生物化学问答题

苏州大学生化期末复习

1．受试大鼠注射DNP（二硝基苯酚）可能引起什么现象？其机理何在？

解偶联剂大部分是脂溶性物质，最早被发现的是2，4-二硝基苯酚（DNP）。给受试动物注射DNP后，产生的主要现象是体温升高、氧耗增加、P/O比值下降、ATP的合成减少。其机理在于，DNP虽对呼吸链电子传递无抑制作用，但可使线粒体内膜对H+的通透性升高，影响了ADP+Pi→ATP的进行，使产能过程与储能过程脱离，线粒体对氧的需求增加，呼吸链的氧化作用加强，但不能偶联ATP的生成，能量以热能形式释放。

2．复制中为什么会出现领头链和随从链？

DNA复制是半不连续的，顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。原因有①.链延长特点只能从'5→'3②.同一复制叉只有一个解链方向。DNA单链走向是相反的。因此在沿'3→'5方向上解开的母链上，子链就沿'5→'3方向延长，另一股母链'5→'3解开，子链不可能沿'5→'3。复制的方向与解链方向相反而出现随从链。

3．简述乳糖操纵子的结构及其调节机制。

乳糖操纵子含Z、Y、及A三个结构基因，编码降解乳糖的酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P和一个调节基因I，在P序列上游还有一个CAP结合位点。由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成lac操纵子的调控区，三个编码基因由同一个调控区调节。

乳糖操纵子的调节机制可分为三个方面：

(1)阻遏蛋白的负性调节没有乳糖时, 阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录起动；有乳糖时,少量半乳糖作为诱导剂结合阻遏蛋白，改变了它的构象，使它与O序列解离,RNA聚合酶与P序列结合,转录起动。

(2) CAP的正性调节没有葡萄糖时，cAMP浓度高，结合cAMP的CAP与lac操纵子启动序列附近的CAP结合位点结合，激活RNA转录活性；有葡萄糖时，cAMP浓度低，cAMP与CAP结合受阻，CAP 不能与CAP结合位点结合，RNA转录活性降低。

(3)协调调节当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。

4．何谓限制性核酸内切酶？写出大多数限制性核酸内切酶识别DNA序列的结构特点。

限制性核酸内切酶:识别DNA的特异性序列，并在识别点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。酶识别DNA位点的核苷酸序列呈回文结构。

5. 讨论复制保真性的机制

①. 遵守严格的碱基配对规律；

②. 聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能；DNA-polⅢ依据碱基表现的亲和力，实现正确的碱基选择。

③. 复制出错时DNA-pol I的及时校读功能。

6．胞浆中的NADH如何参加氧化磷酸化过程？试述其具体机制。

线粒体内生成的NADPH可直接参加氧化磷酸化过程，但在胞浆中生成的NADPH不能自由透过线粒体内膜，故线粒体外NADPH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体，然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。这种转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。

（1）α-磷酸甘油穿梭：这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中，胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2，磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆，参与下一轮穿梭，而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链，生成2分子ATP （2）苹果酸-天冬氨酸穿梭：这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中，胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下，使草酰乙酸还原为苹果酸，后者通过线粒体外膜上的α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体，又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和NADH。NADH进入NADH氧化呼吸链，生成3分子ATP。

可见，在不同组织，通过不同穿梭机制，胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样，参与氧化呼吸链的途径不一样，生成的ATP数目不一样。

7．试述复制和转录的异同点。

相同点：复制和转录都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，合成的核酸链都从5’向3’方向延长，都需遵从碱基配对规律。

复制和转录最根本的不同是：

①通过复制使子代保留杂代全部遗传信息，而转录只需按生存需要部分信息表达。因此可以从模板和产物的不同来理解这一重大区别。

②聚合酶分别是DNA pol和RNA pol，底物分别是dNTP和NTP，还有碱基配对的差别，都可从二者产物结构性质不同上理解。

8．人体生成ATP的方法有哪几种？请详述具体生成过程。

ATP是生物体能量的储存和利用中心，其生成或来源主要有两种，一种是底物水平磷酸化，另一种是氧化磷酸化。具体过程如下：

（1）底物水平磷酸化：利用代谢分子中的能量使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化，在物质分解利用过程中，有三个典型的底物水平磷酸化反应，糖酵解过程中，磷酸甘油酸激酶催化1，3二磷酸甘油酸生成3磷酸甘油酸以及丙酮酸羧激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸生成烯醇式丙酮酸这两步反应均伴有ADP磷酸化生成ATP，三羧酸循环中琥珀酰CoA合成酶催化琥珀酰CoA生成琥珀酸，同时催化Pi和GDP生成GTP，而GTP又可在酶促作用下能量转移生成ATP;

（2）氧化磷酸化：即在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP。如物质脱下的2H经NADH 氧化呼吸链可偶联生成3个ATP；经琥珀酸氧化呼吸链则偶联生成2个ATP。这是机体内ATP生成的主要方式。

9. 何谓基因克隆？简述基因克隆的基本过程。

在体外将各种来源的遗传物质——同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA与载体DNA结合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子，继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子，即基因克隆。

以质粒为载体进行DNA克隆的过程（为例）。基本过程：包括：目的基因的获取，基因载体的选择与构建，目的基因与载体的拼接，重组DNA分子导入受体细胞，筛选并无性繁殖含重组分子的