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2021年海南大学热带农林学院631生物化学考研核心题库之论述题精编

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本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写,涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案,针对性强,考研复习首选资料。

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1.试述乙酰CoA羧化酶在脂肪酸合成中的调控机制。

【答案】乙酰CoA羧化酶在脂肪酸合成中将乙酰CoA转化为丙二酸单酰CoA,后者是脂肪酸合成二碳单位的活性供体,乙酰CoA羧化酶催化的反应是脂肪酸合成中的限速反应,该酶是脂肪酸合成关键酶。在原核生物中乙酰CoA羧化酶是由三个不同亚基组成,每个亚基行使不同的功能,分别称生物素羧基载体蛋白、生物素羧化酶和羧基转移酶,只有当它们聚合成完整的酶后才有活性,乙酰CoA羧化酶受由胰高血糖素和肾上腺素皮质激素激发的磷酸化修饰的抑制。它的活化型为乙酰CoA羧化酶的聚合物,当磷酸化时这个聚合物解离成为单体,遂失去活性。柠檬酸是该酶的别构激活剂,能促进无活性的单体聚集成有活性的全酶,从而加速脂肪酸的合成;软脂酰CoA是该酶别构抑制剂,它促使聚集物的解体,因而抑制脂肪酸的合成。软脂酰CoA是脂肪酸合成的产物,它的作用可以称为反馈抑制。

2.在老鼠实验中发现,没有表达基因的个体含有大量的LDL。在饮食正常情况下,老鼠会患有动脉粥样硬化。简述的缺乏如何引起LDL含量升高?

【答案】(1)血浆脂蛋白有两种分类法:超速离心法和电泳法。超速离心法可根据脂蛋白的密度不同分为4类:乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。电泳法主要根据脂蛋白的表面不同而在电场中有不同迁移率分为脂蛋白、前脂蛋白、脂蛋白和乳糜微粒4类。两种分类法相对应的名称见前。CM90%以上是外源性甘油三酯,小肠黏膜细胞合成,功能是转运外源性甘油三酯和胆固醇;VLDL由肝细胞合成,含有肝细胞合成的甘油三酯,加上ApoBlOO和E及磷脂胆固醇等,功能是转运内源性甘油三酯和胆固醇;LDL由血浆合成,主要含有肝合成的胆固醇,功能是转运内源性胆固醇;HDL从肝和小肠等合成,当CM和VLDL中的甘油三酯水解时,其表面的ApoA、ApoA、ApoA、ApoC及磷脂、胆固醇等脱离CM和VLDL,亦可形成新生HDL,其功能是逆向转运胆固醇。

(2)是脂蛋白中的蛋白质部分,按发现的先后分为A、B、C、E等。其主要作用有:①在血浆中起运载脂质的作用;②能识别脂蛋白受体,如ApoE能识别LDL受体,ApoBlOO能识别LDL受体,ApoA能识别HDL受体;③调节血浆脂蛋白代谢关键酶的活性,如ApoC能激活LPL,ApoA 能激活LCAT,ApoC能抑制LPL。

(3)CM的代谢特点:新生的CM可接受HDL逐渐形成成熟的CM最终为肝细胞膜摄取;VLDL在肝细胞形成后接受HDL的ApoC激活LPL,甘油三酯逐渐减少,转变为中间密度脂蛋白(IDL)部分IDL转变为LDL;LDL与细胞膜LDL受体结合,吞入细胞与溶酶体结合,载脂蛋白被水解,胆固醇酯水解为胆固醇和脂肪酸;HDL主要在肝降解,其中的胆固醇用于合成胆汁酸或直接排出体外。

3.胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶都是丝氨酸蛋白酶,而且都是从胰腺分泌的消化酶,为什么作用底物不同?

【答案】丝氨酸蛋白酶的活性部位的共同点:(1)酶的活性中心都有一个、一个

和一个,它们成串排列,通过氢键网络成一个所谓的催化三联体,催化三联体在功能上起转移电荷的作用;(2)丝氨酸蛋白酶的活性中心在丝氨酸残基附近都有一个“口袋”,它对每种丝氨酸蛋白酶是不同的。也是催化不同底物的关键因素。

胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶在结构上的微小差异反映出它们底物的特异性在胰蛋白酶中,这个“口袋”深而窄,在其底部有一个带负电荷的羧酸根——残基,它能与带正电荷的底物侧链如Lys、Arg侧链形成离子对,因此水解碱性氨基酸羧基形成的肽键。在胰凝乳蛋白酶中,“口袋”比较宽,底部是一个不带电荷的氨基酸残基,能容纳一个芳香族疏水侧链,因此催化芳香族氨基酸形成的肽键。弹性蛋白质酶的“口袋”比前两者浅,入口处是缬氨酸和苏氨酸残基,只能催化小的富含甘氨酸和丝氨酸不带电荷的氨基酸羧基形成的肽键。

4.说明油料种子发芽时脂肪转化为糖类的主要代谢途径。

【答案】油料种子中主要成分为脂肪,所以其转化为糖类的代谢途径如下。

(1)脂肪动员:脂肪降解为甘油与脂肪酸。

(2)甘油代谢:甘油→磷酸甘油→磷酸二羟基丙酮→糖异生途径→糖。

(3)脂肪酸氧化:生成乙酰CoA。

(4)乙醛酸循环:乙酰CoA→琥珀酸→糖异生途径→糖。

5.简述原核生物转录终止的两种方式。

【答案】转录是在DNA模板某一位置上停止的,人们比较了若干原核生物RNA转录终止位点附近的DNA序列,发现DNA模板上的转录终止信号有两种情况。

(1)不依赖于蛋白质因子而实现的终止作用:这类终止信号的序列特征是在转录终止位点之前核苷酸处有一段富含GC碱基对的回文结构,回文序列是一段方向相反、碱基互补的序列。这段互补序列由几个碱基隔开,其转录生成的RNA链可形成二级结构即发夹结构,这样的二级结构可能与RNA聚合酶某种特定的空间结构相嵌合,阻碍了RNA聚合酶进一步发挥作用。在其下游有个A,转录生成端的寡聚U。此时RNA与模板链的配对是最不稳定的,杂化链解离,RNA链脱落,转录终止。体外实验显示,如果掺入其他碱基以阻止发夹形

成时,终止即不发生。通常只要有一个核苷酸的改变破坏了规则的双螺旋的茎时,即可破坏终止子的功能。对终止子突变的分析亦显示DNA模板上多聚dA序列的重要性。

(2)依赖蛋白质辅因子才能实现的终止作用:这种蛋白质辅因子称为释放因子,通常又称因子,是由相同的6个亚基组成的六聚体蛋白质,具有解旋酶和ATP酶的活性,能特异地与延长中的单链RNA结合,整个因子结合约72个核苷酸的长度。依赖因子的终止序列中GC碱基对含量较少,其下游也没有固定的特征,并且也不是都能形成稳定的发夹。现在还不清楚因子的

作用机制,可能因子与RNA转录产物结合后使RNA聚合酶停顿,利用ATP水解释放的能量,

发挥解旋酶的活性,将RNA链从酶和模板中释出。已知RNA聚合酶本身能识别DNA模板中依赖的终止序列,而因子是在以后才发挥作用而释出RNA的。即使没有时,RNA聚合酶也在依赖的终止子处暂停,不过以后仍继续向前进。故有人认为,即使有一个很弱的发夹也可使RNA 聚合酶停止前进。此时因子即可与之结合而将聚合酶和RNA解离下来。所以因子也是一种酶。

6.如何理解三羧酸循环的双重作用?三羧酸循环中间体草酰乙酸消耗后必须及时进行回补,否则三羧酸循环就会中断,植物体内草酰乙酸有哪几种回补途径?

【答案】(1)在绝大多数生物体内,糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等营养物质,都必须通过三羧酸循环进行分解代谢,提供能量。所以它是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等物质的共同分解途径。另一方面三羧酸循环中的许多中间体如α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸等又是生物体进行物质合成的前体。所以三羧酸循环具有分解代谢和合成代谢的双重作用。

(2)植物体内,草酰乙酸的回补是通过以下四条途径完成的。①通过丙酮酸羧化酶的作用,使丙酮酸和结合生产草酰乙酸:丙酮酸草酰乙酸。②通

过苹果酸酶的作用,使丙酮酸和结合生产苹果酸,苹果酸再在苹果酸脱氢酶作用下生成草酰乙酸:丙酮酸,苹果酸

。③通过乙醛酸循环将2mol乙酰辅酶A生成1mol的琥珀

酸,琥珀酸再转变成苹果酸,进而再生成草酰乙酸。④通过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的作用,使磷酸烯醇式丙酮酸和直接生成草酰乙酸:磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸。

7.试述肝昏迷的生化机理。

【答案】肝功能严重损伤时,尿素合成发生障碍,血氨浓度增高,称为高氨血症。一般认为氨进入脑组织,可与脑中的酮戊二酸经还原氨基化而合成谷氨酸,氨还可进一步与脑中的谷氨酸结合生成谷氨酰胺。这两步反应需消耗和A TP,并且使脑细胞中的酮戊二酸减少,导致三羧酸循环和氧化磷酸化作用减弱,从而使脑组织中A TP生成减少,引起大脑功能障碍,严重时可产生昏迷,这是肝昏迷氨中毒学说的基础。

另一方面,酪氨酸脱羧基生成酪胺,苯丙氨酸脱羧基生成苯乙胺,酪胺和苯乙胺若不能在肝内分解而进入脑组织,则可分别经羟化而形成羟酪胺(鱆胺)和苯乙醇胺。它们的化学结构与儿茶酚胺类似,称为假神经递质。假神经递质增多,可取代正常神经递质儿茶酚胺,但它们不能传递神经冲动,可使大脑发生异常抑制,这可能与肝昏迷有关。

8.以胰凝乳蛋白酶为例,简述酶原的激活过程。

【答案】在胰蛋白酶的作用下,胰凝乳蛋白酶原被限制性酶解,使得两个残基间的肽键断裂,生成具有活性的但不稳定的胰凝乳蛋白酶。胰凝乳蛋白酶自切除和

两段二肽,生成具有活性的稳定的胰凝乳蛋白酶。同时激活产物的空间结构发生

变化,新暴露的的氨基与分子内部的的侧链羧基之间的静电作用导致外翻到分子表面,形成酶的底物结合部位。

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