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2021年山西农业大学农学院801植物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.正常线粒体内,电子沿电子传递链的传递过程与ATP生成过程相偶联,电子转移速率与ATP 需求紧密联系在一起,当NADH作为电子供体时,每消耗1个氧原子产生ATP数为2.5。问(1)解偶联剂的浓度相对来说较低或较高时对电子转移和P/O有什么影响?

(2)摄入解偶联剂会引起大量出汗和体温升高,为什么?P/O有什么变化?

(3)DNP作为减肥药,现已停用,为什么?

(4)抢救氰化物中毒时使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠,为什么?

【答案】(1)电子转移速率需要满足A TP的需求,无论解偶联剂浓度高或低都会影响电子转移效率,P/O较低;高浓度的解偶联剂会使P/O几乎为零。

(2)在解偶联剂存在下,P/O较低;生成同样多的ATP需要氧化更多的燃料,氧化释放出额外的大量热,所以体温升高。

(3)在解偶联剂存在下,生成同样多的ATP需要氧化更多的燃料,包括脂肪在内,所以可以达到减肥的目的;但大量解偶联剂存在下,P/O接近零,能量以热能形式散失,这样可导致不可控制的体温升高,会导致生命危险。

(4)氰化物能够致死是因为它与细胞色素氧化酶的高铁型离子结合,从而抑制氧化磷酸化。氰化钾的毒性是因为它阻断了呼吸链。亚硝酸盐把亚铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白与氰化物结合,减少氰化物与细胞色素氧化酶的结合能力。由于在不减少氧运输条件下形成高铁血红蛋白量比细胞色素氧化酶的量大得多,所以起到解毒的目的。如果在服用亚硝酸的同时,服用硫代硫酸钠,则氰化物()可转化为无毒的硫氰化物()。

2.丙酮酸的氧化速率取决于细胞对能量的需要,试比较一个人在静止休息时和在做长距离运动时,骨骼肌对丙酮酸的利用。

【答案】(1)当一个人静止休息时,骨骼肌的能量需要是很小的,因此和

的值相对很高。这就从两个方面对丙酮酸脱氢酶复合物的活性产生影响:

①高浓度的ATP作为丙酮酸脱氢酶激酶的别构激活剂刺激它的活性,该活性又可利用ATP 使丙酮酸脱氢酶磷酸化而失去活性(共价修饰调节)。

②残留的丙酮酸脱氢酶复合物的活性可被高水平的ATP和NADH别构抑制。NADH的高水平也抑制乙酰CoA在柠檬酸合酶催化下进入TCA循环。此外,ADP的低水平不会刺激异柠檬酸脱氢酶的活性,导致异柠檬酸和柠檬酸的积累,并进一步抑制柠檬酸合酶的活性。其净结果是限制了骨骼肌对丙酮酸的利用。

③当一个人做长距离运动时,骨骼肌对能量的需要显著升高,其结果是和

,比例降低。这样就导致丙酮酸脱氢酶活性升高。因为当细胞需要能量时就会导致

线粒体内浓度升高,它是丙酮酸脱氢酶的激活剂,激活后的丙酮酸脱氢酶磷酸酶使丙酮酸脱氢酶去磷酸化而恢复活性。此外,ADP水平的升高刺激异柠檬酸脱氢酶,它可以消除柠檬酸的积累并解除对柠檬酸合酶的抑制。其净结果是丙酮酸利用大大增加。

3.描述生物合成1分子棕榈油酸所涉及的生物化学过程。

【答案】(1)乙酰CoA从线粒体进入胞液:柠檬酸丙酮酸转运系统。

(2)乙酰CoA活化为丙二酸单酰CoA:乙酰CoA羧化酶,辅助因子,生物素。

(3)软脂酸的合成:在脂肪酸合成酶系与ACP的作用下生成软脂酸。

(4)软脂酰CoA的生成:软脂酰ACP在硫解酶的作用下,产生软脂酸,而后软脂酸在脂酰CoA合成酶的作用下产生软脂酰CoA。

(5)棕榈油酸的生成:以动物而言,其脱饱和酶存在于内质网上,底物是脂酰CoA。所以从头合成的软脂酰CoA最后在脱饱和酶的催化下,加氧、NADPH生成棕榈油酸和水。

4.HMGCoA在脂类代谢中有何作用?

【答案】HMGCoA参与脂类代谢中酮体的生成和胆固醇的合成。HMGCoA是由3分子的乙酰CoA缩合而成。在肝细胞,HMGCoA可被HMGCoA裂解酶催化生成酮体,在几乎全身各组织(成人脑组织及成熟红细胞除外)HMGCoA可被HMGCoA还原酶催化生成甲羟戊酸并用于胆固醇的生物合成。

5.Glu和Lys残基是某酶活性所必需的两个残基。根据pH对酶活性影响研究揭示,该酶的最大催化活性的pH近中性。请你说明这个酶的活性部位的Ghi和Lys残基在酶促反应中的作用,并予以解释。

【答案】谷氨酸的羧基的值约为4.0,在近中性条件下,该基团去质子化,在酶促反应中起着碱催化剂的作用。赖氨酸的氨基的值约为10.0,在近中性条件下,它被质子化,在酶促反应中起着酸催化剂的作用。所以这个酶活性部位的谷氨酸和赖氨酸残基在酶促反应中可以通过酸碱催化提高酶的催化效率。

6.什么是“”?讨论其特点与用途。

【答案】“即限制性内切酶,DNA核酸酶的一种,是细菌体内存在的一类核酸内切酶,它可以识别外源DNA的特征序列并与之结合,从而限制外源DNA表达,避免入侵DNA干扰本身的遗传稳定性。

特点:(1)专一性识别具有回文结构特征的DNA序列,定点切断磷酸二酯键;

(2)切断DNA双链时形成黏性末端和平头末端。

用途:在研究中,限制性内切酶在DNA重组与基因鉴定中有广泛用途。如突变种鉴定、DNA 限制图谱的制作等。

7.试述多底物酶促反应类型。

【答案】米氏方程只适合单底物酶促反应,如异构、水解、裂合反应,不适合多底物酶促反应。

多底物酶促反应按照底物与酶的结合顺序,分别用A、B表示不同的底物,按照产物从酶-底物复合物中的释放顺序,分别用P、Q表示不同的产物。

(1)有序顺序反应:两个底物与酶的结合顺序以及两上产物从酶底物复合物中的释放顺序都有严格的限制。底物A先与酶结合,然后底物B再与酶结合,A为领先底物;产物P先释放,然后产物Q释放。如乙醇脱氢酶。

(2)随机顺序反应:两个底物与酶结合没有先后顺序,2个产物从酶底物复合物中的释放顺序也没有先后顺序。

(3)乒乓反应:底物A先与酶结合,生成并释放产物P;然后底物B再与酶结合,释放产物Q。如谷丙转氨酶。

8.试述别构酶活性调节的机理。

【答案】别构酶活性的调节是通过酶分子非催化部位与某些化合物(效应剂)可逆、非共价结合后发生构象变化,活性状态随即发生变化,以此达到对代谢反应的调节。别构酶活性调节模型有两种。

(1)序变模型:酶分子中亚基结合底物后,亚基构象逐个依次变化。

当底物与第一个亚基结合后,可以引起该亚基的构象的变化,从T态变成R态,并使得邻近的一个亚基发生同样的变化,影响对下一个底物的亲和力;当第二个底物结合后,又会导致第三个亚基从T态转变为R态,如此顺序传递,直到最后所有的亚基都从T态转为R态。在这种序变过程中,有各种TR杂合态。

(2)齐变模式:酶分子的一个亚基结合底物后构象发生改变,从T态变为R态,使得其他亚基也几乎同时从T态变为R态,在这种齐变过程中,不存在TR杂合态。

在别构酶活性调节过程中,T态为低活性状态,R态为高活性状态,通过某些化合物与酶结合后使酶在T态与R态两种构象之间的转化,调节酶催化反应的速率。

9.真核生物DNA聚合酶有哪几种?它们的主要功能是什么?

【答案】真核生物的DNA聚合酶有、、、、五种,均具有聚合酶活性,DNA 聚合酶、和有外切酶活性,DNA聚合酶和无外切酶活性。DNA聚合酶用于合成引物,DNA聚合酶用于合成细胞核DNA,DNA聚合酶和主要起修复作用,DNA聚合酶用于线粒体DNA的合成。

10.请举例说明酶的别构调节的生物学意义。

【答案】酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶的活性状态,称为酶的别构调节。凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂。例如,因别构导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂,反之称为负效应物或别构抑制剂。

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