生物化學(xué)期末

1、生物化學(xué)期末復(fù)習(xí)1、 順序反饋與協(xié)同反饋有何異同點(diǎn)？（書P307-308）答：異：協(xié)同反饋抑制指在分支代謝途徑中，幾種末端產(chǎn)物同時都過量，才對途徑中的第一個酶具有抑制作用，若某一末端產(chǎn)物單獨(dú)過量則對途徑中的第一個酶無抑制作用；順序反饋抑制指分支代謝途徑中的兩個末端產(chǎn)物，不能直接抑制代謝途徑中的第一個酶，而是分別抑制分支點(diǎn)后的反應(yīng)步驟，造成分支點(diǎn)上中間產(chǎn)物的積累，這種高濃度的中間產(chǎn)物再反饋抑制第一個酶的活性，抑制有先后順序。同：最后的產(chǎn)物均能抑制分支點(diǎn)后的反應(yīng)步驟；均為二價反饋抑制。2、 舉例說明積累反饋抑制作用（書P308）答：積累反饋抑制指在分支代謝途徑中，任何一種末端產(chǎn)物過量時都能對共同途

2、徑中的第一個酶起抑制作用，而且各種末端產(chǎn)物的抑制作用互不干擾。 當(dāng)各種末端產(chǎn)物同時過量時，它們的抑制作用是累加的。細(xì)胞中的谷氨酰胺合成酶可以催化谷氨酸和ATP、NH3合成谷氨酰胺。然后谷氨酰胺可以作為原料以不同的途徑合成甘氨酸、丙氨酸、色氨酸、組氨酸、氨甲酰磷酸、GTP、AMP等物質(zhì)。這些終產(chǎn)物都可以對谷氨酰胺合成酶起到部分抑制。若所有這些終產(chǎn)物同時起抑制作用，谷氨酰胺合成酶的活性就會被完全抑制。（書P309圖14-19）3、 舉例說明同工酶反饋抑制作用模式（書P309圖14-20、圖14-21）答：同工酶反饋抑制指在一個分支反應(yīng)系列中，若系列前面的某個酶具有同工酶，其后面反應(yīng)的終產(chǎn)物分別可以

3、反饋抑制該組同工酶中的某一個，則可對代謝有重要的調(diào)節(jié)作用。細(xì)胞中的幾個天冬氨酸族氨基酸的合成過程是同工酶反饋抑制的一個例子。天冬氨酸激酶具有3個同工酶1、2、3。經(jīng)過一系列反應(yīng)，產(chǎn)物賴氨酸可以反饋抑制同工酶1，對其余兩個同工酶不抑制；而產(chǎn)物蘇氨酸可以反饋抑制同工酶3，對其余兩個同工酶不抑制。當(dāng)賴氨酸和蘇氨酸同時反饋抑制天冬氨酸激酶時，只抑制了兩個同工酶，還有同工酶2不受抑制，并不干擾甲硫氨酸的合成。4、 試述原核生物蛋白質(zhì)合成過程答：第一步：氨基酸的活化，發(fā)生在胞液中，酶的活性中心與氨基酸、ATP結(jié)合，形成酶-氨基酸-AMP中間產(chǎn)物，然后AA-AMP中的氨基酰轉(zhuǎn)移到tRNA上；AA+ATP+E

4、AA-AMP-E+PPiAA-AMP-E+tRNAAA-tRNA+AMP總反應(yīng)式：AA+tRNA+ATPAA-tRNA+PPi+AMP第二步：合成的起始：起始氨基酸甲硫氨酸被甲?；蒒-甲酰甲硫氨酸；fMet-tRNAfMet合成：甲硫氨酸+tRNAfMet+ATPMet-tRNAfMet+AMP+PPiN10-甲酰四氫葉酸+Met-tRNAfMet四氫葉酸+fMet-tRNAfMet起始復(fù)合體的形成：30S亞基首先與IF1、IF3結(jié)合，IF2和GTP結(jié)合后再與30S亞基結(jié)合，然后與fMet-tRNAfMet組成更大的復(fù)合體，復(fù)合體通過亞基的16SrRNA和mRNA的SD序列之間的配對起作用

5、，復(fù)合體與50S亞基結(jié)合形成70復(fù)合體第三步，肽鏈的延伸：進(jìn)入：氨酰tRNA與核糖體A位點(diǎn)；轉(zhuǎn)肽：核糖體上A位和P位上的氨基酸間形成肽鍵；移位：核糖體沿mRNA的53方向移動一個密碼子，這樣，結(jié)合在mRNA第二個密碼子上的二肽酰tRNA的A位移到了P位，原P位空載的tRNA釋放回胞液。第四步，合成終止：當(dāng)mRNA的三個終止密碼子UAA、UAG、或UGA中之一進(jìn)入核糖體A位時，終止開始。5、 蛋白質(zhì)合成時有哪些步驟需耗能？試計算合成一條200個氨基酸的多肽鏈需消耗多少個高能磷酸鍵？答：氨基酸活化：消耗1個ATP=2個GTP起始復(fù)合物形成：消耗1個GTP轉(zhuǎn)移（移位）：消耗1個GTP終止：消耗1個G

6、TP合成一條200個氨基酸的多肽鏈耗能：2*200+1*200+1*199+1=800個GTP6、 DNA修復(fù)對生物體有何意義？試比較切除修復(fù)與重組修復(fù)的差別答：DNA修復(fù)是細(xì)胞對DNA受損傷后的一種反應(yīng)，這種反應(yīng)可能使DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣，重新能執(zhí)行它原來的功能；但有時并非能完全消除DNA的損傷，只是使細(xì)胞能夠耐受這DNA的損傷而能繼續(xù)生存。（DNA存儲著生物體賴以生存和繁衍的遺傳信息，因此維護(hù)DNA分子的完整性對細(xì)胞至關(guān)重要。外界環(huán)境和生物體內(nèi)部的因素都經(jīng)常會導(dǎo)致DNA分子的損傷或改變，而且與RNA及蛋白質(zhì)可以在胞內(nèi)大量合成不同，一般在一個原核細(xì)胞中只有一份DNA，在真核二倍體細(xì)胞中相同的D

7、NA也只有一對，如果DNA的損傷或遺傳信息的改變不能更正，對體細(xì)胞就可能影響其功能或生存，對生殖細(xì)胞則可能影響到后代。所以在進(jìn)化過程中生物細(xì)胞所獲得的修復(fù)DNA損傷的能力就顯得十分重要，也是生物能保持遺傳穩(wěn)定性之所在。在細(xì)胞中能進(jìn)行修復(fù)的生物大分子也就只有DNA，反映了DNA對生命的重要性。另一方面，在生物進(jìn)化中突變又是與遺傳相對立統(tǒng)一而普遍存在的現(xiàn)象，DNA分子的變化并不是全部都能被修復(fù)成原樣的，正因?yàn)槿绱松锊艜凶儺?、有進(jìn)化。）切除修復(fù)和重組修復(fù)的區(qū)別在于，切除修復(fù)完全消除了DNA損傷，而重組修復(fù)不能完全去除損傷，損傷的DNA段落仍然保留在親代DNA鏈上。切除修復(fù)（暗修復(fù)）:也稱核苷酸外

8、切修復(fù)，這是一種取代紫外線等輻射物質(zhì)所造成的損傷部位的暗修復(fù)系統(tǒng)。此系統(tǒng)是在幾種酶的協(xié)同作用下，先在損傷的任一端打開磷酸二酯鍵，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由修復(fù)性合成來填補(bǔ)，再有連接酶將其連接起來。 重組修復(fù)受損傷的DNA鏈復(fù)制時，產(chǎn)生的子代DNA在損傷的對應(yīng)部位出現(xiàn)缺口。完整的另一條母鏈DNA與有缺口的子鏈DNA進(jìn)行重組交換，將母鏈DNA上相應(yīng)的片段填補(bǔ)子鏈缺口處，而母鏈DNA出現(xiàn)缺口。以另一條子鏈DNA為模板，經(jīng)DNA聚合酶催化合成一新DNA片段填補(bǔ)母鏈DNA的缺口，最后由DNA連接酶連接，完成修補(bǔ)。重組修復(fù)不能完全去除損傷，損傷的DNA段落仍然保留在親代DNA鏈上，只是重組修復(fù)后

9、合成的DNA分子是不帶有損傷的，但經(jīng)多次復(fù)制后，損傷就被“沖淡”了，在子代細(xì)胞中只有一個細(xì)胞是帶有損傷DNA的。7、 舉例說明協(xié)同反饋抑制作用的機(jī)制（書P308）答：協(xié)同反饋抑制指在分支代謝途徑中，幾種末端產(chǎn)物同時都過量，才對途徑中的第一個酶具有抑制作用，若某一末端產(chǎn)物單獨(dú)過量則對途徑中的第一個酶無抑制作用。賴氨酸和蘇氨酸合成有共同的底物天冬氨酸。在賴氨酸合成到一定的濃度以后，就會產(chǎn)生反饋抑制由天冬氨酰半醛到2,6-二羧酸哌啶的反應(yīng)過程。而當(dāng)蘇氨酸合成到一定的濃度時，會反饋抑制由天冬酰半醛生成高絲氨酸的過程。賴氨酸和蘇氨酸合成到一定的濃度就會聯(lián)合起來共同抑制前面的天冬氨酸激酶的活性。8、 生物

10、是如何維持遺傳上的穩(wěn)定性的？（書P254）答：DNA復(fù)制的忠實(shí)性DNA堿基的疏水性（它可使堿基免受水溶性小分子的攻擊而突變）DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)或者 染色體是遺傳物質(zhì)的載體，每一種生物的染色體數(shù)目是恒定的；DNA分子具有與眾不同的特征性的、穩(wěn)定的三維空間結(jié)構(gòu)；DNA分子結(jié)構(gòu)中儲存著遺傳信息，它的復(fù)制是以半保留方式完成的；嚴(yán)格遵循遺傳的中心法則和堿基互補(bǔ)配對原則；遺傳密碼與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系及突變與修復(fù)；DNA重復(fù)順序的出現(xiàn)；選擇可以降低群體的遺傳負(fù)荷，增加遺傳的穩(wěn)定性。9、 試述遺傳密碼的基本特性答：簡并與兼職：簡并性指一個氨基酸可以有幾個不同的密碼子；兼職性指一個密碼子可以指導(dǎo)一個氨基酸，也可以

11、作為其他氨基酸的指導(dǎo)變偶性：遺傳密碼取決于前兩位堿基，最后一位堿基具有變偶性；通用與例外：通用性指無論是病毒、原核生物還是真核生物都共同使用同一套密碼表；例外指真核生物中的線粒體和葉綠體中蛋白質(zhì)合成的密碼表與通用的不同無標(biāo)點(diǎn)：密碼子之間沒有任何核苷酸隔開不重疊：每3個堿基編碼一個氨基酸，堿基不重復(fù)使用密碼子閱讀方向?yàn)?310、 何為操縱子模型？試以該模型解釋“大腸桿菌培養(yǎng)在無色氨酸的培養(yǎng)基上，有色氨酸合成酶的大量合成”這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)答：操縱子模型：指染色體上控制蛋白質(zhì)合成的功能單位，包括結(jié)構(gòu)基因、操縱基因、啟動基因、調(diào)節(jié)基因。實(shí)驗(yàn)事實(shí)：11、 試述原核生物DNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及轉(zhuǎn)錄起始的過

12、程答：DNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)又稱啟動子，分為上游部分和下游部分，上游部位稱為結(jié)合部位，下游部位稱為RNA聚合酶進(jìn)入位點(diǎn)。識別部位（-35區(qū)）：典型序列是TTGACA；緊密結(jié)合部位（-10區(qū)）：典型序列為TATAAT。過程是：RNA聚合酶的全酶與模板結(jié)合；DNA雙鏈解開，形成轉(zhuǎn)入泡；在RNA聚合酶的作用下，發(fā)生第一次聚合反應(yīng)，首先上去的核苷酸往往是鳥苷酸或腺苷酸，絕對不是尿甘酸。12、 試述參與原核生物DNA復(fù)制的酶及蛋白質(zhì)的作用答：DNA聚合酶：有53的聚合酶作用；有53的外切酶的作用；有35的外切酶作用DNA聚合酶：有53的聚合酶活性；有35的外切酶活性DNA聚合酶：有53的聚合酶活性；有53的外

13、切酶的活性；有35的外切酶活性DNA連接酶：催化連接兩段DNA鏈RNA聚合酶：先合成RNA作為引物解旋酶（解鏈蛋白）：進(jìn)一步使DNA雙鏈松開為單鏈單鏈結(jié)合蛋白：防止解開的單鏈DNA重新形成雙鏈13、 試述原核生物DNA半不連續(xù)復(fù)制過程答：起始過程：在起點(diǎn)處有解旋酶和解鏈酶把DNA雙鏈解開，形成復(fù)制叉，單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合其上，保持復(fù)制叉穩(wěn)定；RNA引物合成：由RNA聚合酶以DNA為模板，以四種核糖核苷酸為原料合成一段RNA鏈，合成鏈的方向?yàn)?3生長，鏈條長度大約為10個核苷酸，作為引物；DNA的合成與延長：DNA聚合酶以母鏈為模板，以四種脫氧核糖核苷酸為原料，按照ATGC的堿基配對原則，從引物鏈的

14、RNA3-OH端開始，沿53方向合成DNA片段，直到另一引物的5端為止，然后由DNA聚合酶外切水解除去前一段的RNA引物，所出現(xiàn)的缺口由DNA聚合酶催化合成一段DNA填補(bǔ)；復(fù)制的終止：在DNA連接酶的催化下，將各個DNA片段通過3,5-磷酸二酯鍵連接起來，成為一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA新鏈，并與母鏈通過氫鍵配對結(jié)合成一個完整的DNA分子。14、 呼吸鏈中各個成員排列順序如何？根據(jù)何原則確定其順序？答：呼吸鏈：底物上的氫經(jīng)過一系列的遞氫體或電子傳遞鏈最后交給分子氧，這些遞氫體和電子傳遞體按一定的次序排列，這個體系稱為呼吸鏈。排列： FADH2 NADH Fe-S (復(fù)合體) FMNFe-SCoQC

15、ytbFe-SCytC1CytCCytaCyta3（復(fù)合體） （復(fù)合體） （復(fù)合體） 原則：電子的流動方向總是從標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位較低的傳遞體依次流向標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位較高的傳遞體，最后流向氧分子。15、 試寫出EMP及TCA途徑脫氫步驟的反應(yīng)式并討論其生物學(xué)意義答：EMP途徑脫氫步驟：3-磷酸甘油醛+NAD+Pi1，3-二磷酸甘油酸+NADH+H+，酶為3-磷酸甘油醛脫氫酶其生物學(xué)意義：其中間產(chǎn)物溝通了生物體內(nèi)糖和蛋白質(zhì)及脂類代謝等其他代謝的橋梁；它能夠形成ATP，為生物體的代謝提供能量；能夠形成還原型的NADH，可以為生物體內(nèi)其他的還原反應(yīng)提供H；這條代謝途徑稱糖酵解，是生物體內(nèi)普遍存在的。T

16、CA途徑脫氫步驟：異檸檬酸+NAD+草酰琥珀酸+NADH+H+，酶為異檸檬酸脫氫酶；-酮戊二酸+NAD+CoASH琥珀酰輔酶A+NADH+H+CO2，酶為-酮戊二酸脫氫酶；琥珀酸+FAD延胡索酸+FADH2，酶為琥珀酸脫氫酶；蘋果酸+NAD+草酰乙酸+NADH+H+，酶為蘋果酸脫氫酶其生物學(xué)意義：中間產(chǎn)物豐富，溝通了蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂肪幾大物質(zhì)的代謝；產(chǎn)生的ATP很多，能夠提供生物代謝所需要的能量；有機(jī)酸是某些生物儲存能量的形式；釋放出的CO2溝通了生物與大氣的碳循環(huán)。16、 脂肪酸的氧化與飽和脂肪酸的合成有哪些異同點(diǎn)？（書P202）答：同：都是以2個碳原子單元斷裂或合成；都需載體的攜帶，

17、而且都是通過硫酯鍵與載體結(jié)合異：兩種反應(yīng)進(jìn)行地點(diǎn)不同，合成反應(yīng)在胞液中進(jìn)行，氧化在線粒體中進(jìn)行；脂肪酸的高速合成需要檸檬酸，它是乙酰輔酶A羧化酶的激活劑，而氧化不需要；合成反應(yīng)需要CO2參加，氧化中不需要；?；d體不同，合成反應(yīng)中是ACP，氧化中是輔酶A；加入和減去的碳單元不同，合成反應(yīng)中是丙二酸單酰ACP分子，氧化是乙酰輔酶A分子；反應(yīng)中所需的輔酶不同，合成反應(yīng)中需NADPH+H+，氧化中需NAD+和FAD；-羥脂?；虚g產(chǎn)物的立體構(gòu)型不同，合成反應(yīng)是D-型，氧化是L-型；所需的酶不一樣，合成過程需6種酶組成多酶體系，氧化只需4種；能量變化不同，合成過程消耗7分子ATP及14分子NADPH+

18、H+，氧化凈產(chǎn)生106個ATP分子；反應(yīng)方向不同，合成反應(yīng)是從甲基端到羧基端，氧化是從羧基端到甲基端。17、 氨基酸脫氨反應(yīng)產(chǎn)生的氨和-酮酸各有哪些主要的去路？答：氨的去路：游離的氨直接排出體外；重新合成氨基酸；形成銨鹽；轉(zhuǎn)變成酰胺；氨產(chǎn)生無毒的尿素，排氨解毒-酮酸的去路：再合成氨基酸；轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?；徹底氧化分?8、 何為操縱子模型？試以該模型解釋“大腸桿菌培養(yǎng)在以乳糖為唯一碳源的培養(yǎng)基時，-半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和硫代半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶大量合成”這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)答：操縱子模型：指染色體上控制蛋白質(zhì)合成的功能單位，包括結(jié)構(gòu)基因、操縱基因、啟動基因、調(diào)節(jié)基因。實(shí)驗(yàn)事實(shí)：19、 遺傳密碼是如何破

19、解的？答：數(shù)學(xué)推測：20世紀(jì)60年代以前，人們應(yīng)經(jīng)清楚至少需要3個DNA的核苷酸殘基來編碼一個氨基酸。早期的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅證明氨基酸的密碼子是核苷酸三聯(lián)體，而且證明密碼子是不重合的，為連續(xù)的核苷酸殘基編碼的，密碼子之間也沒有“逗號”。人工合成多核苷酸和無細(xì)胞體系蛋白質(zhì)合成：可以測知不同氨基酸在被合成多肽中的相對攝入量，但不能揭示每個編碼三聯(lián)體的堿基順序。均聚： -UUUUUUUUU- 苯丙氨酸 苯丙氨酸 苯丙氨酸多聚： -UGUGUGUGU- 半胱氨酸 纈氨酸 半胱氨酸 纈氨酸三核苷酸誘導(dǎo)氨酰tRNA對核糖體的特異結(jié)合：揭示了遺傳密碼表。三核苷酸的模板+核糖體+攜帶氨基酸的tRNA混合在一起，

20、由于三核苷酸模板只與一定的tRNA對應(yīng)，此tRNA又只與一定的氨基酸結(jié)合，因此，只要有帶標(biāo)記的氨基酸被硝酸纖維素濾膜吸附，就可以測出決定該氨基酸的遺傳密碼子的核苷酸順序。具有特定重復(fù)序列多聚核糖核苷酸模板的合成：此實(shí)驗(yàn)決定出64種可能密碼子的61種，其余三種是終止密碼子。20、 試比較原核生物DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)答：相同點(diǎn)：都以DNA分子為模板；都遵循堿基配對原則合成出新的鏈來；都需要酶的催化；新鏈的合成方向都是53；都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。不同點(diǎn)：復(fù)制是合成DNA雙鏈，而轉(zhuǎn)錄是合成RNA單鏈，有三類：mRNA、tRNA、rRNA；DNA復(fù)制中需要多種酶和蛋白質(zhì)，且復(fù)制的酶有校正功能，而轉(zhuǎn)錄只需

21、一種酶，且酶沒有校正功能；復(fù)制用的原料是dNTP,而轉(zhuǎn)錄用原料的是NTP；DNA復(fù)制時需要RNA引物，而轉(zhuǎn)錄不需要引物；DNA復(fù)制是整個鏈條全部復(fù)制，而轉(zhuǎn)錄則是某一部分的DNA轉(zhuǎn)錄；DNA復(fù)制是半保留、半不連續(xù)復(fù)制，而轉(zhuǎn)錄只是以DNA為模板合成一條鏈；DNA復(fù)制堿基配對是A-T、G-C，轉(zhuǎn)錄堿基配對是A-U、G-C。21、 什么叫做半保留復(fù)制？它是如何被證明的？（書P246-247）答：在DNA復(fù)制時，親代DNA的雙螺旋先行解旋，然后以每條鏈為模板，按照堿基配對原則在這兩條鏈上各形成一條互補(bǔ)鏈，這樣從親代DNA的一個雙股螺旋鏈便形成兩個雙股螺旋鏈，在每一個新形成的雙螺旋鏈中，一條鏈來自親代DN

22、A鏈，一條鏈為新形成的，此即為半保留復(fù)制。1958年，Meselson和Stahl設(shè)計了一個精巧的實(shí)驗(yàn)，無懈可擊地證明了DNA是按照半保留復(fù)制方式進(jìn)行合成的。首先讓大腸桿菌長期在以15NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長，使細(xì)菌核DNA分子上的N原子全部標(biāo)記上15N。然后將新轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，以細(xì)胞分裂周期所需時間為單元標(biāo)準(zhǔn)，在不同時間單元提取細(xì)菌中的DNA，進(jìn)行氯化銫密度梯度離心。其目的是要弄清楚在幾輪復(fù)制后14N和15N在不同代細(xì)胞中的分布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)一代分裂之后，DNA只出現(xiàn)一條區(qū)帶，位于15N-DNA和14N-DNA區(qū)帶之間，這條區(qū)帶的DNA是

23、由14N -DNA和15N DNA共同組成的雜交分子。經(jīng)2代之后，出現(xiàn)兩條區(qū)帶，一條為14N-DNA，另一條為14N -DNA和15N DNA的雜交分子。第三代以后14N DNA成比例地增加，整個變化與半保留復(fù)制方式預(yù)期的結(jié)果完全一樣。此后，又對病毒、細(xì)菌、植物和動物細(xì)胞進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)，也證明了DNA復(fù)制的半保留方式。22、 請分別指出DNA復(fù)制、RNA合成、蛋白質(zhì)合成三個過程的忠實(shí)性是如何保持的？答：DNA復(fù)制的忠實(shí)性：DNA聚合酶與模板結(jié)合后引起構(gòu)象變化，使得該酶選擇正確的脫氧核苷三磷酸為底物；DNA聚合酶可對酶-模板-dNMP復(fù)合物進(jìn)行校正，檢查摻入的堿基是否正確；當(dāng)發(fā)現(xiàn)因聚合酶活性的作用插入一錯