药学生物化学思考题及答案1.doc
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1、生物化学 第一章 糖的化学1. 糖的概念及生物学作用概念:由碳、氢、氧三种元素组成,是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。生物学作用:1. 是人和动物的主要能源物质。淀粉、糖原、葡萄糖等2. 具有结构功能。纤维素、壳聚糖、粘多糖等3. 具有多方面的生物活性及功能。戊糖、FDP、香菇多糖、猪苓多糖、肝素等2. 糖的分类(单糖,寡糖,多糖) *掌握几种二糖中单糖成分,多糖种类糖的分类(根据含糖单位的数目)n 单糖(monosaccharide):不能被水解成更小分子的糖。n 寡糖(oligosaccharide): 由单糖缩合而成的短链结构(含26个单糖)。n 多糖(polysacchar
2、ide): 由许多单糖分子缩合而成的长链结构,分子量很大,均无甜味也无还原性。二糖:两分子单糖以糖苷键连接而成。蔗糖(sucrose) G+F 麦芽糖(maltose)GG 乳糖(lactose)G+Gal多糖:复合糖。3. 多糖分类(来源分类)1.植物多糖:水溶性多糖:(如当归、枸杞、大黄、艾叶等)多糖。水不溶性多糖:淀粉、纤维素等2.动物多糖:多为水溶性粘多糖。 肝素、硫酸软骨素、透明质酸、猪胎盘脂多糖等3.微生物多糖:香菇、茯苓、银耳等的多糖4.海洋生物多糖:甲壳素、螺旋藻多糖等。6. 多糖提取方法分几类来进行?第一类 难溶于水,可溶于稀碱液。主要是胶类,如木聚糖、半乳聚糖第二类 易溶于
3、温水,难溶于冷水的多糖。第三类 黏多糖的提取(组织中黏多糖与蛋白质共价结合)(1)碱液抽提法:(据糖肽键对碱不稳定) 软骨中提取软骨素即用此法。(2)蛋白水解酶消化法:组织中释出粘多糖的方法 (蛋白水解酶:木瓜蛋白酶及链霉蛋白酶) 。*7. 多糖基本纯化方法有几种?原理? 1.分级沉淀法:乙醇分级沉淀分离各种硫酸软骨素。 2.季铵盐络合法:表面活化剂与粘多糖聚阴离子形成络合物,水不溶(低离子强度)。 3.离子交换层析:利用pH及盐浓度梯度分离各种多糖。 4.制备性区带电泳:利用分子大小、形状、电荷区分。 5.固定化凝集素的亲和层析法:特异结合单糖和寡糖(可逆);如刀豆凝集素ConA专一与甘露糖
4、基结合。*4. 淀粉、糖原、葡聚糖、纤维素中单糖单位?连接方式?构象。单糖单位连接方式构象淀粉- D-葡萄糖(的同聚多糖)直链淀粉:-1,4糖苷键直链结构,空间结构为空心螺旋状,6个葡萄糖单位/圈螺旋支链淀粉:-1,4糖苷键连接形成多个较短的直链分子,其间通过 -1,6糖苷键连接形成支链。糖原- D-葡萄糖(同聚多糖)带有1,6分支点的-1,4-葡萄糖多聚物,但分支多(短链约含810个葡萄糖单位)。葡聚糖酵母菌及其某些细菌的储存多糖葡萄糖间几乎均为-1,6连接。纤维素D-葡萄糖以-1,4-糖苷键连接的直链同聚多糖*8. 多糖降解方法有几种?1. 化学降解法:常用亚硝酸控制降解法。污染2. 酶法
5、降解:特异性强。产量低,成本高3. 辐射降解法:使分子电离或激发,分子间形成化学键辐射交联,导致分子链断裂辐射降解。9. 多糖理化性质的测定主要包括几方面?1. 多糖的含量测定:硫酸-蒽酮法;苯酚-硫酸法2. 多糖纯度测定:电泳法;凝胶柱层析法3. 多糖分子量测定:凝胶柱层析法;特性黏度法*5. 代表性的粘多糖有几种?成分特点?分布。成分特点分布透明质酸hyaluronic acidD-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖交替组成线性结构(以1,3糖苷键连接成二糖单位,再以1,4糖苷键同另一二糖单位连接)存在于动物的结缔组织、眼球的玻璃体、角膜、关节液中。硫酸软骨素chondroitin sulfa
6、te二糖的聚合物(ABC三种)A:葡萄糖醛酸-1,3-N-乙酰氨基半乳糖 -4-硫酸酯B:艾杜糖醛酸-1,3-N-乙酰氨基半乳糖 -4-硫酸酯C:葡萄糖醛酸-1,3-N-乙酰氨基半乳糖 -6-硫酸酯硫酸软骨素B-硫酸皮肤素(存在于皮肤的黏多糖)体内最多的黏多糖,为软骨主要成分。肝素heparin硫酸氨基葡萄糖,葡萄糖醛酸和艾杜糖醛酸的硫酸酯。氨基葡萄糖苷为 型,糖醛酸糖苷为型。肝素中为四糖重复单位。存在于肝、肺、血管壁、肠粘膜中天然抗凝血物质。第二章 脂类的化学1. 脂类概念及分类概念:脂肪酸与醇所组成的酯类及其衍生物,低溶于水而高溶于有机溶剂(乙醚、氯仿、丙酮等),并能为机体利用的有机化合物
7、。脂肪、类脂总称。(一) 单纯脂类simple lipid:脂肪酸与醇所形成的酯。 1.三酰甘油(中性脂):3 脂肪酸 + 1 甘油 2.蜡:长链脂肪酸和长链醇或固醇组成(二)复合脂类compound lipid:除含有脂肪酸和醇外,尚有其它非脂成分 1.磷脂:非脂成分为磷酸和含氮碱。根据含醇不同,又分甘油磷脂和鞘氨醇磷脂(鞘磷脂) 2.糖脂:非脂成分是糖。根据醇成分不同,又分为鞘糖脂和甘油糖脂(三)衍生脂质derived lipid;单纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系密切,也具有脂质一般性质的物质 1.取代烃 2.固醇类 3.萜 4.其他脂质:维生素A、D、E、K,脂酰CoA,、脂蛋白、脂
8、多糖等分类:可皂化脂质saponifiable lipid:能被碱水解而产生皂的。不可皂化脂质unsaponifiable lipid:不被碱水解生成皂的。类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。非极性脂质极性脂质2. 脂肪的基本结构脂肪fat的结构:甘油三分子脂肪酸(多为偶数) 三脂酰甘油 triacyglycerol3个R(烃基)可相同或不同,R2多为不饱和脂肪酸R相同为单纯甘油酯,不同则为混和酯 *3. 必需脂肪酸必需脂肪酸:动物体内功能必需但自身不能合成,必需依靠食物供给的多不饱和脂肪酸。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸分别属于-6和-3家族,两者不能互变。二十碳五烯酸(EPA),
9、二十二碳六烯酸(DHA)临床药用。*4. 甘油磷脂通式及其各种甘油磷脂的基本组成*5. 鞘磷脂结构特点(组成)鞘磷脂结构:为不含甘油的磷脂鞘磷脂结构特征:是甘油醇磷脂的醇是甘油醇,而神经醇磷脂的醇是神经氨基醇,此外鞘磷脂中的脂肪酸与神经氨基醇的氨基相连接,且分子中只含有一个脂肪酸。*6. 糖脂分类及其结构特点*7. 胆固醇与胆汁酸关系胆汁酸是肌体内胆固醇的主要代谢终产物。1.胆汁酸为胆固醇代谢提供了一条重要的排泄途径。三分之一的胆固醇的分解代谢是通过胆汁酸合成实现的。2.吸收的胆汁酸对胆汁酸自身合成起负反馈调节作用,因而也对胆固醇的分解起负反馈调节作用。3.胆汁酸可促进胆汁中胆固醇的分泌,对保
10、持胆固醇的溶解性具有重要作用。4.胆汁酸可为肠道胆固醇的吸收所必须。5.肝脏中胆固醇合成的调节与胆汁酸的肠肝循环密切相关。6.胆汁酸可调节肠道胆固醇的合成。8. 脂类提取、分离、分析基本原理及常用方法。脂类混合物的分离是根据它们的极性差别或在非极性溶剂中的溶解度差别进行的。(一)脂类有机溶剂提取 提取物质:非极性脂类(三酰甘油、蜡和色素等)溶剂:乙醚、氯仿、苯等。在此溶剂中不会发生因疏水相互作用引起的脂类聚集提取物质:膜脂(磷脂、糖脂、固醇等)溶剂:极性有机溶剂(甲醇、乙醇等)。此类溶剂既能降低脂类分子间的疏水相互作用,又能减弱膜脂与膜蛋白之间的氢键结合和静电相互作用;(二)脂类的色谱分离 提
11、取之脂类粗提物可用吸附色谱法分级分离。原理:脂类通过分离介质时,因其极性的不同,导致与固定相吸附的能力出现差异,在流动相 洗脱时移动速度不一而分离。硅胶柱吸附层析:分非极性、极性、荷电高效液相色谱薄层层析等等(三)脂类的组成与结构分析混合脂肪酸的气液色谱(GLC)分析:分析分离混合物中挥发性成分。脂类结构的测定:利用脂类对特异条件下的降解敏感。了解脂的结构。 如确定烃链长度和双键的位置,质谱分析有特效。第三章 维生素与微量元素*1. Vit概念,分类及食物主要来源概念:Vitamin是机体维持正常生理功能所必需,但在体内不能合成或合成量很少,必须由食物供给的一组低分子量有机物质。 分类:脂溶性
12、vit:vitA、D、E、K 水溶性vit: B族:vit B1、B2、B6、B12,vit PP,泛酸,叶酸,生物素等 vit C主要来源:脂溶性水溶性维生素K菠菜、苜蓿、白菜、肝脏。肌醇心脏、肉类维生素E鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油。维生素C新鲜蔬菜、水果维生素D鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母。维生素B12肝脏、鱼肉、肉类、蛋类维生素A鱼肝油、动物肝脏、绿色蔬菜维生素B9 叶酸蔬菜叶、肝脏水溶性维生素B7,生物素酵母、肝脏、谷物维生素B4肝脏、蛋黄、乳制品、大豆。维生素B6酵母、谷物、肝脏、蛋类、乳制品维生素B3,烟酸菸碱酸、尼古丁酸 酵母、谷物、肝脏、米糠 维生素B5,泛酸酵母、谷物、肝脏、蔬菜
13、 维生素B2,核黄素酵母、肝脏、蔬菜、蛋类维生素B1酵母、谷物、肝脏、大豆、肉类2维生素体内代谢状态,哪类易中毒?哪些易缺乏?补充时应注意那些问题?*3. 下列这些症状是由哪些维生素缺乏所引起?夜盲症Vit A 干眼病Vit A 佝偻病Vit D 软骨病Vit D 脚气病Vit B1 癞皮病Vit PP 巨幼红细胞贫血Vit B12/叶酸 坏血病Vit CVit缺乏症Vit A:A1哺乳动物、咸水鱼肝脏; A2淡水鱼;植物中为胡萝卜素干眼病、夜盲症;过量致头痛、 恶心腹泻、肝脾大、致畸Vit D 活性形式:1,25-(OH)2-VD3佝偻病;软骨病(成人)(使用vitD时应先补充钙)Vit E
14、动物流产,红细胞脆性增加、贫血等Vit K易出血Vit B1 活性形式:TPP脚气病Vit B2口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎Vit PP癞皮病Vit C牙周炎/创伤不愈合泛酸少见,脚灼热综合征生物素皮炎叶酸巨幼红细胞性贫血Vit B12巨幼红细胞性贫血*4. B族维生素在体内代谢中辅酶(辅基)的形式是什么?起什么作用?B1:硫胺素(含硫的唑噻环和含氨基的嘧啶环组成),在生物体内常以硫胺素焦磷酸(thiamine pyrophosphate, TPP)的辅酶形式存在,是涉及到糖代谢中羰基碳合成与裂解反应的辅酶。B2:核黄素(核醇与7,8-二甲基异咯嗪的缩合物),在生物体内以黄素单核苷酸(flav
15、in mononucleotide, FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide, FAD)的形式存在,是一些氧化还原酶(黄素蛋白)的辅基。B6:包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,皆属于吡啶衍生物。在体内以磷酸酯形式存在,磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式,是氨基酸代谢中多种酶的辅酶。B12:氢钴胺素。在体内有两种辅酶形式,主要是5-脱氧腺苷钴胺素,少量的甲基钴胺素。参与分子重排、核苷酸还原和甲基转移。PP:包括烟酸和烟酰胺,在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶(NAD+、NADP+)。泛酸:贝塔-丙氨酸通过肽键与阿尔法、伽玛-二羟基贝塔,贝塔-
16、二甲基丁酸缩合而成。是辅酶A和磷酸泛酰巯基乙胺的组成成分。coA。叶酸:蝶酰谷氨酸。由2-氨基-4-羟基-6-甲基喋啶、对氨基苯甲酸和L-谷氨酸组成。四氢叶酸是其活性辅酶形式,称coF,是碳原子一碳单位的重要受体和供体。5. 铁体内吸收形式及运输形式?*在体内参与哪些化合物组成?Fe2+吸收(十二指肠及空肠上端)络合铁易吸收Fe3+与Tf结合运输Hb/Mb/Cyt系统/呼吸链/过氧化物(氢)酶的组成*216. 碘在体内主要作用?*缺乏导致什么疾病?过多呢?作用:參與甲狀腺素的形成缺乏:地方性甲状腺肿、发育停滞、痴呆、呆小病(胎兒期缺碘)过量:高碘性甲状腺肿第四章 蛋白质的化学*1. 组成Pr的
17、20种氨基酸的名称、结构通式及结构特点、分类及分类依据。*2. Pr的一、二、三、四级结构的概念及相应的维持力 蛋白质的一级结构:是指由不同种类、数量的氨基酸,通过肽键而构成的氨基酸排列顺序。为蛋白质结构与功能的基础。稳定力量肽键, 二硫键蛋白质的二级结构:多肽链中主链骨架中若干肽单位,各自沿一定的轴盘旋或折叠,并以氢键为主要的次级键而形成的有规则的构象。稳定力量:氢键 形式: 螺旋、折叠、拐角、无规卷曲蛋白质的三级结构:一条多肽链中所有原子或基团在三维空间的整体排布。稳定三级结构的次级键:疏水键、氢键、盐键等蛋白质的四级结构:由两个或两个以上的亚基之间相互作用,彼此以非共价键相连而形成更复杂
18、的构象。亚基间结合力:疏水键、盐键、氢键、范德华力、二硫键*5. 简述蛋白质一级结构与功能的关系?蛋白质的一级结构决定了空间构象,空间构象决定了蛋白质的生物学功能。 1.一级结构不同,生物学功能各异 不同Pr结构间仅有微小的差别就可表现出不同的生物学功能。 2.一级结构中“关键”部分相同,其功能也相同;关键部分变化,其生物活性也改变。其活 性仅需所必需的关键部分。 3.一级结构的变化与疾病的关系 基因突变可以导致Pr一级结构的改变,使Pr的生物学功能降低或丧失,甚至可引起生理 功能的改变而发生疾病。(分子病)3. 简述Pr二级结构的几种形式及结构特点。形式: 螺旋、折叠、折角、无规卷曲1.螺旋
19、(helix)Pr中多个肽平面通过AA- 碳原子的旋转,多肽链的主骨架沿中性轴盘曲成稳定的螺旋构象。结构特征:(1)右手螺旋,每3.6个AA旋转一周,螺距为0.54nm,肽平面与螺旋长轴平行。(2)氢键为主要次级键相邻(1-4)肽平面上的N-H和CO生成氢键(3)AA残基的R基团分布在螺旋外侧 R基团影响螺旋稳定性:酸(碱)性AA连续,或较大的R基团,N原子无H游离(脯)均不能形成螺旋。2.折叠又称片层结构特征:(1)肽链的伸展使肽键平面之间折叠成锯齿状。(2)肽链平行排列,相邻肽链之间的肽键交替形成氢键 ,维持构象主要次级键。(3)肽链平行走向有顺式和反式两种,N端同侧为顺式,不在同侧为反式
20、。(4)AA残基的R基团在片层的上下。3.折角又称转角结构特点:(1)伸展的肽链形成180回折U型转折结构。(2)由连续的四个AA残基构成。(3)第一个AA残基的O与第四个AA残基的N-H形成氢键。这一段结构往往第二个AA残基为Pro(亚氨酸)。4.无规线团(random coil)又称无规卷曲结构特点:除上述构象外的不规则构象(自由折叠或无规线团)。*8. 请列出4种蛋白质分离纯化常用的方法并说明其原理。(一)根据溶解度不同的方法 1.等电点沉淀法; 2.盐析沉淀法; 3.低温有机溶剂沉淀法(二)根据分子量大小分离纯化方法 1.透析和超滤法; 2.分子排阻层析:凝胶过滤; 3.密度梯度离心原
21、理 书p954.名词解释肽键(peptide bond):又称酰胺键“-CO-NH”,由一分子AA的 羧基与另一AA的氨基缩合脱水而成 肽单位peptide unit:肽键与相邻的两个碳原子所组成的基团(形成构象) 超二级结构:又称基序,模体或模序(motif),在多肽链内顺序上相邻的二级结构常常在空间折叠中靠近,彼此相互作用,形成有规则的二级结构聚集体。如:、等。 结构域domain:是位于超二级结构与三级结构间的一个层次。在较大的蛋白质分子中,多肽链上相邻的超二级结构紧密联系,进一步折叠形成一个或多个相对独立的致密三维实体。 亚基(又称亚单位,subunit):有些蛋白质是由两条或两条以上
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