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2019-2010生物化学第1页共12页20191、下列条件下，血红蛋白的氧合曲线有何变化，为什么？1）血浆pH值由7.4降至7.2；2）肺中CO2分压由6kPa降至2kPa；3）红细胞中BPG浓度由6mmol/L升至8mmol//L。（10分）2、一种叫做“USTB”的酶在无抑制剂和有2mol／L抑制剂存在下的酶促反应速度与底物浓度的关系如下表：[S]/μmol/L35103090150300V/μmol/min无抑制剂10.414.522.533.940.54545.5有抑制剂3.67.115.322.636.143.345(1)在无抑制剂和有抑制剂存在下酶的Vmax和Km的值分别大约为多少？为什么？(2)此抑制剂是什么类型的抑制剂？为什么？（10分）3、简述肾上腺素作用下，肌肉细胞中cAMP生成的机制及cAMP的作用。（10分）4、现有包含牛胰核糖核酸酶（分子量13KD，等电点9.5）、牛血清白蛋白（分子量66KD，等电点4.7）、血红蛋白（分子量64KD、等电点6.7）、鼠免疫球蛋白IgG（分子量150KD，等电点8.0）四种蛋白组成的混合溶液，各种蛋白的浓度均为1mg/ml。1）用SDS-PAGE分离上述蛋白混合溶液，电泳胶经考马斯亮蓝染色后，能够观察到几个电泳条带？请画出电泳胶示意图，并标注出每个条带对应的蛋白类型。2）用凝胶过滤色谱分离该蛋白混合溶液，蛋白质从色谱柱上流出的先后顺序是怎样的？为什么？3）用阴离子交换色谱分离该蛋白混合溶液，用NaCl作为洗脱液，随着NaCl浓度增加，蛋白质从色谱柱上的流出顺序是怎样的？为什么？（15分）5、用C14标记乙酰辅酶A的羰基碳，即C14的位置为CH3-C14O-SCoA，在线粒体基质中，该化合物与草酰乙酸在柠檬酸合酶的催化下生成柠檬酸，C14位于柠檬酸的那个位置上？经过一轮柠檬酸循环后，C14在哪里？为什么？（C14位置可在化合物分子式上用*标示）（10分）6、1mol的膳食葡萄糖完全氧化产生32mol的ATP。若这些葡萄糖在它被分解代谢之前以糖原储存，其后又被降解用于氧化产生ATP。计算这一迂回路线所产生的净ATP数量。（10分）7、表观遗传学近几年取得一系列重要研究进展，其中大家关心最多的问题，就是研究DNA甲基化问题，请回答：1）什么是DNA甲基化？2）DNA甲基化起到的作用是什么？（10分）8、蛋白质合成后的运输是个重要的生物学问题，请回答：1）蛋白质在细胞内的定位由谁决定？2）蛋白质输出的途径有哪些？（10分）9、影响DNA琼脂糖凝胶电泳中实现更高条带清晰度及分辨率的可能因素有哪些？（15分）2019-2010生物化学第2页共12页20181、简述2,3－二磷酸甘油酸（BPG）对血红蛋白氧合曲线的影响。（10分）2、细胞中，在不改变酶浓度的前提下，对酶活性进行调节的方式有哪些？（10分）3、免疫球蛋白IgG的基本结构特点有哪些？为什么其能够特异性结合抗原？生命科学研究中利用免疫反应原理的实验技术有哪些？（15分）4、简述线粒体上ATP合成的机制。（10分）5、1mol的膳食葡萄糖完全氧化产生32mol的ATP。若这些葡萄糖在它被分解代谢之前以糖原储存，其后又被降解用于氧化产生ATP。计算这一迂回路线所造成的能量损失份额。（10分）6、简述cAMP的生成过程及其作用机制。（10分）7、2017年7月28日，《科学》杂志发表了题为“ChromEMT：Visualizing3Dchromatinstructureandcompactionininterphaseandmitoticcells”的封面文章。在这一研究中，来自Salk生物研究所和加州大学圣地亚哥分校的科学家们揭开了关于DNA组织的长期生物学之谜。研究人员首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。该论文似乎要改变人们此前对染色质结构的想象。摘要如下：ThechromatinstructureofDNAdeterminesgenomecompactionandactivityinthenucleus.Onthebasisofinvitrostructuresandelectronmicroscopy(EM)studies,thehierarchicalmodelisthat11-nanometerDNA-nucleosomepolymersfoldinto30-andsubsequentlyinto120-and300-to700-nanometerfibersandmitoticchromosomes.Tovisualizechromatininsitu,weidentifiedafluorescentdyethatstainsDNAwithanosmiophilicpolymerandselectivelyenhancesitscontrastinEM.UsingChromEMT(ChromEMtomography，染色质染料与电子显微镜断层摄影技术结合),werevealtheultrastructureandthree-dimensional(3D)organizationofindividualchromatinpolymers,megabasedomains,andmitoticchromosomes.Weshowthatchromatinisadisordered5-to24-nanometer-diametercurvilinearchainthatispackedtogetheratdifferent3Dconcentrationdistributionsininterphaseandmitosis.Chromatinchainshavemanydifferentparticlearrangementsandbendatvariouslengthstoachievestructuralcompactionandhighpackingdensities.从摘要看，该论文的主要研究成果是什么？你认为该研究成果有什么重要的学术意义？（10分）8、制备植物基因组DNA时用到的CTAB，氯仿，无水乙醇，TE试剂分别起什么作用？琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理是什么？DNA电泳常用的一种试剂叫溴化乙锭（EB），它的作用是什么？为什么要要担心EB使用安全性？（15分）9、2017年的诺贝尔生理及医学奖获奖者是来自美国的JeffreyC.Hall,MichaelRosbash和MichaelW.Young三位科学家。他们是因为发现控制昼夜节律的分子机制的研究而获奖。今年的获奖者利用果蝇作为模式生物，分离出一种能够控制日常生物节律的period基因。他们通过研究证明，period基因编码PER蛋白。PER还可以进入细胞核，逐渐积累，抑制period基因的活性。这样就形成了一个抑制性的反馈机制，形成了昼夜节律。此外，他们还发现这种生物过程中的其他相关蛋白成分，从而揭示细胞管理这种自我维持运行的机制。试根据以上的研究内容结合中心法则分析细胞内的该生物钟基因可能的表达和调控过程？请谈谈该项研究成果对人类的重要意义？（10分）2019-2010生物化学第3页共12页20171、什么是别构效应？以血红蛋白为例说明其与蛋白质功能的关系。（10分）2、正常人血红蛋白(HbA)的β-链经胰蛋白酶水解可得一肽段为Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys；镰刀状贫血病血红蛋白(HbS)的β-链经胰蛋白酶水解可得一肽段为：Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys。试讨论：(1)在pH5.0~8.0时，这两个八肽的电泳行为。(2)若正常的八肽被一个六肽取代，N-端的5个氨基酸不变，在pH8.0时，此六肽在电场中不移动，问C-端是什么氨基酸才会有这种电泳行为。各解离基团的pK值如下：末端-NH27.0，末端-COOH3.4，咪唑基6.0，γ-COOH4.0，ε-NH210.8。（10分）3、酶蛋白中既能作为质子供体又能作为质子受体的最有效又最活泼的催化基团是什么?为什么?（10分）4、写出细胞溶胶中葡萄糖转化为丙酮酸的步骤（包括酶、反应物、产物）。（10分）5、动物心肌组织中含有丰富的细胞色素C，请设计实验从猪心中提取出纯度尽可能高的细胞色素C，并解释每步操作所依据的原理（15分）6.软脂酸（C15H31COOH）完全氧化可以净产生多少个ATP分子?写明计算依据。（10分）7.2014年，中国科学院的研究团队在Cell在线发表了一篇“外显子环化”的研究论文——“互补序列介导外显子环化”（ComplementarySequence-MediatedExonCircularization）；论文摘要如下：Exoncircularizationhasbeenidentifiedfrommanylociinmammals,butthedetailedmechanismofitsbiogenesishasremainedelusive.Byusinggenome-wideapproachesandcircularRNArecapitulation,wedemonstratethatexoncircularizationisdependentonflankingintroniccomplementarysequences.Suchsequencesandtheirdistributionexhibitrapidevolutionarychanges,showingthatexoncircularizationisevolutionarilydynamic.Strikingly,exoncircularizationefficiencycanberegulatedbycompetitionbetweenRNApairingacrossflankingintronsorwithinindividualintrons.importantly,alternativeformationofinvertedrepeatedAlupairsandthecompetitionbetweenthemcanleadtoalternativecircularization,resultinginmultiplecircularRNAtranscriptsproducedfromasinglegene.Collectively,exoncircularizationmediatedbycomplementarysequencesinhumanintronsandthepotentialtogeneratealternativecircularizationproductsextendthecomplexityofmammalianposttranscriptionalregulation.有人认为该文的最大“亮点”是首次发现了“环状RNA”，并视其为前无古人的重大发现！你同意这种观点吗？为什么？请用举例说明哪些生物学过程中会形成环状RNA。（10分）8、试述色氨酸操纵子结构及调控机制。（15分）9、研究发现，癌细胞中染色质的增强子一旦失控，会过度强化附近癌基因的活性，导致细胞异常甚至癌变。研究同时发现，这一区域的RACK7蛋白质、去甲基化酶KDM5C可限制此类增强子活性，使基因表达保持在正常范围，从而抑制癌变。相关成果发表于《细胞》杂志。这项研究中提到的增强子是什么？增强子的作用特点有哪些？去甲基化酶可能的作用机理是什么？（10分）2019-2010生物化学第4页共12页20161、测定蛋白质一级结构的基本步骤是什么?（10分）2、一个酶促反应，Vmax=2.5μmol／Lmin，Km=1.25×10-5mol／L，反应体积10mL。计算[S]=2.0×10-3mol／L时，头5min内生成的产物总量。当[S]=2.0×10-6mol／L时，能否进行同样的计算?说明原因。？（10分）3、简述tRNA二级结