中科院2007年攻读硕士学位研究生入学试卷《生物化学与分子生物学》附答案

1、细胞凋亡时细胞色素c从线粒体膜上进入细胞浆后细胞发生的一系列变化与细胞色素c在溶液中有蛋白水解酶活性有关。

2、质谱法可用来测定多肽的分子量和氨基酸序列。

3、酶的失活意味着酶蛋白已经变性。

4、用异丙醇沉淀的总RNA可用于siRNA的分离纯化。

5、钙离子是细胞内重要信使，总体说来真核生物细胞内钙离子浓度大于细胞外。

6、内质网系膜的特异性标志酶是胆碱脱氢酶。

7、热休克蛋白是指在加热条件下容易发生变性的蛋白质。

8、酶的辅因子包括辅酶与辅基，两者的区别是前者与酶共价结合，而后者非共价结合。

9、tRNA前体中内含子的左端为GU，右端为AG。

10、线粒体膜有外膜与内膜；核膜也是由两层脂双层膜组成的。

11、蛋白质中的肽键（酰胺键）具有双键性质，因此不能自由旋转。

12、反式构型得脯氨酸较顺式构型稳定，因此蛋白质中的脯氨酸都是以反式构型存在。

13、酶分子中Cys残基的-SH既可以作为亲核基团起亲核催化作用，也可以作为广义酸碱起催化作用。

14、竞争性抑制剂是一类与底物竞争结合酶分子上同一部位的抑制剂。

15、AAUAAA是真核mRNA 3’加poly（A）的信号。

16、噬菌体ф29的pRNA是一种分子马达，它利用ATP水解的能量工作。

17、膜蛋白难以结晶得意重要原因是分子的二级结构有较多的β折叠。

18、α-酮戊二酸既是三羧酸循环的中间物，又是谷氨酸生物合成的前体。

19、从一个酶对其底物的Km值可以大致判断出这个酶的催化效率如何。

20、热休克RNAω是一种含小阅读框架的RNA。

二、选择题：30题，共45分。

1、由人线粒体DNA编码的多肽链有      A．7条     B．13条     C．27条     D．85条

2、下属物质中有抑制线粒体内膜ADP/ATP载体作用的是：A．鱼藤酮B．苍术苷C．寡霉素D．抗霉素A

3、植物的光合磷酸化发生在：A．叶绿体外膜B．叶绿体内膜C．类囊体膜D．以上三种膜4、要想配置pH5.0的缓冲液，可选用：A．Tris-盐酸    B．磷酸钠      C．醋酸钠-醋酸   D．氯化钠-盐酸

5、红外光谱可用来测定蛋白质的二级结构，其检测的基本原理是：

A．电子跃迁   B．顺磁共振   C．化学键震动   D．微波发热 

6、多巴胺是神经递质，其生物合成的前体是 A．肾上腺素  B．去甲肾上腺素   C．黑色素   D．酪氨酸

7、蛋白质分子中pKa值在5~9之间的解离基团包括

A．只有咪唑基  B．咪唑基与α羧基  C．咪唑基与α氨基  D．咪唑基、α氨基、α氨基

8、2006年若贝尔化学奖授予真核转录分析基础研究的开拓者，其主要贡献是

A．阐明了DNA酶促生物合成           B．阐明了真核RNA酶促生物合成

C．在电子显微镜照片上发现R-loop     D．捕捉下DNA的复制过程

9、真核生物中尚未被发现的RNA是：A．snoRNA   B．imprinted RNA  C．tmRNA  D．stress RNA

10、去垢剂是用来增容膜蛋白的试剂，它们的共同特征是

A．都是有机溶剂                    B．都具有阳离子基团和阴离子基团

C．都在溶液中呈碱性                D．都具有亲水基团和疏水基团

11、线粒体呼吸链复合物在传递氢/电子时有质子跨膜转运，产生的质子梯度被用来合成ATP。质子的来源

A．被脱氢氧化的底物                              B．线粒体内的质子被泵出

C．线粒体内的质子与线粒体外的阳离子交换          D．线粒体的柠檬酸的解离

12、第一个得到原子分辨率解析的膜蛋白是

A．线粒体呼吸链复合物Ⅱ B．水通道蛋白 C．紫色细菌光合反应中心 D．K+通道蛋白

13、下属物质中有抑制钠钾-ATP酶作用的是  A．短杆菌肽  B．磷酸吡哆醛  C．乌本苷   D．两性霉素

14、调节胆固醇合成速度的主要是

A．鲨烯的浓度  B．低密度脂蛋白的浓度  C．HMG-CoA还原酶的活力  D．脂蛋白酯酶的活力

15、下列技术中不是用来研究蛋白质-蛋白质相互作用的是

A．酵母单杂交     B．酵母双杂交     C．酵母三杂交     D．荧光共振能量转移

16、在下列作图法中，用来描述蛋白质空间结构的是

A．Ramachandran 作图      B．Hill 作图      C．Scatchard 作图      D．Bohr 作图

17、在多肽化学合成中，下列氨基酸中需要进行侧链保护的是  A．Phe  B．Ile  C．Trp  D．Met

18、J．C．Kendrew和M。F。Perutz 由于研究下列哪两个蛋白质而获得1962年诺贝尔化学奖      

A细胞色素C，细胞色素氧化酶B．肌红蛋白，血红蛋白C．胰岛素，核糖核酸酶D．肌动蛋白，肌球蛋白

19、用来储存蛋白质空间结构数据的数据库是  

A．Swissprot      B．Gene Bank      C．Protein Data Bank       D．Blast

20、蛋白质分子从极性环境移入非极性环境时的荧光发射光谱会有如下变化

A．波长（λmax）红移，强度（I）减小B．λmax 蓝移，I增大C．λmax 蓝移，I减小 D．λmax 红移，I增大

21、酶动力学双倒数作图法指的是

A．Michaelis-Menten 作图法                B．Briggs-Haldane 作图法 

C．Cornish-Bowden 作图法                  D．Lineweaver-Burk 作图法

22、DNA甲基化与组蛋白修饰对基因表达的被称为

A．遗传       B．非遗传         C．表观遗传      D．染色体

23、在大肠杆菌丙酮酸脱氢酶多酶复合体中，包含和利用的辅酶或辅基维生素是

A．硫胺素焦硫酸和硫辛酸              B．硫胺素焦磷酸和四氢叶酸

C．硫辛酸与维生素B12                                 D．生物素与磷酸吡哆醛

24、一个酶的点突变导致其Km值增加，但Kcat/Km比值没有改变，这个突变体的活性相对于野生型酶来说是  A．不变    B．减小    C．增加    D．不能判断

25、脂肪酸分解代谢中最主要的氧化途径A．α-氧化  B．β-氧化  C．γ-氧化  D．ω-氧化

26、根据现在的认识人类蛋白激酶种类有A．200左右B．500左右C．800左右D1000多

27、用氯化铯-溴乙锭密度梯度平衡超离心分离DNA时超螺旋DNA位于

A．两条代的上带中B．两条代的下带中C．滴管的红色荧光带中 D．看不见的位置

28、一RNA制剂的A260/A280的比值为1.65，说明此制剂

A．质量好         B．有多糖污染       C．有DNA污染        D．有蛋白质污染

29、SiRNA不参与  A．基因沉默  B．引发异染色质化  C染色质的稳定   D引发常染色质化

30、真核生物mRNA帽式结构中m7G与1位核苷酸间的连接方式是

A．5’——2’     B．2’——5’     C．5’——5’     D．2’——2’

三、简答题：7题，共35分。

1、请描述线粒体DNA的结构特点。

2、抑制某个膜蛋白起物质转运的作用，如何判断这个膜蛋白的作用机制是作为膜上通道蛋白，还是膜上载体？

3、简述蛋白质中的膜体（Motif）、结构域（Domain）和家族（Family）。

4、简述三种定量测定蛋白质浓度的方法，并比较优缺点。

5、有ATP参与的催化反应的酶既有转移酶也有连接酶。请各举一例说明两种酶类应用ATP的不同特点。

6、试论逆转座子的生物学意义。

7、有一种miRNA在P19干细胞诱导分化成神经干细胞的过程中发生从无到有的变化请设计并说明研究该miRNA功能的一种实验方案。

四、问答题：4题，共40分。

1、试写出三类膜上信号转导受体及它们的结构与功能特点。

2、以镰刀型贫血症、糖尿病和疯牛病为例，谈谈分子病、代谢病和构象病。

3、蛋白酶解对一些蛋白质发挥功能其重要调节作用，如将没有活性的蛋白质前体（原）酶切后变为活化的蛋白质形式。除了这一点，请你再举出蛋白酶解对蛋白质（酶）功能的两种方式。

4、真核生物中，一个基因常常可以在不同的时间和空间内表达出不同的多种蛋白，请阐明三种有一个基因生产多种蛋白的机理及其生物学意义。

2007年攻读硕士研究生入学试卷《生物化学与分子生物学》答案

一、判断题

1、- 线粒体细胞色素c释放在细胞凋亡过程中起重要作用。细胞色素c释放到胞质后可引发caspase活化级联，导致细胞死亡。细胞色素c的释放是线粒体外膜通透性增高的结果。释放到细胞浆的细胞色素c在dATP存在的条件下与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使caspase-9与结合形成凋亡小体，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其他的caspase如caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。2、+ 目前质谱主要测定蛋白质一级结构包括分子量、肽链氨基酸及多肽或二硫键数目和位置。3、-。4、-。5、- 钙离子泵对于细胞是非常重要的，因为钙离子通常与信号转到有关，钙离子浓度的变化会引起细胞内信号途径的反映，导致一系列的生理变化。通常细胞内钙离子浓度（10-7M）显著低于细胞外钙离子浓度（10-3M），主要是因为质膜和内质网膜上存在钙离子转运体系，细胞内钙离子泵有两类：其一是P型钙离子泵，其原理与钠钾泵相似，每分解一个ATP分子，泵出2个Ca2+；另一类叫钠钙交换器（Na+—Ca2+ exchanger），属于反向协同运输体系（antiporter），通过钠钙交换器来转运钙离子。6、- G-6-P。7、- 热休克蛋白（heat shock protein，HSP）是一类在生物进化中高度保守、广泛存在于原核、真核生物中的蛋白质，具有“分子伴侣”（molecular chaperone）作用，参与多种包内蛋白的折叠、装配和转运等功能。机体在受到高温或其它因素强烈刺激时，常可检测到具有保护作用的HSP。8、-。9、+。10、+。11、+。12、- 肽链中的顺势肽键往往就是脯氨酸参与的肽键，虽然反式构象占有绝对的优势，但顺式构想毕竟占有一定比例。13、+ 巯基酶类的-SH基各种酶都还有不同数量的Cys，他们有的作为结构残基，两个巯基之间形成-S-S-，用以维持酶分子特定构象，有的则作为酶活性中心的必须基团。Cys的-SH有三种作用：①亲核催化：如3-磷酸甘油醛脱氢酶活性中心的-SH对底物的醛基进行的亲核攻击作用②结合底物：巯基酶与底物结合有两种方式，较普遍的方式是酶的-SH与金属离子相连，在通过金属离子与底物结合；另一种方式是形成共价中间复合物③结合辅基：细胞色素c中，血红素就是以其乙烯基与酶蛋白中Cys14、Cys12的-SH形成巯醚键而结合的。14、+。15、-。16、+。17、- 由于膜蛋白的膜内区域具有广泛的疏水表面，从而能够适应生物膜上的非极性环境，也正是这一点是的膜蛋白从膜上解离下来后在极性的水溶液中难以稳定存在，会发生沉淀甚至变性，也就难以使其结晶。18、+。19、-。20、+。

二、选择题

1、B2、C寡霉素是氧化磷酸化的抑制剂，它与F1F0-ATPase的F0结合而抑制F1，使线粒体内膜外侧的质子不能返回膜内，ATP因此而不能合成。3、C4、B5、C6、D7、A8、B。9、C10、D。11、B。12、C。13、C。14、C羟甲基戊二酰辅酶A（HM-CoA）还原酶是胆固醇合成过程中的限速酶。15、A在酵母双杂交的基础上又发展了酵母单杂交、酵母三杂交和酵母的反向杂交技术。它们被分别用于核酸和文库蛋白之间的研究、三种不同蛋白质间的相互研究和两种蛋白相互作用的结构和位点。16、A。17、D。18、B。19、C。20、D。21、D。22、C。23、A。24、A。25、B。26、B。27、C。28、D。29、D。30、C。

三、简答题

1、（1）线粒体DNA称双链环状与细菌的DNA相似。（2）一个线粒体中可由一个或几个DNA分子，各种生物的线粒体DNA大小不一样。（3）线粒体DNA以半保留方式进行自我复制。（4）线粒体DNA能合成的蛋白质种类有限。

2、（1）载体蛋白既可介导被动运输，又可介导逆浓度梯度的主动运输；而通道蛋白质能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。  （2）设计实验时通过区分是否能逆梯度运输来判断载体蛋白还是通道蛋白。

3、模体：是蛋白质家族中最小的序列单位，使蛋白质区段排列对比中高度相似的区域。

   结构域：多肽链在二级结构或二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是相对的紧密球状实体。

   家族：结构的相似导致功能上的相似的一类蛋白质。

4、（1）紫外吸收法：利用蛋白某些集团具备紫外吸收的性质，虽然精确度不高，但是操作简便，样品可以回收同时可以估算蛋白含量。（2）双缩脲在碱性溶液中可与铜离子产生紫红色的络合物，之一反应称为双缩脲反应。因为蛋白质中有多个肽键，也能与铜离子发生双缩脲反应，且颜色深浅与蛋白质的含量的关系在一定范围内符合比尔定律，而与蛋白质的氨基酸组成及分子量无关，所以可用双缩脲法测定蛋白质的含量。常用于需要快递但并不需要十分精确的测定。（3）考马斯亮蓝与蛋白质结合后，其最大吸收波长从456nm改变为596nm，该蛋白燃料复合物吸光系数很高，所意见的灵敏度很高，能检测到1微克/毫升的蛋白，重复性好。

5、（1）转移酶：转甲基作用与蛋氨酸循环  蛋氨酸中含有S甲基，可参与多种转甲基的反映生成多种含甲基的生理活性物质。在腺苷转移酶催化下与ATP反应生成S-腺苷蛋氨酸。S-腺苷蛋氨酸中的甲基是高度活化的，称活性甲基。（2）连接酶：例如动物细胞的DNA连接酶，首先由ATP与酶反应，形成腺苷酰化的酶，其中AMP的磷酸基与酶的赖氨酸之ε-氨基以磷酰胺键相结合，然后酶将AMP转移给DNA切口处的5’-磷酸，以焦磷酸键的形式活化形成AMP-DNA。然后通过相邻键的3’-OH对活化的磷原子发生亲核攻击，生成3’，5’-磷酸二酯键，同时释放出AMP。

6、在基因组内存在着通过DNA转录为RNA后，再经逆转录为cDNA并插入到基因组的新位点上的因子，被称为逆转座子。按照其结构特点以及所编码反转录蛋白因子的不同，可分为反转录转位因子，反转录子，反转录病毒，能编码反转录所需蛋白的因子，不能编码反转录所需蛋白的因子。逆转座子在转位过程中须以RNA作为中间体，RNA较易变异，且RNA聚合酶和逆转录酶均无校对功能，这就使得逆转录子具有高度变异性。逆转座子可通过遗传变异、基因重排或对基因表达的影响，导致生物遗传多样性的形成。逆转座子除了能够促进基因的流动性增加遗传多样性外，它们散布在基因组中，还能够为进化的种子，当然对个体生物可能是致死或治病的。

7、设计序列实施对miRNA的RNA干扰，比较在miRNA不同干扰程度下的P19诱导分化成神经肝细胞的程度，从而对其作用进行研究。

四、问答题

1、（1）离子通道偶联的受体  分布既可分布在可兴奋细胞的细胞膜上，一般是四次跨膜蛋白，也可分布在内质网上或其他细胞器的膜上，一般是六次跨膜蛋白。这类受体对配体具有特异性选择，激活的通道对特异性离子也有选择性。（2）G蛋白偶联受体  G蛋白是三聚体GTP结合蛋白的简称，位于质膜内胞浆一侧，α，β，γ三个亚基组成，β，γ二聚体共价结合锚于膜上稳定α本身有GTP活性。G蛋白在信号转导过程中起分子开关作用，当G蛋白α亚基与GDP结合处于关闭状态，当胞外配体与受体结合形成复合物时，导致受体胞内结构域与G蛋白α亚基偶联，并促使α亚基结合的GDP被GTP交换而被活化，即处于开启状态，从而传递信号。（3）与酶偶联的受体  分为两类：其一是本身具有激酶活性，如肽类生长因子（EGF，PDGF，CSF等）受体；其二是本身没有酶活性，但可以连接非受体酪氨酸激酶，如细胞因子受体超家族。这类受体的共同点是：①通常为单次跨膜蛋白②接受配体后发生二聚化而激活，启动其下游信号转导。已知六类：①受体酪氨酸激酶②酪氨酸激酶连接的受体③受体酪氨酸磷脂酶④受体丝氨酸/苏氨酸激酶⑤受体鸟氨酸环化酶⑥组氨酸激酶连接的受体

2、镰刀型细胞贫血病：血红蛋白分子遗传缺陷造成的一种疾病，病人的大部分红细胞呈镰刀状。其特点是病人的血红蛋白β-亚基N端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。血红蛋白是个四聚体蛋白，血红蛋白和肌红蛋白的氧和曲线不同，血红蛋白是个别构蛋白，因此镰刀型细胞贫血病是一种分子病。分子病由于遗传上的原因而造成的蛋白质分子结构或合成量的异常所引起的疾病。蛋白质分子是由基因编码的，即由脱氧核糖核酸分子上的碱基顺序决定的。如果DNA分子的碱基种类或顺序发生变化，那么由它们所编码的蛋白质分子的结构就发生相应的变化，严重的蛋白质分子异常可导致疾病的发生。

  糖尿病无论Ⅰ型或Ⅱ型均由遗传因素决定，与感染、肥胖等环境因素相互作用，而导致胰岛素活性相对或绝对不足而发病。   代谢病：在体内生物化学过程发生障碍时，某些代谢物质如糖、脂肪、蛋白质、嘌呤、铜等堆积或缺乏而引起的疾病。病因可分为先天因素和后天因素。糖、蛋白质、脂肪及水、矿物质等代谢障碍，常常是相互影响和联系的，有时会造成恶性循环。各种代谢病均可影响全身各组织、器官。   疯牛病：Prion颗粒是基因编码的产生正常蛋白质的异构体，哺乳动物基因病码产生一种糖蛋白PrP在成长脑组织中PrP成为PrP6对蛋白酶敏感，在病变脑组织中的PrPsc疯牛病就是由于这两种异构体之间的转变使得代谢紊乱引起的。   构象病：疯牛病、老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤、白内障等都是。就是相关蛋白质的三维空间结构异常。这种蛋白空间结构异常是由于治病蛋白质分子通过分子间作用感染正常蛋白质而造成的。

3、⑴有些蛋白激素也是以无活性的前体形式被合成。例如，胰岛素是由胰岛素原经蛋白酶出去一段C肽才被激活。⑵许多发育过程是酶原激活的。蝌蚪变态成蛙时，在几天的过程中从尾巴吸收大量的胶原，同时分娩后许多胶原在哺乳动物子宫中被破坏，在此过程中，前胶原酶转变成活性蛋白酶。

4、选择性拼连，时空表达，多肽水解