯(lián)葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠和瓊脂糖凝膠等。
②根據(jù)溶解度不同進(jìn)行分離純化
影響蛋白質(zhì)溶解度的外部條件有很多,比如溶液的pH值、離子強(qiáng)度、介電常數(shù)和溫度等。但在同一條件下,不同的蛋白質(zhì)因其分子結(jié)構(gòu)的不同而有不同的溶解度,根據(jù)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),適當(dāng)?shù)馗淖兺獠織l件,就可以選擇性地控制蛋白質(zhì)混合物中某一成分的溶解度,達(dá)到分離純化蛋白質(zhì)的目的。常用的方法有等電點(diǎn)沉淀和pH值調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)的鹽溶和鹽析、有機(jī)溶劑法、雙水相萃取法、反膠團(tuán)萃取法等。
等電點(diǎn)沉淀和pH值調(diào)節(jié)是最常用的方法。每種蛋白質(zhì)都有自己的等電點(diǎn),而且在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最低;相反,有些蛋白質(zhì)在一定pH值時(shí)很容易溶解。因而可以通過調(diào)節(jié)溶液的pH值來分離純化蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)的鹽溶和鹽析是中性鹽顯著影響球狀蛋白質(zhì)溶解度的現(xiàn)象,其中,增加蛋白質(zhì)溶解度的現(xiàn)象稱鹽溶,反之為鹽析。應(yīng)當(dāng)指出,同樣濃度的二價(jià)離子中性鹽,如MgCl2、(NH4)2SO4對蛋白質(zhì)溶解度影響的效果,要比一價(jià)離子中性鹽如NaCl、NH4Cl大得多。利用鹽溶和鹽析對蛋白質(zhì)進(jìn)行提純后,通常要使用透析或者凝膠過濾的方法除去中性鹽.有機(jī)溶劑提取法的原理是:與水互溶的有機(jī)溶劑(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白質(zhì)在水中的溶解度顯著降低;而且在一定溫度、pH值和離子強(qiáng)度下,引起蛋白質(zhì)沉淀的有機(jī)溶劑的濃度不同,因此,控制有機(jī)溶劑的濃度可以分離純化蛋白質(zhì)。
萃取是分離和提純有機(jī)化合物常用的一種方法,而雙水相萃取和反膠團(tuán)萃取可以用來分離蛋白質(zhì)。雙水相萃取技術(shù)(Aqueous two phase extraction,ATPE)是指親水性聚合物水溶液在一定條件下形成雙水相,由于被分離物在兩相中分配的不同,便可實(shí)現(xiàn)分離,被廣泛用于生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化工等領(lǐng)域的產(chǎn)品分離和提取。此方法可以在室溫環(huán)境下進(jìn)行,雙水相中的聚合物還可以提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,收率較高。對于細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì),需要先對細(xì)胞進(jìn)行有效破碎。目的蛋白常分布在上相并得到濃縮,細(xì)胞碎片等固體物分布在下相中。采用雙水相系統(tǒng)濃縮目的蛋白,受聚合物分子量及濃度、溶液pH值、離子強(qiáng)度、鹽類型及濃度的影響。
反膠團(tuán)萃取法是利用反膠團(tuán)將蛋白質(zhì)包裹其中而達(dá)到提取蛋白質(zhì)的目的。反膠團(tuán)是當(dāng)表面活性劑在非極性有機(jī)溶劑溶解時(shí)自發(fā)聚集而形成的一種納米尺寸的聚集體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是萃取過程中蛋白質(zhì)因位于反膠團(tuán)的內(nèi)部而受到反膠團(tuán)的保護(hù)。
③ 根據(jù)電荷不同進(jìn)行分離純化
根據(jù)蛋白質(zhì)的電荷即酸堿性質(zhì)不同分離蛋白質(zhì)的方法有電泳和離子交換層析兩類。
在外電場的作用下,帶電顆粒(如不處于等電點(diǎn)狀態(tài)的蛋白質(zhì)分子)將向著與其電性相反的電極移動,這種現(xiàn)象稱為電泳。聚丙烯酰胺電泳是一種以聚丙烯酰胺為介質(zhì)的區(qū)帶電泳,常用于分離蛋白質(zhì)。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、樣品用量少。等電聚焦是一種高分辨率的蛋白質(zhì)分離技術(shù),也可以用于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)測定。利用等電聚焦技術(shù)分離蛋白質(zhì)混合物是在具有pH梯度的介質(zhì)中進(jìn)行的。在外電場作用下各種蛋白質(zhì)將移向并聚焦在等于其等電點(diǎn)的pH值梯度處形成一個(gè)窄條帶。
離子交換層析(Ion exchange chromatography,IEC)是以離子交換劑為固定相,依據(jù)流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進(jìn)行可逆交換時(shí)結(jié)合力大小的差別而進(jìn)行分離的一種層析方法。離子交換層析中,基質(zhì)由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的為陰離子交換樹脂;反之為陽離子交換樹脂。離子交換層析同樣可以用于蛋白質(zhì)的分離純化。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于不同的pH值條件下,其帶電狀況也不同。陰離子交換基質(zhì)結(jié)合帶有負(fù)電荷的蛋白質(zhì),被留在層析柱上,通過提高洗脫液中的鹽濃度,將吸附在層析柱上的蛋白質(zhì)洗脫下來,其中結(jié)合較弱的蛋白質(zhì)首先被洗脫下來。反之陽離子交換基質(zhì)結(jié)合帶有正電荷的蛋白質(zhì),結(jié)合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。另外,離子交換層析還用于抗凝血蛋白的提取.
④利用對配體的特異親和力進(jìn)行分離純化
親和層析是利用蛋白質(zhì)分子對其配體分子特有的識別能力(即生物學(xué)親和力)建立起來的一種有效的純化方法。它通常只需一步處理即可將目的蛋白質(zhì)從復(fù)雜的混合物中分離出來,并且純度相當(dāng)高。應(yīng)用親和層析須了解純化物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性,以便設(shè)計(jì)出最好的分離條件。近年來,親和層析技術(shù)被廣泛應(yīng)用于靶標(biāo)蛋白尤其是疫苗的分離純化,特別是在融合蛋白的分離純化上,親和層析更是起到了舉足輕重的作用,因?yàn)槿诤系鞍拙哂刑禺愋越Y(jié)合能力。親和層析在基因工程亞單位疫苗的分離純化中應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。
試述蛋白質(zhì)分子中氨基酸順序與蛋白質(zhì)三維構(gòu)象的關(guān)系。
蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)又稱化學(xué)結(jié)構(gòu)（primary structure），是指氨基酸在肽鍵中的排列順序和二硫鍵的位置，肽鏈中氨基酸間以肽鍵為連接鍵。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，它決定了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)，其三維結(jié)構(gòu)所需的全部信息都貯存于氨基酸的順序之中。
抗體酶的制備，抗體酶研究的應(yīng)用前景
抗體酶是一種具有催化活性的免疫球蛋白，它既有抗體的高度選擇性，又有酶的高效性。因此它的發(fā)現(xiàn)不僅提供了研究生物催化過程的新途徑，而且能為生物學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)提供具有高度特異性的人工生物催化劑，并可以根據(jù)需要使人們獲得具有某些不能被酶催化或較難催化的化學(xué)反應(yīng)催化劑?？贵w酶的出現(xiàn)，意味著有可能出現(xiàn)簡單有效的方法，從而人們可憑主觀愿望來設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)是利用生物學(xué)和化學(xué)成果在分子水平上交叉滲透研究的產(chǎn)物。
抗體酶的制備方法
①拷貝法
拷貝法是首先將已知酶作為抗原免疫動物，獲得抗酶的抗體，再以該抗酶的抗體免疫動物進(jìn)行單克隆化，以獲得單克隆的抗抗體，用合適的方法對抗抗體進(jìn)行篩選，就可得到具有已知酶活性的抗體酶。
酶—→第一次免疫小鼠—→獲得抗酶的抗體—→第二次免疫小鼠——單克隆化→抗體酶
②引入法
利用基因工程、蛋白質(zhì)工程方法將催化基因引入到已有底物結(jié)合能力的抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)上，也可制備出催化抗體。具體的方法是通過人工合成出能表達(dá)催化抗體的基因，然后將編碼的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌或酵母菌的表達(dá)系統(tǒng)，采用定點(diǎn)突變技術(shù)將特定的氨基酸殘基引入抗原結(jié)合部位，使其獲得催化功能，經(jīng)篩選純化后制備出催化酶。也可以采用選擇性化學(xué)修飾的方法將人工合成或者是天然存在的催化基因引入到抗體的抗原結(jié)合部位。將抗體的結(jié)合部位引入催化基團(tuán)是增加催化效率的關(guān)鍵，引入功能基因的方法一般有兩種：①利用部位選擇性試劑，用類似親和標(biāo)記的方法定向地將催化基團(tuán)引入抗體。②用DNA重組技術(shù)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)改變抗體的親和性和專一性，引入酸、堿催化基團(tuán)或親核體，使用這類方法的另一關(guān)鍵在于要事先對抗體的結(jié)構(gòu)有所了解，確定過程化抗體的目標(biāo)。
③誘導(dǎo)法
半抗原誘導(dǎo)法是抗體酶制備的主要方法。該法是以預(yù)先設(shè)計(jì)的過渡態(tài)類似物作為半抗原，與載體蛋白（如牛血清蛋白等）偶聯(lián)制成抗原，然后免疫動物，取其免疫動物的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行雜交，經(jīng)過單克隆抗體制備技術(shù)制備、分離、篩選得到所需的抗體酶。
半抗原—→偶聯(lián)適當(dāng)載體—→免疫動物—單克隆化→抗體酶
前景:
抗體酶的出現(xiàn)為人們根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)酶開辟了一條道路。它應(yīng)用了抗體的多樣性和酶的專一性，把本來獨(dú)立、各司其職的兩種事物相結(jié)合，是一種偉大的創(chuàng)造。
未來抗體酶研究可能通過對某一化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的研究，設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過渡態(tài)類似物作為半抗原，可以誘導(dǎo)產(chǎn)生對該反應(yīng)具有催化活性的抗體。根據(jù)此原理定制的抗體酶可以催化那些用現(xiàn)有的方法難以加速的反應(yīng)或不存在天然酶存在的反應(yīng)。
在醫(yī)學(xué)方面，抗體酶可能可以用于體內(nèi)治療多種疾病，除作為藥物傳遞體系活化前藥用于腫瘤治療外，還可以替代氨基酸和嘧啶體內(nèi)生物合成中的必需酶用于體內(nèi)代謝的反應(yīng)的催化。抗體酶在體內(nèi)治療方面可能會隨著抗體治療應(yīng)用的發(fā)展而迅速發(fā)展。
雖然現(xiàn)在抗體酶的各種性能還不盡人意，但隨著生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備的完善，抗體酶的研究和應(yīng)用將具有更為廣泛的應(yīng)用前景，其許多應(yīng)用能在商業(yè)上成為可能。
舉例說明四種非共價(jià)鍵在蛋白質(zhì)、核酸分子中的作用。
a.鹽鍵b.氫鍵 c.疏水鍵 d.范得華力在維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)方面起決定性的作用,非共價(jià)鍵鍵能小，但蛋白質(zhì)分子內(nèi)次級鍵數(shù)量較多，足以維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的穩(wěn)定，故在維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)方面仍起決定性的作用------非共價(jià)鍵使肽鏈卷曲、折疊或絞成繩索，形成蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)。有利于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的靈活調(diào)整,以適應(yīng)生命活動的需要. 核酸分子雜交具有互補(bǔ)的堿基順序的單鏈核酸分子,可以通過堿基對之間非共價(jià)鍵(主要是氫鍵)的形成即能出現(xiàn)穩(wěn)定的雙鏈區(qū),這是核酸分子雜交的基礎(chǔ)。
蛋白質(zhì)可逆磷酸化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性的分子機(jī)制及其在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的特點(diǎn)和意義？
分子機(jī)制：
a) 磷酸化導(dǎo)致蛋白質(zhì)整體構(gòu)象發(fā)生較大變化；
b) 磷酸化導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能部分區(qū)域構(gòu)象發(fā)生較大變化；
c) 磷酸基的位阻效應(yīng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能喪失；
d) 磷酸化為其它蛋白質(zhì)提供了識別標(biāo)志。
特點(diǎn)和意義
e) 在胞內(nèi)介導(dǎo)胞外信號時(shí)具專一應(yīng)答的特點(diǎn)；
f) 對外界信號具有級聯(lián)放大作用；
g) 可以控制細(xì)胞內(nèi)已存在酶的“活性酶量”，使應(yīng)答反應(yīng)更有效；
h) 幾乎涉及所有的生理過程，功能上具有多樣性；
i) 使細(xì)胞對外界信號的反應(yīng)具有持續(xù)時(shí)效和時(shí)空上的精確性。
對同源蛋白如來源于不同種屬的細(xì)胞色素C的研究，發(fā)現(xiàn)它們的一級結(jié)構(gòu)有不同程度的差異，而生物體內(nèi)細(xì)胞色素C都具有電子傳遞體功能，這個(gè)事實(shí)是否與“蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)決定其生物學(xué)功能”的結(jié)論相矛盾？
不矛盾。在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)稱同源蛋白質(zhì)，即由共同的祖先蛋白分子經(jīng)過變異和自然選擇而產(chǎn)生的功能上相同、相關(guān)并在結(jié)構(gòu)上有某種程度相似性的不同蛋白質(zhì)。 在進(jìn)化過程中一級結(jié)構(gòu)始終保持不變的氨基酸殘基稱為守恒氨基酸殘基，在不同物種的細(xì)胞色素 C 一級結(jié)構(gòu)中，則有 35 個(gè)位置的氨基酸殘基是完全不變的，因此叫做不變殘基或叫做守恒殘基，這些守恒殘基分散在多肽鏈的各個(gè)部位，在分子進(jìn)化過程中，細(xì)胞色素 C 的一級結(jié)構(gòu)雖然有很大的變化，但三級結(jié)構(gòu)基本上保持不變。三維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位是守恒的，尤其是活性部位的氨基酸殘基及其三維排布，均不會發(fā)生改變。這是蛋白質(zhì)發(fā)揮其生物功能的基本條件。在生物進(jìn)化的過程中，蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)以及三級結(jié)構(gòu)存在很大的保守性，同源蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)允許有種屬差異，但生物功能所要求的特定構(gòu)象不能改變。不同生物的細(xì)胞色素 C 的氨基酸組成是有一些置換，但它們的生理功能卻是相同的。
簡述蛋白質(zhì)化學(xué)測序法的機(jī)理和程序。
j) 肽鏈的拆開和分離
k) 測定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目
l) 二硫鍵的斷裂
m) 測定每條多肽鏈的氨基酸組成，并計(jì)算出氨基酸成分的分子比
n) N端、C端的測定
o) 多肽鏈斷裂
p) 測定每個(gè)肽段的氨基酸順序。
q) 確定肽段在多肽鏈中的次序。
r) 確定原多肽鏈中二硫鍵的位置
簡述α-螺旋的特點(diǎn)。
1、 每隔3.6個(gè)AA殘基螺旋上升一圈，螺距0,54nm
2 、 螺旋體中所有氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈中的全部>C=0 和>N-H幾乎都平行于螺旋軸。
3、每個(gè)氨基酸殘基的>N-H與前面第四個(gè)氨基酸殘基的>C=0形成氫鍵，肽鏈上所有的肽鍵都參與氫鍵的形成。
試舉例說明蛋白質(zhì)和它的前體的一級結(jié)構(gòu)的關(guān)系
蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)又稱化學(xué)結(jié)構(gòu)，是指氨基酸在肽鍵中的排列順序和二硫鍵的位置，肽鏈中氨基酸間以肽鍵為連接鍵。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，它決定了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)，其三維結(jié)構(gòu)所需的全部信息都貯存于氨基酸的順序之中。
二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中彼此靠近的氨基酸殘基之間由于氫鍵星湖作用而形成的空間結(jié)構(gòu)。
三級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步折疊，盤曲而形成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)。
四級結(jié)構(gòu)是由兩條或者兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成的具有特定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)想。
不同的蛋白質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象所具有的性質(zhì)，功能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
糖蛋白中N-連接的寡糖鏈有哪些類型？它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？
：(1)復(fù)雜型這類N-糖鏈，除三甘露糖基核心外，不含其他甘露糖殘基。還原端殘基為GlcNAcβ1→的外鏈與三甘露糖基核心的兩個(gè)α-甘露糖殘基相連,在三類N-糖鏈中復(fù)雜型結(jié)構(gòu)變化最大。
(2)高甘露糖型此型N-糖鏈除核心五糖外只含α-甘露糖殘基。
(3)雜合型此型糖鏈具有復(fù)雜型和高甘露糖型這兩類糖鏈的結(jié)構(gòu)元件。
新生肽的折疊是否必需有分子伴侶參與？
分子伴侶是成熟多肽正確折疊所必需的。分子伴侶對蛋白質(zhì)折疊的作用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：
①防止多肽鏈的聚集。分子伴侶能與前體多 肽鏈暴露出來的疏水殘基結(jié)合，阻礙疏水性殘基與其他蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生集聚。
②分子伴侶還可以使蛋 白質(zhì)折疊的中間體或未完全形成蛋白質(zhì)集聚體的蛋白質(zhì)重新折疊成正確的構(gòu)型并恢復(fù)其水溶性；
③分子伴侶還具有檢測的功能。它能對正在折疊或已折疊好的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測．如果發(fā)現(xiàn)有折疊錯誤的或損傷 的蛋白質(zhì)．即刻消除。保證新生肽鏈完成正確的折疊．
④分子伴侶在新生肽鏈折疊中主要是通過防止或消除肽鏈的錯誤折疊．來確保功能性蛋白質(zhì)的正確折 疊．而并非是加快折疊的反應(yīng)速度，分子伴侶本身不參與最終產(chǎn)物的形成
