化學(xué)生物學(xué)期末考試問(wèn)答題

1、化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)論期終復(fù)習(xí)題 化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)論期終復(fù)習(xí)題 11.化學(xué)物質(zhì)與生物大分子相互作用的化學(xué)本質(zhì)是什么？即主要作用力是什么？ 化學(xué)物質(zhì)與生物大分子相互作用的化學(xué)本質(zhì)是什么？即主要作用力是什么？本質(zhì)，化學(xué)物質(zhì)與生物大分子（蛋白質(zhì)、酶和核酸）之間作用力。分子間相互作用力分為兩類(lèi)，即強(qiáng)相互作用(主要指共價(jià)鍵)和弱相互作用(又稱(chēng)分子間力，包括范德華力、氫鍵等)。前者通常維持分子的基本結(jié)構(gòu)，它是使分子中或分子間的原子之間結(jié)合的主要相互作用，這些作

2、用決定著生物大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)。也有部分藥物是通過(guò)強(qiáng)相互作用起作用的，其結(jié)合能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)分子的平均熱動(dòng)能。弱相互作用在數(shù)值上雖比強(qiáng)相互作用小得多，但它在維持生物大分子的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)中以及在維持其功能活性中起著相當(dāng)重要的作用，也是藥物與生物大分子相互作用的重要識(shí)別方式非共價(jià)鍵的相互作用：離子鍵，離子-偶極作用和偶極-偶極作用，氫鍵，電荷轉(zhuǎn)移，疏水性相互作用，范德華力，螯合作用。2.如何通過(guò)誘導(dǎo)契合理論解釋不同蛋白質(zhì)與同一種化合物的相互

3、作用。 如何通過(guò)誘導(dǎo)契合理論解釋不同蛋白質(zhì)與同一種化合物的相互作用。構(gòu)象的改變和生物活性的呈現(xiàn)密切相關(guān)。誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)就是指，酶在與底物相互作用下，具有柔性和可塑性的酶活性中心被誘導(dǎo)發(fā)生構(gòu)象變化，因而產(chǎn)生互補(bǔ)性結(jié)合。這種構(gòu)象的誘導(dǎo)變化是可逆的，可以復(fù)原。不同蛋白質(zhì)，對(duì)于同一種化合物，各自產(chǎn)生不同的誘導(dǎo)契合變化從而發(fā)生各自的相互作用。構(gòu)象因素，同一種化合物與不同蛋白質(zhì)相互作用，有可能發(fā)生離子配位或（受體學(xué)說(shuō)）化合物不同的構(gòu)象可以與不同的蛋白

4、質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生不同的效果（當(dāng)然結(jié)合部位不同） ，蛋白質(zhì)有誘導(dǎo)契合作用，令化合物的構(gòu)象發(fā)生改變，兩個(gè)構(gòu)象都發(fā)生改變。3.化學(xué)物質(zhì)的立體化學(xué)因素如何影響與生物大分子的相互作用？ 化學(xué)物質(zhì)的立體化學(xué)因素如何影響與生物大分子的相互作用？藥物與底物契合程度的好壞，直接影響藥物的生物活性。幾何異構(gòu)：由于化合物分子中存在剛性或半剛性結(jié)構(gòu)部分，如雙鍵或脂環(huán)，使分子內(nèi)部分共價(jià)鍵的自由旋轉(zhuǎn)受到限制而產(chǎn)生的順(Z)反(E)異構(gòu)現(xiàn)象稱(chēng)為幾何異構(gòu)。幾何異構(gòu)體中的官能

5、團(tuán)或與受體互補(bǔ)的藥效基團(tuán)的排列相差極大，理化性質(zhì)和生物活性也都有較大差別。光學(xué)異構(gòu)：由于分子中原子或基團(tuán)的排列方式不同，使兩個(gè)分子無(wú)法疊合的一種立體異構(gòu)現(xiàn)象，二者具有實(shí)物和鏡像的關(guān)系。異構(gòu)體生物活性的差異歸因于受體的特異性，如果受體的立體特異性不高或結(jié)合部位不包括手性碳或雙鍵上的所有基團(tuán)，則異構(gòu)體的生物活性就沒(méi)有差異；反之，受體的立體特異性越大，則異構(gòu)體活性的差別也越大。手性藥物光學(xué)異構(gòu)體之間的生物活性差異較為復(fù)雜。如果兩種異構(gòu)體在體內(nèi)

6、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中受到手性生物大分子(酶、受體、載體)立體選擇性的影響,則可使兩種異構(gòu)體表現(xiàn)出不同的藥理作用及毒副作用。構(gòu)象異構(gòu)：分子內(nèi)各原子和基團(tuán)的空間排列因單鍵旋轉(zhuǎn)而發(fā)生動(dòng)態(tài)立體異構(gòu)現(xiàn)象，為構(gòu)象異構(gòu)。只有能為受體識(shí)別并籠受體結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的構(gòu)象，才產(chǎn)生特定的藥理效應(yīng)，稱(chēng)為藥效構(gòu)象。作為藥物不同異構(gòu)體可能導(dǎo)致一種有效一種無(wú)效或顯示不同生理作用或強(qiáng)度不同。4.化學(xué)物質(zhì)引起蛋白質(zhì)沉淀的原理是什么？哪些物質(zhì)可以引起蛋白質(zhì)沉淀？ 化學(xué)物質(zhì)引起蛋白質(zhì)沉淀的原

7、理是什么？哪些物質(zhì)可以引起蛋白質(zhì)沉淀？鹽析：當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中逐漸加入無(wú)機(jī)鹽時(shí)，開(kāi)始，蛋白質(zhì)的溶解增大，這是由于蛋過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物：酶催化化學(xué)反應(yīng)效率高的原因在于酶能與高能態(tài)的過(guò)渡態(tài)相結(jié)合，從而大大降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。因此設(shè)計(jì)出具有特定結(jié)構(gòu)、疏水性匹配、電子和空間因素與過(guò)渡態(tài)類(lèi)似的穩(wěn)定化合物。其他化合物：與底物立體構(gòu)象相近；抑制劑與一些酶活性中心的金屬離子絡(luò)合，妨礙了底物的進(jìn)入8.酶的激活劑作用方式有哪幾種類(lèi)型，如何判斷激活劑的作用類(lèi)型？

8、 酶的激活劑作用方式有哪幾種類(lèi)型，如何判斷激活劑的作用類(lèi)型？激活劑 A 與酶形成 EA 活性復(fù)合物，屬于競(jìng)爭(zhēng)性活化 Km 變，Vmax 不變激活劑與游離酶、酶-底物復(fù)合物結(jié)合，屬于非競(jìng)爭(zhēng)性活化 Km 不變，Vmax 變9.基因突變有哪幾種類(lèi)型？為什么會(huì)引起基因突變？ 基因突變有哪幾種類(lèi)型？為什么會(huì)引起基因突變？堿基置換：堿基置換是某一堿基配對(duì)性能改變或脫落而引起的突變。造成一個(gè)三聯(lián)體密碼子的改變；此時(shí)可能出現(xiàn)同義密碼、錯(cuò)義密碼或終止密碼

9、。移碼：是 DNA 中增加或減少了一對(duì)或幾對(duì)不等于 3 的倍數(shù)的堿基對(duì)所造成的突變，從原始損傷的密碼子開(kāi)始一直到信息末端的氨基酸序列完全改變；大段損傷：DNA 鏈大段缺失或插入。10.化學(xué)誘變劑有哪幾種類(lèi)型，如何引起基因突變的，可引起哪類(lèi)基因突變。 化學(xué)誘變劑有哪幾種類(lèi)型，如何引起基因突變的，可引起哪類(lèi)基因突變。化學(xué)誘變劑包括烷化劑類(lèi)，堿基類(lèi)似物誘變劑，移碼誘變劑，脫氨基誘變劑。烷化劑類(lèi)：其中的活性烷基能夠轉(zhuǎn)移到 DNA 分子中電子云密

10、度極高的化點(diǎn)上去置換氫原子進(jìn)行烷化反應(yīng)。引起堿基對(duì)轉(zhuǎn)換。堿基置換堿基類(lèi)似物誘變劑：與天然堿基化學(xué)結(jié)構(gòu)十分接近，它能摻入到 DNA 分子中而引起遺傳變異。引起堿基對(duì)轉(zhuǎn)換。移碼誘變劑 ：化合物的插入，造成 DNA 鏈上堿基的添加或缺失。引起移碼。脫氨基誘變劑：可對(duì)堿基產(chǎn)生氧化作用，改變或破壞堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)，有時(shí)引起鏈斷裂。引起堿基對(duì)轉(zhuǎn)換。11.化學(xué)藥物與 化學(xué)藥物與 DNA 相互作用的非共價(jià)作用有哪幾種類(lèi)型？ 相互作用的非共價(jià)作用有哪幾種類(lèi)

11、型？包括靜電結(jié)合，溝區(qū)結(jié)合，嵌插結(jié)合。12.與 DNA 的溝槽結(jié)合和嵌入結(jié)合的化合物結(jié)構(gòu)特性是什么？ 的溝槽結(jié)合和嵌入結(jié)合的化合物結(jié)構(gòu)特性是什么？溝槽結(jié)合：很多蛋白質(zhì)與 DNA 的特異性結(jié)合是在 DNA 大溝區(qū)，而藥物小分子一般是在小溝區(qū)作用。這種小分子主要是由芳環(huán)通過(guò)酰胺鍵或其它共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)而成的平面共軛體系構(gòu)成，具有半月形狀。形狀與 DNA 的小溝曲率相吻合，依靠氫鍵、范德華力、靜電相互作用在小溝中與 DNA 形成一種三明治的結(jié)構(gòu)。嵌

12、入結(jié)合：就平面芳香環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在 AT、CＧ產(chǎn)生的嵌插劑都是很小的。對(duì)那些帶有與非鄰近堿基接觸的取代基的嵌插劑或者能夠引起鄰近結(jié)合部位 DNA 鏈扭曲的嵌插劑，特異性結(jié)合的可能更大一些。對(duì)照溝區(qū)結(jié)合分子的 AT 堿基對(duì)的傾向性，DNA 嵌插劑或許有輕度的 GC 堿基對(duì)的傾向性。有人認(rèn)為這是由于 GC 相對(duì)于 AT 來(lái)說(shuō)有較大的內(nèi)在的偶極矩，從而更容易使嵌插劑環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生極化。然而，對(duì) AT 極化有傾向性的嵌插劑已經(jīng)合成，結(jié)果說(shuō)明所具有的結(jié)