2010年厦门大学生物化学真题解析

厦门大学硕士研究生入学考试生物化学二零一零年试题解析一、填空题（每空1分，共30分）1、新配制的单糖溶液会发生旋光度的改变，这种现象称为（1），这是因为可以互变的单糖环状结构的异头物不是（2），而且在溶液中的含量不相等导致的。解析：参考研究生复习全书第一部分糖类，第1部分糖的定义、分类、性质、常见单糖。（1）变旋现象（名词解释）指一个具有旋光性的溶液放置后，其比旋光度改变的现象，具有α－和β－异构体的糖才具有变旋现象。（2）构型(与异头体概念有关)与旋光性（与对映体概念有关）之间没有必然的对应规律，每一种物质的旋光性只能通过实验来确定。（2010年填空题第1道第2空考到相关知识点）答案：变旋，对映体。2、人类和哺乳动物能制造多种脂肪酸，但不能向脂肪酸引入超过（3）的双键，因而不能合成（4）和（5），而这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的，因此被称为（6）。解析：参考研究生复习全书第二部分脂类，第4部分自然界常见的脂类和衍生物。（3）人体和哺乳动物不能向脂肪酸引入超过9的双键，因而不能合成亚油酸和亚麻酸。（4）一般多为不饱和酸包括亚麻酸（其次）、亚油酸（最多）（1996，2010）和花生四烯酸。注意没有油酸。（5）而这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的，但必须由膳食提供，因此被称为必需氨基酸。答案：亚油酸，亚麻酸，必需脂肪酸。3、蛋白质肽链的骨架是由（7）序列重复排列而成的，组成肽基的4个原子和2个相邻的Cα原子形成多肽主链的（8）。解析：参考研究生复习全书第三部分蛋白质，第4部分肽和肽键。（7）-NH-CHR-CO-（8）组成肽键的4个原子和2个相邻的Cα在一个平面上（称为酰胺平面或肽平面，共有6个原子）即：肽平面（名词解释，1994，1997，2010考到）：由于肽键不能自由旋转，形成肽键的4个原子和与之相连的2个α-碳原子共处在1个平面上，形成酰胺平面，另外蛋白质之所以出现各种内容丰富的构象是因为（Cα-N1）和（Cα-C2）能有不同的转动。（1992，2010类似）肽链：可以看出肽链骨架是由-NH-CHR-CO-序列重复排列而成，称为共价主链。N是酰胺氮，C是羰基碳，CHR的C是氨基酸残基的α碳。酰胺平面：答案：-NH-CHR-CO-，肽平面。4、用标准氢氧化钠溶液滴定甘氨酸溶液时，在有1/mol甲醛存在下，滴定终点可以由PH12左右移至酚酞指示剂的变色范围，即（9）附近。解析：参考研究生复习全书第三部分蛋白质，第3部分氨基酸的性质。（9）氨基酸的α-氨基能与醛类物质反应。氨基还可以与甲醛反应，生成羟甲基化合物。由于氨基酸在溶液中以偶极离子形式存在，所以不能用酸碱滴定测定含量。与甲醛反应后，氨基酸不再是偶极离子，其滴定终点可用一般的酸碱指示剂指示，因而可以滴定，这叫甲醛滴定法，可用于测定氨基酸。由于甲醛能与氨基酸中-NH2作用形成羟甲基衍生物，使氨基酸向解离出H＋的方向移动，表现为酸性增强，碱性减弱（约2～3个PH单位）。（2010考到类似填空题：用标准氢氧化钠溶液滴定甘氨酸溶液时，在有1/mol甲醛存在下，滴定终点可以由PH12左右移至酚酞指示剂的变色范围，即（PH=10）附近。解析：12-3=9，化学数据参考：酚酞，无色，8.2-10.0粉红。）参考实验资料：常温下，甲醛能迅速与氨基酸的氨基结合，生成羟甲基化合物，使上述平衡右移，促使—NH3+释放H+，使溶液的酸度增加，滴定终点移至酚酞的变色域内（PH9.0左右）。因此，可用酚酞作指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定。答案：PH=9。5、蛋白质变性的实质是蛋白质分子中的（10）被破坏，引起天然构象解体，变性蛋白质的（11）结构仍保持完好。解析：参考研究生复习全书第三部分蛋白质，第11部分蛋白质的性质。（10、11）此题简单，为送分题。天然蛋白因受物理或化学因素影响，高级结构遭到破坏（次级键被破坏，蛋白质分子从有序紧密的构象变为无序松散的构象），致使其理化性质和生物功能发生改变，但并不导致一级结构的改变，这种现象称为变性，变性后的蛋白称为变性蛋白。（2010考到填空）。随记：二硫键的改变引起的失活可看作变性。从牛胰核糖核酸酶复性实验可知，在二硫键形成之前，蛋白质分子已产生了它特有的三级结构，即二硫键在三级结构的产生上不是必须的，但可起到稳定此三级结构的作用。能使蛋白变性的因素很多，如强酸、强碱、重金属盐、尿素、胍、去污剂、三氯乙酸、有机溶剂、高温、射线、超声波、剧烈振荡或搅拌等。强酸和尿素都既可与肽链竞争氢键（与二硫键无关，巯基乙醇还原剂和过氧甲酸氧化剂都可与肽链竞争二硫键），也可增加非极性溶剂侧链在水中的溶解度即破坏疏水作用。答案：高级结构，一级。6、SDS-聚丙烯酰胺电泳中，不同蛋白质的SDS复合物具有几乎相同的（12），并具有相同的（13），所以蛋白质的迁移率只与多肽链的分子量有关。解析：参考研究生复习全书第三部分蛋白质，第12部分蛋白质的分离纯化和表征。（12、13）此题为实验题，在SDS和少量的巯基乙醇存在时，蛋白质分子解聚并处于完全展开的状态，SDS以其烃基链与蛋白质分子的侧链结合成复合物，每两个氨基酸残基相当于结合一个SDS分子，使得蛋白质分子在电场中的迁移率完全取决于相对分子量而同本身所带的电荷及形状无关。（2010考到此填空）实验资料参考：聚丙烯酰胺凝胶电泳可根据不同蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小的不同所产生的不同迁移率将蛋白质分离成若干条区带，如果分离纯化的样品中只含有同一种蛋白质，蛋白质样品电泳后，就应只分离出一条区带。SDS是一种阴离子表面活性剂，能打断蛋白质的氢键和疏水键，并按一定的比例和蛋白质分子结合成复合物，使蛋白质带负电荷的量远远超过其本身原有的电荷，掩盖了各种蛋白分子间天然的电荷差异。答案：电荷（带电性质和电荷量），分子形状。7、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等有消化作用的丝氨酸蛋白酶家族成员，尽管催化的底物不同，但其活性中心都是由（14）、（15）和（16）三种氨基酸构成的催化三联体。解析：参考研究生复习全书第四部分酶，第4部分酶的活性中心的催化原理。（14、15、16）此题是变通题，原题为氢键体系或电荷中继网，命题者创新为催化三联体。所以复习切忌不求甚解。胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等酶的活性中心：Ser195—His57—Asp102（2010年考到此填空题），三者构成一个氢键体系，His57的咪唑基是Ser195的羟基和Asp102的羧基之间的桥梁，这个氢键体系称为电荷中继网。通过电荷中继网，进行酸碱催化及共价催化。Ser195由于His57和Asp102的影响而成为很强的亲核基团，它是活性中心的底物结合部位，Asp102、His57是活性中心的催化部位。活性中心的底物结合部位：丝氨酸；活性中心的催化部位：天冬氨酸，组氨酸。答案：Ser，His，Asp。8、RNA中假尿嘧啶核苷的特殊性在于核糖不是与嘧啶的第一位N原子相连，而是与第（17）位的C原子相连。解析：参考研究生复习全书第五部分核酸，第2部分核酸的一级结构和酸碱水解。在tRNA中含有少量假尿嘧啶核苷（用Ψ表示），它的核糖与嘧啶环的C5相连。（历年经常考，2010考到，2011不会再考）核苷是戊糖与碱基缩合而成的。糖的第一位碳原子与嘧啶的第一位氮原子或嘌呤的第九位氮原子以糖苷键相连，一般称为N-糖苷键。戊糖是呋喃环，C1是不对称碳原子，核酸中的糖苷键都是β糖苷键。碱基与糖环平面互相垂直。糖苷的命名是先说出碱基名称，再加“核苷”或“脱氧核苷”。真题宝库淘金回忆：假尿嘧啶核苷分子中核糖与尿嘧啶的连接方式为（D）。(1990，1999，2008，2010)A.C1-N1B.C1-N3C.C1-C4D.C1-C5答案：5。9、将电泳后聚丙烯酰胺凝胶上的蛋白质样品转移到硝酸纤维膜上进行杂交，显影的方法称为（18）印迹法。解析：参考研究生复习全书第五部分核酸，第8部分核酸的理化性质。（18）Western印迹法：根据抗体与抗原可以进行结合的原理分析蛋白质。（2010考到填空，所以2011可能考到Southern印迹法或者Northern印迹法或者简答题：简述Western印迹法）具体一点就是：Western使用的探针是抗体，它与附着于固相支持体的靶蛋白所呈现的抗原表位发生特异性反应。这种技术的作用是对非放射性标记蛋白组成的复杂混合物中的某些特异蛋白进行鉴别和鉴定。蛋白质经单向电泳后分离后被转移到硝酸纤维滤膜上，然后用放射性或酶标记的特异抗体来检测相应抗原的存在。意义：将获得的蛋白质样品通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，对不同分子量的蛋白质进行分离，然后通过转移电泳将凝胶上分离到的蛋白质转印到固相支持物上。答案：Western。拓展：某研究生做关于植物方面的实验，遇到以下三种情况，请你给出实验方法（生化分子角度）从而达到实验目的。（1）检测某一目的基因是否整合到植物的基因组上。（2）检测某一目的基因是否转录为mRNA。（3）检测某一目的基因是否表达为蛋白质。（1）Southern杂交：第一步，将受体生物DNA提取出来，经过适当的酶切后，通过琼脂糖凝胶电泳，将不同大小的片段分开；第二步，将凝胶上的DNA片段转移到硝酸纤维素膜上；第三步，用标记了放射性同位素的目的DNA片段作为探针与硝酸纤维素膜上的DNA进行杂交；第四步，将X光底片压在硝酸纤维素膜上，在暗处使底片感光；第五步，将X光底片冲洗，如果在底片上出现黑色条带（杂交带），则表明受体植物染色体DNA上有目的基因。（如果用植物学专业考试回答的话，可以将目的基因如抗虫基因以质粒为载体导入植物细胞，后培养植物细胞，中间可用目的基因探针检测或用染色体原位杂交检测是否基因已导入，而后培养植物细胞使之长成植株，通过观察其是否能在有特定虫的环境下能否抗虫，来检测植物是否表达抗虫蛋白。）（2）Northern杂交。过程参考资料。（3）Western杂交。过程参考资料。10、砷酸盐对糖酵解过程的影响是它是糖酵解过程的（19），使3-磷酸甘油醛氧化释放的能量不能被储存。解析：参考研究生复习全书第七部分糖类的代谢，第2部分糖酵解的定义、途径（限速反应，限速酶，3-磷酸甘油醛生成1，3-二磷酸甘油酸的反应等）、能量变化、丙酮酸去向、生理意义。（19）此题为难点，很多同学填氧化磷酸化抑制剂，底物磷酸化抑制剂，底物磷酸化解偶联剂。大家只知其一（解偶联剂为2,4-二硝基苯酚）不知其二（砷酸盐为糖酵解过程中的氧化磷酸化解偶联剂，砷酸盐能使该步反应生成3-磷酸甘油酸而不是1,3-二磷酸甘油酸。这里解释：1、氧化磷酸化抑制剂：直接干扰ATP的形成，因偶联而抑制电子传递。如加入解偶联剂，可解除对利用氧的抑制。代表物是寡霉素。（2010考到氧化磷酸化解偶联剂的填空，注意对比，建议举一反三底物水平磷酸化有关抑制）。2、底物磷酸化抑制剂：这题显然为氧化磷酸化，所以底物磷酸化抑制剂不对。3、底物磷酸化解偶联剂：更不对，底物磷酸化没有解偶联剂。解偶联剂对底物水平磷酸化无影响。所以要抓住题目中的“3-磷酸甘油醛氧化”、“释放的能量”、“不能被储存”这三个关键词便可知砷酸盐是糖酵解过程中的氧化磷酸化解偶联剂。3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸。由磷酸甘油醛脱氢酶催化。这是第一次产生高能磷酸化合物的反应，氧化磷酸化。砷酸盐能使该步反应生成3-磷酸甘油酸而不是1,3-二磷酸甘油酸，导致葡萄糖氧化放出的能量不能用于合成ATP，所以砷酸盐起着解偶联剂的作用。（2010考到填空题）答案：氧化磷酸化解偶联剂（最好填氧化磷酸化解偶联剂，解偶联剂也对，但是填底物磷酸化解偶联剂就大错特错）。11、从丙酮酸开始的糖异生反应的第一步是由（20）酶催化的，合成一分子葡萄糖需消耗（21）个高能磷酸键。解析：参考研究生复习全书第七部分糖类的代谢，第5部分糖异生的意义、途径（发生部位、与酵解的逆转的不同的反应和酶，能量变化）、糖异生的原料，糖异生与糖酵解的协调。（20）为送分题，酶或者辅酶永远是厦大的重点和考点。糖异生主要发生在胞浆内，开始是在线粒体内，基本是酵解的逆转，但有三步不同：其中第一大步为由丙酮酸生成