石河子大学生化复习题讲述

名词解释

1、肽单位：蛋白质中肽键的C、N及其相连的四个原子共同组成的肽单位

2、蛋白质等电点：当溶液在某个PH时，蛋白质分子所带正电荷数与负电荷数恰好相等，净电荷为零，在电场中既不向阳极移动，也不向阴极移动，此时溶液的PH就是该蛋白质的等电点

3、肽键：一个氨基酸的羧基与另一氨基酸的氨基发生缩合反应脱水成肽时，羧基和氨基形成的酰胺键。

4、亚基：蛋白质的最小共价单位。由一条多肽链或以共价键连接在一起的几条多肽链组成。

5、结构域：球蛋白分子的一条多肽链中常常存在一些紧密的相对独立的区域

6、a—螺旋：肽键主链骨架围绕中心轴盘绕成螺旋状

7、蛋白质的一级结构：多肽链上各种氨基酸残基的排列顺序

8、蛋白质的二级结构：多肽链主链在一级结构的基础上进一步盘旋或折叠从而形成有规律的构象

9、蛋白质的三级结构：多肽链中所有原子和基团在三维空间中的排布，是有生物活性的构象，或称为天然构象

10、蛋白质的四级结构：亚基的种类、数目、空间排布以及相互作用称为蛋白质的四级结构

11、核小体：构成真核染色质的一种重复珠状结构，是由大约200 bp的DNA区段和多个组蛋白组成的大分子复合体。

12、Tm值：通常将50%的DNA分子发生变性时的温度称为解链温度或熔点温度，即Tm

13、核酸分子杂交：不同来源的多核苷酸链经变性分离和退火处理，当它们之间有互补的碱基序列时就有可能发生杂交形成DNA/RNA的杂合体，甚至可以在DNA和RNA之间形成DNA/RNA 的杂合体

14、核酸的变性：碱基对之间的氢键断裂双螺旋结构分开，成为两条单链的DNA分子，即改变了DNA的二级结构，但并不破坏一级结构

15、退火：当温度高于Tm约5摄氏度时，DNA的两条链由于布朗运动而完全分开，若将此溶液缓慢冷却到适当的温度称退火

16、增色效应：DNA变性前，由于双螺旋分子里碱基互相堆积，加上氢键的吸引处于双螺旋的内部，时光的吸收减少，其值低于相同物质的量的碱基在溶液中的光吸收，变性后氢键断开，碱基堆积破坏，碱基暴露，于是紫外光的吸收就明显升高，可增加30%--40%或更高一些，这种现象称为增色效应

17、DNA的一级结构：是指在其多核苷酸链中各个核苷酸之间的连接方式，核苷酸的种类、数量以及核苷酸的排列顺序

18、DNA等电点：

19、稀有碱基：核酸中有一些含量甚少的碱基称为稀有碱基

20、竞争性抑制：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，这种抑制作用称为竞争性抑制作用

21、非竞争性抑制：有些抑制剂可与酶活性中心以外的必须基团结合，但不影响酶与底物的结合，酶与底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合，但形成的酶-底物-抑制剂复合物不能进一步释放出产物致使酶活性丧失，这种抑制作用称为非竞争性抑制作用

22、活性中心：有些必需基团虽然在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，集中在一起形成具有一定空间结构的区域，该区域与底物相结合并催化底物转化为产物23、酶的共价修饰：有些酶分子上的某些氨基酸残基的基团在另一组酶的催化下发生可逆的共价修饰从而引起酶活性的改变，这种调节称为酶的共价修饰调节

24、变构酶：有些酶除了活性中心外，还有一个或几个部位，当特异性分子非共价地结合到这些部位时，可改变酶的构象，进而改变酶的活性，酶的这种调节作用称为变构调节(allosteric regulation)，受变构调节的酶称变构酶

25、同工酶：是指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化特性和免疫学性质不同一组酶

26、三羧酸循环：以乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含有三个羧基的柠檬酸开始，故称为三羧酸循环

27、糖异生：非糖物质转变成葡萄糖和糖原的过程

28、乳酸循环：肌肉收缩通过糖酵解生成乳酸。肌肉内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后，再入肝，在肝脏内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又被肌肉摄取，这就构成了一个循环，此循环称为乳酸循环。

29、生物氧化：我们把营养物质例如糖、脂肪、蛋白质在体内分解，消耗氧气生成二氧化碳和水同时产生能量的过程叫做生物氧化

30、氧化磷酸化：物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。

31、呼吸链：在生物氧化过程中底物脱下的氢，通过一系列递氢体和电子传递体的顺次传递，最终与氧结合生成水，并释放能量在这个过程消耗了氧，所以称为呼吸链

32、底物水平磷酸化：当营养物质在代谢过程中经过脱氢、脱羧、分子重排或烯醇化反应产

生高能磷酸基团或高能键，随后直接将高能磷酸基团转移给ADP生成ATP；或水解产生的高能键将释放的能量用于ADP与无机磷酸反应生成ATP，以这样的方式生成ATP的过程称为底物磷酸化

33、?—氧化:

34、酮体：脂肪酸在肝细胞中的氧化很不完全，经常出现一些脂肪酸氧化的中间产物，即乙酰乙酸?-羥丁酸和丙酮统称为酮体

35、必需脂肪酸：不能被细胞或机体以相应需要量合成或从其膳食前体合成，而必需由膳食供给的多不饱和脂肪酸。

36、鸟氨酸循环：体内游离的氨气与二氧化碳结合生成氨甲酰磷酸开始到精氨酸水解生成鸟氨酸与尿素的过程，称为一次循环

37、联合脱氨基作用：体内的大多数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

38、一碳单位：某些氨基酸在分解代谢过程中可以产生含有一个碳原子的基团称为一碳单位

39、核苷酸的从头合成途径：利用磷酸核糖氨基酸一碳单位以及二氧化碳等小分子物质为原料经过一系列的酶促反应合成称为从头合成途径

40、核苷酸的补救合成途径：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程合成称为补救合成途径

41、半保留复制：DNA复制时亲代DNA的两条链解开，每条链作为新链的模板，从而形成两个子代DNA分子，每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。

42、半不连续复制：DNA复制时，一条链(前导链)是连续合成的，而另一条链(后随链)的合成却是不连续的。

43、基因表达:基因转录成mRNA,然后进一步翻译成蛋白质的过程。

44、半保留复制中心法则：是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。

45、切除修复：在一系列酶的作用下将DNA分子中受到损伤的部分切除掉，并以完整的那一条链为模板合成窃取的部分，然后使DNA恢复正常结构的过程

46、转录：以DNA为模板在RNA聚合酶的作用下，合成mRNA，将遗传信息从DNA分子上转移到mRNA分子上，这一过程称为转录

47、外显子：真核基因中编码的序列称为外显子

48、内含子：真核基因中不表达的序列称为内含子

49、启动子：能够被RNA聚合酶识别并与之结合从而调控基因的转录与否及转录强度的一段大小为20-200bp的DNA序列称为启动子

50、断裂基因：是指基因的编码序列在DNA分子上不连续排列，被不编码的序列所隔开

51、结构基因：是指可被转录为mRNA并被翻译成各种具有生物功能的蛋白质的DNA序列

52、模板链：在DNA双链中负责转录合成RNA的DNA链叫模板链

53、编码链：DNA双链中含编码蛋白质序列的那条链，与模板链互补

54、密码子：把由三个核苷酸组成的三联体称为密码子

55、密码子的简并性：多种密码子编码一种氨基酸的现象

56、反密码子：转移核糖核酸中能与信使核糖核酸的密码子互补配对的三核苷酸残基。位于转移核糖核酸的反密码子环的中部。。

57、密码子的摆动性：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。58、多核蛋白体：细胞内多个核蛋白体链接在同一条mRNA分子上，进行蛋白质合成。这种聚合体称为多核蛋白体

59、信号肽：决定新生肽链在细胞中的定位或决定某些氨基酸残基修饰的一些肽段。

60、分子伴侣：是一类在细胞内能够帮助新生肽链正确组装成为成熟蛋白质，而本身却不是最终功能蛋白质分子的组成成分的蛋白质

61、增强子：是真核细胞中通过启动子来增强转录的一种远端遗传性控制元件

62、操纵子：原核生物基因表达的调节序列或功能单位，有共同的控制区和调节系统

63、顺式作用原件:是指对基因表达有基因表达活性的DNA序列，其活性只影响与其自身处在同一个DNA分子上的基因，多位于基因旁侧，或内含子中，通常不编码蛋白质

64、反式作用因子：是指能与顺式作用元件结合，调节基因转录效率的一组蛋白质，其编码基因与作用的靶DNA序列不在同一DNA分子上

65、弱化子：位于基因内部的不依赖于ρ的转录终止子，可以使转录提前终止而发挥抑制基因表达作用

66、锌指结构：锌指结构指的是在很多蛋白中存在的一类具有指状结构的结构域，这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白。

67、亮氨酸拉链：一种蛋白质中常见的结构模体，由一组(通常是4～5个)重复片段组成，每个重复片段的第7个氨基酸残基均为亮氨酸，两条含有此模体的多肽链可形成卷曲螺旋结构，最初发现于DNA结合蛋白，但也可存在于其他类型蛋白质。

问答题

1、试述蛋白质结构的层次？ P33

答：蛋白质分子是结构极其复杂的生物大分子。蛋白质的结构可分为几个层次，包括一级结构和空间结构，后者又可分为二级结构、超二级结构、结构域、三级结构和四级结构。一级结构指多肽链中的氨基酸排列顺序；二级结构指多肽链主链骨架的局部空间结构；超二级结构指二级结构的组合；结构域指多肽链上致密的、相对独立的球状区域；三级结构指多肽链上所有原子和基团的空间排布；四级结构则有几条肽链构成。

2、简述DNA的理化性质 P66

答：（1）酸碱性和溶解性

（2）黏性

（3）刚性

（4）降解

（5）变性

3、碱基互补原则的生物学意义

答：1.在DNA复制时,保证DNA复制的准确性,遗传信息的稳定遗传.

2.在转RNA录时,保证转录出所需要的RNA.

3.在翻译时,保证翻译出所需要的蛋白质.

4、RNA分几类？名类RNA的主要功能？ P64

答：分类：信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)和转移RNA(tRNA)

功能：mRNA是合成蛋白质的模板，传递DNA的遗传信息，决定着每一种蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。

rRNA 细胞中含量最多，是核糖体的组成部分。

tRNA 携带活化了的氨基酸，并将其转运到与核糖体结合的mRNA上用以合成蛋白质。

5、简述三羧酸循环的特点和生理意义？ P154

答：特点：①两次脱二氧化碳，是体内二氧化碳的主要来源；②4次脱氢其中三次由NAD+接受，一次由FAD接受；③一次底物水平磷酸化生成一分子GTP；④三羧酸循环的中间产物包括草酰乙酸，起着催化剂的作用，本身无量的变化；⑤循环一周，氧化了一分子乙酰辅酶A；⑥一次循环生成12分子ATP/乙酰辅酶A；⑦关键酶有柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a —酮戊二酸脱氢酶复合体。

生理意义：1.三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质及其他有机物质代谢的共同途径。

2.三羧酸循环是三大物质代谢的联系枢纽。

3.为其他物质代谢提供小分子前体。

6、简述磷酸戊糖途径的生理意义 P159

答：（1）途径中产生的NADPH ＋ H+是生物合成反应的供氢体

（2）葡萄糖在体内可由此途径生成核糖-5-磷酸

（3）磷酸戊糖途径与糖有氧分解及糖无氧分解相互联系

7、简述化学渗透假说？ P177

答：①呼吸链是个主动转运氢离子的体系，相当于一个氢离子质子泵，氢离子不能自由通过。

②呼吸链中的电子从高能状态传递到低能状态，释放的自由能用于驱动H+由膜内侧向膜外侧迁移，于是在膜内、外产生跨膜质子梯度（ΔPH）和电位梯度(Δψ)

③在ΔPH和Δψ的驱动下，膜外侧的高能H+质子跨膜回流到内侧，在FoF1-ATP酶的作用下，质子跨膜过程中释放的能量，直接驱动ADP磷酸化生成ATP

8、简述饥饿或糖尿病患者，出现酮症的原因？ P188

答：引起酮病的生化机制归结为糖和脂类代谢的紊乱所致。持续的低血糖（饥饿或废食）导致脂肪大量动员，脂肪酸在肝中经过β-氧化产生的乙酰CoA缩合形成过量的酮体，超过了机体所能利用酮体的能力，于是血中的酮体增加，继而引发酮病。

9、何谓鸟氨酸循环？简述尿素生成过程和特点？ P221

答：鸟氨酸循环：体内游离的NH3与CO2结合生成氨甲酰磷酸开始，到精氨酸水解生成鸟氨酸与尿素的过程，这称为一次循环。

尿素生成的过程:1.氨基甲酰磷酸的合成；2.瓜氨酸的合成；3.精氨酸的合成；4.精氨酸水解成尿素。

特点:生成1摩尔尿素，清除2分子NH3及1分子CO2，消耗3分子的ATP；尿素分子的氨第一个由谷氨酸提供，第二个由天冬氨酸提供；合成部位为肝脏；氨转变为无毒的尿素是肝脏解毒的主要方式；尿素的生成机制为鸟氨酸循环

10、举例说明联合脱氨基作用 P216

答：1、肝脏组织中的联合转氨基作用：氨基先与酮戊二酸进行转氨基，然后在相应酶的作用下脱氨基作用生成氨和酮戊二酸，后者继续参加转氨基作用

2、嘌呤核苷酸循环：肌肉中特有的的联合转氨基作用。

11、何谓呼吸链？NADH呼吸链的组成和排列顺序怎样？写出ATP的生成部位和抑制部位。该呼吸链的P/O为多少？P169

答: 呼吸链：在生物氧化中，底物脱下的氢通过一系列递氢体和电子传递体的顺次传递，最终与氧结合生成水，并释放能量。这个过程中消耗了氧，所以称之为呼吸链。

NADH呼吸链的组成：递氢体------NADH脱氢酶、黄素酶、辅酶Q

递电子体—铁硫中心、细胞色素

NADH呼吸链的排列顺序：

NADH→FMN→(FeS)→CoQ→Cytb→(FeS)→Cytc1→Cytc→Cyta,a3→O2

ATP的生成部位：NADH与CoQ间,Cytb与Cytc间,Cyta,a3与O2间。

ATP的抑制部位：从NADH到CoQ的电子传递，从CoQ到Cytc1的电子传递，从Cytca,a3到O2的电子传递。

该呼吸链的P/O：2.5

12、试述糖有氧氧化的过程，以及何处伴有能量的产生。

答：在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成C02和H2O的反应过程称为糖的有氧氧化。分为三个阶段：

1.糖转变为丙酮酸，在细胞液中进行。

2.丙酮酸氧化脱羧，生成乙酰CoA。在线粒体内膜进行，由丙酮酸脱氢酶复合体催化。

3.乙酰CoA进入三羧酸循环，完全氧化生成CO2和H2O。四步脱氢生成3个NADH+、H+、1个FADH2、一步底物水平磷酸化生成GTP。三羧酸循环由八步反应构成：草酰乙酸 + 乙酰CoA→柠檬酸→异柠檬酸→α-酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰

乙酸。

伴有能量产生的有：糖转变为丙酮酸，丙酮酸脱羧生成乙酰CoA，三羧酸循环中八步反应。

13、用超速离心法将血浆脂蛋白分为哪几类？简述各类脂蛋白的主要功用 P208

答：乳糜颗粒：运输外源性甘油三酯胆固醇和其他脂类至脂肪组织和肝脏极低密度脂蛋白：运输内源性甘油三酯、磷脂胆固醇到脂肪组织

低密度脂蛋白：向组织转运肝脏合成的内源性胆固醇的主要形式

高密度脂蛋白：与极低密度脂蛋白相反，把胆固醇运回肝脏

14、简述核苷酸在体内的主要生理功能？ P234

答：1 是核酸生物合成的原料。

2 是体内能量的利用形式。

3 参与代谢和生理调节。

4 是辅酶（FAD，NAD+，CoA等）的组成成分。

5 是多种活化中间代谢物的载体。

15、简述原核生物DNA复制的基本过程？ P263

答：1.DNA双螺旋的解开:解旋酶在复制叉内解开亲代双螺旋，分开的双链再和SSB结合，防止链内退火重新复性味双链，扩谱异构酶2，切开环状超螺旋的两股，释放出螺旋应力，然后再封口，除去环状DNA分子中的超螺旋。

2.RNA引物的合成：在DNA模板链上装配的一小段互补RNA ，而末端的一个核苷酸要有一个游离的3’-羟基。

3.DNA链的延伸：根据半不连续复制假说，DNA复制时复制叉向前移动留下两条单链分别做模板，一条是3’-5’方向，以它为模板合成的新链是5’-3’，方向是连续的，另一条模板链式5’-3’方向以它为模板，合成的新链不连续的DNA片段。

4。RNA引物的切除：由DNA聚合酶1的5’-3’外切活性完成，留下的空隙由该酶的5’-3’聚合活性完成。

5.冈崎片段的连接：最后，引物被切除并且空隙也以修复的冈崎片段有DNA连接酶封闭缺口，把小片段连接成完整的子链。

16、简述RNA转录的基本过程？ P276

答：1.模板的识别；在亚基的帮助下，RNA聚合酶识别并结合到启动子上。

2.转录的起始；亚基识别-35序列并与核心没一起结合到启动子上，RNA聚合酶从-35序列移动到-10序列并与其牢固结合并将DNA双链打开，形成开放性启动子复合物，RNA的转录开始。

3.RNA链的衍生；当地一个磷酸二之间生成并释放出亚基后，核心酶即沿DNA模版移动，并按键及互补配对原则，以与第一个磷酸二之间生成的相反反应方式，依次连接上核苷酸，是RNA连延伸。

4.转录的终止；当DNA聚合酶沿DNA模版移动到基因3‘端的终止自序列时，转录终止。主要包括；停止RNA 链延长。新生RNA 链释放。聚合酶从DNA 上释放

17、简述原核生物的蛋白质的合成过程？ P294

答：氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation)，肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。

肽链合成的起始:

1.三元复合物(trimer complex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位，该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的，另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。

2.30S前起始复合物(30S pre-initiation complex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下，甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合，

即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落，形成30S前起始复合物，即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。

3.70S起始复合物(70S initiation complex)形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合，同时IF2脱落，形成70S起始复合物，即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物。此时fMet-tRNA Met占据着50S亚基的肽酰位（peptidyl site，简称为P位或给位），而50S的氨基酰位（aminoacyl site，简称为A位或受位）暂为空位。

18、简要说明乳糖操纵子的调控机制（正负调节）。 P310

答：1乳糖操纵子的结构

大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因Ⅰ。Ⅰ基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。在启动序列P上游还有一个分解（代谢）物基因激活蛋白CAP结合位点，由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区，三个酶的编码基因即由同一调控区调节，实现基因产物的协调表达。

2阻遏蛋白的负性调节

在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态。此时，Ⅰ基因列在P启动序列操纵下表达的乳糖阻遏蛋白与O序列结合，故阻断转录启动。阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对，偶有阻遏蛋白与O序列解聚。因此，每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、透酶生成。

当有乳糖存在时，乳糖操纵子即可被诱导。真正的诱导剂并非乳糖本身。乳糖经透酶催化、转运进入细胞，再经原先存在于细胞中的少数β -半乳糖苷酶催化，转变为别乳糖。后者作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白，使蛋白构型变化，导致阻遏蛋白与O序列解离、发生转录，使β-半乳糖苷酶分子增加 1000倍。

3CAP的正性调节

分解代谢物基因激活蛋白 CAP是同二聚体，在其分子内有DNA结合区及cAMP结合位点。当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在乳糖启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性，使之提高50倍；当葡萄糖存在时，cAMP浓度降低，cAMP 与CAP结合受阻，因此乳糖操纵子表达下降。

由此可见，对乳糖操纵子来说 CAP是正性调节因素，乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。两种调节机制根据存在的碳源性质及水平协调调节乳糖操纵子的表达。

4对调节机制的解释

大肠杆菌根据碳源性质选择代谢方式。

倘若有葡萄糖存在时，细菌优先选择葡萄糖供应能量。葡萄糖通过降低 cAMP浓度，阻碍cAMP与CAP结合而抑制乳糖操纵子转录，使细菌只能利用葡萄糖。

在没有葡萄糖而只有乳糖的条件下，阻遏蛋白与 O序列解聚，CAP结合cAMP后与乳糖操纵子的CAP位点，激活转录，使得细菌利用乳糖作为能量来源。