中国药科大学99-10年生物化学真题问答题汇总知识讲解.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。中国药科大学99-10年生物化学真题问答题汇总-99-10年生物化学真题问答题汇总2010年生物化学问答题三、简答题1、辅基和辅酶有何不同，请写出三种维生素与辅酶的关系。这些辅酶在代谢中的应用。答：根据酶催化反应最适条件的要求，原则上在酶测定体系中应加入一定量的辅助因子。辅助因子（cofactors）是指酶的活性所需要的一种非蛋白质成分，包括辅酶、辅基和金属离子激活剂。与酶紧密结合的辅因子称为辅基；不含辅基的酶蛋白称为脱辅基酶蛋白（apoenzyme），没有催化活性，必须加入足量辅基，和它结合成为全酶（holoenzyme），才有催化活性。脱辅基酶蛋白与辅基孵育一段时间后，酶活性才会恢复，因此，往往需要样品与试剂中的辅基先预孵育的过程。辅基的用量往往较少。与酶蛋白结合很松弛，用透析和其它方法很易将它们与酶分开的称为辅酶（Coenzyme）。辅酶尽管不同于酶的底物，但在作用方式上和底物类似，在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如乳酸脱氢酶中辅酶按双底物动力学方程计算。硫胺素即维生素B1。它在生物体内的辅酶形式是硫胺素焦磷酸(TPP)。硫胺素焦磷酸过去也称为辅羧酶。它在动物糖代谢中起着重要作用，例如丙酮酸在脱羧作用时需要它。在TPP缺少的情况下,代谢中间物丙酮酸不能顺利脱羧会积聚于血液和组织中而出现神经炎症状。TPP还是其他酶例如-酮酸氧化酶、转酮醇酶的辅酶。TPP催化的酶反应还需要有镁离子的存在。核黄素即维生素B2。参与组成两种辅酶,是细胞内的氧化还原系统的主要成分,它们是黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。FMN和FAD是一系列黄素连接的氧化还原酶或称为黄素蛋白类的辅酶，从它们与酶蛋白结合紧密的程度来说，也可认为是辅基。这些酶中有的除了FMN或FAD外，还需要一些金属辅助因子，如铁或钼离子等。因此它们被称为金属黄素蛋白。这些酶催化一系列可逆或不可逆的细胞中的氧化还原反应。吡哆醛及其衍生物吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇总称为维生素B6（图3维生素的结构式的结构式"class=image>）。维生素B6参与形成两种辅酶，即吡哆醛磷酸和吡哆胺磷酸。需要吡哆醛磷酸或吡哆胺磷酸作为辅酶的酶在氨基酸代谢中特别重要，催化转氨、脱羧以及消旋作用等。辅酶作为酶的辅因子的有机分子，本身无催化作用，但一般在酶促反应中有传递电子、原子或某些功能基团(如参与氧化还原或运载酰基的基团)的作用。在大多数情况下，可通过透析将辅酶除去。辅酶（coenzyme）是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子，与酶较为松散地结合，对于特定酶的活性发挥是必要的。有许多维他命及其衍生物，如核黄素、硫胺素和叶酸，都属于辅酶。这些化合物无法由人体合成，必须通过饮食补充。不同的辅酶能够携带的化学基团也不同：NAD或NADP+携带氢离子，辅酶A携带乙酰基，叶酸携带甲酰基，S-腺苷基蛋氨酸也可携带甲酰基。二、甲氨蝶呤抗肿瘤作用的化学原理。答：甲氨蝶呤为抗叶酸类抗肿瘤药，主要通过对二氢叶酸还原酶的抑制而达到阻碍肿瘤细胞的合成，而抑制肿瘤细胞的生长与繁殖。四氢叶酸是在体内合成嘌呤核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸的重要辅酶，甲氨蝶呤作为一种叶酸还原酶抑制剂，主要抑制二氢叶酸还原酶而使二氢叶酸不能还原成有生理活性的四氢叶酸，从而使嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成过程中一碳基团的转移作用受阻，导致DNA的生物合成受到抑制。此外，本品也有对胸腺核苷酸合成酶的抑制作用，但抑制RNA与蛋白质合成的作用则较弱，四氢叶酸主要作用于细胞周期的S期，属细胞周期特异性药物，对G1/S期的细胞也有延缓作用，对G1期细胞的作用较弱。2009年生物化学简答题二、 简答题1、 什么是酶原激活？试举例说明酶原激活的机制。答：某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些没有活性的酶的前身称为酶原(zymogen),使酶原转变为有活性酶的作用称为酶原激活(zymogenactivation)。本质是切断酶原分子中特异肽键或去除部分肽段，即酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键，从而使酶构象发生一定的变化，形成具有活性的三维结构的过程。（注：由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。）2、请写出丙氨酸糖异生为葡萄糖的生物化学过程？简述人体由两种主要调节血糖水平的激素对糖异生过程中的调控方式。答：丙氨酸脱氨基变成丙酮酸和氨激素调节糖异生作用对维持机体的恒稳状态十分重要，激素对糖异生调节实质是调节糖异生和糖酵解这两个途径的调节酶以及控制供应肝脏的脂肪酸，更大量的脂肪酸的获得使肝脏氧化更多的脂肪酸，也就促进葡萄糖合成，胰高血糖素促进脂肪组织分解脂肪，增加血浆脂肪酸，所以促进糖异生；而胰岛素的作用则正相反。胰高血糖素和胰岛素都可通过影响肝脏酶的磷酸化修饰状态来调节糖异生作用，胰高血糖素激活腺苷酸环化酶以产生cAMP，也就激活cAMP依赖的蛋白激酶，后者磷酸化丙酮酸激酶而使之抑制，这一酵解途径上的调节酶受抑制就刺激糖异生途径，因为阻止磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转变。胰高血糖素降低2，6二磷酸果糖在肝脏的浓度而促进1，6二磷酸果糖转变为6磷酸果糖，这是由于2，6二磷酸果糖是果糖二磷酸酶的别位抑制物，又是6磷酸果糖激酶的别位激活物，胰高血糖素能通过cAMP促进双功能酶（6磷酸果糖激酶2/果糖2，6二磷酸酶）磷酸化。这个酶经磷酸化后就灭活激酶部位却活化磷酸酶部位，因而2，6二磷酸果糖生成减少而被水解为6磷酸果糖增多。这种由胰高血糖素引致的2，6二磷酸果糖下降的结果是6磷酸果糖激酶1活性下降，果糖二磷酸酶活性增高，果糖二磷酸转变为6磷酸果糖增多，有利糖异生而胰岛素的作用正相反。除上述胰高血糖素和胰岛素对糖异生和糖酵解的短快调节，它们还分别诱导或阻遏糖异生和糖酵解的调节酶，胰高血糖素/胰岛素比例高诱导大量磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖6-磷酸酶等糖异生酶合成而阻遏葡萄糖激酶和丙酮酸激酶的合成。2008年生物化学问答题三、简答题1、什么是核酸的变性？核酸变性后的理化特性有何变化？核酸变性在生化研究中有何应用？答：核酸在理、化因素作用下，双螺旋结构破坏称核酸变性。根据变性因素区分为碱变性、热变性等。如DNA的碱变性、DNA的热变性，其中以DNA的热变性更具典型意义。DNA变性后的性质改变：增色效应：指DNA变性后对260nm紫外光的光吸收度增加的现象；旋光性下降；粘度降低；生物学功能丧失或改变。 应用：DNA杂交是指不同来源的DNA经热变性后，在慢慢冷却的复性过程中，由于异源DNA之间的某些区域有相同的序列，可以彼此结合形成杂交分子，称此方法为DNA分子杂交。DNA也可与互补的RNA之间发生杂交，形成DNARNA杂交分子。核酸杂交可在液相或固相上进行，由于硝酸纤维素膜只吸附变性DNA，故常用硝酸纤维素膜作核酸杂交的支持介质。由于嘌呤和嘧啶在240nm290nm紫外线处表现出强烈的吸收性能，所以可以利用紫外分光光度计测定碱基、核苷、核苷酸和核酸，它们的最大吸收峰值在260nm附近。不同核苷酸有不同的吸收特性，可以此作定性定量检测。DNA变性后，粘度改变，钢性线性分子变得无序，粘度下降，UV吸收增强，其规律如下：高色效应-核酸变性后、氢键破坏，双螺旋结构破坏，碱基暴露，紫外吸收（260nm）增强，谓高色效应。解链温度融解温度（Tm）-UV吸收增值达到最大吸收增值50%时的温度，称Tm。Tm值与DNAG+C含量有关，G+C含量愈大，Tm愈高，反之则反；与核酸分子长度有关，分子愈长，2.核酸杂交的分子基础是什么？有哪些应用价值？答：杂交（hydridization）：两个以上的分子因具有相近的化学结构和性质而在适宜的条件下形成杂交体（hybrid），杂交体中的分子不是来自一个二聚体分子。同一个二聚体中的两个分子在变性解离后重组合称为复性。利用两条不同来源的多核苷酸链之间的互补性而使它们形成杂交体双链叫核酸杂交。与核酸杂交技术相对应的另一项技术被称为探针技术，它是指利用标记分子对其它分子的识别性而实现对后者进行检测的一种技术，我们把标记的分子叫探针（Probe）。将探针技术与分子杂交技术相结合，从而使分子杂交技术得以广泛推广应用。目前所用的核酸杂交技术均应用了标记技术。核酸杂交的原理：具有一定同源性的两条核酸单链在一定条件下（适宜的温度及离子强度等）可按碱基互补原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。杂交的双方是待测核酸及探针。待测核酸序列为性病病原体基因组或质粒DNA。探针以放射核素或非放射性核素标记，以利于杂交信号的检测。核酸的分子杂交技术是目前生物化学和分子生物学研究中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测特异RNA或DNA序列片段的有力工具。它是利用核酸分子的碱基互补原则而发展起来的。在碱性环境中加热或加入变性剂等条件下，双链DNA之间的氢键被破坏(变性)，双链解开成两条单链。这时加入异源的DNA，在核酸杂交的基础上发展起来的一种用于研究和诊断的非常有用的技术称探针技术(Probe)。一小段(例如十数个至数百个)核苷酸聚合体的单链，有放射性同位素如32P、35S或生物素标记其末端或全链，就可作为探针。把待测DNA变性并吸附在一种特殊的滤膜，例如硝酸纤维素膜上。然后把滤膜与探针共同培育一段时间，使发生杂交。用缓冲液冲洗膜。由于这种滤膜能较牢固地吸附双链的核酸，单链的在冲洗时洗脱了。带有放射性的探针若能与待测DNA结合成杂化双链，则保留在滤膜上。通过同位素的放射自显影或生物素的化学显色，就可判断探针是否与被测的DNA发生杂交。有杂交现象则说明被测DNA与探针有同源性(homogeneity)，即二者的碱基序列是可以互补的。例如：想知道某种病毒是否和某种肿瘤有关，可把病毒的DNA制成探针。从肿瘤组织提取DNA，与探针杂交处理后，有杂化双链的出现，就说明两种DNA之间有同源性。这不等于可以说这种病毒引起肿瘤，但至少这是可以继续深入研究下去的一条重要线索。探针技术在遗传性疾病诊断上已开始应用。例如诊断地中海贫血或血红蛋白病，可以由已确诊的病人白细胞中提取DNA，这就是诊断探针。用诊断探针检查，不但可以对有症状患者进行确诊，还可以发现一些没有症状的隐性遗传性疾病。从胎儿的羊水也可以提取到少量DNA。由于探针技术比较灵敏，就使遗传性疾病的产前诊断较为容易办得到了。杂交和探针技术是许多分子生物学技术的基础，在生物学和医学的研究中，以及临床诊断中得到了日益广泛的应用。NA或RNA(单链)并在一定离子强度和温度下保温(复性)，若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列，则在复性时可形成杂交的核酸分子。3、简述如何应用抗代谢物理论开展新药物研究？答：在微生物生长过程中常常需要一些生长因子才能正常生长，可以利用生长因子的结构类似物干扰集体的正常代谢，以达到抑制微生物生长的目的。此类生长因子的结构类似物又称为抗代谢物。抗代谢类药物作用于核酸合成过程中不同的环节，按其作用可分为以下几类药物：胸苷酸合成酶抑制剂：氟尿嘧啶（5-FU）、呋喃氟尿嘧啶（FT-207）、二喃氟啶（双呋啶FD-1）、优氟泰（UFT）、氟铁龙（5-DFUR）。抗肿瘤作用主要由于其代谢活化物氟尿嘧啶脱氧核苷酸干扰了脱氧尿嘧啶苷酸向脱氧胸腺嘧啶核苷酸转变，因而影响了DNA的合成，经过四十年的临床应用，成为临床上常用的抗肿瘤药物，成为治疗肺癌、乳腺癌、消化道癌症的基本药物。不良反应比较迟缓，用药6-7天出现消化道粘膜损伤，例如：口腔溃疡、食欲不振、恶心、呕吐、腹泻等，一周以后引起骨髓抑制。而连续96小时以上粘腺炎则成为其主要毒性反应。临床上如长时间连续点滴此类药物应做好病人的口腔护理，教会病人自己学会口腔清洁的方法，预防严重的粘膜炎发生。二氢叶酸还原酶抑制剂：甲氨喋呤（MTX）、氨喋呤（白血宁）等。它们具有对二氢叶酸还原酶抑制作用，应用甲酰四氢叶酸（CF）解救MTX的毒性后，较大地增加MTX的剂量。它对治疗成骨肉瘤和头颈肿瘤以及某些免疫性疾病有效。其不良反应可引起严重的口腔炎、溃疡性胃炎、出血性肠炎、甚至肠穿孔而死亡；骨髓抑制与剂量和给药方案有关。临床上应做好病人的口腔护理，认真观察病人有无肠穿孔等严重的不良反应的发生，及时报告医生，做好抢救准备。DNA多聚酶抑制剂：阿糖胞苷（Ara-c）、环胞苷，氯环胞苷，它们在体内变成阿糖胞苷三磷酸（Ara-CTP）后发挥作用，此反应由脱氧胞苷激酶催化。在白血病细胞及淋巴细胞中此激酶的含量较高，故它对白血病有选择作用，对DNA多聚酶有强大的抑制作用，而影响DNA的复制。一般剂量可以引起骨髓抑制、恶心、呕吐等不良反应但较轻，高剂量时有严重的骨髓抑制如白细胞、血小板降低和贫血，明显的恶心、呕吐、严重的腹泻，护士应根据病人出现的不良反应的类型做好病人的相应的护理。如做好预防感染、出血、腹泻的护理，减少不良反应带来的并发症。核苷酸还原酶抑制剂：羟基脲（HU）、肌苷二醛（inosinedialdehyde）、腺苷二醛(adenosinediialde-hgde)、胍唑（guanazole）,包括胞苷酸、鸟苷酸、腺苷酸、胸苷酸还原成相应的脱氧核苷酸，最终阻止DNA的合成，通过抑制核酸还原酶的抑制。临床用于治疗慢性粒细胞白血病、恶性黑色素瘤、乳腺癌、头颈部癌、肠癌、对银屑病也有效。不良反应主要为骨髓抑制。临床上应注意对血象的监测，预防感染。嘌呤核苷酸合成抑制剂：6-巯嘌呤（6-MP）为嘌呤类衍生物，由于6-GMP对鸟苷酸激酶有亲和能力，故6-TG最后可以取代鸟嘌呤，掺入到核酸中去。它可以抑制嘌呤合成中的反应。临床用于治疗白血病，也可作为免疫抑制剂，用于肾病综合征、器官移植、红斑狼疮。主要不良反应是骨髓抑制和消化道反应外还可以引起高尿酸血症，用药后要充分水化及碱化尿液，减少高尿酸血症的发生。2007年生物化学问答题一、 简答题1、 什么是蛋白质的变性？变性的本质是什么？蛋白质变性有哪些特征？答：蛋白质的变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质蛋白质的这种变化叫做变性2.变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。蛋白质或核酸分子中除了连接氨基酸或核苷酸链的一级化学键以外的任何天然构象的改变。可涉及非共价键如氢键的断裂和共价键如二硫键的断裂，可导致蛋白质或核酸的一种或多种化学、生物学或物理学特性的改变。医学教育网xG6iy变性的特征：会生物活性丧失-变性蛋白质的主要特征如酶不再具有催化活性.溶解度明显下降，易沉淀球状蛋白质变性后，空间结构破坏，多肽链伸展，形成随机卷曲的无规线团，隐藏在分子内部的疏水基团暴露，肽链伸展并相互缠绕聚集，原有的亲水性丧失，溶解度下降。变性蛋白质因疏水基团暴露，易沉淀。尤其在pH接近其等电点的溶液中发生聚集而沉淀。但是在离等电点很远的pH环境中或有尿素、胍等变性剂共存时，由于电荷的排斥，可不发生沉淀。溶液粘度增大,扩散速度降低粘度和扩散速度与分子量大小和分子结构的不对称程度相关，分子量愈大、不对称程度愈大的蛋白质，粘度愈大，扩散速度愈小。蛋白质变性后，原来有秩序的空间结构转变为无秩序松散的伸展状态,分子的不对称程度加大,因而溶液的粘度亦增大。扩散速度下降。易被蛋白质水解，旋光度、紫外、红外吸光光谱改变等蛋白质变性后，就失去了原有的可溶性，也就失去了它们生理上的作用因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程造成蛋白质变性的原因：物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等：2、 化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。简述原核生物蛋白质合成中肽链的延长过程。答：肽链的延长：延长阶段为不断循环进行的过程，也称核蛋白体循环。分为进位、成肽和转位三个步骤。真核及原核生物的延长，主要是延长因子体系的不同。EFTuEFTsEFG协助氨基酰-tRNA进入A位，结合GTP从EFTu中置换GDP转位酶，促助肽酰-tRNA由A位进至P位，协助tRNA的释放。(1)进位根据A位上密码引导，相应的氨基酰-tRNA进入A位，称为进位（注册）。EF-T由EF-Tu和EF-Ts两个亚基组成，EF-Tu-GTP与氨基酰-tRNA形成氨基酰-tRNA-Tu-GTP三元复合物并进入A位，消耗GTP完成进位，释出EF-Tu-GDP，EF-Ts促进EF-Tu释出GDP，并重新形成EF-T，再次被利用。(2)成肽转肽酶催化P位上甲酰甲硫氨酰基或肽酰基转移给A位上进入的氨基酰-tRNA，形成肽键连接，生成的二肽酰-tRNA占据A位，P位连有空载tRNA，将迅速从核蛋白体脱落。(3)转位EFG有转位酶活性，催化A位二肽酰tRNA进入P位，同时核蛋白体沿mRNA移动一个密码子，A位再次空缺，开第3个氨基酰-tRNA进位。重复上述循环，肽链在N端加入一个氨基酸。使P位依次出现3肽、4肽等。原核延长因子生物学功能真核延长因子EF-TuEF-TsEF-G促进氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位，结合分解GTP.调节亚基有转位酶活性，促使mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促使御载的tRNA释放。EF1-EF1-EF-2（一）肽链合成终止（原核）终止需要释放因子RF、RR。真核生物仅需一种释放因子，有GTP酶活性。1、任何氨基酰-tRNA不辨认终止密码，由RF-1辨认终止密码UAA、UAG；RF-2辨认UAA、UGA。2、RF-3可使转肽酶的构象改变，发挥酯酶活性水解多肽、脱离tRNA。3、在RR作用下，tRNA、mRNA、RF与核蛋白体分离。大、小亚基分开，重新参与蛋白质合成过程。肽链的延长、终止和释放：多肽链的延长在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位，转肽和移位三个步骤。（1）为密码子所特定的氨基酸tRNA结合到核蛋白体的A位，称为进位。氨基酰tRNA在进位前需要有三种延长因子的作用，即，热不稳定的E（Unstabletemperature,EF）EF-Tu,热稳定的EF(stabletemperatureEF,EF-Ts)以及依赖GTP的转位因子。EF-Tu首先与GTP结合，然后再与氨基酰tRNA结合成三元复合物，这样的三元复合物才能进入A位。此时GTP水解成GDP，EF-Tu和GDP与结合在A位上的氨基酰tRNA分离。三、问答题1、 什么是蛋白质的变性，在日常生活中有哪些应用？答：蛋白质的变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质蛋白质的这种变化叫做变性2.变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。蛋白质或核酸分子中除了连接氨基酸或核苷酸链的一级化学键以外的任何天然构象的改变。可涉及非共价键如氢键的断裂和共价键如二硫键的断裂，可导致蛋白质或核酸的一种或多种化学、生物学或物理学特性的改变。医学教育网xG6iy蛋白质热变性的应用：蛋白质在烹饪中的热变性具有很大的温度系数，在等电点时可达600左右，即温度每升高10，蛋白质变性的速度是原来的600倍。利用蛋白质的高温度系数，可采用高温瞬间灭菌，加热破坏食物中的有毒蛋白，使之失去生理活性。在加工蔬菜、水果时，先用热水烫漂，可使维生素C氧化酶或多酚氧化酶变性而失活，从而减少加工过程中维生素C由于酶促氧化的损失和酶促褐变。在烹饪中采用爆、炒、烟、测等方法，由于进行快速高温加热，加快了蛋白质变性的速度，原料表面因变性凝固、细胞孔隙闭合，从而原料内部的营养素和水分不会外流，可使菜看的口感鲜嫩，并能保住较多的营养成分不受损失。经过初加工的鱼、肉在烹制前有时先用沸水烫一下，或在较高的油锅中速炸一下，也可达到上述的目的。例如，在制作干烧鱼时，先将鱼放人热油中，炸成七成熟后，再放人加有调味品的汤烧制，不仅鱼肉鲜嫩可口，而且形优色美，诱人食欲。除了高温之外，酸、碱、有机溶剂、振荡等因素也会引起蛋白质变性，并均可在烹饪中得到应用。蛋白质的pH值处于4以下或10以上的环境中会发生酸或碱引起的变性，例如在制作松花蛋时，就是利用碱对蛋白质的变性作用，而使蛋白和蛋黄发生凝固；酸奶饮料和奶酪的生产，则是利用酸对蛋白质的变性作用；牛奶中的乳糖在乳酸菌的作用下产生乳酸，pH值下降引起乳球蛋白凝固，同时使可溶性的酪蛋白沉淀析出。酒精和其他有机溶剂也能使蛋白质变性，鲜活水产品的醉腌就是利用这一原理，通过酒浸醉死，不再加热，即可食用，如醉蟹、平湖糟蛋等。2、 什么是酶的活性中心与必需集团？相互间有何关系？答：酶的活性中心：酶分子中氨基酸残基的侧链有不同的化学组成。其中一些与酶的活性密切相关的化学基团称作酶的必需基团（essentialgroup）。这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能和底物特异结合并将底物转化为产物。这一区域称为酶的活性中心（activecenter）或活性部位（activesite）参与构成酶的活性中心和维持酶的特定构象所必需的基团为酶的必需基团。酶的分子中存在有许多功能基团例如，-NH2、-COOH、-SH、-OH等，但并不是这些基团都与酶活性有关。一般将与酶活性有关的基团称为酶的必需基团(essentialgroup)。构成酶活性中心的必需基团可分为两种，与底物结合的必需基团称为结合基团(bindinggroup)，促进底物发生化学变化的基团称为催化基团(catalyticgroup)。活性中心中有的必需基团可同时具有这两方面的功能。还有些必需基团虽然不参加酶的活性中心的组成，但为维持酶活性中心应有的空间构象所必需，这些基团是酶的活性中心以外的必需基团。活性中心的基团都是必需基团，但是必需基团还包括那些在活性中心以外的，对维持酶空间构象必需的基团。因此酶分子其它部分的作用对于酶催化来说，可能是次要的，但绝不是毫无意义的，它们至少为酶活性中心的形成提供了结构基础。所以酶的活性中心与酶蛋白空间构象完整性之间，是辩证统一的关系。当酶以具有催化活性的构象存在时，活性中心便自然地形成。一旦外界理化因素破坏了酶的构象，肽链伸展，活性中心的特定结构解体，酶就失去催化底物发生反应的能力，结果是酶变性失活。2006年药综（二）问答题二、问答题1、糖酵解的限速调节位点是那三个？如何调节？（变构和共修）答：在糖酵解反应的全过程中，有三步是不可逆的单向反应。催化这三步反应的己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶是糖酵解的限速酶，其中尤以6-磷酸果糖激酶-1的催化活性最低，是最重要的限速酶，其活性大小，对糖的分解代谢的速度起着决定性的作用。糖酵解反应的限速酶调节如下（1）6-磷酸果糖激酶-1（变构酶）变构抑制剂：ATP、柠檬酸变构激活剂：AMP、ADP、1,6-双磷酸果糖、2,6-双磷酸果糖*（2）丙酮酸激酶（变构酶）变构抑制剂：ATP变构激活剂：1,6-双磷酸果糖共价修饰调节：磷酸化失活2、生物大分子按大小和密度分离的方法？透析：透析（dialysis）是通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。透析疗法是使体液内的成分（溶质或水分）通过半透膜排出体外的治疗方法，一般可分为血液透析和腹膜透析两种。超滤：在压力差的驱动下，用可以阻挡不同大小分子的滤板或滤膜将液体过滤的方法。是常用的分离方法。分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。如交联葡聚糖、沸石等，当作为层析介质时，可按分子大小对混合物进行分级分离。密度梯度离心：在密度梯度介质中进行的依密度而分离的离心法。各组分会依其密度分布在与其自身密度相同的液层中。密度梯度可以离心前预先制备(如叠加不同浓度蔗糖、甘油)或在离心中自然形成(如使用氯化铯时)。可用于分析型或制备型的离心分离。通常分为速率区带离心和等密度离心两种方式。3、生物技术的手段有那些？答：生物技术（biotechnology）也译成生物工程，生物学研究与应用的技术方面，包括，基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程，现代生物技术发展到高通量组学（omics）芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术。生物技术内容广泛，它包括生物学科中所用到的各种技术，有些是传统的技术，如生物解剖技术、标本制作技术、切片制作技术、显微技术等等；有些是现代的新技术，如基因克隆与转导技术、组织培养技术、电镜技术、分子杂交技术等等2005年生物化学问答题一、 问答题1、 什么是蛋白质的二级结构，主要包括哪几种，各有什么结构特征？二级结构：多肽链或多核苷酸链沿分子的一条轴所形成的旋转和折叠等，主要是由分子内的氢键维系的局部空间排列。如蛋白质的螺旋、片层、转角、无规卷曲及DNA的双螺旋结构。螺旋：蛋白质分子中多个肽键平面通过氨基酸碳原子的旋转，使多肽链的主骨架沿中心轴成稳定的螺旋构象。折叠(sheet)也是一种重复性的结构,可分为平行式和反平行式两种类型，它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是一条肽链,称为折叠股或股(strand)转角：蛋白质二级结构类型之一,由4个氨基酸残基组成，其中第一个残基的CO基团和第四个残基的NH基团之间形成氢键，使多肽链的方向发生“U”形改变。无规卷曲：直链多聚体的一种比较不规则的构象，其侧链间的相互作用比较小。无规卷曲对围绕单键转动阻力极小，并且由于溶剂分子的碰撞而不断扭曲，因此不具独特的三维结构和最适构象。无规卷曲可因环境而改变，有其生物学意义。2、 比较哺乳动物脂肪酸氧化和合成的主要区别。合成分解反应最活跃时期高糖膳食后饥饿刺激激素胰岛素/胰高血糖素高比值胰岛素胰高血糖素低比值主要组织定位肝脏为主肌肉、肝脏亚细胞定位胞浆线粒体为主酰基载体柠檬酸（线粒体到胞浆）肉毒碱（胞浆到线粒体）含磷酸酰疏基乙胺的活性载体酰基载体蛋白区，CoACoA氧化还原辅因子NADPHNAD+，FAD二碳供体/产物丙二酰CoA；酰基供体乙酰CoA：产物激活剂抑制剂柠檬酸脂辅酶CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）丙二酰CoA（抑制肉毒碱酰基转移酶）反应产物软脂酸乙酰辅酶A2004年生物化学问答题三、问答题1、 试说明胰高血糖素、胰岛素如何在体内其调节作用？答：胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高，1mol/L的激素可使3×106mol/L的葡萄糖迅速从糖原分解出来。胰高血糖素通过cAMP-PK系统，激活肝细胞的磷酸化酶，加速糖原分解。糖异生增强是因为激素加速氨基酸进入肝细胞，并激活糖异生过程有关的酶系。胰高血糖素还可激活脂肪酶，促进脂肪分解，同时又能加强脂肪酸氧化，使酮体生成增多。胰高血糖素产生上述代谢效应的靶器官是肝，切除肝或阻断肝血流，这些作用便消失。另外，胰高血糖素可促进胰岛素和胰岛生长抑素的分泌。药理剂量的胰高血糖素可使心肌细胞内cAMp含量增加，心肌收缩增强。胰岛素的作用：调节糖代谢胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。胰岛素分泌过多时，血糖下降迅速，脑组织受影响最大，可出现惊厥、昏迷，甚至引起胰岛素休克。相反，胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高；若超过肾糖阈，则糖从尿中排出，引起糖尿；同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖),亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变。胰岛素降血糖是多方面作用的结果：（）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。（）通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。（）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化。（）通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生。（）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。调节脂肪代谢胰岛素能促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱，脂肪贮存减少，分解加强，血脂升高，久之可引起动脉硬化，进而导致心脑血管的严重疾患；与此同时，由于脂肪分解加强，生成大量酮体，出现酮症酸中毒。调节蛋白质代谢胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，一方面抑制蛋白质的分解，因而有利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用，必须有胰岛素的存在才能表现出来。因此，对于生长来说，胰岛素也是不可缺少的激素之一。其它功能2、 胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。试说明DNA双螺旋结构模型的特点答：DNA双螺旋结构的特点：(1)主链(backbone)由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。主链有二条,它们似“麻花状”绕一共同轴心以右手方向盘旋,相互平行而走向相反形成双螺旋构型。主链处于螺旋的外则,这正好解释了由糖和磷酸构成的主链的亲水性。所谓双螺旋就是针对二条主链的形状而言的。(2)碱基对(basepair)碱基位于螺旋的内则,它们以垂直于螺旋轴的取向通过糖苷键与主链糖基相连。同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对。配对碱基总是A与T和G与C。碱基对以氢键维系，A与T间形成两个氢键，G与C间形成三个氢键。DNA结构中的碱基对与Chatgaff的发现正好相符。从立体化学的角度看,只有嘌呤与嘧啶间配对才能满足螺旋对于碱基对空间的要求,而这二种碱基对的几何大小又十分相近,具备了形成氢键的适宜键长和键角条件。每对碱基处于各自自身的平面上，但螺旋周期内的各碱基对平面的取向均不同。碱基对具有二次旋转对称性的特征，即碱基旋转180°并不影响双螺旋的对称性。也就是说双螺旋结构在满足二条链碱基互补的前提下，DNA的一级结构产并不受限制。这一特征能很好的阐明DNA作为遗传信息载体在生物界的普遍意义。(3)大沟和小沟大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。小沟位于双螺旋的互补链之间,而大沟位于相毗邻的双股之间。这是由于连接于两条主链糖基上的配对碱基并非直接相对,从而使得在主链间沿螺旋形成空隙不等的大沟和小沟。在大沟和小沟内的碱基对中的N和O原子朝向分子表面。(4)结构参数螺旋直径2nm；螺旋周期包含10对碱基；螺距3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm。3、简述乙酰CoA的体内来源与去路及其细胞内定位答：乙酰CoA（乙酰辅酶A）可以通过脂肪酸的-氧化、丙酮酸氧化脱羧和氨基酸的降解生成，其实是活化了的乙酸。1、它在具有线粒体的组织中可以进入三羧酸循环进行彻底氧化转化为二氧化碳、水和能量。是三羧酸循环的起始底物，不仅是糖代谢的中间产物，也是脂肪和某些氨基酸的代谢产物。2、乙酸辅酶A在人体内有很多功用，例如，它既然是脂肪来的，也可以作为原来在脂肪组织中逆向合成脂肪酸。3、在肝脏中，多余的乙酰辅酶A可以转化成酮体。4、乙酰辅酶A也是胆固醇代谢中非常重要的原料，全身各组织几乎均可合成胆固醇。肝是最主要的合成场所,其次为小肠、肾上腺皮质等等。乙酰CoA只要通过柠檬酸丙酮酸循环出线粒体就可进行脂肪酸合成。3、 （酮体是肝分解氧化脂酸时候特有的中间代谢物,只有肝能利用乙酰CoA生成酮体。）某公司要招聘技术人员帮助设计抗非典病毒新药。要求应聘者设计一个方案既可抑制非典病毒，又不影响宿主细胞生存。请你写出在设计方案时所需考虑的若干药典。答：（以HIV病毒为例）方案一：合成HIV病毒翻译的mRNA的互补RNA，使其与mRNA配对，使其无法进行翻译。方案二：HIV病毒的基因组里面有一个什么片段（应该是TAT基因），如果把这个基因给silence掉，则HIV病毒就无法进行逆转录了（因为逆转录酶无法结合到RNA分子上）。因为HIV是逆转录病毒，它要先把自己的RNA基因组进行逆转录变成cDNA，然后cDNA再整合到人体细胞的基因组中，艾滋病病毒就会随着人的一些基因的表达而表达（有种搭顺风车的感觉）。如果HIV病毒无法逆转录，则就无法复制，也没办法感染其他健康的细胞。中心法则(geneticcentraldogma)，是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。2003年生物化学问答题三、 问答题1、 简述固定化酶的概念、优点及制备方法答：固定化酶：水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底物。优点：固定化酶（immobilizedenzyme）不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。制备方法：固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.2、 青霉素和磺胺药的抗菌作用机制使什么？答：霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。磺胺类药物的作用机理为干扰细菌的叶酸代射，使细菌的生长、繁殖受到抑制。细菌不能利用周围环境中的叶酸，只能利用结构较叶酸简单的对氨苯甲酸，在细菌二氢叶酸合成酶和还原酶的参与下，合成四氢叶酸，以供细菌生长繁殖的需要。而磺胺类药的基本结构与对氨苯甲酸相似，能和对氨苯甲酸互相竞争二氢叶酸合成酶，阻碍叶酸及核酸的合成而发挥抑菌作用。3、 简述真核mRNA和原核mRNA结构上各有什么特点和不同。mRNA:携带从DNA编码链得到的遗传信息，并以三联体读码方式指导蛋白质生物合成的RNA，由编码区、上游的5非编码区和下游的3非编码区组成。约占细胞RNA总量的3%5%。真核生