2013年博士考试高级动物生物化学试题

2013年博士考试高级动物生物化学试题

一、名词解释（20分）（每题4分,中英文回答均可）

1、Telomerase端粒酶：是一种RNA-蛋白质复合物。其RNA序列常可与端粒区的重复序列互补；蛋白质部分具有逆转录酶活性，因此能以其自身携带的RNA为模板逆转录合成端粒DNA。

2、Signal peptide信号肽：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质夸膜转移（定位）的N-末端氨基酸序列（有时不一定在N端）。

3、Promoter启动子：在DNA分子中，RNA聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。

4、Covalent modification 共价修饰：酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰或者化学修饰。

5、Real time quantitative PCR实时定量PCR: 是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，使每一个循环变得“可见”，最后通过标准曲线对样品中的DNA (or cDNA) 的起始浓度进行定量的方法。

二、简答题（40分）（每题8分）

1、简述化学渗透假说。

（1）线粒体内膜的电子传递链是一个质子泵。传氢体和传电子体在线粒体内膜是间隔交替排列的。由于使H+和e交替传递，从而使H+发生定向转移。

（2）传氢体从内膜内侧接受2H后，将2个e传给电子传递体，同时2H+泵出内膜外侧。（3）泵出的H+不能自由返回膜内侧（膜对H+是不通透的），因而膜外侧H+浓度高于内侧，形成H+浓度的跨膜梯度，由于原有外正内负的跨膜电位增高，同时也形成了电位梯度。

（4）质子浓度差和电位差构成了质子的动力势，推动质子由外入内，膜外的质子在质子动力势的推动下，通过镶嵌在线粒体内膜的A TP合酶复合体返回膜内，并推动该酶合成ATP。

2、剧烈运动以后，血液流经组织时，血红蛋白对氧的亲和力发生什么变化，为什么？

1）酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝输出能源的一种形式；

2）酮体是肌肉尤其是脑的重要能源。酮体分子小，易溶于水，容易透过血脑屏障。体内糖供应不足（血糖降低）时，大脑不能氧化脂肪酸，这时酮体是脑的主要能源物质

3、简述逆转录酶的作用。

Everse transcriptase 逆转录酶又称RNA指导的DNA聚合酶。是以RNA为模板合成DNA的酶。

作用：

①它可利用RNA为模板合成互补DNA链，形成RNA-DNA杂化分子（RNA指导的DNA 聚合酶活性）；

②它以新合成的DNA为模板合成另一条互补DNA链，形成DNA双链分子（DNA指导的DNA聚合酶活性）；

③具有核糖核酸酶活性，专门水解RNA-DNA杂化分子中的RNA链。

4、举例说明酶原激活及其生理意义。

是指有些酶在细胞内合成和初分泌时，并不表现有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。酶原在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称酶原的激活。

生理意义：1、是生物体内一种重要的酶活性调节的方法，使酶能在特定的组织和时期表达生物学活性，以期达到特定的作用。

也就是说酶原相当于酶的储存形式，可在需要时使它们在特定的生理条件和规定的部位受到激活快速启动并发挥其生理作用，保证体内代谢的正常进行。

如在正常情况下,血浆中大多数凝血因子基本上是以无活性的酶原形式存在,只有当组织或血管内膜受损后,无活性的酶原才能转变为有活性的酶,从而触发一系列的联式酶促反应,最终导致可溶性的纤维蛋白原转变为稳定的纤维蛋白多聚体,网罗血小板等形成血凝块.。这就是明显的例证。

2、保证合成酶的细胞本身不受蛋白酶的消化破坏。这也是细胞生命活动“节约和巧妙”的所在。

其实这是物种进化过程中出现的自我保护现象。特定肽键的断裂所导致的酶原激活在生物体内广泛存在，是生物体的一种重要的调控酶活性的方式。如果酶原的激活过程发生异常，将导致一系列疾病的发生。如出血性胰腺炎的发生就是由于蛋白酶原在未进小肠时就被激活，激活的蛋白酶水解自身的胰腺细胞，导致胰腺出血、肿胀。

5、分离鉴定动物肝DNA和RNA的试验中，下列化合物的作用是什么？

A、0.1MNaCl液：核糖核蛋白在此溶液中具有很高的溶解度，脱氧核糖核蛋白的溶解度却相当低，可将两种核蛋白分离。

B、5MNaCl溶液：抽提核糖核酸，最后用冷乙醇将核糖核酸钠析出，而获得纯化的RNA。

C、0.1MNa2-ＥＤＴＡ溶液：抑制细胞中DNase 活性，蛋白酶K 或链霉蛋白酶E 将蛋白质降解成小肽或氨基酸，使DNA 分子完整地分离出来。

Ｄ、１５％ＳＤＳ溶液：可破坏细胞膜、核膜，并使组织蛋白与 DNA 分子分离。

Ｅ、氯仿－异戊醇（２４:１溶液）：用氯仿将蛋白质沉淀除去，用异戊醇沉淀 DNA 。

三、论述题（44分）

1、试述糖无氧酵解部位、主要反应步骤及其生理意义。

糖的无氧酵解：当机体处于相对缺氧情况(如剧烈运动)时，葡萄糖或糖原分解生成乳酸，并产生能量的过程称之为糖的无氧酵解。

糖酵解的全部反应过程均在细胞质中进行。根据反应特点，可将整个过程分为四个阶段：（一）己糖磷酸化：

1. 葡萄糖或糖原磷酸化为6-磷酸葡萄糖（glucose-6-phosphate,G-6-P）

2．G-6-P生成6-磷酸果糖（fructose-6-phosphate,F-6-P）

此反应在磷酸己糖异构酶催化下进行，是一个醛-酮异构变化。

3. 6-磷酸果糖生成1，6-二磷酸果糖(Fructose l，6 bisphosphate，F-1，6-BP)

催化此反应的酶是6-磷酸果糖激酶1，这是糖酵解途径的第二次磷酸化反应

(二)1分子磷酸己糖裂解为2分子磷酸丙糖

(三)2分子磷酸丙糖氧化为2分子丙酮酸

(四)2分子丙酮酸还原为2分子乳酸

三、糖酵解的生理意义

(一) 主要的生理功能是在缺氧时迅速提供能量

(二)正常情况下为一些细胞提供部分能量

(三) 糖酵解是糖有氧氧化的前段过程，其一些中间代谢物是脂类、氨基酸等合成的前体。

2、DNA复制的高度准确性是通过怎样的机理实现的？当ＤＮＡ的局部结构遭到损伤时，又是怎样修复的，这些机理对生物体有何意义？

高度准确性主要有四个方面:

１、DNA的半保留复制，严格遵循碱基互补配对原则

２、DNA聚合酶的反向校读机制。

3.、DNA聚合酶可以将DNA链弯曲，防止非合成点的干扰。

4、监督作用：DNA聚合酶特异氨基酸和DNA特异碱基特异作用，若错误配对，则不能发生该作用。

修复：

第一种：光复活又称光逆转。这是在可见光（波长3000～6000埃）照射下由光复活酶识别并作用于二聚体，利用光所提供的能量使环丁酰环打开而完成的修复过程。

第二种：切除修复。在DNA多聚酶的作用下以损伤处相对应的互补链为模板合成新的DNA

单链片断进行修复

第三种：重组修复。在重组蛋白的作用下母链和子链发生重组,重组后原来母链中的缺口可以通过DNA多聚酶的作用,以对侧子链为模板合成单链DNA片断来填补进行修复。

第四种：SOS修复。DNA受到损伤或脱氧核糖核酸的复制受阻时的一种诱导反应。

意义：防止错配，是细胞修复的机制，当然也是肿瘤细胞不老不死的机制之一

３、谈谈你对糖组学的认识。（１６分）

糖组学是继基因组学和蛋白质组学后的新兴研究领域,主要研究聚糖结构与功能.

通过与蛋白质组数据库结合,糖捕捉法能系统鉴定糖蛋白和糖基化位点.糖微阵列技术可以对生物个体产生的全部蛋白聚糖结构进行鉴定与表征,提高了聚糖分析通量.而化学选择糖印迹技术简化了聚糖纯化步骤并提高了糖基化分析的灵敏度.双消化并串联柱法通过双酶消化双柱分离,在分析聚糖结构的同时也鉴定蛋白质的序列,并与蛋白质组学研究兼容.

应用：目前这种糖组学检测的方法单独应用较AFP并没有明确优势,但是该检测与其他检测(如AFP、肝功能常用指标等)联用,将有望提高肝癌早期诊断的准确率。