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嘌呤和嘧啶碱位于双螺旋的内侧,磷酸和核糖在外侧,彼此通过3′,5′磷酸二酯键相连接,形成DNA分子的骨架。碱基平面和纵轴垂直,糖环的平面则和纵轴平行;(3)双螺旋的平均直径为2nm,两个相邻的碱基对之间相距的高度,,两个核苷酸之间的夹角为36度;(4)两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相联系而结合在一起;(5)碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。,是在一个相当窄的温度范围内完成的,在这一范围内,紫外线吸收值的增加量达到最大增加量的50%时的温度为DNA的解链温度(溶解温度,meltingtemperature,Tm)。Tm值大小主要与GC含量有关,GC含量越高,Tm值越大;另外核酸分子越大,Tm值也越大,,核酸完全变性,。降低溶液的离子强度会使Tm值下降,尿素等变性剂也会使Tm值下降。在实验中,Tm值计算公式:Tm=+(G+C%),小于20bp的寡核苷酸:Tm=4(G+C)+2(A+T)。:×109×=×109nm=,:×1014=×1011km这个长度与太阳-地球之间距离(×109公里)相比为:×1011/×109=99倍,每个核苷酸重1×10-18g/1000=10-21g,所以,×1023×10-21=×102=。引起DNA变性的因素很多,如高温、超声波、强酸、强碱、有机溶剂和某些化学试剂(如尿素,酰***)等都能引起变性。DNA变性后的理化性质变化主要有:(1)天然DNA分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团,生物学活性丧失;(2)天然的线型DNA分子直径与长度之比可达1:10,其水溶液具有很大的黏度。变性后,发生了螺旋-线团转变,黏度显著降低;(3)在***化铯溶液中进行密度梯度离心,变性后的DNA浮力密大大增加;(4)沉降系数S增加;(5)DNA变性后,碱基的有序堆积被破坏,碱基被暴露出来,因此,紫外吸收值明显增加,产生所谓增色效应。(6)DNA分子具旋光性,旋光方向为右旋。由于DNA分子的高度不对称性,因此旋光性很强,其[a]=150。当DNA分子变性时,比旋光值就大大下降。***段在进行复性时,不同来源的变性核酸(DNA或RNA)只要有一定数量的碱基互补(不必全部碱基互补),就可形成杂化的双链结构。此种使不完全互补的单链在复性的条件下结合成双链的技术称为核酸杂交。用被标记的已知碱基序列的单链核酸小分子作为探针,可确定待检测的DNA,RNA分子中是否有与探针同源的碱基序列。用此原理,制作探针,再通过杂交,可用于细菌,病毒,肿瘤和分子病的诊断(基因诊断)。也可用于基因定位,目的基因筛选,基因表达状况的分析等研究工作。第四章酶化学一、。如果不对,请说明原因。(1)生物体内具有催化能力的物质都是蛋白质。(2)所有的酶都具有辅酶或辅基。(3)酶促反应的初速度与底物浓度无关。(4)当底物处于饱和状态时,酶促反应的速率与酶的浓度成正比。(5)对于所有酶而言,Km值都与酶的浓度无关。(6)测定酶的活力时,必须在酶促反应的初速度时进行。6:..1g淀粉酶制剂,用水稀释1000ml,,。计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数。(淀粉酶活力单位规定为:在最适条件下,每小时分解1g淀粉的酶含量为1个活力单位。),,以酪蛋白为底物,用Folin比色法测定酶活力,得知每小时产生1500ug酪氨酸;。根据以上数据,解答以下问题。(每分钟产生1pg酪氨酸的酶量为1个活力单位。)(1)1mg酶液中所含的蛋白质量及活力单位;(2)比活力;(3)1g酶制剂的总蛋白含量及比活力。[s]分别等于4、5、6和10Km时,求反应速率V相当于最大反应速度Vmax的几分之几?(表7-5),用Lineweaver-Burk作图法求;(1)非抑制反应下的Km和Vmax;(2)抑制反应下的Km和Vmax;(3)判断抑制作用的类型。,按下列步骤进行纯化(表7-8)计算最后所得酶制剂的比活力,活力回收率和纯化倍数(纯化率)。解析:1.(1)不对,生物体内具有催化活性还有RNA酶。(2)不对,只有结合酶有辅酶或辅基。(3)不对,如果酶促反应的底物只有一种,当其他条件不变,酶的浓度也固定的情况下,一种酶所催化的化学反应速率与底物的浓度间有如下的规律:在底物浓度低时,反应速度随底物浓度的增加而急剧增加,反应速率与底物浓度成正比,表现为一级反应;当底物浓度较高时,增加底物浓度,反应速度虽随之增加,但增加的程度不如底物浓度低时那样显著,即反应速率不再与底物浓度成正比,表现为混合级反应;当底物浓度达到某一定值后,再增加底物浓度,反应速率不再增加,而趋于恒定,即此时反应速率与底物浓度无关,表现为零级反应,此时的速率为最大速率(Vmax),底物浓度即出现饱和现象。由此可见,底物浓度对酶促反应速率的影响是非线性的。(4)不对,原因见(3)。(5)正确。(6)不对,测酶活应在一定的底物浓度下,反应速度应该为最大反应速度。:在最适条件下,每小时(h)分解1g淀粉的酶量为1个活力单位。×60min×1000/=6000U3.(1)1ml酶液中所含的蛋白质量及活力单位。凯氏定氮法:×=:1500ug/60/=250U(2)比活力=活力单位数/毫克酶蛋白(N)=250U/=400(3)1g酶制剂的总蛋白含量及总活力:(每min产生1ugTyr的酶量规定为1个活力单位)。总蛋白的量=625mg,总活力=250U×1000=×:分别为4/5,5/6,6/7,10/11。-Burk作图法求得:(1)Km=,Vmax=×103。(2)Km=,Vmax=×103。(3)反竞争性抑制。=活力单位数/毫克酶蛋白7:..提纯后总活力/提纯前总活力×100%纯化倍数=纯化后比活力/纯化前比活力经三步纯化后,最后酶制剂的比活力=,回收率=%,纯化倍数=24。二、补充****题(一)..;8协同效应(二),,,结果每小时可以水解酪蛋白产生1500g酪氨酸,假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量,请计算:(1)酶溶液的蛋白浓度及比活。(2)每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。。?酶的专一性有哪几类?如何解释酶作用的专一性?研究酶的专一性有何意义?。可使用哪些主要方法研究酶的活性中心??它们是如何起作用的??酶制剂宜如何保存?参考答案(一)(Km值):是米氏酶的一个重要参数。Km值是酶反应速度(v)达到最大反应速度(Vmax)一半时底物的浓度(单位mol或mmol)。米氏常数是酶的特征常数,只与酶的性质有关,不受底物浓度和酶浓度的影响。:有两个或两个以上亚基组成的酶称为寡聚酶。寡聚酶中的亚基可以是相同的,也可以是不同的。亚基间以非共价键结合,容易用酸碱,高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的相对分子质量从35000到几百万。:或称别构酶,一般具有多个亚基,在结构上除具有活性中心外,还具有可结合调节物的别构中心,活性中心负责酶对底物的结合与催化,别构中心负责调节酶反应速度。:是指有机体内能够催化同一种化学反应,但其酶蛋白本身的分子结构组成及理化性质却有所不同的一组酶。6..酶原的激活:有些酶在细胞内合成和初分泌时,并不表现有催化活性,这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。在一定条件下,受某种因素的作用,酶原分子的部分肽键被水解,使分子结构发生改变,形成酶的活性中心,无活性的酶原转化成有活性的酶称为酶原的激活。8:..发生作用时,可以通过蛋白质构象的变化来改变酶的活性,这种改变可以是活性的增加或减少。别构效应剂(变构效用剂)可以是蛋白质本身的作用物也可以是作用物以外的物质(如底物、激活剂、抑制剂等)。:当底物与一个亚基上的活性中心结合后,引起酶分子构象的改变,使其它亚基的活性中心与底物的结合能力增强的作用,称为正协同效应。(二)分析和计算题1.(1)蛋白浓度=×=;(2)比活力=(1500/60×1ml/)÷=400U/mg;(3)总蛋白=×1000mL=625mg;(4)总活力=625mg×400U/mg=×105U。,互相排斥,已结合底物的ES复合体,不能再结合I;同样已结合抑制剂的EI复合体,不能再结合S。多数竞争性抑制在化学结构上与底物S相似,能与底物S竞争与酶分子活性中心的结合,因此,抑制作用大小取决于抑制剂与底物的浓度比,加大底物浓度,可使抑制作用减弱甚至消除。竞争性抑制作用的双倒数曲线与无抑制剂的曲线相交于纵坐标I/Vmax处,但横坐标的截距,因竞争性抑制存在而变小,说明该抑制作用,并不影响酶促反应的最大速度Vmax,而使Km值变大。非竞争性抑制是指抑制剂I和底物S与酶E的结合互不影响,抑制剂I可以和酶E结合生成EI,也可以和ES复合物结合生成ESI。底物S和酶E结合成ES后,仍可与I结合生成ESI,但一旦形成ESI复合物,再不能释放酶E和形成产物P。其特点是:I和S在结构上一般无相似之处,I常与酶分子活性部位以外的化学基团结合,这种结合并不影响底物和酶的结合,增加底物浓度并不能减少I对酶的抑制程度。非竞争性抑制剂的双倒数曲线与无抑制剂的曲线相交于横坐标-1/Km处,但纵坐标的截距,因竞争性抑制存在变大,说明该抑制作用,不影响酶促反应的Km值,而使Vmax值变小。。根据对底物的选择性,酶的专一性可以分为结构专一性和立体异构专一性。结构专一性指每对底物的特征结构——化学键或功能团等有选择,例如肽酶只能水解肽键,酯酶只作用酯键。立体异构专一性指酶对底物的构型有选择。例如只作用于L构型或只作用于顺式构型。根据过渡态互补假说,酶的专一性实质上是酶与底物分子在结构上互补。研究酶的专一性可以揭示酶的催化机理,获得有关酶的结构与功能信息,为酶的应用、酶分子设计或分子修饰提供指导。在生物化工中运用酶的专一性可以减少副反应,特别是利用酶的立体异构专一性进行不对称合成或不对称拆分。,但在空间结构上彼此靠近的氨基酸残基集中在一起形成具有一定空间结构的区域,该区域与底物相结合并将底物转化为产物,对于结合酶来说,辅酶或辅基往往是活性中心的组成成分。酶的活力中心通常包括两部分:与底物结合的部位称为结合中心,决定酶的专一性;促进底物发生化学变化的部位称为催化中心,它决定酶所催化反应的性质以及催化的效率。有些酶的结合中心与催化中心是同一部分。对ES和EI的X-射线晶体分析、NMR分析、对特定基团的化学修饰、使用特异性的抑制剂和对酶作用的动力学研究等方法可用于研究酶的活性中心。:(1)底物和酶的邻近效应与定向效应,邻近效应是指酶与底物结合形成中间复合物后,使底物和底物(如双分子反应)之间,酶的催化基团9:..从而使反应速率大大增加的一种效应;定向效应