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生化
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第一题
1. A 样品
PAGE:一个条带
SDS-PAGE:一个条带
分析:A 样品在 PAGE 和 SDS-PAGE 中均显示单一条带,说明 A 样品可能是单一亚基的蛋白质。因为在 PAGE(天然电泳)和 SDS-PAGE(变性电泳)条件下,蛋白质的分子结构未被拆分为多个亚基或改变其构象,表明 A 样品是一个单链结构,不含多亚基。
2. B 样品
PAGE:一个条带
SDS-PAGE:三个条带
分析:B 样品在 PAGE 中显示单一条带,而在 SDS-PAGE 中显示三个条带,说明 B 样品在天然状态下是一个多亚基复合物(由多个不同的亚基组成)。在 PAGE 中,由于保持了天然状态,亚基间相互作用保持完整,因此表现为一个条带。而在 SDS-PAGE 中,SDS 和变性条件将多亚基复合物拆解成各自的亚基,因此观察到三个不同大小的亚基条带。这意味着 B 样品可能是一个具有三种不同亚基的寡聚蛋白质。
(是否还存在这种可能,
PAGE中一条带是因为由于电荷形状等原因,导致差异不太大的不同分子质量的相似蛋白质聚集在一起,在后续的SDS处理后,其中的不同蛋白质被分离了,于是产生三个条带)
3. C 样品
PAGE:两个条带
SDS-PAGE:两个条带
分析:C 样品在 PAGE 和 SDS-PAGE 中均显示两个条带,说明 C 样品可能是由两种不同亚基组成的二聚体或复合物。这两种亚基在天然状态下并不完全结合为一个稳定的复合物,或是它们的结合较弱,以致在 PAGE 中可以观察到两个条带。在 SDS-PAGE 中,SDS 将样品进一步变性,但由于原本存在两个不同的亚基,仍然可以观察到两个条带。因此,C 样品可能是由两种不同的亚基组成的复合物。
总结
A 样品:单一蛋白亚基或单链蛋白质,PAGE 和 SDS-PAGE 中均显示一个条带。
B 样品:多亚基复合蛋白,在 PAGE 中显示一个条带,SDS-PAGE 中被拆解为三个不同的亚基条带。
C 样品:由两种不同亚基组成的复合蛋白或二聚体,在 PAGE 和 SDS-PAGE 中均显示两个条带。
第二题
1. 鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素
作用位点:这些物质主要作用于电子传递链复合物 I
过程:复合物 I 将 NADH 的电子转移至泛醌 (CoQ)。鱼藤酮、安密妥和杀粉蝶菌素抑制 NADH 向 CoQ 的电子转移,导致复合物 I 后续的电子流被阻断,抑制了氧化磷酸化中的 ATP 生成。
2. 抗霉素 A
作用位点:抗霉素 A 主要作用于电子传递链复合物 III。
过程:复合物 III 负责将电子从还原态的泛醌传递到细胞色素 c。抗霉素 A 阻止电子从复合物 III 传递给细胞色素 c,导致电子传递链停滞,ATP 生成受阻,氧化磷酸化效率降低。
3. 二巯基丙醇
作用位点:二巯基丙醇本身并不直接作用于电子传递链中的特定复合物。
过程:二巯基丙醇作为一种螯合剂,主要通过与金属离子(如铁)结合,干扰含金属的酶(如氧化还原酶)活性。由于电子传递链中的某些复合物依赖金属离子,因此二巯基丙醇的作用会间接影响电子传递链的正常运作。
4. 氰化物 (CN⁻)、一氧化碳 (CO)、叠氮化物 (N₃⁻)
作用位点:这些物质主要作用于电子传递链复合物 IV(细胞色素 c 氧化酶)
过程:复合物 IV 将电子传递至氧分子形成水,氰化物、CO 和叠氮化物会与复合物 IV 中的铁或铜结合,阻止电子传递至氧,导致整个电子传递链停滞,ATP 生成完全受阻,造成细胞缺氧性损伤。
5. DNP(2,4-二硝基苯酚)
作用位点:DNP 作用于线粒体内膜上的质子梯度。
过程:DNP 是一种解偶联剂,它将质子从线粒体内膜的两侧重新分布,破坏了通过电子传递链建立的质子梯度。由于质子梯度被中和,ATP 合酶无法利用质子驱动 ATP 合成,尽管氧化还原反应继续进行,但氧化磷酸化被解耦,不生成 ATP。
6. 寡霉素
作用位点:寡霉素作用于ATP 合酶(复合物 V)。
过程:寡霉素结合 ATP 合酶的 F₀ 亚基,阻断质子通过 ATP 合酶的通道。质子梯度无法驱动 ATP 合成,抑制了氧化磷酸化过程中的 ATP 生成。
7. 缬氨霉素
作用位点:缬氨霉素主要影响线粒体内膜的电化学梯度,对钾离子(K⁺)的跨膜平衡有选择性作用
过程:缬氨霉素是钾离子载体,会促进钾离子跨内膜流动,破坏质子梯度建立的电化学势差。尽管质子梯度未被完全消除,但电势差无法形成,使 ATP 合酶难以驱动 ATP 生成,导致氧化磷酸化效率下降。
「READING」
第三题
1. 糖酵解
己糖激酶/ 葡萄糖激酶:催化葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸,调控糖酵解起始。
磷酸果糖激酶-1(PFK-1):催化果糖-6-磷酸转化为果糖-1,6-二磷酸,是糖酵解的限速酶。
丙酮酸激酶:催化磷酸烯醇丙酮酸转化为丙酮酸,是糖酵解的最后一步。
2. 三羧酸循环
柠檬酸合成酶:催化乙酰辅酶 A 和草酰乙酸生成柠檬酸,调控三羧酸循环的开始。
异柠檬酸脱氢酶:催化异柠檬酸脱羧生成 α-酮戊二酸,是三羧酸循环的限速步骤。
α-酮戊二酸脱氢酶复合体:催化 α-酮戊二酸生成琥珀酰辅酶 A,为循环提供 NADH。
3. 尿素循环
氨基甲酰磷酸合成酶 I:在线粒体中将氨和二氧化碳转化为氨基甲酰磷酸,启动尿素循环。
鸟氨酸转氨甲酰酶:将氨基甲酰磷酸与鸟氨酸结合生成瓜氨酸。
精氨酸代琥珀酸裂解酶:将精氨酸代琥珀酸裂解为精氨酸和延胡索酸,后者进入三羧酸循环
4. 脂肪酸代谢
乙酰辅酶 A 羧化酶(ACC):催化乙酰辅酶 A 转化为丙二酰辅酶 A,是脂肪酸合成的限速酶。
脂肪酸合酶:催化一系列反应,将丙二酰辅酶 A 和乙酰辅酶 A 结合生成长链脂肪酸。
肉碱脂酰转移酶 I(CPT-I):位于线粒体外膜,负责脂肪酸氧化过程中的脂肪酸进入线粒体,是 β 氧化的调控步骤。
5. 胆固醇代谢与合成
HMG-CoA 还原酶:催化 HMG-CoA 转化为甲羟戊酸,是胆固醇合成途径中的限速酶,也是他汀类药物的靶标。
胆固醇 7α-羟化酶:将胆固醇转化为胆汁酸,是胆固醇降解的关键步骤。
6. 氨基酸代谢与合成
谷氨酰胺合成酶:催化谷氨酸与氨生成谷氨酰胺,在氨的代谢和转运中起重要作用。
谷氨酸脱氢酶:催化谷氨酸脱氨生成 α-酮戊二酸,参与氨基酸分解。
转氨酶:如丙氨酸转氨酶和天冬氨酸转氨酶,催化氨基转移反应,是氨基酸代谢的重要酶。
7. 核苷酸代谢与合成
PRPP 合成酶:催化 5-磷酸核糖与 ATP 生成 PRPP,是嘌呤和嘧啶合成的前体。
谷氨酰胺-磷酸核糖基转移酶:在嘌呤合成中将谷氨酰胺转化为 5-磷酸核糖胺,是嘌呤合成的限速酶。
胸苷酸合成酶:催化 dUMP 转化为 dTMP,是嘧啶合成中的关键酶,常为抗癌药物的作用靶点。
第四题
在 SDS-PAGE 电泳中,TEMED 的全称是 N,N,N',N'-四甲基乙二胺。它的主要作用是促进丙烯酰胺与双丙烯酰胺在过硫酸铵(APS)引发的自由基聚合反应,从而加速凝胶的聚合形成,使 SDS-PAGE 凝胶迅速固化。TEMED 通过催化 APS 生成自由基,加快丙烯酰胺的聚合速率,使凝胶形成得更加均匀。
在测定酶活性的实验中,高浓度的三氯乙酸(TCA)主要用于终止酶反应并沉淀蛋白质。TCA 是一种强酸,加入后可迅速改变溶液的 pH 值,使酶失活,从而有效终止反应。此外,TCA 能将蛋白质变性并沉淀下来,便于分离酶活性产物,减少杂质干扰,方便后续的分析和测量。
第五题
只对应一种密码子的氨基酸有两个,分别是:
甲硫氨酸(缩写 Met):其唯一的密码子是 AUG。AUG 既是编码甲硫氨酸的密码子,又是大多数生物体中蛋白质合成的起始密码子。
色氨酸(缩写 Trp):其唯一的密码子是 UGG。
第六题
胰凝乳蛋白酶
识别并切割芳香族氨基酸的羧基端,包括:苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)。
胰凝乳蛋白酶主要在这些氨基酸的羧基端进行水解切割。
胰蛋白酶
识别并切割碱性氨基酸的羧基端,包括:赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)。胰蛋白酶特异性较强,在 Lys 和 Arg 残基的羧基端进行切割。
溴化氰(CNBr)
溴化氰特异性识别并切割**甲硫氨酸(Met)**的羧基端。在蛋白质化学和肽段分析中,溴化氰常用于在 Met 残基处将肽链断开。
第七题
一碳单位是指含有一个碳原子的化学基团,这些基团可以处于不同的氧化状态,包括甲基(-CH₃)、亚甲基(=CH₂)、甲酰基(-CHO)等形式。在生物体内,一碳单位的转移和利用在多种代谢过程中非常重要,尤其是核酸和氨基酸的合成。
一碳单位代谢的两个最重要的载体是:
四氢叶酸(THF)
生物学作用:四氢叶酸是叶酸的还原形式,能够携带并转移一碳单位,参与核酸(如嘌呤、胸腺嘧啶)和氨基酸(如丝氨酸、甘氨酸)的合成。
四氢叶酸可以与一碳单位结合并以不同形式存在,例如5,10-亚甲基四氢叶酸、5-甲基四氢叶酸等,在代谢过程中起到关键的中介作用。
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
生物学作用:S-腺苷甲硫氨酸是甲基供体,广泛参与甲基化反应。它将甲基转移给多种底物,包括DNA、RNA、蛋白质、脂类等,在基因表达调控、信号传导、磷脂代谢等过程中发挥重要作用。
SAM 的甲基转移反应在 DNA 和组蛋白的甲基化中尤为重要,影响基因的表达和染色质的状态。
农学考研I
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