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发布时间:2020-06-18 08:40:26

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2019年生物化学考研全真模拟试卷及详解

2019年生物化学考研全真模拟试卷及详解试读:

生物化学考研全真模拟试卷及详解(一)

满分150分

一、名词解释(每题3分,共30分)

1乳酸循环

答:乳酸循环又称Cori循环,是指肌肉收缩通过糖酵解生成乳酸的循环过程。在肌肉内无6-磷酸葡萄糖酶,因此无法催化6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖,所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后,再入肝,在肝脏内在乳酸脱氢酶作用下变成丙酮酸,接着通过糖异生生成为葡萄糖,葡萄糖进入血液形成血糖后又被肌肉摄取,这就构成了一个循环。

2呼吸链

答:呼吸链是典型的多酶氧化还原体系,又称电子传递链,是指位于真核细胞线粒体内膜中的一系列电子传递体按标准氧化还原电位,由低到高顺序排列组成的一种能量转换体系。代谢物上脱下的氢经呼吸链最后传给分子氧从而生成水。呼吸链可分为两种:NADH呼吸链和FADH呼吸链。2

3tricarboxylic acid cycle

答:tricarboxylic acid cycle的中文名称是三羧酸循环,是指以乙酰-CoA和草酰乙酸缩合生成柠檬酸开始,经过4次脱氢、2次脱羧,生成4分子还原当量和2分子CO,重新生成草酰乙酸的循环反应过2程,又称柠檬酸循环(Krebs循环、TCA循环)。三羧酸循环是糖、脂质和氨基酸代谢的枢纽。

4比活力

答:比活力又称酶比活,是指具有酶或激素性质的蛋白质可以利用它们的酶活性或激素活性来测定含量。根据国际酶学委员会的规定:比活力用每毫克蛋白质所含的酶活力单位数表示,对同一种酶来说,比活力愈大,表示酶的纯度愈高。比活力=活力U/mg蛋白=总活力U/总蛋白mg。

5Okazaki fragment

答:Okazaki fragment的中文名称是冈崎片段,是指在DNA复制过程中,最初出现的相对比较短的DNA链(大约1000bp左右)。由于DNA合成方向始终是5′→3′方向,因此在后随链合成时,先产生冈崎片段,复制叉继续前进,引物酶合成新的RNA引物,与DNA单链结合准备引发合成新的冈崎片段,最后DNA连接酶将这些冈崎片段连接起来形成完整的DNA片段。

6管家基因

答:管家基因又称持家基因,是指所有细胞中均要表达的一类基因,如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因与核糖体蛋白基因等。管家基因活动是维持细胞基本代谢所必需的,是细胞分化、生物发育的基础。管家基因的表达受环境因素的影响很小,它们的表达称为基本基因表达或组成性表达。

7操纵基因

答:操纵基因是指操纵子中的控制基因,在操纵子上一般与启动子相邻,通常处于开放状态,使RNA 聚合酶通过并作用于启动子启动转录。但当它与调节基因所编码阻遏蛋白结合时,就从开放状态逐渐转变为关闭状态,使转录过程不能发生。

8端粒

答:端粒是指真核细胞内线性染色体末端的一种特殊结构,由DNA简单重复序列以及同这些序列专一性结合的蛋白质构成,它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。

9同工酶

答:同工酶是存在于同一种属生物或同一个体中能催化同一种化学反应,但酶蛋白分子的结构及理化性质和生化特性(K、电泳行m为等)存在明显差异的一组酶。它们是由不同位点的基因或等位基因编码的多肽链组成。

10结构域

答:结构域是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。在球形蛋白中,结构域具有自己特定的四级结构,其功能部分依赖于蛋白质分子中的其余部分,但是同一种蛋白质中不同结构域间常可通过不具二级结构的短序列连接起来。蛋白质分子中不同的结构域常由基因的不同外显子所编码。

二、选择题(每题2分,共30分)

1驱动蛋白质三级结构折叠的首要因素是(  )。

A.肽键

B.氢键

C.范德华力

D.疏水氨基酸分布于蛋白质内部,避开外界的极性环境【答案】D【解析】A项,多肽键本身的折叠和盘绕方式是蛋白质的二级结构;BC两项,氢键、范德华力这些弱的相互作用也是稳定蛋白质三维结构的作用力;D项,蛋白质折叠形成的三级结构的驱动力是疏水作用力,肽链必须折叠以便埋藏疏水侧链,使之与溶剂水的接触降到最小程度。隐藏疏水残基避免与水接触是驱动二级结构单元(包括非重复性肽段)形成特定三级结构的主要动力,因此答案选D。

2能造成蛋白质变性的因素如下,除了(  )。

A.pH7的缓冲液

B.SDS

C.盐酸

D.尿素【答案】A【解析】导致蛋白质变性的物理因素有:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;化学因素有:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、十二烷基磺酸钠(SDS)等。B项,SDS会破坏膜蛋白内部的非共价键,使蛋白质变性;C项,强酸可以使蛋白质中的氢键断裂;D项,尿素可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性,是一个物理变化。

3下列生物分子的合成,来源于固醇类物质的是(  )。

A.神经节苷脂

B.前列腺素

C.维生素D

D.脑苷脂【答案】C【解析】AD两项,神经节苷脂和脑苷脂是糖脂类物质;B项,前列腺素是脂肪族激素;C项,促进肠道对钙吸收的维生素D属于固醇类物质。

4哺乳动物成熟的红细胞内,能进行的代谢途径是(  )。

A.β-oxidation

B.EMP

C.TCA

D.Oxidative phosphorylation【答案】B【解析】哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核及各种细胞器,包括核糖体,因此能进行的代谢途径是糖直接酵解途径(EMP);而β-oxidation和Oxidative phosphorylation的中文名称分别是β-氧化和底物水平磷酸化。

5腺苷酸可以作为多种辅酶合成的前体物质,除了(  )。

A.TPP

B.CoA

C.FAD

D.NAD【答案】A

6下列哪种酶对有多肽链中赖氨酸和精氨酸的羧基参与形成的肽链有专一性?(  )

A.羧肽酶

B.胰蛋白酶

C.胃蛋白酶

D.胰凝乳蛋白酶【答案】B【解析】胰蛋白酶是最常用的蛋白水解酶,专一性强,只断裂赖氨酸(Lys)或精氨酸(Arg)残基的羧基参与形成的肽键。用它断裂得到的是以Arg或Lys为C-末端残基的肽段。

7磷脂合成中甲基的直接供体是(  )。

A.半胱氨酸

B.S-腺苷蛋氨酸

C.蛋氨酸

D.胆碱【答案】B

8氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输?(  )

A.尿素

B.氨甲酰磷酸

C.谷氨酰胺

D.天冬酰胺【答案】C【解析】谷氨酰胺可以利用谷氨酸和游离氨作为原料,经谷氨酰胺合酶催化生成。

9下列关于真核细胞mRNA的叙述不正确的是(  )。

A.它是从细胞核的RNA前体——核不均一RNA生成的

B.在其链的3′端有7-甲基鸟苷,在其5′端连有多聚腺苷酸的poly(A)尾巴

C.它是从前RNA通过剪切酶切除内含子连接外显子而形成的

D.是单顺反子的【答案】B【解析】真核细胞mRNA链的5′端有7-甲基鸟苷,在其3′端连有多聚腺苷酸的poly(A)尾巴。

10蛋白质变性后表现为(  )。

A.黏度下降

B.溶解度增加

C.不易被蛋白酶水解

D.生物学活性丧失【答案】D【解析】蛋白质变性后的表现:生物活性丧失、黏度增加、溶解度下降、易被蛋白酶水解。

11肌肉细胞和脑细胞中能量贮存的主要形式是(  )。

A.ATP

B.磷酸肌酸

C.AMP

D.ADP【答案】B【解析】ATP并不是能量的储存形式,是能量的携带和传递者,肌肉细胞和脑细胞中能量的储存形式是磷酸肌酸。

12转录的反义链也称(  )。

A.模板链

B.前导链

C.编码链

D.正链【答案】A【解析】DNA双链分子中只有一条链通过碱基互补原则转录为一条mRNA链,指导合成RNA的那条链称为模板链或反义链,又称负链。

13酶受反竞争性抑制时动力学参数表现为(  )。

A.K↑,V不变mmax

B.K↓,V↓mmax

C.K不变,V↓mmax

D.K↓,V不变mmax【答案】B

14下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时,最先被洗脱的是(  )。

A.牛胰岛素(分子量5700)

B.肌红蛋白(分子量16900)

C.血清清蛋白(分子量68500)

D.马肝过氧化物酶(分子量247500)【答案】D【解析】凝胶过滤层析的基本原理是利用被分离物质分子大小不同及固定相(凝胶)具有分子筛的特点,将被分离物质各成分按分子大小分开,达到分离的目的。小分子物质能进入凝胶颗粒内部,流下时路程较长,而大分子物质却被排除在外部,下来的路程短,因此大分子物质先洗脱出来,而小分子物质后被洗脱出来。

151分子葡萄糖在有氧或无氧条件下经酵解途径,彻底氧化产生ATP分子数之比为(  )。

A.4:1

B.8:1

C.32:1

D.16:1【答案】D【解析】1分子葡萄糖经无氧酵解净产生2分子ATP,经彻底氧化产生30或32分子ATP。①有氧条件下:

a.糖酵解:葡萄糖→2丙酮酸+2NADH+2ATP;

b.2丙酮酸→2乙酰-CoA,产生2分子NADH;

c.一分子乙酰-CoA经过三羧酸循环,产生3NADH+1FADH+21ATP/GTP,故2分子乙酰-CoA产生:6NADH+2FADH+2ATP/GTP。2

1NADH相当于2.5ATP,1FADH相当于1.5ATP。2

所以,总结得:10NADH+2FADH+4ATP=25ATP+3ATP+24ATP=32ATP。

如果细胞质基质中的NADH(糖酵解步骤产生)经过甘油-3-磷酸甘油系统穿梭(心脏和肝脏)进入线粒体,就会转变成FADH,所以2就会少产生2ATP(2NADH→2FADH),总数变为30ATP。2

因此,一个葡萄糖分子完全氧化可以净生成30或32分子ATP。

②无氧条件下:+

葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD→2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2HO,共产生2ATP。2

综上所述,比例为16:1或15:1。

三、问答题(每题15分,共90分)

1简述3种生物化学中常用的蛋白质分离层析技术及原理。

答:生物化学中常用的蛋白质分离层析技术有凝胶过滤层析、亲和层析、离子交换层析、薄层层析、高效液相层析等。其中凝胶过滤层析、亲和层析和离子交换层析这三种技术的原理分别如下:(1)凝胶过滤层析

原理:凝胶过滤层析是指当把蛋白质混合样品加入到凝胶柱中时,由于不同蛋白质的分子大小不同,小分子物质可以进入凝胶网孔内部,而大分子物质则只能在凝胶颗粒分子的缝隙中流动,当用洗脱液洗脱时,大分子物质流程短,速度快,因此先被洗脱出来;而小分子物质流程长,速度慢,因此最后被洗脱出来,这样就可以达到分离的目的。(2)亲和层析

原理:亲和层析是利用生物大分子与某些相对应的专一分子特异识别和可逆结合的特性而建立起来的一种分离生物大分子的层析方法,它是根据不同蛋白质对特定配体的特异而非共价结合的能力不同进行蛋白质分离的。将具有特殊结构的亲和分子制成固相吸附剂放置在层析柱中,当要被分离的蛋白混合液通过层析柱时,与吸附剂具有亲和能力的蛋白质就会被吸附而滞留在层析柱中。那些没有亲和力的蛋白质由于不被吸附,直接流出,从而与被分离的蛋白质分开,然后选用适当的洗脱液,改变结合条件将被结合的蛋白质洗脱下来。(3)离子交换层析

原理:离子交换层析是根据蛋白质所带电荷的差异进行分离纯化的一种方法。蛋白质的带电性是由蛋白质多肽中带电氨基酸决定的。由于蛋白质中氨基酸的电性又取决于介质中的pH,所以蛋白质的带电性也就依赖于介质的pH。不同的蛋白质有不同的等电点,在一定的条件下解离后所带的电荷种类和电荷量都不同,因而可与不同的离子交换剂以不同的亲和力相互交换吸附。当缓冲液中的离子基团与结合在离子交换剂上的蛋白质相竞争时,亲和力小的蛋白质分子首先被解吸附而洗脱,而亲和力大的蛋白质则后被解吸附和洗脱。因此,可通过增加缓冲液的离子强度或改变酸碱度,便可改变蛋白质的吸附状况,使不同亲和力的蛋白质得以分离。

2体内调节酶活性的主要方式有哪些?

答:体内调节酶活性的主要方式有以下几种:(1)调节酶的浓度

酶浓度的调节主要有两种方式,一种是诱导剂或抑制剂的合成,另一种是调节酶的降解。(2)通过激素调节酶的活性

激素通过与细胞膜或细胞内受体相结合而引起一系列生物学效应,以此来调节酶活性。(3)通过反馈抑制来调节酶的活性

许多小分子物质的合成是由一连串的反应组成的,催化此物质生成的第一步的酶,往往被它们的终端产物所抑制,这种抑制作用就称为反馈抑制。例如由苏氨酸生物合成为异亮氨酸要经过5步反应,反应的第一步由苏氨酸脱氢酶催化,当终产物异亮氨酸浓度达到足够水平时,该酶就被抑制,异亮氨酸结合到酶的一个调节部位上,通过可逆的别构作用对酶产生抑制作用;当异亮氨酸的浓度下降到一定程度,苏氨酸脱氢酶又重新表现出催化活性,又继续生成异亮氨酸。(4)抑制剂和激活剂对酶活性的调节

酶分子受大分子抑制剂或小分子物质抑制,从而影响酶的活性。例如大分子物质胰蛋白酶抑制剂,可以抑制胰蛋白酶的活性。小分子抑制剂如一些反应产物,像1,3-二磷酸甘油酸变位酶的活性受到它的产物2,3-二磷酸甘油酸的抑制,从而对这一反应进行调节。此外,某些无机离子可对一些酶产生抑制,对另外一些酶产生激活,从而对酶活性起调节作用。酶分子也可以受到大分子物质的调节,例如抗血友病因子可增强丝氨酸蛋白酶的活性,因此它可以明显地促进血液凝固过程。(5)其他调节方式

通过别构调控、酶原的激活、酶的可逆共价修饰和同工酶来调节酶活性。

3举例说明单个核苷酸突变对基因表达产物结构和功能影响?

答:单个核苷酸突变可能影响基因表达产物的结构和功能,也可能不影响基因表达产物的结构和功能。(1)单个核苷酸突变可能不影响基因表达产物结构和功能,分为两种情况:

①如果单个核苷酸突变发生在基因结构的非编码区或发生在真核生物基因结构的内含子内,此基因转录的信使RNA仍未改变(但前体RNA改变),因而基因表达产物结构和功能没有影响。

②如果单个核苷酸的突变发生在三联体密码子的第三位碱基上,由于密码子的第三位碱基存在摆动现象,所以单个核苷酸突变之后的基因表达的仍然是同一产物,例如不同生物中的细胞色素c中的氨基酸发生改变,其中酵母菌的细胞色素c肽链的第十七位上是亮氨酸,而小麦是异亮氨酸,尽管有这样的差异,但它们的细胞色素c的功能都是相同的,因此单个核苷酸突变可能不影响基因表达产物的结构和功能。(2)单个核苷酸突变可能影响基因表达产物的结构和功能。

如果单个核苷酸的突变导致三联体密码子编码的氨基酸改变,那么由于氨基酸的性质不同则会导致基因产物的结构和功能发生巨大差异,例如镰刀型细胞贫血症,正常人红细胞是由两条α链和两条β链组成,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞和正常人的红细胞的差别在于β链N端的第六位氨基酸;编码正常人红细胞β链N端的第六位氨基酸的三联体密码是CTT,当第二位的碱基由T变为A时,原来CTT编码的是谷氨酸,突变为CAT之后,编码的氨基酸变为缬氨酸,结果单个核苷酸的突变就导致了镰刀型细胞贫血症。

4何谓三羧酸循环?三羧酸循环有何特点及生理意义?

答:(1)三羧酸循环是指以乙酰-CoA和草酰乙酸缩合生成柠檬酸开始,经过4次脱氢、2次脱羧,生成4分子还原当量和2分子CO,2重新生成草酰乙酸的循环反应过程,又称柠檬酸循环(Krebs循环、TCA循环)。丙酮酸通过三羧酸循环进行脱羧和脱氢;羧基形成CO,2+氢原子则随着载体(NAD,FAD)进入电子传递链,经过氧化磷酸化作用形成HO,并将释放出的能量使ADP磷酸化形成ATP。2(2)三羧酸循环的特点:

①每一次循环都纳入一个乙酰-CoA分子,又有两个碳原子以CO2的形式离开循环。但是离开循环的两个碳原子并不是刚刚进入循环的那两个碳原子。

②每一次循环共有4次氧化反应。参加这4次氧化反应的有3个

+NAD分子和一个FAD分子;同时有4对氢原子离开循环,形成3个NADH和一个FADH分子。2

③每一次循环以GTP的形式产生一个高能键,并消耗两个水分子。

④柠檬酸循环中虽然没有氧分子直接参加反应。但是柠檬酸循环只能在有氧条件下进行。因为3个NADH和一个FADH分子只能通过2电子传递链和氧分子才能够再被氧化。(3)三羧酸循环途径的生理意义:

①为机体提供了大量的能量。1分子葡萄糖经过糖酵解,三羧循环和呼吸链氧化后,可产生30或32个分子ATP,能量利用率达40%。

②三羧酸循环是糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢、核酸代谢以及次生物质代谢联络的枢纽,它的中间产物可参与其他代谢途径,其他代谢的产物是最终可通过三羧酸循环氧化为CO和HO,并放出能量。22

5RNA与蛋白质的多样性的主要体现是什么?两者多样性的内在联系是什么?

答:(1)RNA的多样性的体现:

①RNA结构和种类的多样性

RNA在遗传信息的表达中起着决定的作用:rRNA起着装配和催化作用,tRNA起着转运和信息转换的作用,mRNA起信使和模板的作用。

②RNA功能的多样性

a.RNA具有重要的催化功能和其他持家功能。

b.RNA转录后加工和修饰依赖于各类小RNA分子和其蛋白质复合物。

c.RNA对基因表达和细胞功能具有重要调节作用,如RNA干扰能关闭有感基因的表达,造成基因沉默现象。

d.RNA在生物的进化中起重要作用(RNA起源学说)。(2)蛋白质的多样性的体现:①蛋白质一级结构,即氨基酸的排列顺序的多样性;②蛋白质空间结构的多样性;③蛋白质功能的多样性。(3)两者多样性的内在联系:RNA多样性是造成蛋白多样性的部分原因,因为一般是核酸的DNA序列决定了信使RNA的序列,再通过转移RNA在核糖体和内质网内合成蛋白质。所以蛋白质的多样性决定于DNA的序列,信使RNA的序列也决定了蛋白质的氨基酸序列。但是蛋白多样性并不完全由RNA多样性造成,因为肽链合成之后,还可能发生各种修饰(如糖基化)和折叠,从而形成不同蛋白。

6色氨酸操纵子的衰减机制(attenuation)在真核细胞中是否存在?为什么?

答:(1)色氨酸操纵子的衰减机制在真核细胞中不存在。(2)原因:

①色氨酸的衰减机制认为mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的,因为在前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子,所以翻译这个前导肽的能力必定对于tRNA-Trp(携带有色氨酸)的浓度是敏感的。在前导序列中,1区与2区互补,2区与3区互补外,3区又和4区互补,这四个区在不同条件下配对情况不同,当培养基中色氨酸的浓度很低时,负载有色氨酸的tRNA-Trp也就少,这样翻译通过两个并邻的色氨酸密码子的速度就会很慢。由于在原核生物中,转录和翻译是偶联的,即mRNA一边转录,核糖体一边结合上去翻译出多肽,在这种情况下,在4区被转录完成时,核糖体才进行到1区(或停留在两个相邻的Trp密码子处),这时的前导区结构是2-3配对,3-4不形成终止结构,所以转录可继续进行直到将色氨酸操纵子中的结构基因全部转录完。而当培养基中色氨酸浓度高时,核糖体就到达2区,这样使2-3不能配对,那3-4则可以配对形成茎环结构(终止结构)使转录暂停止,色氨酸操纵子中的结构基因不被转录,因而不再合成色氨酸。

②由色氨酸操纵子的衰减机制可知,色氨酸的衰减机制在转录与翻译存在偶联的情况下才能发挥作用,而转录与翻译过程的偶联只发生在原核生物中;在真核生物中,转录与翻译过程存在严格的时序性,即转录完成后才能开始翻译过程,因此色氨酸的衰减机制在真核生物中不存在。

生物化学考研全真模拟试卷及详解(二)

满分150分

一、填空题(每题1分,共46分)

1糖类是具有______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;寡糖(低聚糖);多糖

2低密度脂蛋白的主要生理功能是______。【答案】转运胆固醇及磷脂

3氨基酸在等电点时,主要以______离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以______离子形式存在,在pH<pI的溶液中,大部分以______离子形式存在。【答案】兼性;负;正

4在生理条件下(pH7.0左右),蛋白质分子中的______侧链和______侧链几乎完全带正电荷,但是______侧链则带部分正电荷。【答案】精氨酸;赖氨酸;组氨酸

5核酸在260nm附近有强吸收,这是由于______。【答案】在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键

6变性DNA的复性与许多因素有关,包括______、______、______、______、______等。【答案】样品的均一度;DNA的浓度;DNA片段大小;温度的影响;溶液的离子强度

7全酶由______和______组成,在催化反应时,二者所起的作用不同,其中______决定酶的专一性和高效率,______起传递电子、原子或化学基团的作用。【答案】酶蛋白;辅助因子;酶蛋白;辅助因子

8通常讨论酶促反应的反应速率时,指的是反应的______速率,即______时测得的反应速率。【答案】初;底物消耗量<5%

9维生素D在体内的最高活性形式是______,它是由维生素D经3过两次______而来的。【答案】1,25-二羟胆钙化醇;羟化

10维生素A的活性形式是______,可与视蛋白组成______,后者是维持______视觉所必需的。【答案】11-顺视黄醛;视紫红质;暗

11酶促动力学的双倒数作图(Lineweaver-Burk作图法),得到的直线在横轴上的截距为______,纵轴上的截距为______。【答案】-1/K;1/Vmmax

12______酶催化的反应是EMP途径中的第一个氧化反应;______分子中的磷酸基转移给ADP生成ATP,是EMP途径中的第一个产生ATP的反应。【答案】甘油酸-3-磷酸脱氢酶;甘油酸-1,3-二磷酸

13将乙酰-CoA的两个C原子用同位素标记后,经一轮TCA循环后,这两个同位素C原子的去向是______,两轮循环后这两个同位素C原子的去向是______。【答案】OAA;CO和OAA2

14脂酸的β-氧化包括______、______、______和______四个步骤。【答案】脱氢;加水;再脱氢;硫解

15尿素分子中的一个N来自于______,另一个来自于______。【答案】NH;天冬氨酸3

16______是1949年合成的第一个核酸拮抗剂的抗癌药物,通过有效地抑制______的活性,阻断了______反应,在临床上用于治疗各种癌症。【答案】氨甲蝶呤;二氢叶酸还原酶;IMP的合成

17生物合成主要由______提供还原能力。【答案】NADPH

18λ噬菌体感染大肠杆菌后,λ噬菌体DNA和大肠杆菌染色体DNA之间可以发生______重组。【答案】位点特异性

19RNA病毒的进化速度远高于它的宿主细胞是因为______。【答案】RNA生物合成缺少校对机制

二、名词解释(每题3分,共24分)

1Oxidative phosphorylation

答:Oxidative phosphorylation的中文名称是氧化磷酸化,是指在真核细胞的线粒体或细菌中, NADH和FADH上的电子通过一系列电2子传递载体传递给O,伴随NADH和FADH的再氧化,其间释放出的22能量使ADP磷酸化形成ATP的生物化学过程。

2第二信使

答:第二信使是指细胞细胞表面受体接受细胞外信号转换而来的细胞内信号分子。第二信使是第一信使作用于靶细胞后在胞浆内产生的信息分子,第二信使将获得的信息增强、分化、整合并传递给效应器才能发挥特定的生理功能或药理效应。第二信使包括:cAMP、cGMP、肌醇磷脂、钙离子和一氧化氮等。

3Ribozyme

答:Ribozyme的中文名称是核酶,是指具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂。核酸的作用底物可以是不同的分子,有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位,核酶的功能很多,有的能够切割RNA,有些还具有RNA连接酶、磷酸酶等活性。与蛋白酶相比,核酶的催化效率较低,是一种较为原始的催化酶。

4糖异生

答:糖异生是指由非糖物质,如乳酸、甘油、氨基酸等转变为葡萄糖或糖原的过程。糖异生不是糖酵解过程的简单逆转,虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步糖酵解中不曾出现的酶促反应,绕过糖酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。

5可逆性抑制

答:可逆性抑制是指抑制剂与酶的必需基团以非共价键结合而引起酶活力降低或丧失,但能用物理方法除去抑制剂而使酶恢复活性的可逆抑制作用。根据可逆抑制剂与底物的关系,可分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制三种类型。

6肉毒碱穿梭系统

答:肉毒碱穿梭系统是指由于脂肪酸的β-氧化作用是在线粒体的基质中进行的,而在细胞液中形成的长链脂酰-CoA不能通过线粒体内膜,此时就需要内膜上的载体肉碱携带,在肉碱脂酰转移酶Ⅰ的作用下以脂酰基的形式跨越内膜而进入基质一种穿梭系统。

7别构调节

答:别构调节是指某些小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一位点特异结合,引起酶蛋白分子构象的变化、从而改变酶的活性;别构调节剂可以是激活剂,也可以是抑制剂,如糖酵解途径磷酸果糖激酶所催化的反应就是一种典型的别构调节。

8增色效应

答:增色效应是指由于DNA变性引起溶液的紫外吸收作用增强的效应。一般以260nm波长下溶液的紫外吸收作为观测此效应的指标,DNA变性后该指标的通常较变性前有明显增加,但不同来源DNA的变化不一。

三、简答题(每题5分,共50分)

1五只试剂瓶中分别装的是核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉溶液,但不知哪只瓶中装的是哪种糖液,可用什么最简便的化学方法鉴别?

答:可根据各种物质的性质差异,依次进行如表1所示的检测。表1 物质的鉴别方法

注:“+”表示阳性反应;“-”表示阴性反应。每检测出一种物质就不参与下一次检测反应。

2弹性蛋白酶能够受到以下物质的特异性抑制,你认为被抑制的机理是什么?这种抑制属于可逆性抑制还是不可逆性抑制?你如何证明你的判断?

答:(1)弹性蛋白酶属于丝氨酸蛋白酶家族,其活性中心含有催化三元体的结构,即与Asp、His和Ser有关。另外,该酶的活性中心小而浅,适合侧链较小的氨基酸提供羧基肽键的肽键。题中给出的抑制剂在C端含有甲基,适合进入活性中心,当它进入活性中心以后,分子中的羰基可以和Ser-OH起反应,形成共价键,从而导致酶活性不可逆抑制。(2)属于不可逆抑制。(3)可以通过动力学分析来进行证明。

3市场上有多种AD钙奶类产品,很受儿童和家长们的青睐,请分析其营养特点。

答:AD钙奶以钙质吸收的载体——牛奶为基础,又辅以维生素A和维生素D。其营养特点与奶、钙、维生素D和维生素A有关。(1)奶制品含钙丰富,而且含有的乳糖在肠道内代谢为乳酸,可以与钙结合形成可溶性的乳酸钙,更容易被人体吸收。(2)维生素D可以促进该结合蛋白质的合成,从而促进钙的吸收,因此维生素D与牛奶结合可以更好促进钙的吸收。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,起支持和保护作用。(3)维生素A除了维持正常的视觉功能外,还可以促进成骨细胞分化,维持骨骼和牙齿的正常发育,对于儿童的生长发育具有重要作用。(4)AD钙奶补充了维生素A、维生素D,更有利于乳钙的吸收,有利于儿童骨骼和牙齿的发育。当然,考虑到此类产品中的蛋白质含量和其他营养成分较纯牛奶低,以及可能的产品质量问题,因此建议作为儿童补充营养的辅助手段,而不宜作为主要手段。

4丙酮酸羧化酶催化丙酮酸转变为草酰乙酸。但是,只有在乙酰-CoA存在时,它才表现出较高的活性。乙酰-CoA的这种活化作用,其生理意义何在?

答:乙酰-CoA的活化作用的生理意义:

当乙酰-CoA的生成速度大于它进入三羧酸循环的速度时,乙酰-CoA就会积累。积累的乙酰-CoA可以激活丙酮酸羧化酶,使丙酮酸直接转化为草酰乙酸。新合成的草酰乙酸既可以进入三羧酸循环,也可以进入糖异生途径。当细胞内能荷较高时,草酰乙酸主要进入糖异生途径,这样不断消耗丙酮酸,控制了乙酰-CoA的来源;当细胞内能荷较低时,草酰乙酸进入三羧酸循环,草酰乙酸增多加快了乙酰-CoA进入三羧酸循环的速度。所以无论草酰乙酸的去向如何,最终效应都是使体内的乙酰-CoA趋于平衡。

5一个农民小女孩吃正常的均衡食物,但仍然表现轻度酮症。你作为她的儿科医生正要断定她患某些糖代谢先天性酶缺损时,突然发现她奇数碳原子脂酸的代谢不如偶数碳原子脂酸正常,并且她每天早晨偷偷地跑到鸡舍,吃生鸡蛋。请你对她的症状提出另一种解释。

答:对该小女孩症状的解释:生蛋清中含有抗生物素蛋白,它能和生物素特异地结合,阻止了生物素的吸收。而生物素是所有需要ATP的羧化反应所需的辅酶。由于小女孩吃了生的鸡蛋清可能导致生物素缺乏,从而导致需要ATP的羧化酶活性降低。羧化酶中的丙酮酸羧化酶是从丙酮酸羧化生成三羧酸循环中间物草酰乙酸所需的酶,该酶活性下降造成轻度酮症;另一个羧化酶是丙酰-CoA羧化酶,它是奇数碳原子脂酸的末端三碳片段代谢所需的,因此生物素的缺乏导致丙酰-CoA羧化酶活性下降,因此影响了奇数碳原子脂酸的代谢。

6试述一碳单位代谢途径中最重要的两类载体及其生物学作用。

答:一碳单位的主要生理作用是作为嘌呤和嘧啶的合成原料,对氨基酸代谢和核苷酸代谢具有重要意义,一碳单位代谢中最重要的两类载体包括叶酸和S-腺苷甲硫氨酸,其生物学作用如下:(1)四氢叶酸是叶酸的重要衍生物,在氨基酸代谢、嘌呤和嘧啶合成中具有重要作用,从而对蛋白质和核酸的生物合成至关重要。(2)S-腺苷甲硫氨酸(SAM)在很多代谢反应中承担甲基的供体,可以用来合成卵磷脂、肾上腺素、肉毒碱等,因此SAM参与体内多种代谢过程,发挥着重要的生物学功能。

7什么是P/O值?影响氧化磷酸化的因素有哪些?

答:(1)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机磷酸的分子数(也是生成ATP的分子数)称为磷氧比值(P/O)。(2)影响氧化磷酸化的因素如下:

①ATP/ADP值:ATP/ADP值是调节氧化磷酸化速度的重要因素。ATP/ADP值下降,可致氧化磷酸化速度加快;反之,当ATP/ADP值升高时,则氧化磷酸化速度减慢。++

②甲状腺激素:甲状腺激素可以激活细胞膜上的Na-K-ATP酶,使ATP水解增加,因而使ATP/ADP值下降,氧化磷酸化速度加快。

③抑制剂:根据作用原理和部位不同,可将抑制剂分为以下三类:

a.电子传递抑制剂:能够抑制呼吸链递氢或递电子过程。主要包括:巴比妥、粉蝶霉素A、鱼藤酮、抗霉素A、二巯基丙醇、CO、--HS和CN、N。23

b.解偶联剂:不抑制呼吸链的递氢或递电子过程,但能使氧化+产生的能量不能用于ATP的产生。其机理是消除H的跨膜梯度,使氧化过程释放的能量不能用于ATP的合成反应。主要的解偶联剂有2,4-二硝基苯酚。

c.氧化磷酸化的抑制剂:对电子传递和ADP磷酸化均有抑制作用,如寡霉素。

8为什么说三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢的共同通路?

答:三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢的共同通路的原因如下:(1)三羧酸循环是是糖、脂肪和蛋白质的最终代谢通路

糖、脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰-CoA,三羧酸循环是乙酰-CoA最终氧化生成CO和HO的途径。22(2)三羧酸循环是是糖、脂肪和蛋白质代谢的联系通路

三羧酸循环另一重要功能是为其他合成代谢提供小分子前体。α-羧酮戊二酸和草酰乙酸分别是合成谷氨酸和天冬氨酸的前体;草酰乙酸先转变成丙酮酸再合成丙氨酸;许多氨基酸通过草酰乙酸可异生成糖,所以三羧酸循环是糖、脂肪酸(不能异生成糖)和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。

9原核生物和真核生物识别起始密码子的机制有什么不同?

答:原核生物和真核生物识别起始密码子的机制的不同点如下:(1)原核细胞中mRNA在离起始密码子AUG 5′侧约10个核苷酸处有一段富含嘌呤的核苷酸序列,称为SD序列。它与30S核糖体亚基中的16S rRNA 3′末端的一部分核苷酸序列互补,进而促使核糖体与mRNA的结合,使起始tRNA识别mRNA上真正的起始密码子AUG。(2)真核生物依靠帽子结合蛋白复合物和核糖体小亚基识别mRNA 5′端的帽子结构,然后沿着mRNA向下游移动,一般以扫描过程中遇到的第一个AUG为起始密码子。如果该AUG所处环境不合适(与一致序列差别较大),不能被有效识别,则发生遗漏扫描,越过第一个AUG,继续寻找下游处于更好环境中的AUG作为起始密码子。在扫描过程中核糖体可以解开稳定性较小的mRNA二级结构,但是遇到稳定性高的强二级结构时,则可能越过包括二级结构和AUG在内的一段序列,在下游寻找合适的起始密码子。对于少数缺少帽子结构的mRNA,核糖体可以直接与mRNA内部的内在的核糖体进入位点结合。

10试述在分子生物学研究中Oligo-dT亲和层析的用途及其原理。

答:(1)Oligo-dT亲和层析的用途

从总的RNA中分离纯化mRNA,然后逆转录生成cDNA,构建cDNA文库。(2)Oligo-dT亲和层析的原理

Oligo-dT是多聚胸腺嘧啶(T)重复寡核苷酸,即只有胸腺嘧啶组成的核苷酸链,仅产生所需要的cDNA;大多数真核生物的mRNA在其3′端带有poly(A)尾巴,根据碱基互补配对规律:A与T配对,因此用Oligo-dT能够特异地结合到mRNA上Poly(A)尾端,以此可以特异地将mRNA从总RNA中分离出来。

四、问答题(每题15分,共30分)

1常见的DNA损伤修复途径有哪些?2015年诺贝尔化学奖得主分别做了哪些贡献?

答:(1)常见的DNA损伤修复途径主要有以下几种:

①光复活修复(属于直接修复)

光复活酶能识别嘧啶二聚体,并和它结合,形成酶和DNA的复合物,但不能解开,当用可见光进行照射时,此酶可利用光能使二聚体解开成为单体,然后酶从复合物中释放出来。

②切除修复

主要包括以下两种切除修复方式:

a.核苷酸切除修复:通过切除-修复内切酶使DNA损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。形成胸腺嘧啶二聚体会引起DNA双螺旋结构的变形,这样的损伤也可以通过核苷酸切除系统修复。首先UvrABC核酸内切酶从损伤部位的两侧切去含有损伤的DNA链;然后,解旋酶除去内切酶切点之间的DNA片段,有时DNA片段由外切酶降解,产生单链缺口。然后在DNA聚合酶的催化下按照互补链填充缺口,切口最后通过DNA连接酶连接。

b.碱基切除修复:糖基化酶能识别DNA中的不正确碱基,如尿嘧啶、次黄嘌呤和黄嘌呤,这些碱基是由胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨形成的。DNA糖基化酶可以切断这种碱基N-糖苷键,将其除去,形成的脱嘌呤或脱嘧啶部位通常称为AP位点。然后由AP内切核酸酶切去含有AP位点的脱氧核糖-5-磷酸,在DNA聚合酶作用下重新放置一个正确的核苷酸,最后通过DNA连接酶将切口封闭,每种DNA糖基化酶通常特异性地修复一种类型的碱基损伤。

③重组修复:双链DNA中的一条链发生损伤,在DNA进行复制时,由于该损伤部位不能成为模板,不能合成互补的DNA链,所以产生缺口,而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满,从而产生完整无损的子代DNA的这种修复现象。

④错配修复:在含有错配碱基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是:识别出正确的链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA。(2)2015年诺贝尔化学奖的获奖成果为“DNA修复的细胞机制研究”,瑞典科学家Tomas Lindahl、美国科学家Paul Modrich和土耳其科学家Aziz Sancar共同获奖,三人研究贡献如下:

①Tomas Lindahl发现碱基切除修复机制,该机制涵盖了细胞周期中烷基化、甲基化和氧化应激过程中大部分的DNA损伤修复。

②Aziz Sancar发现核苷酸切除修复机制,该机制可以帮助细胞修复紫外线造成的DNA损伤。如果核苷酸切除修复机制有缺陷,这类人暴露在阳光下就会罹患皮肤癌。细胞还使用核苷酸切除修复机制来纠正由其他诱变因素带来的缺陷。

③Paul Modrich阐明了细胞如何纠正DNA复制过程中发生的错误,这种机制被称为错配修复,可以将DNA复制过程中的出错频率减少一千倍。

2试述乳糖操纵子的组成及其作用机制。

答:(1)乳糖操纵子的组成

①结构基因

a.lacZ:编码分解乳糖的β-半乳糖苷酶;

b.lacY:编码吸收乳糖的β-半乳糖苷透性酶;

c.lacA:编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶。

②调节基因

a.启动序列P:RNA聚合酶结合位点;

b.调节基因I:编码阻遏蛋白;

c.操纵序列O:不编码任何蛋白质,阻遏蛋白结合位点阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录启动。

d.CAP位点:与CAP蛋白(分解代谢物基因的活化蛋白)结合,促进转录。

③调节因素

a.阻遏蛋白与半乳糖结合后,失去结合操纵序列O的能力,促进转录。

b.CAP蛋白只有与cAMP结合后才能结合到CAP位点,发挥促进转录的作用。(2)乳糖操纵子的作用机制

①阻遏蛋白的负性调节:阻遏蛋白是一种变构蛋白,由I基因编码。

a.当没有乳糖存在时,调节基因I编码的阻遏蛋白结合于操纵基因O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶。

b.当有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵基因,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶:β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透性酶和β-半乳糖苷乙酰基转移酶。所以,乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。

②CAP的正性调节:在启动子上游有CAP结合位点,当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时,cAMP浓度升高,与CAP结合,使CAP发生变构,CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点,激活RNA聚合酶活性,促进结构基因转录,对乳糖操纵子实行正调控,加速合成分解乳糖的三种酶。

③协调调节:乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制,是互相协调、互相制约的。

生物化学考研全真模拟试卷及详解(三)

总分150分

一、名词解释(每题2分,共30分)

1光复活

答:光复活修复也称直接修复,是指作用于由紫外线引起的DNA损伤嘧啶二聚体的修复方式。紫外线使DNA分子中同一条链上相邻的两个嘧啶碱之间形成二聚体,其中主要的是胸腺嘧啶二聚体;这种修复中,可见光能激活光裂合酶,而光裂合酶高度专一地分解由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体,从而使被损伤的DNA得到修复。

2盐析作用

答:盐析作用是指在蛋白质水溶液中加入中性盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。中性盐是强电解质,溶解度又大,在蛋白质溶液中,一方面与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质胶体颗粒表面的水膜;另一方面又大量中和蛋白质颗粒上的电荷,从而使水中蛋白质颗粒积聚而沉淀析出。常用的中性盐有硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,但硫酸铵最常用。

3超二级结构

答:超二级结构是指在多肽链内顺序上相互邻近的二级结构(主要是α-螺旋和β-折叠)常常在空间折叠中靠近,彼此相互作用,形成规则的二级结构聚集体,在多种蛋白质中充当三级结构的构件。

4非竞争性抑制作用

答:非竞争性抑制作用是指有些抑制物往往与酶的非活性部位相结合,形成抑制物-酶的络合物后,会进一步再与底物结合的现象;或是酶与底物结合成底物-酶络合物后,其中有部分再与抑制物结合的现象。虽然底物、抑制物和酶的结合无竞争性,但两者与酶结合所形成的中间络合物不能直接分解为产物,导致了酶催化反应速率降低的现象。

5必需氨基酸

答:必须氨基酸是指人体(或其他脊椎动物)必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物中补充的氨基酸;对成人来说,这类氨基酸有8种,包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。

6断裂基因

答:断裂基因是指真核生物的结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开,但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,仍可翻译出蛋白质。

7开放阅读框

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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