1、医师三基基本理论（生物化学）模拟试卷 3 及答案与解析1 生化和分子生物学与临床医学有何联系?2 试述人体的化学组成。3 什么是氨基酸的两性性质和等电(pI)?4 举例说明蛋白质结构与功能的关系。5 试述酶的分子组成。6 解释下列名词：限速酶、变构酶、同工酶、酶原。7 单核苷酸与多核苷酸(即核酸)是怎样组成的? 核酸的一级结构的表示规则是什么?8 何谓核酶(ribozyme)?9 人体内葡萄糖的代谢包括哪些主要途径?10 什么是磷酸戊糖途径?其生理意义如何?11 机体内有哪些激素参与血糖浓度的调节?12 脂类在机体内怎样分布?它们具有什么生理功能?13 何谓酮体? 酮体是如何生成和利用的 ?1
2、4 血浆脂蛋白有哪些? 试讨论其分类、组成和结构。15 何谓呼吸链? 它由哪些成分组成 ?16 讨论生物体内生成 ATP 的两种方式。17 蛋白质在肠道中分解会生成哪些腐败产物?18 试述体内氨的来源、去路和转运。19 体内嘿呤核苷酸的合成有哪两条途径?20 简述体内嘧啶核苷酸的合成与分解途径。21 参与 DNA 复制的酶有哪些?22 真核生物 DNA 复制有哪些特点?23 什么是转录? 转录和复制两者有何相似与区别 ?24 简述 RNA 聚合酶的分子组成和催化作用。25 有哪些组分参与蛋白质生物合成体系?26 什么是操纵子? 试举例说明其结构与功能。27 细胞间主要信息传递途径有哪几条?试举
3、一例。28 下列哪种氨基酸不含极性侧链（A）Cys（B） Thr（C） Leu（D）Ser（E）Tyr29 蛋白质变性是由于（A）蛋白质一级结构的改变（B）蛋白质颗粒聚集（C）蛋白质空间构象的破坏（D）辅基的脱落（E）蛋白质水解30 tRNA 的分子结构特点是（A）有反密码环和 3-端 CCA-OH 结构（B）有反密码环和 5-端多聚 A 尾（C）有密码环和 DHU 环（D）5端有 T 环（E）3端有帽式结构31 磷酸戊糖途径的生理意义是（A）提供 NADPH 和磷酸戊糖（B）提供 NADPH 和七碳糖（C）提供 NADPH 和能量（D）提供 NADPH+和磷酸戊糖（E）提供 6-磷酸果糖和
4、3-磷酸甘油醛32 负责转运内源性三酰甘油的血浆脂蛋白是（A）LDL（B） VLDL（C） CM（D）HDL（E）Lp(a)33 下列哪一个不是一碳单位（A）-CH 3（B） #NAME?（C） #NAME?（D）-CH=（E）CO 234 下列不符合基因的论述是（A）基因是遗传信息的功能单位（B）正常情况下，所有细胞内的基因均处于活性状态（C）含外显子与内含子（D）基因是具有特定核苷酸顺序的 DNA 片段（E）遗传学上，基因是决定或编码某种蛋白质的 DNA 片段35 合成 DNA 的原料是（A）dATP dGTP dCTP dTTP（B） aAMP dGMP dCMP dTMP（C） dAD
5、P dGDP dCDP dTDP（D）ATP GDP CDP TDP（E）AMP GMP CMP UMP35 A、结构基因可重叠出现B、结构基因由外显子与内含子镶嵌而成C、两者均可D、两者均无36 真核细胞携有“ 断裂基因 ”37 呼吸链复合体的组成38 翻译的特点是（A）沿 mRNA 的 53方向进行（B）起始密码子位于 mRNA 开放阅读框的 5端（C）终止密码位于 mRNA 开放阅读框的 3端（D）多肽链合成方向是从 C 端N 端延伸（E）需要消耗 ATP 和 GTP39 下列哪些物质几乎仅由肝脏合成（A）尿素（B）脂肪酸（C）胆固醇（D）酮体（E）糖原40 血红蛋白与肌红蛋白的氧解离曲
6、线完全相同。 ( )（A）正确（B）错误41 反应很好地解释了酶的活性中心理论。 ( )（A）正确（B）错误42 人体内只有肝脏是合成胆固醇的场所。其合成原料是丙二酸单酰 CoA。 ( )（A）正确（B）错误六、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。43 DNA 双螺旋结构的稳定性横向依靠_维系，纵向依靠_维持。44 乳腺微粒(CM)在_合成，它主要运输_ ；低密度脂蛋白(LDL) 在_生成，其主要功能为_。45 DNA 复制是随从链的复制方向与解链方向_，不能顺着解链方向 _，从而出现了一些_，称为_片段。医师三基基本理论（生物化学）模拟试卷 3 答案与解析1 【正确答案】 这两
7、门学科与临床医学有着十分密切的联系。通过生化与分子生物学技术，有助于从分子水平阐明许多疾病的发病机制，为它们的预防和治疗提供新思路和新途径，例如近年来已发现 2 型糖尿病是一种多基因遗传异质性疾病，在不同患者可能由不同基因变异而发病，又如细胞癌基因、促癌基因与抑癌基因参与了某些癌肿的发生和发展。【知识模块】 生物化学与分子生物学2 【正确答案】 人体由碳、氢、氧、氮、磷和硫 6 种主要元素组成，它们以生物大分子(蛋白质、核酸) 以及糖类、脂肪的形式构成细胞、组织和脏器。3 种高效素(酶、维生素与激素) 与无机盐(钠、钾、氯以及微量元素铁、锌、铜、碘、镁、氟、锰、硒等)在以水为主要成分的体液中发
8、挥代谢调节作用，共同维持生命的正常运转。【知识模块】 生物化学与分子生物学3 【正确答案】 氨基酸分子既含有碱性的氨基，又含有酸性的羧基，因此是两性化合物。当在水溶液中时，氨基酸的氨基和羧基同时电离以生成双极离子。若将氨基酸的水溶液酸化，其双极离子会与 H+结合而成阳离子；若向氨基酸水溶液加入碱，双极离子的氨基氮原子上一个 H+就与 OH-结合，生成 1 分子 H2O，致使双极离子变成阴离子，此即氨基酸的两性性质。 在一般情况下，氨基酸的氨基和羧基的电离程度不相等，因此，纯净氨基酸的水溶液不一定呈中性。若对氨基酸水溶液的pH 值进行适当调节，使其氨基和羧基的电离程度相等，此时氨基酸溶液的 pH
9、 值称为其等电(isoelectric point ，p1)，氨基酸则为兼性离子，呈电中性，在电场中，既不向正极移动，也不向负极移动。当氨基酸所在溶液的 pH 值小于其 pI 时，氨基酸将解离成阳离子；当所在溶液的 pH 值大于其 pI 时，氨基酸则解离成阴离子。【知识模块】 生物化学与分子生物学4 【正确答案】 蛋白质的功能决定于结构，而其一级结构又是空间结构的基础。功能不同的蛋白质具有不同的序列，一级结构相似的蛋白质，其空间构象与功能也相近。基因突变将使蛋白质的一级结构发生改变，也会引起其功能异常，并诱发“分子病”。例如，正常人血红蛋白 (Hb)口亚基的第 6 位氨基酸残基谷氨酸(Glu)
10、如在基因点突变时变成了缬氨酸(Val)，就会使水溶性的 Hb 聚集成丝，红细胞将呈镰刀状，变形功能减弱，通过狭窄的毛细血管时极易被挤压破裂而患贫血，此为镰刀形红细胞贫血(sicklemia) 。【知识模块】 生物化学与分子生物学5 【正确答案】 酶和其他蛋白质一样，有其特定的 14 级结构。仅由氨基酸残基构成的酶，称为单纯酶。其中如核糖核酸酶由一条肽链组成，叫做单体酶(monomeric enzyme)；而另一些酶含有多条肽链，则称为寡聚酶 (oligomericenzyme)。结合酶是指酶蛋白与辅助因子结合而形成的复合物(即全酶)。辅助因子又可分为辅酶和辅基。辅酶与酶蛋白呈疏松结合，可借助透
11、析或超滤技术除去，多种辅酶是B 族维生素；辅基常为金属离子或小分子有机化合物，它们与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤除去。【知识模块】 生物化学与分子生物学6 【正确答案】 (1)限速酶、变构酶：细胞内许多代谢途径，均由一系列连续反应构成，而反应速度最慢的一步可控制全途径的总速度，称为限速步骤。催化此步骤的酶为限速酶。大多数限速酶受配体(ligands)调节。限速酶与配体结合后能引起构象改变，进而致使其催化活性改变。故限速酶即是变构酶或称别位酶(allosteric enzyme)。(2)同工酶：指催化相同的生化反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质甚至免疫学性质不同的一组酶。同工酶的变化有助于某
12、些疾病的临床诊断，如血清中磷酸肌酸激酶(CPK)和乳酸脱氢酶(LDH) 的同工酶检测，可用于心肌梗死的早期诊断。 (3)酶原：有些酶在细胞内合成或初分泌时无活性中心或活性中心被掩盖，因此不表现酶活性。这种无活性的前身物称为酶原。从酶无活性状态转化成有活性的过程，称为酶原的激活，如胃蛋白酶原在 pH 值 1， 5 时可变成胃蛋白酶。【知识模块】 生物化学与分子生物学7 【正确答案】 碱基和核糖或脱氧核糖通过糖苷键形成核苷或脱氧核苷。核苷或脱氧核苷再通过酯键与磷酸连接，组成单核苷酸或脱氧单核苷酸，核糖核苷酸有核苷一磷酸(NMP)、核苷二磷酸(NDP)和核苷三磷酸(NTP)；脱氧核糖核苷酸有脱氧核苷
13、一磷酸(dNMP)、脱氧核苷二磷酸(dNDP)和脱氧核苷三磷酸(dNTP)。许多分子的单核苷酸之间借助磷酸二酯键连接成多核苷酸。即核酸。核苷酸相互连接时，由前一个分子核苷酸的 3与下一分子核苷酸的 5位磷酸之间形成 3，5- 磷酸二酯键，从而伸展成一个无分支的线性大分子，其两个末端各称为 3末端与 5末端。核酸的一级结构，是指其分子中核苷酸的排列顺序，由于组成的碱基不同，也可称为碱基顺序。DNA 和 RNA 一级结构的书写规则是从 5端到 3端。例如：5ATGCCGT3 。【知识模块】 生物化学与分子生物学8 【正确答案】 核酶是一种具有催化活性的小分子 RNA，能降解 RNA，并在RNA 合
14、成后的修饰中发挥重要作用。【知识模块】 生物化学与分子生物学9 【正确答案】 葡萄糖的主要代谢途径，包括糖酵解、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径和糖异生等过程。【知识模块】 生物化学与分子生物学10 【正确答案】 它是指由葡萄糖生成磷酸戊糖和 NADPH+H+，磷酸戊糖继而变成3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖的反应途径，其生理意义为：为核苷酸和核酸的合成提供核糖。其产生的 NADPH 是参与各种代谢反应的供氢体，而与生物转化、羟化反应和维持红细胞膜的完整性有关。【知识模块】 生物化学与分子生物学11 【正确答案】 体内共有 4 个激素参与血糖浓度的调节，3 个升血糖，1 个降血糖。(1)胰岛京：由胰岛
15、的 B 细胞合成，是体内唯一的降低血糖的激素。开始合成出来的是 84 个氨基酸组成的胰岛素原，分泌前被蛋白酶切除一段长 33 个氨基酸残基的 C 肽，剩余部分即为胰岛素。它通过五方面的作用降低血糖：促进肌肉、脂肪组织等的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞内。经由增强磷酸二酯酶活性，降低 cAMP 水平，以增强糖原合成酶活性并降低磷酸化酶活性，从而引起糖原合成的加速和糖原分解的受抑。激活丙酮酸脱氢酶，加快糖的有氧氧化。 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，以减少糖异生的原料而抑制糖异生。抑制脂肪组织内的脂肪酶，减少脂肪动员，促进组织利用葡萄糖。(2)胰高血糖素：由胰岛的 A 细胞先合成分子较大的前
16、体，分泌时再从前体分解下由 29 个氨基酸组成的胰高血糖素。它是体内升高血糖的主要激素，其作用是：抑制糖原合成酶，并激活磷酸化酶，使肝糖原分解增加，同时糖原合成降低。减少 2，6-二磷酸果糖的合成，抑制糖酵解并加速糖异生。促进磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的合成，抑制丙酮酸激酶，从而增强糖异生。激活脂肪组织内激素敏感脂肪酶，加速脂肪动员，从而间接升高血糖。(3)糖皮质激素：通过促进肌肉蛋白质分解，可使分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生，另外它还能抑制丙酮酸的氧化脱羧，进而抑制肝外组织摄取与利用葡萄糖。所以血糖水平升高。(4)肾上腺素：在应激状态下，通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 和蛋白激酶的级联反
17、应来激活磷酸化酶，使肝糖原分解为葡萄糖，肌糖原分解生成乳酸，再经由乳酸循环间接升高血糖水平。【知识模块】 生物化学与分子生物学12 【正确答案】 脂类一般可分成脂肪和类脂两大类。脂肪是 1 分子甘油与 3 分子脂肪酸组成的酯。故称甘油三酯(TG)。TG 主要储存于脂肪组织，其含量随营养和病理生理状况有较大的变动，所以叫做“可变脂” ，占体重的 1020。类脂主要包括胆固醇、胆固醇酯、磷脂和糖脂等。它们广泛分布在各组织细胞的生物膜内，尤以神经组织的含量特别高，其总量约占体重的 5，膳食、运动等因素对其影响较小，含量变动不大，因而又称为“固定脂” 。 脂类的生理功能： (1)储能和供能：甘油三酯(
18、TG)氧化所产能量38 9kJ g(9 3kcal g)要比糖和蛋白质172kJg(41kcalg)多 1 倍。体内 2030的能量由 TG 供给，又因 TG具有疏水性质，故储存时不携带水分，体积较小。IgTG 储存时所占体积为12mL，只有同质量的糖原所占体积的 14，所以是体内主要的储能物质。 (2)构成生物膜：磷脂、胆固醇和糖脂是生物膜的组分。 (3)协助脂溶性维生素的吸收，并提供必需脂肪酸(如亚油酸、花生四烯酸等)。 (4)保护作用：皮下脂肪和某些器官周围的脂肪有保护脏器和防止散热以保持体温等功用。 (5)胆固醇可在体内转变成类固醇激素、维生素 D3 和胆汁酸；高度不饱和脂肪酸参与前列
19、腺素和血栓噁烷的合成，与代谢调节和血液凝固有关。【知识模块】 生物化学与分子生物学13 【正确答案】 脂肪酸在肝脏中氧化分解生成的乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮 3 种中间代谢产物，统称为酮体。 (1)酮体的生成：在肝脏的线粒体中，经关键酶 3-羟-3-甲基戊二酰 CoA(HMG-CoA)合成酶催化，可从合成原料乙酰 CoA 生成酮体，其反应过程是：2 乙酰 CoA乙酰乙酰 CoAHMG-CoA乙酰乙酸。(2)酮体的利用：心、肾、脑和骨骼肌的线粒体含有琥珀酰 CoA 转硫酶和乙酰乙酸 CoA 硫解酶，前者能将乙酰乙酸变成乙酰乙酰 CoA，再由后者使乙酰乙酰 CoA 硫解，生成 2 分子乙酰 CoA
20、进入三羧酸循环彻底氧化。肾、心和脑的线粒体还舍有乙酰乙酰硫激酶，可直接活化乙酰乙酸并消耗 2 分子 ATP，生成乙酰乙酰 CoA，继由硫解酶催化。硫解成 2 分子乙酰 CoA。肝是生成酮体的器官，但不能利用酮体，肝外组织不能生成酮体，却可利用酮体。 (3)生理意义：正常情况下，酮体是肝脏输出能源的形式之一。酮体溶于水，分子小。能通过血脑屏障和肌肉毛细血管壁，易被肝外组织充分利用。在长期饥饿或患糖尿病时，脂肪动员加强，产生的大最酮体将为心、脑等重要器官提供必需的能源。此时由于葡萄糖供应不足，心、脑等器官也会应激利用酮体氧化分解供能。如酮体的生成超过肝外组织利用的能力，将导致血中酮体升高和酮症酸中
21、毒，酮体大量随尿排出，称为酮尿。【知识模块】 生物化学与分子生物学14 【正确答案】 (1)血浆脂蛋白的分类： 1)电泳法：根据电泳迁移率的不同，可分为 4 类(由慢快) ：乳糜微粒(CM)脂蛋白前 脂蛋白a脂蛋白。 2)超速离心法：按脂蛋白密度由低到高，亦可分成 4 类：CM极低密度脂蛋白(VLDL)低密度脂蛋白(LDL)高密度脂蛋白(HDL) 。 (2)血浆脂蛋白的组成与功能： 1)CM：由小肠粘膜上皮细胞合成，直径 80500mm ，相对分子质量5010 6，密度095g,cm 3，含有三酰甘油(TG) ，胆固醇酯和一些载脂蛋白其主要功能是运输外源性 TG 和胆固醇。 2)VLDL ：颗
22、粒直径 3080mm，相对分子质量(1080)106，密度 0951006g/cm 3，约含 10蛋白质和 50TG。在血中起转运内源性 TG 的 作用，其浓度升高可能诱发动脉粥样硬化症。 3)LDL：颗粒直径1825nm，分子量 3106，密度 1019 1063gcm 2。约含 25蛋白质和 49胆固醇与胆固醇酯。主要担负血中内源性胆固醇与胆固醇酯的转运。其浓度升高亦与动脉粥样硬化症有关。 4)HDL：它从细胞膜上摄取胆固醇，经卵磷脂胆固醇酰基转移酶催化而成胆固醇酯，然后将所携带的胆固醇酯转移到 VLDL 和 LDL 上HDL 分子携带的胆固醇占人胆固醇总量的 2030，它们被逆向运人肝脏
23、，再清除出血液。 (3)血浆脂蛋白的结构：血浆的各种脂蛋白具有大致相似的基本结构，疏水性较强的 TG 及胆固醇酯均位于脂蛋白的内核，而具极性和非极性基团的载脂蛋白(apo)、磷脂及游离胆固醇则以单分子层借助其非极性疏水基团与内部的疏水链相联系。它们的极性基团朝外，粳盖在脂蛋白表面，整个构象呈球状。CM 和VLDL 主要以 TG 为内核；而 LDL 和 HDL 则主要以胆固醇为内核。HDL 的蛋白质脂类比值最高，故大部分表面被蛋白质分子覆盖。并与磷脂交错穿插。大多数apo，如 apoAI，apoA，apoC，apoC，apoC以及 apoE 等均具有两亲性 a-螺旋(amphipathic ah
24、elix)结构，有利于 apo 与脂质的结合并稳定脂蛋白的结构。【知识模块】 生物化学与分子生物学15 【正确答案】 代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶催化的反应逐步传递最终与氧结合生成水，由于此过程与细胞呼吸有_关，故称上述传递链为呼吸链或电子传递链。真核细胞的呼吸链位于线粒体内膜的内侧面，而原核细胞的呼吸链则在质膜上。 呼吸链由 4 个具有传递电子功能的复合体组成。 (1)复合体I：NADH-CoQ 还原酶。将电子从 NADH 传递给泛醌 I (CoQ)。同时线粒体基质侧的 4 个 H+被泵到线粒体胞浆侧。复合体 I 包括 1 分子黄素单核苷酸(FMN) 、铁硫蛋白和 CoQ。
25、 (2) 复合体：琥珀酸-CoQ 还原酶。将电子从琥珀酸传递给 CoQ，并未产生 H+的跨膜移动， FADH2 的 2H 进入后继电子传递链。 (3)复合体：CoQ-细胞色素 C 还原酶。将一对电子从 CoQH2 传给细 胞色素 c(Cyt c)，同时将 2H+泵出线粒体内膜。Cyt C 是呼吸链中唯一的水溶性细胞色素，位于线粒体内膜外侧。 (4)复合体：细胞色素 C 氧化酶(Cyt aa 3)。将 4 个电子从细胞色素 C 传送给 1 个分子氧，并将基质侧的 4H+泵出线粒体内膜，同时 O2 与线粒体基质侧的 4H+生成2H2O。【知识模块】 生物化学与分子生物学16 【正确答案】 生物体内
26、营养物氧化过程中释放的能量，大约有 40用于 ADP的磷酸化以合成 ATP，并将能量储存于高能磷酸键中。有两种生成 ATP 的方式。 (1)底物磷酸化：指直接将代谢物分子中的高能磷酸键(P) 转移至 ADP，并合成ATP。如在糖酵解：(2)氧化磷酸化：根据化学渗透假说，电子经呼吸链传递时释放的能量，可将 H+(质子)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度以储存能量。当质子顺浓度梯度回流时，会驱动线粒体内膜上的 ATP 合酶使 ADP 与 Pi 合成 ATP。由于ADP 的磷酸化与呼吸链的基质氧化过程相偶联，因此称为氧化磷酸化。从 NADH开始的电子传递，共生成 3ATP，
27、分别在复合体 I、复合体 和复合体处产生。如从复合体进入呼吸链(见于琥珀酸脱氢交给 FAD)，则只生成 2ATP。【知识模块】 生物化学与分子生物学17 【正确答案】 在消化过程中，有小部分的蛋白质及其消化产物不被吸收，肠道细菌将对它们进行无氧分解，称为腐败作用。除产生的维生素 K 及维生素 B12 有一定营养意义外，其他腐败产物如毒胺产物来自一些氨基酸的脱羧作用，包括组氨酸生成的组胺。赖氨酸生成的尸胺等。酪氨酸和苯丙氨酸经脱羧生成的酪胺与苯乙胺，若不能在肝内分解而进入脑组织，可分别经 -羟化而形成 -羟酪胺(或名章胺)和苯乙醇胺，由于它们的结构与正常神经递质儿茶酚胺相似，称为假神经递质。假神
28、经递质增多，可取代正常神经递质。但不能传递神经冲动。可引起大脑发生异常抑制这可能与肝性脑病的症状有关。色氨酸经一系列变化。可生成吲哚和甲基吲哚，成为粪臭的生要来源。含硫半胱氨酸可被分解成硫醇，进而分解成甲烷和 H2S。肠道中的氨主要有两个来源，即未被吸收的氨基酸在肠道细菌作用下脱氨基而成，以及血中尿素渗入肠道后被细菌尿素酶水解而生成氨，这些氨均可被吸收入血，在肝中合成尿素，上述腐败产物在肠道梗阻或肝功能障碍时，如肝解毒处理不力会加重病症。降低肠道的 pH 值，可减少氨的吸收。【知识模块】 生物化学与分子生物学18 【正确答案】 (1)体内氨的来源： 内源性氨，来自氨基酸及其他含氮物在组织内发生
29、的脱氨作用。外源性氨，由大肠下段的细菌代谢产生，包括腐败作用产生的氨及血液尿素渗入肠道受大肠埃希菌作用而水解产生的氨。肾小管上皮细胞分泌的氨主要源自谷氨酰胺。 (2)体内氨的去路 t在肝内合成尿素为主要去路。合成非必需氨基酸及其他含氮物。 合成谷氨酰胺。 肾小管泌氨：在酸性条件下生成铵盐(NH 4-)随尿排出。 (3) 氨的转运： 1)丙氨酸- 葡萄糖循环：肌肉组织中的氨基酸经转氨基作用将丙酮酸变成丙氨酸，经血液运输到肝脏，再通过联合脱氨基作用生成丙酮酸，后者继续经糖异生作用生成葡萄糖。葡萄糖由血运至肌肉组织，沿糖的有氧氧化途径生成丙酮酸，再接受氨基生成丙氨酸。这一循环途径，称为“葡萄糖-丙氨
30、酸循环” 。通过该循环。使肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝；另外，肝也为肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖。 2)谷氨酰胺的运氨作用：【知识模块】 生物化学与分子生物学19 【正确答案】 体内嘌呤核苷酸的合成有下列两条途径： (1)从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和 CO2 等简单物 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸，此途径在肝细胞胞液中进行，反应步骤较为复杂，可分为两阶段：1)首先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP)，共经历 11 步反应，其起始阶段的磷酸核糖焦磷酸(PRPP)合成酶和 PRPP 酰胺转移酶是两个关键酶。 2)IMP 再转变成腺嘌呤核苷酸(AMP)和鸟嘌呤核苷酸(
31、GMP)。 反应特点：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，IMP 的合成需 5 个 ATP、6P 。AMP 或 GMP 的合成，再需消耗 1 个ATP。 (2)补救合成途径：细胞利用现成的游离嘌呤碱或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸，称为补救合成途径，其反应过程较简单，合成部位是脑、骨髓两种特异性不同的酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)和次黄嘌呤 -鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)参与嘌呤核苷酸的补救合成。【知识模块】 生物化学与分子生物学20 【正确答案】 (1)嘧啶核苷酸的合成也有两条途径： 1)从头合成：在肝细胞的胞液中，以谷氨酰胺为氮源，由氨基甲酰磷酸合成酶催化以生成氨基甲酰磷酸。继续
32、在天冬氨酸氨基甲酰转移酶的催化下，氨基甲酰磷酸与天冬氨酸化合，生成氨甲酰天冬氨酸。后者再经历一系列生化反应生成了尿嘧啶核苷酸(UMP)。通过尿苷酸激酶和二磷酸核苷激酶的连续作用，UMP 可生成三磷酸尿苷(UTP)，在 CTP 合成酶催化下，UTP 从谷氨酰胺接受氨基而变成三磷酸胞苷 (CTP)，其过程消耗 1 分子ATP。 2)补救合成： (2)嘧啶核苷酸的分解：通过核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用，嘧啶核苷酸分别除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱再进一步分解。胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶，继而还原成二氢尿嘧啶，并水解裂开环，最终生成 NH3、CO 2 和 -丙氨酸。胸腺嘧啶则降解成 -氨基异丁酸，再直接随
33、尿排出或进一步分解。嘧啶碱的降解代谢主要在肝中进行。【知识模块】 生物化学与分子生物学21 【正确答案】 (1)DNA 聚合酶： 1) 种类：原核生物细胞含有复制酶(pol)、，pol的活性比 pol I 大 40 倍，认为它是真正起复制作用的酶；真核生物中发现 a， 和 4 种 DNA 聚合酶。a 和 在真核生物 DNA 复制制起主要作用， 有最强的核酸外切酶活性，与修复作用有关。 2)催化反应：复制过程是在寡核苷酸引物上逐个加入 dNTP 使新链不断延长并显示由 5至 3方向的聚合活性；(dNMP)n+dNTP(dNMP) n+11+PPi 原核生物的 3 种 pol 能从 5末端或 3末
34、蜊将核苷酸从核酸链上水解下来，证实这种核酸外切酶的作用确有方向性，并能辨认错配的核苷酸，将其切除，同时利用 53聚合酶活性补回正确配对的核苷酸。该功能称为即时校读。 3)复制的保真性，至少要依靠 3 种机制：遵守严格的碱基配对规律。聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能。 复制中出错时有即时校读的功能。 (2)解旋、解链酶：在解链过程中，领头链的解链方向与复制方向一致，而随从链的解链方向与复制方向相反。 1)解链酶：解链酶 I(rep 蛋白)沿 35方向在领头链模板上移动；解链酶则沿 53方向移动。 2)DNA 拓扑异物酶：拓扑酶 I 可切断 DNA 双链中一股，使 DNA 解链旋转中不致打结。适
35、时封闭切口，使DNA 变成松弛状态，它不需 ATP；拓扑酶在无 ATP 时的酶促作用与酶 I 相同，但在利用 ATP 时，松弛状态的 DNA 又进入超螺旋，其断端可由酶催化再连接起来。 3) 单链 DNA 结合蛋白(SSB)在 DNA 复制时，SSB 能维持模板处于单链状态并保护该单链的完整。 (3)引物酶：它是一种催化引物合成的 RNA 聚合酶，但又不同于催化转录过程的 RNA 聚合酶，能在模板的复制起始部位催化互补碱基的聚合，形成短片段 RNA(即引物)。 (4)连接酶：它催化 DNA 链 3-OH 末端与另一条DNA 链的 5-P 末端相互连接，以生成磷酸二酯键，从而将两段相邻的 DNA
36、 链连成完整的链。该酶的催化在原核细胞需消耗 NAD+，在真核细胞则消耗 ATP。【知识模块】 生物化学与分子生物学22 【正确答案】 真核生物的 DNA 构成体积庞大的染色体，其复制过程更为复杂，在以下 3 个方面与原核生物 DNA 复制不同。 (1)真核生物 DNA 聚合酶的复制速度不到 4000 碱基min，低于大肠埃希菌的 105 碱基min。但真核生物含大量 DNA聚合酶(2 万多分子细胞)，又有多个复制子(1000 多DNA 分子)。共有 2000 多个复制起始点，因而总的复制速度不会低于原核细胞。 (2)真核生物 DNA 复制的引物 RNA 约有 10 个核苷酸，原核生物只有 1
37、5 个，真核生物的冈崎片段长100200 个核苷酸；原核生物的冈崎片段长 10002000 个核苷酸。 (3)真核生物的 DNA 与组蛋白组装成染色小体。含领头链的子代 DNA 分子保留在亲代组蛋白八聚体上；含随从链的 DNLA 分子则与新合成的组蛋白组装在一起。在染色小体形成过程中，表明 DNA 复制是半保留的，而组蛋白却以全保留方式传给子代。【知识模块】 生物化学与分子生物学23 【正确答案】 生物体以 DNA 为模板合成 RNA 的过程称为转录。 转录与复制之间的相似点：都以 DNA 为模板； 都以核苷酸为原料。都从 53延长，生成磷酸二酯键以连接核苷酸；皆遵循碱基配对规律； 都需依赖
38、DNA 的聚合酶；产物均属很长链的多核苷酸。两者之间的区别见下表。【知识模块】 生物化学与分子生物学24 【正确答案】 RNA 聚合酶的全名是 DNA 指导下的 RNA 聚合酶(DDRP)。 (1)分子组成： 1) 原核生物：其 RNA 聚合酶只有一种，全酶是由 a2 a5 个亚基组成的五聚体蛋白质，相对分子质量 50kDa，去掉 亚基后，剩下的 a2 称为核心酶。活细胞的转录起始需要全酶， 亚基虽无催化作用，但要靠它辨认转录起始点，而核心酶则负责催化 RNA 链的延长，利福平对此酶有抑制作用。 2)真核生物：共已发现 3 种 RNA 聚合酶，分别称为 RNA 聚合酶 I，相对分子质量约500
39、kDa，由 1012 个大小不同的亚基组成。RNA 聚合酶 I 的转录产物是 45S-rRNA 酶的转录产物是 hnRNA，酶的转录产物为 5S-rRNA 和 tRNA，a-鹅膏蕈碱是其特异性抑制剂。 (2)催化作用：聚合时 RNA 链末端核苷 3-OH 对新进入的 NTP 的 a-磷原子实施亲核攻击。RNA 的合成沿 53方向延伸。焦磷酸酶水解 PPi，使反应向右方进行。【知识模块】 生物化学与分子生物学25 【正确答案】 主持翻译过程的蛋白质生物合成体系包括： (1)tRNA：负责氨基酸的携带和充当“ 翻译适配器 ”。tRNA 反密码环中部的 3 个核苷酸构成三联体，为反密码子，可以识别
40、mRNA 分子上相应的密码。但反密码环的第 1 个核苷酸与mRNA 密码子的第 3 个核苷酸之间的配对不太严格，称为摆动配对。能识别mRNA 5端起始密码 AUG 的 tRNA，称为起始 tRNA。原核生物的起始 tRNA 是tRNAfmet(fmet 为甲酰化 Met)；真核生物的起始 tRNA 是 tRNAmet。一种氨基酸可同 56 种 tRNA 特异地结合。tRNA 携带、转运氨基酸是氨基酰 tRNA 合成酶催化的化合反应，该酶对氨基酸和 tRNA 两种底物的识别均显示高度特异性。(2)rRNA 和核糖体：核糖体由大、小亚基构成，是蛋白质生物合成的场所。亚基中各含有不同的蛋白质与 rR
41、NA。原核生物的核糖体大小为 70S，可分为 30S 小亚基和 50S 大亚基，真核生物的核糖体为 80S，可分为 40S 小亚基和 60S 大亚基。 1)小亚基：可与mRNA、CTP 和起始 tRNA 结合。 2) 大亚基：具有转肽酶活性，其两个不同的tRNA 结合点包括与新进入的氨基酰 tRNA 结合的 A 位(受位) 以及可与延伸中的肽酰基 tRNA 结合的 P 位( 给位)。 若多个核糖体结合在一条 mRNA 上同时进行多肽链的翻译，可形成类似念珠状结构，称为多核糖体(polysome)。 (3)mRNA：携有三联体组成的密码子，共有 64 种不同的密码执行 20 种氨基酸的翻译，包括
42、起始密码AUG 与终止密码 UAA，UAG，UGA。遗传密码表现了以下特点： 1)连续性：密码之间没有核苷酸间断，必须 3 个一组往下翻译。 2)简并性：除 Trp 和 Met 仅有一个密码子外，其余氨基酸均有 26 个密码子为其编码，能代表同一氨基酸的若干密码子，互称为简并密码子。该种密码子的第 1、第 2 位碱基大多相同，只有第3 位不同，其中有些密码子属常用或优先被选用。 3)通用性：从最简单的病毒、原核生物，直到人类，都使用相同的一套遗传密码。 4)方向性。 5)能动性。 (4)辅助因子： 1) 起始因子(IF) ：其功能在促进核糖体小亚基与起始 tRNA 及模板 mRNA 结合。 2
43、) 延长因子(EF) ：能促使氨基酰 tRNA 进入核糖体的 A 位，并促进移位过程。3)释放因子 (RF)：可识别终止密码及协助多肽链释放。【知识模块】 生物化学与分子生物学26 【正确答案】 在基因的表达调控中，原核生物表现为操纵子的调控模式。操纵子(operon)由一组结构基因与其上游的启动子(P)和操纵基因 (O)组成。P 和 O 合称调控区，调控区通常无转录产物。结构基因则可转录出一段连续的 mRNA，为一组功能相关的蛋白质(如几种酶)编码。调控区上游转运处还有阻遏物基因(i)可产生阻遏物，故 i 基因也称为 R 基因。现举色氨酸操纵子为例。大肠埃希菌等微生物可自行合成色氨酸。色氨酸
44、操纵子上有 5 个结构基因，A、B 基因的共同产物是色氨酸合成酶， C 基因产物是吲哚甘油磷酸合成酶，D、E 基因共同产生邻氨基苯甲酸合成酶。这些表达产物用于营养物的合成。当细胞内色氨酸充足时就不必再自行合成，即在转录水平上完成终产物反馈调节酶的生成量。色氨酸操纵子属于可阻遏的调节类型。远离操纵子有调控基因 R，其产物为辅阻遏蛋白。辅阻遏蛋白不能直接结合操纵基因，所以一般情况下色氨酸操纵子是开放的。当细胞内出现大量色氨酸时，色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合，生成阻遏蛋白以封闭操纵基因，故色氨酸操纵子不再进行转录。【知识模块】 生物化学与分子生物学27 【正确答案】 主要信息传递有 5 条：
45、(1)cAMP-蛋白激酶 A 途径。 (2)IP3 、Ca 2+钙调蛋白激酶途径。 (3)DG-蛋白激酶 C 途径。 (4)受体-酪氨酸蛋白激酶途径。 (5)细胞内受体途径。细胞内受体途径涉及类固醇激素参与的信息传递。雌激素、孕激素和雄激素的受体位于细胞核内，糖皮质激素受体则位于胞液中。所以，前 3 种激素必须与糖皮质激素结合后才能转移到细胞核。醛圃酮的受体分布在细胞的细胞液和核内。静止状态时，细胞内受体与热休克蛋白结合而存在，当激素进人细胞内与受体结合时，热休克蛋白与受体解离，活化的激素一受体复合物即可发挥作用。【知识模块】 生物化学与分子生物学28 【正确答案】 C29 【正确答案】 C30 【正确答案】 A31 【正确答案】 A32 【正确答案】 B33 【正确答案】 E34 【正确答案】 B35 【正确答案】 A36 【正确答案】 B37 【正确答案】 D38 【正确答案】 A,B,C,E39 【正确答案】 A,D40 【正确答案】 B41 【正确答案】 B42 【正确答案】 B六、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。43 【正确答案】 氢键 碱基疏水性堆积力44 【正确答案】 小肠 外源性甘油三酯 血浆 转运内源性胆固醇至肝外组织细胞45 【正确答案】 相反 连续延长 不连续片段 冈崎
