蘇州大學(xué)2004年621生物化學(xué)真題答案

1、2004年生物化學(xué)真題答案填空名詞解釋結(jié)構(gòu)域domain：指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲折疊成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的近似球形的組裝體。一般由100-200個(gè)氨基酸殘基組成，大蛋白質(zhì)分子由2-3個(gè)結(jié)構(gòu)域形成三級(jí)結(jié)構(gòu)，較小蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)即是單結(jié)構(gòu)域。肉堿carnitine：又稱(chēng)L-羥-三甲氨基丁酸，是一種轉(zhuǎn)運(yùn)脂?；妮d體。大分子的脂酰CoA分子不能直接穿過(guò)線(xiàn)粒體內(nèi)膜參加-氧化，必須和肉堿結(jié)合形成脂酰肉堿后，在膜上轉(zhuǎn)位酶的協(xié)助下進(jìn)入線(xiàn)粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，然后再解離為肉堿和脂酰CoA分子參與-氧化。核酶ribozyme：具有催化功能的RNA分子乳酸循環(huán)cori循環(huán)：是指肌肉劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)（尤其是氧供應(yīng)不足

2、時(shí)，通過(guò)糖酵解產(chǎn)生大量乳酸，大部分乳酸通過(guò)細(xì)胞膜彌散進(jìn)入血液后運(yùn)到肝臟，在肝臟內(nèi)通過(guò)糖異生作用生成葡萄糖，生成的葡萄糖再通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)至肌肉內(nèi)，生成乳酸，這樣形成的循環(huán)稱(chēng)乳酸循環(huán)。信號(hào)肽signal peptide：某些蛋白質(zhì)在合成過(guò)程中，在氨基末端額外生成1530個(gè)氨基酸組成的信號(hào)序列，用以引導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)前往細(xì)胞的固定部位，這段肽鏈，稱(chēng)為信號(hào)肽。嘌呤核苷酸循環(huán)purine nucleotide cycle：是另一種轉(zhuǎn)氨基與氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基的一種途徑。指氨基酸分子中的氨基經(jīng)兩次轉(zhuǎn)氨基形成天冬氨酸，天冬氨酸與次黃苷酸縮合成腺苷酸琥珀酸，然后在腺苷酸琥珀酸裂解酶催化下生成腺苷酸，再經(jīng)腺苷酸脫

3、氫酶的催化腺苷酸脫去氨基，重新形成次黃苷酸，此謂嘌呤核苷酸循環(huán)。岡崎片段okazaki fragment：一組短的DNA 片段，是在DNA 復(fù)制的起始階段產(chǎn)生的，隨后又被連接酶連接形成較長(zhǎng)的片段。在大腸桿菌生長(zhǎng)期間， 將細(xì)胞短時(shí)間地暴露在氚標(biāo)記的胸腺嘧啶中， 就可證明岡崎片段的存在。 岡崎片段的發(fā)現(xiàn)為DNA復(fù)制的科恩伯格機(jī)理提供了依據(jù)。增強(qiáng)子enhancer：增強(qiáng)子是長(zhǎng)約100200bp的序列，它們與啟動(dòng)子不同，可以位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的上游，也可位于其下游。有些增強(qiáng)子和沉默子在DNA序列中的方向是嚴(yán)格由5到3方向排列，而另外一些則是自3向5方向排列。增強(qiáng)子和沉默子與其他調(diào)節(jié)元件的DNA序列是互相

4、重疊的。增強(qiáng)子具有增加啟動(dòng)子的作用，其發(fā)揮作用的方式通常與方向、距離無(wú)關(guān)，與啟動(dòng)子都可視為基因表達(dá)調(diào)控中的順式作用元件，可與轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶結(jié)合，啟動(dòng)并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。一碳單位one carbon unit：僅含一個(gè)碳原子的基團(tuán)如甲基（CH 3 -、亞甲基（CH 2 =）、次甲基（CH）、甲酰基（O=CH-)、亞氨甲基（HN=CH-）等，一碳單位可來(lái)源于甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、組氨酸等氨基酸，一碳單位的載體主要是四氫葉酸，功能是參與生物分子的修飾。P/O比值：電子經(jīng)過(guò)呼吸鏈的傳遞作用最終與氧結(jié)合生成水，在此過(guò)程中所釋放的能量用于ADP 磷酸化生成ATP。經(jīng)此過(guò)程消耗一個(gè)原子的氧所要消耗的無(wú)

5、機(jī)磷酸的分子數(shù)（也是生成ATP 的分子數(shù)）稱(chēng)為磷氧比值（PO）。如NADH 的磷氧比值是2.5，F(xiàn)ADH2的磷氧比值是1.5。三、必答題1、簡(jiǎn)述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模式要點(diǎn)及其與DNA生物學(xué)功能的關(guān)系。 = 1 * GB3 DNA分子由兩條反向平行的多聚核苷酸鏈圍繞同一中心軸盤(pán)曲而成，兩條鏈均為右手 螺旋，鏈呈反平行走向，一條走向是53，另一條是35。 = 2 * GB3 DNA鏈的骨架由交替出現(xiàn)的親水的脫氧核糖基和磷酸基構(gòu)成，位于雙螺旋的外側(cè)，堿 基配對(duì)位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)。 = 3 * GB3 兩條多聚核苷酸鏈以堿基之間形成氫鍵配對(duì)而相連，即A與T配對(duì)，形成兩個(gè)氫鍵，G與C配對(duì)，形成三個(gè)氫鍵。堿基

6、相互配對(duì)又叫堿基互補(bǔ)。RNA中若也有配對(duì)區(qū)，A是與U以?xún)蓚€(gè)氫鍵配對(duì)互補(bǔ)。 = 4 * GB3 堿基對(duì)平面與螺旋軸幾乎垂直，相鄰堿基對(duì)沿軸轉(zhuǎn)36oC，上升0.34nm。每個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)含10對(duì)堿基，螺旋的螺距為3.4nm，直徑是2.0nm。DNA兩股鏈之間的螺旋形成凹槽：一條淺的，叫小溝；一條深的，叫大溝。大溝是蛋白質(zhì)識(shí)別DNA的堿基序列發(fā)生相互作用的基礎(chǔ)，使蛋白質(zhì)和DNA可結(jié)合而發(fā)生作用。 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)要與蛋白質(zhì)相區(qū)別：DNA是兩條核苷酸鏈通過(guò)堿基之間氫鍵相連而成，而蛋白質(zhì)的-螺旋是一條肽鏈自身盤(pán)曲而成，其氫鍵是其內(nèi)部第一位肽鍵的N-H與第四個(gè)肽鍵的羰基氧形成的。 = 5 * GB3 DNA雙

7、螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要由互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵和堿基堆積力維持。堿基堆積力是堿基對(duì)之間在垂直方向上的相互作用，可以使DNA分子層層堆積，分子內(nèi)部形成疏水核心，這對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是很有利的，堿基堆積力對(duì)維持DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)起主要作用。（2）與DNA生物學(xué)功能的關(guān)系DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型從結(jié)構(gòu)上解釋了DNA的遺傳功能，因而也就解釋了與此相關(guān)的一切生命現(xiàn)象，如： = 1 * GB3 組成DNA的四種核苷酸可以排列出天文數(shù)字的DNA，因而解釋了生物的多樣性； = 2 * GB3 DNA的2條鏈間堿基配對(duì)，因此堿基配對(duì)可以成為遺傳信息復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的方式，解釋了繁殖和生長(zhǎng)； = 3 * GB3 DNA以2條鏈配對(duì)

8、，保證了遺傳信息的穩(wěn)定性； = 4 * GB3 DNA的突變可以引起變異，解釋了某些疾病的發(fā)生。2、舉例說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)性抑制原理及應(yīng)用原理：抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似，共同競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心。抑制作用大小與抑制劑和底物的濃度比以及酶對(duì)它們的親和力有關(guān)。此類(lèi)抑制作用最大速度Vmax不變，表觀(guān)Km值升高。應(yīng)用：以磺胺類(lèi)藥物為例。1）對(duì)磺胺類(lèi)藥物敏感的細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖時(shí)，不能直接利用環(huán)境中的葉酸，而是在菌體內(nèi)二氫葉酸合成酶的催化下，以對(duì)氨基苯甲酸、二氫蝶呤和谷氨酸為底物合成二氫葉酸。二氫葉酸是核苷酸合成過(guò)程中餓輔酶之一四氫葉酸的前體(2)。2）磺胺類(lèi)藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與對(duì)氨基苯甲酸相似，是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑

9、制劑，抑制二氫葉酸的合成。細(xì)菌則因核苷酸乃至核酸的合成受阻而影響其生長(zhǎng)繁殖。人類(lèi)能直接利用食物中的葉酸，體內(nèi)的核酸合成不受磺胺類(lèi)藥物的干擾(4)。3）根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)，服用磺胺類(lèi)藥物時(shí)必須保持血液中藥物的高濃度，以發(fā)揮其有效的競(jìng)爭(zhēng)性抑菌作用(2)。許多屬于抗代謝物的抗癌藥物，如氨甲蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巰基嘌呤等，幾乎都是酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，它們分別抑制四氫葉酸、脫氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成，以抑制腫瘤的生長(zhǎng)(2)3、試比較轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的異同答：一、相同點(diǎn)：復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板；（2）都需依賴(lài)DNA的聚合酶；（3）聚合過(guò)程都是在核苷酸之間生成磷酸二酯鍵；（4）合成的核酸鏈都從5向3方向

10、延長(zhǎng)；（5）都需遵從堿基配對(duì)規(guī)律。不同點(diǎn)：復(fù)制和轉(zhuǎn)錄最根本的不同是：通過(guò)復(fù)制使子代保留雜代全部遺傳信息，而轉(zhuǎn)錄只需按生存需要部分信息表達(dá)。因此可以從模板和產(chǎn)物的不同來(lái)理解這一重大區(qū)別。此外，聚合酶分別是DNA pol和RNA pol，底物分別是dNTP和NTP，還有堿基配對(duì)的差別，都可從二者產(chǎn)物結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同上理解。4、試述大腸桿菌乳糖操縱子的調(diào)節(jié)機(jī)制答：乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)：含Z、Y、及A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，編碼降解乳糖的酶，此外還有一個(gè)操縱序列O、一個(gè)啟動(dòng)序列P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I，在P序列上游還有一個(gè)CAP結(jié)合位點(diǎn)。由P序列、O序列和CAP結(jié)合位點(diǎn)共同構(gòu)成lac操縱子的調(diào)控區(qū)，三個(gè)編碼基因由同一個(gè)調(diào)控區(qū)

11、調(diào)節(jié)。乳糖操縱子的調(diào)節(jié)機(jī)制可分為三個(gè)方面：(1)阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) 沒(méi)有乳糖時(shí), 阻遏蛋白與O序列結(jié)合,阻礙RNA聚合酶與P序列結(jié)合,抑制轉(zhuǎn)錄起動(dòng)；有乳糖時(shí),少量半乳糖作為誘導(dǎo)劑結(jié)合阻遏蛋白，改變了它的構(gòu)象，使它與O序列解離,RNA聚合酶與P序列結(jié)合,轉(zhuǎn)錄起動(dòng)。(2) CAP的正性調(diào)節(jié) 沒(méi)有葡萄糖時(shí)，cAMP濃度高，結(jié)合cAMP的CAP與lac操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，激活RNA轉(zhuǎn)錄活性；有葡萄糖時(shí)，cAMP濃度低，cAMP與CAP結(jié)合受阻，CAP不能與CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，RNA轉(zhuǎn)錄活性降低。(3)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) 當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)，CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；如無(wú)CAP存在，即使沒(méi)

12、有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。四、選答題1、試述人血漿脂蛋白的分類(lèi)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要功能。答：血漿脂蛋白的定義：是脂質(zhì)與載脂蛋白結(jié)合形成的球形復(fù)合體，是血漿脂質(zhì)的運(yùn)輸和代謝形式。血漿脂蛋白的分類(lèi)：根據(jù)其密度由小到大分為乳糜微粒（CM）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）、極高密度脂蛋白（VHDL）五類(lèi)。各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能：乳糜微粒：由小腸上皮細(xì)胞合成，主要來(lái)自食物油脂，顆粒大，使光散射，呈乳濁狀，這是用餐后血清渾濁的原因。主要生理功能是從小腸運(yùn)輸外源性甘油三酯和膽固醇到其他組織。極低密度脂蛋白：由肝細(xì)胞合成，主要成分也是油脂。當(dāng)血液經(jīng)油脂組

13、織、肝和肌肉等組織的毛細(xì)血管時(shí)，乳糜微粒和極低密度脂蛋白被毛細(xì)血管壁脂蛋白酶水解，所以正常人空腹時(shí)不易檢出乳糜微粒和極低密度脂蛋白。主要生理功能是從肝臟運(yùn)輸內(nèi)源性甘油三酯和膽固醇至各靶組織。低密度脂蛋白：由 VLDL 在血漿中轉(zhuǎn)化而來(lái)，富含磷脂和膽固醇。主要生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇和磷脂到肝臟，含量過(guò)高易患動(dòng)脈粥樣硬化。高密度脂蛋白：來(lái)自肝臟，其顆粒最小，脂類(lèi)主要是磷脂和膽固醇。主要生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇和磷脂。電泳時(shí)稱(chēng)a脂蛋白，可激活脂肪酶，清除膽固醇。極高密度脂蛋白：由清蛋白和游離脂肪酸構(gòu)成，前者由肝臟合成，在油脂組織種組成極高密度脂蛋白。主要生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)游離脂肪酸。2、簡(jiǎn)述葉酸，

14、vit B12缺乏產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞貧血的生化機(jī)理。答：葉酸在體內(nèi)被二氫葉酸還原酶還原成二氫葉酸，再進(jìn)一步還原成四氫葉酸FH4，F(xiàn)H4是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，體內(nèi)許多重要物質(zhì)如嘌呤、嘧啶、核苷酸、甲硫氨酸等的合成過(guò)程中，F(xiàn)H4作為一碳單位的載體，提供一碳單位，當(dāng)葉酸缺乏時(shí)，DNA合成受到抑制，骨髓幼紅細(xì)胞DNA合成減少，細(xì)胞分裂速度降低，細(xì)胞體積變大，造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。維生素B12是甲硫氨酸合成中的甲基轉(zhuǎn)移酶反應(yīng)的輔酶，若體內(nèi)缺乏維生素B12會(huì)導(dǎo)致N5CH3FH4上的甲基不能轉(zhuǎn)移，結(jié)果減少FH4再生，影響細(xì)胞分裂，以產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞貧血。3、簡(jiǎn)述正常膽色素代謝過(guò)程。膽色素的代謝：包括膽紅素的

15、生成與轉(zhuǎn)運(yùn)，膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變，膽紅素在腸道中的轉(zhuǎn)變和膽色素的腸肝循環(huán)，血清膽紅素與黃疸； 膽色素是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素等。這些化合物主要隨膽汁排出體外。膽紅素是人膽汁的主要色素，呈橙黃色。 （一）膽色素的生成與轉(zhuǎn)運(yùn) 體內(nèi)鐵卟啉化合物包括血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、過(guò)氧化物酶等。正常人每天可生成 250350mg膽紅素，其中80以上 自衰老紅細(xì)胞在肝、脾、骨髓的單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)破壞釋放出血紅蛋白。單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞微粒體含有非?；钴S的血紅素加氧酶，在氧分子和NADPH存在下，血紅素加氧酶將血紅素轉(zhuǎn)化為膽綠素。膽綠素在胞液膽綠素還原酶的催化

16、下，生成膽紅素。膽紅素離開(kāi)單核-吞噬細(xì)胞后，在血液中主要與清蛋白結(jié)合而運(yùn)輸。這種緊密的結(jié)合不僅增高膽紅素的水溶性，有利于運(yùn)輸，而且還限制膽紅素通過(guò)細(xì)胞膜對(duì)組織的毒性作用。 (二）膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變 膽紅素在被肝細(xì)胞攝取前 與清蛋白分離。肝細(xì)胞對(duì)膽紅素有極強(qiáng)的親和力，當(dāng)膽紅素隨血 液運(yùn)輸?shù)礁魏?，可?被肝細(xì)胞攝取。膽紅素進(jìn)入肝細(xì)胞后，與胞漿中兩種載體蛋白 Y蛋白和Z蛋白相結(jié)合形成復(fù)合物。Y蛋白是肝細(xì)胞內(nèi)主要的膽紅素載體蛋白。膽紅素-Y蛋白復(fù)合物被轉(zhuǎn)運(yùn)到滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶的催化下，膽紅素接受 自UDP-葡糖醛酸的葡糖醛酸基，生成葡糖醛酸膽紅素。每分子膽紅素可結(jié)合2分子葡萄糖醛酸。雙葡糖

17、醛酸膽紅素是主要的結(jié)合產(chǎn)物少量為單葡糖醛酸膽紅素。與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱(chēng)為結(jié)合膽紅素。結(jié)合膽紅素水溶性強(qiáng)，隨膽汁排入小腸。 （三）膽紅素在腸道中的變化和膽色素的腸肝循環(huán) 葡萄糖酸膽紅素，在腸菌的作用下脫去葡萄糖醛酸基，并被逐漸還原生成膽素原、糞膽素原和尿膽素原。統(tǒng)稱(chēng)為膽素原。在腸道下段，這些無(wú)色的膽素原接觸空氣分別被氧化為相應(yīng)的尿膽素、糞膽素和尿膽素。后三者合稱(chēng)膽素。膽素是黃褐色，是糞便的主要色素。膽道完全梗阻時(shí)，因膽紅素不能排入腸道形成膽素原和膽素，所以糞便呈現(xiàn)灰白色。腸道中約1020的膽素原可被腸粘膜細(xì)胞吸收，經(jīng)門(mén)靜脈入肝。再隨膽汁排入腸道，形成膽素原的腸肝循環(huán)。少量經(jīng)血入腎并隨尿排出

18、，膽素原接觸空氣后被氧化成尿膽素，后者是尿的主要色素。(四)血清膽紅素與黃疸 正常人體中膽紅素主要以?xún)煞N形式存在。一為由肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作用所生成的葡糖醛酸膽紅素，這類(lèi)膽紅素稱(chēng)為結(jié)合膽紅素；二為主要 自單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中紅細(xì)胞破壞產(chǎn)生的膽紅素，在血漿中主要與清蛋白結(jié)合而運(yùn)輸，稱(chēng)為游離膽紅素。這兩種膽紅素的反應(yīng)性不同，游離膽紅素與一種重氮試劑反應(yīng)緩慢，必須在加入乙醇后才表現(xiàn)出明顯的紫紅色；結(jié)合膽紅素可與重氮試劑作用迅速產(chǎn)生顏色反應(yīng)。因此，前者又稱(chēng)為間接反應(yīng)膽紅素或間接膽紅素，后者稱(chēng)為直接反應(yīng)膽紅素，或直接膽紅素。4、簡(jiǎn)述血紅素生成的原料，限速酶及調(diào)控因素。答：（1）合成血紅素的基本原料是甘氨酸、琥

19、珀酰CoA和Fe2+等簡(jiǎn)單小分子物質(zhì)。其合成部位的起始和終止階段在線(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行，中間階段在胞液進(jìn)行。（2）限速酶：-氨基-酮戊酸 （ALA）的生成：在線(xiàn)粒體內(nèi)，由琥珀酰輔酶A與甘氨酸縮合生成-氨基-酮戊酸 （ALA）。ALA合酶是血紅素合成的限速酶，其輔酶是磷酸吡哆醛，受血紅素別構(gòu)抑制調(diào)節(jié)。鐵卟啉合成代謝異常而導(dǎo)致卟啉或其中間代謝物排出增多，成為卟啉癥。有天性和后天性?xún)纱箢?lèi)。 （3）合成的調(diào)節(jié)。血紅素的合成受多種因素的調(diào)節(jié)，其中最主要的調(diào)節(jié)步驟是ALA的生成。1）ALA合酶：它是血紅素合成體系的限速酶，受血紅素的別構(gòu)抑制調(diào)節(jié)。此外，血紅素還可以阻抑ALA合酶的合成。如果血紅素的合成 度大于珠蛋白的合成度，過(guò)多的血紅素可以氧化成高鐵血