南開大學(xué)南醫(yī)物理環(huán)科專業(yè)生物化學(xué) 期末試卷.doc

南開大學(xué)南醫(yī)、物理、環(huán)科專業(yè)生物化學(xué) 期末試卷 姓名_ 學(xué)號_ 班級_一、解釋題(20 分，每小題2.5 分)1. 共價調(diào)節(jié)酶2. 羧化支路3. 岡崎片斷4. 巴斯德效應(yīng)5. 自分泌激素6. 氮平衡7. Km8. -折疊二、填空題：（15 分，每空1 分）1. 酶的比活力是指_ 。2. 酮體是在_情況下合成的。3. RNA 聚合酶結(jié)合到一類被稱為_的特異DNA 序列上指導(dǎo)附近DNA 片段的轉(zhuǎn)錄。4. 脂肪酸進入線粒體氧化分解前首先必須_，然后在_酶的作用下生成酯酰肉堿，最后穿越內(nèi)膜進入線粒體。5. _是脂肪酸合成的原料，脂肪酸合成所需的氫供體是_。6. _為起始密碼子, 由mRNA 上稱為_序列的起始信號引導(dǎo)到30S 亞基上的正確位置的。7. 遺傳密碼的_性是現(xiàn)代基因工程的基礎(chǔ)。8. 下丘腦分泌的激素主要通過_ 而起作用。9. 足跡法是研究_的一種方法。10. 劇烈運動時，肌糖原酵解產(chǎn)生的乳酸可通過_作用得到再利用。11. 糖原的合成是以體內(nèi)_為引物，以_為糖基的供體，在糖原合成酶的作用下完成的。12. 脂肪酸的 -氧化發(fā)現(xiàn)基于一個非常巧妙的試驗設(shè)計，即將不同長度的脂肪酸鏈的_相連接，然后將其喂狗吃，通過檢測尿液中的產(chǎn)物而推測出來的。三、是非題（若錯，請說明原因）（20 分，每小題2 分）1. 呼吸鏈是由一系列傳遞電子和H+的傳遞體所組成。2. 熱變性的 DNA 溶液淬火處理后仍保持單鏈狀態(tài)。3. 競爭性抑制劑的存在不改變酶的 Km 值。4. 多不飽和脂肪酸的分解除需要 -氧化過程中的各種酶以外，還需要變位酶和還原酶的共同作用。5. 用作 RNA 合成模板的鏈又叫編碼鏈。6. 促進 DNA 結(jié)晶的試劑導(dǎo)致許多DNA 取B 型結(jié)構(gòu)。7甲狀腺素作用的受體存在細胞質(zhì)膜上。8線粒體外的NADH2 通過蘋果酸-天門冬氨酸穿梭系統(tǒng)產(chǎn)生2.5 個ATP。9糖酵解過程產(chǎn)生的丙酮酸有3 種去向。10用放射性亮氨酸培養(yǎng)網(wǎng)織紅細胞幾分鐘，新合成的血紅蛋白中放射性主要分布在B 端。假定血紅蛋白的另一端為A 端，血紅蛋白的合成方向是從B A。四、請設(shè)計實驗破譯最簡單的三種密碼子（AAA，UUU，CCC）所編碼的氨基酸。重點描述其中的實驗原理、主要步驟和預(yù)期的結(jié)果。（8 分）五、大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶優(yōu)先利用-酮戊二酸作為氨基受體的意義是什么（5 分）六、以Gs 蛋白為例，闡述G 蛋白信號傳導(dǎo)的整個過程。（7 分）七、試比較大腸桿菌DNA 聚合酶I 和DNA 聚合酶III 結(jié)構(gòu)與作用特征，并解釋為什么占DNA 聚合酶總活性90%的DNA 聚合酶I 并不是負責(zé)DNA 復(fù)制的主要酶類？（7 分）八、請寫出葡萄糖完全氧化分解過程中所有與能量產(chǎn)生相關(guān)的反應(yīng)，只需注明底物、產(chǎn)物和參與反應(yīng)的酶的中文名稱。（10 分）九、蛋白質(zhì)合成過程中細胞通過何種機制保證正確的氨基酸和特異的tRNA 的結(jié)合。（8 分） 參考答案一、名詞解釋：1 共價調(diào)節(jié)酶：這是一類在其他酶的作用下，其結(jié)構(gòu)發(fā)生共價修飾，從而使其在活性形式與非活性形式之間互相轉(zhuǎn)變的酶。2羧化支路：在糖異生過程中，糖酵解途徑中由丙酮酸羧激酶催化的反應(yīng)是由兩步反應(yīng)來繞過“能障”的，稱為丙酮酸羧化支路。這兩步反應(yīng)為先由線粒體中的丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸，再由存在于胞質(zhì)中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化草酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖帷?岡崎片斷：復(fù)制叉上一條新鏈的合成是連續(xù)的，另一條新鏈的合成則是以片斷的方式合成的，這種片斷為日本學(xué)者岡崎所發(fā)現(xiàn)，被稱為“岡崎片斷”4 巴斯德效應(yīng)：在生醇發(fā)酵過程中，如果有氧的存在，3-磷酸甘油醛脫氫產(chǎn)生的NADH2 不能用于乙醛的還原，因此乙醇產(chǎn)量下降，此現(xiàn)象最初由巴斯德發(fā)現(xiàn)，故稱為巴斯德效應(yīng)5 自分泌激素：如前列腺素，這類激素合成后立即被分泌到細胞外，不僅可作用于鄰近的細胞，而且對分泌它的細胞本身也受到刺激。6氮平衡：正常情況下人體蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡，即每天從食物中以蛋白質(zhì)形式攝入的總氮量與排出氮的量相當，基本上沒有氨基酸和蛋白質(zhì)的儲存，這種收支平衡的現(xiàn)象被稱為“氮平衡”。7.Km：當反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度的一半時所對應(yīng)的底物濃度即為Km。它是酶的特征常數(shù)之一，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)。8.-折疊：是蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的一種類型。兩條或多條多肽鏈側(cè)向聚集在一起，形成的一種相當伸展的結(jié)構(gòu)。二、填空題：1. 每毫克酶蛋白所具有的活力單位數(shù)。2. 長期饑餓或病理條件下3. 啟動子4. 活化，肉堿?；D(zhuǎn)移酶 I5. 乙酰 COA, NADPH6. AUG, SD 序列7. 通用性8. 垂體9. 與某一特殊蛋白質(zhì)結(jié)合的 DNA 序列10. 糖異生11. 小分子糖原，UDPG12. -碳原子與苯基三 是非題1 錯，氫原子而不是H+2 對3 錯 改變Km 值4 錯 異構(gòu)酶而不是變位酶5 錯 模板鏈而不是編碼鏈，不用作RNA 合成模板的鏈叫編碼鏈。6 錯 A 型結(jié)構(gòu)而非B 型結(jié)構(gòu)7 錯 細胞核內(nèi)8 錯 1.5 個ATP9 錯 五種去向10錯 A B四利用無細胞蛋白質(zhì)合成體系，利用體外合成的均聚核苷酸為mRNA，體外指導(dǎo)多聚肽鏈的合成具體包括以下主要過程：1無細胞蛋白質(zhì)合成體系的建立將大腸桿菌破碎，離心除去細胞碎片，上清液含有蛋白質(zhì)合成所需各種成分（DNA、mRNA、tRNA、核糖體、氨酰tRNA 合成酶以及蛋白質(zhì)合成必需的各種因子），將上清液保溫一段時間，內(nèi)源mRNA 降解，此時系統(tǒng)自身蛋白質(zhì)的合成即停止，補充外源mRNA 以及ATP、GTP 和氨基酸等成分，再在37c 保溫就能合成新的蛋白質(zhì)2.mRNA 的體外合成利用多核苷酸磷酸化酶，該酶可分別催化高濃度ADP，UDP，CDP 形成polyA，polyU，polyC，不需要模板和引物3.利用均聚核苷酸為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)體外合成取20 支試管，分別加入大腸桿菌破碎液、均聚核苷酸、GTP，一種標記氨基酸等，發(fā)現(xiàn)使用polyU，指導(dǎo)多聚苯丙氨酸的合成，由此推斷密碼子UUU 代表Phe，同樣CCC 是脯氨酸的密碼子，AAA 是賴氨酸的密碼子。五 大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶優(yōu)先利用-酮戊二酸作為氨基受體的這一性質(zhì)能夠保證把不同氨基酸上的-氨基匯集到-酮戊二酸上生成谷氨酸。谷氨酸或在天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶的作用下生成天冬氨酸，或者進入尿素循環(huán)，參與尿素的合成；或是通過谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基，而谷氨酸脫氫酶是目前生物體內(nèi)脫氨基活力最高的酶。所以大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶優(yōu)先利用-酮戊二酸作為氨基受體的意義在于氨基酸分解代謝的效率。六 當興奮性信號產(chǎn)生，興奮性受體(Rs)被激活，活化的激素受體復(fù)合物移向Gs 蛋白, 并與Gs 蛋白的亞基結(jié)合，與此同時，亞基釋放出GDP，與GTP結(jié)合，發(fā)生GDPGTP 交換, 并與亞基分離?；罨腉sGTP 移向AC，與AC 結(jié)合并將其激活，活化的AC 催化ATP 水解為cAMP，使cAMP 濃度升高。cAMP 產(chǎn)生后，與蛋白激酶A 結(jié)合，蛋白激酶A 由二個調(diào)節(jié)亞基和二個催化亞基組成。當cAMP 與R 亞基結(jié)合后，催化亞基與調(diào)節(jié)亞基解離并表現(xiàn)出激酶活性。催化靶蛋白的磷酸化，產(chǎn)生相應(yīng)生理效應(yīng)。當cAMP 行使完生理功能后，亞基顯示GTPase 活性，使GTP 水解為GDP，重新恢復(fù)Gs-GDP無活性形式。七 DNA 聚合酶I DNA 聚合酶III亞基數(shù) 1 10分子量 103 000 830 00035外切酶活性 有 有53外切酶活性 有 無多聚化速度（nt/s） 16-20 250-1000連續(xù)性 3-200 500 000DNA 聚合酶III 是大腸桿菌主要的復(fù)制酶，主要由DNA 聚合酶III 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性所決定的，DNA 聚合酶III 含有10 個以上的亞基，其中 亞基成對相聯(lián)形成面包圈形結(jié)構(gòu)，環(huán)繞著DNA 像把鉗子，以防止DNA 聚合酶從DNA 模板上解離，使復(fù)制連續(xù)性大大提高，聚合反應(yīng)速度相應(yīng)增加。所以盡管其在細胞中的含量甚微，卻是主要的復(fù)制酶。八 葡萄糖完全氧化分解產(chǎn)生能量主要通過兩種方式，一種是底物水平的磷酸化，即底物分子中的能量直接以高能鍵形式轉(zhuǎn)移給ADP 生成ATP，這個過程稱為底物水平磷酸化；另一種是氧化磷酸化，即當電子從NADH 或FADH 經(jīng)過呼吸鏈傳遞給氧形成水時，同時伴隨著ADP 磷酸化為ATP。與底物水平磷酸化相關(guān)的主要反應(yīng)有：磷酸甘油酸激酶1,3二磷酸甘油酸 + ADP 3-磷酸甘油酸 +ATP丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸+ ADP烯醇式丙酮酸（丙酮酸）+ATP琥珀酸硫激酶琥珀酸COA + ADP 琥珀酸 +ATP與氧化磷酸化相關(guān)的反應(yīng)有：磷酸甘油醛脫氫酶3磷酸甘油醛 + NAD 1，3-二磷酸甘油酸 +NADH丙酮酸脫氫酶系丙酮酸 + NAD 乙酰COA +NADH異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸 + NAD 草酰琥珀酸 +NADH-酮戊二酸脫氫酶系-酮戊二酸+ NAD 琥珀酰COA +NADH琥珀酸脫氫酶琥珀酸 + FAD 延胡索酸 +FADH2蘋果酸脫氫酶蘋果酸 + NAD 草酰乙酸 +NADH九 蛋白質(zhì)合成過程中細胞內(nèi)主要通過氨酰tRNA 合成酶來識別正確的氨基酸與特異的tRNA 相結(jié)合，從而保證蛋白質(zhì)合成的準確性。氨酰tRNA 合成酶對氨基酸的識別：酶對底物的識別能力決定于酶與底物相互作用所產(chǎn)生的自由能。如果酶與底物的結(jié)合能不足以讓該酶區(qū)別出這兩個底物，那么系統(tǒng)必須通過三次連續(xù)的過濾以增加二次冪級的準確度。第一次過濾是起始階段，氨基酸與酶的結(jié)合和它對氨酰-AMP 的激活；第二次過濾，把不正確的氨酰-AMP 結(jié)合在酶的第二個活性位點，將不正確的氨酰-AMP 的水解；第三次“過濾”，氨酰tRNA 合成酶還能