山东大学生物化学期末试题5答案

生物化学试题 5 一 一 名词解释名词解释 20 20 1 乙醛酸循环 是某些植物 细菌和酵母中柠檬酸循环的修改形式 通过该循环可以收乙乙酰 CoA 经 草酰乙酸净生成葡萄糖 乙醛酸循环绕过了柠檬酸循环中生成两个 CO2 的步骤 2 无效循环 futile cycle 也称为底物循环 一对酶催化的循环反应 该循环通过 ATP 的水解导 致热能的释放 Eg 葡萄糖 ATP 葡萄糖 6 磷酸 ADP 与葡萄糖 6 磷酸 H2O 葡萄糖 P i 反应组成的循 环反应 其净反应实际上是 i 3 糖异生作用 由简单的非糖前体转变为糖的过程 糖异生不是糖酵解的简单逆转 虽然由丙酮酸 开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应 但还必需利用另外四步酵解中不曾出现 的酶促反应 绕过酵解过程中不可逆的三个反应 4 Lesch Nyhan 综合症 Lesch Nyhan syndrome 也称为自毁容貌症 是由于次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸 核糖转移酶的遗传缺陷引起的 缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为 IMP 和 GMP 而是降解为 尿酸 过量尿酸将导致 Lesch Nyhan 综合症 5 Klenow 片段 Klenow fragment E coli DNA 聚合酶 I 经部分水解生成的 C 末端 605 个氨基酸残基 片段 该片段保留了 DNA 聚合酶 I 的 5 3 聚合酶和 3 5 外切酶活性 但缺少完整酶的 5 3 外切酶活性 6 错配修复 mismatch repair 在含有错配碱基的 DNA 分子中 使正常核苷酸序列恢复的修复方 式 这种修复方式的过程是 识别出下正确地链 切除掉不正确链的部分 然后通过 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶的作用 合成正确配对的双链 DNA 7 外显子 exon 既存在于最初的转录产物中 也存在于成熟的 RNA 分子中的核苷酸序列 术语外 显子也指编码相应 RNA 内含子的 DNA 中的区域 8 密码子 摆动 wobble 处于密码子 3 端的碱基与之互补的反密码子 5 端的碱基 也称为摆 动位置 例如 I 可以与密码子上 3 端的 U C 和 A 配对 由于存在摆动现象 所以使得一个 tRNA 反密码子可以和一个以上的 mRAN 密码子结合 9 魔点 任何一种氨基酸缺乏 或突变导致任何一种氨基酰 tRNA 合成酶的失活都将引起严谨控制生 长代谢的反应 此时细胞内出现两种不同寻常的核苷酸 电泳时出现 2 个特殊的斑点 称之为魔点 为 ppGpp pppGpp 10 Q 循环 答案略 二 填空题 二 填空题 2020 分 分 1 蛋白激酶对糖代谢的调节在于调节糖原磷酸化酶与糖原合成酶 2 由半乳糖合成糖原时 半乳糖 1 磷酸先与 UTP 反应 生成 UDP Gal 然后在差向异构酶的催化下 转变成 UDPG 再参与糖原合成 3 糖原的分解是从还原末端开始 由糖原磷酸化酶催化生成 1 磷酸 葡萄糖 4 酮体是指乙酰乙酸 b 羟基丁酸 丙酮 5 核苷三磷酸在代谢中起着重要的作用 ATP 是能量和磷酸基团转移的重要物质 UTP 参与单糖的转 变和多糖的合成 CTP 参与卵磷脂的合成 GTP 供给肽链合成时所需要的能量 6 在糖异生作用中由丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸 在线粒体内丙酮酸生成草酰乙酸是丙酮酸羧化酶 催化的 同时要消耗 1 个 ATP 然后在细胞质内经磷酸烯醇丙酮酸羧化酶催化 生成磷酸烯醇丙酮酸 同时消耗 1 个 GTP 7 提出三羧酸循环的生化学家是 Krebs 它还提出了尿素循环 8 三羧酸循环中调控酶有柠檬酸合成酶 异柠檬酸脱氢酶 a 酮戊二酸脱氢酶 9 氨基酸转氨酸的辅酶是磷酸吡多醛 体内一碳单位的载体是四氢叶酸 10 动物细胞中 TCA 循环的中间物不能从乙酰 CoA 来净合成 但这些中间物可以通过丙酮酸与二氧化 碳化合成生成 此反应需要生物素辅基参与 11 原核生物基因调控的操纵子模型 其学说的最根本的前提是基因有两种类型 即调节和结构基因 12 以 DNA 为模板的转录是不对称转录 即一个特殊结构基因只能从一条链转录生成 mRNA 13 大肠杆菌 RNA 聚合酶全酶是由 亚基组成 其中核心酶是指 14 Beta 氧化生成的 beta 羟脂酰 CoA 的立体异构是 L 型 而脂肪酸合成过程中生成的 b 羟脂酰 ACP 的立体异构是 D 型 15 嘧啶核苷酸的合成是从氨甲酰磷酸开始 首先合成出具有嘧啶环结构的化合物是乳清酸 16 葡萄糖进入 EMP 和 HMP 的趋势主要取决于细胞对 NADPH 和 ATP 两者相对需要量 17 在细胞质中脂肪酸合成酶系作用产生的最终产物是软脂酸 直接提供给该酶系的碳源物质是丙二 酰 CoA 三 三 判断题判断题 20 20 1 三羧酸循环酶系全都位于线粒体基质 2 三羧酸循环是糖 脂肪和氨基酸氧化生能的最终共同通路 3 氨基酸的分解代谢总是先脱去氨基 非氧化脱氨基作用普遍存在于动植物中 4 苯丙酮尿症是先天性氨基酸代谢缺陷病 患者缺乏苯丙氨酸羟化酶或二氢喋定还原酶 造成血或尿 中苯丙氨酸和苯丙酮酸增多 5 哺乳动物无氧下不能存活 因为葡萄糖酵酶不能合成 ATP 6 氨基酸的碳骨架进行氧化分解时 先要形成能够进入三羧酸循环的化合物 7 向线粒体悬浮液中加入琥珀酸 磷酸 DNP 二硝基苯酚 一起保温 若向悬液液中加入 ADP 则耗 氧量明显增加 8 在大肠杆菌中 DNA 连接酶催化的反应需要 NAD 作为电子供体 9 丙酮酸羧化酶的激活 意味着 TCA 循环中的一种或多种代谢物离开循环用于合成 或循环代谢能力 增强 10 脂肪酸合成所需的碳源完全来自乙酰 CoA 它可以通过酰基载体蛋白穿过线粒体内膜而进入胞浆 11 在一厌氧细菌的培养物中若添加 F 将导致细菌细胞中 P 烯醇式丙酮酸 2 P 甘油酸的比率很快降 低 12 代谢物降解物基因活化蛋白 CAP 的作用是与 cAMP 形成复合物后 再与启动基因结合 促进转 录过程 13 在所有已知的 DNA 聚合酶中 只有 RNA 肿瘤病毒中依赖 RNA 的 DNA 聚合酶不需要引物 14 SSB 单链结合蛋白 能降低 DNA 的 Tm 值 15 寡霉素抑制 ATP 的合成 同时意味着氧的利用被停止 16 在大多数生物中 氨基酸的 a 氨基转变成 NH3 是一个氧化过程 通常需要 FAD 或 NAD 作为氧化剂 17 磷酸戊糖途径以降解葡萄糖作为代价 为机体提供 ATP 与还原能力 18 嘌呤霉素与氨酰 tRNA 结构相似 通过以共价方式掺入到肽链的 N 末端 从而抑制蛋白质的合成 19 已糖激酶和葡萄糖激酶两者都可催化葡萄糖生成 6 P G 但两者相比 前者对葡萄糖的专一性较差 Km 较小 20 乙醛酸循环是生物体中普遍存在的一条循环途径 它是 TCA 循环的辅助途径之一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 四 简答与计算四 简答与计算 40 40 1 分解代谢为细胞合成代谢提供的主要产品有什么 分解代谢为合成代谢提供 ATP NADPH 小分子 2 向 1 0mL 的 6 磷酸 G 和 1 磷酸 G 的混合溶液中加入 1 0mL 含有过量的 NADP Mg2 6 磷酸 G 脱 氢酶溶液 此溶液在 1cm 比色杯中测得 OD340 0 57 当再加入 1 0mL 磷酸 G 变位酶后测得 OD340 0 50 计算 1 原始溶液中 6 磷酸 G 的浓度 2 原始溶液中 1 磷酸 G 的浓度 发生的反应如下 DHE 6 p G NADP 6 p 葡萄糖酸 NADP H 由于溶液中 NADP 过量 因此有 1mol 6 P G 就会产生 1mol NADPH H NADPH 的浓度 C 9 16 10 5M 3 1022 6 57 0 所以原始液中 6 p G 的浓度 9 16 10 5 2 1 82 10 4M 加入 P G 变位酶后 1 p G 6 p G 新增加的 NADPH H 的量即为 1 p G 的量 此条件下 NADPH 浓度 为 C 8 04 10 5M 3 1022 6 5 0 换算成原始溶液中 6 P G 的浓度为 C 8 04 10 5 3 2 4 10 4M 原始溶液中 6 P G 增加的浓度即为 1 P G 的浓度 原始溶液中 1 P G 的浓度 C 2 4 10 4 1 83 10 4 0 58 10 4M 3 下图是一种电子显微镜示意图 它表示 E coli 正在进行转录翻译 请回答下列问题 1 指出 分别代表什么 2 指出 DNA 编码链的 3 和 5 末端 3 指出 mRNA 链的 3 和 5 末端 4 指出转录和翻译的方向 3 许多生化学家的经典实验对于探讨生物代谢的过程起着非常重要的作用 请用简练的语言完成下表 代谢反应经典实验 试验 之一说明的问题 EMP 无细胞酵母汁发酵实验存在酵解酶 TCA 丙二酸抑制实验说明代谢反应是循环的 氧化苯基羧酸饲喂动物实验说明脂肪酸的 氧化 电子传递光谱测定实验说明电子传递顺序 DNA 合成放射自显影实验说明 DNA 复制是双向复制 4 预测下列大肠杆菌基因的缺失是否致死 A dnaB B poiA C ssb D recA dnaB编码解旋酶 dnaB 缺失是致死的 poiA编码 POLI 缺失不能切除 RNA 引物 是致死的 Ssb编码 ssb 蛋白 缺失是致死的 recA编码 recA 蛋白 它介导一般的重组和 SOS 反应 缺失是有害的 不一定致死 5 在大肠杆菌中 所有新合成的 DNA 看起来都是一段一段的 这种观察可被阐述为意味着前导链和后 导链都是不连续复制 然而 在尿嘧啶 N 糖基化酶缺陷的大肠杆菌突变体中只有约一半的新合成的 DNA 是一段一段的 解释原因 答案 原因是细胞内有低浓度的 dUTP DNA 聚合酶对其分辨率不高 产生的脲嘧啶碱基会迅速的被脲 嘧啶 N 糖苷酶切除 接着进行核苷酸切除修复 这是暂时导致在 DNA 上产生一个断裂 在 DNA 聚合酶 I 和 DNAligase 完成修复之前分离到的 DNA 片段是一段一段的 在尿嘧啶 N 糖基化酶缺陷的大肠杆菌 突变体中只有约一半的新合成的 DNA 是一段一段的原因是其缺失这种校正功能 6 为什么增加草酰乙酸的浓度 会使脂肪酸合成速度加快 答案略 7 从什么意义上说可以将砷酸盐称为底物水平磷酸化作用的解偶联剂 因为砷酸中间体自发水解时 失去砷酸而没有把能量转移到 ATP 中 其结果是 3 P 甘油醛不断氧化生 成 3 甘油酸而没有 ATP 生成 这就是一种解偶联效应 8 已知在生鸡蛋清中含有抑制生物素活性的蛋白质 据此 试解释为什么鸡蛋白不宜长期生吃 长期食用生鸡蛋可影响生物素的活性 生物素是羧化酶的辅基 因此可影响体内的羧化反应 糖代谢 中羧化反应有 丙酮酸 草酰乙酸 羧化 脂代谢中羧化反应有 乙酰 CoA 丙二酰 CoA 羧化 结 果可使代谢产生障碍造成疾病 9 简要说明化学渗透偶联学说的要点及存在的主要问题 化学渗透偶联学说的要点基于以下两个基本事实 1 线粒体内膜的完整 2 H 对线粒体内膜的不通 透性 于是提出了当电子传递的结果将 H 从线粒体内膜基质 泵