2018生物化学

2018生物化学一．名词解释1.糖异生：生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程。在哺乳动物中，肝是糖异生的主要器官，正常情况下，肾的糖异生能力只有肝的1/10，长期饥饿时肾糖异生能力则可大为增强。糖异生的主要前体是乳酸、丙酮酸、氨基酸及甘油等。2.半保留复制：一种双链脱氧核糖核酸（DNA）的复制模型，其中亲代双链分离后，每条单链均作为新链合成的模板。3.移码突变：DNA分子中每一个碱基都是三联密码子中的一个成员，而且遗传信息为DNA链上排列成特定序列的密码子所控制，在这种碱基序列中有一个或几个碱基（非3的整数倍）增加或减少而产生的变异，称为移码突变。4.由单一碱基变化产生的突变称为点突变（pointmutation）。如果某一个碱基被同类碱基置换，如鸟嘌呤改编成了腺嘌呤、胞嘧啶改变成胸腺嘧啶，这种变化称为转换（transition）；如果某一个碱基发生了嘌呤向嘧啶或者是嘧啶向嘌呤的置换，则将这种改变称为颠换（transversion）。5.DNA分子上如果插入或者缺失一个以上的碱基的变化，则称之为插入（insersion）突变或者缺失（deletion）突变。碱基的插入或者缺失会引起蛋白质读码框的改变，因此也被称为移码突变（frameshiftmutation）。移码突变所造成的DNA损伤一般远远大于点突变。6.单顺反子：真核生物基因转录产物，在一条mRNA中只含有一个翻译起始点和一个终止点，编码一个基因片段。真核生物mRNA的起始密码子都是AUG。mRNA的终止密码子有3个（UAG、UGA和UAA）。般由5'端帽子结构（m7GPPPN）、5'端不翻译区、翻译区（编码区）、3'端不翻译区和3'端聚腺苷酸尾巴（PolyA）构成。a.一般认为帽子的功能与翻译的启动有关。b.5'端不翻译区，也叫前导顺序。真核mRNA5'端不翻译区中常有一段顺序与核糖体小亚基上的18SrRNA的3'端的一段顺序互补并结合，这种结合与真核mRNA的翻译启动有关。c.真核生物mRNA3'端不翻译区常有AAUAA(A）或AUUUA(A）等顺序，它们和识别多聚A聚合酶及装配多聚A尾巴有关。d.多聚A与mRNA稳定性及mRNA从细胞核转到细胞浆中有关。7.信号肽：是引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的短（长度5-30个氨基酸）肽链。常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移的氨基酸序列。（是疏水性氨基酸序列）8.结构域：结构域是生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域，特别指蛋白质中这样的区域。结构域是介于二级和三级结构之间的一种结构层次，是蛋白质三级结构的基本结构单位和功能单元。9.亲和层析：亲和层析是利用生物大分子与某些相对应的专一分子特异识别和可逆结合的特性而建立起来的一种分离生物大分子的层析方法。亲和层析是分离蛋白质的一种及有效的方法，根据不同蛋白质对特定配体的特异而非共价结合的能力不同进行蛋白质分离的。10.别构效应：别构效应又称为变构效应，蛋白质与配体结合后，蛋白质的空间结构发生了变化，从而导致蛋白质生物活性改变的现象。。a.别构效应：是某种不直接涉及蛋白质活性的物质，结合于蛋白质活性部位以外的其他部位（别构部位），引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现象b.别构效应可分为同促效应和异促效应两类。同促效应是同一种物质作用于不同亚基的相同部位而发生影响。不同配体（不同的结合部位）引起的反应称为异促效应。c.效应通性：具有别构效应的体系应具有以下的通性：①大部份别构蛋白质是含有几个亚单位的寡聚体或多聚体。②别构效应常和蛋白质的四级结构变化有关（即亚基间键的变化）。③异促效应可以是正的或负的，而同促效应总是正的协同作用。④已经知道的仅具有异促效应的体系很少，但多数含有两个或多个配体的体系中，至少有一个配体具有协同性质的同促效应。⑤任何能改变异促效应的条件，处理或突变也同时能改变同促效应。三．简答题1.分子伴侣及其作用答：分子伴侣是细胞中一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其它蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构中的组分。换言之，细胞质中一类蛋白，能够识别并结合到不完整折叠或装配的蛋白质，帮助这些多肽正确折叠、转运或防止他们聚集，其本身不参与最终产物的形成。作用：1）参与新生肽链的折叠与装配；2）参与蛋白运送：在蛋白跨膜运送过程中，分子伴侣协助维持多肽的非折叠状态，跨膜运送后，分子伴侣又参与重折叠与组装过程。3）有一类分子伴侣属于热休克蛋白(HSP），可修复热变性蛋白。2.以乳糖操纵子说明酶诱导合成的调控作用答：3.转座子有哪些遗传效应答：转座因子或转座子是一类在很多后生动物中（包括线虫、昆虫和人）发现的可移动的遗传因子。一段基因可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座。这段序列称跳跃基因或转座子，可分插入序列（Is因子），转座（Tn），转座phage。遗传效应：①转座引起插入突变；②转座产生新的基因；③转座产生的染色体畸变；④转座引起的生物进化。4.真核mRNA和原核mRNA各有何异同点。答：真核mrna的特点：(1)在mrna5'-末端有“帽子结构”m7g(5')pppnm。(2)在mrna链的3'末端，有一段多聚腺苷酸(polya)尾巴。(3)mrna一般为单顺反子，即一条mrna只含有一条肽链的信息，指导一条肽链的形成。(4)mrna的代谢半衰期较长(几天)。原核mrna的特点：(1)5'-末端无帽子结构存在，3'-末端不含polya结构。(2)一般为多顺反子结构，即一个mrna中常含有几个蛋白质的信息。能指导几个蛋白质的合成。(3)mrna代谢半衰期较短(小于10分钟)。5.三羧酸循环的意义？糖酵解的生物学意义？答:三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle，TAC）是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，分布在线粒体。TCA的生物学意义可以分为两方面论述，1.能量代谢2.物质代谢:1.三羧酸循环是机体将糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。在糖代谢中，糖经此途径氧化产生的能量最多。毎分子葡萄糖经有氧氧化生成H2O和CO2时，可净产生32分子ATP或30分子ATP。2.三羧酸循环是糖、脂，蛋白质，甚至核酸代谢，联络与转化的枢纽。（1）此循环的中间产物（如草酰乙酸、α-酮戊二酸）是合成糖、氨基酸、脂肪等的原料。（2）TCA是糖、蛋白质和、和脂肪彻底氧化分解的共同途径.糖酵解:葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下，分解为乳酸同时产生少量ATP的过程，由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故称为糖酵解。意义：1)糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍途径2)通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，为生命活动提供部分能量，尤其对厌氧生物是获得能量的主要方式3)糖酵解途径为其他代谢途径提供中间产物（提供碳骨架），如6-磷酸葡萄糖是磷酸戊糖途径的底物；磷酸二羟丙酮®a-磷酸甘油合成脂肪4)是糖有氧分解的准备阶段5)由非糖物质转变为糖的异生途径基本为之逆过程.6.蛋白质变性的本质、特征以及引起蛋白质变性的因素。答：蛋白质变性（proteindenaturation）是指蛋白质分子中的酰氧原子核外电子，受质子的影响，向质子移动，相邻的碳原子核外电子向氧移动，相对裸露的碳原子核，被亲核加成，使分子变大，流动性变差。变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响，改变其分子内部结构和性质的作用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏，都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等；能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。变性结果：1）生物活性丧失；2）某些理化性质的改变；3）生物化学性质的改变。7.DNA为什么能够作为遗传物质1）稳定性：每一种核酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根.该框架很稳定,并且A和T,C和G之间的作用力很强,不易打开.2）精确的自我复制：这是作为遗传物质的一大基础.既然说是遗传物质,那就是把遗传信息传给下一代,这是通过DNA复制和遗传给下一代实验的.3）能够指导蛋白质合成.遗传信息传给下一代后需要能够表达.DNA是通过转录和翻译合成蛋白质的.密码子是DNA含有的信息和蛋白质的信息的连接点.4）能产生变异.如果从进化的角度来讲,这一点很重要.产生突变是进化的基础.四．论述题1.论述生物化学与现代生物技术的关系和现代生物技术的内涵与作用。答：生物化学是指用化学的方法和理论研究生命的化学分支学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。现代生物技术也称生物工程，在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。广义的生物技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程、组织工程、生物信息和生物芯片等一系列生物新技术,其中,以转基因技术为代表的基因工程是基因资源利用的关键技术.2018分子生物学一．名词解释1.多顺反子：多顺反子见于原核生物意指一个mRNA分子编码多个多肽链。这些多肽链对应的DNA片段则位于同一转录单位内，各自拥有起点和终点。2.DNA连接酶：DNA连接酶是生物体内重要的酶，其所催化的反应在DNA的复制和修复过程中起着重要的作用。连接DNA链3‘-OH末端和，另一DNA链的5’-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成完整的链3.移码突变：DNA分子中每一个碱基都是三联密码子中的一个成员，而且遗传信息为DNA链上排列成特定序列的密码子所控制，在这种碱基序列中有一个或几个碱基（非3的整数倍）增加或减少而产生的变异，称为移码突变。4.重叠基因：所谓重叠基因（overlappinggene）是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。5.RNA编辑：RNA编辑（RNAediting）是指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。6.半不连续复制：半不连续复制是指DNA复制时，前导链上DNA的合成是连续的，后随链上是不连续的，故称为半不连续复制。7.顺式作用元件：顺式作用元件(cis-actingelement)存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。7.反式作用因子：反式作用因子是转录模板上游的一类蛋白调节因子，包括激活因子和阻遏因子等，它们与顺式作用元件中的上游激活序列特异性结合，对真核生物基因的转录分别起促进和阻遏作用。8.RNAi:RNA干扰（RNAinterference,RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-strandedRNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。9.核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone）构成。10核酸分子杂交：核酸分子杂交（简称杂交，hybridization）是核酸研究中一项最基本的实验技术。互补的核苷酸序列通过碱基配对形成稳定的杂合双链DNA或RNA分子的过程称为杂交。11.SD序列：mRNA起始部位的碱基序列，为mRNA与核糖体的结合位点称SD序列（Shine-Dalgarnosequence）。12.组成型表达：基因表达不受时期、部位、环境影响，没有时空特异性。与诱导性表达相对。组成型表达不需要其他因子的诱导即可稳定的表达，而诱导型表达则需要其他因子诱导才能表达。两种表达类型分别被组成型启动子和诱导性启动子启动。13.转录：转录（Transcription）是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链（模板链用于转录，编码链不用于转录）为模板，以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。14.多克隆位点：载体上含有的一个人工合成的DNA片段，其上含有多个单一酶切位点，是外源DN