一、单项选择题在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。 三、实验题本大题10分。1. 设计实验观察离体肠段在肾上腺素、乙酰胆碱、NaOH和HCl作用后的变化。
(1)加入0.01%肾上腺素3~4滴,可观察到并记录出小肠平滑肌活动减慢、减弱甚至不动。这是肾上腺素(该物质既是肾上腺髓质分泌的激素,又是神经递质去甲肾上腺素的拟似物)对内脏平滑肌直接作用的结果。
(2)应用滴管向麦氏浴槽中加入0.01%乙酰胆碱3~4滴,可观察到并记录出小肠平滑肌活动增强、加快。这是神经递质乙酰胆碱对内脏平滑肌直接作用的结果。
(3)滴加1 mol/L NaOH溶液3~4滴,可观察到并记录出小肠平滑肌活动增强、加快。小肠平滑肌对化学刺激特别敏感,OH-浓度升高,与(3)的情况正好相反,故可使小肠平滑肌活动增强、加快。
(4)滴加1 mol/L HCl溶液3~4滴,可观察到并记录出小肠平滑肌活动减慢、减弱。小肠乎滑肌对化学刺激特别敏感,H+浓度升高,抑制钙通道的激活,钙离子内流减少;同时H+可与钙离子竞争钙调蛋白结合的位点,因而使小肠平滑肌活动减慢、减弱。
四、分析论述题每小题13分,共26分。1. 试论述唾液的组成、分泌、生理作用及唾液分泌的调节。
(1)唾液的组成:
动物的唾液由口腔的腮腺、颌下腺、舌下腺3对腺体以及口腔黏膜中小腺体的混合分泌物组成。唾液由水、无机物和有机物组成,其中水分约占99%,无机物有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO43-、C32-硫氰酸盐等,有机物主要有黏蛋白,有少量的唾液淀粉酶、舌脂酶、溶菌酶等消化酶,还有球蛋白、氨基酸、尿素、尿酸等。不同种类动物的唾液成分和成分的比例不同,如肉食动物和牛的唾液中一般不含唾液淀粉酶,而犊牛的唾液中含有消化脂肪的舌脂酶;不同种类动物唾液中无机盐含量的比例不同;不同种类动物唾液的pH也不同,如反刍动物为8.2,猪为7.3。
(2)唾液的分泌:
①唾液的原料来源于血液,经唾液腺合成通过管道分泌至口腔。
②根据腺细胞的不同,唾液腺可分为浆液腺、黏液腺和混合腺。腮腺为浆液腺,主要由浆液细胞组成,分泌不含黏蛋白的稀薄唾液;颌下腺和舌下腺为混合腺,由浆液细胞和黏液细胞组成,分泌含有黏蛋白的唾液;口腔黏膜中小腺体如唇腺、颊腺等由黏液细胞组成,分泌含有黏蛋白的黏稠唾液。
③根据分泌时间的不同,唾液分泌可分为连续性分泌和间断性分泌。口腔黏膜中小腺体如唇腺、颊腺为连续性分泌;一般情况下,腮腺、颌下腺和舌下腺为间断性分泌,进食时才分泌;反刍动物腮腺为连续性分泌,而猪、马等为间断性分泌。唾液的分泌量与饲料的干燥和粗糙程度有关,一般是饲料越干燥、越粗糙、咀嚼的次数越多,分泌活动就越强,分泌也越多。
(3)唾液的生理作用:
①润湿饲料便于咀嚼,唾液中的黏蛋白,可将饲料黏合成团便于吞咽。
②溶解饲料中的可溶性成分,刺激味觉可引起消化道各器官的反射活动。
③一些动物唾液中含有唾液淀粉酶,可将淀粉水解为麦芽糖。
④一些幼畜唾液中含有舌酯酶,可使脂肪水解成游离脂肪酸。
⑤唾液的连续性分泌(指唇腺、颊腺等)可经常湿润、清洁口腔,驱除毒素、药物等异物,其内的溶菌酶还有杀菌作用。
⑥唾液中的弱碱性物质可不断中和反刍动物逆呕的发酵食团,以保证瘤胃内环境的相对恒定;唾液呈弱碱性也可维持唾液淀粉酶的活性。
⑦某些汗腺不发达的动物,如牛、猫、犬等可借助唾液中水分的蒸发来调节体温。
⑧反刍动物肝脏合成的一部分尿素经唾液腺分泌再进入瘤胃,参与尿素再循环。
(4)唾液分泌的调节:
唾液的分泌受神经调节,包括非条件反射和条件反射。
①非条件反射:
饲料入口腔、饲料的味道、粗糙程度等刺激舌味蕾、口腔和咽的化学、机械感受器-传入神经-延髓(或下丘脑、大脑皮层)-传出神经[一支通过副交感神经中的面神经(第Ⅶ对脑神经)的鼓索支到达舌下腺和颌下腺,另一支通过舌咽神经(第Ⅸ对脑神经)的耳颞支到达腮腺]。副交感神经节后纤维末梢-释放ACh-作用于M受体-三磷酸肌醇(IP3)释放-触发细胞内Ca2+释放-唾液腺血管血流增加,唾液生成增多;刺激腺细胞分泌水分和盐类,黏蛋白分泌增多。支配唾液腺的交感神经来自胸部脊髓-颈前神经节交换神经元-节后纤维末梢-释放NA-使唾液腺分泌富含蛋白质和黏蛋白的黏稠唾液。
②条件反射:
动物在进食前,吃食与饲料的形状、气味、食槽或哨声等多次结合后,单独给哨声或只见饲料形状、食槽或只闻到饲料的味道都会引起唾液分泌。饲料的形状、气味、食槽或哨声等成为进食的条件,再通过非条件反射的途径促进唾液的分泌。
2. 试述迷走神经对循环、呼吸和消化的生理作用及机理。
迷走神经为混合神经,既可以直接作用于效应器又可以通过神经-体液间接起作用,还可以通过神经反射来发挥作用。下面分述于下:
(1)在心血管中的作用及机理:
位于心房、心室和肺循环大血管壁的感受器兴奋,反射性使交感紧张性下降、心迷走神经兴奋,其节后纤维末梢释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞膜的M受体,可产生负性变时、变力和变传导作用,导致心率减慢,心房肌不应期缩短,收缩能力减弱,心输出量减少,房室传导速度减慢,并导致血压下降;若血管壁内压力或容积发生改变刺激了颈动脉窦、主动脉弓感受器,可经迷走神经传入(减压神经)反射性调整血压,维持其相对恒定。
(2)在呼吸中的作用及机理:
迷走神经为气管和支气管的平滑肌中牵张感受器的传入神经,可通过呼吸切断机制维持呼吸的正常频率;由于CO2、H+和O2三因素浓度发生改变刺激了颈主动脉体感受器,可经迷走神经传入反射性调整通气量,并维持其相对恒定;鼻黏膜、喉、气管和支气管的黏膜受异物等机械刺激后,同样通过迷走神经传入反射性地引起咳嗽反射或喷嚏反射。
(3)在消化中的作用及机理:
迷走神经兴奋时,释放乙酰胆碱并与肌膜M受体结合,影响生电性钠泵活动,使静息电位降低,平滑肌Ca2+通道开放,Ca2+内流增大,可使胃(包括反刍动物前胃)、肠(包括小肠和大肠前段)平滑肌收缩幅度和频率都增加;还可作用于相应的胃、肠内分泌细胞,促进促胃液素或促胰液素的分泌,再促进胃液或胰液的分泌。
五、选择题在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。 六、简答题每小题8分,共24分。1. 简述蛋白质在翻译后多肽链形成具有生物学活性的构象所需的几种加工过程。
蛋白质在翻译后加工过程如下:
(1)在N端加上信号肽,引导蛋白质到达特定的部位。
(2)糖基化:在多肽链上加上糖基,变成糖蛋白。
(3)形成二硫键。
(4)甲硫氨酸去除N-甲酰基。
(5)磷酸化。
(6)乙酰化。
(7)羟基化。
(8)加入其它基团。
2. 不可逆抑制剂作用有什么特点?怎样解除抑制作用?
(1)不可逆抑制剂作用特点
不可逆抑制剂以共价键方式与酶分子中的必需基团相结合,使酶的活性丧失。
(2)解除抑制作用的方法
该类抑制剂一般不能用稀释、透析、超滤等物理方法除去,可使用某些解毒药物使酶恢复活性。
3. 请写出参与dNDP合成过程的主要酶蛋白和两条电子传递路径。
(1)参与dNDP合成过程的主要酶蛋白有核糖核苷二磷酸还原酶,谷氧还蛋白还原酶和谷胱甘肽还原酶,硫氧还蛋白还原酶。
(2)两条电子传递路径如图所示:
七、实验题本大题10分。1. 在测定酶的活力时,除了配制所需要的底物、缓冲溶液外,许多情况下还要配制高浓度的“三氯乙酸”试剂。请问:在酶活测定中,三氯乙酸的生物化学作用是什么?如果样品“测定管”中加入各试剂的顺序是:缓冲液→酶→底物(保持反应时间)→三氯乙酸,请问在“对照管”中三氯乙酸何时加入合适?
(1)三氯乙酸是有机酸,高浓度有机酸可使蛋白质变性沉淀,实验中常作为蛋白质变性剂。在到达酶反应时间后,加入高浓度三氯乙酸,不仅可以使酶蛋白变性,终止酶反应,还能使酶蛋白形成沉淀,便于利用离心技术除去,从而有利于酶反应产物的定量测定。
(2)在对照管中,三氯乙酸应先于酶加入,使酶彻底变性失活;然后再加入底物,反应相同时间。
八、分析论述题每小题13分,共26分。1. 比较肌红蛋白和血红蛋白在结构和功能上的异同点。
(1)亚基组成不同
肌红蛋白为单亚基,三级结构水平;血红蛋白为异四聚体,为四级结构水平。
(2)亚基结构相似
二者单亚基相比,在一级、二级、三级结构水平上相似度很高。
(3)辅基结构相同
二者都含有相同的血红素辅基。
(4)都有氧结合位点
二者都有可逆结合氧的能力。
(5)氧结合曲线不同
肌红蛋白与氧的结合曲线为双曲线,血红蛋白为S形曲线。
(6)生物功能不同
肌红蛋白在肌肉中贮存、供应氧;血红蛋白在血液中运输氧、CO2。
2. 请从遗传密码的特性考虑,举例说明为什么有些氨基酸具有一种以上的tRNA作为运载工具参与蛋白质合成,并推断理论上完成20种氨基酸的转运需要多少种tRNA。
遗传密码表 *AUG也作为起始密码子。
**密码子的阅读方向为5'→3'。
(1)遗传密码的简并性
一个氨基酸有多个密码子编码,这种现象为遗传密码的简并性,这些密码子被称为同义密码子或者简并密码子。以亮氨酸为例,从图中的密码簿发现它有6个密码子,分别是UUA、UUG、CUU、CUC、CUG、CUA。
(2)遗传密码的变偶性
tRNA的反密码子与密码子在碱基配对时并不严格按照A-U,G-C配对,而是有一定的规则,即变偶规则。如图所示。由此可以看出同一个反密码子能够与几个密码子配对。例如tRNA反密码子为IAG则可与密码子CUU、CUC和CUA配对。分析亮氨酸的6个密码子,一种反密码子是UAA的tRNA能够与UUA、UUG这一组密码子成配对,而一种反密码子是CAG的tRNA能够与CUG配对,另一种反密码子为IAG的tRNA能够与CUU、CUC和CUA三个密码子配对,因此,亮氨酸的6个密码子理论上需要3种tRNA才能够完成将氨基酸装载进入核糖体与mRNA上的密码子配对识别。
(3)根据以上的推理,脯氨酸有4个密码子
即CCU、CCA、CCG、CCC,前三个密码子需要一个反密码是IGG的tRNA与之配对,而CCC需要反密码子是GGG的tRNA与之配对,这样,脯氨酸密码子需要2种tRNA,依此类推,20种氨基酸理论上需要31种tRNA。如果加上运载起始氨基酸的tRNA,则为32种。