生物化学课后习题.doc

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1、1、在能量储存和传递中，哪些物质起着重要作用？答：在能量储存和传递中，ATP （腺苷三磷酸）、GTP （鸟苷三磷酸）、UTP （尿苷三磷酸）以及CTP （胞苷三磷酸）等起着重要作用。2、怎样可以判断一个化学反应可以自发进行？ 答：只有自由能变化为负值的化学反应，才能自发进行。3、什么是氧化 - 还原电势？怎样计算氧化 还原电势？答：还原剂失掉电子的倾向（氧化剂得到电子的倾向）称为氧化-还原电势。氧化 还原电势等于正极的电势减去负极的电势。4、在电子传递链中各个成员的排列顺序根据什么原则？ 答：电子从氧化还原势较低的成员转移到氧化还原势较高的成员的原则。5、电子传递链和氧化磷酸化之间有什么关系？

2、答：生物氧化亦称细胞呼吸， 指各类有机物质在生物活细胞里进行氧化分解， 最终生成 CO2 和H2O，同时释放大量能量（ATP）的过程。包括 TCA循环、电子传递和氧化磷酸化三个 步骤， 分别是在线粒体的不同部位进行的。 其中电子传递链和氧化磷酸化之间关系密切， 电 子传递和氧化磷酸化偶联在一起。 根据化学渗透学说， 在电子传递过程中所释放的能量转化 成了跨膜的氢离子浓度梯度的势能，这种势能驱动氧化磷酸化反应，合成ATP。即葡萄糖等在 TCA 循环中产生的 NADH 和 FADH2 只有通过电子传递链，才能氧化磷酸化，将氧化产 生的能量以 ATP 的形式贮藏起来。6、什么是磷氧比，测定磷氧比有何

3、意义？答：呼吸过程中无机磷酸（Pi ）消耗量和氧消耗量的比值称为磷氧比。意义是可以知道不同呼吸链氧化磷酸化的活力。7、为什么用蔗糖保存食品而不用葡萄糖？答：绝大多数微生物都具有利用糖酵解分解葡萄糖的能力，而蔗糖是一种非还原性二糖， 许多微生物不能将其直接分解， 因此， 可以利用蔗糖的高渗透压来抑制食品中细菌等有害微生 物的生长。8、总结一下在糖酵解过程中磷酸基团参与了哪些反应，他所参与的反应有何意义？ 答：在糖酵解过程中磷酸基团参与了 5 步反应。（1）葡萄糖在己糖激酶的催化下，消耗一分子ATP,生成葡萄糖-6-磷酸；（2）果糖-6-磷酸在磷酸果糖激酶的催化下，消耗一分子ATP,生成果糖-1，

4、6-二磷酸；（3）甘油醛-3-磷酸在甘油醛 -3-磷酸脱氢酶催化下，氧化为 1 ， 3-二磷酸甘油酸； （ 4） 1 ， 3-二磷酸甘油酸在 3-磷 酸甘油酸激酶催化下， 生成 3-磷酸甘油酸和 1 分子 ATP；（5） 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯 醇式丙酮酸并在丙酮酸激酶催化下，生成丙酮酸和一份子ATP。在磷酸基团参与的这五步反应中， 前三步是将高能磷酸键转移到相应的底物上， 使底物的势 能提高，使后续反应成为可能；后两步是将底物上的高能磷酸键转移到ADP 分子上形成ATP，将糖酵解产生的能量贮存在 ATP中。10，为什么砷酸是糖酵解作用的毒物？氧化物和碘乙酸对糖酵解过程有什么作用？ 答：

5、砷盐酸在结构和反应方面都和无机磷酸极为相似， 因此， 能代替磷酸进攻硫脂中间产物 的高能键，产生 1-砷酸-3-磷酸甘油酸。砷酸化合物是很不稳定的化合物。它迅速地进行水 解。其结果是： 砷酸代替磷酸与甘油醛 -3-磷酸结合并氧化， 生成的不是 1， 3-二磷酸甘油酸， 而是 3-磷酸甘油酸。在砷酸盐存在下，虽然酵解过程照样进行，但是却没有形成高能磷酸 键。即解除了氧化和磷酸化的偶联作用。因此说砷酸是糖酵解作用的毒物。氧化物及碘乙酸是 jing 基酶的不可逆抑制剂，糖代谢中甘油醛-3-磷酸脱氢酶可被其抑制，从而抑制糖酵解。11，总结一下参与糖酵解作用的酶有些什么特点？ 答：参与糖酵解作用的酶的催

6、化过程表现出严格的立体专一性， 其中两种激酶由底物引起酶 分子的构象变化，防止了底物上高能磷酸基团向水分子的转移而直接转移到 ADP 分子上。 13，概括除葡萄糖以外的其它单糖如何进入分解代谢的？ 答：除葡萄糖以外的其它单糖如果糖、 半乳糖、 甘露糖等单糖都是通过转变为糖酵解的中间 物之一而进入糖酵解的共同途径的。如果糖磷酸化形成果糖-6- 磷酸；半乳糖经多步反应，形成葡萄糖 -6-磷酸；甘露糖经两步反应生成果糖 -6-磷酸。16，总结柠檬酸循环在机体代谢中的作用和地位。 答：柠檬酸循环是绝大多数生物体主要的代谢途径， 也是准备提供大量自由能的重要代谢系 统，在许多合成代谢中都利用柠檬酸循环的

7、中间产物作为生物合成的前体来源。 从这个意义 上看，柠檬酸循环具有分解代谢和合成代谢的双重性或称两用性。 柠檬酸循环是新陈代谢的 中心环节。他们在循环过程中产生的还原型 NADH 和 FADH2 ，进一步通过电子传递链和氧 化磷酸化被再氧化，所释放出的自由能形成 ATP 分子。柠檬酸循环的中间产物在许多生物 合成中充当前体材料。17，用标记丙酮酸的甲基碳原子（），当其进入柠檬酸循环运转一周后，标记碳原子的命运如何？答：标记碳原子出现在草酰乙酸的 C2 和 C3 部位。 21,如果将柠檬酸和琥珀酸加入到柠檬酸循环中，当完全氧化为CO2 ，形成还原型 NADH和 FADH2 ，并最后形成 H20

8、时需经过多少次循环？ 答：柠檬酸需经过 3 次循环，琥珀酸需经过两次循环。22，丙二酸对柠檬酸循环有什么作用？为什么？ 答：丙二酸进入柠檬酸循环后，会引起琥珀酸，阿尔法-酮戍二酸和柠檬酸的堆积，种植柠檬酸循环反应。 这是由于丙二酸结构类似于琥珀酸， 也是个二羧酸， 是琥珀酸脱氢酶的竞争 性抑制，可以与琥珀酸脱氢酶的活性部位的碱性氨基酸残基结合， 但由于丙二酸不能被氧化， 使得循环反应不能继续进行。26，鸡蛋清中有一种对生物素亲和力极高的抗生物素蛋白。它是含生物素酶的高度专一的 抑制剂，请考虑他对下列反应有无影响：（1）葡萄糖 -丙酮酸 （2）丙酮酸 -葡萄糖 （3）核糖 -5-磷酸 -葡萄糖

9、（4）丙酮酸 - 草酰乙酸答：生物素是丙酮酸羧化酶的辅基， 该酶可以羧化丙酮酸生成草酰乙酸并进而逐步生成葡萄 糖。因此，鸡蛋清中对生物素亲和力极高的抗生物素蛋白对反应 1 和 3 无影响，对方应 2 和 4 有影响。29，糖酵解、戊糖磷酸途径和葡萄糖异生途径途径之间如何联系？ 答：磷酸戊糖途径以葡萄糖 -6- 磷酸为起始物进入一个循环过程。该途径的第一阶段涉及氧 化性脱羧反应， 生成 5-磷酸核酮糖和 NADPH 。第二阶段是非氧化性的糖磷酸酯的相互转换。 由于转酮醇酶和转醛醇酶催化反应的可逆性， 使磷酸戊糖途径与糖酵解以及糖的异生作用发 生了密切的联系，各途径中的中间物如果糖-6-磷酸和甘油

10、醛 -3- 磷酸等可以根据细胞的需要进入到对方代谢途径中去。31，比较糖醛酸循环和柠檬酸循环。糖醛酸的存在有何特殊意义？ 答：糖醛酸途径是指从葡萄糖 -1-磷酸开始，经 UDP- 葡萄糖醛酸生成葡萄糖醛酸和抗坏血酸 的途径。柠檬酸循环是用于乙酰 CoA 中的乙酰基氧化成 CO2 的酶促反应的循环系统，该循 环的第一步是由乙酰 CoA 经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。糖醛酸存在的特殊意义有：在肝中糖醛酸和药物或含-OH 、 -COOH 、 -NH2 、 -SH 基的异物结合成可溶于水的化合物，随尿、胆汁排出，起解毒作用； UDP 糖醛酸是糖醛酸基的供体，5-磷酸木酮糖，可以用于合成粘多糖；从糖醛酸可以

11、转变成抗坏血酸；从糖醛酸可以生成 与磷酸戊糖途径连接。32， 为什么有些人不能耐受乳糖？而乳婴却靠乳汁维持生命？ 答：有些人小肠中的乳糖酶活性很低或没有， 只是乳糖不能消化或消化不完全， 不能被小肠 吸收。 乳糖在小肠内会产生很强的渗透效应， 流向大肠， 在大肠内，乳糖被细菌转化为有毒 物质，出现腹胀、恶心、绞痛以及腹泻等所谓乳糖不耐受症状。35，写出糖原分子中葡萄糖残基的连接方式。 答：糖原分子中的葡萄糖残基连接方式有两种，一种是以阿尔法（1，4）糖苷键连接，另一种是在多糖分子的分支处，以阿尔法（1， 6）糖苷键连接。36，糖原降解为游离的葡萄糖需要什么酶？ 答：糖原降解为游离的葡萄糖需要的

12、酶有：糖原磷酸化酶、糖原脱支酶、磷酸葡萄糖变位酶 和葡萄糖 -6-磷酸酶。37，糖原合成需要什么酶？答：有： UDP- 葡萄糖焦磷酸化酶、糖原合成酶和糖原分支酶。38，从“ O ”开始合成糖原需要什么条件？ 答：由于糖原合成酶只能催化将葡萄糖残基加到已经具有 4 个以上葡萄糖残基的葡萄糖分子 上，因此从“ 0”开始合成糖原需要有一种叫做生糖原蛋白的“引物”存在。39，肾上腺素、胰高血糖素对糖原的代谢怎样起调节作用？ 答：机体血糖降低可以起胰高血糖素和肾上腺素分泌增加，此时细胞内cAMP 含量增加，促使有活性的 a 激酶增加。 a 激酶一方面使糖原合酶磷酸化失去活性，一方面通过磷酸化酶 b激酶使

13、磷酸化酶变成有活性的磷酸化酶a,最终结果是糖原合成减少，糖原分解增加，使血糖增高。当激素水平降低时，一方面由于已生成的 cAMP 被磷酸二酯酶分解为 5AMP ， 从而对糖原降解的刺激作用； 另一方面又由于磷酸化酶 a磷酸化转变为磷酸化酶 b而使糖原 降解停止。2,氨基酸脱氨基后的碳链如何进入柠檬酸循环？ 答：氨基酸脱氨基后的碳链分别经形成乙酰 -CoA 的途径、阿尔法 -酮戊二酸的途径、琥珀酸 -CoA 的途径、延胡索酸途径及草酰乙酸途径进入柠檬酸循环。9, 说明尿素形成的机制和意义。答：尿素是通过尿素循环形成的。 尿素循环亦称鸟氨酸循环, 是排尿素动物在肝脏中合成尿 素的一个循环机制。肝细

14、胞胞浆中的氨基酸经转氨作用与阿尔法-酮戊二酸形成的谷氨酸,透过线粒体膜进入线粒体基质, 在谷氨酸脱氢酶作用下脱氨形成游离氨。 形成的氨 （NH+4 ） 与三羧酸循环产生的二氧化碳、2分子ATP，在氨基甲酰合成酶1的催化下生成氨基甲酰磷酸。氨基甲酰磷酸在线粒体的鸟氨酸转氨基甲酰酶的催化下,将氨基甲酰基转移给鸟氨酸生成瓜氨酸。瓜氨酸形成后即离开线粒体进入胞浆,在 ATP 的存在下,由精氨酸代琥珀酸合 成酶的催化, 与天冬氨酸缩合成精氨酸代琥珀酸。 精氨酸在胞浆精氨酸酶的催化下水解产生 尿素和鸟氨酸。 鸟氨酸可重新进入尿素循环。 蛋白质在体内分解成氨基酸, 在分解成氨,过 量的氨具有神经毒性,氨的解

15、毒是在肝内合成尿素,再随尿排出。因此, 通过合成尿素可以维持正常的血氨水平。10, 哪些氨基酸对人体是必须氨基酸？为什么有些氨基酸成为非必需氨基酸？ 答：人体必需氨基酸有八种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬 氨酸。 有些氨基酸在人体内能够合成, 不一定非要从外界补充, 这些氨基酸叫做非必需氨基 酸。12,在氨基酸生物合成中哪些氨基酸和柠檬酸循环有联系？哪些氨基酸和糖酵解过程以及 五碳糖途径有直接联系？答：在氨基酸生物合成中，谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸、天冬氨酸、苏氨酸赖氨酸、天冬酰 胺及谷氨酸和柠檬酸循环有联系。丝氨酸、胱氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、 酪氨酸、

16、色氨酸、组氨酸和糖酵解过程以及五碳糖途径有直接联系。14，芳香族氨基酸生物合成的共同前体是什么？他们以哪种中间产物作为合成路线的分支点？ 答：芳香族氨基酸生物合成的共同前体是莽草酸。他们以分支酸作为合成路线的分支点。 15，缺乏苯丙氨酸羧化酶的病人为什么出现苯丙酮酸尿症？ 答：苯丙酮酸不能形成酪氨酸则积累，经转化形成苯丙酮酸，随尿排出。 23，解聚核酸的酶有哪几类？举例说明他们的作用方式和特异性。答：在生物体内能催化磷酸二脂键水解而使核酸解聚的酶，称为核酸酶。其中准一作用于RNA 的称为核糖核酸酶， 转移水解 DNA 的称为脱氧核糖核酸酶。 核糖核酸酶和脱氧核糖核 酸酶中，能水解核酸分子内部磷

17、酸二脂键的酶称为核酸内切酶；而能从 DNA 或 RNA 以及 低聚多核苷链的一端逐个水解下单核苷酸的酶称为核算外切酶。 如蛇毒磷酸二酯酶， 可从多 核苷链的 3端逐个水解下 5' -核苷酸。24，比较不同生物对嘌呤分解代谢产物的差别。 答：由于不同生物体内存在的酶不一样，嘌呤分解的终产物不同： 人类和排尿酸动物（鸟类、昆虫）-尿酸作为终产物；其他哺乳动物-尿囊素；鱼类两栖动物- 尿囊；无脊椎动物甲壳类 -NH2+CO 。说明经典的Knoop对脂肪酸氧化的实验和结论。比较他的假说与现代3 -氧化学说的异同。答：Knoop用苯环作标记，追踪脂肪酸在动物体内的转变过程，发现当奇数碳脂肪酸衍生

18、物被降解时， 尿中检测出的是马尿酸， 如果是偶数碳，尿中排出的是苯乙尿酸。显然脂肪酸酰 基链的降解发生在 3 -碳原子上，即每次从脂酸链上切下一个二碳单位。以后的科学实验证 明3 -氧化学说是正确的，切下的二碳单位是乙酰CoA，脂肪酸进入线粒体前先被活化。说明肉碱酰基转移酶在脂肪酸氧化过程中的作用。答：脂酰 CoA 不能自由通过线粒体内膜进入基质 , 需耍通过线粒体内膜上肉毒碱转运才能 将脂酰基带入线粒体膜进行氧化。 因此， 肉碱酰基转移酶在脂肪酸氧化过程中起着重要的调 控作用。说明在植烷酸的氧化中，a -氧化是必然的。答：由于在C-3位上一甲基取代基，因为植烷酸不属于 3 -氧化的底物，它必

19、须在 a-羟化酶 作用下，在 a -位发生羟基化并脱羧形成植烷酸后才能进行氧化，即植烷酸氧化过程中，a -氧化是必然的。如若膳食中只有肉、蛋和蔬菜，完全排除脂质，会不会发生脂肪酸欠缺症？ 答：由于有些脂肪酸在机体内不能合成或合成量不足，会发生脂肪酸欠缺症。说明“酮尿症”的生化机制。酮体是乙酰乙酸、 3羟丁酸及丙酮的总称。血中酮体含量很低， 为 0.050.5mmol/L 。在饥饿、高脂低糖膳食和糖尿病时， 脂肪分解加强， 酮体生成增加， 超出肝外组织利用酮体的能力，血中酮体含量升高，造成酮症酸中毒，称为酮血症，若尿中酮体增多则称为酮尿症。说明真核生物体内脂肪酸合酶的结构与功能 。酮酰基 -AC

20、P 合成酶接受乙酰 -ACP 的乙酰基， 释放 HS-ACP ，并催化乙酰基转移到丙二酸单 酰-ACP上生成乙酰乙酰-ACP。乙酰乙酰-ACP中的3 -酮基转换为醇， 生成3 -羟丁酰-ACP。 反应由酮酰基 -ACP 还原酶催化， NADPH 为酶的辅酶。 3 -羟丁酰 -ACP 经脱水酶催化生成 带双键的反式丁烯酰-ACP。反式丁烯酰-ACP还原为四碳的丁酰-ACP。反应是由烯脂酰-ACP 还原酶催化， NADPH 为酶的辅酶。脂肪酸合成中的碳链延长在线粒体中和在内质网中的机制有何不同？在线粒体，乙酰 CoA提供碳源，NADPH提供还原当量，循3 -氧化逆过程，前3步反应相 同，第 4步反

21、应由烯脂酰 CoA 还原酶催化，辅酶是 NADPH 而不是 FAD ，通过这种方式， 每一轮可延长2个C, 一般可延长碳链至 24或26C,以18C的硬脂酸为主。在内质网，丙二酸单酰 CoA 提供碳源， NADPH 供氢，反应过程与软脂酸合成相似，不同 的是CoASH代替ACP作为酰基载体，一般可延长碳链至22或24C，也以18C的硬脂酸为主。乙酰-COA羧化酶脂肪酸合成中起着调控作用，试诉这个调控机制。脂肪合成的前体是甘油-3-磷酸和脂酰CoA。酰基转移酶催化 1分子甘油-3-磷酸和2分子脂 酰 CoA 生成磷脂酸，经磷脂酸磷酸酶水解去磷酸生成二脂酰甘油，再由酰基转移酶催化结 合1分子脂酰

22、CoA 生成三脂酰甘油。DNA 的复制过程可分为哪几个阶段？其主要特点是什么？复制的起始是怎样控制的？（一）复制的起始这是复制中较复杂的环节，参与因子较多，是把 DNA 解成单链和生成引物。E.coli 复制始于单个位点（ oriC ），有 245bp 的序列， 一般含两个反向重复单位和三个串联重 复单位。解链是一种高速的反向旋转， 其下游势必发生打结现象。 拓扑酶通过切断、 旋转和再连接作 用，实现 DNA 超螺旋的转型，正超螺旋变负超； DnaA 蛋白辩认并结合 oriC 重复序列的位 点，解链酶（DnaB蛋白，rep蛋白）解开双链（DnaC蛋白协助解链）；SSB和引发酶进入， 生成的引发

23、体到达适当位置就可按模板催化 NTP 的聚合，生成引物，这标示复制起始的完 成。后随链是不连续复制的，引发体需多次生成。（二）复制的延伸DNA-pol川在引物的3' -0H端，按模板碱基序，催化加入的 dNTPs生成磷酸二酯键，子链 的延长按5 't 3 '方向延伸，其速度相当快。E.coli基因组，即全套基因染色体上的DNA约3 OOOkb。按20分钟繁殖一代，每秒加入的核苷酸数达2500bp。随从链先是生成若干短的冈崎片段，片段之间的连接由RNA酶水解去掉引物，留下的空缺（gap）由DNA-pol I催化填补，再由 DNA 连接酶将两个片段连在一起。（三）复制的终止

24、一般说来，复制的终止不需要特定的信号，未发现有关的酶。E.coli 环状 DNA 是双向复制，起始点和终点刚好把环分为两个半圆，两个方向各进行180度，复制至最后的3' -OH末端，可延长填补起始复制时形成的引物所留下的缺口。真核生物染色体 DNA 的端粒有何功能？他们是如何合成的？ 端粒是真核生物染色体线性 DNA 分子末端的结构。形态学上，像两顶帽子盖在染色体 两端。端粒在维持染色体的稳定性和 DNA 复制的完整性上有重要作用。端粒酶可催化端粒 的复制。端粒酶是1985年发现的一种核糖核蛋白酶，由三部分组成：端粒酶RNA、端粒酶协同蛋白和端粒酶逆转录酶。该酶兼有提供 RNA 模板和

25、催化逆转录的功能，通过一种称为 爬行模型的机制维持染色体的完整。端粒酶结合后，依其RNA模板，在端粒单链 3' -OH为引物基础上，不断反向转录，催化其延长，到一定长度，形成G-G配对的发夹结构，3'-OH 端回折与互补链方向一致，端粒酶脱落，由 DNA 聚合酶催化，按新延伸的链为模板合 成互补链。 DNA 末端复制变短和用端粒酶增加其长度，这两个过程处于平衡状态，所以染 色体保持大致相同的长度。试分析 DNA 复制、修复和重组三者之间的关系 。DNA 复制是 DNA 修复和重组的基础，修复保证了 DNA 复制的准确性，重组是修复的方式 之一。原核生物RNA聚合酶是如何找到启动

26、子的？真核生物聚合酶与之相比有何异同？原核生物RNA聚合酶是在3亚基引导下识别并结合到启动子上的。不同类型的3亚基识别不同类型的启动子。真核生物 RNA聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，而需要在启动子上由转录因子和 RNA聚合酶装配成活性转录复合物才能开始转录。何谓启动子？保守序列与共同序列的概念是否一样？启动子是指RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段DNA序列。概念意义基本相同， 保守序列相似度高， 但不一定相同，共有序列是相同的，共有序列可以 理解为是一种特殊的保守序列。终止子和终止因子。终止子是指模板 DNA分子上出现的有终止信号的序列，协助RNA聚合酶识别终止子的蛋白质辅助因子叫终

27、止因子。RNA的拼接可分为哪几种类型？其作用特点是什么？RNA拼接类型：(1) 类型I自我拼接。特点是只要1价、2价阳离子和鸟苷存在即可自行发生，无需供给 能量和酶的催化。(2) 类型II自我拼接。特点是自我拼接，但不需要鸟苷。(3) 核mRNA拼接体的拼接。特点是由内含子自我催化完成。(4) 核tRNA的酶促拼接。特点是需要内切酶和连接酶等，需要消耗能量。何谓应急反应SOS和易错修复？他们之间是什么关系？SOS反应对生物机体有何意义？诱导修复是细胞 DNA受到严重损伤或 DNA复制系统受到抑制的紧急情况下，为求得生存 而出现的一系列诱导性修复。SOS反应诱导的修复系统包括避免差错的修复和易错

28、的修复。避免差错的修复：SOS反应能诱导光复活切除修复和重组修复中某些关键酶和蛋白质的产 生，从而加强光复活切除修复和重组修复的能力，这属于避免差错的修复。易错的修复：SOS反应还能诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶，它能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡，可是却带来了高的突变率，这属于易错的修复。易错修复是应急反应中的一种。SOS反应广泛存在与原核生物和真核生物，他为生物在极为不利的环境中求得生存提供了 机会。何谓DNA的半不连续复制？何谓冈崎片段？试诉冈崎片段的合成过程？DNA复制时，以 3 J 走向为模板的一条链合成方向为5 J 3与复制叉方向一致，称为前导链；另一条以 5 J3走向为模板链的合成链走向与复制叉移动的方向相反， 称为滞后链，其合成是不连续的，先形成许多不连续的片断(冈崎片断)，最后连成 一条完整的 DNA链。随从链的合成是不连续进行的，先合成许多片段，即冈崎片段。