同济大学考研-生物化学与分子生物学历年真题+完整版答案

108年生化与分子一、名词1、乳糖操纵子：乳糖操纵子是一个在大肠杆菌及其他肠道菌科细菌内负责乳糖的运输及代谢的操纵子。它包含了三个相连的结构基因、启动子、终止子及操纵基因。是典型的负调控可诱导的基因表达调节。Lac基因能编码阻遏蛋白，组织结构基因表达。在缺乏葡萄糖要利用乳糖时，诱导物异构乳糖与阻遏蛋白结合使其失活，乳糖操纵子开启，表达与代谢乳糖相关的一系列酶。葡萄糖的存在能抑制cAMP-CRP复合物的形成，受其调控的结构基因就不表达，当葡萄糖含量下降时，便促进其表达，这种受cAMP-CRP复合物调节的方式是乳糖操纵子的正调节机制。2、磷酸戊糖途径：葡萄糖氧化分解的一种方式，由于此途径是由6-磷酸葡萄糖(G-6-P)开始，故亦称为己糖磷酸旁路。此途径在胞浆中进行，可分为两个阶段。第一阶段由G-6-P脱氢生成6-磷酸葡糖酸内酯开始，然后水解生成6-磷酸葡糖酸，再氧化脱羧生成5-磷酸核酮糖。NADP+是所有上述氧化反应中的电子受体。第二阶段是5-磷酸核酮糖经过一系列转酮基及转醛基反应，经过磷酸丁糖、磷酸戊糖及磷酸庚糖等中间代谢物最后生成3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖，后二者还可重新进入糖酵解途径而进行代谢。3、酮体：在肝脏线粒体中，脂肪酸氧化分解的中间产物乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮，三者统称为酮体。是饥饿或糖尿病时肝中脂肪酸大量氧化而产生乙酰辅酶A后缩合生成的产物。在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料，由于血脑屏障的存在，除葡萄糖和酮体外的物质无法进入脑为脑组织提供能量。饥饿时酮体可占脑能量来源的25%-75%。4、电子传递链：需氧细胞内糖、脂肪、氨基酸等通过各自的分解途径所形成的还原性辅酶，包括NADH和FADH2通过电子传递途径被重新氧化。即还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链。由于消耗氧，故也叫呼吸链。包括：NADH-Q还原酶、琥珀酸-Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶。5、TCA循环：是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，分布在线粒体。又称为柠檬酸循环或者三羧酸循环。丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧和脱氢反应，羧基形成CO2，氢原子则随着载体进入电子传递链经过氧化磷酸化作用，形成水分子并释放出能量合成ATP。柠檬酸循环不仅是丙酮酸氧化的途径，又是糖类、脂类、氨基酸氧化的途径。6、ureacycle（尿素循环）：称为鸟氨酸循环，肝脏中2分子氨(1分子氨是游离的，1分子氨来自天冬氨酸)和1分子CO2生成1分子尿素的环式代谢途径。尿素循环是第一个被发现的环式代谢途径。7、CpGisland（CpG岛）：CpG双核苷酸在人类基因组中的分布很不均一，而在基因组的某些区段，CpG保持或高于正常概率，这些区段被称作CpG岛。CpG岛主要存在于真核生物转录起始区域，是一段富含GC序列，和附近的CAAT区一样，主要控制转录起始频率。8、allostericregulation（别构调节）：又称别位调节或变构调节，指酶分子的非催化部位和某些化合物可逆的非共价结合后，引起其构象变化，由此改变其酶活性。受别构调节的酶称为别位酶（aIlostericenzyme），那些化合物称为效应物。二、填空1、生化反应中，有三个底物水平磷酸化，分别是：①1,3-二磷酸甘油酸+ADP=3-磷酸甘油酸+ATP②磷酸烯醇式丙酮酸+ADP=丙酮酸+ATP③琥珀酸-CoA+GDP=琥珀酸+GTP2三、简答1、图解苹果酸-天冬氨酸穿梭途径，并指出该途径可以运送哪些物质可以运送NADH，苹果酸，天冬氨酸，草酰乙酸，α-酮戊二酸2、简述胰岛素调节血糖的作用机理是主要的降血糖激素，由胰岛B细胞所产生，其主要作用有①促进细胞摄取葡萄糖；②促进糖原合成，减少糖原分解；③促进糖氧化和分解，加速糖的利用；④促进甘油三酯的合成和储存；⑤阻止糖异生作用。高血糖、高氨基酸、胰泌素、胰升糖素和迷走神经兴奋等都可促进胰岛素的释放。胰岛素和受体结合后，可刺激细胞加强对葡萄糖的转运,使血液中的葡萄糖被转运进细胞中，从而降低血液葡萄糖浓度，同时还可以促进细胞将葡萄糖转化为糖原储存起来，并抑制肝糖原分解为葡萄糖。33、简述HIV-1的生活简史HIV-1主要感染的细胞：富含CD4蛋白的T细胞，也可感染只带少量CD4蛋白或无此受体蛋白的细胞，包括B细胞，巨噬细胞，树突状细胞，朗格罕氏细胞，肠上皮细胞，脑内的星形细胞核小神经胶质细胞以及毛细血管内皮细胞等。以HIV-1侵染T细胞为例来简述其生活史：（1）侵染：gp120暴露于病毒包膜外，称为外膜糖蛋白，gp41被称为跨膜蛋白，嵌入病毒包膜脂质中，gp120和gp41紧密相连。当gp120与CD4受体结合后，在一些辅助受体的作用下其构象（gp120）发生改变，导致与gp41分离，独立的gp41可插入靶细胞的细胞膜，造成膜融合使病毒核心进入细胞内。这个过程还需要靶细胞表面的一个七次跨膜G蛋白偶联受体协助。（2）整合：病毒核衣壳蛋白一旦进入靶细胞，逆转录酶就以病毒RNA为模板合成单链DNA，并有宿主细胞DNA聚合酶合成双链DNA（原病毒），经环化后进入细胞核并整合到宿主的基因组上，病毒核酸随细胞分裂而传至子代细胞，可长期潜伏。（3）复制及释出：原病毒利用宿主细胞的转录与合成系统转录产生病毒mRNA，其中一部分编码病毒蛋白，与基因组RNA组装成新的病毒颗粒，从寄主细胞中释放出来。（4）裂解：HIV复杂的调控机制使HIV感染细胞后产生不同的结果，在复制和表达量非常高的情况下细胞裂解死亡。HIV从靶细胞中被释放出来后继续侵染其他健康细胞或被机体的细胞免疫或体液免疫清除掉，至此，HIV完成了它的整个生活史。4、简述原癌基因激活的五种方式并举例①点突变ras基因家族，均以点突变为主，如膀胱癌细胞中克隆出来的c-Ha-ras基因与正常细胞的相比仅有一个核苷酸的差异。②DNA重排原癌基因在正常情况下表达水平较低，但当发生染色体的易位或倒位时，处于活跃转录基因强启动子的下游，而产生过度表达。如Burkitt淋巴瘤细胞的染色体易位，使c-myc与IG重链基因的调控区为邻，由于免疫球蛋白重链基因表达十分活跃，其启动子为强启动子，且在CH-VH之间还有增强子区，致使c-myc过表达。③插入激活某些不含v-onc的弱转化逆转录病毒，其前病毒DNA插入宿主DNA中，引起插入突变，如逆转录病毒MoSV感染鼠类成纤维细胞后，病毒两端各有一个相同的冗长末端重复序列（LTR），它们不编码蛋白质，而含有启动子、增强子等调控成分，病毒基因组的LTR整合到细胞癌基因c-mos邻近处，使c-mos处于LTR的强启动子和增强子作用之下而被激活，导致成纤维细胞转化为肉瘤细胞④基因扩增在某些造血系统恶性肿瘤中，癌基因扩增是一个极常见的特征，如前髓细胞性白血病细胞系和这类病人的白血病细胞中，c-myc扩增8~32倍。⑤原癌基因的低甲基化致癌物质的作用下，使原癌基因的甲基化程度降低而导致癌症，这是因为致癌物质降低甲基化酶的活性。45、长期节食（不吃糖类）容易使血液中PH值下降，导致酸中毒，试简述导致酸中毒的原因，如何治疗酸中毒是指体内血液和组织中酸性物质的堆积，其本质是血液中氢离子浓度上升、PH值下降。在病理情况下，当体内[BHCO3]减少或[H2CO3]增多时，均可使[BHCO3]/[H2CO3]比值减少，引起血液的pH值降低，称为酸中毒。（1）原因：饥饿状态和胰岛素水平过低，都会耗尽体内糖的存在，肝外组织不能自血液中获取充足的葡萄糖，为了取得能量，肝中的葡萄糖异生作用就会加速，肝和肌肉中的脂肪酸氧化也会加速，同时并动员蛋白质的分解。脂肪酸氧化加速产生大量的乙酰CoA，葡萄糖异生耗尽草酰乙酸，没有草酰乙酸带动乙酰CoA进入TCA，则乙酰CoA转向酮体生成的方向。（2）治疗：糖尿病酮症酸中毒一经确诊，应立即进行治疗。治疗目的在于纠正水和电解质失衡，纠正酸中毒，补充胰岛素促进葡萄糖利用，并寻找和去除诱发酮症酸中毒的应激因素。①一般处理监测血糖、血酮、尿酮、电解质和动脉血气分析。②补液对重症酮症酸中毒患者十分重要，不只利于失水的纠正，而且有助于血糖的下降和酮体的消除。补液量应根据患者的失水程度因人而异。③补充胰岛素小剂量胰岛素疗法即可对酮体生成产生最大抑制，而又不至引起低血糖及低血钾，当血糖降至13.9mmol/L时开始输入5%葡萄糖液，增加热卡有利于酮体纠正。④纠正电解紊乱治疗过程中应密切监测血钾变化，心电图监护可从T波变化中灵敏反映血钾高低，有利于及时调整补钾的浓度和速度。⑤纠正酸碱平衡失调糖尿病酮症酸中毒的生化基础是酮体生成过多，而非HCO3-丢失过多，治疗应主要采用胰岛素抑制酮体生成，促进酮体的氧化，酮体氧化后产生HCO3-，酸中毒自行纠正。过早、过多地给予NaHCO3有害无益。⑥治疗诱因对酮症酸中毒患者的治疗除积极纠正代谢紊乱外，还必须积极寻找诱发因素并予以相应治疗，例如严重感染、心肌梗死、外科疾病、胃肠疾患等。其中，感染是最常见的诱因，应及早使用敏感抗生素。四、论述1、比较原核生物和真核生物基因表达调控的异同点(1)共同点:a结构基因均有调控序列b表达过程都具有复杂性，表现为多环节c表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性(2)不同点：a真核生物基因表达调控过程更复杂b基因及基因组的结构特点不同，如真核生物基因具有内含子结构等c转录与翻译的间断性，原核生物转录与翻译同时进行，而真核生物该两过程发生在不同区域，具有间断性d真核生物在转录后有加工过程e正负调控机制5f原核生物只有一种RNA聚合酶，而真核生物有三种RNA聚合酶g起始复合物的形成部位不同原核生物的起始密码子上游存在的SD序列与核糖体的16SrRNA共同决定原核细胞mRNA上的起始复合物的形成部位；真核生物的其实部位由Met-tRNAiMet对起始密码子的识别、核糖体中的rRNA和蛋白质共同决定h起始因子和起始复合物大小不同2、凝胶过滤原理凝胶过滤法又称分子排阻法，凝胶过滤法所用的介质为凝胶珠，其内部为多孔网状结构。一定型号的凝胶网孔大小一定，只允许相应大小的分子进入凝胶颗粒内部，大分子则被排阻在外。洗脱时，大分子随洗脱液从颗粒间隙流下来，洗脱液体积小，小分子则在颗粒网状结构中穿来穿去，历程长，后洗脱下来，洗脱体积大。凝胶是一种多孔性的不带表面电荷的物质，当带有多种成分的样品溶液在凝胶内运动时，由于它们的分子量不同而表现出速度的快慢，在缓冲液洗脱时，分子量大的物质不能进入凝胶孔内，而在凝胶间几乎是垂直的向下运动，而分子量小的物质则进入凝胶孔内进行“绕道”运行，这样就可以按分子量的大小，先后流出凝胶柱，达到分离的目的。609年生化与分子一、名词1、Transformation（转化）：是某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型的细胞的DNA而使它的基因型和表现型发生相应变化的现象。该现象首先发现于细菌2、酸中毒：酸中毒是指体内血液和组织中酸性物质的堆积，引起血液中氢离子浓度上升、PH值下降称为酸中毒。酸中毒包括代谢性酸中毒，呼吸性酸中毒。3、RNA干涉：指正常体内抑制特定基因表达的一种现象，在进化过程中高度保守的、由双链RNA（dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解并导致基因表达沉默的现象。4、苹果酸-天冬氨酸穿梭：(malate-aspartateshuttle，也称为苹果酸穿梭)是真核细胞中一个转运在糖酵解过程中传出的电子跨越半通透性的线粒体内膜以进行氧化磷酸化的生物化学体系。细胞溶液中NADH的电子由细胞溶液的苹果酸脱氢酶传递给草酰乙酸，是变成苹果酸，同时NADH氧化成NAD+，使心脏和肝脏细胞内NADH的电子进入到线粒体的途径。5、衰减子：原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列。该区域能行成不同的二级结构，利用原核生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。6、反竞争抑制：抑制剂只与酶-底物复合物结合，而不与游离酶结合的一种酶促反应抑制作用。这种抑制作用使得Vmax，Km都