生物化学重点解答题汇总(3)

97 试比较生物氧化与体外物质氧化的异同 答 生物氧化与体外氧化的相同点 物质在体内外氧化时所消耗的氧量 最终产物和释放 的能量是相同的 生物氧化与体外氧化的不同点 生物氧化是在细胞内温和的环境中在一系 列酶的催化下逐步进行的 能量逐步释放并伴有 ATP 的生成 将部分能量储存于 ATP 分子 中 可通过加水脱氢反应间接获得氧并增加脱氢机会 二氧化碳是通过有机酸的脱羧产生的 生物氧化有加氧 脱氢 脱电子三种方式 体外氧化常是较剧烈的过程 其产生的二氧化碳 和水是由物质的碳和氢直接与氧结合生成的 能量是突然释放的 98 描述 NADH 氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的组成 排列顺序及氧化磷酸化的偶联部位 答 NADH 氧化呼吸链组成及排列顺序 NADH H 复合体 FMN Fe S CoQ 复合体 Cytb562 b566 Fe S c1 Cytc 复合体 Cytaa3 O2 其有 3 个氧化磷酸化 偶联部位 分别是 NADH H CoQ CoQ Cytc Cytaa3 O2 琥珀酸氧化呼吸链组成及排列顺序 琥珀酸 复合体 FAD Fe S Cytb560 CoQ 复合体 Cytc 复合体 O2 其只有两个氧化磷酸化偶联部位 分别是 CoQ Cytc Cytaa3 O2 99 试计算 NADH 氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的能量利用率 答 NADH 氧化呼吸链 NAD NADH H 的标准氧化还原电位是 0 32V 1 2 O2 H2O 的标准氧 化还原电位 0 82V 据自由能变化与电位变化的关系 G0 nF E0 1 摩尔氢对经 NADH 氧化呼吸链传递与氧结合为 1 摩尔水 其释放的自由能为 220 02KJ NADH 氧化呼吸链 有三个氧化磷酸化偶联部位 可产生 3 摩尔 ATP 每摩尔 ATP 生成需 30 5KJ 能量利用 率 3 30 5 220 02 100 42 琥珀酸呼吸链 计算过程与以上相似 其能量利用率 36 100 试述影响氧化磷酸化的诸因素及其作用机制 答 影响氧化磷酸化的因素及机制 1 呼吸链抑制剂 鱼藤酮 粉蝶霉素 A 异戊巴比妥 与复合体 中的铁硫蛋白结合 抑制电子传递 抗霉素 A 二巯基丙醇抑制复合体 一 氧化碳 氰化物 硫化氢抑制复合体 2 解偶联剂 二硝基苯酚和存在于棕色脂肪组织 骨骼肌等组织线粒体内膜上的解偶联蛋白可使氧化磷酸化解偶联 3 氧化磷酸化抑制剂 寡霉素可与寡霉素敏感蛋白结合 阻止质子从 F0 质子通道回流 抑制磷酸化并间接抑制电 子呼吸链传递 4 ADP 的调节作用 ADP 浓度升高 氧化磷酸化速度加快 反之 氧化磷 酸化速度减慢 5 甲状腺素 诱导细胞膜 Na K ATP 酶生成 加速 ATP 分解为 ADP 促 进氧化磷酸化 增加解偶联蛋白的基因表达导致耗氧产能均增加 6 线粒体 DNA 突变 呼 吸链中的部分蛋白质肽链由线粒体 DNA 编码 线粒体 DNA 因缺乏蛋白质保护和损伤修复系统 易发生突变 影响氧化磷酸化 101 试述体内的能量生成 贮存和利用 答 糖 脂 蛋白质等各种能源物质经生物氧化释放大量能量 其中约 40 的能量以化学 能的形式储存于一些高能化合物中 主要是 ATP ATP 的生成主要有氧化磷酸化和底物水平 磷酸化两种方式 ATP 是机体生命活动的能量直接供应者 每日要生成和消耗大量的 ATP 在骨骼肌和心肌还可将 ATP 的高能磷酸键转移给肌酸生成磷酸肌酸 作为机体高能磷酸键的 储存形式 当机体消耗 ATP 过多时磷酸肌酸可与 ADP 反应生成 ATP 供生命活动之用 1 简述蛋白质 螺旋结构的基本要点 答 螺旋每隔 3 6 个氨基酸残基 螺旋上升一圈 螺距为 0 54nm 氨基酸残基侧链伸向 外侧 相邻的螺圈之间形成链内氢键 螺旋体为 3 613 螺旋 天然蛋白质绝大多数都是 右手螺旋 2 一个多肽链含有 150 个氨基酸残基 其中 60 呈 螺旋 其余为 折叠结构 此多肽 链总长度最长是多少 答 150 0 6 0 15 150 1 60 0 35 34 5 nm 3 为什么说蛋白质的水溶液是一种比较稳定的亲水胶体 答 这是因为蛋白质颗粒表面带有很多极性基团 如 NH3 COO OH SH CONH2 等和水有高度亲和性 当蛋白质和水相遇时 在其表面形成一层水膜 水膜的存在使蛋白质 颗粒相互隔开 颗粒之间不会碰撞而聚集成大颗粒 另外 在非等电点状态时 同一蛋白质 的不同分子带同种电荷因同性相斥 总要保持一定距离 不致互相凝集沉淀 4 简述 Watson Crick 双螺旋结构的要点 答 DNA 分子由两条链组成 相互平行 方向相反 呈右手双螺旋结构 磷酸和核糖交替排列于双螺旋外侧 形成 DNA 分子的骨架与螺旋的纵轴平行 碱基位于 内侧 A T G C 配对 碱基对平面与纵轴垂直 双螺旋的平均直径为 2nm 每一圈螺旋的螺距为 3 4nm 包括 10 对碱基 双螺旋表面有 1 条大沟和 1 个小沟 5 简述三叶草型二级结构的基本特征 答 三叶草型结构的主要特征有 l 分子中由 A U G C 碱基对构成的双螺旋区称为臂 不能配对的部分称为环 tRNA 一般 由四环四臂组成 2 5 端 1 7 位与近 3 端的 67 72 位形成 7bp 的反平行双链称氨基酸臂 3 端有共同的 CCA OH 结构 其羟基可与该 tRNA 所能携带的氨基酸形成共价键 3 第 10 25 位形成 3 4bp 的臂和 8 14b 的环 由于环上有二氢尿嘧啶 D 故称为 D 环 相应的臂称为 D 臂 4 第 27 43 位有 5bp 的反密码子臂和 7b 的反密码子环 其中 34 36 位是与 mRNA 相互作用 的反密码子 5 第 44 48 位为可变环 80 的 tRNA 由 4 5b 组成 20 的 tRNA 由 13 2lb 组成 6 第 49 65 位为 5bp 的 T C 臂 和 7b 的 T C 环 因环中有 T C 序列而得名 7 tRNA 分子中含有多少不等的修饰碱基 某些位置上的核苷酸在不同的 tRNA 分子中很少 变化 称不变核苷酸 6 某双链 DNA 的一条链中 A G T C 0 7 均为摩尔比 则在其互补链中 A G T C 是多少 在整个分子中 A G T C 又是多少 答 在其互补链中 A G T C 1 0 7 在整个分子中 A G T C 1 7 某双链 DNA 分子的一条链中 A T G C 0 6 均为摩尔比 下同 在其互补链中 A T G C 的值为多少 在整个 DNA 分子中 A T G C 比值是多少 答 互补链中 A T C G 整个双链 分子中 A T C G 因为 配对 配对 8 简述各种生物新陈代谢的共同特点 答 生物体内的绝大多数代谢反应是在温和的条件下 由酶催化进行的 生物体内反应与步骤虽然繁多 但相互配合 有条不紊 彼此协调 而且有严格的顺 序性 生物体对内外环境条件有高度的适应性和灵敏的自动调节 代谢包括合成代谢和分解代谢两个方面 9 简述化学渗透学说的主要论点 答 化学渗透学说是英国 F Miichell 经过大量实验后于 1961 年首先提出的 其主要论点是 认为呼吸链存在于线粒体内膜之上 当氧化进行时 呼吸链起质子泵作用 质子被泵出线粒 体内膜之外侧 造成了膜内外两侧间跨膜的化学电位差 后者被膜上 ATP 合成酶所利用 使 ADP 与 Pi 合成 ATP 10 简述生物氧化的特点及发生部位 答 在细胞内进行条件温和 有水的环境中进行 有酶 辅酶等参与 反应分多步完成 能量逐步释放 既不伤害机体也得于利用 释放出的能量先转化成 ATP 需要能量时由 ATP 水解 11 举例说明生物氧化中 CO2 的生成方式 答 生物氧化中 CO2 的生成是由于糖 脂类 蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物进行脱 羧反应所致 脱羧反应有直接脱羧和氧化脱羧两种类型 由于脱羧基的位置不同 又有 脱羧和 脱羧之分 13 呼吸链由哪些组分组成 它们各有什么主要功能 答 组成成分主要功能 烟酰胺脱氢酶类传氢 黄素脱氢酶类传氢 铁硫蛋白类传电子 CoQ 类传氢 细胞色素类传电子 14 简述化学渗透学说的主要论点 答 化学渗透学说认为 呼吸链存在于线粒体内膜上 当氧化进行时 呼吸链起质子泵作用 质子被泵出线粒体内膜之外侧 造成了膜内外两侧间跨膜化学电位差 后者被膜上 ATP 合成 酶所利用 使 ADP 与 Pi 合成 ATP 15 生物体内糖分解代谢有哪些途径 这些途径分别发生在细胞内的什么细胞器中 答 生物体内糖分解代谢的途径和发生部位列于下表中 分解代谢的途径发生部位 胞浆 有氧氧化胞浆 线粒体 生醇发酵胞浆 胞浆 乙醛酸循环乙醛酸循环体 16 何谓糖酵解 糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异 答 1 糖酵解指无氧条件下葡萄糖或糖原分解为乳酸过程 2 糖酵解与糖异生的差别在于糖酵解的三个关键酶被糖异生的四个关键酶代替催化反 应 作用部位 糖异生在胞液和线粒体 糖酵解则全部在胞液中进行 17 计算 1 摩尔 16 碳原子的饱和脂肪酸完全氧化为 H2O 和 C02 时可产生多少摩尔 ATP 答 1 摩尔 16C 原子饱和脂肪酶可经七次 氧化生成 8 摩尔乙酰 CoA 每一次 氧化可生 成 1 个 FADH2 和 1 个 NADH H 每一摩尔乙酰 CoA 进入 TCA 可生成 10molATP 因此共产生 ATPmol 数为 10 8 4 7 108 除去脂肪酸活化消耗的 2molATP 则净生成为 106mol 18 在磷酸戊糖途径中生成的 NADPH 如果不去参加合成代谢 那么它将如何进一步氧化 答 磷酸戊糖途径是在胞液中进行的 生成的 NADPH 具有许多重要的生理功能 其中最重要的 是作为合成代谢的供氢体 如果不去参加合成代谢 那么它将参加线粒体的呼吸链进行氧化 最终与氧结合生成水 但是线粒体内膜不允许 NADPH 和 NADH 通过 胞液中 NADPH 所携带的氢 是通过下面过程进行线粒体的 NADPH NAD NADP NADH NADH 所携带的氢通过两种穿梭作用进入线粒体进行氧化 磷酸甘油穿梭作用 进入线粒体后生成 FADH2 苹果酸穿梭作用 进入线粒体后生成 NADH 20 一分子丙酮酸最终被氧化成 CO2 H2O 时可生成多少分子 ATP 列出能量生成过程 答 假设 NADH 的 P O 以 2 5 计 过程底物水平磷酸化氧化磷酸化 丙酮酸 乙酰辅酶 A2 5 异柠檬酸 草酰琥珀酸2 5 酮戊二酸 琥珀酰辅酶 A2 5 琥珀酰辅酶 A 琥珀酸 1 琥珀酸 延胡索酸1 5 草果酸 草酰乙酸2 5 合 计12 5 21 什么叫遗传密码 遗传密码的什么特点 答 遗传密码是指 mRNA 中的核苷酸排列顺序与蛋白质中的氨基酸排列顺序的关系 遗传密码 的特点有 简单性和变偶性 密码无逗号 密码不重叠 密码的统一性 22 三种主要类型的 RNA 在蛋白质生物合成中各起什么作用 答 三种主要类型的 RNA 是 mRNA tRNA rRNA 在蛋白质生物合成中所起的作用分别是 mRNA 是蛋白质生物合成的模板 tRNA 在蛋白质合成中过程中作为氨基酸的载体 起转移氨基酸的作用 rRNA 参与构成核糖体 而核糖体是蛋白质合成的场所 23 蛋白质生物合成发生在细胞内的何部位 蛋白质合成的过程大致分为哪些阶段 答 蛋白质生物合成发生在细胞内的核糖体上 合成过程分为五个阶段 氨基酸的激活 肽链合成的起动 肽链的延长 肽链合成的终止和释放 肽链的折叠和加工处理 24 基因对酶合成的调节中 调节基因 起动基因和操纵基因各起什么作用 答 按操纵子学说 调节基因的作用是负责指导阻遏蛋白的合成 起动基因是 RNA 聚合酶的 结合位点 而操纵基因是阻遏蛋白或阻遏蛋白与共抑物的复合体的结合部位 当操纵子基 因与其结合时 便关闭 如未结合时 操纵基因便 开 了 25 简述化学修饰调节的特点 答 被修饰的酶有两种形式存在 两都之间的转化由不同酶来分别催化 引起酶分子共价键的变化 磷酸化时 消耗能量 有级联放大效应 因此调节效率高 3 有人给肥胖者提出下列减肥方案 该方案包括两点 严格限制饮食中脂肪的摄入 脂肪的摄入量是越少越好 不必限制饮食中蛋白质和糖的量 试用所学生物化学知识分析 该方案是否可行 并写下你的推理过程 不必考虑病理状态和遗传因素 答 此方案不可行 这是因为 严格限制饮食中脂肪的摄入是对的 脂肪的摄入但并非越少越好 人体需要的必需脂 肪酸必须靠食物中的脂肪提供 许多脂溶性维生素也溶解在油脂中 食用一定量的脂肪也 有助于脂溶性维生素的吸收 物质代放谢是相互联系的 通过限制脂肪的摄入 而不限制饮食中的蛋白质和糖的量 是永远达不到目的 减肥 意欲减少体内脂肪 如果不限制蛋白质和糖的摄入 糖和脂肪在 体内很容易转变为脂肪 不但不能减肥 可能还会增加体重 减肥应通过脂肪动员来实现 而脂肪动员的条件是供能不足 只有在食物总热量低于 人体所需的总热量时才能进行脂肪动员 限制饮食总热量时得提供足够的蛋白质 以保持体 内的氮平衡 热量低于人体所需的总热量时才能进行脂肪动员 限制饮食总热量时得提供足 够的蛋白质 以保持体内的氮平衡 4 一位农家小女孩 尽管有着正常的平衡膳食 但也患有偶然的轻度酮症 你作为一 名学过生化的学生 当发现她的奇数脂肪酸的代谢不及偶数脂肪酸的代谢好 并得知她每天 早上偷偷地摸到鸡舍去拿生鸡蛋吃 你打算下结论说 她患有某种先天性的糖代谢的酶缺陷 试就她的病症提出另一种合理的解释 答 该女孩并未患某种先天性的糖代谢的酶缺陷 这是因为 如果患有某种先天性的 糖代谢缺陷 那么小孩在正常平衡膳食时不会是偶然的轻度酮症 该小女孩常去拿生鸡蛋 吃 因为生鸡蛋清中有一种抗生物素蛋白 它与生物素结合后影响了生物素的吸收 导致她 出现生物素的缺乏 而生物素是所有需 ATP 的羧化酶催化的反应所必需 下列酶的活性受 到影响 丙酮酸羧化酶活力下降 此酶是糖生成 TCA 循环中间物所必需的 该酶活力下降时乙酰 CoA 进入三羧酸循环的速率下降 肝脏中酮体生成加速 出现轻度酮症是不难解释的 乙酰 CoA 羧化酶活性下降 此酶活力下降时 体内脂肪酸的从头合成受阻 乙酰 CoA 的 去路之一不畅 乙酰 Coa 的含量升高 结果同样是引起酮症 丙酰 CoA 羧化酶活力受影响 该酶是奇数碳链脂肪酸的末端三碳片段代谢所必需 当该 酶活力受到影响 必将影响到奇数碳链脂肪酸的代谢 从以上分析可以认为小女孩患有轻度的生物素缺乏病 致病原因是常吃生鸡蛋所致 治疗及 护理方法是 去掉不良生活习惯 并补充适量的生物素 症状会慢慢消失 5 下列两栏中 左栏是遗传代谢缺陷 涉及单个分解代谢酶的丢失 右栏为这种缺陷所引 起的可能后果 请把每种酶缺陷与右栏中最可能的后果 只有一个 进行搭配 并对你的选择作 出简要的解释 缺陷后果 缺乏吡哆醛激酶 催化吡哆醛转释为磷酸吡哆醛 缺乏丙酰 CoA 羧化酶 缺乏异柠檬酸脱氢酶 缺乏草酰乙酸脱羧酶 缺乏丙酮酸脱氢酶 又称丙酮酸脱羧酶 损害奇数碳短链脂肪酸中获取能量的能力 但 从蛋白质中获取能量的影响即使有也不大 损害从所有脂肪酸中获取能量的能力 损害从蛋白质中获取能量的能力 但对从糖中获取能量的影响并不大 失去合成或降解几乎所有氨基酸的能力 损害从蛋白质中获取能量的能力 并失去从糖中获取能量的能力 损害排泄氨基酸氮的能力 致死 妨碍所有能源分子的完全氧化 答 搭配结果如下 缺陷 后果 缺陷 后果 缺陷 后果 缺陷 后果 缺陷 后果 解释如下 缺乏吡哆醛激酶时 VB6 难以转变成磷酸吡哆醛 后者对氨基酸代谢至关重要 包括合成和 分解 故选 缺乏丙酰 CoA 羧化酶 丙酰 CoA 难以转化成琥珀酰 CoA 而前者是奇数碳链脂肪酸分解的产 物之一 故选 缺乏异柠檬酸脱氢酶 TCA 物质循环受阻 所有含碳有机物有氧代谢受阻 选 缺乏 OAA 脱羧酶 OAA 丙酮酸反应受阻 蛋白质分解产生的部分氨基酸进一步分解受阻 故损害从蛋白质中获得能量的能力 但此反应与糖代谢关系不大 故选 缺乏丙酮酸脱氢酶