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一、名词解释

1． 激素敏感性三酰甘油脂肪酶（hormone-sensitive triacylglycerol lipase）。

【答案】激素敏感性三酰甘油脂肪酶是一种存在于脂肪细胞中受激素调节的三酰甘油脂肪酶。当血液中血糖浓度变低时，肾上腺素和胰高血糖素分泌増加，激活脂肪细胞质膜中的腺苷酸环化酶产生cAMP 。一种依赖cAMP 的蛋白激酶就会使激素敏感性三酰甘油脂肪酶发生磷酸化而激活，催化三酰甘油分子中的酯键水解，并释放脂酸。

2． 两用代谢途径。

【答案】两用代谢途径是指既可用于代谢物分解，又可用于合成的代谢途径，往往是物质代谢间的枢纽。如三羧酸循环，既是糖脂蛋白质彻底氧化的最后途径，又可为糖、氨基酸的生物合成提供所需碳骨架和能量。

3． 拓扑异构酶（topoisomerase ）。

【答案】拓扑异构酶是指通过切断DNA 的一条或两条链中的磷酸二酯键，然后重新缠绕和封口来改变DNA 连环数的酶。拓扑异构酶I 通过切断DNA 中的一条链减少负超螺旋，增加一个连环数。某些拓扑异构酶II 也称为DNA 促旋酶。

4． 基因。

【答案】基因是指编码蛋白质或RNA 等具有特定功能产物的遗传信息基本单位，其化学本质为DNA （对于RNA 病毒则是RNA ），主要包括编码序列、间隔序列和调控序列。

5． 辅酶Q 。

【答案】辅酶Q 在呼吸链中起传递氢作用，是一类递氢体，也是呼吸链中唯一的非蛋白组分。由于生物界广泛存在，又属于醌类化合物，故称泛醌（ubiquinone ，UQ ），不同来源的泛醌只是侧链（R ）异戊二烯单位的数目不同。

6． 切除修复

【答案】切除修复又称核苷酸外切修复，是一种恢复紫外线等辐射物质所造成的损伤部位的暗修复系统。此系统是在几种酶的协同作用下，先在损伤的任一端打开磷酸二酯键，然后外切掉一段寡核苷酸，留下的缺口由修复性合成来填补，再由连接酶将其连接起来。

7． DNA 二级结构。

【答案】DNA 的二级结构是指两条DNA 单链通过碱基互补配对的原则，所形成的双螺旋结构。

8． 肽键（peptidebond ）。

【答案】肽键是由一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基失水缩合而形成的酰胺键，是肽和蛋白质一级结构的基本化学键。

二、问答题

9． 溶液A 中含有浓度为lmol/L的20个碱基对的DNA 分子，溶液B 中含有0.05mol/L的400个碱基对的DNA 分子，所以每种溶液含有的总的核苷酸残基数相等。假设DNA 分子都有相同的碱基组成。

（1）当两种溶液的温度都缓慢上升时，哪个溶液首先得到完全变性的DNA?

（2）哪个溶液复性的速度更快些？

【答案】（1）溶液A 中的DNA 将首先被完全变性，因为在20个碱基对螺旋中的堆积作用力比在400个碱基对螺旋中的力小很多，在DNA 双链的末端的DNA 的碱基对只是部分堆积。在片段短的分子中这种“末端效应”

更大。

（2）在溶液A 中复性的速率更大。成核作用（第一个碱基对的形成）是一个限速步骤，单链分子的数目越大，重新形成碱基对的概率就越大，因而在溶液A 中的DNA （含有2mol/L单链DNA ）将比溶液B 中的DNA （含有0.1mol/L单链DNA ）更快地复性。

10．在体外进行DNA 复制实验时，如果将大肠杆菌DNA 聚合酶I 与T7 DNA保温20min 以后，加入大量T3 DNA。如果改用大肠杆菌DNA 聚合酶III 取代大肠杆菌DNA 聚合酶I 进行上述实验，则得到的主要是T7 DNA。请解释原因。

【答案】大肠杆菌DNA 聚合酶I 和DNA 聚合酶III 的进行性不同，前者只有后者高达500000 nt。进行性低意味着DNA 聚合酶I 在催化DNA 复制过程中很容易与模板解离，进行性高则意味着DNA 聚合酶III 可以 在模板上连续合成更长的DNA 。使用DNA 聚合酶I 进行实验时，因为它的进行性低，合成一小段DNA 以后， 就与原来的T7 DNA模板解离，在加入大量的T3 DNA以后，DNA 聚合酶I 很难与原来的模板结合，反而更容易与量多的T3 DNA结合，复制T3 DNA，于是被合成的DNA 主要是T3 DNA; 使用DNA 聚合酶III 进行实验时， 因为它的进行性极高，故在有限的时间内，DNA 聚合酶III 几乎不会离开原来的模板T7 DNA，即使加入的T3 DNA 量再多，对原来的T7DNA 复制也没有影响，因此最后合成的DNA 主要是T7DNA 。

11．任举一个例子来说明蛋白质三级结构决定于它的氨基酸顺序。

【答案】蛋白质的一级结构决定蛋白质的高级结构这一原则目前基本上仍是正确的，但是是

有条件的。例如同样一条肽链，在存在变性剂的条件下是松散的。现在所说的蛋白质的三级结构取决于它的氨基酸序列是指在生理条件下，蛋白质的一级结构和其三级结构之间的特定的对应关系。典型的例子是核糖核酸酶S 的变性与复性试验。核糖核酸酶S 三级结构的形成与维持还有赖于多肽链内4个二硫键的形成。在含有巯基乙醇的8mol/L的尿素溶液中还原二硫键，使核糖核酸酶S 变性失活；然后透析除去尿素和巯基乙醇，在有氧和痕量疏基乙醇的水溶液中，变性核糖核酸酶S 伸展的肽键自动折叠，重建的二硫键配对完全正确，酶活性几乎恢复到原来的水平。这个试验出色的证明了蛋白质的功能取决于特定的天然构象，而规定其构象所需要的信息包含在它的氨基酸序列中。当前有相当多的蛋白质工程的例子可以说明，肽链中某些残基的突变可以引起突变蛋白的构象改变。

12．氨基酸结构的共性，Val 、Glu 的生理电荷差异，以镰状细胞贫血病为例讨论蛋白质中保守氨基酸残基的重要性。

【答案】除脯氨酸外都是氨基酸，即在碳原子上有一个氨基，氨基酸结构如图所示包含两部分，不同氨基酸的区别在于R 基团不同。

图

Val 的R 基团为非极性，V al 属于疏水性氨基酸；Glu 侧链R 基团生理条件下带负电荷，Glu 属于亲水性氨基酸。

正常的血红蛋白是由两条141个氨基酸残基的链和两条146个氨基酸残基的链构成的四聚体，

但镰状细胞贫血症患者血红蛋白分子的链第6位的氨基酸残基的谷氨酸被缬氨酸所取代（亲水氨基酸变成了疏水氨基酸）。

由于带负电的极性亲水谷氨酸被不带电的非极性疏水缬氨酸所代替，致使血红蛋白的溶解度下降。在氧张力低的毛细血管区，导致细胞扭曲成镰状。

13．以葡萄糖经由糖酵解途径和柠檬酸循环氧化后可生成32个ATP 分子计算，当葡萄糖以糖原形式储存后再经由上述途径氧化，其能量损耗有多大？

【答案】葡萄糖分子的降解代谢在经由这种糖原合成及降解绕行时，其底物和产物均为葡萄糖-6-磷酸，即该绕行在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶催化的反应中会消耗1个ATP 当量，故其能量损耗相当于1/32或约等于3%。

14．遗传密码的简并性有何意义？

【答案】遗传密码的简并性可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一个密码子，64个密码子中只有20个是有意 义的，对应于一种氨基酸，那么剩下的44个密码子都将是无意义的，这将导