五、简答1．请介绍Chargarff定律的主要内容。

20世纪五十年代初，E.Chargaff等用纸层析法定量分析了不同种生物的DNA分子组成后，得到了如下重要的结论：（1）不同物种生物的DNA碱基组成不同，而同一生物不同组织、器官的DNA组成是一样的，即DNA的碱基组成有种属特异性，却无组织器官的特异性。

（2）在一个生物中，DNA的碱基组成并不随年龄、营养状况和环境变化而改变。

（3）几乎所有生物的DNA中，嘌呤碱基的总分子数等于嘧啶碱基的总分子数，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的分子数量相等，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的分子数量相等，即A+G=T+C。

这些重要的结论统称为Chargarff定律或碱基当量定律。

它是建立DNA二级结构模型的第一个重要线索。

2．请介绍DNA右手双螺旋模型的主要内容。

1）DNA双螺旋由两条反向平行的多核苷酸链构成，一条链的走向为5′→3′，另一条链的走向为3′→5′。

两条链绕同一中心轴一圈一圈上升，呈右手双螺旋。

2）双螺旋的两条主链骨架由脱氧核糖和磷酸基相间连接而成，处于螺旋外侧，而碱基则处于螺旋的内侧。

3）双螺旋的两条链间A与T或C与G配对形成碱基对平面，其中A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键。

碱基对平面与螺旋的虚拟中心轴近于垂直，而脱氧核糖的平面则与螺旋的虚拟中心轴近于平行。

4）双螺旋每转一圈沿轴上升3.4nm（即34Å），上升10个碱基对，螺旋直径是2.0nm。

5）双螺旋表面有两条深浅不同的凹沟，分别称为大沟和小沟。

这些沟在DNA和蛋白质的相互识别过程中以及遗传信息的传递和表达中起重要作用。

3．请介绍tRNA的二级结构模型的主要内容。

（1）氨基酸臂：是三叶草柄，由7bp组成，富含鸟瞟呤，3′-CCA的腺苷酸3′-OH或2′-OH 是活化氨基酸的结合位点。

（2）二氢尿嘧啶环，也叫DHU、I环或D环：由8～12个核苷酸组成，以含有5,6-二氢尿嘧啶为特征。

此环通过一个由3～4bp组成的二氢尿嘧啶臂(简称D-臂，或D-茎)与tRNA 分子二级结构的其余部分相连。

（3）反密码环：由7个核苷酸组成，其碱基顺序是：5′-嘧啶-嘧啶-X-Y-Z-修饰嘌呤-不同碱基-3′，其中-X-Y-Z-组成反密码子。

该序列构成的反密码子环通过由5bp组成的双螺旋区(反密码臂，简称AC臂)与tRNA二级结构的其余部分相连。

反密码子专一性识别mRNA上的密码子。

(4)额外环：也叫可变环，通常由3～21个核苷酸组成，在不同种类的tRNA上，这个环所含的核苷酸数目变化很大，而且通常它缺乏一个螺旋茎，因此是tRNA分类的标志。

(5)TψC环：因含TψC顺序而得名。

它由7个核苷酸组成环，经一个由5bp组成的臂(TψC 臂)与tRNA二级结构的其他部分相连。

TψC环与核糖体的结合有关。

4．请简述真核生物的mRNA的3′端polyA尾巴的特点与作用。

真核生物的mRNA的3′端有一段多聚腺苷酸(即polyA)的尾巴，长约20～300个腺苷酸。

该尾巴与mRNA由细胞核向细胞质的移动有关，也与mRNA的半衰期有关；研究也发现，polyA的长短与mRNA寿命呈正相关，刚合成的mRNA寿命较长，“老”的mRNA 寿命较短。

5．为什么说蛋白质是生命活动所依赖的重要物质基础？5.①论述蛋白质的催化、代谢调节、物质运输、信息传递、运动、防御与进攻、营养与贮存、保护与支持等生物学功能。

②综上所述，蛋白质几乎参与生命活动的每一个过程，在错综复杂的生命活动过程中发挥着极其重要的作用，是生命活动所依赖的重要物质基础。

没有蛋白质，就没有生命。

6．概述SDS-PAGE法测蛋白质相对分子质量的原理。

（1）聚丙烯酰胺凝胶是一种凝胶介质，蛋白质在其中的电泳速度决定于蛋白质分子的大小、形状和所带电荷数量。

（2）十二烷基硫酸钠（SDS）是一种有效的蛋白质变性剂，它能破坏蛋白质分子中的疏水键和氢键，而巯基乙醇又能打开二硫键。

因此，当在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入SDS和少量巯基乙醇时，寡聚蛋白解离成亚基，并且使亚基或单体蛋白质的多肽链由紧密状态变成伸展状态；与此同时，SDS以其烃链与多肽链的侧链结合成复合体，结合比一般为1.4克SDS∶1克蛋白质，相当于每两个氨基酸残基结合一个SDS分子。

大量SDS与多肽链的结合带来两个后果：①由于SDS是阴离子，故使不同的亚基或单体蛋白质都带上大量的负电荷，掩盖了它们自身所带电荷的差异；②使它们的形状都变成杆状。

这样，它们的电泳速度只决定于其相对分子质量的大小。

（3）用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分离蛋白质时，常用溴酚蓝作指示剂(电泳时迁移速度最快)，蛋白质分子在凝胶中的移动距离与指示剂移动距离的比值称相对迁移率，相对迁移率与蛋白质相对分子质量的对数呈线性关系。

因此，将含有几种已知相对分子质量的标准蛋白质混合溶液以及待测蛋白溶液分别点在不同的点样孔中，进行SDS-PAGE；然后以标准蛋白质相对分子质量的对数为纵坐标，以相对应的相对迁移率为横坐标，绘制标准曲线；再根据待测蛋白的相对迁移率，利用标准曲线，即可计算出待测蛋白的相对分子质量。

7．何谓竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂？二者有何异同？．竞争性抑制是指：抑制剂与底物的结构极为相似，可和底物竞争与酶的结合，当抑制剂与酶结合后，就妨碍了底物与酶的结合。

减少了酶的作用机会，因而降低了酶的活性。

非竞争性抑制是指：抑制剂和底物可同时结合在酶的不同部位上，即抑制剂与酶结合后，不妨碍酶再与底物结合，但形成的ESI三元复合物不能释放产物，使酶的活性受到影响。

二者的区别：（1）竞争性抑制剂结构与底物类似（但也有不类似的）；增加底物浓度可解除抑制；动力学结果是使Km升高；Vmax不变。

（2）非竞争性抑制的结构与底物无关；增加底物浓度不能解除抑制；动力学结果是使Vmax减小；Km值不变。

8. 简述磺胺类药物的设计原理9. 影响酶促反应速度的因素有哪些？是如何影响的？10. 请指出血糖的来源与去路。

为什么说肝脏是维持血糖浓度恒定的重要器官？、要点：(1)血糖的来源有糖异生，食物糖的吸收和肝糖原分解。

(2)血糖的去路有氧化分解，合成肌糖原、肝糖原，合成脂肪，非必需氨基酸及其他(如核糖等)物质。

(3)肝脏是维持血糖浓度的主要器官：①调节肝糖原的合成与分解。

②饥饿时是糖异生的重要器官。

11. 为什么说肌糖原不能直接补充血糖？请说说肌糖原是如何转变为血糖的？、要点：(1)肌肉缺乏葡萄糖－6－磷酸酶(2)肌糖原分解出葡萄糖－6－磷酸后，经糖酵解途径产生乳酸，乳酸进入血液循环到肝脏，以乳酸为原料经糖异生作用转变为葡萄糖、并释放入血补充血糖。

12. 糖异生的生物学意义？1.为什么对反刍动物而言糖异生尤为重要？2..生物氧化与体外物质氧化有何异同？生物氧化与体外氧化的相同点：物质在体内外氧化时所消耗的氧量与最终产物和释放的能量是相同的。

生物氧化与体外氧化的不同点：生物氧化是在细胞内温和的环境中，在一系列酶的催化下逐步进行的，能量逐步释放并伴有ATP的生成，将部分能量储存于ATP分子中，可通过加水脱氢反应间接获得氧，并增加脱氢机会，二氧化碳是通过有机酸的脱羧产生的。

生物氧化有加氧、脱氢、脱电子三种方式，体外氧化常是较剧烈的过程，其产生的二氧化碳和水是由物质的碳和氢直接与氧结合生成的，能量是突然释放的。

3.阐述一对电子从NADH传递至氧是如何氧化生成水的？是如何生成A TP？每对电子通过NADH—coQ还原酶时有4个质子从基质泵出，通过细胞色素b c1复合物时有4个质子从基质泵出，而通过细胞色素氧化酶时也有2个质子泵出，这样，当一对电子从NADH传递至氧时共有l0个质子从基质泵出，导致线粒体内膜两侧形成跨膜的质子梯度。

当这些质子通过ATP合酶返回基质时，促进了ATP的合成。

已知每合成分子ATP需3个质子通过A TP合酶。

同时，产生的ATP从线粒体基质进入胞质需消耗1个质子，所以每形成1个ATP需4个质子，这样一对电子从NADH传递至氧共生成2．5个A TP[(4+4+2)／4]。

4.画图并阐述NADH和FADH2两条呼吸链中水是如何生成的？17.按下述几方面，比较脂肪酸氧化和合成的差异：（1）进行部位；（2）酰基载体；（3）所需辅酶（4）β-羟基中间物的构型（5）促进过程的能量状态（6）合成或降解的方向（7）酶系统答：氧化在线粒体，合成在胞液；氧化的酰基载体是辅酶A，合成的酰基载体是酰基载体蛋白；氧化是FAD和NAD+，合成是NADPH；氧化是L型，合成是D型。

氧化不需要CO2，合成需要CO2；氧化为高ADP水平，合成为高ATP水平。

氧化是羧基端向甲基端，合成是甲基端向羧基端；脂肪酸合成酶系为多酶复合体，而不是氧化酶5.1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成可生成多少mol ATP？假设在外生成NADH都通过磷酸甘油穿梭进入线粒体。

答：甘油磷酸化消耗---1ATP磷酸甘油醛脱氢，FADH2，生成 1.5 ATP磷酸二羟丙酮酵解生成 2 A TP磷酸甘油醛脱氢NAD、NADH（H+）穿梭生成 1.5或2.5 ATP丙酮酸完全氧化12.5 ATP16.5或17.5 mol/LATP19、什么是酮体？酮体是怎样形成的？对动物体有哪些重要的意义？答：酮体(acetone body)是脂肪酸在肝脏中不完全代谢所生成的产物，包括有乙酰乙酸(acetoacetic acid)、β−羟丁酸(β-hydroxybutyric acid)和丙酮(acetone)。

其中，β−羟丁酸含量最多，丙酮含量极微，两者均由乙酰乙酸转变而来。

酮体主要在肝细胞线粒体中由乙酰CoA缩合而成。

HMGCoA合成酶是这一途径的限速酶。

此外，反刍动物的瘤胃也是生成酮体的重要场所。

正常情况下，动物血液中酮体含量极少，这是机体利用脂肪氧化供能的正常现象。

但在某些情况下，如饥饿、禁食或高产乳牛开始泌乳后及绵羊妊娠后期，糖的来源或氧化供能障碍，脂肪动员增强，脂肪酸就成了动物体的主要供能物质。

其生物学意义主要体现在若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的能力，二者之间失去平衡，血中浓度就会过高，引起酮病，酮体随乳、尿排出体外，分别称为酮血症、酮乳症、酮尿症。

乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量堆积还会引起代谢性酸中毒。

20.. 什么是DNA的半保留复制和半不连续复制？答：半保留复制是DNA复制的一种方式。

每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。

DNA合成中的前导链连续复制而后随链不连续复制的过程，被称为半不连续性复制。

这种连续和不连续合成的结合使得复制叉整体向一个方向延伸。

21．简述转录过程和复制过程的不同点（可列表表示）列表显示转录过程和复制过程的不同点复制转录模板两条链均复制模板链转录（不对称转录）原料dNTP NTP酶DNA聚合酶、连接酶等RNA聚合酶产物子代双链DNA mRNA、tRNA 、rRNA配对情况A=T G≡C A=U G≡C T=A引物一小段RNA 不需引物22．简述RNA聚合酶的功能2RNA聚合酶具有多种功能：①识别DNA模板的转录起始部位；②催化与酶结合的DNA模板双链打开；③催化磷酸二酯键生成；④识别DNA模板的转录终止信号。