生物聯(lián)賽輔導(dǎo)生物化學(xué)

1、廣東梅縣東山中學(xué)-生物聯(lián)賽,細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)部分,廣東梅縣東山中學(xué)生物組 張文珍,第四節(jié) 細(xì)胞的代謝,異化作用：糖的異化 、脂肪的異化、蛋白質(zhì)異化 同化作用：光合作用、蛋白質(zhì)合成,一、糖的異化作用（糖的分解代謝,1、有氧呼吸包括四個(gè)階段：糖酵解、丙酮酸氧化脫羧、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化,2、無(wú)氧呼吸主要指酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵,己糖激酶 磷酸葡萄糖同分異構(gòu)酶 磷酸果糖激酶醛縮酶 磷酸丙糖同分異構(gòu)酶 磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶,1糖酵解（細(xì)胞質(zhì),底物水平磷酸化,底物水平磷酸化,P1第11題 P2的11、12題,有高能磷酸鍵,有高能磷酸鍵,2丙酮

2、酸氧化脫羧（線粒體基質(zhì)中完成,1糖酵解（EMP）反應(yīng)式,凈產(chǎn)生2個(gè)ATP和2個(gè)NADH，共8個(gè)ATP,2分子丙酮酸產(chǎn)生2個(gè)NADH，釋放出二個(gè)CO2,3檸檬酸循環(huán)即三羧酸循環(huán)（TCA） （線粒體基質(zhì),檸檬酸合成酶 順烏頭酸酶 異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶系 琥珀酸硫激酶 琥珀酸脫氫酶 延胡索酸酶 蘋果酸脫氫酶,第一次脫羧,TCA簡(jiǎn)圖,4電子傳遞和氧化磷酸化（線粒體內(nèi)膜,電子受體,總之，1分子葡萄糖通過(guò)酵解分解為2分子丙酮酸，可凈得2分子ATP和2分子NADH+H+，通過(guò)不同的穿梭系統(tǒng)，總共可得6分子或8分子ATP。2分子丙酮酸進(jìn)一步氧化脫羧產(chǎn)生2分子乙酰CoA和2分子NADHH+，通過(guò)電子

3、傳遞可得6個(gè)ATP。2分子乙酰CoA通過(guò)三羧酸循環(huán)可產(chǎn)生2個(gè)ATP，6個(gè)NADH+H+，2個(gè)FADH2，總計(jì)產(chǎn)生24個(gè)ATP。所以1分子葡萄糖通過(guò)糖酵解、丙酮酸氧化脫羧、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化共計(jì)產(chǎn)生38或36個(gè)ATP,P2第81題 P4的70題,電子傳遞鏈抑制劑,解偶聯(lián)劑,2，4二硝基苯酚（DNP,1）磷酸甘油穿梭系統(tǒng),細(xì)胞質(zhì)中-磷酸甘油脫氫酶（輔酶為NAD+） 線粒體中-磷酸甘油脫氫酶（輔酶為FAD,胞液中形成的NADH不能透過(guò)正常線粒體內(nèi)膜，因此線粒體外的NADH尚需通過(guò)穿梭系統(tǒng)才能將氫帶入線粒體內(nèi)，而后進(jìn)行氧化,2）蘋果酸草酰乙酸穿梭系統(tǒng),蘋果酸脫氫酶（輔酶為NAD+） 谷草

4、轉(zhuǎn)氨酶（輔酶為NAD,二）無(wú)氧呼吸,1.酒精發(fā)酵,2乳酸發(fā)酵,例 下列哪一個(gè)酶直接參與底物水平磷酸化 Aa-酮戊二酸脫氫酶 B.3-磷酸甘油醛脫氫酶 C.琥珀酸脫氫酶 D. 6-磷酸葡萄糖脫氫酶 E.磷酸甘油酸激酶 例 下面哪一步反應(yīng)是糖酵解中唯一的氧化步驟 A. 葡萄糖-6一磷酸葡萄糖 B. 6-磷酸果糖一1,6一二磷酸果糖 C. 3-磷酸甘油醛一1,3-二磷酸甘油酸 D. 磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸 E. 丙酮酸一乳酸,E,C,例 l分子丙酮酸經(jīng)TCA循環(huán)及呼吸鏈氧化時(shí) A. 生成3分子CO2 B. 生成5分子H2O C. 生成 12個(gè)分子 ATP D. 有5次脫氫，均通過(guò)NAD+開始呼吸鏈

5、,A,二、脂肪的分解代謝,1.脂肪的水解,甘油的分解,2. 脂肪酸的氧化分解（-氧化） 脂肪酸的活化脂酰CoA的生成 長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化前必須進(jìn)行活化，活化在線粒體外進(jìn)行。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存在條件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA,穿膜（脂酰CoA進(jìn)入線粒體） 脂肪酸活化在細(xì)胞液中進(jìn)行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在線粒體基質(zhì)內(nèi)，因此活化的脂酰CoA必須進(jìn)入線粒體內(nèi)才能代謝,脂肪酸的氧化 長(zhǎng)鏈脂酰CoA的氧化是在線粒體脂肪酸氧化酶系作用下進(jìn)行的，每次氧化斷去二碳單位的乙酰CoA，再經(jīng)TCA循環(huán)完全氧化成二氧化碳和水，并釋放大量能量。偶數(shù)碳原子的脂肪酸

6、氧化（脫氫,加水,再脫氫,硫解）最終全部生成乙酰CoA。乙酰CoA通過(guò)TCA循環(huán)徹底氧化成二氧化碳和水并釋放能量或可生成酮體（即乙酰乙酸、D-羥丁酸和丙酮,例 脂酰CoA進(jìn)行-氧化,其酶促反應(yīng)的順序?yàn)?A脫氫,再脫氫,加水,硫解 B.硫解,脫氫,加水,再脫氫 C. 脫氫,加水,再脫氫,硫解 D.脫氫,脫水,再脫氫,硫解 E.加水,脫氫,硫解,再脫氫,C,三、光合作用 原初反應(yīng)；電子傳遞和光合磷酸化；碳的同化,1、原初反應(yīng),光能的吸收、傳遞、和轉(zhuǎn)換,是光反應(yīng),是暗反應(yīng),2、電子傳遞和光合磷酸化,電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,目的：將電化學(xué)勢(shì)能通過(guò)磷酸化而貯存在ATP中,3、碳的同化（卡爾文循環(huán),活躍的

7、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能,循環(huán)3次，固定3個(gè)CO2分子，生成6個(gè)PGAL（三碳丙糖），其中1個(gè)PGAL用來(lái)合成葡萄糖或其他糖類，這1個(gè)PGAL才是卡爾文循環(huán)的凈收入；其余5個(gè)PGAL則是用來(lái)產(chǎn)生3個(gè)分子的RuBP保證再循環(huán)的。所以每產(chǎn)生1個(gè)分子葡萄糖需要2個(gè)分子PGAL，即需要完成6次循環(huán)。從能量的變化來(lái)計(jì)算：生產(chǎn)一個(gè)可用于細(xì)胞代謝和合成的PGAL需要9個(gè)ATP分子和6個(gè)NADPH分子參與,卡爾文循環(huán)的總反應(yīng)式,3CO2+9ATP+6NADPH 3PGAL+9ADP+6NADP+8Pi,第三節(jié)：細(xì)胞增殖,進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次分裂結(jié)束到下一次分裂完成所經(jīng)歷的過(guò)程,細(xì)胞周期,分裂間期,細(xì)胞周

8、期,分裂期,G1、S、G2三個(gè)時(shí)期,前、中、后、末四個(gè)時(shí)期,G1期,是生長(zhǎng)期 ，為為下階段S期的DNA合成作準(zhǔn)備，特別是合成DNA的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系,S期,DNA的合成,G2期,又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”，因?yàn)樗饕獮楹竺娴姆至哑谧鳒?zhǔn)備 。DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成,2減數(shù)分裂,1）第一次分裂,雙線期 聯(lián)會(huì)的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點(diǎn)上它們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開,前期：時(shí)間較長(zhǎng)，又分為五個(gè)時(shí)期,細(xì)線期 是減數(shù)分裂過(guò)程的開始時(shí)期。染色體已經(jīng)進(jìn)行了復(fù)制，一條染色體應(yīng)由兩條染色單體組成。但一般看不出兩條染色單體,偶線

9、期 是同源染色體配對(duì)的時(shí)期,粗線期 染色體明顯縮短變粗。聯(lián)會(huì)的同源染色體緊密結(jié)合，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換,終變期 一般核仁開始消失、核膜開始解體,第二節(jié) 細(xì)胞器,核小體，是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位,一、細(xì)胞核,由核膜、核基質(zhì)、染色質(zhì)、核仁組成,1、染色質(zhì)和染色體的結(jié)構(gòu),1個(gè)核小體,200堿基對(duì)左右的DNA,一個(gè)組蛋白八聚體（由H2A、H2B、H3和H4各兩個(gè)分子所組成,一分子的組蛋白H1,2、染色體的分類,P5第106題 P6的22題,五 、蛋白質(zhì)的分解,蛋白酶 （肽酶,肽鏈內(nèi)切酶,肽鏈外切酶,二肽酶,組織蛋白酶,肽鏈內(nèi)切酶,胃蛋白酶,水解芳香族氨基酸的NH2形成的肽鍵,胰蛋白酶,水解堿性氨基酸的COOH形成的肽鍵,胰凝乳蛋白酶,水解芳香族氨基酸的COOH形成的肽鍵,肽鏈外切酶,氨肽酶,羧肽酶,氨基酸分解的共同途徑,1. 脫氨基作用 （1） 氧化脫氨基作用 氨基酸脫氫酶（不需氧） 氨基酸氧化酶（需氧） （2） 非氧化脫氨基,2. 轉(zhuǎn)氨基作用,3. 聯(lián)合脫氨基作用,4.脫羧基作用,5. AA降解產(chǎn)物的進(jìn)一步代謝 1). 2,CO2,放出 再羧化,EMP 生糖/生酮 TCA ATP,R-CO-COOH,3). NH2 a. 再合成AA b. 成酰胺 c. 生成氨甲酰磷酸 d. 生成尿素