生化问答题

11、试述GSH的结构特点和生理功能。答：⑴GSH的结构特点：GSH即谷胱甘肽，是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸形成的三肽，结构中有两个肽键，第一个肽键与一般不同，是由谷氨酸γ-羧基与半胱氨酸的α-氨基组成。半胱氨酸残基上的巯基（-SH）是GSH的主要功能基团，具有还原性，在谷胱甘肽过氧化物酶的催化下，能还原细胞内产生的H2O2，使其变成H2O和氧化型GSH即GSSG，GSSG在谷胱甘肽还原酶催化下，由NADPH提供H再生成GSH。⑵GSH的生理功能：①解毒功能：-SH基团噬核性，能与外源的噬电子毒物如致癌剂和药物等结合，避免毒物与DNA、RNA及蛋白质结合，保护机体免遭毒物损害。②还原功能：GSH是人体内重要的还原剂，GSH的-SH具有还原性，能保护蛋白质和酶分子的-SH免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态。2、从结构和功能两方面比较血红蛋白和肌红蛋白的异同。血红蛋白和肌红蛋白都是亲水的球状蛋白质，都是含有血红素辅基的结合蛋白质，血红素辅基都可以与氧可逆结合。肌红蛋白是只有三级结构的单链蛋白质，分子中有A→H8段α-螺旋区，盘曲折叠成球状，中间形成疏水口袋状“空穴”，血红素位于其中。血红蛋白是由2条α肽链和2条β肽链4个亚基组成的具有四级结构的蛋白质，其各亚基的三级结构与肌红蛋白极为相似，每个亚基结构中间有一个疏水局部，可结合1个血红素并携带1分子氧。血红蛋白的主要功能是运输氧，而肌红蛋白则主要是储存氧。血红蛋白是变构蛋白，其氧解离曲线呈“S”型，而肌红蛋白不是变构蛋白，其氧解离曲线为直角双曲线。5、试述DNA双螺旋结构模式的要点。（1）DNA分子有两条以脱氧核糖-磷酸为骨架的多核苷酸链，围绕同一公共轴呈右手螺旋，两股单链走向相反；（2）螺旋是以磷酸和戊糖组成骨架位于外侧，碱基在内侧，按碱基互补形成A＝T、G≡C碱基对，A–T之间2个氢键，G–C之间3个氢键；（3）双螺旋的直径为2nm，每10个核苷酸盘绕一圈，螺距为3.4nm，碱基平面与螺旋轴垂直；（4）维持双螺旋横向稳定的力主要是氢键，纵向稳定的力主要是碱基堆积力。6、试从分子组成、分子结构、功能和存在部位四方面阐述DNA和RNA的区别。（1）从分子组成上看：DNA分子的戊糖为脱氧核糖，碱基为A、T、G、C；RNA分子的戊糖为核糖，碱基为A、U、G、C。（2）从结构上看：DNA一级结构是由几千至几千万脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，二级结构是双螺旋；RNA一级结构是由几十至几千个核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，二级结构是以单链为主，也有少量局部双螺旋结构，进而形成发夹结构，tRNA的典型二级结构为三叶草结构。（3）从功能方面看：DNA为遗传的物质基础，含有大量的遗传信息。RNA分为3种，mRNA为DNA转录的产物，是蛋白质生物合成的直接模板；tRNA的功能是转运氨基酸；rRNA主要是合成蛋白质的场所。（4）从存在部位看：DNA主要存在于细胞核的染色体，少量存在于线粒体。RNA在细胞核内合成，转移到细胞质中发挥作用。7、对比mRNA、tRNA及rRNA的结构及功能特点。mRNA结构及功能特点：（1）戴帽拖尾；（2）更新快，寿命短；（3）含量少,长短相差大；（4）是蛋白质生2物合成的直接模板。tRNA结构及功能特点：（1）分子最小的RNA（70～90核苷酸）；（2）含较多稀有碱基（10～20%）；（3）二级结构为三叶草结构；（4）三级结构呈倒L型；（5）是蛋白质合成时转运氨基酸的工具。rRNA结构及功能特点：单链rRNA局部碱基配对形成多个茎-环结构，如真核生物18SrRNA的二级结构呈麻花状。与多种蛋白质结合成为蛋白质生物合成的装配机12、酶的必需基团有哪几种，各有什么作用酶的必需基团有活性中心内的必需基团和活性中心外的必需基团。活性中心内的必需基团有催化基团和结合基团。结合基团与底物分子相结合，将其固定于酶的活性中心，催化基团使底物分子不稳定，形成过渡态，并最终将其转化为产物。活性中心外的必需基团为维持酶活性中心的空间构象所必需。16、简述磷酸戊糖途径的生理意义。①提供5-磷酸核糖，用于核苷酸的合成；②产生大量NADPH＋H＋，可用于：⑴作为供氢体，参与体内脂肪酸、胆固醇的合成代谢。⑵参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。⑶维持巯基酶的活性。⑷使氧化型谷胱甘肽还原。⑸维持红细胞膜的完整性。17、简述糖异生的生理意义。①维持血糖的恒定；②补充肝糖原储备；③调节酸碱平衡。18、简述肝糖原与肌糖原代谢的差异。①无论肝糖原、肌糖原都是糖在体内的贮存形式，但意义不同；②合成时，肝脏有葡萄糖激酶，进食后，由于血糖增加，肝糖原的合成增加；③分解时，由于肝细胞含有葡萄糖-6-磷酸酶，肝糖原的分解可以补充血糖，而肌细胞缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原的分解不能直接补充血糖。20、试述三羧酸循环的特点及生理意义。三羧酸循环的特点：①循环反应在线粒体中进行的不可逆反应；②每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基；③循环主要经过两次脱羧，四次脱氢生成3分子NADH+H+、1分子FADH2和2分子CO2。④三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系。三羧酸循环的生理意义：①不仅是糖在体内分解供能途径的主要通路，也是糖、脂、蛋白质三大营养性物质氧化分解的最终共同途径。②是糖、脂、蛋白质相互转变的枢纽。③三羧酸循环的中间产物是生物体内合成其他活性物质的前体。22、说出三条乙酰CoA的来路与去路。（1）乙酰CoA来源：①糖代谢来源：糖酵解中由丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA。（关键酶：丙酮酸脱氢酶复合体；细胞定位：线粒体）②脂代谢来源：A、脂肪动员产生的脂肪酸经脂肪酸β-氧化途径生成乙酰CoA。（关键酶：肉碱脂酰转移酶Ⅰ；细胞定位：线粒体）B、酮体利用中由乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA，乙酰乙酰CoA经乙酰乙酰CoA硫解酶作用生成乙酰CoA。（细胞定位：线粒体）（2）乙酰CoA去路：（以下去路中的任意三条）①经三羧酸循环彻底氧化分解。（关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、酮戊二酸脱氢酶复合体；细胞定位：线粒体）3②参与脂肪酸合成。（关键酶：乙酰CoA羧化酶；细胞定位：胞液）③参与胆固醇合成。（关键酶：HMGCoA还原酶；细胞定位：胞液＋内质网）④缩合生成酮体。（关键酶：HMGCoA合成酶；细胞定位：线粒体）23、摄入的糖在体内如何转变为脂肪而储存？（1）脂肪酸的生物合成：①合成脂肪酸的原料是乙酰CoA，主要来自糖的分解。在线粒体内，G→丙酮酸→乙酰CoA，乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环经线粒体膜进入胞液成为合成脂肪酸的原料。②脂肪酸的合成须由NADPH+H+提供还原力，后者主要来自磷酸戊糖途径。在胞液中，乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶的作用下生成丙二酰CoA，然后在脂肪酸合成酶系的作用下经过反复加成过程，每次延长2个碳原子，最终生成16碳的软脂酸。随后在内质网和线粒体进行碳链的加长。或在内质网去饱和酶的作用下合成不饱和脂肪酸。参与脂肪合成时，脂肪酸先活化生成脂酰CoA。（2）3-磷酸甘油的生成：糖酵解途径中间产物磷酸二羟丙酮加氢还原，即生成3-磷酸甘油用于甘油三酯的合成。（3）脂肪的合成：3-磷酸甘油在脂酰CoA转移酶催化下，依次加上2分子脂酰CoA生成磷脂酸，后者水解脱去磷酸生成1，2-甘油二酯，甘油二酯再加上1分子脂酰基即生成甘油三酯。24、阐述严重糖尿病发生酮症酸中毒的生化机制。糖尿病患者由于胰岛素绝对或相对不足，机体不能很好地氧化利用葡萄糖，须依赖脂肪酸氧化供能，脂肪动员加强，酮体生成增加，超过肝外组织氧化利用酮体的能力时，引起血中酮体的升高，其中乙酰乙酸及β-羟丁酸为较强的有机酸，在血中堆积超过机体的缓冲能力时即可引起酮症酸中毒。糖尿病患者酮体合成增加的分子机制如下：①患者胰岛素绝对或相对缺乏，而胰高血糖素多异常增高，作为脂解激素，可激活HSL，促进脂肪动员，血中脂肪酸水平升高，肝脏可摄取更多脂肪酸分解产生大量乙酰CoA，但因肝内糖酵解作用减弱，草酰乙酸生成减少，乙酰CoA不能与之充分结合生成柠檬酸而进入三羧酸循环，因而乙酰CoA可在肝内合成大量酮体；②由于脂肪动员加强，入肝的长链脂酰CoA增多，别构抑制乙酰CoA羧化酶，同时，增高的胰高血糖素也使该酶活性被抑制，则丙二酰CoA生成减少，肉碱脂酰基转移酶Ⅰ的抑制作用减弱，从而促进脂酰CoA进入线粒体分解产生酮体。27、呼吸链的组成成分及其作用1)复合体Ⅰ为NADH-泛醌还原酶，将电子从NADH传递给泛醌2)复合体Ⅱ为琥珀酸-泛醌还原酶，将电子从琥珀酸传递给泛醌3)复合体Ⅲ为泛醌-细胞色素C还原酶，将电子从泛醌传递给细胞色素C4)复合体Ⅳ为细胞色素C氧化酶，将电子从细胞色素C传递给氧28、血氨的来源及去路血氨的来源：1)氨基酸及胺分解产生的氨2)肠道吸收的氨3)肾小管上皮细胞分泌的氨血氨的去路：1)合成尿素2)合成非必需氨基酸3)合成其它含氮化合物30、核苷酸的生物学功用1)作为核酸合成的原料，这是核苷酸最主要的功能。2)体内能量的利用形式，如ATP，GTP，UTP，CTP。43)参与代谢和生理调节，如cAMP，cGMP均为第二信使。4)组成辅酶，如AMP参与组成NAD＋、FAD、CoA等。5)活化中间代谢物，如SAM，UDPG等。33、试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成异同点1)相同点：肝细胞液中，PRPP，CO2，Gln，Asp参与，先生成前体分子IMP或OMP2)不同点：嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸原料：Asp，Gln，Gly，CO2，PRPP，一碳单位Asp，Gln，CO2，PRPP，一碳单位合成特点：在PRPP基础上利用各种原料合成利用各种原料合成嘧啶环，再与PRPP嘌呤环，从而形成嘌呤核苷酸结合形成嘧啶核苷酸调节酶：PRPP合成酶PRPP合成酶，氨基甲酰磷酸合成酶，PRPP酰胺转移酶天冬氨酸氨基甲酰转移酶34、谈谈各类核苷酸抗代谢物的作用机理及其临床应用分类名称类似物作用机理抗嘌呤类6-巯基嘌呤次黄嘌呤抑制IMP转变为AMP和GMP，抑制AMP和GMP的补救合成，阻断从头合成抗嘧啶类5-氟尿嘧啶胸腺嘧啶生成FdUMP，抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶抗叶酸类氨甲喋呤叶酸抑制二氢叶酸还原酶氨喋呤抗氨基酸类氮杂丝氨酸谷氨酰胺干扰Gln作为合成嘌呤环，嘧啶环的氮源6-重氮-5-氧正亮氨酸35、简述参与原核生物DNA复制的酶与蛋白质因子，以及它们在复制中的作用。1)拓扑异构酶防止过度盘绕、打结2)解螺旋酶解开双螺旋，形成复制叉3)SSB（单链结合蛋白）防止双链重新形成，保持单链的稳定4)引物酶合成RNA引物，提供DNA聚合酶Ⅲ所需3’-OH5)DNA聚合酶Ⅲ复制中最主要的聚合聚合酶，按5’至3’方向合成子代DNA6)DNA聚合酶Ⅰ切除引物，并填补切除引物后的空隙7)DNA连接酶连接相邻的3′-OH和5′-P36、简述参与DNA复制的酶在真核生物和原核生物有何异同。1)原核生物有，polⅠ、Ⅱ、Ⅲ，真核生物polα、β、γ、δ、ε而且每种都各有其自身功能2)a、底物相同b、催化方向相同c、催化方式相同37、DNA复制的主要过程及其特点1)复制起始，解开DNA双链，形成引发体2)复制延长，领头链连续复制，随从链不连续复制，产生冈崎片段3)复制终止，RNA酶水解引物，DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接酶参与切除引物，填补空隙和连接切口538、试述中心法则的具体内容1)复制的基本概念：指遗传物质传代，以母链DNA合成子链DNA的过程2)转录的基本概念：指以DNA为模板合成RNA的过程3)逆转录的基本概念：是一种特殊的复制方式，指由RNA合成DNA的过程4)翻译的基本概念：指蛋白质生物合成过程，是以mRNA为模板，按照mRNA分子中由核苷酸组成的密码子指导合成蛋白质的过程39、复制与转录的异同点相同点：都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间形成磷酸二酯键，生成的核苷酸均从5’3’方向延长，均遵从碱基配对原则。不同点：复制转录遗传信息全部保留具有选择性模板两股链均复制模板链转录原料dNTPNTP产物子代双链D