苏 州 大 学2007生化真题答案

苏 州 大 学 二零零七年攻读硕士学位研究生入学考试试题 生物化学 一 名词解释 10 分 1 Edman 降解 Edman degradation 异硫氰酸苯酯将多肽或蛋白质一级结构中的氨基酸从 N 末端逐个降解下来 并把它转化为性质比较稳定的 PTH 氨基酸 这种从多肽或蛋白质 N 末端氨基酸降解下来获得稳定的 PTH 氨基酸的过程 称为 Edman 降解 2 转角 turn 在很多球状蛋白中观察到一种简单的二级结构元件 称为 转角 这 是一种非重复性结构 在 转角中第一个残基的 C O 和第四个残基的 N H 氢键键合 形 成一个紧密的环 使 转角成为比较稳定的结构 3 衰减作用 attenuation P654 Trp 操纵子在转录水平上控制基因的表达的一种途径 用于中止和减弱转录 该调节作用称为衰减作用 4 催化常数 catalytic number Kcat 在适宜条件下 每秒钟 1mol 底物转化为产物所需酶 类 1kcat 1mol s 5 翻译起始复合体 translation initiation complex 由核糖体亚基 一个 mRNA 模板 起始 tRNA 分子和起始因子组成并组装在蛋白质合成起始点的复合物 6 反馈抑制 feedback inhibition 是一种负反馈机制 在一个反应系列中 代谢的终产物对 系列前的酶的活性起抑制作用 这称为反馈抑制 7 巴斯德效应 Pasteur effect 法国科学家巴斯德发现在厌氧条件下高速酵解的酵母或其他 微生物 葡萄糖大量消耗 乳酸或乙醇积累 当通入空气时 葡萄糖消耗减少 乳酸或乙 醇积累消失 即有氧氧化抑制无氧酵解的现象称为巴斯德效应 8 高能化合物 high energy compound P34 机体内某些化合物水解是能释放大量自由能 如 磷酸化合物 9 酰基载体蛋白 ACP acyl carrier protein 是一个相对分子量低的蛋白质 它在脂肪酸合成中 的作用犹如辅酶在脂肪酸降解中的作用 它的辅基是磷酸泛酸巯基乙酰 这个辅基的磷酸 基团与 ACP 的丝氨酸残基的磷酯相连 另一端的 SH 基与脂酰基形成硫酯键 这样形成的 分子可以把脂酰基从一个酶反应转移到另一个酶反应 因而得到 酰基载体蛋白 的名称 10 RNA 剪接 RNA splicing mRNA 成熟过程中的一个步骤 即从 mRNA 前体中去除内含子 连接外显子的过程 是 RNA 加工水平上调节基因表达的重要机制 二 是非题 10 分 1 生物膜的流动性是指膜脂的流动性 2 蛋白质分子中的肽键是单键 因此能够自由旋转 3 酶的 Km 值是酶的特征常数 它不随测定的 pH 和温度而改变 4 由于 RNA 不是双链 因此所有的 RNA 分子中都没有双螺旋结构 5 酵解途径就是无氧发酵 只在厌氧生物的细胞内发生 6 在 E coli 细胞和真核细胞中都是由 DNA 聚合酶 I 切除 RNA 引物 7 DNA 半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是 另一条链的合成方向为 在蛋白质合成过程中 活化的氨基酸必须先转移到线粒体表面 每一种氨基酸都有两种以上的密码子为其编码 ATP 是生物体的能量贮存物质 三 选择题 分 生物膜含最多的脂类是 C A 甘油三脂 B 糖脂 C 磷脂 关于肽键的下列描述 错误的是 E A 具有部分双键性质 B 可为蛋白酶所水解 C 是蛋白质分子中主要的共价键 D 是一种酰氨键 稳定性高 E 以上都不对 胰岛素 A 链和 B 链的交联靠 C A 氢键 B 盐键 C 二硫键 D 脂键 E 范德华力 在下列肽链主干原子排列中 符合肽链结构的是 B A C N N C B N C C N C N C N C D C C C N E C C N C F C O N H 蛋白质二级结构的主要维系力是 C A 盐键 B 疏水键 C 氢键 D 二硫键 测酶活性时 反应速度对底物应呈 A A 一级反应 B 混合级反应 C 零级反应 D 二极反应 酶促反应达到最大速度后 增加底物浓度不能加快反应速度的原因是 A A 全部酶与底物结合成 E S 复合体 B 过量底物对酶有负反馈抑制 C 过量底物与激活剂结合 影响底物与酶的结合 D 改变了化学反应的平衡点 E 以上都不是 双链 DNATm 值比较高的是由于下列哪组核苷酸含量高所致 B A G A B C G C A T D C T E A C 可见于核酸分子的碱基是 A A 甲基胞嘧啶 B 硫尿嘧啶 C 硫尿嘧啶 D 四氧嘧啶 E 氮杂尿嘧啶 含金属元素的维生素是 B A VB1 B VB2 C VB6 D VC E VB12 氧化还原电位最高的是 A A 细胞色素 C B NADH C 辅酶 Q D 乳酸 糖原合成酶需要的活泼的葡萄糖基共体是 A A G 6 P B G 1 P C UDPG D ADPG E CDPG F GDPG 下列关于脂肪酸合成的叙述正确的是 C A 葡萄糖氧化成为脂肪酸合成提供 NADPH B 脂肪酸合成的中间物都与 CoA 结合 C 柠檬酸 可以激活脂肪酸合成酶 D 脂肪酸合成过程不需要生物素参加 嘌呤环的形成既提供氮源又提供碳源的氨基酸是 C A Glu B Gln C Gly D Asp E Asn F Arg 端粒酶属于 B A 限制性内切酶 B 以 RNA 为模板的 DNA 聚合酶 C RNA 聚合酶 D 肽基转移酶 关于 DNA 复制过程中的错误叙述是 C A 亲代 DNA 双链分开 各自都可作为复制模板 B 以 dNTP 为原料 在模板上合成复制链 C 子代 DNA 的合成都是连续进行的 D 在子代 DNA 分子中有一条来自亲代 DNA 分子 E 子 代与亲代 DNA 分子核苷酸排列顺序完全相同 17 紫外线对 DNA 的损伤主要是 D A 引起碱基转换 B 导致碱基缺失 C 发生碱基插入 D 形成嘧啶二聚物 E 使磷酸二脂键断裂 18 5 Fu 的抗癌作用机制为 D A 合成错误的 DNA 抑制癌细胞生长 B 抑制尿嘧啶的合成 从而抑制 RNA 的生物合成 C 抑 制胞嘧啶的合成 从而抑制 DNA 的生物合成 D 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 19 逆转录酶是多功能酶 它具有 D A DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的功能 B DNA 聚合酶和转位酶的功能 C DNA 聚合酶和整合 酶的功能 D DNA 聚合酶和 RNA 酶 H 的功能 20 核糖体上 A 位点的作用是 A A 接受新的氨基酰 tRNA 到位 B 含有肽基转移酶活性 催化肽键的形成 C 可水解肽键 tRNA 释放多肽链 D 是合成多肽链的起始点 四 问答题 任选 6 题 60 分 1 糖无氧酵解是如何调节的 EMP 中大多数反应是可逆的 EMP 中有三个非平衡点 是 EMP 途径流量的三个调节点 分别受到变构效应物和激素的调节 1 葡萄糖激酶或已糖激酶 长链脂肪酰 CoA 对其有变构抑制作用 这对于饥饿是减少肝脏和其他组织摄取葡 萄糖有一定的意义 胰岛素课诱导已糖激酶的基因转录 促进酶的合成 2 PKF 1 目前认为调节 EMP 途径流量最重要的酶 受多种变构效应剂的影响 ATP 和柠檬酸此酶的变构抑制剂 2 6 磷酸果糖 1 6 二磷酸果糖 ADP AMP 是变构激活剂 其中 2 6 磷酸 果糖是最强的变构激活剂 起作用是与 AMP 一起取消 ATP 柠檬酸对 PKF 的变构 抑制作用 3 丙酮酸激酶 1 6 二磷酸果糖是变构激活剂 而 ATP 长链脂肪酰 CoA Ala 乙酰 CoA 对其 有变构抑制作用 受共价调节 去磷酸化有活性 磷酸化无活性 2 生物体内脂肪酸是如何合成的 脂肪酸合成的场所 线粒体外的胞浆内 脂肪酸合成的原料 乙酰 CoA 主要来自葡萄糖 ATP NADPH HCO3 及 Mn2 等 乙酰 CoA 在线粒体内产生 乙酰 CoA 不能通过线粒体膜 进入胞液需要进行柠檬酸 丙酮酸循环 脂肪酸碳链的延长酶系在内质网或者线粒体内 脂肪酸合成反应的步骤 乙酰 CoA ATP HCO3 丙二酸单酰 CoA ADP Pi H 由乙酰 CoA 羧化酶催化完成 该酶为限速酶 受柠檬酸的变构激活 丙二酸单酰 CoA ACP 丙二酸单酰 ACP 乙酰 CoA ACP 乙酰 ACP乙酰乙酰 ACPD 羟丁酸 ACP 烯脂酰 ACP丁酰 ACP 脂肪酸合成所需要的酶 脂肪酸合成由多媒体系催化 其核心是酰基载体蛋白 ACP ACP 酰基转移酶 ACP 丙二酸单酰转移酶 酮脂酰 ACP 合成酶 酮脂酰 ACP 还原酶 辅酶 NADPH 供氢 羟脂酰 ACP 脱水酶 烯脂酰 ACP 还原酶 辅酶 NADPH 供氢 值得强调的是 脂肪酸的合成里要注意此过程是在胞液内进行 3 线粒体外 NADH 的穿梭有哪几种方式 并简述之 线粒体内生成的 NADPH 可直接参加氧化磷酸化过程 但在胞浆中生成的 NADPH 不能自由 透过线粒体内膜 故线粒体外 NADPH 所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体 然 后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程 这种转运机制主要有 磷酸甘油穿梭和苹果酸 天冬 氨酸穿梭两种机制 1 磷酸甘油穿梭 这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中 胞浆中的 NADH 在磷酸 甘油脱氢酶催化下 使磷酸二羟丙酮还原成 磷酸甘油 后者通过线粒体外膜 再经位 于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和 FADH2 磷酸二 羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆 参与下一轮穿梭 而 FADH2 则进入琥珀酸氧化呼吸链 生成 2 分子 ATP 2 苹果酸 天冬氨酸穿梭 这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中 胞浆中的 NADH 在苹 果酸脱氢酶催化下 使草酰乙酸还原为苹果酸 后者通过线粒体外膜上的 酮戊二酸转 运蛋白进入线粒体 又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和 NADH NADH 进入 NADH 氧化呼吸链 生成 3 分子 ATP 可见 在不同组织 通过不同穿梭机制 胞浆中的 NADH 进入线粒体的过程不一样 参与 氧化呼吸链的途径不一样 生成的 ATP 数目不一样 4 RNA 转录合成有何特点 5 蛋白质生物合成体系包括哪些主要成分 记得要展开论述哦 答 原料 20 种氨基酸 模板 mRNA 是翻译的直接模板 运载体 tRNA 可和相应的 氨基酸结合 识别氨酰 tRNA 合酶 并借其反密码子辨认相应的密码 将氨基酸带入正确 的肽链上 装备场所 rRNA 和多种蛋白质组成核糖体 是翻译的场所 能量 ATP GTP 以 及无机离子等 共同协调发挥作用 酶 氨酰 tRNA 合成酶是蛋白质生物合成代谢中重要 的酶之一 其功能主要有二 1 催化氨基酸 使氨基酸在掺入肽链以前获得足够能量 2 催化氨基酸与 tRNA 反应 形成氨酰 tRNA 这一过程在细胞质中完成 蛋白因子 原核生物起始因子 IF 延长因子 EF 释放因子 RF 分别在翻译的起始 延伸 终 止三个阶段发挥作用 6 简述原核生物乳糖操纵子 答 乳糖操纵子含 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 即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合 操纵子仍无转录活性 7 简述主要顺式作用元件 分子内作用位点 的特点 答 顺式作用元件是指 DNA 上影响基因活性的遗传元件 如启动子 增强子 操纵基因 终止子等 启动子是用来启动基因转录所必须的一段 DNA 序列 包括 RNA 聚合酶的识别 结合和转 录起始 以及激活该酶转录功能必需的序列 原核生物在 RNA 转录起始点上游大约 10bp 和 35bp 处有两个保守序列 在 10bp 区附近 有一组 TATAAT 的保守序列 称 Pribnow 框 因富含 AT 解链温度低 两条链易分离 有利于 RNA 聚合酶发挥作用 是 RNA 聚合酶与 DNA 模板结合的部位 35bp 区附近 有一组 5 TTGACA 的序列 与转录起始的辨认有关 是 RNA 聚合酶中 亚基识别并结合的部位 真核生物的启动子有一些保守序列组成 其 中包括 TATA 框 CAAT 框和多个 GC 框组成 CAAT 框 GC 框均属上游控制元件 增强子是指远离转录起始点 1 30kbp 能促进基因转录活性的 DNA 序列 位置往往不固 定 可能在启动子的上游或下游 对启动子来说它们正向排列和反向排列均有效 操纵基因是控制操纵子中结构基因转录的基因 位置在操纵子的前端 终止子 terminator T 是给予 RNA 聚合酶转录终止信号的 DNA 序列 在一个操纵元中至少在 结构基因群最后一个基因的后面有一个终止子 五 实验题 20 分 1 一种酶分子量为 360000 在酸性环境中可解离为二个不同成分 其中一个成分分子量为 120000 另一个为 6000 大的占总蛋白的三分之二 具有催化活性 小的无活性 用 巯基乙醇处理时 大的颗粒即失去催化活性 并且它的沉降系数减小 但沉降图案上只呈 现一个峰 关于该酶的结构可做出什么结论 答 从题中已知酸水解结果可初步推测 该酶有具有催化活性的大亚基 分子量为 120000 并含有二个 360000 x2 3 240000 240000 120000 2 还有分子量为 6000 无催化活性的小亚基 个数也为二个 因 360000 120000 x2 6000 2 再从 巯基处理结果又知在两个大亚基内有二硫键 2 简述基因组文库和 cDNA 文库的含义和用途 1 基因组文库是指包含某一个生物细胞全部基因组 DNA 序列的克隆群体 它的 DNA 片段的形式储存着某一生物的全部基因组 DNA 包括所有的编码区和非编码区 信 息 基因组 DNA 文库的构建是将纯化的细胞基因组 DNA 用适当的限制性内切酶消化 获得一定大小的 DNA 片段 20kd 左右 将这些片段克隆到噬菌体载体中 从而获 得一群含有不同 DNA 片段的噬菌体 这就是基因组文库 噬菌体基因组文库经过 体外包装 在转化细菌可获得扩增 基因组文库所包含的噬菌体克隆数 代表着基 因组 DNA 片段的种类数 根据计算 以 噬菌体为载体的人基因组 DNA 文库的 克隆数至少在 106个以上 方可认为该文库包含了 99 的基因组 DNA 序列 从基因 组文库中筛选目的基因可以通过核酸分子杂交的方法进行 即用放射性核素标记已 知序列的 DNA 片段 后者与基因组文库中所有的克隆进行杂交 通过放射显影选 出阳性克隆获得目的基因 2 cDNA 文库是包含某一组织细胞上一定条件下所表达的全部 mRNA 经反转录而合成 的 cDNA 序列的克隆群体 它以 cDNA 片段的形式储存着该组织细胞的基因表达信 息 cDNA 文库的构建是将组织细胞中的 mRNA 反转录合成 cDNA 后者被克隆进入 质粒或噬菌体 转化宿主细胞后可获得克隆群体 cDNA 文库的容量应足够大 一 般克隆数在 106以上的 cDNA 文库才有可能包含来自于细胞内含量很低 低丰度 的 mRNA 的信息 以 cDNA 文库中筛选含有目的基因的克隆也可以用核酸分子杂交 方法进行 另外 用表达型载体 可以在宿主菌内表达插入基因 构建的 cDNA 文 库 还可以利用特异性抗体或特异性结合蛋白筛选目的基因 六 计算题 1 已知人类细胞基因组的大小约 30 亿 bp 试计算一个二倍体细胞中 DNA 的总长度 2 分 约 2 米 10bp 的长度为 3 4nm 二倍体 在真核细胞内 DNA 以非常致密的形式存在于 细胞核内 在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现 在细胞分裂期形成染色 体 染色体是由 DNA 和蛋白质构成的 是 DNA 的超级结构形式 染色体的基本单位是核 小体 核小体由 DNA 和组蛋白共同构成 组蛋白分子构成核小体的核心 DNA 双螺旋分子 缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒 核小体的核心颗粒之间再由 DNA 约 60bp 和组蛋白 H1 构成的连接区连接起来形成串珠样结构 在此基础上 核小体又可进一步旋 转折叠 经过形成 30nm 纤维状结构 300nm 襻状结构 最后形成棒状的染色体 2 某酶的 Km 为 4 0 10 4 mol L Vmax 24 mol L min 计算出当底物浓度为 2 10 4 mol L 非竞争性抑制