16浙江大学远程教育学院生物化学药课程作业必做

浙江大学远程教育学院

《生物化学（药）》课程作业（必做）

第二章 蛋白质化学

一、填空题

1. 增加溶液的离子强度能使某种蛋白质的溶解度增高的现象叫做 盐溶 ，在高离子强度下使某种蛋白质沉淀的现象叫做 盐析 。

2. 蛋白质是由氨基酸聚合成的高分子化合物，在蛋白质分子中，氨基酸之间通过 肽 键相连，蛋白质分子中的该键是由一个氨基酸的 氨基 与另一个氨基酸的 羧基 脱水形成的 共价键 。

3. 蛋白质分子中常含有 色氨酸 、 酪氨酸 等氨基酸，故在280nm波长处有特征性光吸收，该性质可用来 测定蛋白质含量 。

4. 当蛋白质受到一些物理因素或化学试剂的作用发生变性作用时，它的 生物学活性 会丧失，同时还伴随着蛋白质 溶解性 的降低和一些 理化 常数的改变等。

5. 蛋白质平均含氮量为 16% ，组成蛋白质分子的基本单位是 氨基酸 ，但参与人体蛋白质合成的氨基酸共有 20 种,除 甘氨酸 和 脯氨酸 外，其它化学结构均属于 L-α-氨基酸 。

6. 蛋白质分子中的二级结构的结构单元有：α-螺旋 、 β-折叠 、 β-转角 、 无规卷曲 。

7. 蛋白质 分子构象 改变而导致蛋白质分子功能发生改变的现象称为变构效应。引起变构效应的小分子称 变构效应剂 。

8. ?螺旋肽段中所有的肽键中的 α-氨基 和α-羧基 均参与形成氢键，因此保持了?螺旋的最大 稳定 。氢键方向与螺旋轴 平行 。

9. 蛋白质在处于大于其等电的pH环境中，带 负电荷 ，在电场中的向 正极 移动。反之，则向电场 负极 移动。

10. 稳定和维系蛋白质三级结构的重要因素是 氢键 ，有 离子键 、疏水作用 及 范德华力 等非共价键。

11. 构成蛋白质四级结构的每一条肽链称为 亚基 。

12. 蛋白质溶液是亲水胶体溶液，维持其稳定性的主要因素是 颗粒表面水化膜 及 表

面带有同种电荷 。

13.一级结构是蛋白质分子的基本结构，它是决定蛋白质 空间构想 的基础，而蛋白质的 空间构像 则是实现其生物学功能的基础。

14. 根据理化性质天冬氨酸Asp和谷氨酸Glu属于 酸 性氨基酸；组氨酸His，赖氨酸Lys，精氨酸Arg；属于 碱 性氨基酸。

二、填空题

1.肽键：由蛋白质分子中氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的α-氨基脱水形成的共价键（-CO-NH-），又称酰胺键。

2.蛋白质一级结构：指肽链中通过肽键连接起来的氨基酸排列顺序，这种顺序是由基因上遗传信息所决定的。维系蛋白质一级结构的主要化学键为肽键，一级结构是蛋白质分子的基本结构，它是决定蛋白质空间结构的基础。

3.蛋白质的构象： 各种天然蛋白质分子的多肽链并非以完全伸展的线状形式存在，而是通过分子中若干单键的旋转而盘曲、折叠，形成特定的空间三维结构，这种空间结构称为蛋白质的构象。蛋白质的构象通常由非共价键（次级键）来维系。

4.蛋白质二级结构：是指蛋白质的多肽链主链原子局部的空间结构，但不包括与其他肽段的相互关系及侧链构像的内容。维系其的主要化学键是氢键。

5.肽键平面：肽键不能自由旋转而使涉及肽键的6个原子共处于同一平面，称为肽单元或肽键平面。但由于α-碳原子与其他原子之间均形成单键，因此两相邻的肽键平面可以做相对旋转。

6.α-螺旋：是多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕所形成的有规律的螺旋构象，其结构特征为：⑴ 为一右手螺旋；⑵ 螺旋每圈包含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；⑶ 螺旋以氢键维系。

7.β-折迭：β-折迭是由若干肽段或肽链排列起来所形成的扇面状片层构象，其结构特征为：⑴ 由若干条肽段或肽链平行或反平行排列组成片状结构；⑵ 主链骨架伸展呈锯齿状；⑶ 借相邻主链之间的氢键维系。

8.β-转角：是多肽链180°回折部分所形成的一种二级结构，其结构特征为：⑴ 主链骨架本身以大约180°回折；⑵ 回折部分通常由四个氨基酸残基构成；⑶构象依靠第一残基的-CO基与第四残基的-NH基之间形成氢键来维系。

9.无规则卷曲：多肽链的主链除了α-螺旋、β-折迭、β-转角外，还有一些无确定规律性的折叠方式，这种无确定规律的主链构象称为无规则卷曲。

10.蛋白质的三级结构：具有二级结构或域结构的一条肽链，由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，而进行范围广泛的盘曲与折叠，形成包括主，侧链在内的空间排列，这种在一条多肽链中所有原子在空间的整体排布称为三级结构。

11.蛋白质的四级结构：是指蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与接触部位的布局。维系蛋白质四级结构的是氢键、盐键、范德华键、疏水键等非共价键。具有四级结构的蛋白质也叫寡聚蛋白。

12.亚基：某些蛋白质作为一个表达特定功能的单位时，由两条以上的肽链组成，这些多肽链各自有特定的构象，这种肽链就称为蛋白质的亚基。

13.蛋白质的等电点：当蛋白质处于某一pH环境中，所带正、负电荷为零，呈兼性离子， 此时溶液的pH值被称为蛋白质的等电点.

14.蛋白质变性：蛋白质在外界的一些物理因素或化学试剂因素作用下，其次级键遭到破坏，引起空间结构的改变，从而引起了理化性质的改变，丧失生物活性，但蛋白质的一级结构并没有被破坏，这种现象称为蛋白质变性。

15.蛋白质沉淀：蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出的现象称为沉淀。变性后的蛋白质由于疏水基团的暴露而易于沉淀，但沉淀的蛋白质不一定都是变性后的蛋白质。

16.盐析：向蛋白质溶液中加入高盐浓度的中性盐，使其脱水析出的现象。

17.变构效应：蛋白质空间构象的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白，常有四级结构。以血红蛋白为例，一分子氧与一个血红素辅基结合，引起亚基构象变化，进而引进相邻亚基构象变化，更易与氧气结合。

18.肽:蛋白质是由若干氨基酸的氨基与羧基经脱水缩合而连接起来形成的长链化合物，一个氨基酸分子的α-羧基与另一个氨基酸分子的α-氨基在适当的条件下经脱水缩合即生成肽。

三、问答题

1．什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？各有何特征？

答：蛋白质二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布，不包括侧链的构象。它主要有 α－螺旋、 β－折叠、β －转角和无规卷曲四种。在 α－螺旋结构中，多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升，每隔3.6个氨基酸残基上升一圈。氨基酸残基的侧链伸向螺旋外侧。每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基羰基上的氧形成氢键，以维持 α－螺旋稳定。在 β－折叠结构中，多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链交错

位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列，通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键，维持 β－折叠构象稳定。在球状蛋白质分子中，肽链主链常出现180°回折，回折部分称为 β－转角。 β－转角通常有4个氨基酸残基组成，第二个残基常为辅氨酸。无规卷曲是指肽链中没有确定规律的结构。

2．什么是蛋白质变性？变性与沉淀的关系如何？

答：在某些理化因素作用下，蛋白质的空间构象受到破坏，使其理化性质改变和生物活性丧失，这就是蛋白质变性。蛋白质变性后疏水侧链暴露，肽链可相互缠绕而聚集，分子量变大，易从溶液中析出，这就是蛋白质沉淀。可见变性的蛋白易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀但并没有变性现象。

3. 简述蛋白质空间结构

答：蛋白质的空间结构包括：蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链主链原子局部的空间结构，但不包括与其他肽段的相互关系及侧链构象的内容，蛋白质的二级结构主要包括：α-螺旋，β-折迭，β-转角及无规卷曲等几种类型。维系蛋白质二级结构的主要化学键是氢键。蛋白质的三级结构：蛋白质的三级结构是指蛋白质分子或亚基内所有原子的空间排布，也就是一条多肽链的完整的三维结构。维系三级结构的化学键主要是非共价键（次级键），如疏水键、氢键、盐键、范氏引力等，但也有共价键，如二硫键等。蛋白质的四级结构：就是指蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与接触部位的布局。维系蛋白质四级结构的是氢键、盐键、范氏引力、疏水键等非共价键。

第三章 核酸化学

一、填空题

1.组成RNA和DNA的碱基不同之处是 DNA_中含有T，而 RNA则含有U，戊糖不同之处是DNA_中含有脱氧核糖，而 RNA则含有核糖 __。

2.构成核酸一级结构的基本化学键是 磷酸二酯键 ，它是由前一核苷酸的戊糖的 3’位羟基 与后一核苷酸上的 5’位磷酸 基形成的 磷酸酯 键。

3．核酸分子游离磷酸基末端称 5’ 端，另一端则呈现游离的3’ 羟基端。 4．核酸的一级结构即 指其结构中核苷酸的排列次序 。

5．碱基配对规律是__A____和__T__之间因形成 两 个氢键而配对； C 和_G_____之间因形成 三 个氢键而配对。

6.维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是__氢键__ 和_ 碱基堆积力___。

7.DNA双螺旋结构中，其基本骨架是_核糖 和__核酸 ，而碱基朝向_内 侧，碱基间以 __氢键 相连。

8．tRNA的二级结构是 “三叶草” 形，其3′端为__-CCA-OH__ 结构，其作用是__ 结合和携带氨基酸 _ ,又被称为__ 氨基酸臂或氨基酸柄 _______。

9. 组成DNA的基本核苷酸是 dAMP 、 dGMP 、 dCMP 、 dTMP 四种。组成RNA的基本核苷酸是 AMP 、GMP 、 CMP 和 UMP 四种。

10. 稳定的B-型双螺旋结构的参数是：螺旋直径为 2 nm， 螺距为 3.4 nm。螺旋每一周包含了 10 个碱基（对），所以每个碱基平面之间的距离为 0.34 。

11. 在真核生物中，DNA主要存在于 细胞核中 中，是遗传信息的 贮存和携带者 ；RNA则主要存在于 细胞质 中，参与遗传信息表达的 各个过程

二、名词解释

1.核酸的一级结构：核酸的一级结构是指其结构中核苷酸的排列次序。在庞大的核酸分子中，各个核苷酸的唯一不同之处仅在于碱基的不同，因此核苷酸的排列次序也称碱基排列次序。

2.磷酸二酯键 ：核苷酸连接成为多核苷酸链时具有严格的方向性，前一核苷酸的3′-OH与下一位核苷酸的5′ -位磷酸间脱水形成3′、5′- 磷酸酯键，该键称为磷酸二酯键，它是形成核酸一级结构的主要化学键。

3.DNA双螺旋结构：大多数生物的DNA分子都是双链的，而且在空间形成双螺旋结构。DNA分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双股螺旋结构。二链均为右手螺旋。两条多核苷酸链中，脱氧核糖和磷酸形成的骨架作为主链位于螺旋外侧，而碱基朝向内侧。两链朝内的碱基间以氢键相连，使两链不至松散。

4.碱基互补规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶以二个氢键配对相连；鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键相连，使碱基形成了配对。这种严格的配对关系称为碱基互补规律。

5.碱基平面 ：DNA双螺旋结构中配对的碱基一般处在同一个平面上，称碱基平面，它与双螺旋的长轴垂直。

6.DNA变性 ：DNA分子内部的双螺旋结构被破坏，解链为单链，DNA将失去原有的空间结构，虽然此时不伴有共价键的断裂，但其空间结构的改变，将造成核酸的理化性质与生物学功能也随之改变，这种现象称为变性。

7.DNA复性：DNA的变性是可以可逆的。当去掉外界的变性因素，被解开的两条链又可

重新互补结合，恢复成原来完整的DNA双螺旋结构分子。这一过程称为DNA复性。

8.DNA变性温度（Tm值）：通常将解链曲线的中点，即紫外吸收值达最大值的50 %时的温度称为解链温度，又称为熔点（Tm）。在Tm时，DNA分子中50 %的双螺旋结构被破坏。Tm的高低取决于DNA中所含的碱基组成。G-C碱基对越多，Tm就越高，反之，A-T对越多，Tm就越低。

9.DNA增色效应：DNA变性的表现有：粘度降低、某些颜色反应增强、更加具有标志性的是在波长260 nm处的紫外吸收（即A260 ）增强，称为增色效应。

10.核酸分子杂交 ：两条来源不同的单链核酸（DNA或RNA）,只要它们有大致相同的互

补碱基顺序，经退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，这一现象称核酸分子杂交。

11. 核酶：具有自身催化作用的RNA称为核酶，核酶通常具有特殊的分子结构，如锤头结构。

三、问答题

1. 比较试简述DNA、RNA在分子组成上的特点

答：组成RNA的碱基是A、G、C、U，而组成DNA的碱基是A、G、C、T。 戊糖不同之处是RNA含有核糖，而DNA含有脱氧核糖。组成RNA的基本核苷酸分别是AMP、GMP、CMP和UMP四种。 组成DNA的基本核苷酸是dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种。RNA分子是单链结构，DNA有两条脱氧核苷酸链反向平行组成。

2. 试简述核苷酸的组成成分，以及各组成成分的连接方式

答：核苷酸由核苷与磷酸所组成。每分子核苷酸中都含有有机含氮碱、核糖和磷酸各一分子。核苷是由核糖（或脱氧核糖）与碱基缩合而成的糖苷。核糖的第一位碳原子（C1′）与嘌呤碱的第九位氮原子（N9）相连接，或与嘧啶碱的第一位氮原子（N1）相连，这种C-N连接键一般称为N-糖苷键。核苷与磷酸通过酯键缩合 。尽管核糖结构上游离的-OH（如C2′、C3′、C5′及脱氧核糖上的C3′、C5′）均能参与发生酯化反应,生成C3′- 或C5′-核苷酸 ,但生物体内的核苷酸组成中多数是5′-核苷酸，即磷酸基大多是与核糖的C5′- 连接的。

3. 简述DNA双螺旋结构模型要点

答：（1）DNA分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双股螺旋结构。二链均为右手螺旋。

（2）两条多核苷酸链中，脱氧核糖和磷酸形成的骨架作为主链位于螺旋外侧，而碱基朝向内侧。两链朝内的碱基间以氢键相连，使两链不至松散。

（3）碱基间的氢键形成有一定的规律：即腺嘌呤与胸腺嘧啶以二个氢键配对相连；鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键相连（即A=T，G≡C）。这种碱基配对规律造成了碱基互补。它们一般处在一个平面上，称碱基平面，它与纵轴垂直。正因为两链间的碱基是互补的，所以两链的核苷酸排列次序也是互补的，即两链互为互补链。当知道一条链的一级结构，另一条互补链也就被确定。

第四章 酶

一、填空题

1. 酶与非酶催化剂比较具有以下特点：① 高度催化效率 ；② 高度专一性 ；③ 对反应条件高度敏感 ；④ 活性可被调节控制 。

2. 反竞争性抑制作用，抑制剂只能和 ES 结合，如以1/v 对1/[S]作图，呈现 相同斜率的直线 ，Km 减小 ，Vmax 降低 。

3. 变构酶的协同效应有 正协同效应 和 负协同效应 以及同促协同效应 和 异促协同效应 等类型。

4. 酶促反应受 酶浓度 、 底物浓度 、 温度 、 PH 、 激活剂 和 抑制剂 等影响。

5. 根据与酶蛋白结合的 牢固程度 不同，辅助因子可分为 辅酶 和 辅基 两种。

6. 酶分子中的必需基团在某些化学物质的作用下发生改变，引起酶活性的 降低或丧失 称为抑制作用。按照抑制剂的抑制作用，可将其分为 不可逆作用 和 可逆作 用两大类。

7. 非竞争性抑制的特点是非竞争性抑制剂的化学结构与底物的分子结构 不一定相似 ；底物和抑制剂分别独立地与酶的不同部位 相结合 ；当底物浓度的改变时抑制程度 不变 ；动力学参数：Km值 不变 ，Vm值 降低 。

二、名词解释

1.酶的辅助因子： 指结合酶的非蛋白质部分，主要有小分子有机化合物及某些金属离子。小分子有机化合物根据它们与酶蛋白的亲和力大小，又分辅基和辅酶两种。前者与酶蛋白亲和力大，后者亲和力小。辅基和辅酶在酶促反应过程中起运载底物的电子、原子或某些化学基团的作用。常见的辅基和辅酶分子中多数含有B族维生素成分。

2.活性中心：酶分子中与催化作用密切相关的结构区域称活性中心。活性中心的结构是

酶分子中在空间结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团，在一级结构上可能位于肽链的不同区段，甚至位于不同的肽键上，通过折叠、盘绕而在空间上相互靠近。

3.酶原激活： 指无活性的酶的前体转变成有活性酶的过程。酶原激活在分子结构上是蛋白质一级结构和空间构象改变的过程。

4.酶的竞争性抑制：I与S竞争和酶活性中心结合，从而排挤了酶对S的催化作用。I常具有与S相似的分子结构，与酶结合是可逆的，提高[S]，抑制作用可被减弱或解除。竞争性抑制剂使酶反应的Km值增大，而不改变Vmax值。

5.酶的共价修饰：酶蛋白分子中的某些基团可以在其他酶的催化下发生共价键的改变，从而导致酶活性的改变，称为共价修饰调节

6.酶的变构效应：某些代谢物能与变构酶分子上的变构部位特异性结合，使酶的分子构象发生改变，从而改变酶的催化活性以及代谢反应的速度，这种调节作用就称为变构调节。

7.同工酶：能催化相同的化学反应，但其分子组成及结构不同，理化性质和免疫学性质彼此存在差异的一类酶。它们可以存在于同一种属的不同个体，或同一个体的不同组织器官，甚至存在于同一细胞的不同亚细胞结构中。

8.酶：酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化活性和特定空间构象的生物大分子，包括蛋白质及核酸，又称为生物催化剂。绝大多数酶是蛋白质,少数是核酸RNA，后者称为核酶。

9.辅酶：与酶蛋白疏松结合并与酶的催化活性有关的耐热低分子有机化合物称为辅酶。 10.辅基： 与酶蛋白牢固结合并与酶的催化活性有关的耐热低分子有机化合物称为辅基。 11.酶的抑制剂 ：酶分子中的必需基团在某些化学物质的作用下发生改变，引起酶活性的降低或丧失称为抑制作用（Inhibition）。能对酶起抑制作用的称为抑制剂（inhibitor）

12.酶的可逆抑制作用：抑制剂以非共价键与酶分子可逆性结合造成酶活性的抑制，且可采用透析等简单方法去除抑制剂而使酶活性完全恢复的抑制作用就是可逆抑制作用。

13.限速酶 ：可以通过改变其催化活性而使整个代谢反应的速度或方向发生改变的酶就称为限速酶或关键酶。

14.酶的协同效应： 当变构酶的一个亚基与其配体（底物或变构剂）结合后，能够通过改变相邻亚基的构象而使其对配体的亲和力发生改变，这种效应就称为变构酶的协同效应。

三、问答题

1. 论述酶的作用的特点

答：酶作为催化剂，它具有一般催化剂的共同性质：（1）只能催化热力学上允许进行的反应，对于可逆反应，酶只能缩短反应达到平衡的时间，但不改变平衡常数；（2）酶也是通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；（3）酶在反应中用量很少，反应前后数量、性质不变。酶的特殊催化性质：（1）高度的催化效率，酶通过其特有的作用机制，比一般催化剂更有效地降低反应的活化能，；（2）高度的作用专一性，酶对作用的反应物有严格要求，其中还包括催化底物发生反应的类型和方式。：（3）酶活性对反应条件具有高度敏感性，酶的化学本质是蛋白质，所有能使蛋白质发生变性的理化因素，均能导致酶的失活；（4）催化活性可被调节控制，酶的作用无论是在体内或体外，都是可以调节控制的。酶的这一特性是保证生命有机体维持正常的代谢速率，以适应生理活动需要的根本前提。

2.酶的竞争抑制作用与非竞争性抑制作用有何区别？ 答： ① 机 理

竞争性抑制 I与S竞争与酶活性中心结合，排挤了E对S的催化作用

非竞争性抑制

I在E分子中结合的位置不是结合S的位置，E对S的结合不影响E和I的结合。

② I 结 构 ③ 抑制行为

I常具有与S相类似的结构 提高[S]，可减弱或解除抑制作用

④ 动力学特征

3.何谓变构酶？与非变构酶比较有什么特点？

答：变构酶是指能催化相同的化学反应，但其分子组成及结构不同，理化性质和免疫学性质不同，它们可以存在于同一种属的不同个体，或同一个体的不同组织器官，甚而存在于同一细胞的不同亚细胞结构中。

变构酶多为寡聚酶，分子中有一个活性中心和另一个变构中心。与非变构酶的比较，其动力学特征主要表现为：v与[S]的关系为S型曲线，这种曲线关系再E作用于S时，只要[S]发生微小的变化，即能引起v的极大改变。故变构酶能以极大程度调控反应速率。

4.论述影响酶反应速度的因素。

答：（1）底物浓度对反应速度的影响：在一定[E]下，将[S]与v作图，呈现双曲线，当

Km值增大，Vmax不变

Km值不变，Vmax 降低 I的分子结构与S分子无关 抑制作用不能因提高[S]而改变

底物浓度较低时，酶的活性中心没有全部与底物结合，反应速率随着底物浓度的增加而增加。当底物浓度加大到可占据全部酶的活性中心时，反应速率达到最大值，即酶活性中心被底物所饱和。此时如继续增加底物浓度，不会使反应速率再增加。

（2）酶浓度对反应速度的影响： 当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即ν=k[E]。

（3）温度对反应速度的影响：酶促反应速度随温度的增高而加快。但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降，直到完全失活。 酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。

（4）pH对反应速度的影响：pH对酶促反应速度的影响，通常为一“钟形”曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。 酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。

（5）抑制剂对反应速度的影响：凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物质统称为酶的抑制剂。 按照抑制剂的抑制作用，可将其分为不可逆抑制作用 和可逆抑制作用两大类。

（6）激活剂对反应速度的影：能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。 酶的激活剂大多数是无机离子，如K+、Mg2+、Mn2+、Cl-等。

第五章 糖代谢

一、填空题

1．1个葡萄糖分子经糖酵解可净生成2 个ATP；糖原中的1个葡萄糖残基经糖酵解可净生成 3 个ATP。

2．糖酵解在细胞的 胞液 中进行，该途径中三个限速酶分别是 己糖激酶或葡萄糖激酶 、6-磷酸果糖激酶-1 和 丙酮酸激酶 。

3．成熟的红细胞中无 线粒体 ，所以只能从 糖酵解 中获得能量。

4．丙酮酸脱氢酶复合体包括 丙酮酸脱氢酶 、 硫辛酸乙酰基转移酶 和 二氢硫酸锌脱氢酶 三种酶和 5 种辅助因子。

5.三羧酸循环在细胞 线粒体 内进行，有 4 次脱氢和 2 次脱羧反应，每循环一次消耗掉1个 乙酰 基，生成 12 分子ATP，最主要的限速酶是 异柠檬酸脱氢酶 。

6．糖原合成的限速酶是 糖原合成酶 ，糖原分解的限速酶是 磷酸化酶 。

二、名词解释

1．糖酵解：葡萄糖或糖原在不消耗氧的条件下被分解成乳酸的过程，称为糖的无氧分解（或无氧氧化）。由于此反应过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故又称为糖酵解（或无氧酵解）。

2．糖的有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O的过程，称为糖的有氧氧化。

3．巴斯德效应：有氧氧化抑制糖酵解的现象称为巴斯德效应。

4．乳酸循环： 在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸，乳酸经血液运至肝脏，肝脏将乳酸

异生成葡萄糖，葡萄糖释放至血液又被肌肉摄取，这种循环进行的代谢途径叫做乳酸循环。

5. 糖异生 ：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。非糖物质：乳酸、甘油、生糖氨基酸等。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。

6. 血糖：指血液中的葡萄糖，其正常水平相对恒定，维持在3.89～6.11mmol/L之间。

7. 糖原：是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物。 三、问答题

1．以葡萄糖为例，比较糖酵解和糖有氧氧化的异同。 答： 糖酵解和糖有氧氧化的异同见表 比较项目 糖 酵 解 糖 有 氧 氧 化 反应部位 胞液 胞液和线粒体 反应条件 无氧 有氧 受氢体 NAD

+

NAD、FAD

+

限速酶 己糖激酶或葡萄糖激酶、 柠檬酸合成酶、 己糖激酶或葡萄糖激酶、 异柠檬酸脱氢酶、

6-磷酸果糖激酶-l、 α-酮戊二酸脱氢酶复合体。

生成ATP数 1分子G氧化分解净生成 净生成36或38分子ATP

2分子ATP

产能方式 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化和氧化磷酸

化，后者为主

终产物 乳酸 CO2和H2O

生理意义 糖酵解是肌肉在有氧条件下进行收 糖的有氧氧化是机体获得能量的迅

速获得能量的重要途径主要途径； 三羧酸循环是体内糖、脂肪、蛋 是机体缺氧时获得能量的主要途径； 白质三大营养物质彻底氧化分解

共同的最终代谢通路；

是成熟红细胞获得能量的唯一方 是体内物质代谢相互联系的枢纽。 式；是神经、白细胞、骨髓等组织 细胞在有氧情况下获得部分能量的 有效方式。

2．何谓三羧酸循环？有何特点？

答：三羧酸循环是以乙酰辅酶A的乙酰基与草酰乙酸缩合为柠檬酸开始，经过两次脱羧和4次脱氢等反应步骤，最后又以草酰乙酸的再生为结束的连续酶促反应过程，此过程存在于线粒体内。因为这个反应过程的第一个产物是含有三个羧基的柠檬酸，故称为三羧酸循环，也叫做柠檬酸循环。又因为这个循环学说是由Krebs于1937年首先提出，故又叫做Krebs循环。

三羧酸循环特点：①在有氧条件下进行；②在线粒体内进行；③有两次脱羧和4次脱氢；④受氢体是NAD和FAD；⑤循环1次消耗1个乙酰基，产生12分子ATP；⑥产能方式是底物磷酸化和氧化磷酸化，以后者为主；⑦循环不可逆；⑧限速酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体；⑨关键物质草酰乙酸主要由丙酮酸羧化回补。

3．简述磷酸戊糖途径的生理意义。

答：①为核酸和核苷酸的生物合成提供5-磷酸核糖。②为多种代谢反应提供NADPH：NADPH是体内重要的供氢体，参与脂酸、胆固醇及类固醇激素的生物合成反应；NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶，使氧化型谷胱甘肽（G-S-S-G）还原为还原型谷胱甘肽（G-SH）；NADPH还参与肝内生物转化反应。

4．简述糖异生的概念、原料、器官、关键酶及其生理意义。 答：糖异生概念：由非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。 原料：甘油、有机酸和生糖氨基酸。 部位：主要在肝脏，其次是肾脏。

+

关键酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶。

生理意义：① 维持空腹和饥饿时血糖浓度稳定。 ② 防止酸中毒发生。 ③ 补充肝糖原。

5. 简述糖的无氧氧化和有氧氧化的生理意义

答：1.糖酵解的生理意义：（1）迅速提供能量。当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流相对不足时，能量主要通过糖酵解获得。(2)在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径：成熟的红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供应能量。神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。

2.有氧氧化的生理意义：(1)三羧酸循环是三大营养物质的最终代谢通路。糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都将产生乙酰CoA，然后进入三羧酸循环进入三羧酸循环被降解成为CO2和H2O，并释放能量满足机体需要。(2)三羧酸循环也是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽由葡萄糖分解产生的乙酰CoA可以用来合成脂酸和胆固醇；许多生糖氨基酸都必须先转变为三羧酸循环的中间物质后，再经苹果酸或草酰乙酸异生为糖。三羧酸循环的中间产物还可转变为多种重要物质，如琥珀酰辅酶A可用于合成血红素；α-酮戊二酸、草酰乙酸可用于合成谷氨酸、天冬氨酸，这些非必需氨基酸参与蛋白质的生物合成。

第六章 脂代谢

一、填空题

1.脂肪动员是将脂肪细胞的脂肪水解成 游离脂肪酸 和 甘油 释放入血，运输到其他组织器官氧化利用。

2.长链脂酰辅酶A进入线粒体由 肉碱 携带，限速酶是 肉碱脂酰转移酶 。 3.脂肪酸生物合成在细胞的 胞液 中进行，关键酶是 乙酰CoA 羧化酶 。 4.脂肪生物合成的供氢体是 NADPH+H ，它来源于 磷酸戊糖途径 。 5.血脂的运输形式是 脂蛋白 ，电泳法可将其分为 CM 、 前β-脂蛋白 、β-脂蛋白 、 α-脂蛋白 四种。

6.合成胆固醇的原料是 乙酰CoA ，递氢体是 NADPH ，限速酶是 HMG-CoA 还原

+

酶 ，胆固醇在体内可转化为 胆汁酸 、 1，25-（OH）-D3 、 类固醇激素 。 2

7.乙酰CoA的去路有 经三羧酸循环氧化供能 、 合成脂肪酸 、 合成胆固醇 、 合成酮体 。

8.酮体包括 乙酰乙酸 、 β-羟丁酸 、 丙酮 。酮体主要在 肝细胞 以 乙酰CoA 为原料合成，并在 干外组织 被氧化利用。

9.脂蛋白的主要功能是CM 转运外源性脂肪 、VLDL 转运内源性脂肪 、LDL 转运胆固醇 和HDL 逆转胆固醇 。

二、名词解释

1．必需脂肪酸 ：机体必需但自身又不能合成或合成量不足、必须靠食物提供的脂肪酸

称必需脂肪酸，人体必需脂肪酸是一些不饱和脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

2．激素敏感性脂肪酶：激素敏感性脂肪酶是指脂肪细胞中的三脂酰甘油脂肪酶。它对多种激素敏感，其活性受多种激素的调节，胰岛素能抑制其活性；胰高血糖素、肾上腺素等能增强其活性。是脂肪动员的限速酶。

3．血浆脂蛋白：血浆中脂蛋白与载脂蛋白结合形成的球形复合体，表面为载脂蛋白、磷脂、胆固醇的亲水基团，这些化合物的疏水基团朝向球内，内核为甘油三酯、胆固醇酯等疏水脂质，血浆脂蛋白是血脂在血浆中的存在和运输形式。

4．脂肪动员： 贮存于脂肪细胞中的甘油三酯，在脂肪酶的催化下水解并释放出脂肪酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。

5．脂酸的β-氧化：脂肪酸在线粒体中经由脂肪酸氧化酶系催化氧化产生一分子乙酰辅酶A和少了两个碳原子的脂酰辅酶A，为一循环反应过程。因的氧化是从β-碳原子脱氢氧化开始的，故称β-氧化。

6．酮体：包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，是脂肪酸在肝脏氧化分解的特有产物。 7．血脂：血浆中的脂类化合物统称为血脂包括甘油三酯、胆固醇及其酯、磷脂及自由脂肪酸。

三、问答题

1．1分子12C饱和脂肪酸在体内如何氧化成水和CO2？计算ATP的生成。 答：12C脂肪酸氧化分解包括以下几个阶段：

（1）脂肪酸活化生成脂酰CoA 消耗2个高能键 （2）脂酰基由肉碱携带进入线粒体

（3）通过5次-氧化，生成6分子乙酰CoA 生成5×5=25ATP （4）经三羧酸循环，乙酰CoA氧化成水和CO2 生成12×6=72ATP ATP生成数合计：25 + 72 － 2 = 95

另外，在肝脏乙酰CoA缩合成酮体，然后运至肝外组织，酮体重新转变为乙酰CoA，经三羧酸循环生成水和CO2。

2．何谓酮体？酮体是如何生成及氧化利用的？ 答：酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。

酮体是在肝细胞内由乙酰CoA经HMG-CoA转化而来，但肝脏不利用酮体。在肝外组织酮体经乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA转硫酶催化后转变成乙酰CoA并进入三羧酸循环而被氧化利用。

3. 为什么吃糖多了人体会发胖（写出主要反应过程）？脂肪酸能转变成葡萄糖吗？为什么？

答：人吃过多的糖造成体内能量物质过剩，进而合成脂肪储存故可以发胖，基本过程如下：

葡萄糖 丙酮酸 乙酰CoA 合成脂肪酸 脂酰CoA 葡萄糖 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油 脂酰CoA + 3-磷酸甘油 脂肪（储存）

脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸不能转变成葡萄糖，因为脂肪酸氧化产生的乙酰CoA不能逆转为丙酮酸，但脂肪分解产生的甘油可以通过糖异生而生成葡萄糖。

第七章 生物氧化

一、填空题

1. 体内ATP生成的方式主要有 氧化磷酸化 和 底物水平磷酸化 两种。 2. 呼吸链上流动的电子载体有 CoQ 和 Cyt c 。

3. P/O值是指 每消耗1mol 氧原子所消耗无机磷酸的摩尔数 ，NADH的P/O值是 3 ，琥珀酸的P/O值是 2 。

4. 体内呼吸链有两种，它们是 NADH 呼吸链和 琥珀酶 呼吸链。

5. 生物体内的高能磷酸键主要有以下几种类型 磷酸酐键 、 混合酐键 、烯醇磷

酸键 、和磷酸胍键等。

二、名词解释

1.高能磷酸化合物：生物化学中一般将水解能释放出20.92kJ/mol以上自由能的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。

2. 生物氧化：有机分子如糖、脂肪、蛋白质等在机体细胞内氧化分解，生成二氧化碳和水并释放出能量的过程。

3. 呼吸链：在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。

4. 电子传递体：线粒体呼吸链上传递氢与电子的酶与辅酶。

5. 氧化磷酸化：代谢物脱下的2H经呼吸链传递，最后与氧结合生成水，此过程中释放的自由能驱使ADP与Pi发生磷酸化反应，生成ATP。

6.ATP循环：ATP水解生成ADP和磷酸并释放大量自由能。它可以支持机体各种生命活动。机体生命活动所需要能量都和ATP分解供能有关。当营养物质氧化分解时产生能量可用于ADP磷酸化生成ATP。这样构成ATP－ADP循环。机体ATP不断形成又不断消耗。

7. P/O比值：每消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数称为P/O比值。 三、问答题

1. 呼吸链中各电子传递体的排列顺序是如何确定的?

答：呼吸链中各电子传递体的排列顺序主要是根据它们的氧化还原电势的测定来确定的，各电子传递体的氧化还原电势由低到高顺序排列。另外还可以利用电子传递抑制剂来确定它们的顺序。当在体系中加入某种电子传递抑制剂时，以还原态形式存在的传递体则位于该抑制剂作用位点的上游。如果以氧化态形式存在，则该传递体位于抑制剂作用位点的下游。这样结合应用几种电子传递抑制剂，便可为确定各电子传递体的顺序。此外还可通过测定细胞色素的氧化还原光谱来确定其排列顺序。

第八章 氨基酸代谢

一、填空题

1、人体氨基酸脱氨基作用的最重要方式是 联合脱氨基作用。该方式包括 转氨基作用 及 氧化脱氨基作用 两种作用，分别由 转氨 酶及 谷氨酸脱氢 酶催化。

2、体内重要转氨酶有 ALT（丙氨酸氨基转移酶） 和 AST（天冬氨酸转移酶） ，它们的辅酶是 磷酸吡哆醛 和 磷酸吡哆胺 。

3、氨的来源有 氨基酸脱氢生产、 有肠管吸收的氨 、 肾产生的氨 。

4、不同α-酮酸的共同代谢去路有 再合成氨基酸 、 转变为糖 、 脂肪 、氧化产生能量 。

5、一碳单位的运载体是 FH4 。一碳单位的主要生理功能是作为合成 嘌呤 及 嘧啶核苷酸 的原料。

6、一碳单位包括 甲基 、 亚甲基 、 次甲基 、 甲酰基 、 亚氨甲基 。 7、各种氨基酸主要通过需钠耗能的 主动 转运方式而吸收，也可经 Υ-谷氨酰胺 循环进行吸收。

8、氨基酸脱氨基作用的产物有 氨 、 α-酮酸 。

二、名词解释

1、转氨基作用：在转氨酶的催化下，α-酮酸与α-氨基酸进行氨基的转移，生成相应的α-酮酸与α-氨基酸的过程。体内的转氨酶有ALT和AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，内含维生素B6。

2、联合脱氨基作用：转氨基作用加上氧化脱氨基作用，是氨基酸脱氨基作用的一种重要方式，其逆过程也是体内生成非必需氨基酸的主要途径。

3、鸟氨酸循环：指尿素合成过程，主要在肝中合成，由肾排出。过程是氨基甲酰磷酸的合成、瓜氨酸的合成、精氨酸的合成、尿素和鸟氨酸的生成。是氨的主要去路。在胞液和线粒体中进行。

4、一碳单位：一些氨基酸在代谢过程中，可分解生成含有一个碳原子的有机基团，称为一碳基团，或一碳单位。包括甲基、亚甲基、次甲基、甲酰基、亚氨甲基等。

5、 氧化脱氨基作用：肝、肾、脑等组织的线粒体中广泛存在着L-谷氨酸脱氢酶，此酶分布广，活性强，但在心肌和骨骼肌中的活性较弱，是一种不需氧脱氢酶，此酶仅能催化L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸，辅酶是NAD。是一个脱氢、加水、放出氨的过程。

6. 氮平衡：体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，这种动态平衡就称为氮平衡

7. 必需氨基酸：体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸。 8. 氨基酸代谢库：在血液和组织中分布的氨基酸称为氨基酸代谢库

三、问答题

+

1、氨基酸脱氨基的方式有哪几种？

答：脱氨基作用主要有氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基、嘌呤核苷酸循环和非氧化脱氨基作用。转氨基作用中，在转氨酶的催化下，α-酮酸与α-氨基酸进行氨基的转移，生成相应的α-酮酸与α-氨基酸的过程。体内的转氨酶有ALT和AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，内含维生素B6。

氧化脱氨基作用 脱氢、加水、放出氨。酶是谷氨酸脱氢酶，分布广，活性强，两种组织活性低（心肌和骨骼肌）。

联合脱氨基作用 转氨基作用加上氧化脱氨基作用，是氨基酸脱氨基作用的一种重要方式，也是体内生成非必需氨基酸的主要途径。在心肌和骨骼肌则通过嘌呤核苷酸循环。

2、体内氨的来源和去路各有哪些？

答：体内氨有三个来源，即各组织器官中氨基酸及胺分解产生的氨、肠道吸收的氨、以及肾小管上皮细胞分泌的氨。

正常情况下体内的氨主要在肝中合成尿素而解毒，是氨的主要去路；只有少部分氨在肾以铵盐形式由尿排出。谷氨酰胺在肾小管上皮细胞中通过谷氨酰胺酶的作用水解成氨和谷氨酸，前者由尿排出，后者被肾小管上皮细胞重吸收而进一步被利用。

氨可通过联合脱氨基的逆过程，再生成非必需氨基酸。氨还可以通过还原性加氨的方式固定在α-酮戊二酸上而生成谷氨酸；谷氨酸的氨基又可以通过转氨基作用，转移给其他α-酮酸，生成相应的氨基酸，从而合成某些非必需氨基酸。也可以合成嘌呤和嘧啶。

3、尿素生成的基本过程和生理意义各如何？

答：尿素在肝中生成，由肾排出。第一，鸟氨酸与氨及二氧化碳结合生成瓜氨酸；第二，瓜氨酸再接受1分子氨而生成精氨酸；第三，精氨酸水解生成尿素，并重新生成鸟氨酸。然后，鸟氨酸参与第二轮循环。由此可见，在这个循环过程中，鸟氨酸所起的作用与三羧酸循环中的草酰乙酸所起的作用类似。总的看来，通过鸟氨酸循环，2分子氨与1分子二氧化碳结合生成1分子尿素及1分子水。尿素是中性、无毒、水溶性很强的物质，由血液运输至肾，从尿中排出。

鸟氨酸通过线粒体内膜上载体的转运再进入线粒体，并参与瓜氨酸的合成，如此反复，完成鸟氨酸循环。

主要的生理意义是把有毒的氨变成无毒的尿素。

4．简述生物体内两种重要转氨酶及其临床测定意义

答：转氨酶是催化某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸，原来的氨基酸则转变成酮-酮酸。转氨酸的辅酶均为含维生素B6的磷酸吡哆醛或磷酸吡哆醛。测定转氨酶的意义：转氨酶为细胞内酶，血清中转氨酶活性极低，当病理改变引起细胞膜通透性增高、组织坏死或细胞破裂时，转氨酶大量释放，血清转氨酶活性明显增高。体内重要的转氨酶：（1）谷丙转氨酶：肝中含量最丰富，急性肝炎病人血清GPT活性明显升高；（2）谷草转氨酶：心肌中含量最丰富，心肌梗塞病人血清GOT活性明显升高。

第九章 核苷酸代谢

一、填空题

1. 脱氧核苷酸合成时，其脱氧核糖是在 NDP(二磷酸核苷) 水平生成的。

2. 嘌呤核苷酸分解代谢的特征性终产物是 尿酸 ，嘧啶核苷酸分解的终产物为β-丙氨酸 ， β-氨基异丁酸 及 氨和二氧化碳 。

3. 嘌呤核苷酸分解主要在 肝脏 、 小肠 及 肾脏 进行

二、名词解释

1.嘌呤核苷酸的从头合成：用简单小分子磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等为原料，经过多步酶促反应，进行嘌呤核苷酸的合成。

2.核苷酸的补救合成：分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径

第十章 DNA生物合成

一、填空题

1. DNA复制的保真性有赖于以下因素：① 严格的碱基选择；② DNA聚合酶的校正功能 ；③ RNA引物的作用 。

2. 端粒酶是一种由 RNA和 蛋白质 组成的逆转录酶，其功能是 催化端粒DNA的合成 。该酶以 自身的RNA 为模板，通过逆转录酶作用，延伸端粒内3＇-末端寡聚脱氧核苷酸的片段。

3.DNA损伤的修复方式主要有 修复 、 切除修复 、 重组修复 和 SOS修复 四种。

4. DNA生物合成有三种方式 DNA复制、 DNA的复制合成、 逆转录合成 。 5．原核生物每个DNA分子有 1 个复制起始点，真核生物DNA分子有 多个复制起始点。

6．拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链 1 条链切断，松开双螺旋后再将DNA链连接起来，从而避免出现链的缠绕， 不需 消耗ATP。

二、名词解释

1.DNA半保留复制：DNA双链解开，各以每股单链为模板，利用4dNTP，经碱基互补配

对，合成新的互补链。生成的两个DNA分子中各有一股链来自亲代分子，另一股为合成新链。

2.连续复制：DNA复制时，新链延伸的方向为5＇→3＇，前导链的合成与复制叉行进方向一致，是连续合成；随从链合成与复制叉行进方向相反，先合成DNA单链片段，然后彼此连接成长链，此链为不连续合成。

3.引发体：引物酶合成RNA引物的过程中，首先在复制起始点由许多蛋白质因子如PriA、B、C、DnaB、C、T等与引物酶结合装配成复合物，即引发体，进而催化RNA引物的合成。

4.冈崎片段：随从链不连续合成的结果，生成许多带有RNA引物的DNA片段，此种合成方式由日本学者冈崎首先发现，故将该种片段称为冈崎片段。

5.复制的保真性：也称复制忠实性，是指DNA复制过程中合成新链的碱基序列与模板链具有高度互补性，使子代DNA分子结构与亲代完全相同，从而使亲代DNA的遗传信息真实无误地传递到子代DNA分子中。

6.端粒酶：由RNA和蛋白质组成的逆转录酶，能在没有DNA模板情况下，以自身RNA为模板，通过逆转录作用，延伸端粒3＇-末端的寡聚脱氧核苷酸片段，催化端粒DNA的合成，保证染色体复制的完整性。

7.重组修复：当DNA损伤较严重时，来不及修复完善就进行复制，损伤部位无模板指导，复制的子链会有缺口。此时重组蛋白质RecA的核酸酶活性将另一股正常母链与缺口部交换，填补缺口；被交换移去的母链相应片段则可以互补链为模板指导合成，填补缺口

8.前导链： DNA复制时，双链解开，其中一股新链的合成依5＇→3＇方向延伸，与复制叉行进方向一致，是连续合成的，此链称为前导链。

9. DNA的损伤：由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤，也称为突变。

10.逆转录和逆转录酶：逆转录是依赖RNA的DNA合成作用，即以RNA为模板由dNTP

聚合成DNA分子。催化此反应的酶称为逆转录酶。

11. 复制子和多复制子：每个复制起点到终点间的DNA复制区域称复制子，每个复制子在一个细胞分裂周期中必须启动而且只能启动一次，真核生物染色体为多复制子。

三、问答题

1. 试述参与DNA复制的过程及其重要酶类的主要功能。

答：复制的起始：解旋解链，形成复制叉：由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，形成两条单链DNA；单链DNA结合蛋白（SSB）结合在单链DNA上，

形成复制叉；在引物酶的催化下，以DNA链为模板，合成一段短的RNA引物。 复制的延长：⑴聚合子代DNA：由DNA聚合酶催化，以亲代DNA链为模板，从5'→3'方向聚合子代DNA链。

⑵引发体移动：引发体向前移动，解开新的局部双螺旋，形成新的复制叉，随从链重新合成RNA引物，继续进行链的延长。

复制的终止：⑴去除引物，填补缺口： RNA引物被水解，缺口由DNA链填补，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。

连接冈崎片段：在DNA连接酶的催化下，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA长链。

2. 何谓DNA复制的保真性？哪些因素可保证此特性？

答：保真性是制复制过程中合成新链的碱基序列与模板链具有高度的互补性，使子代DNA分子的结构与亲代DNA完全相同，从而使亲代DNA的遗传信息真实不变地传递到子代DNA分子中。

复制的保真性有赖于以下因素的作用：①复制中严格的碱基选择；②DNA聚合酶的校正功能；③RNA引物的作用。

3. DNA复制时为何会出现冈崎片段？其如何产生及消失？

答：由于DNA聚合酶只能以5’-3’方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的方向必须为3’-5’.因此，分别以两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时方式是不同的。以3’-5’方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为5’-3’，这一条链被称为前导链。而以5’-3’方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是5’-3’，这条链被称为随后链。由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的，因此，随后链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段。在DNA合成终

止是切除引物，冈崎片段由DNA聚合酶来延长，再在DNA链接酶的催化下，形成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA长链。

第十一章 RNA的生物合成（转录）

一、填空题

1．DNA双链中可作为模板转录出RNA的这条链称为 模板链 ，相对应的另一条链称为 编码链 。新生RNA链的核苷酸序列（除U外）与 编码链 相同。

2．真核生物成熟mRNA在5′一端有 m7GpppG 帽子结构，在3′一端则有 poly A 结构。 3．基因转录的模板是 DNA ，转录（RNA合成）的方向是从 5' 端到 3' 端。 4．大肠杆菌RNA聚合酶由 核心酶 和 α因子组成，其中前者由 α 亚基、β 亚基和 β’亚基组成。

5. 真核生物中结构基因中 编码序列 与 非编码序列 间隔排列现象称为断裂基因。 6. 原核生物启动子序列按功能的不同可分为三个部位，即 起始部位 、 结合部位 、 识别部位 。

二、名词解释

1．外显子：真核生物断裂基因中，其中编码特定氨基酸的核苷酸序列称外显子。 2．操纵子：原核生物每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子，操纵子包括若干个串联的功能相关结构基因及其上游的调控序列。

3．转录空泡：在转录延伸过程中，要求DNA双螺旋小片段解链，暴露长度月为17bp的单链模板，有RNA聚合酶核心酶、DNA模板和转录产物RNA三者结合成转录泡，也称为转录复合物。

4．启动子：之RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段DNA序列，是控制转录的关键部位。原核生物启动子序列按功能的不同可分为3个部位，即起始部位、结合部位、识别部位。

5. 转录单位：RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点，特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构成。

6．RNA聚合酶：它是一种依赖DNA的RNA聚合酶。该酶以单链DNA为模板以及四种核糖核苷酸（NTP）存在的条件下，不需要任何引物，即可从5′→3′聚合RNA。

7． 转录：以DNA为模板，利用4种NTP为原料，在RNA聚合酶催化下，合成与模板互补的RNA的过程。

8．结构基因：在DNA链上，并非任何区段都可以转录，凡是能转录出RNA的DNA区段称为结构基因。

9．核心酶：原核生物RNA聚合酶是由5个亚基组成的五聚体（α2ββ′σ）蛋白质，脱去σ亚基后，剩余的α2ββ′亚基合称为核心酶。

10.转录的不对称性：转录的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA；对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。

三、问答题

1．原核生物转录终止有哪两种方式？简述其过程

答：（1）依赖于ρ因子的转录终止——首先ρ因子识别转录物RNA5ˊ端特殊序列并与之结合，随之沿5′→3′方向朝RNA聚合酶移动，依靠ATP和其它核苷三磷酸水解提供移动的能量。直至遇到暂停在终止点的RNA聚合酶，此时由解螺旋酶催化转录泡中DNA：RNA杂化双链折开，从而促使新生RNA链从三元复合物中解离出来。

（2）不依赖ρ因子的转录终止——在DNA模板终止位点前面有一段A序列，转录产物RNA3′端有若干个连续的寡聚U决定转录的终止。另外在DNA模板A序列前有一个富含GC碱基的二重对称区，此处的转录产物RNA形成的茎环结构是转录的终止信号。

2．简述复制与转录的相似和区别。

复制和转录都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，新链合成都是从5′→3′方向延长，都需遵从碱基配对规律。复制和转录的区别是：通过复制使子代保留亲代全部遗传信息，而转录只是根据生存需要将部分信息表达。复制以双链DNA为模板，而转录只需单链DNA为模板；复制产物是双链DNA，转录产物是单链RNA。此外，聚合酶分别是DNA pol和RNA pol；底物分别是dNTP和NTP；复制是碱基A-T、G-C配对，转录是碱基A-U、G-C配对；复制需要RNA引物，转录不需要任何引物。

3. 论述真核生物mRNA转录后加工各步骤的生物学意义 答：mRNA 的帽子结构（GpppmG-

）的作用:(1)是前体的mRNA在细胞核内的稳定因

素；（2）也是mRNA在细胞质内的稳定因素，没有帽子结构的转录产物很快被核酸酶水解；（3）促进蛋白质生物合成其实复合物的生成。因此提高了翻译强度。

3’端多聚A尾功能：（1）mRNA有细胞核进入细胞质所必需的形式；（2）大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性。

剪接作用：把hnRNA中的内含子除去，把外显子连接起来，作为蛋白质合成的模板。 甲基化作用：形成真核生物mRNA链5’端帽子结构和内部结构。 4. 简述原核生物RNA聚合酶结构特点和功能

答：原核生物RNA聚合酶结构特点和功能：RNA聚合酶是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶。该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5'→3'聚合RNA。原核生物中的RNA聚合酶： 全酶由五个亚基构成，即α2ββ'σ。σ亚基与转录起始点的识别有关，而在转录合成开始后被释放，余下的部分（α2ββ'）被称为核心酶，与RNA链的聚合有关。

原核生物RNA聚合酶的功能主要有

①以全酶形式从DNA分子中识别转录的起始部位。 ②促使与酶结合的DNA双链分子打开约17个碱基对。

③催化与模板碱基互补的NTP逐一以3’，5’-磷酸二酯键相连，从而完成一条RNA的转录。

④识别转录终止信号。 ⑤参与转录水平的调控。

第十二章 蛋白质的生物合成

一、填空题

1.在蛋白质生物合成中mRNA起 模板作用，tRNA起 携带转运氨基酸 作用，由rRNA与蛋白质组成的核糖体起 合成蛋白质的场所 作用。

2.遗传密码有 64 个，其中编码氨基酸的密码有 61 个，起始密码是 AUG，终止密码是 UAA，UAG ， UGA。

3.多肽链合成后的加工包括 新生肽的剪切 ， 新生肽的折叠 ， 亚基的聚合 ， 脱N-甲酰基或N-蛋氨酸， 个别氨基酸的修饰

4.摆动配对是密码子的第 3 位碱基与反密码子的第 1 位碱基配对不严格。 5.遗传密码的特点 简并性 ， 连续性 ， 摆动性 ， 通用性 等。

6.密码子的阅读方向是 5’-3’；多肽链合成方向是 N端-C端 。 7.肽链的延长包括 进位 ， 成肽 ， 转位 。

8.核糖体的A位是 氨基酰- tRNA 的部位，而P位是 肽酰-tRNA结合 的部位。 9. tRNA分子3′端共有的CCA序列是 结合氨基酸 部位，反密码环上的反密码子能识别mRNA中的 密码子 并且与它配对结合。

10. 原核细胞延长因子G(EFG)有转位酶活性，水解 GTP 供能并催化成肽后的A位二肽酰tRNA进入P位，同时核蛋白体沿mRNA向下移动 一个 密码子

二、名词解释

１.蛋白质生物合成的密码子: 作为指导蛋白质生物合成的模板。mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为蛋白质合成的密码子(coden)。共有64种不同的密码。

２.遗传密码的摆动性: 密码子第３位与反密码子的第１位碱基配对有时会出现不遵守碱基配对规律的情况，称为遗传密码的摆动性。

３.多核糖体：多个核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，称为多核糖体循环。

4.SD序列：大肠杆菌mRNA翻译起始子AUG的上游8~13个核苷酸之前有4~6个核苷酸 组成的富含嘌呤的序列。这一序列以AGGA为核心，称之为SD序列。该序列与30s小亚基上16srRNA 3’-端富含嘧啶序列结合，稳固了mRNA与小亚基的结合。因此又称为核蛋白体结合位点。

5.蛋白质生物合成或翻译: 蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程被称为翻译。

6. 开放阅读框架 ：从mRNA5’端起始密码子到终止密码子前的一段DNA序列，代表一个结构基因，称为开放阅读框架。

7. 信号肽：位于新合成的分泌蛋白前提N端的特殊序列，引导分泌蛋白靶向运输过程，包括氨基端带正电荷的亲水区、中部疏水核心区、近羧基端含小分子氨基酸的信号肽酶切识别区三部分。

8. 原核生物释放因子：识别并结合终止密码子，有GTP供能，使tRNA、mRNA、RF与核蛋白体分离，释放出合成的多肽链，协助蛋白质合成终止的蛋白因子。

三、问答题

1.翻译后加工常见有哪些方式？

答：①新生肽的剪切、折叠和亚基的聚合：新生肽的剪切，新生肽的折叠，亚基的聚合 ②氨基酸残基共价化学修饰：脱脱N-甲酰基或N-蛋氨酸，个别氨基酸的修饰

2. 简述蛋白质生物合成过程：

答：氨基酸活化后，在核蛋白体上缩合形成肽键的过程称为核蛋白体循环，循环包括： 1）肽链合成的起始 起始阶段在Mg2+，GTP，起始因子作用下，由核蛋白体大、小亚基，模板mRNA及蛋氨酰-tRNA共同构成起始复合体。起始密码子处于P位，mRNA上第二个密码子处于A位。

2）肽链的延长 在肽链延长因子，GTP，Mg2+等参与下，经过进位、转肽、移位三个步骤重复进行，肽链按遗传信息所编码的氨基酸顺序不断延长。

3）肽链合成的终止和释放 当肽链合成至A位上出现终止信号（UAA/UGA/UAG）时，多肽链合成终止，开始另一条肽链的合成。

3. 简述遗传密码的概念和特点

答：作为指导蛋白质生物合成的模板，mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为密码(coden)。共有64种不同的密码。遗传密码具有以下特点：① 连续性；② 简并性；③ 通用性；（但在线粒体或叶绿体中特殊）④ 方向性，即解读方向为5′→ 3′；⑤ 摆动性；⑥ 起始密码：AUG；终止密码：UAA、UAG、UGA。

第十三章 基因表达调控

一、填空题

1. 组成性表达指环境变化基因表达 不变 。这些基因表达产物是细胞或生物体整个生命过程中都持续需要而必不可少的，在近全部组织的所有细胞中的表达是 持续 且较为 恒定 的，这些基因称为管家基因。

2. 大多数真核生物基因表达调控极少与环境变化有关，而与生物体 生长发育 ，分化 等相关。

3. 真核生物DNA水平的调控包括： 基因丢失 ；基因扩增； 基因重排 和基因修饰；染色体结构对基因表达的调控。

二、名词解释

1．基因表达是指储存遗传信息的基因经过转录和翻译而形成表型性状的过程。

2．顺式作用元件：是基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的DNA序列，包括启动子、增强子、沉默子。

3．阻遏蛋白：由调节基因Ⅰ编码，可结合到操纵子O上使RNA聚合酶不能从启动子P处进入到结构基因上，因而结构基因的表达被关闭。

4. 增强子 ：指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。增强子通常占100~200bp 长度，基本核心组件常为8~12 bp.

5. 反式作用因子 ：真核生物反式作用因子通常属转录因子（TF），又称分子间作用因子，识别特定DNA序列与DNA结合后，可以促进或抑制1个邻近基因的转录。

三、问答题

1. 乳糖操纵子的结构及功能：

答：大肠杆菌乳糖操纵子的基本结构为3个结构基因、1个启动子P、1个操纵序列O和1个调节基因I。3个结构基因Z、Y和A分别编码β-半乳糖苷酶、透酶和转乙酰基酶。启动子P为RNA聚合酶辨认和结合的位点。调节基因I编码阻遏蛋白，后者可结合到操纵序列O上使RNA聚合酶不能从启动子P处进入到结构基因上，结构基因的表达被关闭。在P的上游还有分解代谢物基因激活蛋白（CAP）结合的位点。

2. 乳糖操纵子的调控方式

答：乳糖操纵子的负性调节：当无乳糖时，乳糖操纵子中调节基因I编码的阻遏蛋白与操纵序列结合，阻碍RNA聚合酶与P结合，结构基因无表达。当有乳糖时，在细胞原有的少量酶的催化下产生半乳糖，而后者作为诱导物，可以形成阻遏蛋白-诱导物复合物。诱导物的结合改变了阻遏蛋白的构象，降低了它与操纵基因的亲和力。当阻遏蛋白不与操纵基因结合时，有利于RNA聚合酶与启动子形成起始复合物以及RNA聚合酶沿着DNA模板移动，促成结构基因的转录。

乳糖操纵子的正性调节：lac操纵子的正性调节与CAP直接相关。当培养基中葡萄糖耗尽时，E. coli经过一段停滞期，在培养基中存在的乳糖诱导下产生代谢乳糖的酶，而降解

乳糖总是与cAMP浓度呈正相关。当没有cAMP时，CAP处于非活性状态。当CAP与cAMP结合，可改变构象，成为活性形式cAMP-CAP，提高对DNA位点的亲和性，激活RNA聚合酶，促进结构基因表达。

乳糖操纵子的协同调节：乳糖操纵子的CAP的正调节和阻遏蛋白的负性调节，都是以操纵子为表达单位，包括若干个结构基因和调控元件一起协同地运转。有无葡萄糖或/和乳糖时，乳糖操纵子的调控出现不同的情况。当有葡萄糖和乳糖同时存在时，由于利用葡萄糖是最节能的，所以细菌优先利用葡萄糖供能。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m4pp.html