“高级生化”思考题
1．写出下列涉及细胞信号转导的酶促反应方程式：精氨酸、PIP2、ATP、GTP 。 精氨酸：
NOS
L-精氨酸 胍氨酸+NO PIP2：
PLC PIP2 DAG+IP3 ATP:
AC 磷酸二酯酶
ATP cAMP 5’AMP Mg2+↘PPi H2O↗ Mg2+ GTP:
GC 磷酸二酯酶
GTP cGMP 5’GMP Mg2+↘PPi H2O↗ Ca2+或者Mg2+
α-β-γα +β-γ GDP (Pi←H2O) GDP
2．细胞信息物质按化学性质的分类并分别举例。 细胞间信息物质：
1)蛋白质和肽类，如生长因子、细胞因子、胰岛素等； 2)氨基酸及其衍生物，如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等； 3)类固醇激素，如糖皮质激素、性激素等； 4)脂酸衍生物，如前列腺素；
5)维生素类，如维生素A、维生素D、维甲酸； 6)气体，如NO、CO、H2S等。 细胞内信息物质：
1)无机离子：如钙离子； 2)脂类衍生物：如DAG、Cer； 3)核苷酸：如cAMP、cGMP； 4)糖类衍生物：如IP3；
5)信号蛋白分子：如Ras、底物酶(如JAK、Raf)；
6)气体分子：如CO、NO。
第一信使：由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的细胞外信息物质。
(GTP→GDP)
蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等）类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）脂酸衍生物（如前列腺素）维生素类（如维生素A、维生素D、维甲酸） 气体（如一氧化氮、一氧化碳、H2S）等
第二信使：在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其代谢产物等。 第三信使：负责细胞核内外信息传递的物质，称为第三信使，多为DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。如立早基因(immediate-early gene)的编码蛋白质。
3．DNA、RNA、蛋白质主要存在部位，它们各种结构的类型及特点。
(1)、DNA：主要存在于细胞核和线粒体内，核糖体、细胞质、叶绿体中也有存在。DNA病毒的遗传物质是DNA。
分为一级结构、二级结构和高级结构。
一级结构：脱氧核苷酸从5'-末端到3'末端的排列顺序。
二级结构：DNA的双螺旋结构。特点：1)反向平行，右手双螺旋、；2)双链碱基遵循碱基互补配对原则；3)维持该结构稳定的主要作用力是疏水作用和氢键。
高级结构：DNA的超螺旋结构，是在DNA双螺旋结构的基础上进一步盘绕折叠形成的致密结构。1、原核生物DNA是环状超螺旋结构；2、真核生物DNBA的高度有序和高度致密结构：染色质、染色体
(2)、RNA：存在于细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、叶绿体中。结构类型分为一级结构，局部双螺旋结构和高级结构。结构特点：1)大部分真核细胞mRNA的5'末端都以7-甲基鸟嘌呤核苷为起始结构，而3'末端是多聚腺苷酸尾；2)tRNA含有多种稀有碱基，和茎环结构。
(3)、蛋白质：分布广泛。分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 一级结构：蛋白质分子中N-端到C-端氨基酸的排列顺序。化学键：肽键和二硫键。 二级结构：蛋白质分子中多肽链的局部空间结构，也就是肽链主链骨架中C原子的相对空间结构。分为ɑ-螺旋、β-折叠、β-片层和无规线团。主要作用力是氢键。另外，模体是具有特殊功能的超二级结构。
ɑ-螺旋的特点：1)以多肽链a-碳原子为转折点，以肽单元为单位，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm；2)相邻螺旋之间，每个肽键的亚氨基氢
三级结构指多肽链中所有原子的空间排布。主要作用力有疏水键、盐键、氢键、范德华力。
四级结构指2条或2条以上含有三级结构的多肽链(也称亚基)，以非共价键相连接所形成的整体布局。主要结合力是氢键和离子键。 模体、结构域、分子伴侣
4．简述受体增敏、脱敏、上调、下调的概念及其结构特点。 受体增敏：对外界(化学信号)刺激的敏感性或反应性增加的现象。
受体脱敏：对外界(化学信号)刺激的敏感性或反应性降低的现象，包括同种脱敏和异种脱敏。
受体上调：受体的数量增加。 受体下调：受体数量减少。
结构特点：与配体结合具有：高度特异性、高度亲和力、可逆性、饱和性、可竞争性、H与R结合量与生物效应成正比。
5．解释化学修饰、变构调节的概念，与变构调节比较，化学修饰有哪些特点。 别构调节 共价修饰 酶蛋白肽链上某些残基在不小分子化合物作为变构效应剂与同摧化单向反应的酶的催化酶蛋白分子活性中心外的某一部下发生可逆的共价修饰，从而位发生特异性结合，引起酶分子定义 引起酶活性的改变，这种调节构象的改变，从而导致酶活性的称为酶的化学修饰调节又称改变，称为酶的变构调节。 共价修饰调节。 相同点 都属于细胞水平的调节，属酶活性的快速调节方式。 化学键 非共价键 酶与某些化合物距离非常近，但还是“两种物质” 共价键 酶与某些化学基团结合成了“一种物质” 性质 作用物 小分子的化合物（变构效应剂） 另一种酶 影响因素 由细胞内变构效应剂浓度的改变而影响酶的活性 激素等信息分子通过酶的作用而引起共价修饰 化学修饰调节是酶蛋白的某些基团在其他酶的催化下发生共价修饰而改变酶活性 最常见的是磷酸化和去磷酸化。化学修饰调节耗能少，作用快，有级联放大效应，是经济有效的调节方式 变构效应剂通过非共价键与酶的调节亚基或调节部位可逆结合，酶分子改变 引起酶分子构象改变，常表现为变构酶亚基的聚合或解聚 变构调节的动力学特征为S型曲特点及生理意线，在反馈调节中可防止产物堆义 积和能源的浪费
6．解释Domain、Chaperon、Motif、核小体、核酸杂交、核酶概念及主要功能。
Domain：结构域，是蛋白质分子三级结构层面上的局部折叠。功能 Chaperon：分子伴侣，一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质。通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。
Motif：模体，是具有特殊功能的超二级结构，由2个或3个具有二级结构
的肽段，在空间上相互靠近形成的特殊空间构象。功能
核小体：染色质的基本组成单位，由DNA和蛋白质构成。功能
核酸杂交：具有碱基配对关系的核酸单链(DNA或RNA)形成杂化双链的过程。包括DNA-DNA、DNA-RNA、RNA-RNA等类型。可用于研究DNA中某一基因的位置，鉴定不同核酸分子间的序列相似性等。
核酶：具催化作用的小RNA。可催化特定RNA的降解，在RNA合成后的剪接修饰中具有重要作用。
7．解释DNA 变性、复性、退火、Tm值概念，用公式计算小分子核酸（<20bp ）退火温度。
DNA变性：某些理化因素(温度、pH等)会使DNA互补碱基对之间的氢键断裂，从而使DNA双链解离为两条单链的过程。
复性：当变性条件解除后，原来的两条互补DNA单链重新配对，恢复双螺旋结构的现象。
退火：热变性的DNA缓慢冷却后可以复性，这一过程称为退火。
Tm值：DNA的解链温度，也成为融解温度，指DNA变性解链过程中，紫外吸收度的变化ΔA260达到最大变化值的一半时所对应的温度。 计算：Tm=4(G+C)+2(A+T)
退火温度Ta = Tm - 5℃= 4(G+C)+ 2(A+T) -5℃ 如果G+C的含量为50%，则退火温度为55℃.
8．巴斯德效应、脂肪动员的概念。
巴斯的效应：有氧氧化抑制糖酵解的现象。
脂肪动员：指储存在脂肪细胞中的甘油三酯，在脂酶催化下逐步分解为游离脂酸和甘油并释放入血，通过血液运输至其他组织氧化利用的过程。
9．解释糖酵解、有氧氧化、糖异生、磷酸戊糖通路的概念和生理意义。 糖酵解：在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程。主要生理意义是在机体缺氧时快速供能；是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。
有氧氧化：葡萄糖在供氧充足时被彻底氧化成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程。生理意义：是机体获得ATP的主要方式。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。 糖异生：指由非糖物质(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转化成葡萄糖或糖原的过程。生理意义：1、维持血糖浓度恒定：保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的供能；2、补充肝糖原：机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、乳酸等三碳化合物，通过血液循环转运到肝脏，后者再异生成糖原的途径成为三碳途径，也称间接途径，是肝糖原生成的主要方式。3、调节酸碱平衡。
磷酸戊糖通路：指在胞质中由6-磷酸葡萄糖开始，经过脱氢、脱羧生成核糖5磷酸和NADPH的途径。NADPH可以为生物合成提供还原当量，核糖5磷酸及其衍生物用于合成合适、NAD+、FAD、ATP和COA等重要生物分子。它是生物体内葡萄糖代谢的一条重要途径。该代谢途径在细胞质中进行，其过程分为两个阶段：第一阶段是氧化反应，生成磷酸戊糖、NADPH和CO2，第二阶段是非氧化反应，包括一系列基团转移。生理意义：1)为核酸的生物合成提供核糖；2)提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。NADPH对维持还原型谷胱甘肽的正常含量有很重要的作用，且有杀菌作用。NADPH参与体内羟化反应。
10．胞内受体的结构及各结构区的功能。
（胞内受体：位于胞浆和细胞核中的受体，全部为DNA结合蛋白）
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