蛋白质的合成词解.doc

蛋白质的合成
一、名词解释
1 ．翻译以mRNA 为模板指导的蛋白质生物合成过程。
2 ．密码子mRNA 分子中，每相邻的的三个核苷酸（三联碱基）在蛋白质合成时代表一种氨基酸，称其为氨基酸的密码子，因此mRNA 碱基的排列顺序决定了蛋白质的一级结构乃至高级结构。密码子共有64 组，其中AUG 即是蛋氨酸密码，也是起始密码；UAG 、UGA 、UAA 是终止密码。
3 ．反密码子tRNA 反密码环中的三联碱基与mRNA 中的某密码子反向互补，故称其为反密码子。
4 ．密码的摆动性mRNA 上的密码子与tRNA 上的反密码子相互辨认，大多数情况是遵从碱基配对规律的。也可出现不严格的配对，这种现象就是遗传密码的摆动性。
5 ．核蛋白体循环蛋白质合成过程中，以活化的氨基酸为原料，进行肽链合成的起始、延长、
终止，如此便形成一条多肽链。这是一个循环过程，故将这三个阶段总称为核蛋白体循环。狭义的核蛋白体循环是指翻译延长的全过程，它包括三步连续的循环反应，即进位、成肽和转位，循环反应每进行一次，多肽连上就增加一个氨基酸残基。
6 ．移码突变 一种突变形式。由于mRNA 链中插入或缺失一个碱基所引起的遗传密码变化。从mRNA 上的异常点开始发生错读，叫移码。由于移码而造成的突变叫移码突变，移码突变的结果是在肽链合成中插入一段不正确的氨基酸序列。
7 ．信号肽是未成熟分泌性蛋白质中可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列。有碱性N-末端区、疏水核心区及加工区三个区段。
8 . SD 序列：原核生物mRNA 分子上，翻译起始密码子的上游，有4 ～ 6 个核苷酸组成的富含嘌呤的序列。这一序列一以AGGA 为核心，发现者是Shine-Dalgarn，故称S-D 序列。此序列是结合核蛋白体小亚基的序列，又称核蛋白体结合位点( RBS ）。
9 ．翻译后加工：蛋白质多肽链合成后，多需经一定的加工修饰、才变的具有一定的生物学活性与功能，这个过程叫做翻译后加工。它包括剪切与剪接、修饰、结合辅基、亚基聚合等。
10 ．多核蛋白体在一条mRNA 链上相间贯穿多个核蛋白体，该复合物称为多核体。这可在短时间内合成多条相同的多肽链，以提高mRNA 利用率，即提高蛋白质合成效率。
11 ．密码的简并性多个密码子编码同一个氨基酸的现象。
12 ．起始者tRNA 携带起始氨基酸的tRNA 。在原核生物是N-甲酰蛋氨酰-tRNA ，在真核生物是蛋氨酰-tRNA 。13 ．干扰素由真核生物细胞感染病毒后分泌的具抗病毒作用的蛋白质。通过诱导蛋白激酶使eIF2 磷酸化失活和间接诱导RNase L 以降解RNA 病毒两方面起作用。
14 ．抗生素 能杀灭或抑制细菌的一类药物，抑制细菌代谢过程或基因信息传递特别是翻译过程。最早的抗生素是在微生物中提取，目前也可按其抑制代谢及信息传递的原理设计和化学合成。
15 ．转肽酶 转肽酶催化来自P 位的氨基酰基或肽酞基的-CO 与A 位上氨基酰-tRNA 上的氨基酸的-NH2 基生成肽键。转肽酶还有酯酶活性，可把P 位上的肽链与tRNA 分离开，这种活性在翻译终止时起作用。
16 ．转位酶 转位酶催化已生成的肽酰-tRNA 从A 位移至P 位，转位酶即是延长因子EFG （真核生物的EF-2 ）。
17 ．核蛋白体的A 位 核蛋白体上与氨基酰-tRNA 的结合位点。
18 ．核蛋白体的P 位 核蛋白体上与起始氨基酰-tRNA （以后是肽酰-tRNA ）结合位点。
19 ．蛋白质的靶向输送 蛋白质合成后定向的到达其执行功能的目标地点．靶向输送是对分泌性蛋白质而言。
20 . SRP 信号肽识别粒子，由蛋白质与低分子量的RNA 组成的胞浆蛋白，可把合成中带信号肽的核糖体带到胞浆内侧面。
四、问答题
110 ．简述遗传密码的基本特点。
（1）连续性 密码的三联体不间断，需三个一组连续阅读的现象。
（2）简并性 几个密码共同编码一个氨基酸的现象。
（3）摆动性 密码子第三个碱基与反密码子的第一个碱基不严格的配对现象。
（4）通用性 所有生物共用同一套密码合成蛋白质的现象。
111 ．蛋白质生物合成体系包括哪些物质，各起什么作用？
（1） mRNA 合成蛋白质的模板
（2）tRNA 携带转运氨基酸
（3）rRNA 与蛋白质结合成的核蛋白体是合成蛋白质的场所
（4）原料 二十种氨基酸
（5）酶 氨基酸-tRNA 合成酶（氨基酸的活化），转肽酶（肽链的延长）等。
（6）蛋白质因子 起始因子，延长因子，终止因子，分别促进蛋白质合成的起始、延长和终止。
112 ．何为不稳定配对？常发生密码子与反密码子的第几位碱基上？不稳定配对的意义。
密码子的第三位碱基与反密码子第一位碱基的配对不严格，不能严格遵守常规碱基配对的原则，如后者常出现次黄嘌呤（I ) ，它能与密码子的第三位碱基（A 或U 或C ）配对，这种不严格配对称为不稳定配对或摆动配对。其意义在于在一定程度上保持翻译的忠实性。
113 ．以DNA 5＇-ATGCACTACCGG-3＇为模板，写出由它复制，转录和翻译的产物，并注明产物的方向（翻译产物用氨基酸1 、氨基酸2 … … 的顺序排列）。
复制产物5＇-CCGGTAGTGCAT -3'
转录产物5＇-CCGGUAGUGCAU -3'
翻译产物 N -氨基酞1 -氨基酞2-氨基酞3-氨基酸4-C
114 ．核蛋白体是蛋白质合成的场所，这个结论是如何得到证实的？
用同位素标记氨基酸，注射给动物，数分钟、数小时和数天后分批杀死动物，取肝分离收集各种细胞器，检测有放射性标记的蛋白质在哪些细胞器上出现。实验结果是，数分钟内，有放射性标记的蛋白质仅出现在核蛋白体上，数小时或数天后，标记的蛋白质才出现在细胞的其他组分。此项实验证实了核蛋白体是蛋白质合成的场所。
115 ．简述翻译的延长过程。
翻译延长是在核蛋白体上三步连续的循环步骤，又称核蛋白体循环。
（1）进位 氨基酰-tRNA 进入核蛋白体的A 位，由延长因子EF-T 促进此过程。
（2）成肽 在转肽酶的催化下，P 位上的肽酰基的-CO-与A 位上氨基酰基的-NH2成肽，这样肽链延长一个氨基酸残基。P 位上空载的tRNA 脱落。
（3）转位在转位酶的催化下，新生成的肽酰-tRNA 连同mRNA 从A 位转移到P 位，留空的A 位又可以继续下一个氨基酰-tRNA 的进位。核蛋白体阅读mRNA 密码子从5＇向3＇方向进行，肽链合成是从N -端向C -端方向进行的，核蛋白体循环每进行一次，肽链在C-端就增加一个氨基酸残基，直至mRNA 上出现终止密码，延长终止。

蛋白质的结构
五、简述题
1．蛋白质的α-螺旋结构有何特点？
2．举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。
3．举例说明蛋白质有哪些重要功能。
简答题答案：
1．答：（1）多肽链主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm,氨基酸之间的轴心距为0.15nm.。
（2）α-螺旋结构的稳定主要靠链内氢键，每个氨基酸的N—H与前面第四个氨基酸的C＝O 形成氢键。
（3）天然蛋白质的α-螺旋结构大都为右手螺旋。
2．答：蛋白质的生物学功能从根本上来说取决于它的一级结构。蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天然构象所具有的属性或所表现的性质。一级结构相同的蛋白质，其功能也相同，二者之间有统一性和相适应性。蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于空间构象被破坏，引起功能活性丧失；变性蛋白质在复性后，构象复原，活性即得到恢复。
例如镰刀状细胞贫血病就是由于血红蛋白分子分子异常而导致的疾病。①镰刀状贫血病与血红蛋白分子病主要在非洲地区流行，患者的血红蛋白含量仅为正常人的一半，红细胞数目也为正常人的一半，而且红细胞的形态不正常，除了有大量未成熟的红细胞外，还有很多长而薄的细胞，呈新月状或镰刀状红细胞；
②镰刀状红细胞血红蛋白的氨基酸顺序的变化，从HbA到HbS的一级结构看，只是Glu变为Val；
③镰刀贫血病血红蛋白的构象变化，从三级结构看，HbS表面安上了一个非极性基团侧链，四级结构二者也没有多大区别。然而在低浓度氧时，HbS的溶解度剧烈下降，分子间发生缔合，形成长链，有多条长链聚集呈多股螺旋的微管纤维束。
④镰刀贫血病的矫正性治疗，用氰酸钾处理镰刀状贫血病患者的红细胞，可以防止在脱氧条件下形成镰刀状。输氧能力也好转。HbS分子的一个氨基酸用KCNO修饰后抑制红细胞的镰刀状。
3． 答：蛋白质的重要作用主要有以下几方面：
（1）生物催化作用  酶是蛋白质，具有催化能力，新陈代谢的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
（2）结构蛋白  有些蛋白质的功能是参与细胞和组织的建成。
（3）运输功能  如血红蛋白具有运输氧的功能。
（4）收缩运动  收缩蛋白（如肌动蛋白和肌球蛋白）与肌肉收缩和细胞运动密切相关。
（5）激素功能  动物体内的激素许多是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。
6）免疫保护功能  抗体是蛋白质，能与特异抗原结合以清除抗原的作用，具有免疫功能。
（7）贮藏蛋白  有些蛋白质具有贮藏功能，如植物种子的谷蛋白可供种子萌发时利用。
（8）接受和传递信息  生物体中的受体蛋白能专一地接受和传递外界的信息。
（9）控制生长与分化  有些蛋白参与细胞生长与分化的调控。
（10）毒蛋白  能引起机体中毒症状和死亡的异体蛋白，如细菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。
核酸的结构和功能
五．简答题
1．将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何不同？
2．DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？ 
3．DNA分子α螺旋结构有哪些特点？
4．简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。

简述题答案：
1．答：核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。
2．答：将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失；比旋度下降；酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。
4．答：tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为：
（1）tRNA的二级结构由四臂、四环组成。已配对的片断称为臂，未配对的片断称为环。
（2）叶柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH3’，此结构是接受氨基酸的位置。
（3）氨基酸臂对面是反密码子环。在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，可与mRNA上的密码子相互识别。
（4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。
（5）右环是假尿嘧啶环（TψC环），它与核糖体的结合有关。
（6）在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环，它的大小决定着tRNA分子大小。
酶
五．简答题
1．简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性？
2．试指出下列每种酶具有哪种类型的专一性？
（1）脲酶（只催化尿素NH2CONH2的水解，但不能作用于NH2CONHCH3）；
（2）β-D-葡萄糖苷酶（只作用于β-D-葡萄糖形成的各种糖甘，但不能作用于其他的糖苷，例如果糖苷）；
（3）酯酶（作用于R1COOR2的水解反应）；
（4）L-氨基酸氧化酶（只作用于L-氨基酸，而不能作用于D-氨基酸）；
（5）反丁烯二酸水合酶[只作用于反丁烯二酸（延胡索酸），而不能作用于顺丁烯二酸（马来酸）]；
（6）甘油激酶（催化甘油磷酸化，生成甘油-1-磷酸）。
简答题答案：
五.简述题
1．（1）1982年，美国的T.Cech发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下，自我加工、拼接，得到成熟的rRNA。
（2）1983年，S.Atman和Pace实验室研究RNase P时发现，将RNase P的蛋白质与RNA分离，分别测定，发现蛋白质部分没有催化活性，而RNA部分具有与全酶相同的催化活性。
（3）1986年，T.Cech发现在一定条件下，L19 RNA可以催化Poly C的切割与连接。
2．答：（1）绝对专一性；（2）相对专一性（族专一性）；（3）相对专一性（键专一性）；
（4立体专一性（旋光异构专一性）；（5）立体专一性（顺反异构专一性）；（6）立体专一性（识别从化学角度看完全对称的两个基团）。
脂类代谢
五、简 答 题
1．简述乙酰COA的来源与去路
2．何谓酮体？肝细胞为什么不能利用酮体？
3．简述血脂的来源与去路
4．C02与脂酸合成有关系吗？为什么？
5.胆固醇能转变成哪些物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶是什么？
6. 什么是血浆脂蛋白？按照琼脂糖电泳法和密度梯度超速离心法可将其各分为哪几类？
7.电泳法和密度梯度超速离心法之间的关系是什么？筒述它们的主要作用。
8.何为脂肪动员？简述机体利用脂肪酸氧化供能的过程
9．1分子18碳硬脂酸彻底氧化分解为C02和H2O时，需经多少次β-氧化?净生成多少分子ATP?
10 ．简述人体胆固醇的来源与去路。
11. 酮体是如何产生和利用的？合成酮体的基本原料和关键酶是什么？
12．简述甘油氧化分解的过程。
13.简述酮体生成的生理意义
参 考 答 案
一、名词解释
1．血脂：血浆中的脂类统称为血脂。
2．血浆脂蛋白是脂类在血浆中的存在形式和转运形式。
3．乳糜微粒(chylomicron，CM) 由小肠黏膜细胞合成的甘油三酯与磷脂、apoB48等构成。主要功能为转运外源性甘油三酯和胆固醇。
4．必需脂酸(essential fatty acid)一组由植物合成，人体不能合成，必须从食物获得的多价不饱和脂酸，主要包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
5．脂肪动员(fat rnobilization) 是指储存在脂肪细胞中的甘油三酯，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸和甘油并释放人血，通过血液运输至其他组织氧化利用的过程。
6．酮体(ketone bodies) 指脂酸在肝脏线粒体内分解时产生的特有的中间产物乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮，三者合称酮体。
7.激素敏感性脂肪酶是因其活性受多种激素的调节，其中肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素和生长激素等能使其激活，促进脂肪动员；胰岛素、前列腺素和雌二醇等能抑制其活性，抑制脂肪动员。
9．脂类(lipid) 非水溶性生物小分子，包括甘油三酯、胆固醇及其酯、磷脂及糖脂等。
10．β-氧化（β-oxidation)脂酸氧化降解的主要途径，从烃链羧基端即β-羰原子开始氧化。
11．甘油三酯( triglyceride) 甘油与3分予脂酸酯化所形成的甘油脂酸酯。
五．简答题答案
乙酰COA的来源：来源与糖、脂肪、氨基酸和酮体分解代谢产生。
　　　　　　　去路：作为合成脂肪酸、胆固醇及酮体的原料
乙酰乙酸 丙酮 β-羟丁酸
　　因为肝细胞缺乏利用酮体的酶：琥珀酰COA转硫酶及乙酰乙酰硫激酶
3.血脂的来源：①食物中脂类消化吸收 ②体内合成脂类 ③脂库动员释放
血脂的去路：①氧化功能 ②进入脂库储存 ③构成生物膜 ④转化成其他物质
4．C02与脂酸合成有关系吗？为什么？
(1)有关系。
(2)脂酸合成的原料是乙酰CoA。
(3)在胞浆中以乙酰CoA为原料合成脂酸的关键步骤是合成丙二酰CoA，其需要C02参与。
5．胆固醇能转变成哪些物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶是什么？
　　　①可转变成胆汁酸、类固醇激素、维生素D3等。②乙酰COA和HMGCOA还原酶
　6．何谓是血浆脂蛋白?按照琼脂糖电泳法和密度梯度超速离心法可将其各分为哪几类?
血浆脂蛋白是指肝细胞和小肠黏膜细胞合成的脂类与载脂蛋白按不同比例结合而形成的脂一蛋白质的非共价聚合物，是脂类在血浆中的存在及运输形式。各种脂蛋白因所含脂类及蛋白质的不同，其密度、、颗粒大小、表面电荷、电泳行为及免疫性均有所不同。用电泳法及超速离心法可分别将血浆脂蛋白分为四类。
7.电泳法和密度梯度超速离心法之问的关系是什么?简述它们的主要作用。
电泳法按其在电场中移动的快慢，可分为α、前β、β脂蛋白和CM四类。密度梯度超速离心法按其密度大小，可分为CM、VLDL、LDL和HDL四大类。
电泳法分离的α、前β、β脂蛋白和CM分别与密度梯度超速离心法分离的HDL、VLDL、LDL和CM对应。
　　　各种脂蛋白的作用分别为：CM为转运外源性甘油三酯和胆固醇；VLDL为转运内源性甘油三酯和胆固醇；LDL为转运内源性胆固醇；HDL为逆向转运胆固醇(从肝外组织至肝细胞)。
8.何为脂肪动员？简述机体利用脂肪酸氧化供能的过程
　　　(1)脂肪动员：脂肪组织中的甘油三酯在HSL的作用下水解释放脂酸和甘油。
(2)脂肪酸氧化：经脂肪酸活化、脂酰CoA进入线粒体、β-氧化、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化成H2O和CO2并释放能量。
9．1分子1 8碳的硬脂酸彻底氧化分解为C02和H220时，需经多少次β-氧化？净生成多少分子ATP?
　　进行8次β-氧化，生成8分子FADH28分子NADH+H+及9分子乙酰CoA。 1分子FADH2通过呼吸链氧化产生2分子ATP，1分子NADH+H+氧化产生3分子ATP，1分子乙酰CoA通过三羧酸循环氧化产生12分子ATP。因此1分子硬脂酸彻底氧化共生成(8×2)+(8×3)+(9×12)=148个ATP。减去脂酸活化时消耗的2个高能磷酸键（相当于2个ATP），净生成146分子ATP。
10 ．简述人体胆固醇的来源与去路。
人体胆固醇的来源有 :① 从食物中摄取。②机体细胞自身合成。
去路有：①用于构成细胞膜。②在肝脏可转化成胆汁酸。③在性腺、肾上腺皮质可转化成性激素、肾上腺皮质激素。④在皮肤可转化成维生素 D 3 的前体 ⑤ 还可酯化成胆固醇酯，储存在胞液中。 11. 酮体是如何产生和利用的？合成酮体的基本原料和关键酶是什么？
答：酮体是脂肪酸在肝脏经有氧氧化分解后转化形成的中间产物，包括乙酰乙酸、 β- 羟丁酸和丙酮。酮体经血液运输至肝外组织利用，是肝脏向肝外输出能量的一种方式。
　　合成酮体的基本原料和关键酶是：②乙酰COA和HMGCOA合酶
12．简述甘油氧化分解的过程。
(1)甘油在甘油激酶的催化下磷酸化生成甘油-3-磷酸。
(2)甘油-3-磷酸经甘油-3-磷酸脱氢酶催化脱氢转变成磷酸二羟丙酮。
(3)磷酸二羟丙酮在磷酸丙糖异构酶催化下转变成3-磷酸甘油醛。
(4)3-磷酸甘油醛循糖氧化分解途径彻底分解生成H2O和CO2并释放能量。
(3)甘油氧化：经磷酸化、脱氢、异构转变成3-磷酸甘油醛，3-磷酸甘油循糖氯化分解途径彻底分解生成H20和C02并释放能量。
　　　13.简述酮体生成的生理意义
　　　酮体是脂酸在肝内正常的中间代谢产物，是肝输出能源的一种形式。酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌肉的毛细血管壁，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。脑组织不能氧化脂肪，却能利用酮体。在长期饥饿、糖供应不足时酮体可代替葡萄糖成为脑、肌肉等组织的主要能源。