生物化学综合题

大学生物化学综合题

1、俗话说“狗急跳墙”，意思是在紧急情况下，人和动物可以在短时间，体释放出大量的

能量，试从分子水平解释这是为什么？

答：“狗急跳墙”从生物角度来看，是形容人和动物在紧急的情况下，在短时间，体产生丰富的能量，做到平时做不到的事。这个过程主要是由肾上腺髓质分泌的“肾上腺素”起作用，肾上腺素是一种含氮激素，当肾上腺素到达靶细胞后通过与受体结合，激活环化酶，生成CAMP，经一系列的级联放大作用，在极端时间，提高血糖含量，促进糖的分解代产生大量的A TP释放能量。此外，CAMP具有调节基因表达的作用，例如在乳糖操纵子上的调节基因的产物为CAMP的受体蛋白，两者结合后使其活化，作用于启动子的一定部位，促进转录和蛋白质的合成。

2、写出下列符号所代表的物质的中文名称及其重要生理作用。

NAD+、THFA、UDPG PRPP SSB GPT

答：符号中文名称生理作用

NAD+尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸传递氢

THFA 四氢叶酸一碳基团载体

UDPG 尿苷二磷酸葡萄糖糖原合成中葡萄糖基供体

PRPP 5-磷酸核糖焦磷酸嘌呤和嘧啶核苷酸合成中5-磷酸

核糖供体SSB 单链结合蛋白稳定单链

GPT 谷丙转氨酶催化谷氨酸和丙酮酸之间的转氨反应

及其逆反应

3、图示中心法则，并回答下列问题：

（1）什么叫半不连续复制？大肠杆菌DNA复制过程中需要哪些酶类和蛋白质？

（2）简要说明tRNA、mRNA和核糖体在蛋白质合成中的作用。

答：中心法则如下：

（1）DNA复制时，一条链上的连续复制和另一条链上的不连续复制，这种复制

方式叫半不连续复制。

大肠杆菌DNA复制过程中需要如下酶类和蛋白质：DNA旋转酶、DNA连接酶、

单链结合蛋白、引物合成酶、DNA聚合酶Ⅲ全酶、DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接

酶。

（2）tRNA是运载各种氨基酸的特异工具，mRNA是蛋白质合成的模板，核糖体

是蛋白质合成的场所。

4、简述乙酰辅酶A的来源和去路。

葡萄糖

丙酮酸

某些生酮及生脂肪酸

糖兼生酮氨基酸

乙酰辅酶A

胆固醇酮体

异柠檬酸

琥珀酸

5、葡萄糖在体能否转变成下列物质？如能，请用箭头表示其变化过程。

（1）脂肪（2）UMP

答（1）能

磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油

葡萄糖3-磷酸甘油酸丙酮酸磷脂酸

乙酰辅酶A 脂肪酸脂酰辅酶A

甘油二酯

脂肪

（2）能

HMP

G R-5-P PRPP

EMP TCA 转氨

G 丙酮酸乙酰辅酶A OAA Asp

TCA

转氨

α-酮戊二酸Glu Gln

有氧氧化

G CO2

PRPP

CO2

乳清酸UMP

Gln

6、简述饥饿者为何易发生酸中毒？

饥饿者，由于长期不能进食，机体所需要的能量不能从糖氧化取得，于是脂肪被大量动员，肝脂肪酸大量氧化。当肝生成的酮体超过了肝外组织所利用的限度时，血中酮体被堆积起来，由于酮体中的乙酰乙酸和β-羟丁酸是酸性物质，体积累过多，便会影响血液的酸碱度，造成酸中毒。

7、为什么某些微生物在仅以乙酸为碳源的培养基上可以生长？

（1）把乙酸转变成葡萄糖的简要过程和主要酶用箭头表示出来，并指出所经过的代途径。（2）从葡萄糖合成糖原的酶促过程简要用箭头表示。

答：因为这些微生物体具有乙酰辅酶A合成酶及乙醛酸途径，最终可以将乙酸转变为糖。（1）

乙酰辅酶A合成酶

乙酸+辅酶A+ATP 乙酰辅酶A+H2O+Ppi+AMP

乙醛酸循环

柠檬酸异柠檬酸

草酰乙酸异柠檬酸裂解酶

琥珀酸

苹果酸合成酶

苹果酸

A

可见，由于乙醛酸循环中有异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶存在，可以不断地合成二羧酸和三羧酸，作为TCA循环的补充。

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

生成的草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸

糖酵解逆行

葡萄糖

（2）

G 6-P-G 1-P-G UDPG [α-1，4葡萄糖]n

分枝酶

引物

糖原

8、运用生物化学理论，试分析下述现象：填鸭育肥的主要食料是以碳水化合物为主的谷物。

答：以碳水化合物的谷物为主要食料的填鸭的育肥，说明了生物体糖可以转变成脂肪。脂肪是由甘油及脂肪酸合成的酯，糖可以变成α-磷酸甘油和脂肪酸，所以糖可以变成脂肪。糖转变为α-磷酸甘油的步骤是：糖先经过酵解作用变成磷酸二羟丙酮，磷酸二羟丙酮经磷酸甘油脱氢酶的催化作用即可转变为α-磷酸甘油。糖变成脂肪的步骤是：糖先经过酵解作用变成丙酮酸，丙酮酸再经过氧化脱羧生成乙酰辅酶A，再经脂肪酸合成途径即可合成脂肪。

9、双链DNA的一条链含有下列顺序：

5’T-C-G-T-C-G-A-C-G-A-T-G-A-T-C-A-T-C-G-G-C-T-A-C-T-C-G-A-3’

试写出：

（1）DNA另一条链上的碱基顺序？

（2）从DNA第一条链转录出来的mRNA的碱基顺序？

（3）假定此mRNA可以直接编码肽链，试问由此mRNA编码的肽链共有几个

氨基酸？

（4）如果DNA第一条链的3’端的第二个核苷酸缺失，此时编码的肽链的氨基酸的数量有何变化？（10分）

答：

（1）5’T-C-G-A-G-T-A-G-C-C-G-A-T-G-A-T-C-A-T-C-G-T-C-G-A-C-G-A-3’

（2）5’UCG-AGU-AGC-CGA-UGA-U-C-A-U-C-G-U-C-G-A-C-G-A-3’

（3）由于UGA发出终止信号，故只合成了4肽

（4）在这种情况下，肽链终止密码UGA已经移码突变，转变成能翻译一种氨基酸的密码子GAU，于是DNA移码突变后所转录的为9肽。

（5）

10、大肠杆菌长2μm,直径1μm. 当它们生长在有乳糖的培养基上, 就能合成β-半乳糖苷酶(MW450,000), 大肠杆菌细胞的平均密度为1.2g/ml, 总质量的14%是可溶性蛋白质, 可溶性蛋白质的1%是β-半乳糖苷酶. 计算生长在乳糖培养基上的一个大肠杆菌细胞中β-半乳糖苷酶分子的数目.

答:设大肠杆菌为圆柱体，V=πr2h=3.14 x (0.5)2 x2=1.57μm3=1.57 x10-12cm3 一个大肠杆菌细胞质量等于V.ρ=1.57x10-12x1.2=1.88x10-12g

一个大肠杆菌β-半乳糖苷酶的质量：1.88x10-12x14%x1%=2.63x10-15g

一个大肠杆菌β-半乳糖苷酶的分子个数：

2.63x10-15/450000 x6.023x1023=3520个

11、试计算1摩尔天冬氨酸经过联合脱氨基、有氧呼吸等彻底氧化后，共能生成多少摩尔CO2,、NH3、和ATP?

解：HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH__________HOOC-CH2-CO-COOH______CH3COCOOH

NAD+NADH NH3CO2

________________CH3COSCA___________ 2CO2+H2O+12ATP

NAD+NADH CO2 TCA循环

共计生成4molCO2 , 1molNH3 , (12X1+3X2)molATP。

12、试计算能为下列RNA和蛋白质编码的基因的平均长度（nm）和平均重量（D）。

设每1碱基对的平均分子量为670D。

(1)一种tRNA(含76个核苷酸残基)

(2)核糖核酸酶（含124个氨基酸）

解：为tRNA（含76个核苷酸）编码的基因（DNA）中其bp（碱基对）与tRNA中核苷酸数值比为1:1，所以该基因中bp亦为76个；

为核糖核酸酶（含124个氨基酸）编码的mRNA其核苷酸与酶蛋白中氨基酸个数值比为3:1，而mRNA中核苷酸数与其相应基因（DNA）的bp数值比为1:1，所以该酶相应基因中的bp数为124x3=372个，

这二个基因的平均长度：0.34nmx（76x1＋124x3）/2=76.16nm

平均重量：670x(76x1+124x3)/2=150080D

13、大肠杆菌长2μm,直径1μm. 当它们生长在有乳糖的培养基上, 就能合成β-半乳糖苷酶(MW450,000), 大肠杆菌细胞的平均密度为1.2g/ml, 总质量的14%是可溶性蛋白质, 可溶性蛋白质的1%是β-半乳糖苷酶. 计算生长在乳糖培养基上的一个大肠杆菌细胞中β-半乳糖苷酶分子的数目.

解：设大肠杆菌为圆柱体，V=πr2h=3.14 x (0.5)2 x2=1.57μm3=1.57 x10-12cm3 一个大肠杆菌细胞质量等于V.ρ=1.57x10-12x1.2=1.88x10-12g

一个大肠杆菌β-半乳糖苷酶的质量：1.88x10-12x14%x1%=2.63x10-15g

一个大肠杆菌β-半乳糖苷酶的分子个数：

2.63x10-15/450000 x6.023x1023=3520个

14、列表比较复制，转录，转译所需模板分子名称及方向和合成分子名称及方向。

解：模板分子合成分子

名称方向名称方向

复制DNA （2）3→5DNA（2）5→3

转录DNA(1) 3→5RNA 5→3

转译mRNA 5→3 多肽链N→C

15、丙氨酸在生物体能否转变成下列物质？如能用简图表示之。

（1）葡萄糖（2)软脂酸

解：（1）丙氨酸→丙酮酸→草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸→1,6二磷酸果糖

→6-磷酸果糖→6-磷酸葡萄糖→葡萄糖

(2) 丙氨酸→丙酮酸→乙酰辅酶A -------------→软脂酸

脂肪酸合成酶系

16、试将下列左右两栏的在联系（即那种中间产物属于哪种代途径）标出

左栏（代途径）右栏（中间产物）

（1）淀粉合成 A. 7－磷酸景天糖

（2）脂肪酸合成 B. 氨酰－tRNA

（3）嘌呤核苷酸合成 C. 乳清酸

- (4) HMP途径 D. ADPG

(5) 多肽链合成 E. 草酰琥珀酸

（6）TCA循环 F. 乙酰乙酰ACP

(7) 嘧啶核苷酸合成G. 精氨琥珀酸

（8）鸟氨酸循环H. 乙醛

（9）生醇发哮I. IMP

解：A－4，B－5，C－7，D－1，E－6，F－2, G－8，H－9。

17、试说明嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成与糖代、氨基酸代的关系

解：嘌呤核苷酸：1）嘌呤核苷酸的嘌呤核各原子分别来源Gly、Asp、Gln,这些氨基酸是氨基酸代的产物；还有甲酸、CO2是葡萄糖代的产物。2)嘌呤核苷酸中的5－磷酸核糖由葡萄糖的HMP途径所产生。

嘧啶核苷酸：嘧啶核各原子来源於1)CO2,它是糖代的产物；2)Gln、Asp它是氨基酸代的产物；3)嘧啶核苷酸中的核糖是葡萄糖的HMP途径产生。

18、总结生物体与丙酮酸（CH3COCOOH ）有直接联系的代途径。

葡萄糖

│EMP

磷酸烯醇式丙酮酸

│EMP

丙酮酸

___________│__________________________________

│││││││

草酰乙酸乙酰辅酶A 乳酸乙醛丙氨酸

19、写出下列符号所代表的物质名称及生理作用。

代号名称生理作用

1. F e－S 铁硫蛋白呼吸链中递电子体

2. Or n 鸟氨酸鸟氨酸循环代中的中间产物

3. FH4 四氢叶酸一碳基团载体，参与氨基酸，核酸代

4.ADPG 腺苷二磷酸葡萄糖淀粉合成中的葡萄糖供体

5.cAMP 环腺苷酸调节激素代

6.TPP 焦磷酸硫胺素羧化辅酶，参与α－酮酸脱羧

7.PRPP 5－磷酸核糖焦磷酸嘌呤，嘧啶核苷酸合成中核糖供体

8.ACP 酰基载体蛋白脂肪酸从头合成途径中脂酰基载体

20、试写出Glu经脱氨后生成的化合物经有氧氧化途径氧化成CO2+H2O时所经过的主要C5, C4, C3, C2中间产物与有关的能量变化。指明1摩尔该化合物经有氧氧化共生成多少摩尔ATP?

解：Glu经脱氨后生成α－酮戊二酸，

C5有氧氧化C4C4C4 α－酮戊二酸--------------→琥珀酸-----------------→延胡索酸------→-苹果酸

NAD GDP NADH GTP FAD FADH

C4 C3 C2

------------→草酰乙酸-----→丙酮酸--------→-乙酰C O A----------CO2+H2 O+12ATP

NAD NADH NAD NADH

1摩尔α－酮戊二酸氧化成-CO2和H2 O后，

共生成3+1+2+3+3+12=24摩尔ATP

21、指出从分子排阻层析柱上洗脱下列蛋白质的顺序. （分离蛋白质的围是5,000-400,000D）

肌红蛋白(16900D) 过氧化氢酶(247500D) 细胞色素C(13370D)

糜蛋白酶原(23240D) 血清清蛋白(68500D) 肌球蛋白(524800D)

答：根据分子排阻层析原理，在洗脱过程中蛋白质分子被洗脱下来的次序应遵循大分子先流出，小分子后流出的原则。据已知下列蛋白质分子量：

肌红蛋白-16900 过氧化氢酶-247500 细胞色素C-13370

糜蛋白酶原-23240 血清清蛋白-68500 肌球蛋白-524800

因此以上蛋白质被洗脱的次序先后应为：

肌球蛋白，过氧化氢酶，血清清蛋白，糜蛋白酶，肌红蛋白，细胞色素C

22、以一分子β–羟己酰CoA经β-氧化，TCA循环和呼吸链彻底氧化成CO2和H2O生成的能量最多能使多少分子的氨基酸掺入到正在延长的肽链中？（注：ATP相当于GTP）解：

++CH3COSCoA

β—羟己酰CoA β—酮己酰丁酰CoA β-氧化

丁酰CoA 2 CH3COSCoA +FADH2+NADH+H+

共计产生：3×2+2×1+12×3=44 ATP

由于完整多肽链中每形成一个肽键至少需要4个高能键，所以此处产生的能量最多能使10个氨基酸分子掺入到正在延长的肽链中。

23、如何解释酶活性与pH的变化关系，假如其最大活性在pH=4或pH=11时，酶活性可能涉及那些氨基酸侧链？

1) 过酸、过碱影响酶蛋白的构象，甚至使酶变性失活。

2) PH改变不剧烈时，影响底物分子的解离状态和酶分子的解离状态，从而酶对底物

的结合与催化。

3)PH影响酶子中另一些基团的解离，这些基团的状态与酶的专一性及酶分子中的活力中心构象有关。

可能涉及酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；碱性氨基酸：赖氨酸、组氨酸和精氨酸。

24、何谓逆转录？逆转录酶在生物化学研究领域中有什么用途？

遗传信息由RNA传递给DNA的过程，称为逆转录。