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thewomenholdhalf
生物化学试卷(A卷,2005年7月)
适用对象:
2002级药学(日语)
专业级班姓名学号
题号
一
二
三
四
五
六
七
总分
满分
10
20
10
5
15
20
20
得分
评阅人
一、名词解释(每个2分,共10分)
1.蛋白质的一级结构
蛋白质是由不同氨基酸种类、数量和排列顺序,通过肽键构成高分子有机含氮化合物。
2.同功酶
能够催化相同的化学反应,但是分子结构不同的一类酶。
3.氧化磷酸化
代谢物氧化脱氢,经过呼吸链传递给氧生成水,同时释放能量使ADP磷酸化生成ATP。
代谢物的氧化反应与ADP的磷酸化反应偶联发生,所以称为氧化磷酸化。
4.抗代谢物
在化学结构上与天然代谢物类似,这些物质进入体内可与正常代谢物相拮抗,从而影响代谢的进行。
5.生物药物
生物药物(Biopharmaceutics)是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法制造的一大类用于预防、诊断、治疗的制品。
7-1
二、填空题(每空0.5分,共20分)
1.20种基本氨基酸的结构通式是:
。
1.利用凯氏定氮法测得某一样品含氮量为16mg,那么这一样品中蛋白质含量是100mg。
2.核酸的基本结构单位是核苷酸,它们通过3’,5’磷酸二脂键相连。
3.蛋白质的二级结构有α螺旋,β折叠,β转角和无规则线团四种类型。
4.某一段α螺旋由36个氨基酸残基组成,那么这段α螺旋的长度是5.4nm。
5.可以用质谱或SDS-PAGE或凝胶过滤层析方法测定蛋白质的分子量。
6.能够使蛋白质产生颜色的反应有茚三酮反应或双缩脲反应或酚试剂反应。
7.核酸在260nm处有最大吸收峰,原因是核酸中含有嘌呤碱基和嘧啶碱基。
8.DNA双螺旋一条链的碱基是5’-AGTCTATC-3’,与它互补的另一条链的碱基是5’GATAGACT3’。
9.有些理化因素会破坏氢键和碱基堆积力,使核酸分子的空间结构改变,从而引起核酸理化性质和生物学功能改变,这种现象称为核酸变性。
10.通常把e(p)值达到最高值一半时的温度称为“熔点”或溶解温度,
用Tm表示。
11.米氏方程
12.影响酶促反应速度的因素有:
温度、pH、底物浓度、酶浓度、激动剂、抑制剂等。
13.要使酶促反应速度达到最大反应速度80%,则[S]应为4Km。
14.酶的专一性是指一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键,以促进一定的化学变化,生成一定的产物或酶对底物有选择性。
15.核酶是指具有催化活性的RNA。
16.苯巴比妥类药物产生耐药性的原因是产生诱导酶。
17.根据受体在细胞中的位置,将其分为细胞膜受体和细胞内受体两大类。
-7-2-
18.激素作用的第二信使包括:
cAMP,cGMP,IP3,Ca2+,和DAG(二酰甘油)等。
或神经酰胺(ceramide),花生四烯酸和NO等。
19.痛风产生的原因是血液中尿酸含量过高,用别嘌呤醇治疗,抑制黄嘌呤氧化酶活性。
20.嘌呤环合成的原料有CO2和甘氨酸等。
或一碳集团、谷氨酰胺和天冬氨酸
21.每克糖、脂肪和蛋白质的卡价分别是17、38、17千焦。
22.细胞或酶水平的调节包括酶活力的调节和酶合成量的调节两种方式。
三、单项选择题(将正确选项填在括号里,每空1分,共10分)
(C)1.煤气中毒主要是因为煤气中的一氧化碳
A.抑制了巯基酶的活性,使巯基酶失活
B.抑制了胆碱酯酶的活性
C.和血红蛋白结合之后,血红蛋白失去了运输氧的功能,患者缺氧
D.抑制了体内所有酶的活性,使代谢反应不能进行
(D)2.在寡聚蛋白质中,亚基之间的空间排布,相互作用形成的三维结构称为:
A.一级结构
C.二级结构
B.三级结构
D.四级结构
(C)3.假尿苷的糖苷键为:
A.C-N键
C.C-C键
B.N-N键
D.C-O键
(A)4.双链DNA热变性后,
A.粘度下降
C.浮力密度下降
B.沉降系数下降
D.紫外吸收下降
-7-3-
(D)5.下列的酶辅助因子含有核苷酸结构的是:
A.FMN
C.四氢叶酸
B.CoQ
D.CoII
(B)6.酶Vmaxapp减小,Kmapp不变的是什么作用的结果?
A.竞争性抑制剂
C.反竞争性抑制剂
B.非竞争性抑制剂
D.都不是
(B)7.被丙二酸抑制的酶是:
A.3-磷酸甘油醛脱氢酶
C.甘油激酶
B.琥珀酸脱氢酶
D.醛缩酶
(C)8.E.C2.7.1.1第一个数字表示酶的分类为:
A.氧化还原酶类
C.转移酶类
B.水解酶类
D.裂合酶类
(B)9.羧化酶的辅酶是:
A.VB6
C.VB12
B.生物素
D.硫辛酸
(D)10.下列哪种物质是呼吸链的氧化磷酸化抑制剂:
A.氰化物
C.鱼藤酮
B.DNP
D.短杆菌肽
四、判断题(将判断结果填在括号里,正确划√,错误划×,每题1分,共5分)
(×)1.天然氨基酸都具有一个不对称的α碳原子。
(×)2.溶液的pH大于蛋白质的等电点时,蛋白质在电场中,向负极移动。
(√)3.脱氧核糖核苷二磷酸是由核糖核苷二磷酸还原生成的。
(×)4.酶发生磷酸化以后,活力升高。
(×)5.mRNA分子中含有较多的稀有碱基。
-7-4-
五、问答题(15分)
1、比较NAD+呼吸链与FAD+呼吸链异同点(4分)
两条呼吸链均在线粒体中发生,生物学作用都是将底物脱下的氢传递给氧,生成水,将产生的能量传递给ATP。
FADH2氧化呼吸链(或称为FAD呼吸链)电子传递体的排列顺序为:
FAD(FeS)→CoQ→Cytb→CytC1→Cyta→Cytaa3→O2,
NADH氧化呼吸链(或称为NAD呼吸链)电子传递体的排列顺序为:
NAD→FMN(FeS)→CoQ→Cytb→CytC1→Cyta→Cytaa3→O2
底物脱下的氢,经过FAD呼吸链传递给氧时,生成2分子ATP
底物脱下的氢,经过NAD呼吸链传递给氧时,生成3分子ATP
2、说明生物大分子类药物的分离纯化主要原理和方法有什么?
(6分)
根据分子形状和大小不同的分离方法。
如差速离心、透析、超滤和凝胶过滤等;
根据分子电离性质(带电性)不同的分离方法。
如离子交换法、电泳法和等电聚焦法;
根据分子极性大小与溶解度不同的分离方法。
如溶剂提取法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀法和有机溶剂分级沉淀法;
根据配基特异性不同的分离方法。
如亲和层析法。
3、叙述蛋白质二级结构α螺旋模型要点(5分)
(1)右手螺旋,每3.6个氨基酸旋转一周,螺距为0.54nm,肽键平面与长轴平行。
(2)氢键是α螺旋稳定的主要次级键
(3)肽链中氨基酸残基的R基侧链分布在螺旋的外侧,其形状、大小及电荷均影响螺旋的形成和稳定性。
-7-5-
六.(各2点、合計20点)次の文章を読んで、正しい文章には○をつけなさい。
(×)1、サイクリックAMP(cAMP)をAMPに分解する酵素はホスホジエステラーゼと呼ばれていて、この酵素活性を抑えることで、細胞内部に伝わるシグナルが抑制される
(○)2、内皮由来弛緩因子の本態はNOであって、狭心症患者にニトログリセリンが速効を示すのは、ニトログリセリンがNOを生産するために血管が拡張し血行不足が補われるからである
(○)3、血糖値が高いと膵臓からインシュリンが分泌されて各種細胞に働きグルコースを取り込む仕組みになっているが、インシュリン受容体の数が足りないかその機能が不全だと、血糖値が減少しないII型糖尿病となる
(×)4、ヒトの脳で栄養として使われるグルコースは血糖の主成分であり、グルコース代謝分解物のアセチルCoAからも作られる
(○)5、脳神経細胞の伝達物質のひとつであるセロトニンはトリプトファンからビタミンB6の助けを借りて脱炭酸により作られる
(×)6、アラキドン酸はオレインル酸を原料として人の体内で作られ、アラキドン酸はプロスタグランジン、ロイコトリエンなどの原料となる
(○)7、胆汁酸の原料となるコレステロールは、ヒト細胞の生体膜の成分、ホルモンの原料でもあり、生体に必須の成分なので食事で取らなくても十分な量が、アセチルCoAを原料として体内で合成されている
(×)8、アミノ酸は一つの分子中にアミノ基とペプチド基を持つ化合物であって、このアミノ基を取りのぞけば残りの部分は殆どの場合尿素回路でエネルギーとして利用することが出来る
-7-6-
(○)9、ビタミンCは脂溶性ビタミンで、不足するとプロリンやリジンの水酸化反応が阻害されてコラーゲンの生合成が不全となるために壊血病になる。
(×)10、脳はグルコースを原料として贅沢にエネルギーを使っているので、血液中のグルコース濃度が下がるとたちまち機能できなくなる。
七、(合計20点)
1、糖質、脂質、タンパク質の三大栄養素のうち、脂質を一切食べなかった場合にヒトの身体に起こる変化を生化学的視点で書きなさい。
この場合必要なカロリーは他の栄養素で取るものとする(3点)
答え:
脂質をカロリー源として考えた場合には、脂質の持つ高カロリーを糖質、タンパク質で補うためには重量比で二倍以上の糖質、タンパク質を取らなくてはならないが、カロリーを他の食品で代替することはできる。
代替できないのは、脂質の中にヒトの身体が必要としているが、ヒトが自分で合成できない構造のものがあるからである。
つまりヒトはΔ12以遠の不飽和結合を合成できないのでリノール酸を合成できず、従ってリノール酸から作られるプロスタグランジンやロイコトリエンを合成できなくなる。
プロスタグランジンやロイコトリエンは原料のリノール酸、あるいは直接の原料となるアラキドン酸を食物として摂取しないと合成出来ず、ヒトは最終的には死に至る。
したがって、リノール酸を必須脂肪酸と呼んでいる。
アラキドン酸はリノール酸があれば、リノール酸から合成できる。
2、ヒトの筋肉細胞における乳酸発酵の生化学的意味を書きなさい。
酵母ではこれに相当するものは何ですか(3点)
答え:
細胞の嫌気的なブドウ糖の分解を解糖と呼んでいる。
解糖は1分子のグルコースを嫌気的に2分子のピルビン酸に分解する過程で、2分子のATPを合成することでエネルギーを獲得する。
この酸化過程で、補酵素のNAD+がNADHに還元される。
NAD+が供給される限り、解糖は続いて起こり、原料のブドウ糖からATPが生み出される。
しかしこのNADHが酸化されてNAD+に戻らない解糖は止まってしまう。
したがって、細胞が酸素を使えない嫌気状態の時には(筋肉細胞では普通の状態である)、細胞は乳酸デヒドロゲナーゼによりピルビン酸を乳酸に還元して、同時にNADHからNAD+を再生している。
酵母も嫌気的にブドウ糖を酸化してATPを生産しているが、ピルビン酸をピルビン酸デカルボキシラーゼによりアセトアルデヒドに脱炭酸し、次にアルコールデヒドロゲナーゼによりエチルアルコールに還元するときにNADHからNAD+を再生する。
酵母によるブドウ糖からアルコール生産までをアルコール発酵とよんでいるが、筋肉がピルビン酸を還元してNADHからNAD+を再生するという原理は全く同じである。
3、酸化・還元という観点で糖新生を解説しなさい(3点)
答え:
糖新生とは、生体内にブドウ糖が枯渇したときにピルビン酸、オキサロ酢酸、乳酸からブドウ糖を合成する過程である。
血液内の一定のブドウ糖の濃度は(5mMに保たれている)脳が正常に働くために必須である。
脳は通常ブドウ糖以外のものを代謝燃料に使えない。
ピルビン酸は解糖経路でブドウ糖からよりPEP(ホスホエノールピルビン酸)を経て作られるが、ピルビン酸はこの経路を逆行できない。
ピルビン酸はATPを消費して炭素1分子が付加されてオキサロ酢酸になり、オキサロ酢酸からPEPカルボキシナーゼによりPEPになる。
このときは酸化・還元のどちらでもない。
PEPから先は解糖経路を逆行してFBP(フルクトース1,6ビスリン酸)になるが、1,3-ビスホスホグリセリン酸からグリセリンアルデヒド3-リン酸が出来る過程は還元である。
補酵素のNADHは酸化されてNAD+になる。
F6P(フルクトース6リン酸)になるところは解糖系のホスホフルクトキナーゼではなく、フルクトース1,6ビスホスファターゼにより脱リン酸される。
フルクトース6リン酸はグルコース6リン酸にかわる。
この脱リン酸はヘキソキナーゼに依らずにグルコース6ホスファターゼによって行われる。
これら三カ所の解糖系とは違う方法を使っているがこれを基質サイクルと呼んでいる。
このように解糖とは異なる経路を通って糖が新生されることは糖代謝の調節にとても重要である。
この糖新生の過程は還元反応を伴っている。
オキサロ酢酸はTCA回路の一員であり、タンパク質も脂肪酸もTCA回路を経て最終的に酸化されるが、脂肪酸はオキサロ酢酸になれないので、脂肪酸からグルコースは作られない。
タンパク質のアミノ酸もリシン、ロイシン以外はグルコース新生の材料となりうる。
4、ヒトの細胞を無菌的に培養して、これに適度な濃度のアセチルCoAを加たらどうなるでしょうか(3点)
答え:
アセチルCoAは細胞膜を通過できないので、細胞がこれを取り込んで利用することは出来ない。
5、ピルビン酸が含まれる代謝反応を2個書いて、その生化学的意味を説しなさい(3点)
答え:
ピルビン酸キナーゼ PEPからATPとピルビン酸を作る。
解糖系の最終段階の反応。
乳酸デヒドロゲナーゼ:
ピルビン酸を乳酸に還元し、同時にNADHからNAD+を合成する。
解糖系が嫌気状態でも回るために必要な反応である。
ピルビン酸デカルボキシラーゼ:
ピルビン酸を脱炭酸してアセトアルデヒドに変える酵素であり。
この先アセトアルデヒドを還元してエチルアルコールにするときにNADHからNAD+を再生する反応で、エタノール発酵の神髄である。
ピルビン酸カルボキシラーゼ:
ピルビン酸にビオチンの存在で炭素1分子を付加してオキサロ酢酸を合成する酵素。
このときATPを消費する。
糖新生の時に起こる第一の反応である。
ピルビン酸デヒドロゲナーゼ:
ピルビン酸からアセチルCoAを合成する酵素で、解糖系からTCA回路に繋ぐ橋渡しをしている部分である。
ピルビン酸からアセチルCoAを生じるときは、脱炭酸が起こり、NAD+が還元されてNADHとなる複雑な反応が、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体と呼ばれる酵素群により触媒される。
6、次の一文字表記のアミノ酸配列を三文字表記で書きなさい(5点)
NDPWRY
答え:
Asn-Asp-Pro-Try-Arg-Typ
-7-7-
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