基础生命科学4.docx

练习题四基础生命科学一、名词解释1、代谢：细胞内发生的各种化学反应的总称，主要有分解代谢和合成代谢两个过程组成。2、同化作用：又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。3、异化作用：(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身原有的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。4、自养生物：生物体在同化作用的过程中，能够把从外界环境中摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并且储存能量，这种新陈代谢类型叫做自养型。5、异养生物：生物体在同化作用的过程中，把从外界环境中摄取的现成的有机物转变成为自身的组成物质，并且储存能量，这种新陈代谢类型叫做异养型。6、热力学：热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时系统与外界相互作用（包括能量传递和转换）的学科。主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律热力学第一定律就是能量守恒定律热力学第二定律指出一切涉及热现象的宏观过程是不可逆的热力学第三定律指出绝对零度是不可能达到的。7、焓：热力学中表示物质系统能量的一个状态函数，常用符号H表示。数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积，即H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。8、熵：表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加9、自由能：在热力学当中，自由能指的是在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外作功的部分，它衡量的是：在一个特定的热力学过程中，系统可对外输出的“有用能量”。可分为亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能10、吸能反映：代谢物进行各种合成反应通常是需要吸收能量的反应。自由能变化G为正值，因而，不可能独立完成。在体内必须与氧化分解而出现的放能反应偶联，将部分自由能转移给吸能反应。ATP的生成与分解在其间起了关键的作用11、酶：催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。12、核酶：一类具有催化活性的核糖核酸。具有催化功能的RNA。具有催化活性的核糖核酸。又称核酸类酶、酶RNA、 核酶类酶RNA。13酶活性：酶的活性是指在规定条件下，单位时间内底物的减少量或产物的生成量，即酶的催化反应速度。14、抗体酶：通过改变抗体中与抗原结合的微环境，并在适当的部位引入相应的催化基团，所产生的具有催化活性的抗体。可由两种途径获得抗体酶：采用过渡态的底物类似物诱导；在现有的抗体基础上，通过化学修饰或通过蛋白质工程向其配体结合部位导入催化基团。15、能障：化学反应中，反应物转化成能完成反应的中间产物所需的活化能。能障大则不易形成活化的中间产物，反应难以进行16、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能。17、活性中心：酶的催化活力只集中表现在少数特异氨基酸残基的某一区域，这些特异氨基酸残基比较集中并构成一定构象，此结构区域与酶活性直接相关称为酶的活性中心。酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。18、酶的诱导契合：酶对于它所作用的底物有着严格的选择,它只能催化一定结构或者一些结构近似的化合物,使这些化合物发生生物化学反应。酶和底物结合时,底物的结构和酶的活动中心的结构十分吻合,就好像一把钥匙配一把锁一样。酶的这种互补形状,使酶只能与对应的化合物契合,从而排斥了那些形状、大小不适合的化合物,19、竞争性抑制：一种最常见的酶活性的抑制作用，抑制剂与底物竞争，从而阻止底物与酶的结合。其动力学特点是：酶促反应的表观米氏常数增大、最大速度不变。可以通过增加底物浓度来解除这种抑制。20、反馈机制：生态系统种群以及群落与环境之间存在着多种多样的联系。主要通过正、负反馈相互交替，相辅相承，自行调节，使系统维持着稳态。21、辅酶：作为酶的辅因子的有机分子，本身无催化作用，但一般在酶促反应中有传递电子、原子或某些功能基团(如参与氧化还原或运载酰基的基团)的作用22、酶的辅助因子：一部分酶除蛋白质部分外，尚含有与它们的功能直接有关的一些无机或有机成分，这些成分统称为酶的辅助因子，如果缺少这些成分，酶就显不出活性。23、氧化还原反应：电子从还原剂转移到氧化剂的过程，是化学上及生物化学上最常见的化学反应之一。代谢中的氧化还原反应有：脱氢氧化、脱电子氧化或直接加氧等。氧化与还原是同时进行的。24、细胞呼吸：指物质在细胞内的氧化分解，具体表现为氧的消耗和二氧化碳、水及三磷酸腺苷（ATP）的生成。其根本意义在于给机体提供可利用的能量。25、糖酵解：葡萄糖或糖原在组织中进行类似发酵的降解反应过程。最终形成乳酸或丙酮酸，同时释出部分能量，形成ATP供组织利用。26：克氏循环：三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径 ，它是三大营养素（糖类、脂类、氨基酸）的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。27、氧化磷酸化：物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。主要在线粒体中进行。在真核细胞的线粒体或细菌中，物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。28、呼吸链：呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。29、化学渗透学说：由磷脂和蛋白多肽构成的膜对离子和质子具有选择性； 具有氧化还原电位的电子传递体不匀称地嵌合在膜内； 膜上有偶联电子传递的质子转移系统； 膜上有转移质子的ATP酶。在解释光合磷酸化机理时，该学说强调：光合电子传递链的电子传递会伴随膜内外两侧产生质子动力，并由质子动力推动ATP的合成。许多实验都证实了这一学说的正确性。 30、光和作用：光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。31、类囊体：类囊体在叶绿体基质中，是单层膜围成的扁平小囊，也称为囊状结构薄膜。沿叶绿体的长轴平行排列。类囊体膜上含有光合色素和电子传递链组分，光能向化学能的转化在此上进行，因此类囊体膜亦称光合膜。32、激发态：原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。33、作用光谱：已知入射光子数所产生的生物或化学的光响应(=y)对波长或辐照能量所作之图。该谱学法常用于吸收物种不明时的生物体系或固体。34、光反应：通过叶绿素等光合色素分子吸收、传递光能，并将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程。包括光能的吸收、传递和光合磷酸化等过程。34、暗反应：也称碳反应，在这一反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。35、光系统：进行光吸收的功能单位称为光系统, 是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。每一个光系统含有两个主要成分捕光复合物和光反应中心复合物36、光和磷酸化：在光照条件下，叶绿体将ADP和无机磷(Pi)结合形成ATP的生物学过程。是光合细胞吸收光能后转换成化学能的一种贮存形式。二、选择题1、 下列关于酶的叙述不正确的是（B酶能够降低化学反应所消耗的能量）2、细胞呼吸主要是什么作用 （ B异化作用 ）3、酶的竞争性抑制剂能够（A与酶的底物结合，使底物与酶不能结合）4、糖酵解的最终产物是（C丙酮酸）5、呼吸链的主要成分分布在（D线粒体基质中）6、光合作用的暗反应发生在（C叶绿体基质）7、能够产生环路光合磷酸化的是（A光系统I）8、在Calvin循环中，（）直接参与了葡萄糖的合成？（B甘油醛-3-磷酸）9、有氧呼吸不包括一下（）过程？（D卡尔文循环）10、一分子葡萄糖彻底有氧氧化净生成的ATP分子数与糖酵解阶段竟产生的ATP分子数（包括产物经过呼吸链产生的ATP）最接近的比值为（C 18:1）。11、下列对酶的描述正确的是（C酶的变构位点经常和反馈抑制有关）12、下列对电子传递链描述不正确的是（B电子传递链的主要成分是核糖体内膜的蛋白质复合物）13光合作用属于（D水解反应）14、光合电子传递链位于（C类囊体膜）黑体字为所勾选的题目1、 为什么Mendel和Morgan等科学家提出了遗传因子的概念，却不可能认识遗传因子是由什么物质组成的？2、 举例说明伴性遗传现象和基因的连锁和交换现象，并用经典的遗传学做出解释伴性遗传（sexlinked inheritance） 是指在遗传过程中子代的部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁（遗传）或性环连。3、 从结构和功能两方面说明DNA和RNA的差别DNA和RNA都是遗传物质，但它们的结构组成不同，DNA的组成是：脱氧核糖核苷酸，它又是由脱氧核糖和核苷酸组成的，而RNA是由核糖核苷酸组成的，核糖核苷酸是由核糖和核苷酸组成的。RNA有好几种，每种的功能也不相同，比如信使RNA，就是转录DNA上的碱基的，还有转录RNA是将信使RNA上的碱基翻译到蛋白质，DNA就只有储存遗传物质的功能。 4、 试解释下述现象：一位生物学家把从人的肝细胞中提取出的基因植入一种细菌的染色体中，该基因通过转录和翻译合成蛋白质。然而这种在细菌体内合成的蛋白质在氨基酸序列上发生了很大的变化，与肝细胞合成的蛋白质完全不同5、 在合成蛋白质的过程中，细胞内的什么机制保证一次只增加一个氨基酸到正在合成的肽链上？又是什么机制保证每个氨基酸都处于正确的位置上？6、 DNA的两条链的复制步骤有什么不同？为什么不能采取同样的步骤进行复制？7、 请叙述基因中的遗传信息经转录和翻译后在蛋白质中的表达过程，叙述时请正确应用tRNA、氨基酸、起始密码、肽键、反密码子转录、翻译、核糖体、RNA聚合酶、基因、mRNA、终止密码等词汇DNA在细胞核中转录成mRNA，带有氨基酸的tRNA在细胞质中将mRNA上的密码子翻译成肽链，肽链再经过装配成为蛋白质.这过程中还有DNA和RNA的复制以及RNA到DNA的逆转录 蛋白质的生物合成过程从mRNA读码框架的起始码AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。翻译过程可分起始、延长、终止三个阶段。合成蛋白质的原料，氨基酰-tRNA的生成，是伴随着起始、延长阶段不断地进行和配合着的。原核生物翻译起始因子有IF-1、IF-2和IF-3三种，真核生物起始因子Eif有数十种。翻译起始复合物就是把蛋氨酰-tRNA、mRNA和核蛋白体组装在一起而形成的。起始复合物生成后，核蛋白体的P位被蛋氨酰-tRNA占据而A位留空，准备第二位氨基酰-tRNA的迸人。翻译延长过程包括进位、成肽和转位三个反应的连续循环。翻译延长因子(ET)协助氨基酰-tRNA进人A位称为进位。催化肽链生成的酶叫转肽酶，是由核蛋白体上多种蛋白质组成的，成肽在核蛋白体的A位上完成。另一种翻译延长因子(EF)有转位酶的作用，把肽链从A位移向P位。留空的A位又接受下一个氨基酰-tRNA的进入。当mRNA链上的终止密码到达核蛋白体s时，由于没有相配的氨基酰-tRNA进人A位，释放因子(RF)即结合核蛋白体，使转肽酶发挥水解酶的活性，导致新生成的肽链脱落,模版mRNA释放、核蛋白体大、小亚基解离，翻译过程即行终止。8、 现代分子遗传学的“中心法则”与早期“中心法则”主要区别是什么？克里克在提出早期中心法则时，根据当时有限的资料，把中心法则的公式表述为“DNARNA蛋白质”，并且认为中心法则的一个基本特征是遗传信息流是从核酸到蛋白质的单向信息传递，而且这种单向信息流是永远不可逆的。但是通过1960到1970这10年的研究，坦明和巴梯摩尔等发现并证实了反转录酶的存在，使反转录现象得到了公认。这样，中心法则就得到了修正。中心原则也补充了DNA同RNA之间遗传信息的传递是双向的，而遗传信息只是单向地从核酸流向蛋白质。9、 原核与真核基因表达有哪些差异，为什么会有这些差异？原核生物基因的表达是以操纵子为一个转录单位，其中排列多个功能相关的基因，即多顺反子，它们受这个操纵子的统一调控，例如，大肠杆菌中的乳糖操纵子。原核生物操纵子中的启动子、操纵基因以及其它调控序列，受调节蛋白的作用，调节蛋白具有激活和阻遏两种，它们分别促进RNA聚合酶或抑制RNA聚合酶的活性，从而对靶基因表达的数量起到调控作用。真核生物的mRNA是单顺反子形式，其上游的顺式作用元件种类多、序列复杂，因此与它们相互作用的转录因子种类多、作用复杂，除了转录因子与顺式作用元件相互作用外，（DNA与蛋白质的相互作用）转录因子之间的相互作用也非常重要（蛋白质与蛋白质之间的相互作用）。原因：原核生物和真核生物基因表达的组织形式不同，由于原核生物没有细胞核，亚细胞结构及其基因组结构要比真核生物简单的多，真核细胞特有的核膜将细胞分为胞核和胞浆两部分，转录与翻译分别在胞核与胞质中进行。在真核细胞核内，几乎所有的DNA都与组蛋白结合，形成一条基本的染色质纤维，所以原核生物的基因表达调控有自己的特点。除了乳糖操纵子学说解释了原核生物基因表达调控的原理外，您是否知道解释原核生物基因表达调控的其他学说？如果知道，请作简单介绍10、 请说明用链终止法进行基因测序的原理链终止DNA测序法基本原理是，聚丙烯酰胺凝胶能把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开，这意味着在长10-1500个核苷酸的范围内，所有分子经电泳后可成为一系列可分辨的条带，单链DNA分子的序列由与之互补的多核苷酸链的酶促合成