王镜岩《生物化学》考研题库论述题(80道)

1． 何为PCR?简述其基本原理。

答:PCR又称基因体外扩增特定序列方法。是在反应体系中加入模板DNA、dNTP、特定设计的引物及耐热的DNA聚合酶，经多次变性、退火、延伸循环反应，使目的DNA呈指数形式合成的过程。

PCR扩增首先需要一对引物，根据待扩增区域两端已知序列合成两个与模板DNA互补的寡核苷酸引物，这一单链引物的序列将决定扩增片段特异性和长度。PCR反应体系由基因组DNA、一对引物、dNTP、

聚合酶、酶反应缓冲体系及必需的离子强度等组成。在加热变性，使基因组双链DNA变性为单链后，通过降低温度使特异引物与互补的DNA序列特异结合（退火或复性）后，在耐热

聚合酶作用下，以基因组单链DNA为模板，从引物端开始按

方向合成DNA（延伸）。这样经过变性—复性—延伸三步为一个循环，每一循环的产物作为下一个循环的模板，如此循环30次，介于两个引物之间的新生DNA片段理论上达到

拷贝，约为

个分子。

2． 动物体内脂肪酸代谢调控如何进行？

答:（1）脂肪酸氧化的主要调控酶是肉碱脂酰转移酶Ⅰ，脂肪酸合成的主要调控酶是乙酰CoA羧化酶。

（2）脂肪酸代谢的主要调节物是胰岛素，脂解的速率对胰岛素的水平非常敏感，胰岛素可促进环腺苷酸的水解，抑制甘油三酯的降解，抑制脂肪酸的氧化，同时也促进乙酰CoA羧化酶的活性，促进脂肪酸的合成。

（3）肾上腺素等脂解激素可促进环腺苷酸的生成，促进甘油三酯的降解，抑制脂肪酸的合成。

（4）丙二酸单酰CoA抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ和活性。

（5）柠檬酸是乙酰CoA羧化酶的激活剂，脂酰CoA是该酶的抑制剂。

3． 试述酶活性的调节方式。

答:酶活性的调节方式是多种多样的，主要可分为两大类。

（1）酶的含量不变，通过改变酶蛋白的结构或酶蛋白各亚基的解离与装配，以及和其他蛋白质的相互作用而实现的调节。主要有：①别构调节，酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象改变，进而改变酶的活性状态；②可逆的共价修饰调节；共价调节酶上的某些基团可被其他的酶可逆共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶的活性；③酶原的激活，生物体内合成的酶有时不具有酶活性，经过蛋白酶专一水解后，构象发生变化，形成酶的活性部位，变成有活性的酶；④通过激素调节酶的活性，激素与细胞膜或细胞内受体结合，引起一系列生物化学反应，进而调节酶的活性。此外还有反馈抑制调节、抑制剂与激活剂对酶活性的调节等。

（2）酶量的调节：这类调节主要涉及酶蛋白的表达调控，从RNA的转录到蛋白质的合成、转运等各个水平的调控。酶量的调节主要有两种形式，一种是诱导或抑制酶的合成，另一种是调节酶的降解速率。

4． 生物体降解糖原（淀粉）为什么采用磷酸解而不是水解？

答:糖原水解与磷酸解产物不同。糖原水解产生葡萄糖，糖原磷酸解产生

不需要能量在磷酸葡萄糖变位酶作用下可直接变成

进入糖酵解或其他相关代谢途径。如果采用水解方式，得到产物葡萄糖必须经过消耗ATP在己糖激酶或者是葡萄糖激酶的作用下才能产生

这种方式不仅消耗能量，而且葡萄糖本身还可以通过转运离开细胞，而磷酸解产物不能扩散出细胞，保持了细胞中有足够的

底物进行糖酵解等反应。所以生物体降解糖原（淀粉）采用磷酸解生物更有利。

5． 举例说明竞争性抑制剂的特点及应用。

答:酶的竞争性抑制作用是指抑制剂与酶的正常底物结构相似，因此抑制剂与底物分子竞争地结合酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。竞争性抑制作用具有以下特点：

①抑制剂在化学结构上与底物分子相似，两者竞相争夺同一酶的活性中心；

②抑制剂与酶的活性中心结合后，酶分子失去催化作用；

③竞争性抑制作用的强弱取决于抑制剂与底物之间的相对浓度，抑制剂浓度不变时，通过增加底物浓度可以减弱甚至解除竞争性抑制作用；

④酶既可以结合底物分子也可以结合抑制剂，但不能与两者同时结合。

例如：①丙二酸是二羧酸化合物，与琥珀酸结构很相似，丙二酸能与琥珀酸脱氢酶的底物琥珀酸竞争与酶的活性中心结合。由于丙二酸与酶的亲和力远大于琥珀酸的亲和力，当丙二酸的浓度为琥珀酸浓度1/50时，酶的活性可被抑制50%。若增加琥珀酸的浓度，此种抑制作用可被减弱。

②磺胺类药物和磺胺增效剂是通过竞争性抑制作用抑制细菌生长的。对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时不能利用环境中的叶酸，而是在细菌体内二氢叶酸合成酶的作用下，利用对氨苯甲酸（PABA）、二氢蝶呤及谷氨酸合成二氢叶酸（

），后者在二氢叶酸还原酶的作用下进一步还原成四氢叶酸（

），四氢叶酸是细菌合成核酸过程中不可缺少的辅酶。磺胺类药物与对氨苯甲酸结构相似，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，可以抑制二氢叶酸的合成；磺胺增效剂（TMP）与二氢叶酸结构相似，是二氢叶酸还原酶的竞争性抑制剂，可以抑制四氢叶酸的合成。磺胺类药物与其增效剂在两个作用点分别竞争性抑制细菌体内二氢叶酸的合成及四氢叶酸的合成，影响一碳单位的代谢，从而有效地抑制了细菌体内核酸及蛋白质的生物合成，导致细菌死亡。人体能从食物中直接获取叶酸，所以人体四氢叶酸的合成不受磺胺及其增效剂的影响。

6． 酶溶液在加热时，酶的活性会逐渐丧失，己糖激酶在45°C加热12min后，活性丧失50%，但是如果己糖激酶溶液中有大量的底物（葡萄糖）存在时，在45°C加热12min后，活性只丧失3%，为什么有底物存在时，己糖激酶的热变性会受到抑制？

答:没有底物时，酶分子以游离状态存在，当有大量底物时，大多数酶分子与底物形成酶-底物复合物。在加热时，酶-底物复合物热稳定性比游离酶高，酶分子不易发生热变性，活性丧失大大。

7． 试述别构酶活性调节的机理。

答:别构酶活性的调节是通过酶分子非催化部位与某些化合物（效应剂）可逆、非共价结合后发生构象变化，活性状态随即发生变化，pcr扩增n次目的基因数量公式，以此达到对代谢反应的调节。别构酶活性调节模型有两种。，

（1）序变模型：酶分子中亚基结合底物后，亚基构象逐个依次变化。

当底物与第一个亚基结合后，可以引起该亚基的构象的变化，从T态变成R态，并使得邻近的一个亚基发生同样的变化，影响对下一个底物的亲和力；当第二个底物结合后，又会导致第三个亚基从T态转变为R态，如此顺序传递，直到最后所有的亚基都从T态转为R态。在这种序变过程中，有各种TR杂合态。

（2）齐变模式：酶分子的一个亚基结合底物后构象发生改变，从T态变为R态，使得其他亚基也几乎同时从T态变为R态，在这种齐变过程中，不存在TR杂合态。

在别构酶活性调节过程中，T态为低活性状态，R态为高活性状态，通过某些化合物与酶结合后使酶在T态与R态两种构象之间的转化，调节酶催化反应的速率。

8． 以胰凝乳蛋白酶为例，简述酶原的激活过程。

答:在胰蛋白酶的作用下，胰凝乳蛋白酶原被限制性酶解，使得

两个残基间的肽键断裂，生成具有活性的但不稳定的

胰凝乳蛋白酶。

胰凝乳蛋白酶自切除

和

两段二肽，生成具有活性的稳定的

胰凝乳蛋白酶。同时激活产物的空间结构发生变化，新暴露的

的氨基与分子内部的

的侧链羧基之间的静电作用导致

外翻到分子表面，形成酶的底物结合部位。

9． 简述原核生物转录终止的两种方式。

答:转录是在DNA模板某一位置上停止的，人们比较了若干原核生物RNA转录终止位点附近的DNA序列，发现DNA模板上的转录终止信号有两种情况。

（1）不依赖于蛋白质因子而实现的终止作用：这类终止信号的序列特征是在

转录终止位点之前

核苷酸处有一段富含GC碱基对的回文结构，回文序列是一段方向相反、碱基互补的序列。这段互补序列由几个碱基隔开，其转录生成的RNA链可形成二级结构即发夹结构，这样的二级结构可能与RNA聚合酶某种特定的空间结构相嵌合，阻碍了RNA聚合酶进一步发挥作用。在其下游有

个A，转录生成

端的寡聚U。此时RNA与模板链的

配对是最不稳定的。

杂化链解离，RNA链脱落，转录终止。体外实验显示，如果掺入其他碱基以阻止发夹形成时，终止即不发生。通常只要有一个核苷酸的改变破坏了规则的双螺旋的茎时，即可破坏终止子的功能。对终止子突变的分析亦显示DNA模板上多聚dA序列的重要性。

（2）依赖蛋白质辅因子才能实现的终止作用：这种蛋白质辅因子称为释放因子，通常又称因子，是由

相同的6个亚基组成的六聚体蛋白质，具有解旋酶和ATP酶的活性，能特异地与延长中的单链RNA结合，整个

因子结合约72个核苷酸的长度。依赖

因子的终止序列中GC碱基对含量较少，其下游也没有固定的特征，并且也不是都能形成稳定的发夹。现在还不清楚

因子的作用机制，可能

因子与RNA转录产物结合后使RNA聚合酶停顿，利用ATP水解释放的能量，发挥解旋酶的活性，将RNA链从酶和模板中释出。已知RNA聚合酶本身能识别DNA模板中依赖

的终止序列，而

因子是在以后才发挥作用而释出RNA的。即使没有

时，RNA聚合酶也在依赖

的终止子处暂停，不过以后仍继续向前进。故有人认为，即使有一个很弱的发夹也可使RNA聚合酶停止前进。此时

因子即可与之结合而将聚合酶和RNA解离下来。所以

因子也是一种酶。

10．某蛋白质分子内部形成一个典型的

螺旋结构，该段氨基酸序列为：

请指出该序列中哪些氨基酸面向分子内部？哪些氨基酸面向分子外部的水溶性环境？并解释理由。

答:蛋白质的多肽链在形成空间结构时，极性氨基酸残基位于分子表面的水溶性环境，非极性氨基酸位于分子内部的疏水环境。因此该段氨基酸中A（丙氨酸）、V（缬氨酸）、L（亮氨酸）、F（苯丙氨酸）、M（甲硫氨酸）位于分子内部，其他氨基酸位于分子表面。

11．试述丙酮酸的去向？

答:（1）在有氧条件下，丙酮酸可以继续氧化产生乙酰CoA，进入TCA途径。

（2）在无氧条件下，有些生物在丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶作用下进入乙醇发酵途径生成乙醇；也可以乳酸脱氢酶的催化下进入乳酸发酵途径产生乳酸。

（3）丙酮酸可在丙酮酸羧化酶的作用下形成草酰乙酸，草酰乙酸进入葡萄糖异生途径生成葡萄糖，也可进入三羧酸循环。

（4）丙酮酸可在苹果酸酶催化下生成苹果酸，进入三羧酸循环。

（5）丙酮酸可进行转氨基作用生成丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。

（6）在有氧条件下，丙酮酸可以继续氧化产生乙酰CoA，转运至胞液可以合成脂肪酸、酮体、胆固醇等。

（7）在植物和微生物体内，丙酮酸氧化产生的乙酰CoA也可进入乙醛酸循环生成琥珀酸，再异生为糖。

12．请举例说明酶的别构调节的生物学意义。

答:酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶的活性状态，称为酶的别构调节。凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂。例如，因别构导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂，反之称为负效应物或别构抑制剂。

以天冬氨酸转氨甲酿酶（ATCase）为例。该酶是嘧啶核苷酸生物合成多酶体系反应序列中的第一个酶，其底物氨甲酰磷酸和天冬氨酸的结合是协同的，这种协同结合使底物浓度只在一个很窄的范围内开启氨甲酰天冬氨酸的合成，CTP是ATCase的别构抑制剂而ATP是ATCase的别构激活剂，当CTP与酶的调节亚基结合后使酶的构象向T状态转化，酶活性减低；相反当ATP与酶的调节亚基结合后使酶的构象向R状态转化，酶活性增高。CTP和ATP对ATCase调节的生物学意义有两个方面：首先ATP信号激活作用，提供DNA复制的能量，导致需求的嘧啶核苷酸的合成。其次，CTP的反馈抑制，则保证当嘧啶核苷酸充足时，不需要该途径继续合成氨甲酰天冬氨酸及其后续中间物。

另外，负协同别构酶在一定的底物浓度范围内，底物浓度的变化不足以影响酶的反应速率。以糖酵解中的3-嶙酸甘油酸脱氢酶为例。该酶对底物

浓度的变化不敏感，在有机体中有许多需要

的代谢途径，当

浓度很低，其他需要

的代谢反应都随之减缓时，酵解过程仍然能以一定的速率顺利进行。

由此可见，酶的别构调节的生物学意义在于通过正协同作用使代谢途径适合体内的代谢需要；通过负协同作用保证在特殊情况下，体内的基本代谢途径的畅通，增加生物的适应能力。

13．用反应式说明酮戊二酸是如何转变成谷氨酸的，有哪些酶和辅助因子参与？

答:（1）

（谷氨酸脱氢酶。

）

还原剂（2H）:可以是NADH、NADPH和铁氧还蛋白

14．酶活性中心低介电性对酶活性有什么意义？

答:酶的活性中心是一个低介电区域，即疏水环境。化学基团的反应活性和化学反应的速率在非极性介质和水性介质中有明显差别。当底物分子和酶的活性部位相结合，就被埋在疏水环境中。由于介电常数较低，对暴露在溶剂中的非极性基团有稳定作用，底物分子与催化基团之间的作用力被明显加强。

15．在老鼠实验中发现，没有表达

基因的个体含有大量的LDL。在饮食正常情况下，老鼠会患有动脉粥样硬化。简述

的缺乏如何引起LDL含量升高？

答:（1）血浆脂蛋白有两种分类法：超速离心法和电泳法。超速离心法可根据脂蛋白的密度不同分为4类：乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）。电泳法主要根据脂蛋白的表面不同而在电场中有不同迁移率分为

脂蛋白、前

脂蛋白、

脂蛋白和乳糜微粒4类。两种分类法相对应的名称见前。CM90%以上是外源性甘油三酯，小肠黏膜细胞合成，功能是转运外源性甘油三酯和胆固醇；VLDL由肝细胞合成，含有肝细胞合成的甘油三酯，加上ApoBlOO和E及磷脂胆固醇等，功能是转运内源性甘油三酯和胆固醇；LDL由血浆合成，主要含有肝合成的胆固醇，功能是转运内源性胆固醇；HDL从肝和小肠等合成，当CM和VLDL中的甘油三酯水解时，其表面的

ApoA

ApoA

ApoA

、ApoC及磷脂、胆固醇等脱离CM和VLDL，亦可形成新生HDL，其功能是逆向转运胆固醇。

（2）是脂蛋白中的蛋白质部分，按发现的先后分为A、B、C、E等。其主要作用有：①在血浆中起运载脂质的作用；②能识别脂蛋白受体，如ApoE能识别LDL受体，ApoBlOO能识别LDL受体。

ApoA

能识别HDL受体；③调节血浆脂蛋白代谢关键酶的活性，如

ApoC

能激活LPL。

ApoA

能激活LCAT。

ApoC

能抑制LPL。

（3）CM的代谢特点：新生的CM可接受HDL逐渐形成成熟的CM最终为肝细胞膜摄取；VLDL在肝细胞形成后接受HDL的ApoC激活LPL，甘油三酯逐渐减少，转变为中间密度脂蛋白（IDL）部分IDL转变为LDL；LDL与细胞膜LDL受体结合，吞入细胞与溶酶体结合，载脂蛋白被水解，胆固醇酯水解为胆固醇和脂肪酸；HDL主要在肝降解，其中的胆固醇用于合成胆汁酸或直接排出体外。

16．胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶都是丝氨酸蛋白酶，而且都是从胰腺分泌的消化酶，为什么作用底物不同？

答:丝氨酸蛋白酶的活性部位的共同点：（1）酶的活性中心都有一个

、一个

和一个

它们成串排列，通过氢键网络成一个所谓的催化三联体，催化三联体在功能上起转移电荷的作用；（2）丝氨酸蛋白酶的活性中心在丝氨酸残基附近都有一个“口袋”，它对每种丝氨酸蛋白酶是不同的。也是催化不同底物的关键因素。

胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶在结构上的微小差异反映出它们底物的特异性在胰蛋白酶中，这个“口袋”深而窄，在其底部有一个带负电荷的羧酸根

——

残基，它能与带正电荷的底物侧链如Lys、Arg侧链形成离子对，因此水解碱性氨基酸羧基形成的肽键。在胰凝乳蛋白酶中，“口袋”比较宽，底部是一个不带电荷的氨基酸残基，能容纳一个芳香族疏水侧链，因此催化芳香族氨基酸形成的肽键。弹性蛋白质酶的“口袋”比前两者浅，入口处是缬氨酸和苏氨酸残基，只能催化小的富含甘氨酸和丝氨酸不带电荷的氨基酸羧基形成的肽键。

17．在生物体内酶活性的调节可通过共价作用和非共价作用的方式进行，请各指出一种调节方式，并举例说明。

答:酶的活性通过酶的共价修饰作用以共价作用的方式进行调节，如糖原磷酸化酶。当糖原磷酸化酶在蛋白激酶的作用下共价结合小分子磷酸基团后，酶活性增加，降解糖原为葡萄糖。酶的活性也可通过别构调节的方式以非共价作用的方式进行调节，如乙酰CoA羧化酶，柠檬酸是其别构激活剂，当柠檬酸存在时，酶的构象从T态转为R态，活性增加，催化脂肪酸的合成；当长链脂肪酸存在时，酶的构象从R态转为T态，酶的活性下降。

18．以葡萄糖作为碳源进行谷氨酸的发酵，写出由葡萄糖转变成谷氨酸需要经过的几个代谢途径的名称，标出重要环节的酶及辅酶。

答:以葡萄糖为碳源生成谷氨酸需要经过糖酵解途径、有氧氧化、转氨基作用。

（1）糖酵解途径由葡萄糖生成丙酮酸，重要的酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶，辅酶是

（2）丙酮酸进入有氧氧化经乙酰CoA经三羧酸循环三步反应生成

酮戊二酸。重要的酶是丙酮酸脱氢酶系，辅助因子是TPP、HSCoA、FAD、

、硫辛酸和

；柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，辅助因子是

酮戊二酸经转氨基作用生成谷氨酸，重要的酶是谷丙转氨酶，辅酶是磷酸吡哆醛。

19．如果mRNA上的阅读框已被确定，它将只编码一种多肽的氨基酸顺序。从一蛋白质的已知氨基酸顺序，是否能确定唯一的一种mRNA的核苷酸序列？为什么？

答:由于1个密码子只能编码一种氨基酸，在mRNA的开放阅读框确定后，用遗传密码可以推出其相应蛋白质的氨基酸序列。由于mRNA是由DNA转录而来的，如果基因（DNA）编码区的序列已知，也可由此推出相应表达产物的氨基酸序列。但是，由于除甲硫氨酸和色氨酸外的18种氨基酸均有一种以上的密码子，由蛋白质的氨基酸序列推断相应mRNA的核苷酸序列时，我们会面临多种选择。比如，由7个氨基酸的序列推测其可能的mRNA编码区序列，若其中有5个氨基酸有2个密码，则能够与其相对应的核苷酸序列会有25种，那么由7个氨基酸序列推测其可能的mRNA编码区序列即有32种。

20．真核生物DNA聚合酶有哪几种？它们的主要功能是什么？

答:真核生物的DNA聚合酶有

五种，均具有

聚合酶活性，DNA聚合酶

和

有

外切酶活性，DNA聚合酶

和

无外切酶活性。DNA聚合

酶用于合成引物，DNA聚合酶

用于合成细胞核DNA，DNA聚合酶

和

主要起修复作用，DNA聚合酶

用于线粒体DNA的合成。

21．试述胰岛素如何降低血糖浓度？

答:胰岛素降低血糖浓度是通过下述5个方面来完成的。

（1）促进葡萄糖通过细胞膜：葡萄糖通过心肌、骨骼肌和脂肪细胞时需要膜上的糖载体系统，已有动物实验证明胰岛素能加速葡萄糖进入这些细胞，这可能与胰岛素增加糖载体的传递速度有关，葡萄糖的运转速度是这些组织利用糖的限速步骤。

（2）促进葡萄糖磷酸化:促进葡萄糖磷酸化的酶在肝脏和肌肉中是不同的。在肝脏中主要被葡萄糖激酶催化，胰岛素能够诱导此酶的合成，增加酶的活性；在肌肉组织中，催化葡萄糖磷酸化的己糖激酶的活性受6-磷酸葡萄糖浓度的调节，当6-磷酸葡萄糖浓度高时，己糖激酶受到抑制。当胰岛素缺乏时，6-磷酸葡萄糖氧化速度降低，浓度升高，抑制己糖激酶的活性，反之，给予葡萄糖可使此酶的活性增加。

（3）促进葡萄糖的氧化：胰岛素能诱导磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成，当胰岛素缺乏时，两酶的活性降低，糖酵解受阻。

（4）促进糖原合成：糖原合成酶有可互相转变的活化型和非活化型两种形式。胰岛素通过降低

浓度来降低蛋白激酶活性，防止活化型糖原合成酶向非活化型的转变，从而有利于糖原的合成。

（5）抑制糖原异生:胰岛素能对抗胰高血糖素、糖皮质激素等对糖异生的促进作用，从而抑制糖的异生。

22．试述血浆脂蛋白分类及作用，载脂蛋白的含义及作用。LDL升高、HDL降低为何导致动脉粥样硬化？

答:血浆脂蛋白可以把脂类（三酰甘油、磷脂、胆固醇）从一个器官运输到另一个器官。血浆脂蛋白有多种类型，通常用超离心法根据其密度由小到大分为5种:①乳糜微粒（CM），②极低密度脂蛋白（VLDL），③中间密度脂蛋白（IDL），④低密度脂蛋白（LDL），⑤高密度脂蛋白（HDL）。

乳糜微粒（CM）由小肠上皮细胞合成，主要来自食物油脂，颗粒大，使光散射，呈乳浊状，主要生理功能是转运外源油脂。

极低密度脂蛋白（VLDL）由肝细胞合成，主要成分是油脂，将脂类运输到组织中。主要生理功能是转运内源油脂，如肝脏中由葡萄糖转化生成的脂类。当血液流经油脂组织、肝和肌肉等组织的毛细血管时，乳糜微粒和VLDL被毛细血管壁脂蛋白脂酶水解，正常人空腹时不易检出乳糜微粒和VLDL。

低密度脂蛋白（LDL）来自肝脏，是血液中胆固醇的主要载体。核心约由1500个胆固醇酯分子组成。疏水核心外面包围着磷脂和未酯化的胆固醇外壳。LDL的功能是转运胆固醇到外围组织，并调节这些部位的胆固醇的从头合成。

中间密度脂蛋白（IDL）颗粒所含的三酰甘油和胆固醇的量介于VLDL和LDL之间。一部分IDL被肝脏直接吸收，其余部分转化为LDL。肝脏吸收IDL是被LDL受体所识别的。IDL由载脂蛋白apo E介导结合。

高密度脂蛋白（HDL）来自肝脏，其颗粒最小，脂类主要是磷脂和胆固醇。主要生理功能是转运磷脂和胆固醇;在肝脏中生成，可激活脂肪酶，清除细胞膜上过量的胆固醇。

血浆脂蛋白都是球形颗粒，由一个疏水脂（三酰甘油和胆固醇）组成的核心和一个极性脂（磷脂和游离胆固醇）与载脂蛋白参与的外壳层（单分子层）构成。载脂蛋白主要是在肝脏和肠中合成并分泌的，富含疏水氨基酸残基，构成两亲的

螺旋区，一方面疏水区可以与脂质很好的结合，另一方面亲水区可以与溶剂水相互作用。载脂蛋白的主要作用是:①作为疏水脂质的增溶剂，②作为脂蛋白受体的识别部位（细胞导向信号）。

LDL升高、HDL降低导致动脉粥样硬化原因在于:LDL富含胆固醇，其含量升高容易导致血液中胆固醇含量升高，而HDL的作用在于清除细胞膜上过量的胆固醇，其含量降低从另一方面不能够有效降低胆固醇在血管中的沉积，从而导致动脉粥样硬化。

23．DNA复制需要RNA引物的证据有哪些？

而5'是不动的。看起来就像5'是排头，3'是排尾，新来的人一个一个的在队尾排队，这称为“从5'到3'延伸”。如果没有引物的话，就无从谈起5'还是3'。正因为有了引物，所以可以从引物的3'开始往后延伸。

答:首先，所有研究过的DNA聚合酶都只有链延伸活性，而没有起始链合成的功能。相反，RNA聚合酶却具有起始链合成和链延伸的活性。另外，一系列实验提供了有关的证据。例如在体外试验中，噬菌体

单链环状DNA在加入一段RNA引物之后，DNA聚合酶才能把单链环状DNA变成双链环状DNA；同时发现如果加入RNA聚合酶抑制剂利福平，也可以抑制

的复制，如果加入RNA引物再加利福平，DNA的合成不被抑制；还发现新合成的DNA片段

端共价连接着RNA片段，如多瘤病毒在体外系统合成的冈崎片段

端有长约10个残基的以

机体选择RNA做引物是为了避免错配，因为即使引物RNA的碱基序列出现差错，可以很容易被降解，然后通过DNA的修复功能即可复制出正确的序列，是一种保护机制。如果是DNA做引物则不容易被降解。我们体外对DNA进行扩增时则是使用的DNA。

三磷酸结尾的RNA引物。

24．丙酮酸的氧化速率取决于细胞对能量的需要，试比较一个人在静止休息时和在做长距离运动时，骨骼肌对丙酮酸的利用。

答:（1）当一个人静止休息时，骨骼肌的能量需要是很小的，因此

和

的值相对很高。这就从两个方面对丙酮酸脱氢酶复合物的活性产生影响：

①高浓度的ATP作为丙酮酸脱氢酶激酶的别构激活剂刺激它的活性，该活性又可利用ATP使丙酮酸脱氢酶磷酸化而失去活性（共价修饰调节）。

②残留的丙酮酸脱氢酶复合物的活性可被高水平的ATP和NADH别构抑制。NADH的高水平也抑制乙酰CoA在柠檬酸合酶催化下进入TCA循环。此外，ADP的低水平不会刺激异柠檬酸脱氢酶的活性，导致异柠檬酸和柠檬酸的积累，并进一步抑制柠檬酸合酶的活性。其净结果是限制了骨骼肌对丙酮酸的利用。

③当一个人做长距离运动时，骨骼肌对能量的需要显著升高，其结果是

和

比例降低。这样就导致丙酮酸脱氢酶活性升高。因为当细胞需要能量时就会导致线粒体内

浓度升高，它是丙酮酸脱氢酶的激活剂，激活后的丙酮酸脱氢酶磷酸酶使丙酮酸脱氢酶去磷酸化而恢复活性。此外，ADP水平的升高刺激异柠檬酸脱氢酶，它可以消除柠檬酸的积累并解除对柠檬酸合酶的抑制。其净结果是丙酮酸利用大大增加。

25．试述多底物酶促反应类型。

答:米氏方程只适合单底物酶促反应，如异构、水解、裂合反应，不适合多底物酶促反应。

多底物酶促反应按照底物与酶的结合顺序，分别用A、B表示不同的底物，按照产物从酶-底物复合物中的释放顺序，分别用P、Q表示不同的产物。

（1）有序顺序反应：两个底物与酶的结合顺序以及两上产物从酶底物复合物中的释放顺序都有严格的限制。底物A先与酶结合，然后底物B再与酶结合，A为领先底物；产物P先释放，然后产物Q释放。如乙醇脱氢酶。

（2）随机顺序反应：两个底物与酶结合没有先后顺序，2个产物从酶底物复合物中的释放顺序也没有先后顺序。

26．葡萄糖分子的第五位碳用

标记，在有氧情况下进行彻底氧化。问经过几轮三羧酸循环，该同位素碳可作为

释放？

答:葡萄糖经酵解途径，一分子葡萄糖生成二分子丙酮酸，所以葡萄糖第五位

标记碳，出现在丙酮酸的羰基上，即

；进一步氧化产生的

CoA

进入三羧酸循环后，经第一轮循环标记碳原子全部进入草酰乙酸，因琥珀酸是对称结构，标记碳形成两种异构体：

和

在第二轮三羧酸循环中，两种异构体中的标记碳原子都可在脱羧反应中以二氧化碳释放。

27．糖酵解和糖异生作用中各有三个可能产生无效循环的位点，这三个位点在两条途径中分别由什么酶来催化？以两条途径中果糖

磷酸与果糖

二磷酸之间的转变为例说明

细胞是如何避免无效循环的。

答:在糖酵解中，葡萄糖→葡萄糖

磷酸、果糖

磷酸→果糖

磷酸→葡萄糖、果糖

二磷酸→果糖

磷酸、丙酮酸→草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸三个不可逆反应位点分别由葡萄糖

磷酸酶、果糖

二磷酸酶、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化。催化果糖

磷酸与果糖

二磷酸转化的酶是关键的调控酶。在糖酵解中，磷酸果糖激酶的正效应物为AMP、果糖

二磷酸，负效应物为柠檬酸、ATP。胰高血糖素可以通过共价修饰使果糖

二磷酸水平降低，从而降低糖酵解速率。在糖异生作用中，果糖

二磷酸酶催化果糖

二磷酸转变成果糖

磷酸，该酶的正效应物为ATP、柠檬酸，而负效应物为AMP、果糖

二磷酸。胰高血糖素通过共价修饰使果糖

二磷酸水平降低，促进糖异生作用。可见两种酶的效应物对两条途径的调节正好相反，这种协调控制保证了糖酵解和糖异生途径一条开放时，另一条关闭，从而避免了无效循环。

28．试述柠檬酸调控软脂酸合成的机理。

答:软脂酸合成是以乙酰CoA为原料，经活化中间产物丙二酸单酰CoA，以NADPH为还原剂在胞液中合成。

（1）因乙酰CoA是软脂酸合成的原料，它主要在线粒体内形成，而软脂酸的合成在细胞液中进行，乙酰CoA需要柠檬酸穿梭转运至细胞液，因此，柠檬酸浓度提高，可以加快乙酰CoA的转运速度，促进软脂酸的生物合成。

（2）丙二酸单酰CoA是由乙酰CoA羧化生成，柠檬酸是乙酰CoA羧化酶的别构激活剂，柠檬酸浓度升高可使无活性的乙酰CoA羧化酶聚合成有活性的多聚体，促进软脂酸的生物合成。

（3）在柠檬酸转运乙酰CoA至胞液后，柠檬酸重新裂解为乙酰CoA和草酰乙酸，乙酰CoA用于软脂酸的合成，草酰乙酸在苹果酸脱氢酶作用下还原为苹果酸。苹果酸在苹果酸酶作用下脱氢、脱羧产生NADPH和丙酮酸，NADPH还可提供软脂酸合成需要的NADPH。因此，柠檬酸浓度高，可产生较多的NADPH，促进软脂酸的合成。

（4）柠檬酸是三羧酸循环的重要物质，产生软脂酸合成需要的ATP。

29．比较复制与转录的区别。

答:不同点：

dna复制开始处的几个核苷酸最容易出现差错，因此，用rna引物即使出现差错最后也要被dna聚合酶ⅰ切除，提高了dna复制的准确性。rna引物形成后，由dna聚合酶ⅲ催化将第一个脱氧核苷酸按碱基互补原则加在rna引物3'-oh端而进入dna。

（1）复制与转录的底物不同，复制的底物是dNTP，转录的底物是NTP；

（2）转录和复制的酶不同，复制是以DNA指导的DNA聚合酶催化，转录是以DNA指导的RNA聚合酶催化；

（3）转录和复制的程度不同，转录是有选择性的，模板是DNA的一条链，属不对称转录，而复制是全分子复制，两条链同时作为模板，属完全复制；

（4）转录和复制的条件不同，转录不需要引物，复制需要引物；

（5）真核生物转录后需加工处理，无校对过程，复制时DNA聚合酶Ⅰ具有校对作用，错配的碱基对及突变、损伤的基因有完善的修复系统；

（6）都遵守碱基配对规律，但配对方式不同，复制时

转录时

配对。

相同点：复制和转录都以DNA为模板。

30．简述基因工程的主要过程。

答:（1）目的基因的获取：通过化学合成或PCR的方法获取，也可从基因组DNA文库或cDNA文库筛选。

（2）克隆载体的选择与构建：常用载体有质粒、噬菌体、病毒DNA。

（3）目的基因与载体的连接：利用DNA连接酶将目的基因与载体DNA进行共价连接形成重组DNA分子。

（4）重组DNA分子导入受体细胞：目的基因与载体连接成重组DNA分子后，需将其导入受体菌，随受体菌生长、繁殖，重组DNA分子也复制、扩增。导入的方法有转化和感染等。

（5）重组体的筛选：筛选出含重组DNA的受体菌，常用筛选方法有遗传学方法如耐药性标志选择、分子杂交和免疫化学方法。

（6）克隆基因的表达：包括原核表达和真核表达两种体系。可以生成有药用价值的蛋白质或多肽。

31．鱼藤酮是来自植物的一种天然毒素，强烈抑制昆虫和鱼类线粒体NADH脱氢酶；抗霉素A也是一种毒性很强的抗生素，强烈抑制电子传递链中泛酸的氧化。

（1）为什么某些昆虫和鱼类摄入鱼藤酮会致死？

（2）为什么抗霉素A是一种毒药？

（3）假设鱼藤酮和抗霉素A封闭它们各自的作用部位是等同的，那么哪一个毒性更厉害？

答:（1）NADH脱氢酶被鱼藤酮抑制，降低了电子流经呼吸链的速度，因此也就减少了ATP的合成。如果在这种情况下生成的ATP不能满足生物体对ATP的需求，生物体将死掉。

（2）因为抗霉素A强烈抑制泛醌的氧化，同样会发生（1）的情形。

（3）由于抗霉素A封闭了所有电子流向氧的路径，而鱼藤酮只是封闭来自NADH，而不是来自

的电子的流动，所以抗霉素A的毒性更强。

32．糖酵解中间产物都是磷酸化合物，为什么？

答:（1）磷酸是多元酸，磷酸化合物带负电荷。带负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性，从而使这些中间产物不易通过细胞膜而失散。

（2）高能磷酸化合物的磷酸基团经酵解作用后，最终可形成ATP的末端磷酸基团，具有保存能量的作用。

（3）磷酸基团在各步反应中有利于酶结合而被催化，起信号基团的作用。

33．为什么哺乳动物摄入大量糖容易长胖？

答:（1）糖类在体内经水解产生单糖，像葡萄糖可通过有氧氧化生成乙酰CoA，作为脂肪酸合成原料合成脂肪酸，因此脂肪也是糖的贮存形式之一。

（2）糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，也作为脂肪合成中甘油的来源。

34．原核生物和真核生物RNA聚合酶各有何特点和功能？

答:真核和原核细胞内都存在依赖于DNA的RNA聚合酶（DDRP），迄今发现的DDRP均有以下特点:①以DNA为模板；②以4种三磷酸核苷为底物；都遵循DNA与RNA之间的碱基配对原则。

合成与模板DNA序列互补的RNA链；RNA链的延长方向是

的连续合成；⑤需要

或

不需要引物。RNA聚合酶缺乏

外切酶活性，所以没有校正功能。但在原核生物和真核生物中RNA聚合酶的结构和性质是不同的。

在原核生物各种RNA的合成都是由一种RNA聚合酶催化的。大肠杆菌RNA聚合酶研究得比较透彻，其活性形式（全酶）是由

和

种亚基组成的五聚体蛋白质，各亚基及其功能各不相同。

称为核心酶，其本身就能催化核苷酸按模板的指引合成RNA，但合成的RNA没有固定的起始位点。

称为全酶。

亚基的功能是辨认转录起始点，因此全酶能在特定的起始点上开始转录。活细胞的转录起始需要全酶，但至转录延长阶段，仅需要核心酶。利福平和利福霉素能结合在

亚基上而对此酶发生强烈的抑制作用。原核生物的

亚基已发现多种，通常以其分子质量来命名并加以区分。其中

是最典型的辨认转录起始点的蛋白质。转录起始时，需要全酶与启动子结合，但在延长阶段只需要核心酶。

真核生物中已发现有4种RNA聚合酶，分别称为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和线粒体RNA聚合酶，分子质量大致都在

左右，它们专一性地转录不同的基因，因此由它们催化的转录产物也各不相同。RNA聚合酶I合成RNA的活性最显著，负责转录编码rRNA的基因，细胞内绝大部分RNA是rRNA。RNA聚合酶n负责核内不均一RNA（hnRNA）的合成，hnRNA是mRNA的前体。RNA聚合酶EI负责合成tRNA和许多小的核内RNA。鹅膏蕈碱是真核生物RNA聚合酶特异性抑制剂，各种真核生物RNA聚合酶对鹅膏蕈碱的反应不同。

真核生物RNA聚合酶分子质量较原核生物的大，而且结构复杂。它们都含有2个大亚基和

个小亚基，各亚基的功能尚不清楚。但其核心亚基与大肠杆菌核心酶高度同源。原核生物RNA聚合酶全酶可以直接结合启动子，靠RNA聚合酶就可完成起始、延长、终止的转录全过程。真核生物RNA聚合酶不与DNA分子直接结合，而是通过各种转录因子的作用间接结合DNA模板，从而完成转录过程。

35．一基因的编码序列中发生了一个碱基的突变，那么这个基因的表达产物在结构上、功能上可能发生哪些改变？

答:（1）基因的编码产物中可能有一氨基酸发生改变，突变成另外一种氨基酸；（2）由于遗传密码的简并性虽然碱基改变，但基因的编码产物可能不变；（3）基因的编码产物可能变短，即突变成终止密码子而终止翻译。

36．一个可逆抑制剂对酶的抑制常数（

）是否就是等于当酶的活性被抑制到

时的抑制剂浓度？请你通过对一个竞争性抑制剂和一个非竞争性抑制剂的酶动力学分析，对问题做出解答。

答:（1）在竞争性抑制剂存在时，设

为游离酶的浓度。

（2）当酶的活性被抑制到50%时。

；因为

所以，—

（3）将

代入

式中，则

因此。

（4）在非竞争性抑制剂存在时。

或

（5）竞争性抑制剂对酶的抑制常数（

）等于当酶的活性被抑制到

时的抑制剂浓度，非竞争性抑制剂对酶的抑制常数（

）不等于当酶的活性被抑制到

时的抑制剂浓度。

37．举例说明氨基酸降解的主要方式？

答:（1）脱氨基作用：包括氧化脱氨基作用、转氨基作用和联合脱氨基作用。分解产物为

酮酸和氨。如谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱氢生成

酮戊二酸和氨。

（2）脱羧基作用：氨基酸在氨基酸脱羧酶的作用下脱羧，生成二氧化碳和胺类化合物。如组氨酸脱羧生成组胺和二氧化碳。

（3）羟化作用：有些氨基酸降解时首先发生羟化作用，生成羟基氨基酸，再脱羧生成二氧化碳和胺类化合物。如苯丙氨酸羟化为酪氨酸，酪氨酸羟化为多巴等。

38．比较己糖激酶与葡萄糖激酶。

答:己糖激酶和葡萄糖激酶都可在葡萄糖分解代谢中催化葡萄糖磷酸化生成6-P-葡萄糖。两者区别如下：

己糖激酶是催化从ATP转移磷酸基团至各种六碳糖上的酶；葡萄糖激酶催化从ATP转移磷酸基团至葡萄糖上的酶，与底物的亲和力低，不受底物的反馈抑制。

39．举例说明多酶复合体中“长的灵活臂”模式在催化中的作用。

答:多酶复合体中“长的灵活臂”作用：以多酶复合体中“长的灵活臂”为传递体，使反应活性部位从一个酶传给另一个酶，由于反应的中间产物并未从该复合物中解离下来，这就为反应快速有效地进行提供了有利条件。如：

（1）在丙酮酸脱氢酶复合物中，与

连接的长约1.4nm的硫辛酰赖氨酰臂，在反应中间物的转移中起着关键的作用，这个柔性臂可以从

的活性部位摘取羟乙基，并转移到

的活性部位，将乙酰基交给CoA后转移至

的活性部位。

（2）原核生物乙酰CoA羧化酶：由生物素羧基载体蛋白、生物素羧化酶、羧基转移酶组成。其中生物素羧基载体蛋白上共价结合的生物素辅基像能自由转动的臂，将

由生物素羧化酶亚基转移给羧基转移酶亚基上的乙酰CoA，最后生成丙二酸单酰CoA。

（3）原核生物脂肪酸合成酶系：有六种酶和酰基载体蛋白。酰基载体蛋白与辅基

磷酸泛酰巯基乙胺相连，形成能自由转动的臂，在脂肪酸合成过程中，长的灵活臂作为脂酰基的载体，将脂肪酸合成的中间产物由一个酶转移到另一个酶的活性位置上。

40．描述1分子20碳的饱和脂肪酸在动物体内的合成过程。

答:（1）软脂酸的合成过程，合成的软脂酰ACP在硫解酶作用下生成。

（2）对于动物而言，其延长合成分别在线粒体和内质网两个场所进行。脂肪酸延长的起始物是软脂酰CoA，软脂酸在脂酰CoA合成酶作用下生成。

（3）如果在内质网完成20碳脂肪酸的合成，由丙二酸单酰CoA提供二碳单位，NADPH参与完成；如果在线粒体中进行，则脂酰CoA必须通过肉碱转移系统进入线粒体，而后由乙酰CoA提供二碳单位，NADH或NADPH参与完成。

41．试述肝昏迷的生化机理。

答:肝功能严重损伤时，尿素合成发生障碍，血氨浓度增高，称为高氨血症。一般认为氨进入脑组织，可与脑中的

酮戊二酸经还原氨基化而合成谷氨酸，氨还可进一步与脑中的谷氨酸结合生成谷氨酰胺。这两步反应需消耗

和ATP，并且使脑细胞中的

酮戊二酸减少，导致三羧酸循环和氧化磷酸化作用减弱，从而使脑组织中ATP生成减少，引起大脑功能障碍，严重时可产生昏迷，这是肝昏迷氨中毒学说的基础。

另一方面，酪氨酸脱羧基生成酪胺，苯丙氨酸脱羧基生成苯乙胺，酪胺和苯乙胺若不能在肝内分解而进入脑组织，则可分别经

羟化而形成

羟酪胺（鱆胺）和苯乙醇胺。它们的化学结构与儿茶酚胺类似，称为假神经递质。假神经递质增多，可取代正常神经递质儿茶酚胺，但它们不能传递神经冲动，可使大脑发生异常抑制，这可能与肝昏迷有关。

42．脂肪酸分解和脂肪酸合成的过程有什么差异？

答:脂肪酸分解是在一系列酶的作用下通过不同途径将脂肪酸降解为乙酰CoA后进入三羧酸循环氧化成二氧化碳和水的过程；脂肪酸分解是以乙酰CoA为原料在原核生物脂肪酸合成酶系的作用下合成软脂酸的过程。两条途径从部位、酶、过程、辅助因子等方面存在差异，如下表：

43．下列物质对呼吸链的电子传递和氧化磷酸化分别有什么影响？（1）鱼藤酮，（2）抗霉素A，（3）叠氮化物，（4）寡霉素，（5）DNP，（6）缬氨霉素，（7）DCCD（二环己基碳二亚胺）。

答:（1）阻断复合物

的电子传递和跨膜质子梯度的形成；

（2）阻断复合物Ⅲ中

的电子传递和跨膜质子梯度的形成；

（3）阻断复合物Ⅳ中

的电子传递和跨膜质子梯度的形成；

（4）通过对

的抑制阻断质子梯度的利用，从而抑制ATP的生成和ADP刺激氧的利用；

（5）不影响呼吸链的电子传递，甚至刺激氧的利用，但通过消除跨膜质子梯度而阻断ATP合成；

（6）不影响呼吸链电子传递，通过把钾离子转运到基质中消除跨膜质子梯度产生的高能状态，从而阻断ATP合成；

（7）与寡霉素作用相似。

44．简述DNA芯片技术的基本原理及其应用。

答:DNA芯片技术的基本原理是：将大量已知寡核苷酸或DNA探针按特定的排列方式固化在固相支持物表面，按碱基互补配对的原则，与标记的特异的单链DNA或RNA分子杂交形成双链，通过对杂交信号的检测分析，即可得出样品分子的数量和序列信息。DNA芯片上固定的探针可以是cDNA、寡核苷酸或来自基因组的基因片段，且这些探针固化于芯片上形成基因探针阵列，因此，DNA芯片又被称为基因芯片、DNA阵列、cDNA芯片、寡核苷酸阵列等。

主要应用在如下方面。

（1）DNA序列测定：在DNA芯片上不同序列的寡核苷酸，可以与靶DNA序列的不同部位结合，根据杂交信号产生的位置获知和靶序列杂交互补的寡核苷酸序列。

（2）突变及多态性分析：DNA突变须考察基因序列上的每一个核苷酸，所以根据已知基因序列信息，设计出所有可能突变的系列化寡核苷酸探针。

（3）基因表达分析：将不同条件下生物体中转录出的mRNA标记后与代表它所有基因而制成的DNA芯片杂交，通过分析杂交位点及其信号强弱，就可得出不同条件下各基因的表达情况，比较不同组织间、病理组织与正常组织间，以及细胞经各种化学试剂或药物处理前后基因表达水平的变化。

（4）基因组研究：基因组研究的主要内容是研究人类基因组的结构与功能，其中主要包括作图、测序、基因鉴定和基因功能分析等四个方面。

（5）基因诊断：通过对比正常人基因组DNA与病人基因组DNA芯片的杂交图谱，就可得出病变的DNA信息，不仅可以在DNA水平上寻找和检测与疾病相关的基因，而且可以在RNA水平上检测致病基因的表达异常，因而在遗传病、感染性疾病、肿瘤等疾病的基因诊断中可得到广泛应用。

（6）药物研究与开发：药物的毒性和副作用往往涉及基因或基因表达的改变，应用DNA芯片技术做大规模的表达研究可以查找药物的毒性和副作用，进行毒理学研究，鉴定药物开发研究的可行性。利用DNA芯片技术可比较正常组织（细胞）与病变组织（细胞）中大量相关基因表达的变化，从而发现一组疾病相关基因作为药物筛选靶标。

45．应用竞争性抑制的原理阐明某些药物的作用机理。

答:如磺胺类药物和磺胺增效剂便是通过竞争性抑制作用抑制细菌生长的。对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时不能利用环境中的叶酸，而是在细菌体内二氢叶酸合成酶的作用下，利用对氨苯甲酸（PABA）、二氢蝶呤及谷氨酸合成二氢叶酸（

），后者在二氢叶酸还原酶的作用下进一步还原成四氢叶酸（

），四氢叶酸是细菌合成核酸过程中不可缺少的辅酶。磺胺类药物与对氨苯甲酸结构相似，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，可以抑制二氢叶酸的合成；磺胺增效剂（TMP）与二氢叶酸结构相似，是二氢叶酸还原酶的竞争性抑制剂，可以抑制四氢叶酸的合成。磺胺类药物与其增效剂在两个作用点分别竞争性抑制细菌体内二氢叶酸的合成及四氢叶酸的合成，影响一碳单位的代谢，从而有效地抑制了细菌体内核酸及蛋白质的生物合成，导致细菌死亡。人体能从食物中直接获取叶酸，所以人体四氢叶酸的合成不受磺胺及其增效剂的影响。

46．正常线粒体内，电子沿电子传递链的传递过程与ATP生成过程相偶联，电子转移速率与ATP需求紧密联系在一起，当NADH作为电子供体时，每消耗1个氧原子产生ATP数为2.5。问

（1）解偶联剂的浓度相对来说较低或较高时对电子转移和P/O有什么影响？

（2）摄入解偶联剂会引起大量出汗和体温升高，为什么？P/O有什么变化？

（3）DNP作为减肥药，现已停用，为什么？

（4）抢救氰化物中毒时使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠，为什么？

答:（1）电子转移速率需要满足ATP的需求，无论解偶联剂浓度高或低都会影响电子转移效率，P/O较低；高浓度的解偶联剂会使P/O几乎为零。

（2）在解偶联剂存在下，P/O较低；生成同样多的ATP需要氧化更多的燃料，氧化释放出额外的大量热，所以体温升高。

（3）在解偶联剂存在下，生成同样多的ATP需要氧化更多的燃料，包括脂肪在内，所以可以达到减肥的目的；但大量解偶联剂存在下，P/O接近零，能量以热能形式散失，这样可导致不可控制的体温升高，会导致生命危险。

（4）氰化物能够致死是因为它与细胞色素氧化酶的高铁型离子结合，从而抑制氧化磷酸化。氰化钾的毒性是因为它阻断了呼吸链。亚硝酸盐把亚铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白与氰化物结合，减少氰化物与细胞色素氧化酶的结合能力。由于在不减少氧运输条件下形成高铁血红蛋白量比细胞色素氧化酶的量大得多，所以起到解毒的目的。如果在服用亚硝酸的同时，服用硫代硫酸钠，则氰化物（

）可转化为无毒的硫氰化物（

）。

47．论述基因重组技术中常用的筛选方法及其作用原理。

答:重组克隆的筛选和鉴定是基因工程中的重要环节之一。不同的克隆载体和相应的宿主系统，其重组克隆的筛选和鉴定方法不尽相同。从理论上说，重组克隆的筛选是排除自身环化的载体、未酶解完全的载体及非目的DNA片段插入的载体所形成的克隆。常用的筛选方法有两类：一类是针对遗传表型改变筛选法，以

半乳糖苷酶系统筛选法为代表；另一类是分析重组子结构特征的筛选法，包括快速裂解菌落鉴定质粒大小、限制酶图谱鉴定、Southern印迹杂交、PCR法、菌落（或噬菌斑）原位杂交等方法。

半乳糖苷酶系统筛选法（蓝白斑筛选法）。使用本方法的载体包括M13噬菌体、pUC质粒系列、pGEM质粒系列等。这些载体的共同特征是载体上携带一段细菌的基因LacZ。LacZ编码

半乳糖苷酶的一段146个氨基酸的

肽，载体转化的宿主细胞为

基因型。重组子由于外源片段的插入使

肽基因失活不能形成互补作用，也就是说，宿主细胞表现为

半乳糖苷酶失活。因此，在X-gal平板上，重组克隆为无色噬菌斑或菌落，非重组克隆为蓝色噬菌斑或菌落。这种筛选方法操作简单，但当插入片段较短（小于500bp），且插入片段没有影响LacZ基因的读框时，有假阴性结果的出现。

（2）快速裂解菌落鉴定质粒大小。从平板中挑取菌落，过夜培养后裂解，直接进行凝胶电泳，与载体DNA比较，根据迁移率的减小初步判断是否有插入片段存在。本方法适用于插入片段较大的重组子的初步筛选。

（3）限制酶图谱鉴定。对于初步筛选具有重组子的菌落，提纯重组质粒或重组噬菌体DNA，用相应的限制性内切核酸酶（一种或两种）切割重组子释放出的插入片段，对于可能存在双向插入的重组子还可用适当的限制性内切核酸酶消化鉴定插入方向，然后用凝胶电泳检测插入片段和载体的大小。

（4）Southern印迹杂交。为确定DNA插入片段的正确性，在限制性内切核酸酶消化重组子、凝胶电泳分离后，通过Southern印迹转移，将DNA移至硝酸纤维膜上，再用放射性同位素或非放射性标记的相应外源DNA片段作为探针，进行分子杂交，鉴定重组子中的插入片段是否是所需的靶基因片段。

（5）PCR法。用PCR对重组子进行分析，不但可以迅速扩增插入片段，而且可以直接进行DNA序列分析。因为对于表达型重组子，其插入片段的序列的正确性是非常关键的。PCR法既适用于筛选含特异目的基因的重组克隆，也适用于从文库中筛选含感兴趣的基因或未知的功能基因的重组克隆。前者采用特异目的基因的引物，后者采用载体上的通用引物。

（6）菌落（或噬菌斑）原位杂交。菌落或噬菌斑原位杂交技术是将转化菌DNA转移到硝酸纤维膜上，用放射性同位素或非放射性标记的特异DNA或RNA探针进行分子杂交，然后挑选阳性克隆。这种方法能进行大规模操作，是筛选基因文库的首选方法。

48．简述脂代谢紊乱引发的代谢症状。

答:（1）脂肪酸与酮尿症：在肝中脂肪酸除经

氧化产生能量外，也能转化为酮体。在糖尿病或禁食情况下，脂肪动员增加，酮体生成随之增多，当酮体的生成大于酮体利用，将出现酮血，由于酮体呈酸性，会出现酸中毒。

（2）甘油磷脂与脂肪肝：肝脏能合成脂蛋白，有利于脂肪运输。正常情况下，肝脏中脂肪仅占四分之一，但当肝脏脂蛋白合成或肝脏脂肪酸氧化发生障碍，不能及时将肝细胞内脂肪运出或氧化利用时，造成脂肪在肝细胞中堆积以致产生脂肪肝，肝细胞机能异常。

（3）胆固醇和动脉粥样硬化。

49．乙酰CoA的1位碳被同位素标记后，与草酰乙酸以及TCA循环所需要的酶及辅助因子一起温育，循环一周后，草酰乙酸和二氧化碳上是否有同位素标记，如果有请写出其位置。

图

答:乙酰CoA与草酰乙酸合成柠檬酸经三羧酸循环被氧化成二氧化碳和水。如果乙酰CoA的1位碳被同位素标记，则从图中可以看出，在三羧酸循环的两次脱羧中，异柠檬酸脱羧是丢弃了草酰乙酸的1位碳原子，而

酮戊二酸脱羧是丢弃了草酰乙酸的4位碳原子。当形成琥珀酸时，4个碳原子两个来自草酰乙酸，两个来自乙酰CoA。因为琥珀酸是对称分子，以后的反应这4个碳原子就没什么不同，所以产物有两种可能，即经过一次循环后，草酰乙酸的1位和4位可能被同位素标记，二氧化碳没有被同位素标记。

50．影响氧化磷酸化的因素是什么？

答:（1）

值，此值升高，氧化磷酸化减弱；此值下降，氧化磷酸化增强。

（2）甲状腺素，导致氧化磷酸化增强和ATP水解加速，由此使得耗氧和产热增加，基础代谢率升高。

（3）氧化磷酸化抑制剂，可阻断呼吸链的不同环节，使氧化受阻，也可通过解偶联使氧化正常进行而磷酸化受阻。

51．DNP作为解偶联剂的作用实质是什么？生物体内解偶联过程有什么意义？

答:DNP能线粒体氧化磷酸化和电子传递两个过程解偶联。DNP是一种疏水性物质，可以在膜中自由移动；又是一种弱酸可以解离出质子。DNP通过在线粒体内膜上的自由移动，将线粒体电子传递过程中泵出的质子再带回线粒体内，严重破坏跨膜线粒体内膜的质子梯度，从而切断氧化磷酸化合成ATP的驱动力，但由于DNP不影响电子传递链本身的功能，因此DNP存在时线粒体电子传递链可以照常进行。

生物体内存在解偶联蛋白，其生物学意义在于使新生动物和冬眠动物能自发产生热量，保持体温。

52．举例说明可逆抑制作用的特点。

答:可逆性抑制是指抑制剂以非共价键与酶可逆性结合，使酶活性降低或丧失。此种抑制采用透析或超滤等方法可将抑制剂除去，恢复酶的活性。根据抑制剂与底物的关系，可逆性抑制作用可分为三种类型：竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用。例如：丙二酸是二羧酸化合物，与琥珀酸结构很相似，丙二酸能与琥珀酸脱氢酶的底物琥珀酸竞争与酶的活性中心结合。

53．磷酸果糖激酶活性受哪些因素的影响？有何生理意义？

答:磷酸果糖激酶是糖酵解途径中最重要的限速酶，其催化活性的改变直接影响着糖的分解代谢速率和细胞内能量供应状态。该酶受到多种代谢物的变构调节：2。

二磷酸果糖、ADP、AMP等为其变构激活剂；柠檬酸、长链脂肪酸、ATP等为其变构抑制剂。在这些代谢物的共同调节下，机体可根据能量需求状况调整糖的分解代谢速率，以适应机体的生理需要。当细胞内能量不足时，ATP减少，AMP、ADP增多，则磷酸果糖激酶被激活，糖分解速率加快，使ATP生成增加。反之，当细胞内能量供应过剩时，则该酶活性被抑制，糖分解减慢，ATP生成减少，避免了能量不必要的浪费。当饥饿时，脂肪动员增强，长链脂肪酸和柠檬酸均抑制该酶活性，使糖的分解减少，避免血糖浓度的进一步降低。

54．试述DNA双螺旋的结构特点。

答:①两条反向平行的多核苷酸围绕同一中心轴相互缠绕；两条均为右手螺旋。

②嘌呤和嘧啶碱位于双螺旋的内侧◦磷酸和核糖在外侧，通过

磷酸二酯键相连接，形成DNA分子的骨架。两条链配对偏向一侧，形成一条大沟和一条小沟。

③双螺旋的平均直径为2nm相邻的碱基对之间相距的高度，即碱基堆积距离为0.34nm，两个核苷酸之间的夹角为36º，因此，沿中心轴每螺旋一周有10个核苷酸。

④两条核苷酸链依靠碱基相联系而结合在一起，A与T配对，G与C配对。

⑤维持双螺旋的作用力：氢键，碱基堆积力，盐键和疏水作用力。

⑥自然界双螺旋DNA大多为右手螺旋，但也有左手螺旋。

55．描述生物合成1分子棕榈油酸所涉及的生物化学过程。

答:（1）乙酰CoA从线粒体进入胞液：柠檬酸

丙酮酸转运系统。

（2）乙酰CoA活化为丙二酸单酰CoA:乙酰CoA羧化酶，辅助因子，生物素。

（3）软脂酸的合成：在脂肪酸合成酶系与ACP的作用下生成软脂酸。

（4）软脂酰CoA的生成：软脂酰ACP在硫解酶的作用下，产生软脂酸，而后软脂酸在脂酰CoA合成酶的作用下产生软脂酰CoA。

（5）棕榈油酸的生成：以动物而言，其脱饱和酶存在于内质网上，底物是脂酰CoA。所以从头合成的软脂酰CoA最后在脱饱和酶的催化下，加氧、NADPH生成棕榈油酸和水。

56．试述酶催化反应高效率的机理。

答:（1）底物与酶邻近效应与定向效应：邻近效应显著提高了酶活性中心附近底物的浓度；定向效应使酶活性中心附近反应基团的分子轨道以正确方向相互交叠，使分子间反应转换为分子内反应，这两种效应大大提高了酶的催化效率。

（2）扭曲形变和构象变化的催化效应：酶与底物形成酶底复合物时，酶分子中的某些基团可使底物分子中敏感键中某些基团的电子云密度发生变化，产生电子张力，使底物构象发生改变，变得更接近过渡态，大大降低反应的活化能。

（3）共价催化：共价催化包括亲核共价催化和亲电共价催化。酶分子中的亲核基团和亲电基团能分别放出电子或接受电子，使得酶-底物形成一个不稳定的共价中间体，此中间体易变成过渡态，降低了反应的活化能，提高了催化效率。

（4）酸碱催化：酸碱催化是通过瞬时的向底物提供质子或从底物接受质子以稳定过渡态而提高反应速率的一类催化机制。酸碱的强度和给出质子或接受质子的速率影响酸碱催化反应的速率。

（5）金属离子的催化：金属离子可以通过三种途径参加催化过程。通过底物为反应定向；通过可逆的改变金属离子氧化态而调节氧化还原反应；通过静电稳定或屏蔽负电荷。

（6）活性中心的微环境：疏水环境，酶活性中心附近往往是一个疏水的环境，介电常数低，可加强极性基团之间的反应；电荷环境，酶活性中心附近往往有一个电荷离子，可稳定过渡态的离子，增加酶促反应速率。

57．葡萄糖溶液为什么有变旋现象？

答:

吡喃葡萄糖在乙醇溶液或吡啶溶液中可以形成结晶，得到两种比旋光度不同的

葡萄糖，前者的比旋光度为

后者的比旋光度为

如果把这两种葡萄糖结晶分别溶解在水中，并放在旋光仪中观察，前者的比旋光度由

降至

后者由

升到

随后稳定不变。葡萄糖溶液发生比旋光度改变的主要原因是葡萄糖具有不同的环状结构，当葡萄糖由开链结构变为环状结构时，C1原子同时变成不对称碳原子，同时产生了两个新的旋光异构体。一个叫

吡喃葡萄糖，另外一个叫

吡喃葡萄糖，这两种物质互为异头物，在溶液中可以通过开链式结构发生相互转化，达到最后的平衡，其比旋光度为

58．给酮血症的动物适当注射葡萄糖后，为什么能够消除酮血症？

答:当糖代谢障碍时，由于机体不能很好地利用葡萄糖氧化供能，致使脂肪动员增强，脂肪酸氧化增加，酮体生成增多。当肝内酮体的生成量超过肝外组织的利用能力时。

可使血中酮体升高，称酮血症。给酮血症的动物适当注射葡萄糖之后，能够消除酮血症是因为：

（1）糖代谢增强可使草酰乙酸生成增多，促进酮体的代谢；

（2）糖代谢增强可使脂肪动员减少、脂肪酸

氧化减弱，乙酰CoA生成减少，肝内酮体的生成量也相应减少。

59．当胰蛋白酶102位的Asp突变为Ala时将对该酶与底物的结合和对底物的催化有什么影响？

答:胰蛋白酶通过一个

、一个

和一个

它们成串排列，通过氢键网络成一个所谓的催化三联体，催化三联体在功能上起转移电荷的作用。通过底部

残基的负电荷吸引碱性氨基酸残基的侧链，如果胰蛋白酶102位的Asp突变为Ala时，改变了催化三联体的转移电荷的作用，Ala为疏水性氨基酸，在空间结构形成过程中位于分子内侧，对活性中心的空间结构改变影响不大，所以对底物的结合无显著影响；但对底物的催化活性丧失。

60．胎儿血红蛋白（HbF）在相当于成年人血红蛋白（HbA）

链143残基位置含有Ser，而成年人链的这个位置是具阳离子的His残基。残基143面向亚基之间的中央空隙。

（1）为什么2。

二磷酸甘油酸（2。

）同脱氧HbA的结合比同脱氧HbF的结合更牢固？

（2）HbF对2。

低亲和力如何影响到HbF的结合对氧的亲和力？这种差别对于氧从母体血液向胎儿血液的运输有何意义？

答:血红蛋白是由α、

亚基各两分子组成的四聚体寡聚蛋白，每个亚基都具有三级结构，亚基之间靠次级键结合。由于亚基的缔合在四个亚基之间出现一个中央空穴，是

2。

的结合部位。2。

是血红蛋白的别构抑制剂，与带正电荷的组氨酸残基结合。

脱氧核苷酸 合成DNA链，因此要加入引物。所谓引物就是与DNA 模板链 互补的核苷酸 片段 ，带有一个游离的-OH（羟基）末端，便于与游离的脱氧核苷酸结合，形成一个 磷酸二酯键 。所以没有引物，DNA就不能够复制。

（1）由于2。

是同脱氧HbA中心空隙带正电荷的侧链结合，而脱氧HbF缺少带正电荷的侧链（链143位的His残基），因此2。

是同脱氧HbA的结合比同脱氧HbF的结合更紧。

（2）2。

稳定血红蛋白的脱氧形式，降低血红蛋白的氧饱和度。由于HbF同2。

亲和力比HbA低，HbF受血液中2。

影响小，因此HbF在任何氧分压下对氧的亲和力都比HbA大，它的生理意义在于使胎儿血液流经胎盘时HbF能从胎盘的另一侧母体的HbA获得氧，这种差别允许氧从母亲血向胎儿有效转移。

61．为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路？

答:①三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成

和

的途径。

②糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。

③脂肪分解产生的甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经

氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。

④蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。

62．如何区分相对分子质量相同的单链DNA与单链RNA?

答:DNA和RNA的组成不同，理化性质存在差异。

（1）用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。

（2）用碱水解，RNA能够被水解，而DNA不被水解。

（3）进行颜色反应，二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA变成绿色。

（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（色谱法或电泳法），含有U的是RNA，含有T的是DNA。

63．为什么脂肪酸合成中的缩合反应是丙二酸单酰辅酶A，而不是两个乙酰辅酶A?

答:这是因为羧化反应利用ATP供给能量，能量贮存在丙二酸单酰辅酶A中，当缩合反应发生时，丙二酸单酰辅酶A脱羧放出大量的能供给二碳片段与乙酰CoA缩合所需的能量，反应过程中自由能降低，使丙二酸单酰辅酶A与乙酰辅酶A的缩合反应比两个乙酰辅酶A分子缩合更容易进行。

64．以原核生物为例简述mRNA的转录过程。

答:转录可分为起始、延长和终止三个阶段。

（1）起始:①RNA聚合酶的

因子辨认启动子中的启动信号即

区的

序列，以全酶形式与其松弛结合形成一个封闭的启动子复合物。然后移向

区的

序列，并跨入转录起始点。这种结合可使该区DNA的构象变化，链间氢键断裂，局部解链，解开长度一般为17个核苷酸对，成为全酶和启动子的开放性复合物，暴露单链模板，形成转录泡。②碱基互补原则，相应的NTP按照DNA模板链的指引依次进入和排列。③在RNA聚合酶

亚基的催化下，起始点上相邻排列的第1个和第2个NTP发生聚合，生成RNA链的第1个

磷酸二酯键。

端的第1个核苷酸多为GTP或ATP，以GTP常见，由此生成

转录起始复合物。④

因子从转录起始复合物上脱落，核心酶连同四磷酸二核苷酸继续结合于DNA模板上并

沿DNA链前移，进入延长阶段。而脱落的因子与另一个核心酶结合成全酶而被反复利用。

（2）延长:①

因子从转录起始复合物上脱落，核心酶的构象发生改变，与模板的结合较为疏松，有利于酶蛋白沿DNA模板链方向移动。因此RNA链的合成方向是

②每移动一次（1个核苷酸），新生RNA链的

与另一分子相应的核苷酸形成一个新的磷酸二酯键，一般每秒可合成

个核苷酸。但并不是以恒定速度进行的。③在转录延长过程中，RNA聚合酶沿DNA链向前移动，新合成的RNA链与模板链互补形成

杂交体，长度约为13个碱基对。由于DNA和RNA形成的杂化双链结合较疏松，RNA链很容易从DNA模板链上脱离。在电子显微镜下观察转录现象，可以看到同一DNA模板上，有长短不一的新合成的RNA链散开成羽毛状图形，这说明在同一DNA基因上可以有很多RNA聚合酶在同时催化转录，生成相应的RNA链。而且较长的RNA链上已看到核糖体附着，形成多聚核糖体。说明某些情况下，转录过程尚未完全终止，即已开始进行翻译。

65．动物以脂的形式贮存能量有显著的优越性，为什么还要以糖原的形式贮存能量？

答:（1）因为糖代谢与脂代谢之间有很大差异，特别是脂肪酸氧化时只能在有氧情况下才能产生可利用能量，在缺氧条件下不能产生能量。

（2）由于生物膜的特殊性。中枢神经系统不能拥有大量的脂肪酸，即不能利用这些底物产生大量的能量。

66．什么是

“

”

？讨论其特点与用途。

答:

“

即限制性内切酶，DNA核酸酶的一种，是细菌体内存在的一类核酸内切酶，它可以识别外源DNA的特征序列并与之结合，从而限制外源DNA表达，避免入侵DNA干扰本身的遗传稳定性。

特点：（1）专一性识别具有回文结构特征的DNA序列，定点切断磷酸二酯键；

（2）切断DNA双链时形成黏性末端和平头末端。

用途：在研究中，限制性内切酶在DNA重组与基因鉴定中有广泛用途。如突变种鉴定、DNA限制图谱的制作等。

67．简述反式作用因子DNA结合结构域中常见的模体结构。

答:（1）同源结构域：此结构一般由两段

螺旋构成，其间通过

转角或成环连接，但常靠伸出的另一段

螺旋才能稳定。该模体中的第二段

螺旋为识别螺旋，能够识别特异的DNA序列，并使该模体能定向结合于DNA的大沟中。

（2）锌指模体：此模体通常由一段富含Cys或His残基的多肽链组成。该序列中的4个Cys残基或His残基与

形成配位键，其余残基盘绕成识别螺旋，靠

与对侧的

折叠结构相连，其识别螺旋能嵌入DNA双螺旋的大沟中而与之相结合。

（3）碱性亮氨酸拉链模体：此模体由同二聚体或异二聚体组成，各亚基N端保守的氨基酸残基盘绕为

螺旋，该螺旋的N端部分富含碱性氨基酸残基，而C端部分具有疏水性，且每隔7个残基规律性出现1个Leu，侧链交替排列而使两段

螺旋呈拉链状。两段

螺旋的N端部分呈八字形嵌入DNA大沟并与其特异的序列相结合。

68．比较嘌呤与嘧啶核苷酸合成区别。

答:相同点：（1）合成原料基本相同；（2）合成部位对高等动物来说主要在肝脏；（3）都有两种合成途径；（4）都是先合成一个与之有关的核苷酸，然后在此基础上进一步合成核苷酸。

不同点：（1）嘌呤在PRPP基础上合成嘌呤环，嘧啶是先合成嘧啶环再与PRPP结合；（2）嘌呤先合成IMP，嘧啶先合成UMP；（3）嘌呤在IMP基础上合成AMP和GMP，嘧啶是在UMP基础上合成CMP和TMP。

69．下图是以氧分压为横坐标、以氧结合量为纵坐标所作的血红蛋白与肌红蛋白氧合曲线，请对血红蛋白和肌红蛋白的氧合特点进行分析，并讨论其生物学意义。

答:（1）肌红蛋白有可逆结合氧的能力，肌红蛋白的氧合曲线为双曲线，在低氧分压下与氧仍有很强亲和力。

（2）血红蛋白也有可逆结合氧的能力。血红蛋白的氧合曲线为S形，低氧分压时，血红蛋白与氧的亲和力低；到一定氧浓度时，氧结合量出现线性增加，表明血红蛋白亚基与氧的结合在亚基间有协同效应。

（3）血红蛋白氧结合的饱和度达最大一半时需氧分压为

（

），明显高于肌红蛋白，表明在代谢组织的氧分压下，血红蛋白的可逆结合氧能力能非常敏感地得到控制。肌红蛋白与血红蛋白在氧结合上的区别，与它们各自的生物学功能相一致。

肌红蛋白是在肌肉组织中贮存和供氧，它在低氧分压下仍能结合大量氧，这样便可以保证在肌肉代谢时能持续供氧。血红蛋白的功能是在血液中运输氧，主要是通过长距离运输将氧从肺部运到各组织。这就要求它在低氧分压时（组织中）与氧的亲和力低，从而有利于氧的及时释放，满足组织代谢需要；在氧分压高时（肺部），血红蛋白对氧的高亲和性有利于它在肺部高效结合氧。

70．试总结对蛋白质进行分离及纯化的相关技术。

答:蛋白质分离纯化的方法主要有：盐析、透析、超离心、电泳、离子交换层析、分子筛层析、亲和层析等方法。各种分离纯化蛋白质技术的原理见下。

（1）盐析：应用中性盐加入蛋白质溶液，破坏蛋白质的水化膜，使蛋白质聚集而沉淀。在不同中性盐浓度有不同的蛋白质沉淀。

（2）透析:利用只能通透小分子化合物的半透膜，使大分子蛋白质和小分子化合物分尚，达到浓缩蛋白质或除去盐类小分子的目的。

（3）超离心方法:利用蛋白质颗粒在离心力作用下可发生沉降的特点，由于蛋白质的密度与形态各不相同，可以应用超离心法将各种不同密度的蛋白质加以分离。

（4）电泳方法:根据蛋白质在一定的pH溶液中可带有电荷，成为带电颗粒，在电场中向相反的电极方向移动，进行蛋白质的分离。由于蛋白质的质量和电荷量不同，其在电场中的泳动速度也不同，从而将蛋白廣分离成泳动速率快慢不等的条带。

（5）离子交换层析:蛋白质是两性电解质，在一定的pH溶液中，可解离成带电荷的胶体颗粒，可与层析柱内离子交换树脂颗粒表面的相反电荷相吸引，然后用盐溶液洗脱，带电量小的蛋白质先被洗脱，随着盐浓度增加，带电量多的也被洗脱，分部收集洗脱蛋白质溶液，可达到分离蛋白质的目的。

（6）分子筛层析:根据蛋白质颗粒大小而进行分离的一种方法。层析柱内填充着带有小孔的颗粒，小分子蛋白质进入颗粒，而大分子蛋白质则不能，因此不同相对分子质量的蛋白质在层析柱内的滞留时间不同，流出层析柱的先后不同，可将蛋白质按相对分子质量大小而分离。

（7）亲和层析法：它是利用蛋白质分子能与其相对应的配体进行特异的非共价键的可逆结合来分离纯化。所谓配体，就是指能与某些蛋白质进行特异结合的化合物，如酶与作用的底物、激素与受体、抗原与抗体等。使用这种方法首先需要制备带有特异配体的亲和层析柱，一般可将配体连接在琼脂糖颗粒上。蛋白质样品溶液通过此种特异的层析柱，与此配体特异结合的蛋白质便被吸附而与其他物质分开。再用某些试剂将蛋白质与配体重新拆开而分离之，这样便可以获得纯化的酶、激素、抗体等。

71．怎样确定双向复制是DNA复制的主要方式，以及某些生物的DNA采取单向复制？

答:通过放射自显影方法，在复制开始时，先用低放射性的

胸腺嘧啶核苷标记大肠杆菌。经数分钟后，再转移到含有高放射性的

、质体和真核细胞线粒体等某些DNA来说，复制是单向的，则银颗粒的密度分布应该是一端局、一端低。

72．当离子强度从零逐渐增加时，球状蛋白质的溶解度如何变化？

答: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。球状蛋白质在形成空间结构时，极性氨基酸残基位于分子表面，非极性氨基酸残基位于分子内部，由于其表面所带电荷及水化膜而形成稳定的胶体溶液。

73．为什么肌糖原分解不能提供血糖，而肌肉剧烈运动可以间接补充血糖？

答:肌糖原在磷酸化酶作用下磷酸化生成葡萄糖

磷酸，经变位酶作用可生成葡萄糖

磷酸，在肝脏中有葡萄糖

磷酸酶，可以水解葡萄糖

磷酸上的磷酸基团生成葡萄糖

补充血糖；但肌肉组织缺乏葡萄糖

磷酸酶，不能使葡萄糖磷酸脱磷酸生成葡萄糖，肌糖原不能直接补充血糖。但当剧烈运动时，肌糖原分解产生的

经酵解途径转变为乳酸，乳酸可经血液循环到肝脏作为糖异生原料，通过糖异生途径合成葡萄糖补充血糖。因此，当肌肉活动剧烈时，加强肌糖原酵解，通过以上途径可间接补充血糖。

74．如何理解三羧酸循环的双重作用？三羧酸循环中间体草酰乙酸消耗后必须及时进行回补，否则三羧酸循环就会中断，植物体内草酰乙酸有哪几种回补途径？

答:（1）在绝大多数生物体内，糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等营养物质，都必须通过三羧酸循环进行分解代谢，提供能量。所以它是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等物质的共同分解途径。另一方面三羧酸循环中的许多中间体如α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸等又是生物体进行物质合成的前体。所以三羧酸循环具有分解代谢和合成代谢的双重作用。

（2）植物体内，草酰乙酸的回补是通过以下四条途径完成的。①通过丙酮酸羧化酶的作用，使丙酮酸和

结合生产草酰乙酸：丙酮酸

草酰乙酸

②通过苹果酸酶的作用，使丙酮酸和

结合生产苹果酸，苹果酸再在苹果酸脱氢酶作用下生成草酰乙酸：丙酮酸

苹果酸

③通过乙醛酸循环将2mol乙酰辅酶A生成1mol的琥珀酸，琥珀酸再转变成苹果酸，进而再生成草酰乙酸。④通过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的作用，使磷酸烯醇式丙酮酸和

直接生成草酰乙酸：磷酸烯醇式丙酮酸

草酰乙酸

75．比较DNA和RNA生物合成的异同。

答:主要从以下几方面总结：①生成方式。如DNA复制，DNA修复合成，逆转录合成DNA，转录生成RNA，RNA复制等。②所需酶不同。③是否需要引物。④底物不同。⑤DNA不需合成后加工但在末端有端粒，RNA通常需合成后加工。

76．大气中氧的含量对植物组织内二氧化碳产生的影响如图：

（1）A点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳是什么的产物？

（2）AB段二氧化碳释放量急剧减少，为什么？

（3）BC段二氧化碳释放量增加，为什么？

（4）贮藏果蔬时氧气应调到哪点？

答:（1）高等植物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸能力，所以在A点氧含量接近零时，释放较多二氧化碳是无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的结果。

（3）BC段氧含量上升，有氧呼吸越来越旺盛，二氧化碳释放量达新高峰。

（4）贮藏果蔬时尽量降低呼吸作用，减少有机物消耗，应选B点，此时有氧呼吸明显降低又抑制无氧呼吸。

77．试比较氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ的异同。

答:氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ都属于连接酶类，催化

和氨合成氨甲酰磷酸，同时断裂2分子ATP的磷酸酯键，生成ADP和

反应均不可逆。

不同点在于：酶Ⅰ分布在肝细胞线粒体基质内；酶促反应中的氨来源于游离氨，它需要

乙酰谷氨酸作为正变构效应物；酶Ⅰ的活性与其浓度成正比。酶促反应需要

激活。反应产物将与鸟氨酸结合成瓜氨酸，合成尿素。酶Ⅱ存在于绝大多数细胞的胞液中，催化谷氨酰胺提供的氨生成氨甲酰磷酸，产物与天冬氨酸在氨甲酰转移酶催化下生成氨甲酰天冬氨酸，进而合成UMP；酶Ⅱ是嘧啶核苷酸合成代谢的关键酶，终产物UTP为其变构抑制剂，PRPP对其有激活作用。