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文檔簡介

生物化學(xué)第一章蛋白質(zhì)化學(xué)一、名詞解釋1.Peptide:氨基酸通過肽鍵相連而形成的化合物稱為肽。2.peptideunit(peptidegroup):在多肽分子中肽鍵的6個原子(Cα1,C,O,N,H,Cα2)位于同一平面,被稱為肽單元。3.peptidebond:一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫去1分子H2O,所形成的酰氨鍵稱為肽鍵。肽鍵的鍵長為0.132nm,具有一定程度的雙鍵性質(zhì)。參與肽鍵的6個原子位于同一平面。4.motif:在蛋白質(zhì)分子中,可發(fā)現(xiàn)二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個特殊的空間構(gòu)象,并具有相應(yīng)的功能,稱為模序。5.β-sheet:在多肽鏈β折疊結(jié)構(gòu)中,每個肽單元以Cα為旋轉(zhuǎn)點(diǎn),依次折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu),氨基酸殘基側(cè)鏈交替位于鋸齒狀結(jié)構(gòu)的上下方。兩條以上肽鏈或一條內(nèi)的若干肽連的鋸齒狀結(jié)構(gòu)可平行排列,其走向可相同,也可相反。6.roteinquaternarystruture:由2個或3個以上的獨(dú)立的具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈,通次級鍵相互作用而形成的更復(fù)雜的構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。7.蛋白質(zhì)等電點(diǎn):在某一pH溶液中,蛋白質(zhì)解離成正電荷、負(fù)電荷數(shù)相等,其靜電荷為零,此溶液的pH值,即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。8.а-螺旋:α-螺旋為蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)之一,在該螺旋中,多肽連主鏈圍繞中心軸作順時針方向的螺旋式上升,即所謂右手螺旋。每3.6個氨基酸殘基上升一圈,氨基酸殘基側(cè)鏈伸向螺旋的外側(cè)。α-螺旋的穩(wěn)定靠上下肽鍵之間所形成的氫鍵維系。9.變構(gòu)效應(yīng):配體與蛋白質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間構(gòu)象改變伴隨其功能的改變,稱為變構(gòu)效應(yīng)。10.蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)三級接結(jié)構(gòu)是指整條多肽連中全部氨基酸殘基的相對空間位置,也即整條多肽連所有原子在三維空間的位置。11.蛋白質(zhì)變性:在某些理化因素作用下,致使蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象破壞,從而改變蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物活性,稱為蛋白質(zhì)變性。12.氨基酸殘基:多肽連中的氨基酸,由于參與肽鍵的形成已非原來完整的分子,稱為氨基酸殘基。13.氨基末端:多肽連游離α-氨基的一端稱為氨基末端(簡稱N末端)。14.羧基末端:多肽連游離α羧基的一端稱為羧基末端(簡稱C末端)。15.肽鍵平面:肽鍵中C-N具有雙鍵的性質(zhì),因而C-N間不能自由旋轉(zhuǎn),這樣使得與它相連的原子都固定在一個平面,這個平面就稱為肽鍵平面。16.亞基:蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)中每個獨(dú)立的具有三級結(jié)構(gòu)的肽連單位稱為亞基。17.多肽鏈:由多個氨基酸通過肽鍵相連而成的肽稱為多肽連。18.蛋白質(zhì)沉淀:分子聚集而從溶液析出的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)沉淀。19.輔基:蛋白質(zhì)分子中的非氨基酸成分稱為輔基。對蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能起重要作用。二、簡答題1.組成蛋白質(zhì)的元素有哪幾種?哪一種為蛋白質(zhì)分子中的特征性成分?測其含量有何用途?組成蛋白質(zhì)的元素主要有碳、氫、氧、氮、硫,這是生物蛋白質(zhì)所共有的,除此之外,有些蛋白質(zhì)尚含有少量的磷或金屬元素,如:鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬等,個別蛋白質(zhì)還含有碘。其中各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近是蛋白質(zhì)分子中的特征性成分,約占蛋白質(zhì)總量的16%,即:1克氮相當(dāng)與6.25克蛋白質(zhì),通過測定生物樣品中的含氮量乘以6.25可推算出樣品的蛋白質(zhì)含量,即常用的定氮法。2.蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?其結(jié)構(gòu)特征是什么?蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸(除甘氨酸外),均為L-α-氨基酸,在α-碳原子上連有一個氨基、一個羧基、一個氫原子和一個側(cè)鏈。每個氨基酸的側(cè)鏈各不相同,是其表現(xiàn)不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征。3.組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,為什么蛋白質(zhì)的種類卻極其繁多?所說的組成生物蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,是指這20種氨基酸都是編碼氨基酸,即在生物細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)時直接應(yīng)用的氨基酸。因?yàn)樵谀0錷RNA鏈上都有各自的密碼,在蛋白質(zhì)合成過程中或合成結(jié)束后,可在原來的某些氨基酸分子上進(jìn)行化學(xué)修飾,生成另外的某些氨基酸。所以,在成熟的生物蛋白質(zhì)分子所含的氨基酸不僅這20種。另外,在以氨基酸為基本單位進(jìn)行排列組合時,可以形成無數(shù)種多肽鏈。正因?yàn)榘被岬姆N類、數(shù)目、比例、排列順序及組成方式的不同,所以可構(gòu)成種類繁多、結(jié)構(gòu)與功能各異的蛋白質(zhì)。4.什么是蛋白質(zhì)的變性?舉例說明實(shí)際工作中應(yīng)用和避免蛋白質(zhì)變性的例子。變性與沉淀的關(guān)系如何?蛋白質(zhì)的變性在理化因素的作用下,蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象受到破壞,其理化性質(zhì)發(fā)生改變,生物活性喪失。其實(shí)質(zhì)是蛋白質(zhì)的次級斷裂,一級結(jié)構(gòu)并不破壞。利用此性質(zhì)可采用酒精、加熱、紫外線照射等方法進(jìn)行消毒、滅菌。利用鎢酸、三氯醋酸等方法使其變性,沉淀去除血清蛋白質(zhì),用于化驗(yàn)室檢測。制備酶、疫苗、免疫血清等蛋白質(zhì)制劑時,應(yīng)選用不引起變性的沉淀劑,并在低溫等適當(dāng)條件下保存。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀,有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀并沒有變性。5.什么是蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)?它主要有哪幾種?蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈主鏈原子的局部空間排布,不包括側(cè)鏈的構(gòu)象。它主要有α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲四種。6.簡述α-雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(1)多肽鏈主鏈圍繞中心軸以右手螺旋方式旋轉(zhuǎn)上升;(2)每隔3.6個氨基酸殘基上升一圈。(3)氨基酸殘基的側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)。(4)每個氨基酸殘基的亞氨基上的氫與第四個氨基酸殘基羰基上的氧形成氫鍵,以維持α-螺旋穩(wěn)定。7.舉例說明蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中具有完整三級結(jié)構(gòu)的個亞基在空間排布的相對位置。例如:血紅蛋白,它是由一個α亞基和一個β亞基組成一個單體,而個單體呈對角排列,形成特定的空間位置關(guān)系,四個亞基共有8個共價(jià)鍵,維系其四級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。核酸化學(xué)一、名詞解釋1.核苷:戊糖與堿基縮合成的化合物成稱為核苷。2.核苷酸:核苷分子中戊糖的羥基與一分子磷酸以酯鍵相連而成的化合物稱核苷酸。3.密碼子:信使RNA分子中每相鄰的三個核苷酸編成一組,在蛋白質(zhì)合成時,代表某一種氨基酸。4.核小體:由DNA和蛋白質(zhì)共同構(gòu)成。組蛋白分子共有5種,分別稱為H1,H2A,H2B,H3和H4。各兩分子的H2A,H2B,H3,H4共同構(gòu)成了核小體的核心,DNA雙螺旋分子纏繞在這一核心上構(gòu)成了核小體。5.DNA的一級結(jié)構(gòu):組成DNA的多核苷酸鏈中單核苷酸的種類、數(shù)量、排列順序及連接方式稱DNA的一級結(jié)構(gòu)。6.增色效應(yīng):DNA的增色效應(yīng)是指在解鏈的過程中,DNA的A260增加,與解鏈程度有一定的關(guān)系。7.核酸的變性:在某些理化因素作用下,核酸分子的氫鍵斷裂,雙螺旋結(jié)構(gòu)松散分開,理化性質(zhì)改變,失去原有的生物學(xué)活性,稱為核酸變性。8.DNA復(fù)性:變性DNA在適當(dāng)條件下,兩條互補(bǔ)鏈可重新恢復(fù)天然的雙螺旋結(jié)構(gòu),這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。9.核酶:具有自我催化能力RNA分子自身可以進(jìn)行分子的剪切不,這種具有催化作用的RNA被稱為核酶。10.Tm值:DNA變性過程中,紫外光吸收值達(dá)到最大的50%的溫度稱為DNA的解鏈溫度(Tm)在Tm值時,核酸分子內(nèi)50%的雙鏈結(jié)構(gòu)被解開。Tm值與DNA的分子大小和所含的堿基中的G+C比例成正比。11.核酸分子的雜交:熱變性DNA經(jīng)緩慢冷卻過程中,具有堿基序列部分互補(bǔ)的不同的DNA之間或DNA與RNA之間形成雜化雙鏈的現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。12.TΨC環(huán):是tRNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)之一,因含有假尿嘧啶(Ψ)而命名。13.Z—DNA:這種DNA是左手螺旋,在體內(nèi),不同構(gòu)象的DNA在功能上有所差異,可能參加基因表達(dá)的調(diào)節(jié)和控制。14.反密碼環(huán):反密碼環(huán)位于tRNA三葉草形二級結(jié)構(gòu)的下方,中間的3個堿基稱為反密碼子,mRNA上響應(yīng)的三聯(lián)體密碼可形成堿基互補(bǔ)。不同的tRNA有不同的反密碼子,蛋白質(zhì)生物合成時,靠反密碼字來辨認(rèn)mRNA上相應(yīng)的三聯(lián)體密碼,將氨基酸正確的安放在合成的肽鏈上。15.DNA的二級結(jié)構(gòu):DNA的二級結(jié)構(gòu)為反平行右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。16.磷酸二酯鍵:核酸分子,單核苷酸之間的磷酸酯鍵。17.磷酸一酯鍵:單核苷酸分子中,核苷的戊糖與磷酸的羥基之間形成的磷酸酯鍵。18.核糖體:核糖體是由rRNA與核糖體共同構(gòu)成,分為大、小兩個亞基。核糖體的功能是作為蛋白質(zhì)合成的場所。在核糖體中,rRNA和核糖體蛋白共同形成了mRNA、tRNA與氨基酸的復(fù)合物、翻譯起始因子、翻譯延長因子等多種參與該合成過程的成分的識別和結(jié)合部位。19.堿基互補(bǔ):在DNA雙鏈結(jié)構(gòu)中,堿基位于內(nèi)側(cè),兩條鏈的堿基之間以氫鍵連接,由于堿基結(jié)構(gòu)的不同造成了其形成氫鍵的能力不同,因此產(chǎn)生了固有的配對方式,即腺嘌呤與胸腺嘧啶配對,形成兩個氫鍵(A=T),鳥嘌呤與胞嘧啶配對,形成三個氫鍵(G≡C),這種配對方式成為堿基互補(bǔ)。二、簡答題1.核苷酸的功能。核苷酸是核酸的合成原料,核苷酸直接為生命活動提供能量,核苷酸衍生物是許多生物合成中的活化中間產(chǎn)物,腺苷酸構(gòu)成酶的輔助因子,核苷酸參與代謝調(diào)節(jié)。核酸一級結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在核酸分子中,核苷酸以其3'-羥基與下一個核苷酸的5'-磷酸連接,形成3',5'-磷酸二酯鍵,所以核酸主鏈由磷酸與戊糖交替構(gòu)成,堿基相當(dāng)于側(cè)鏈。主鏈親水,戊糖羥基與水形成氫鍵,磷酸基在pH=7時完全電離,帶負(fù)電荷。核酸鏈有方向性,5'位沒有連接核苷酸的一端為5'-末端,另一端為3'-末端。規(guī)定從5'-端開始到3'-端結(jié)束,與DNA合成方向一致。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容。DNA是由2條鏈反向互補(bǔ)構(gòu)成的雙鏈結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中,由脫氧核糖與磷酸交替構(gòu)成的親水骨架(DNA主鏈)位于外側(cè),堿基位于內(nèi)側(cè)。堿基之間形成氫鍵而將兩條鏈結(jié)合在一起。由于受結(jié)構(gòu)限制,氫鍵形成于特定的堿基對之間:A總是以2個氫鍵與T配對,G總是以3個氫鍵與C配對。DNA通過堿基堆積力進(jìn)一步形成右手螺旋結(jié)構(gòu)。在雙螺旋中,堿基平面與螺旋軸垂直,糖環(huán)平面與堿基平面接近垂直,與螺旋軸平行;雙螺旋直徑2nm,每1螺旋含10個堿基對,螺距3.4nm,相鄰堿基對之間的軸向距離0.34nm;雙螺旋表面有2條溝槽:大溝(也稱主槽)寬1.2nm,小溝(也稱次槽)寬0.6nm。mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。mRNA的特點(diǎn)是種類多、含量少、壽命短。mRNA約占細(xì)胞內(nèi)總RNA的10%以下,不同的蛋白質(zhì)均有其mRNA模板,完成使命即被降解。大多數(shù)真核生物的mRNA在5'-端有1個m7GpppNmp結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)稱"帽子結(jié)構(gòu)"。帽子結(jié)構(gòu)阻礙RNA5'外切酶的攻擊作用,也是蛋白質(zhì)合成起始因子識別的一種標(biāo)志。mRNA的3'-端有一段多聚腺苷酸,含30~200個腺苷酸,稱為"聚腺苷酸尾",目前認(rèn)為PolyA的作用可能是延長mRNA的半衰期,并引導(dǎo)真核mRNA向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移。許多原核生物mRNA也有PolyA,但所起作用正好相反,促進(jìn)mRNA分解。5.RNA的種類及其生物學(xué)作用。目前研究比較清楚的RNA包括,在蛋白質(zhì)合成過程中傳遞遺傳信息的mRNA,運(yùn)輸合成原料氨基酸的tRNA,構(gòu)成蛋白質(zhì)合成機(jī)器核糖體的rRNA,以及具有自催化活性的核酶。HnRNA6.tRNA二級結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)。所有的tRNA都具有三葉草形的二級結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中有四臂三環(huán),即氨基酸臂、反密碼子臂和反密碼子環(huán)、TψC臂和TψC環(huán)、雙氫尿嘧啶臂和雙氫尿嘧啶環(huán),其中氨基酸臂可以結(jié)合氨基酸,由7個堿基對組成。反密碼子臂和TψC臂各由5對堿基對組成。而反密碼子環(huán)和TψC環(huán)則各由7個核苷酸形成,反密碼子環(huán)中第3、4、5號3個核苷酸組成反密碼子。這些在各種tRNA中保持不變。大的tRNA還有第5臂,稱額外臂。各種tRNA分子在長度上的變化,主要發(fā)生在D環(huán)、D臂以及額外臂的核苷酸數(shù)目上。三、論述題1.核酸的變性與復(fù)性。室溫下的中性DNA溶液具有很高的粘度。但加酸堿并加熱到80℃以上,將破壞DNA的氫鍵和堿基堆積力。既破壞了DNA的雙螺旋構(gòu)象,又將其互補(bǔ)雙鏈解為單鏈,并導(dǎo)致粘度急劇下降,這就是DNA的變性過程。不過變性不會破壞DNA的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。變性伴隨增色效應(yīng)。緩慢降低溫度,恢復(fù)生理?xiàng)l件,DNA又會自發(fā)互補(bǔ)結(jié)合,重新形成原來的雙螺旋結(jié)構(gòu),稱為復(fù)性。若變性不徹底,兩條鏈沒有完全分開,則復(fù)性過程很快。DNA的片段越大復(fù)性越慢,變性DNA的濃度越大越容易進(jìn)行復(fù)性。復(fù)性伴隨減色效應(yīng)。酶一、名詞解釋1.Isoenzyme(同功酶):是指催化的化學(xué)反應(yīng)相同,酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。根據(jù)國際生化學(xué)會的建議,同功酶是由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈,或同一基因轉(zhuǎn)錄生成的不同RNA翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。翻譯后經(jīng)修飾生成的多分子形式不在同功酶之列。同功酶存在于同一種屬或同一個體的不同組織或同意細(xì)胞的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中,它在調(diào)節(jié)代謝上起著重要的作用。2.Zymogen(酶原):有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌是時只是酶的無活性前體,必須在一定條件下。這些酶的前體水解開一個或幾個特定的肽鍵,致使構(gòu)象發(fā)生改變,表現(xiàn)出酶的活性。這種無活性酶的前體稱作酶原。酶原向酶的轉(zhuǎn)化過程稱為酶原的激活。酶原的激活實(shí)際上是酶的活性中心形成或暴露的過程。3.Activator(激活劑):使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱為酶的激活劑。激活劑大多為金屬離子,少數(shù)為陰離子。也有許多有機(jī)化合物激活劑。大多數(shù)金屬離子激活劑對酶促反映是不可缺少的,否則將測不到酶的活性。這類激活劑稱為必須激活劑。有些激活劑不存在時,酶仍然存在一定的催化活性,這類激活劑稱為非必需激活劑。4.酶:是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的蛋白質(zhì),其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。5.酶的活性中心:酶分子中與酶的活性密切相關(guān)的基團(tuán)稱作酶的必須基團(tuán)。這些必須基團(tuán)在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異的結(jié)合并見底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,這一區(qū)域稱為酶的活性中心。對結(jié)合酶來說,輔酶或輔基參與酶的活性中心的組成。酶活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)有兩種:一是結(jié)合基團(tuán),其作用是與底物相結(jié)合,使底物與酶的一定構(gòu)象形成復(fù)合物;另一是催化基團(tuán),其作用是影響底物中某寫化學(xué)鍵的穩(wěn)定性,催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物?;钚灾行牡谋仨毣鶊F(tuán)必須同時具有這兩種功能。組氨酸殘基的咪唑基、絲氨酸殘基的羥基、半胱氨酸殘基的巰基及谷氨酸殘基的γ-羧基等是構(gòu)成酶活性中心的常見基團(tuán)。6.酶的特異性:酶對所催化的底物有嚴(yán)格的選擇性,即一種酶僅作用于一種或一類化合物,或一定的化學(xué)鍵,催化一定的化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生一定的產(chǎn)物,酶的這種特異性稱為酶的特異性。根據(jù)酶對其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同,酶的特異性可大致分為三種:絕對特異性,相對特異性和立體異構(gòu)特異性。7.結(jié)合酶:酶分子除含有氨基酸殘基形成的多肽鏈外,還含有非蛋白部分,這類酶成為結(jié)合酶。其蛋白部分稱為酶蛋白,非蛋白部分稱為輔助因子,有的輔助因子是小分子有機(jī)化合物,有的是金屬離子。酶蛋白與輔助因子結(jié)合形成的復(fù)合物稱為全酶,只有全酶才有催化作用。8.不可逆性抑制:抑制劑以共價(jià)鍵與酶活性中心上的必需基團(tuán)牢固結(jié)合,使酶失活,這種抑制劑不能用簡單透析或過濾方法祛除,酶的活力難以恢復(fù),這種抑制作用稱為不可逆性抑制。9.可逆性抑制:抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合,使酶活力降低或消失,用簡單透析或過濾方法可祛除抑制劑,酶的活力得以恢復(fù),這種抑制成為可逆性抑制。10.酶的共價(jià)修飾:酶蛋白鏈上的一些基團(tuán)可與某些化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合,從而改變酶的活性,這一過程稱為酶的共價(jià)修飾。11.誘導(dǎo)契合假說:酶在與底物相互接近時,其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo),相互變形和相互適應(yīng),近而相互結(jié)合,這一過程稱酶-底物誘導(dǎo)契合學(xué)說。12.最適溫度:酶是生物催化劑,溫度對酶促反應(yīng)速度有雙重影響。升高溫度一方面可加快酶促反應(yīng)速度,但同時也會增加酶變性的機(jī)會,又使酶促反應(yīng)速度降低。綜合這兩方面因素,酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度稱為酶促反應(yīng)的最適溫度。在環(huán)境溫度低于最適溫度時,溫度加快反應(yīng)速度這一效應(yīng)起主導(dǎo)作用,溫度沒升高10C,反應(yīng)速度加大1~2倍。溫度高于最適溫度時,反應(yīng)速度則因酶變性而降低。13.最適pH:在某一pH時,酶、底物、輔酶的解離狀態(tài)最適合相互結(jié)合及催化反應(yīng),反應(yīng)速度最大,這一pH稱為酶的最適pH。二、問答題1.酶促反應(yīng)中的"誘導(dǎo)契合學(xué)說"。酶的活性部位在結(jié)構(gòu)上是柔性的,即具有可塑性或彈性。當(dāng)?shù)孜锱c酶的這個部位接觸時,可使酶蛋白發(fā)生構(gòu)象變化,這樣就使反應(yīng)所需的基團(tuán)正確地排列和定向,使之與底物結(jié)合,容易進(jìn)行反應(yīng)。這種用底物誘導(dǎo)而產(chǎn)生酶構(gòu)象變化稱酶作用的"誘導(dǎo)契合學(xué)說"。2.酶作為生物催化劑與一般化學(xué)催化劑的共性及其個性。共性:催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng);可以加快化學(xué)反應(yīng)的速度,而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn),即不改變反應(yīng)的平衡常數(shù);在反應(yīng)前后,酶本身沒有結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和數(shù)量上的改變,且微量的酶便可發(fā)揮巨大的催化作用。個性:酶作為生物催化劑的特點(diǎn)是催化效率更高,具有高度的專一性,不穩(wěn)定性和催化活性和酶量的可調(diào)節(jié)性。3.何謂同工酶?在臨床診斷上有什么意義?催化活性相同,而分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫活性不同的一類酶稱為同工酶。同工酶的測定對于某些疾病的鑒別診斷有一定的幫助。例如,乳酸脫氫酶五種同工酶,其分布不同。LDH1主要存在于心肌細(xì)胞,LDH5主要存在于肝細(xì)胞。當(dāng)心肌細(xì)胞受損時,血清中LDH1活性升高;當(dāng)肝細(xì)胞受損時,血清中LDH5活性升高。4.酶按其分子組成,可分為哪兩大類?請分別敘述各類的組成。酶按其分子組成可分為單純酶和結(jié)合酶兩大類。單純酶是僅有氨基酸殘基構(gòu)成的多肽鏈。結(jié)合酶由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成,前者稱為酶蛋白,后者稱為輔助因子。5.什么是全酶.酶蛋白和輔助因子?在酶促反應(yīng)中起什么作用?全酶是由酶蛋白和輔助因子結(jié)合形成的。只有全酶才有催化活性,酶蛋白和輔助因子各自單獨(dú)存在時都無催化活性,酶蛋白決定酶催化作用的專一性。輔助因子是金屬離子或小分子有機(jī)化合物。酶促反應(yīng)的類型由輔助因子決定。金屬離子的作用(1)作為酶活性中心的催化基團(tuán)參與反應(yīng)傳遞電子;(2)作為連接酶與底物的橋梁,便于酶對底物的作用;(3)穩(wěn)定酶分子的空間構(gòu)象;(4)中和陰離子降低反應(yīng)的靜電斥力。小分子有機(jī)化合物主要參與酶的催化過程,在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子和一些基團(tuán)。6.酶活性中心的必需基團(tuán)分為哪兩類?在酶促反應(yīng)中其作用是什么?酶的活性中心內(nèi)的必需基團(tuán),一是結(jié)合基團(tuán),其作用是與底物相結(jié)合,使底物與酶的一定構(gòu)象形成復(fù)合物。另一是催化基團(tuán),其作用是影響底物中某些化學(xué)鍵的穩(wěn)定性,催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。7.什么是中間產(chǎn)物學(xué)說?可用中間產(chǎn)物學(xué)說的理論來解釋酶的哪一個特性?酶的中間產(chǎn)物學(xué)說認(rèn)為在酶促反應(yīng)中,底物先與酶結(jié)合成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物,然后,分解為反應(yīng)產(chǎn)物而釋放出酶E+S===ES===E+P從而使反應(yīng)沿著能閾較低的途徑進(jìn)行,反應(yīng)速度加快,表現(xiàn)了酶的催化效率極高。9.寫出米氏方程。該方程式表明的是什么關(guān)系?V=Vmax[S]/Km+[S]米氏方程表明的是當(dāng)已知Km和Vmax時,酶促反應(yīng)速度與底物濃度之間的定量關(guān)系。10.Km值與哪些因素有關(guān)?與哪些因素?zé)o關(guān)?有何意義?Km值只與酶的性質(zhì)、酶的底物種類和反應(yīng)環(huán)境(如溫度、pH、離子強(qiáng)度等)有關(guān),與酶的濃度無關(guān)。Km值對某一特定酶來說是個常數(shù),可以反映酶的種類。利用酶的Km值比較來源于同一器官不同組織,或同一組織不同發(fā)育期的具有同樣作用的酶,來判斷這些酶是完全相同的酶,或是催化同一反應(yīng)的一類酶。試比較三種可逆性抑制作用的特點(diǎn)。(1)競爭性抑制:抑制劑結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似,共同競爭酶的活性中心。抑制作用大小與抑制劑和底物的相對濃度有關(guān)。Km升高,Vmax不變。(2)非競爭性抑制:抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似或完全不同。它只與活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合,使[E]和[ES]都下降。該抑制作用的強(qiáng)弱只與抑制劑濃度有關(guān)。Km不變,Vmax下降。(3)反競爭性抑制:抑制劑并不與酶直接結(jié)合,而是與ES復(fù)合物結(jié)合成ESI,使酶失去催化活性。結(jié)合的ESI則不能分解成產(chǎn)物。Km下降,Vmax下降。12.何謂酶的活性?如何表示?什么是酶的比活力?酶活性國際單位是如何規(guī)定的?酶活性指該酶催化某一特定反應(yīng)的能力,測定酶的活性(或酶的活力)就是測定酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的速度,酶催化的反應(yīng)速度越大,酶的活性就越強(qiáng),反之,反應(yīng)速度越小,酶的活性就越弱。酶促反應(yīng)速度可用單位時間內(nèi),單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來衡量,產(chǎn)物生成量由無到有,比較明顯,底物雖然逐漸減少但總是存在著,故以測定產(chǎn)物生成量的方法為多.每毫克酶蛋白所具有的酶活性單位為酶的比活力,它表示酶的純度。在溫度25℃,最適pH,最適底物濃度時,每分鐘轉(zhuǎn)化1μmol底物所需的酶量為一個酶活性國際單位用,IU表示。1催量(Kat)是指在特定條件下,每秒鐘使1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。13.酶的催化作用有哪些特點(diǎn)?酶與一般催化劑的不同主要表現(xiàn)在四個方面:①酶的催化效率極高,可比一般催化劑高107~1013倍。②酶作用的專一性。即酶對底物具有嚴(yán)格的選擇性。③酶的高度不穩(wěn)定性。由于酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),它對周圍環(huán)境極為敏感,它極易受外界條件的影響而改變其構(gòu)象和性質(zhì),因而也必然影響到它的催化活性。④酶催化活力與酶量的可調(diào)節(jié)性。酶可誘導(dǎo)產(chǎn)生,其代謝受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制。14.酶的專一性有哪幾種類型?酶的專一性可分為三種類型:①酶的絕對專一性,即一種酶僅作用于一種底物催化一種化學(xué)反應(yīng),對其他任何底物都無催化作用。②酶的相對專一性。即一種酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。③立體異構(gòu)專一性。即一種酶僅作用于立體異構(gòu)中的一種,而對另一種則無作用。三、論述題1.以磺胺藥為例說明競爭性抑制作用在臨床上的應(yīng)用。細(xì)菌在生長繁殖過程中,必需從宿主體內(nèi)攝取對氨基苯甲酸,在其它因素的參與下由二氫葉酸合成酶的催化生成二氫葉酸,再在二氫葉酸還原酶的催化下生成四氫葉酸參與核酸的合成,細(xì)菌才可以生長繁殖,磺胺藥的基本結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸相似,能競爭性地與二氫葉酸合成酶結(jié)合,從而抑制了細(xì)菌的二氫葉酸的合成,抑制了細(xì)菌的生長繁殖。由于這是一種競爭性抑制作用,故在治療中需維持磺胺藥在體液中的高濃度才能有好的療效。因而首次用量需加倍,同時要日服藥4次,以維持血中藥物的高濃度。2.簡述溫度對酶促反應(yīng)影響的雙重性。一般化學(xué)反應(yīng)速度隨溫度升高,反應(yīng)速度加快,酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)遵循這個規(guī)律。但酶是一種蛋白質(zhì),溫度的升高可影響其空間構(gòu)象的穩(wěn)定性,促使酶蛋白變性,因此反應(yīng)溫度既可加速反應(yīng)的進(jìn)行,又能促使酶失去催化能力,因此,溫度對酶促反應(yīng)的影響具有雙重性。3.試述酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。醫(yī)學(xué)的根本任務(wù)是防止疾病的發(fā)生和提高人們的健康水平。從生物化學(xué)角度看,健康的具體表現(xiàn)是體內(nèi)物質(zhì)代謝有規(guī)律地進(jìn)行,一旦代謝出現(xiàn)異常,就會產(chǎn)生疾病。體內(nèi)代謝所有化學(xué)反應(yīng),幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的,各種代謝途徑的調(diào)節(jié)主要是對代謝途徑中關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)。在許多因素的影響下,酶對代謝發(fā)揮著巧妙的調(diào)節(jié)作用。也就是說,酶催化活性能維持正常是機(jī)體健康的重要保證,許多疾病的發(fā)生是由于先天性或繼發(fā)性酶活性的異常引起的,而有些疾病又導(dǎo)致了某些酶活性的升高或降低。因此,疾病的臨床表現(xiàn)和治療最終還是落實(shí)在酶的活性調(diào)整上。隨著臨床實(shí)踐以及有關(guān)酶學(xué)研究的迅速進(jìn)展,酶在醫(yī)學(xué)上的重要性越來越引起人們的注意。酶不僅涉及疾病的發(fā)生和發(fā)展,而且酶活性的測定已成為臨床輔助診斷的重要手段,特別是有些酶關(guān)系到日益發(fā)展的基因診斷和基因治療。隨著酶提純技術(shù)的進(jìn)展,用于治療的酶也越來越多。所以,酶與醫(yī)學(xué)關(guān)系非常密切。維生素一、名詞解釋1.provitaminA(維生素A原):自然界中的黃紅色植物含類胡羅卜素,其中最重要的β胡蘿卜素在體內(nèi)可被小腸黏膜細(xì)胞的β胡蘿卜素15,15'加氧酶作用,從其肽鏈中間斷裂,生成兩分子視黃醛,這類物質(zhì)總成為維生素A原。2.vitamin(維生素):是存在于食物中的一類低分子化合物,是維持機(jī)體正常生活或細(xì)胞代謝所必需的一類營養(yǎng)物質(zhì)3.lipid-solublevitamin(脂溶性維生素):維生素A、D、E及K均為非極性疏水的異戊二烯衍生物,可溶于脂類或脂肪溶劑而不溶于水,稱為脂溶性維生素。4.water-solublevitamin(水溶性維生素):B族維生素及維生素C在結(jié)構(gòu)上與脂溶性維生素不同,可溶于水,不溶于脂類溶劑,稱為水溶性維生素。5.輔酶Ⅰ:是多種脫氫酶的輔酶,能可逆地供氫和受氫,在生物氧化中起遞氫體的作用。其化學(xué)本質(zhì)是維生素PP的衍生物-煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,簡稱為NAD+。6.輔酶Ⅱ:是一類脫氫酶的輔酶,其化學(xué)本質(zhì)是維生素PP的衍生物-煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,簡稱為NADP+。7.黃素單核苷酸:為體內(nèi)氧化還原酶的輔基,能可逆地供氫和受氫,在生物氧化中起遞氫體的作用。其化學(xué)本質(zhì)是維生素VitB2的磷酸酯,簡稱為FMN。8.黃素腺嘌呤二核苷酸:是體內(nèi)氧化還原酶的輔基,其化學(xué)本質(zhì)是維生素VitB2的衍生物,簡稱為FAD。9.焦磷酸硫胺素:維生素B1的焦磷酸酯(TPP),因其分子中有含硫的噻唑環(huán)及含氨基的嘧啶環(huán),故稱硫胺素。10.四氫葉酸:即5,6,7,8-四氫葉酸,是葉酸在體內(nèi)的活性形式,為體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,一碳單位傳遞體,參與體內(nèi)許多重要物質(zhì)的合成。11.磷酸吡哆:是維生素VitB6的一種,為吡啶衍生物。是VitB6在體內(nèi)發(fā)揮生理功能的活性形式。作為轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶,起著傳遞氨基的作用。12.輔酶A:是一類由泛酸參與組成的、起?;D(zhuǎn)移作用的輔酶。13.維生素D原:麥角固醇和7-脫氫膽固醇分別為維生素D2和維生素D3的前體,被統(tǒng)稱為維生素D原。二、問答題1.可導(dǎo)致維生素缺乏的原因有哪些?人體每天對維生素有一定需要量,攝取過多或者過少都會導(dǎo)致疾病,必須合理食用。下列因素??梢鹁S生素的不足或缺乏。①攝取不足膳食調(diào)配不合理或有偏食習(xí)慣,長期食欲不好等都會造成攝取不足;②吸收障礙,如長期腹瀉、肝膽系統(tǒng)疾病等可造成維生素缺乏。③機(jī)體需要量增加生長期兒童、妊娠及哺乳期婦女、重體力勞動、長期高熱和慢性消耗性疾病病人。④藥物作用如長期服用抗菌藥物治療某些疾病時,能使消化道細(xì)菌的生長受到抑制,也可引起某種維生素如VitK、B6、泛酸、葉酸等的不足。長期服用異煙肼易導(dǎo)致維生素PP和維生素B6缺乏,腫瘤病人化療時可導(dǎo)致葉酸的缺乏等。⑤食物的貯存及烹飪方法不科學(xué)也可造成維生素的大量破壞與丟失。⑥其它原因,如長期不見日光使7-脫氫膽固醇不能轉(zhuǎn)化為維生素D3,慢性肝、腎疾病,影響VitD的羥化,從而導(dǎo)致VitD的不足。也可由于特異性的缺陷引起維生素缺乏癥,如缺乏內(nèi)源因子影響VitB12的吸收等。2.請寫出B族維生素和輔酶的關(guān)系。輔酶是維生素的衍生物,組成輔酶是B族維生素的重要生理功能。B族維生素與其相應(yīng)的輔酶如下所示:維生素組成的輔酶B1TPPB2FMN,FADB6磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺B12甲鈷胺素,5'-脫氧腺苷鈷胺素PPNAD+,NADP+生物素羧化酶的輔酶泛酸輔酶A(CoASH)葉酸四氫葉酸3.葉酸在體內(nèi)的活性形式?試述它的生化作用。葉酸在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成5,6,7,8-四氫葉酸(THFA或FH4),這是葉酸在體內(nèi)的活性形式。四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,是一碳單位傳遞體,結(jié)構(gòu)中N5及N10兩個氮原子能攜帶一碳單位,在核酸與蛋白質(zhì)合成中具有重要作用。4.維生素B12的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、在體內(nèi)的活性形式及缺乏癥。VitB12是唯一含有金屬元素的維生素。在體內(nèi)其有多種存在形式。但VitB12是以甲鈷胺素和5'-脫氧腺苷鈷胺素兩種形式發(fā)揮生化功能,這也是血液中的主要形式。如5'-脫氧腺苷鈷胺素作為輔酶參加多種重要的代謝反應(yīng),故又稱為輔酶B12(CoB12);甲鈷胺素則是VitB12轉(zhuǎn)運(yùn)甲基的形式。VitB12缺乏時可以影響FH4參與一碳單位的代謝,進(jìn)而影響嘌呤、嘧啶的合成,最終導(dǎo)致核酸合成障礙,影響細(xì)胞分裂,結(jié)果產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞性貧血,即惡性貧血。另外,VitB12缺乏時,還會影響脂肪酸的正常合成,脂肪酸的合成異常則導(dǎo)致神經(jīng)疾患。5.為什么胃全切除的病人,一定要注意補(bǔ)充維生素B12?VitB12的吸收必須依賴胃幽門部粘膜分泌的一種糖蛋白(內(nèi)源因子),兩者結(jié)合后才能透過腸壁被吸收,并且不受腸道細(xì)菌的破壞。當(dāng)全胃切除后,由于內(nèi)源因子缺乏,必須注意補(bǔ)充VitB12。需要VitB12。治療時應(yīng)注射,口服無效。三、論述題1.試述有些消化不良可被維生素B1所解除的生化根據(jù)。VitB1可抑制膽堿酯酶活性。乙酰膽堿是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),與神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)有關(guān),其在膽堿酯酶的催化下可水解為乙酸和膽堿。當(dāng)維生素B1充足時,膽堿酯酶活性減弱,乙酰膽堿的水解減慢,可增強(qiáng)胃腸蠕動和消化液分泌、改善食欲、緩解消化不良等癥狀。為什么多曬太陽是預(yù)防維生素D缺乏的有效方法?正常情況下,人及動物皮膚中的7-脫氫膽固醇,在日光中紫外線的照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3,再經(jīng)羥化作用就具有生理活性,即可參與體內(nèi)鈣磷代謝。所以經(jīng)常曬太陽是預(yù)防維生素D缺乏的有效方法。3.有人認(rèn)為"新鮮生雞蛋的營養(yǎng)價(jià)值極高,長期食用對人體有益",這種說法對嗎?不對。生雞蛋的蛋清中含有一種抗生物素蛋白,它能與生物素結(jié)合而抑制其吸收。生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶,如乙酰輔酶A羧化酶,丙酰輔酶A羧化酶、丙酮酸羧化酶等,它們在糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸代謝中具有重要意義,生物素缺乏可導(dǎo)致一系列代謝紊亂。蛋清經(jīng)加熱處理,這種抗生物素蛋白可被破壞,也就不再妨礙生物素的吸收。因此長期食用生雞蛋對人體有益的說法是不正確的。生物氧化答案一、名詞解釋1.生物氧化:物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱生物氧化,主要指糖.、脂肪.、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量,最終生成CO2和H2O的過程。2.呼吸鏈:代謝物脫下的成對氫原子(2H)通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞,最終與氧結(jié)合生成水,這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈(respiratorychain)又稱電子傳遞鏈(electrontransferchain)。3.氧化磷酸化(oxidativephosphorylation):是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化,生成ATP,又稱為偶聯(lián)磷酸化。4.底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation):是底物分子內(nèi)部能量重新分布,生成高能鍵,使ADP磷酸化生成ATP的過程。5.P/O比值:物質(zhì)氧化時,每消耗1mol原子氧(1/2O2)所消耗的無機(jī)磷(P)的mol數(shù),稱為該物質(zhì)的P/O值。6.化學(xué)滲透假說(chemiosmotichypothesis):電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時,可將質(zhì)子(H+)從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜胞漿側(cè),產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度儲存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時驅(qū)動ADP與Pi生成ATP。7.高能磷酸鍵:水解時釋放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯鍵,常表示為P。8.磷酸甘油穿梭作用:是一種將NADH從胞漿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。磷酸甘油脫氫酶是參與磷酸甘油穿梭作用的酶,包括兩種:一種以NAD+為輔酶存在于線粒體外,另一種以FAD為輔基存在于線粒體內(nèi)。胞漿中代謝物氧化產(chǎn)生的NADH通過磷酸甘油穿梭作用穿入線粒體,轉(zhuǎn)變?yōu)镕ADH2,F(xiàn)ADH2再進(jìn)入呼吸鏈后產(chǎn)生1.5分子ATP。9.蘋果酸穿梭作用:是一種將NADH從胞漿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。線粒體內(nèi)外均有蘋果酸脫氫酶,而且都以NAD+為輔酶。胞漿中代謝物氧化產(chǎn)生的NADH通過蘋果酸穿梭作用進(jìn)入線粒體和呼吸鏈,產(chǎn)生2.5分子ATP。10.解偶聯(lián)作用:由于異常因素的影響,氧化和磷酸化的偶聯(lián)遭到破壞,只有代謝物的氧化過程,而不伴有ADP磷酸化的過程。二、簡答題1.鐵硫蛋白和細(xì)胞色素傳遞電子方式是否相同,為什么?鐵硫蛋白和細(xì)胞色素傳遞電子方式是相同的,都是通過鐵的價(jià)變即Fe2+與Fe3+的互變來進(jìn)行電子的傳遞。他們的差別在于細(xì)胞色素的鐵是血紅素鐵,鐵與血紅素分子緊密結(jié)合;而鐵流蛋白的鐵是非血紅素鐵,與蛋白質(zhì)中Cys的硫和無機(jī)磷原子結(jié)合在一起,形成一個鐵硫中心。2.哪些方法確定了呼吸鏈的傳遞順序?由以下實(shí)驗(yàn)確定①標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位②拆開和重組③特異抑制劑阻斷④還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧3.生物體能量利用的特點(diǎn)。(1)能量逐步得失(2)不能直接利用營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)能(3)ATP是細(xì)胞可以直接利用的主要能源形式4.什么是呼吸鏈?各組分排列順序如何?寫出各組分酶名稱及輔酶名稱。呼吸鏈代謝物脫下的成對氫原子(2H)通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞,最終與氧結(jié)合生成水,這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈(respiratorychain)又稱電子傳遞鏈(electrontransferchain)。電子傳遞鏈和氧化磷酸化之間關(guān)系。生物氧化是指物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量,最終生成CO2和H2O的過程。包括TCA循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化三個步驟。分別為在線粒體的不同部位進(jìn)行的。其中電子傳遞鏈和氧化磷酸化之間關(guān)系密切,電子傳遞和氧化磷酸化偶聯(lián)在一起,根據(jù)化學(xué)滲透學(xué)說,在電子傳遞過程中所釋放的能量轉(zhuǎn)化成了跨膜的氫離子濃度梯度的勢能,這種勢能驅(qū)動氧化磷酸化反應(yīng),合成ATP。即葡萄糖等在TCA循環(huán)中產(chǎn)生的NADH和FADH2只有通過電子傳遞才能氧化磷酸化,將氧化產(chǎn)生的能量以ATP的形式儲存起來。6.以前曾經(jīng)考慮用2,4-二硝基苯酚作為減肥藥,但不久被放棄使用,為什么?2,4-二硝基苯酚作為一種解偶聯(lián)劑,能夠破壞線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子梯度,使質(zhì)子梯度轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,而不是ATP。在解偶聯(lián)狀態(tài)下,電子傳遞過程完全是自由進(jìn)行的,第五失去控制的被快速氧化,細(xì)胞的代謝速率將大幅提高。這些將導(dǎo)致機(jī)體組織消耗起存在的能源形式,如糖原和脂肪,因此有減肥的功效。但是由于這種消耗是失去控制的消耗,同時消耗過程過分產(chǎn)熱,這勢必會給機(jī)體帶來強(qiáng)烈的副作用。三、論述題1.分離的完整線粒體懸浮液中有過量的ADP、O2和谷氨酸,谷氨酸在線粒體基質(zhì)中可產(chǎn)生NADH和FADH2,如果在該體系中加入下列物質(zhì),會對氧的消耗和ATP的合成產(chǎn)生什么影響?(1)二硝基苯酚;(2)二硝基苯酚,同時加入HCN;(3)加入寡霉素,然后加入二硝基苯酚。(1)二硝基苯酚是一種氧化磷酸化的解偶聯(lián)劑,它可以將質(zhì)子從膜間隙帶入線粒體基質(zhì),從而破壞質(zhì)子梯度,使ATP合成停止.電子傳遞鏈將質(zhì)子泵出線粒體的過程被加強(qiáng),從而加快了氧的消耗。(2)HCN阻止了電子從細(xì)胞色素氧化酶到氧的傳遞,從而使氧的消耗停止,ATP的合成受阻。(3)寡霉素阻斷質(zhì)子通過F1F0-ATP合成酶的通道使ATP合成受阻。由于質(zhì)子泵出線粒體需要克服更高的能障,故電子傳遞被抑制,氧的消耗停止。隨后加入二硝基苯酚,ATP的合成仍然因?yàn)楣衙顾卮嬖诙灰种?,但質(zhì)子梯度被二硝基苯酚破壞,所以消除了寡霉素對電子傳遞的抑制,氧的消耗繼續(xù)進(jìn)行,只是沒有ATP的合成。2.請?jiān)斒鲇绊懷趸姿峄囊蛩赜心男浚?)ADP的調(diào)節(jié)作用:是調(diào)節(jié)氧化磷酸化的主要因素。當(dāng)ADP濃度增高時,氧化磷酸化速度加快;反之,ADP濃度降低或ATP消耗減少時,氧化磷酸化速度則減慢。(2)甲狀腺激素:甲狀腺激素可誘導(dǎo)細(xì)胞膜上Na+、K+-ATP酶的生成,使ATP水解為ADP和Pi,使氧化磷酸化速度加快。甲狀腺激素還可使解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)增加,使氧化磷酸化解偶聯(lián)。(3)抑制劑:抑制劑分為呼吸鏈抑制劑、解偶聯(lián)劑和氧化磷酸化抑制劑。①呼吸鏈抑制劑能特異阻斷呼吸鏈中某些部位的電子傳遞,抑制氧化磷酸化。②解偶聯(lián)劑不抑制呼吸鏈中的電子傳遞,但卻使代謝物氧化產(chǎn)生的能量不能用于ADP磷酸化,而使氧化與磷酸化偶聯(lián)過程解離。③氧化磷酸化抑制劑可同時抑制電子傳遞及ADP磷酸化。(4)線粒體DNA突變與線粒體DNA病及衰老有關(guān)。3.試述胞液中的NADH進(jìn)行氧化磷酸化的機(jī)制。胞液中產(chǎn)生的NADH不能自由透過線粒體內(nèi)膜,需通過α-磷酸甘油穿梭作用和蘋果酸-天冬氨酸穿梭作用進(jìn)入線粒體進(jìn)行氧化磷酸化。(1)α-磷酸甘油穿梭作用:胞液中的NADH經(jīng)α-磷酸甘油脫氫酶催化,使磷酸二羥丙酮還原生成α-磷酸甘油,后者穿過線粒體外膜,經(jīng)線粒體內(nèi)膜外側(cè)的α-磷酸甘油脫氫酶催化重新生成磷酸二羥丙酮和FADH2,FADH2進(jìn)入琥珀酸氧化呼吸鏈,生成1.5分子ATP。磷酸二羥丙酮則穿出線粒體外膜進(jìn)入胞液,被重復(fù)利用。此種穿梭作用主要存在于腦和骨骼肌中。(2)蘋果酸-天冬氨酸穿梭作用:胞液中的NADH在蘋果酸脫氫酶的作用下使草酰乙酸還原生成蘋果酸。蘋果酸通過線粒體內(nèi)膜上的α-酮戊二酸載體進(jìn)入線粒體內(nèi),再經(jīng)線粒體內(nèi)蘋果酸脫氫酶的作用,重新生成草酰乙酸和NADH。后者進(jìn)入NADH氧化呼吸鏈,生成2.5分子ATP。草酰乙酸不能透過線粒體內(nèi)膜,在谷草轉(zhuǎn)氨酶的作用下生成天冬氨酸,天冬氨酸經(jīng)線粒體內(nèi)膜上的酸性氨基酸載體轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體。在胞液中天冬氨酸再經(jīng)谷草轉(zhuǎn)氨酶作用,重新生成草酰乙酸,繼續(xù)進(jìn)行穿梭作用。此種穿梭作用主要存在于肝和心肌中。第六章糖代謝一、名詞解釋1.無氧樣化:在無氧或缺氧的情況下,葡萄糖或糖原生成乳酸的過程。2.糖酵解途徑:糖酵解途徑指糖原或葡萄糖分子生成丙酮酸的階段。3.糖的有氧氧化:指葡萄糖或糖原在有氧條件下氧化成水和二氧化碳的過程.是體內(nèi)糖代謝最主要途徑。4.三羧酸循環(huán):又稱Krebs循環(huán),由草酰乙酸和乙酰輔酶A縮合成檸檬酸開始,經(jīng)反復(fù)脫氫脫羧再生成草酰乙酸的循環(huán)反應(yīng)過程。5.糖原合成:由單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)合成糖原的過程,是糖原合成的直接途徑。6.肝糖原分解:肝糖原分解為葡萄糖的過程。7.糖異生:非糖物質(zhì)(如丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。8.巴斯德效應(yīng):有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。9.Cori循環(huán):又叫乳酸循環(huán),是指肌肉缺氧時產(chǎn)生大量乳酸,大部分經(jīng)血液運(yùn)到肝臟,通過糖異生作用合成葡萄糖補(bǔ)充血糖,血糖可再被肌肉利用,這樣形成的循環(huán)稱乳酸循環(huán)。110.磷酸戊糖途徑:磷酸戊糖途徑指機(jī)體某些組織(如肝、脂肪組織等)以6-磷酸葡萄糖為起始物在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸,進(jìn)而代謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的過程,又稱為磷酸戊糖旁路。11.底物循環(huán):在體內(nèi)代謝過程中由催化單方向反應(yīng)的酶,催化兩個底物互變的循環(huán)。二、簡答題1.簡述糖酵解的生理意義。①在集體缺氧的情況下迅速提供能量;②成熟的紅細(xì)胞沒有線粒體,在氧供充足的情況下也完全依賴糖酵解功能;③在某些組織細(xì)胞中,如神經(jīng)、白細(xì)胞、骨髓等,即使不缺氧也有糖酵解提供部分能量。2.糖的有氧氧化包括哪幾個階段。糖的有氧氧化包括三個階段:第一個階段:糖原或葡萄糖生成丙酮酸的階段,在胞液中進(jìn)行;第二個階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體中氧化脫羧生成乙酰CoA;第三個階段:三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化階段,徹底氧化生成CO2和H2O,并釋放出能量。3.三羧酸循環(huán)有何特點(diǎn)和生物學(xué)意義。三羧酸循環(huán)的特點(diǎn):①必須在有氧條件下進(jìn)行;②是機(jī)體主要的產(chǎn)能途徑;③是單向反應(yīng)體系;④必須不斷補(bǔ)充中間產(chǎn)物。三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義:①是三大營養(yǎng)素的最終代謝通路;②是三大營養(yǎng)素代謝聯(lián)系的樞紐③為呼吸鏈提供H+和e;④為某些物質(zhì)的生物合成提供小分子的前體物質(zhì)。4.簡述磷酸戊糖途徑的生物學(xué)意義。(1)為核酸的生物合成提供核糖(2)提供NADPH作為供氫體參與體內(nèi)多種代謝反應(yīng):①NADPH時體內(nèi)許多合成代謝的供氫體;②NADPH作為羥化酶的輔酶參與體內(nèi)的羥化反應(yīng);③NADPH作為谷胱甘肽還原酶的輔酶維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)。5.簡述糖異生的生理意義。糖異生的生理意義:①空腹或饑餓時維持血糖濃度的恒定;②促進(jìn)乳酸的再利用,補(bǔ)充肝糖原,補(bǔ)充肌肉消耗的糖;③腎臟的糖異生作用有利于排H+保Na+,維持機(jī)體的酸堿平衡。何謂糖異生的“三個能量障礙”?克服這三個能障需要哪些酶?糖酵解過程中由已糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶催化的反應(yīng)不可逆,這三個不可逆反應(yīng)是糖異生的三個“能障”??朔@三個“能障”需要四個限速酶,即丙酮酸羧化酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,果糖雙(二)磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶。①丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸,有2個反應(yīng)組成,分別由丙酮酸所化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化;②1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸果糖,由果糖雙磷酸酶催化;③6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖,由葡萄糖-6-磷酸酶催化。7.簡述血糖的來源和去路。血糖的來源:①食物中糖的消化吸收;②肝糖原的分解;③乳酸、甘油、生糖氨基酸的糖異生。血糖的去路:①合成糖原;②經(jīng)糖酵解生成乳酸,或經(jīng)有氧氧化生成CO2和H2O,并釋放出能量;③進(jìn)入磷酸戊糖途徑;④轉(zhuǎn)變成脂類或氨基酸。8.糖代謝和脂代謝是通過哪些反應(yīng)聯(lián)系起來的。①糖酵解過程中產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视停勺鳛橹竞铣芍懈视偷脑?。②有氧氧化過程中產(chǎn)生的乙酰CoA是脂肪酸和酮體的合成原料。③脂肪酸分解產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。④酮體氧化產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。⑤甘油經(jīng)磷酸甘油激酶作用后,轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮進(jìn)入糖代謝。9.簡述乳酸循環(huán)是如何形成的,其生理意義是什么?乳酸循環(huán)的形成的是由肝臟和肌肉中的酶的特點(diǎn)所致。肝內(nèi)糖異生活躍,又有葡萄糖-6-磷酸酶可水解6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖;而肌肉中糖異生作用很低,而且缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,所以肌肉中生成的乳酸不能異生成葡萄糖。但肌肉中生成的乳酸可經(jīng)細(xì)胞膜彌散入血,經(jīng)血液運(yùn)送到肝臟,在肝內(nèi)異生為葡萄糖釋放入血,為肌肉攝取利用,這樣就構(gòu)成了乳酸循環(huán)。其生理意義是避免損失乳酸以及防止因乳酸堆積而引起的酸中毒。10.簡述6-磷酸葡萄糖的代謝去向及其在糖代謝中的重要作用。6-磷酸葡萄糖的代謝去向:①在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下水解成葡萄糖②機(jī)體需要能量時進(jìn)入糖酵解,生成乳酸或者進(jìn)行有氧氧化生成CO2和H2O,釋放能量;③在磷酸葡萄糖變?yōu)槊赖拇呋罗D(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖,合成糖原;④在6-磷酸葡萄糖脫氫酶的作用下進(jìn)入磷酸戊糖途徑;6-磷酸葡萄糖是糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途徑以及糖原合成與分解途徑的共同中間產(chǎn)物。是各代謝途徑的交叉點(diǎn)。主要由代謝途徑中關(guān)鍵酶活性的強(qiáng)弱來決定6-磷酸葡萄糖的代謝去向。三、論述題1.1分子葡萄糖徹底氧化能生成多少ATP?反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段葡萄糖→葡萄-6-磷酸-1果糖-6磷酸→果糖-1,6-二磷酸-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH(胞質(zhì))3或52×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×-磷酸烯醇式丙酮酸→2×-丙酮酸2第二階段2×-丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH(線粒體基質(zhì))5第三階段2×異檸檬酸→2×α-丙酮二酸2NADH(線粒體基質(zhì))52×α-丙酮二酸→2×琥珀酰CoA2NADH52×琥珀酰CoA→2×琥珀酸22×琥珀酸→2×延胡索酸2FADH232×蘋果酸→2×草酰乙酸2NADH5由1分子葡萄糖總共獲得30或322.試列表比較糖酵解與有氧氧化進(jìn)行的部位、反應(yīng)條件、關(guān)鍵酶、產(chǎn)物、能量生成及生理意義。糖酵解糖的有氧氧化部位胞液胞液、線粒體反應(yīng)條件無氧或缺氧的情況下氧供充足的情況下關(guān)鍵酶己糖激酶、磷酸過糖激酶-1、丙酮酸激酶除糖酵解途徑中的三個關(guān)鍵酶外,還有丙酮酸脫氫酶系、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系產(chǎn)物乳酸CO2、H2O能量生成以底物水平磷酸化的方式凈生成2個ATP以底物水平磷酸化和氧化磷化的方式凈生成30/32個ATP生理意義迅速提供能量,某些組織依賴糖酵解功能是機(jī)體獲能的主要方式3.試述乳酸異生為葡萄糖的主要反應(yīng)過程及其酶。①乳酸在乳酸脫氫酶的作用下生成丙酮酸;②丙酮酸進(jìn)入線粒體在丙酮酸羧化酶的作用下生成草酰乙酸,后者又在磷③酸烯醇式丙酮酸羧激酶的作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸;④磷酸烯醇式丙酮酸循糖酵解的逆向反應(yīng)進(jìn)行生成1,6-雙磷酸果糖;⑤1,6-雙磷酸果糖經(jīng)果糖雙磷酸酶-1催化生成6-磷酸果糖,異構(gòu)化為6-磷酸葡萄糖;⑥6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下水解生成葡萄糖。第七章脂代謝一、名詞解釋1.必需脂肪酸:指體內(nèi)不能合成必需由食物提供的一類脂肪酸,包括亞油酸,亞麻酸和花生四烯酸。2.脂肪動員:指脂肪細(xì)胞內(nèi)儲存的脂肪在脂肪酶的作用下逐步水解生成脂肪酸和甘油以供其他組織利用的過程。3.激素敏感脂肪酶:指存在于脂肪細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯脂肪酶,是脂肪動員的限速酶,因受多種激素的調(diào)控而得名。4.載脂蛋白:指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分,主要功能是運(yùn)載脂類物質(zhì)及穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)。5.酮體:是脂肪酸在肝內(nèi)分解代謝生成的中間產(chǎn)物,包括乙酰乙酸,β-羥丁酸和丙酮。6.酮血癥:當(dāng)肝內(nèi)酮體的生成超過肝外組織的利用能力時,可導(dǎo)致血液中酮體濃度升高,稱酮血癥。7.β氧化:脂肪酸的氧化分解從羧基端β碳原子開始,每次斷裂兩個碳原子。8.血脂:血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂,包括:甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸二、簡答題1.脂類的主要生理功能(1)儲能與供能;(2)維持正常生物膜的結(jié)構(gòu)與功能;(3)保護(hù)內(nèi)臟和防止體溫散失;(4)轉(zhuǎn)變成多種重要的生理活性物質(zhì);(5)必需脂肪酸的來源;2.乙酰CoA的來源與去路來源:由糖、脂肪、氨基酸和酮體分解代謝產(chǎn)生。去路:進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O并放出能量;合成脂肪酸、膽固醇及酮體。3.膽固醇在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成哪些重要物質(zhì)?合成膽固醇的基本原料和關(guān)鍵酶是什么?膽固醇在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成膽汁酸、維生素D3以及類固醇激素等。合成膽固醇的原料是乙酰CoA,關(guān)鍵酶是HMG-CoA還原酶。4.用超速離心法和電泳法可將血漿脂蛋白分成哪幾種?各種血漿脂蛋白有何重要功能?用超速離心法可將血漿脂蛋白分成CM、VLDL、LDL及HDL四種,用電泳法可將血漿脂蛋白分成CM、β-LP、preβ-LP及α-LP四種。CM由小腸粘膜上皮細(xì)胞合成,主要功能是轉(zhuǎn)運(yùn)外源性甘油三酯;VLDL主要由肝細(xì)胞合成,主要功能是轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性甘油三酯;LDL由VLDL在血漿中轉(zhuǎn)變而來,主要功能是向肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇;HDL主要由肝細(xì)胞合成,主要功能是向肝內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇。5.HMGCoA在脂類代謝中有何作用?HMGCoA是由3分子的乙酰CoA縮合而成。在肝細(xì)胞,HMG-CoA可被HMG-CoA裂解酶催化生成酮體,在幾乎全身各組織(成人腦組織及成熟紅細(xì)胞除外)HMG-CoA可被HMG-CoA還原酶催化生成甲羥戊酸并用于膽固醇的生物合成。6.何謂載脂蛋白?有何重要的生理功能?載脂蛋白是指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。其主要功能有:(1)在血漿中起運(yùn)載脂質(zhì)的作用;(2)穩(wěn)定血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu);(3)參與受體的識別;(4)調(diào)節(jié)血漿脂蛋白代謝酶的活性。三、論述題1.何謂酮體?肝細(xì)胞為什么不能夠利用酮體?請敘述酮體的生成和利用。酮體是脂肪酸在肝內(nèi)分解代謝產(chǎn)生的中間產(chǎn)物,包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮。肝細(xì)胞所以不能利用酮體是因?yàn)槠淙狈︾牾oA轉(zhuǎn)硫酶和乙酰乙酸硫激酶。肝細(xì)胞以β—氧化所產(chǎn)生的乙酰輔酶A為原料,先將其縮合成羥甲基戊二酸單酰CoA(HMG-CoA),接著HMG-CoA被HMG-CoA裂解酶裂解產(chǎn)生乙酰乙酸。乙酰乙酸加氫生成β-羥丁酸,乙酰乙酸脫羧生成丙酮。HMG-CoA合成酶是酮體生成的關(guān)鍵酶。肝臟沒有利用酮體的酶類,酮體不能在肝臟氧化。酮體在肝臟生成后,通過血液運(yùn)往肝外組織,作為能源物質(zhì)被氧化利用。丙酮很少,又具有揮發(fā)性,主要通過肺排出和腎排出。乙酰乙酸和β-羥丁酸都先被轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A,最終通過三羧酸循環(huán)徹底氧化。2.給酮血癥的動物適當(dāng)注射葡萄糖后,為什么能夠消除酮血癥?當(dāng)糖代謝障礙時,由于機(jī)體不能很好地利用葡萄糖氧化供能,致使脂肪動員增強(qiáng),脂肪酸β-氧化增加,酮體生成增多。當(dāng)肝內(nèi)酮體的生成量超過肝外組織的利用能力時,可使血中酮體升高,稱酮血癥。給酮血癥的動物適當(dāng)注射葡萄糖之后,所以能夠消除酮血癥是因?yàn)椋海?)糖代謝增強(qiáng)可使草酰乙酸生成增多,促進(jìn)酮體的代謝;(2)糖代謝增強(qiáng)可使脂肪動員減少、脂肪酸β-氧化減弱,乙酰CoA生成減少,肝內(nèi)酮體的生成量也相應(yīng)減少。3.試述脂肪分解過程。脂肪動員甘油:糖酵解、糖異生途徑脂肪酸:活化、轉(zhuǎn)運(yùn)、β-氧化(脫氫加水再脫氫硫解)產(chǎn)物為乙酰輔酶A、三羧酸循環(huán)注:寫具體步驟第八章蛋白質(zhì)的分解代謝一、名詞解釋1.氮平衡:在正常情況下,人體蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡,每天從食物中以蛋白質(zhì)形式攝入的總氮量與排出氮的量相當(dāng),基本上沒有氨基酸和蛋白質(zhì)的儲存,這種收支平衡的現(xiàn)象稱為“氮平衡”。2.必需氨基酸:凡人體自身不能合成,必須從食物中攝取的氨基酸稱為必需氨基酸,如賴氨酸、甲硫氨酸、色氨酸等。3.尿素循環(huán):就是尿素合成途徑,由于它是一條環(huán)狀途徑所以也稱尿素循環(huán),每一次循環(huán)生成1分子尿素,從體內(nèi)清除掉2分子氨和1分子CO,由于途徑中有循環(huán)出現(xiàn)的鳥氨酸,所以也稱鳥氨酸循環(huán)。4.轉(zhuǎn)氨基作用:氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用是指在轉(zhuǎn)氨酶的催化下,α-氨基酸和α-酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用,結(jié)果使原來的氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酮酸,而原來的α-酮酸則在接受氨基后轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的α-氨基酸。5.一碳單位:是指在某些氨基酸分解代謝過程中產(chǎn)生的僅含有一個碳原子的基團(tuán)如甲基、亞甲基、羥甲基等,一碳單位可來源于甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸和組氨酸的分解代謝,一碳單位參與各種生物活性物質(zhì)的修飾,參與嘌呤嘧啶的合成等。6.葡萄糖-丙氨酸循環(huán):在肌肉中,由酵解產(chǎn)生的丙酮酸在轉(zhuǎn)氨酶的作用下,接受其他氨基酸的氨基形成丙氨酸,丙氨酸是中性無毒物質(zhì),通過血液到達(dá)肝臟,在谷丙轉(zhuǎn)氨酶的作用下,將氮基移交α-酮戊二酸生成丙酮酸和谷氨酸。谷氨酸在谷氨酸脫氫酶的作用下脫去氨基,氮進(jìn)入尿素合成途徑,丙酮酸在肝細(xì)胞中異生為葡萄糖在運(yùn)回至肌肉氧化供能,氨的這一轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為葡萄糖-丙氨酸循環(huán)。7.非必需氨基酸:凡人體自身可以合成的氨基酸稱為非必須氨基酸,如丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等。8.蛋白質(zhì)的腐敗作用:指腸道中未被消化的蛋白質(zhì)及未被吸收的的氨基酸在腸道菌的作用下,生成多種降解產(chǎn)物的過程。二、簡答:1.簡述血氨的來源和去路。血氨的來源:(1)體內(nèi)氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生氨,是體內(nèi)血氨的主要來源。(2)腸道內(nèi)產(chǎn)生的氨被吸收入血(3)腎臟的腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的谷氨酰胺酶水解谷氨酰胺產(chǎn)生氨。血氨的去路:(1)在肝臟通過鳥氨酸循環(huán)生成尿素,經(jīng)腎臟排出,是血氨的主要去路。(2)在肝臟、肌肉、腦等組織經(jīng)谷氨酰胺合成酶作用生成無毒的谷氨酰胺。(3)在腎臟生成銨鹽隨尿排出。(4)通過脫氨基作用的逆反應(yīng),再合成非必需氨基酸。(5)參與嘌呤堿和嘧啶堿等化合物的合成。2.鳥氨酸循環(huán)的主要過程及生理意義鳥氨酸循環(huán)是氨在肝臟合成尿素的過程。其主要過程如下:意義:氨對機(jī)體是一種劇毒物質(zhì)。機(jī)體通過鳥氨酸循環(huán)將有毒的氨轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的尿素,由腎臟排出體外。這是機(jī)體對氨的一種解毒方式,也是氨在體內(nèi)代謝的主要途徑。3.何為葡萄糖一丙氨酸循環(huán)?其意義如何?肌肉中大量氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用將氨基轉(zhuǎn)給來自糖代謝的丙酮酸而形成丙氨酸,后者經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)往肝臟,再經(jīng)聯(lián)合脫氨基作用將氨放出肝合成尿素。轉(zhuǎn)氨后生成的丙酮酸可經(jīng)糖異生作用合成葡萄糖,它再由血液運(yùn)到肌肉組織沿糖代謝途徑轉(zhuǎn)變成丙酮酸,然后再接受氨基而形成丙氨酸,如此周而復(fù)始地在肌肉和肝臟之間進(jìn)行氨的運(yùn)轉(zhuǎn),將此循環(huán)稱為“丙氨酸–葡萄糖循環(huán)”。4.體內(nèi)氨基酸脫氨基的方式有幾種?哪一種最主要?骨骼肌和心肌中氨基酸是如何脫氨基的?體內(nèi)氨基酸脫氨基的方式有四種:(1)氧化脫氨基;(2)轉(zhuǎn)氨基;(3)聯(lián)合脫氨基;(4)非氧化脫氨基,其中聯(lián)合脫氨基是最主要的氨基酸脫氨基方式。骨骼肌和心肌中由于L-谷氨酸脫氫酶活性很弱,故其中的氨基酸脫氨基主要是通過嘌呤核苷酸循環(huán)。5.簡述嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基的過程。轉(zhuǎn)氨基作用中生成的天冬氨酸與次黃嘌呤核苷酸(IMP)作用生成腺苷酸代琥珀酸,后者在裂解酶催化下分解成延胡索酸和腺嘌呤核苷酸(AMP),腺嘌呤核苷酸在腺苷酸脫氨酶催化下水解脫掉氨基,又生成次黃嘌呤核苷酸重復(fù)上述循環(huán)過程。6.簡述體內(nèi)乙酰CoA的代謝來源和代謝去路。來源:糖的有氧氧化去路:三羧酸循環(huán)脂肪酸β氧化合成脂肪酸某些氨基酸分解代謝合成膽固醇酮體在肝外組織的利用轉(zhuǎn)變?yōu)橥w三、論述1.試從蛋白質(zhì)、氨基酸代謝角度分析嚴(yán)重肝功能障礙時肝昏迷的成因。嚴(yán)重肝功能障礙時,肝臟尿素合成功能不足,導(dǎo)致血氨升高,氨進(jìn)入腦組織后可與腦組織中的α—酮戊二酸結(jié)合生成谷氨酸,并進(jìn)一步生成谷氨酰胺,引起腦組織中α—酮戊二酸的減少,三羧酸循環(huán)減弱,使ATP減少,腦功能發(fā)生障礙,發(fā)生肝昏迷。此外,腸道蛋白質(zhì)腐敗產(chǎn)物吸收后因不能在肝臟有效的解毒、處理也成為肝昏迷的原因之一,尤其是酪胺和苯乙胺,因肝功能障礙未分解而進(jìn)入腦組織,分別羥化后可形成β-羥酪胺和苯乙醇胺,因與兒茶酚胺相似,稱為假神經(jīng)遞質(zhì),可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)兒茶酚胺但不能傳導(dǎo)神

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