第二部分 章节题库
第一章 生命的物质基础
一、名词解释题
1.糖苷键(glycosidic bond)
答:糖苷键是指糖基和糖苷配基这两部分之间的连键,根据与糖基异头碳原子相连的原子的不同,糖苷键一般可分为:①氧苷键;②氮苷键;③硫苷键;④碳苷键等。
2.等电点(pI)
答:氨基酸和蛋白质是两性带电物质,在某一pH的溶液中,氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等,成为兼性离子,自身呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸或蛋白质的等电点。
3.肽键(peptide bond)
答:肽键是指一分子氨基酸的α-羧基和一分子氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的酰胺键,即-CO-NH-。氨基酸借肽键联结成多肽链。肽键是蛋白质分子中的主要共价键,性质比较稳定具有部分双键的性质,难以自由旋转。
4.DNA超螺旋(DNA supercoiling)
答:DNA超螺旋是一种DNA的高级结构。环状DNA分子的双螺旋多转几圈后产生额外张力使DNA内部使原子的位置重排,DNA发生扭曲,这种DNA双螺旋的扭曲称为超螺旋。自然界大多数是负超螺旋,负超螺旋有利于DNA的解链,在DNA的复制和转录中具有重要意义。
5.序变模型
答:序变模型是指按照最简单的序变模式,一个配体的结合会诱导与之结合的亚基的三级结构的变化,并可以使相邻亚基的构象以及与配体的亲和力发生很大的变化,从而表现出正协同效应和负协同效应的方式。
6.维生素(vitamin)
答:维生素是指维持生物正常生命过程所必需的一类有机物质,需要量很少,但对维持健康十分重要。其主要功用是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病。根据其溶解性质又可分为脂溶性维生素A、D、E、K四类和水溶性维生素B、C两类。
7.糖酵解(glycolysis)
答:糖酵解,又称EMP途径,是指葡萄糖或糖原在无氧条件下,在组织中发生氧化分解最终形成乳酸或丙酮酸,同时释出部分能量,形成ATP供组织利用的过程。糖酵解的总反应方程式为1葡萄糖+2Pi+2NAD+→2丙酮酸+2H2O+2H++2NADH+2ATP。
8.酮体(Ketone body)
答:酮体是指饥饿或糖尿病时肝中脂肪酸大量氧化而产生乙酰辅酶A后缩合生成的产物。包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮三类物质。在肝中合成转运出肝外氧化分解。酮体有毒,在血液中积累过多将会引起酸中毒,严重时可导致死亡。
9.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)
答:氧化磷酸化是指代谢物被氧化释放的电子通过一系列电子递体从NADH或FADH2传到O2,并伴随将ADP磷酸化产生ATP的过程。此过程是在线粒体内膜上进行,是需氧生物取得ATP的主要来源。氧化磷酸化分两种类型:①代谢物连接的磷酸化;②呼吸链连接的磷酸化。
10.易错修复(error-prone repair)
答:易错修复是指在特殊情况下,由缺少校对功能的DNA聚合酶进行的损伤DNA的修复方式。虽然由于忠实性低而造成较高的突变率,但是提高了生物体生存的概率。如细菌的SOS反应诱导的损伤修复以及真核细胞的易错跨越合成途径都属于易错修复。
11.RNA编辑(RNA editing)
答:RNA编辑是指发生在某些真核生物的细胞器基因组编码的mRNA的后加工过程中,在mRNA的编码区内增减或改变基因编码信息的过程。有两种主要方式:①在mRNA的编码区内增减一定数目的核苷酸(主要是尿苷酸);②mRNA编码区的碱基发生转换或颠换。
12.沉默子(silencer)
答:沉默子是指参与基因表达负调控的元件,位于结构基因远端上游区,由一些保守的重复序列组成几个区。当有特异转录因子与其结合后,结合物能对转录起阻遏作用,使基因表达活性关闭。沉默子的调控作用不受位置和距离的影响。
二、填空题
1.糖类是具 结构的一大类化合物。根据其分子大小可分为 、 和______三大类。
【答案】多羟基醛或多羟基酮;单糖;低聚糖;多糖
2.固醇类化合物的核心结构是______。
【答案】环戊烷多氢菲
3.鞘磷脂分子由______、______、______三部分组成。
【答案】鞘氨醇;脂肪酸;磷酸胆碱或磷酸乙醇胺
4.血红蛋白与氧的结合是通过______效应实现的,由组织产生的CO2扩散到细胞,从而影响Hb与O2的亲和力,这称为______效应。
【答案】协同;变构
5.当溶液中盐离子强度低时,可增加蛋白质的溶解度,这种现象称 。当溶液中盐离子强度高时,可使蛋白质沉淀,这种现象称 。
【答案】盐溶;盐析
6.维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是______,其次,大量存在于DNA分子中的弱作用力如______,______和______也起一定作用。
【答案】碱基堆积力;氢键;离子键;范德华力
7.RNAi是指______,它的生物学功能是______。
【答案】干扰RNA;在翻译水平上抑制特定基因的表达
8.酶的活性中心的两个功能部位为______和______。
【答案】催化部位;结合部位
9.四氢叶酸分子中______和______原子参与一碳单位的转移。
【答案】N5;N10
10.三羧酸循环过程中有______次脱氢和______次脱羧反应。
【答案】4;2
11.肌肉不能直接补充血糖的主要原因是缺乏______。
【答案】果糖-6-磷酸酶
12. 是脂酸从头合成的限速酶,该酶以 为辅基,消耗 ,催化乙酰CoA与HCO3-生成 ,柠檬酸为其激活剂,长链脂酰CoA为其 。
【答案】乙酰CoA羧化酶;生物素;ATP;丙二酸单酰CoA;抑制剂
13.氨基酸代谢的一碳单位由______供给,核苷酸生物合成中的一碳单位由______供给。
【答案】S-腺苷甲硫氨酸;四氢叶酸
14.人类及灵长类以外的哺乳类动物体内嘌呤分解代谢的终产物是______,因体内存在______酶。
【答案】尿囊素;尿酸(尿酸氧化)
15.次黄嘌呤核苷酸在脱氢酶作用下可转变为______,后者在鸟嘌呤核苷酸合成酶作用下和______反应形成鸟嘌呤核苷酸。
【答案】黄嘌呤核苷酸;谷氨酰胺或氨
16.以NADH为辅酶的脱氢酶类主要是参与______作用,即参与从______到______电子传递作用;以NADPH为辅酶的脱氢酶类主要是将分解代谢中间产物上的______转移到______反应中需电子的中间物上。
【答案】呼吸;底物;氧;电子;生物合成
17.DNA拓扑异构酶分为Ⅰ型和Ⅱ型,______催化DNA的一条链发生断裂和再连接,______催化DNA的两条链同时发生断裂和再连接。其中______型拓扑异构酶的催化作用需要ATP提供能量。参与DNA复制的主要是______型拓扑异构酶。
【答案】Ⅰ型;Ⅱ型;Ⅱ;Ⅱ
三、单项选择题
1.蛋白聚糖中的糖包括( )。
A.肽聚糖
B.几丁质
C.透明质酸
D.葡聚糖
【答案】C
2.乳糖由( )缩合而成。
A.两分子葡萄糖
B.葡萄糖和果糖
C.葡萄糖和半乳糖
D.两分子果糖
【答案】C
【解析】乳糖是半乳糖和葡萄糖经过β-1,4-糖苷键组成的二糖。
3.下列哪种化合物不是磷脂?( )
A.脑苷脂
B.醛缩磷脂
C.神经鞘磷脂
D.脑磷脂
【答案】A
【解析】磷脂分为甘油磷脂和鞘磷脂,其中甘油磷脂又分为卵磷脂,脑磷脂,心磷脂,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰肌醇和磷脂酰甘油。A项,脑苷脂属于糖脂。
4.卵磷脂含有的成分为( )。
A.酸、甘油、磷酸、乙醇胺
B.脂酸、磷酸、胆碱、甘油
C.磷酸、脂酸、丝氨酸、甘油
D.脂酸、磷酸、胆碱
【答案】B
【解析】卵磷脂又称磷脂酰胆碱。可被磷脂酰胆碱酶水解,失去1分子脂酸而产生单脂酰化合物。被胆碱磷酸酯酶水解,释放出胆碱,产生磷脂酸。
5.人体内运输内源性胆固醇的血浆脂蛋白主要是( )。
A.高密度脂蛋白
B.低密度脂蛋白
C.极低密度脂蛋白
D.清蛋白
【答案】B
【解析】A项,高密度脂蛋白来自肝脏,主要生理功能是转运磷脂和胆固醇。B项,低密度脂蛋白来自肝脏,是血液中胆固醇的主要载体。主要生理功能是转运胆固醇和磷脂到组织,含量过高易患动脉粥样硬化。C项,极低密度脂蛋白由肝细胞合成,主要生理功能是转运内源油脂。D项,清蛋白又称白蛋白,转运血液中难溶性小分子有机物和无机离子。
6.蛋白质中的氨基酸在280nm处光吸收值最大的是( )。
A.色氨酸
B.酪氨酸
C.苯丙氨酸
D.赖氨酸
【答案】A
【解析】Trp、Tyr和Phe中有共轭双键,因此它们在紫外区有吸收能力。A项,色氨酸最大吸收波长为280nm;B项,酪氨酸最大吸收波长为275nm;C项,苯丙氨酸最大吸收波长为257nm。蛋白质一般最大光吸收在280nm波长处。
7.蛋白质变性伴有的结构变化是( )。
A.一些侧链基团的暴露
B.肽键的断裂
C.氨基酸排列顺序的改变
D.氨基酸残基的化学修饰
【答案】A
【解析】蛋白质变性只是次级键的断裂,蛋白质空间结构的破坏,没有共价结构的破坏。
8.tRNA的分子结构特征是( )。
A.有反密码环和3'端有—CCA序列
B.有密码环和反密码环
C.有反密码环和5'端有—CCA序列
D.5'端有—CCA序列
【答案】A
9.核酸中核苷酸之间的连接方式是( )
A.2',5'-磷酸二酯键
B.氢键
C.3',5'-磷酸二酯键
D.糖苷键
【答案】C
10.将RNA转移到硝酸纤维素膜上的技术称为( )。
A.Southern blotting
B.Northern blotting
C.Western blotting
D.Eastern blotting
【答案】B
【解析】A项,Southern blotting是研究DNA的技术;B项,Northern blotting是研究RNA的技术;C项,Western blotting是研究蛋白质的技术。
11.关于酶的变构调节,下列说法是错误的是( )。
A.变构剂与酶分子上的催化部位结合
B.使酶蛋白构象发生改变,从而改变酶活性
C.酶分子大多有调节亚基和催化亚基
D.变构调节都产生正效应,即加快反应速度
【答案】D
12.下列哪组中的化合物与维生素是指同一物质?( )
A.维生素B1——抗坏血酸
B.维生素B2——核黄素
C.维生素K——生育酚
D.维生素B6——磷酸吡哆醛
【答案】B
【解析】A项,维生素B1——硫胺素,维生素C——抗坏血酸;C项,维生素K——凝血维生素,维生素E——生育酚;D项,维生素B6——吡哆醛。
13.丙酮酸激酶是何种途径的关键酶?( )
A.糖异生
B.糖的有氧氧化
C.磷酸戊糖途径
D.糖酵解
【答案】D
14.糖异生途径是( )。
A.可逆反应的过程
B.肌细胞缺乏果糖-1,6-二磷酸酶而不能进行糖异生
C.没有膜障且不需耗能
D.在肾的线粒体及细胞液中进行
【答案】D
【解析】A项,机体内只有肝、肾能通过糖异生补充血糖。糖异生途径的大多数反应是糖酵解的逆行,但后者中三步由激酶催化的反应在糖异生中必须以四个关键酶催化绕行。B项,肌细胞缺乏糖异生绕行反应之一所必需的葡萄糖-6-磷酸酶。C项,糖异生绕行之一所需要的丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内,胞液中的丙酮酸必须克服膜障进入后才能被羧化生成草酰乙酸。
15.人体内不能合成的脂肪酸是( )。
A.油酸
B.亚油酸
C.硬脂酸
D.软脂酸
【答案】B
【解析】人体内不能合成的脂肪酸是必需脂肪酸,包括亚油酸、亚麻酸,均为十八碳的不饱和脂肪酸,必须从食物中摄取。
16.氨基转移不是氨基酸脱氨基的主要方式,因为( )。
A.转氨酶在体内分布不广泛
B.转氨酶作用的特异性不强
C.转氨酶的辅酶易缺乏引起转氨酶活力减弱
D.只是转氨基,没有游离氨产生
【答案】D
【解析】谷氨酸脱氨酶在转氨酶的协同下,几乎可催化所有氨基酸的脱氨基作用,谷氨酸脱氨酶在氨基酸脱氨基作用中具特殊重要意义,因此,单独转氨,氨基是脱不下来的。A项,转氨酶种类很多,在动物、植物、微生物中分布很广。B项,转氨酶作用性具有专一的特点,动物体内的转氨酶几乎只催化L-氨基酸和α-酮酸的转氨作用。C项,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺,属于维生素B6,维生素B6的来源很广,动物中均存在。转氨酶单独转氨时氨基不能脱落,需借助谷氨酸脱氨酶等的帮助。
17.胸腺嘧啶除了在DNA出现,还经常在下列哪种RNA中出现?( )
A.mRNA
B.tRNA
C.5S rRNA
D.18S rRNA
【答案】B
18.5-氟尿嘧啶的抗癌作用机理是( )。
A.抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性,从而抑制DNA的生物合成
B.抑制二氢叶酸还原酶的活性,从而抑制dTMP的合成
C.抑制胞嘧啶的合成,从而抑制DNA的生物合成
D.抑制尿嘧啶的合成,从而减少RNA的生物合成
【答案】A
19.细胞内ATP生成的主要部位是( )。
A.微粒体
B.线粒体
C.细胞核
D.核蛋白体
【答案】B
【解析】氧化磷酸化是需氧细胞生命活动的主要能量来源,是生物产生ATP的主要途径。
20.转录时RNA的延伸方向及翻译时多肽链的延伸方向分别为( )。
A.3'→5';N端→C端
B.5'→3';N端→C端
C.3'→5';C端→N端
D.5'→3';C端→N端
【答案】B
四、多项选择题
1.α-淀粉酶水解支链淀粉的结果是( )。
A.完全水解成葡萄糖和麦芽糖
B.主要产物为糊精
C.使α-1,6糖苷键水解
D.在淀粉-1,6-葡萄糖苷酶存在时,完全水解成葡萄糖和麦芽糖
【答案】BD
【解析】α-淀粉酶可催化淀粉分子中任何部位的α-1,4糖苷键水解,主要产物为糊精。淀粉-1,6-葡萄糖苷酶即脱支酶,催化α-1,6-葡萄糖苷键的水解,在α-淀粉酶的协同作用下,水解支链淀粉成葡萄糖和麦芽糖。
2.蛋白聚糖中的糖胺聚糖与蛋白质之间的连接有( )。
A.C-糖苷键
B.O-糖苷键
C.S-糖苷键
D.N-糖苷键
【答案】BD
【解析】蛋白聚糖中糖胺聚糖与蛋白质之间的连接有:①D-木糖与丝氨酸羟基之间形成的O-糖苷键;②N-乙酰半乳糖胺与苏氨酸或丝氨酸之间形成的O-糖苷键;③N-乙酰萄糖胺与天冬酰胺氨基之间形成的N-糖苷键。
3.下列有关脂质的叙述中,哪些是正确的?( )
A.它们是细胞内的能源
B.它们在水中的溶解度极低
C.它们是膜的结构组分
D.它们仅仅由碳、氢和氧组成
【答案】ABC
【解析】ABC三项,脂质是指在水中溶解度极低而能溶于脂溶剂的一类化合物。脂质分子中除碳、氢和氧外,还可能含氮和磷。脂质是细胞内的能源,也是构成生物膜的重要物质。
4.饭后血中哪些物质的浓度会明显升高?( )
A.游离脂酸
B.中性脂肪
C.胆固醇
D.葡萄糖
【答案】BD
【解析】进食后血中葡萄糖和中性脂肪升高,游离脂酸减少。一次饮食对血中胆固醇不会引起多大波动。
5.下列叙述中正确的是( )。
A.变性蛋白质黏度增加
B.变性的蛋白质一定沉淀
C.沉淀的蛋白质一定变性
D.沉淀的蛋白质可溶于酸性溶液或碱性溶液中
【答案】AD
【解析】AB两项,蛋白质变性后黏度增加,溶解度显著减小,但不一定沉淀。C项,沉淀的蛋白质不一定变性,如用盐析法沉淀的蛋白质通常并不变性。D项,沉淀的蛋白质可溶于酸性溶液或碱性溶液中。
6.多酶体系中的限速酶往往是( )。
A.催化的反应速度最慢
B.具有别构调节和共价修饰调节作用
C.多位于代谢途径起始或分叉部位
D.一个多酶体系中仅有一个限速酶
【答案】ABC
7.有关维生素B1的叙述正确的有( )。
A.维生素B1在碱性溶液中比较稳定
B.维生素B1可以激活胆碱酯酶活性
C.缺乏维生素B1导致丙酮酸在体内累积
D.维生素B1在pH 3.5以下非常耐热
【答案】CD
【解析】A项,维生素B1在酸性条件下比较稳定,在中性和碱性条件下容易被破坏;B项,维生素B1可以抑制胆碱酯酶活性。
8.属于TCA循环的中间代谢物包括( )。
A.柠檬酸
B.异柠檬酸
C.顺丁烯二酸
D.琥珀酸
【答案】ABD
9.只在胞液中进行的糖代谢途径有( )。
A.糖酵解
B.糖异生
C.磷酸戊糖途径
D.三羧酸循环
【答案】AC
10.在动物组织中,从葡萄糖合成脂酸的主要中间物包括( )。
A.肉碱
B.丙酮酸
C.ATP
D.乙酰CoA
【答案】BD
【解析】丙酮酸和乙酰CoA是从葡萄糖转变为脂酸的重要中间物。肉碱是在脂酸β-氧化过程中运送脂酰基通过线粒体内膜的一种化合物。
11.下列哪些化合物可以由酪氨酸转变合成?( )
A.甲状腺素
B.肾上腺素
C.多巴胺
D.黑色素
【答案】ABCD
【解析】酪氨酸还可转变为去甲肾上腺素、阿片碱等多种生物活性物质。
12.DUMP合成DTMP涉及的酶或反应有( )。
A.二氢叶酸还原酶
B.UMP转甲基化酶
C.TMP合成酶
D.N5,N10-甲烯FH4
【答案】ACD
【解析】dUMP合成dTMP涉及的酶有二氢叶酸还原酶、TMP合成酶和丝氨酸羟甲基转移酶,同时需要N5,N10-甲烯FH4提供甲基。
13.有关能量产生的化学渗透学说的叙述是( )。
A.合成ATP的能量来自于质子重返于线粒体内电化学梯度的降低
B.氢在呼吸链的传递过程中出现电荷分离,生成的质子不断被泵到内膜外
C.线粒体膜上的ATP酶,催化ADP+Pi→ATP
D.内膜内侧pH通常低于内膜外侧pH
【答案】ABC
14.大肠杆菌DNA复制是一个涉及众多基因产物的复杂过程,下列哪些因子的温度敏感型突变将导致突变菌株在非允许温度下DNA复制的快速终止?( )
A.DnaA
B.DnaB
C.DnaG
D.SSB
【答案】BCD
【解析】A项,DnaA蛋白负责识别复制起始区,是复制起始因子,突变影响复制起始,但不影响已经起始的DNA复制,所以DnaA的温度敏感型突变对非允许温度下DNA复制的影响是慢终止型。B项,DnaB是DNA解链酶,负责解开DNA双链,突变后DNA双链不能解开,复制立即终止。C项,DnaG是引发酶,负责合成RNA引物,突变后后随链不能合成引物,复制很快终止。D项,SSB是单链DNA结合蛋白,突变后后随链模板很容易形成二级结构,阻止复制。
15.tRNA成熟的过程包括( )。
A.在核酸酶作用下切去部分多余核苷酸链
B.3'端CCA序列的添加
C.部分碱基的修饰
D.5'端加帽子
【答案】ABC
16.氨酰tRNA合成酶可以识别( )。
A.密码子
B.反密码子
C.tRNA
D.氨基酸
【答案】BCD
17.下面哪些表述是正确的?( )
A.DNA的甲基化随着发育阶段的改变而改变
B.具有活性的DNA是非甲基化的。
C.基因必须经过完全的甲基化才能表达
D.DNA复制时,通过识别半甲基化的酶,甲基化得以保存。
【答案】ABD
【解析】一般而言,甲基化的基因是没有活性的,不能表达。
五、问答题
1.脂类物质在生物体内主要起哪些作用?
答:脂类物质在生物体内主要作用包括:
(1)储备能源的主要形式。三酰甘油作为能源储备具有可大量储存、功能效率高、占空间少等优点,三酰甘油还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等保护功能。
(2)参与生物膜的构成,决定了生物膜的基本特性。还给各种膜蛋白提供功能所必需的微环境。脂类作为细胞表面物质,与细胞的识别、种特异性和组织免疫等有密切关系。
(3)有些脂类及其衍生物具有重要的生物活性。
(4)有些脂类是生物表面活性剂,降低水的表面张力的功能,是良好的生物表面活性剂。
(5)作为溶剂,一些脂溶性的维生素和激素都是溶解在脂类物质中才能被吸收,他们在体内的运输也需要溶解在脂类中。
(6)氧化功能。
(7)提供必需脂酸。
2.测定蛋白质一级结构的基本策略是什么?
答:蛋白质的一级结构是指肽链中的氨基酸排序。多肽链的氨基酸序列测定主要根据Sanger实验室提出的方法进行,基本策略可包括如下步骤:
(1)测定蛋白质中多肽链的数目。根据蛋白质N-末端或C-末端残基的物质的量和蛋白质的相对分子质量可确定蛋白质分子中的多肽链数目。
(2)拆分蛋白质分子中的多条肽链。以非共价方式相互缔合的寡聚蛋白质中的多肽链(亚基),可用变性剂如8mol/L尿素、6mol/L盐酸胍或高浓度盐处理,拆开亚基。
(3)断裂肽链内部的二硫键。在测定肽链的氨基酸组成之前必须断开一条肽链内半胱氨酸残基之间的S-S桥。
(4)测定每一肽链的氨基酸组成。分离、纯化得到的多肽链样品的一部分用于完全水解以测定其氨基酸组成,计算各种氨基酸的分子比或各种残基的数目。
(5)鉴定肽链的N-末端和C-末端残基。将得到的多肽链样品的另一部分用于末端残基鉴定以建立两个重要的氨基酸序列参考点。
(6)断开肽链成较小的肽段。分别运用两种或多种不同的断裂方法,将每条肽链样品裂解为断裂点不同的两套或多套重叠的肽段。分离、纯化每套肽段后,测定肽段的氨基酸组成、鉴定肽段的末端残基。
(7)测定各肽段的氨基酸序列。目前常用Edman降解法对肽段测序,并有自动序列分析仪。
(8)拼凑读出肽链的一级结构。利用一条肽链的两套或多套肽段的氨基酸序列彼此间的交错重叠拼接出原来完整肽链的氨基酸序列。确定半胱氨酸残基之间的二硫键位置。
3.蛋白质分离纯化的方法有哪些?简单说明其原理。
答:对蛋白质分离纯化的方法,是根据蛋白质在溶液中的性质、分子大小、溶解度、电荷、吸附性质和对配体分子的生物学亲和力等确定分离纯化蛋白质的方法。
(1)根据溶解度不同的分离方法
①盐析:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。常用的中性盐有:硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。盐析时,溶液的pH在蛋白质的等电点处效果最好。
②等电点沉淀:沉淀出来的蛋白质保持天然构象,能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。
③有机溶剂分级分离:凡能与水以任意比例混合的有机溶剂,如乙醇、甲醇、丙酮等,均可引起蛋白质沉淀。
④温度影响蛋白质溶解。
(2)根据电荷不同的分离方法
①电泳:蛋白质分子在高于或低于其pI的溶液中带净的负或正电荷,因此在电场中可以移动。电泳迁移率的大小主要取决于蛋白质分子所带电荷量以及分子大小。
②离子交换层析:一种用离子交换树脂作支持剂的层析法。
(3)根据相对分子质量不同的分析方法
①透析和超滤:透析是利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法;超滤法是应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜,达到浓缩蛋白质溶液的目的。
②密度梯度(区带)离心:利用物质密度的不同,经超速离心后,分布于不同的液层而分离。超速离心也可用来测定蛋白质的分子量,蛋白质的分子量与其沉降系数S成正比。
③凝胶过滤,又称分子筛层析,是一种柱层析。
(4)根据对配体的特异生物学亲和力不同的分离方法:亲和层析。
4.对一双链DNA而言,若一条链中(A+G)/(T+C)=0.7,则
(1)互补链中(A+G)/(T+C)=?(2)在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=?若一条链中(A+T)/(G+C)=0.7,则(3)互补链中(A+T)/(G+C)=?(4)在整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=?
答:(1)设DNA的两条链分别为α和β,则
因为
所以
(2)在整个分子中
因为
所以
(3)设DNA的两条链分别为α和β,则
所以
(4)
5.为什么说柠檬酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路?
答:柠檬酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路的理由是:
(1)柠檬酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径;
(2)糖代谢产生的碳骨架最终均可进入柠檬酸循环彻底氧化,而部分生糖氨基酸也可通过该循环中间产物异生成糖;
(3)脂肪分解产生的甘油以及脂肪酸经由β-氧化产生乙酰CoA均可进入柠檬酸循环继续氧化;
(4)蛋白质分解产生的氨基酸在脱氨后产生的碳骨架可经由若干途径进入柠檬酸循环,而柠檬酸循环的一些中间产物亦可作为碳骨架接受氨后合成非必需氨基酸。
6.脂肪酸β-氧化过程及乙酰CoA的作用。
答:(1)脂肪酸β-氧化过程包括四步反应:
①脱氢:脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下,α、β碳原子各脱下一对氢原子,生成反烯酰CoA。脱下的2H由FAD接受生成FADH2。
②加水:反烯酰CoA在烯酰水化酶的催化下,加水生成L-羟脂酰CoA。
③再脱氢:羟脂酰CoA在羟脂酰CoA脱氢酶的催化下,脱下2H生成β-酮脂酰CoA,脱下的2H由NAD接受,生成NADH及H+。
④硫解:β酮脂酰CoA在酮脂酰CoA硫解酶催化下加上HS-CoA碳链断裂,生成1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA。
少2个碳原子的脂酰CoA,可再进行脱氢、加水,再脱氢及硫解反应。如此反复进行,直至最后生成丁酰CoA,后者再进行一次β-氧化,即完成脂肪酸的β-氧化。
(2)乙酰CoA的作用:
在机体脂质代谢中,乙酰辅酶A主要来自脂肪酸的β-氧化,也可来自甘油的氧化分解。在肝脏,乙酰辅酶A可被转化成酮体向肝外输送。在脂肪酸生物合成中,乙酰辅酶A是基本原料之一,乙酰辅酶A也是细胞胆固醇合成的基本原料之一,进入三羧酸循环氧化分解为CO2和H2O,产生大量能量。
7.试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的异同点。
答:嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的异同点具体表现如下:
(1)相同点
①都在肝细胞的胞液中进行;
②由PRPP参加;
⑧CO2、谷氨酰胺、天冬氨酸参与;
④先生成IMP或UMP;
⑤催化第一、二步反应的酶是关键酶。
(2)不同点
①合成原料不同。嘌呤核苷酸的合成所需要的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳单位(N5,N10-甲烯四氢叶酸与N10-甲酰四氢叶酸)、PRPP;嘧啶核苷酸的合成原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、一碳单位(仅胸苷酸合成)、PRPP。
②合成程序不同。嘌呤核苷酸的合成是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环,从而形成嘌呤核苷酸;嘧啶核苷酸的合成首先是合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合形成核苷酸,最先合成的核苷酸是UMP。
③反馈调节不同。嘌呤核苷酸产物反馈抑制PRPP合成酶、酰胺转移酶等起始反应的酶;嘧啶核苷酸产物反馈抑制PRPP合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶、天冬氨酸氨基甲酰转移酶等起始反应的酶;
④生成的核苷酸前体物不同。嘌呤核苷酸最先合成的核苷酸是IMP;嘧啶核苷酸最先合成的核苷酸是UMP。
8.何谓转录?简述转录与复制的异同点。
答:(1)转录的定义
转录是指生物体内在DNA指导的RNA聚合酶催化下,以DNA为模板,以四种NTP为原料,按碱基配对原则合成RNA的过程。
(2)转录与复制的异同点
①转录与复制的相同点:
RNA的转录合成从化学角度来讲类似于DNA的复制,二者都是酶促的核苷酸聚合过程,都以DNA为模板,都需依赖DNA的聚合酶,多核苷酸链的合成都是以5'→3'的方向,在3'-OH末端与加入的核苷酸形成磷酸二酯键,均遵从碱基配对规律。
②转录与复制的不同点:由于复制和转录的目的不同,二者又各具特点。
a.对于一个基因组来说,转录只发生在一部分基因,而且每个基因的转录都受到相对独立的控制;而复制则是发生于整个基因组的。
b.RNA的转录合成是以DNA的一条链为模板而进行的,所以这种转录方式又叫不对称转录;而复制则是两条链均作为模板。
c.转录的原料是NTP;而复制则是dNTP。
d.催化转录的是RNA聚合酶,该酶缺乏3'→5'外切酶活性,所以没有校正功能。复制则是由DNA聚合酶催化的,该酶具有校正功能。
e.转录时不需要引物,而且RNA链的合成是连续的;复制需要引物,且随从链的合成是不连续的。
f.转录的碱基配对为A-U/T-A/G-C,而复制则是A-T/G-C。
g.转录产物是各种RNA,复制产物为子代双链DNA。
9.试述蛋白质翻译后的加工过程?
答:新合成的肽链从核蛋白体释放后,不一定具备生物活性,需要经细胞内多种修饰加工处理,从无生物活性成为有活性的成熟蛋白质,称为翻译后加工。加工修饰包括多方面:
(1)N端甲酰基或N端氨基酸的除去:原核细胞蛋白质合成的起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸,除去N端的甲酰基后在氨肽酶的作用下再切去1个或多个N端的氨基酸。
(2)信号肽的切除:新生肽链的N端有一段由高度疏水性的氨基酸组成信号肽,这种强的疏水性有利于多肽链穿过内质网膜,当多肽链穿过内质网膜,进入内质网腔后立即被信号肽酶作用,将信号肽除去。
(3)切除前体中功能不必需肽段:某些蛋白质合成后要经过专一的蛋白酶水解,切除一段肽段,才能显示出生物活性。
(4)蛋白质剪接:从前体蛋白质内部切除蛋白质内含子,并将蛋白质外显子以肽键连接,形成成熟蛋白质的过程。
(5)二硫键的形成:mRNA中没有胱氨酸的密码子,胱氨酸中的二硫键是通过2个半胱氨酸-SH基的氧化形成的,二硫键在维持蛋白质的空间构象中起了很重要的作用。
(6)氨基酸侧链的修饰:氨基酸侧链的修饰作用包括羟基化、糖基化、甲基化、磷酸化、乙酰化和硫酯化等。
(7)多肽链的折叠:蛋白质的一级结构决定高级结构,合成后的多肽链能自动折叠。折叠可能在合成过程中就开始,并不一定要从核糖体上脱下来以后才能折叠形成特定的构象。