1、江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 1 页 共 17 页1、五只试剂瓶中分别装的是核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉溶液，试用最简便的化学方法鉴别。答：依次使用下列化学试剂进行鉴定2、某一已纯化的蛋白无 SDS 的凝胶电泳图如下所示，两种情况下的电极槽缓冲液都为 8.2 从下面两副图给出的信息，有关纯化蛋白的结构你能得出什么结论？该蛋白的 PI 是大于还是小于 8.2？答：非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时主要是根据各组分的 pI 的差别。图（a）的结果只呈现单一的带，根据题中给出的条件，表明该蛋白质是纯净的。由于 SDS 是一种带负电荷的阴离子去垢剂，并且具有长长
2、的疏水性碳氢链。它的这种性质不仅使寡聚蛋白质的亚基拆离，而且还能拆开肽链的折叠结构，并且沿伸展的肽链吸附在上面。这样，吸附在肽链上的带负电荷的 SDS 分子使肽链带净负电荷，并且吸附的SDS 量与肽链的大小成正比。结果是，不同大小的肽链将含有相同或几乎相同的 q/r 值。由于聚丙烯酰胺凝胶基质具有筛分效应，所以，分子较小的肽链将比较大的、但具有相同的 q/r 值的肽链迁移得更快。若蛋白质是由单一肽链或共价交联的几条肽链构成（在不含-巯基乙醇的情况下） ，那么在用 SDS 处理后进行 SDS-PAGE，其结果仍是单一的一条带。若蛋白质是由几条肽链非共价结合在一起，在用 SDS 处理后进行 SDS
3、-PAGE，则可能出现两种情况：一种仍是一条带，但其位置发生了变化（迁移得更快） ，表明此蛋白质是由几条相同的肽链构成，另一种可能出现几条带，则可以认为该蛋白质是由大小不同的几条肽链构成。图（b）的结果表明该蛋白质是由两种大小不同的肽链借非共健结合在一起的寡聚体蛋白质。从图（b）的电泳结果我们可以断定该蛋白质的等电点低于 8.2。3、含有以下四种蛋白质混合物：A ，分子量 12000，pI=10；B，分子量 62000 ，pI=3；C，分子量 28000，pI=7；D ，分子量 9000，pI=5。若不考虑其他因素，当它们（1）流过 DEAE-纤维素阴离子交换柱时，用线性盐洗脱时。 （2）流经
4、 SephadexG-75 凝胶过滤柱时，这些蛋白质的洗脱顺序如何？阴离子交换柱起始 pH 可选择什么范围。江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 2 页 共 17 页答：（1）流过 DEAE-纤维素阴离子交换柱时，洗脱下柱的顺序为等电点依次下降的顺序：ACDB。阴离子交换柱最先洗脱下来的是碱性蛋白质，然后中性蛋白质，最后酸性蛋白质。（2）流经 SephadexG-75 凝胶过滤柱时，按相对分子质量从大到小的顺序被洗脱下来：BCAD。PH 范围：3PH104、请解释什么是酶的活力和比活力，并说出这两个指标在酶的纯化过程中可以说明什么。（我觉得第一种答法太啰嗦了，是别人
5、整理的，可以就第二种那样答吗？）答：酶活力也叫酶活性，可以用酶活力单位表示，国际酶活力单位（U）的定义是在最适条件下，1min 内转化 1 mol 底物所需要的酶量，或者是转化 1 mol 的有关基因的酶量（1 IU=1 mol/min） 。另一个酶活力国际单位（Kat）的定义为：在最适条件下，每秒钟能催化 1mol 底物转化为产物所需的酶量（1Kat=1 mol/S） 。酶活力是由酶催化一定反应的能力决定的，只是酶催化能力的大小，没有具体量的概念，酶活力与总体积或总质量的乘积所代表的总活力则引入量的概念。每一纯化步骤后存留的总酶活力占化步骤后存留的总酶活力占第一次总活力的百分比可以反映回收率
6、。比活力是指单位质量（mg 蛋白）的酶制剂的酶活力单位数，酶的比活力反应酶的纯度，以及计算纯化倍数。判断酶分离纯化的优劣有两个指标来衡量，一是总活力的回收；二是比活力提高的倍数。总活力的回收表示提纯过程中酶的损失情况，活力提高的倍数表示提纯方法的有效程度。答：酶活力：酶活力是指，酶催化某一化学反应的能力，酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示。酶活力反应的是反应速率。在纯化过程中表示酶活力的损失程度。酶的比活力代表酶的纯度，比活力用每 mg 蛋白质所含的酶活力单位数表示。表明纯化过程中纯化的程度。 （可以）5、有一份核酸样品，可能含有少量蛋白质，只允许测定一种元素即
7、可确定其有无蛋白质污染，您选哪一种元素，为什么？答：确定有无蛋白质污染，只需测定样品中是否含有只存在于蛋白质而不存在核酸的元素，如果样品有此元素存在，很明显说明存在蛋白质污染，满足此条件的是硫（S） ，核酸一般不含硫，而大多数蛋白质含硫。 6、某种溶液中含有三种三肽：Tyr-Arg-Ser，Glu-Met-Phe 和 Asp-Pro-Lys，-COOH 基团的 pKa 为 3.8；-NH 3 基团的 pKa 为 8.5。在哪种 pH（2.0,6.0 或 13.0）下，通过电泳分离这三种多肽的效果最好。 （10 分）答：pH 6.0 效果好。pH6.0 能提供更好的分辨率。pH6.0 时，3 种
8、肽（Tyr-Arg-Ser，Glu-Met-Phe 和 Asp-Pro-Lys）都带有不同的电荷，净电荷分别是 +1、-1 和 0；而在pH 2.0 时净电荷分别是+2、+1 和+2；在 pH13.0 时净电荷分别是 -2、-2 和-2。7、比较底物水平磷酸化和氧化磷酸化的主要异同点。答：底物水平磷酸化是指产物氧化还原反应过程中，分子内部能量重新分布，使无机磷酸酯化。形成高能磷酯健，后者在酶的作用下能将能量转给 ADP，生成 ATP；氧化磷酸化是指与生物氧化相偶联的磷酸化作用，发生在线粒体中，生物氧化过程中的电子传递在线粒体内膜两侧产生了 H+浓度差，H +顺浓度差流动时推动了 ATP 的生成
9、，能量的最终来源是代谢过程中产生的还原型辅酶所含的化学能。8、 什么是蛋白质的变性作用？蛋白质变性后哪些性质会发生改变？答：天然蛋白质分子受到某些物理因素如高温、高压、紫外线照射和表面张力等或化学因素如强酸、强碱、尿素、胍、有机溶剂等的影响生物活性丧失、溶解度降低，不对称性增加以及其他物理化学性质发生改变，这种现象称为蛋白质的变性作用。变性后的蛋白质称江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 3 页 共 17 页为变性蛋白质。蛋白质变性的实质是蛋白质分子中的次级键破坏，引起天然构像解体，变性不涉及共价键的断裂。蛋白质变性后许多性质发生了改变：（1）生物活性丧失：蛋白质的
10、生物活性是指蛋白质具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体等活性，以及其他特殊性质如血红蛋白的载氧能力等，这是蛋白质变性的主要特征。（2）一些侧链基团暴露：蛋白质变性时、原来在分子内部保藏而不易与化学试剂起反应的侧链基团，由于结构的伸展松散而暴露出来。（3）一些物理化学性质改变：蛋白质变性后，疏水基外露，溶解度降低，易形成沉淀析出；分子形状也发生改变，球状蛋白分子伸展，不对称性加大，表现为粘度增加，旋光性、紫外吸收光谱等改变、扩散系数降低。（4）生物化学性质的改变：蛋白质变性后，分子结构伸展松散，易被蛋白水解酶分解。9、描述蛋白质的一级结构及高级结构，并说明一级结构与空间结构的关系。答：蛋白质是生物大
11、分子，具有明显的结构层次性，由低层到高层可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。蛋白质一级结构：是指肽链的氨基酸组成及其排列顺序，包括二硫键的位置。氨基酸序列决定蛋白质的高级结构。蛋白质二级结构：是指蛋白质多肽链主链的空间走向（折叠和盘绕方式） ，是有规则重复的构象。天然蛋白质的二级结构主要有四种基本类型： 螺旋， 折叠和 转角和无规卷曲。复杂的蛋白质分子结构，就由这些比较简单的二级结构单元进一步组合而成。蛋白质三级结构：多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上进一步盘绕、折叠形成的紧密地借各种次级键维持的球状分子构象。由两条或两条以上肽链通过非共价键构成的蛋白质称为寡聚蛋白质。其中
12、每一条多肽链称为亚基，每个亚基都有自己的一、二、三级结构。亚基单独存在时无生物活性，只有相互聚合成特定构象时才具有完整的生物活性。蛋白质四级结构：具有三级结构的多肽链通过次级键彼此缔合形成的聚集体。每个具有三级结构的多肽称为亚基。四级结构就是各个亚基在寡聚蛋白的天然构象中空间上的排列方式。一级结构是蛋白质的共价键的全部情况，一级结构包含着决定高级结构的因素，蛋白质的种类和生物活性都与肽链的氨基酸种类和排列顺序有关，蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构，蛋白质的空间结构决定于蛋白质的一级结构。10、请设计一种测定蔗糖
13、酶 Km 及 Vmax 的实验方案，并做简要说明。答：采用如下几种实验方法进行测定： VS作图法； Lineweaver-Burk 双倒数作图法； Hanes-Woolf 作图法； Eadie-Hofstee 作图法； Eisenthal 和 Cornish-Bowden直接线性作图法。Lineweaver-Burk 双倒数作图法：在一系列不同 S下，测定蔗糖酶的 V，以 1/ V对1/S作图，得一直线（如下图所示） 。直线的斜率=K m/Vmax，在 1/ V轴（纵轴）上的截距是 1/ Vmax，在 1/S 轴（横轴）上的截距是-1/K m。 （写出 Lineweaver-Burk 方程）1
14、1、试述 DNA 双螺旋结构（B 结构）的理论要点（哪种答法更好）答：（1）两条反向平行的多核苷酸链（一条链的走向为 53，另一条链的走向为 35）围绕同一中心轴形成右手双螺旋；（2）磷酸和脱氧核糖形成的主链在外侧，嘌呤碱和嘧啶碱在双螺旋的内侧，碱基平面垂直于中轴，糖环平面平行于中轴；（3）双螺旋的直径 2 nm。螺距 3.4 nm，沿中心轴每上升一周包含 10 个碱基对，相邻江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 4 页 共 17 页碱基间距 0.34 nm，之间旋转角度 36；（4）沿中心轴方向观察，有两条螺旋凹槽，称为大沟（宽 1.2 nm，深 0.85 nm）
15、和小沟（宽 0.6 nm，深 0.75 nm） ；（5）两条多核苷酸之间按碱基互补配对原则进行配对，两条链依靠彼此碱基之间形成的氢键和碱基堆积力而结合在一起。答：1）DNA 分子是由两条方向相反的平行多核苷酸链构成的，一条链的 5-末端与另一条链的 3-末端相对。两条链的糖 -磷酸主链都是右手螺旋，有一共同的螺旋轴，螺旋表面有一条大沟和一条小沟。（2）两条链上的碱基均在主链内侧，一条链上的 A 一定与另一条链上的 T 配对，G 一定与 C 配对。（3）成对碱基大致处于同一平面，该平面与螺旋轴基本垂直。相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，双螺旋每旋转一周有 10 对碱基，螺旋直径为 2nm。第
16、一种更好一点，但没有必要说的那么详细。大多数天然 DNA 属双链结构 DNA，某些病毒如 和 M13 的 DNA 是单链分子 DNA。12、扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。（1）当离子强度从零逐渐增加时，其溶解度开始增加，然后下降，最后出现沉淀。（2）在一定的离子强度下，达到等电点 pH 值时，表现出最小的溶解度。（3）加热时沉淀。（4）加入一种可和水混溶的非极性溶剂，溶解度减少。（5）如果加入一种非极性强的溶剂，会导致变性。 （15 分）答：（1）虽然盐浓度开始增加时能相应稳定带电基团，但其进一步增加将导致盐离子与蛋白质竞争水分子，这不仅会降低蛋白分子的溶剂化，而且会因为
17、促进蛋白分子间的极性互作和疏水相互作用而导致沉淀。（2）等电点时蛋白质净电荷为零，即分子间的静电斥力最小。（3）因加热会导致蛋白质变性，因疏水内部暴露而溶解度下降。（4）非极性溶剂能降低蛋白质表面极性残基的溶剂化作用，促进蛋白质分子间的氢键形成以替换其分子间的氢键。（5）因低介电常数能稳定暴露于溶剂中的非极性基团而促进蛋白分子的伸展。（1）当离子强度从零逐渐增加时，其溶解度开始增加，然后下降，最后出现沉淀。答：盐溶到盐析。随着蛋白质分子吸附媳妇某种盐类离子后,带电层使蛋白质分子彼此排斥，而使蛋白质分子与水分子间的相互作用加强，因而溶解度增高。可是随着盐浓度增高，使水活度降低，原来溶液中的大部分
18、甚至全部的自由的水分转变为盐离子的水化水。那些被迫与蛋白质表面的疏水基团接触并掩盖它们的水分子成为下一步最自由地可利用的水分子，因此被移去以溶剂化盐离子，留下暴露出来的疏水基团。随着盐浓度的增加，蛋白质疏水表面进一步暴露，由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。（2）在一定的离子强度下，达到等电点 pH 值时，表现出最小的溶解度。答：蛋白质处于等电点时，其静电荷为零，由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时，它的溶解度达到最低点。（3）加热时沉淀。答：当蛋白质处于等电点时，加热凝固最完全和最迅速，热变性使蛋白质天然结构解体，疏水基外露，因而破坏了水化层，同时由于蛋白质处于等
19、电点也破坏了带电状态。13、碘乙酸抑制酵母糖酵解的实验中，江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 5 页 共 17 页（1）酵母+葡萄糖溶液+三氯乙酸的试管没有气泡产生；（2）酵母+葡萄糖溶液+碘乙酸的试管中有少量气泡产生；（3）酵母+葡萄糖溶液的试管中有大量气泡产生。试解释产生上述现象的生化本质。 （10 分）答：试管中有气泡产生的原因是酵母菌利用葡萄糖进行如下代谢途径，产生 CO2：（1）中三氯乙酸为变性剂，会杀死酵母菌，因此试管没有气泡产生。催化该反应的酶是由甘油醛-3-磷酸脱氢酶，其活性中心的巯基能与底物形成共价中间物，而碘乙酸与该巯基的结合将阻止这一共价中间
20、物的形成，使甘油醛-3-磷酸不能被氧化，结果导致糖酵解途径被抑制，因此（2）试管中只有少量气泡产生，而（3）试管中有大量气泡产生。14、有一个酶分子抑制剂，不清楚它是可逆抑制剂还是不可逆抑制剂，请设计两种实验方案，说明它是哪一类抑制剂？答：（1）根据发生可逆抑制时，抑制剂与酶的结合是非共价的、可逆的。而发生不可逆抑制时，抑制剂和酶的结合是共价的原理。采用透析法，设计实验方案如下：将一定量的酶分子抑制剂加入酶液中，编号为 A 液；对照样品用等量的蒸馏水代替酶分子抑制剂，其它条件一致，编号为 B 液，混匀后，分别装在半透膜的透析袋里，放入透析液（蒸馏水）中，然后放在磁力搅拌器上，在磁力搅拌子的搅拌
21、下透析 24h，其间更换透析液 23 次。透析完后，分别取出透析袋中酶液进行酶活力测定。如果 A、B 酶液酶活基本一致，则说明该酶分子抑制剂为可逆抑制剂；如果 A 液酶活力明显低于 B 液酶活力，则说明该酶分子抑制剂为不可逆抑制剂。（2）以酶的浓度为横坐标，酶促反应速度为纵坐标，选择数个不同抑制剂浓度，分别测定每一个抑制剂浓度下若干个酶浓度所对应的酶促反应速度。然后将这些对应的点连成曲线，得到一组不过原点的平行线的是不可逆抑制剂，得到一组过原点但斜率不同的直线的是可逆抑制剂。两者有不同的动力学曲线图。15、试比较 DNA 复制，RNA 生物合成和蛋白质生物合成的忠实性。每一过程使用什么机制保证
22、各自的忠实性。 （类似题目：请分别指出（1）DNA 复制（2）RNA 转录（3）蛋白质合成三个过程的忠实性是如何保持的。 ） （15 分）答：三种大分子物质合成的忠实性高低依次为：DNA 复制的忠实性蛋白质生物合成江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 6 页 共 17 页的忠实性RNA 生物合成的忠实性。（1）DNA 复制的忠实性主要从以下四个方面来保证： DNA 双螺旋结构及碱基配对原则（A 与 T、G 与 C 配对） ； DNA 聚合酶具有模板依赖性，复制时碱基配对原则； DNA 复制过程中的错配修复机制； DNA 的损伤修复（DNA 损伤部位的切除原核生物靠
23、Uvr 蛋白，真核生物靠 XP 蛋白。 ） 。（2）RNA 生物合成的忠实性主要从以下五个方面来保证： RNA 聚合酶可以在两个水平上进行校对。一是借焦磷酸解除去错误掺入的核苷酸，这是聚合反应的逆反应。由于 RNA 聚合酶在遇到错配核苷酸时停留时间比正常核苷酸为长，故给予了切除的机会。另一种校对机制是聚合酶发生熄火，酶向后退，切除一段RNA（包括错配碱基） ，然后再重新开始转录； 碱基配对原则（ A 与 U、G 与 C 配对） ； 转录产物通常半衰期较短； 转录中的错误可以通过具有天然降解活性的 RNA 酶进行修复； 无功能的产物可以被正确的副本所替换。（3）蛋白质生物合成的忠实性主要从以下四
24、个方面来保证： 氨基酸与 tRNA 的专一性结合：这种专一性结合是翻译正确的关键，是由氨酰-tRNA 合成酶的专一性所决定的； 携带氨基酸的 tRNA 对 mRNA 的识别：tRNA 依靠其反密码子去识别 mRNA 上的密码子，从而保证了不同氨基酸按照 mRNA 上密码子所决定的次序进入多肽链中； 起始因子与延伸因子的作用：用于延伸的氨酰 -tRNA 甚至非甲酰化的 Met-tRNAf 均不能与 IF-2 结合或结合很不稳定，这就保证了只有起始氨酰 -tRNA 能进入核糖体的 P 位，与起始密码子相结合。延伸因子 EF-Tu 能识别和结合除了 fMet-tRNAf 以外的所有氨酰-tRNA，从
25、而保证起始 tRNA 携带的 fMet 不能进入肽链内部； 核糖体三位点模型的 E 位与 A 位的互相影响可提高翻译的正确性； 校正作用：蛋白质生物合成的忠实性除了以上几方面的保证外，其它多种校正作用也是极其重要的，甚至更重要的保证机制。. 氨酰-tRNA 合成酶和 tRNA 的校正作用。其中主要有：a .动力学校对；b.构象校对；c.化学校对。以上三种校对作用，都是首先由合成酶的合成部位发生错误，然后由水解部位进行水解校对。所以，水解校对是翻译忠实性的重要保证。. 对占据核糖体 A 位的氨酰 -tRNA 的校对。. 变异校对。16、丙酮酸脱氢酶系的产物和底物分别是什么?为什么体内的丙酮酸脱氢
26、酶受到严格的调控?答：（1）丙酮酸脱氢酶系的产物：乙酰-CoA 、CO 2、FADH 2；底物：丙酮酸、CoA-SH 、FAD +。（2）体内的丙酮酸脱氢酶受到严格的调控的原因主要有以下几点： 严格调控丙酮酸脱氢酶活性的物质为：激活：CoA-SH 、NAD +、AMP 、丙酮酸、Ca 2+、胰岛素抑制：乙酰-CoA 、NADH+H +、ATP、GTP 丙酮酸脱氢酶催化的反应为不可逆反应。因此，人和动物体内的乙酰-CoA 以及脂肪酸和酮体等分解代谢生成乙酰-CoA 的物质，不能进行糖异生生成葡萄糖。 丙酮酸脱氢酶催化的反应是连接糖酵解和 TCA 的桥梁，决定丙酮酸的去路，处于代谢途径的分支点，是
27、重要的调控位点。丙酮酸脱氢酶对细胞内能量的产生和调节，具有重要的作用。当机体能荷高时，丙酮酸脱氢酶活性受到抑制，能荷低时，丙酮酸脱氢酶活性被激活。因此，基于以上几点，对丙酮酸脱氢酶进行严格的调控，使机体在满足自身能量需求时，不无效耗费能量。17、苏氨酸正如大多数其它的氨基酸一样，它们在体内的分解代谢可用来支持机体在饥饿状态下的生存，而偶数的脂肪酸做不到，为什么?奇数的脂肪酸有同样的效果吗?答：苏氨酸经分解代谢生成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸羧化酶的作用下生成草酰乙酸，江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 7 页 共 17 页草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的作用下生成磷酸
28、烯醇式丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸经糖异生生成葡萄糖，葡萄糖可用来支持机体在饥饿状态下的生存。偶数的脂肪酸在脂酰-CoA 合成酶的作用下生成 脂酰- CoA，脂酰-CoA 经 -氧化生成乙酰-CoA，但因丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸生成乙酰-CoA 是不可逆反应，因此，乙酰-CoA 不能用于糖异生。奇数的脂肪酸经活化后进行 -氧化，除生成乙酰-CoA 外，最后还会生成 1 个丙酰-CoA 分子。 丙酰-CoA 经 3 个酶的催化转化为柠檬酸循环的一个中间代谢物琥珀酰 -CoA，可用于糖异生。所以奇数的脂肪酸也可用来支持机体在饥饿状态下的生存。18、乙酰辅酶 A 羧化酶在脂肪酸合成中起调控作用，试述这个调
29、控机制。答：肾上腺素和胰高血糖素都会使脂肪组织中的 cAMP 含量升高，cAMP 别构激活cAMP-依赖性蛋白激酶，cAMP-依赖性蛋白激酶通过激活一个蛋白激酶使乙酰-CoA 羧化酶磷酸化而抑制乙酰-CoA 羧化酶。又由另外专一的磷酸酶脱掉磷酸而再活化。在脊椎动物，脂肪酸合成的主要产物即软脂酰-CoA，对该酶起反馈抑制作用（使乙酰 -CoA 羧化酶原聚合成的有活性的多聚体变为单体），柠檬酸是该酶的别构激活剂。柠檬酸在决定细胞内代谢燃料走向分解利用或贮存（以脂肪酸形式）方面起着重要作用。当细胞线粒体内的乙酰-CoA 和 ATP 浓度都很高时，柠檬酸即从线粒体内转移到细胞溶胶中。随之转变为溶胶中的
30、乙酰-CoA（通过柠檬酸裂解酶），它起着对乙酰 -CoA 羧化酶别构激活的信号作用，引发乙酰-CoA 羧化酶原聚合成有活性的多聚体。植物和细菌中的乙酰-CoA 羧化酶不受 柠檬酸或蛋白激酶磷酸化的影响，而是受 pH 和Mg2+浓度调节（升高时酶活增强） 。19、有多种方法可区分高分子量的 DNA 和 RNA 分子，请写出一种简单可行的生物分析方法，并简要说明理由。答：核酸酶水解法。用 RNA 核酸酶水解样品，再电泳。如果是 DNA，则电泳是一条带，如果是 RNA则是许多条带。答：聚丙烯酰胺凝胶电泳，跑的快的是 RNA，慢的是 DNA。答：DNA 与 RNA 一大区别在于 DNA 为双链结构，而
31、 RNA 为单链结构，只在局部形成双链。故 DNA 在加热时，双链可解开，其 260nm 吸光度值会升高，而 RNA 即使加热变性，其 260nm 吸光值也变化不大，故可通过加热前后 DNA 与 RNA 在 260nm 处吸光值的变化来区分 DNA 和 RNA。20、叙述酵解途径，TCA 循环和 HMP 途径中各一个主要限速步骤及相应的调控酶以及它们分别受哪些因素的控制？（10 分）答：（1）酵解途径：调控酶：磷酸果糖激酶首先，该酶受 ATP/AMP 比值的调节。ATP 不仅是磷酸果糖激酶的底物，同时又是该酶变构抑制剂。当 ATP 浓度高时，ATP 与酶的调节部位结合，引起酶构象改变，降低酶对
32、果糖-6-磷酸的亲和力。 ATP 的抑制作用可被 AMP 逆转。另外 ADP 和 Pi 对该酶也有激活作用。其次，该酶受柠檬酸调节。柠檬酸是此酶的抑制剂，它是通过增加 ATP 对酶的抑制而起作用的。第三，该酶受果糖-2，6-二磷酸调节。果糖-2，6- 二磷酸是磷酸果糖激酶有效的别构激活剂，它是通过增加酶对底物的亲和力而消除 ATP 对酶的抑制作用使酶活化。它可根据细胞内葡萄糖含量高低而调节糖酵解速度。当葡萄糖缺少时，果糖-2，6- 二磷酸减少，酶活性降低；当葡萄糖丰富时，该调解物增加，酶活性增加。江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 8 页 共 17 页（2）TCA
33、 循环：调控酶：柠檬酸合酶该酶的活性受到化学反应质量作用定律的调控。当底物乙酰 CoA 和草酰乙酸浓度较高时，可激活该酶的活性。柠檬酸和琥珀酰 CoA 分别是柠檬酸合酶的底物草酰乙酸及乙酰CoA 的竞争性抑制剂，因此，二者浓度的增加，抑制柠檬酸合酶的活性。另外，该酶还受到 NADH 的抑制。（3）HMP 途径：调控酶：葡萄糖-6-磷酸脱氢酶当 NADP+浓度升高时，可激活该酶的活性；而当 NADPH 浓度升高时，抑制该酶的活性。所以 NADP+/NADPH 的比例直接影响葡萄糖 -6-磷酸脱氢酶的活性。只要 NADP+的浓度稍高于 NADPH，即能够使酶激活从而保证所产生的 NADPH 及时满
34、足还原性生物合成以及其他方面的需要。21、请说明 DNA 和 RNA 化学组成、结构和功能的主要差别。指出为什么双螺旋结构的DNA 在高离子强度的溶液中比在低离子强度的溶液中更稳定。答：（1）组成：组成 DNA 的四种碱基是 A、T、C、G，核糖是 -D-2脱氧核糖；组成 RNA 的四种碱基是 A、U 、C 、G，核糖是 -D-核糖。（2）结构：DNA 多是双链（也有单链） ，其结构单位为脱氧核糖核苷酸。DNA 典型的二级结构为双螺旋结构。组成 DNA 的两条链反向平行，通过碱基互补配对（A-T，G-C）形成双螺旋，有 A=T、G=C 的定量关系。DNA 分子在双螺旋的基础上还可以形成超螺旋等
35、更高级的结构。RNA 分子是单链的，其结构单位为核糖核苷酸。RNA 的二级结构是典型的平衡可逆结构，即其单链在空间自身卷曲接触的过程中，能通过 A-U、 G-C 配对的区段形成部分小螺旋区，不能配对的非螺旋区呈不规则的单链形式存在，RNA 分子中 AU、GC 。RNA主要有三种（rRNA、tRNA、mRNA） 。各种 tRNA（个别除外）均具有类似的二、三级结构，其二级结构为三叶草结构，三级结构为倒“L”型。（3）功能：rRNA 是构成核糖体的成分之一；tRNA 的主要功能是在蛋白质合成中转运氨基酸；mRNA 的主要作用是作为蛋白质合成的直接模板。 DNA 的主要作用是作为RNA 合成的直接模
36、板，并且自身能进行半保留复制。（4）DNA 的磷酸基带大量的负电荷，从而导致相邻核苷酸之间产生静电斥力而影响双螺旋的稳定性，在高离子强度的溶液中，溶液中的大量阳离子能更多的中和 DNA 的负电荷，使双螺旋结构的 DNA 更加稳定。因此，双螺旋结构的 DNA 在高离子强度的溶液中比在低离子强度的溶液中更稳定。22、从组织中提取细胞 DNA 后，如何鉴定其纯度?答：方法一：将 DNA 样品分别测定其在 260nm 和 280nm 的吸光值，如果测得 DNA的比值为 1.8，则说明提取的细胞 DNA 纯度高。方法二：将 DNA 样品进行琼脂糖凝胶电泳，如果在凝胶成像系统下检测到凝胶图谱上只有一条带，
37、则说明提取的细胞 DNA 纯度高。23、试叙述复制、转录、翻译过程中最主要的酶、模板及产物的性质与特点。 （10 分）答：（1）复制过程中最主要的酶、模板及产物的性质与特点：DNA 聚合酶：原核细胞：DNA 聚合酶，是多功能酶，具有 53聚合酶活性和 35外切酶活性。真核细胞：DNA 聚合酶 和 。DNA 连接酶：连接酶作用的过程中，在原核细胞中以 NAD+提供能量，在真核细胞中以 ATP 提供能量。引物合成酶：该酶作用时需与另外的蛋白结合形成引发体才具有催化活性。江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 9 页 共 17 页以亲代 DNA 为模板进行半保留复制。组成
38、DNA 的四种碱基是 A、T、C、G，核糖是-D-2脱氧核糖组成 DNA 的两条链反向平行，通过碱基互补配对（A-T，G-C）形成双螺旋，有 A=T、G=C 的定量关系。（2）转录过程中最主要的酶、模板及产物的性质与特点：RNA 聚合酶：大肠杆菌的 RNA 聚合酶只有一种，催化 3 类 RNA 的合成。大肠杆菌RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 2， 因子可识别启动子，结合于启动子部位，核心酶 2则负责 RNA 链的延伸。DNA 为模板，同上。产物 RNA 的四种碱基是 A、U 、C 、G ，核糖是 -D-核糖，RNA 分子是单链的。RNA的二级结构是典型的平衡可逆结构，即其单链在空间自身卷曲接触
39、的过程中，能通过 A-U、G-C 配对的区段形成部分小螺旋区，不能配对的非螺旋区呈不规则的单链形式存在，RNA 分子中 AU、GC。（3）翻译过程中最主要的酶、模板及产物的性质与特点：氨酰-tRNA 合成酶：该酶具有很高的专一性，每种氨基酸至少有一种对其专一的酶，这种酶既识别特异的氨基酸，还能识别携带该氨基酸的特异 tRNA。mRNA 模板：由 DNA 转录合成，携带着 DNA 的遗传信息。mRNA 中核苷酸序列直接决定多肽链中氨基酸中的顺序。原核生物 mRNA 上的 SD 序列，真核生物 mRNA 的“帽子”结构以及 mRNA 的起始密码子 AUG 都是蛋白质起始合成所不可缺的。产物蛋白质具
40、有电离性、吸附性以及生物学功能专一性等。24、从 Michaelish-Menten 方程式可以得到哪些启示？（5 分）答：米氏方程式圆满的解释了底物浓度和反应速度之间的关系。（1）当S足够低时反应速率 V随S增加呈线性上升，V 对S的关系为一级动力学。当SK m时，V =VmaxS/Km 或 V=KS。（2）当S足够高时，米氏曲线趋于 V=Vmax 的渐进线而呈现平台，此时 V与S 无关，只与E t成正比，在给定的酶和E t下，V 是恒值（V max） ， V对当SK m时，V =Vmax。因此，测定酶活力时，底物必须过量，S 至少 5 倍于 Km 值。（3）当S= Km时，V =Vmax/
41、2 或 V=Vmax/2 时，S= K m。25、变构酶的动力学特点及变构酶在调节酶促反应速度中的作用。 （10 分）答：正协同性和负协同性的酶在动力学上往往不遵循米氏方程。对于这些变构酶，当V=Vmax/2 时，S= S0.5 或S= K0.5。正协同性酶，V 对S 的关系呈 S 形曲线，在某一段底物浓度范围内，S的相对较小改变能引起 V的较大变化，从而实现灵敏的代谢调节。负协同性酶，V 对S 的关系呈“表观双曲线” 。在底物浓度很低的范围内，底物浓度的微量增加即可引起酶活性的大幅度增加（如下图所示） 。变构酶一般是多酶体系反应序列中催化第一步反应的酶或是代谢途径分支处的酶，可以通过别构效应
42、改变自身活性，从而调节整个代谢途径的反应速度和方向，代谢终产物的累积会反馈抑制变构酶。Hill 方程中的指数 n（Hill 系数）是协同程度的量度。正协同性酶，n1；负协同性酶，n1。江南大学 1990-2009 年生物化学历年真题部分问答题答案第 10 页 共 17 页同促酶的正协同性（ S 形曲线）和负协同性26、什么叫酶的最适 pH？有人说“酶的最适 pH 是等于该酶等电点的常数” 。你以为如何？pH 影响酶活力的原因是什么？（10 分）答：（1）酶的最适 pH 指在一定条件下，使酶发挥最大活力的 pH 值。酶的最适 pH可用实验的方法测定，酶的最适 pH 因酶的纯度、底物的种类和浓度及
43、缓冲液成分不同而不同，是酶的一个特征性参数，不是酶的特征常数，只是在一定条件下才为某一确定的数值。而等电点是酶的特征常数，并且等电点时会使蛋白质沉淀。（2）pH 影响酶活力的原因： 过酸或过碱可以使酶的空间结构破坏，引起酶构象的改变，酶活性丧失。 影响酶活性部位上的基团解离和底物分子的解离，或影响中间复合物 ES 的解离状态，从而影响酶与底物的结合和催化作用。 影响与酶构象有关的基团解离，从而影响酶分子和活性部位的构象。进而影响酶的活性。27、生物体内的代谢调节在不同的水平进行，试简述“酶水平”的调节。答：生物体内的代谢反应都是由酶催化和调节的，酶水平的调节是一种最原始但又是最基本的调节方式。
44、调节过程主要包括酶含量的调节和酶活性的调节。酶含量的调节（即酶浓度的调节）是通过酶合成和降解两个方面进行。通过酶的合成与降解细胞内酶的含量发生变化，进而对代谢过程起调节作用。这种调节作用是比较慢的，所以称为“慢速调节” 。酶活性的调节是指在酶已合成的情况下，通过酶活性状态的变化对代谢进行调控。它是一种更快速、更灵敏的调节，包括酶原激活、关键酶、酶的区域化、酶的反馈抑制作用、酶分子的共价修饰和酶的别构效应等。有些酶，特别是一些与消化作用和凝血作用有关的酶，最初合成和分化时呈无活性的酶原状态，以后在一定条件下才激活。这种调节的意义在于避免了不需要时活性酶对组织和器官的损伤，需要时酶才迅速转化为活性
45、形式，保证了代谢的及时需要。酶的共价修饰是指以共价键插入或附着一特殊的基团于酶分子上，这个基团也可水解脱下，使修饰发生逆转。这种调节反应的特点是可引起连锁代谢反应造成级联放大。酶的别构效应包括前馈和反馈作用，分别是代谢底物和代谢产物对代谢过程调节酶活性的调节，前馈和反馈又可分为激活和抑制两种作用。答: (1)调节酶的浓度 诱导或抑制酶的合成;调节酶的降解(2)通过激素调节酶活性(3)反馈抑制调节酶的活性(4)抑制剂激活剂对酶活性的调节（5）别构调控、酶原激活、酶的可逆共价修饰和同工酶来调节酶活性.28、简述米氏常数 Km 的物理意义。答：K m 是当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。K m 是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关；K m 受 pH 及温度的影响，不同的酶 Km 不同，
