一、历年真题分析及题型预测
1.1 关于历年真题
前面强化班已经用十节课的时间和大家一起分析了 04－08 年中山大学生科院生物化学真题。通过对近五年真题的分析，总结了生物化学各部分考研所占的比重，结构和催化部分所占比重约 280 分/750 分，即 37.3％、代谢部分所占比重约 190 分/750 分，即 25.3％、生物信息途径所占比重约 280 分/750 分，即 37.3％。题型方面，从 06 年开始，去掉了选择题，只保留了三种题型，即填空、判断和简答，近三年题型及每种题型所占的分值都一直没有变动。从对历年真题的讲解和对比中，我们发现有以下几个特点：1，重复题目出现比例高。有些题目甚至就是往年原题，还有些变换一下题型，但所考的详细知识点没有变化，或者是对原来所考察的知识点的拓展。2，知识点考察较细。比如往往考察一个生化反应的细胞定位在线粒体还是在细胞质基质，或者在线粒体外膜还是在内膜等等，这一点和生物化学本身学科特点分不开。3，结构催化和生物信息途径所占分值相对较大，代谢考察的相对较少。4，生物信息途径所占比例有增加的趋势。针对以上特点，要求学员进行冲刺复习时一定要注意：1，注重对真题的分析。不仅要弄懂近几年所考的每一道真题，还要掌握该题拓展的知识点。这一方面我们考研班在真题讲解过程中已经给大家做了很好了总结和拓展，建议熟记真题讲解的 ppt 讲义。我们所出的 5 套模拟题大部分也都是对真题拓展知识点的考察，希望大家认真去做。2，注重细节。再一次建议大家学会用 marker 笔将讲义上或者课本上“关键词”进行标记，这样不仅有助于对细节的记忆，而且能大大提高复习效率。
1.2 2009 年题型及重点预测
关于 2009 年考题，在题型方面，应该不会有太大的变动，应该还是填空题、判断题和简答题。关于各部分所占比重，建议大家重点掌握蛋白质的性质，如肌红蛋白、血红蛋白结构和功能的关系、蛋白质相关的实验，例如蛋白质的分离纯化相关的技术及注意事项、酶的三种可逆抑制中 Vmax 和 Km 的变化及一些例子、糖代谢中一些特殊的步骤，如限速步骤，磷酸化步骤，及糖代谢中催化这些特殊步骤的酶、代谢重要中间物，如乙酰辅酶 A、丙酮酸等、脂肪酸的β氧化、尿素循环及氨排泄等、核苷酸的从头和成和补救途径、一碳单位代谢相关的化合物、DNA 的复制和修复机制、RNA 的转录的调节及转录后的加工、蛋白质翻译过程中涉及到的各种因子及 GTP 在各步反应中的作用、基因工程相关的一些技术，如文库的构建，反转录过程，限制性内切酶的特征，PCR 反应，基因的克隆，表达系统的选择等，此外还要注意对基因表达过程中原核生物和真核生物异同点的比较，例如 DNA复制方面的比较，转录调节的比较，转录后加工的比较，翻译的比较等等。
1.3 本讲义说明本讲义是对强化班内容的精简和梳理。因为生化学科本身以考察细节为特点，所以在简化和梳理过程中难免疏漏一些考点，建议有精力和时间的同学在学习完本讲义后，在考前好好复习一下强化班的讲义。在编制本讲义的过程中，虽然力求做到条理清晰、严谨正确、不失重点，并也因此参考了大量的相关资料，但因为知识的局限和时间的紧迫，难免有所疏漏甚至错误，希望学员批评指正。
王老师
2008 年 11 月 于大学城
二、重点知识串讲
2.1
2.1.1
静态生化－结构和催化作用氨基酸、多肽和蛋白质
1. 部分氨基酸的特殊性质：
蛋白质中的氨基酸都是 L 型的，D 型仅存在于细菌细胞壁上的小肽或抗菌肽中；
只有 Ile 和 Thr 有两个手性碳原子 Gly 是唯一不含手性碳原子的 AA,因此不具旋光性；Ser 、Thr、 Tyr，这些 AA 残基的－OH 上磷酸化是一个十分普遍的调控机制，可进行可逆性磷酸化，可有效地控制细胞的生长和机体的各种反应；
Asn、Gln 在生理 pH 范围内其酰氨基不被质子化，因此侧链不带电荷；Cys，在 pro 经常以其氧化型的胱氨酸存在，-S-S-二硫桥；His 是唯一一个 R 基的 pka 值在 7 附近的 AA，因此在 PH7.0 附近有明显的缓冲作用；Phe：它的浓度的测定被用于苯丙酮尿症的诊断；Met 又称蛋氨酸，它是体内代谢中甲基的供体。（SAM—S-腺苷蛋氨酸）；A280：Trp、Tyr 和 Phe 残基的苯环含有共轭双键；
Trp 显现磷光，是一种寿命较长的发射光，对研究蛋白质结构和动力学特别有用。
近年发现谷胱甘肽过氧化物酶中存在硒代半胱氨酸，有证据表明此氨基酸由终止密码UGA 编码，可能是第 21 种蛋白质氨基酸。
2. 氨基酸分类
按照 R 基的极性性质(能否与水形成氢键)20 种基本 aa，可以分为 4 类：
非极性氨基酸（9 种）、不带电何的极性氨基酸（6 种）、带负电荷的 aa(酸性 aa，2种)、带正电何的 aa(碱性 aa，3 种)
酶的活性中心：His、Ser、Cys
3. 氨基酸的化学性质
所有的 α-AA 都能于茚三酮发生颜色反应生成紫色物质，570nm 测定；Pro 和羟脯酸生成亮黄色，440nm 测定；在近紫外区（200-400nm）只有芳香族 AA 有吸收光的能力，含有共轭双键的化合物有吸收紫外光的特性，紫外吸收法定量蛋白质的依据；
Trp>Tyr>Phe(紫外吸收能力)在 280nm 有最大光吸收。
4. 天然存在的活性肽：
I 谷胱甘肽：Glu—Cys—Gly：红细胞中的巯基缓冲剂,参与氧化还原过程，清除内源性过氧化物和自由基，维护蛋白质活性中心的巯基处于还原状态。
II γ-鹅膏蕈碱：环状八肽，能与真核生物 RNA 聚合酶 II 牢固结合而抑制该酶的活性，使 RNA 合成不能正常进行，但不影响原核生物的 RNA 合成。
III 脑啡肽（5 肽）
IV 短杆菌肽（抗生素）V 肽类激素: 牛催产素、牛加压素、
舒缓激肽
5. 蛋白质一级结构的测定
pro 测定的策略：测定蛋白质分子中多肽链的数目、拆分蛋白质分子中的多肽链、测定多肽链的氨基酸组成、断裂链内二硫键、分析多肽链的 N 末端和 C 末端、多肽链部分裂解成肽段、测定各个肽段的氨基酸顺序、确定肽段在多肽链中的顺序、确定多肽链中二硫键的位置。 N-末端和 C－末端 AA 残基的鉴定
二硫桥的断裂：氧化法（过甲酸）和还原法（巯基乙醇和 DTT）。
多肽链的部分裂解：①酶裂解法 ②化学裂解法二硫桥位置的确定：对角线电泳
6.蛋白质的四个结构层次
重点是超二级结构、结构域。
超二级结构：由两个以上二级结构单元相互聚集形成的有规则的二级结构的组合体如αα、βαβ、βββ；结构域(domain)，又称 motif(模块、基序)。在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成几个相对独立、近似球形的三维实体。结构域是球状蛋白的折叠单位，多肽链折叠的最后一步是结构域间的缔合。结构域间的裂缝，常是活性部位，也是反应物的出入口。一般情况下，酶的活性部位位于两个结构域的裂缝中。
锌指：DNA 结合蛋白中，2 个 His、2 个 Cys 结合一个 Zn
亮氨酸拉链：DNA 结合蛋白中，由亮氨酸倒链形成的拉链式结构，
7. 稳定蛋白质三维结构的力
非共价键：1、氢键是维持蛋白质三维结构的主要作用力。2、疏水作用（熵效应）在驱动蛋白质的折叠方面占有突出的地位。
共价键：1、肽键
2、二硫键： 对蛋白质的三维结构起到稳定作用，有些二硫键对于维持活性是必需的，有些是非必需的。 绝大多数情况下，二硫键是在多肽链的 β 转角附近形成的。 二硫键主要存在于分泌到细胞外的蛋白质中，如核糖核酸酶和胰岛素等。
8. 二级结构的元件
α螺旋及其特征：① 多肽链上连续出现带同种电荷基团的氨基酸 残基,(如 Lys，或Asp，或 Glu)，则由于静电排斥，不能形成链内氢键，从而不能形成稳定的α—螺旋。如多聚 Lys、多聚 Glu。而当这些残基分散存在时，不影响α—螺旋稳定。② Gly 的 Φ 角和Ψ 角可取较大范围，在肽中连续存在时，使形成α—螺旋所需的二面角的机率很小，不易形成α—螺旋。丝心蛋白含 50%Gly，不形成α—螺旋。③ R 基大（如 Ile）不易形成α—螺旋。④ Pro、脯氨酸中止α—螺旋。⑤ R 基较小，且不带电荷的氨基酸利于α—螺旋的形成。如多聚丙氨酸在 pH7 的水溶液中自发卷曲成α—螺旋。β-折叠及其特征：从能量上看，反平 β-折叠比平行的更稳定，前者的氢键 NH---O 几乎在一条直线上，此时氢键最强。 在纤维状蛋白质中 β 折叠的主要是反平行式的（更稳定），氢键主要是在肽链之间形式； 球状蛋白质中两种方式几乎同样广泛地存在，氢键既可在不同肽链间形成，也可在同一肽链的不同部分间形成。
9. 胶原蛋白
由三股左手α-肽链缠绕成的右手三股螺旋。富含 Gly-x（Pro）-y（Hpy）,Hyp（4-羟脯氨酸）不易被一般的蛋白酶水解。胶原于水中煮沸即转变成明胶（动物胶）。明胶是一种水溶性的多肽混合物。
10. 别构效应
蛋白的别构部位与效应物的结合改变了蛋白质的构象，从而对活性部位产生的影响，别构效应具有协同性。1、同促效应（发生部位相同）：正协同效应：是 S 形配体结合曲线；负协同效应：不呈 S 形配体结合曲线。2、异促效应（发生部位不同）：正效应物（激活剂）；负效应物（抑制剂）别构效应物是细胞代谢库的成分，其浓度的细微变化可立即调节代谢需求。
11. 蛋白质的变性和折叠
体内蛋白质折叠：体内蛋白质的折叠需要 PDI（蛋白质二硫键异构酶）、PPIase（肽基脯氨酰异构酶）和分子伴侣。
脯氨酰异构化是体内许多蛋白质折叠的限速步骤。
12. 血红蛋白的结构血红蛋白的氧合曲线（与肌红蛋白比较）：血红蛋白由 4 个亚基组成，每个亚基都与肌红蛋白类似，含有一个血红素，都能结合一分子 O2 ，四个亚基之间具有协同效应，第一个配基的结合能提高其它亚基对 O2 的亲和力。因此，它的氧合曲线是 S 型曲线。协同效应可增加血红蛋白在肌肉中的卸氧量，使它能有效地输送氧气。
波耳效应：增加 CO2 的浓度、降低 pH 能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对 O2 的亲和力，促进 O2 的释放，反之，高浓度的 O2 也能促使血红蛋白释放H+ 和 CO2 。血红蛋白是一个别构蛋白，BPG 是它的效应物。BPG（二磷酸甘油酸）通过与它的两个β亚基形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，因而降低脱氧血红蛋白的氧亲和力。 生理意义：BPG 进一步提高了血红蛋白的输氧效率。在肺部，PO2 超过 100torr，因此，即使没有 BPG，血红蛋白也能被饱和，在组织中，PO2 低，BPG 能降低血红蛋白的氧亲和力，
加大血红蛋白的卸氧量。
（1）高山适应和肺气肿的生理补偿变化；BPG 升高。
（2）血库储血时加入肌苷可防止 BPG 的降解。
协同效应、波耳效应、别构效应使血红蛋白的输氧能力达到最高效率。
13. 血红蛋白分子病
镰刀状细胞贫血病
地中海贫血
14. 免疫系统和免疫球蛋白分为 5 类，IgA 、M、D、E、G。IgG 是血液中最丰富的免疫球蛋白。抗原是指进入异体机体后，能致敏淋巴细胞产生特异抗体，并能与抗体发生特异结合的物质（主要有蛋白质、核酸及其它高分子化合物）。
抗体是在对抗原刺激的免疫应答中，B 淋巴细胞产生的一类糖蛋白，它是能与相应抗原特异性结合、产生免疫反应的球蛋白，称免疫球蛋白。
抗体多样性的分子机制。
15. 基于抗体一抗原相互用的生化分析方法：
ELISA 酶联免疫吸附测定、免疫印迹测定或称 western blotting
16. 分离纯化的一般原则
17．分离纯化常用技术:盐溶和盐折（硫酸铵）、超滤、层析原理和类型、电泳技术原理和类型。
2.1.2
酶
1.
酶作为催化剂的特点：
①易失活；②催化效率高，用量少（细胞中含量低）；③高度专一性（与一般催化剂最主要的区别）；④酶活性受到调节和控制。A、调节酶的浓度 B、通过激素调节酶活性 C、反馈抑制调节酶活性
D、抑制和激活剂对酶活性的调节
E、其他方式（别构调控，酶原激活等）；⑤改变反应速率，加速达到反应平衡但不改变化学反应平衡点；⑥酶的催化活
性离不开辅酶、辅基、金属离子。
2. 酶的专一性：
“锁与钥匙”学说：认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。
诱导契合假说：当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补契合进行反应。
3. 酶的活力测定和分离纯化酶活力的测定：①酶活力 ②酶活力单位 ③酶活力国际单位（IU 单位）④测定酶活力时，为了保证测定的速率是初速率，通常底物浓度通常很大，使酶饱和；底物消耗≤5%的速率为初速率。⑤酶的比活力：代表酶的纯度，用每 mg 蛋白质所含的酶活力单位数表示。比活力=活力 U/mg 蛋白=总活力 U/总蛋白 mg 。⑥酶活力的测定方法：A、分光光度法 B、荧光法 C、同位素测定方法 D、电化学方法（pH 测定法）酶的分离和纯化：①酶的分离纯化的进程主要包括：浓缩、除杂。②判断分离提纯方法的优劣，一般用两个指标衡量。A、总活力的回收B、比活力提高倍数。总活力=活力
单位数/ml 酶液×总体积（ml）。比活力=活力单位数/mg 蛋白（氮）纯化倍数 =每次比活力 /第一次比活力。回收率（产率）=每次总活力 / 第一次总活力×100%。③酶溶液浓度越低越
易变性，切记不能保存酶的稀溶液。常用的蛋白酶抑制剂：PMSF（甲苯磺酰氟）、亮抑酶肽、抑蛋白酶肽。④酶的提纯过程中，总蛋白减少，总活力减少，比活力增高。
4. 酶的工作机制
为什么酶能够降低反应活化能？过渡态理论。
5. 酶的调节机制别构调节 (非共价修饰, 可逆)：酶分子的非催化部位与某些化含物可逆地非共价结合发生构象的改变，进而改变酶活性状态，称为酶的别构调节。凡是能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物。
共价修饰
(可逆)：共价修饰的基团主要是磷酸化、腺苷化、尿苷酰化及 ADP-核糖基化等。在修饰过程中，酶的活性在无活性（或低活性）与有活性（或高活性）两种状态中改变。共价修饰的互变是由不同的酶催化的，属于酶活性的快速调节酶原激活 (不可逆)：某些活性酶的无活性前体蛋白（如果不是酶，则称某蛋白原），这种前体蛋白经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成酶的活性部位，变成活性蛋白。活性中心的形成或暴露过程，具有不可逆性。
6. 同工酶
同工酶是指催化相同的化学反应，但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。不同种生物有相同功能的酶不是同工酶。同工酶具有相同或相似的活性中心，但其理化性质和免疫学性质不同。
2.1.3核苷酸和核酸
1.DNA 的结构
B—DNA、A-DNA（右手双螺旋， RNA-RNA、RNA-DNA 杂交分子具有这种结构。A-DNA 是否存在于细胞内还不确定。大多数短 DNA 结晶时倾向于形成 A 型）、Z-DNA（Z-DNA 在原核和真核生物中都存在。Z-DNA 在调节基因的表达或者遗传重组方面可能起重要的作用） 拓扑异构酶：此酶能改变 DNA 拓扑异构体的 L 值。①拓扑异构酶酶 I（拧紧）②拓扑异构酶酶 II（拧松）
2.RNA 的结构
3.真核 mRNA： polyA、5?-帽子帽子
4.原核 mRNA（多顺反子）：原核 mRNA 由先导区、插入序列、翻译区和末端序列组
成。没有 5/帽子和 3/polyA。5?端先导区中，有 SD 序列。SD 序列和核糖体 16S 的 rRNA 的 3?末端富含嘧啶碱基的序列互补，这种互补序列与 mRNA 对核糖体的识别有关。tRNA 的结构 ：tRNA 约占全部 RNA 的 15%。每种 tRNA 可运载一种特定的氨基酸， 一种氨基酸可由一种或多种 tRNA 运载。
rRNA 的结构：rRNA 占总 RNA 的 80%左右、功能、真核原核剪切过程。
3.UV 吸收
鉴定纯度：纯 DNA 的 A260/A280 应为 1.8（1.65-1.85），若大于 1.8，表示污染了 RNA。纯 RNA 的 A260/A280 应为 2.0。若溶液中含有杂蛋白或苯酚，则 A260/A280 比值明显降低。
含量计算： OD260=1,值相当于：50ug/mL 双螺旋 DNA；或：40ug/mL 单螺旋 DNA（或 RNA）；或：20ug/mL 核苷酸。
增色效应与减色效应：增色效应：在 DNA 的变性过程中，摩尔吸光系数增大；减色效应：在 DNA 的复性过程中，摩尔吸光系数减小。
4.核酸杂交
杂交（DNA—DNA、 DNA—RNA）：将不同来源的 DNA 混合加热，变性后，慢慢冷却使它复性。若这些异源 DNA 之间，在某些区域有相同的序列，则复性时会形成杂交分子。 Southern Bloting、Nothern Bloting
5.DNA 中的一些碱基会被甲基化修饰DNA 的甲基化：A/C 更容易甲基化，需要甲基化酶；S-腺苷甲硫氨酸是甲基供体；通过甲基化区分自身 DNA 和外源 DNA；标记错配碱基以进行修复；真核生物甲基化在 CpG序列中常见。抑癌基因高甲基化减弱基因的表达、原癌基因低甲基化增强基因的表达。
6. 核酸的分离提纯DNA 的分离三种方法：①用盐抽提，用苯酚和氯仿除去蛋白质。②用广谱蛋白酶在SDS 存在下保温消化 cell 悬液，再用苯酚和氯仿去蛋白，用 RNase 除去少量 RNA。③用氯化铯密度梯度离心法分离纯化 DNA。
RNA 的分离 ：①所有器皿与溶液都要经过处理除去 RNase；②在破碎细胞的同时加入强变性剂使 RNase 失活；③在实验反应体系中加入 RNase 的抑制剂(如 DEPC)。常用的分离方法：①用胍盐/氯化铯密度梯度离心 ；②用酸性胍盐/苯酚/氯仿抽提 mRNA 所采用Oligo（dT）亲和层析法过柱。
7. 核酸含量的测定
紫外分光光度法、定磷法、定糖法
8. 核酸的凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳：①迁移率：超螺旋 DNA >线型 DNA>开环 DNA。 ②用于分析RNA 时，须加入蛋白质变性剂，如甲醛等。（使 RNase 变性）。 ③EB 染色。
聚丙烯酰胺凝胶电泳(分辨率高)：一般直接用来分析 RNA，可分析相对分子质量小于100bp 的 DNA 片段和 RNA。
9. 核酸的扩增（PCR）polymerase chain reaction、基本步骤、注意事项、影响特异性的因素、PCR 的主要用途、几种重要的 PCR 衍生技术
10. 10. 核酸的限制性酶切
II 型酶的限制和修饰活性分开，蛋白质结构是单一成分，辅助因子 Mg2+，位点为反 向重复序列。
同裂酶：来源不同的限制酶（名称自然不同），识别同样的核苷酸靶序列，产生同样的切割，形成同样的末端。星号活力：在一定条件下（低离子强度，碱性 pH，或 50%甘油），限制酶的特异性降低。结果，它的识别与切割所需的典型的核苷酸序列的数量和种类会发生变化。
2.1.4
糖和糖生物学
1.单糖
单糖的环状结构：在溶液中，含有 4 个以上碳原子的单糖主要以环状结构。在溶液中，糖的链状结构和环状结构之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称
为变旋现象。只有链状结构才具有下述的氧化还原反应：Molish 反应（ 鉴定单糖的存在）、
(2)Seliwannoff 反应（区分酮糖与醛糖）、能被弱氧化剂(如 Fehling 试剂、Benedict 试剂)氧化的糖称为还原性糖）、糖脎反应（单糖在加热条件下与过量苯肼反应产物称为糖脎） 所有的单糖都是还原性糖。
人体不能消化 L-葡萄糖。
寡糖
还原性寡糖：麦芽糖、乳糖、纤维二糖
非还原性寡糖：蔗糖、海藻糖、棉籽糖
多糖和杂多糖
直链淀粉：α－(1-4)糖苷键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物。遇碘显兰色。支链淀粉：在直链的基础上每隔 20-25 个葡萄糖残基就形成一个(1-6)支链。遇碘显紫色。
淀粉酶：α-淀粉酶可以催化淀粉分子中任何部位的α－1,4－糖苷键水解，产物主要
是糊精和麦芽糖；β-淀粉酶从链的还原端开始，每次从淀粉分子中水解两个葡萄糖基，产物为极限糊精和麦芽糖糖原：结构更紧密，更适应其贮藏功能，这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因，另一个原因是它含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。糖元遇碘显红褐色。
4. 糖蛋白
5. 糖蛋白中糖链的结构： N-糖苷键型（N-连接）和 O-糖苷键型（O-连接）
脂类和生物膜
1. 脂肪酸及其衍生物
类二十烷酸（类花生酸）：包括前列腺素类，凝血恶烷类和白细胞三烯类，是花生四烯酸的衍生物。花生四烯酸可由亚油酸在体内合成。前列腺素类：前列腺素类是花生四烯的衍生物。阿司匹林抑制前列腺素合成酶的环加氧酶活性，从而抑制前列腺素的合成。
2. 磷脂
甘油磷脂、鞘氨醇磷脂。
3. 结合脂
糖脂：脑苷脂（中性糖鞘脂类）、神经节苷酯（酸性糖鞘脂类）；脂蛋白：血浆脂蛋白。 鞘糖脂中，单糖、双糖或寡糖通过 O-糖苷键与神经酰胺相连，重要的鞘糖脂有脑苷脂、硫脑苷脂和神经节苷脂。
血浆脂蛋白包括：（1）乳糜微粒，运输甘油三酯和胆固醇脂，从小肠到组织肌肉和脂肪组织。
（2）极低密度脂蛋白 VLDL，在肝脏中生成，将脂类运输到组织中，当 VLDL被运输到全身组织时，被分解为三酰甘油、脱辅基蛋白和磷脂，最后，VLDL 被转变为低密度脂蛋白。
（3）低密度脂蛋白 LDL，把胆固醇运输到组织，经过一系列复杂的过程，LDL 与 LDL 受体结合并被细胞吞食。（4）高密度脂蛋白 HDL，也是在肝脏中生成，可能负责清除细胞膜上过量的胆固醇。
4. 固醇类化合物
固醇类：含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括：固醇、固醇衍生物。 胆固醇：胆固醇是生物膜的重要成分，羟基极性端分布于膜的亲水界面，母核及侧链深入膜双层，控制膜的流动性，阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态，保证膜在低温时的流动性及正常功能。胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素 D 等生理活性物质 的前体。
类固醇激素：（1）肾上腺皮质激素 （2）性激素
5. 生物膜
流动镶嵌模型：流动性和不对称性
胆固醇：变相温度以上，降低膜的流动性；变相温度以下，保持膜的流动性。生理条
件下，胆固醇含量越高，膜的流动性越低。在生理条件下增加胆固醇的含量会降低膜的流 动性。
膜蛋白在膜上的定位：外周膜蛋白、内在膜蛋白
糖类：全部分布在膜的非细胞质一侧。
影响流动性的三个重要因素：脂肪酸碳链长短、脂肪酸的饱和程度、胆固醇的含量； 膜脂的流动性主要决定于磷脂分子。
6. 物质转运
初级主动运输、二级主动运输
2.1.6
维生素、抗生素和激素
1. 维生素
人体不能合成，或者合成量不足。
脂溶性：A、D、E、K。
水溶性：B 族(包括 B1、B2、烟酰胺、泛酸、生物素、叶酸、B12 等)和维生素 C。 主要可溶性维生素和相应辅酶：维生素 B1：焦磷酸硫胺素（TTP）、维生素 B2：黄 素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、泛酸：辅酶 A（CoA）、维生素 B6：磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺
各种维生素缺乏的症状、补充方式。
激素的作用机制：1、膜受体通过 cAMP 酶作用途径。2、Ca 及肌醇三磷作用途径。3、 受体酪氨酸激酶途径。4、固醇类激素受体调节基因转录速度（如：甲状腺素）：激素－ 受体复合物由细胞质中转移到细胞核内。这种复合物本身是一种转录的增强物，当它们结 合到 DNA 中特定部位后，引起大量地专一性的 mRNA 的转录，导致合成出大量的特异蛋 白质（如酶等）从而调节代谢或生理功能。
3. 抗生素
抗生素的作用机制：1，抑制核酸的合成：放线菌素 D 插入双链 DNA 碱基平面之间，妨碍 RNA 聚合酶移动，阻碍 RNA 链的延长；丝裂霉素 C 引起 DNA 双链之间的共价交联，抑制 DNA 的复制；利福霉素和利福平:与 RNA 聚合酶的β-亚基结合，抑制 RNA 的合成。 ，抑制蛋白质的合成：氨基环醇类抗生素与 30S 亚基结合，抑制肽链合成的起始；四环素族抗生素封闭 30S 亚基的 A 位，抑制肽链合成的延长；氯霉素与 50S 亚基结合，抑制肽酰转移酶，可作用于真核生物线粒体的核糖体；红霉素与 50S 亚基结合，抑制移位反应；环己亚胺与 60S 亚基结合，抑制真核生物的肽酰转移酶。3，改变细胞膜的通透性：多肽类抗生素通过改变细胞膜的通透性杀伤原核细胞及真核细胞。4，干扰细胞壁的形成：青霉素抑制原核生物细胞壁合成的转肽酶。5，作用于能量代谢系统或作为抗代谢物：抗霉素 A，寡霉素，短杆菌肽 S 等抑制氧化磷酸化作用，对真核生物作用较强。细菌对抗生素耐药性的生物化学机制：1，产生导致抗生素失效的酶：β-内酰胺酶导致β-内酰胺类抗生素失效；乙酰化，磷酸化，腺苷酰化导致氨基环醇类抗生素失效。2，改变对抗生素敏感的部位：如 30S 亚基的 S12 蛋白改变产生对链霉素的抗药性。3，降低细胞透过抗生素的能力：合成通透障碍物，或合成转运抗生素的拮抗系统。
2.2
2.2.1
动态生化－生物能学和代谢
糖酵解途径和已糖的分解代谢1. 糖酵解途径
糖酵解：葡萄糖分解为丙酮酸并伴随着生成 ATP 的过程。存在于所有生物。在真核细胞中，其反应部位在胞液中。是第一个被阐明的代谢途径（1）葡萄糖磷酸化形成 G-6-P：此反应基本不可逆，调节位点。催化此反应的激酶有，已糖激酶和葡萄糖激酶。己糖激酶是酵解途径中第一个调节酶，被产物 G-6-P 强烈地别构抑制。己糖激酶是一种调节酶，ADP 和反应产物葡萄糖-6-磷酸是该酶的变构抑制剂。
（2）G-6-P 异构化为 F-6-P3）F-6-P 磷酸化，生成 F-1.6-P：酵解中的关键步骤。磷酸果糖激酶是糖酵解的限速酶。肝中的磷酸果糖激酶受 ATP 的抑制， H+对该酶有抑制作用。通过阻止糖酵解的继续进行，从而防止乳酸的继续形成，避免酸中毒。
（4）F-1.6-P 裂解成 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮（DHAP）：该反应在热力学上不利，但是，由于具有非常大的G0负值的 F-1.6-2P 的形成及后续甘油醛-3-磷酸氧化的放能性质，促使反应正向进行。同时在生理环境中，3-磷酸甘油醛不断转化成丙酮酸，驱动反应向右进行。该反应由醛缩酶催化。
5）磷酸二羟丙酮（DHAP）异构化成 3-磷酸甘油醛（6）3-磷酸甘油醛氧化成 1.3—二磷酸甘油酸（7）1．3—二磷酸甘油酸转化成 3—磷酸甘油酸和 ATP：由磷酸甘油酸激酶催化。这是酵解过程中的第一次底物水平磷酸化反应，也是酵解过程中第一次产生 ATP 的反应。
（8）3—磷酸甘油酸转化成 2—磷酸甘油酸（9）2—磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成 ATP 和丙酮酸：不可逆，调节位点。由丙酮酸激酶催化，丙酮酸激酶是酵解途径的第三个调节酶，这是酵解途径中的第二次底物水平磷酸化反应，磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给 ADP，生成 ATP 和丙酮酸
2. 丙酮酸的去路
有氧条件：乙酰辅酶 A（三羧酸循环）
无氧条件：乳酸发酵、生成乙醇
高等动物糖酵解－乳酸发酵途径的生理意义：缺氧条件下迅速为生命活动提供能量的
途径，尤其对肌肉收缩更为重要。是机体某些组织获能或主要获能的方式，如视网膜、神 经、癌组织等。成熟红细胞几乎完全依赖糖酵解供应能量。
乙醇发酵：一些酵母和其它微生物在无氧条件下，丙酮酸先后经丙酮酸脱羧酶和乙醇 脱氢酶的催化作用，脱羧还原为乙醇。（脊椎动物缺乏丙酮酸脱羧酶）TPP 是丙酮酸脱羧 酶的辅酶
3. 糖酵解途径的调节
1）磷酸果糖激酶：糖酵解途径最重要的调控点，受高浓度 ATP/柠檬酸抑制。
2）丙酮酸激酶：变构抑制剂：ATP、丙氨酸（肝）；变构激活剂：果糖-1,6-双磷酸。
3）己糖激酶、葡萄糖激酶
糖酵解与癌症和进化
肿瘤组织糖酵解速度比正常组织快还是慢?为什么?
糖酵解与进化：糖酵解途径被认为是生物最古老最原始获取能量的一种方式。在进化
过程中，大多数较高等生物，虽然进化为利用有氧条件进行生物氧化获取大量的自由能， 但仍保留了这种原始方式。糖酵解的十步反应，不但成为生物体共同经历的葡萄糖的分解 代谢前期途径，以及供氧不足时的供能途径，而且在哺乳动物一些组织细胞中，葡萄糖酵解途径是唯一的供能途径。
.戊糖磷酸途径
以葡萄糖-6-磷酸开始，在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶催化下形成 6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成磷酸戊糖作为中间代谢产物，故将此过程称为戊糖磷酸途径。
生理意义产生 NADPH 和核糖-5-磷酸。也是植物光合作用从 CO2 合成葡萄糖的部分途径。NADPH 的主要功能：作为供氢体参与体内多种生物合成反应；是谷胱甘肽还原酶的
辅酶；参加肝脏生物转化反应；参与体内嗜中性粒细胞及巨噬细胞在吞噬细菌后产生超氧 阴离子的反应，有杀菌作用。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症：简称 G6PD 缺乏症，又称蚕豆病(溶血性贫血症)。是一 种遗传病。 红细胞在一些因素的诱发下溶解，血红蛋白释放到血液中，引起黄疸和肾功 能障碍。诱发因素包括：进食蚕豆、抗疟疾药物、磺胺类抗生素以及接触一些除草剂。
6.四种贫血病比较：
镰刀状细胞贫血病：血红蛋白单个氨基酸分子突变导致血红蛋白纤维状沉淀。
地中海贫血病：缺失一个或多个编码血红蛋白链的基因;基因突变导致转录不正常.
溶血性贫血病：缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶导致红细胞缺乏 NADPH 而容易破裂
巨幼红细胞贫血（恶性贫血）：Vit B12 是甲基丙二酸单酰 CoA 变位酶的辅酶。 Vit B12
在动植物中不能合成，只有一些种类的微生物能合成。健康人每天只需要少量的 Vit B12。
如果由于吸收障碍缺乏 Vit B12 ，就会导致恶性贫血，出现红细胞减少、血红蛋白水平降
低和一些中枢神经系统的功能紊乱等症状。在一些病例中，服用大剂量 Vit B12 可减轻这
些症状。
三羧酸循环
1.三羧酸循环的意义
三羧酸(TCA)循环不仅是糖、脂肪、氨基酸等化合物生物氧化的共同通路，同时也为
各种生物合成提供前体，成为各代谢途径连接的枢纽。乙酰辅酶 A 是联系三类物质代谢的 中间物质。既是 TCA 的入口物质，又是合成脂类例如胆固醇的起始物质。
2.丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA
反应部位：线粒体基质（真核细胞）
丙酮酸脱氢酶复合体：三种酶：E1: 丙酮酸脱氢酶、E2: 二氢硫辛酸乙酰转移酶、E3: 二氢硫辛酸脱氢酶。 五种辅酶或辅基：TPP（焦磷酸硫胺素）、FAD（黄素腺嘌呤二核苷 酸）、CoA（辅酶 A）、 NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）、Lipoate（硫辛酸）。 硫辛酸：既是酰基载体又是电子载体；亚砷酸盐及有机砷化物能够与硫辛酸的巯基发 生结合，使其失去催化能力。
3.三羧酸循环
三羧酸循环的反应部位：真核细胞的线粒体和原核细胞的胞浆。
反应步骤：
（1）乙酰 CoA+草酰乙酸→柠檬酸：柠檬酸合酶，TCA 中第一个调节酶。氟乙酰 CoA 可与草酰乙酸生成氟柠檬酸，抑制下一步反应的酶，据此，可以合成杀虫剂、灭鼠药。
（2）柠檬酸→异柠檬酸
（3）异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸和 NADH：第一次氧化脱羧反应，异柠檬酸
脱氢酶，TCA 中第二个调节酶。
（4）α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰 CoA 和 NADH：α-酮戊二酸脱氢酶系，TCA
循环中的第三个调节酶。
（5）琥珀酰 CoA 生成琥珀酸和 GTP：TCA 中唯一的底物水平磷酸化反应，直接生成
GTP。在高等植物和细菌中，硫酯键水解释放出的自由能，可直接合成 ATP。在哺乳动物
中，先合成 GTP，然后在核苷二磷酸激酶的作用下，GTP 转化成 ATP。
（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸（反丁烯二酸）和 FADH：琥珀酸脱氢酶是 TCA 循环
中唯一嵌入线粒体内膜的酶。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂，可阻断三羧酸循环。
（7）延胡索酸水化生成 L-苹果酸：延胡索酸酶具有立体异构特性。
（8）L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸和 NADH：L-苹果酸脱氢酶催化。平衡有利于逆反
应，但生理条件下，反应产物草酰乙酸不断合成柠檬酸，其在细胞中浓度极低，少于
10-6mol/L，使反应向右进行。
能量计算：通过氧化磷酸化，1 分子 NADH 产生 2.5ATP，1 分子 FADH2 产生 1.5ATP。
1 分子葡萄糖彻底氧化产生 30~32ATP。标准条件下，整个过程能量转化效率可达 34％（实
际可接近 65％）。
三羧酸循环对生物合成前体的供应及其回补反应： TCA 的中间代谢物可作为合成葡
萄糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸、胆固醇、胆红素等物质的前体。当 TCA 中间代谢物被
移走后，就要通过回补反应来合成补充，才能维持 TCA 的正常进行。
4. 三羧酸循环的调节
丙酮酸脱氢酶复合体的调节
循环过程的调节：三羧酸循环中三步不可逆的放能反应是其调节位点。催化这三步反
应的酶受到产物反馈抑制（如柠檬酸、琥珀酰 CoA 等），也受到高能荷物质抑制（如 ATP、
NADH 等）。三羧酸循环的调节取决于细胞对能量的需求以及对某些生物合成底物的需求。
一次底物水平的磷酸化、二次脱羧反应，三个调节位点，四次脱氢反应。
5. 丙酮酸代谢障碍与疾病
脚气病：以多发性神经炎、肌肉萎缩、 组织水肿、 心脏扩大、 循环失调及胃肠道
症状为特征。发病机理： VitB1 缺乏导致丙酮酸无法进入 TCA，使以葡萄糖为唯一能源来
源的神经系统供能出现障碍。
汞中毒与亚砷酸盐中毒：症状：与脚气病相似。发病机理：两种化合物与丙酮酸脱氢
酶 E2 中的二氢硫辛酸的两个-SH 结合，导致酶失活，从而丙酮酸代谢出现障碍，出现类似
脚气病的症状。解毒治疗：类似于二氢硫辛酸、带两个-SH 的化合物。（如 2,3-二巯基丙
醇， BAL）
6.
乙醛酸循环
是三羧酸循环的修改形式。在植物、一些无脊椎动物和一些微生物中存在，但不存在
于脊椎动物中。
乙醛酸循环可以使脂肪酸的降解产物乙酰 CoA 经草酰乙酸转化成 Glc，供给种子萌发
时对糖的需要。植物中，乙醛酸循环只存在于子苗期，而生长后期则无乙醛酸循环。哺乳
动物及人体中，不存在乙醛酸循环，因此，乙酰 CoA 不能在体内生成糖和氨基酸。
反应部位：乙醛酸循环体。
生理意义：是乙酸或乙酸盐转化为糖的途径。 如在种子发芽时，能将脂肪转化为糖。
2.2.3
氧化磷酸化
1. 呼吸链
按电子亲和力递增的顺序排列，即低电位到高电位。
呼吸链的分布部位：在原核细胞位于质膜，在真核细胞位于线粒体的内膜。
排布顺序及重要电子传递抑制剂见下图：
（1）阻断电子由 NADH 向 CoQ 传递。鱼藤酮、阿米妥、粉蝶霉素 A。（2）抑制电
子从细胞色素 b 向细胞色素 c1 传递。抗霉素 A。（3）阻断电子从细胞色素 aa3 向 O2 传
递。CN- 、N3－、CO。
2.
化学渗透模型
化学渗透模型由英国科学家 Peter Mitchell 建立。这一模型被认为是 20 世纪生物学最
伟大的统一原理之一。它揭示了氧化磷酸化、光合磷酸化以及一些跨膜主动运输、细菌鞭
毛运动等等生命活动过程的本质。
化学渗透模型: 呼吸链电子传递释放的能量驱动质子从线粒体内膜进入线粒体膜间
腔，从而产生一个跨线粒体内膜的质子电化学梯度。这种电化学梯度贮存的能量形成一种
质子动力。 当它驱动质子通过 ATP 合酶流回线粒体基质的同时，催化 ATP 的合成。
3.
解偶联剂
DNP 和 FCCP：使 H+不经 Fo 回流，破坏电化学梯度，因而不能形成 ATP，而是以热
量形式释放能量。
寡霉素：抑制氧的利用又抑制 ATP 的形成，但不直接抑制电子传递链上载体的作用。
缬氨霉素、短杆菌肽、产热蛋白：属于离子载体，通过增加线粒体内膜对一价阳离子
的通透性破坏跨膜电荷梯度，从而影响 ATP 形成。
4.
通过线粒体内膜的物质运输
NADH 穿梭系统：苹果酸-天门冬氨酸穿梭（最活跃）、3-磷酸甘油穿梭
ATP-ADP 转位酶：又称腺苷酸转位酶。在线粒体内膜含量丰富。 在 ATP-ADP 转位
酶的催化下，ATP 运出线粒体和 ADP 运进线粒体偶联起来。由于有净负电荷运出线粒体，
减弱膜电势梯度和质子动力，使得这一过程相当耗能。
2.2.4
糖异生和糖原代谢
1.
糖异生
存在于所有生物体中。从磷酸烯醇式丙酮酸到葡萄糖-6-磷酸是共同的途径。
糖异生的生理意义：重要的生物合成葡萄糖的途径。对脑组织、红细胞尤为重要。空
腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖维持血糖水平的恒定。补充肝糖原的重要途
径。长期饥饿时肾糖异生有利于调节酸碱平衡。再利用乳酸（乳酸循环），防止因乳酸堆
积引起酸中毒。
糖异生的关键步骤：从丙酮酸生成葡萄糖是糖异生的中心途径。这条途径不是糖酵解
的简单逆反应。糖酵解的三步不可逆反应由不同的反应（称之为绕道反应 “bypass”）来
完成。
三步绕道反应：从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸；从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-
磷酸；从葡萄糖-6-磷酸转变为葡萄糖。
从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸有两条途径。途径 1 以丙酮酸、Ala 为前体；途径 2
以乳酸为前体。两条途径都是由丙酮酸羧化生成草酰乙酸，再由草酰乙酸脱羧生成磷酸烯
醇式丙酮酸。前一个反应由丙酮酸羧化酶催化，该酶位于线粒体；后一个反应由磷酸烯醇
式丙酮酸羧激酶催化，有胞浆和线粒体两种同工酶。
从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-磷酸：由果糖二磷酸酶催化。这是糖异生的关键反应，
果糖二磷酸酶被 AMP、2.6—二磷酸果糖强烈抑制，但被 ATP、柠檬酸和 3—磷酸甘油酸
激活。
从葡萄糖-6-磷酸转变为葡萄糖：葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝脏和肾脏。在大多数组织
中，糖异生终止于生成葡萄糖-6-磷酸，葡萄糖-6-磷酸可用于其他途径，主要是合成糖原。
只有在这肝脏和肾脏这两种组织中，才可以通过糖异生途径获得游离的葡萄糖。
骨骼肌和脑组织没有糖异生途径，也没有葡萄糖-6-磷酸酶通过糖原分解产生葡萄糖。
它们的葡萄糖由肝或肾糖异生、或消化吸收的葡萄糖通过血液提供。
脊椎动物的乙酰 CoA 不能转化为丙酮酸，因此不能作为糖异生的前体。
植物和一些细菌通过乙醛酸循环将乙酰 CoA 转化为琥珀酸，然后再转化为草酰乙酸作
为糖异生前体。在种子发芽过程中，蔗糖是重要的能量来源和生物合成前体。
2.
乳酸循环
乳酸是糖异生的重要前体。肌肉中葡萄糖通过糖酵解分解为乳酸，乳酸通过血液循环
运输到肝脏，然后通过糖异生生成葡萄糖，葡萄糖又可通过血液循环重新被肌肉摄取利用。
这个过程称为乳酸循环。
3.
底物循环
一对互逆的反应同时进行，称为底物循环。由于底物循环是互逆的产能和耗能过程同
时进行，使 ATP 以热量形式散发，因此这种不经济的过程又称为无效循环。一般认为，在
正常状态下，机体以相互协调的调节方式避免底物循环的发生，如糖酵解与糖异生以互为
相反的调节方式避免发生底物循环。但近来研究发现，底物循环具有扩大代谢调节信号的
生理意义。
底物循环的另一个生理意义是，机体利用底物循环产生热量来提高或维持体温。如在
天气寒冷时，大黄蜂利用上述底物循环产生热量提高体温。
4.
糖原的分解代谢
糖原的降解从糖原的非还原性末端葡萄糖残基开始，α-1,4 糖苷键断裂，生成葡萄糖
-1-磷酸和少一个葡萄糖基的糖原分子。这是由糖原磷酸化酶催化的磷酸解反应。
糖原磷酸化酶在离α-1,6 糖苷键分支点的 4 个 Glc 处停止作用。接着由转移酶将分支
的 3 个糖残基转移到直链的 4 个糖基上。剩余的一个糖残基以α-1,6 糖苷键与糖原相连。
这个键再由α-1,6 糖苷酶，又称脱分支酶水解。线性糖链又可继续由糖原磷酸化酶进一步
降解。
在磷酸葡萄糖变位酶的催化下，Glc-1-P 转变为 Glc-6-P。
糖原的分解代谢在肌肉和肝脏中有着不同的生理意义：肌肉是产生 ATP，肝脏是维持
血糖稳定。
5. 糖原的合成代谢
糖原合成存在于所有动物组织中，但在肝脏和骨骼肌中活性最强。糖原合成是耗能过
程，需要糖原引物分子，糖基的供体是 UDPG，而不是 Glc-1-P。一些细菌的糖原合成以
ADP-Glc 为前体。在植物中，淀粉的合成以 ADP-Glc 为前体，蔗糖的合成以 UDP-Glc 为
前体。
6. 糖醛酸途径
糖醛酸途径：指从 Glc-6-P 或 Glc-1-P 开始，经 UDP-葡萄糖醛酸生成糖醛酸的途径。
糖醛酸途径的生理意义：UDP 糖醛酸是糖醛酸供体，可形成许多重要的粘多糖如透明
质酸、肝素等。从糖醛酸可转变为抗坏血酸（VitC），但人和其它灵长类等动物不能合成
抗坏血酸。VitC 缺乏症引起坏血病。在肝脏糖醛酸可与药物或含-OH、-COOH、-NH2、-SH
的异物结合成水溶性化合物排出体外，起解毒作用。从糖醛酸可形成木酮糖，与磷酸戊糖
途径相连。
7.糖代谢途径的相互协调调节
糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化之间的协调控制：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸
化的速度受细胞能荷水平的控制。ADP 含量高时，刺激氧化磷酸化和丙酮酸氧化，从而加
速三羧酸循环。相反，ATP 含量高时，可减慢氧化磷酸化、糖酵解和三羧酸循环。
8.巴斯德效应
在厌氧条件下，高速酵解的酵母若通入氧气，葡萄糖消耗速度急剧下降，酵解积累的
乳酸迅速消失。这种耗氧的同时，葡萄糖消耗减少，乳酸堆积终止的现象，称为巴斯德效
应。
9.糖异生和糖酵解之间的协调控制
为了避免底物循环的发生，两条途径相互协调、互为相反地进行调节。通常表现为同
一调节因子（如别构效应剂）对两条途径相应的酶作用相反。如： ①Glc-6-P 抑制己糖激
酶，激活葡萄糖 6-磷酸酶，从而抑制酵解，促进糖异生。②乙酰 CoA 抑制丙酮酸脱氢酶复
合体，激活丙酮酸羧化酶，从而抑制酵解，促进糖异生。③AMP 抑制 FBPase-1，激活 PFK-1，
从而抑制糖异生，促进酵解。柠檬酸抑制 PFK-1，激活 FBPase-1，从而抑制酵解，促进糖
异生。果糖-2,6-双磷酸抑制 FBPase-1，激活 PFK-1，从而抑制糖异生，促进酵解。果糖-6-
磷酸和果糖-1,6-双磷酸之间的转化是糖酵解和糖异生的重要调控点。果糖-2,6-双磷酸是这一步骤的重要别构效应物。注意：果糖-2,6-双磷酸是调节因子，但不是代谢中间物。胰高
血糖素通过调节果糖-2,6-双磷酸的水平起到抑制酵解，促进糖异生的作用。
10. 糖原分解和糖原合成之间的协调控制
糖原的分解和合成通过激素进行协调的调节。如肾上腺素或胰高血糖素激活 protein
kinase A，最终导致糖原磷酸化酶和糖原合酶的磷酸化，于是，前者被激活，后者被抑制。
胰岛素激活 protein phosphatase 1，最终导致糖原磷酸化酶和糖原合酶的去磷酸化，于是，
前者被抑制，后者被激活。
11. 糖原累积症
由于糖原代谢障碍，使糖原在细胞内过度累积或糖原分子异常的遗传性疾病。常见的
是由于缺失糖原代谢过程中的某种酶。糖原累积症种类很多。主要受损器官是肝脏，其次
是心脏和肌肉。
12. 附：一些名词的区分
合酶和合成酶：合酶指的是催化的缩合反应没有 NTP（如 ATP 或 GTP）作为能源的。
如柠檬酸合酶。合成酶指的是催化的缩合反应有 NTP（如 ATP 或 GTP）作为能源的。如
琥珀酰 CoA 合成酶。
激酶、磷酸化酶和磷酸酶：激酶催化的是磷酸化反应。是把磷酰基从 NTP，如 ATP
转移到一个受体分子（如糖、蛋白质、或其它核苷酸、或其它代谢中产物）。磷酸化酶催
化的是磷酸解反应。是用磷酸攻击分子，然后磷酰基与断裂键共价结合。磷酸酶催化的是
去磷酸化反应。是把磷酰基从磷酸酯键去除，并用水分子攻击底物。
2.2.5
脂肪酸的氧化及合成
1.
脂肪作为储能物质的优缺点
脂肪具有高度还原性，彻底氧化释放的能量是同等重量的糖或蛋白质的两倍多。脂肪
具有高度疏水性，因而不会增加细胞胞浆的渗透压，也不会因水化增加额外的重量。但消
化需要乳化，运输需要其他蛋白质协助。脂肪具有化学惰性，不易产生副反应。但 C-C 键
的断裂需要激活。
脂肪动员：指脂肪组织中脂肪在激素的调节下，被一系列脂肪酶水解为脂肪酸和甘油，
然后释放进入血液，脂肪酸以与血清白蛋白非共价结合的方式运输到其它组织利用的过
程。
2.
饱和偶数碳脂肪酸的氧化
部位: 以肝脏和肌肉组织最为活跃。
整个过程可分为三个阶段：第一阶段：脂肪酸的活化；第二阶段：长链脂酰 CoA 进入
线粒体；第三阶段：β-氧化。
第一阶段：脂肪酸的活化：脂肪酸与 HSCoA 结合生成脂酰 CoA 的过程。
催化反应的是脂酰 CoA 合成酶。在细胞内分别有内质网脂酰 CoA 合成酶和线粒体脂酰 CoA
合成酶，前者活化 12 个碳原子以上的长链脂肪酸，后者活化中链或短链脂肪酸。
第二阶段：长链脂酰 CoA 进入线粒体： 在肉碱脂酰移位酶Ⅰ的催化下，以脂酰肉碱
的形式进入线粒体，在线粒体基质，脂酰肉碱在肉碱脂酰移位酶Ⅱ的催化下，重新生成脂
酰 CoA。这是脂肪酸β-氧化的限速步骤。丙二酸单酰 CoA 是肉碱脂酰移位酶Ⅰ的抑制剂。
肉碱缺乏症和肉碱脂酰移位酶缺乏症：属常染色体遗传病。影响器官主要是肌肉、肾
脏、心脏等。症状从中等程度的肌肉疼痛、痉挛到严重的肌肉坏死。
第三阶段：β-氧化：所有脂肪酸β-氧化的酶都是线粒体酶。氧化每一轮循环是脱氢、
水化、再脱氢和硫解四个重复步骤，生成 1 个乙酰 CoA、1 个少 2C 的脂酰 CoA 以及 1 个
NADH、1 个 FADH2。按软脂酸计算，经过 7 轮反应，生成 8 个乙酰 CoA、7 个 NADH 和
7 个 FADH2。软脂酸的氧化可产生 106ATP。
3.
4.
单不饱和脂肪酸的β-氧化
额外需要烯酰 CoA 异构酶，使顺式双键转变为反式双键。
多不饱和脂肪酸的β-氧化
除烯酰 CoA 异构酶外，还需 2,4-二烯酰 CoA 还原酶（NADPH 作为辅酶）。
5.
奇数碳脂肪酸的β-氧化
奇数碳脂肪酸经β-氧化可生成丙酰 CoA。丙酰 CoA 经过三步反应，转化为琥珀酰
CoA，进入三羧酸循环， 进一步可转变为其他物质。
Vit B12 是甲基丙二酸单酰 CoA 变位酶的辅酶。 Vit B12 在动植物中不能合成，只有
一些种类的微生物能合成。健康人每天只需要少量的 Vit B12。如果由于吸收障碍缺乏 Vit
B12 ，就会导致恶性贫血，出现红细胞减少、血红蛋白水平降低和一些中枢神经系统的功
能紊乱等症状。在一些病例中，服用大剂量 Vit B12 可减轻这些症状。
6.动物过氧化物体/植物乙醛酸体中脂肪酸的β-氧化
途径与线粒体的相似，但不完全相同。FADH2 的电子直接传递给 O2，生成 H2O2，
H2O2 马上转化为 H2O 和 O2。能量以热量形式散发，而不是储存于 ATP 中 。
哺乳动物过氧化物体产生的乙酰 CoA 进入胞浆，用于合成其他代谢产物，如胆固醇等。
因此，当高脂肪膳食时，肝脏过氧化物体中脂肪酸β-氧化的酶合成增加，产生的乙酰 CoA
主要用于合成胆固醇，其余部分进入线粒体。
植物中脂肪酸β-氧化只发生在叶组织的过氧化物体以及种子的乙醛酸体中（植物线粒
体不存在β-氧化的酶）。这一途径的生物学意义是利用脂肪提供生物合成的前体，特别是
在种子的发芽过程。
β-氧化的酶在线粒体和过氧化物体中组织的形式不同。在线粒体中，各个酶是分离的，
而在过氧化物体中，以复合体形式存在。
7.8.
脂肪酸的α-氧化
对降解支链脂肪酸（如哺乳动物中植烷酸降解）有重要作用。
脂肪酸的ω-氧化
碳原子少于 12 的脂肪酸的氧化途径。通常为 C10 或 C12 的脂肪酸。催化第一步羟化
反应的是混和功能氧化酶。
9.
酮体的生成
在肝脏中，脂肪酸经 -氧化生成的乙酰 CoA，转变为乙酰乙酸、 羟丁酸和少量丙酮，
这三种物质统称为酮体。这种现象在饥饿或糖尿病状态下尤为明显。酮体是肝脏向肝外组
织输出能量的一种方式。
酮体的生成部位在肝细胞线粒体。HMG-CoA 合酶催化的是限速步骤。
酮体生成具有重要的生理意义：是生理情况下，肝脏输出能源的一种形式。是长期饥
饿情况下、脑、肌肉组织主要的供能物质。是应激情况下，防止肌肉蛋白过多消耗的一种
形式。
酮体过量产生可造成酮血症、酮尿症：正常代谢时血尿酮体含量很少。在饥饿、糖尿
病等异常情况下，酮体大量产生。当超过肝外组织所能利用的限度时，血尿酮体含量升高。
血中酮体堆积称“酮血症”。由于乙酰乙酸和β-羟丁酸降低血液 pH，造成“酸中毒”。
酮体随尿排出称“酮尿症”。
临床上把糖尿病患者血尿酮体的异常称为“酮症”。
10. 脂肪酸的合成
脂肪酸合成部位在胞浆中，在肝脏、脂肪组织特别活跃。碳源是乙酰 CoA。乙酰 CoA
提供最初的两个 C 原子，以后延长的 2C 单位由乙酰 CoA 的活化形式: 丙二酸单酰 CoA 提
供。
脂肪酸合酶只合成软脂酸（C16），进一步的延长和去饱和由其他酶体系完成。
软脂酸的合成可分为 3 个步骤：乙酰-CoA 从线粒体运输到胞浆、丙二酸单酰 CoA 的
生成（乙酰 CoA 羧化酶、限速酶）、脂肪酸碳链的延伸（脂肪酸合酶复合体）。
11. 脂肪酸合成受到严密调节
乙酰 CoA 羧化酶催化的是脂肪酸合成的限速步骤。柠檬酸和软脂酰 CoA 分别是乙酰
CoA 羧化酶的变构激活剂和反馈抑制剂。乙酰 CoA 羧化酶可通过激素进行磷酸化/去磷酸
化的共价修饰调节。第一个中间物丙二酸单酰 CoA 抑制脂肪酸β氧化，避免底物循环（或
无效循环）。
12. 长链饱和脂肪酸由软脂酸合成
合成部位在光面内质网和线粒体。与软脂酸合成不同的是，不需 ACP 作为脂酰基载体。
13. 不饱和脂肪酸由软、硬脂酸合成
合成部位主要在光面内质网。棕榈酰-CoA 和硬脂酰-CoA 在脂肪酰-CoA 去饱和酶的
作用下，在 C-9 和 C-10 间形成双键，分别形成棕榈酸和油酸。哺乳动物缺少在 C-9 位以
外引入双键的酶，因此亚油酸和亚麻酸不能经生物合成得到，只能通过膳食获取，称为必
需脂肪酸。
14. 多不饱和脂肪酸的重要衍生物的合成
合成部位在全身各组织细胞光面内质网（除红细胞外）。合成前体是花生四烯酸。花
生四烯酸首先在激素或其他刺激信号的作用下，由磷脂酶 A2 从膜磷脂水解下来。阿司匹
林、布洛芬等通过抑制前列腺素和血栓素胸苷的合成起到解热镇痛的作用。
15. 甘油磷脂的分解代谢
部位在溶酶体。甘油磷脂由特异性磷脂酶（磷脂酶 A1、磷脂酶 A2、磷脂酶 C、磷脂
酶 D）水解。
溶血磷脂指水解去掉一个脂肪酸的甘油磷脂，是磷脂酶 A1、磷脂酶 A2 水解的产物。
16. 鞘脂的分解代谢
鞘脂的降解是由溶酶体中一套特异性的酶按一定步骤分解极性头部基团，最后生成神
经酰胺。由于一些水解酶基因变异失去活性，鞘脂降解出现障碍导致鞘脂沉积在溶酶体中。
这种遗传性脂类沉积症统称溶酶体病。
17. 甘油磷脂的合成代谢
新生儿呼吸窘迫综合症：由于二软脂酰磷脂酰胆碱合成障碍引起的一种病理性症状。
在健康人中，二软脂酰磷脂酰胆碱和其他一些磷脂以及一些特异性蛋白质存在于肺泡周围
的细胞外液中，在呼气时起到减少液体表面张力防止肺塌陷的作用。早产婴儿由于肺没有
发育成熟，没有合成足够的二软脂酰磷脂酰胆碱导致发生呼吸窘迫综合症。
18. 鞘脂的合成代谢
合成部位在光面内质网或线粒体内膜。鞘脂的鞘氨醇骨架来源于软脂酰 CoA 和 Ser。
19. 胆固醇的代谢
胆固醇的合成代谢：合成主要在肝脏，少量在肠。脑细胞、红细胞不能合成。合成部
位在胞液和内质网。胆固醇全部 27 个 C 来源于乙酰 CoA。
胆固醇的生物合成过程可以分为 4 个阶段
胆固醇酯的合成：由脂酰 CoA-胆固醇脂酰转移酶(ACAT)催化。
20. 胆固醇代谢的调节
胆固醇代谢主要受细胞内胆固醇水平和激素两方面的调节。胆固醇代谢调节的特点是
生物合成途径和食物摄取的平衡。
HMG-CoA 还原酶，催化胆固醇合成的限速步骤，其活性变化可达 100 倍。其调节包
括：一个固醇类分子促进 HMG-CoA 还原酶的酶原降解以及抑制 HMG-CoA 还原酶基因和
LDL 受体基因的转录。激素 (胰岛素/胰高血糖素)通过可逆的磷酸化/去磷酸化调节限速酶
的活性。
21. 血浆脂蛋白的代谢
血脂：血浆所含的脂类。来源是外源性脂类（食物摄取）和内源性脂类（体内合成）。
血脂含量不如血糖恒定，受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等的影响，波动范围较大。
CM：把外源性 TG 从小肠运输到各种组织。VLDL：把内源性 TG 从肝脏运输到其他
组织。LDL：主要把内源性 CH 运输到肝外组织。HDL：逆向运输 CH，清除血中 CH。
引起高血脂症的遗传因素主要有两种：LDL 受体基因突变使得 LDL 的 CH 不能进入
细胞，血液中 CH 水平升高，而另一方面， 细胞内 CH 合成继续进行，从而引起胆固醇摄
取和合成代谢紊乱，造成家族性高胆固醇血症和动脉粥样硬化症。某些蛋白基因突变引起
HDL 水平下降。
22. 糖代谢与脂代谢的相互联系
糖可以转变为脂肪。动物中，脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。植物和微生物中，
脂肪通过乙醛酸循环和糖异生转变为糖。脂肪分解代谢的强度和顺利进行，还有赖于糖代
谢的正常进行。
2.2.6
蛋白质的降解和氨基酸的氧化及合成
1.
蛋白质讲解机制
（1）不依赖 ATP 的溶酶体途径，没有选择性，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命
的细胞内蛋白。（2）依赖 ATP 的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命
蛋白，此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。
2.
转氨酶
α-酮戊二酸是多种转氨酶反应(只要有 Glu 参与)的氨基受体。所有转氨酶均以磷酸吡
哆醛(PLP)为辅因子。
在转氨酶的催化下，某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应
的氨基酸，而原来的氨基酸则转变成α-酮酸，反应的实质是氨基在α-氨基酸和酮酸的转
移。
除 Gly、Lys、Thr、Pro 外，AA 都能参与转氨基作用。
3.
联合脱氨基作用
氨基酸在转氨酶作用下，将α-氨基转给α-酮戊二酸分子生成α-酮酸和谷氨酸，谷
氨酸再经过 L-谷氨酸脱氢酶的作用，脱去氨基产生游离氨并生成α-酮戊二酸，这种转氨
酶和 L-谷氨酸脱氢酶的协同作用称联合脱氨基作用。
意义：体内氨基酸脱氨基的最重要方式；体内合成非必需氨基酸的主要途径。
4.
嘌呤核苷酸循环脱氨基作用
由转氨酶和腺苷酸脱氨酶等多种酶联合作用下脱去氨基产生游离氨的过程。关键酶的
分布特点：肌肉中 L-谷氨酸脱氢酶活性低，而腺苷酸脱氨酶活性高。意义：是心肌、骨骼
肌和脑组织脱氨基的主要方式，实验证明脑组织细胞中的氨有 50%是由该循环产生的。
5.
氨基酸的脱羧基作用
氨基酸脱羧后生成相应的胺，有些为重要生物活性物质。
脱羧酶的辅酶也是磷酸吡哆醛，在脱羧酶中只有组氨酸脱羧酶不需要辅酶。如脑组织
中 L-Glu 脱羧生成 r-氨基丁酸，是重要的神经递质。His 脱羧生成组胺（又称组织胺），
有降低血压的作用。Tyr 脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。
6. 氨中毒
氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中 1%的氨会引起中枢神经中
毒，因此，脱去的氨必须排出体外。氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与α-酮戊二
酸作用生成 Glu，大量消耗α-酮戊二酸，影响 TCA，同时大量消耗 NADPH，产生肝昏迷。
7. 氨的去向
(1）重新利用。合成氨基酸、核酸。 (2）贮存。高等植物将氨基氮以 Gln，Asn 的形
式储存在体内。(3）排出体外。排氨动物：水生、海洋动物，以氨的形式排出。排尿酸动
物：鸟类、爬虫类，以尿酸形式排出。排尿动物：以尿素形式排出。
谷氨酰胺的运氨作用:Gln 是氨的一种转运形式，它主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运
送氨。Gln 是大脑等组织解氨毒和运输氨的重要形式。Gln 在肝中释放 NH3 用于合成尿素
（主）。Gln 在肾小管分解产生的 NH3 与 H+结合成 NH4+ ，中和固定酸。
丙氨酸-葡萄糖循环:在肌肉中，糖酵解提供丙酮酸，在肝中，丙酮酸又可生成葡萄糖。
肌肉运动产生大量的氨和丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以 Ala 的形式运送，
一举两得。
8. 尿素的形成
发生部位：肝细胞线粒体和胞液，5 步反应，2 步发生在线粒体内，3 步发生在细胞溶
胶。尿素循环是最早发现的代谢循环，称鸟氨酸循环。
反应过程:①氨甲酰磷酸的合成(限速步骤)。 氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ：在线粒体中以氨作
氮给体，参与尿素生物合成。氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ：在细胞溶胶中，以谷氨酸为氮给体，
参与嘧啶生物合成。N-乙酰 Glu 变构激活氨甲酰磷酸合酶 I。②瓜氨酸的合成 ③合成精
氨琥珀酸 ④精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸
⑤Arg 水解生成鸟氨酸和尿素。
在线粒体内，Asp 是尿素形成时氨基的直接供给者，又是形成腺苷酸代琥珀酸的重要
物质。
合成尿素是体内氨的主要去路（尿素是氨基酸代谢的主要终产物）；尿素分子中的 2
个氮原子，1 个来自氨，另一个则来自天冬氨酸；C 来自 CO2；反应部位：肝细胞的线粒
体和胞液；合成 1 分子尿素需要消耗 4 个高能磷酸键(不考虑脱氢反应）；意义：解氨毒---
把有毒的 NH3 转变成无毒的尿素；重要的酶：精氨酸代琥珀酸合成酶（限速酶, 氨基甲酰
磷酸合成酶 I（CPS-I）。
9.
一碳单位
含一个碳原子的基团。包括甲基、甲烯基 、甲炔基、甲酰基 及亚氨甲基 。一碳单
位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。各种不同形式的一碳单位可通过
氧化还原反应相互转变。
N5-CH3-FH4 的生成基本是不可逆的，它在体内含量最多；参与蛋氨酸循环。是联系
氨基酸和核酸代谢的枢纽化合物。作为合成嘌呤和嘧啶核苷酸的原料。参与形成 SAM 而
发挥转甲基作用。一碳单位代谢的障碍可造成某些疾病。
VB12 缺乏引起巨幼红细胞性贫血的机理：VB12 缺乏→N5-CH3-FH4 的甲基不能转移
甲硫氨酸生成↓→FH4 再生↓→游离 FH4 含量↓ →转运其他 OCU↓→核酸合成障碍→细
胞分裂障碍→巨幼红细胞性贫血
SAM 的作用：体内最重要的甲基供体(活性甲基)。
N5-CH3-FH4 是体内甲基的间接供体。
2.2.7
核酸的降解及核苷酸的代谢
1.
核苷酸的生物功能
①合成核酸。②是多种生物合成的活性中间物。糖原合成，UDP-Glc。磷脂合成，CDP-
乙醇胺，CDP-二脂酰甘油。③生物能量的载体 ATP、GTP。④腺苷酸是三种重要辅酶的组
分。NAD、FAD、CoA。⑤信号分子 cAMP、cGMP
2.
嘌呤碱代谢的最终产物
A、尿酸：灵长类、鸟类
B、尿囊素：哺乳动物（灵长类除外） C、尿素：大多数
鱼类及两栖类动物。
痛风是一种核酸代谢障碍疾病，由于体内大量积累尿酸而引起的。别嘌呤醇（结构与
次黄嘌呤很相似）是黄嘌呤氧化酶抑制剂，治疗痛风病。
黄嘌呤氧化酶既可以氧化次黄嘌呤，又可以氧化黄嘌呤。别嘌呤醇能够抑制其活性，
是该酶的自杀性底物。可治疗通风。
3.
嘌呤核苷酸的生物合成
从头合成：以核糖-5-P、氨基酸、CO2 和 NH3 等为原料全程合成。
补救合成：利用体内的游离碱基或核苷简单合成(直接与 PRPP 连接)。
嘌呤核糖核苷酸的从头合成：嘌呤环合成的前体：CO2、甲酸盐、Gln、Asp、Gly。
由 5?-磷酸核糖-1?-焦磷酸（5?-PRPP）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤
核苷酸（IMP）转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。
腺嘌呤核苷酸的合成分两步：IMP 在 GTP 供能下与天冬氨酸合成腺苷酸琥珀酸，然后
在腺苷酸琥珀裂解酶的催化下分解成 AMP 和延胡索酸，而鸟嘌呤核苷酸合成时，是由 ATP
供能。
嘌呤核苷酸的抗代谢物 ：筛选抗肿瘤药物，肿瘤细胞核酸合成速度快，药物能抑制。
羽田杀菌素：与 Asp 竞争腺苷酸琥珀酸合成酶，阻止次黄嘌呤核苷酸转化成 AMP。重氮
乙酰丝氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸：是 Gln 的结构类似物，抑制 Gln 参与的反应。氨基蝶
呤、氨甲蝶呤 ：叶酸的结构类似物，能与二氢叶酸还原酶发生不可逆结合，阻止 FH4 的
生成，从而抑制 FH4 参与的各种一碳单位转移反应。
嘌呤核苷酸代谢的“补救”途径：磷酸核糖转移酶途径（重要途径）。嘌呤碱和 5-PRPP
在特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸。
Lesch-Nyhan 综合征（自残症）缺乏次黄嘌呤一鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。
核苷激酶途径（生物体内只发现有腺苷激酶）：腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为
腺嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶的作用下与 ATP 反应，生成腺嘌呤核苷酸。
生理意义： 1）节省从头合成时的能量和氨基酸消耗； 2）体内的脑、骨髓等器官，
因缺乏有关的酶，通过补救合成嘌呤核苷酸。
4.
嘧啶核糖核苷酸的合成
嘌呤类在磷酸核糖焦磷酸 PRPP (核糖-5-P 的活化态)的基础上逐步构建嘌呤环(次黄嘌
呤核苷酸 IMP)，嘧啶类则是先形成尿嘧啶后再与 PRPP 连接。原料：Asp、Gln 和 CO2。
关键酶：胞浆中氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ (CPS II)。细菌只有一种 CPS，能够合成 Arg 和嘧啶；
嘧啶核苷酸合成先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结合成为乳清苷酸，然后脱羧生成尿嘧啶核
苷酸，然后转化为其他。
5-氟尿嘧啶抑制胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成。5-氟尿嘧啶在人体内转变成相应的核苷
酸，再转变成脱氧核苷酸，可抑制脱氧胸腺嘧啶核酸合成酶，干扰尿嘧啶脱氧核苷酸经甲
基化生成脱氧胸苷的过程，DNA 合成受阻。
5.
脱氧核糖核苷酸的合成
脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶核糖核
苷酸经还原，将核糖第二位碳原子的氧脱去，即成为相应的脱氧核糖核苷酸。
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸：先由尿嘧啶核糖核苷酸还原形成尿嘧啶脱氧核糖核苷酸，
然后尿嘧啶再经甲基化转变成胸腺嘧啶。还原反应一般在核苷二磷酸（NDP）水平上进行
(dTMP 例外)。dTMP 是在一磷酸核苷水平上由 dUMP→dTMP，以后再经磷酸化生成 dTDP
和 dTTP。UMP 转化为 CMP 是在三磷酸水平上的。胸腺嘧啶核苷酸的合成中甲基供体是
四氢叶酸，而不是 SAM。
6.
辅酶核苷酸的生物合成
辅酶核苷酸： NAD、NADP、 FMN、 FAD、 CoA
烟酰胺核苷酸的合成（NAD 、NADP）：NAD、NADP 是脱氢辅酶，在生物氧化还原系统中 传递氢。 NAD 的合成途径：（1）烟酸单核苷酸焦磷酸化酶（2）脱酰胺-NAD 焦磷酸化酶（3） NAD 合成酶。 NADP 的合成：NAD 激酶催化 NAD 与 ATP 反应，使 NAD 的腺苷酸残基的核糖 2? -OH 磷酸化，生成 NADP。 辅酶 A 的合成： 前体：腺苷酸、泛酸、巯基乙胺、磷酸途径
2.3 分子生物学－信息途径 2.3.1 DNA 的复制 DNA 的生物合成的两种方式：①DNA 复制②RNA 反转录
1. DNA 复制的特征 半保留复制、半不连续复制、双向复制 复制单位：复制子，基因组能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。 原核生物的 DNA 和真核生物细胞器的 DNA 是单个复制子，真核生物染色体 DNA 是多复 制子，都在一个固定的起点开始复制。 有时两条链的复制起点并不在同一点上（不对称复制，如 D 环复制）。复制方向大多 数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数是单向复制，形成一个复制 叉。 复制方式：滚环式，如：噬菌体ΦX174；D-环式，如：线粒体、叶绿体 DNA 复制； 直线双向复制，真核染色体 DNA 采用这种方式。真核生物每个染色体有多个起始点，是 多复制子的复制。 真核生物染色体 DNA 的复制速度比原核生物的慢。
2. 原核生物 DNA 聚合反应有关的酶类
1. DNA 聚合酶；2. 拓扑异构酶：兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将 DNA 超螺旋 或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。3. DNA 解链酶。单链结合蛋白(SSB)：结合 在解开的 DNA 单链上，防止重新形成双螺旋。4. 引物酶和引发体：启动 RNA 引物链的 合成。5. DNA 连接酶
拓扑异构酶：拓扑异构酶Ⅰ可使 DNA 双链中的一条链切断，松开双螺旋后再将 DNA 链连接起来，从而避免出现链的缠绕。拓扑异构酶Ⅱ可切断 DNA 双链，使 DNA 的超螺旋 松解后，再将其连接起来。
E.coli. DNA 聚合酶 I（Kornberg 酶）：单体酶，含一个 Zn2+。用蛋白水解酶将 DNA 聚合酶 I 部分水解可得：大片段（Klenow），活性：5?→ 3?聚合活性、3?→ 5?外切 活性。小片段，活性：5?→ 3?外切活性（只作用于双链 DNA 的碱基配对部分，切除修 复）。Klenow 片段的用途：a.补齐 DNA 3，隐缩未端;b.标记 DNA 片段未端;c.cDNA 合成 第二链 d.DNA 测序。功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行 填补。
E.coli. DNA 聚合酶Ⅱ：单体酶，可能在 DNA 的修复中起某中作用。基因发生突变， 细菌依然能存活 E.coli.DNA 聚合酶Ⅲ（复制酶）：寡聚酶，全酶由 10 种共 22 个亚基组成，α、ε和
θ三种亚基组成核心酶。DNA 聚合酶Ⅲ是合成新链 DNA 主要的酶，又称复制酶。5?→3? 外切酶活性只作用于单链 DNA。 DNA 连接酶：大肠杆菌和其他细菌的 DNA 连接酶以 NAD 作为能量来源，动物细胞 和噬菌体的连接酶以 ATP 作为能量来源。
3.
原核生物的 DNA 复制的过程
预引发、引发、复制的延伸、复制的终止
在原核生物中，参与 DNA 复制延长的是 DNA 聚合酶Ⅲ；而在真核生物中，是 DNA
聚合酶α(延长随从链)和δ（延长领头链）。子代链的聚合方向都是 5?→3?。
冈崎片段： DNA 在复制时，由随后链先形成的一些短 DNA 片段称为冈崎片段。冈
崎片段的大小，在原核生物中约为 1000～2000 个核苷酸，而在真核生物中约为 100 个核
苷酸。
复制的终止：1. 去除引物，填补缺口：在原核生物中，由 DNA 聚合酶Ⅰ来水解去除
RNA 引物，并由该酶催化延长引物缺口处的 DNA，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。
2. 连接冈崎片段：在 DNA 连接酶的催化下，形成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起
来，形成完整的 DNA 长链。
4.
真核生物 DNA 的复制
真核生物 DNA 的末端有端粒结构，富含 G/C。人的端粒为 TTAGGG。
端粒的功能是： A，稳定染色体末端结构。B、防止染色体间末端连接。C、可补偿
滞后链 5-末端在消除 RNA 引物后造成的空缺。
端粒酶是一种含有 RNA 链的逆转录酶，它以所含的 RNA 为模板合成 DNA 端粒结构。
5.
保证复制忠实性
原因主要有以下三点：1. DNA 聚合酶的高度专一性，严格遵循碱基配对原则。2. DNA
聚合酶的校对功能，错配碱基被 3?-5?外切酶切除。3. 起始时以 RNA 作为引物
起始时以 RNA 作为引物的作用：DNA 复制为什么要合成一个 RNA 引物，而后又把
这个引物消除呢？这是保证 DNA 聚合过程高度精确的又一措施。已知 DNA 聚合酶具有
3 5 外切酶功能校对复制过程中的核苷酸，也就是说聚合酶在开始形成一个新的磷酸
二酯键前，总是检查前一个碱基是否正确，这就决定了它不能从头开始合成。因此先合成
一条低忠实性的多核苷酸来开始 DNA 的合成，并以核糖核苷酸来表示是“暂时”的，当
DNA 开始聚合以后再以 5 3 外切酶的功能切除，以高忠实性的脱氧核苷酸取而代之，
确保复制的忠实性。
6.
逆转录－RNA 指导的 DNA 合成
逆转录酶有 3 种酶的活性：①依赖 RNA 的 DNA 聚合酶活力：合成 DNA ②RNaseH
活性：水解除去 RNA-DNA 杂合分子中的 RNA ③依赖 DNA 的 DNA 聚合酶活性：以 DNA
为模板合成双链 DNA。
逆转录酶无校对功能，因此错误率较高，端粒酶就是一种逆转录酶。
逆转录酶的引物可以是寡 DNA，也可以是 RNA，但要有游离 3?-OH 末端。
7.
DNA 的修复
细胞对 DNA 损伤的修复系统有五种：A、错配修复； B、直接修复； C、切除修复；
D、重组修复； E、易错修复。
8.
DNA 的重组
重组的三种类型：同源重组、位点专一重组、转座（又称异常重组）
2.3.2
RNA 的生物合成加工
1.
原核生物的 RNA 合成
启动子：聚合酶的结合位点，一般位于转录起始位点上游。RNA 聚合酶与启动子结合
转录才能开始。共同序列：Pribnow box (-10 box)、-35 box。-10 box 与-35 box 的最佳距离
为 17bp 加减 1 bp
终止子有两种（终止方式也有两种）：1. 不依赖于 ρ 的终止子（简单终止子）、依赖
于 ρ 的终止子。
2.
真核生物的 RNA 合成
真核生物的 RNA 聚合酶：1. RNA 聚合酶 I：位于核仁，转录 28S/18S/5.8S rRNA。2. RNA
聚合酶 II ：位于核质，转录 mRNA 和 snRNA。3. RNA 聚合酶 III ：位于核质，5SRNA、
tRNA、U6snRNA、7SL RNA、7SK RNA
α-鹅膏蕈碱：抑制 RNA 聚合酶 II（低浓度）；抑制 RNA 聚合酶 II 和 RNA 聚合酶
III（高浓度）、放线菌素 D：抑制 RNA 聚合酶 I
RNA 聚合酶 II 识别的启动子（II 类启动子）：与原核基因的启动子最相似。
TATA 区：位于转录起始位点上游约 25 bp，共同序列为 TATAAAA。功能：确定转
录起始位点（一般是 TATA 区的第一个核苷酸后 30 bp）；有时甚至是决定整个启动子是
否有作用。看家基因和控制发育的基因没有 TATA 区。
RNA 聚合酶 III 识别的启动子（III 类启动子）：5S rRNA 基因位于基因内部。tRNA
基因位于基因外部，类似 RNA 聚合酶 II 识别的启动子（含 TATA box）U6 snRNA 基因、
7SL RNA 基因、7SK RNA 基因。
RNA 聚合酶 I 识别的启动子（I 类启动子）：变化较 II 类启动子大，无甚保守序列（即
随物种而异）。
增强子：能增强转录的元件，但又不是启动子的一部分。增强子常在启动子的上游，
但也可以在基因内部（如内含子中）。
沉默子： 能抑制基因转录的元件，可远距离影响（抑制）基因的转录。沉默子的作
用机制是通过影响染色质的结构（使其变得致密），从而使邻近的基因不能转录
增强子与沉默子有时可以是同一 DNA 元件（取决于什么蛋白质因子与其结合）。甲
状腺素应答元件：只与甲状腺素受体结合，是一沉默子；与甲状腺素受体及其配体（甲状
腺素）结合，是一增强子。
真核生物的通用转录因子（TBP）、转录激活子（锌指、GAL4 蛋白质）
3.
RNA 合成后的加工
核 mRNA 前体的剪接：Step 1：内含子内的一个腺苷酸的 2? 羟基进攻连接内含子 5?
端与外显子的磷酸二酯键，产生一个游离的外显子（5? 外显子）与一个套环结构（内含
子 + 3? 端外显子）的中间产物。Step 2： 5? 端外显子的 3? 羟基进攻连接内含子 3?
端与外显子的磷酸二酯键，使两外显子连接起来，并产生套环状的内含子。
组成型剪接、选择性剪接（免疫球蛋白）、自剪接的内含子（核酶）
加帽与聚腺苷酸化：1. 加帽：帽子含 7-甲基鸟苷（m7G）。一般的 RNase 不能切割
含有 3 个磷酸基的帽子、提高翻译能力（效率）、、有利于 mRNA、运出细胞核、使 mRNA
前体的能正确剪接（第一个内含子的剪接所需）。 2. 聚腺苷酸化：PAP 为不需要模板的
聚合酶。一般都是在剪接前发生。保护 mRNA、提高 mRNA 的翻译能力。聚腺苷酸化信
号在 poly(A)位点上游。
顺式剪接与反式剪接：1. 顺式剪接：所有参与剪接的外显子都在同一个基因中（同一
个 RNA 分子中）。2. 反式剪接：参与剪接的外显子并不在同一个基因中（即在不同的 RNA
分子中）。反式剪接只在某些生物中发现
RNA 编辑、RNA 干涉
2.3.3
蛋白质的合成及转运
1. 原核生物的翻译起始
1. tRNA 装载。在氨酰 tRNA 合成酶的作用下，使氨基酸连接到 tRNA 3?端的腺苷酸
上，形成氨酰 tRNA。2. tRNA 识别。氨酰 tRNA 合成酶的专一性很高，共有 20 种，每一
种只用于单一种氨基酸与相应 tRNA 的结合。tRNA 上的某些结构特征能使它在氨酰 tRNA
合成酶的催化下，与特定的氨基酸结合；这些结构特征就是“第二遗传密码”。“第二遗
传密码”常在 tRNA 的受体茎上，但在其他区域的也有不少。3. 核糖体解离。翻译起始复
合物首先是在核糖体小亚基上组装起来。每一次翻译后，核糖体的大小亚基必须解离，以
让新的翻译起始复合物形成。核糖体解离需要起始因子（IF）的协助。4. 起始 tRNA 携带
甲酰甲硫氨酸的 tRNA（tRNA
），识别密码子 AUG、GUG 和 UUG。tRNA
与携带甲
硫氨酸到蛋白质链内部的 tRNA（tRNA
）稍有不同，后者只识别 AUG。5. mRNA 与核
糖体小亚基的结合。在起始密码子的上游（数个核苷酸），有一共同序列 AGGAGGU，与
16S rRNA 3?端的序列（3? HO-AUUCCUCC AC 5?）互补配对，是核糖体的结合位点；
这一序列又称 SD 序列。6. 甲酰甲硫氨酰 tRNA 与 30S 起始复合物的结合。主要由 IF-2 负
责，IF-1 和 IF-3 辅助，此外还需要 GTP（GTP 的作用是使 IF-2 能顺利地结合到核糖体小
亚基上）。7. 70S 起始复合物的形成。30S 起始复合物加上核糖体大亚基（50S），就形成
70S 起始复合物。在这一过程中，IF-1 和 IF-3 先从复合物中解离，接着 IF-2 解离，同时
GTP 水解成 GDP 和磷酸（促进 IF-2 解离）。IF-2 的解离是形成具活性的 70S 复合物所必
需的
2.
真核生物的翻译起始
与原核生物的翻译起始的差异：起始氨基酸不是甲酰甲硫氨酸，而是甲硫氨酸；起始
tRNA 则为 tRNA
。 真核 mRNA 不含 SD 序列，但有 5?帽子，有助于起始复合体的形
成。通过扫描寻找起始密码子。
mRNA 二级结构与翻译起始的关系：mRNA 5?端附近的二级结构对翻译起始既可有
正效应，也可有负效应。紧接 AUG 后（AUG 后 12 ~ 15 nt）的发夹结构能使核糖体停顿，
因而使该 AUG 更有可能成为起始位点。
3.
4.
翻译起始的控制
原核生物的起始控制：mRNA 二级结构对翻译起始的影响。反馈抑制。
真核生物的起始控制：最常见的起始控制是对起始因子磷酸化（抑制、促进）。
延伸基本过程
Step 1：一个新的氨酰 tRNA 结合到核糖体的 A 位。Step 2：形成肽键。Step 3：移位。
延伸的具体过程：1. 氨酰 tRNA 结合到核糖体的 A 位。需延伸因子 EF-Tu 及 GTP，
另还需 EF-Ts。2. 校对：如错误的氨酰 tRNA 进入了 A 位（反密码子与密码子不能很好配
对），可进行校正。3. 肽键的形成。通过肽基转移酶，把 P 位的肽链（或起始氨基酸）与
A 位的氨酰 tRNA 中的氨基酸以肽键连结起来。肽基转移酶是核糖体的组成部分，且存于
核糖体大亚基中。rRNA 在催化肽键形成中起主要作用，具肽基转移酶活性。4. 移位。mRNA
与肽基 tRNA 移动 1 个密码子的距离，使肽基 tRNA 进入 P 位，而原在 P 位的 tRNA 离开
核糖体。移位需 EF-G 及 GTP 。5. 终止。终止密码子：UAG：琥珀密码子；UAA：赭石
密码子；UGA：乳白密码子。终止过程需要释放因子，这一过程需 GTP 水解。
GTPase 与翻译：IF-2、EF-Tu、EF-G、RF3 等因子都需要与 GTP 结合，并通过 GTP
水解而发挥作用。它们是 G 蛋白（G proteins），具有内在的 GTPase 活性。
5.
抗生素与翻译
嘌呤霉素的结构与氨酸－tRNA 结构相似，当它接合到核糖体上进行反应后，很容易
从核糖体上脱落。从而使蛋白质合成中断。
氯霉素与 50S 亚基结合，抑制原核肽转移酶。对人的毒性是因为它抑制了线粒体蛋白
质的合成。
亚胺环己酮，只抑制真核细胞翻译。
白喉毒素可以与 EF-2 结合，抑制肽链的移位作用。
四环素：能够封闭 A 位点，干扰氨酰 tRNA 的结合。
链霉素：结合到 30S 亚基，低浓度引起密码子的错读，高浓度抑制翻译的起始。
6.
蛋白质的运输及翻译后修饰
真核细胞多肽的转运有两种机制：1. 翻译转运同步机制（共转译）。分泌蛋白、质膜
蛋白、溶酶体蛋白、内质网和高尔基体滞留蛋白。2. 翻译后转运机制。叶绿体蛋白和线粒
体蛋白是在细胞质游离核糖体上被完全合成后通过新生肽的信号序列（引导肽）直接运往
目的地并被加工。
2.3.4
基因表达的调控
1. 细胞代谢的调控
生物体内代谢的三个最关键的中间代谢物是：葡萄糖-6-P，丙酮酸和乙酰 CoA。
2. 物质代谢的特点
TCA 是中心环节，ATP 是通用的能量载体， NADPH 以还原力形式携带能量。
分解、合成途径往往是分开的，不是简单的逆反应。分解为合成提供还原力和能量。
代谢的基本要略在于形成 ATP，还原力和构造单元，以用于生物合成。
所有生物合成过程都需要有底物，能量和酶，而蛋白质和核酸的合成除需要这三个条
件外，还需要模板，用以指导其信息结构。
3. 代谢调节
生物代谢调节在三个水平上进行，即酶水平、细胞水平、多细胞整体水平（神经水平
调节、激素水平调节）。
酶水平的调节：主要通过酶定位的区域化、酶活性的调节、酶含量的调节，这三个方
面进行。
主要代谢途径酶系在细胞内的分布：
胞质：糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途径，脂 肪酸合成，部分蛋白质合成。
线粒体：脂肪酸β氧化，三羧酸循环，呼吸链，氧化磷酸化
细胞核：核酸的合成、修饰
内质网：蛋白质合成，磷脂合成
胞质和线粒体：糖异生，胆固醇合成
溶酶体：多种水解酶
酶活性的调节（主要是变构效应和共价修饰）：调节方式包括酶原的激活、pH 改变、 同工酶、共价修饰、反馈调节（生物体内最重要）。
细胞水平上的调节：①控制跨膜离子浓度剃度和电位梯度；②控制跨膜物质运输；③ 区隔化：浓缩作用，防止干扰，便于调节；④膜与酶可逆结合。
膜的三种最基本功能：物质运输、能量转换和信息传递。
激素水平的调节：含氮激素作用模式；甾醇类激素作用模式。
4. 原核生物基因表达的调节
操纵子模型：大肠杆菌乳糖操纵子---Lac 操纵子、色氨酸操纵子－the trp operon（弱化
作用）
翻译水平上的调节主要有：A、不同 mRNA 翻译起始频率和速度的差异；B、翻译阻
遏作用；C、反义 RNA 的作用。
5. 真核生物基因表达的调节
真核基因调控主要是正调控，顺式作用元件和反式作用因子，转录因子的相互作用控
制转录。
DNA 水平的调节： 主要是通过改变 DNA 序列和染色体结构从而影响基因表达的过
程。（1）染色质丢失
（2）基因扩增
（3）基因重排（4）染色体 DNA 的修饰和异染
色质化。通常染色质的活性转录区无或很少甲基化；非活性区则甲基化程度高。
转录水平的调节： 真核生物的基因调节主要表现在对基因转录活性的控制上。主要
包括：（1）染色质的活化和基因的活化。通过染色质改建，组蛋白乙酰化，染色质变的
疏松化，可被酶和调节蛋白作用。在转录非常活跃的区域，缺少或全然没有核小体，如 rRNA
基因。（2）启动子和增强子的顺式作用元件。（了解沉默子、绝缘子的概念）。（3）调
节转录的反式作用因子。
转录后加工水平的调节：（1）5?端加上帽子结构；（2）3?端加上 polyA 尾巴；（3）
除去内含子 ；（4）内部甲基化。
翻译水平的调节：主要是控制 mRNA 的稳定性和有选择的进行翻译
翻译后水平的调节：（1）除去起始的甲硫氨酸残基或随后几个残基；（2）切除分泌
蛋白或膜蛋白 N－末端的信号序列；（3）形成分子内的二硫键，以固定折叠构象；（4）
肽链断裂或切除部分肽段；（5）末端或内部某些氨基酸的修饰，如甲基化、乙酰化、磷
酸化等；（6）加上糖基（糖蛋白）、脂类分子（脂蛋白）或配体（复杂蛋白）。
基因工程及蛋白质工程
1. 基因工程常用酶
II 型限制性核酸内切酶：限制和修饰活性分开，蛋白质结构是单一成分，辅助因子 Mg2+，位点序列旋转对称（反向重复）。
同裂酶：来源不同的限制酶，识别位点相同，切割位点相同，产生同样的粘性末端。 同尾酶：来源各异，识别的靶序列不同，但都产生相同的粘性末端。
星号活力：在一定条件下（低离子强度，碱性 pH，或 50%甘油），限制酶的特异性 降低。结果，它的识别与切割所需的典型的核苷酸序列的数量和种类会发生变化。
分子克隆常用 DNA 聚合酶：DNA 聚合酶Ⅰ；DNA 聚合酶Ⅰ大片段——Klenow 片段； Taq DNA 聚合酶；T4 噬菌体 DNA 聚合酶。
逆转录酶：逆转录酶是一个多功能性酶，至少具有以下 3 种酶活性：⑴
以单链 RNA
为模板， 催化合成 cDNA 单链；⑵
具有 RNase H 活性，能水解 RNA:DNA 杂交链中的
RNA；⑶以 DNA 为模板，催化合成 cDNA 双链。
DNA 连接酶(DNA ligase)
碱性磷酸酶：碱性磷酸酶(BAP) 能够催化水解去除 DNA 或 RNA5ˊ-端的磷酸基团。 末端（脱氧核苷酸）转移酶(TdT)：将标记或未标记的 dNTP 加到 DNA 的 3ˊ—OH 末 端；也可催化载体分子或待克隆的 DNA 片断上加上互补的同聚尾，便于进一步连接。应 用：探针标记，在载体和待克隆的片段上形成同聚物尾，以便于进行连接。
2. 基因克隆常用的载体
克隆载体：用来克隆和扩增 DNA 片段的载体，具有 3 点共性： ⑴ 能够在受体细胞 复制；⑵
带有药物抗性基因，便于筛选；⑶
可导入受体细胞。
表达载体：除具有克隆载体所具有的性质外，还带有表达构件——转录和翻译所必须
的 DNA 顺序。
常用载体：质粒 DNA、噬菌体 DNA、病毒 DNA
载体必须具备的基本条件：⒈ 有自身的复制子，能独立复制。⒉ 具备多个限制酶
的识别位点(多克隆位点)。⒊
具有遗传表型或筛选标记。⒋
有足够的容量以容纳外源
DNA 片段。⒌
表达型载体还应具备与宿主细胞相适应的启动子、前导序列、增强子等调
控元件。⒍
载体 DNA 中均有一段非必需区，将外源基因插入该非必需区，而载体本身
不受影响。
3. DNA 克隆的基本步骤
目的基因的获取、目的基因与载体的连接、重组 DNA 导入宿主细胞、重组体的筛选。
4. 蛋白质的表达
大肠杆菌表达系统：遗传背景清楚，基因工程操作方便，商品化表达载体种类齐全，
表达效率高；基本不分泌，易形成包含体(无正确折叠的立体结构)，无加糖等修饰。
非融合表达：单纯的表达目的基因的读码框；融合表达：表达的目的蛋白两端连有表
达标签等序列。
真核表达系统：酵母细胞、昆虫细胞、哺乳动物细胞/组织、植物细胞/组织。具有转
录后修饰加工供能，如糖基化等。一般表达量低，周期长，操作复杂，成本高。
5. 蛋白质的改造
1. 定向进化。包括随机突变+选择、体外定点突变。2. 随机突变。包括易错 PCR、DNA
shuffling、高突变菌株、交错延伸、体外随机引发重组、杂合酶。
三、生物化学模拟试卷
3.1 生化试卷模拟题（一）
一、填空题（30'）
1. 以水为固定相，对 20 种氨基酸进行纸层析，____________迁移的最远。
2. 常用于氨基酸定量分析的颜色反应是____________。
3. 高等动物体内糖原主要是___________和肌糖原
4. ___________是许多蛋白质折叠的限速步骤。
5. 脂肪酸合成的碳源是乙酰 CoA。乙酰 CoA 提供最初的两个 C 原子，以后延长的 2C 单
位由乙酰 CoA 的活化形式___________提供。
6. ___________通过与血红蛋白的两个β亚基形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，
因而降低脱氧血红蛋白的氧亲和力。
7. α-淀粉酶可以催化淀粉分子中任何部位的___________水解，产物主要是糊精和麦芽
糖。
8. 胸腺嘧啶核苷酸的合成中甲基供体是___________，而不是 SAM。
9. 胞浆中的 NADH 不能直接通过线粒体内膜，而是依靠两种穿梭途径：___________和 3-
磷酸甘油穿梭。
10. 人体血浆脂蛋白中的___________逆向运输胆固醇，清除血中胆固醇，其水平升高有助
于防止动脉粥样硬化症。
11. 生物圈中，ATP 产生的方式最主要有两种。一种是氧化磷酸化，另一种是___________。
12. TCA 的关键调节酶___________受一些反应产物和高能荷信号分子如 NADH 别构抑制。
13. ___________催化血浆中胆固醇酯化，参与 HDL 的代谢。
14. 人体由于缺乏___________而不能进行乙醇发酵。
15. 多亚基蛋白质一般具有多个结合部位，结合在蛋白质分子的特定部位上的配体对该分
子的其他部位所产生的影响称为___________。
16. ___________在电子传递链处于中心位置，在黄素蛋白类与细胞色素类之间作为一种灵
活的载体起作用，并且在质子移动和电子传递的偶联起重要作用。
17. 所有转氨酶均以___________为辅因子，脱羧酶的辅酶也是磷酸吡哆醛，在脱羧酶中只
有___________不需要辅酶。
18. ___________和___________是红细胞获得能量的两条途径。
19. 由无氧转变到有氧代谢的转变，葡萄糖消耗速度下降，称为_________效应。
20. 线粒体呼吸链中，电位跨度最大的一步是__________。
21. ________酶的缺乏可导致人患严重的复合性免疫缺陷症（SCID），使用基因治疗可治
愈此疾病。
22. 蛋白质的半寿期通常与_______端氨基酸性质有关。
23. 嘌呤霉素的结构与___________结构相似，当它接合到核糖体上进行反应后，很容易从
核糖体上脱落。从而使蛋白质合成中断。
24. “第二遗传密码”常在___________上，但在其他区域的也有不少。
25. 在 DNA 的损伤修复中，__________修复可以导致高的变异率。
26. 5?端先导区中，有一段富含嘌呤的碱基序列，典型的为 5?-AGGAGGU-3?，位于起
始密码子 AUG 前约 10 核苷酸处，此序列由 Shine 和 Dalgarno 发现，称__________。
27. __________的作用机制是通过影响染色质的结构（使其变得致密），从而使邻近的基
因不能转录。
28. 真核细胞蛋白质合成，识别主要是通过________机制识别起始密码子。
二、判断题（30'）
1. 在溶液中，含有 4 个以上碳原子的单糖主要以环状结构存在。
2. 所有的α-氨基酸都能于茚三酮发生颜色反应生成紫色物质，570nm 测定。
3. 蛋白质中的氨基酸都是 L 型的，D 型仅存在于细菌细胞壁上的小肽或抗菌肽中。
4. 二硫键对蛋白质的三维结构起到稳定作用，有些二硫键对于维持活性是必需的，有些是
非必需的。
5. 同一酶催化不同底物则有不同的 Km 值。各同工酶的 Km 值也不同，可借 Km 值鉴别之。
6. 结构域间的裂缝，常是活性部位，也是反应物的出入口。
7. 糖原合成是耗能过程，需要糖原引物分子，糖基的供体是 Glc-1-P。
8. 丙二酸和戊二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂，随着抑制剂的浓度增加使测得的 Km
值增加和 Vmax 变小。
9. L-型氨基酸更容易形成右手螺旋。
10. 糖酵解过程中只有一次底物水平磷酸化；而 TCA 循环中只有两次底物水平磷酸化。
11. 高等生物中，脂肪酸降解的主要途径是β-氧化作用。
12. 脊椎动物的乙酰 CoA 能作为糖异生的前体合成葡萄糖。
13. 端粒酶是一种含有 RNA 链的 DNA 聚合酶，它以所含的 RNA 为模板合成 DNA 端粒结
构。
14. 三羧酸循环中没有氧分子参与反应，因此，三羧酸循环可在无氧条件下进行。
15. 一个理想的酶分离纯化程序，随着分离纯化的进行，酶的比活力应该增加。
16. 纯 DNA 的 A260/A280 应为 1.8（1.65-1.85），若大于 1.8，表示污染了蛋白质。
17. 在生理条件下，DNA 中的碱基可以自发脱氨基和脱嘌呤。
18. 生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成糖蛋白，少数与膜脂结合形成糖脂，只分布在
细胞膜的外侧。
19. 膜脂的流动性主要决定于胆固醇分子的含量。
20. 还原性的维生素Ｃ为酮式，而氧化型的维生素Ｃ为烯醇式。
21. 抗霉素 A 能够抑制电子从细胞色素 b 向细胞色素 c1 传递。
22. 在氨基酸的合成调节中，20 种天然氨基酸全部受最终产物的反馈抑制。
23. 基因组中能独立复制的单位称复制子。原核生物复制子约 100－200bp。
24. 链霉素能够结合到核糖体的 30S 亚基上，低浓度引起密码子的错读，高浓度抑制翻译
的起始。
25. 真核 mRNA 通过 poly（A）聚合酶形成 poly（A）尾巴，其过程需要由剪切多腺苷酸
化专一性因子参与，一般都是在剪接后发生。
26. 大肠杆菌蛋白质合成时延伸因子 EF-G 的主要功能是移位，移位还需要 GTP。
27. 增强子的增强效应与其位置和取向无关，能在很远距离对启动子产生影响，无论位于
启动子上游或下游都能发挥作用。但是具有生物种属特异性和基因特异性。
28. 原核生物的基因表达调节主要在转录水平进行，真核生物则在不同水平进行。
29. 蛋白质定位内质网或细胞核后，信号肽被切除。
30. micRNA 能触发与短 dsRNA 中任何一链互补的 mRNA 的降解。
三、问答题（90'）
1. 简述酶（蛋白质）分离纯化的基本原则。试举出至少两种纯化蛋白质的常用方法，并说明其原理。
2. 举例说明别构效应的生物学意义。
3. 区分下列酶类：合酶－合成酶；连接酶－裂解酶；激酶－磷酸酶－磷酸化酶
4. 糖酵解和糖异生成是简单地互为逆反应吗？为什么？
5. 解释临床上“肝昏迷”的原因。
6. 称取 25 毫克蛋白酶粉配制成 25 毫升酶溶液，从中取出 0.1 毫升酶液，以酪蛋白为底物
用 Folin-酚比色法测定酶活力，得知每小时产生 1500 微克酪氨酸。另取 2 毫升酶液用
凯氏定氮法测得蛋白氮为 0.2 毫克。若以每分钟产生 1 微克酪氨酸的酶量为 1 个活力单
位计算，根据以上数据，求出：
（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。
（2）1 克酶制剂的总蛋白含量及总活力。
7. 简要说明作为基因载体需要具备的条件。
8. 什么是 cDNA 文库？简述 cDNA 文库的构建过程。
9. 利用生物工程生产蛋白质，在选择表达系统时，要考虑哪些因素？例举常用的原核和真
核蛋白质表达系统，比较它们的优缺点。
一、填空题
1，脯氨酸
2，茚三酮反应 3，肝糖原 4，脯氨酰异构化 5，丙二酸单酰 CoA 6，BPG（二
磷酸甘油酸）7，α－1,4－糖苷键 8，四氢叶酸 9，苹果酸-天门冬氨酸穿梭 10，HDL 11， 底物水平磷酸化 12，丙酮酸脱氢酶复合体 13， LCAT（卵磷脂-胆固醇酯酰基转移酶） 14，
丙酮酸脱羧酶 15，别构效应 16，CoQ 17，磷酸吡哆醛(PLP)、组氨酸脱羧酶 18，糖酵
解、磷酸戊糖途径 19，巴斯德 20，细胞色素 aa3－氧 21，腺苷脱氨酶（ADA）22，N 23，
氨酸－tRNA 24，tRNA 的受体茎 25，诱导 26，SD 序列 27，沉默子 28，核糖体扫描
二、判断题
1.对 2.错 3.对 4.对 5.对 6.对 7.错（UDPG）8.错（Vmax 不变）9.对 10.错（次数相反） 11.
对 12.错（不能转化为丙酮酸） 13.错（逆转录酶）14.错 15.对 16.错（污染了 RNA） 17.
对 18.错（全部分布在膜的非细胞质一侧）19.错（取决于磷脂分子） 20.错（相反） 21.
对 22.错（Ala、Asp、Glu 例外） 23.错（真核） 24.对 25.错（剪切前） 26.对 27.错（没
有种属特异性，没有基因特异性） 28.对 29.错（NLS 不被切除） 30.错（RNA 干扰）
三、简答题
1. 简述酶（蛋白质）分离纯化的基本原则。试举出至少两种纯化蛋白质的常用方法，并说
明其原理。
原则：1、纯化的总目标：总目标是增加制品的纯度或比活。2、分离纯化的一般程序：
分为前处理、粗分级分离、细分级分离三步，最后要浓缩与晶体保存。3、分离纯化 pro 的
方法主要根据：①分子大小 ②溶解度 ③电荷 ④吸附性质 ⑤对分子的生物亲和力
方法：1、电泳法。主要包括 SDS-PAGE、等电聚焦等。例如等电聚焦原理是在外电
场作用下各种蛋白质将移向并聚焦在等于其 PI 的 pH 梯度处，并形成一个很窄的区带。2、
色谱法。主要包括离子交换层系、排阻层析（凝胶过滤）、亲和层析、疏水相互作用层析。
例如凝胶过滤原理是层析柱内填满带有小孔的颗粒（葡聚糖、聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖），
蛋白质溶液加之于柱之顶部，往下渗透，这时小分子蛋白质进入凝胶微孔，大分子不能进
入，所以大分子物质被先洗脱出来，小分子物质后被洗脱下来。
2. 举例说明别构效应的生物学意义。
别构效应是指调节物（效应物）与别构酶分子中的别构中心（调节中心）结合后，诱
导产生或稳定住酶分子的某种构象，使酶活性中心对底物的结合催化作用受到影响，从而
调节酶促反应的速度。血红蛋白是一个别构蛋白质，经过深入研究，现在已能用它的构象
变化来阐明别构效应的机制。它的别构效应表现在：①氧结合的正协同性，氧饱和曲线与
氧分压的关系呈 S 型曲线，表明在第 1 个亚基与 O2 结合后其他亚基与 O2 的相继结合越
来越容易，第 4 个亚基的氧结合常数可比第 1 个的大数百倍。这是因为第 1 个亚基结合 O2
后引起血红蛋白分子的构象变化，促使其他亚基与 O2 结合。O2 的释放过程也是如此，第
1 个 O2 释放使留下的 O2 更易释放。②H+浓度升高（pH 降低）使血红蛋白与 O2 的亲和
力变小（玻尔效应），促进 O2 的释放。③在恒定 pH 下 CO2 能降低血红蛋白与 O2 的亲
和力。④人红细胞中含有的 2、3 二磷酸甘油酸（BPG），也能降低 O2 的亲和力。⑤血红
蛋白与 O2 的结合也能抑制其与 H+，CO2 和 DPG 的结合。具体例子还可以参见教材 P413
ATCase 的别构调控。
3. 区分下列酶类：合酶－合成酶；连接酶－裂解酶；激酶－磷酸酶－磷酸化酶
合酶－合成酶：合酶（synthase）催化不需要任何核苷三磷酸（ATP/GTP 等）作为能
量来源的反应，例如柠檬酸合酶。合成酶（synthetase）催化的缩合反应则必需使用 ATP
或其它核苷三磷酸作为能量来源，例如琥珀酰辅酶 A 合成酶。
连接酶和裂解酶：连接酶（ligase）催化使用 ATP 或其它能量来源、将两个原子连接
在一起的缩合反应。因此合成酶也属于连接酶。裂解酶（lyase）是催化断裂过程的酶，在
这一过程中发生电子重排。例如，丙酮酸脱氢酶复合体氧化性地将二氧化碳从丙酮酸中脱
离出来，就属于裂解酶。
激酶－磷酸酶－磷酸化酶：激酶（kinase）是指将核苷酸磷酸（ATP 等）上的磷酰基
转移到一个受体分子（如糖分子、蛋白质、核苷酸、其它代谢中间物等）的酶。该反应属
于磷酸化反应。磷酸酶（phosphatase）是指催化从磷酸酯中移去磷酰基团的去磷酸化反应。
磷酸化酶（phosphoylase）催化的反应是一种置换反应，在反应中，磷酸是攻击基团，最后
连接在原有键断裂的地方。
4. 糖酵解和糖异生是简单地互为逆反应吗？为什么？
从丙酮酸生成葡萄糖是糖异生的中心途径，这条途径不是糖酵解的简单逆反应。糖酵
解的三步不可逆反应由不同的反应（称之为绕道反应 “bypass”）来完成。三步绕道反应:1、
从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸；2、从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-磷酸；3、从葡萄
糖-6-磷酸转变为葡萄糖
为了避免底物循环的发生，两条途径相互协调、互为相反地进行调节。通常表现为同
一调节因子（如别构效应剂）对两条途径相应的酶作用相反。如： ①Glc-6-P 抑制己糖激
酶，激活葡萄糖 6-磷酸酶，从而抑制酵解，促进糖异生。②乙酰 CoA 抑制丙酮酸脱氢酶复
合体，激活丙酮酸羧化酶，从而抑制酵解，促进糖异生。③AMP 抑制 FBPase-1，激活 PFK-1，
从而抑制糖异生，促进酵解。柠檬酸抑制 PFK-1，激活 FBPase-1，从而抑制酵解，促进糖
异生。果糖-2,6-双磷酸抑制 FBPase-1，激活 PFK-1，从而抑制糖异生，促进酵解。
果糖-6-磷酸和果糖-1,6-双磷酸之间的转化是糖酵解和糖异生的重要调控点。果糖-2,6-
双磷酸是这一步骤的重要别构效应物。
5. 解释临床上“肝昏迷”的原因。
大量氨入脑，与α-酮戊二酸合成谷氨酸，或与脑中的谷氨酰酸合成谷氨酰胺，造成脑
中α-酮戊二酸减少，TCA 循环减弱，ATP 生成减少，引起大脑功能障碍，严重时可导致
“肝昏迷”。
6. 称取 25 毫克蛋白酶粉配制成 25 毫升酶溶液，从中取出 0.1 毫升酶液，以酪蛋白为底物
用 Folin-酚比色法测定酶活力，得知每小时产生 1500 微克酪氨酸。另取 2 毫升酶液用凯氏 定氮法测得蛋白氮为 0.2 毫克。若以每分钟产生 1 微克酪氨酸的酶量为 1 个活力单位计
算，
根据以上数据，求出：（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。
蛋白浓度＝0.2x6.25mg/2ml＝0.625mg/ml
比活力＝(1500/60x1ml/0.1ml)/0.625mg/ml＝400U/mg
（2）1 克酶制剂的总蛋白含量及总活力。
总蛋白＝0.625mg/mlx1000ml＝625mg
总活力＝625mgx400U/mg＝250000U
7. 简要说明作为基因载体需要具备的条件
a 具有自我复制能力
b 含有多种限制性酶的单一识别序列，供外源基因插入
c 含有易于携带的选择标记
d 应该尽可能的小
e 使用安全
8. 什么是 cDNA 文库？简述 cDNA 文库的构建过程。
以组织细胞中的 mRNA 为模板，反转录合成双链 cDNA，各 cDNA 分子分别插入载 体形成重组子，再导入宿主细胞克隆扩增，这些在重组体内的 cDNA 的集合即 cDNA 文 库。
构建过程：（1）合成 cDNA 第一条链。反应体系只有 mRNA、逆转录酶、4 种 dNTP、 引物。引物是与 mRNA3ˊ端 polyA 互补的寡聚 dT（12～18dT 片段）。（2）合成 cDNA
第二条链。RNase 去掉模板 mRNA。（3）构建 cDNA 文库。 ①cDNA 两端加接头或衔接 头。接头是人工合成的双链寡核苷酸两端平头，含有限制酶切位点。衔接头是另一种人工
合成的双链寡核苷酸一端平头，另一端为粘性末端。②cDNA 与载体相连。 ③导入宿主细
胞进行克隆，这些菌体内保存 cDNA 集合体便是 cDNA 文库。
9. 利用生物工程生产蛋白质，在选择表达系统时，要考虑哪些因素？例举常用的原核和真 核蛋白质表达系统，比较它们的优缺点。
利用生物工程技术生产异源蛋白时，首先要选择合适的表达系统，应充分考虑各种因 素，如要表达蛋白的性质、表达水平、表达周期、生产成本、安全性等。
真核表达系统具有翻译后的加工修饰体系，表达的外源蛋白更接近于天然蛋白质。目
前，基因工程研究中常用的真核表达系统有酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物
细胞表达系统。酵母和昆虫细胞表达系统蛋白表达水平相对哺乳动物高，成本低，但翻译
后加工修饰体系与哺乳动物不完全相同。哺乳动物表达系统产生的蛋白质更接近于天然状
态，但表达量低，操作繁琐，而且外源蛋白的表达有时会对哺乳动物细胞产生不利影响，
导致外源基因不能稳定表达。如果用于生产上，这三种表达系统相对于原核表达系统发酵
周期长，表达量低，生产成本高。
原核表达系统是目前掌握最为成熟的表达系统。该系统是将含有目的基因片断的载体
转化细菌(一般是大肠杆菌)，通过诱导表达、纯化获得所需的目的蛋白。大肠杆菌的遗传
背景清楚，对许多异源蛋白有很强的耐受力，能高水平的表达这些蛋白，又由于其具有周
期短、高效率、易操作、成本低、使用安全等特点，成为表达异源蛋白的首选表达系统。
但该系统也存在一些缺点：A、由于缺乏转录后加工机制只能表达克隆 cDNA，不宜表达
真核基因组的 DNA；由于缺乏适当的翻译后加工机制，表达产物无修饰过程，分子构型可
发生改变；C、表达的蛋白质常常形成不溶性的包涵体；D、很难表达大量的可溶性蛋白。
3.2 生化试卷模拟题（二）
一、填空题（30'）
1. 丙酮酸进入 TCA 的第一步反应，即丙酮酸转化为乙酰 CoA 的过程由__________催化的。
2. ___________，又称 motif(模块、基序)，是球状蛋白的折叠单位。
3. ___________显现磷光，是一种寿命较长的发射光，对研究蛋白质结构和动力学特别有
用。
4. 由于细胞内色氨酸浓度的增加而使色氨酸合成酶基因表达减少的机制称为
______________。
5. 唾液淀粉酶经透析后，活性显著降低，是因为_____________。
6. 在肝脏中，脂肪酸经β-氧化生成的乙酰 CoA，再转化成乙酰乙酸、b 羟丁酸和少量丙酮，
统称为___________。
7. ___________是一氧化氮的生物合成的前体，该反应由氧化氮合酶催化。
8. 脂类代谢中，酰基载体蛋白(ACP)和辅酶 A(CoA)的活性基团都是___________。
9. 糖蛋白中糖链的结构主有要 N-糖苷键型和___________。
10. 单糖分子中的羟基能与醛基或酮基可逆缩合成环状的___________。
11. 嘌呤从头合成是由___________开始，先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），然后由次黄嘌
呤核苷酸转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。
12. ___________是活化二氧化碳的载体，通常作为羧化酶的辅酶。
13. 常存在于转座子的两端，序列相同但方向相反的核苷酸序列称为___________。
14. 维生素 B6 包括三种物质，其中，所有转氨酶均以___________为辅因子。
15. ___________和碱基堆积力是稳定 DNA 结构的主要非共价作用力。
16. T.Cech 和 S.Altman 因发现___________而荣获 1989 年诺贝尔化学奖。
17. 由非糖化合物转化为葡萄糖的过程称为___________，非糖化合物主要是丙酮酸、乳酸、
甘油、氨基酸等。
18. ___________是合成前列腺素、血栓僫烷和白三烯等重要衍生物的共同前体。花生四烯
酸首先在激素或其他刺激信号的作用下，由___________从膜磷脂水解下来。
19. 生物体内，各类物质的代谢途径相互交错构成网络。在这个代谢网络中，三个最关键
的中间代谢物是乙酰辅酶 A、___________和___________。
20. 纯 DNA 的 A260/A280 应为___________，若大于 1.8，表示污染了 RNA。纯 RNA 的
A260/A280 应为___________。
21. 氯霉素与 50S 亚基结合，抑制原核___________酶活性，对人的毒性是因为它抑制了线
粒体蛋白质的合成。
22. 在___________的作用下，使氨基酸连接到 tRNA 3?端的腺苷酸上，形成氨酰 tRNA，
此过程消耗 ATP。
23. 在核 mRNA 前体的剪接过程中，剪切信号是___________。
24. 来源不同的限制酶（名称自然不同），识别同样的核苷酸靶序列，产生同样的切割，
形成同样的末端，这些酶被称为___________。
25. 直接的证据来自于线粒体基因组的研究。通过比较线粒体基因组和细菌的基因组，目
前推测线粒体起源于___________。
26. ___________能使双链负超螺旋 DNA 转变成松驰形环状 DNA，每一次作用可使 L 值增
加 1，同时，使松驰环状 DNA 转变成正超螺旋；___________能使松驰环状 DNA 转变
成负超螺旋形 DNA，每次催化使 L 减少 2，同时能使正超螺旋转变成松驰 DNA。
二、判断题（30'）
1. Gly 是唯一不含手性碳原子的氨基酸,因此不具旋光性。
2. 二硫键主要存在于分泌到细胞外的蛋白质中，如核糖核酸酶和胰岛素等。
3. 目前发现的β转角多数在球状蛋白质分子内部，β转角在球状蛋白质中含量十分丰富，
占全部残基的 1/4。
4. 羧肽酶用于鉴定 N 末端；氨肽酶用于鉴定 C 末端。
5. 四环素能够封闭核糖体的 P 位点，干扰氨酰 tRNA 的结合。
6. BPG 通过与血红蛋白的两个β亚基形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，因而提高
脱氧血红蛋白的氧亲和力。
7. DNP 和 FCCP 能够使 H+不经 F1 回流，破坏电化学梯度，因而不能形成 ATP，而是以
热
量形式释放能量。
8. 离子泵维持细胞膜两侧离子浓度梯度，而离子通道则消除离子浓度梯度。
9. 脊椎动物肝肾内质网中的α-氧化是碳原子少于 12 的脂肪酸的氧化途径。通常为 C10 或
C12 的脂肪酸。
10. 胆固醇全部 27 个 C 来源于乙酰 CoA。
11. 植物和细菌可以利用乙酰 CoA 合成所需的全部脂肪酸。
12. 脂肪酸β-氧化的酶在线粒体和过氧化物体中组织的形式不同。在线粒体中，各个酶是
分离的，而在过氧化物体中，以复合体形式存在。
13. poly(A)聚合酶 [PAP] 把 AMP 残基逐个地加到 mRNA 前体的 3?端，此过程需要模板。
14. 成熟红细胞没有线粒体，糖酵解是其获能的主要方式。
15. 不同种生物有相同功能的酶不是同工酶。
16. 噬菌体的整合由整合酶引发，其功能相当于 II 型拓扑异构酶。
17. 复制子是基因组能独立进行复制的单位，每个复制子可以有多个复制起点。
18. 在细菌和植物中，脂肪酸合酶由多酶体系构成。而在动物中，脂肪酸合酶以多功能多
肽链的形式存在。
19. 多肽链上连续出现带同种电荷基团的氨基酸残基,如 Lys，或 Asp，或 Glu，能够形成稳
定的α螺旋。如多聚 Lys、多聚 Glu。
20. 测定酶活力时，为了保证测定的速率是初速率，通常底物浓度通常很大，使酶饱和；
底物消耗≤5%的速率为初速率。
21. 同工酶对同一底物具有相同的 Km 值。
22. 已知一级结构的 tRNA 有 160 种，每种 tRNA 可运载一种特定的氨基酸，一种氨基酸
可由一种或多种 tRNA 运载。
23. DNA 片段越大，复性越慢；DNA 浓度越大，复性越慢。
24. 磷脂一般不溶于丙酮，根据这个特点可以将其和其它脂类化合物分开。
25. 呼吸链中，电子传递方向是从氧化还原电势高的成份传到氧化还原电势低的成份。
26. 脊椎动物的乙酰 CoA 不能转化为丙酮酸，因此不能作为糖异生的前体。
27. 磷脂酸是脂肪和甘油磷脂合成的共同前体。
28. E.coli DNA 聚合酶Ⅱ是一种单体酶，可能在 DNA 的修复中起某中作用，基因发生突变，
细菌依然能存活。
29. 光复活是哺乳动物中修复嘧啶二聚体的一种方式。
30. 看家基因和控制发育的基因没有 TATA 区。
三、问答题（90'）
1. 简述核酸分子杂交技术的原理、类别、步骤和应用。
2. 比较下面四种贫血病的发病机制：镰刀状细胞贫血病、地中海贫血病、溶血性贫血病、 恶性贫血病
3. 生物体是如何协调控制糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化之间的？
4. 简述核苷酸的从头合成途径和补救合成途径。
5. 简述细胞对 DNA 损伤的修复系统。
6. 经常食用生鸡蛋的人血液中的酮体浓度会有所增高，试解释原因。
7. 例举三种蛋白质分子量测定的方法，简述原理。
8. 简述酶的过渡态理论。谈谈你对这一理论实际应用方面的认识。
9. 比较 DNA 和 RNA 生物合成的异同。
答案和解析：
一、填空题
1，丙酮酸脱氢酶复合体
2，结构域 3，Trp 4，反馈抑制 5，失去了激活剂离子(氯离子) 6，
酮体 7，精氨酸 8，磷酸泛酰巯基乙胺 9，O-糖苷键型 10，半缩醛 11，5?-磷酸核糖-1?
-焦磷酸（5?-PRPP） 12，生物素 13， 反向重复序列 14，磷酸吡哆醛(PLP) 15，氢键 16，
核酶
17，糖异生 18，花生四烯酸、磷脂酶 A2 19，葡萄糖-6-磷酸、丙酮酸 20，1.8、2.0
21，肽转移酶 22，氨酰 tRNA 合成酶 23，GU－AG 24，同裂酶 25，立克次氏体 26，拓
扑异构酶酶 I、拓扑异构酶酶 II
二、判断题
1.对 2.对 3.错（表面） 4.错（相反） 5.错（A 位点） 6.错（降低） 7.错（Fo）8.对 9.
错（ω-氧化） 10.对 11.对 12.对 13.错（不需要模板）14.对 15.对 16.错（I 型拓扑异构
酶） 17.错（只有一个复制起点） 18.对 19.错（则由于静电排斥，不能形成链内氢键，从
而不能形成稳定的α螺旋） 20.对 21.错 22.错（Ala、Asp、Glu 例外） 23.错（DNA 浓度
越大，复性越快） 24.对 25.错（低到高） 26.对 27.对 28.对 29.错（哺乳动物没有） 30.
对
三、简答题
1. 简述核酸分子杂交技术的原理、类别、步骤和应用。
原理：当两种来源不同的核酸分子一起变性后再复性，只要这两种序列之间存在一定
的碱基互补，他们就能形成新的杂交分子。
类别：核酸杂交包括 Southern blotting 和 Northern blotting。
Southern：1， 限制性内切酶水解基因组 DNA 或其它来源 DNA；2，琼脂糖凝胶电泳
分离；3，将胶浸泡在碱（NaOH）中使 DNA 发生变性；4，将变性后的 DNA 转移到 NC
膜上，80 度焙烤 4－6 小时；5，与放射性同位素或地高辛标记的探针 DNA 进行杂交；6，
漂洗出去未结合的探针；7，放射性自显影；8，结果分析。
Southern 主要用于基因缺失、扩增、基因拷贝数、克隆筛选等方面。
Northern：将 RNA 分子用凝胶电泳分离，由于 RNA 分子单链，所以不用变性，然后
转移到 NC 膜上，与标记好的探针杂交。主要用于 RNA 的分析。
2. 比较下面四种贫血病的发病机制：镰刀状细胞贫血病、地中海贫血病、溶血性贫血病、
恶性贫血病
镰刀状细胞贫血病: 血红蛋白单个氨基酸分子突变导致血红蛋白纤维状沉淀。
地中海贫血病: 缺失一个或多个编码血红蛋白链的基因;基因突变导致转录不正常。
溶血性贫血病: 缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶导致红细胞缺乏 NADPH 而容易破裂。
恶性贫血病： Vit B12 是甲基丙二酸单酰 CoA 变位酶的辅酶。 Vit B12 在动植物中不
能合成，只有一些种类的微生物能合成。健康人每天只需要少量的 Vit B12。如果由于吸收
障碍缺乏 Vit B12 ，就会导致恶性贫血，出现红细胞减少、血红蛋白水平降低和一些中枢
神经系统的功能紊乱等症状。在一些病例中，服用大剂量 Vit B12 可减轻这些症状。
3. 生物体是如何协调控制糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化之间的？
糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化的速度受细胞能荷水平的控制。ADP 含量高时，刺
激氧化磷酸化和丙酮酸氧化，从而加速三羧酸循环。相反，ATP 含量高时，可减慢氧化磷
酸化、糖酵解和三羧酸循环。
4. 简述核苷酸的从头合成途径和补救合成途径。
从头合成：以核糖-5-P、氨基酸、CO2 和 NH3 等为原料全程合成。其中，嘌呤核糖核
苷酸的从头合成由嘌呤环合成的前体 CO2、甲酸盐、Gln、Asp、Gly 等先合成 5?-磷酸核
糖-1?-焦磷酸（5?-PRPP），再合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤核苷酸（IMP）转
化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。嘧啶核糖核苷酸的合成是先以 Asp、Gln 和 CO2 为
原料，形成尿嘧啶后再与 PRPP 连接。
补救合成：利用体内的游离碱基或核苷简单合成(直接与 PRPP 连接)。其中，嘌呤核
苷酸代谢的“补救”途径有两条：1，磷酸核糖转移酶途径（重要途径），即嘌呤碱和 5-PRPP
在特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸。2，核苷激酶途径（生物体内只发现
有腺苷激酶），即腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶
的作用下与 ATP 反应，生成腺嘌呤核苷酸。嘧啶核苷酸代谢的“补救”途径也有两条：1，
嘧啶核苷激酶途径（重要途径），即嘧啶碱与 1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶
催化尿苷和胞苷形成 UMP 和 CMP。2，磷酸核糖转移酶途径（胞嘧啶不能经此途径），
即尿嘧啶与 5-PRPP 生成 UMP。
5. 简述细胞对 DNA 损伤的修复系统。
细胞对 DNA 损伤的修复系统有五种：A、错配修复； B、直接修复； C、切除修复；
D、重组修复； E、易错修复。
错配修复：Dam 甲基化酶可使 DNA 的 GATC 序列中腺嘌呤 N6 位甲基化,通过是否甲
基化，识别“新”和“旧”链， 需要 DNA 聚合酶Ⅲ和 DNA 连接酶。Lynch 综合症(遗传
性疾病)----DNA 错配修复缺陷造成。
直接修复：光复活是其一种方式，它分解紫外线引起的嘧啶二聚体，但哺乳动物没有。
切除修复：I、结构缺陷的修复；II、无嘌呤无嘧啶——碱基缺陷或错配。比较特殊的
是靠 DNA 聚合酶Ⅰ和 DNA 连接酶填补完缺。着色性干皮病----缺乏切除修复。
重组修复：遗传信息有缺损的子代 DNA 分子可通过遗传重组而加以弥补，即从同源
DNA 的母链上，将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处。然后再用合成的序列来补上母链
的空缺。此修复发生在复制之后，又称为复制后修复，在重组修复过程中，DNA 链的损伤
并未除去。
应急反应（SOS）和易错修复：诱导修复是细胞 DNA 受到严重损伤或 DNA 复制系统
受到抑制的紧急情况下，为求得生存而出现的一系列诱导性修复。SOS 主要包括两个方面：
增强 DNA 修复和抑制 DNA 聚合酶修复，使得 DNA 得以复制。SOS 反应是 RecA 蛋自和
LexA 蛋白相互作用引起的。并导致易错修复。RecA 的活性有三种：DNA 重组活性、DNA
单链结合、蛋白酶活性。
6. 经常食用生鸡蛋的人血液中的酮体浓度会有所增高，试解释原因。
在新鲜鸡蛋蛋清中存在抗生物素蛋白，它能与生物素结合成无活性的但又不容易被吸
收的物质，所以大量食用生鸡蛋可以引起生物素的缺乏。而在脂肪酸合成过程中所需的乙
酰辅酶 A 羧化酶是以生物素作为辅因子的。乙酰辅酶 A 羧化酶的活性受到抑制，脂肪酸合
成异常，就会导致乙酰辅酶 A 积累，进而转化成酮体，所以血液中酮体含量会暂时升高。
7. 例举三种蛋白质分子量测定的方法，简述原理。
（1）凝胶过滤法
凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子量的大小。由于不同排阻范围的葡聚
糖凝胶有一特定的蛋白质分子量范围，在此范围内，分子量的对数和洗脱体积之间成线性
关系。因此，用几种已知分子量的蛋白质为标准，进行凝胶层析，以每种蛋白质的洗脱体
积对它们的分子量的对数作图，绘制出标准洗脱曲线。未知蛋白质在同样的条件下进行凝
胶层析，根据其所用的洗脱体积，从标准洗脱曲线上可求出此未知蛋白质对应的分子量。
（2）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法
蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所
带电荷的多少。SDS（十二烷基磺酸钠）是一种去污剂，可使蛋白质变性并解离成亚基。
当蛋白质样品中加入 SDS 后，SDS 与蛋白质分子结合，使蛋白质分子带上大量的强负电荷，
并且使蛋白质分子的形状都变成短棒状，从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分
子形状的差异。这样电泳的速度只取决于蛋白质分子量的大小，蛋白质分子在电泳中的相
对迁移率和分子质量的对数成直线关系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作
图，得到标准曲线，根据所测样品的相对迁移率，从标准曲线上便可查出其分子质量。
（3）沉降法（超速离心法）
沉降系数（S）是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S 也常用于近似地描述生物大分
子的大小。蛋白质溶液经高速离心分离时，由于比重关系，蛋白质分子趋于下沉，沉降速
度与蛋白质颗粒大小成正比，应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为，可判
断出蛋白质的沉降速度。根据沉降速度可求出沉降系数，将 S 代入公式，即可计算出蛋白
质的分子质量。
C 脱氨基产物 U 被认为是 DNA 外来物，因而被
修复系统修复。如果 DNA 包括 U，那么识别 C 形成的 U 将会非常困难；未修复的 U 在
DNA 复制时由于与 A 配对，导致永久的序列改变。C 的脱氨基将是 DNA 的 G-C 减少，
A-U 增加，最后 G-C 完全消失。
8. 简述酶的过渡态理论。谈谈你对这一理论实际应用方面的认识。
一个反应的发生总是有一些键断裂以及另一些键生成。介于原来键断裂和新键生成的
中间状态叫过渡态。酶的过渡态理论是指：酶不是与初始反应物，而是与过渡态中间物里
亲和力最强进行结合，由于酶与过渡态中间物的紧密结合，稳定了底物的过渡态结构，其
结果是只需要较少的能量就能形成过渡态，有利于终产物的生成，从而大大加快反应速度，
这也是酶具有高度催化效力的原因之一。
酶的过渡态理论的应用有多个方面，其中最主要的应用有如下几种：A、设计与过渡
态底物化学结构类似的抑制剂，这样可以使其对酶的亲和力远大于底物，从而引起酶活性
的强烈抑制。B、利用酶过渡态的模拟物来做半抗原免疫动物诱发产生具有催化活性的抗
体即抗体酶，可用来进行临床使用。C、进行过渡态模拟分子的合成研究，如合成有机磷
农药等。
9. 比较 DNA 和 RNA 生物合成的异同。
主要从以下几方面总结：1，生成方式。DNA 合成有 DNA 复制合成、DNA 修复合成、
DNA 的逆转录合成；而 RNA 合成有转录生成 RNA、RNA 复制等。2，所需酶不同。3，
是否需要引物。4，底物不同。5，DNA 不需要合成后加工但末端有端粒，RNA 通常需要
合成后加工。（答题时可以详细展开）
3.3 生化试卷模拟题（三）
一、填空题（30'）
1. 酮体的生成部位在肝细胞线粒体，____________催化的是限速步骤。
2. ____________电泳法常用于分析和分离含二硫键的肽段。
3. 超二级结构在多种蛋白质中充当三级结构的构件，最主要的三种超二级结构是：
____________。
4. 酶活性的快速调节方式包括别构调节和____________。
5. 常见的蛋白质氨基酸是在蛋白质合成后修饰形成的，但也有一个例外。这就是被称为第
21 个氨基酸的硒代半胱氨酸，它对应的阿密码子是____________。
6. ____________是单糖与神经酰胺形成的糖脂，是非离子型的，属于中性糖鞘脂类。
7. 我国华南地区发病率较高的遗传性血液病蚕豆病，又称____________缺乏症。
8. 第一个发现的线粒体疾病是利伯氏遗传性视神经萎缩症，其病因是____________基因突
变。
9. 甲氨蝶呤能竞争性抑制______________，使叶酸不能还原成四氢叶酸，嘌呤分子不能得
到一碳单位提供的 C2 额 C6，同时也抑制了脱氧胸苷酸的合成，从而抑制了 DNA 的生
物合成。
10. 支链淀粉是在直链的基础上每隔 20-25 个葡萄糖残基就形成一个由____________连接
的支链，支链淀粉遇碘显紫色。
11. 肝能维持血糖浓度的稳定，是因为肝细胞具有____________，而脑细胞和肌细胞无此
酶。
12. 以____________为中心的联合氨基酸是氨基酸脱氧的主要方式。
13. 在溶液中，糖的链状结构和环状结构之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称
为____________现象。
14. 别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤很相似，是____________抑制剂，是其自杀性底物，治疗
痛风病。
15. 脂肪酸氧化和葡萄糖氧化途径中，第一个共同中间代谢物是____________。
16. ____________是三羧酸循环中唯一潜入线粒体内膜的一个酶。
17. 细胞内蛋白质由溶酶体降解，或被泛素化后由____________作用而降解。
18. 氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ在线粒体中以____________作氮给体，参与尿素生物合成；氨甲
酰磷酸合成酶Ⅱ在细胞溶胶中，以____________为氮给体，参与嘧啶生物合成。
20. 当离子强度增加到足够高时，很多蛋白质可以从水溶液中沉淀出来这种现象称为
____________。所用的中性盐以____________为最佳。
21. 机体甲基化反应中甲基的主要直接供体是____________。
22. 蛋白合成时，核糖体沿着 mRNA 的____________方向移动。
23. 大肠杆菌的三种 DNA 聚合酶中有 5?-3?外切酶活性的是____________。
24. 以组织细胞中的 mRNA 为模板，反转录合成双链 cDNA，各 cDNA 分子分别插入载
体形成重组子，再导入宿主细胞克隆扩增，这些在重组体内的 cDNA 的集合即
____________。
25. 大肠杆菌受紫外光照射后，白光和____________可以对紫外诱导嘧啶二聚体进行修复。
26. 来源各异，识别的靶序列不同，但都产生相同的粘性末端的限制性内切酶称为
____________。
27. 甲酰甲硫氨酰 tRNA 与 30S 起始复合物的结合由 IF-2 负责，IF-1 和 IF-3 辅助，此外为
了使 IF-2 能顺利地结合到核糖体小亚基上还需要____________。
28. 原核生物 mRNA 翻译时，核糖体与 mRNA 上游的 SD 序列结合，开始翻译，而真核生
物中是由 mRNA 的____________结构来完成的。
二、判断题（30'）
1. Ser 、Thr、 Trp，这些氨基酸残基的－OH 上磷酸化是一个十分普遍的调控机制，可进
行可逆性磷酸化，可有效地控制细胞的生长和机体的各种反应。
2. 蛋白质中个别氨基酸的取代，可能导致该蛋白质活性的升高、降低或者不变。
3. 蛋白酶一般只水解 L-型氨基酸形成的α-肽键。
4. 绝大多数情况下，二硫键是在多肽链的β转角附近形成的
5. 是长期饥饿情况下，脑、肌肉组织主要靠分解蛋白质供能。
6. 凝胶过滤可用于蛋白质分子量的测定。。
7. Km 的大小只与酶的性质有关，而与酶浓度无关。Km 值不随测定的底物、反应的温度、
pH 及离子强度而变。
8. 糖原合成是耗能过程，需要糖原引物分子
9. 在肌肉组织中，糖原的代谢调节是为了维持血糖水平的稳定。
10. 高山适应和肺气肿的生理补偿变化是 BPG 降低。
11. 顺式作用原件是 DNA 分子本身的部分序列；反式作用因子是与 DNA 相互作用的蛋白
质。
12. 转录时，RNA 聚合酶的前端产生正超螺旋，以增强一些启动子的效率。
13. 高等生物中，脂肪酸降解的主要途径是β-氧化作用，但对于支链脂肪酸来说其降解还
需要ω-氧化作用的协助。
14. 对动物而言，脂肪酸β-氧化途径除了存在于线粒体，还存在于过氧化物酶体，但两者
有些差异。
15. 多肽链中，一个氨基酸残基的平均分子量是 110Da；核酸中，一对核苷酸的平均分子
量是 330Da。
16. 两种常见的酶催化机制是共价催化和酸碱催化。
17. 乙醛酸循环是三羧酸循环的修改形式。广泛存在于高等动物、植物和微生物中。
18. 球蛋白和膜蛋白的三维结构都是带亲水侧链的氨基酸残基在外，带疏水侧链的氨基酸
残基藏于分子内部。
19. 就目前所认识，基因表达调节最主要的环节是 RNA 转录激活。
20. 胶原三股螺旋结构富含 Gly-x（Pro）-y（Hpy），不易被一般的蛋白酶水解。
21. CoQ 在线粒体内膜中以膜结合形式存在，是线粒体内膜呼吸链电子的载体。
22. 拓扑异构酶能改变 DNA 拓扑异构体的 T 值。
23. PolyA 是 mRNA 由核进入胞质所必需的形式，大大提高 mRNA 在胞质中的稳定性。
24. rRNA 占总 RNA 的 80%左右，tRNA 约占全部 RNA 的 15%，而 mRNA 只占细胞内总
RNA 的 5%。
25. 热变性后的 DNA 要骤然变冷才能够恢复双链结构。
26. 核酸杂交不仅能发生在 DNA 间，还能发生在 DNA 和 RNA 间。
27. 黄素蛋白的辅基 FADH2 将电子传递到 Q 泵出两个质子。
28. DNA 复制的忠实性主要由 DNA 聚合酶的 3?－5?外切酶的校对来维持。
29. mRNA 5?端附近的二级结构对翻译起始既可有正效应，也可有负效应。
30. 增强子常在启动子的上游，但也可以在基因内部，如内含子中。
三、问答题（90'）
1. 简述抗生素作用机制及耐药性机制
2. 高等动物糖酵解－乳酸发酵途径的生理意义：
3. 假如你纯化得到一种新的蛋白质因子，但不知道它在细胞中的功能，你将采取什么样的
方法进行研究？
4. 简述色氨酸操纵子调控能达成的必要条件。
5. 影响 PCR 质量都可能有哪些因素？
6. 细胞膜结构在代谢调节中起什么作用？
7. 核苷酸代谢的研究有哪些可用于抗癌药物的设计上？
8. 简述 DNA 保持稳定的机制。
9. 为什么真核生物多为正调控，而原核生物多为负调控？
1，HMG-CoA 合酶
2，对角线 3，αα、βαβ、ββ 4，共价修饰 5，UGA 6，脑苷
脂 7，6－磷酸葡萄糖脱氢酶 8，复合体Ⅰ 9，二氢叶酸还原酶 10，α-(1-6)糖苷键 11，
葡萄糖 6-磷酸酶 12，谷氨酸/谷氨酰胺 13， 变旋 14，黄嘌呤氧化酶 15，乙酰辅酶 A 16，
琥珀酸脱氢酶
17，蛋白酶体 18，氨、谷氨酸 19，巴斯德 20，盐析、硫酸铵 21，S-腺
苷蛋氨酸 22，5'－3' 23，DNA 聚合酶Ⅰ 24，cDNA 文库 25，DNA 光修复酶 26，同尾
酶 27，GTP 28，5?端帽子
二、判断题
1.错（不是 Trp，而是 Tyr） 2.对 3.对 4.对 5.错（酮体） 6.对 7.错（随测定的底物、反
应的温度、pH 及离子强度而变）8.对 9.错（满足自身的能量需求） 10.错（升高） 11.对 12.
对 13.错（支链α-氧化）14.对 15.错（一个核苷酸） 16.对 17.错（不存在于脊椎动物中）
18.错 19.对 20.对 21.错（膜结合和游离两种形式存在） 22.错（L 值） 23.对 24.对 25.
错（缓慢冷却） 26.对 27.错（电子传递的能量不足以使质子泵出） 28.错（主要是 DNA
聚合酶的高度选择性，外切酶校对只是进一步提高忠实性） 29.对 30.对
三、简答题
1. 简述抗生素作用机制及耐药性机制
作用机制：1. 改变细胞膜的通透性：多肽类抗生素通过改变细胞膜的通透性杀伤原核
细胞及真核细胞。2. 干扰细胞壁的形成：青霉素抑制原核生物细胞壁合成的转肽酶。3. 作
用于能量代谢系统或作为抗代谢物：抗霉素 A，寡霉素，短杆菌肽 S 等抑制氧化磷酸化作
用，对真核生物作用较强。
耐药机制：1. 产生导致抗生素失效的酶：β-内酰胺酶导致β-内酰胺类抗生素失效；
乙酰化，磷酸化，腺苷酰化导致氨基环醇类抗生素失效。2. 改变对抗生素敏感的部位：如
30S 亚基的 S12 蛋白改变产生对链霉素的抗药性。3. 降低细胞透过抗生素的能力：合成通
透障碍物，或合成转运抗生素的拮抗系统。
2. 高等动物糖酵解－乳酸发酵途径的生理意义：
缺氧条件下迅速为生命活动提供能量的途径，尤其对肌肉收缩更为重要。是机体某些
组织获能或主要获能的方式，如视网膜、神经、癌组织等。成熟红细胞几乎完全依赖糖酵
解供应能量。乳酸的利用：可通过乳酸循环在肝脏经糖异生途径转化为糖。
3. 假如你纯化得到一种新的蛋白质因子，但不知道它在细胞中的功能，你将采取什么样的
方法进行研究？
1，测定蛋白质的一级结构，将它和已知功能的蛋白质比较，看能否找到具有同源序
列的蛋白质。如果有，检测新发现的蛋白质有无与它同源的蛋白质相同的活性。
2，制备该蛋白质的单克隆抗体，使用核糖体沉降技术获取该蛋白质的 mRNA，进而
得到它的 cDNA。或者根据密码子表，从氨基酸序列反推它的 cDNA 序列。
3，按照 cDNA 序列设计能够抑制该 mRNA 转录的 micRNA 或者降解该 mRNA 的
dsRNA（RNAi），并且连接到相应的表达载体上。
4，将表达载体引入合成该蛋白质的细胞中。
5，检测细胞表型的改变，推断该蛋白质的功能。
6，也可以直接筛选该蛋白质基因发生突变的细胞株，检测突变细胞株表型的变化。
4. 简述色氨酸操纵子调控能达成的必要条件。
转录与翻译偶联，且速率大致相等。每个结构基因的转录产物都有其起始密码子，核
糖体从各个基因的 mRNA 的起始信号（密码子）开始翻译，即结构基因的翻译与前导序列
的翻译无关。细菌能符合这样的要求，说明其体系中各组分的协调性。
5. 影响 PCR 质量都可能有哪些因素？
模板:选用纯度较高的 DNA 作模板，杂质蛋白和 RNA 的存在都会影响到 DNA 聚合酶
与引物和模板的结合。
目的片断：目的片断或者目的片断相邻的 DNA 含 GC 量较高，或者有重复序列存在，
都会导致二级结构的存在。可在反应体系里加入 DMSO，破坏模板的二级结构。 p
引物的设计：引物太短，要求退火的温度就低，错配的可能性就大，再者，两条引物
不能存在较长的互补片断 。
酶：纯度、可信度，碱基错配率<1/1000。
6. 细胞膜结构在代谢调节中起什么作用？
1，控制跨膜离子浓度和电位梯度；2，控制细胞和细胞器的物质运输；3，内膜系统
对代谢途径起到分隔作用；4，膜与酶可逆性结合，经影响酶的性质而调节酶的活性，进
而对代谢进行调节和控制。
7. 核苷酸代谢的研究有哪些可用于抗癌药物的设计上？
癌细胞比正常细胞生长快得多，它们需要大量的核苷酸作为 DNA 和 RNA 合成的前体，
因此对核苷酸合成过程的抑制更加敏感。因此可以通过设计核苷酸抗代谢药物来抑制核苷
酸的合成而达到抑制肿瘤细胞生长的目的。这些药物往往与细胞内核苷酸合成途径中的中
间代谢物结构类似。例如：
1，嘌呤类似物：巯基嘌呤（MP）、8－氮杂鸟嘌呤等可抑制嘌呤核苷酸的合成，其中
巯基嘌呤在临床上使用较多。巯基嘌呤结构与 AMP 结构相似，可以抑制 IMP 转变为 AMP
及 GMP 的反应，也可以反馈抑制 PRPP 酰胺转移酶而干扰磷酸核糖胺的形成，阻断嘌呤
核苷酸的从头合成。巯基嘌呤还能通过竞争性抑制，影响次黄嘌呤－鸟嘌呤磷酸核糖转移
酶，使 PRPP 分子中的磷酸核糖不能向鸟嘌呤及次黄嘌呤转移，阻止补救合成途径。
2，谷氨酰胺和天冬氨酸类似物：重氮丝氨酸、6－重氮－5－氧正亮氨酸等结构与谷
氨酰胺类似，可以抑制核苷酸合成中有谷氨酰胺参与的反应。同样，天冬氨酸类似物，如
羽田杀菌素可以抑制天冬氨酸参加的反应。这类化合物均有抗癌作用，但是副作用较大。
3，叶酸类似物：氨基喋呤、甲氨喋呤等与叶酸结构类似，能竞争性抑制二氢叶酸还
原酶，使叶酸不能合成四氢叶酸，嘌呤分子得不到一碳单位提供的 C2 及 C6，从而抑制嘌
呤核苷酸的合成，还能抑制 dUMP 的合成。
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4，嘧啶类似物：氟尿嘧啶结构与胸腺嘧啶相似，在体内转化为相应的脱氧核苷酸一
磷酸（FdUMP）后，可以阻断 dTMP 的合成，或掺入 RNA 分子破坏其结构和功能，是临
床上使用较多的抗癌药物。
5，某些改变了核糖结构的核苷酸类似物，如阿糖胞苷、环胞苷等也是重要的抗癌药
物。
8. 简述 DNA 保持稳定的机制。
A、DNA 聚合酶对底物的选择作用； B、3?→5?核酸外切酶校对作用；C、复制叉
的复杂结构进一步提高了复制的准确性；D、修复系统可以检查出错配碱基和 DNA 的各
种损伤并加以修正；E、起始引物（RNA）确保复制起始的准确性；F、DNA 双螺旋结构，
即 W-C 配对；G、基因的回复突变—突变型重新获得野生型表型的回复过程；H、密码子
的简并性；I、致死突变； J、tRNA 在阅读密码子上的灵活性。
9. 为什么真核生物多为正调控，而原核生物多为负调控？
正调控是灵活、严格而又经济的一种调控机制，真核生物为正调控的必要性和优越性
如下：1，真核生物基因组大，某一顺式作用元件出现的的几率高，可与多种反式作用因
子相结合，从而表现出调控的灵活性。2，真核生物一般大于或等于 5 组调控对（顺式作
用元件与反式作用因子），5 组完全相同的概率极小，进而体现了真核生物表达调控的严
谨性。3，真核生物中，通过基因差异表达而产生细胞的分化。如果 10％的基因表达，即
90％处于关闭状态，采用负调控则需要 90％基因的阻遏蛋白，诺采用正调控，则不需要如
此众多的阻遏蛋白的表达，进而在能效和物质需求方面表现为经济合理有效。
负调控是一种广泛保险的调控机制。原核生物多为负调控，主要表现为以下优点：原
核生物基因组小，基因少，简单，繁殖快，故一般采用负调控机制，通过一套调节系统控
制若干基因的的表达。在表达中，即使调解蛋白失活，酶依然可以合成，这样绝不会使细
胞因为酶的缺乏而造成致命的后果。
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3.4 生化试卷模拟题（四）
一、填空题（30'）
1. 用分光光度法测定核酸浓度时，1OD260 表示待测核酸浓度为____________双螺旋
DNA。
2. 酶蛋白荧光主要来自____________两种氨基酸残基。
3. 甲硫氨酸的甲基只能由极少数反应提供，主要途径是____________的甲基转移到同型胱
氨酸上。
4. ____________代表酶的纯度，用每 mg 蛋白质所含的酶活力单位数表示。
5. ____________是脂肪酸合成途径的限速酶。
6. 蛋白在体内的折叠需要分子伴侣，二硫键异构酶和____________。
7. A 因子存在时，一个酶的初速度对底物浓度是 S 形曲线，而当 A 浓度增高时，曲线左移，
说明 A 因子是____________。
8. 指催化相同的化学反应，具有相同或相似的活性中心，但其蛋白质分子结构、理化性质
和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶被称为____________。
9. ____________是植物脂肪转化为糖的关键的代谢途径。
10. 嘧啶核苷酸的嘧啶环是由氨甲酰磷酸和____________合成的。
11. 人类嘌呤的终产物是____________，然后被排泄出去。
12. ____________是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素 D 等生理活性物质的前体。
13. 脂肪组织中脂肪在激素的调节下，被一系列脂肪酶水解为脂肪酸和甘油，然后释放进
入血液，脂肪酸以与血清白蛋白非共价结合的方式运输到其它组织利用的过程被称为
____________。
14. 脂肪酸经β氧化生成的乙酰辅酶 A，转变为乙酰乙酸、羟丁酸和少量____________，
这三种物质被称为酮体。
15. 氟乙酸形成氟乙酸－CoA 与草酰乙酸结合形成氟柠檬酸结合到顺乌头酸酶活性部位，
抑制下一步反应，称为____________。
16. 苯丙酮酸尿症患者尿中排出大量苯丙酮酸，是由于缺少____________。
17. 阿司匹林、布洛芬等通过抑制____________和血栓素胸苷的合成起到解热镇痛的作用。
18. 糖酵解过程中两次底物水平磷酸化分别由____________和____________催化。
19. 氯霉素可抑制____________的活性，从而抑制蛋白质的合成。
20. 乳糖操纵子中，和激活物位点结合起正调控作用的是____________。
21. 大肠杆菌蛋白质合成时，____________的解离是形成具活性的 70S 复合物所必需的。
22. DNA 复制的两大特点是半保留复制复制和____________复制。
23. DNA 复制后最常见的修饰是某些碱基的____________，目的是自我识别，以免受到自
身核酸内切酶的破坏。
24. RNA 形成二级结构的碱基对，除了 A－U 和 G－C 配对外，还有____________配对。
25. 真核生物基因组中许多来源相同，结构相似，功能相关的基因在染色体上成串存在，
这样的一组基因称为____________。
26. 着色性干皮病是由于细胞中缺乏____________导致的。
27. 在真核细胞中，多肽合成后的靶向运输主要是由____________控制的。
28. 真核细胞中 mRNA 的降解途径主要分为____________的降解和____________的降解。
二、判断题（30'）
1. Asn、Gln 在生理 pH 范围内其酰氨基不被质子化，因此侧链不带电荷。
2. 葡萄糖分子中的醛基能和其它醛类一样和 Schiff 试剂反应。
3. 质膜上的糖蛋白的糖基具有方向性，都是位于膜的外侧。
4. 天然存在的甘油磷脂都是 L－构型。
5. 有的酶可作用几种底物，因此就有几个 Km 值，其中 Km 值最大的底物称为该酶的最适
合底物也就是天然底物。
6. 从能量上看，反平β-折叠比平行的更稳定，前者的氢键 NH－O 几乎在一条直线上，此
时氢键最强。
7. 哺乳动物体内不能合成的脂肪酸是油酸和亚油酸。
8. 胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪和蛋白质合成的激素。
9. 位于线粒体内膜的线粒体 ATP/ADP 转位酶（ATP/ADP translocase）催化的转位反应需
要 ATP 的参与。
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10. 糖原的大多数葡萄糖残基以α-1,6 糖苷键相连，大约 10 个残基有一个分支，分支通过
α-1,4 糖苷键生成。
11. 氨酰 tRNA 合成酶的专一性很高，共有 20 种，每一种只用于单一种氨基酸与相应 tRNA
的结合。
12. 二级主动运输消耗的能量直接来自于另一被运输物质的浓度梯度产生的 ATP。
13. 哺乳动物中植烷酸降解属于α-氧化。
14. 氨酰 tRNA 合酶催化氨基酸和 tRNA 分子 5?端的 CCA 连接。
15. 血脂含量不如血糖恒定，受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等的影响，波动范围较
大。
16. 原核生物和真核生物的聚合酶都是以 dNTP 为底物。
17. 信号肽含有 10－15 个疏水氨基酸残基。在疏水序列前有一个或几个带正电荷的残基。
18. 肌红蛋白的氧和曲线是 S 形曲线，血红蛋白的氧和曲线是双曲线。
19. 多数肿瘤细胞糖代谢失调表现为糖酵解升高。
20. R 基较小，且不带电荷的氨基酸利于α—螺旋的形成。如多聚丙氨酸在 pH7 的水溶液
中自发卷曲成α—螺旋。
21. 在正常呼吸的线粒体中，还原程度最高的细胞色素是细胞色素 b。
22. HIV-1 蛋白酶是一种天冬氨酸蛋白酶。
23. Z-DNA 在原核和真核生物中都存在，在调节基因的表达或者遗传重组方面可能起重要
的作用。
24. 内源性甘油三酯主要是由血浆脂蛋白 LDL 运输。
25. 在 DNA 的变性过程中，摩尔吸光系数增大；在 DNA 的复性过程中，摩尔吸光系数减
小。
26. 所有细胞膜的主动运输的能量都是来自高能磷酸键的水解。
27. 生理条件下增加胆固醇的含量会降低膜的流动性，因为胆固醇的闭合环状结构干扰了
脂肪酸的侧向运动。
28. TBP 是马鞍形的，结合到 DNA 双螺旋的小沟上，能使 TATA box 弯曲 80°。
29. 由于 RNA 聚合酶缺乏矫正能力，因此 RNA 生物合成的忠实性低于 DNA 的生物合成。
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30. 大肠杆菌 DNA 聚合酶Ⅲ是合成新链 DNA 主要的酶，又称复制酶。5?→3?外切酶活
性只作用于单链 DNA。
三、问答题（90'）
1. 基因工程中常用的载体必须具备哪些基本条件？
2. 简述糖异生的三步绕道反应及生理意义。
3. 在基因工程中，重组蛋白通常以融合形式表达，其中常用的一种是 6×His 标签。目的
是什么？简单叙述其原理。
4. 简述导致蛋白质变性的原因。在实验操作中，可采取哪些手段减少蛋白质分离纯化过程
中的变性机会？
5. 列出至少三种常用的蛋白质定量方法，比较各自的优缺点。
6. 为什么氨甲酰磷酸合成酶 I 和氨甲酰磷酸合成酶 II 可以作为判断肝细胞增值和分化的指
标？
7. 简要说明激素作用的 4 种信号传递途径。
8. 如果你得到一种新的顺式作用元件，你可以使用什么方法确定它究竟属于沉默子、增强
子还是启动子？
9. 试比较真核细胞和原核细胞基因表达调节的不同。
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答案与解析：
一、填空题
1，50μg/mL 2，Trp 和 Tyr 3，N5-甲基四氢叶酸 4，酶的比活力 5，乙酰 CoA 羧化酶 6，
肽基脯氨酰异构酶(PPIases) 7，激活剂 8，同工酶 9，乙醛酸循环 10，天冬氨酸 11，尿
酸 12，胆固醇 13， 脂肪动员 14，丙酮 15，致死性合成反应 16，苯丙氨酸羟化酶 17，
前列腺素 18，磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶 19，肽酰基转移酶酶 20，cAMP-CRP 复合
物 21，IF-2 22，半不连续复制 23，甲基化 24，U－G 25，基因家族 26，切除修复 27，
信号肽 28，脱腺苷酸依赖型、脱腺苷酸非依赖型
二、判断题
1.对 2.错（环状半缩醛不稳定） 3.对 4.对 5.错（最小） 6.对 7.错（亚麻酸和亚油酸）8.
对 9.对 10.错（相反） 11.对 12.错（浓度梯度，非 ATP） 13.对 14.错（3?端） 15.对 16.
错 17.对 18.错（相反）19.对 20.对 21.错（细胞色素 aa3） 22.对 23.对
24.错（VLDL）
25.对 26.错（二级主动运输） 27.对 28.对 29.对 30.错（RNA 干扰）
三、简答题
1. 基因工程中常用的载体必须具备哪些基本条件？
1.有自身的复制子，能独立复制。2.具备多个限制酶的识别位点(多克隆位点)。3.具有
遗传表型或筛选标记。4.有足够的容量以容纳外源 DNA 片段。5.表达型载体还应具备与宿
主细胞相适应的启动子、前导序列、增强子等调控元件。6.载体 DNA 中均有一段非必需区，
将外源基因插入该非必需区，而载体本身不受影响。
2. 简述糖异生的三步绕道反应及生理意义。
从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸；从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-磷酸；从葡萄糖
-6-磷酸转变为葡萄糖。
糖异生重要的生物合成葡萄糖的途径。对脑组织、红细胞尤为重要。空腹或饥饿时依
赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖维持血糖水平的恒定。补充肝糖原的重要途径。长期饥饿
时肾糖异生有利于调节酸碱平衡。再利用乳酸（乳酸循环），防止因乳酸堆积引起酸中毒。
3. 在基因工程中，重组蛋白通常以融合形式表达，其中常用的一种是 6×His 标签。目的
是什么？简单叙述其原理。
用 6×His 标签的目的是使融合表达的目的基因更易于分离纯化和检测。
用 6×His 标签的方法是一种金属螯合亲和层析方法，原理是：通过将目的蛋白连上 6
个组氨酸，然后将宿主细胞克隆，利用固定相（亲和柱）载体上偶联的亚胺基乙二酸为配
基与二价金属离子（Ni2+）发生螯合作用，在一般或变性条件（如 8M 尿素）下借助它能
与 Ni2+螯合柱紧紧结合的能力，通过亲和柱后目的蛋白可以通过 6×His 与螯合柱结合，
从而在细胞中与其他蛋白分离开来，最后用咪唑洗脱，或将 pH 降至 5.9 使组氨酸充分质
子化，不再与 Ni2+结合使之得以纯化。
4. 简述导致蛋白质变性的原因。在实验操作中，可采取哪些手段减少蛋白质分离纯化过程
中的变性机会？
导致蛋白质变性的原因主要有两个，分为物理因素和化学因素。物理因素如热、紫外
线照射、高压和表面张力等；化学因素如有机溶剂、脲、胍、酸、碱等。
措施：A、应用冷冻干燥技术或者在较低温度下进行蛋白的实验操作；B、另外要注意
溶液的酸碱度，适当的使用缓冲液
5. 列出至少三种常用的蛋白质定量方法，比较各自的优缺点。
1，凯氏定氮。即用浓硫酸和强碱分别先后处理天然含氮有机物，使其中的氮以氨的
形式释放出来，通过测定氨的含量反推蛋白质的含量（蛋白质的平均含氮量为 16％）。此
反应灵敏度高，能够测定样品中微量的蛋白质，是国际通用的标准定氮法。但是也存在一
些问题，例如若样品中除了蛋白质外，还含有其它含氮物质，则测定结果会受到干扰。此
外还需要凯氏定氮仪。2，Folin－酚法（Lowry 法）。测定原理是首先使蛋白质发生双缩
脲反应，然后与酚试剂反应。在碱性条件下，蛋白质中的酪氨酸能够使酚基还原成蓝色，
其颜色深浅与蛋白质含量成正比。此方法优点是操作简便迅速，不需要特殊的仪器设备，
灵敏度较高。反应 15min 后显色，并且可以稳定几个小时。不足之处是反应受多种因素的
干扰，如 Tris 缓冲液、蔗糖、硫酸铵、巯基化合物等都可以干扰测定结果，因此在测定之
前应排除干扰因素或做空白实验消除。3，考马斯亮蓝染色法。原理是利用蛋白质－染料
结合的原理，定量地测定微量蛋白质浓度的方法。此反应优点是快速、灵敏。蛋白质与染
料结合 2min 后即可呈现最大吸收光，并可以稳定 1h。蛋白质－染料复合物具有很高的消
光系数，使得在测定蛋白质浓度时灵敏度非常高。此外反应重复性好，精确度高，线性关
系好，干扰物少。但是大量的去垢剂存在对颜色影响太大而不易消除。
还可以举一些其它方法，如紫外吸收法、双缩脲法、BCA 法。
6. 为什么氨甲酰磷酸合成酶 I 和氨甲酰磷酸合成酶 II 可以作为判断肝细胞增值和分化的指
标？
1，氨甲酰磷酸合成酶 I 存在于线粒体中，以氨为氮源合成氨甲酰磷酸，并进一步参与
尿素的合成。肝脏合成尿素，这是肝细胞的一种独特的重要功能，是细胞高度分化的结果。
因而，氨甲酰磷酸合成酶 I 的活性可以作为肝细胞分化程度的指标之一。2，氨甲酰磷酸合
成酶 II 存在于细胞质中，以谷氨酰胺的酰胺基为氮源，催化合成氨甲酰磷酸，进一步参与
嘧啶核苷酸的从头合成，与细胞增值过程中核酸合成有关，因而它的活性可作为细胞增值
程度的指标之一。
7. 简要说明激素作用的 4 种信号传递途径。
cAMP 途径、IP3、Ca2+途径、受体酪氨酸激酶途径、细胞内受体途径
8. 如果你得到一种新的顺式作用元件，你可以使用什么方法确定它究竟属于沉默子、增强
子还是启动子？
根据增强子、沉默子和启动子的不同性质进行确定。增强子和沉默子与启动子的最大
差别是启动子与它所控制转录的基因在方向和距离上有严格的要求，而增强子和沉默子与
距离和方向无关。这样可以通过改变未知功能的顺式作用元件与报告基因的距离和方向，
观察报告基因的表达发生的变化来确定它属于哪一类。
9. 试比较真核细胞和原核细胞基因表达调节的不同。
1，真核生物在转录、转录后加工、翻译等多种水平上调控基因的表达，而原核生物
主要在转录水平上调控基因的表达。
2，真核细胞具有细胞核，转录与翻译在时空上是分开的。而原核细胞只有拟核，转
录和翻译相互偶联。
2，真核细胞 DNA 分子与组蛋白形成核小体的结构，并再次基础上形成染色质，作为
调节基因表达重要环节。而原核细胞基因组 DNA 是裸露的，没有此种调节方式。
3，真核细胞的遗传信息由多个染色体携带，使得各基因的协调表达更加复制。而原
核细胞只有一条基因组 DNA。
4，真核生物存在多种转录后加工，如添加 5'帽子结构和 poly(A)尾巴，及剪切除去内
含子等。
5，真核生物基因是单顺反子，并且是断裂基因，一个前体 RNA 可以通过不同的剪接
形成几种不同的蛋白质产物。原核生物是多顺反子，一个启动子可以启动多个基因共转录
表达。
6，真核生物细胞内含存在复杂的翻译后修饰系统，如糖基化等，而原核生物则没有。
7，真核生物采用正调控模式，使基因表达调控严密有序。
3.5 生化试卷模拟题（五）
一、填空题（30'）
1. 在生物大分子的折叠、组装、转运及降解等过程中起协助作用，参与协助抗原的呈递和
遗传物质的复制、转录及构象的确立，但自身并不发生任何变化的一大类广泛存在于
生物体内的蛋白质分子称为____________。
2. 生化学家最早通过____________的变性和复性实验，证明蛋白质分子的一级结构决定其
高级结构。
3. 对于苯丙酮尿症患者来说，除了常见的八种必需氨基酸外，____________也是必需氨基
酸。
4. 对角线电泳法确定蛋白质中二硫桥位置时，经常先用____________水解含二硫键的蛋白
质。
5. D-葡萄糖异构化为 D-甘露糖后，由于其中的一个手性碳原子的构型发生变化，又称
____________异构化。
6. 磺胺类药物是____________类似物，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂。
7. 三羧酸循环中只有一次底物水平磷酸化，即琥珀酰 CoA 生成琥珀酸和 GTP，由
____________催化。
8. ____________是位于糖酵解、磷酸戊糖途径、糖原合成和分解等各代谢途径交汇点上的
重要代谢中间物。
9. 胎儿血红蛋白 HbF（α2γ2）通过____________分子调节其对氧气的亲和力，从而使胎
儿可以从母血中获得氧气。这在胎儿发育中具有重要的生理意义。
10. 淀粉的合成以____________为葡萄糖供体。
11. ____________是红细胞中的巯基缓冲剂，参与氧化还原过程，清除内源性过氧化物和
自由基，维护蛋白质活性中心的巯基处于还原状态。
12. 5－磷酸核糖－1－焦磷酸（PRPP） 除了参与嘌呤和嘧啶核苷酸生物合成外，还与色氨
酸和____________的合成代谢有关。
13. NADP、NAD、FMN、FAD 和 CoA 共有的结构分子是____________。
14. 反密码子为____________，可识别密码子 GCA、GCC、GCU。
15. 由于一些水解酶基因变异失去活性，导致____________沉积在溶酶体中，这种遗传性
脂类沉积症统称溶酶体病。
16. 在脊椎动物的红细胞中，戊糖磷酸途径活跃。这是由于该途径提供的____________可
保证红细胞中的谷胱甘肽处于还原状态，防止溶血的发生。
17. ____________杂交法是将 DNA 转移到硝酸纤维素膜上进行杂交；____________杂交法
是将 RNA 转移到硝酸纤维素膜上再进行杂交。
18. 线粒体的标志酶是____________。
19. 不直接通过水解 ATP 提供的能量推动，而是依赖于离子泵建立的离子梯度形式储存能
量的运输方式被称为____________。
20. ____________是多种转氨酶反应(只要有 Glu 参与)的氨基受体。
21. 酶水平的调节，主要通过____________、____________和酶含量的调节，这三个方面
进行。
22. 真核生物的不同 RNA 聚合酶的功能有分工，5SrRNA 由____________合成。
23. 现已发现大肠杆菌有三种不同的 DNA 聚合酶，其中真正负责 DNA 复制的是
____________。
24. 细胞可以通过甲基化区分自身 DNA 和外源 DNA，____________是 DNA 甲基化甲基
供体。
25. DNA 复制时，引发前体和____________构成引发体。
26. 核糖体是____________和核糖体蛋白组成的一个巨大的复合体。不同类型生物中核糖
体的结构高度保守。
27. 大肠杆菌 RNA 聚合酶核心酶起极其重要的作用，____________亚基参与转录出的 RNA
的磷酸二酯键的形成。
28. 真核生物 DNA 聚合酶中负责冈崎片段合成的是____________。
二、判断题（30'）
1. 能被弱氧化剂如 Fehling 试剂、Benedict 试剂氧化的糖称为还原性糖，所有的单糖都是
还原性糖。
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2. 甘氨酸和脯氨酸是经常出现在α-螺旋结构中的两种氨基酸。
3.
kcat 值越大，表示酶的催化效率越低。
4. 蛋白质和多肽中，只有一种连接氨基酸的共价键，即肽键。
5. 胱氨酸两个不对称中心相同，分子内互相抵消而无旋光性，称内消旋胱氨酸。
6. 结构域间的裂缝，常是活性部位，也是反应物的出入口。一般情况下，酶的活性部位位
于两个结构域的裂缝中。
7. 在纤维状蛋白质中β折叠主要是平行式的（更稳定），氢键主要是在肽链之间形式。
8. 酮体的生成部位在肝细胞线粒体。HMG-CoA 合成酶催化的是限速步骤。
9. 人体不能消化 L-葡萄糖。
10. 白喉毒素可以与 EF-2 结合，抑制氨酰 tRNA 的结合。
11. 反转录酶可催化 cDNA 合成，水解模板 DNA 和双链 DNA 的合成。
12. 疏水相互作用（熵）是推动蛋白折叠的最积极原因；氢键是维持蛋白质三级结构的主
要因素。
13. 氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰 CoA。乙酰 CoA 不能在体内生成糖和氨基酸。
14. 植物线粒体不存在β-氧化的酶。
15. 氨酰 tRNA 上的氨基酸可准确识别 mRNA 的密码子信号，保证了翻译的忠实性。
16. 原核生物蛋白也有信号肽，一般定位到周质空间。
17. A-DNA 是否存在于细胞内还不确定。大多数短 DNA 结晶时倾向于形成 Z 型。
18. DNA 连接酶催化的连接反应需要能量供给，大肠杆菌以 ATP 为能量来源，而动物细
胞以 NAD 为能量来源。
19. 如果加入足够的底物，即使存在非竞争性抑制剂，酶促反应也能达到正常的 Vmax。
20. 鉴定核酸（DNA 或 RNA）纯度时，若溶液中含有杂蛋白或苯酚，则 A260/A280 比值
明显升高。
21. 石油可被某些细菌降解，其起始步骤是β－氧化。
22. 基因表达的最终产物都是蛋白质。
23. 以食肉为主的人比以食米饭为主的人的通风的可能性大。
24. 胰岛素促进脂肪合成，抑制脂肪分解，使酮体生成减少。
25. 起始因子的磷酸化在一些情况下对翻译起始起抑制作用，而在另一些情况下，却可起
到促进作用。
26. 核酸内切酶有 I、II、III 三种类型，其中 I 型酶在 DNA 克隆中十分有用。
27. 原核 mRNA 不具有 Poly(A)序列，真核 mRNA 不具有 SD 序列。
28. 在 DNA 中，G/C 更容易甲基化，甲基化过程需要甲基化酶。
29. 骨骼肌和脑组织没有糖异生途径，也没有葡萄糖-6-磷酸酶通过糖原分解产生葡萄糖。
它们的葡萄糖由肝或肾糖异生、或消化吸收的葡萄糖通过血液提供。
30. 三股螺旋和四股螺旋经常出现在和 DNA 代谢相关的起始位点或者调节位点。
三、问答题（90'）
1. 细胞内蛋白质降解有哪几种机制？简要介绍各种降解方式。
2. 细胞内 mRNA 有哪几种降解机制？简要介绍各种降解方式。
3. 肿瘤组织糖酵解速度比正常组织快还是慢?为什么?
4. 简述脂肪作为储能物质的优缺点。
5. 核苷酸在生物体内具有哪些功能？
6. DNA 复制时，起始时以 RNA 作为引物有哪些优势？
7. 造成脑损伤的确切机制尚不清楚，试根据氨对产能代谢中某些关键中间物水平的影响提
出一种可能的机制。
8. 例举至少两种基于抗体－抗原相互用的生化分析方法。
9. 试述荧光分析法的原理、优缺点及在生命科学研究中的主要应用
1，分子伴侣
2，牛胰核糖核酸酶 3，酪氨酸 4，胃蛋白酶 5，差向 6，对氨基苯甲酸 7，
琥珀酰 CoA 合成酶（琥珀酸硫激酶） 8，葡萄糖-6-磷酸 9，2，3-二磷酸甘油酸（BPG） 10，
腺苷二磷酸葡萄糖（ADPG） 11，谷胱甘肽 12，组氨酸 13， 腺苷酸 14，IGC 15，鞘脂
16，NADPH 17，Southern、Northern 18，琥珀酸脱氢酶 19，二级主动运输 20，α-酮戊
二酸 21，酶定位的区域化、酶活性的调节 22，RNA 聚合酶Ⅲ 23，DNA 聚合酶Ⅲ 24，
S-腺苷甲硫氨酸 25，引发酶 26，rRNA 27，β 28，DNA 聚合酶δ
二、判断题
1.对 2.对 3.错（高） 4.错（二硫键） 5.对 6.对 7.错（反平行式）8.错（HMG-CoA 合酶）
9.对 10.错（抑制肽链的移位作用） 11.错（水解模板 RNA） 12.对 13.对 14.对 15.错 16.
对 17.错（A 型） 18.错（相反）19.错 20.错（降低） 21.错（ω－氧化） 22.错 23.对
24.
对 25.对 26.错（II 型） 27.对 28.错（A/C） 29.对 30.对
三、简答题
1. 细胞内蛋白质降解有哪几种机制？简要介绍各种降解方式。
（1）不依赖 ATP 的溶酶体途径，没有选择性，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命的
细胞内蛋白。
（2）依赖 ATP 的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白，此途径
在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。
2. 细胞内 mRNA 有哪几种降解机制？简要介绍各种降解方式。
细胞内 mRNA 降解的三种途径;第一种降解途径是从 poly(A）尾巴的水解缩短开始，
随即进行 5，末端脱帽和 5'--3，方向的核酸外切酶作用的水解，或者在 poly(A)尾巴水解之
后接着进行 3'-5?方向的降解，这种方式被称为脱腺昔酸依赖型的降解；第二种方式降解
是由无义突变密码子所引起的，称为无义密码介导的 mRNA 降解；第三种是由核酸内切酶
催化的 mRNA 降解；后两种方式的水解不需要经过 poly(A）尾巴的水解与缩短，也被称为
脱腺苷酸非依赖型的 mRNA 降解。
3. 肿瘤组织糖酵解速度比正常组织快还是慢?为什么?
肿瘤细胞生长速度快，超过血管的生成，使肿瘤细胞处于缺氧状态，葡萄糖通过糖酵解途径供应能量，因而，葡萄糖的消耗和酵解速度比正常组织大大增加。可以说，肿瘤细胞酵解速度的加快是对缺氧环境的一种适应。
4. 简述脂肪作为储能物质的优缺点。
脂肪具有高度还原性，彻底氧化释放的能量是同等重量的糖或蛋白质的两倍多。脂肪
具有高度疏水性，因而不会增加细胞胞浆的渗透压，也不会因水化增加额外的重量。但消化需要乳化，运输需要其他蛋白质协助。脂肪具有化学惰性，不易产生副反应。但 C-C 键 的断裂需要激活。
5. 核苷酸在生物体内具有哪些功能？
①合成核酸；②是多种生物合成的活性中间物。糖原合成，UDP-Glc。磷脂合成，CDP-
乙醇胺，CDP-二脂酰甘油。③生物能量的载体 ATP、GTP；④腺苷酸是三种重要辅酶的组分。NAD、FAD、CoA；⑤信号分子 cAMP、cGMP。
6. DNA 复制时，起始时以 RNA 作为引物有哪些优势？
7. DNA 复制时要先合成一个 RNA 引物，而后又把这个引物消除，这是保证 DNA 聚合 过程高度精确的又一措施。已知 DNA 聚合酶具有 3'－5'外切酶功能校对复制过程中的核 苷酸，也就是说聚合酶在开始形成一个新的磷酸二酯键前，总是检查前一个碱基是否正确， 这就决定了它不能从头开始合成。因此先合成一条低忠实性的多核苷酸来开始 DNA 的合 成，并以核糖核苷酸来表示是“暂时”的，当 DNA 开始聚合以后再以 5'－3'外切酶的功能 切除，以高忠实性的脱氧核苷酸取而代之，确保复制的忠实性。
7. 造成脑损伤的确切机制尚不清楚，试根据氨对产能代谢中某些关键中间物水平的影响提 出一种可能的机制。脑细胞严重依赖糖代谢提供能量。氨在细胞内积累可导致其与α－酮戊二酸生成谷氨酸，再进一步生成谷氨酰胺，从而使α－酮戊二酸量减少，而α－酮戊二酸是 TCA 循环的中间物，它的缺乏势必会影响到糖代谢，进而影响脑细胞的功能。
8. 例举至少两种基于抗体－抗原相互用的生化分析方法。
①ELISA 酶联免疫吸附测定，基本步骤包括：特测样品中的蛋白质被吸附到惰性表面， 一般是 96 孔板的塑料板，表面加非特异性蛋白质一起温育，封闭未被蛋白质覆盖的部位， 以防止随后步骤中的蛋白质被吸附到表面。然后用含抗待测蛋白质的抗体或称第一抗体的 溶液处理，未被结合的抗体用缓冲液洗去，表面用含抗第一抗体的抗体的溶液处理。未被 结合的第二抗体洗去。二抗是与一个催化形成有色产物的酶共价连接的，最后加入二抗偶 联的酶的底物，使其反应，生成有色产物，然后用分光光度计测量抗原（或抗体）的含量。 ②免疫印迹测定或称 western blotting。主要用于半定量检测目的基因的表达情况。将目的 基因通过 SDS-PAGE 分离，然后转印到 PVDF 或 NC 膜上，再用一抗和二抗去杂交，最后显色确定目的基因的有无以及表达量。
9. 试述荧光分析法的原理、优缺点及在生命科学研究中的主要应用。
原理：利用待测化合物本省经激发光照射后发射出来的能够反应该化合物特性的荧光，进行定性或定量分析的一种方法。
优点：1，灵敏度高。比普通分光光度法高 2－3 个数量级。2，方法简便，需要样品量极少。3，选择性强。有两种激发光谱可以作为检测依据。4，可以做活体标记。可以利用 GFP 或 RFP 等标记活细胞内的生理生化状态。
缺点：1，应用范围有一定的限度，能分析的物质种类比其他的光谱学方法如分光光度法少得多。经激发光照射后，即吸收光量子后不能发射荧光的那些物质基本上不能用荧光分析方法进行检测。2，测定环境中的干扰因素较多。
应用：荧光分析法在生命科学研究中主要应用于物质含量的测定，例如 western 检测最后的显色步骤；另外还主要应该用在细胞或动物体内活体标记。例如常用 GFP 或 RFP标记细胞内的蛋白质的表达情况。
3.6 补充习题
1，荧光分析法的原理、优缺点及在生命科学研究中的主要应用。
原理：利用待测化合物本省经激发光照射后发射出来的能够反应该化合物特性的荧光，进行定性或定量分析的一种方法。（建议详细看以下 GFP 发光机制）
优点：1，灵敏度高。比普通分光光度法高 2－3 个数量级。2，方法简便，需要样品量极少。3，选择性强。有两种激发光谱可以作为检测依据。4，可以做活体标记。可以利用 GFP 或 RFP 等标记活细胞内的生理生化状态。
缺点：1，应用范围有一定的限度，能分析的物质种类比其他的光谱学方法如分光光
度法少得多。经激发光照射后，即吸收光量子后不能发射荧光的那些物质基本上不能用荧光分析方法进行检测。2，测定环境中的干扰因素较多。应用：荧光分析法在生命科学研究中主要应用于物质含量的测定，例如 western 检测最后的显色步骤；另外还主要应该用在细胞或动物体内活体标记。例如常用 GFP 或 RFP标记细胞内的蛋白质的表达情况。 2，HIV 什么性质使得研发艾滋病疫苗十分困难？
HIV 是一种反转录病毒，负责反转录病毒 RNA 复制的反转录酶没有校正功能，这使得该病毒的基因突变比 DNA 病毒要高许多，而作为疫苗靶点的抗原基因更容易突变，这就额外增加了困难。
3，根据 HIV 生活史，说明艾滋病鸡尾酒疗法的原理。
HIV 是一种反转录病毒，它的宿主细胞是 CD4+-T 淋巴细胞。它的生活史包括以下几个阶段：1，感染宿主细胞。主要通过血液和母婴的等途径传染。HIV 感染宿主细胞是一种受体介导的过程，其中配体是外膜上的 gp120，受体是宿主细胞上的 CD4+蛋白，此外还需要辅助受体。2，反转录过程。在反转录酶的催化下，以其基因组 RNA 为模板，合成两端带有 LTR 序列的双链 DNA。3，在整合酶的催化下，通过反转录合成双链 DNA 随机整
合到宿主细胞的染色体 DNA 中。4，HIV 基因的转录、转录后加工、翻译、翻译后加工。其中病毒的外壳蛋白的成熟尤为重要，它是由一种病毒基因编码的蛋白酶催化完成。5，新病毒颗粒的包装，并以出芽的方式从细胞中分泌出去。
艾滋病的鸡尾酒疗法是将 AZT、ddI 和一种特异性的蛋白酶抑制剂混合在一起进行治疗的方法。AZT 和 ddI 作为反转录酶的抑制剂，可以抑制反转录阶段的反应。蛋白酶抑制剂可以抑制 HIV 蛋白质外壳的成熟，从而阻止新病毒颗粒的包装和成熟。两药物混合使用效果比单独使用更好。
4. 简述干扰素抑制病毒繁殖的机制。
（1）干扰素与双链 RNA 可共同活化一种蛋白激酶，此激酶使真核生物起始因子 eIF-2 发生磷酸化，失去功能而抑制蛋白质合成。（2）干扰素与双链 RNA 可共同活化 2′-5′A寡核苷酸合成酶，生成产物 2′-5′A。此产物进一步活化核酸内切酶，而使 mRNA 降解。
5.在测定蛋白质含量时，如何去除非蛋白含氮物质的干扰。
1，如果非蛋白含氮干扰物不在样品中，即在测定体系的其它组成中，可以通过空白对照进行消除。2，如果非蛋白干扰物在样品中，则相对困难一些。可以估计样品中干扰物的化学组成及性质，然后选取相应的方法。例如样品中含有三聚氰胺时，可以用凯氏氮法测定总含氮量，然后再用三聚氰胺特有而蛋白质没有的反应测定三聚氰胺的含量，最后用总含氮量减去非蛋白氮量即得到蛋白质的含量。此外还可以向样品中加入终浓度 5％的三氯乙酸，然后测定未加入三氯乙酸的样品及加入三氯乙酸后样品离心上清液中的含氮量，得出非蛋白含氮量及总氮量，从而计算出蛋白氮量，再进一步计算出蛋白质的氮量。