电与热的绝缘体
动物的脂肪组织有保温,防机械压力等保护功能,植物的蜡质可以防止水分的蒸发。 电绝缘:神经细胞的鞘细胞,电线的包皮,神经短路 热绝缘:冬天保暖,企鹅、北极熊
其他
4.信号传递:固醇类激素
5.酶的激活剂:卵磷脂激活β-羟丁酸脱氢酶
6.糖基载体:合成糖蛋白时,磷酸多萜醇作为羰基的载体 7.激素、维生素和色素的前体(萜类、固醇类) 8.生长因子与抗氧化剂 9.参与信号识别和免疫(糖脂)
23. 蛋白质合成过程和DNA复制过程的化学防错。
蛋白质:防错特征:氨基酸的极性常由密码的第二位碱基决定,简并性由第三位碱基决定。意义:密码中一个碱基被换,仍然编码相同AA,或以理化性质最接近的AA取代,使基因突变造成的危害降至最低程度。
密码编排发生错误时,蛋白质氨基酸可以不发生错误,这样的防错功能是生物进化的较好选择。
DNA复制:1.严格的碱基配对
2.DNA聚合酶对碱基的选择 3.DNA聚合酶的校读功能
4.复制后修复(光复活修复、剪切修复、重组修复、SOS)
24. 血红蛋白和BPG的结构和功能
血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质/url,是使血液呈红色的蛋白。血红蛋白由四条链组成,两条α链和两条β链,每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上,被血液运输。
它能从肺携带氧经由动脉血运送给组织,又能携带组织代谢所产生的二氧化碳经静脉血送到肺再排出体外。现知它的这种功能与其亚基结构的两种状态有关,在缺氧的地方(如静脉血中)亚基处于钳制状态,使氧不能与血红素结合,所以在需氧组织里可以快速地脱下氧;在含氧丰富的肺里,亚基结构呈松弛状态,使氧极易与血红素结合,从而迅速地将氧运载走。亚基结构的转换使呼吸功能高效进行。
BPG是二磷酸甘油酸的简称,BPG在血红蛋白运输氧气的过程中起极其重要的调控作用。BPG的存在会增加血红蛋白在外周组织的释放能力,同样的与肺部也会降低血红蛋白结合氧气的能力。人体处于高原时,机体会增加体内BPG的浓度。这时,空气中氧气较稀薄,BPG的增加对结合氧气的效果影响显得不大,同时在肌肉等外周组织,他的增加使血红蛋白更充分地释放氧气,增加机体利用氧气的效率。 25. ATP和NAD+的结构和功能
ATP由腺苷和三个磷酸基所组成,其结构简式为:A-P~P~P,其相邻的两个磷酸基之间的化学键非常活跃,水解时可释放约30.54KJ/mol的能量,因此称为高能磷酸键。
功能:1.各种生命活动能量的直接来源
NAD+:可作为各种脱氨酶的一种共同底物,但在两种脱氢酶之间进行作用,微量的存在,就能催化二种底物间的氧化还原反应(电子传递)。发酵就是其中的一例。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)是一种基本的氧化还原辅酶,不论是在呼吸作用还是光合作用过程,它都起着核心枢纽作用。
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26. 设计动力学实验,验证反应实质。 27. 乙酰COA在脂肪氧化中的作用
乙酰CoA是糖、脂肪、氨基酸氧化时的重要中间产物。乙酰CoA是能源物质代谢的重要中间代谢产物,在体内能源物质代谢中是一个枢纽性的物质。糖、脂肪、蛋白质三大营养物质通过乙酰CoA汇聚成一条共同的代谢通路——三羧酸循环和氧化磷酸化,经过这条通路彻底氧化生成二氧化碳和水,释放能量用以ATP的合成。乙酰CoA是合成脂肪酸、酮体等能源物质的前体物质,也是合成胆固醇及其衍生物等生理活性物质的前体物质。
1、乙酰CoA在具有线粒体的组织中可以进入三羧酸循环进行彻底氧化转化为二氧化碳、水和能量。乙酰CoA是三羧酸循环的起始底物,不仅是糖代谢的中间产物,也是脂肪和某些氨基酸的代谢产物。
2、乙酰CoA在人体内有很多功用,例如,它既然是脂肪来的,也可以作为原来在脂肪组织中逆向合成脂肪酸。
3、在肝脏中,多余的乙酰CoA可以转化成酮体。
4、乙酰CoA也是胆固醇代谢中非常重要的原料,全身各组织几乎均可合成胆固醇。肝是最主要的合成场所,其次为小肠、肾上腺皮质等等。
乙酰CoA只要通过柠檬酸丙酮酸循环出线粒体就可进行脂肪酸合成。
酮体是肝分解氧化脂酸时候特有的中间代谢物,只有肝能利用乙酰CoA生成酮体。
28. RNA的分离纯化与鉴定
1. 用酸性酚-硫氰酸胍-氯仿提取纯化组织和细胞中的RNA 2. 根据大小分离RNA:乙醛化RNA的琼脂凝胶电泳。
鉴定:第一,可以电泳检测;第二,可以用安捷伦检测。第三,也可以用分光光度计粗测OD值。
29. 乳糖操纵子
乳糖操纵子由调节基因、操纵基因、结构基因Z(B-半乳糖苷酶)、Y(B-半乳糖苷透性酶)、A(B-半乳糖苷转乙酰酶)和一个降解物基因激活蛋白(CAP)组成。
调节基因的产物阻遏蛋白对乳糖操纵子具有金山负性调节作用。当培养基中没有乳糖存在时,阻遏蛋白与操纵基因结合,阻止结构基因表达;当培养基中有乳糖存在时,乳糖作为效应物与阻遏蛋白结合,阻止阻遏蛋白与操纵基因结合,结构基因表达,培养基中的乳糖供给细胞。
另外,CAP对乳糖操纵子具有正性调节作用。当无葡萄糖时,细胞内cAMP浓度较高,cAMP与CAP结合成复合物,促进了RNA聚合酶与启动子的结合,促进转录的进行;当有葡萄糖时,cAMP浓度较低,cAMP与CAP结合受阻,lac operon表达下降。 30. 真核生物基因表达的调控因子及其作用
1.顺式作用元件及其蛋白质因子的调控作用基因组上有活性的和有潜在活性的基因,也有不激活的基因,这是由于染色质结构不同所致。染色质结构的变化就改变了DNA中基因表达的调控序列。这些调控序列主要指顺式作用元件中的启动子、增强子和座位调
节位。在一定的细胞内,或当细胞受到特殊刺激后,细胞内就会产生特定调节蛋白或转录因子(或称反式作用因子)。它们与相应基因的启动子序列结合,就导致受该启动子控制的基因转录。
2.边界元件绝缘子的调控作用绝缘子是一类不同于增强子和沉默子的基因调控元件,它是通过阻断邻近的调控元件与其所界定的启动子之间的相互作用而起作用的。 31. 何为异构酶?举例说明异构酶异构效应的作用机理。
异构酶亦称异构化酶,是催化生成异构体反应的酶之总称。是酶分类上的主要类别之一。根据反应方式而分类。(1)结合于同一碳原子的基团的立体构型发生转位反应(消旋酶、差向异构酶),如UDP葡萄糖差向酶(生成半乳糖);(2)顺反异构;(3)分子内的氧化还原反应(酮糖-醛糖相互转化等),如葡萄糖磷酸异构酶(生成磷酸果糖);(4)分子内基团的转移反应(变位酶),如磷酸甘油酸变位酶;(5)分子内脱去加成反应。其作用方式多种多样,已知与各种辅酶参与。
原理:一些酶除了有活性中心外,还有所谓别构中心,该中心可与配体(有时为底物)结合从而使酶的构象发生改变,影响到酶活性中心与底物的亲和力以及酶的活性。
32. DNA复制时准确地将遗传信息传递给下一代的机理 DNA的复制是一个边解旋边复制的过程。复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,这个过程叫解旋。然后,以解开的每一段母链为模板,以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基配对互补配对原则,在DNA聚合酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。随着解旋过程的进行,新合成的子链也不断地延伸,同时,每条子链与其母链盘绕成双螺旋结构,从而各形成一个新的DNA分子。这样,复制结束后,一个DNA分子,通过细胞分裂分配到两个子细胞中去! 注:复制时遵循碱基互补配对原则,复制发生在细胞分裂的间期。
DNA是遗传信息的载体,故亲代DNA必须以自身分子为模板准确的复制成两个拷贝,并分配到两个子细胞中去,完成其遗传信息载体的使命。而DNA的双链结构对于维持这类遗传物质的稳定性和复制的准确性都是极为重要的。
33. 调控RNA生物合成的成分及其作用因子。
1. 顺式作用元件包括核心启动子,上游启动子,GC框等。
2. 反式作用因子通用反式作用因子特殊细胞的反式作用因子同反应性元件结合的反式
作用因子
3. 几种真核生物promoter的结构
4. DNA结合蛋白基序的结构螺旋-转角-螺旋基序二聚体与DNA二重对称人位点结合;
Zn-指C2H2基序与DNA的相互作用。
34. 肾上腺素作用于肝细胞使血糖升高的机理
当肾上腺素或胰高血糖素分泌增加时,这两种激素与肝和肌肉等组织中的膜受体结合,由G蛋白介导活化腺苷酸环化酶(AC),使cAMP生成增加,cAMP使cAMP依赖蛋白激酶活化,蛋白激酶活化使有活性的糖原合酶a磷酸化为无活性的糖原合酶b;同时使无活性的磷酸化酶激酶磷酸化为有活性的磷酸化酶激酶,活化的磷酸化酶激酶激活磷酸化酶,最终结果是抑制糖原合成,促进糖原分解,使血糖升高。 35. 分离膜蛋白的原理与方法
1. 膜蛋白色谱利用原子散射法研究cAMP的分离机制发现,样品与SDS结合后在离子
交换柱上存在SDS分子、带电荷氨基酸与固定相中带电离子间的交换,从而达到分组分离的目的。
2. 顺序抽提法根据细胞蛋白溶解性的差异,用具有不同溶解能力的蛋白溶解液进行抽
提的方法。
3. Centrifugal protein extraction原理:高渗的蛋白裂解液让细胞溶涨破裂后,超调整离
心。
36. C3植物和C4植物代谢的区别。
C3植物。这类植物的最初光合产物是3-磷酸甘油酸,这条固定CO2途径称C3途径。只具有C3途径固定CO2的植物就为C3植物。 C4植物。这类植物以草酰乙酸为光合最初产物,所以称这条固定CO2的途径为C4途径。C4途径本身并不能真正将固定的CO2转变为糖,它的作用是改善CO2供应,相当于一个CO2泵,形成糖的途径仍是C3途径,所以C4植物既有C3途径又有C4途径。 1. C4植物的光呼吸只发生在维管束鞘细胞内,其叶肉细胞不能进行光呼吸。C3植物所
有的叶肉细胞都能进行光呼吸。
2. C4植物比C3植物吸收固定CO2的能力强,尤其是在CO2浓度低的环境下,两者的
净光合速率、光呼吸速率相差更是悬殊。 3. C4植物的光呼吸较C3植物更难测到。
37. 写出20种氨基酸的分类标准和依据,然后按照分类写出氨基酸三字母的缩写和相应单
个字母的缩写。
极性不带电荷:丝氨酸Ser S、苏氨酸Thr T、酪氨酸Tyr Y、天冬酰胺Asn N、谷氨酰胺Gln Q、半胱氨酸Cys C。
极性带负电荷:天冬氨酸Asp D、谷氨酸Glu E
极性带正电荷:组氨酸His H、赖氨酸Lys K、精氨酸Arg R 非极性带苯环:苯丙氨酸Phe F、酪氨酸Tyr Y
非极性不带苯环:甘氨酸Gly G、丙氨酸Ala A、缬氨酸Val V、亮氨酸Leu L、异亮氨酸Ile I、甲硫氨酸Met M、色氨酸Trp W、脯氨酸Pro P。
人体必需氨基酸:甲硫氨酸色氨酸赖氨酸缬氨酸异亮氨酸亮氨酸苯丙氨酸苏氨酸
人体非必需氨基酸:丝氨酸天冬酰胺谷氨酰胺酪氨酸半胱氨酸天冬氨酸谷氨酸组氨酸精氨酸甘氨酸丙氨酸脯氨酸。
38. 丙酮酸在有氧和无氧条件下的代谢途径。
在无氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸能够被NADH还原成乳酸: 乳酸脱氢酶
丙酮酸 + NADH ======== L-乳酸 + NAD+ 催化此反应的酶为乳酸脱氢酶。在供氧不足时,人体的大多数组织都能通过糖酵解途径生成乳酸。人在激烈运动时,肌肉细胞中乳酸含量增高,会产生酸疼感。
乳酸可以通过血液进入肝、肾等组织内,重新转变成丙酮酸,再合成葡萄糖和肝糖元,或进入三羧酸循环氧化。肌肉中的乳酸可以被氧化,为肌肉运动提供能量。
在有氧条件下,糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环被氧化成CO2和H2O。酵解过程中产生的NADH,则经呼吸链氧化产生ATP和H2O。
39. 蛋白质的修饰。举例说明3种生物体内具有重要功能的蛋白质修饰过程。
蛋白质的修饰主要包括两个方面:1.蛋白质分子的侧链基因的改变(化学修饰);2.蛋白质分子中主链结构的改变(采取基因工程的手段,定点突变是改变蛋白质主链结构的常规操作)。
1. 酰基化反应:这类化学修饰剂为乙酰咪唑、酸酐酰氯等,它们在室温,PH4.5-9条件
下可与蛋白质分子侧链的氨基、羟基、巯基及酚基发生酰基化反应。
2. 通过寡聚核苷酸介导的基因诱变通过添加、删除、置换DNA序列上的核苷酸,特异
地产生个别氨基酸的突变。
3. PCR 如果已获得蛋白质分子的cDNA基因,可设计1对引物,通过PCR扩增出非全
长cDNA基因,缺失的序列由引物与模板DNA的配对位置决定。
40. 基因表达有哪几个水平的调控,介绍三种检测基因表达水平的方法
基因表达调控主要表现在以下几个方面:①转录水平上的调控;② mRNA加工、成熟水平上的调控;③翻译水平上的调控; 方法:检测基因表达的方法:
转录水平检测:RT-PCR,real-time PCR,northern blot 翻译水平检测:western blot
还有直接检测,如报告基因、融合荧光蛋白等。
41. 蛋白质、多糖、脂肪进入细胞呼吸的代谢途径 1.蛋白质进行细胞呼吸的路径为:蛋白质-->多肽-->氨基酸-->脱氨基-->不含氮部分-->二氧化碳+水+能量
2.脂肪进行细胞呼吸的路径为:脂肪-->脂肪微粒-->甘油+脂肪酸-->脂肪-->甘油+脂肪酸-->二氧化碳+水+能量
在一个测定琥珀酸转化为延胡索酸的反应速率的实验中,加入少量的丙二酸后发现反应速率明显下降,因此判断丙二酸为该反应的抑制剂。请设计一个实验来确定该抑制剂为竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂。
可以通过判断加了抑制剂和没加抑制剂时的Km值来确定。
竞争性抑制会使Km值增大,竞争性抑制剂的抑制作用可以用加大底物浓度的方法消除;而非竞争抑制剂的Km则与增加底物浓度无关。
实验设计的话可以绘制曲线测得,可以参考米氏方程推导的实验。
总结柠檬酸循环在机体代谢中的作用和地位。 答:柠檬酸循环是需氧生物机体的主要分解代谢途径,也是准备提供大量自由能的重要代谢途径,该循环的中间产物是许多生物体合成的前提物质,具有分解代谢和合成代谢双重作用。 什么是乙醛酸循环,此循环有何生理意义? 乙醛酸循环是植物、细菌或藻类体内存在的将乙酸或乙酰CoA转变为草酰乙酸的反应系统,其特点是异柠檬酸酶裂解异柠檬酸为琥珀酸和乙醛酸,后者与乙酰CoA综合为苹果酸,最后苹果酸氧化为草酰乙酸。此循环的生理意义是:1.微生物通过乙醛酸循环可以生活在乙酸为唯一碳源的环境中;2.植物体内,尤其是萌发的种子可以利用脂肪氧化产生的乙酰CoA合成葡萄糖,这对于还不能完成光合作用的幼苗有着重要的意义。 糖酵解、戊糖磷酸途径和葡糖异生途径之间如何联系?
答:糖酵解与戊糖磷酸途径都是糖分解代谢的重要途径,两者是相互依赖的,它们有几种共同的中间产物,即葡萄糖-6-磷酸、甘油醛-3-磷酸及果糖-6-磷酸,这些中间产物的浓度影响着这两个途径的酶反应速度。
糖酵解和糖异生是在细胞中的两个相反的代谢途径,在3个不可逆步骤受到控制,这两条途径使交互控制的。
血液中的葡萄糖的来源和去路如何?
答:来源:从食物中获得;肝糖原分解;糖的异生作用。