动物生物化学试题

动物生物化学试题(A)2006.1一、解释名词（20分，每小题4分）1.氧化磷酸化2.限制性核酸内切酶3.Km4.核糖体5.联合脱氨基作用二、识别符号（每小题1分，共5分）1.SAM2.Tyr3.cDNA4.PRPP5.VLDL三、填空题（15分）1.蛋白质分子的高级结构指的是（1分），稳定其结构的主要作用力有（2分）。2.原核生物的操纵子是由(1分)基因，(1分)基因及其下游的若干个功能上相关的（1分）基因所构成。3.NADH呼吸链的组成与排列顺序为（3分）。4.酮体是脂肪酸在肝脏中产生的不完全分解产物，包括（1分），（1分）和（1分），在肝外组织中利用。5.脂肪酸的氧化分解首先要（1分）转变成脂酰辅酶A，从胞浆转入线粒体需要一个名为（1分）的小分子协助；而乙酰辅酶A须经过（1分）途径从线粒体转入胞浆合成脂肪酸。四、写出下列酶所催化的反应，包括所需辅因子，并指出它所在的代谢途径（10分）1.氨甲酰磷酸合成酶I2.谷丙转氨酶五、问答题（50分）1.什么是蛋白质的变构作用（4分），请举例说明（4分）。（8分）2.以磺胺药物的抗菌作用为例（4分），说明酶的竞争抑制原理（4分）。（8分）3.一摩尔的乙酰辅酶A经过三羧酸循环完全氧化分解可以生成多少ATP？（3分）请说明理由（5分）。（8分）4.比较在原核生物DNA复制过程中DNA聚合酶III和聚合酶I作用的异同。（8分）5.真核基因有什么特点，简述真核生物mRNA转录后的加工方式。（8分）6.简述由肾上腺素经PKA途径调控糖原分解代谢的级联放大机制。（10分）动物生物化学试题标准答案2006.1一、解释名词（20分，每小题4分）1.氧化磷酸化：机体内营养物质经氧化分解，底物脱下的氢经过呼吸链的依次传递，最终与氧结合生成H2O，这个过程所释放的能量用于ADP的磷酸化反应（ADP+Pi）生成ATP，这样，底物的氧化作用与ADP的磷酸化作用通过能量相偶联。ATP的这种生成方式称为氧化磷酸化，或称氧化磷酸化偶联。2.限制性核酸内切酶：（限制性内切酶，限制酶），是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。限制酶的识别序列大部分的长度多为四或六核苷酸，具有纵轴对称结构，或称回文序列。3.Km：Km为米氏常数，是酶的特征性常数之一。Km值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。它的单位是mol/L。4.核糖体：核糖体是由几十种蛋白质和数种RNA组成的一种亚细胞结构。每个核糖体可解离成大小两个亚基，是蛋白质合成的场所。5.联合脱氨基作用：体内大多数的氨基酸脱去氨基，是通过转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来进行的，这种作用方式称为联合脱氨基作用二、识别符号（每小题1分，共5分）1.SAM：S-腺苷甲硫氨酸2.Tyr：酪氨酸3.cDNA：互补DNA4.PRPP：5‘-磷酸核糖-1’-焦磷酸5.VLDL：极低密度脂蛋白三、填空题（15分）1.蛋白质的构象，氢键、范德华力、疏水作用力、离子键。2.调节基因，操纵基因，结构基因。3．NADHFMN（FeS）CoQCytb(FeS)Cytc1CytcCyta,a3O24.乙酰乙酸，β-羟丁酸，丙酮5.活化，肉碱，柠檬酸-丙酮酸循环四、写出下列酶所催化的反应，包括所需辅因子，并指出它所在的代谢途径（10分）1.代谢途径：尿素循环2.GPTα-酮戊二酸+丙氨酸谷氨酸+丙酮酸磷酸吡哆醛代谢途径：氨基酸代谢五、问答题（50分）1.什么是蛋白质的变构作用（4分），请举例说明（4分）。（8分）答：所谓变构效应是指在寡聚蛋白分子中，一个亚基由于与其他分子结合而发生构象变化，并引起相邻其他亚基的构象和功能的改变。变构效应也存在于其他寡聚蛋白（如变构酶）分子中，是机体调节蛋白质或酶生物活性的一种方式。当某个小分子，称变构剂与蛋白质结合时，可调节蛋白质的生物活性，这类蛋白称变构蛋白。变构蛋白除了具有发挥功能的活性位点外，还有用于调节的结合位点。变构剂可增加或降低变构蛋白的活性，这种变构调节能引起蛋白天然构象的变化。血红蛋白与氧结合并发生构象的改变是变构效应的一个范例。血红蛋白四聚体在开始与氧结合时，其氧亲和力很低，即与氧结合的能力很小。一旦其中一个亚基与氧结合，亚基的三级结构发生变化，并逐步引起其余亚基三级结构的改变，从而提高其余亚基与氧的亲和力；同样道理，当一个氧与血红蛋白亚基分离后，能降低其余亚基与氧的亲和力，有助于氧的释放，血红蛋白的氧结合曲线是S形曲线。2.以磺胺药物的抗菌作用为例（4分），说明酶的竞争抑制原理（4分）。（8分）答：某些细菌以对氨基苯甲酸、二氢喋呤啶及谷氨酸为原料合成二氢叶酸，后者再转变为四氢叶酸。它是细菌合成核酸不可缺少的辅酶。由于磺胺药与对氨基苯甲酸具有十分类似的结构，于是成为细菌中二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂。它通过降低菌体内四氢叶酸的合成能力，使核酸代谢发生障碍，从而达到抑菌的作用。竞争性抑制作用此类抑制剂一般与酶的天然底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而降低酶与底物的结合效率，抑制酶的活性。由于抑制剂与酶的结合是可逆的，抑制强度的大小取决于抑制剂与酶的相对亲和力以及抑制剂与底物浓度的相对比例。通过增加底物浓度可降低或消除抑制剂对酶的抑制作用。这是竞争性抑制的一个特征。竞争性抑制剂并不影响酶促反应的Vmax，而使Km值（称表观Km）变大。3.一摩尔的乙酰辅酶A经过三羧酸循环完全氧化分解可以生成多少ATP？（3分）请说明理由（5分）。（8分）答：可以产生10molATP。理由：1mol异柠檬酸氧化脱羧产生1molNADH+H+2.5ATP1molα-酮戊二酸氧化脱羧产生1molNADH+H+2.5ATP1mol琥珀酰CoA产生1molGTP（相当ATP）1ATP1mol琥珀酸脱氢氧化产生1molFADH21.5ATP1mol苹果酸脱氢氧化产生1molNADH+H+2.5ATP总计10ATP4.比较在原核生物DNA复制过程中DNA聚合酶III和聚合酶I作用的异同。（8分）答：聚合酶III主要的复制酶，并有校读、纠错的功能：5’——3’延伸多核苷酸链，活性很强,有模板依赖性，其延伸的方式是依据碱基互补配对的原则，将原料dNTP与游离的3’OH上连接，同时释出一个PPi。3’——5’外切酶切除可能错配的核苷酸。聚合酶I用于切除引物RNA,并填补留下的空隙：5’——3’延伸多核苷酸链。3’——5’外切酶的作用，切除可能错配的核苷酸。5’——3’外切酶的作用是切除引物。5.真核基因有什么特点，简述真核生物mRNA转录后的加工方式。（8分）答：真核细胞的结构基因绝大多数是不连续的，称为断裂基因，编码序列中间隔着插入序列，因此必须对转录产生的初级产物进行加工和修饰才能使之成为有功能的成熟的mRNA。真核基因中编码的序列，称为外显子；而不表达的序列，称为内含子。初级转录产物中包括了内含子和外显子，称为核不均RNA，hnRNA。其加工过程是：首先对其首、尾进行修饰，即在其5′-末端加上“帽”（mG(5)pppNmpN-）结构，在其3′-末端加上一个50~200个A的多聚腺苷酸(polyA)的“尾巴”，然后进行剪接，即由相应的酶剪去内含子转录的部分，再将其余的外显子转录的部分连接起来；其次还要经过甲基化等修饰过程，才能变为有功能的mRNA分子。6.简述由肾上腺素经PKA途径调控糖原分解代谢的级联放大机制。（10分）答：蛋白激酶A（ProteinkinaseA，PKA）是了解比较清楚的与G蛋白偶联型受体系统有关的途径，即cAMP-PKA途径。当β-肾上腺素与其受体结合后，有GTP参与，GS蛋白激活，其αs亚基与β/γ二聚体分离。再由αs激活腺苷酸环化酶，使胞内的大量ATP转变为cAMP，并释放PPi。cAMP又进一步活化细胞中的蛋白激酶A。当4分子cAMP结合到两个调节亚基的结合部位时，此四聚体解离成两部分，即结合有cAMP的调节亚基二聚体和具有催化活性的两个分离的催化亚基。接着催化亚基使胞内多种蛋白酶磷酸化而激活，引起生理效应。肾上腺素作用于肌细胞受体导致肌糖原分解就是一个典型的例子。通过共价化学修饰，蛋白激酶A又使磷酸化酶b激酶磷酸化激活，后者又使磷酸化酶b磷酸化激活成为磷酸化酶a，这一系列磷酸化过程都消耗ATP，最后导致肌肉糖原分解成1-磷酸-葡萄糖，为其分解供能作好准备（如下图）。激素携带的胞外信息经由cAMP传达到胞内，再由PKA继续向下传递，将较弱的胞外信号通过一个酶促的酶活性的级联放大（cascadeeffect）系统逐级放大，使细胞在短时间内作出快速应答反应。