生化期末复习资料 5页

生物化学一、名词1•超二级结构：在蛋白质中经常存在由若干相邻的二级结构单元按一定规律组合在一起，形成有规则的二级结构集合体，充当更高层次结构的构件，超二级结构。2.moIecuIardisease:基因突变导致蛋白质一级结构的突变，导致蛋白质生物功能的下降或丧失，就会产生疾病。3.DNA变性：在某些理化因素的作用下，核酸分子中的氢键断裂，双螺旋结构松散分开转变为无规则的线团结构，理化性质改变失去原有的生物学活性即称为核酸的变性。4.内在蛋白：有的全部埋于脂取层的疏水区，有的部分嵌在脂取层中，有的横跨全膜，主要靠疏水作用通过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合，并且不易溶于水。5.呼吸链：指排列在线粒体内模上的有多种脱氢酶以及氢和电子传递体组成的氧化还原体系。在生物氧化过程中，底物脱下的氢，以H+和e的形式按氧化还原电位升高的顺序传递，最终与氧结合生成水，并释放能量。6•同工酶：是指催化相同的化学反应，但酶分子结构、理化性质及免疫学性质等不同的一组酶。7.可逆抑制作用：抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析、超滤等物理方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。8•重组修复：复制时，子代DNA链在损伤的对应部位出现缺口，通过分子重组从完整的母链上将相应的多核昔酸片段移至子链的缺口处，然后再合成一段多核昔酸链来填补母链缺口。9.糖原：是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物，直链部分借a-1,4-糖昔键连接，其支链部分则借a-1,6-糖昔键而形成分支，糖原是一种无还原性的多糖。10.启动子：能被RNA聚合酶识别和结合，从而调控基因的转录与否及转录强度的一段大小为20~200bp的DNA的序列。H.Ehancer:增强子是远离转录起始位点，通过启动子来增强基因表达的调控元件，通常占100-200bp长度，由若干组件构成，基本核心组件常为8-12bp,可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。12.基因：具有特定生物遗传信息的DNA序列，在一定条件下能够表达这种遗传信息，产生特定的生理功能，是遗传物质的结构和功能单位。13.酮体：是一类小分子有机酸，是脂肪酸在肝中分解氧化时产生的特有的中间代谢物，有乙酰乙酸、B-務丁酸和丙酮。14.DNA指纹图谱：用某一小卫星DNA做探针，可以同时与同一物种或不同物种的众多酶切基因组DNA片段杂交，获得具有高度个体特异性的杂交图谱，其特异性象人的指纹一样因人而异，故称为DNA指纹图谱。15.P/0：底物进行氧化时，每消耗一个氧原子所消耗的用于ADP磷酸化的无机磷酸的磷原子数。\n12.必需氨基酸：在动物体内不能合成，或合成太慢远不能满足动物需要，因而必需由饲料供给的氨基酸。13.DNA重组技术：是利用多种限制性内切酶和DNA连接酶等工具酶，以DNA为操作对象，在细胞外将一种外源DNA和载体DNA重新组合连接，形成重组DNA,然后将重组DNA转入宿主细胞，使外源基因DNA在宿主细胞中随宿主细胞的繁殖而增殖，并在宿主细胞中得到表达，最终获得基因表达产物或改变生物原有的遗传性状。14.G蛋白：G蛋白是一种位于膜胞浆面的外周蛋白，由a、0、丫三个亚基构成。它有非活性型及活性型，同时G蛋白还具有GTP酶的活性。15.亮氨酸拉链：两个蛋白质分子近C端肽段各自形成两性a-螺旋，a-螺旋的肽段每隔7个氨基酸残基出现一个亮氨酸残基，两排亮氨酸残基疏水侧链排列成拉链状形成疏水键使蛋白质结合成二聚体。16.摇摆假说：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格按碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度可以“摆动”，能识别密码子是由反密码子的第一位碱基的性质决定的。二、简答题1.Southern-blot印迹杂交原理及主要步骤。答案：Southern-blot印迹杂交原理原理：根据毛细管作用的原理，将在电用凝胶中分离的DNA片段转移并结合在适当的滤膜上，然后通过与标记的单链DNA或RNA探针的杂交作用，检测这些被转移的DNA片段.主要步骤：基因组DNA限制性酶切T琼脂糖凝胶电泳分离T原位变性后转移到滤膜上T用带有标记的核酸探针(已知序列)进行杂交T检测与探针互补的DNA片段.2.RNA转录的基本过程。答案：⑴起始阶段：RNA聚合酶的。因子辨认DNA上的转录起始点，RNA聚合酶全酶与DNA模板结合，o因子脱落，核心酶以四种核糖核昔酸为原料,以DNA为模板，按碱基配对原则催化RNA链生成。⑵链的延长：RNA核心酶沿DNA模板链从3'T5‘滑动。每滑动一个核甘酸的距离，则有一个核糖核昔酸以DNA为模板，按碱基配对原则与前一个核糖核昔酸形成磷酸二酯键。(3)链的终止:RNA链延伸停止，新生RNA链释放岀来，RNA聚合酶与模板的解离。3•以血红蛋白为例，说明蛋白质结构和功能的关系。答案：蛋白质的任何功能都是通过其肽链上各种氨基酸残基的不同功能基团来实现的.所以蛋白质的一级结构一旦确定，蛋白质的可能功能也就确定了。血红蛋白的0链中的N末端第六位上的谷氨酸被纟颉氨酸取代.就会产生镰刀形红细胞贫血症.使血红蛋白不能正常携带氧。蛋白质的三级结构比一级结构与功能的关系更大。血红蛋白的亚基本身具有与氧结合的高亲和力，而当四个亚基组成血红蛋白后，其结合氧的能力就会随着氧分压及其他因素的改变而改变，这是由于血红蛋白分于的构象可以发生一定程度的变化.从而影响血红蛋白与氧的亲和力。这同时也是具有变构作用蛋白质的共同机制。4.沉淀蛋白质的方法有哪些？各有何特点？答案：(1)加中性盐沉淀蛋白质：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐[Na2S04.Nacl],使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀；(2)加有机溶剂沉淀蛋白质：破坏水化膜，降低介电常数；\n(2)加重金属盐沉淀蛋白质：pH大于等电点时，蛋白质带负电荷，可与重金属离子(Hg"、Pb2+等)结成不溶性沉淀；(3)加生物碱试剂沉淀蛋白质：pH小于等电时，蛋白质带正电荷，易与生物碱试剂和酸类的负离子生成不溶性沉淀。5.DNA复制的主要步骤及特点。答案：复制主要分为起始、延长和终止三个阶段。(1)复制的起始：主要是在拓扑异构酶和解螺旋酶的作用下松弛超螺旋和解开取链，并由单链DNA结合蛋白保护和稳定单链，引物酶识别起始点，按照碱基配对原则，以DNA链为模板，按5'T3'方向合成RNA引物。(2)复制的延长：在DNA聚合酶III的作用下，以四种dNTP为原料，以DNA为模板，按照碱基互补原则，在引物的31—0H末端合成DNA链。其中一条链的合成是连续合成的称为前导链，另一条链首先合成冈崎片段称为随从链。(3)复制的终止：在DNA聚合酶丨的作用下切除引物并填补引物遗留空缺,最后在DNA连接酶的作用下连接冈崎片段，形成两个完整的子代DNA分子，从而完成DNA复制。6.米氏常数Km概念及其物理意义。答案：Km是当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。是酶特征常数之一，只与酶的性质有关与酶的浓度无关。米氏常数的意1.Km值近似表示酶与底物之间的亲和程度：Km值最小的底物一般称为该酶的最适底物或天然底物；2.Km可以帮助推断某一反应的方向和途径：Km值最小的底物指示的反应的方向为优势方向；3.有助于寻找代谢过程的限速步骤：Km值最大的酶为限速酶.4.判斷在细胞内酶的活性是否受到抑制.5.判断抑制剂是竞争性抑制剂或是非竞争性抑制剂7.生物膜的结构特点。答案：(1)生物膜的运动。膜的流动性主要是指膜蛋白及膜脂流动性。膜脂的运动有以下几种方式：侧向扩散、翻转运动、旋转运动；膜蛋白的运动：膜蛋白的侧向扩散、膜蛋白的旋转运动；(2)膜脂的流动性与相变。相变温度是膜脂物理状态互相转变的临界温度。高于相变温度时，膜呈流动的液态，低于相变温度时，膜呈凝固的胶态；(3)膜质双层的不对称性：膜脂分布的不对称性、膜蛋白分布的不对称性、糖链分布的不对称性。8.结合激素的作用机制，说明肾上腺素如何通过对有关酶类的活性的复杂调控,实现对血糖浓度的调控。答案：人体饥饿时，血糖浓度较低，促进肾上腺素髓质分泌肾上腺素。肾上腺素与靶细胞膜上的受体结合，活化了邻近的G蛋白，后者使膜上的腺昔酸环化酶(AC)活化，活化的AC催化ATP环化生成cAMP,cAMP作为激素的细胞内信号(第二信使)活化蛋白激酶A(PKA),PKA可以催化一系列的酶或蛋白的磷酸化，改变其生物活性，引起相应的生理反应。一方面，PKA使无活性的糖原磷酸化酶激酶磷酸化而被活化，后者再使无活性的糖原磷酸化酶磷酸化而被活化，糖原磷酸化酶可以催化糖原磷酸解生成葡萄糖，使血糖浓度升高。另一方面，PKA使活性的糖原合成酶磷酸化而失活，从而抑制糖原合成，也可以使血糖浓度升高。9.在有氧和同时存在磷酸穿梭途径的条件下，计算下列反应途径中能净生成的ATP数目。(1)甘油醛-3-磷酸氧化到乙酰CoA；(2)果糖-6-磷酸彻底氧化生成CO2和H2OO\n答案：(1)甘油醛-3-磷酸T丙酮酸过程中生成2个ATP；甘油醛-3-磷酸T2,3-二磷酸甘油酸脱下的氢进入FAD&呼吸链生成1・5个ATP,:丙酮酸T乙酰CoA产生一对氢，经呼吸链可生成2个ATP；总计2+1.5+2=5.5个ATP；(2)一个葡萄糖分子通过有氧氧化氧化净生成30个ATP,果糖-6-磷酸彻底氧化生成CO?和出0时少消耗1个ATP,所以可生成30+1二31个ATP。10.如果E.coli的DNA长度为1100um,复制一代大约需要40分钟通过一个复制叉完成，求复制体的链增长速度和DNA螺旋的旋转速度是多少(以每分钟的转数表示〉？答案：每一个螺旋的高度为3.4nm,每旋转一周有10个核昔酸。所以E.coliDNA含有螺旋数门00um4-(3.4x10-3um)=3.24x10'个螺旋，即3.24x106个核昔酸对。复制体的链增长速度为3.24x10740=8100核昔酸/分钟正在复制的DNA螺旋的旋转速度8100/10=810转/分钟三、论述题1•论述动物体内糖、脂、蛋白质三类营养物质之间的代谢联系？要点：1.1糖代谢与脂代谢糖可以转变成脂类。当有过量葡萄糖摄入时，糖分解代谢的产物磷酸二理丙酮还原成Q-磷酸甘油。丙酮酸氧化脱竣转变为乙酰CoA,在线粒体中合成脂酰CoAoa-磷酸甘油与脂酰CoA再用来合成甘油三酯。乙酰CoA也是合成胆固醇的原料。磷酸戊糖途径还为脂肪酸、胆固醇合成提供了所需NADPHo在动物体内脂肪转变成葡萄糖是有限度的。脂肪的分解产物包括甘油和脂肪酸。其中甘油是生糖物质。奇数脂肪酸分解生成丙酰CoA可以经甲基丙二酸单酰CoA途径转变成琥珀酸，然后进入异生过程生成葡萄糖(例如在反刍动物)。然而偶数脂肪酸0-氧化产生的乙酰CoA不能净合成糖，因为乙酰CoA不能转变为丙酮酸。1.2糖代谢与氨基酸代谢糖分解代谢的中间产物Q-酮酸可以作为“碳架”，通过转氨基或氨基化作用进而转变成非必需氨基酸。但是当动物缺乏糖的摄入(如饥饿)时，体蛋白的分解加强。已知组成蛋白质的20种氨基酸中，除赖氨酸和亮氨酸以外，其余的都可以通过脱氨基作用直接地或间接地转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生途径合成糖。糖的供应不足，不仅非必需氨基酸合成减少，蛋白质的合成速率也受到明显抑制。1.3脂代谢与氨基酸代谢所有氨基酸，都可以在动物体内转变成脂肪。生酮氨基酸可以通过解酮作用转变成乙酰CoA之后合成脂肪酸，生糖氨基酸既然能异生成糖，自然也可以转变成脂肪。脂肪分解产生的甘油可以转变成合成丙酮酸、丝氨酸等非必需氨基酸的碳骨架。但是在动物体内由脂肪酸合成氨基酸碳架结构的可能性不大。因为脂酸分解生成的乙酰CoA进入三幾酸循环，再由循环中的中间产物形成氨基酸时，消耗了循环中的有机酸(a-酮酸)，如无其他来源得以补充，反应则不能进行下去2•以原核生物为例，论述蛋白质生物合成的过程。答案要点：(1)氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗2分子ATP,形成氨酰-tRNA；\n(2)tRNA对密码子辨认：氨基酸与mRNA相应的密码子正确“对号”须依赖于tRNA的反密码子。根据摆动假说，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格按碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度可以“摆动”。(3)肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-(fMet-tRNAf)形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量；(4)肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延长。A.氨酰基tRNA进入A位，首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位；B肽键的形成，然后，由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNAf或空载tRNA仍留在P位；C移位，最后核糖体沿mRNA5'T3'方向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位，全部过程需延伸因子EF-Tu、EF-Ts,能量由GTP提供.(5)肽链合成终止：当核糖体移至终止密码UAA、UAG或UGA时，终止因子RFT、RF-2识别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链，合成终止。