首都师范大学考研生物化学知识点(图文)(10)

本站小编福瑞考研网/2016-10-12

3.1.2 2009年真题
【题目】名词解释
domain：结构域多肽链在二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是相对独立的紧密球状实体，成为结构域。
exon：外显子基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。外显子被内含子隔开，转录后经过加工被连接在一起，生成成熟的RNA分子。信使核糖核酸(mRNA)所携带的信息参与指定蛋白质产物的氨基酸排列。
Southern blotting：Southern于1975年首先建立从琼脂糖凝胶电泳中分离的DNA转至纤维膜上，再与特定的带有放射性同位素标记的DNA（或RNA）片断杂交，最后经过放射自显影等方法从X光底片上显现一条或多杂交分子区带，从而达到检测特定DNA片断的方法，后来把这种方法称为Southern Blotting（Southern印迹）
two dimensional electrophoresis：双向电泳是等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合，即先进行等电聚焦电泳（按照pI分离），然后再进行SDS-PAGE（按照分子大小）。
active center：活性中心，一些氨基酸残基比较集中的区域，与酶活力直接相关的区域成为酶的活性中心。
telomere：端粒是指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构部分，通常膨大成粒状。其共同的结构特征是由一些富含GC的短重复序列构成，可重复数十次至数百次。
melting temperature：DNA的熔点或溶解温度，指加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度。
ethanol fermentation：乙醇发酵指在无氧条件下将糖类转化为乙醇和CO2的过程。
ATP synthase：ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜,叶绿体类囊体,异养菌和光合菌的质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。
gluconeogenesis：葡萄糖异生作用是指生物体利用非糖前体物（如乳酸、氨基酸、甘油等）合成葡萄糖和糖原的过程。
urea cycle：尿素循环动物氮代谢最终产物——尿素的生成过程，是一个由4步酶促反应组成的，可以将来自氨和天冬氨酸的氮转化为尿素的循环。
replisome：复制体，在DNA合成的生长点即复制叉上，分布着各种各样与复制有关的酶和蛋白质因子，它们构成的复合体叫复制体。
transcriptional factor：转录因子，能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质，活化后从胞质转位至胞核，通过识别和结合基因启动子区的顺式作用元件,启动和调控基因表达。
signal peptide：信号肽，分泌蛋白新生肽链N端的一段20～30氨基酸残基组成的肽段。将分泌蛋白引导进入内质网，同时这个肽段被切除。现这一概念已扩大到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。
open reading frame：开放阅读框，是结构基因的正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终止密码子。
【题目】简答题
试分析DNA双螺旋结构的特点及蕴含的生物学意义。（6分）
答：DNA分子双螺旋结构的主要特点：
DNA分子是有2条链组成，反向平行盘旋成双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基对排列在内侧。碱基通过氢键连接成碱基对，并遵循碱基互补配对原则。
DNA的双螺旋结构，DNA具有特殊的空间结构：
1）DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替联结，排列在外侧，构成了基本骨架；碱基在内侧；导致了DNA分子结构的不对称性，所以DNA分子是有极性的，即两条链反向平行排列。
3）内侧：两条链上的碱基通过氢键联结起来，形成碱基对——维持双螺旋结构稳定
DNA双螺旋结构中碱基对的组成是有一定的规律的：配对的严格专一性
4）DNA双螺旋结构的多态性
A-DNA   B-DNA Z-DNA    H-DNA（三螺旋核酸）
【题目】
DNA双螺旋的稳定性：
1）DNA双螺旋结构在生理条件下是很稳定的。
2）维持这种稳定性的因素包括：两条DNA链之间形成的氢键；
3）由于双螺旋结构内部形成的疏水区，消除了介质中水分子对碱基之间氢键的影响；介质中的阳离子（如Na+、K+和Mg2+）中和了磷酸基团的负电荷，降低了DNA链之间的排斥力、范德华引力等
4) 改变介质条件和环境温度，将影响双螺旋的稳定性。
双螺旋模型的意义
双螺旋模型的意义，不仅意味着探明了DNA分子的结构，更重要的是它还提示了DNA的复制机制：由于腺膘呤(C)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(A)配对，这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的，只要确定了其中一条链的碱基顺序，另一条链的碱基顺序也就确定了。因此，只需以其中的一条链为模版，即可合成复制出另一条链。
【题目】在酶活力测定中，如何保证测定的是酶反应初速度？（6分）
答：酶活力大小，不是要去表示酶催化效率的高低的。它是酶含量的一个单位。是因为在检查酶是否存在及含量的时候，不能直接用重量或者体积来衡量，通常是用催化某一化学烦赢得能力来表示，就是用酶活力大小表示。酶促反应中，产物的生成量对反应时间的图形，它是一条类似 “s” 型的曲线。曲线的斜率表示单位时间内产物生成量的变化，所以曲线上任何一点的斜率就是该相应时间的反应速率。可以看出，在反应开始的一段时间内，斜率几乎不变，也就是你说的初始速度是不变的。随着时间的延长，曲线逐渐平坦，斜率降低，反应速度也就降低，显然这个时候测得的酶活力不能代表真实的酶活力。引起酶促反应速率随时间延长而降低的原因很多，如底物浓度降低，产物浓度增加加速了逆反应进行，产物对酶的抑制等等。因此，测定酶活力，应该测定酶促反应的出速率，从而避免上述种种复杂因素对反应速率的影响。最后，酶量和反应初速率呈线性关系，所以可以用初速率来测定制剂中的酶含量。
【题目】
底物浓度如何影响调节酶和非调节酶的酶促反应速率，请图解说明，并分析这种差异产生的原因。（8分）
答：一般被称为调节酶的，主要是指别构酶和共价调节酶。别构酶的初速度－底物浓度曲线为S型，不同于米氏酶。前期：
当酶与底物反应时程平缓上升趋势，在反应中产生代谢物！
中期：
由于，反应中产生的代谢物少量的话对酶的活性其促进作用，所以反应加快！！
过一段时间之后，代谢物增多，对酶的活性起着抑制性作用，反应变慢！
后期：
由于，代谢物不断的增多，对酶的抑制性越来越强，致使酶的活性减低，因此，反应逐步趋于平缓,呈“s”型曲线！
【题目】
底物对酶促反应的饱和现象：由实验观察到，在酶浓度不变时，不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线，即当底物浓度较低时，反应速度的增加与底物浓度的增加成正比（一级反应）；此后，随底物浓度的增加，反应速度的增加量逐渐减少（混合级反应）；最后，当底物浓度增加到一定量时，反应速度达到一最大值，不再随底物浓度的增加而增加（零级反应）。别构酶（allosteric enzyme）一种其活性受到结合在活性部位以外部位的其它分子调节的酶。又称为变构酶，是一类重要的调节酶。在代谢反应中催化第一步反应的酶或交叉处反应的酶多为别构酶。别构酶均受代谢终产物的反馈抑制。
别构酶多为寡聚酶，含有两个或多个亚基。其分子中包括两个中心：一个是与底物结合、催化底物反应的活性中心；另一个是与调节物结合、调节反应速度的别构中心。两个中心可能位于同一亚基上，也可能位于不同亚基上。在后一种情况中，存在别构中心的亚基称为调节亚基。别构酶是通过酶分子本身构象变化来改变酶的活性。
【题目】
在肝脏中，下列化合物彻底氧化分解为CO2和水，可生成多少ATP？（12分）
(假设NADH和FDH2分别以3ATP和2ATP计算)
（A）甘油    （B）草酰乙酸    （C）乳酸
甘油在甘油激酶（只存在于肝肾肠）催化（消耗1个ATP）下生成3-磷酸甘油，3-磷酸甘油在磷酸甘油脱氢酶（辅酶为NAD+）作用下生成磷酸二羟丙酮，磷酸二羟丙酮进入糖酵解途径先同分异构化为3-磷酸甘油醛，3-磷酸甘油醛在其脱氢酶（辅酶为NAD+）作用下生成1，3-二磷酸甘油酸，1，3-二磷酸甘油酸经过一次底物水平磷酸化（生成1个ATP）和3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸经变位酶催化变成2-磷酸甘油酸，2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸经一次底物水平磷酸化（生成1个ATP）和丙酮酸，以上反应在胞液中进行，丙酮酸进入线粒体，经丙酮酸脱氢酶复合体（有3种酶和6中辅酶组成的符合酶，具体看书，这里脱氢最终给NAD+进入呼吸链生成3*1个ATP）催化生成乙酰COA，
【题目】
乙酰COA进入三羧酸循环（这自己看书，3次脱氢给NAD+进入呼吸链生成3*3个ATP，一次脱氢给FAD+进入呼吸链生成2*1个ATP，一次底物水平磷酸化生成1个ATP）胞液中的2个NAD+可有两种机制（我用的是5版书见155到156页）进入线粒体可能生成4个或6个ATP（这也是为什么1分子葡萄糖彻底氧化会生成36或38ATP的原因）所以最后是20个或22个ATP。草酰乙酸：
草酰乙酸→PEP→丙酮酸→乙酰辅酶A→进入三羧酸循环彻底氧化分解
-1+1+3+12=15ATP
乳酸：
乳酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→进入三羧酸循环彻底氧化分解
3+3+12=18ATP
【题目】
DNA复制是非常复杂的，包含有许多酶和蛋白质因子，请以大肠杆菌为例，列举出8种与复制有关的酶和蛋白质因子，并说明它们呢的功能和复制的哪个阶段发挥作用。（8分）
答：复制的过程和参与酶及因子复制的过程分四个阶段。第一阶段，亲代DNA分子超螺旋的构象变化及双螺旋的解链，将复制的模板展现出来。第二阶段为复制的引发阶段，有引物RNA进行5′～3′方向的合成。第三阶段为DNA链的延长，在引物RNA合成基础上，进行DNA链的5′～3′方向合成，前导链连续地合成出一条长链，随从链合成出冈崎片段。去除RNA引物后，片段间形成了空隙，DNA聚合酶作用使各个片段靠近。在连接酶作用下，各片段连接成为一条长链。第四阶段为终止阶段，复制叉行进到一定部位就停止前进，最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子，到此复制过程就完成了。螺旋的松弛与解链包括超螺旋的构象变化及双螺旋的解链，参与者主要为拓扑异构酶、解链酶及单链结合蛋白等。DNA聚合酶在原核生物中，DNA聚合酶有几种类型。
【题目】
（1）原核生物大肠杆菌DNA聚合酶    1)DNA聚合酶Ⅰ。在随从链合成时，先合成了许多冈崎片段，而后由于RNA引物的去除形成了空隙，此时DNA PolⅠ它催化聚合反应，延长了各个片段，从而填补了片段间的间隙，使以上片段得以靠近，为片段连接成长链创造了条件。所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填补随从链片段间空隙上发挥作用。    DNA PolⅠ还具有3′→5′外切酶活性可识别并去除错误的碱基。这种活性在DNA复制中起了校对功能。DNA PolⅠ的校对活性对DNA复制的准确性起着重要作用。   DNA PolⅠ还具有5′→3′外切酶活性。5′→3′外切酶活性也有修正错误的功能，补充其3′→5′外切酶修正错误的作用。例如紫外照射产生的嘧啶二聚体，就是在其5′→3′切酶作用下切除的。 DNA Pol Ⅲ结构中不对称的二聚体，同时分别催化着前导链和随从链的合成。DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性，所以对于DNA复制也有校对的功能，可停止加入或除去错误的核苷酸然后继续加正确的核苷酸。
【题目】
因此，DNA PolⅢ配合DNAPolI可将复制的错误率大大地降低，从10-4降为10-6或更少。当此片段接近前方的片段时，由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物，造成了片段间的空间；继而DNA PolI催化进行5′→3′方向的聚合作用，填补了片段间的空隙。以下均为蛋白质①Dna A：识别起点序列，在起点特异位置解开双链；②Dna B 解开DNA双链；③Dna C：帮助Dna B结合于双链； ④HU：DNA结合蛋白，促进起始 ⑤引物合成酶（Dna G）：合成RNA引物；⑥单链DNA结合蛋白（SSB）：结合单链DNA⑦RNA聚合酶:促进Dna A活性⑧DNA旋转酶（拓扑异构酶②）：释放DNA解链过程中产生的扭曲张力⑨Dam 甲基化酶：使起点GATC序列的腺嘌呤甲基化以上均为大肠杆菌起点与复制有关的酶与辅助因子。

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