生物化学与分子生物学考博历年真题及答案2012 生化分子一、 名词解释1. 氧化磷酸化【答案】伴随电子从底物到氧的传递，ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程即是氧化磷酸化作用(oxidative phosphorylation)。氧化磷酸化的全过程可用方程式表示如下：NADH+H+3ADP+3Pi+1/2 O2 NAD+ + 4H2O + 3ATP2. 操纵子【答案】操纵子即基因表达的协调单位(coordination unit), 它们有共同的控制区(control region) 和调节系统(regulation system)。操纵子包括在功能上彼此有关的结构基因和控制部位，后者由启动子(promoter, P) 和 操纵基因(operator, O)所组成。一个操纵子的全部基因都排列在一起，其中虽然包括若干个结构基因，可是通过转录形成的确是一条多顺反子mRNA (polycistronic mRNA)。操纵子中的控制部位可接受调节基因产物的调节。3. 非编码RNA【答案】非编码RNA（Non-coding RNA）是指不编码蛋白质的RNA。其中包括rRNA，tRNA，snRNA，snoRNA 和microRNA 等多种已知功能的 RNA，还包括未知功能的RNA。这些RNA的共同特点是都能从基因组上转录而来，但是不翻译成蛋白，在RNA 水平上就能行使各自的生物学功能了。非编码RNA 从长度上来划分可以分为3类：小于50 nt，包括microRNA，siRNA，piRNA；50 nt到500 nt，包括rRNA，tRNA，snRNA，snoRNA，SLRNA，SRPRNA 等等；大于500 nt，包括长的mRNA-like 的非编码RNA，长的不带polyA 尾巴的非编码RNA等等。4. 表观遗传调控【答案】表观遗传学（epigenetics）则是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。调节机制包括：DNA修饰 指DNA共价结合一个修饰基团，使具有相同序列的等位基因处于不同修饰状态非编码RNA调控 非编码RNA调控是通过某些机制实现对基因转录的调控，如RNA干扰组蛋白修饰 真核生物DNA被组蛋白组成的核小体紧密包绕，组蛋白上的许多位点都可以被修饰，尤其是赖氨酸。组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录因子等调节蛋白与染色质的结合，影响基因表达染色质重塑 染色质重塑是由染色质重塑复合物介导的一系列以染色质上核小体变化为基本特征的生物学过程核小体定位 核小体是基因转录的障碍，被组蛋白紧密缠绕的DNA是无法与众多转录因子以及活化因子结合的。因此，核小体在基因组位置的改变对于调控基因表达有着重要影响。5. 代谢组【答案】代谢组是指生物体内源性代谢物质的动态整体。而传统的代谢概念既包括生物合成，也包括生物分解，因此理论上代谢物应包括核酸、蛋白质、脂类生物大分子以及其他小分子代谢物质。代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。二、 单选1. 蛋白质的二级结构包括：螺旋 折叠 转角和凸起 无规卷曲2. 鉴别精氨酸常用坂口反应精氨酸与-萘酚在碱性次溴酸钠(或次溴酸钾)中发生反应，得到红色产物3. G+C 含量越高，Tm值越高的原因是： G与C配对，形成3个氢键。4. 仅一个手性碳原子的构型不同的非对映异构体成为差向异构体 （epimer）， 如葡萄糖和甘露糖， 葡萄糖和半乳糖5. 多糖根据是由一种还是多种单糖单位组成可分为同多糖和杂多糖。同多糖包括 淀粉，糖原， 右旋糖酐， 菊粉， 纤维素， 壳多糖； 杂多糖包括 果胶，半纤维素，琼脂，角叉聚糖， 藻酸或褐藻酸， 树胶或胶质 6. 外周蛋白可以用高浓度尿素或盐溶液从生物膜上分离下来。这是因为外周蛋白通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白。（氢键结合力较弱且在外侧易分离。）而整合蛋白是部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上（镶嵌在细胞膜中或内外两侧，较难分离）跨膜蛋白是以疏水区跨越脂双层的疏水区，与脂肪酸链共价结合，而亲水的极性部分位于膜的内外表面。这种蛋白质跨越脂双层，也称跨膜蛋白（共价结合，较难分离）共价结合的糖类是以共价键结合于细胞膜外侧，由于是共价键所以结合比较牢固，不易分离7. 酶促反应中决定酶专一性的部分是酶蛋白。8. 在人体内可由胆固醇转化来的维生素是维生素D9. 泛酸是辅酶A的一种成分，参与转酰基作用。10. 胰岛素对肌肉，脂肪，肝脏，皮肤等组织的各类细胞都有直接作用，在胰岛素的生理浓度条件下，引起了糖异生作用的减弱。（糖异生是提高了血糖的含量）11. 位于线粒体内膜上酶系统是电子传递呼吸链12. 辅酶Q又称泛醌，以不同的形式在电子传递链中起传递电子的作用。在电子传递链中处于中心地位。13. 在糖酵解中，决定酵解速度关键反应的步骤是其单独具有的不可逆反应，即关键步骤，就是磷酸果糖激酶催化的由果糖-6-磷酸形成果糖-1，6-二磷酸的反应。14. 柠檬酸TCA循环共有四个脱氢步骤，其中3对电子经NADH转递给电子传递链，最后和氧结合生成水。每循环一次形成10个ATP分子。15. 在脂肪酸的合成中，碳链的延长需要丙二酸单酰辅酶A16. 细菌和人共有的代谢途径是嘌呤核苷酸的合成，糖的有氧氧化，脂肪酸的氧化17. 紫外光照射可以使DNA分子中同一条链两相邻胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体18. 逆转录是以RNA为模板合成DNA，逆转录酶是多功能酶，既能利用RNA为模板合成互补的DNA链，还可以在新合成的DNA链上合成另一条互补的DNA链，并且除了聚合酶活力外，它尚具有水解RNA的活力。当以其自身病毒类型的RNA作为模板时，逆转录酶表现出最大的逆转录酶活力，但是带有适当引物的任何种类RNA都能作为合成DNA的模板。19. 在糖酵解途径中，由己糖激酶，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的反应实际上都是不可逆反应，因此，这三种酶都具有调节糖酵解途径的作用。它们的活性受到变构效应物（allosteric effectors）可逆地结合以及酶共价修饰的调节20. 顺式作用元件(cis-acting element)存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。包括启动子，增强子，调控序列和可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。三、 是非判断题1. 蛋白质在其水溶液中表现出溶解度最小时的pH值通常就是它的等电点。2. 重复二、中的第19题3. 三羧酸循环本身不需要氧气参与，但是循环过程中需要还原型辅酶（如NADH, FADH2等），而这些辅酶会在呼吸进入三羧酸循环前通过电子传递链被氧化，所以三羧酸循环被认为是一个耗氧途径。4. 生物膜的流动性，既包括膜脂，也包括膜蛋白的运动状态。流动性是生物膜结构的主要特征。膜脂的基本组分是磷脂。膜脂运动的方式主要有a 磷脂分子在膜内作侧向扩散或侧向移动。b 磷脂分子在脂双层中作翻转运动。c 磷脂烃链围绕C-C键旋转导致异构化运动。d磷脂分子围绕与膜平面相垂直的轴左右摆动。e 磷脂分子围绕与膜平面相垂直的轴作旋转运动。5. 物质从高浓度的一侧，通过膜运输到低浓度的一侧，即顺浓度梯度的方向跨膜运输的过程称为被动运输。如一些离子或分子通过简单的扩散作用进入或出膜。凡物质逆浓度梯度的运输过程称为主动运输。其特点是专一性，运输速度可以达到饱和，方向性，选择性抑制，需要提供能量。主动运输过程的进行，需要两个体系的存在，一是参与运输的传递体（多肽或蛋白质构成的载体或通道），二是由酶或酶系组成的能量传递系统。6. 在有催化剂参与反应时，由于催化剂能瞬时地与反应物结合成过渡态，因而降低了反应所需的活化能。7. 为区别传统的蛋白质催化剂的酶，具有催化活性的RNA定名为ribozyme。、8. 酶抑制剂分不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用。前者抑制剂与酶以共价键结合，后者以非共价键结合。可逆抑制又分为三种，竞争性抑制 使酶的活性部位不能同时既与底物结合又与抑制剂结合， 非竞争性抑制 底物和抑制剂同时与酶结合但三元复合物不能进一步分解为产物，反竞争抑制 酶与底物结合后，才能与抑制剂结合。9. 核酸的紫外吸收与溶液的pH值有关。在不同pH溶液中嘌呤、嘧啶碱基互变异构的情况不同,紫外吸收光也随之表现出明显的差异,它们的摩尔消光系数也随之不同.所以,在测定核酸物质时均应在固定的pH溶液中进行.10. 花椰菜花叶病毒是典型的植物病毒，属于植物双链DNA病毒。11. 维生素B1维持人体正常的新陈代谢和神经系统的正常生理功能。缺乏会引起神经炎，食欲不振，消化不良和脚气病。12. 生物素(维生素H):由噻吩环和尿素结合而成的一个双环化合物。 生理功能:生物素在种种酶促羧化反应中作为活动羧基载体。13. 当溶液的PH值升高时，ATP水解释放的自由能明显增高。在pH为6时,磷酸基团比在pH为5时更容易离子化,结果增强了它们的静电排斥,因此增加了水解的G(即释放的自由能更多)14. 化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量。生物化学中所说的高能键是指该键水解时所释放出的大量自由能。15. PH值下降时，氢离子对磷酸果糖激酶的活性有抑制作用。16. 乙醛酸循环在植物和微生物中替代了柠檬酸循环。乙醛酸循环主要出现在植物和微生物。乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物.但是,它们是两条不同的代谢途径.乙醛酸循环是在乙醛酸体中进行的,是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程.而三羧酸循环是在线粒体中完成的,是与糖的彻底氧化脱羧密切相关的反应过程。油料植物种子发芽时把脂肪转化为碳水化合物是通过乙醛酸循环来实现的.这个过程依赖于线粒体、乙醛酸体及细胞质的协同作用。17. 脂肪酸氧化酶系存在于细胞之中，降解始发于羧基端第二位碳原子。18. 动物细胞中的脂肪酸合成发生在细胞质内，其合成途径不同于氧化途径。脂肪酸合成的原料是乙酰CoA，它是通过柠檬酸转运系统由线粒体转运到细胞质中。柠檬酸转运系统和戊糖磷酸途径提供脂肪酸生物合成所需要的NADPH。19. 在细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶(ATCase)是嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶。在大肠杆菌中，ATCase受ATP的变构激活，而CTP为其变构抑制剂。而在许多细菌中、UTP是ATCase的主要变构抑制剂。20. DNA聚合酶和RNA聚合酶的催化作用都需要模板和引物。相同点：都能以DNA为模板，从5向3进行核苷酸或脱氧核苷酸的聚合反应。不同点：1、作用底物不同。RNA聚合酶底物是NTP；DNA聚合酶底物是dNTP。2、RNA聚合酶作用不需要引物，而DNA聚合酶作用需要引物。3、RNA聚合酶本身具有一定的解旋功能，而DNA聚合酶没有，当需要解开双链的时候要解旋酶和拓扑异构酶的帮助。4、RNA聚合酶只具有5到3端的聚合酶活性，而DNA聚合酶不仅有5到3端的聚合酶活性，还具有3到5端的外切酶活性。保证DNA复制时候校对，所以复制的忠实性高于转录的。5、RNA聚合酶通常作用于转录过程；DNA聚合酶通常作用于DNA复制过程21. 真核生物的tRNA前体的3端不含CCA序列，成熟分子中的是后来加上去的。22. 氨基酸的极性通常由密码