1、 南开大学南医、物理、环科专业生物化学 期末试卷 姓名_ 学号_ 班级_一、解释题(20 分，每小题2.5 分)1. 共价调节酶2. 羧化支路3. 冈崎片断4. 巴斯德效应5. 自分泌激素6. 氮平衡7. Km8. -折叠二、填空题：（15 分，每空1 分）1. 酶的比活力是指_ 。2. 酮体是在_情况下合成的。3. RNA 聚合酶结合到一类被称为_的特异DNA 序列上指导附近DNA 片段的转录。4. 脂肪酸进入线粒体氧化分解前首先必须_，然后在_酶的作用下生成酯酰肉碱，最后穿越内膜进入线粒体。5. _是脂肪酸合成的原料，脂肪酸合成所需的氢供体是_。6. _为起始密码子, 由mRNA 上称为_
2、序列的起始信号引导到30S 亚基上的正确位置的。7. 遗传密码的_性是现代基因工程的基础。8. 下丘脑分泌的激素主要通过_ 而起作用。9. 足迹法是研究_的一种方法。10. 剧烈运动时，肌糖原酵解产生的乳酸可通过_作用得到再利用。11. 糖原的合成是以体内_为引物，以_为糖基的供体，在糖原合成酶的作用下完成的。12. 脂肪酸的 -氧化发现基于一个非常巧妙的试验设计，即将不同长度的脂肪酸链的_相连接，然后将其喂狗吃，通过检测尿液中的产物而推测出来的。三、是非题（若错，请说明原因）（20 分，每小题2 分）1. 呼吸链是由一系列传递电子和H+的传递体所组成。2. 热变性的 DNA 溶液淬火处理后仍
3、保持单链状态。3. 竞争性抑制剂的存在不改变酶的 Km 值。4. 多不饱和脂肪酸的分解除需要 -氧化过程中的各种酶以外，还需要变位酶和还原酶的共同作用。5. 用作 RNA 合成模板的链又叫编码链。6. 促进 DNA 结晶的试剂导致许多DNA 取B 型结构。7甲状腺素作用的受体存在细胞质膜上。8线粒体外的NADH2 通过苹果酸-天门冬氨酸穿梭系统产生2.5 个ATP。9糖酵解过程产生的丙酮酸有3 种去向。10用放射性亮氨酸培养网织红细胞几分钟，新合成的血红蛋白中放射性主要分布在B 端。假定血红蛋白的另一端为A 端，血红蛋白的合成方向是从B A。四、请设计实验破译最简单的三种密码子（AAA，UUU
4、，CCC）所编码的氨基酸。重点描述其中的实验原理、主要步骤和预期的结果。（8 分）五、大多数转氨酶优先利用-酮戊二酸作为氨基受体的意义是什么（5 分）六、以Gs 蛋白为例，阐述G 蛋白信号传导的整个过程。（7 分）七、试比较大肠杆菌DNA 聚合酶I 和DNA 聚合酶III 结构与作用特征，并解释为什么占DNA 聚合酶总活性90%的DNA 聚合酶I 并不是负责DNA 复制的主要酶类？（7 分）八、请写出葡萄糖完全氧化分解过程中所有与能量产生相关的反应，只需注明底物、产物和参与反应的酶的中文名称。（10 分）九、蛋白质合成过程中细胞通过何种机制保证正确的氨基酸和特异的tRNA 的结合。（8 分）
5、参考答案一、名词解释：1 共价调节酶：这是一类在其他酶的作用下，其结构发生共价修饰，从而使其在活性形式与非活性形式之间互相转变的酶。2羧化支路：在糖异生过程中，糖酵解途径中由丙酮酸羧激酶催化的反应是由两步反应来绕过“能障”的，称为丙酮酸羧化支路。这两步反应为先由线粒体中的丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸，再由存在于胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。3冈崎片断：复制叉上一条新链的合成是连续的，另一条新链的合成则是以片断的方式合成的，这种片断为日本学者冈崎所发现，被称为“冈崎片断”4 巴斯德效应：在生醇发酵过程中，如果有氧的存在，3-磷酸甘油醛脱氢产生的NAD
6、H2 不能用于乙醛的还原，因此乙醇产量下降，此现象最初由巴斯德发现，故称为巴斯德效应5 自分泌激素：如前列腺素，这类激素合成后立即被分泌到细胞外，不仅可作用于邻近的细胞，而且对分泌它的细胞本身也受到刺激。6氮平衡：正常情况下人体蛋白质的合成与分解处于动态平衡，即每天从食物中以蛋白质形式摄入的总氮量与排出氮的量相当，基本上没有氨基酸和蛋白质的储存，这种收支平衡的现象被称为“氮平衡”。7.Km：当反应速度为最大反应速度的一半时所对应的底物浓度即为Km。它是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关。8.-折叠：是蛋白质二级结构的一种类型。两条或多条多肽链侧向聚集在一起，形成的一种相当伸展的
7、结构。二、填空题：1. 每毫克酶蛋白所具有的活力单位数。2. 长期饥饿或病理条件下3. 启动子4. 活化，肉碱酰基转移酶 I5. 乙酰 COA, NADPH6. AUG, SD 序列7. 通用性8. 垂体9. 与某一特殊蛋白质结合的 DNA 序列10. 糖异生11. 小分子糖原，UDPG12. -碳原子与苯基三 是非题1 错，氢原子而不是H+2 对3 错 改变Km 值4 错 异构酶而不是变位酶5 错 模板链而不是编码链，不用作RNA 合成模板的链叫编码链。6 错 A 型结构而非B 型结构7 错 细胞核内8 错 1.5 个ATP9 错 五种去向10错 A B四利用无细胞蛋白质合成体系，利用体外合
8、成的均聚核苷酸为mRNA，体外指导多聚肽链的合成具体包括以下主要过程：1无细胞蛋白质合成体系的建立将大肠杆菌破碎，离心除去细胞碎片，上清液含有蛋白质合成所需各种成分（DNA、mRNA、tRNA、核糖体、氨酰tRNA 合成酶以及蛋白质合成必需的各种因子），将上清液保温一段时间，内源mRNA 降解，此时系统自身蛋白质的合成即停止，补充外源mRNA 以及ATP、GTP 和氨基酸等成分，再在37c 保温就能合成新的蛋白质2.mRNA 的体外合成利用多核苷酸磷酸化酶，该酶可分别催化高浓度ADP，UDP，CDP 形成polyA，polyU，polyC，不需要模板和引物3.利用均聚核苷酸为模板指导蛋白质体外
9、合成取20 支试管，分别加入大肠杆菌破碎液、均聚核苷酸、GTP，一种标记氨基酸等，发现使用polyU，指导多聚苯丙氨酸的合成，由此推断密码子UUU 代表Phe，同样CCC 是脯氨酸的密码子，AAA 是赖氨酸的密码子。五 大多数转氨酶优先利用-酮戊二酸作为氨基受体的这一性质能够保证把不同氨基酸上的-氨基汇集到-酮戊二酸上生成谷氨酸。谷氨酸或在天冬氨酸转氨酶的作用下生成天冬氨酸，或者进入尿素循环，参与尿素的合成；或是通过谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基，而谷氨酸脱氢酶是目前生物体内脱氨基活力最高的酶。所以大多数转氨酶优先利用-酮戊二酸作为氨基受体的意义在于氨基酸分解代谢的效率。六 当兴奋性信号产生，兴奋性
10、受体(Rs)被激活，活化的激素受体复合物移向Gs 蛋白, 并与Gs 蛋白的亚基结合，与此同时，亚基释放出GDP，与GTP结合，发生GDPGTP 交换, 并与亚基分离。活化的GsGTP 移向AC，与AC 结合并将其激活，活化的AC 催化ATP 水解为cAMP，使cAMP 浓度升高。cAMP 产生后，与蛋白激酶A 结合，蛋白激酶A 由二个调节亚基和二个催化亚基组成。当cAMP 与R 亚基结合后，催化亚基与调节亚基解离并表现出激酶活性。催化靶蛋白的磷酸化，产生相应生理效应。当cAMP 行使完生理功能后，亚基显示GTPase 活性，使GTP 水解为GDP，重新恢复Gs-GDP无活性形式。七 DNA 聚
11、合酶I DNA 聚合酶III亚基数 1 10分子量 103 000 830 00035外切酶活性 有 有53外切酶活性 有 无多聚化速度（nt/s） 16-20 250-1000连续性 3-200 500 000DNA 聚合酶III 是大肠杆菌主要的复制酶，主要由DNA 聚合酶III 结构的复杂性所决定的，DNA 聚合酶III 含有10 个以上的亚基，其中 亚基成对相联形成面包圈形结构，环绕着DNA 像把钳子，以防止DNA 聚合酶从DNA 模板上解离，使复制连续性大大提高，聚合反应速度相应增加。所以尽管其在细胞中的含量甚微，却是主要的复制酶。八 葡萄糖完全氧化分解产生能量主要通过两种方式，一种
12、是底物水平的磷酸化，即底物分子中的能量直接以高能键形式转移给ADP 生成ATP，这个过程称为底物水平磷酸化；另一种是氧化磷酸化，即当电子从NADH 或FADH 经过呼吸链传递给氧形成水时，同时伴随着ADP 磷酸化为ATP。与底物水平磷酸化相关的主要反应有：磷酸甘油酸激酶1,3二磷酸甘油酸 + ADP 3-磷酸甘油酸 +ATP丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸+ ADP烯醇式丙酮酸（丙酮酸）+ATP琥珀酸硫激酶琥珀酸COA + ADP 琥珀酸 +ATP与氧化磷酸化相关的反应有：磷酸甘油醛脱氢酶3磷酸甘油醛 + NAD 1，3-二磷酸甘油酸 +NADH丙酮酸脱氢酶系丙酮酸 + NAD 乙酰COA +NAD
13、H异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸 + NAD 草酰琥珀酸 +NADH-酮戊二酸脱氢酶系-酮戊二酸+ NAD 琥珀酰COA +NADH琥珀酸脱氢酶琥珀酸 + FAD 延胡索酸 +FADH2苹果酸脱氢酶苹果酸 + NAD 草酰乙酸 +NADH九 蛋白质合成过程中细胞内主要通过氨酰tRNA 合成酶来识别正确的氨基酸与特异的tRNA 相结合，从而保证蛋白质合成的准确性。氨酰tRNA 合成酶对氨基酸的识别：酶对底物的识别能力决定于酶与底物相互作用所产生的自由能。如果酶与底物的结合能不足以让该酶区别出这两个底物，那么系统必须通过三次连续的过滤以增加二次幂级的准确度。第一次过滤是起始阶段，氨基酸与酶的结合和它对氨酰-AMP 的激活；第二次过滤，把不正确的氨酰-AMP 结合在酶的第二个活性位点，将不正确的氨酰-AMP 的水解；第三次“过滤”，氨酰tRNA 合成酶还能水解氨基酸与tRNA 之间形成的酯键，这种水解被负载不正确的tRNA 所加速。氨酰tRNA 合成酶对tRNA 的识别：对蛋白质生物合成的准确性来说，识别几十种不同的tRNA 与识别不同氨基酸是同样重要的。氨酰tRNA 合成酶与tRNA之间的相互作用被称作“第二遗传密码”。这种“第二遗传密码”的“编码”规律明显的比“第一密码”复杂得多，与识别有关的位置好象集中于氨基酸臂和反密码子臂，但是也位于这个分子的许多其他部分。
