（二）問答題

1．真核mRNA和原核mRNA各有何異同特點(diǎn)??

答：真核mRNA的特點(diǎn)是：(1)在mRNA5'－末端有“帽子結(jié)構(gòu)”m7G(5')pppNm；（2）在mRNA

鏈的3'末端，有一段多聚腺苷酸(polyA)尾巴；（3）mRNA一般為單順反子，即一條mRNA只

含有一條肽鏈的信息，指導(dǎo)一條肽鏈的形成；（4）mRNA的代謝半衰期較長（幾天）。原核

mRNA的特點(diǎn)：（1）5'－末端無帽子結(jié)構(gòu)存在；3'－末端不含polyA結(jié)構(gòu)；（3）一般為多順反子結(jié)構(gòu)，即一個(gè)mRNA中常含有幾個(gè)蛋白質(zhì)的信息，能指導(dǎo)幾個(gè)蛋白質(zhì)的合成；（4）mRNA

代謝半衰期較短（小于10分鐘）。

2．簡述DNA和RNA分子的立體結(jié)構(gòu)，它們各有哪些特點(diǎn)？穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)的力有哪些？?

答：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型特點(diǎn)：兩條反平行的多核苷酸鏈形成右手雙螺旋；糖和磷酸在外側(cè)形成螺旋軌跡，堿基伸向內(nèi)部，并且堿基平面與中心軸垂直，雙螺旋結(jié)構(gòu)上有大溝和小溝；

雙螺旋結(jié)構(gòu)直徑2nm，螺距3.4nm，每個(gè)螺旋包含10個(gè)堿基對；A和T配對，G和C配對，

A、T之間形成兩個(gè)氫鍵，G、C之間形成三個(gè)氫鍵。DNA三級結(jié)構(gòu)為線狀、環(huán)狀和超螺旋結(jié)

構(gòu)。穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)的作用力有：氫鍵，堿基堆積力，反離子作用。

RNA中立體結(jié)構(gòu)最清楚的是tRNA，tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草型，tRNA的三級結(jié)構(gòu)為倒“L”型。維持RNA立體結(jié)構(gòu)的作用力主要是氫鍵。

3．五只試劑瓶中分別裝的是核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉溶液,但不知哪只瓶中裝的是

哪種糖液,可用什么最簡便的化學(xué)方法鑒別??

答：用下列化學(xué)試劑依次鑒別

(1)碘I2? (2)Fehling試劑或Benedict試劑? ? (3)溴水? ?(4)HCl，甲基間苯二酚

核糖? ? ?－? ? ? ? ? 黃色或紅色? ? ? ? ? ? ? ? 褪色? ? ? 綠色

葡萄糖? ?－? ? ? ? ? 黃色或紅色? ? ? ? ? ? ? ? 褪色? ? ? －

果糖? ? ?－? ? ? ? ? 黃色或紅色? ? ? ? ? ? ? ? －?

蔗糖? ? ?－? ? ? ? ? －? ?

淀粉? 藍(lán)色 或紫紅色

4．外周蛋白和嵌入蛋白在提取性質(zhì)上有那些不同？現(xiàn)代生物膜的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是什么？

答：由于外周蛋白與膜以極性鍵結(jié)合，所以可以有普通的方法予以提??；由于嵌入蛋白與膜

通過非極性鍵結(jié)合，所以只能用特殊的方法予以提取。

現(xiàn)代生物膜結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：脂雙層是生物膜的骨架；蛋白質(zhì)以外周蛋白和嵌入蛋白兩種方式與膜結(jié)合；膜脂和膜蛋白在結(jié)構(gòu)和功能上都具有二側(cè)不對稱性；膜具有一定的流動(dòng)性；膜組

分之間有相互作用。

5．影響生物膜相變的因素有那些？他們是如何對生物膜的相變影響的？

答：影響生物膜相變的因素及其作用為：A、脂肪酸鏈的長度，其長度越長，膜的相變溫度

越高；B、脂肪酸鏈的不飽和度，其不飽和度越高，膜的相變溫度越低；C、固醇類，他們可使液晶相存在溫度范圍變寬；D、蛋白質(zhì)，其影響與固醇類相似。

6．什么是磷酸戊糖途徑？有何生物學(xué)意義？

答：是指從6-磷酸葡萄糖開始,經(jīng)過氧化脫羧、糖磷酸酯間的互變，最后形成6-磷酸果糖和

3-磷酸甘油醛的過程。其生物學(xué)意義為：產(chǎn)生生物體重要的還原劑－NADPH；供出三到七碳

糖等中間產(chǎn)物，以被核酸合成、糖酵解、次生物質(zhì)代謝所利用；在一定條件下可氧化供能。

7．簡述植物界普遍存在的谷氨酰胺合成酶及天冬酰胺合成酶的作用及意義。

答：谷氨酰胺合成酶作用是植物氨同化的重要方式，它與谷氨酸合成酶一同聯(lián)合作用，可使

NH3進(jìn)入氨基酸代謝庫，保證氨基酸的凈形成；其次形成的谷酰胺又是植物代謝中NH3的解毒方式與貯存和運(yùn)輸方式，另外天冬酰胺合成酶與谷氨酰胺酶共同作用具有同樣的重要性。

兩種酶的這種作用可最大限度地保持了植物對氮素利用的經(jīng)濟(jì)性。

8．物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸有那些主要類型？各種類型的要點(diǎn)是什么？

答：有兩種運(yùn)輸類型，即主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸，被動(dòng)運(yùn)輸又分為簡單擴(kuò)散和幫助擴(kuò)散兩種。

簡單擴(kuò)散運(yùn)輸方向?yàn)閺母邼舛认虻蜐舛?，不需載體和能量；幫助擴(kuò)散運(yùn)輸方向同上，需要載

體，但不需能量；主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸方向?yàn)閺牡蜐舛认蚋邼舛龋枰d體和能量。

9．為什么脂肪酸合成中的縮合反應(yīng)是丙二酸單酰輔酶A,而不是兩個(gè)乙酰輔酶A？

答：這是因?yàn)轸然磻?yīng)利用ATP供給能量，能量貯存在丙二酸單酰輔酶A中，當(dāng)縮合反應(yīng)發(fā)生時(shí)，丙二酸單酰輔酶A脫羧放出大量的能供給二碳片斷與乙酰CoA縮合所需的能量，反應(yīng)過程中自由能降低，使丙二酸單酰輔酶A與乙酰輔酶A的縮合反應(yīng)比二個(gè)乙酰輔酶A分子縮合更容易進(jìn)行。

10．三羧酸循環(huán)的意義是什么？糖酵解的生物學(xué)意義是什么？

答：三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義為:大量供能；糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝樞紐；物質(zhì)徹底氧化的途徑；為其它代謝途徑供出中間產(chǎn)物。糖酵解的生物學(xué)意義為：為代謝提供能量；為其它代謝提供中間產(chǎn)物；為三羧酸循環(huán)提供丙酮酸。

11．簡述尿素形成的機(jī)理和意義

答：尿素在哺乳動(dòng)物肝臟或某些植物如洋蕈中通過鳥氨酸循環(huán)形成，對哺乳動(dòng)物來說，它是

解除氨毒性的主要方式，因?yàn)槟蛩乜呻S尿液排除體外，對植物來說除可解除氨毒性外，形成

的尿素是氮素的很好貯存和運(yùn)輸?shù)闹匾问剑?dāng)需要時(shí)，植物組織存在脲酶，可使其水解重

新釋放出NH3，被再利用。尿素形成機(jī)理見課本，要求寫出主要反應(yīng)步驟至少示意出NH3同化，尿素生成，第二個(gè)氨基來源等。

12．核酸分解代謝的途徑怎樣？關(guān)鍵性的酶有那些？

答：核酸的分解途徑為經(jīng)酶催化分解為核苷酸，關(guān)鍵性的酶有：核酸外切酶、核酸內(nèi)切酶和

核酸限制性內(nèi)切酶。

1．什么是蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)？為什么說蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)？

答：蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子肽鏈的排列

順序包含了自動(dòng)形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)（即正確的空間構(gòu)象）所需要的全部信息，所以一級結(jié)

構(gòu)決定其高級結(jié)構(gòu)。

2．什么是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)？蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其生物功能有何關(guān)系？

答：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間上的排列、分布及肽鏈走向。

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能?？臻g結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)各自的功能是相適應(yīng)的。

3．蛋白質(zhì)的α—螺旋結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？

答：（1）多肽鏈主鏈繞中心軸旋轉(zhuǎn)，形成棒狀螺旋結(jié)構(gòu)，每個(gè)螺旋含有3.6個(gè)氨基酸殘基，

螺距為0.54nm,氨基酸之間的軸心距為0.15nm.。（2）α-螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)氫鍵，每個(gè)氨基酸的N—H與前面第四個(gè)氨基酸的C＝O 形成氫鍵。（3）天然蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)大都為右手螺旋。

4．蛋白質(zhì)的β—折疊結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？

答：β-折疊結(jié)構(gòu)又稱為β-片層結(jié)構(gòu)，它是肽鏈主鏈或某一肽段的一種相當(dāng)伸展的結(jié)構(gòu)，多

肽鏈呈扇面狀折疊。

（1）兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈（或肽段）側(cè)向聚集在一起，通過相鄰肽鏈主鏈上的氨基和羰基之間形成的氫鍵連接成片層結(jié)構(gòu)并維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（2）氨基酸之間的軸心距為0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。

（3）β-折疊結(jié)構(gòu)有平行排列和反平行排列兩種。

5．舉例說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。

答：蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能從根本上來說取決于它的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)

分子的天然構(gòu)象所具有的屬性或所表現(xiàn)的性質(zhì)。一級結(jié)構(gòu)相同的蛋白質(zhì)，其功能也相同，二

者之間有統(tǒng)一性和相適應(yīng)性。

6．什么是蛋白質(zhì)的變性作用和復(fù)性作用？蛋白質(zhì)變性后哪些性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變？

答：蛋白質(zhì)變性作用是指在某些因素的影響下，蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象被破壞，并導(dǎo)致其性

質(zhì)和生物活性改變的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后會(huì)發(fā)生以下幾方面的變化：（1）生物活性喪失；（2）理化性質(zhì)的改變，包括：溶解度降低，因?yàn)槭杷畟?cè)鏈基團(tuán)暴露；結(jié)晶能力喪失；分子形狀改變，由球狀分子變成松散結(jié)構(gòu)，分子不對稱性加大；粘度增加；光學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，如旋光性、紫外吸收光譜等均有所改變。（3）生物化學(xué)性質(zhì)的改變，分子結(jié)構(gòu)伸展松散，易被蛋白酶分解。

7．簡述蛋白質(zhì)變性作用的機(jī)制。

答：維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力是次級鍵，此外，二硫鍵也起一定的作用。當(dāng)某些因

素破壞了這些作用力時(shí)，蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象即遭到破壞，引起變性。

8．蛋白質(zhì)有哪些重要功能？

答：蛋白質(zhì)的重要作用主要有以下幾方面：

（1）生物催化作用? 酶是蛋白質(zhì)，具有催化能力，新陳代謝的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶

的催化下進(jìn)行的。

（2）結(jié)構(gòu)蛋白? 有些蛋白質(zhì)的功能是參與細(xì)胞和組織的建成。

（3）運(yùn)輸功能? 如血紅蛋白具有運(yùn)輸氧的功能。

（4）收縮運(yùn)動(dòng)? 收縮蛋白（如肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白）與肌肉收縮和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。

（5）激素功能? 動(dòng)物體內(nèi)的激素許多是蛋白質(zhì)或多肽，是調(diào)節(jié)新陳代謝的生理活性物質(zhì)。

（6）免疫保護(hù)功能? 抗體是蛋白質(zhì)，能與特異抗原結(jié)合以清除抗原的作用，具有免疫功能。

（7）貯藏蛋白? 有些蛋白質(zhì)具有貯藏功能，如植物種子的谷蛋白可供種子萌發(fā)時(shí)利用。

（8）接受和傳遞信息? 生物體中的受體蛋白能專一地接受和傳遞外界的信息。

（9）控制生長與分化? 有些蛋白參與細(xì)胞生長與分化的調(diào)控。

（10）毒蛋白? 能引起機(jī)體中毒癥狀和死亡的異體蛋白，如細(xì)菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒

素等。

1．怎樣證明酶是蛋白質(zhì)？

答：（1）酶能被酸、堿及蛋白酶水解，水解的最終產(chǎn)物都是氨基酸，證明酶是由氨基酸組成

的。（2）酶具有蛋白質(zhì)所具有的顏色反應(yīng)，如雙縮脲反應(yīng)、茚三酮反應(yīng)、米倫反應(yīng)、乙醛酸

反應(yīng)。（3）一切能使蛋白質(zhì)變性的因素，如熱、酸堿、紫外線等，同樣可以使酶變性失活。

（4）酶同樣具有蛋白質(zhì)所具有的大分子性質(zhì)，如不能通過半透膜、可以電泳等（5）酶同其

他蛋白質(zhì)一樣是兩性電解質(zhì)，并有一定的等電點(diǎn)。總之，酶是由氨基酸組成的，與其他已知

的蛋白質(zhì)有著相同的理化性質(zhì)，所以酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。

2．簡述酶作為生物催化劑與一般化學(xué)催化劑的共性及其個(gè)性？

答：（1）共性：用量少而催化效率高；僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，

酶本身在化學(xué)反應(yīng)前后也不改變；可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

（2）個(gè)性：酶作為生物催化劑的特點(diǎn)是催化效率更高，具有高度的專一性，容易失活，活力受條件的調(diào)節(jié)控制，活力與輔助因子有關(guān)。

3．（1）為什么某些腸道寄生蟲如蛔蟲在體內(nèi)不會(huì)被消化道內(nèi)的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化？

（2）為什么蠶豆必須煮熟后食用，否則容易引起不適？

答：（1）一些腸道寄生蟲如蛔蟲等可以產(chǎn)生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制劑，使它在動(dòng)物體內(nèi)

不致被消化。（2）蠶豆等某些植物種子含有胰蛋白酶抑制劑，煮熟后胰蛋白酶抑制劑被破壞，

否則食用后抑制胰蛋白酶活性，影響消化，引起不適

4．對活細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)測定表明，酶的底物濃度通常就在這種底物的Km值附近，請解釋其生理意義？為什么底物濃度不是大大高于Km或大大低于Km呢？

答：據(jù)V~[S]的米氏曲線，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟮陀贙m值時(shí)，酶不能被底物飽和，從酶的利用

角度而言，很不經(jīng)濟(jì)；當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟾哂贙m值時(shí)，酶趨于被飽和，隨底物濃度改變，反

應(yīng)速度變化不大，不利于反應(yīng)速度的調(diào)節(jié)；當(dāng)?shù)孜餄舛仍贙m值附近時(shí)，反應(yīng)速度對底物濃

度的變化較為敏感，有利于反應(yīng)速度的調(diào)節(jié)。

5．有時(shí)別構(gòu)酶的活性可以被低濃度的競爭性抑制劑激活，請解釋？

答：底物與別構(gòu)酶的結(jié)合，可以促進(jìn)隨后的底物分子與酶的結(jié)合，同樣競爭性抑制劑與酶的

底物結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，也可以促進(jìn)底物分子與酶的其它亞基的進(jìn)一步結(jié)合，因此低濃度的抑制

劑可以激活某些別構(gòu)酶。

6．在很多酶的活性中心均有His殘基參與，請解釋？

答：酶蛋白分子中組氨酸的側(cè)鏈咪唑基pK值為6.0~7.0,在生理?xiàng)l件下，一半解離，一半不解離，因此既可以作為質(zhì)子供體（不解離部分），又可以作為質(zhì)子受體（解離部分），既是酸，

又是堿，可以作為廣義酸堿共同催化反應(yīng)，因此常參與構(gòu)成酶的活性中心。

7．將下列化學(xué)名稱與B族維生素及其輔酶形式相匹配？

（A）泛酸；（B）煙酸；（C）葉酸；（D）硫胺素；（E）核黃素；（F）吡哆素；（G）生物素。

（1）B1 ；（2）B2 ；（3）B3 ；（4）B5 ；（5）B6 ； （6）B7 ；（7）B11； （8）B12。

(Ⅰ)FMN；(Ⅱ)FAD；(Ⅲ)NAD+；(Ⅳ)NADP+；(Ⅴ)CoA；(Ⅵ)PLP；(Ⅶ)PMP；(Ⅷ)FH2，F(xiàn)H4；

(Ⅸ)TPP?

答：（A）―（3）―（Ⅴ）；（B）―（4）―（Ⅲ），（Ⅳ）；（C）―（7）―（Ⅷ）；（D）―（1）―

（Ⅸ）；（E）―（2）―（Ⅰ），（Ⅱ）；（F）―（5）―（Ⅵ），（Ⅶ）；（G）―（6）

1．常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有哪些？它們的作用機(jī)制是什么??

答：常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有：?

（1）魚藤酮（rotenone）、阿米妥（amytal）、以及殺粉蝶菌素（piericidin-A），它們的作

用是阻斷電子由 NADH 向輔酶 Q 的傳遞。魚藤酮能和 NADH 脫氫酶牢固結(jié)合，因而能阻斷呼吸鏈的電子傳遞。魚藤酮對黃素蛋白不起作用，所以魚藤酮可以用來鑒別 NADH 呼吸鏈與 FADH2呼吸鏈。阿米妥的作用與魚藤酮相似，但作用較弱，可用作麻醉藥。殺粉蝶菌素 A 是輔酶 Q的結(jié)構(gòu)類似物，由此可以與輔酶 Q 相競爭，從而抑制電子傳遞。?

（2）抗霉素 A（antimycin A）是從鏈霉菌分離出的抗菌素，它抑制電子從細(xì)胞色素 b 到細(xì)

胞色素 c1 的傳遞作用。?

（3）氰化物、一氧化碳、疊氮化合物及硫化氫可以阻斷電子細(xì)胞色素 aa3 向氧的傳遞作用，

這也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。?

2．氰化物為什么能引起細(xì)胞窒息死亡？其解救機(jī)理是什么？?

答：氰化鉀的毒性是因?yàn)樗M(jìn)入人體內(nèi)時(shí)，CNˉ的 N 原子含有孤對電子能夠與細(xì)胞色素 aa3的氧化形式——高價(jià)鐵 Fe3＋以配位鍵結(jié)合成氰化高鐵細(xì)胞色素 aa3，使其失去傳遞電子的能力，阻斷了電子傳遞給 O2，結(jié)果呼吸鏈中斷，細(xì)胞因窒息而死亡。而亞硝酸在體內(nèi)可以將血紅蛋白的血紅素輔基上的 Fe2＋氧化為 Fe3＋。部分血紅蛋白的血紅素輔基上的 Fe2＋被氧化成 Fe3＋——高鐵血紅蛋白，且含量達(dá)到 20%-30%時(shí)，高鐵血紅蛋白（Fe3＋）也可以和氰化鉀結(jié)合，這就競爭性抑制了氰化鉀與細(xì)胞色素 aa3 的結(jié)合，從而使細(xì)胞色素 aa3 的活力恢復(fù)；但生成的氰化高鐵血紅蛋白在數(shù)分鐘后又能逐漸解離而放出 CNˉ。因此如果在服用亞硝酸的同時(shí)，服用硫代硫酸鈉，則 CNˉ被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的 SCNˉ，此硫氰化物再經(jīng)腎臟隨尿排出體外。?

3．在磷酸戊糖途徑中生成的 NADPH，如果不去參加合成代謝，那么它將如何進(jìn)一步氧化？?

答：葡萄糖的磷酸戊糖途徑是在胞液中進(jìn)行的，生成的 NADPH 具有許多重要的生理功能，其中最重要的是作為合成代謝的供氫體。如果不去參加合成代謝，那么它將參加線粒體的呼吸鏈進(jìn)行氧化，最終與氧結(jié)合生成水。但是線粒體內(nèi)膜不允許 NADPH 和 NADH 通過，胞液中 NADPH所攜帶的氫是通過轉(zhuǎn)氫酶催化過程進(jìn)人線粒體的： （1）NADPH + NAD＋ → NADP 十 + NADH （2）NADH 所攜帶的氫通過兩種穿梭作用進(jìn)人線粒體進(jìn)行氧化：

a α-磷酸甘油穿梭作用；進(jìn)人線粒體后生成 FADH2。

b 蘋果酸穿梭作用；進(jìn)人線粒體后生成 NADH。?

4．在體內(nèi) ATP 有哪些生理作用？?

答：ATP 在體內(nèi)有許多重要的生理作用：?

（1）是機(jī)體能量的暫時(shí)貯存形式：在生物氧化中，ADP 能將呼吸鏈上電子傳遞過程中所釋放的電化學(xué)能以磷酸化生成 ATP 的方式貯存起來，因此 ATP 是生物氧化中能量的暫時(shí)貯存形式。?

（2）是機(jī)體其它能量形式的來源：ATP 分子內(nèi)所含有的高能鍵可轉(zhuǎn)化成其它能量形式，以維持機(jī)體的正常生理機(jī)能，例如可轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、生物電能、熱能、滲透能、化學(xué)合成能等。

體內(nèi)某些合成反應(yīng)不一定都直接利用 ATP 供能，而以其他三磷酸核苷作為能量的直接來源。

如糖原合成需 UTP 供能；磷脂合成需 CTP 供能；蛋白質(zhì)合成需 GTP 供能。這些三磷酸核苷分子中的高能磷酸鍵并不是在生物氧化過程中直接生成的，而是來源于 ATP。?

（3）可生成 cAMP 參與激素作用：ATP 在細(xì)胞膜上的腺苷酸環(huán)化酶催化下，可生成 cAMP，作為許多肽類激素在細(xì)胞內(nèi)現(xiàn)生理效應(yīng)的第二信使。?

5．有人曾經(jīng)考慮過使用解偶聯(lián)劑如 2,4-二硝基苯酚（DNP）作為減肥藥，但很快就被放棄使用，為什么？?

答：DNP 作為一種解偶聯(lián)劑，能夠破壞線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子梯度，使質(zhì)子梯度轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，而不?ATP。在解偶聯(lián)狀態(tài)下，電子傳遞過程完全是自由進(jìn)行的，底物失去控制地被快速氧化，細(xì)胞的代謝速率將大幅度提高。這些將導(dǎo)致機(jī)體組織消耗其存在的能源形式，如糖原和脂肪，因此有減肥的功效。但是由于這種消耗是失去控制的消耗，同時(shí)消耗過程中過分產(chǎn)熱，這勢必會(huì)給機(jī)體帶來強(qiáng)烈的副作用。?

6．某些植物體內(nèi)出現(xiàn)對氰化物呈抗性的呼吸形式，試提出一種可能的機(jī)制。?

答：某些植物體內(nèi)出現(xiàn)對氰化物呈抗性的呼吸形式，這種呼吸形式可能并不需要細(xì)胞色素氧

化酶，而是通過其他的對氰化物不敏感的電子傳遞體將電子傳遞給氧氣。?

7．什么是鐵硫蛋白？其生理功能是什么？?

答：鐵硫蛋白是一種非血紅素鐵蛋白，其活性部位含有非血紅素鐵原子和對酸不穩(wěn)定的硫原

子，此活性部位被稱之為鐵硫中心。鐵硫蛋白是一種存在于線粒體內(nèi)膜上的與電子傳遞有關(guān)

的蛋白質(zhì)。鐵硫蛋白中的鐵原子與硫原子通常以等摩爾量存在，鐵原子與蛋白質(zhì)的四個(gè)半胱

氨酸殘基結(jié)合。根據(jù)鐵硫蛋白中所含鐵原子和硫原子的數(shù)量不同可分為三類：FeS 中心、Fe2-S2中心和 Fe4-S4 中心。在線粒體內(nèi)膜上，鐵硫蛋白和遞氫體或遞電子體結(jié)合為蛋白復(fù)合體，已經(jīng)證明在呼吸鏈的復(fù)合物 I、復(fù)合物Ⅱ、復(fù)合物Ⅲ中均結(jié)合有鐵硫蛋白，其功能是通過二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的化合價(jià)變化來傳遞電子，而且每次只傳遞一個(gè)電子，是單電子傳遞體。?

8．何為能荷？能荷與代謝調(diào)節(jié)有什么關(guān)系？?

答：細(xì)胞內(nèi)存在著三種經(jīng)常參與能量代謝的腺苷酸，即 ATP、ADP 和 AMP。這三種腺苷酸的總量雖然很少，但與細(xì)胞的分解代謝和合成代謝緊密相聯(lián)。三種腺苷酸在細(xì)胞中各自的含量也隨時(shí)在變動(dòng)。生物體中 ATP-ADP-AMP 系統(tǒng)的能量狀態(tài)（即細(xì)胞中高能磷酸狀態(tài)）在數(shù)量上衡量稱能荷。能荷的大小與細(xì)胞中 ATP、ADP 和 AMP 的相對含量有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞中全部腺苷酸均以ATP 形式存在時(shí)，則能荷最大，為 100‰，即能荷為滿載。當(dāng)全部以 AMP 形式存在時(shí)，則能荷最小，為零。當(dāng)全部以 ADP 形式存在時(shí)，能荷居中，為 50％。若三者并存時(shí)，能荷則隨三者含量的比例不同而表現(xiàn)不同的百分值。通常情況下細(xì)胞處于 80‰的能荷狀態(tài)。能荷與代謝有什么關(guān)系呢？研究證明，細(xì)胞中能荷高時(shí)，抑制了 ATP 的生成，但促進(jìn)了 ATP 的利用，也就是說，高能荷可促進(jìn)分解代謝，并抑制合成代謝。相反，低能荷則促進(jìn)合成代謝，抑制分解代謝。能荷調(diào)節(jié)是通過 ATP、ADP 和 AMP 分子對某些酶分子進(jìn)行變構(gòu)調(diào)節(jié)進(jìn)行的。例如糖酵解中，磷酸果糖激酶是一個(gè)關(guān)鍵酶，它受 ATP 的強(qiáng)烈抑制，但受 ADP 和 AMP 促進(jìn)。丙酮酸激酶也是如此。在三羧酸環(huán)中丙酮酸脫氫酶、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶等，都受 ATP 的抑制和 ADP 的促進(jìn)。呼吸鏈的氧化磷酸化速度同樣受 ATP 抑制和 ADP 促進(jìn)。?

9．氧化作用和磷酸化作用是怎樣偶聯(lián)的？?

答：目前解釋氧化作用和磷酸化作用如何偶聯(lián)的假說有三個(gè)，即化學(xué)偶聯(lián)假說、結(jié)構(gòu)偶聯(lián)假

說與化學(xué)滲透假說。其中化學(xué)滲透假說得到較普遍的公認(rèn)。該假說的主要內(nèi)容是：?

（1）線粒體內(nèi)膜是封閉的對質(zhì)子不通透的完整內(nèi)膜系統(tǒng)。?

（2）電子傳遞鏈中的氫傳遞體和電子傳遞體是交叉排列，氫傳遞體有質(zhì)子（H＋）泵的作用，在電子傳遞過程中不斷地將質(zhì)子（H＋）從內(nèi)膜內(nèi)側(cè)基質(zhì)中泵到內(nèi)膜外側(cè)。?

（3）質(zhì)子泵出后，不能自由通過內(nèi)膜回到內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，這就形成內(nèi)膜外側(cè)質(zhì)子（H＋）濃度高于內(nèi)側(cè)，使膜內(nèi)帶負(fù)電荷，膜外帶正電荷，因而也就形成了兩側(cè)質(zhì)子濃度梯度和跨膜電位梯度。這兩種跨膜梯度是電子傳遞所產(chǎn)生的電化學(xué)電勢，是質(zhì)子回到膜內(nèi)的動(dòng)力，稱質(zhì)子移動(dòng)力或質(zhì)子動(dòng)力勢。?

（4）一對電子（2eˉ）從 NADH 傳遞到 O2 的過程中共有3對H十從膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到膜外。復(fù)合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ著質(zhì)子泵的作用，這與氧化磷酸化的三個(gè)偶聯(lián)部位一致，每次泵出2個(gè)H十。 （5）質(zhì)子移動(dòng)力是質(zhì)子返回膜內(nèi)的動(dòng)力，是 ADP 磷酸化成 ATP 的能量所在，在質(zhì)子移動(dòng)力驅(qū)使下，質(zhì)子（H＋）通過 F1F0-ATP 合酶回到膜內(nèi)，同時(shí) ADP 磷酸化合戚 ATP。?

1．糖類物質(zhì)在生物體內(nèi)起什么作用？

答：（1）糖類物質(zhì)是異氧生物的主要能源之一，糖在生物體內(nèi)經(jīng)一系列的降解而釋放大量的

能量，供生命活動(dòng)的需要。（2）糖類物質(zhì)及其降解的中間產(chǎn)物，可以作為合成蛋白質(zhì) 脂肪的碳架及機(jī)體其它碳素的來源。（3）在細(xì)胞中糖類物質(zhì)與蛋白質(zhì) 核酸 脂肪等常以結(jié)合態(tài)存在，這些復(fù)合物分子具有許多特異而重要的生物功能。（4）糖類物質(zhì)還是生物體的重要組成成分。

2．為什么說三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的共通路？

答：（1）三羧酸循環(huán)是乙酰CoA最終氧化生成CO2和H2O的途徑。（2）糖代謝產(chǎn)生的碳骨

架最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。（3）脂肪分解產(chǎn)生的甘油可通過有氧氧化進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化，

脂肪酸經(jīng)β-氧化產(chǎn)生乙酰CoA可進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。（4）蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫

氨后碳骨架可進(jìn)入三羧酸循環(huán)，同時(shí)，三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為氨基酸的碳骨架接受氨

后合成必需氨基酸。所以，三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)代謝共同通路。

3．糖代謝和脂代謝是通過那些反應(yīng)聯(lián)系起來的？

答：（1）糖酵解過程中產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视?，可作為脂肪合成中甘油的?/p>

料。（2）有氧氧化過程中產(chǎn)生的乙酰CoA是脂肪酸和酮體的合成原料。（3）脂肪酸分解產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。（4）酮體氧化產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。（5）甘油經(jīng)磷酸甘油激酶作用后，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮進(jìn)入糖代謝。?

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4．什么是乙醛酸循環(huán)？有何意義？

答：乙醛酸循環(huán)是有機(jī)酸代謝循環(huán)，它存在于植物和微生物中，可分為五步反應(yīng)，由于乙醛

酸循環(huán)與三羧酸循環(huán)有一些共同的酶系和反應(yīng)，將其看成是三羧酸循環(huán)的一個(gè)支路。循環(huán)每

一圈消耗2分子乙酰CoA，同時(shí)產(chǎn)生1分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn)生后，可進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝，

或經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?/p>

乙醛酸循環(huán)的意義：

（1）乙酰CoA經(jīng)乙醛酸循環(huán)可以和三羧酸循環(huán)相偶聯(lián)，補(bǔ)充三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物的缺失。

（2）乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源的途徑之一。

（3）乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛桶被岬耐緩健?/p>

5．磷酸戊糖途徑有什么生理意義？

答：（1）產(chǎn)生的5-磷酸核糖是生成核糖，多種核苷酸，核苷酸輔酶和核酸的原料。（2）生成的NADPH+H+是脂肪酸合成等許多反應(yīng)的供氫體。（3）此途徑產(chǎn)生的4-磷酸赤蘚糖與3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷阕灏被?。?）途徑產(chǎn)生的NADPH+H+可轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH+H+，進(jìn)一步氧化產(chǎn)生ATP，提供部分能量。

6．糖分解代謝可按EMP-TCA途徑進(jìn)行，也可按磷酸戊糖途徑，決定因素是什么？

答：糖分解代謝可按EMP-TCA途徑進(jìn)行，也可按磷酸戊糖途徑，決定因素是能荷水平，能

荷低時(shí)糖分解按EMP-TCA途徑進(jìn)行，能荷高時(shí)可按磷酸戊糖途徑。

7．試說明丙氨酸的成糖過程。

答：丙氨酸成糖是體內(nèi)很重要的糖異生過程。首先丙氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成丙酮酸，丙酮酸進(jìn)

入線粒體轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。但生成的草酰乙酸不能通過線粒體膜，為此須轉(zhuǎn)變成蘋果酸或天

冬氨酸，后二者到胞漿里再轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。草酰乙酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸，后者沿酵

解路逆行而成糖?？傊彼岢商琼毾让摰舭被?，然后繞過“能障”及“膜障”才能成糖。

8．琥珀酰CoA的代謝來源與去路有哪些??

答：（1）琥珀酰CoA主要來自糖代謝，也來自長鏈脂肪酸的 ω-氧化。奇數(shù)碳原子脂肪酸，

通過 氧化除生成乙酰CoA，后者進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成琥珀酰CoA。此外，蛋氨酸，蘇氨酸以及纈

氨酸和異亮氨酸在降解代謝中也生成琥珀酰CoA。

（2）琥珀酰CoA主要代謝去路是通過檸檬酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O。琥珀酰CoA在

肝外組織，在琥珀酸乙酰乙酰CoA轉(zhuǎn)移酶催化下，可將輔酶A轉(zhuǎn)移給乙酰乙酸，本身成為琥珀酸。此外，琥珀酰CoA與甘氨酸一起生成δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA），參與血紅素的合成。

1．按下述幾方面，比較脂肪酸氧化和合成的差異：?

（1）進(jìn)行部位；（2）?；d體；（3）所需輔酶（4）β-羥基中間物的構(gòu)型（5）促進(jìn)過程的

能量狀態(tài)（6）合成或降解的方向（7）酶系統(tǒng)?

答：氧化在線粒體，合成在胞液；氧化的?；d體是輔酶A，合成的?；d體是?；d體蛋

白；氧化是 FAD 和 NAD+，合成是 NADPH；氧化是 L 型，合成是 D 型。氧化不需要 CO2，合成需要 CO2；氧化為高 ADP 水平，合成為高 ATP 水平。氧化是羧基端向甲基端，合成是甲基端向羧基端；脂肪酸合成酶系為多酶復(fù)合體，而不是氧化酶。?

2．在脂肪生物合成過程中，軟脂酸和硬脂酸是怎樣合成的？?

答：（1）軟脂酸合成：軟脂酸是十六碳飽和脂肪酸，在細(xì)胞液中合成，合成軟脂酸需要兩個(gè)

酶系統(tǒng)參加。一個(gè)是乙酰 CoA 羧化酶，他包括三種成分，生物素羧化酶、生物素羧基載體蛋白、轉(zhuǎn)羧基酶。由它們共同作用，催化乙酰 CoA 轉(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙?CoA。另一個(gè)是脂肪酸合成酶，該酶是一個(gè)多酶復(fù)合體，包括 6 種酶和一個(gè)酰基載體蛋白，在它們的共同作用下，催化乙酰 CoA 和丙二酸單酰 CoA，合成軟脂酸其反應(yīng)包括 4 步，即縮合、還原、脫水、再縮合，每經(jīng)過 4 步循環(huán)，可延長 2 個(gè)碳。如此進(jìn)行，經(jīng)過 7 次循環(huán)即可合成軟脂酰—ACP。軟脂酰—ACP 在硫激酶作用下分解，形成游離的軟脂酸。軟脂酸的合成是從原始材料乙酰 CoA 開始的所以稱之為從頭合成途徑。?

（2）硬脂酸的合成，在動(dòng)物和植物中有所不同。在動(dòng)物中，合成地點(diǎn)有兩處，即線粒體和粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在線粒體中，合成硬脂酸的碳原子受體是軟脂酰 CoA，碳原子的給體是乙酰 CoA。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，碳原子的受體也是軟脂酰 CoA，但碳原子的給體是丙二酸單酰 CoA。在植物中，合成地點(diǎn)是細(xì)胞溶質(zhì)。碳原子的受體不同于動(dòng)物，是軟脂酰ACP；碳原子的給體也不同與動(dòng)物，是丙二酸單酰 ACP。在兩種生物中，合成硬脂酸的還原劑都是一樣的。?

3．什么是乙醛酸循環(huán)，有何生物學(xué)意義？?

答：乙醛酸循環(huán)是一個(gè)有機(jī)酸代謝環(huán)，它存在于植物和微生物中，在動(dòng)物組織中尚未發(fā)現(xiàn)。

乙醛酸循環(huán)反應(yīng)分為五步（略）?？偡磻?yīng)說明，循環(huán)每轉(zhuǎn) 1 圈需要消耗 2 分子乙酰 CoA，同時(shí)產(chǎn)生 1 分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn)生后，可進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝，或者變?yōu)槠咸烟恰?

乙醛酸循環(huán)的意義有如下幾點(diǎn)：（1）乙酰 CoA 經(jīng)乙醛酸循環(huán)可琥珀酸等有機(jī)酸，這些有機(jī)酸可作為三羧酸循環(huán)中的基質(zhì)。（2）乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源建造自身機(jī)體的途徑之一。（3）乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑耐緩健?

4．在脂肪酸合成中，乙酰 CoA.羧化酶起什么作用？?

答：在飽和脂肪酸的生物合成中，脂肪酸碳鏈的延長需要丙二酸單酰 CoA。乙酰 CoA 羧化酶的作用就是催化乙酰 CoA 和 HCO3-合成丙二酸單酰 CoA，為脂肪酸合成提供三碳化合物。乙酰CoA 羧化酶催化反應(yīng)（略）。乙酰 CoA 羧化酶是脂肪酸合成反應(yīng)中的一種限速調(diào)節(jié)酶，它受檸檬酸的激活，但受棕櫚酸的反饋抑制。?

5．說明動(dòng)物、植物、細(xì)菌在合成不飽和脂肪酸方面的差異。?

答：在植物中，不僅可以合成單不飽和脂肪酸，而且可以合成多不飽和脂肪酸，例如亞油酸、

亞麻酸和桐油酸等。植物體中單不飽和脂肪酸的合成，主要是通過氧化脫氫途徑進(jìn)行。這個(gè)

氧化脫氫反應(yīng)需要氧分子和 NADPH+H+參加，另外還需要黃素蛋白和鐵氧還蛋白參加，由去飽和酶催化。植物體中多不飽和脂肪酸的合成，主要是在單不飽和脂肪酸基礎(chǔ)上進(jìn)一步氧化脫氫，可生成二烯酸和三烯酸，由專一的去飽和酶催化并需氧分子和NADPH+H+參加。?

?在哺乳動(dòng)物中，僅能合成單不飽和脂肪酸，如油酸，不能合成多不飽和脂肪酸，動(dòng)物體

內(nèi)存在的多不飽和脂肪酸，如亞油酸等，完全來自植物油脂，由食物中攝取。動(dòng)物體內(nèi)單不

飽和脂肪酸的合成，是通過氧化脫氫途徑進(jìn)行的。由去飽和酶催化，該酶存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，

反應(yīng)需要氧分子和 NADPH+H+參與，此外還需要細(xì)胞色素 b5 和細(xì)胞色素 b5 還原酶存在，作為電子的傳遞體。整個(gè)過程傳遞 4 個(gè)電子，所形成的產(chǎn)物含順式—9—烯鍵。細(xì)菌中，不飽和脂肪酸的合成不同于動(dòng)、植物，動(dòng)植物是通過有氧途徑，而細(xì)菌是通過厭氧途徑，細(xì)菌先通過脂肪酸合成酶系，合成十碳的β-羥癸酰-SACP；然后在脫水酶作用下，形成順—β，γ癸烯酰 SACP;再在此化合物基礎(chǔ)上，形成不同長度的單烯酰酸。?

1. 簡述中心法則。

答：在細(xì)胞分裂過程中通過DNA的復(fù)制把遺傳信息由親代傳遞給子代，在子代的個(gè)體發(fā)育

過程中遺傳信息由DNA傳遞到RNA，最后翻譯成特異的蛋白質(zhì)；在RNA病毒中RNA具有

自我復(fù)制的能力，并同時(shí)作為mRNA，指導(dǎo)病毒蛋白質(zhì)的生物合成；在致癌RNA病毒中，

RNA還以逆轉(zhuǎn)錄的方式將遺傳信息傳遞給DNA分子。

2. DNA復(fù)制的基本規(guī)律？

答：（1）復(fù)制過程是半保留的。（2）細(xì)菌或病毒DNA的復(fù)制通常是由特定的復(fù)制起始位點(diǎn)

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開始，真核細(xì)胞染色體DNA復(fù)制則可以在多個(gè)不同部位起始。（3）復(fù)制可以是單向的或是

雙向的，以雙向復(fù)制較為常見，兩個(gè)方向復(fù)制的速度不一定相同。（4）兩條DNA鏈合成的

方向均是從5’向3’方向進(jìn)行的。（5）復(fù)制的大部分都是半不連續(xù)的，即其中一條領(lǐng)頭鏈?zhǔn)窍鄬B續(xù)的，其他隨后鏈則是不連續(xù)的。（6）各短片段在開始復(fù)制時(shí)，先形成短片段RNA作為DNA合成的引物，這一RNA片段以后被切除，并用DNA填補(bǔ)余下的空隙。

3.簡述DNA復(fù)制的過程？

答：DNA復(fù)制從特定位點(diǎn)開始，可以單向或雙向進(jìn)行，但是以雙向復(fù)制為主。由于DNA雙

鏈的合成延伸均為5′→3′的方向，因此復(fù)制是以半不連續(xù)的方式進(jìn)行，可以概括為：雙鏈的解開；RNA引物的合成；DNA鏈的延長；切除RNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNA

片段。（1）雙鏈的解開 在DNA的復(fù)制原點(diǎn)，雙股螺旋解開，成單鏈狀態(tài)，形成復(fù)制叉，分

別作為模板，各自合成其互補(bǔ)鏈。在復(fù)制叉上結(jié)合著各種各樣與復(fù)制有關(guān)的酶和輔助因子。

（2）RNA引物的合成 引發(fā)體在復(fù)制叉上移動(dòng)，識別合成的起始點(diǎn)，引發(fā)RNA引物的合成。

移動(dòng)和引發(fā)均需要由ATP提供能量。以DNA為模板按5′→3′的方向，合成一段引物RNA

鏈。引物長度約為幾個(gè)至10個(gè)核苷酸。在引物的5′端含3個(gè)磷酸殘基，3′端為游離的羥

基。（3）DNA鏈的延長 當(dāng)RNA引物合成之后，在DNA聚合酶Ⅲ的催化下，以四種脫氧核

糖核苷5′-三磷酸為底物，在RNA引物的3′端以磷酸二酯鍵連接上脫氧核糖核苷酸并釋放出PPi。DNA鏈的合成是以兩條親代DNA鏈為模板，按堿基配對原則進(jìn)行復(fù)制的。親代DNA的雙股鏈呈反向平行，一條鏈?zhǔn)?′→3′方向，另一條鏈?zhǔn)?′→5′方向。在一個(gè)復(fù)制叉內(nèi)兩條鏈的復(fù)制方向不同，所以新合成的二條子鏈極性也正好相反。由于迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)一種DNA聚合酶能按3′→5′方向延伸，因此子鏈中有一條鏈沿著親代DNA單鏈的3′→5′方向亦即新合成的DNA沿5′→3′方向）不斷延長。（4）切除引物，填補(bǔ)缺口，連接修復(fù) 當(dāng)新形成的岡崎片段延長至一定長度，其3′-OH端與前面一條老片斷的5′斷接近時(shí)，在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，在引物RNA與DNA片段的連接處切去RNA引物后留下的空隙，由DNA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填補(bǔ)上；在DNA連接酶的作用下，連接相鄰的DNA鏈；修復(fù)摻入DNA鏈的錯(cuò)配堿基。這樣以兩條親代DNA鏈為模板，就形成了兩個(gè)DNA雙股螺旋分子。每個(gè)分子中一條鏈來自親代DNA，另一條鏈則是新合成的。

4. 簡述DNA復(fù)制時(shí)酶系。

答：（1）原核細(xì)胞大腸桿菌的RNA聚合酶研究的較深入。這個(gè)酶的全酶由5種亞基（α2β

β′δω）組成，還含有2個(gè)Zn原子。在RNA合成起始之后，δ因子便與全酶分離。不含

δ因子的酶仍有催化活性，稱為核心酶。δ亞基具有與啟動(dòng)子結(jié)合的功能，β亞基催化效率

很低，而且可以利用別的DNA的任何部位作模板合成RNA。加入δ因子后，則具有了選擇

起始部位的作用，δ因子可能與核心酶結(jié)合，改變其構(gòu)象，從而使它能特異地識別DNA模

板鏈上的起始信號。（2）真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)有RNA聚合酶I、II和III，通常由4～6種亞

基組成，并含有Zn2+。RNA聚合酶I存在于核仁中，主要催化rRNA前體的轉(zhuǎn)錄。RNA聚

合酶Ⅱ和Ⅲ存在于核質(zhì)中，分別催化mRNA前體和小分子量RNA的轉(zhuǎn)錄。此外線粒體和葉

綠體也含有RNA聚合酶，其特性類似原核細(xì)胞的RNA聚合酶。?

5. 簡述原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的RNA聚合酶有何不同？

答：RNA轉(zhuǎn)錄過程為起始位點(diǎn)的識別、起始、延伸、終止。

（1）起始位點(diǎn)的識別RNA聚合酶先與DNA模板上的特殊啟動(dòng)子部位結(jié)合，σ因子起著識

別DNA分子上的起始信號的作用。在σ亞基作用下幫助全酶迅速找到啟動(dòng)子，并與之結(jié)合

生成較松弛的封閉型啟動(dòng)子復(fù)合物。這時(shí)酶與DNA外部結(jié)合，識別部位大約在啟動(dòng)子的-35

位點(diǎn)處。接著是DNA構(gòu)象改變活化，得到開放型的啟動(dòng)子復(fù)合物，此時(shí)酶與啟動(dòng)子緊密結(jié)

合，在-10位點(diǎn)處解開DNA雙鏈，識別其中的模板鏈。由于該部位富含A-T堿基對，故有利

于DNA解鏈。開放型復(fù)合物一旦形成，DNA就繼續(xù)解鏈，酶移動(dòng)到起始位點(diǎn)。（2）起始留

在起始位點(diǎn)的全酶結(jié)合第一個(gè)核苷三磷酸。第一個(gè)核苷三磷酸常是GTP或ATP。形成的啟動(dòng)

子、全酶和核苷三磷酸復(fù)合物稱為三元起始復(fù)合物，第一個(gè)核苷酸摻入的位置稱為轉(zhuǎn)錄起始

點(diǎn)。這時(shí)σ亞基被釋放脫離核心酶。（3）延伸 從起始到延伸的轉(zhuǎn)變過程，包括σ因子由締合向解離的轉(zhuǎn)變。DNA分子和酶分子發(fā)生構(gòu)象的變化，核心酶與DNA的結(jié)合松弛，核心酶可沿模板移動(dòng)，并按模板序列選擇下一個(gè)核苷酸，將核苷三磷酸加到生長的RNA鏈的3′-OH

端，催化形成磷酸二酯鍵。轉(zhuǎn)錄延伸方向是沿DNA模板鏈的3′→5′方向按堿基酸對原則

生成5′→3′的RNA產(chǎn)物。RNA鏈延伸時(shí)，RNA聚合酶繼續(xù)解開一段DNA雙鏈，長度約

17個(gè)堿基對，使模板鏈暴露出來。新合成的RNA鏈與模板形成RNA-DNA的雜交區(qū)，當(dāng)新

生的RNA鏈離開模板DNA后，兩條DNA鏈則重新形成雙股螺旋結(jié)構(gòu)。（4） 終止 在DNA

分子上有終止轉(zhuǎn)錄的特殊堿基順序稱為終止子，它具有使RNA聚合酶停止合成RNA和釋放

RNA鏈的作用。這些終止信號有的能被RNA聚合酶自身識別，而有的則需要有ρ因子的幫

助。ρ因子是一個(gè)四聚體蛋白質(zhì)，它能與RNA聚合酶結(jié)合但不是酶的組分。它的作用是阻

RNA聚合酶向前移動(dòng)，于是轉(zhuǎn)錄終止，并釋放出已轉(zhuǎn)錄完成的RNA鏈。對于不依賴于ρ因

子的終止子序列的分析，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)明顯的特征：即在DNA上有一個(gè)15～20個(gè)核苷酸的二

重對稱區(qū)，位于RNA鏈結(jié)束之前，形成富含G-C的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。接著有一串大約6個(gè)A的堿

基序列它們轉(zhuǎn)錄的RNA鏈的末端為一連串的U。寡聚U可能提供信號使RNA聚合酶脫離模

板。在真核細(xì)胞內(nèi)，RNA的合成要比原核細(xì)胞中的復(fù)雜得多。

1．遺傳密碼如何編碼？有哪些基本特性

答：mRNA上每3個(gè)相鄰的核苷酸編成一個(gè)密碼子，代表某種氨基酸或肽鏈合成的起始或終

止信（4種核苷酸共組成64個(gè)密碼子）。其特點(diǎn)有：①方向性：編碼方向是5ˊ→3ˊ；②無

標(biāo)點(diǎn)性：密碼子連續(xù)排列，既無間隔又無重疊；③簡并性：除了Met和Trp各只有一個(gè)密碼

子之外，其余每種氨基酸都有2—6個(gè)密碼子；④通用性：不同生物共用一套密碼；⑤擺動(dòng)性：在密碼子與反密碼子相互識別的過程中密碼子的第一個(gè)核苷酸起決定性作用，而第二個(gè)、尤其是第三個(gè)核苷酸能夠在一定范圍內(nèi)進(jìn)行變動(dòng)。

2．簡述tRNA在蛋白質(zhì)的生物合成中是如何起作用的？

答：在蛋白質(zhì)合成中，tRNA 起著運(yùn)載氨基酸的作用，將氨基酸按照mRNA鏈上的密碼子所

決定的氨基酸順序搬運(yùn)到蛋白質(zhì)合成的場所——核糖體的特定部位。tRNA是多肽鏈和mRNA

之間的重要轉(zhuǎn)換器。①其3ˊ端接受活化的氨基酸，形成氨酰-tRNA②tRNA上反密碼子識別

mRNA鏈上的密碼子 ③ 合成多肽鏈時(shí)，多肽鏈通過tRNA暫時(shí)結(jié)合在核糖體的正確位置上，

直至合成終止后多肽鏈才從核糖體上脫下。

3．mRNA遺傳密碼排列順序翻譯成多肽鏈的氨基酸排列順序，保證準(zhǔn)確翻譯的關(guān)鍵是什么？

答：保證翻譯準(zhǔn)確性的關(guān)鍵有二：一是氨基酸與tRNA的特異結(jié)合，依靠氨酰- tRNA合成酶

的特異識別作用實(shí)現(xiàn)；二是密碼子與反密碼子的特異結(jié)合，依靠互補(bǔ)配對結(jié)合實(shí)現(xiàn)，也有賴

于核蛋白體的構(gòu)象正常而實(shí)現(xiàn)正常的裝配功能。

1．將核酸完全水解后可得到哪些組分?DNA和RNA的水解產(chǎn)物有何不同？

答：核酸完全水解后可得到堿基、戊糖、磷酸三種組分。DNA和RNA的水解產(chǎn)物戊糖、嘧

啶堿基不同。

2．DNA熱變性有何特點(diǎn)？Tm值表示什么？

答：將DNA的稀鹽溶液加熱到70～100℃幾分鐘后，雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞，氫鍵斷裂，兩條鏈彼此分開，形成無規(guī)則線團(tuán)狀，此過程為DNA的熱變性，有以下特點(diǎn)：變性溫度范圍很窄，260nm處的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性喪失；比旋度下降；酸堿滴定曲線改變。Tm值代表核酸的變性溫度（熔解溫度、熔點(diǎn)）。在數(shù)值上等于DNA變性時(shí)摩爾磷消光值（紫外吸收）達(dá)到最大變化值半數(shù)時(shí)所對應(yīng)的溫度。

3．述下列因素如何影響DNA的復(fù)性過程：

（1）陽離子的存在；（2）低于Tm的溫度；（2）高濃度的DNA鏈。?

答：（1）陽離子的存在可中和DNA中帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)，減弱DNA鏈間的靜電作用，促

進(jìn)DNA的復(fù)性；（2）低于Tm的溫度可以促進(jìn)DNA復(fù)性；

（3）DNA鏈濃度增高可以加快互補(bǔ)鏈隨機(jī)碰撞的速度、機(jī)會(huì)，從而促進(jìn)DNA復(fù)性。

4．核酸分子中是通過什么鍵連接起來的？

答：核酸分子中是通過3’,5’-磷酸二酯鍵連接起來的。

5．DNA分子二級結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？

答：按Watson-Crick模型，DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：兩條反相平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸

互繞；堿基位于結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，而親水的糖磷酸主鏈位于螺旋的外側(cè)，通過磷酸二酯鍵相連，

形成核酸的骨架；堿基平面與軸垂直，糖環(huán)平面則與軸平行。兩條鏈皆為右手螺旋；雙螺旋

的直徑為2nm，堿基堆積距離為0.34nm，兩核酸之間的夾角是36°，每對螺旋由10對堿基組成；堿基按A=T，G≡C配對互補(bǔ)，彼此以氫鍵相連系。維持DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力量主要是堿基堆積力；雙螺旋結(jié)構(gòu)表面有兩條螺形凹溝，一大一小。

6．在穩(wěn)定的DNA雙螺旋中，哪兩種力在維系分子立體結(jié)構(gòu)方面起主要作用？

答：在穩(wěn)定的DNA雙螺旋中，堿基堆積力和堿基配對氫鍵在維系分子立體結(jié)構(gòu)方面起主要

作用。

7．簡述tRNA二級結(jié)構(gòu)的組成特點(diǎn)及其每一部分的功能。

答：tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特征為：

（1）tRNA的二級結(jié)構(gòu)由四臂、四環(huán)組成。已配對的片斷稱為臂，未配對的片斷稱為環(huán)。（2）

葉柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH3’，此結(jié)構(gòu)是接受氨基酸的位置。（3）氨基酸臂對面是

反密碼子環(huán)。在它的中部含有三個(gè)相鄰堿基組成的反密碼子，可與mRNA上的密碼子相互識別。（4）左環(huán)是二氫尿嘧啶環(huán)（D環(huán)），它與氨基酰-tRNA合成酶的結(jié)合有關(guān)。（5）右環(huán)是假尿嘧啶環(huán)（TψC環(huán)），它與核糖體的結(jié)合有關(guān)。（6）在反密碼子與假尿嘧啶環(huán)之間的是可變環(huán)，它的大小決定著tRNA分子大小。

8．如何將分子量相同的單鏈DNA與單鏈RNA分開？

答：（1）用專一性的 RNA 酶與 DNA 酶分別對兩者進(jìn)行水解。（2）用堿水解。RNA 能夠被水解，而 DNA 不被水解。（3）進(jìn)行顏色反應(yīng)。二苯胺試劑可以使 DNA 變成藍(lán)色；苔黑酚（地衣酚）試劑能使 RNA 變成綠色。（4）用酸水解后，進(jìn)行單核苷酸的分析（層析法或電泳法），含有 U的是 RNA，含有 T 的是 DNA。