化學生物學期末考試問答題

1、化學生物學導論期終復習題 化學生物學導論期終復習題 11.化學物質(zhì)與生物大分子相互作用的化學本質(zhì)是什么？即主要作用力是什么？ 化學物質(zhì)與生物大分子相互作用的化學本質(zhì)是什么？即主要作用力是什么？本質(zhì)，化學物質(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，即強相互作用(主要指共價鍵)和弱相互作用(又稱分子間力，包括范德華力、氫鍵等)。前者通常維持分子的基本結(jié)構，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結(jié)構。也有部分藥物是通過強相互作用起作用的，其結(jié)合能遠遠超過分子的平均熱動能。弱相互作用在數(shù)值上雖比強相互作用小得多，但它在維持生物大分子的二級、三級、四級結(jié)構中以及在維持其功能活性中起著相當重要的作用，也是藥物與生物大分子相互作用的重要識別方式非共價鍵的相互作用：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.如何通過誘導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。 如何通過誘導契合理論解釋不同蛋白質(zhì)與同一種化合物的相互作用。構象的改變和生物活性的呈現(xiàn)密切相關。誘導契合學說就是指，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發(fā)生構象變化，因而產(chǎn)生互補性結(jié)合。這種構象的誘導變化是可逆的，可以復原。不同蛋白質(zhì)，對于同一種化合物，各自產(chǎn)生不同的誘導契合變化從而發(fā)生各自的相互作用。構象因素，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（受體學說）化合物不同的構象可以與不同的蛋白

4、質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生不同的效果（當然結(jié)合部位不同） ，蛋白質(zhì)有誘導契合作用，令化合物的構象發(fā)生改變，兩個構象都發(fā)生改變。3.化學物質(zhì)的立體化學因素如何影響與生物大分子的相互作用？ 化學物質(zhì)的立體化學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：由于化合物分子中存在剛性或半剛性結(jié)構部分，如雙鍵或脂環(huán)，使分子內(nèi)部分共價鍵的自由旋轉(zhuǎn)受到限制而產(chǎn)生的順(Z)反(E)異構現(xiàn)象稱為幾何異構。幾何異構體中的官能

5、團或與受體互補的藥效基團的排列相差極大，理化性質(zhì)和生物活性也都有較大差別。光學異構：由于分子中原子或基團的排列方式不同，使兩個分子無法疊合的一種立體異構現(xiàn)象，二者具有實物和鏡像的關系。異構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，則異構體的生物活性就沒有差異；反之，受體的立體特異性越大，則異構體活性的差別也越大。手性藥物光學異構體之間的生物活性差異較為復雜。如果兩種異構體在體內(nèi)

6、轉(zhuǎn)運過程中受到手性生物大分子(酶、受體、載體)立體選擇性的影響,則可使兩種異構體表現(xiàn)出不同的藥理作用及毒副作用。構象異構：分子內(nèi)各原子和基團的空間排列因單鍵旋轉(zhuǎn)而發(fā)生動態(tài)立體異構現(xiàn)象，為構象異構。只有能為受體識別并籠受體結(jié)構互補的構象，才產(chǎn)生特定的藥理效應，稱為藥效構象。作為藥物不同異構體可能導致一種有效一種無效或顯示不同生理作用或強度不同。4.化學物質(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：當向蛋白質(zhì)溶液中逐漸加入無機鹽時，開始，蛋白質(zhì)的溶解增大，這是由于蛋過渡態(tài)類似物：酶催化化學反應效率高的原因在于酶能與高能態(tài)的過渡態(tài)相結(jié)合，從而大大降低了化學反應的活化能。因此設計出具有特定結(jié)構、疏水性匹配、電子和空間因素與過渡態(tài)類似的穩(wěn)定化合物。其他化合物：與底物立體構象相近；抑制劑與一些酶活性中心的金屬離子絡合，妨礙了底物的進入8.酶的激活劑作用方式有哪幾種類型，如何判斷激活劑的作用類型？

8、 酶的激活劑作用方式有哪幾種類型，如何判斷激活劑的作用類型？激活劑 A 與酶形成 EA 活性復合物，屬于競爭性活化 Km 變，Vmax 不變激活劑與游離酶、酶-底物復合物結(jié)合，屬于非競爭性活化 Km 不變，Vmax 變9.基因突變有哪幾種類型？為什么會引起基因突變？ 基因突變有哪幾種類型？為什么會引起基因突變？堿基置換：堿基置換是某一堿基配對性能改變或脫落而引起的突變。造成一個三聯(lián)體密碼子的改變；此時可能出現(xiàn)同義密碼、錯義密碼或終止密碼

9、。移碼：是 DNA 中增加或減少了一對或幾對不等于 3 的倍數(shù)的堿基對所造成的突變，從原始損傷的密碼子開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.化學誘變劑有哪幾種類型，如何引起基因突變的，可引起哪類基因突變。 化學誘變劑有哪幾種類型，如何引起基因突變的，可引起哪類基因突變?；瘜W誘變劑包括烷化劑類，堿基類似物誘變劑，移碼誘變劑，脫氨基誘變劑。烷化劑類：其中的活性烷基能夠轉(zhuǎn)移到 DNA 分子中電子云密

10、度極高的化點上去置換氫原子進行烷化反應。引起堿基對轉(zhuǎn)換。堿基置換堿基類似物誘變劑：與天然堿基化學結(jié)構十分接近，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：可對堿基產(chǎn)生氧化作用，改變或破壞堿基的化學結(jié)構，有時引起鏈斷裂。引起堿基對轉(zhuǎn)換。11.化學藥物與 化學藥物與 DNA 相互作用的非共價作用有哪幾種類型？ 相互作用的非共價作用有哪幾種類

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)構特性是什么？ 的溝槽結(jié)合和嵌入結(jié)合的化合物結(jié)構特性是什么？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)通過酰胺鍵或其它共價鍵聯(lián)結(jié)而成的平面共軛體系構成，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。嵌

12、入結(jié)合：就平面芳香環(huán)系統(tǒng)來說，在 AT、CＧ產(chǎn)生的嵌插劑都是很小的。對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。對照溝區(qū)結(jié)合分子的 AT 堿基對的傾向性，DNA 嵌插劑或許有輕度的 GC 堿基對的傾向性。有人認為這是由于 GC 相對于 AT 來說有較大的內(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 AT 極化有傾向性的嵌插劑已經(jīng)合成，結(jié)果說明所具有的結(jié)