99-10年生物化学真题问答题汇总

03-10年生物化学真题问答题汇总2010年生物化学问答题三、简答题1、辅基和辅酶有何不同，请写出三种维生素与辅酶的关系。这些辅酶在代谢中的应用。答：根据酶催化反应最适条件的要求，原则上在酶测定体系中应加入一定量的辅助因子。辅助因子（cofactors）是指酶的活性所需要的一种非蛋白质成分，包括辅酶、辅基和金属离子激活剂。与酶紧密结合的辅因子称为辅基；不含辅基的酶蛋白称为脱辅基酶蛋白（apoenzyme），没有催化活性，必须加入足量辅基，和它结合成为全酶（holoenzyme），才有催化活性。脱辅基酶蛋白与辅基孵育一段时间后，酶活性才会恢复，因此，往往需要样品与试剂中的辅基先预孵育的过程。辅基的用量往往较少。与酶蛋白结合很松弛，用透析和其它方法很易将它们与酶分开的称为辅酶（Coenzyme）。辅酶尽管不同于酶的底物，但在作用方式上和底物类似，在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如乳酸脱氢酶中辅酶按双底物动力学方程计算。硫胺素即维生素B1。它在生物体内的辅酶形式是硫胺素焦磷酸(TPP)。硫胺素焦磷酸过去也称为辅羧酶。它在动物糖代谢中起着重要作用，例如丙酮酸在脱羧作用时需要它。在TPP缺少的情况下,代谢中间物丙酮酸不能顺利脱羧会积聚于血液和组织中而出现神经炎症状。TPP还是其他酶例如-酮酸氧化酶、转酮醇酶的辅酶。TPP催化的酶反应还需要有镁离子的存在。核黄素即维生素B2。参与组成两种辅酶,是细胞内的氧化还原系统的主要成分,它们是黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。FMN和FAD是一系列黄素连接的氧化还原酶或称为黄素蛋白类的辅酶，从它们与酶蛋白结合紧密的程度来说，也可认为是辅基。这些酶中有的除了FMN或FAD外，还需要一些金属辅助因子，如铁或钼离子等。因此它们被称为金属黄素蛋白。这些酶催化一系列可逆或不可逆的细胞中的氧化还原反应。吡哆醛及其衍生物吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇总称为维生素B6（图3[维生素的结构式]的结构式class=image）。维生素B6参与形成两种辅酶，即吡哆醛磷酸和吡哆胺磷酸。需要吡哆醛磷酸或吡哆胺磷酸作为辅酶的酶在氨基酸代谢中特别重要，催化转氨、脱羧以及消旋作用等。辅酶作为酶的辅因子的有机分子，本身无催化作用，但一般在酶促反应中有传递电子、原子或某些功能基团(如参与氧化还原或运载酰基的基团)的作用。在大多数情况下，可通过透析将辅酶除去。辅酶（coenzyme）是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子，与酶较为松散地结合，对于特定酶的活性发挥是必要的。有许多维他命及其衍生物，如核黄素、硫胺素和叶酸，都属于辅酶。这些化合物无法由人体合成，必须通过饮食补充。不同的辅酶能够携带的化学基团也不同：NAD或NADP+携带氢离子，辅酶A携带乙酰基，叶酸携带甲酰基，S-腺苷基蛋氨酸也可携带甲酰基。二、甲氨蝶呤抗肿瘤作用的化学原理。答：甲氨蝶呤为抗叶酸类抗肿瘤药，主要通过对二氢叶酸还原酶的抑制而达到阻碍肿瘤细胞的合成，而抑制肿瘤细胞的生长与繁殖。四氢叶酸是在体内合成嘌呤核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸的重要辅酶，甲氨蝶呤作为一种叶酸还原酶抑制剂，主要抑制二氢叶酸还原酶而使二氢叶酸不能还原成有生理活性的四氢叶酸，从而使嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成过程中一碳基团的转移作用受阻，导致DNA的生物合成受到抑制。此外，本品也有对胸腺核苷酸合成酶的抑制作用，但抑制RNA与蛋白质合成的作用则较弱，四氢叶酸主要作用于细胞周期的S期，属细胞周期特异性药物，对G1/S期的细胞也有延缓作用，对G1期细胞的作用较弱。2009年生物化学简答题二、简答题1、什么是酶原激活？试举例说明酶原激活的机制。答：某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些没有活性的酶的前身称为酶原(zymogen),使酶原转变为有活性酶的作用称为酶原激活(zymogenactivation)。本质是切断酶原分子中特异肽键或去除部分肽段，即酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键，从而使酶构象发生一定的变化，形成具有活性的三维结构的过程。（注：由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。）2、请写出丙氨酸糖异生为葡萄糖的生物化学过程？简述人体由两种主要调节血糖水平的激素对糖异生过程中的调控方式。答：丙氨酸脱氨基变成丙酮酸和氨激素调节糖异生作用对维持机体的恒稳状态十分重要，激素对糖异生调节实质是调节糖异生和糖酵解这两个途径的调节酶以及控制供应肝脏的脂肪酸，更大量的脂肪酸的获得使肝脏氧化更多的脂肪酸，也就促进葡萄糖合成，胰高血糖素促进脂肪组织分解脂肪，增加血浆脂肪酸，所以促进糖异生；而胰岛素的作用则正相反。胰高血糖素和胰岛素都可通过影响肝脏酶的磷酸化修饰状态来调节糖异生作用，胰高血糖素激活腺苷酸环化酶以产生cAMP，也就激活cAMP依赖的蛋白激酶，后者磷酸化丙酮酸激酶而使之抑制，这一酵解途径上的调节酶受抑制就刺激糖异生途径，因为阻止磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转变。胰高血糖素降低2，6－二磷酸果糖在肝脏的浓度而促进1，6－二磷酸果糖转变为6磷酸果糖，这是由于2，6－二磷酸果糖是果糖二磷酸酶的别位抑制物，又是6磷酸果糖激酶的别位激活物，胰高血糖素能通过cAMP促进双功能酶（6—磷酸果糖激酶2/果糖2，6－二磷酸酶）磷酸化。这个酶经磷酸化后就灭活激酶部位却活化磷酸酶部位，因而2，6－二磷酸果糖生成减少而被水解为6—磷酸果糖增多。这种由胰高血糖素引致的2，6－二磷酸果糖下降的结果是6—磷酸果糖激酶1活性下降，果糖二磷酸酶活性增高，果糖二磷酸转变为6—磷酸果糖增多，有利糖异生而胰岛素的作用正相反。除上述胰高血糖素和胰岛素对糖异生和糖酵解的短快调节，它们还分别诱导或阻遏糖异生和糖酵解的调节酶，胰高血糖素/胰岛素比例高诱导大量磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖6-磷酸酶等糖异生酶合成而阻遏葡萄糖激酶和丙酮酸激酶的合成。2008年生物化学问答题三、简答题1、什么是核酸的变性？核酸变性后的理化特性有何变化？核酸变性在生化研究中有何应用？答：核酸在理、化因素作用下，双螺旋结构破坏称核酸变性。根据变性因素区分为碱变性、热变性等。如DNA的碱变性、DNA的热变性，其中以DNA的热变性更具典型意义。DNA变性后的性质改变：①增色效应：指DNA变性后对260nm紫外光的光吸收度增加的现象；②旋光性下降；③粘度降低；④生物学功能丧失或改变。应用：DNA杂交是指不同来源的DNA经热变性后，在慢慢冷却的复性过程中，由于异源DNA之间的某些区域有相同的序列，可以彼此结合形成杂交分子，称此方法为DNA分子杂交。DNA也可与互补的RNA之间发生杂交，形成DNA—RNA杂交分子。核酸杂交可在液相或固相上进行，由于硝酸纤维素膜只吸附变性DNA，故常用硝酸纤维素膜作核酸杂交的支持介质。由于嘌呤和嘧啶在240nm～290nm紫外线处表现出强烈的吸收性能，所以可以利用紫外分光光度计测定碱基、核苷、核苷酸和核酸，它们的最大吸收峰值在260nm附近。不同核苷酸有不同的吸收特性，可以此作定性定量检测。DNA变性后，粘度改变，钢性线性分子变得无序，粘度下降，UV吸收增强，其规律如下：高色效应--核酸变性后、氢键破坏，双螺旋结构破坏，碱基暴露，紫外吸收（260nm）增强，谓高色效应。解链温度\融解温度（Tm）--UV吸收增值达到最大吸收增值50%时的温度，称Tm。Tm值与DNAG+C含量有关，G+C含量愈大，Tm愈高，反之则反；与核酸分子长度有关，分子愈长，2.核酸杂交的分子基础是什么？有哪些应用价值？答：杂交（hydridization）：两个以上的分子因具有相近的化学结构和性质而在适宜的条件下形成杂交体（hybrid），杂交体中的分子不是来自一个二聚体分子。同一个二聚体中的两个分子在变性解离后重组合称为复性。利用两条不同来源的多核苷酸链之间的互补性而使它们形成杂交体双链叫核酸杂交。与核酸杂交技术相对应的另一项技术被称为探针技术，它是指利用标记分子对其它分子的识别性而实现对后者进行检测的一种技术，我们把标记的分子叫探针（Probe）。将探针技术与分子杂交技术相结合，从而使分子杂交技术得以广泛推广应用。目前所用的核酸杂交技术均应用了标记技术。核酸杂交的原理：具有一定同源性的两条核酸单链在一定条件下（适宜的温度及离子强度等）可按碱基互补原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。杂交的双方是待测核酸及探针。待测核酸序列为性病病原体基因组或质粒DNA。探针以放射核素或非放射性核素标记，以利于杂交信号的检测。核酸的分子杂交技术是目前生物化学和分子生物学研究中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测特异RNA或DNA序列片段的有力工具。它是利用核酸分子的碱基互补原则而发展起来的。在碱性环境中加热或加入变性剂等条件下，双链DNA之间的氢键被破坏(变性)，双链解开成两条单链。这时加入异源的DNA，在核酸杂交的基础上发展起来的一种用于研究和诊断的非常有用的技术称探针技术(Probe)。一小段(例如十数个至数百个)核苷酸聚合体的单链，有放射性同位素如32P、35S或生物素标记其末端或全链，就可作为探针。把待测DNA变性并吸附在一种特殊的滤膜，例如硝酸纤维素膜上。然后把滤膜与探针共同培育一段时间，使发生杂交。用缓冲液冲洗膜。由于这种滤膜能较牢固地吸附双链的核酸，单链的在冲洗时洗脱了。带有放射性的探针若能与待测DNA结合成杂化双链，则保留在滤膜上。通过同位素的放射自显影或生物素的化学显色，就可判断探针是否与被测的DNA发生杂交。有杂交现象则说明被测DNA与探针有同源性(homogeneity)，即二者的碱基序列是可以互补的。例如：想知道某种病毒是否和某种肿瘤有关，可把病毒的DNA制成探针。从肿瘤组织提取DNA，与探针杂交处理后，有杂化双链的出现，就说明两种DNA之间有同源性。这不等于可以说这种病毒引起肿瘤，但至少这是可以继续深入研究下去的一条重要线索。探针技术在遗传性疾病诊断上已开始应用。例如诊断地中海贫血或血红蛋白病，可以由已确诊的病人白细胞中提取DNA，这就是诊断探针。用诊断探针检查，不但可以对有症状患者进行确诊，还可以发现一些没有症状的隐性遗传性疾病。从胎儿的羊水也可以提取到少量DNA。由于探针技术比较灵敏，就使遗传性疾病的产前诊断较为容易办得到了。杂交和探针技术是许多分子生物学技术的基础，在生物学和医学的研究中，以及临床诊断中得到了日益广泛的应用。NA或RNA(单链)并在一定离子强度和温度下保温(复性)，若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列，则在复性时可形成杂交的核酸分子。3、简述如何应用抗代谢物理论开展新药物研究？答：在微生物生长过程中常常需要一些生长因子才能正常生长，可以利用生长因子的结构类似物干扰集体的正常代谢，以达到抑制微生物生长的目的。此类生长因子的结构类似物又称为抗代谢物。抗代谢类药物作用于核酸合成过程中不同的环节，按其作用可分为以下几类药物：胸苷酸合成酶抑制剂：氟尿嘧啶（5-FU）、呋喃氟尿嘧啶（FT-207）、二喃氟啶（双呋啶FD-1）、优氟泰（UFT）、氟铁龙（5-DFUR）。抗肿瘤作用主要由于其代谢活化物氟尿嘧啶脱氧核苷酸干扰了脱氧尿嘧啶苷酸向脱氧胸腺嘧啶核苷酸转变，因而影响了DNA的合成，经过四十年的临床应用，成为临床上常用的抗肿瘤药物，成为治疗肺癌、乳腺癌、消化道癌症的基本药物。不良反应比较迟缓，用药6-7天出现消化道粘膜损伤，例如：口腔溃疡、食欲不振、恶心、呕吐、腹泻等，一周以后引起骨髓抑制。而连续96小时以上粘腺炎则成为其主要毒性反应。临床上如长时间连续点滴此类药物应做好病人的口腔护理，教会病人自己学会口腔清洁的方法，预防严重的粘膜炎发生。二氢叶酸还原酶抑制剂：甲氨喋呤（MTX）、氨喋呤（白血宁）等。它们具有对二氢叶酸还原酶抑制作用，应用甲酰四氢叶酸（CF）解救MTX的毒性后，较大地增加MTX的剂量。它对治疗成骨肉瘤和头颈肿瘤以及某些免疫性疾病有效。其不良反应可引起严重的口腔炎、溃疡性胃炎、出血性肠炎、甚至肠穿孔而死亡；骨髓抑制与剂量和给药方案有关。临床上