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南农801生化考研经验交流
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南农生化浅析
本人是南农研究生，考过801生化，生化都是大题，没有选择题，题型大致为名词解释、简答题、问题他、计算题、实验题等。命题老师是我们生科院的老师。近些年加大了对实验部分的考察。基本是一个大题。分值很高，并且容易失分，所以说找到一本实验书很关键，南农内部出版的实验书很好的解决了实验部分。另外就是其他方面的知识了，生化就一本杨志敏的教材，南农生科院的老师出版的。书很薄，第一版和第二版都可以用，内容变化不大。多看看南农习题册，模拟题，真题，课件，笔记等等，会对考试很有帮助。有什么不懂的可以交流
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楼主，我需要你
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Powered by Discuz!以下试剂或技术常见于蛋白质研究，请简要说明其用途。 1. Trypsin: 胰蛋白酶的作用是使细胞间的蛋白质水解从而使细胞离散。胰蛋白酶能够催化蛋白质的特定肽键水解，是肽链内切酶， 它能把多肽链中赖氨酸和精氨酸残基中的羧基侧切断。它不仅起消化酶的作用，而且还能限制***糜蛋白酶原、羧肽酶原、磷脂酶原 等其它酶的前体，起活化作用。是特异性最强的蛋白酶，在决定蛋白质的氨基酸排列中，它成为不可缺少的工具。 2. 3. 6mol/HCl：在 105-110℃条件下对蛋白质进行水解，反应时间约 20h，用来测定蛋白质分子的氨基酸排列顺序。 MALDI-TOF 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱，首先可以测定蛋白质的分子量，还可对蛋白质快速、准确的鉴定，采用
MALDI-TOF-MS 测得肽质量指纹谱在数据库中查询识别的方式鉴定蛋白质，是目前蛋白质组学研究中最普遍应用的最主要的鉴定方法。 用 MALDI-TOF-MS 还可以测定分析寡核苷酸，简单、快速、准确、灵敏。结合 3’外切酶和 5’外切酶可以对寡核苷酸全序列进行测定 4. 5. ss-Mercaptoethanol：ss-巯基乙醇，可作为保护剂加入到蛋白质的抽提液中，可防止或延缓巯基氧化作用发生。另外，在 SDS-PAGE Coomassie blue：考马斯亮兰染料，在酸性溶液中与蛋白质结合，使染料的最大吸收峰的位置由 465nm 变为 595nm，溶液的颜色 电泳中，加入巯基乙醇进行热变性可以使蛋白质分子中的二硫键还原. 也由棕黑色变为兰色。 通过测定 595nm 处光吸收的增加量可知与其结合蛋白质的量， 用于蛋白质的定量有简便快速， 灵敏度高等优点。 解释以下酶学动力学的概念
1. Kcat：酶的转换数 turnover number，表示酶被底物完全饱和时，单位时间里每个酶分子（或活性中心）催化底物转变成产物的分
子数，单位是 S 。Kcat=Vmax/[Et]
2. Km：米氏常数，物理含义是指 ES 复合物消失速度与形成速度之比，其数值为酶促反应达到最大反应速度一半时的底物浓度，即当
V=1/2Vmax 时，[S]=Km。不同的酶 Km 值不同，同一种酶与不同底物反应 Km 值也不同，Km 值可近似的反应酶与底物的亲和力大小：Km 值大，表明亲和力小；Km 值小，表明亲合力大。
3. Vo：酶促反应初速度，指在反应初始阶段，底物浓度基本维持不变时的反应速度。 4. Ki：反应体系中有抑制剂存在时酶的表观 Km。
5. Optimum pH：最适 pH ，溶液的 PH 对酶活性影响很大。在一定的 PH 范围内酶表现催化活性。在一定 pH 时酶的催化活性最大，此 pH 称酶作用的最适 pH.偏离酶最适 PH 值愈远，酶的活性愈小，过酸或过碱则可使酶完全失去活性。 以下试剂或技术常见于核酸和基因分析，请简要说明其用途 1. DNA chips：DNA 芯片，又叫做基因芯片，它是通过微阵列技术将高密度 DNA 片段阵列以一定的排列方式使其附着在玻璃、尼龙等 材料上面。常用于 DNA 测序，测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，当溶液中 带有荧光标记的核酸序列，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，据此可重组出靶 核酸的序列。还可用于核酸突变的检测及基因组多态性的分析。 2. Northern blotting：RNA 杂交，是利用 DNA 可以与 RNA 进行分子杂交来检测特异性 RNA 的技术，首先将 RNA 混合物按它们 的大小和分子量通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，分离出来的 RNA 转至尼龙膜或硝酸纤维素膜上，再与放射性标记的探针杂交， 通过杂交结果可以对表达量进行定性或定量。Northern 杂交技术应用于特定性状基因在 mRNA 水平上的动态表达研究。如应用于定 位克隆中寻找新基因。 3. 4. 5. Restriction endonuclease：限制性内切酶，一种在特殊核甘酸序列处水解双链 DNA 的内切酶。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主 EB：溴化乙啶，是一种高灵敏度的荧光染色剂，常用于观察 PAGE 或琼脂糖凝胶中的核酸；合成 DNA 及 RNA 的抑制剂及诱变剂；分 GMSA：凝胶移动变化测定(gel mobility shift assay-GMSA or band shift assay), 可以鉴定 DNA 与蛋白质结合的情况，将标记 DNA 的甲基化，又催化非甲基化的 DNA 的水解；而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的 DNA 的水解。是基因工程中重要的工具酶。 离和测定核酸结构。 的 DNA 小片段与蛋白质混合进行 PAGE 电泳，不结合蛋白质的 DNA 泳动较快，结合蛋白质的 DNA 则滞留而缓慢移动。 一、 问答题 1. 研究人员观察到，肌肉中 70kD 的原肌球蛋白（Tropomyosin）的离心沉降速度反而比 65kD 的血红蛋白（Hemoglobin）慢， 它们的沉降系数分别是 2.6s 和 4.31s。请给出你对此现象的解释。 沉降系数:单位离心力的作用下生物大分子沉降的速度，简称 S，1S 单位等于 1x10 s。沉降系数是沉降速度除以离心加 速度。 沉降系数Ｓ的值与蛋白质的分子量、 形状和密度， 以及离心所使用的介质的密度和粘度有关。 一个蛋白质分子的质量， 用道尔顿单位表示。 一般来说分子量大的 S 也大，分子量小的 S 也小，但分子量与沉降系数不成正比，因为沉降系数还受到蛋白质分子形状 等因素的影响。血红蛋白分子是由四个亚基构成四聚体，是两条α 链和两条β 链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血 红素。原肌球蛋白是细肌丝中与肌动蛋白的结合蛋白，分子量为 70kDa, 长为 41nm, 由两条平行的多肽链组成α 螺旋构型。 2. 你不会不知道 Meselson 和 Stahl 关于 DNA 半保留复制的经典实验吧？如果复制时全保留的， 那么实验结果会是怎样呢？ （图） 实验：大肠杆菌在以 NH4Cl 为唯一氮源的培养基中生长，经过连续培养使所有 DNA 分子上都标记 N。 N-DNA 比普通的
14 15 15 15 -13
N-DNA 的密度大，在氯化铯密度梯度离心时，这两种 DNA 分子将形成位置不同的区带。如果将 N 标记的大肠杆菌转移到普 1
通培养基（ N 的氮源） 培养， 经过一代后， 所有 DNA 的密度介于 N-DNA, N-DNA 之间， 形成了一半含 N， 一半含 N 杂合子。 两代后， N 和 N- N 杂合分子等量出现。在继续培养可以看到 N-DNA 分子增多，证明了 DNA 分子复制时原来的 DNA 分子均 可被分成两个单位，分别构成子代分子的一半，从而证明了半保留复制。 若是全保留复制的， N 标记的大肠杆菌转移到普通培养基经一代培养后，子代均为 N-DNA。 3. 简述信号肽与信号肽学说 信号肽，其本质是一段在一级结构上连续的氨基酸序列，通常有 15~60 个氨基酸残基，它们有的在 N 端，有的在 C 端， 有的在多肽链的内部。还有的蛋白质不止一种信号序列。这类信号肽序列通常在蛋白质分拣完成以后被信号肽酶切除。引导 蛋白质从细胞液进入内质网、高尔基体、胞外、细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分拣信号属于信号肽序列； 信号肽学说是解释分泌蛋白合成机制的一种学说，主张指导分泌蛋白合成的 mRNA 在 AUG 起始密码子之后有一信号密码 子序列，编码一段由疏水性氨基酸组成的信号序列。目前普遍用信号假说来解释分泌蛋白质的合成过程。基本内容是：各种 蛋白质在细胞中的最终定位由多肽链本身所具有的特定氨基酸序列决定。这些特殊的氨基酸序列起着一种信号向导的作用， 因此被称为信号序列。在某种意义上，一个蛋白质分子上的信号序列相当于它特有的“分子邮政编码” 。如果一个蛋白质缺 乏任何一种信号序列，则会留在其“默认”的位置----细胞液，如参与糖酵解和磷酸戊糖途径的酶。 4. 依赖 cAMP 的蛋白激酶介导了大多数由 cAMP 产生的生理效应， 不仅有瞬时的信号传递， 如肾上腺素引导肌糖原快速*** （几 秒钟） ，还有较长时间的传递（数小时） ，如引起促生长素抑制素（somatostatin）基因的表达就是其中之一。请简要描述后
15 14 14 14 15 14
一种情况可能的生化机制。 （图解） PKA：依赖 cAMP 蛋白激酶，由两类不同亚基构成的四聚体，R2C2 ，R 为调节亚基，C 为催化亚基，全酶没有活性，只有 cAMP 结合 至 R 亚基时，导致 R 与 C 解离，才形成有蛋白激酶活性的 C 亚基。 cAMP 由 ATP 在腺苷酸环化酶（AC）作用下转变生成，并可被磷酸二酯酶（PDE）***成 5-AMP 失活。AC 由五部分组成，兴奋性激 素受体（Rs） 、抑制性激素受体（Ri） 、催化亚单位（C） ，Gs（鸟苷酸调节蛋白）蛋白、Gi 蛋白。G 蛋白起核心作用，活化受体通过 G 蛋白偶联到 AC，由 G 引起 AC 的兴奋或抑制，从而决定 cAMP 的浓度的升降以制约细胞内各种生理效应。G 蛋白由?、ss、γ 三亚基组成 的多聚体，?是功能亚基，有 GTP 或,GDP 的结合位点及受体结合位点并有潜在的 GTP 酶活性。在激活前以三聚体中的?亚基与 GDP 结合 的方式存在，无活性。一旦配体与相应受体结合后 GDP 就解离，G 蛋白构型改变，GTP 结合形成?ssγ -GTP，然后再镁离子参与下，?亚 基被激活，G 蛋白阿迷***成有活性的?-GTP 和 ssγ 二聚体，游离的?-GTP 和 ssγ 二聚体参与调节相应的效应酶或离子通道。随后?亚 基发挥 GTP 酶作用，是与之偶联的 GTP 水解成 GDP，重新形成与 ssγ 二聚体高亲和力的?-GDP 复合物，重聚形成三聚体失活。 兴奋性激素与 Rs 结合，形成复合物后引起 Gs 蛋白?亚基构象改变，GTP 结合到?亚基引起?亚基与 ssγ 二聚体解离。然后 Gs?-GTP 与无活性的 C 单位结合，使之活化，催化 ATP 生成 cAMP。同理抑制性激素与 Ri 结合，形成复合物后引起 Gi 蛋白?亚基构象改变，GTP 结合到?亚基引起?亚基与 ssγ 二聚体解离。然后 Gi?-GTP 与无活性的 C 单位结合，使之活化，催化 ATP 生成 cAMP。 5. 以原核生物为例，请列举有哪些蛋白因子参与了蛋白质的生物合成过程（翻译） ，它们有什么功能和共性（原核生物翻译过 程图解，核糖体结构图解） 三种起始因子 IF1，IF2,IF3 参与起始复合物与 70s 核糖体的形成。IF3 促进 70s 亚基的解离，并与 30s 亚基结合，结合 有 IF3 的 30s 亚基与 mRNA 结合，正好是 30s 亚基的 p 位对准起始密码子 AUG 是起始 tRNA 进入 p 位。IF2 结合起始 tRNA，然 后再与 30s 亚基结合，使起始 tRNA 进入 30s 亚基 p 位，同时结合 GTP，50s 亚基结合，GTP 水解，释放能量改变 30s 和 50s 亚基的构象，促进 70s 核糖体形成，同时释放 IF1 和 IF2，这时 A,P 位都处于正确构象，A 位空着准备肽链延伸。 延伸需要延伸因子 EF-Tu 和 EF-Ts 及 GTP 参与。 EF-Tu 首先与 GTP 结合， 再与氨基酰-tRNA 形成三元复合物， 进入 A 位， 进入后 GTP 水解成 GDP，EF-Tu.GDP 二元复合物解离下来。此时的 EF-Tu 不能直接与 GTP 或氨基酰-tRNA 结合，而是 EF-Ts 置换下 GDP,再形成 EF-Tu.GTP,从而引入下一个氨基酰-tRNA。然后转肽酶将 p 位上的甲酰蛋氨酰基转移到 A 位形成肽键。肽 键形成后，EF-G 和 GTP 结合上来，EF-G 具有 GTP 酶活性将 GTP 水解，在 A 位形成的肽基-tRNA 转移到 P 位，同时将 P 位上 的空载体 tRNA 逐出核糖体，mRNA 向前移动一个密码子。 终止需释放因子促成终止作用，RF1 识别 UAA,UAG,RF2 识别 UGA,UAA.RF3 能刺激 RF1 和 RF2 的活性，发挥终止作用。释 放因子均作用于 A 位，且需 P 位被肽基-tRNA 所占据。没有 tRNA 能识别终止密码子。 2
6. 对于“脂类能否在动物机体中转变成葡萄糖”这个问题，***不是简单的是与否，为什么？ 蛋白质、脂肪和糖类是动物机体的三大类营养物质，三羧酸循环是其代谢枢纽。它们在一定条件下可以相互转换，但脂 类能否在动物机体中转变成葡萄糖与动物机体所处的生理状态有密切关系。 脂肪(甘油三酯)可以经脂肪酶水解成甘油和脂肪酸,以后甘油和脂肪酸在组织内氧化成 CO2 及 H2O,所放出的化学能被用 于完成各种生理机能。甘油的降解及转化 生成磷酸二羟丙酮可经糖酵解途径继续***氧化生成丙酮酸,进入三羧酸循环途径彻底氧化,也可经糖异生途径最后生成葡 萄糖，亦可重新转变为 3-磷酸甘油，作为体内脂肪和磷脂等的合成原料；细胞中的脂肪酸除了一少部分重新合成脂肪作为贮 脂外,大部分氧化供能以满足体内能量之需，几乎不会转化成葡萄糖。 在饥饿的状态下，血液中胰岛素浓度降至基础水平，使一些组织（肌肉、脂肪组织和肝）停止对葡萄糖的摄取，血糖 靠肝糖原***来维持，当糖原枯竭后血糖全部依赖糖异生所提供。此时脂肪组织中的 cAMP 水平升高使三酰甘油酶激活，使 脂肪***为脂肪酸与甘油用于糖的异生。 而在饱食状态下，血糖浓度升高，胰岛素通过增加葡萄糖运输以及糖原合成共同刺激糖原积累，并通过阻止糖异生和 肝糖原***抑制肝脏产生和释放葡萄糖。 除此之外， 胰岛素也能通过改变由内脏脂肪产生的游离脂肪酸间接影响葡萄糖代谢， 所以即便是饭后在脂肪库中仍存在激素调控的轻微的脂肪***抑制作用。此时机体中的脂类几乎不会转变成葡萄糖。 动物机体是一个复杂的统一整体，可以在不同条件下通过对代谢途径的调节来适应复杂的环境。因此对于“脂类能否 在动物机体中转变成葡萄糖”这个问题，***不是简单的是与否。 2008 年动物生物化学试题 一、 名词解释 1. Intein 蛋白质的内含子，同 mRNA 一样，一些前体蛋白质具有内含子序列，位于多肽序列的中间,经加工切除后，两端的蛋白 质外显子连接为成熟蛋白质分子，典型的 intein 在 N-末端通常有 150 个氨基酸序列在 C-末端有约 50 个氨基酸序列。 2. Apolipoprotein 载脂蛋白，血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白，主要分 A、B、C、D、E 五类，主要在肝(部分在小肠) 合成，载脂蛋白是构成血浆脂蛋白的重要组分。基本功能是运载脂类物质及稳定脂蛋白的结构，某些载脂蛋白还有激活脂蛋 白代谢酶、识别受体等功能。 3. 4. Telomere：端粒是线状染色体末端的 DNA 重复序列，是真核染色体两臂末端由特定的 DNA 重复序列构成的结构，使正常 SD Sequence：SD 序列，mRNA 起初密码子 AUG 上游方向 4-13 个核苷酸之前有一段富含嘌呤的序列，其一致序列为 AGGAGG，称 染色体端部间不发生融合，保证每条染色体的完整性。 SD 序列，能够与 16SrRNA3’端的富含嘧啶的序列相结合。不同基因的 SD 序列不完全相同，从而控制单位时间内起始复合物形成的数 目，最终控制翻译产物的数量。 5. G-protein：鸟嘌呤核苷酸（GTP）结合蛋白，以前称鸟甘酸调节蛋白，G 蛋白根据种类不同结构稍有不同，都是有?、ss 和 γ 三个 亚基组成的多聚体，?亚基时功能亚基，不同的?亚基构成了不同的 G 蛋白，其上有 GTP 或 GDP 结合位点及受体结合位点，并有潜在的 GTP 酶活性 二、 问答题 1. 除了氧分子本身，还有哪些化学因子对血红蛋白的氧结合能力发生影响？怎样影响 血红蛋白与氧的结合受许多因素的影响，尤其是组织和红细胞重大 H ,CO2,BPG 等，并具有一定的生理意义。增加的 CO2 压力或 H 浓度都能降低血红蛋白对氧的亲和力，使血红蛋白的氧合曲线右移，促进氧的释放，而高浓度的氧可促使血红蛋白 分子释放 H 和 CO2 这种现象称波尔效应。生理效应：当血液流经组织时，组织中较高的 H 和 CO2 浓度有利于血红蛋白释放更多 的氧，并结合起到缓冲血液 pH 和 CO2 运输的双重作用。当血液流经肺部时，由于氧分压增高，促进 H 和 CO2 释放并有利于血 红蛋白与氧结合。BPG 由于在血红蛋白分子中形成盐键，是血红蛋白分子构象稳定，与氧的亲和力下降，氧合曲线右移。BPG 是红细胞中大量存在的糖代谢的中间产物，它能与血红蛋白形成 Hb-BPG 复合物。当氧与血红蛋白结合时，BPG 即被排出。在 肺部由于氧分压较高，BPG 的存在不会对血红蛋白结合氧的饱和度产生显著的影响，在组织中氧分压较低，红细胞中的 BPG 则有助于氧从血红蛋白中释放出来。 2. 基于 RNA 新功能，认为也将它看作反式作用因子。你认为与蛋白质反式作用因子有何不同？ RNA 新功能：MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为 22 个核苷酸的非编码单链 RNA 分子，它们在动植物 中参与转录后基因表达调控。 反式作用因子是指能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。有时 也称转录因子。大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，可通过另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，从而激活另 一基因的转录。反式作用因子可被诱导合成, 其活性也受多种因素的调节。 MiRNA 和反式作用因子在基因表达调控中关系密切，他们的分子作用机制有许多相似之处，两者都通过各自的顺式作用 元件调控基因表达， 且作用方式类似。 但二者也有不同之处，1 转录因子即可以激活基因表达也可以抑制基因表达， miRNA ○ 而 3
2 3 主要是抑制基因的表达。○转录因子调控区的复杂性一般高于 miRNA 的调控区。○与转录因子相比，microRNA 的抑制作用很 4 弱，可逆性快。○转录因子多以二聚体的形式发挥作用，而 miRNA 很小，不能形成二聚体，因此两者的顺式作用元件分布不 同。 3. 某个酶符合米氏动力学。在反应体系中加入抑制剂后，最大反应速度下降 75%，而 Km 没有改变。问：这是何种形式的抑制作 用？抑制抑制剂浓度为 2.0x10 mol/L,求 Ki。 这是非竞争性抑制作用（noncompetitive inhibition） ：抑制剂在酶的活性部位以外的部位与酶结合，不对底物与酶的 活性产生竞争，抑制剂不仅与游离酶结合，也可以与酶-底物复合物结合的一种酶促反应抑制作用。酶-底物-抑制剂复合物 （ESI）不能进一步释放出产物。这种抑制使得 Vmax 变小，但 Km 不变。 速度方程 V=Vmax[S]/(1+[I]/Ki)(Km+[S]),没加抑制剂的速度方程 V=Vmax[S]/（Km+[S]） 在非竞争性抑制剂存在条件下，相对活性 a=Vi/Vo。抑制强度：i=1-a=1-1/1+[I]/Ki=75%，得 Ki=6.6X10 mol/L。 4. 某种类固醇激素提升了细胞 cAMP 水平，请推测其可能的作用机制。 cAMP 是一种环状核苷酸， ，是由三磷酸腺苷（ATP）脱掉两个磷酸缩合而成的。 以微量存在于动植物细胞和微生 物中。体内多种激素作用于细胞时，可促使细胞生成此物，转而调节细胞的生理活动与物质代谢。 有人称其为细胞 内的第二信使。 而这种类固醇提升了细胞内 cAMP 的水平，机制可能是： 激素配体与 G 蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变，其上与 Gs 结合位点暴露，受体与 Gs 在膜上扩散导致两者结合， 形成受体-Gs 复合体后，Gsα 亚基构象改变，排斥 GDP，结合了 GTP 而活化，α 亚基从而与 β γ 亚基解离，同时暴露出与 环化酶结合位点；α 亚基与环化酶结合而使后者活化，利用 ATP 生成 cAMP。cAMP 产生后，与依赖 cAMP 的蛋白激酶（PKA） 的调节亚基结合，并使 PKA 的调节亚基和催化亚基分离，活化催化亚基，催化亚基将代谢途径中的一些靶蛋白中的丝氨酸或 苏氨酸残基磷酸化，将其激活或钝化。这些被磷酸化共价修饰的靶蛋白往往是一些关键调节酶或重要功能蛋白，因而可以介 导胞外信号，调节细胞反应。 信号传导的终止是依赖于 cAMP 信号的减少完成的。在 G 蛋白活化一段时间后，α 亚基上的 GTP 酶活性使结合的 GTP 水 解为 GDP,亚基恢复最初构象，从而与环化酶分离，环化酶活化终止，α 亚基从新与 β γ 亚基复合体结合。这样减少了 cAMP 的产生，同时 cAMP 的磷酸二酯酶（PDE）的催化下降解生成 5'-AMP。当 cAMP 信号终止后，靶蛋白的活性则在蛋白质脱磷酸 化作用下恢复原状。 三、 论述题 1. 回忆你所学过的生物化学知识，请归纳“核苷酸”的生物学作用。 答：核苷酸类化合物具有重要的生物学功能，它们参与了生物体内几乎所有的生物化学反应过程。现概括为以下五个方面： ① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA）及脱氧核糖核酸(DNA）的前身物，RNA 中主要有四种类型的核苷酸：AMP、GMP、 CMP 和 UMP，这四种类型的核苷酸从头合成前身物是磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质。DNA 中主要有四种 类型脱氧核苷酸：dAMP、dGMP、dCMP 和 dTMP，它们是由各自相应的核碳核苷酸在二磷酸水平上还原而成的。 ② 三磷酸腺苷 (ATP）在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。物质在氧化时产生的能量一部分贮存在 ATP 分子的高能磷酸键中。 分子***放能的反应可以与各种需要能量做功的生物学反应互相配合， ATP 发挥各种生理功能， 如物质的合成代谢、肌肉的收缩、吸收及分泌、体温维持以及生物电活动等。因此可以认为 ATP 是能量代谢转化的中心。 ③ ATP 还可将高能磷酸键转移给 UDP、CDP 及 GDP 生成 UTP 、CTP 及 GTP。它们在有些合成代谢中也是能量的直接来源。而且 在某些合成反应中，有些核苷酸衍生物还是活化的中间代谢物。例如，UTP 参与糖原合成作用以供给能量，并且 UDP 还有携 带转运葡萄糖的作用。 ④ 腺苷酸还是几种重要辅酶，如辅酶Ⅰ（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸， （NAD+）、辅酶Ⅱ（磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，NADP+）、 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD）及辅酶 A（CoA）的组成成分。NAD+及 FAD 是生物氧化体系的重要组成成分，在传递氢原子或电子 中有着重要作用。CoA 作为有些酶的辅酶成分，参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。 ⑤ 环核苷酸对于许多基本的生物学过程有一定的调节作用（见第二信使）。 2. “组学”在现代生物学、农业和医学研究中正日益显示出巨大的生命力合应用前景。举三种组学并介绍它们的研究内容。 基因组学：研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。研究内容包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组 学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又被称为后基因组研究，成为系统生物学的重要方法。比如基因组表达及调控 的研究，人类基因信息的识别和鉴定，测序和基因多样性分析等。 蛋白组学：是对蛋白质特别是其结构和功能的大规模研究，比基因组学要复杂得多。主要研究内容有蛋白质的鉴定、翻译后 的修饰和蛋白质功能的确定，近两年来蛋白质组研究技术已被应用到各种生命科学领域，如细胞生物学、神经生物学等。在 研究对象上，覆盖了原核微生物、 真核微生物、 植物和动物等范围， 涉及到各种重要的生物学现象， 如信号转导、细胞分化、 蛋白质折叠等等。在未来的发展中，蛋白质组学的研究领域将更加广泛。
糖组学：是从分析和破解一个生物体或细胞全部糖链所含信息入手，研究糖链的分子结构、表达调控、功能多样性以及与疾 病关系。研究内容包括疾病相关糖类基因、糖蛋白和糖结合蛋白的研究。寻找疾病相关蛋白糖基化修饰规律（糖基化位点和 糖链结构） ，分析糖蛋白糖链和糖结合蛋白相互作用的关联性，探讨糖类相关基因和糖结合蛋白基因调控糖蛋白糖链和糖结 合蛋白合成的机制等。 代谢组学：是指通过组群指标分析，进行高通量检测和数据处理，研究生物体整体或组织细胞系统的动态代谢变化，特别是 对内源代谢、遗传变异、环境变化乃至各种物质进入代谢系统的特征和影响的学科。代谢组学主要研究的是作为各种代谢路 径的底物和产物的小分子代谢物。 在食品安全领域，利用代谢组学工具发现农兽药等在动植物体内的相关生物标志物也是 一个热点领。其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振（NMR） ，质谱（MS） ，色谱（HPLC，GC） 及色谱质谱联用技术。通过检测一系列样品的 NMR 谱图，再结合模式识别方法，可以判断出生物体的病理生理状态，并有可 能找出与之相关的生物标志物（biomarker） 。为相关预警信号提供一个预知平台。 2007 动物生物化学试题 一、 名词解释 1. 结构域：在蛋白质结构中，一条多肽链上常常存在一些紧密的，相对对立的区域称结构域（Domain）是在二级结构或超二级 结构的基础上形成的特定的区域，参与蛋白质结构的装配，并与蛋白质的许多功能有密切关系。 2. 蛋白质的分子缔合 蛋白质分子常常在各层次上结合， 从而成为复杂的， 更具功能的分子结构形式。 这种现象为蛋白质分子缔合 （Association） 。 包括亚基缔合，相同分子的缔合，不同分子缔合，及分子自装配。 3 4 酶反应的初速度，指在反应初始阶段，底物浓度基本维持不变时的反应速度。 生物膜的协调转运系统 在一些哺乳动物细胞中，葡萄糖及中性氨基酸等物质的逆浓度梯度转运，经常伴有 Na 顺浓度梯度转运。这种有另一种 物质伴随转运称协同转运（cotransport） ，这种转运系统不直接以 ATP 为能源，而以间接方式利用 ATP。在协调转运中，两 种物质转运方向相同称同向协同转运（symport） ，相反称反向协同转运（Antiport）（Na -葡萄糖协同转运系统：一个 Na 。
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结合在对外开放的载体蛋白上；Na 结合大大增加了载体对所转运物质的亲和力，促进了葡萄糖分子的结合，载体发生构象改 变；载体向内开放；Na 顺化学梯度进入细胞，进入细胞的 Na 被 Na -K 泵泵出，Na 梯度得以维持；失去 Na 后，葡萄糖分子释 放进入细胞；失去葡糖糖分子的载体恢复到原来的构象） 5 干扰 RNA：RNA 干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链 RNA 诱发的、同源 mRNA 高效特异性降解 的现象。由于使用 RNAi 技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性 肿瘤的基因治疗领域。 小干扰 RNA（siRNA）主要参与 RNA 干扰（RNAi）现象，以带有专一性的方式调节基因的表达。此外，也参与一些与 RNAi 相 关的反应途径，例如抗病毒机制或是染色质结构的改变。不过这些复杂机制的反应途径目前尚未明了。 二、 问答题 1. 现代生物化学认为，蛋白质是一个动态系统，构象运动时蛋白质的重要性质之一。请解释什么是蛋白质的构象运动。与其功 能有什么关系（结合实例说明） 蛋白质分子在执行生物功能时，整体分都是处在主动的不断运动中，这种运动在 10-12s 至 1s 以上的一个很宽的时间范 围内都存在。蛋白质是一个动态系统，除了分子中的原子围绕它们的平衡位置的波幅很小的热振动外，其构象运动主要包括 氨基酸残基侧链， 肽链片段， 结构域或亚基三种水平上的运动， 其中最后一种运动属于大范围的， 速度较慢的分子构象运动。 蛋白质发挥特定的生物学功能，是由于它具有一个独特的，精巧的空间构象，既能保持相对稳定的结构，又能随不同程度的 环境变化发生构象运动。结构的稳定性和可变性是具有生物活性的蛋白质分子发挥功能必要的两个方面。 例如：血红蛋白是由四个亚基构成的四聚体，四聚体与氧开始结合时亲和力远低与肌红蛋白，分子中的?亚基对氧的亲 和力比 ss 亚基大，能首先与第一个氧分子结合，这可导致?亚基构象发生变化，并进而是相邻的 ss 亚基构象发生改变，增加 了 ss 亚基对氧的亲和力，呈现 S 形结合曲线，而肌红蛋白仅有一条肽链，没有其他亚基的影响，与氧的亲和力较大，能迅速 与氧结合， 在很低的氧分压下即接近饱和。 这种变构作用有重要的生理意义： 它与氧协同结合， 与它的氧输送功能十分适应。 在肺部氧分压较高时，血红蛋白与氧结合迅速接近饱和，在组织氧分压较低时，可迅速释放出近一半的氧， ，同样条件下肌 红蛋白仅能释放 10%的结合氧，因此，血红蛋白比肌红蛋白更有效的运输氧气进入组织中。 2. 实验者从动物的组织中提取到了某种酶，并且发现：将酶溶液进行透析或者将酶溶液加热都会使酶的活性降低甚至丧失，试 解释这些现象。 加热由于温度升高使分子内振动增强，破坏维持空间构象的次级键，有时是蛋白质中的二硫键断裂并发生二硫键交换反 应，使得酶的活性中心遭到破坏，使活性降低。透析溶液的 pH，离子浓度，等不合适可能导致酶分子变性，引起活性降低甚 至丧失。 5
3. 有三种物质：丙氨酸、乙酸和丙酸。 （1）其中哪些能在动物体内转变成葡萄糖（2）分别说明其生理意义（3）写出其中一种 物质转变成葡萄糖或糖原的大致代谢途径。 丙氨酸和丙酸可以在动物体内转变成葡萄糖。 （1）丙氨酸可以在再动物体内转变成葡萄糖，它是一种脂肪族的非极性氨 1 基酸。常见的是 L-α -氨基酸，是蛋白质编码氨基酸之一，哺乳动物非必需氨基酸和生糖氨基酸。生理意义：○在饥饿情况 下保证血糖浓度的相对恒定，这对保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织具有重要意义。例如人脑每天约消耗 120g，如果仅靠 2 肝糖原的***维持血糖浓度，则不到 12 小时即全部耗尽，由此可见糖异生作用的重要性。○糖异生作用与乳酸的利用有密 切关系，在某些生理和病理情况下，例如剧烈运动时，肌肉酵解生成大量乳酸，可经血液运到肝脏，可再合成肝糖原和葡萄 3 糖，这对于回收乳酸分子中的能量，防止乳酸性酸中毒的发生等都有一定意义。○协助氨基酸代谢。 （2）反刍动物糖异生途径十分活跃，牛瘤胃中的细菌***纤维素成为乙酸、丙酸、丁酸等奇数脂肪酸可转变成为琥珀 酰 CoA 参加糖异生途径合成葡萄糖，而丙酸是反刍动物体内葡萄糖异生的主要前提物。生理意义：糖异生作用在反刍动物体 内占主要地位，反刍动物极度依赖糖异生来满足组织对葡萄糖的需要。 （3）丙氨酸的成糖过程如下：(1)丙氨酸经 GPT 催化生成丙酮酸； （2）丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成 草酰乙酸，后者经苹果酸脱氢酶催化生成苹果酸出线粒体，在胞液中经苹果酸脱氢酶催化生成草酰乙酸，后者在磷酸烯醇式 丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸； （3）磷酸烯醇式丙酮酸循糖酵解途径至 1,6-双磷酸果糖； （4）1,6-双磷酸 果糖经果 糖双磷酸酶-1 催化生成 6-磷酸果糖， 在异构为 6-磷酸葡萄糖； （5）6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6 磷酸酶作用下生 成葡萄糖。 4. 关于核糖体。 （1）图示核糖体的功能位点。 （2）分别说明他们的作用（3）你怎样使试验证明核糖体中的核酸与蛋白因子之 间存在的相互作用。 核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由 rRNA 和蛋白质构成，其惟一功能是按照 mRNA 的指令将氨基酸合成蛋白质 多肽链，所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。
1 ○ mRNA 结合位点：位于 30s 亚基头部，在 S1 蛋白的作用下 30s 亚基与 mRNA，S1 蛋白可防止 mRNA 形成链内碱基对。此 位点同时也是 IF3 的结合位点。 2 ○P 位点：肽基部位或供位，大部分位于 30s 亚基，小部分位于 50s 亚基，能够与起始 tRNA 复合物结合，是释放 tRNA 的部位。 3 ○ A 位点：靠近 P 位点，氨基酸部位或受位，主要在大亚基上，是接受氨酰基-tRNA 的部位。 4 ○转肽酶活性位点：位于 P 位点与 A 位点的连接处，靠近 tRNA 的接受臂，与 P 位上的氨酰基或肽基转移到 A 位形成肽键 催化氨基酸间形成肽键，使肽链延长。 5 ○ 5SrRNA 位点：在 50s 亚基上，靠近转肽酶位点，可能与 tRNA 的进入有关 6 ○ EF-Tu 位点：位于大亚基内，靠近 30s 亚基，与氨基酰-tRNA 结合有关 7 ○转位因子 EF-G 结合位点：对 GTP 有活性，在大亚基上靠近与小亚基的界面上，与 A 位上的肽基-tRNA 移到 P 位有关， 催化肽键从供体部位转移到受体部位。 。 （3）EMSA 凝胶阻滞电泳。又叫 DNA 迁移率变动的实验，是在 80 年代初期出现的用于在体外研究 DNA 与蛋白质相互作用的一种特 殊的凝胶电泳技术。该方法用来研究 DNA 与特异性蛋白的相互作用，通常是放射性标记的 DNA 片段与纯化蛋白，或提取物中 的蛋白混合物相结合，然后在非变性凝胶中分析该产物。与游离 DNA 相比，蛋白-DNA 复合物的迁移率将降低，因此，与游离 DNA 相对应，人们将观察到带中的“阻滞” 。它具有简单、快捷等优点，也是当前被选作分离纯化特定 DNA 结合蛋白质的一种 典型的试验方法。并可通过加入特异性的抗体（supershift）来检测特定的蛋白质，并可进行未知蛋白的鉴定。 5. 可诱导的转录因子的活性可受到一种或多种方式的调节。目前对类固醇激素受体作为一类重要的可诱导的转录因子有比较深 入的认识。简述你所了解的相关知识。 6
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