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2017年浙江大学医学院861遗传学考研导师圈点必考题汇编(一)说明:①本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、名词解释1.configurationandconformation.,【答案】configuration(构型)是指有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的。构型的改变往往使分子的光学活性发生变化。Conformation(构象),指一个分子中不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的空间排布。一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。2.异肽键。【答案】异肽键(isopeptidebond)是指两个氨基酸通过侧链後基或侧链氨基形成的肽褪。3.(年)内含intron【答案】内含子而皿)是指在转录后的加工中,从最初的转录产物中除去的内部的核苜酸序列。内含子也指编码相应RNA外显子的DNA中的区域。HMP(己糖单磷酸途径)。[答案】HMP(己糖单磷酸途径Hexosemonophosphatepathway)即磷酸戊糖途径,是葡萄糖分解代谢的f旁路。6-磷酸葡萄糖酶促氧化分解,产生5-磷酸核酮糖、NADPH和C0?;5-磷酸核酮糖经过一系列非氧化还原反应,重新转变为6-磷酸葡萄糖或其他糖酵解中间物。HMP途径是细胞产生还原力(NADPH)的主要途径,为核酸代谢提供磷酸戊糖,同时是细胞内各种单糖互相转变的重要途径。蛋白质的变性作用。【答案】蛋白质的变性作用是指天然蚩白质受物理或化学因素的影响,分子内部原有的高度规则性的空间排列发生变化’致使其原有性质和功能发生部分或全部丧失的作用。.转录空泡(transcriptionbubble)。[答案】转录空泡是指由RNA-pol局部解开的DNA双链及转录产物RNA3,端一小段依附于DNA模板链而组成的转录延长过程的复合物。.two-dimensionalelectrophoresis。【答案】two-dimensionalelectrophoresis(双向电泳)是指唯一能同时分辨上千个蛋白质点的技术其原理是根据蛋白质的两个一级属性’即等电点和相对分子质量的特异性’将蛋白质混合物在电荷(等蹶焦,IEF)和相对分子质量(变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS)两个水平±»行分离。.多级调节系统(multistageregulationsystem)。【答案】多级调节系统是指真核基因表达可随细胞内外环境条件的改变和时间程序而在不同表达水平上精确调节的调节系统。9.反意义链。【答案】反意义链又称模板链,是指可作为模板转录为RNA的那条链,该链与转录的RNA碱基互补(A-U,G-CX10.激活剂。[答案】激活剂是指所以能提高酶〉舌性的物质,其中大部分是无机离子或简单的有机化合物。另外还有对酶原起激活作用的蛋白质性质的大分子物质。二、问答题11.从某生物材料中提取、纯化一种酶,按下列步骤进行纯化(见表),计算所得酶的比活力、回收率和纯化倍数。表纯化倍数 总蛍白/mg总活力/U粗提液1862012650盐析4401520高子交换125985凝胶过滤12196【答案】粗提液:比活力腮U/mR=0.68U/mg盐析:比活力螭U/mg=3.45U/mg回收率娯、1°°%=12%纯化倍数12650^18620°(倍〉QR5离子交换:比活力溪U/mg=7.88U/mg回收率讒7.79%985亠]25纯化倍数12650^1862011,6<倍)凝胶过滤:比活力萦U/mg二16U/mg回收率纯化倍数点*耘=23.5(倍)12.下面是某基因中的一个片段:5'…ATTGGCAGGCT…3'(负链)3'…TAAGCGTCCGA-5'(正链)(I)指岀转录的方向和哪条链是转录模板(2)写出转录产物的序列(3)RNA产物的序列与有意义链的序列之间有什么关系?【答案】(1)转录从右向左进行,即沿模板(负链)3,7,的方向进行。上面写的那条链(负链)是转录模板。(2)转录或为5,…AGCCUGCGAAU…3二(3)RNA产物的碱基序列与有意义链(正链)相同,唯一的区别是U替了正链的T.因此通常以正链(有意义链)来表示基因。13.简述糖异生的生理意义。【答案】(1)空腹或饥饿时利用非糖化合物异生成葡萄糖,以御寺血糖水平恒定;(2)糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径;(3)调节酸碱平衡。14.一个多肽还原后生成两条肽链,序列如下:链1:Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Aig-Trp-Cys-Arg-Arg-Val-Cys链2:Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys用嗜热菌蛋白酶水解二硫键完整的天然肽,得到下列肽段:(1)Ala.Cys2.Vai:(2)Arg.Lys.Phe.Pro:(3)Are2.CveTm.Tvr;i-(4)Cvs,.Phe。试定岀此天然肽中二硫键的位置。【答案】嗜热菌蛋白酶水解He.Vai.Mei.Trp,TV或Phe的氨基形成的肽键。(I)根据嗜热菌蛋白酶水解天然肽得到的肽段(I)与链I的重叠情况’可知链I的第2位氨基酸与链I的第12位氨基酸之间有一对二硫键。(2)根据肽段(3)与链I、链2的重叠情况,可知链I的第8位氨基酸与链2的第3位氨基酸之间有一对二硫键。(3)根据肽段(4)与链2的重叠情况,可知链2的第I位基酸与链2的第5位氨基酸之间有一对二硫键。综上所述,天然肽中二硫键的位置如图所示:15.PCR实验成功与否常常取决于设计正确的引物’特别是对于每个弓I物的、应当近似’说说其中的道理。【答案】Tm是双链DNA的熔点温度,如果引物的熔点温度差别太大’在退火时’引物与靶DNA杂化的程度将有差异,这将导致DNA链复制差异。.你如何解释以下现象:细菌调节嗟。定核苜酸合成的酶是天冬氨酸-氨甲酰转移酶,而人类调节调节暁哇核苜酸合成的酶主要是氨甲酰磷酸合成酶。【答案】氨甲酰磷酸合成酶参与两种物质的合成:唯喘核苜酸的合成和精氨酸的合成(或尿素循环、在细菌体内,这两种物质的合成发生在相同的地方(细菌无细胞器、如果调节晓喘核昔酸合成的酶是此酶的话,对嚅呢核昔酸合成的控制将会影响到精氨酸的正常合成。而人细胞有两种氨甲酰磷酸合成酶,一种定位于线粒体内,参与尿素循环或精氨酸的合成,另一种定位于细胞质,参与嘲定核昔酸合成。.蛋白质的高级结构是怎样形成的?【答案】蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的,不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序,各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构。折叠是在自然条件下自发进行的,在生理条件下’它是热力学上最稳定的形式,同时离不开环境因素对它的影响。对于具有四级结构的蛋白质,其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成,也可以由不同肽継组成,不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成,或由几个不同单I质反子mRNA翻译,或由多顺反子mRNA翻译合成。.三殺酸循环的中间物一旦参加生物合成,使其浓度降低,因而影响TCA环的进行,生物体是如何解决的?【答案】通过草酰乙酸的回补反应来维持,主要有3条途径:丙酮酸的稜化、PEP的稜化、天冬氨酸和谷氨酸转氨作用。三、论述题.简述糖代谢和脂肪代谢的相互联系。[答案】糖类和脂类都是以碳氢元素为主的化合物,它们在代谢关系上十分密切。TS来说,在糖供给充足时,糖可大量转变成脂肪贮存起来,导致发胖。糖变为脂肪的大致步骤为:糖经酵解产生磷酸二羟基丙酮’磷酸二羟基丙酮可以还原为甘油。磷酸二羟基丙酮也可继续通过糖酵解形成丙酮酸,丙酮酸氧化脱玲变成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A可用来合硼旨肪酸,最后由甘油和脂肪酸合成脂肪。可见甘油三酯每个碳原子都可以从糖转变而来。如果用含糖类很多的饲料喂养家畜,就可以获得肥畜的效果。(2)脂肪转化成糖的过程首先是脂肪分解成甘油和脂肪酸,然后两者分别按不同途径向糖转化。甘油经磷酸化生成广磷酸甘油,再转变成磷酸二羟丙酮,后者经糖异生作用转化成糖。脂肪酸经。氧化作用’生成乙酰辅酶A。在植物或微生物体内形成的乙酰辅酶A经乙醛酸循环生成琥珀酸,琥珀酸再经三稜酸循环形成草酰乙酸,草酰乙酸可脱臻形成丙酮酸,然后再通过糖异生作用即可形成糖。但在人或动物体内不存在乙醛酸循环,通常情况下,乙酰辅酶A都是经过三梭酸循环而氧化成CO?和H0而不能转化成糖。因此,对动物而言,只是J旨肪中的甘油部分可转化成糖,而甘油占脂肪的量相对很少,所以生成的糖量也相对很少。但脂肪的氧化?廂可以减少对糖的需求,这样,在糖供应不足时,脂肪可以替代糖提供能量’使血糖浓度不至于下降过多。可见,脂肪和糖不仅可以相互转化,在相互替代功能上关系也是非常密切的。.脂肪酸的氧化分解有哪些重要途径?最主要的途径是什么’叙述它的反应历程?[答案】(1)脂肪酸的氧化有6氧化途径、『氧化途径和①-氧化途径。其中,最为主要的是0氧化途径。脂肪酸在有ATP、辅酶A和Mg"存在和脂酰CoA合成酶催化作用下,生成脂酰CoA。脂酰-CoA在线粒体内膜上肉碱-脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体基质,经”氧化降解成乙酰CoA,再进入三稜酸循环彻底氧化。片氧化作用分为下列几个步骤:脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶催化下,在a、。位®上脱氢,生成a、不饱和脂酰CoA,经脂酰CoA水化酶加水形成L-片轻脂酸CoA.再经阡羟脂酰CoA脱氢酶作用生成。酣脂酸CoA,在硫解酶催化下,与HSCoA作用,裂解为乙酰CoA和少了二个碳原子的脂酰CoA。每次°氧化循环生成FADH?、NADH、乙酰CoA和比原先少两个碳的脂酰CoA。如此进行脂酰CoA的脱氢、水合、再脱氢和硫解反应的循环,最终形成该脂肪酸碳原子总数之半数分子的乙酰CoA。不饱和脂肪磯58-氧化到一定阶段后,异构酶和差向酶对顺式构型及双键的位置有所改变后,才能继续进行P氧化。.参与DNA复制的酶哪些?各有何作用?【答案】参与DNA复制的酶有:(I)DNA聚合酶:以DNA为模板’以四种dNTP为底物,催化新链不断延长,合成起始时需要引物提供3'-OH。脱氧三磷酸核昔的'磷酸基与3'-OH反应,生成J,5、磷酸二酯键。此外,DNA聚合酶还有核酸外切酶活性。(2)解旋、解链两类:包括解链酶、拓扑异构酶和单链DNA结合蛋白。解链酶能使碱基对之间的氢键解开。每解开一对碱基’需消耗2个ATP拓扑异构酶:能松他超螺旋,克服扭结现象。拓扑异构酶I在不需ATP的条件下,能断开DNA双链中的一股,使DNA分子变为松弛状态,然后切口再封闭。拓扑异构酶I】能同时断开双股链,使其变为松弛状态,然后再将切口封闭,在利用ATP时,还可以便松弛状态的DNA分子变为负螺旋结构。单链DNA结合蛋白:保持模板处于单链状态’便于复制,同时还可防止复制过程中单链模板被核酸酶水解。引物酶:是一种特殊的的RNA聚合酶,该酶以DNA为模板,催化一段RNA引物的合成,复制时在RNA.引物的3,-OH末端加上脱氧三磷酸核苜。DNA连接酶:连接DNA链.VOH末端和另一DNA链的5,P末端,使二者生成磷酸二酯键・从而把两段相邻的DNA链连成完整的链。.写出20种氨基酸的3字母和1字母的缩写,根据R基团的极性、电荷及苯环氨基酸可以分成哪五大类?哪些是人体的必需氨基酸和非必需氨基酸?[答案】(I)丝氨酸SerS,苏氨酸ThrT,天冬酰胺AsnN,谷氨酰胺GlnQ.酿氨酸TyrY,半胱氨酸CysC,天冬氨酸AspD,谷氨酸GluE,组氨酸HisH.赖氨酸LysK.精氨酸ArgR,甘氨酸GlyG,丙氨酸AlaA,繊氨酸VaiV,亮氨酸LeuL,异亮氨酸lieI,脯氨酸ProP,色氨酸TrpW,苯丙氨酸PheF,甲硫氨酸MetM。(2)极性不带电荷:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸。极性带负电荷:天冬氨酸、谷氨酸。极性带正电荷:组氨酸、赖氨酸、精氨酸。非极性苯丙氨酸、酪氨酸。非极性不带苯环:甘氨酸、丙氨酸、繊氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、脯氨酸。(3)人体必需氨基酸:甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、綴氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸人体非必需氨基酸:丝氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸。.什么是蛋白质的二级结构,主要包扌舌哪几种’各有什么结构特征?【答案】蛋白质的二级结构是指多肽主襁在一级结构的基础上进一步的盘旋或折叠,从而形成有规律的构象。维系二级结构的力是氢键。天然蛋白质的二级结构主要有三种基本类型:a-螺旋、8-折叠和。-转角。(1)a-螺旋:a-螺旋结构是Pauling和Corey在1951年提出来的,纤维状蛋白和球状蛋白中均存在皿螺旋结构,它是蛋白质主链的典型结构形式。a•螺旋结构的特点是:蛋白质多肽链主链像螺旋状盘曲,每隔3.6个氨基酸残基沿中心轴螺旋上升一圈,每上升一圈相当于向上平移0.54nm.即每个氨基酸残基向上升高o.i5nm,每个氨酸酸残基沿中心轴旋转100%a-旋的稳定性是靠链内氢键维持的,相邻的螺圈之间形成键内氢键,氢键的取向几乎与中心轴平行,氢键是由每个氨基酸残基的N-H与前面隔3个氨基酸的c=0形成,肽链上所有的肽键都参与氢键的形成,因此a-螺旋相当稳定。a-螺旋中氨基酸残基的侧键伸向外侧。螺旋有左手螺旋和右手螺旋两种,但天然蛋白质a-螺旋,绝大多数都是右手螺旋。质折叠结构:这种结构也是Pauling等人提出来的’它是蛋白质中第二种最常见的二级结构,P-折叠是两条或多条几乎完全伸展的多肽链侧向聚集在一起,靠链间氢键连结为片层结构。0-折叠结构的特点是:阡折叠结构中两个氨基酸残基之间的轴心距为O.35nm(反平行式)及0.325nm(平行式)肽链按层排列,靠链间氢链维持其结构的稳定性,*折叠结构的氢键是由相邻肽键主链上的N-H和C=()之间形成的.相邻肽链走向可以平行,也可以反平行肽链的N端在同侧为平行式,不在同侧为反平行式,(即相邻肽链的N端一顺T到地排列,从能量角度考虑,反平行式更为稳定。肽链中氨基酸残基的R侧链交替分布在片层的上下。6-转角:在球状蛋白质中存在的一种二级结构。当蛋白多肽链链以180。回折时,这种回折部分就是P-转角,它是由第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基的N-H之间形成氢键产生一种不很稳定的环形结构。由于转角结构,可使多肽链走向发生改变。目前发现的0•转角多数都处处在球状蛋白质分子的表面,在这里改变多肽键的方向的阻力比较小。.如何理解三侵酸循环的双重作用?三陵酸循环中间体草酰乙酸消耗后必须及时进行回补’否则三猿酸循环就会中断,植物体内草酰乙酸有哪几种回补途径?【答案】(1)在绝大多数生物体内,糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等营养物质,都必须通过三稜酸循环进行分解代谢,提供能量。所以它是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等物质的共同分解途径。另一方面三臻酸循环中的许多中间体如*酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸等又是生物体进行物质合成的前体。所以三臻酸循环具有分解代谢和合成代谢的双重作用。(2)植物体内,草酰乙酸的回补是通过以下四条途径完成的:①通过丙酮酸恣化酶的作用,使丙酮酸和CO?结合生成草酰乙酸:丙酮酸+CO2+ATP+HQf草酰乙酸+ADP+Pi:②通过苹果酸酶的作用,使丙酮酸和C6结合生成苹果酸,苹果酸再在苹果酸脱氢酶作用下生成草酰乙酸:丙酮酸+CO2+NADPH-苹果酸+NADPL苹果酸+NAD'-草酰乙酸+NADH+H':③通过乙醛酸循环将2mol乙酰辅酶A生成Imol的琥珀酸,玻珀酸再转变成苹果酸,进而生成草酰乙酸;④通过磷酸烯醇式丙酮酸陵化酶的作用’使磷酸烯醇式丙酮酸梭化酶和CQ直接生成草酰乙酸:磷酸烯醇式丙酮酸+CO2+H2O-草酰乙酸+Pi。2017年浙江大学医学院861遗传学考研导师圈点必考题汇编(二)说明:①本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、名词解释•波尔效应(Bohreffect)。[答案]波尔效应是指增加CO,分压,提高CO,的浓度,能够提高血红蛋白亚基的协同效应,降低血红蛋白对氧的亲和力。并且发现増加H离子浓度或降低PH值,也能增加亚基协同效应,促进血红蛋白释放氧。反之高浓度的6或者增加。2的分压,都将促进脱氧血红蛋白分子释放K和CO?这些相互有关的现象。波尔效应主要是描述H浓度或PH值及CO?分压的变化,对血红蛋白结合氧的影响,它具有重要的生理意义。.必需脂肪酸(essentialfattyacid)[答案】必需脂肪酸是指人体生长所必需但又不能自身合成,必须从食物中摄取的脂酸。在脂肪中有三种脂酸是人体所必需的,即亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。.酮症(ketosis)。【答案】脂肪酸在肝脏可分解并生成酮体,但肝细胞中缺乏利用酮体的酶,只能将酮体经血循环运至肝外组织利用。酮症是指在糖尿病等病理情况下,体内大量动用脂肪,酮体的生成量超过肝外组织利用量时所弓I起的疾病。此时血中酮体升高,并可出现酮尿。.蛋白质的一级结构(primarystructure)。[答案]蛋白质的一级结构是指肽链中的氨基酸排序。维持一级结构的化学键为共价键,主要为肽键。.essentialaminoacids【答案】essentialaminoacids(必需氨基酸)是指人体生命活动需要,但自身不能合成、必须从食物中摄取的氨基酸。必须氨基酸对于成人有八种,即繊氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和苏氨酸;对于婴幼儿,精氨酸和组氨酸也是必需氨基酸。.氢键(hydrogenbond)o[答案】氢键是稳定蛋白质和DNA二级结构的主要化学曝由电负性强的原子与氢形成的基团如N-H和O-H有很大的偶极矩,成譴电子云分布偏向负电性大的原子,使正电荷的氢原子在外侧裸露。当带正电荷的氢原子遇到另f电负性强的原子时,就产生静电引力,而形成氢键:X-H-Y..退火(annealing)。[答案】退火是指DNA由单链复,饌成双链结构的过程。来源相同的DNA单链经退火后完全恢复双链结构,不同来源DNA之间或DNA和RNA之间,退火后形成杂交分子。起始密码子。[答案]起始密码是指指定蛋白质合成起始位点的密码子。最常见的起始密码子是蛋氨酸密码:AUG。操纵子。[答案】操纵子是指由一个或多个相关基因以及调控他们转录的操纵基因和启动子序列组成的基因表达单位。.稀有械基。[答案]稀有碱基,又称修饰碱基,这些碱基在核酸分子中含量比较少,但它们是天然存在不是人工合成的,是核酸合成后,进一步力DT而成。修饰碱基一般是在原有碱基的基础上,经甲基化、乙酰化、氢化、氟化以及硫化而成。如:5-甲基胞昔(M、),5,6-双氢服昔(D),4-硫化尿昔(S'U)等。另夕卜有一种比较特殊的核首:假尿嚅嚏核苜3是由于碱基与核糖连接的方式与众不同,即尿嚅卩定5位碳与核首形成的GC糖昔键。tRNA中含修饰碱基比较多。二、问答题.为什么甲状腺素可以口服’而胰岛素只能注射?【答案】因为甲状腺素是酪氨酸衍生物,在小肠不会被降解,能够直接被肠道吸收后进入血液;而胰岛素是含有51个氨基酸残基的多肽,在胃和小肠被降解为氨基酸,所以只能通过肌肉注射。.如果一个DNA分子的序列为pdGpdCpdGpdT,请写出外切核酸酶按照下列三种方式切割生成的产物。(I)3J5核酸外切酶切磷酸二酯键的3酯键:(2)5,一3核酸外切酶切磷酸二酯键的5酯键;(3)5,一3核酸外切酶切磷酸二酯键的3曾旨键。【答案】(1)pdGpdCpdGq+pdT:(2)pdGp+dCpdGpdT;<3)pdG+pdCpdGpdT013.枯草杆菌蛋白酶(相对分子质量27600)是一种能催化某些氨基酸酯和酰胺水解的细菌蛋白酶。对于合成的底物N-乙酰-L-酪氨酸乙酯,Ac-Tyr-OEl.枯草杆菌蛋白酶的0和J分别为0.15mol/L和550sL(1)当枯草杆菌蛋白酶的浓度是0.4()g/l^Ac-Tvr-OEi水解的V职,是多少?(2)0引噪是枯草杆菌蛋白酶的竞争性抑制剂,抑制常数K^O^mol/L.当11引噪为6.25mmol/时,计算Ac-Tyr-OEl:被().40g/L枯草杆菌蛋白酶水解的Vm”。(3)计算0.40gI枯草杆菌蛋白酶与0.25mol/LAc-Tyr-OEt和LOmol/LU弓|。朵共同存在时的V0o[答案】(1)首先计算枯草杆菌蚩白酶的浓度,然后计算Vf[E]=(0.40g/L)/(27600g/mol)=I.45X105mol/LVmax=Kty([E]=8.0X10_3mol/(L-s)(2)因为噪是竞争性抑制剂,所以对于该酶催化的反应在有无抑制的条件下Vg是相同的。应当注意到,在竞争性抑制的速度方程中和在双倒数作图中•V心都不受[1啲影响,因此V皿为8.0X103mol/(Ls)。(3)利用竞争性抑制作用的速度方程:心= 曾[S]Km(1+畀)+[S]=(8^OXlO^mol・L-・sZO.25mol=2.0X103„10卩・s】
°-15mol(1+ )+0-25mol 4瑚血5.9X10lmol•L~»-s1.已知饮用甲醇可以致命,甲醇本身无害,但他在体内经乙醇脱氢酶作用生成甲醛’后者是有毒的,令人奇怪的是甲醇中毒的一种处理是让患者饮酒,试问这种处理是否有效?为什么?[答案】有效。因为饮酒后,酒精会作为乙醇脱氢酶的竞争性抑制剂,使此酶催化甲醇转变为甲醛的反应受到抑制,生成的甲醛减少,可以缓解症状.在有氧情况下,细胞从磷瓣醇式丙酮酸开始能产生多少ATP?【答案】总共将产生13.5个ATP:胞液中的PEP底物水平磷酸化形成I个ATP,丙酮酸进入线粒体基质’在其脱氢酶系脱氢生成的INADH作用下产生2.5个ATP,乙酰CoA进入柠檬酸循环完全氧化产生1。个ATP。.在EM隘径中,磷酸果糖激酶受UP的反馈抑制,而AT闿又是磷酸果糖激酶的一种底物,试问为什么在这种情况下并不使酶失去效用?【答案】磷酸果糖激酶(PFK)是一种调节酶’又是一种别构酶。ATP是磷酸果糖激酶的底物,也是别构抑制剂。在磷酸果糖激酶上有两个ATP的结合位点,即底物结合位点和调节位点。当机体能量供应充足时(ATP浓度较高)时,ATP除了和底物结合位点结合外,还和调节位点结合,使酶构象发生改变,使酶活性抑制。反之,机体能量供应不足(ATP浓度较低)时,ATP主要与底物结合位点结合,酶活性很少受到抑制。.简述乳酸循环形成的原因及其生理意义。【答案】乳酸循环又称Cori循环,其形成是由肝脏和肌肉组织中酶的特点所致。(1)肝内糖异生很活跃,有葡萄糖6磷酸酶可水解GIc-6-P而释出葡萄糖,而肌肉组织中除糖异生的活性很彳氐外,又无葡萄糖-6-磷酸酶,因此肌肉组织内生成的乳酸既不能异生成糖,更不能释放出葡萄糖。(2)乳酸循环的生理意义在于避免损失乳酸(能源物质)以及防止因乳酸堆积而引起酸中毒。.溶液A中含有浓度为ImoVL的20个碱基对的DNA分子,溶液B中含有0.05moVL的400个碱基对的DNA分子,所以每种溶液含有的总的核苜酸残基数相等。假设DNA分子都有相同的碱基组成。(1)当两种溶液的温度都缓慢上升时,哪个溶液首先得到完全变性的DNA?(2)哪个溶液复性的速度更快些?[答案】(I)溶液A中的DNA将首先被完全变性,因为在20个碱基对螺旋中的堆积作用力比在400个碱基对螺旋中的力小很多,在DNA双链的末端的DNA的碱基对只是部分堆积。在片段短的分子中这种“末端效应“更大。(2)在溶液A中复性的速率更大。成核作用(第f碱基对的形成)是一个限速步骤’单链分子的数目越大,重新形成碱基对的概率就越大’因而在溶液A中的DNA(含有2mol/L单链DNA)将比溶液B中的DNA(含有O.lmol/L单链DNA)更快地复性。三、论述题.试述磷酸戊糖旁路的生理意义。[答案]磷酸戊糖途径的生理意义主要有以下几个方面:(I)为核酸生物合成提供戊糖。戊糖是多种核昔酸、核昔酸辅酶和核酸的原料,人体主要通过磷酸戊糖途径生成之,但肌肉组织缺乏Glc6P脱氢酶,只能依赖糖酵解途径中间代谢物甘油醛-3-磷酸和Fru-6-P的基团转移生成(2)为多种生物合成及转化代谢提供还原当量NADPH.并可通过维持还原性谷胱甘肽而使机体免受损伤。(3)该途径产生的NADPH亦可转化为NADH,后者经由电子传递链可进一步氧化产生ATP以踏共机体彻所需的部分能量。.真核生物与原核生物蛋白质合成过程的不同点是什么?【答案】蛋白质生物合成的过程,即由DNA的遗传信息经mRNA翻译成蛋白质的氨基酸序列的过程。蚩白质生物合成机制十分复杂,整个过程涉及到三种RNA(mRNA、iRNA、rRNA),几种核苜酸(ATP、GTP)及一系列酶及辅助因子,估计有100多种生物大分子参与蛋白质的合成。真核生物较原核生物蛋白质合成虽然更为复杂,但其机理却十分相似,它们的蛋白质合成过程大致可以分为四个阶段:氨基酸的活化、肽链的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止与释放。真核生物与原核生物蛋白质合成过程的不同点有:(I)真核生物:①翻译与转录不偶联,mRNA需加工修饰:②mRNA半寿期约1~6小时较稳定,易分离:伽职NA为单顺反子:④起始:阶段需GTP及ATP:⑤延长阶段GTP水解后可被ATP再磷酸化,两种延长因子可同时与核蛋白体结合;⑥只有一种终止因子;⑦合成速度慢;⑧合成可被环乙亚胺、白喉霉素等抑制。(2)原核生物:①翻译与转录偶联,niRNA无幅”及无'尾”结构;②mRNA半寿期约1~3分钟’不稳定’不易分离:③mRNA为多顺反子;④起始阶段需GTP;⑤GTP水解后EFTu即从核蛋白体上脱落;⑥有三种终止因子;⑦合成速度快;⑧可被氯霉素、链霉素、四环素等抑制。.阐述一种细胞信号转导的途径(从接受信号到调控基因表达)。【答案】细胞表面受体与配体分子的高亲和力特异性结合,能诱导受体蛋白构象变化,使胞夕隔号顺利通过质膜进入细胞内,或使受体发生寡聚化而被激活。一般情况下,受体分子活化细胞功能的途径有两条:一是受体本身或受体结合蛋白具有内源酪氨酸激酶活性,胞内信号通过酪氨酸激酶途径得到传递:二是配体与细胞表面受体结合,通过G蛋白介导的效应系统产生介导,活化丝氨酸/苏氨酸或酪氨酸激酶’从而传递信号。近年来,数条跨膜信号转导途径已经被逐步阐明(见表丄在这些已知的上游途径中,又以酪氨酸蛋白激酶途径及受体偶联的G蛋白途彳藏为引人注目。表真核细胞主要跨模信号传导途径体系作用方式蛋白激醵受体配体受体结合激活受体细胞质内蛋白酪氨酸激醵或丝気酸/苏氨酸激陶受体偶联的G蛋白配体不合后激活特定的G蛋|'1.活化其a亚单位,并调节特定紀分子,如腺昔酸环化酶、磷脂酶、cGMP磷酸.酯酶和离子通道的活性离子通道配于结合可关闭或开启特定的离子通道心钠素(ANF)受体配子结合活化鸟苜酸环化駒细胞因j••受体细胞因子与受体结合,抑制或激活核基因表达类固醇激素基因家族的核受体与配体结合后诱导或抑制基因表达其中酷氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径又包括受体酪氨酸蛋白激酶途径和非受体酪氨酸蛋白激酶途径,在此主要是对受体酪氨酸蛋白激酶途径进行介绍。受体酷氨酸蛋白激酶(TPK)是由50多种跨膜受体组成的超家族,其共同特征是受体胞质区含有TPK,配体则以生长因子为代表。表皮生长因子(EGF)、血小板源生长因子〈PDGF)等与受体胞外区结合后,受体发生二聚化并催化胞质区酪氨酸残基自身磷酸化,进而活化TcE磷酸化的酪氨酸可被一类含有SH2区(Srchomology2domain)的蛋白质识别,通过级联反应向细胞内进行信号转导。经Ra$蛋白激活丝裂原活化蛋白激酶属于受体酪氨酸蛋白激酶途径。丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivationproteinkinase.MAPK,家族是与细胞生长、分化、凋亡等密切相关的信号转导途径中的关键物质’可由多种方式激活。EGF、PDGF等生长因子与其受体结合并弓|起TPK激活后,细胞内含SH2区的生长因子受体连接蛋白Grb2与受体结合,将胞浆中具有鸟昔酸交换因子活性的S。,吸弓|至细胞膜,Sos促进无活性Rsa所结合的GDP为GTP所置换,导致Ras活化。激活的Ras活化Raf(又称MAPKkinasekinase.MAPKKK),进而激$舌MEK(又称MAPKkinase.MAPKK),最终细胞夕卜信号调节激酶(extracellularsignalregulatedkinase,ERK)激活。激活的ERK可促进胞裝IG蛋白磷酸化或调节其他蛋白激酶的活性,如激活磷脂酶A2:激活调节蛋白质翻译的激酶等。激活的ERK.进入核内,促进多种转录因子磷酸化,如ERK促进血清反应因子(serumresponsefactor.SRF)磷酸化,使其与含有血清反应元件(serumresponscclement.SRE)的靶基因启动子相结合,增强转录活性。.什么是DNA损伤?生物体DNA损伤与哪些因素有关?生物细胞有哪些机制来处理DNA损伤,并进行DNA损伤修复?【答案】(I)DNA损伤是指由辐射或药物等引起的DNA结构的改变,包括DNA结构的扭曲和点突变。夕卜界环境和生物体内部的因素都常会导致DNA分子的损伤或改变。这些因素有:DNA分子的自发性损伤,包括DNA复制中的错误、DNA的自发性化学变化(碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱噤吟与脱Q密喘氨基作用、碱基修饰与链断裂等>物理因素弓I起的DNA损伤,如紫外线、电离辐射等可以引起的DNA损伤;化学因素弓I起的DNA损伤,如烷化剂、碱基类似物、修饰剂等都可以弓|起DNA的损伤。(2)DNA复制过程中会发生错误,这可以由DNA聚合酶来修正。DNA的修复机制有光修复、切除修复、重组修复、SOS修复等。光修复是通过光修复酶催化而完成的,在可见光激活后,唯嚏二聚体分解为原来的非聚合状态,使DNA完全恢复正常;切除修复是指对DNA损伤部位先行切除,继而逬行正确的合成,补充被切除的片段,包括碱基切除修复和切除修复两种g重组修复,当DNA分子的损伤面较大,还来不及修复完善就进行复制时,损伤部位因无模板指引’复制出来的新子链会出现缺口,这时就靠重组蛋白貝心的核酸酶活性将另一股健康的母链与缺口部分进行交换,以填补缺口;SOS修复,当DNA受到严重损伤时,RecA以其蛋白酶的功能水解破坏LexA,从而诱导了十几种SOS基因的活化,促进了此十几种修复蛋白的合成’以此方式应激诱导修复。.简述原核细胞与真核细胞细胞质蛋白质生物合成的主要区别。如果要在原核细胞中高效表达真核细胞的基因,需要注意什么?[答案]原核生物的蛋白质合成与真核生物细胞质蛋白质合成的主要差别表现在以下几个方面:(1)原核生物翻译与转录是偶联的,而真核生物不存在这种偶联关系。(2)原核生物的起始基酰-tRNA经历甲酰化反应,形成甲酰甲硫氨酰-tRNA,真核生物起始氨酰tRNA不被甲酰化。(3)采取完全不同的机制识别起始密码子,原核生物依赖于SD序列,真核生物依赖于帽子结构。(4)在原核生物蛋白质合成的起始阶段,不需要消耗ATP,但真核生物需要消耗ATP。(5)参与真核生物蛋白质合成起始阶段的起始因子比原核复杂,释放因子则相对简单。(6)原核生物与真核生物在密码子的偏爱性上有所不同。(7)对•抑制剂的敏感性不同。要想在原核系统之中高效地表达真核生物的基因必须注意以下几点:(I)对于含有内含子的基因不能直接从基因组中获取,可以通过人工合成的方法获得、从cDNA库中获取、或者从mRNA反转录获得。(2)需要在真核生物基因的上游加入SD序列。(3)使用原核生物的强启动子。(4)如果是人工合成某一蛋白质的基因,需要考虑原核生物对密码子的偏爱性。.何谓复制体?试述其主要成分的功能。【答案】DNA复制过程中,在复制叉上分布着各种与复制有关的酶和蛋白质因子,它们在DNA链上形成离散的复合物,彼此配合进行精确的复制,这个结构叫做复制体。复制体主要的成分功能:(I)解螺旋酶或称解链酶:使复制叉前方的两条DNA母链解开:(2)单链结合蛋白(SSB):稳定DNA解开的单链,阻止复制和保护单链部分免被核酸酶降解:(3)拓扑异构酶或称DNA螺旋酶:有效削弱螺旋状DNA结构解旋后产生的拓扑应力:(4)弓物合成酶:以DNA为模板合成RNA弓|物:(5)DNA聚合酶【II:全酶二聚体的一个亚基与前导链模板结合,另一个亚基与形成一个环的后随链模板结合’旅催化作用促使DNA新链合成;(6)DNA聚合酶I:切除RNA引物,填补缺口;(7)DNA连接酶:连接相邻DNA片段的断口。形成两条连续的新链。2017年浙江大学医学院861遗传学考研导师圈点必考题汇编(三)说明:①本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、名词解释.RNAffi辑RNAediting)-【答案】RNA编辑是指在基因转录产生的mRNA分子中,由于核苜酸的缺失、插入或置换,基因转录物的序列不与基因编码序列互补,使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成不同于基因序列中的编码信息,这种现象称为RNA编辑。.RestrictionEndonuclease(限制性内切酶)。【答案】RestriciionEndonuclease(限制性内切酶)时是指一类能识^双链DNA中特定的核苜酸序列,并断开每条链的f磷酸:酯键的DNA内切酶,时细菌限制■修饰系统的重要部分,可防止外源DNA的入侵。目前发现了三类限制性内切酶,其中第二类酶是基因工程重要的工具酶.DNA聚合酶(DNApolymerase)。【答案】DNA聚合酶是指以DNA为模板,催化核昔酸残基加到已存在的聚核苜酸3'-末端反应的阵某些DNA聚合酶具有外切核酸酶的活性,可用来校正新合成的核苜酸的序列。.可逆抑制作用、不可逆抑制作用。【答案】某些抑制剂通常以共价键与酶蛋白中的必需基团结合,而使酶失活,抑制剂不能用透析、超滤等物理方法除去,不可逆抑制作用是指由这样的不可逆抑制剂引起的抑制作用。可逆抑制作用的特点是抑制剂以非共价键与酶蛋白中的必需基团结合,可用透析等物理方法除去抑制剂而使酶重新恢复活性。.疇哇核苜酸的从头合成途径(denovopyridinenucleotidesynthesis)0[答案]唯喘核苜酸的从头合成途径是以谷氨酰胺、天冬氨酸、CO,小分子为原料,从头合成嚅喘核昔酸,是時喘核昔酸合成的主要方式。.Edman降解。【答案】Edman降解又称苯异硫氧酸酯法,是指从肽链的游离的N•末端测定氨基酸残基的序列的过程。N-末端氨基酸被P1TC修饰,然后从肽链上分离修饰的氨基酸,再用乙酸乙酯抽提后,可用层析等方法鉴定。余下一条缺少一个氨基酸残基的完整的肽链再进行下一轮循环。7.金属激活酶。[答案]金属激活酶是指有些金属离子虽为酶的活性所必须,但不与酶直接作用,而是通过底物相连接的一类酶。.移码突变(frame-shiftmutation)。[答案】移码突变是指由于碱基的缺失或插入突变导致三联体密码的阅读方式改变,造成蛋白质氨基励E列顺序发生改变,从而翻译出完全不同的蛋白质的突变。.同源蛋白质。【答案】同源蛋白质是指存在于不同物种、起源相同、序列和功能类似的蛋白质,例如人与牛的血红蛋白。.无效合成(abortivesynthesis)。[答案】无效合成是指原核生物转录起始过程中,在进入真正的转录延伸之前,RNA聚合酶往往会重复催化合成并释放短的RNA分子,长度TS在6核昔酸左右的现象。二、问答题.利用催化乙酰CoA和丙二酸单酰CoA合成软脂酸的纯酶制剂,在反应所需的所有辅因子存在的情况下,进行下列实验。假如乙酰CoA以cRCOSCoA的形式供给,丙二酸单酰CoA没有标记,问每分子软脂酸将参入多少个在?(2)假如丙二酸单酰CoA以OOCC,H2COSCoA的形式供给,乙酰CoA没有标记,问每分子软脂酸将参入多少个'H?[答案】(I)乙酰CoA供给甲基末端的二碳片段,因为末端的甲基碳并不包括在脱水步骤中,这样所有的3H都被保留,所以每分子软脂酸将参入3个3土(2侮个丙二酸的参入将会保留一个'H,另一个3H随着二碳单位的加入,在脱水步骤中失去,所以每分子软脂酸将参入7个粗。H HCH.-CH,-(C—CH,J*—C-C(X)I,HaH.用.标记软脂酸的第九位碳原子该软脂酸在三段酸循环正在进行时被氧化。假设仅仅进行一轮三段酸循环,七将会定位于下列化合物的哪个碳位上?(1)乙酰CoA;(2)柠檬酸;(3)丁酰CoA。【答案】(1)()HjC—C—S—<woA(2)OH()I,I<XK'CH:CCH;,4C—Ocoo-(2)没有被“C标记。.—个有生序的物体形成时’尽管体系的炳变小于零,但为什么在热力学上是可行的?【答案】根据热力学第二定律,只有当体系与环境的炳变加起来大于零时,这个过程才能进行。在形成有序的生物体时,体系的端值将减小,但环境的燔的增大足以抵消体系旖的减少,且总的帰变大于零,因而在热力学上是可行的。.氨基酸脱氨基后的碳链如何进入柠樣酸循环?【答案】氨基酸脱氨基后的碳链分别经形成乙酰-CoA的途径、『酮戊二酸的途径、琥珀酰-CoA的途径、延胡索酸途径及草酰乙酸途径进入柠檬酸循环。15.试述遗传学中心法则的主要内容。[答案】DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代;通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物的表现型。另外,逆转录酶也可以以RNA为模板合成DNA。DNA的复制、转录和翻译以及逆转录过程就构成了遗传学的中心法则。.胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及弹性蛋白酶是来自同一组织的内肽酶。在它们的三维构象中都含有相同的、恒定的组合:••-Aspl()2-His57-Serl95--(1)①有人说,这三种酶虽说是由三个不同的基因编码,但它们却是由一个共同的祖先基因(ancestralgene)通过同源趋异进化(diveagentevolution)的进化方式产生的。你认为有道理吗?说说你的理由:如果当胰蛋白酶活性部位的Asp定点突变成Asn,它的催化反应速度降低10000倍。为什么?[答案】(1)是有道理的。这是因为:①这三种酶的活性中心都含有可与DIFP起反应的Ser残基;②在活性部位的Ser附近都含有相同的氨基酸顺序:-Gly-Asp-Ser-G]y・Gly-Po;③在它们的三级结构中都含有相同的、恒定的•••-Asp102“・His57・・・Serl95…的组合顺序(相同的电荷转换系统);④它们氨基酸的顺序大约有40%相同;⑤它们有很相似的空间结构。(2)当胰蛋白酶进行催化反应时,AspI02^His57的咪哩基之间形成低能障的氢键,并与Serl95共同组成“电荷转接系统“。这是酶催化反应所必需的。由于Asn缺少与His的咪哩基形成氢键的發基’因此,当Asp定点突变成Asn后,上述功能消失,酶的活性会显著降低丧失。.简述嚥吟霉素对多肽合成的抑制作用。【答案】卩票吟霉素的结构与酷氨酰《RNA3,端上的AMP残基的结构十分相似。它能合核糖体A位结合,并能在肽酰转移酶的催化下。接受P位肽酰"RNA上的肽酰基,形成肽酰噤吟霉素,但其联建不是酯键而是酰肽键。肽酰-噤吟霉素复合物很易从核糖体上脱落’从而使蛋白质合成过程中断。许多蛋白质合成抑制剂具有高度专一性,特别是抗生素,在蛋白质合成硏究中是一个有力的工具。这类抑制剂都能特异地抑制蛋白质合成的某个步骤’由此可以阐明蛋白质生物合成的机制。噤吟霉素是酪氨酰tRNA的类似物,具有某种竞争抑制的性质。.如果将来每个人都有一张写明自己基因型的卡片’这种做法的好处与缺点是什么?【答案】优点在于每个人可以根据自己的情况做出选择。患糖尿病的人如果知道自己的基因型就会尽早改变自己的膳食结构和运动习惯,同时还可以月艮用保护性的药物。缺点在于可能会涉及一些法律问题,谁有权知道这些信息。例如,雇主有可能会根据一个人的基因型拒绝应聘者,如果这个人的基因型显示他可能对药物、酒精或是疾病敏感,可能会产生根据基因型的严格等级制度。三、论述题.假定你正在研究大肠杆菌的一种噬菌体的DNA复制。由于噬菌体经常使用宿主细胞的蛋白质来复制自己的基因组DNA。你现在想确定这种噬菌体是不是需要宿主蛋白复制它的DNA。为了解决这个问题,你建立了一种含有噬菌体复制起始区的质粒体外复制系统。从感染这种噬菌体的大肠杆菌中制备了反应所必需的抽取物。同时,你还制备了来自噬菌体感染的大肠杆菌复制温度敏感型突变株在非允许温度下的抽取物(在抽取之前的30min提高温度到非允许温度)。这些抽取物随后分别用来测定含有噬菌体复制起始区的质粒DNA复制’结果如表:细胞型复制细胞型夏制野生型dnaAdnaBdnaC++++++dnaEdnaGdnaN叩亚基的基因)++++++++++(1)根据上表数据,你认为哪些蛋白质是噬菌体复制所必需的?(2)提出用来解释上述结果的一种模型。(3)你如何解释DnaG的抑制作用?(4)你如何证明你的假说?【答案】(1)DnaA和DnaB蛋白是必需的,DnaG在某种程度上还抑制复制。(2)DnaB(解链酶)提高进行性。噬菌体并不适用和宿主相同的13活动钳来作为其进行性因子。DnaB可能有助于噬菌体使用自己的进行性因子或者通过某种方式帮助聚合酶与噬菌体模辱合。(3)DnaG通常在装载到DNA上合成RNA弓物的时候与解链酶作用。既然DnaB作为病毒复制的进行性因子,DnaG可能和DnaB竞争与嗤菌体DNA聚合酶的结合,从而降低了与嗤菌体聚合酶作用的DnaB的量,导致噬菌体聚合酶进行性降低。DnaG突变体不能再与DnaB竞争,因而提高了复制的进行性。(4)你可以使用竞争分析来测定DnaG蛋白水平对“噬菌体聚合酶/DnaB”复合物进行性的影响。首先需要设置聞不同的反应混合物。一种仅含有DnaB、噬菌体聚合酶和同位素标记的引物-模板复合物(用于引物延伸分析),其他反应物中含有等量的DnaB、噬菌体聚合酶和同位素标记的引物-模板复合物以及浓度递増的DnaG;随后,加入dNTPs和过量的1000倍非同位素标记的引物-模板复合物,启动延伸反应。当反应几乎完全的时候,终止反应’在变,性胶上电泳,最后进行放射自显影,观察进行性的高低(被延伸产物的大小\如果提岀的假说是正确的,就会发现噬菌体聚合酶/DnaB复合物的进行性随着DnaG蛋白浓度提高而降低。如果还想进一步确定你的假说,可以进行新的进行性分析,使用相同浓度的噬菌体聚合酶、引物-模板复合物和DnaG蛋白,然后加入浓度递增的DnaB蛋白,看随着DnaB蛋白浓度的升高,噬菌体DNA聚合物的进行性能否回复到最大水平。.脂类物质在生物体内主要起哪些作用?【答案】脂类(lipids)泛指不溶或微溶于水而易溶于乙酝、氯仿、苯等艄及性有机溶剂的各类生物分子,一般由醇和脂肪酸组成。醇包括甘油(丙三醇'鞘氨醇、高级一元醇、固醇等类型;脂肪酸分为饱和脂肪酸与不饱W脂肪酸两类。脂类物质在生物体内主要作用包括以下几点。(1)能量储存形式。三酰甘¥蛙要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等处的脂肪组织中,是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。参与生物膜的构成。磷脂、糖脂、胆固醇等极倒旨是构成人体生物膜的主要成分。它们构成生物膜的水不溶性液态基质,决定了生物膜的基本特性。膜的屏障、融合、绝缘、脂溶性分子的通透性等功能都是膜脂特性的表现,膜脂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。有些脂类及其衍生物具有重要的生物活性。例如,肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇;各种脂溶性维生素是不可皂化脂;介导激素调节作用的第二信使有的也是脂类,如二酰甘油、肌醇磷脂等;前列腺素、血栓素、白三烯等具有广泛调节活性的分子是20碳酸衍生物。有些脂类是生物表面活性剂。磷脂、胆汁酸等双溶性分子或离子,能定向排列在水脂或水空气两相界面,有降低水的表面张力的功能,是良好的生物表面活性剂。例如,肺泡细胞分泌的磷脂覆盖在肺泡壁表面’能通过降低肺泡壁表面水膜的表面张力,防止肺泡在呼吸中萎陷。缺少这些磷脂时,可造成呼吸窘迫综合征,患丿[在呼吸后必须用力扩胸增大胸内负压,使肺泡重新充气。又如胆汁酸作为表面活性剂’可乳化食物中脂类,促进月談的消化吸收。作为溶剂。一些脂溶性的维生素?口激素都是溶解在脂类物质中才能被吸收,它们在体内的运输也需要溶解在B旨类中’如维生素A、维生素E、维生素K、性激素等。.胶原蛋白和丝蛋白结构、组成特点及其功能的适应。【答案】(1)胶原蛋白是动物体内含量最丰富的结构蛋白,构成皮肤、骨骼、软骨、肌腱、牙齿的主要纤维成分。胶原共有4种,结构相似’都由原胶原构成。原胶原是一个三股的螺旋杆,是由三股特殊的左手螺旋构成的右手超螺旋。这种螺旋的形成是由于大量的脯氨酸和甘氨酸造成的。其一级结构中甘氨酸占1/3,脯氨酸、羟脯氨酸和羟赖氨酸含量也较高。轻脯氨酸羟赖氨酸的羟基也参与形成氢键,起着稳定这种结构的作用。在胶原中每隔2个残基有f甘氨酸,只有处于甘氨酸氨基端的脯氨酸才能被羟化。原胶原之间平行排列,互相错开1/4,构成胶原的基本结构。—原胶原的头和另—原胶原的尾之间有40mn的空隙,其中填充骨的无机成分:CAP。,•胶原的特殊的结构和组成使它不受一般蛋白酶的水解,但可被胶原酶水解。在变态的蝌蚪的尾鳍中就含有这种酶。(2)丝蛋白属于弹性蛋白。弹性蛋白能伸长到原来长度的几倍,并可很快恢复原来长度。在韧带、血管壁等处含量较大。弹性蛋白含1/3的Gly,Pro和Lys也较多。轻脯氨酸和轻赖氨酸含量很少。弹性蛋白形成的螺旋由两种区段组成,一种是富含Gly、Pro和Vai的左手螺旋,一种是富含Ala和Lys的右手口螺旋。赖氨酸之间形成锁链素或赖氨酰正亮氨酸,使链问发生交联’具有很大的弹性。.什么是蛋白质二维电泳?【答案】蛋白质二维电泳是指二维聚丙烯酰胺凝胶电泳,该技术结合了等电聚焦技术(根据蛋白质等电点进行分离)及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(根据蛋白质的大小进行分离1这两项技术结合形成的二维电泳是分离分析蛋白质最有效的一种电泳手段。通常第一维电泳是等电聚焦,在细管中加入含有两性电解质、8mol/L的服及非离子型去污剂的聚丙烯酰胺凝胶进行等电聚焦,变性的蛋白质根据其等电点的不同进行分离。而后将凝胶从管中取出,用含有SDS的缓冲液处理30min,使SDS与蛋白质充分结合。将处理过的凝胶条放在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳浓缩胶上,加入聚丙烯酰胺溶液或溶化的琼脂糖溶液使其固定并与浓缩胶连接。在第二隹电泳过程中,结合SDS的蛋白质从等电聚焦凝胶中进入SDS聚丙烯酰胺凝胶,在浓缩胶中被浓缩,在分离胶中依据其分子质量大小被分离。这样各个蛋白质根据等电点和分子质量的不同而被分离、分布在二维图谱上。细胞提取液的二维电泳可以分辨出1000~2000个蛋白质,有些报道可以分辨出5000~10000个斑点,这与细胞中可能存在的蛋白质数量接近。由于二维电泳具有很高的分辨率,它可以直接从细胞提取液中检测某个蛋白质。.呼吸链的组分包括哪些类型的蛋白质和有机物?这些组分中哪些是既传氧又是电子的载体?【答案】呼吸链的组分包括以下五类。(1)烟酰胺核昔酸(NAD\多种底物脱氢酶以NAD•为辅酶,接受底物上脱下的氢,成为还原态的NADH+H.是氢(H和e)传递体。(2)黄素蛋白。黄素蛋白以FAD和FMN为輔基,接受NADH+H,或底物(如琥珀酸)上的质子和电子,形成FADH,或FMNH2.传递质子和电子。(3)1矯蛋白或铁硫中心,也称非血红素蛋白,是单电子传递体,氧化态为Fef还原态为Fe七(4)辅酶Q又称泛醍,是脂溶性化合物,它不仅能接受脱氢酶的氢,还能接受琥珀酸脱氢酶等的氢(#和仁>是处于电子传递链中心地位的载氢体。(5)细胞色素类,是含铁的单电子传递载体。铁原子处于咋咻的中心,构成血红素。它是细胞色素类的辅基。细胞色素类是呼吸链中将电子从辅酶Q传递到氧的专一酶类。线粒体的电子至少含有五种不同的细胞色素,即b、c、5、a、通过实验证明,它们在电子传递链上电子传递的顺序是icLC-aa、细胞色素啊以复合物形式存在,称为细胞色素氧化酶,是电子传递链中最末端的载体,所以又称末端氧化酶。其中烟酰胺核苜酸、黄素蛋白、辅酶Q等组分既传氢,又是电子的载体。24.什么是Na泵和Ca泵其生理作用是什么?【答案】Na'/K(泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵,又称Na泵或Na'/K•交换泵。实际上是一种3/KATP&se,是由两个大亚基(収亚基)和两个小亚基(6亚基)组成。a亚基是跨膜蛋白,在膜的内侧有心P结合位点,细胞夕有乌本昔(ouabain)结合位点;在a亚基上有Na和K+结合位点。其生理意义:Na'/K泵具有三个重要作用,一是维持了细胞Na的平衡,抵消了3的渗透作用;二是在建立细胞质膜两侧浓度梯度的同时,为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力:三是Na+泵建立的细胞外电位,为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。Ca2ATPase有10个跨膜结构域,在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构,第一个环位于跨膜结构域2和3之间,第二个环位于跨膜结构域4和5之间。在第一个环上有Ca2,结合位点;在第二个环上有激活位点,包括ATP的结合位点。Ca。'ATPase的氨基端和矮基端都在细胞膜内侧,辯基端含有抑制区域。在静息状态,梭基端的抑制区域同环2的激活位点结合’使泵失去功能,这就是自我抑制。Ca2-ATPase泵有两种激活机制,一种是受激活的Ca"/钙调蛋白〈CAM)复合物的激活’另一种是被蛋白激酶C激活。当细胞内Cf浓度升高时,Ca、同钙调蛋白结合,形成激活的Ca北/妈调蛋白复合物,该复合物同抑制区结合,释放激活位点,泵开始工作。当细胞内Cf浓度下降时.CaM同抑制区脱离,抑制区又同激活位点结合,使栗处于静息状态。在另一种情况下,蛋白激酶C使抑制区磷酸化’从而失去抑制作用;当磷酸酶使抑制区脱磷酸,抑制区又同激活位点结合,起抑制作用。泵的工作原理类似于Na7K-ATPase,在细胞质膜的T则有同Ca?,结合的位点,一次可以结合两个Ca:CU结合后使酶激活,并结合上一分子ATP,伴随ATP的水解和酶被磷酸化,Ca,,泵构型发生改变,结合CF的一面转到细胞夕M则,由于结合亲和力低C广被释放’此时酶发生去磷酸化,构型恢复到原始的靜息状态。CaCa」-ATPase每水解fATP将两个cf-从胞质溶胶输出到细胞外。2017年浙江大学医学院861遗传学考研导师圈点必考题汇编(四)说明:①本资料为VIP学员内部使用,整理汇编了历届导师圈点的重点试题及常考试题。一、名词解释-凝胶过滤层析。【答案】疑胶过滤层析又称分子排阻层析,是一种利用带孔凝胶珠作基质,按照分子大小分离蛋白质或其他分子混合物的层析技术。.密码子的摆动性(wobblerule)。[答案]密码子的摆动性是指密码子与反密码子之间进行碱基配对时,前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规则,第三对碱基则具有一定的自由度的性质。.肽单位(peptide-unit)。【答案】肽单位(peptideunit)是指组成肽键的4个原子(C、H、0、N)和2个相邻的a-碳原子所组成的基团,是肽链主链上的复合结构。.亲和层析。[答案]亲和层析是指利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别和结合能力建立起来的分离纯化技术。把待纯化蛋白质的特异配体共价连接到载体上,将此载体装入层析柱’对蛋白质混合物逬行柱层析时,待纯化的蛋白质与配体特异结合,吸附在层析柱上,而其他的蛋白质不能被吸附,通过洗脱可以除去,最后用含游离配体的溶液或用改变了pH或离子强度的溶液将与配体结合的蛋白质洗脱下来.脂肪动员(fattymobilization)【答案】脂肪动员是指脂库中的储存脂肪,在脂肪酶的作用下,逐步水解为脂酸和甘油,以供其他组织利用的过程。.呼吸链(respirationchain)。[答案】呼吸链是指有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子,经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递,最终与氧结合生成水’这样的电子或氢原子的传递体系,也称传递链。电子在逐步的传递过程中释放岀能量被用于合成ATP,以作为生物体的能量来源。7.原癌基因proto-oncogene)-[答案]原癌基因,又称转化基因,是指人类或其他动物细胞(以及致癌病毒)固有的一类基因。它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变。8.光复活(photoreactivation)o[答案]光复活是指由光复活酶利用可见光直接打开唯喘二聚体中的环丁烷环而修复紫外线照射产生的嚅嚏二聚体的修复方式。9.发卡结构。【答案】发卡结构是指单链RNA分子在分子内部形成部分双螺旋的结构,这种部分双螺旋的结构类似于发卡。.转座重组(transpositionrecombination)。[答案】转座重组是指DNA上的核昔酸序列从一个位置转移到另夕卜f立置的现象。二、问答题.重组DNA技术一般都需要哪些必要条件?【答案】限制酶切割DNA,DNA连接酶连接DNA,合适的载体用来接收外源DNA,细胞系用于接收载体,以及筛选正确的转化体。.请你解释下列现象:细菌调节唯咬核苜酸合成的酶是天冬氨酸一氨甲酰转移酶,而人类调节晓呢核苜酸合成酶主要是氨甲酰磷酸合成酶。【答案】氨甲酰磷酸合成酶参与两种物质的合成,即時喘核昔酸的生物合成和精氨酸的生物合成(或尿素循环A在细菌体内,由于细菌无细胞器,晓喘核苜酸和精氨酸的合成发生在相同的地方,若调节嘯喘核蒼酸合成的酶是天冬氨酸一氨甲酰转移酶,则该酶对嗜喘核昔酸合成的控制将会影响到精氨酸的正常合成。而人细胞中有两种氨甲酰磷酸合成酶,一种位于线粒体内参与尿素循环或精氨酸的合成,另一种位于细胞质,参与勲定核苜酸合成。.DNA分子二级结构有哪些特点?【答案】按Walson-Crick模型,DNA的结构特点有:两条反向平行的多核昔酸链围绕同一中心轴互绕;碱基位于结构的内侧,而亲水瞬f磷酸主链位于螺旋的夕HM,通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架;碱基平面与轴垂直,糖环平面则与轴平行;两条链皆为右手螺旋;双螺旋的直径为2mn,碱基堆积距离为0.34nm,两核酸之间的夹角是36。,每对螺旋由10对碱基组成:碱基按A=T,G=C配对互补,彼此以氢键相连;维持DNA结构稳定的力主要是碱基堆集力;双螺旋结构表面有两条螺形凹沟,一大一小。.如果上题中五个肽的混合物,在Dowex-1(一种阻离子交换树脂)的离子交换柱上以pH从10到1.0连续变化的缓冲系统作洗脱,试分析每种肽洗脱的相对次序。【答案】在pH10时,题中的各种肽均带负电荷.都能与Dowex・l上的阴离子发生交换。肽带的负电荷愈多,与Dowex-1树脂的结合能力就愈强。题中肽(4)带的负电荷最多,其次是(3),再次是(2),肽(1)和(5)带的负电荷最少且相近。随着洗脱时pH的下降,带负电荷少的最先洗脱下来,所以其洗脱次序为(1)~(5),(2),(3),(4I15.—些药物必须在进入活细胞后才能发挥药效•但它们中大多是带电或有极性的,因此不能靠被动扩散过膜。人们发现利用脂质体运输某些药物进入细胞是很有效的办法’试解释脂质体是如何发挥作用的。【答案】脂质体是脂双层膜组成的封闭的、内部有空间的囊泡。离子和极性水溶性分子(包括许多药物)被包裏在脂质体的水溶性的内部空间,负载有药物的脂质体可以通过血液运输,然后与细胞的质膜相融合将药物释放入细胞内部。.脂肪酸的生物合成需要哪些原料?它们从何而来?【答案】(I)脂肪酸合成中所需的碳源完全来自乙酰CoA,包括作为酰基受体的酰基载体蛋白和作为乙酰基供体的丙二酸单酰基辅酶A和其本身。乙酰CoA可以由线粒体中的丙酮酸氧化脱爵、氨基酸氧化降解以及长链B旨肪酸P-氧化形成。同时,乙酰CoA可进入TCA彻底氧化分解,也可用于糖、氨基酸和脂肪等的合成。乙酰辅酶A在脂肪酸生物合成中的作用是提供脂肪酸合成所需的前体。(2)脂肪酸合成中所需的还原剂是NADPH,其60%来自于PPP途径,其余的来自于酵解中生成的NADH,经苹果酸脱氢酶和苹果酸酶转化而来。.某一蛋白质的多肽链在7区段为。螺旋构象在另一些区段为B构象。该蛋白质的相对分子质量为240000,多肽链外形的长度为5.06X105cnr试计算”螺旋体占分子的百分之多少?【答案】氨基酸残基的平均相对分子质量为120,所以氨基酸残基数为240000/120=2000已知a螺旋构象中,每个氨基酸残基上升的高度为0」5nm,0折叠构象中,每个氨基酸残基上升的高度为0.35nm°设此多肽链中«螺旋的氨基酸残基数为x,则0折叠的氨基酸残基数为2000-X。1.5工+3.5(2000-1)=5.06X10—5XI。'1.5«r+7OOO—3.5上=5060x=970所以a螺旋占的百分数为殺X100%48.5%.有一个五肽,它的一级结构式是DRVYH。(I)正确命名此肽。(2)请在下列结构式中按该肽的一级结构顺序填上氨基酸残基的侧链结构。TOC\o"1-5"\h\zIIH| | |H?N—C—C—NH—C—C—N—CCNH—C—C—NH—C—C(X)H
Ie II rI II IHO HO HO HO H[答案】(1)天冬氨酰精氨酰綴氨酰酪氨酰组氨酸(2)三、论述题.举出两项有关核酸研充而获得诺贝尔奖的成果以及获奖者。【答案】任意列举两个即可。(I)2006年诺贝尔生理学或医学奖获得者:美国科学家安德鲁.法尔和克雷格•梅洛。他们发现了核糖核酸(RNA)干扰机制,这一机制已被广泛用作研亢基因功能的一种手段,并有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。(2)1993年生理学或医学奖:RichardJ•Roberts(美国)和PhillipA.Sharp(美国),发现断裂基因。KaryMtullis(美国),发明PCR方法。MichaelSmith(加拿大),建立DNA合成用于定点诱变研充。(3)1989年化学奖:SidneyAltman(美国)和ThornR-Cech(美国〉发现RNA的催化性质。(4)1982年化学奖:AamKlug(英国),发展晶体电子显微镜技术测定核酸一蛋白质复合物的结构。(5)1980年化学奖:PaulBerg(美国),关于核酸化学,特别是重组DNA的出色硏充。WalterGilbert(美国)和Fredericksanger(英国),测定DNA中的碱基序列。(6)1968年生理学或医学奖:RobertW•Holley(美国),HarGKhorana(美国)和MarshallNirenbeng(美国),阐明蛋白质生物合成中遗传密码及其功能。(7)1962年生理学或医学奖:FrancisH-C-Crick(英国),JamesD-Watson(美国)和MauriceH-F-Wilkins(英国),发现核酸的分子结构(DNA双螺旋)及其对于活性物质中信息转移的重要性。.DN'重组(基因克隆)有哪些步骤,每步可以采取哪些策略和方法。【答案】DNA.重组技术是指将不同的DNA片段(如基因等)按人们的设计方案定向地连接起来’并在特定的受体细胞中,与载体一起得到复制与表达,使受体细胞获得新的遗传特性。是基因工程的核心。(I)进行DNA重组操作,首先要获得需要的目的基因。最常用的方法包括:①直接从生物体中提取总DNA.构建基因文库(genelibrary).从中调用目的基因。以mRNA为模板,反转录合成互补的DNA片段。利用聚合酶链式反应(KR)特异性地扩增所需要的目的基因片段等等。(2)夕卜源DNA与载体DNA之间可以通过多种方式相连接。粘性干末端连接:用一种限制性内切酶切割外源DNA.形成粘性末端,并将拟插入的那个片段用凝胶电泳将其分离出来;再用同一种酶去切割载体DNA.这样,夕卜源:DNA与载体DNA之间就可以在DNA连接酶催化下通过粘性末端彼此相连接起来。在DNA片段末端加上寡聚核苜酸后连接:用末端核苜酸转移酶催化DNA末端的3,0H上添加单核苜酸,形成寡聚核昔酸链。如果在fDNA片段的3,-OH末端上添加寡聚T,那么在另-DNA片段的3,OH末端上一定要添加与T相互补的寡聚A,这样,这两个DNA片段便可彼此连接起来。此外,还可有用平头末端连接、用接头连接等方法来实现外源DNA与载体的DNA的重组。(3)将重组DNA引入受体细胞许多细菌细胞和真核细胞都可以从环境中吸入DNA分子,但吸入的频率极低,所以常常采用转化(或感染)的方法将重组DNA引入受体细胞。植物和动物的遗传转化常用的方法包括载体法转化和基因的直接转移。利用农杆菌介导的转化是以经过改造的农杆菌Ti质粒为载体,将外源基因转入植物细胞中;基因的直接转移方法包括:利用高压电脉冲的电激穿孔作用扌巴外源DNA引入动植物细胞或组织中。基因枪法,用粒子枪把表面吸附有外源DNA的金属微粒高速地射入动植物细胞或组织中。微注射法,利用显微注射仪等将外源DNA直接注入细胞核或细胞质中。对于植物细胞,常用除去了细胞壁的原生质体为受体:对于动物细胞,常用的受体包括受精卵、胚胎干细胞等。(4)筛选出含有重组体的克隆由于细胞转化的频率较低,所以从大量的宿主细胞中筛选出带有重组体的细胞来,不是很容易的。Southern杂交就可对生物中夕卜源目的基因的情况进行检测和分析,对转化子的分析检测还可以用其他有关分析技术。当前常用的方法有:载体特征的直接筛选,包括抗药性、营养标记、阡半孚冊昔酶显色反应等方法匐妾筛选含有重组体的克隆。细菌菌落或噬菌斑的原位杂交,利用载体的表型特征可以从培养物中直接筛选岀带有外源DNA的重组体克隆’从众多重组体中分离目的基因克隆,则要用特异的探针进行原位杂交’杂交的检测常用放射性同位素标记探针,通过自显影来进行。不过,现在已发展出多种非放射性的检测方法’如探针偶联能产生颜色反应的酶或偶联发光物质等。免疫学法,若插入的外源DNA经表达后产生蛋白质,亦可以用免疫学的方法加以筛选,需用放射性标记的抗体来进行反应。此夕卜还有差别杂交或扣除杂交法,检测产物的功能活性,检测产物的蛋白质结构和性质等方法都可以用来筛选含有重组体的克隆。.试说明曜能量代谢中的中心作用。【答案】ATP是生物界普遍的供能物质,机体能量的生成、转移、利用和贮存都以ATP为中心,有'通用的能量货市”之称。生成:糖、脂、蛋白质的氧化分解,都以生成高能物质2P为主。转移:ATP将高能键转移给其他高能化合物。利用:绝大多数合成反应所需的能量由ATP直接提供’少数情况下利用其他三磷酸核昔功能。一些生理活动都需要ATP参与,如肌肉收缩、腺体分泌、物质吸收、神经传导和维持体温等。贮存:ATP在细胞内是反应间的能量偶联剂,是能量传递的中间载体,不是能量的储存物质。脊椎动物和神经组织的磷酸肌醇无脊椎动物的磷酸精氨酸才是真正的能量储存物质.试述氢键在维持生物大分子空间结构和生物大分子间相互识别中的作用。[答案】(I)所有重要的生物质都含有氢,并HiliS形成氢键而在各种生命进聞发生作用。生物体系中最普遍最基础的物质(蛋白质)的结构和功能都与氢键密切相关,在结构上,研究蛋白质的最重要的二级结构是由氢键决定的,如a-
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