生化简答

1. 为什么说葡萄糖–6–磷酸是各个糖代谢途径的交叉点?葡萄糖经过激酶的催化转变成葡萄糖–6–磷酸，可进入糖酵解途径氧化，也可进入磷酸戊糖途径代谢，产生核糖–5–磷酸、赤藓糖–4–磷酸等重要中间体和生物合成所需的还原性辅酶Ⅱ；在糖的合成方面，非糖物质经过一系列的转变生成葡萄糖–6–磷酸，葡萄糖–6–磷酸在葡萄糖–6–磷酸酶作用下可生成葡萄糖，葡萄糖–6–磷酸还可在磷酸葡萄糖变位酶作用下生成葡萄糖–1–磷酸，进而生成糖原。

由于葡萄糖–6–磷酸是各糖代谢途径的共同中间体，由它沟通了糖分解代谢与合成代谢的众多途径，因此葡萄糖–6–磷酸是各糖代谢途径的交叉点。

2．简述血糖的来源和去路，动物如何维持血糖水平的恒定?(1)血糖的来源：食物淀粉的消化吸收，为血糖的主要来源；储存的肝糖原分解，是空腹时血糖的主要来源；非糖物质如甘油、乳酸、大多数氨基酸等通过糖异生转变而来。

(2) 血糖的去路：糖的氧化分解供能，是糖的主要去路；在肝、肌肉等组织中合成糖原，是糖的储存形式；转变为非糖物质，如脂肪、非必需氨基酸等；转变成其他糖类及衍生物如核糖、糖蛋白等；血糖过高时可由尿液排出。

(3) 人体血糖水平的稳定：主要靠胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素来调节。

血糖水平低时，刺激胰高血糖素、肾上腺素的分泌，促进糖原分解和糖异生作用，抑制葡萄糖的氧化分解，使血糖水平升高。

当血糖水平较高时，刺激胰岛素分泌，促进糖原合成，抑制糖异生作用，加快葡萄糖的氧化分解，从而使血糖水平下降。

3．简述维持DNA复制的高度忠实性的机制。

你预计前导链复制的忠实性与随后链复制的忠实性会是一样的吗?维持DNA复制的高度忠实性的机制主要包括：(1)DNA聚合酶的高度选择性。

(2)DNA 聚合酶所具有的3'→5'核酸外切酶活性能够进行自我校对，切除错误核苷酸。

(3)错配修复。

(4)使用RNA作为引物也能提高DNA复制的忠实性。

(5)DNA分子的自我修复机制。

因为当DNA开始进行复制时，由于缺乏协同性，所以错误的几率很大，使用RNA作为引物，就可以降低在开始阶段所发生的错误。

这是因为最终的RNA引物都要被切除，如果不使用RNA 作为引物那么随后链合成的忠实性肯定要低于前导链。

4．试述DNA转录过程与复制过程的异同点。

相同点：酶促反应；需DNA作为模板；都需要三磷酸(核苷或脱氧核苷)水平参加；方向相同；遵守碱基配对原则。

不同点：转录只有一股链作模板，复制两股链作模板；转录需要一个RNA聚合酶，复制需要多种酶参与；碱基配对有不同的地方，A–U；转录为连续合成，复制则有一股为不连续合成；复制时的原料是脱氧三磷酸核苷，转录时的原料则为三磷酸核苷。

5. 简述原核细胞和真核细胞的RNA 聚合酶有何不同?(1) 原核细胞大肠杆菌的RNA 聚合酶研究的较深入。

这个酶的全酶由5种亚基(ωββ'2a )组成，还含有2个Zn 原子。

在RNA 合成起始之后，口因子便与全酶分离。

不含口因子的酶仍有催化活性，称为核心酶。

口亚基具有与启动子结合的功能，β亚基催化效率很低，而且可以利用别的DNA 的任何部位作模板合成RNA 。

加入σ因子后，则具有了选择起始部位的作用，σ因子可能与核心酶结合，改变其构象，从而使它能特异地识别DNA 模板链上的起始信号。

(2) 真核细胞的细胞核内有RNA 聚合酶I 、Ⅱ和Ⅲ，通常由4–6种亚基组成，并含有Zn 2+。

RNA 聚合酶I 存在于核仁中，主要催化rRNA 前体的转录。

RNA 聚合酶Ⅱ和Ⅲ存在于核质中，分别催化mRNA 前体和小相对分子质量RNA 的转录。

此外线粒体和叶绿体也含有RNA 聚合酶，其特性类似原核细胞的RNA 聚合酶。

6. 原核生物与真核生物翻译起始阶段有何异同?相同之处：(1)都需生成翻译起始复合物；(2)都需多种起始因子参加；(3)翻译起始的第一步都需核糖体的大、小亚基先分开；(4)都需要mRNA 和氨酰–tRNA 结合到核糖体的小亚基上；(5)mRNA 在小亚基上就位都需一定的结构成分协助；(6)小亚基结合mRNA 和起始tRNA 后，才能与大亚基结合；(7)都需要消耗能量。

不同之处：(1)真核生物核糖体是80S(40S+60S)；elf 种类多(10多种)；起始氨酰–tRNA 是Met –tRNA(不需甲酰化)，mRNA 没有SD 序列；mRNA 在小亚基上就位需5，端帽子结构和帽结合蛋白以及elF2；小亚基与起始氨酰–tRNA 结合后，才与mRNA 结合。

(2)原核生物核糖体是70S(30S+50S)；IF 种类少(3种)；起始氨酰–tRNA 是fMet –tRNA(需甲酰化)；需SD 序列与16S –tRNA 配对结合，rps –1辨认识别序列； mRNA 先于Met –tRNA 结合到小亚基上。

7．糖代谢与蛋白质代谢的相互关系是什么?答：(1)糖是蛋白质合成的碳源和能源：糖分解代谢产生的丙酮酸、o –酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4–磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。

糖分解产生的能量被用于蛋白质的合成。

(2)蛋白质分解产物进入糖代谢：蛋白质降解产生的氨基酸经脱氨后生成-a 酮酸，-a 酮酸进入糖代谢可进一步氧化放出能量，或经糖异生作用生成糖。

8．试述胰岛素如何降低血糖浓度?胰岛素降低血糖浓度是通过下述5个方面来完成的。

(1)促进葡萄糖通过细胞膜：葡萄糖通过心肌、骨骼肌和脂肪细胞时需要膜上的糖载体系统，已有动物实验证明胰岛素能加速葡萄糖进入这些细胞，这可能与胰岛素增加糖载体的传递速度有关，葡萄糖的运转速度是这些组织利用糖的限速步骤。

(2)促进葡萄糖磷酸化：促进葡萄糖磷酸化的酶在肝脏和肌肉中是不同的。

在肝脏中主要被葡萄糖激酶催化，胰岛素能够诱导此酶的合成，增加酶的活性；在肌肉组织中，催化葡萄糖磷酸化的己糖激酶的活性受6–磷酸葡萄糖浓度的调节，当6–磷酸葡萄糖浓度高时，己糖激酶受到抑制。

当胰岛素缺乏时，6–磷酸葡萄糖氧化速度降低，浓度升高，抑制己糖激酶的活性，反之，给予葡萄糖可使此酶的活性增加。

(3)促进葡萄糖的氧化：胰岛素能诱导磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成，当胰岛素缺乏时，两酶的活性降低，糖酵解受阻。

(4)促进糖原合成：糖原合成酶有可互相转变的活化型和非活化型两种形式。

胰岛素通过降低cAMP 浓度来降低蛋白激酶活性，防止活化型糖原合成酶向非活化型的转变，从而有利于糖原的合成。

(5)抑制糖原异生：胰岛素能对抗胰高血糖素、糖皮质激素等对糖异生的促进作用，从而抑制糖的异生。

9．代谢的调节主要有些什么方式?答：底物激活／产物抑制；别构调节；共价修饰调节(可逆磷酸化，可逆腺苷酸化)；酶基因表达。

10．概述原核生物基因表达调控的特点。

答：原核基因表达调控与真核存在很多共同之处，但因原核生物没有细胞核和亚细胞结构，其基因组结构要比真核生物简单，基因表达的调控因此也比较简单。

虽然原核基因的表达也受转录起始、转录终止、翻译调控及RNA 、蛋白质的稳定性等多级调控，但其表达开、关的关键机制主要发生在转录起始。

其特点包括以下3方面：(1) σ因子决定RNA 聚合酶的识别特异性：原核生物只有一种RNA 聚合酶，核心酶催化转录的延长，o 。

亚基识别特异启动序列，即不同的σ因子协助启动不同基因的转录。

(2)操纵子模型的普遍性：除个别基因外，原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇地连续排列在染色体上，共同组成一个转录单位即操纵子，如乳糖操纵子等。

一个操纵子含一个启动序列及数个编码基因。

在同一个启动序列控制下，转录出多顺反子mRNA。

(3)阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性：在很多原核操纵子系统，特异的阻遏蛋白是控制启动序列活性的重要因素。

当阻遏蛋白与操纵基因结合或解离时，结构基因的转录被阻遏或去阻遏。

11．概述真核生物基因表达调控的特点。

答：同原核生物一样，真核基因表达调控的最基本环节也是转录起始，而且某些机制是相同的，但也存在明显差别：(1)RNA聚合酶：真核生物有3种RNA聚合酶，分别负责3种RNA转录。

(2)活性染色质结构变化：当基因被激活时，可观察到染色体相应区域发生结构和性质变化。

包括对核酸酶敏感，DNA拓扑结构变化，DNA碱基修饰变化和组蛋白变化。

(3)正调节占主导地位：真核RNA聚合酶对启动子的亲和力极小或根本没有实质性的亲和力，二者的结合必须依赖一种或多种激活蛋白。

尽管发现少量基因存在负性顺式作用元件，但普遍存在的是正性调节机制。

(4)转录与翻译分隔进行：真核细胞有胞核及胞质等区间分布，转录与翻译在不同亚细胞结构中进行。

(5)转录后加工：真核基因的内含子和外显子均被转录，内含子在转录后要被剪接去除，使外显子连接在一起，形成成熟的mRNA。

不同剪接方式可形成不同的mRNA，翻译出不同的多肽链。

因此，转录后加工是真核基因表达调控的另一重要环节。

12．DNA复制的过程DNA复制从特定位点开始，可以单向或双向进行，但是以双向复制为主。

由于DNA双链的合成延伸均为5'→3'的方向，因此复制是以半不连续的方式进行，可以概括为：双链的解开；RNA引物的合成；DNA链的延长；切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段。

(1)双链的解开。

在DNA的复制原点，双股螺旋解开，成单链状态，形成复制叉，分别作为模板，各自合成其互补链。

在复制叉上结合着各种各样与复制有关的酶和辅助因子。

(2)RNA引物的合成。

引发体在复制X_k移动，识别合成的起始点，引发RNA引物的合成。

移动和引发均需要由ATP提供能量。

以DNA为模板按5'→3'的方向，合成一段引物RNA 链。

引物长度约为几个至10个核苷酸。

在引物的5'端含3个磷酸残基，3，端为游离的羟基。

(3)DNA链的延长。

当RNA引物合成之后，在DNA聚合酶Ⅲ的催化下，以四种脱氧核糖核苷5'–三磷酸为底物，在RNA引物的3'端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出PPi。

DNA链的合成是以两条亲代DNA链为模板，按碱基配对原则进行复制的。

亲代DNA的双股链呈反向平行，一条链是5'→3'方向，另一条链是3'→5'方向。

在一个复制叉内两条链的复制方向不同，所以新合成的二条子链极性也正好相反。

由于迄今为止还没有发现一种DNA 聚合酶能按3'→5'方向延伸，因此子链中有一条链沿着亲代DNA单链的3'→5'方向(亦即新合成的DNA沿5'→3'方向)不断延长。

(4)切除引物，填补缺口，连接修复。

当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3'–OH端与前面一条老片断的5'端接近时，在DNA聚合酶I的作用下，在引物RNA与DNA片段的连接处切去RNA引物后留下的空隙，由DNA聚合酶I催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶的作用下，连接相邻的DNA链；修复掺人DNA链的错配碱基。