生物化學(xué)綜合題

xxx公司文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度蘇州大學(xué)生物化學(xué)綜合題俗話說“狗急跳墻”，意思是在緊急情況下，人和動物可以在短時間內(nèi)，體內(nèi)釋放出大量的能量，試從分子水平解釋這是為什么

答：“狗急跳墻”從生物角度來看，是形容人和動物在緊急的情況下，在短時間內(nèi)，體內(nèi)產(chǎn)生豐富的能量，做到平時做不到的事。這個過程主要是由腎上腺髓質(zhì)分泌的“腎上腺素”起作用，腎上腺素是一種含氮激素，當腎上腺素到達靶細胞后通過與受體結(jié)合，激活環(huán)化酶，生成CAMP，經(jīng)一系列的級聯(lián)放大作用，在極端時間內(nèi)，提高血糖含量，促進糖的分解代謝產(chǎn)生大量的ATP釋放能量。此外，CAMP具有調(diào)節(jié)基因表達的作用，例如在乳糖操縱子上的調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物為CAMP的受體蛋白，兩者結(jié)合后使其活化，作用于啟動子的一定部位，促進轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成。2、寫出下列符號所代表的物質(zhì)的中文名稱及其重要生理作用。NAD+、THFA、UDPGPRPPSSBGPT答：符號中文名稱生理作用NAD+尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸傳遞氫THFA四氫葉酸一碳基團載體UDPG尿苷二磷酸葡萄糖糖原合成中葡萄糖基供體PRPP5-磷酸核糖焦磷酸嘌呤和嘧啶核苷酸合成中5-磷酸核糖供體SSB單鏈結(jié)合蛋白穩(wěn)定單鏈GPT谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化谷氨酸和丙酮酸之間的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)及其逆反應(yīng)3、圖示中心法則，并回答下列問題：什么叫半不連續(xù)復(fù)制？大腸桿菌DNA復(fù)制過程中需要哪些酶類和蛋白質(zhì)？簡要說明tRNA、mRNA和核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用。答：中心法則如下：（1）DNA復(fù)制時，一條鏈上的連續(xù)復(fù)制和另一條鏈上的不連續(xù)復(fù)制，這種復(fù)制方式叫半不連續(xù)復(fù)制。大腸桿菌DNA復(fù)制過程中需要如下酶類和蛋白質(zhì)：DNA旋轉(zhuǎn)酶、DNA連接酶、單鏈結(jié)合蛋白、引物合成酶、DNA聚合酶Ⅲ全酶、DNA聚合酶Ⅰ和DNA連接酶。（2）tRNA是運載各種氨基酸的特異工具，mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。4、簡述乙酰輔酶A的來源和去路。葡萄糖丙酮酸某些生酮及生脂肪酸糖兼生酮氨基酸乙酰輔酶A膽固醇酮體草酰乙酸異檸檬酸乙酰輔酶A乙醛酸蘋果酸琥珀酸5、葡萄糖在體內(nèi)能否轉(zhuǎn)變成下列物質(zhì)？如能，請用箭頭表示其變化過程。（1）脂肪（2）UMP答（1）能磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油葡萄糖3-磷酸甘油酸丙酮酸磷脂酸乙酰輔酶A脂肪酸脂酰輔酶A甘油二酯脂肪（2）能HMPGR-5-PPRPPEMPTCA轉(zhuǎn)氨G丙酮酸乙酰輔酶AOAAAspTCA轉(zhuǎn)氨α-酮戊二酸GluGln有氧氧化GCO2PRPPCO2Asp乳清酸UMPGln6、簡述饑餓者為何易發(fā)生酸中毒？饑餓者，由于長期不能進食，機體所需要的能量不能從糖氧化取得，于是脂肪被大量動員，肝內(nèi)脂肪酸大量氧化。當肝內(nèi)生成的酮體超過了肝外組織所利用的限度時，血中酮體被堆積起來，由于酮體中的乙酰乙酸和β-羥丁酸是酸性物質(zhì)，體內(nèi)積累過多，便會影響血液的酸堿度，造成酸中毒。7、為什么某些微生物在僅以乙酸為碳源的培養(yǎng)基上可以生長？（1）把乙酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖的簡要過程和主要酶用箭頭表示出來，并指出所經(jīng)過的代謝途徑。（2）從葡萄糖合成糖原的酶促過程簡要用箭頭表示。答：因為這些微生物體內(nèi)具有乙酰輔酶A合成酶及乙醛酸途徑，最終可以將乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰＃?）乙酰輔酶A合成酶乙酸+輔酶A+ATP乙酰輔酶A+H2O+Ppi+AMP乙醛酸循環(huán)乙酰輔酶A檸檬酸異檸檬酸草酰乙酸異檸檬酸裂解酶琥珀酸蘋果酸合成酶蘋果酸乙醛酸乙酰輔酶A可見，由于乙醛酸循環(huán)中有異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合成酶存在，可以不斷地合成二羧酸和三羧酸，作為TCA循環(huán)的補充。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）G6-P-G1-P-GUDPG[α-1，4葡萄糖]n分枝酶引物糖原8、運用生物化學(xué)理論，試分析下述現(xiàn)象：北京填鴨育肥的主要食料是以碳水化合物為主的谷物。答：以碳水化合物的谷物為主要食料的北京填鴨的育肥，說明了生物體內(nèi)糖可以轉(zhuǎn)變成脂肪。脂肪是由甘油及脂肪酸合成的酯，糖可以變成α-磷酸甘油和脂肪酸，所以糖可以變成脂肪。糖轉(zhuǎn)變?yōu)棣?磷酸甘油的步驟是：糖先經(jīng)過酵解作用變成磷酸二羥丙酮，磷酸二羥丙酮經(jīng)磷酸甘油脫氫酶的催化作用即可轉(zhuǎn)變?yōu)棣?磷酸甘油。糖變成脂肪的步驟是：糖先經(jīng)過酵解作用變成丙酮酸，丙酮酸再經(jīng)過氧化脫羧生成乙酰輔酶A，再經(jīng)脂肪酸合成途徑即可合成脂肪。9、雙鏈DNA的一條鏈含有下列順序：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’試寫出：DNA另一條鏈上的堿基順序？

從DNA第一條鏈轉(zhuǎn)錄出來的mRNA的堿基順序？

假定此mRNA可以直接編碼肽鏈，試問由此mRNA編碼的肽鏈共有幾個氨基酸？

如果DNA第一條鏈的3’端的第二個核苷酸缺失，此時編碼的肽鏈的氨基酸的數(shù)量有何變化（

10分）答：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-3’5’UCG-AGU-AGC-CGA-UGA-U-C-A-U-C-G-U-C-G-A-C-G-A-3’由于UGA發(fā)出終止信號，故只合成了4肽在這種情況下，肽鏈終止密碼UGA已經(jīng)移碼突變，轉(zhuǎn)變成能翻譯一種氨基酸的密碼子GAU，于是DNA移碼突變后所轉(zhuǎn)錄的為9肽。10、大腸桿菌長2μm,直徑1μm.當它們生長在有乳糖的培養(yǎng)基上,就能合成β-半乳糖苷酶(MW450,000),大腸桿菌細胞的平均密度為1.2g/ml,總質(zhì)量的14%是可溶性蛋白質(zhì),可溶性蛋白質(zhì)的1%是β-半乳糖苷酶.計算生長在乳糖培養(yǎng)基上的一個大腸桿菌細胞中β-半乳糖苷酶分子的數(shù)目.答:設(shè)大腸桿菌為圓柱體，V=πr2h=3.14x(0.5)2x2=1.57μm3=1.57x10-12cm3一個大腸桿菌細胞質(zhì)量等于V.ρ=1.57x10-12x1.2=1.88x10-12g一個大腸桿菌內(nèi)β-半乳糖苷酶的質(zhì)量：1.88x10-12x14%x1%=2.63x10-15g一個大腸桿菌內(nèi)β-半乳糖苷酶的分子個數(shù)：2.63x10-15/450000x6.023x1023=3520個11、試計算1摩爾天冬氨酸經(jīng)過聯(lián)合脫氨基、有氧呼吸等徹底氧化后，共能生成多少摩爾CO2,、NH3、和ATP

解：HOOC-CH2-CH(NH2)-COOH__________HOOC-CH2-CO-COOH______CH3COCOOHNAD+NADHNH3CO2________________CH3COSCA___________2CO2+H2O+12ATPNAD+NADHCO2TCA循環(huán)共計生成4molCO2,1molNH3,(12X1+3X2)molATP。12、試計算能為下列RNA和蛋白質(zhì)編碼的基因的平均長度（nm）和平均重量（D）。設(shè)每1堿基對的平均分子量為670D。(1)一種tRNA(含76個核苷酸殘基)(2)核糖核酸酶（含124個氨基酸）解：為tRNA（含76個核苷酸）編碼的基因（DNA）中其bp（堿基對）與tRNA中核苷酸數(shù)值比為1:1，所以該基因中bp亦為76個；為核糖核酸酶（含124個氨基酸）編碼的mRNA其核苷酸與酶蛋白中氨基酸個數(shù)值比為3:1，而mRNA中核苷酸數(shù)與其相應(yīng)基因（DNA）的bp數(shù)值比為1:1，所以該酶相應(yīng)基因中的bp數(shù)為124x3=372個，這二個基因的平均長度：0.34nmx（76x1＋124x3）/2=76.16nm平均重量：670x(76x1+124x3)/2=150080D13、大腸桿菌長2μm,直徑1μm.當它們生長在有乳糖的培養(yǎng)基上,就能合成β-半乳糖苷酶(MW450,000),大腸桿菌細胞的平均密度為1.2g/ml,總質(zhì)量的14%是可溶性蛋白質(zhì),可溶性蛋白質(zhì)的1%是β-半乳糖苷酶.計算生長在乳糖培養(yǎng)基上的一個大腸桿菌細胞中β-半乳糖苷酶分子的數(shù)目.解：設(shè)大腸桿菌為圓柱體，V=πr2h=3.14x(0.5)2x2=1.57μm3=1.57x10-12cm3一個大腸桿菌細胞質(zhì)量等于V.ρ=1.57x10-12x1.2=1.88x10-12g一個大腸桿菌內(nèi)β-半乳糖苷酶的質(zhì)量：1.88x10-12x14%x1%=2.63x10-15g一個大腸桿菌內(nèi)β-半乳糖苷酶的分子個數(shù)：2.63x10-15/450000x6.023x1023=3520個14、列表比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)譯所需模板分子名稱及方向和合成分子名稱及方向。解：模板分子合成分子名稱方向名稱方向復(fù)制DNA（2）3?→5?DNA（2）5?→3?轉(zhuǎn)錄DNA(1)3?→5?RNA5?→3?轉(zhuǎn)譯mRNA5?→3多肽鏈N→C15、丙氨酸在生物體內(nèi)能否轉(zhuǎn)變成下列物質(zhì)？如能用簡圖表示之。（1）葡萄糖（2)軟脂酸解：（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→乙酰輔酶A-------------→軟脂酸脂肪酸合成酶系16、試將下列左右兩欄的內(nèi)在聯(lián)系（即那種中間產(chǎn)物屬于哪種代謝途徑）標出左欄（代謝途徑）右欄（中間產(chǎn)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途徑D.ADPG(5)多肽鏈合成E.草酰琥珀酸（6）TCA循環(huán)F.乙酰乙酰ACP(7)嘧啶核苷酸合成G.精氨琥珀酸（8）鳥氨酸循環(huán)H.乙醛（9）生醇發(fā)哮I.IMP解：A－4，B－5，C－7，D－1，E－6，F(xiàn)－2,G－8，H－9。17、試說明嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成與糖代謝、氨基酸代謝的關(guān)系解：嘌呤核苷酸：1）嘌呤核苷酸的嘌呤核各原子分別來源Gly、Asp、Gln,這些氨基酸是氨基酸代謝的產(chǎn)物；還有甲酸、CO2是葡萄糖代謝的產(chǎn)物。2)嘌呤核苷酸中的5－磷酸核糖由葡萄糖的HMP途徑所產(chǎn)生。嘧啶核苷酸：嘧啶核各原子來源於1)CO2,它是糖代謝的產(chǎn)物；2)Gln、Asp它是氨基酸代謝的產(chǎn)物；3)嘧啶核苷酸中的核糖是葡萄糖的HMP途徑產(chǎn)生。18、總結(jié)生物體內(nèi)與丙酮酸（CH3COCOOH）有直接聯(lián)系的代謝途徑。葡萄糖│EMP磷酸烯醇式丙酮酸│EMP丙酮酸___________│__________________________________│││││││草酰乙酸乙酰輔酶A乳酸乙醛丙氨酸19、寫出下列符號所代表的物質(zhì)名稱及生理作用。代號名稱生理作用1.Fe－S鐵硫蛋白呼吸鏈中遞電子體2.Orn鳥氨酸鳥氨酸循環(huán)代謝中的中間產(chǎn)物3.FH4四氫葉酸一碳基團載體，參與氨基酸，核酸代謝4.ADPG腺苷二磷酸葡萄糖淀粉合成中的葡萄糖供體5.cAMP環(huán)腺苷酸調(diào)節(jié)激素代謝6.TPP焦磷酸硫胺素羧化輔酶，參與α－酮酸脫羧7.PRPP5－磷酸核糖焦磷酸嘌呤，嘧啶核苷酸合成中核糖供體8.ACP?；d體蛋白脂肪酸從頭合成途徑中脂?；d體20、試寫出Glu經(jīng)脫氨后生成的化合物經(jīng)有氧氧化途徑氧化成CO2+H2O時所經(jīng)過的主要C5,C4,C3,C2中間產(chǎn)物與有關(guān)的能量變化。指明1摩爾該化合物經(jīng)有氧氧化共生成多少摩爾ATP

解：Glu經(jīng)脫氨后生成α－酮戊二酸，C5有氧氧化C4Cα－酮戊二酸--------------→琥珀酸-----------------→延胡索酸------→-蘋果酸NADGDPNADHGTPFADFADHC4C------------→草酰乙酸-----→丙酮酸--------→-乙酰COA----------CO2+H2O+12ATPNADNADHNADNADH1摩爾α－酮戊二酸氧化成-CO2和H2O后，共生成3+1+2+3+3+12=24摩爾ATP21、指出從分子排阻層析柱上洗脫下列蛋白質(zhì)的順序.（分離蛋白質(zhì)的范圍是5,000-400,000D）肌紅蛋白(16900D)過氧化氫酶(247500D)細胞色素C(13370D)糜蛋白酶原(23240D)血清清蛋白(68500D)肌球蛋白(524800D)答：根據(jù)分子排阻層析原理，在洗脫過程中蛋白質(zhì)分子被洗脫下來的次序應(yīng)遵循大分子先流出，小分子后流出的原則。據(jù)已知下列蛋白質(zhì)分子量：肌紅蛋白-16900過氧化氫酶-247500細胞色素C-13370糜蛋白酶原-23240血清清蛋白-68500肌球蛋白-524800因此以上蛋白質(zhì)被洗脫的次序先后應(yīng)為：肌球蛋白，過氧化氫酶，血清清蛋白，糜蛋白酶，肌紅蛋白，細胞色素C22、以一分子β–羥己酰CoA經(jīng)β-氧化，TCA循環(huán)和呼吸鏈徹底氧化成CO2和H2O生成的能量最多能使多少分子的氨基酸摻入到正在延長的肽鏈中（

注：ATP相當于GTP）解：NAD+NADH+H+HSCoACH3COSCoAβ—羥己酰CoAβ—酮己酰CoA丁酰CoAβ-氧化丁酰CoA2CH3COSCoA+FADH2+NADH+H+共計產(chǎn)生：3×2+2×1+12×3=44ATP由于完整多肽鏈中每形成一個肽鍵至少需要4個高能鍵，所以此處產(chǎn)生的能量最多能使10個氨基酸分子摻入到正在延長的肽鏈中。23、如何解釋酶活性與pH的變化關(guān)系，假如其最大活性在pH=4或pH=11時，酶活性可能涉及那些氨基酸側(cè)鏈？1)過酸、過堿影響酶蛋白的構(gòu)象，甚至使酶變性失活。2)PH改變不劇烈時，影響底物分子的解離狀態(tài)和酶分子的解離狀態(tài)，從而酶對底物的結(jié)合與催化。3)PH影響酶子中另一些基團的解離，這些基團的狀態(tài)與酶的專一性及酶分子中的活力中心構(gòu)象有關(guān)。可能涉及酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；堿性氨基酸：賴氨酸、組氨酸和精氨酸。24、何謂逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶在生物化學(xué)研究領(lǐng)域中有什么用途遺傳信息由RNA傳遞給DNA的過程，稱為逆轉(zhuǎn)錄。逆轉(zhuǎn)錄酶在生物化學(xué)研究領(lǐng)域中的用途為：如果某種真核細胞的天然基因不易分離，而其mRNA卻容易獲得時，就可以利用反轉(zhuǎn)錄酶制備合成該基因；由于目前DNA序列測定的方法比RNA序列測定方法簡單，因而利用逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA后，測定DNA的序列，再反推出RNA的序列。25、簡述由葡萄糖經(jīng)有氧氧化途徑轉(zhuǎn)化成軟脂酸C15H31COOH的代謝途徑。（1）用箭頭表示所經(jīng)過的重要的中間產(chǎn)物（2）指明在該途徑中的二個重要酶系的名稱及所在細胞部位。解：葡萄糖│經(jīng)有氧氧化3－磷酸甘油醛│丙酮酸脫氫酶系（線粒體上）丙酮酸│乙酰輔酶A→乙酰ACP││脂肪酸合成酶系（胞漿內(nèi)）催化丙二酰ACP││經(jīng)縮和，還原，脫水，還原→軟脂酸26、列表比較DNA和RNA在細胞內(nèi)分布,化學(xué)組成,分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能方面的不同特點。細胞內(nèi)分部化學(xué)組成分子結(jié)構(gòu)生物功能DNA細胞核、線粒體脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)遺傳信息主要載體和葉綠體RNA細胞質(zhì)核糖核酸部分雙螺旋區(qū)域蛋白質(zhì)生物合成和環(huán)狀突起27、總結(jié)細胞內(nèi)乙酰輔酶A的代謝途徑。（即表示出該分子的來源及去路）解：葡萄糖↓乙酰輔酶A_______________↓_________________________?↓↓??生糖氨基酸乙醛酸檸檬酸循環(huán)酮體脂肪酸生酮氨基酸循環(huán)↓?CO2＋H2O脂肪28、三羧酸循環(huán)涉及多種輔酶與輔基，回答：（1）它們分別是哪些維生素的衍生物？

（2）其中哪幾種與核苷酸有關(guān)？

解答：（1）CoⅠ、CoⅡ是維生素PP的衍生物，F(xiàn)AD是維生素B2的衍生物，TPP是維生素B1的衍生物，CoA是泛酸的衍生物，硫辛酸直接作為輔酶。其中CoⅠ、CoⅡ和FAD與核苷酸有關(guān)。29、核酸雜交技術(shù)的基礎(chǔ)是什么有哪些應(yīng)用價值將不同來源的DNA放在試管里，經(jīng)熱變性，慢慢冷卻，讓其復(fù)性。若這些異源也可以發(fā)生雜交。應(yīng)用：Southern雜交，Northern雜交，可以將含量極少的真核細胞基因組中的單拷貝基因釣出來。30、1、丙氨酸在體內(nèi)能否轉(zhuǎn)變成下列物質(zhì)？如能，用簡圖表示之。（1）葡萄糖（2）軟脂酸（3）尿素（4）甘油解答：丙氨酸在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成葡萄糖、軟脂酸、尿素和甘油。轉(zhuǎn)變的代謝簡圖如下：葡萄糖6-P-G甘油磷酸丙糖CO2磷酸烯醇式丙酮酸GTP↓丙酮酸丙氨酸草酰乙酸ATP↓NH3CO2乙酰CoANADPH+H+軟脂酸ATP尿素ATPTTCO2ATPH2OTCA循環(huán)31、運用生化理論，試分析：為什么乙酰CoA在物質(zhì)代謝中占有十分重要的地位？解答：因為乙酰CoA在物質(zhì)代謝中是一個很重要的中間產(chǎn)物，它是聯(lián)系幾大物質(zhì)代謝的樞紐。如糖、脂的分解最終都要轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA，由乙酰CoA通過TCA循環(huán)徹底分解，某些氨基酸的代謝最終也要轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA。另外，糖、脂、蛋白質(zhì)的合成代謝也可以乙酰CoA為原料合成，這樣乙酰CoA為糖、脂、蛋白質(zhì)的代謝以及相互轉(zhuǎn)變起到了溝通作用。乙醛酸循環(huán)是某些微生物利用乙酸建造有機體的一條途徑，這條途徑也依賴于由乙酸生成乙酰CoA開始的。32、脂肪酸在β–氧化過程中，底物脫下的氫通過哪些呼吸鏈和氧結(jié)合成水？寫出每條呼吸鏈組分的排列順序和氧化磷酸化的偶聯(lián)部位。

解答：（1）通過FADH2呼吸鏈和NADH呼吸鏈與氧結(jié)合成水。（2）FADH2呼吸鏈FAD→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3→O2～eq\o\ac(○,p)～eq\o\ac(○,p)2ADP2ATPNADH呼吸鏈NADH→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3→O2～eq\o\ac(○,p)～eq\o\ac(○,p)～eq\o\ac(○,p)3ADP3ATP33、谷氨酸在體內(nèi)的物質(zhì)代謝中有什么重要功能？請舉例說明。

解答：（1）組成蛋白質(zhì)的必需成分是由基因編碼的二十種氨基酸之一。（2）腦中積累過多的游離氨會導(dǎo)致休克死亡，在正常情況下游離氨可與谷氨酸結(jié)合生成谷氨酰胺，通過血液運到肝臟，通過尿素循環(huán)生成尿素。（3）嘧啶核苷酸生成的第一步，就是由谷氨酰胺與CO2和ATP在氨甲酰磷酸合成酶催化下，生成氨甲酰磷酸。（4）谷氨酸脫羧生成γ–氨基丁酸，對神經(jīng)有抑制作用。（5）L–谷氨酸脫氫酶在動植物和微生