生物化学Word格式.docx
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Glycosaminoglycan糖胺聚糖:
是一个由重复的二糖单位组成的无分支的聚糖,重复二糖单位中的一个是氨基糖或为葡糖胺或半乳糖胺,另一个是糖醛酸或左旋葡糖醛酸或它的异构体左旋艾杜糖醛酸。
Proteglycans蛋白聚糖:
是由蛋白质和糖胺聚糖共价连接形成的一类大分子物质,其中糖的含量占95%以上,它们多存在于细胞外基质,有巨大功能。
Laminin层连蛋白:
层连蛋白由三条完全不同的多肽链(A1、B1、B2)连接成很大的十字型结构,是肾小球基膜的主要成分,它有与Ⅳ型胶原蛋白、肝素、和细胞表面整合素连接的位点。
Glycoproteins糖蛋白:
在蛋白质多肽链的骨架上共价连接着寡糖链的一类蛋白质和糖的复合物。
O-linkedoligosaccharidechain氧连接寡糖链:
其糖基的还原端与蛋白质上丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸的羟基以氧-糖苷键形式连接的寡糖链。
Ⅰ-细胞疾病:
是一种不常见的以进行性精神运动性的组滞和其他多种体征为特征的疾病,发病原因是患者细胞内缺乏几乎所有溶酶体酶,于是许多未降解的分子在溶酶体中形成了包埋体。
儿茶酚胺:
是酪氨酸衍生物的一类亲水性激素,主要有肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺。
也是神经递质。
激素受体:
存在于细胞膜或细胞内的一类能识别并与特异的激素相结合,且结合后会产生信号转导作用生物学效应的蛋白质,它有两个功能域:
识别功能域,负责识别并与激素结合;
另一个区域产生一个信号,将激素的识别结合与细胞内的某些功能耦联起来。
第二信使:
细胞外信号分子作用于细胞膜受体后产生的细胞内共用信号分子,通过这种信号分子可使结合于细胞表面的激素与细胞内代谢产生通讯联系,目前已知的第二信使有cAMP、cGMP、DG、IP3、Ca2+。
G蛋白:
可与鸟甘酸结合的蛋白质的总称。
它在膜受体与细胞内效应器蛋白之间起连接作用。
G蛋白耦联受体:
分布于细胞膜上的一种受体蛋白,在与配体结合后可通过G蛋向细胞内转导配体所传递的信息。
G蛋白耦联受体家族成员的分子都是一条7次跨膜的多肽链结构,因此也称为七次跨膜受体。
激素应答元件:
激素应答元件是一种对激素的应答元件,位于启动子的5’端,离转录起始处稍微近些,能与特异的激素-受体复合物结合而调节基因转录。
酪氨酸激酶:
能将ATP中的磷酸基团转移到蛋白质中酪氨酸残基上的一种酶。
腺苷酸环化酶:
催化ATP生成cAMP的一种酶。
环磷酸腺苷:
是由ATP经腺苷酸环化酶作用后产生的一种广泛存在的核苷酸,是一种第二信使,在激素的功能中起关键的作用。
蛋白激酶A:
是指这样一类活性高低取决于细胞内cAMP水平的酶,也称为cAMP依赖性蛋白激酶。
自然突变:
生物不经任何人工处理,在自然条件的影响下产生的突变,改变DNA序列的比率,其发生频率约为每个细胞每代10-7—10-6。
嘧啶二聚体:
通过紫外线照射,DNA或RNA上相邻的嘧啶以共价键相互结合而形成的物质,该部分不能被复制。
单链或双链的断裂或链的交联都可能出现嘧啶二聚体。
代谢活化:
由前致癌剂经一个或多个酶促反应转变为活性致癌剂的过程称为代谢活化,此过程中生成的中间代谢产物称为近似致癌物。
癌基因:
就是能引发癌症的基因,由于其异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。
抗癌基因:
又称肿瘤抑制基因,即能抑制细胞过度生长、增殖,从而遏制肿瘤形成的基因,其丢失或失活能够引起肿瘤的发生。
生长因子:
可通过内分泌和旁分泌作用于特异性受体的多肽和蛋白质,分布广泛,在血细胞、神经细胞等处单独存在,最终作用于细胞周期,影响细胞的有丝分裂。
端粒酶:
端粒酶由DNA和蛋白质组成的位于真核细胞染色体末端的结构,其作用是保证DNA在复制时不被缩短。
错配修复系统:
是人类一种涉及六种蛋白质的相对简单的DNA修复系统,这些蛋白质辨认不正常的位点,将其切除并换上正确配对的序列,用于DNA复制中的错误修复,如插入不正确的核苷酸。
人类基因组计划:
开始于1990年,目标是为30多亿个碱基对构成的人类基因组准确测序,发现所有的人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息。
蛋白质组学:
蛋白质组是一个细胞内的全套蛋白质,反映了特殊状态下,细胞在翻译水平的蛋白质表达谱,对这一研究领域称为蛋白质组学,包括对蛋白质表达模式和功能模式的研究。
恶性高热症:
代谢过剩,发烧震颤,由RYR基因突变引起。
Gaps:
gapsstillexistsmallandlarge,andthequalityofsomeofthesequencingdatawillberefinedsincesomeofthefindingsareprobablynotexactlyright.
分节复制:
itmadeupof10—300kbthathasbeencopiedfromoneregionofthegenomeintoanother.
简答题:
1.为什么说肿瘤是一种基因病?
能诱发癌瘤的因素有:
物理致癌原、化学致癌原和生物致癌原,但这些致癌原作用的靶分子都是DNA,并诱发DNA的突变。
细胞的功能与活动由基因严格控制,基因突变是癌瘤发生的重要原因,而基因的表达异常也是癌瘤发生的原因。
经研究表明,肿瘤是机体的基因组疾病,是由于细胞中DNA的结构和功能变异造成的,而癌基因的发现也证明了这一点,癌基因指其异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型产生的某种原因。
因为致癌过程中,DNA是决定性的大分子。
(1)癌细胞衍生出癌细胞表明癌所具有的基本变化是从母细胞传给子细胞的和DNA的特性相一致。
(2)放射线或化学致癌剂都使DNA发生损伤并引起DNA突变。
(3)许多肿瘤细胞中出现不正常的染色体。
(4)转染实验证明,从癌细胞纯化而来的DNA可以使正常细胞转化为癌细胞(5)已分离出一些对肿瘤易感性高的基因。
2.比较膜受体和膜内受体介导的信号转导途径。
膜受体途径
膜内受体途径
配体性质
亲水性
亲脂性
受体位置
位于膜上具有跨膜结构
膜浆内或核内
传递介质
通过cAMP、cGMP、磷脂酰肌醇化物、蛋白质激酶级联反应
受体-激素复合物、DNA元件
第二信使
cAMP、cGMP、DG、IP3、Ca2+
无
反应效果
与受体相互作用除了能调节特异性基因的表达外,还能引起各种反应,这些反应包括离子通道对离子通透性、细胞内蛋白质活性和各种分子分泌的调节,其反应速度极快。
激素-受体复合物结合到DNA的特定区域,成为激素应答元件,调节特异性基因转录,通常反应速度较慢。
3.肾上腺皮质的三个带各自产生的类固醇激素是什么?
为什么会有这样的不同?
由于肾上腺皮质三个带各个所含的酶不同,就导致了三个带中合成激素的不同,如醛固酮合成所必须的18-羟化酶及18-羟类固醇脱氢酶只见于球状带,以致使此种盐皮质激素的生物合成也局限在这一区域,而在束状带有17α-羟化酶,网状带有17,20裂解酶,故它们主要产生糖皮质激素和性激素。
18-羟脱氢酶
球状带:
胆固醇孕烯醇酮孕酮11-脱氧皮质酮皮质酮醛固酮
18-羟化酶
17α-羟化酶
束状带:
胆固醇孕烯醇酮17α-羟孕烯醇酮17-羟孕酮11-脱氧
皮质醇皮质醇
17α-羟化酶17,20裂解酶
网状带:
胆固醇孕烯醇酮17α-羟孕烯醇酮脱氢异雄酮雄烯二酮睾酮
4.激素结合到它的受体的特点。
(1)高度特异性,一般来说一种配体只能与与之相对应的受体结合
(2)高度亲和性(3)非共价键结合(4)饱和性(5)受体与配体结合的比率与其生物活性成正比,但不是绝对的。
5.描述在信号转导途径中激活G蛋白的机制。
激素与受体结合后,产生的激素-受体复合物,使G蛋白中的α-GDP转化为α-GTP,从而使α亚基与β、γ亚基脱离,α-GTP催化AC使其变成活性的AC,催化ATPcAMP,在cAMP的作用下,PKA的调节亚基与催化亚基分离,催化亚基于是催化蛋白质的磷酸化,产生生物学效应。
5.Pleaselistindetailtheconstrictionofmuscleandthewaythatenergyparticipatethisprocedure.
(1)肌肉松弛时,肌球蛋白S-1头部水解ATPADP+Pi,但ADP和Pi仍结合在S-1头部,形成ADP-Pi-肌球蛋白复合物,为高能构象状态贮存能量。
(2)肌肉接受刺激时,胞浆内Ca2+
浓度上升,肌钙蛋白与Ca2+结合,构象改变,将肌动蛋白的活性位点暴露,于是肌动蛋白形成易于与肌球蛋白结合的状态,进而形成肌动蛋白-肌球蛋白-ADP-Pi复合物,其形成导致Pi的释放,启动能量释放,ADP从肌球蛋白释放并使其头部相对于尾部发生大的构象改变,将肌动蛋白拉向肌节的中心约10nm,产生动能。
肌球蛋白即进入低能状态,即肌动蛋白-肌球蛋白复合物形成。
(3)另一分子ATP结合于肌球蛋白的S-1头部,再形成肌动蛋白-肌球蛋白-ATP复合物,其与肌动蛋白的亲和力很低,使之释放,肌肉松弛。
(4)若细胞内ATP水平下降,没有足够ATP与S-1头部结合,肌肉将不能松弛。
6.描述第二信使怎样产生和其怎样发挥其职责。
HR
激活
Gq
PLC
PIP2IP3+DG蛋白
ATP
Ca2+上升PKC
ADP
结合
钙调磷蛋白
蛋白
E(无活性)
Ca2+-CaM
E(有活性)
上图为磷脂酰肌醇—PKC途径
ANF+R
ANF-G
GC蛋白
ATP
PIP2cGMPPKG
ADP
磷蛋白
上图为cGMP-PKG途径,其中ANF是指心房尿钠肽
7.简单介绍肌钙蛋白的组成和其功能。
(名词解释第十三个)
8.恶性高热的分子生物学基础是什么?
请描述一下此综合症,包括其产生、表现。
恶性高热是在某些条件下如:
在麻醉剂或某些肌肉松弛剂的作用下出现的严重发热,主要表现为肌肉僵直,代谢率升高和高热,若不能正确诊断病人的高热原因并给予适当的治疗,将在急性期发生循环衰竭而死亡,如存活,也有严重的并发症。
骨骼肌的肌浆网中Ca2+浓度升高是导致恶性高热的主要原因,经研究证实,Ca2+释放通道基因突变是其发生的病因之一,这种突变使得Ca2+释放通道反应敏感度增强,开放时间延长,从而使过多的Ca2+进入胞浆,引起肌肉持续收缩,同时高钙也刺激糖原分解、糖酵解和需氧代谢,从而产生过多的热量。
9.Introduceeverykindofreceptorsorrelatedtomyoarchal(心肌的)homestasis.
细胞外的Ca2+在心肌收缩中的作用比在骨骼肌更为重要,其进出细胞需要特异的蛋白通道或酶来完成。
(1)钙通道:
Ca2+通过Ca2+通道进入心肌细胞,此种通道仅允许Ca2+进入。
此通道为电压门控通道,仅在心肌动作电位扩散时开放,当动作电位下降时关闭
(2)Ca2+-Na+交换:
这是Ca2+从肌细胞排出的主要途径。
在静止细胞,一个Ca2+与三个Na+交换,以维持细胞内的Ca2+在较低的水平,其能量来源于Na+的依照浓度梯度由细胞外进入细胞内。
(3)Ca2+-ATP酶:
是肌膜上的Ca2+泵,主要作用是将Ca2+从胞内排出,但是与
(2)相比,作用小。
10.讨论平滑肌的舒张,为什么NO能控制平滑肌的节律,其生化基础是什么?
平滑肌内Ca2+浓度降至10-7mol/L以下则出现肌肉松弛,具体过程为Ca2+与钙调蛋白解离,后者与肌球蛋白轻链激酶解离,使轻链激酶失活,轻链蛋白磷酸激酶使P-轻链去磷酸化,去磷酸化的轻链阻碍肌球蛋白头部与F—肌动蛋白的结合和ATP酶活性,于是肌球蛋白头部与F-肌动蛋白解离,出现肌肉松弛。
在平滑肌中,EDRF作用于可溶性的cGMP酶,使其激活,导致胞内cGMP水平升高,cGMP升高后激活cGMP依赖性蛋白激酶,使肌肉中相应的蛋白分子磷酸化,引起肌肉松弛。
后EDRF被证实为NO,NO在NO合酶作用下生成,NO合酶位于胞浆中,内皮细胞和神经元中的NO合酶都可以受钙离子激活,NO迅速与氧或超氧化物反应,故在组织中的半衰期很短。
11.请解释为什么洋地黄能增强心肌的收缩及其生化基础。
洋地黄能抑制心肌膜的Na+-K+-ATP酶,减弱了Na+自细胞的排出,而在Ca2+的排出过程中,主要通过Na+-Ca2+交换,其能量来源于Na+依照浓度梯度由细胞外进入细胞内,胞内钠离子的增加使Na+-Ca2+交换减少,胞内钙离子的增加导致心肌收缩加强。
12.whichkindofauxiliary(辅助的)proteinscanhelptraslocatetheproteinintomitochondria,pleaselistsomeproteinsthatyouknow.
在线粒体的内外膜上有两种不同的易位复合体,即外膜易位酶(TOM)和内膜易位酶(TIM)。
每个复合体由一群蛋白组成,其中有一些作为外来蛋白的受体,其他则是跨膜孔道的组分,蛋白质必须通过这些孔道。
蛋白质必须以未折叠的方式通过这个复合体,以ATP依赖性的方式与数个分子伴侣结合,才能保证蛋白质不被折叠,分子伴侣在线粒体中参与了易位、分选、折叠、组装和输入蛋白的降解。
易位即基质蛋白通过线粒体膜的过程,此过程除了要有TOM和TIM外,还需要有分子伴侣与之结合,才能保证蛋白质不被折叠,这些分子伴侣有Hsp70(热休克蛋白)、Hsp60—Hsp10系统。
Hsp70与输入蛋白结合确保适当地输入到基质,同时防止错误折叠和聚集,而与Hsp60—Hsp10系统的作用却可以确保其恰当的折叠,在这些结合的过程中均需要ATP水解提供能量来推动。
MPP即基质加工肽酶:
切除领头序列。
13.大分子出入细胞核的步骤。
细胞核和细胞质之间运输的大分子有组蛋白、核糖体蛋白和核糖体亚单位、转录因子及mRNA分子等。
一般认为,进入细胞核的蛋白质携带有一个细胞核定位系统(NLS),视各种分子携带分子的情况,货运分子与输入蛋白相互作用形成复合物锚定于NPC(核孔复合体)上。
Ran-GDP在RanGEF作用下转换为Ran-GTP,从而激活向易位通道的转运,即Ran-GTP转运入核时将复合物已转运入核,入核后Ran-GTPRan-GDP,并与复合物解离,而蛋白质由NLS送往相应的位置。
14.蛋白质穿过粗面内质网的步骤。
蛋白质通过共翻译的方法插入到RER。
mRAN编码的蛋白质包括有信号肽信号肽被信号识别颗粒识别信号识别颗粒阻止翻译的进一步进行SRP指导信号肽到达SRP受体(防止成熟前折叠)
信号肽被信号肽酶降解
SRP-信号肽复合物促进SRP-R上α亚基的GTP替代GDP释放信号肽
α亚基水解与之相连的GTP(形成GTP-GDP循环)新合成的蛋白质通过转位子越过内质网。
15.讨论BIP,钙连接蛋白,蛋白质二硫键异构酶PDI,肽酰脯氨酰异构酶PPI的功能。
均与内质网上蛋白质的折叠有关。
BIP:
位于ER的内腔,该蛋白结合在异常的免疫球蛋白的重链上以及结合其他的一些蛋白,可防止蛋白脱离ER(在ER上它们可被降解)
钙连接蛋白:
是位于内质网膜的钙离子结合蛋白,能与包括复杂的组织相容性抗原及一些血清蛋白等在内的多种蛋白质结合,还能结合在糖蛋白加工时出现单糖基化的糖蛋白,将它们保留在ER直到正确折叠。
PDI促进二硫键迅速重分布直到获得正确的定位。
PPI通过催化X-Pro键的顺-反异构体的形成,促进含脯氨酸蛋白质的折叠,X指其他任何氨基酸残基。
16.N连接糖蛋白的合成步骤。
N-连接是糖分子首先装在焦磷酸多萜醇骨架上,然后寡糖链作为一个整体,当糖蛋白在膜结合的多核糖体上进行合成时,被转移到适当的天冬酰胺残基。
N-连接的合成可分为两个时期:
(1)寡聚糖焦磷酸多萜醇的组装和转运(内质网)
a.多萜醇被磷酸化形成多萜醇磷酸脂(反应由多萜醇激酶催化,ATP作为磷酸供体)
b.在内质网膜上Dol-P和UDP-GLcNAc在GLcNAc磷酸转移酶的催化下合成GLcNAc-焦磷酸多萜醇。
(其为寡糖、焦磷酸多萜醇组装中作为其他糖分子接受体的关键脂类)
c.其他糖分子依次被组装
d.连接于Dol-P-P的寡糖链作为一个整体被转移到适当的Asn残基上,反应由寡聚糖蛋白质转移酶催化。
(2)寡糖链的加工(高尔基体):
在加工过程中,逐步连接上另外一些糖可形成复杂型和杂合型。
17.请说说你对细胞色素P450的理解。
(1)细胞色素P450因经化学还原的微粒体暴露于CO时在450nm处有一明显的吸收峰而得名。
(2)细胞色素P450有诸多种类(大约150种)(3)同血红蛋白一样,它们均是血红素蛋白(4)广泛分布于各物种,也可能存在于所有组织中,但以肝脏和小肠含量最高,在细胞主要存在于滑面内质网的膜上(5)细胞色素P450催化作用相关的是NADPH而非NADH(6)一些细胞色素P450存在多态性(7)大多数细胞色素P450同工酶是可诱导的(8)涉及许多内源性化合物的代谢(9)基本的催化反应是将氧分子中的一个氧分子加到底物中,另一个氧原子进入水分子中(10)癌病组织改变细胞色素P450的活性,影响药物代谢
18.什么是异生素代谢?
二相反应能分为几种?
异生素代谢是指机体对外源物质进行代谢的过程,通过机体的代谢增加其水溶性,并排出体外,异生素代谢反应为两相:
第一相反应主要是羟化反应,由细胞色素P450催化,经第一相反应后通常使异生素转变为极性较强的羟化物。
第二相反应属于结合反应,第二相反应主要有:
葡糖苷酸化、硫酸化、与谷胱甘肽结合、乙酰化和甲基化反应这五种类型,经第二相反应使异生素的水溶性更强,有利于从尿或胆汁中排出。
19.Pleasediscusstherelationsofaminoacidsequence,structureandthefunctionofcollagen.
所有类型的胶原蛋白都具有三股螺旋结构,以成熟的I型胶原蛋白为例。
I型胶原蛋白由1000个氨基酸残基组成,这些残基主要有(Gly-X-Y)n重复结构出现,这使得每个聚合肽段亚单位或α螺旋形成左手螺旋结构,每圈由三个氨基酸残基组成,这样的三条α链相互缠绕成右手超螺旋,形成棒状分子。
其典型特征是每隔三个氨基酸残基固定出现一个Gly,只有这种足够小的氨基酸才能被螺旋底部的有限空间所接纳。
在组织中形成长棒状纤维的胶原是由三股螺旋链在侧面相互连接而形成的一种1/4交错排列的结构,这种结构形成了原纤维在结缔组织中的带状外观,在三股螺旋中,链内和链间的共价交联使胶原蛋白原纤维更加稳定,有利于保持原纤维的紧张度。
20.Plesaediscusstherelationsofdomainfunctionof纤连蛋白。
纤连蛋白包括三种重复基序(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),这三种基序组成至少七种功能性结构域。
这些结构域的作用包括与肝素、纤维蛋白、胶原蛋白、DNA、细胞表面的结合。
纤连蛋白是参与细胞粘附与迁移过程的一类重要糖蛋白,是细胞外基质的一个主要糖蛋白成分,在血液中也发现了它的可溶形式。
纤连蛋白是一种由2个完全相同的230KDa亚单位形成的二聚体,纤连蛋白的受体可间接作用于胞浆内的肌动蛋白微丝。
21.Pleasediscussthedifferencebetweenglycoproteinandproteoglycanfromthe组成,结构,合成。
糖蛋白是由蛋白质和寡糖链共价连接而成,其主要成分是蛋白质和寡糖链,且糖的含量因其分布的部位不同而有较大差异,而蛋白聚糖是由蛋白质与糖胺聚糖共价连接而成,主要成分是核心蛋白和糖胺聚糖,其中糖的含量占95%以上。
糖蛋白中的寡糖链的单糖是任意的,而糖胺聚糖是由重复的二糖单位组成的无分支的聚糖,重复的二糖单位中的一个是氨基糖、Glc胺、Gal胺,而另一个是糖醛酸或左旋葡糖醛酸或其异构体左旋艾杜糖醛酸。
在生物合成中,糖蛋白有三种连接方式,即氧连接,氮连接和GPI。
因连接方式不同而有差别,而在蛋白聚糖的糖胺聚糖与核心蛋白连接时主要以O-连接的方式连接,是逐步加糖的过程,由特异的酶催化,其链的终止有两种原因:
硫酸化和链远离膜上酶的催化区域。
22.比较O-连接和N-连接的不同。
O-连接发生在翻译后蛋白质的特定的丝氨酸和苏氨酸残基上,是一个逐步加糖的过程;
N-连接中转移发生在Asn-X-Ser/Thr序列中特定的Asn残基上,其中X为脯氨酸、天冬氨酸和谷氨酸以外的任何氨基酸残基。
糖基化作用和蛋白质合成是共翻译过程,且转移可在内质网中与翻译过程同时进行。
O-连接涉及一组分布作用的膜附着糖蛋白糖基转移酶,每种酶通常特异地催化一种特别的化学键的合成,反应不被衣霉素抑制,且参与反应的酶类定位于高尔基体不同的亚区;
N-连接的寡糖Glc3Man9(GlcNAc)2从多萜醇焦磷酸寡糖转移到蛋白质主链上,反应由寡聚糖:
蛋白质转移酶催化,此酶可被衣霉素抑制,且此反应可在内质网中进行。
在反应过程中,O-连接中每一个糖基化反应都需要相应的核苷酸糖作供体,不需要多萜醇焦磷酸寡糖和糖苷酶的参与;
N-连接则需要先合成Dol-P-P-寡糖,以其作为载体参与合成糖蛋白。
23.Pleasediscussfunctionsofoligosaccharidechaininvolvedinglycoprotein.
(1)调节理化性质,如溶解度、粘滞度、电荷、构象、变性以及细菌病毒结合位点。
(2)防止从细胞内、外进行蛋白水解(3)影响前体蛋白形成较小蛋白的过程(4)参与分子的生物活性,如人绒毛膜促性腺激素(5)影响糖蛋白在细胞膜的插入,细胞间迁移以及分拣、分泌等(6)影响胚胎发育和分化(7)可能影响癌细胞选择的转移酶位点。
24.Pleasediscussthecaution
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