生物化學(xué) 問答題

1、1、請闡述蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)-螺旋、-折疊的結(jié)構(gòu)特征。（重要）-螺旋（1）多肽鏈主鏈圍繞中心軸有規(guī)律的螺旋式上升，形成右手螺旋；（2）氨基酸側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)；（3）每3.6個氨基酸殘基螺旋上升一周，螺距為0.54nm；（4）靠氫鍵維持穩(wěn)定，氫鍵的方向和螺旋軸平行。-折疊（1）主鏈骨架伸展成鋸齒狀；（2）氨基酸側(cè)鏈依次伸向折疊的上下兩端；（3）由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu)；（4）相鄰兩條-折疊靠氫鍵維持穩(wěn)定，氫鍵的方向和肽鏈方向垂直。2、試述DNA與RNA的異同點(重要)（1）從分子組成上看：DNA分子的戊糖為脫氧核糖，堿基為A、T、G、C；RNA分子的戊糖為核糖，堿基為A、U、G

2、、C。（2）從結(jié)構(gòu)上看：DNA一級結(jié)構(gòu)是由脫氧核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵相連，二級結(jié)構(gòu)是雙螺旋；RNA一級結(jié)構(gòu)是由核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵相連，二級結(jié)構(gòu)以單鏈為主，也有少量局部雙螺旋結(jié)構(gòu)。（3）從功能方面看：DNA為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，含有大量的遺傳信息；RNA的功能多樣化，mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板；tRNA的功能是轉(zhuǎn)運氨基酸；rRNA主要構(gòu)成蛋白質(zhì)的合成場所；snmRNAs參與基因表達(dá)的調(diào)控。（4）從存在部位看：DNA主要存在于細(xì)胞核，少量存在于線粒體；RNA存在于細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)和線粒體中。3、簡述B-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點。（重要）（1）DNA是反向平行的互補雙鏈結(jié)構(gòu)。在雙鏈結(jié)構(gòu)中，

3、親水的脫氧核糖基和磷酸骨架位于雙鏈外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)，堿基之間互補配對，以氫鍵結(jié)合，其中腺嘌呤與胸腺嘧啶配對，形成兩個氫鍵，鳥嘌呤與胞嘧啶配對，形成三個氫鍵。由于核苷酸連接過程中嚴(yán)格的方向性和堿基結(jié)構(gòu)對氫鍵形成的限制，兩條多聚核苷酸鏈的走向呈反向平行。（2）DNA雙鏈?zhǔn)怯沂致菪Y(jié)構(gòu)。螺旋直徑為2nm，每旋轉(zhuǎn)一周包含10.5對堿基，螺距為3.54nm。（3）堿基間的氫鍵維系橫向穩(wěn)定性，堿基平面間的疏水性堆積力維持縱向穩(wěn)定性，堿基堆積力對于雙螺旋的穩(wěn)定性更為重要。（4）DNA雙螺旋分子表面存在一個大溝和一個小溝。4、請描述tRNA的結(jié)構(gòu)特點。（重要）tRNA的結(jié)構(gòu)特點：（1）分子量較小（一般含70

4、90個核苷酸）；（2）含有較多稀有堿基（占1020%）；（3）二級結(jié)構(gòu)為三葉草結(jié)構(gòu)；（4）三級結(jié)構(gòu)呈倒L型。5、酶的可逆性抑制作用有哪幾種類型？各有何特點？（1）競爭性抑制作用：指抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，兩者競爭與酶的活性中心結(jié)合，增加底物濃度可以消除或減弱這種抑制作用，其動力學(xué)參數(shù)的變化為km增大，Vmax不變。（2）非競爭性抑制作用：抑制劑結(jié)合的不是酶的活性中心部位，所以底物與抑制劑互不影響與酶的結(jié)合，此種抑制不能靠增加底物濃度來消除或減弱。其動力學(xué)參數(shù)的變化為km不變，Vmax 減小。（3）反競爭性抑制作用：抑制劑只于酶和底物的復(fù)合物結(jié)合，其動力學(xué)參數(shù)的變化為km減小，Vmax減小。 6、

5、試用酶的競爭性抑制原理說明磺胺類藥物是如何抑制細(xì)菌生長的。（重要）對磺胺類藥物敏感的細(xì)菌在生長繁殖時，不能直接利用環(huán)境中的葉酸，而是在菌體內(nèi)二氫葉酸合成酶的作用下，以對氨基苯甲酸等為底物合成二氫葉酸。二氫葉酸是核苷酸合成過程中的輔酶之一四氫葉酸的前體?；前奉愃幬锏幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸相似，是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑，抑制二氫葉酸的合成，細(xì)菌則因核苷酸與核酸的合成受阻而影響其繁殖。7、糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖異生、三羧循環(huán)各有何生理意義？（重要）磷酸戊糖途徑的生理意義：（1）提供NADPH+H+ 攜帶的氫不能通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP，但參與體內(nèi)許多代謝反應(yīng)。（2）磷酸核糖作為核酸合成的

6、原料。（3）三碳，四碳，五碳，六碳，七碳通過此途徑轉(zhuǎn)換。糖酵解生理意義：（1）在氧氣不足時迅速提供能量，1分子葡萄糖經(jīng)糖酵解凈產(chǎn)生2分子ATP。（2）成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，糖酵解是供能的唯一方式。另外神經(jīng)、白細(xì)胞、視網(wǎng)膜、睪丸、骨髓等，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。（3）酵解途徑和糖有氧氧化前段過程相同。糖異生生理意義：（1）在空腹或饑餓情況下維持血糖濃度恒定。（2）通過糖異生補充或恢復(fù)肝糖原貯備。（3）乳酸的再利用，在某些情況下大量產(chǎn)生乳酸時可異生成糖。（4）糖異生促進(jìn)腎臟排H+，緩解酸中毒的作用。三羧循環(huán)生理意義：（1）是糖，脂肪，蛋白質(zhì)最終代謝通路。（2）是糖，脂肪，蛋白質(zhì)代謝聯(lián)系

7、的樞紐。（3）為氧化磷酸化提供還原當(dāng)量。8、血糖有哪些來源與去路？胰島素、胰高血糖素、腎上腺素是如何調(diào)節(jié)血糖的？（重要）血糖有哪些來源與去路？來源：食物糖經(jīng)消化吸收；肝糖原分解；非糖物質(zhì)異生成糖。去路：通過有氧氧化轉(zhuǎn)變成H2O和CO2；合成肝或肌糖原；通過酵解生成乳酸；通過磷酸戊糖途徑轉(zhuǎn)變成其他糖；轉(zhuǎn)變成脂肪、氨基酸等。胰島素、胰高血糖素、腎上腺素是如何調(diào)節(jié)血糖的？胰島素能促進(jìn)肌肉、脂肪組織細(xì)胞膜載體將葡萄糖轉(zhuǎn)入細(xì)胞，促使糖原合酶活性增強，磷酸化酶活性降低，從而糖原合成加快，分解減慢；促進(jìn)糖的有氧氧化；促進(jìn)糖變脂肪，抑制糖異生，總效果是使血糖降低。胰高血糖素可抑制糖原合酶，激活磷酸化酶，抑制糖

8、酵解促進(jìn)糖異生，促進(jìn)脂肪動員，總的效果是調(diào)高血糖濃度。腎上腺素促進(jìn)肝糖原分解；促進(jìn)肌糖原酵解生成乳酸；促進(jìn)乳酸異生成糖。9、簡述蠶豆病發(fā)生的機理。（重要）由于紅細(xì)胞內(nèi)缺乏磷酸戊糖途徑中的限速酶6-磷酸葡萄糖脫氫酶，導(dǎo)致NADPH+H+生成不足，谷胱甘肽處于氧化狀態(tài)，紅細(xì)胞發(fā)生破裂而發(fā)生溶血性黃疸。常在食用蠶豆后誘發(fā)，由此稱蠶豆病。10、簡述檸檬酸-丙酮酸循環(huán)。（重要）檸檬酸-丙酮酸循環(huán)：是將體內(nèi)的乙酰CoA帶到胞液中以合成脂酸或膽固醇的途徑。在此循環(huán)中，乙酰CoA首先在線粒體內(nèi)與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，檸檬酸通過線粒體內(nèi)膜上的載體轉(zhuǎn)運進(jìn)入胞液；胞液中單檸檬酸裂解酶催化檸檬酸裂解釋出乙酰CoA和

9、草酰乙酸，乙酰CoA即被帶到胞液中。草酰乙酸則還原生成蘋果酸，通過線粒體內(nèi)膜的載體回到線粒體內(nèi)。蘋果酸也可在蘋果酸酶作用下，分解為丙酮酸進(jìn)入線粒體，最終均形成線粒體內(nèi)的草酰乙酸，在參與轉(zhuǎn)運乙酰CoA。11、1摩爾14碳的肉豆蔻酸-氧化時產(chǎn)生多少摩爾FADH2和NADPH+H+？需進(jìn)行幾輪-氧化？如徹底氧化生成CO2和H2O時共產(chǎn)生多少摩爾ATP？（重要）14碳原子的肉豆蔻酸進(jìn)行6輪-氧化；共生成6摩爾FADH2、6摩爾NADPH+H+；徹底氧化（乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)）：脂酸的活化：消耗2個ATP；-氧化：46=24；三羧酸循環(huán)：107=70；共產(chǎn)生：24+70-2=92摩爾ATP。12、簡

10、述膽固醇在體內(nèi)的合成過程（注明原料、部位、限速酶）。合成：原料：乙酰CoA；部位：胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；限速酶：HMG CoA還原酶。13、概述氨基酸代謝的概況。（重要）氨基酸代謝概況：主要來源有：（1）食物蛋白質(zhì)的消化吸收；（2）組織蛋白質(zhì)的分解；（3）體內(nèi)合成的非必需氨基酸。主要去路有：（1）合成組織蛋白質(zhì)；（2）脫氨基作用生成-酮酸并釋放氨；（3）脫羧基作用生成胺類和CO2；（4）轉(zhuǎn)變成一些重要的含氮化合物如：兒茶酚胺、肌酸、嘌呤和嘧啶等。14、血氨的來源與去路有哪些途徑？（重要）血氨的來源：（1）體內(nèi)氨基酸脫氨基作用和胺類的分解產(chǎn)生的氨；（2）腸道吸收的氨，它包括腸道內(nèi)氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)

11、生的氨；腸道尿素經(jīng)細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨；（3）腎小管上皮細(xì)胞分泌的由谷氨酰胺酶水解谷氨酰胺產(chǎn)生的氨。血氨的去路：（1）在肝臟通過鳥氨酸循環(huán)生成尿素，經(jīng)腎臟排出；（2）在肌肉、腦等組織經(jīng)谷氨酰胺合成酶作用生成無毒的谷氨酰胺；（3）在腎臟生成銨鹽隨尿排出；（4）通過脫氨基作用的逆反應(yīng)，再合成非必需氨基酸；（5）參與其他含氨化合物的合成。15、氨在體內(nèi)是如何運輸?shù)模科溆泻沃匾硪饬x？（非常重要）（1）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)：在肌肉組織中，氨基酸經(jīng)過轉(zhuǎn)氨基作用將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸，然后丙氨酸釋放入血隨血液循環(huán)運往肝臟，經(jīng)聯(lián)合脫氨基作用將氨釋放并用于合成尿素。轉(zhuǎn)氨后生成的丙酮酸可經(jīng)糖異生作用合成葡

12、萄糖，葡萄糖由血循環(huán)運往肌肉組織，經(jīng)糖代謝途徑進(jìn)行分解并轉(zhuǎn)變成丙酮酸，然后在接受氨基生成丙氨酸，如此周而復(fù)始的在肌肉與肝臟之間進(jìn)行氨的傳遞。其生理意義在于將肌肉組織中的氨以無毒的丙氨酸形式運往心臟，同時肝臟又為肌肉組織提供生成丙酮酸的葡萄糖。（2）谷氨酸胺：在腦和肌肉等組織中氨生成谷氨酰胺轉(zhuǎn)運到肝或腎，谷氨酰胺既是氨的解毒形式，又是氨的儲存及運輸形式。Glu+NH3+ATPGln+ADP+Pi生成谷氨酰胺的生理意義：用于合成組織蛋白質(zhì)；作為血氨的運輸形式，將腦、肌肉等組織中的氨運往肝、腎組織；用于合成嘌呤、嘧啶等重要含氨化合物；水解生成谷氨酸，然后進(jìn)一步代謝。16、核苷酸的抗代謝產(chǎn)物有哪些？其

13、作用機制如何？（重要）核苷酸的抗代謝產(chǎn)物是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸、葉酸及核苷等的類似物，他們主要以競爭性抑制來干擾或阻斷核苷酸的合成。從而進(jìn)一步影響核酸及蛋白質(zhì)的生物合成。次黃嘌呤類似物有6-巰基嘌呤，其在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)?-巰基嘌呤核苷酸，抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP或GMP的反應(yīng)，還可通過競爭性抑制腺嘌呤核酸核糖轉(zhuǎn)移酶及次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶而阻止補救合成途徑，同時經(jīng)過反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶，從而阻斷嘌呤核苷酸的從頭合成；5-氟尿嘧啶的結(jié)構(gòu)域胸腺嘧啶相似，在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成FdUMP和FUTP。FdUMP與dUMP結(jié)構(gòu)相似，是胸苷酸和酶的抑制劑，使dTMP合成受到阻斷；FUTP可以FUMP的形

14、式參入RNA分子，異常核苷酸的參入破壞了RNA的結(jié)構(gòu)和功能。谷氨酰酸的類似物為氮雜絲氨酸，干擾谷氨酰胺提供合成嘌呤及嘧啶的氮源。葉酸類似物有氨蝶呤和甲氨蝶呤，能競爭性抑制二氫葉酸還原酶的活性。核苷類似物阿糖胞苷能抑制CDP還原成dCDP，影響DNA合成。17、簡述CPS-與CPS-的異同點。（重要）相同點：二者均可催化底物生成氨基甲酰磷酸。不同點：（1）存在的細(xì)胞部位不同；CPS-存在于肝細(xì)胞的線粒體，而CPS-存在于細(xì)胞的胞液；（2）酶所催化的底物不同：CPS-所催化的底物為CO2、NH3、和H2O，而CPS-所催化的底物為谷氨酰胺和HCO3；（3）所生成的氨基甲酰磷酸最終生成的物質(zhì)不同：C

15、PS-主要用于尿素的合成，而CPS-主要用于嘧啶核苷酸的生成；（4）臨床意義不同：CPS-可作為肝細(xì)胞是否成熟的指標(biāo)，而CPS-的異常增高可作為臨床檢查腫瘤的標(biāo)志。18、下圖為電子顯微鏡下的原核生物轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，請給予解釋。粗線部分為DNA，細(xì)線部分為RNA。（重要）說明在同一DNA木板上有多個轉(zhuǎn)錄同時在進(jìn)行。在RNA鏈上觀察到的小黑點是多聚核糖體，即一條mRNA鏈上多個核糖體，已在進(jìn)行下步的翻譯工序，可見轉(zhuǎn)錄尚未完成，翻譯已在進(jìn)行。真核生物的轉(zhuǎn)錄與翻譯不在同一細(xì)胞區(qū)間，因此沒有這種現(xiàn)象。19、簡述遺傳密碼的特點。（重要）遺傳密碼具有以下特點：（1）方向性密碼子的閱讀方向是從53。（2）連續(xù)性mR

16、NA上各個三聯(lián)密碼子連續(xù)閱讀，密碼子之間既無間斷也無交叉。（3）簡并性除了甲硫氨酸和色氨酸外，其他氨基酸都有2個以上密碼子為其編碼，為同一氨基酸編碼的密碼子稱為簡并密碼子，簡并密碼子的第一、二位堿基大多相同，僅僅第三位劍姬不同。（4）通用性除線粒體、葉綠體外，所有生物均采用同一套遺傳密碼。（5）白東興是指密碼子的第三位堿基和反密碼子的第一位堿基之間不嚴(yán)格遵守堿基配對的現(xiàn)象，也稱擺動配對。20、簡述乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及其負(fù)性調(diào)節(jié)和正性調(diào)節(jié)。在細(xì)菌培養(yǎng)基中同時有葡萄糖和乳糖大量存在時，細(xì)菌為什么首先利用葡萄糖。（重要）乳糖操縱子有調(diào)控區(qū)和編碼區(qū)組成。調(diào)控區(qū)包括啟動序列（P）、操縱序列（O）和CAP結(jié)

17、合位點，RNA聚合酶與啟動序列結(jié)合，啟動轉(zhuǎn)錄；阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，阻遏轉(zhuǎn)錄進(jìn)行；CAP結(jié)合在CAP結(jié)合位點上，對基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)揮正調(diào)控作用。編碼區(qū)包括Z、Y、A三個結(jié)構(gòu)基因，分別為分解乳糖的三種酶-半乳糖苷酶、透酶、乙酰轉(zhuǎn)移酶編碼。負(fù)性調(diào)節(jié)：（1）沒有乳糖時，阻遏蛋白結(jié)合操縱序列，乳糖操縱子關(guān)閉；（2）有乳糖時，別乳糖作為誘導(dǎo)劑，使阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合操縱序列，乳糖操縱子開放。正性調(diào)節(jié)：（1）有葡萄糖時，cAMP水平低CAP不能發(fā)揮激活作用；（2）沒有葡萄糖時，cAMP促進(jìn)CAP結(jié)合于DNA位點，使RNA聚合酶活性提高。當(dāng)葡萄糖和乳糖同時存在時，阻遏蛋白沒有與操縱序列結(jié)合，乳糖操縱子開放，但由于細(xì)菌內(nèi)cAMP較低，CAP不能發(fā)揮激活作用