中山大学_考研《生物化学》答疑库,有参考答案

生物化学答疑库

15.血红蛋白亚基和亚基的空间结构均与肌红蛋白相似，但肌红蛋白中的不少亲水残基在血红蛋白中被疏水残基取代了，这种现象能说明什么问题。

[答] 肌红蛋白以单体的形式存在，血红蛋白以四聚体的形式存在，血红蛋白分子中有更多的亲水残基，说明疏水作用对于亚基之间的结合有重要意义。

16.简述蛋白质溶液的稳定因素，和实验室沉淀蛋白质的常用方法。

[答] 维持蛋白质溶液稳定的因素有两个：（1）水化膜：蛋白质颗粒表面大多为亲水基团，可吸引水分子，使颗粒表面形成一层水化膜，从而阻断蛋白质颗粒的相互聚集，防止溶液中蛋白质的沉淀析出。（2）同种电荷：在pH≠pI的溶液中，蛋白质带有同种电荷。若pH＞pI，蛋白质带负电荷；若pH

沉淀蛋白质的方法，常用的有：（1）盐析法，在蛋白质溶液加入大量的硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等中性盐，去除蛋白质的水化膜，中和蛋白质表面的电荷，使蛋白质颗粒相互聚集，发生沉淀。用不同浓度的盐可以沉淀不同的蛋白质，称分段盐析。盐析是对蛋白质进行粗分离的常用方法。（2）有机溶剂沉淀法：使用丙酮沉淀时，必须在0～4℃低温下进行，丙酮用量一般10倍于蛋白质溶液的体积，蛋白质被丙酮沉淀时，应立即分离，否则蛋白质会变性。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。此外，还可用加重金属盐，加某些有机酸，加热等方法将样品中的蛋白质变性沉淀。

20.蛋白质变性后，其性质有哪些变化？

[答] 蛋白质变性后，氢键等次级键被破坏，蛋白质分子就从原来有秩序卷曲的紧密结构变为无秩序的松散伸展状结构。即二、三级以上的高级结构发发生改变或破坏，但一级结构没有破坏。变性后，蛋白质的溶解度降低，是由于高级结构受到破坏，使分子表面结构发生变化，亲水基团相对减少，容易引起分子间相互碰撞发生聚集沉淀，蛋白质的生物学功能丧失，由于一些化学键的外露，使蛋白质的分解更加容易。

22.凝胶过滤和SDS-PAGE 均是利用凝胶，按照分子大小分离蛋白质的，为什么凝胶过滤时，蛋白质分子越小，洗脱速度越慢，而在SDS-PAGE中，蛋白质分子越小，迁移速度越快？

[答] 凝胶过滤时，凝胶颗粒排阻Mr较大的蛋白质，仅允许Mr较小的蛋白质进入颗粒内部，所以Mr较大的蛋白质只能在凝胶颗粒之间的空隙中通过，可以用较小体积的洗脱液从层析柱中洗脱出来。而Mr小的蛋白质必须用较大体积的洗脱液才能从层析柱中洗脱出来。SDS- PAGE分离蛋白质时，所有的蛋白质均要从凝胶的网孔中穿过，蛋白质的相对分子质量越小，受到的阻力也越小，移动速度就越快。

40.如何看待RNA功能的多样性?

[答] RNA有五方面的功能：

（1)控制蛋白质合成；(2)作用于RNA转录后加工与修饰；(3)参与细胞功能的调节；(4)生物催化与其他细胞持家功能；(5)遗传信息的加工和进化；关键在于RNA既可以作为信息分子又可以作为功能分子发挥作用。

44.如何区分相对分子质量相同的单链DNA与单链RNA？

[答]（1）用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。（2）用碱水解，RNA能够被水解，而DNA不被水解。（3）进行颜色反应，二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA变成绿色。（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（层析法或电泳法），含有U 的是RNA，含有T的是DNA。

45.什么是DNA变性？DNA变性后理化性有何变化？

[答] DNA双链转化成单链的过程成变性。引起DNA变性的因素很多，如高温、超声波、强酸、强碱、有机

溶剂和某些化学试剂（如尿素，酰胺)等都能引起变性。 DNA变性后的理化性质变化主要有：（1）天然DNA 分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团，生物学活性丧失；（2）天然的线型DNA分子直径与长度之比可达1：10，其水溶液具有很大的黏度。变性后，发生了螺旋-线团转变，黏度显著降低；（3）在氯化铯溶液中进行密度梯度离心，变性后的DNA浮力密大大增加；（4）沉降系数S增加；（5）DNA变性后，碱基的有序堆积被破坏，碱基被暴露出来，因此，紫外吸收值明显增加，产生所谓增色效应。（6）DNA分子具旋光性，旋光方向为右旋。由于DNA分子的高度不对称性，因此旋光性很强，其[ a ]=150。当DNA分子变性时，比旋光值就大大下降。

57.试述G蛋白参与信号传递在细胞代谢调节中的意义。

[答] G蛋白在激素、神经递质等信息分子作用过程中，起信号传递、调节和放大的作用。由于G蛋白家族结构的相似性（指β、γ-亚基）和多样性（指α-亚基），所以它的参与使激素和许多神经递质对机体的调节更复杂、更具多层次，更能适应广泛的细胞功能变化。G蛋白种类很多，它的介入使激素、受体更能适应不同细胞反应和同一细胞反应的多样性，使机体对外界环境变化的应答更灵敏、更准确、更精细。一些毒素如霍乱毒素和百日咳毒素等都是通过G-蛋白的α-亚基ADP核糖基化而失去正常调节功能，导致一系列病理反应。

58.简述cAMP的生成过程及作用机制。

[答] 胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素等与靶细胞膜上的特异性受体结合，形成激素-受体复合物而激活受体，通过G蛋白介导，激活腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶催化ATP转化成cAMP和焦磷酸，cAMP 在磷酸二酯酶作用下水解为5＇-AMP而丧失作用。cAMP作为激素作用的第二信使对细胞的调节作用是通过激活cAMP依赖性蛋白激酶（蛋白激酶A）来实现的。蛋白激酶A由两个调节亚基和两个催化亚基组成的四聚体别构酶，当四分子cAMP与调节亚基结合后，调节亚基与催化亚基解离，游离的催化亚基催化底物蛋白磷酸化，从而调节细胞的物质代谢和基因表达。活化的蛋白激酶A一方面催化胞质内一些蛋白磷酸化调节某些物质的代谢过程，如使无活性的糖原磷酸化酶激酶b磷酸化，转变成无活性的糖原磷酸化酶激酶α，后者催化糖原磷酸化酶b磷酸化成为有活性的糖原磷酸化酶α，调节糖原的分解。活化的蛋白激酶A另一方面进入细胞核，可催化反式作用因子-cAMP应答元件结合蛋白磷酸化，与DNA上的cAMP应答元件结合，激活受cAMP应答元件调控的基因转录。另外活化的蛋白激酶还可使核内的组蛋白、酸性蛋白及膜蛋白、受体蛋白等磷酸化，从而影响这些蛋白的功能。

59.介绍两条Ca++介导的信号传导途径。

[答] Ca++是体内许多重要激素作用的第二信使，作为第二信使Ca++可通过不同的途径来调节体内的物质代谢过程。

①Ca++-磷脂依赖性蛋白激酶途径：乙酰胆碱、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素等信号分子作用于靶细胞膜上的特异受体，通过G蛋白激活磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C而水解膜组分磷脂酰肌醇4，5-二磷酸而生成DG和IP3。IP3从膜上扩散至胞质，与内质网和肌浆网上的IP3受体结合，促进Ca++释放使胞质内Ca++浓度升高。DG在磷脂酰丝氨酸和Ca++的配合下激活蛋白激酶C，对机体的代谢、基因表达、细胞分化和增殖起作用。

②Ca++-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径：钙调蛋白有四个Ca++结合位点，当胞浆Ca++升高时，Ca++与钙调蛋白结合，使其构象发生改变而激活Ca++-钙调蛋白依赖性蛋白激酶，后者可使许多蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，引起蛋白质活性升高或降低，影响机体的代谢过程。如活化的Ca++-钙调蛋白依赖性蛋白激酶能激活腺苷酸环化酶而加速cAMP的生成，也能激活磷酸二酯酶而加速cAMP的降解；它还能激活胰岛素受体的酪氨酸蛋白激酶。

72.简述血糖的来源和去路，人体如何维持血糖水平的恒定？

[答]（1）血糖的来源：食物淀粉的消化吸收，为血糖的主要来源；贮存的肝糖原分解，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。