生物化学试题答案(2010秋季，A卷)

生化试 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 生物化学I（2010年秋季学期, A卷） 任课教师/拟答案人：郑利民 李国富 1.​ 简述胶原蛋白和蚕丝蛋白在氨基酸组成、结构、功能方面的特点（7分） 要点： 结构特点 氨基酸组成 功能特点 胶原蛋白 二级结构为-Chain；三条-Chain右旋缠绕形成胶原分子 Gly-X-Pro或 Gly-X-Hyp重复，Gly-Pro-Hyp出现频率最高 坚韧、不伸长（抗牵拉强度大） 蚕丝蛋白 二级结构为-Sheet；多层-Sheet构成蚕丝蛋白 主要为Gly和Ala -Sheet间可滑动，延展性好（表现为弹性好） 2.​ 简述淀粉和纤维素的单糖组成、结构和功能特点。（6分） 单糖组成 结构特点 功能特点 淀粉 D葡萄糖 主要由（，）糖苷键连接；螺旋形空间结构 作为能量储存物质 纤维素 D葡萄糖 主要由（，）糖苷键连接；直链线状结构，有链间氢键 机械强度高，作为植物细胞、组织的结构成分 3.​ 简述构成生物膜的脂的种类和结构特点。（7分） 磷脂 （phospholipid） 糖脂 （glycolipid） 固醇 （cholesterol） 头部 含磷酸基团 含糖基 骨架 甘油 神经鞘氨醇 神经鞘氨醇 甘油 又称为鞘脂 尾部 脂肪酸 脂肪酸 4.​ 简述Sanger DNA测序的原理。（7分） 4种同位素标记的双脱氧核苷酸（ddNTP）分别加入4个测序反应体系中，ddNTP将随机在某个碱基终止聚合酶对测序引物（新生DNA链）的延伸，每个反应体系中产生一系列大小不同的单链DNA分子，4个反应体系总和起来看，大小不同的单链DNA分子之间只相差1个碱基。然后，4个反应体系的产物在各自独立的泳道进行高分辨的PAGE电泳分离，从电泳PAGE胶上读出我们需要的序列。 5.​ 简述离子交换层析和凝胶过滤层析的原理。（7分） （1）​ 离子交换层析：固定相由带负电（阴离子）或正电（阳离子）的介质（如树脂或纤维素）组成，依据流动相中的组分离子与固定相离子的结合力大小的差别而进行分离；带正电荷的固定相表面发生不同的阴离子交换，称为阴离子交换层析树脂；带负电荷的固定相表面发生不同的阳离子交换，称为阳离子交换层析。（4分） （2）​ 凝胶过滤层析：固定相为多孔凝胶，孔径大小不一；分离样品分子的大小不一，大的不进入孔内直接下来，速度最快；中等大小的进入大孔中，下来速度较慢；小的则进入大小孔中，下来速度最慢；因此凝胶层析又称分子筛过滤、排阻层析等。（3分） 6.​ 简述骨骼肌收缩的分子机制。（10分，不必描述结构细节） 答案要点：（围绕以下两点展开，主要展开第2点） （1）​ 粗肌丝由肌球蛋白分子构成，分子头部有ATP结合位点和肌动蛋白结合位点，细肌丝主体由肌动蛋白分子构成； （2）​ 肌球蛋白分子没有与ATP结合时，其肌动蛋白结合位点与肌动蛋白结合，当肌球蛋白结合ATP时，其与肌动蛋白解离。 7.​ 下图为某蛋白质飘带模型在三个不同角度的视图，回答：（1）该蛋白有几个α螺旋和几个β折叠？（2）什么氨基酸残基在标有数字之处出现的概率高？（3）如果该蛋白的分子量为5500，它大概含多少个氨基酸残基？（4）肽键可在纯水中稳定约1000年，你如何使用该蛋白在24小时内验证这个结论？（12分） （1）​ 1α螺旋和1β折叠； （2）​ 1，2处出现疏水氨基酸残基概率高（因在蛋白质内部）；3，4处出现亲水氨基酸残基概率高（因在蛋白质外部）；5处Gly、Pro残基出现的概率高（因在β转角处）；6处Glu 或 Asp残基出现概率高（因在α螺旋的N端）；7处Lys或Arg或His残基出现概率高（因在α螺旋的C端）； （3）​ 氨基酸残基的平均分子量为110，所以该蛋白含5500/110=50个氨基酸残基； （4）​ 肽键在纯水中稳定约1000年，说明在24小时内观察到1个肽键水解的概率为1/（1000×365）；要想用该蛋白（1分子含49个肽键）来验证，在24小时内使“观察到至少1个肽键水解”成为“必然”事件，所需肽键数目>>1000×365，则应该保证纯水中该蛋白的量为>>1000×365/49个分子。 8.​ 为什么酶能降低反应的活化能？糜蛋白酶底物类似物的结构及其酶动力学参数如下图，为什么它们支持酶的过渡态理论？你有什么方法可以获得一个蛋白质，使它具有很好的酶活性？（12） （1）​ 酶与底物的相互诱导结合产生结合能，包括反应物的商减少效应、脱溶剂效应、电子云的定向重排效应、酶对过渡态的稳定效应；以及活性中心特殊基团的催化作用，包括酸碱催化、共价催化、金属离子催化等； （2）​ Km虽然不是解离常数，不能完全等价于酶与底物的亲和力，但可以部分反映酶与底物亲和力的情况，在底物结构出现明显变化并与天然底物越来越接近时（A→B→C），Km并没有明显增加；Kcat反映酶与反应的过度态契合程度，即酶与过渡态结构契合程度高会增加过渡态的稳定性，降低活化能而增加反应速度（Kcat），而过渡态结构与底物结构正相关，越正确的底物其过渡态结构也越正确，反应的Kcat也越大，符合本实验的数据。上诉 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 符合“酶与过渡态结构的契合程度高于与底物的契合程度”命题，不符合它的相反命题“酶与底物的契合程度高于与过渡态结构的契合程度”。【还有第三个命题----“酶与过渡态结构的契合程度等于与底物的契合程度”，如果这样，酶不会降低反应的活化能，增加反应速度】； （3）​ 寻找该反应过渡态的类似物，以它为抗原免疫动物制作抗体，在获得的抗体中有可能筛选到具有该酶活性的抗体，即抗体酶。 9.​ 根据下图说明葡萄糖在小肠被吸收进入血液循环的机制（12分） 不能将本题答成看图说话，把图简单翻译成文字。 （1）​ 小肠绒毛上皮细胞中的葡萄糖浓度高于小肠肠腔中的葡萄糖浓度，葡萄糖从肠道进入小肠绒毛上皮细胞逆浓度梯度而行，必然消耗能量，是主动运输。这个主动运输的能量来自于Na离子从肠腔到小肠绒毛上皮细胞内的从高到低的浓度梯度，两者的藕合由小肠绒毛上皮细胞Apical面的symport转运体完成； （2）​ 小肠绒毛上皮细胞中的葡萄糖浓度高于小肠毛细血管血液中的葡萄糖浓度，葡萄糖从小肠绒毛上皮细胞顺浓度梯度进入血液，不消耗能量，是被动运输，由小肠绒毛上皮细胞Basal面的葡萄糖转运体完成； （3）​ 为了维持小肠绒毛上皮细胞中的Na离子浓度低于小肠肠腔中的Na离子浓度，在小肠绒毛上皮细胞Apical面上的Na-K泵消耗ATP，不断将Na离子从小肠绒毛上皮细胞泵入血液（同时泵入K离子），这是主动运输； （4）​ Basal面的Na-K泵是一级主动运输，Apical面的Na-Glucose Symport是二级主动运输，两者联合完成葡萄糖的吸收。因此整个过程是消耗ATP的主动运输。 10.​ 请以G蛋白偶联受体为例，说明：（a）细胞信号转导的主要特征；（b）细胞信号转导的基本要素、途径和产生细胞应答的机制；（c）GTP-结合蛋白（G－蛋白）的特征及其活化和失活的调节机制（可用图示说明）（每小题4分，最多12分） （1）​ 主要特征：Specificity，amplification，Desensitization/Adaptation，Integration； （2）​ 基本要素：受体，G蛋白，产生第二信使的酶，第二信使及相应下游蛋白；途径及机制：以PKA途径为例：Ligand 同G蛋白偶联受体结合，G蛋白磷酸化，GDP变为GTP,α同βγ亚基分离，结合位于细胞膜上的腺苷酸环化酶（AC），活化后的AC催化AMP环化为CAMP，第二信使CAMP再活化PKC等蛋白激酶，进一步激活下游的信号传导途径，最终达到把信息传递给细胞质的目的蛋白或调节细胞核内目的基因表达的目的； （3）​ Ligand 同G蛋白偶联受体结合，G蛋白磷酸化，GDP变为GTP,α同βγ亚基分离，结合下游蛋白，发挥信号传导作用；当α亚基脱磷酸化，GTP重新替换为GDP， α同βγ亚基重新结合，恢复循环初始状态。 11.​ 简述什么是细胞周期及其时相？举一个简单的例子，说明细胞信号转导异常与疾病发生的关系及其机制（8分） 细胞周期及其时相: 细胞周期（cell cycle)是指细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止的活动过程，分为间期与分裂期两个阶段；间期又分为三期、即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）; 细胞的有丝分裂（mitosis）需经前、中、后，末期，是一个连续变化过程，由一个母细胞分裂成为两个子细胞。 举例：举例只要恰当，均可酌情给分