本
文
摘
要
一、蛋白质结构与功能的关系:
蛋白质是功能性生物大分子,其特定功能的物质基础就是没中蛋白质各有的独特结构。
(1)、蛋白质功能是通过其多肽链上各种氨基酸残基的不同侧链功能基团来实现的,所以,蛋白质的一级结构一旦确定,一般其功能就确定了;
(2)、蛋白质的空间结构对功能的影响比一级结构更大,。如血红蛋白四级结构中的亚基本身有与氧结合的亲和力,而四个亚基组成血红蛋白后其结合的能力就会随氧的分压及其他因素的改变而改变。
二、简述蛋白质的二级结构及其结构特征:
(1)、蛋白质的二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布,不包括侧练的的构象。主要包括α-螺旋、β片层、β转角和无规卷曲四种结构类型,以氢键维持二级结构的稳定。
(2)、α螺旋结构中,多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升,每圈上升3.6个氨基酸残基。氨基酸残基的侧练位于螺旋外侧,每个氨基酸残基亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基上的羟基上的氧形成氢键,以维持α螺旋的稳定。
(3)、β片层结构中,多肽链的肽腱平面以αC原子为折点折叠成锯齿状结构,侧链则交错位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列,通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键,维持结构的稳定。
(4)、在球状蛋白质分子中肽链主链经常出现180°回折,回折部分称为β转角,通常由四个氨基酸残基组成,第二个残基常为脯氨酸。
(5)、无规卷曲是指肽链中没有确定规律的结构。
三、DNA的双螺旋结构:
(1)、DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构。两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行,两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋的结构,DNA双螺旋结构的直径为2.37nm,螺距为3.54nm,由脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水骨架位于外侧,疏水的碱基位于内侧。从外观上看,DNA双螺旋结构的表面存在一个大沟和小沟。
(2)、DNA双链之间形成了互补碱基对:一条链上的腺嘌呤和另一条链上的胸腺嘧啶形成了两个氢键;一条链上的鸟嘌呤和另一条链上的胞嘧啶形成了三个氢键。碱基对平面与双螺旋结构的旋转轴垂直,每一个螺旋有10.5个碱基对,每两个碱基对之间相对旋转角度为36°,每两个碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。
(3)、疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定,相邻的两个碱基对平面在旋转过程中会彼此重叠,由此产生了具有疏水性的碱基堆积力,这种力和互补链之间碱基对的氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定,碱基堆积力更为重要。
四、糖酵解和三羧酸循环的基本过程及生理意义
1、糖酵解:是指机体在缺氧的情况下,葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原成乳酸的过程。
其代谢反应可分为两个阶段:
①,由葡萄糖分解为丙酮酸的反应过程,又称为糖酵解途径,在此阶段中,由己糖转变为磷酸丙糖的反应过程需消耗ATP,而由3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸的反应过程则生成ATP。
②,为丙酮酸加氢还原为乳糖。糖酵解全部反应在胞质中进行,调节糖酵解途径的关键酶是6-磷酸果糖激酶-1,、丙酮酸激酶、己糖激酶。生理意义:迅速提供能量和为一些特殊组织细胞供能,1分子葡萄糖经糖酵解可净生成2分子ATP。
2、三羧酸循环(TCA、Krebs循环):是以乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成柠檬酸开始,经脱氢脱羧等一系列反应又生成草酰乙酸的循环过程,此过程中的三个关键酶(异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶,柠檬酸合酶)催化的反应时不可逆的。意义:是三大营养素的最终代谢通路,也是三大营养素相互转变的联系枢纽,还为其他合成代谢提供前体物质,TCA循环运转一周的净结果是消耗了一分子乙酰CoA,生成2分子CO2,3分子NADH+H+、1分子FADH2和一分子GTP,NADH+H+和FADH2经氧化磷酸化生成ATP及水。
五、酮体的产生,利用以及意义:
酮体是指脂肪酸在肝脏氧化分解后转化形成的中间产物,包括乙酰乙酸,β-羟丁酸,丙酮。在肝细胞的线粒体,以β-氧化产生的乙酰CoA为原料,先生成乙酰乙酰CoA,将其缩合成HMG-CoA,接着被HMG-CoA裂解酶裂解产生乙酰乙酸,被还原成β-羟丁酸,乙酰乙酸脱羧生成丙酮。肝脏没有利用酮体的酶,在肝脏内生成后,通过血液运输到肝外组织,作为能源物质被氧化利用。乙酰乙酸,β-羟丁酸先被转化成乙酰乙酰辅酶A,在裂解为乙酰辅酶A最终通过TCA循环彻底氧化分解。
意义:氧化供能,维持血糖平衡,备用能源,是输出能量的一种形式。
六、原核生物DNA复制过程:
起始:识别起始位点,双链在DnaA,B,C蛋白的共同作用下解链形成复制叉,形成含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合体结构称为引发体。
延伸:在DNA-pol催化下,dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上,化学本质是磷酸二酯键的不断生成,领头连连续合成,随从链不连续复制。
终止:切除引物,填补空缺,连接切口。(真核生物DNA复制过程:基本相似,延长发生DNA聚合酶α/δ转换,端粒酶参与解决染色体末端复制问题)
七、原核生物转录的过程:
转录起始:RNA聚合酶全酶结合在转录模板的起始区域,DNA双链解开,以一条链为模板,合成第一个磷酸二酯键,形成转录起始复合物。
延伸:σ亚基脱落,RNA–pol聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板前移,在核心酶作用下,NTP不断聚合,RNA链不断延长。
转录终止:RNA聚合酶在DNA模板特定区域(转录终止子)上停顿下来,转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。
八、mRNA、tRNA、rRNA在翻译过程中的作用
mRNA是翻译的直接模版,以三联体密码子的方式把遗传信息传递为蛋白质的一级结构信息。tRNA是氨基酸的运载工具,以氨基酰-tRNA的方式使底物氨基酸进入核糖体生成肽链。rRNA与核内蛋白质组成核糖体,作为翻译的场所。
九、重组DNA技术的基本过程:
定义:应用酶学的方法,在体外经各种来源的遗传物质结合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子,继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,在进行扩增、提取大量同一DNA分子。
工具酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶I、Klenow片段、反转录酶、多聚核苷酸激酶、末端转移酶、碱性磷酸酶
以质粒为载体进行DNA克隆的过程包括目的基因的获取,基因载体的选择和构建,目的基因与载体的拼接,重组DNA分子导入受体细胞,筛选无性繁殖含重组分子的细胞。
十、2,3-BPG如何调节Hb运氧功能:
可与血红蛋白结合,从而使血红蛋白分子T构象更加稳定,降低血红蛋白与氧的亲和力。当血流经过PO2较高地肺部时,2,3-BPG的影响并不大,当血液经过PO2较低的组织时,红细胞中2,3-BPG的存在则显著增加O2的释放,供组织需要,在PO2相同的条件下,2,3-BPG浓度增大,HbO2释放的O2增大。即通过改变细胞内2,3-BPG的浓度来调节对组织的供氧。
十一、肠肝循环以及肠肝循环的生理意义:
肠道中95%的胆汁酸经门静脉被重吸收入肠肝道,次循环过程称为胆汁酸的肠肝道循环。并同新和成的胆汁酸一起再次被排入肠道。
意义:胆汁酸的循环使用,可以补充肝合成胆汁酸能力的不足和人体对胆汁酸的生理需要。
十二、血红素合成的调节:
1、ALA合酶是血红素合成的限速酶,血红素对该酶有别够抑制作用,并可阻止ALA合酶的合成,过多的血红素氧化成高铁血红素,对ALA合酶有强烈抑制作用。VB6、某些类固醇激素、致癌剂、药物等均可影响ALA合酶活性而影响血红素合成速度;
2、ALA脱水酶和亚铁螯合酶的活性被铅和重金属抑制,缺少还原剂会抑制血红素合成;
3、 *** 的调节。