基础学习2简答.docx
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基础学习2简答
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一、生化
1.论述各糖代谢途径相互联系，关键酶代谢调节方式
答：
关系主要：
（1）糖酵解的中间产物可进入糖的磷酸戊糖途径，而磷酸戊糖途径的产物可通过基因转移后进入糖酵解途径。
（2）糖酵解途径合成的丙酮酸可进入线粒体进行有氧氧化，生产乙酰CoA进行三羧酸循环和氧化磷酸化。
（3）糖原分解产物葡萄糖可做为糖原合成原料，糖异生产物葡萄糖是糖酵解的底物，它们之间是相互抑制，相互协调的。
（4）糖异生与糖酵解的多数反应是共有的可逆反应，只有少数不可逆的反应需要各自特定的关键酶催化转化，
（5）糖的有氧氧化抑制乳酸酵解。
综上所述，糖的各种代谢途径相互作用，使机体的糖代谢处于平衡状态。
关键酶及代谢调节方式主要有：
（1）糖酵解途径的关键酶为6-磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶和己糖激酶，主要通过别构调节和共价调节来进行调节的。
①6-磷酸果糖激酶-1的别构激活剂有：
AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P。
别构抑制剂为柠檬酸，ATP（高浓度）。
6-磷酸果糖激酶-2（PFK-2）可在激素作用下以共价修饰的方式调节酶活性来调节F-2,6-2P。
②丙酮酸激酶的别构激活剂为1，6-双磷酸果糖，别构抑制剂为ATP、丙氨酸。
依赖cAMP的蛋白激酶和依赖Ca+,钙调蛋白的蛋白激酶可使丙酮酸激酶磷酸化失活。
③己糖激酶受到6-磷酸葡萄糖的反馈抑制和长链脂肪CoA的别构抑制。
（2）糖有氧氧化关键酶是丙酮酸脱氢酶复合体，有别构调节和共价修饰调节。
别构激活剂为：
AMP，ADP，NAD+；抑制剂为：
乙酰CoA，NADH，ATP。
丙酮酸脱氢酶复合体可被激素调节磷酸化和去磷酸化来调节其活性。
（3）磷酸戊糖途径的关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶，受NADPH/NADP+比值调节，比值升高，抑制；比值降低，激活。
（4）糖原合成和分解的关键酶分别是糖原合酶和糖原磷酸化酶。
糖原合酶受共价修饰和别构调节，激活剂为ATP，6-磷酸葡萄糖，抑制剂为AMP。
糖原磷酸化酶也受共价修饰和别构调节，葡萄糖是其变构调节剂。
（5）糖异生的关键酶是磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，丙酮酸羧化酶，果糖二磷酸酶-1和葡糖-6-磷酸酶。
主要调节方式是别构调节和共价修饰，通过调节6-磷酸果糖与1.6-双磷酸果糖和丙酮酸与烯醇式丙酮酸之间的底物循环来使糖异生和糖酵解彼此协调。
2.简述糖酵解，有氧代谢和糖异生的生理意义，并以短期饥饿和长期饥饿状态进一步阐述。
答：
糖酵解的生理意义：
可迅速为机体提供能量。
是机体少数组织获能的必需途径，如神经、骨髓、白细胞等即使在有氧的情况下也通过酵解供给部分能量。
成熟红细胞仅靠糖酵解供能。
有氧代谢的生理意义：
是体内供能的主要途径；三羧酸循环是糖、脂、蛋白质彻底氧化的共同途径，是这三大物质代谢的联系枢纽；三羧酸循环提供生物合成的前体。
糖异生的生理意义：
维持血糖浓度恒定；是补充或恢复肝糖原储备的重要途径；长期饥饿时肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡。
短期饥饿时糖利用减少而脂动员加强，主要能量来源是储存的脂肪和蛋白质，其中脂肪约占能量来源的85%以上。
（1）各组织对葡萄糖的利用度普遍降低；（2糖异生作用增强，禁食6~12小时以后肝糖原已动员，饥饿1~2天后糖异生和酮体生产明显增加；（3）肌肉蛋白质分解加强，分解的大部分氨基酸转变为丙氨酸和谷氨酰胺释放入血进入肝脏进行糖异生；（4）脂肪动员加强，脂肪加速分解生成甘油和脂肪酸，甘油可异生成糖，脂肪酸可生成乙酰CoA而促进糖异生作用。
长期饥饿时代谢改变与短期饥饿不同，肌肉蛋白分解减少，脂肪动员进一步加强，肝脏生成大量酮体，脑组织利用酮体增加，超过葡萄糖。
肌肉一脂酸为主要能源，以保证酮体有限供应脑组织。
乳酸和丙酮酸成为肝糖异生的主要来源。
肾糖异生作用明显增强，占饥饿晚期糖异生总量的一半。
1,从代谢部位、起始物、终产物、酶、能量得失等方面论述脂肪酸合成与分解代谢的不同。
合成
分解
反应最活跃时期
高糖膳食后
饥饿
主要组织定位
肝脏为主
肌肉，肝脏
亚细胞定位
胞浆
线粒体为主
酰基载体
柠檬酸（线粒体到胞浆）
肉毒碱（胞浆到线粒体）
起始物
乙酰辅酶A
软脂酸
关键酶
乙酰辅酶A羧化酶
肉毒酯酰转移酶I
能量得失
消耗35个ATP
生成106ATP
反应产物
软脂酸
乙酰辅酶A
二者除反应组织部位及代谢代谢产物不同外，催化反应的酶系也不同。
脂酸合成中，首先是乙酰辅酶A羧化酶（限速酶）催化乙酰辅酶A生成丙二酰辅酶A。
其次，由于脂酸合成是一个重复加成的过程，每次延长增加2个C，催化一轮反应，即酰基转移，缩合，还原，脱水，再还原等步骤需要七种酶，这些酶的活性均在一条肽链上，属多功能酶，统称为脂酸合成酶系。
而脂酸的分解，首先需酯酰辅酶A合成酶催化脂酸活化，其次活化生成的酯酰辅酶A需在肉碱酯酰转移酶I，II的作用下进入线粒体。
其中，酯酰转移酶I是脂酸b氧化的限速酶。
接下来，线粒体中的酯酰辅酶A在线粒体基质中的脂酸b氧化多酶复合体的催化下，从酯酰基断裂生成一分子比原来少2个C的乙酰辅酶A及1分子乙酰辅酶A，直至最后完成脂酸b氧化。
1.参与DNA复制的生物分子有哪些?
各有何功能?
答：
1.解旋酶：
DNA复制时首先将双链螺旋解开成为单链，分别以两条单链为模板合成互补链。
这些解旋酶承担着DNA的解旋，双链解链的任务。
2.拓扑异构酶：
DNA解链时，因双链DNA处于螺旋状态，常常会旋转缠绕。
拓扑异构酶可切断DNA链，使DNA在解链旋转中不致打结缠绕。
3.引物酶：
是一种依赖DNA的RNA聚合酶，负责合成一段RNA引物，以提供3‘-OH末端。
4.DNA聚合酶：
催化dNTP在核苷酸3‘-OH末端逐一加上脱氧核苷酸，聚合为新的核苷酸链。
原核生物有3种，真核生物有5种。
5.DNA连接酶：
催化DNA链的3‘-OH末端与5‘-P末端生成磷酸二酯键，把两段相邻的DNA链连接成完整的DNA链。
2．简述保证DNA复制真实性的机制和DNA损伤后的修复机制
答：
（一）DNA复制真实性的机制：
（1）DNA聚合酶在复制延长中对碱基具有选择功能，复制出错时有校读功能
（2）以亲代DNA为模板，按碱基互补配对方式进行DNA复制。
（3）细胞内DNA错配修复机制。
（二）DNA的损伤修复
修复是指针对已发生了的缺陷而施行的补救机制，以切除修复最为重要。
1光修复
通过光修复酶催化使嘧啶二聚体分解为原来的非聚合状态，DNA恢复正常。
2切除修复
切除修复是指对DNA损伤部位先行切除，继而进行正确的合成，补充被切除的片段。
大肠杆菌有两种切除修复方式，即由糖基化酶起始作用的切除修复以及UvrABC修复。
3重组修复
当DNA分子的损伤面较大，还来不及修复完善就进行复制时，损伤部位因无模板指引，复制出来的新子链会出现缺口，这时，就靠重组蛋白recA的核酸酶活性将别一股健康的母链与缺口部分进行交换，以填补缺口。
4SOS修复
指DNA损伤时，应急而诱导产生的修复作用，称为SOS修复。
在正常情况下，修复蛋白的合成是处于低水平状态的，这是由于它们的mRNA合成受到阻遏蛋白LexA的抑制。
细胞中的recA蛋白也参与了SOS修复。
当DNA受到严重损伤时，recA以其蛋白酶的功能水解破坏LexA，从而诱导了十几种SOS基因的活化，促进了此十几种修复蛋白的合成。
2.试述真核细胞RNA转录后的加工修饰
答：
真核细胞RNA转录后的加工修饰包括：
一、真核生物mRNA转录后需进行5｀-端戴帽和3｀-端加尾修饰及对mRNA链进行剪接。
转录产物第一个核苷酸多是5｀三磷酸鸟苷pppG，在mRNA成熟过程中，先由磷酸酶把5‘-pppG水解，释放出焦磷酸，然后5‘-端与另一个三磷酸鸟苷反应，生成三磷酸双鸟苷，在甲基化酶作用下使第一或第二个鸟嘌呤碱基发生甲基化反应，形成帽子结构。
接着，由核酸外切酶切除3’-末端过剩的核苷酸，然后加上polyA。
在由snRNP与hnRNA结合形成的剪接体内，通过二次转酯反应使外显子与内含子之间的共价键断裂，两个外显子相连而内含子被切除。
二、tRNA的转录后加工：
真核生物的tRNA由RNApolⅢ催化生成初级转录产物，然后加工成熟。
加工包括切除5’端和3’端多余的核苷酸，3’端由核苷酸转移酶加入CCA以及去除内含子等
三、rRNA的转录后加工：
真核生物核内有一种45S的转录产物，是三种rRNA的前身。
45S－rRNA经剪接后分出属于核蛋白小亚基的18S－rRNA，余下部分再剪接成5.8S和28S的rRNA。
rRNA成熟后在核仁上装配，与核蛋白提蛋白质一起形成核蛋白体，为翻译进行的场所。
1.简述参与蛋白质生物合成体系的组分及功能。
答：
1）mRNA：
含有从DNA转录的遗传信息，是蛋白质合成的模板。
遗传密码子：
mRNA上的编码某一特定氨基酸或者作为蛋白质合成起始，终止信号，称为三联体密码。
2）tRNA是氨基酸的转运工具。
3）核糖体RNA是蛋白质合成场所
核糖体的作用：
①核糖体通过将mRNA，氨基酰-tRNA和相关的蛋白质因子放置在正确的位置来调节蛋白质的合成。
②核糖体的成分可催化翻译过程的一部分化学反应。
（4）蛋白质合成体系组成还需要其他成分：
①20种氨基酸：
合成原料；
②酶：
氨酰-tRNA合成酶和L蛋白、S蛋白外，重要的酶还有转肽酶、转位酶等
③众多蛋白因子：
起始因子，包括IF1、IF2、IF3；延伸因子，有EF-T，EF-G；释放因子，包括RF1、RF2。
④ATP,GTP：
提供合成蛋白质所需的能量。
⑤无机离子：
作为辅助因子。
2.真核生物蛋白质的翻译后加工有哪些？
答：
1.肽链氨基酸末端和羧基末端有切除/化学修饰
2.水解加工：
①多蛋白水解加工可产生多种肽链；②内含肽切除导致外显肽连接
3.酸残基的化学修饰
1个别氨基酸可进行甲基化和乙酰化修饰
2蛋白质糖基化修饰
3某些蛋白质加入异戊二烯基团
4结合代表作加入辅基
5大多数蛋白质有二硫键的形成
4.折叠是肽链高级结构形成的过程。
①多肽链通过分步反应快速进行折叠（有2种模式）
第一种模式：
新生肽链边延长边按等级逐级折叠，产生正确的二级结构，模序，直至形成结构域和多肽链。
第二种模式：
多肽链自动折叠形成“熔球”的紧密结构。
②多数天然蛋白质折叠需要一些辅助蛋白如：
蛋白分子伴侣：
封闭折叠蛋白质暴露的疏水区段；创建一个隔离环境，使蛋白质可以互不干扰地在此折叠；促进折叠和去聚合；遇到应激，使已折叠的蛋白质去折叠。
蛋白质二硫键异构酶：
催化链内或链间二硫键形成。
肽脯氨酰顺反异构酶等催化顺反异构加速折叠
二、遗传
1、常染色体完全显性（AD）遗传的特征（Huntington舞蹈病、手指畸形）
男女患病机会相等；系谱可见连续遗传；患者双亲中必有一个为患者，多为杂合子，同胞约有1/2可能性为患者，患者子女中约有1/2将患病；双亲无病时子女一般不患病（除非突变）
2、常染色体完全隐性（AR）遗传的特征（镰状细胞贫血、白化病）
男女发病机会均等；系谱中往往看不到连续遗传现象，常为散发性；患者的双亲往往表型正常，但他们都是致病基因的携带者，生育患儿可能性为1/4，患儿正常同胞有2/3可能性为携带者；近亲婚配导致子女发病率比非近亲婚配高得多。
3、XD系谱特点（抗VitD性佝偻病）（已考）
系谱中女性患者多于男性患者（2:
1）,女性患者病情可较轻；系谱中可见连续遗传；患者双亲中有一方是患者；男性患者的后代中，女儿都患病，儿子都正常，女性患者的后代中，子女各有1/2发病风险。
4、XR特点（红绿色盲、甲型血友病）
人群中男性患者远多于女性患者，系谱中往往只有男性患者；家族性病例中，一般无连续传递现象，但可能每一代都有人发病；男性患者的兄弟、姨表兄弟、外祖父、外孙、舅父、外甥也有可能是患者，母亲一定是携带者，姐妹可能为携带者；女性患者的父亲一定是患者，母亲一定是携带者;双亲无病时，儿子可能发病，女儿不会发病。
5．影响多基因病发病风险估计的因素（已考）
1）患病率与亲属级别有关，亲缘关系级别变远发病率递减；
2）患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关，一个家庭中患者越多，亲属复发风险也越高；
3）患者亲属再发风险与患者畸形率或疾病严重程度有关，多基因病患者的病情越重，亲属中再发风险率越高；
4）多基因遗传病的群体患病率存在性别差异时，亲属再发风险与性别有关，群体中患病率较低的即阈值较高的性别的先证者，其亲属再发风险相对增高；反之则其亲属再发风险相对较低，即卡特效应
6．论述多基因遗传病的特点。
①包括一些常见病和常见的先天畸形每种病的发病率高于0.1％。
②发病有家族聚集现象，同胞中的发病率远低于1/2或1/4，大约只有1％～10％。
③发病率有种族差异。
④近亲婚配时，子女发病风险也增高，但不如常染色体隐性遗传那样明显。
⑤患者的双亲与患者的同胞、子女的亲缘系数相同有相同的发病风险。
⑥随着亲属级别的降低，患者亲属发病风险迅速下降。
7、染色体病在临床上和遗传上特点：
染色体病患者均有先天性多发畸形（包括特殊面容）、生长、智力或性发育落后、特殊肤纹。
绝大多数染色体病患者呈散发性，这类患者往往无家族史。
少数染色体结构畸变的患者是由表型正常的双亲遗传而得，这类患者常伴有家族史。
7、表观遗传修饰机制
DNA甲基化：
主要表现为基因组DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基间的共价结合而由此被修饰为5-甲基胞嘧啶（5-mC），绝大多数5-mC存在于CpG岛。
CpG岛中的5-mC会阻碍转录因子复合体与DNA的结合，所以DNA甲基化一般与基因沉默相关联。
而基因的甲基化型通过DNA甲基转移酶来维持
组蛋白修饰：
构成核小体的组蛋白氨基端可进行各种修饰以改变DNA-组蛋白的相互作用，使染色质的构型发生改变，称染色质构型重塑。
组蛋白中不同氨基酸残基的乙酰化通常预示着开放的常染色质构型以及转录活性区域；而甲基化既与浓缩的异染色质以及基因转录受抑相关。
组蛋白的修饰可以相互影响，并和DNA甲基化相互作用
非编码小RNA（ncRNAs）分子的调节：
分为siRNAs、miRNAs、piRNAs三类，siRNAs为维护基因组完整性的防卫者，主要针对外源或入侵的核酸起作用；miRNAs主要表现为内源性基因的调节子；piRNAs主要存在动物细胞中，并集中在生殖细胞中形式功能
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