苏州大学2004年621生物化学真题答案

1、2004年生物化学真题答案填空名词解释结构域domain：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。一般由100-200个氨基酸残基组成，大蛋白质分子由2-3个结构域形成三级结构，较小蛋白质的三级结构即是单结构域。肉碱carnitine：又称L-羟-三甲氨基丁酸，是一种转运脂酰基的载体。大分子的脂酰CoA分子不能直接穿过线粒体内膜参加-氧化，必须和肉碱结合形成脂酰肉碱后，在膜上转位酶的协助下进入线粒体内膜内侧，然后再解离为肉碱和脂酰CoA分子参与-氧化。核酶ribozyme：具有催化功能的RNA分子乳酸循环cori循环：是指肌肉剧烈运动时（尤其是氧供应不足

2、时，通过糖酵解产生大量乳酸，大部分乳酸通过细胞膜弥散进入血液后运到肝脏，在肝脏内通过糖异生作用生成葡萄糖，生成的葡萄糖再通过血液循环运至肌肉内，生成乳酸，这样形成的循环称乳酸循环。信号肽signal peptide：某些蛋白质在合成过程中，在氨基末端额外生成1530个氨基酸组成的信号序列，用以引导合成的蛋白质前往细胞的固定部位，这段肽链，称为信号肽。嘌呤核苷酸循环purine nucleotide cycle：是另一种转氨基与氧化脱氨基联合脱氨基的一种途径。指氨基酸分子中的氨基经两次转氨基形成天冬氨酸，天冬氨酸与次黄苷酸缩合成腺苷酸琥珀酸，然后在腺苷酸琥珀酸裂解酶催化下生成腺苷酸，再经腺苷酸脱

3、氢酶的催化腺苷酸脱去氨基，重新形成次黄苷酸，此谓嘌呤核苷酸循环。冈崎片段okazaki fragment：一组短的DNA 片段，是在DNA 复制的起始阶段产生的，随后又被连接酶连接形成较长的片段。在大肠杆菌生长期间， 将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中， 就可证明冈崎片段的存在。 冈崎片段的发现为DNA复制的科恩伯格机理提供了依据。增强子enhancer：增强子是长约100200bp的序列，它们与启动子不同，可以位于转录起始位点的上游，也可位于其下游。有些增强子和沉默子在DNA序列中的方向是严格由5到3方向排列，而另外一些则是自3向5方向排列。增强子和沉默子与其他调节元件的DNA序列是互相

4、重叠的。增强子具有增加启动子的作用，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关，与启动子都可视为基因表达调控中的顺式作用元件，可与转录因子和RNA聚合酶结合，启动并调节基因转录。一碳单位one carbon unit：仅含一个碳原子的基团如甲基（CH 3 -、亚甲基（CH 2 =）、次甲基（CH）、甲酰基（O=CH-)、亚氨甲基（HN=CH-）等，一碳单位可来源于甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、组氨酸等氨基酸，一碳单位的载体主要是四氢叶酸，功能是参与生物分子的修饰。P/O比值：电子经过呼吸链的传递作用最终与氧结合生成水，在此过程中所释放的能量用于ADP 磷酸化生成ATP。经此过程消耗一个原子的氧所要消耗的无

5、机磷酸的分子数（也是生成ATP 的分子数）称为磷氧比值（PO）。如NADH 的磷氧比值是2.5，FADH2的磷氧比值是1.5。三、必答题1、简述DNA双螺旋结构模式要点及其与DNA生物学功能的关系。 = 1 * GB3 DNA分子由两条反向平行的多聚核苷酸链围绕同一中心轴盘曲而成，两条链均为右手 螺旋，链呈反平行走向，一条走向是53，另一条是35。 = 2 * GB3 DNA链的骨架由交替出现的亲水的脱氧核糖基和磷酸基构成，位于双螺旋的外侧，碱 基配对位于双螺旋的内侧。 = 3 * GB3 两条多聚核苷酸链以碱基之间形成氢键配对而相连，即A与T配对，形成两个氢键，G与C配对，形成三个氢键。碱基

6、相互配对又叫碱基互补。RNA中若也有配对区，A是与U以两个氢键配对互补。 = 4 * GB3 碱基对平面与螺旋轴几乎垂直，相邻碱基对沿轴转36oC，上升0.34nm。每个螺旋结构含10对碱基，螺旋的螺距为3.4nm，直径是2.0nm。DNA两股链之间的螺旋形成凹槽：一条浅的，叫小沟；一条深的，叫大沟。大沟是蛋白质识别DNA的碱基序列发生相互作用的基础，使蛋白质和DNA可结合而发生作用。 DNA双螺旋结构要与蛋白质相区别：DNA是两条核苷酸链通过碱基之间氢键相连而成，而蛋白质的-螺旋是一条肽链自身盘曲而成，其氢键是其内部第一位肽键的N-H与第四个肽键的羰基氧形成的。 = 5 * GB3 DNA双

7、螺旋结构的稳定主要由互补碱基对之间的氢键和碱基堆积力维持。碱基堆积力是碱基对之间在垂直方向上的相互作用，可以使DNA分子层层堆积，分子内部形成疏水核心，这对DNA结构的稳定是很有利的，碱基堆积力对维持DNA的二级结构起主要作用。（2）与DNA生物学功能的关系DNA双螺旋结构模型从结构上解释了DNA的遗传功能，因而也就解释了与此相关的一切生命现象，如： = 1 * GB3 组成DNA的四种核苷酸可以排列出天文数字的DNA，因而解释了生物的多样性； = 2 * GB3 DNA的2条链间碱基配对，因此碱基配对可以成为遗传信息复制和转录的方式，解释了繁殖和生长； = 3 * GB3 DNA以2条链配对

8、，保证了遗传信息的稳定性； = 4 * GB3 DNA的突变可以引起变异，解释了某些疾病的发生。2、举例说明竞争性抑制原理及应用原理：抑制剂的结构与底物结构相似，共同竞争酶的活性中心。抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。此类抑制作用最大速度Vmax不变，表观Km值升高。应用：以磺胺类药物为例。1）对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时，不能直接利用环境中的叶酸，而是在菌体内二氢叶酸合成酶的催化下，以对氨基苯甲酸、二氢蝶呤和谷氨酸为底物合成二氢叶酸。二氢叶酸是核苷酸合成过程中饿辅酶之一四氢叶酸的前体(2)。2）磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑

9、制剂，抑制二氢叶酸的合成。细菌则因核苷酸乃至核酸的合成受阻而影响其生长繁殖。人类能直接利用食物中的叶酸，体内的核酸合成不受磺胺类药物的干扰(4)。3）根据竞争性抑制的特点，服用磺胺类药物时必须保持血液中药物的高浓度，以发挥其有效的竞争性抑菌作用(2)。许多属于抗代谢物的抗癌药物，如氨甲蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤等，几乎都是酶的竞争性抑制剂，它们分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成，以抑制肿瘤的生长(2)3、试比较转录和复制的异同答：一、相同点：复制和转录都以DNA为模板；（2）都需依赖DNA的聚合酶；（3）聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键；（4）合成的核酸链都从5向3方向

10、延长；（5）都需遵从碱基配对规律。不同点：复制和转录最根本的不同是：通过复制使子代保留杂代全部遗传信息，而转录只需按生存需要部分信息表达。因此可以从模板和产物的不同来理解这一重大区别。此外，聚合酶分别是DNA pol和RNA pol，底物分别是dNTP和NTP，还有碱基配对的差别，都可从二者产物结构性质不同上理解。4、试述大肠杆菌乳糖操纵子的调节机制答：乳糖操纵子的结构：含Z、Y、及A三个结构基因，编码降解乳糖的酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P和一个调节基因I，在P序列上游还有一个CAP结合位点。由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成lac操纵子的调控区，三个编码基因由同一个调控区

11、调节。乳糖操纵子的调节机制可分为三个方面：(1)阻遏蛋白的负性调节 没有乳糖时, 阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录起动；有乳糖时,少量半乳糖作为诱导剂结合阻遏蛋白，改变了它的构象，使它与O序列解离,RNA聚合酶与P序列结合,转录起动。(2) CAP的正性调节 没有葡萄糖时，cAMP浓度高，结合cAMP的CAP与lac操纵子启动序列附近的CAP结合位点结合，激活RNA转录活性；有葡萄糖时，cAMP浓度低，cAMP与CAP结合受阻，CAP不能与CAP结合位点结合，RNA转录活性降低。(3)协调调节 当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；如无CAP存在，即使没

12、有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。四、选答题1、试述人血浆脂蛋白的分类，结构特点及主要功能。答：血浆脂蛋白的定义：是脂质与载脂蛋白结合形成的球形复合体，是血浆脂质的运输和代谢形式。血浆脂蛋白的分类：根据其密度由小到大分为乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）、极高密度脂蛋白（VHDL）五类。各自结构特点和功能：乳糜微粒：由小肠上皮细胞合成，主要来自食物油脂，颗粒大，使光散射，呈乳浊状，这是用餐后血清浑浊的原因。主要生理功能是从小肠运输外源性甘油三酯和胆固醇到其他组织。极低密度脂蛋白：由肝细胞合成，主要成分也是油脂。当血液经油脂组

13、织、肝和肌肉等组织的毛细血管时，乳糜微粒和极低密度脂蛋白被毛细血管壁脂蛋白酶水解，所以正常人空腹时不易检出乳糜微粒和极低密度脂蛋白。主要生理功能是从肝脏运输内源性甘油三酯和胆固醇至各靶组织。低密度脂蛋白：由 VLDL 在血浆中转化而来，富含磷脂和胆固醇。主要生理功能是转运内源性胆固醇和磷脂到肝脏，含量过高易患动脉粥样硬化。高密度脂蛋白：来自肝脏，其颗粒最小，脂类主要是磷脂和胆固醇。主要生理功能是转运内源性胆固醇和磷脂。电泳时称a脂蛋白，可激活脂肪酶，清除胆固醇。极高密度脂蛋白：由清蛋白和游离脂肪酸构成，前者由肝脏合成，在油脂组织种组成极高密度脂蛋白。主要生理功能是转运游离脂肪酸。2、简述叶酸，

14、vit B12缺乏产生巨幼红细胞贫血的生化机理。答：叶酸在体内被二氢叶酸还原酶还原成二氢叶酸，再进一步还原成四氢叶酸FH4，FH4是体内一碳单位转移酶的辅酶，体内许多重要物质如嘌呤、嘧啶、核苷酸、甲硫氨酸等的合成过程中，FH4作为一碳单位的载体，提供一碳单位，当叶酸缺乏时，DNA合成受到抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼红细胞性贫血。维生素B12是甲硫氨酸合成中的甲基转移酶反应的辅酶，若体内缺乏维生素B12会导致N5CH3FH4上的甲基不能转移，结果减少FH4再生，影响细胞分裂，以产生巨幼红细胞贫血。3、简述正常胆色素代谢过程。胆色素的代谢：包括胆红素的

15、生成与转运，胆红素在肝中的转变，胆红素在肠道中的转变和胆色素的肠肝循环，血清胆红素与黄疸； 胆色素是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。这些化合物主要随胆汁排出体外。胆红素是人胆汁的主要色素，呈橙黄色。 （一）胆色素的生成与转运 体内铁卟啉化合物包括血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等。正常人每天可生成 250350mg胆红素，其中80以上 自衰老红细胞在肝、脾、骨髓的单核-吞噬细胞系统破坏释放出血红蛋白。单核-吞噬细胞系统细胞微粒体含有非常活跃的血红素加氧酶，在氧分子和NADPH存在下，血红素加氧酶将血红素转化为胆绿素。胆绿素在胞液胆绿素还原酶的催化

16、下，生成胆红素。胆红素离开单核-吞噬细胞后，在血液中主要与清蛋白结合而运输。这种紧密的结合不仅增高胆红素的水溶性，有利于运输，而且还限制胆红素通过细胞膜对组织的毒性作用。 (二）胆红素在肝中的转变 胆红素在被肝细胞摄取前 与清蛋白分离。肝细胞对胆红素有极强的亲和力，当胆红素随血 液运输到肝后，可迅 被肝细胞摄取。胆红素进入肝细胞后，与胞浆中两种载体蛋白 Y蛋白和Z蛋白相结合形成复合物。Y蛋白是肝细胞内主要的胆红素载体蛋白。胆红素-Y蛋白复合物被转运到滑面内质网。在葡糖醛酸基转移酶的催化下，胆红素接受 自UDP-葡糖醛酸的葡糖醛酸基，生成葡糖醛酸胆红素。每分子胆红素可结合2分子葡萄糖醛酸。双葡糖

17、醛酸胆红素是主要的结合产物少量为单葡糖醛酸胆红素。与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素。结合胆红素水溶性强，随胆汁排入小肠。 （三）胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环 葡萄糖酸胆红素，在肠菌的作用下脱去葡萄糖醛酸基，并被逐渐还原生成胆素原、粪胆素原和尿胆素原。统称为胆素原。在肠道下段，这些无色的胆素原接触空气分别被氧化为相应的尿胆素、粪胆素和尿胆素。后三者合称胆素。胆素是黄褐色，是粪便的主要色素。胆道完全梗阻时，因胆红素不能排入肠道形成胆素原和胆素，所以粪便呈现灰白色。肠道中约1020的胆素原可被肠粘膜细胞吸收，经门静脉入肝。再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环。少量经血入肾并随尿排出

18、，胆素原接触空气后被氧化成尿胆素，后者是尿的主要色素。(四)血清胆红素与黄疸 正常人体中胆红素主要以两种形式存在。一为由肝细胞内质网作用所生成的葡糖醛酸胆红素，这类胆红素称为结合胆红素；二为主要 自单核-吞噬细胞系统中红细胞破坏产生的胆红素，在血浆中主要与清蛋白结合而运输，称为游离胆红素。这两种胆红素的反应性不同，游离胆红素与一种重氮试剂反应缓慢，必须在加入乙醇后才表现出明显的紫红色；结合胆红素可与重氮试剂作用迅速产生颜色反应。因此，前者又称为间接反应胆红素或间接胆红素，后者称为直接反应胆红素，或直接胆红素。4、简述血红素生成的原料，限速酶及调控因素。答：（1）合成血红素的基本原料是甘氨酸、琥

19、珀酰CoA和Fe2+等简单小分子物质。其合成部位的起始和终止阶段在线粒体内进行，中间阶段在胞液进行。（2）限速酶：-氨基-酮戊酸 （ALA）的生成：在线粒体内，由琥珀酰辅酶A与甘氨酸缩合生成-氨基-酮戊酸 （ALA）。ALA合酶是血红素合成的限速酶，其辅酶是磷酸吡哆醛，受血红素别构抑制调节。铁卟啉合成代谢异常而导致卟啉或其中间代谢物排出增多，成为卟啉症。有天性和后天性两大类。 （3）合成的调节。血红素的合成受多种因素的调节，其中最主要的调节步骤是ALA的生成。1）ALA合酶：它是血红素合成体系的限速酶，受血红素的别构抑制调节。此外，血红素还可以阻抑ALA合酶的合成。如果血红素的合成 度大于珠蛋白的合成度，过多的血红素可以氧化成高铁血