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文檔簡介
1、 幡品加一1試述RNA的種類及其主要功能。RNA 大體可以分 mRNA(信使RNA) ; rRNA(核糖體 RNA) ; tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)不同的RNA有著不同的功能,其中 rRNA是核糖體的組成成分,由細胞核中的核仁合成,而 mRNA以及tRNA 在蛋白質(zhì)合成的不同階段分別執(zhí)行著不同功能。mRNA是以DNA的一條鏈為模板,以堿基互補配對原則, 轉(zhuǎn)錄而形成的一條單鏈,主要功能是實現(xiàn)遺傳信息在蛋白質(zhì)上的表達,是遺傳信息傳遞過程中的橋梁;tRNA的功能是攜帶符合要求的氨基酸,以連接成肽鏈,再經(jīng)過加工形成蛋白質(zhì)2酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的特點是什么?化學(xué)修飾的特點:1)絕大多數(shù)屬于這類調(diào)節(jié)方式的酶都具無
2、活性(或低活性)和有活性(或高活性)兩種形式。它們之間在兩種 不同酶的催化下發(fā)生共價修飾,可以互相轉(zhuǎn)變。催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)受調(diào)節(jié)因素如激素的控制。2)和變構(gòu)調(diào)節(jié)不同,化學(xué)修飾是由酶催化引起的共價鍵的變化,且因其是酶促反應(yīng),故有放大效應(yīng)。催化效率 長較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。3)磷酸化與脫磷酸是最常見的酶促化學(xué)反應(yīng)。3酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點是什么?別構(gòu)酶的催化位點與別構(gòu)位點可共處一個亞基的不同部位,但更多的是分別處于不同亞基上.在后一種情況下 具催化位點的亞基稱催化亞基,而具別構(gòu)位點的稱調(diào)節(jié)亞基。多數(shù)別構(gòu)酶處于代謝途徑的開端,而別構(gòu)酶的別構(gòu) 劑往往是一些生理性小分子及該酶作用的底物或該代謝途徑的中間產(chǎn)物或終
3、產(chǎn)物。故別構(gòu)酶的催化活性受細胞內(nèi) 底物濃度、代謝中間物或終產(chǎn)物濃度的調(diào)節(jié)。終產(chǎn)物抑制該途徑中的別構(gòu)酶稱反饋抑制(feedback inhibition).說明一旦細胞內(nèi)終產(chǎn)物增多,它作為別構(gòu)抑制劑抑制處于代謝途徑起始的酶,及時調(diào)整該代謝途徑的速度,以適應(yīng)細 胞生理機能的需要。別構(gòu)酶在細胞物質(zhì)代謝上的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。故別構(gòu)酶又稱調(diào)節(jié)酶。4簡述糖酵解和有氧氧化的關(guān)鍵酶。糖酵解的關(guān)鍵酶:葡萄糖激酶、6-磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶有氧氧化的關(guān)鍵酶:檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、生酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體5簡述磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶和生理意義磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶是 6-磷酸葡萄糖脫氫酶。生理意義:1 .是體
4、內(nèi)生成 NADPH的主要代謝途徑:NADPH在體內(nèi)可用于:(1)作為供氫體,參與體內(nèi)的合成代謝:如參與合成脂肪酸、膽固醇等。參與羥化反應(yīng):作為加單氧酶的輔酶,參與對代謝物的羥化。 維持疏基酶的活性。使氧化型谷胱甘肽還原。維持紅細胞膜的完整性:由于 6-磷酸葡萄糖脫氫酶遺傳性缺陷可導(dǎo)致蠶豆病,表現(xiàn)為溶血性貧血。2 .是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一代謝途徑:體內(nèi)合成核甘酸和核酸所需的核糖或脫氧核糖均以5-磷酸核糖的形式提供,其生成方式可以由 G-6-P脫氫脫竣生成,也可以由 3-磷酸甘油醛和F-6-P經(jīng)基團轉(zhuǎn)移的逆反應(yīng)生成。6 a-螺旋的特點:1)以碳原子為轉(zhuǎn)折點,氨基酸側(cè)鏈伸向外側(cè)2)右手螺旋,酶
5、3.6個氨基酸殘基螺旋上升一圈,螺距為0.54 nm3)第一個肽鏈的氨基氫和第四個肽鏈的竣基氧形成氫鍵以穩(wěn)定a螺旋結(jié)構(gòu)。7 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型特點:1)DNA及反向平行的互補雙鏈結(jié)構(gòu),兩條鏈的堿基之間以氫鍵結(jié)合。2)DNA雙鏈及右手螺旋結(jié)構(gòu),螺距為 3.4 nm每個堿基平面之間的距離為 0.34 nm。3)疏水力和氫鍵維系DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。8酶促反應(yīng)的特點:1)具有極高的效率。2)具有高度的特異性。3)具有可調(diào)節(jié)性。9糖異生的生理意義:1)維持血糖濃度恒定。2)補充肝糖原。3)調(diào)節(jié)酸堿平衡。10說明脂肪在體內(nèi)的分解過程:(一)脂肪的動員:1)儲存在脂肪細胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解為FF
6、A及甘油,并釋放入血以供其它組織氧化利用的過程。2)脂肪動員的關(guān)鍵酶是:激素敏感性甘油三酯脂肪酶。3)脂解激素能促進脂肪動員。(二)脂酸的B氧化:1)脂酸的活化;2)脂酰COA進入線粒體;3)脂酸的B氧化。11簡述蛋白質(zhì)生物合成的過程:1)氨基酸的活化。2)翻譯的起始。3)翻譯的延長。4)翻譯的終止。5)蛋白質(zhì)合成后加工和修飾翻譯后加工過程。12糖酵解的生理意義:1)是機體在缺氧的情況下,獲取能量的有效方式2)是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。13尿素的生成:1)氨基甲酰磷酸的合成;2)瓜氨酸的合成;3)精氨酸的合成;4)精氨酸水解生成尿素。14簡述膽固醇在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成哪些重要物質(zhì)?1
7、)膽汁酸;2)類固醇激素;3) 7脫氫膽固醇。15說明血漿脂蛋白的生理意義:1)乳糜微粒:轉(zhuǎn)運外源性甘油三酯及膽固醇;2)極低密度脂蛋白:轉(zhuǎn)運內(nèi)源性甘油三酯及膽固醇;3)低密度脂蛋白:轉(zhuǎn)運內(nèi)源性膽固醇;4)高密度脂蛋白:逆向轉(zhuǎn)運膽固醇。16半保留復(fù)制的意義:對了解DNA的功能和物種的延續(xù)性有重大意義。(DNA雙鏈兩股單鏈有堿基互補關(guān)系,雙鏈中的一股可以確定其對應(yīng)股的堿基序列)按半保留復(fù)制的方式,子代保留了親代DNA的全部遺傳信息,體現(xiàn)在代與代之間DNA堿基序列的一致性上。17 DNA復(fù)制保真性的依據(jù):1)遵守嚴格的堿基配對規(guī)律。2)聚合酶在復(fù)制延長中對堿基的選擇功能。3)復(fù)制出錯時DNA-PO
8、I的及時校讀功能。18復(fù)制保真性的酶學(xué)依據(jù):1)復(fù)制保真性的酶學(xué)機制:DNA-POI的核酶外切酶活性的及時校讀。2)復(fù)制的保真性和堿基選擇。3)復(fù)制按照堿基配對規(guī)律進行:是遺傳信息能準確傳代的基本原理。19真核生物啟動子保守序列:1) TATABOX ; 2) GO box ; 3)GAAT box20轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個問題:2) RNA-POI必需準確地結(jié)合轉(zhuǎn)錄模板的起始區(qū)域。2) DNA雙鏈解開使其中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。21真核生物的轉(zhuǎn)錄起始有何特點?真核生物的轉(zhuǎn)錄起始上游區(qū)段比原核生物多樣轉(zhuǎn)錄起始時RNA - POI不直接結(jié)合模板,其起始過程比原核生物復(fù)雜。22說明真核生物轉(zhuǎn)錄后修飾
9、的主要方式?1)首尾的修飾;2) MRNA的剪接,在5'端形成GPPPmG-3'端加上polyAtail ; 3)剪切;4)添加。23說明核酶的研究意義?核酶的發(fā)現(xiàn),對中心法則作了重要補充是繼逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象之后對RNA重要功能的另一闡明,核酶結(jié)構(gòu)的闡明可以用人工合成的小片段,RNA配合在欲破壞其結(jié)構(gòu)的 RNA或DNA分子上,僅成為錘頭結(jié)構(gòu),這就是人工設(shè)計的核 酶。24列舉核甘酸的生理作用?1)作為核酸合成的原料(DNA,RNA) ; 2)體內(nèi)能量的利用形成;3)參與代謝和生理調(diào)節(jié);4)組成輔酶;5)活化中間代謝物。25參與喋吟核甘酸補救合成途徑的酶?1)腺喋吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶;2)次
10、黃喋吟鳥喋吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶;3)腺昔激酶。26補救合成的生理意義?一方面在于可以節(jié)省從頭合成的能量和一些氨基酸的消耗。另一方面,體內(nèi)某些組織器官如:腦骨髓等進行補救合成。27嗯吟醇治療痛風(fēng)癥機制?臨床上常用嗯吟醇治療痛風(fēng),痛風(fēng)癥是由于患者血尿酸含量增高超過8MG%引起關(guān)節(jié)炎,尿路結(jié)石,別嗯吟醇與次黃喋吟結(jié)構(gòu)類似,只是分子中N7與C8互換位置,故可抑制黃喋吟氧化酶從而抑制尿酸生成。從而達到治療痛風(fēng)的目的。28核昔酸分解代謝產(chǎn)物?1)嗯吟核昔酸分解代謝最終分解生成尿酸2)嗑咤核昔酸最終生成 NH3CO3,B-丙氨酸。29簡述白化病發(fā)病原因?在黑色素細胞中酪氨酸酶的催化下,酪氨酸羥化生成多巴,后者經(jīng)
11、氧化脫竣等反應(yīng)轉(zhuǎn)變成口引噪一5.6醍,黑色素即是口引噪醍聚合物,人體缺乏酪氨酸酶黑色素合成障礙導(dǎo)致皮膚毛發(fā)等發(fā)白形成白化病。30膽固醇在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成哪些重要的物質(zhì)?1)轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼帷?)轉(zhuǎn)化為類固醇激素。3)轉(zhuǎn)化為7-脫氫膽固醇。31說明血漿脂蛋白生理功能?乳糜微粒功能轉(zhuǎn)運外源性甘油三酯及膽固醇及低密度脂蛋白功能,轉(zhuǎn)運內(nèi)源性甘油三酯及膽固醇,低密度脂蛋 白轉(zhuǎn)運內(nèi)源性膽固醇,高密高脂蛋白逆向轉(zhuǎn)運膽固醇。32基因轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)基本要素?特異DNA序列,調(diào)節(jié)蛋白,DNA蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)相互作用。33原核基因表達調(diào)控的特點?1) E因子決定RNA聚合酶識別特異性。2)操縱子模型的普遍性。3)阻遇蛋白
12、與阻遇機制的普遍性。34遺傳密碼有那些特點?1)連續(xù)性2)間并性3)通用性4)擺動性。35參與pr生成物合成包括哪些物質(zhì)?MRNA指導(dǎo)合成多肽鏈的模板 tRNA結(jié)合并運載各種氨基酸 RNA和多和pr構(gòu)成核蛋白體,作為合成多肽鏈的 場所,還包括參與氨基酸生化及起始,延長。終止階段的多種蛋白質(zhì)因子其它PR,酶等。36簡述釋放因子的功能?1)是識別終止密碼,如 RT-1特異識別UAA,UAC2)是誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?,相等于催化肽?;D(zhuǎn)移到水分子-OH上,側(cè)肽鏈從核蛋白體上釋放。37列舉幾種有促進蛋白折疊功能的大分子?1)分子伴侶:促進各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊。2)伴侶素:為非自發(fā)性折疊蛋
13、白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境。3)蛋白二硫鍵異構(gòu)酶:最終使蛋白質(zhì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的天然構(gòu)象。38說明干擾素的作用機制:1)在某些病毒等雙鏈 RNA存在時,能誘導(dǎo)特異蛋白激酶活化,活化的激酶使真核主要起始因子eff2磷酸化失活,從而抑制病毒蛋白質(zhì)合成。2)能與雙鏈RNA共同活化特殊的2'5'A合成酶使ATP以2'5'磷酸二酯鏈連接聚合為 2'-5'寡聚腺昔酸,2'-5'A 則可活化一種核酸內(nèi)切酶 RNASTL。后者使病毒 MRNA發(fā)生降解阻斷病毒蛋白質(zhì)合成。39試述一碳單位代謝的重要意義?1)合成嗯吟及嗑咤的原料。2)提供
14、胸背酸(DTMP)合成甲基的來源。3)與乙酰輔酶A在聯(lián)系糖脂肪氨基酸代謝中所起的樞紐作用相類似。4) 一碳單位代謝障礙可造成某些病理情況。如:巨幼 RBC貧血(碘胺藥及某些抗惡性腫瘤藥)也正是分別通過 干擾細菌及惡性腫瘤細胞的葉酸四氫葉酸合成,進一步影響一碳單位代謝與核酸合成而發(fā)揮其藥理作用。40簡述肝性腦病的發(fā)病原因?氨進入腦組織與腦中的 a酮戊二酸結(jié)合生成谷氨酸, 氨也可與腦中的谷氨酸進一步結(jié)合生成谷氨酰氨;腦中氨的增加可以使腦細胞中 a-酮戊二酸的減少導(dǎo)致三竣酸循環(huán)減弱,從而使腦組織中ATP生成減少,引起大腦功能障礙,嚴重時可發(fā)生昏迷41 PR的分離和純化:1)透析和超濾法2)丙酮沉淀鹽
15、析及免疫沉淀 3)電泳4)層析5)超速離心。42 DNA聚合反應(yīng)的特點:1) DNA新鏈生成需引物和模板 2)新鏈的延長只可沿 5 '35向進行。3) 3 '一外切酶活性:能辨認錯配的堿 基對4) 5 '3外切酶活性:能切除突變的 DNA片段。43氨在體內(nèi)的代謝過程:(一)體內(nèi)氨的來源:1)氨基酸脫氨作用產(chǎn)生的氨是血氨的主要來源2)腸道吸收的氨:(1)氨基酸在腸道細菌作用下產(chǎn)生的氨(2)尿素經(jīng)腸道細菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨3)腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰氨。(二)氨的轉(zhuǎn)運:1)丙氨酸一葡萄糖循環(huán)2)谷氨酰氨的運氨作用。44血氨升高的原理:正常生理情況下,血氨的來源與
16、去路保持動態(tài)平衡,血氨濃度處于較低的水平,氨在肝中合成尿素是維持這種 平衡的關(guān)鍵,當(dāng)肝功能嚴重損傷時,尿素合成發(fā)生障礙,血氨濃度升高。45三竣酸循環(huán)的生理意義:1)是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑2)是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐3)為其他物質(zhì)代謝提供小分子前體4)為呼吸鏈提供H + e.三竣酸循環(huán)的生物學(xué)意義:1 .三竣酸循環(huán)是機體獲取能量的主要方式。1個分子葡萄糖經(jīng)無氧酵解僅凈生成2個分子ATP,而有氧氧化可凈生成32個ATP,其中三竣酸循環(huán)生成 20個ATP,在一般生理條件下,許多組織細胞皆從糖的有氧氧化獲得能量。 糖的有氧氧化不但釋能效率高,而且逐步釋能,并逐步儲存于ATP分子中,因此能
17、的利用率也很高。2 .三竣酸循環(huán)是糖,脂肪和蛋白質(zhì)三種主要有機物在體內(nèi)徹底氧化的共同代謝途徑,三竣酸循環(huán)的起始物乙酰 CoA,不但是糖氧化分解產(chǎn)物,它也可來自脂肪的甘油、脂肪酸和來自蛋白質(zhì)的某些氨基酸代謝,因此三竣酸循 環(huán)實際上是三種主要有機物在體內(nèi)氧化供能的共同通路,估計人體內(nèi)2/3的有機物是通過三竣酸循環(huán)而被分解的。3 .三竣酸循環(huán)是體內(nèi)三種主要有機物互變的聯(lián)結(jié)機構(gòu),因糖和甘油在體內(nèi)代謝可生成紡?fù)於峒安蒗R宜岬热⑺嵫h(huán)的中間產(chǎn)物,這些中間產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)變成為某些氨基酸;而有些氨基酸又可通過不同途徑變成0-酮戊二酸和草酰乙酸,再經(jīng)糖異生的途徑生成糖或轉(zhuǎn)變成甘油,因此三竣酸循環(huán)不僅是三種主要
18、的有機物分解代謝的最 終共同途徑,而且也是它們互變的聯(lián)絡(luò)機構(gòu)。46三竣酸循環(huán)的過程:1)檸檬酸的形成:已酰 CoA與草酰已酸縮合成檸檬酸,由檸檬酸合酶催化不可逆反應(yīng)2)異檸檬酸形成:檸檬酸與異檸檬酸的異構(gòu)化可逆互變反應(yīng)由順烏頭酸催化。3)第一次氧化脫竣:異檸檬酸在異檸檬酸脫氫酸作用下氧化脫竣,a一酮戊二酸4)第二次氧化脫竣:a一酮戊二酸氧化脫竣生成琥玻酰 CoA酶a一酮戊二酰脫氫酶5)底物水平磷酸化反應(yīng):反應(yīng)是可逆的,由琥玻酸CoA合成酶催化,底物水平磷酸化也是三竣酸循環(huán)中唯一直接生成高能磷酸鍵的反應(yīng)6)琥玻酸脫氫生成延胡索酸:反應(yīng)由琥玻酸脫氫酸催化7)延胡索酸加水生成蘋果酸:延胡索酸酶催化此
19、可逆反應(yīng)8)蘋果酸脫氫生成草酰已酸:蘋果酸脫氫酶催化生成NADH +H + o47磷酸戊糖途徑的生理意義:1)為核酸的生物合成提供核糖。2)提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)。48糖有氧氧化的三個階段:1)糖酵解途徑分解成丙酮酸;2)丙酮酸進入線粒體內(nèi)氧化脫竣生成已酰CoA; 3)三竣酸循環(huán)及氧化磷酸化49 DNA分子二級結(jié)構(gòu)有哪些特點?按Watson-Crick模型,DNA的結(jié)構(gòu)特點有:兩條反相平行的多核昔酸鏈圍繞同一中心軸互繞;堿基位于結(jié)構(gòu)的 內(nèi)側(cè),而親水的糖磷酸主鏈位于螺旋的外側(cè),通過磷酸二酯鍵相連,形成核酸的骨架;堿基平面與軸垂直,糖環(huán) 平面則與軸平行。兩條鏈皆為右手螺旋;雙螺旋
20、的直徑為2nm,堿基堆積距離為0.34nm,兩核酸之間的夾角是 36。, 每對螺旋由10對堿基組成;堿基按 A=T, OC配對互補,彼此以氫鍵相連系。維持 DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力量主要是 堿基堆積力;雙螺旋結(jié)構(gòu)表面有兩條螺形凹溝,一大一小。50簡述tRNA二級結(jié)構(gòu)的組成特點及其每一部分的功能。tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特征為:(1) tRNA的二級結(jié)構(gòu)由四臂、四環(huán)組成。已配對的片斷稱為臂,未配對的片斷稱為環(huán)。(2)葉柄是氨基酸臂。其上含有 CCA-OH3 ,此結(jié)構(gòu)是接受氨基酸的位置。(3)氨基酸臂對面是反密碼子環(huán)。在它的中部含有三個相鄰堿基組成的反密碼子,可與mRNA上的密碼子相互識別
21、。(4)左環(huán)是二氫尿嗑咤環(huán)(D環(huán)),它與氨基酰-tRNA合成酶的結(jié)合有關(guān)。(5)右環(huán)是假尿嗑咤環(huán)(TC環(huán)),它與核糖體的結(jié)合有關(guān)。(6)在反密碼子與假尿嗑咤環(huán)之間的是可變環(huán),它的大小決定著tRNA分子大小。51蛋白質(zhì)的a-螺旋結(jié)構(gòu)有何特點?(1)多肽鏈主鏈繞中心軸旋轉(zhuǎn),形成棒狀螺旋結(jié)構(gòu),每個螺旋含有3.6個氨基酸殘基,螺距為 0.54nm,氨基酸之間的軸心距為0.15nm.。(2)卡螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)氫鍵,每個氨基酸的N H與前面第四個氨基酸的 C=O 形成氫鍵。(3)天然蛋白質(zhì)的0-螺旋結(jié)構(gòu)大都為右手螺旋。52蛋白質(zhì)的0-折疊結(jié)構(gòu)有何特點?伊折疊結(jié)構(gòu)又稱為 3片層結(jié)構(gòu),它是肽鏈主鏈或某
22、一肽段的一種相當(dāng)伸展的結(jié)構(gòu),多肽鏈呈扇面狀折疊。(1)兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈(或肽段)側(cè)向聚集在一起,通過相鄰肽鏈主鏈上的氨基和段基之間形成 的氫鍵連接成片層結(jié)構(gòu)并維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(2)氨基酸之間的軸心距為 0.35nm (反平行式)和0.325nm (平行式)。4 3) 3折疊結(jié)構(gòu)有平行排列和反平行排列兩種。53蛋白質(zhì)有哪些重要功能蛋白質(zhì)的重要作用主要有以下幾方面:(1)生物催化作用 酶是蛋白質(zhì),具有催化能力,新陳代謝的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進行的。(2)結(jié)構(gòu)蛋白有些蛋白質(zhì)的功能是參與細胞和組織的建成。(3)運輸功能 如血紅蛋白具有運輸氧的功能。(4)收縮運動 收縮蛋白(如
23、肌動蛋白和肌球蛋白)與肌肉收縮和細胞運動密切相關(guān)。(5)激素功能 動物體內(nèi)的激素許多是蛋白質(zhì)或多肽,是調(diào)節(jié)新陳代謝的生理活性物質(zhì)。(6)免疫保護功能 抗體是蛋白質(zhì),能與特異抗原結(jié)合以清除抗原的作用,具有免疫功能。(7)貯藏蛋白 有些蛋白質(zhì)具有貯藏功能,如植物種子的谷蛋白可供種子萌發(fā)時利用。(8)接受和傳遞信息 生物體中的受體蛋白能專一地接受和傳遞外界的信息。(9)控制生長與分化 有些蛋白參與細胞生長與分化的調(diào)控。(10)毒蛋白 能引起機體中毒癥狀和死亡的異體蛋白,如細菌毒素、蛇毒、蝎毒、菌麻毒素等。54怎樣證明酶是蛋白質(zhì)?(1)酶能被酸、堿及蛋白酶水解,水解的最終產(chǎn)物都是氨基酸,證明酶是由氨基
24、酸組成的。(2)酶具有蛋白質(zhì)所具有的顏色反應(yīng),如雙縮月尿反應(yīng)、苛三酮反應(yīng)、米倫反應(yīng)、乙醛酸反應(yīng)。5 3) 一切能使蛋白質(zhì)變性的因素,如熱、酸堿、紫外線等,同樣可以使酶變性失活。(4)酶同樣具有蛋白質(zhì)所具有的大分子性質(zhì),如不能通過半透膜、可以電泳等。(5)酶同其他蛋白質(zhì)一樣是兩性電解質(zhì),并有一定的等電點??傊?,酶是由氨基酸組成的,與其他已知的蛋白質(zhì)有著相同的理化性質(zhì),所以酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。55構(gòu)成電子傳遞鏈的電子傳遞體成員有哪些構(gòu)成電子傳遞鏈的電子傳遞體成員分五類:(1)煙酰胺核昔酸(NAD+)多種底物脫氫酶以 NAD +為輔酶,接受底物上脫下的氫成為還原態(tài)的NADH+H,是氫(H和e)傳遞
25、體。(2)黃素蛋白 黃素蛋白以FAD和FMN為輔基,接受NADH + +H+或底物(如琥珀酸)上的質(zhì)子和電子,形 成FADH 2或FMNH 2,傳遞質(zhì)子和電子。(3)鐵硫蛋白或鐵硫中心 也稱非血紅素蛋白,是單電子傳遞體,氧化態(tài)為Fe3+,還原態(tài)為Fe2+O(4)輔酶Q又稱泛血,是脂溶性化合物。它不僅能接受脫氫酶的氫,還能接受琥珀酸脫氫酶等的氫(H + + eOo是處于電子傳遞鏈中心地位的載氫體。(5)細胞色素類是含鐵的單電子傳遞載體。鐵原子處于葉琳的中心,構(gòu)成血紅素。它是細胞色素類的輔基。細胞色素類是呼吸鏈中將電子從輔酶 Q傳遞到氧的專一酶類。線粒體的電子至少含有 5種不同的細胞色素(即b、c
26、、 cl、a、a?3)。通過實驗證明,它們在電子傳遞鏈上電于傳遞的順序是 b-cl-cfaa3細胞色素aa3以復(fù)合物形式 存在,稱為細胞色素氧化酶。是電子傳遞鏈中最末端的載體,所以又稱末端氧化酶。56電子傳遞抑制劑能夠阻斷呼吸鏈中某一部位電子傳遞的物質(zhì)稱為電子傳遞抑制劑。常用的抑制劑有:(1)魚藤酮:阻斷電子由 NADH向CoQ的傳遞。它是一種極毒的植物物質(zhì),常用作殺蟲劑。(2)抗霉素A:能阻斷電子從 Cytb至I Cytcl的傳遞。(3)氧化物、硫化氫、疊氮化物、CO能阻斷電子由Cytaa3到氧的傳遞。由于這三個部位的電子流被阻斷,因此,也抑制了磷酸化的進行,即不能形成ATPo57氧化磷酸化
27、作用高勢能電子從NADH或FADH2沿呼吸鏈傳遞給氧的過程中,所釋放的能量轉(zhuǎn)移給 ADP形成ATP,即ATP的形成與電子傳遞相偶聯(lián),稱為氧化磷酸化作用,其特點是需要氧分子參與。氧化磷酸化作用與底物水平磷酸化作用是有區(qū)別的:底物水平磷酸化作用是指代謝底物由于脫氫或脫水,造成其分子內(nèi)部能量重新分布, 產(chǎn)生的高能鍵所攜帶的能量轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP,即ATP的形成直接與一個代謝中間高能磷酸化合物(如磷酸烯醇式丙酮酸、1,3-二磷酸甘油酸等)上的磷酸基團的轉(zhuǎn)移相偶聯(lián),其特點是不需要分子氧參加。58 P/O比和磷酸化部位磷氧比(P/O)是指一對電子通過呼吸鏈傳遞到氧所產(chǎn)生ATP的分子數(shù)。由NADH開始氧
28、化脫氫脫電子,電子經(jīng)過呼吸鏈傳遞給氧,生成 3分子ATP,則P/O比為3。這3分子ATP是在三個部位上生成的,第一個部位是在 NADH和CoQ之間,第二個部位是在 Cytb與Cytc1之間;第三個部位是在 Cytaa3和氧之間。如果從 FADH2開始 氧化脫氫脫電子,電子經(jīng)過呼吸鏈傳遞給氧,只能生成2分子ATP,其P/O比為2。59氧化磷酸化的解偶聯(lián)作用(1)氧化磷酸化的解偶聯(lián)作用在完整線粒體內(nèi),電子傳遞與磷酸化是緊密偶聯(lián)的,當(dāng)使用某些試劑而導(dǎo)致的電子傳遞與ATP形成這兩個過程分開,只進行電子傳遞而不能形成ATP的作用,稱為解偶聯(lián)作用。(2)氧化磷酸化的解偶聯(lián)劑 能引起解偶聯(lián)作用的試劑稱為解偶
29、聯(lián)劑,解偶聯(lián)作用的實質(zhì)是解偶聯(lián)劑消除電子傳遞中所產(chǎn)生的跨膜質(zhì)子濃度或電位梯度,只有電子傳遞而不產(chǎn)生ATP o(3)解偶聯(lián)劑種類 典型的解偶聯(lián)劑是化學(xué)物質(zhì) 2,4-二硝基苯酚(DNP), DNP具弱酸性,在不同pH環(huán)境可結(jié)合 H+或釋放H+;并且DNP具脂溶性,能透過磷脂雙分子層,使線粒體內(nèi)膜外側(cè)的H+轉(zhuǎn)移到內(nèi)側(cè),從而消除 H+梯度。此外,離子載體如由鏈霉素產(chǎn)生的抗菌素一一繳氨霉素,具脂溶性,能與 K+離子配位結(jié)合,使線粒體膜外的K+轉(zhuǎn)運到膜內(nèi)而消除跨膜電位梯度。另外還有存在于某些生物細胞線粒體內(nèi)膜上的天然解偶聯(lián)蛋白,該蛋白構(gòu)成 的質(zhì)子通道可以讓膜外質(zhì)子經(jīng)其通道返回膜內(nèi)而消除跨膜的質(zhì)子濃度梯度,
30、不能生成ATP而產(chǎn)生熱量使體溫增加。解偶聯(lián)劑與電子傳遞抑制劑是不同的,解偶聯(lián)劑只消除內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子或電位梯度,不抑制呼吸鏈的電子傳遞,甚至加速電子傳遞,促進呼吸底物和分子氧的消耗,但不形成ATP,只產(chǎn)生熱量。60氧化磷酸化的作用機理與電子傳遞相偶聯(lián)的氧化磷酸化作用機理雖研究多年,但仍不清楚。曾有三種假說試圖解釋其機理。這三種假 說為:化學(xué)偶聯(lián)假說、構(gòu)象偶聯(lián)假說、化學(xué)滲透假說。(1)化學(xué)偶聯(lián)假說 認為電子傳遞中所釋放的自由能以一個高能共價中間物形式暫時存在,隨后裂解將其能量轉(zhuǎn) 給ADP以形成ATPo但不能從呼吸鏈中找到高能中間物的實例。(2)構(gòu)象偶聯(lián)假說 認為電子沿呼吸鏈傳遞釋放的自由能使線粒體內(nèi)
31、膜蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)象變化而形成一種高能形式 暫時存在。這種高能形式將能量轉(zhuǎn)給 F0F1-ATP酶分子使之發(fā)生構(gòu)象變化,F(xiàn)0F1-ATP酶復(fù)原時將能量轉(zhuǎn)給 ADP形 成 ATPo(3)化學(xué)滲透假說 該假說由英國生物化學(xué)家 Peter Mitchell提出的。他認為電子傳遞的結(jié)果將H+從線粒體內(nèi)膜上的內(nèi)側(cè) 泉”到內(nèi)膜的外側(cè),于是在內(nèi)膜內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生了H+的濃度梯度。即內(nèi)膜的外側(cè)與內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)之間含有一種勢能,該勢能是 H+返回內(nèi)膜內(nèi)側(cè)的一種動力。H+通過F0F1-ATP酶分子上的特殊通道又流回內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)。當(dāng)H+返回內(nèi)膜內(nèi)側(cè)時,釋放出自由能的反應(yīng)和 ATP的合成反應(yīng)相偶聯(lián)。該假說目前得到較多人的支持。實驗證
32、明氧化磷酸化作用的進行需要完全的線粒體內(nèi)膜存在。當(dāng)用超聲波處理線粒體時,可將線粒體內(nèi)膜嘴打成片段:有些片段的峭膜又重新封閉起來形成泡狀體,稱為亞線粒體泡(內(nèi)膜變?yōu)榉D(zhuǎn)朝外)。這些亞線粒體泡仍具有進行氧化磷酸化作用的功能。在囊泡的外面可看到F1球狀體。用尿素或胰蛋白酶處理這些囊泡時,內(nèi)膜上的球體F1脫下,F(xiàn)0留在膜上。這種處理過的囊泡仍具有電子傳遞鏈的功能,但失去合成ATP的功能。當(dāng)將F1球狀體再加回到只有F0的囊泡時,氧化磷酸化作用又恢復(fù)。這一實驗說明線粒體內(nèi)膜嘴上的酶(F0)起電子傳遞的作用,而其上的F1是形成ATP的重要成分,F(xiàn)0和F1是一種酶的復(fù)合體。 61線粒體的穿梭系統(tǒng)真核生物在細胞
33、質(zhì)中進行糖酵解時所生成的NADH是不能直接透過線粒體內(nèi)膜被氧化的, 但是NADH+H+上的質(zhì)子可以通過一個穿梭的間接途徑而進入電子傳遞鏈。3-磷酸甘油的穿梭過程是最早發(fā)現(xiàn)的。其過程是胞質(zhì)中NADH十H+在3-磷酸甘油脫氫酶作用下與磷酸二羥丙酮反應(yīng)生成3-磷酸甘油。3-磷酸甘油可進入線粒體,在線粒體內(nèi)膜上的3-磷酸甘油脫氫酶(輔基為FAD)作用下,生成磷酸二羥丙酮和 FADH2。磷酸二羥丙酮透出線粒體, 繼續(xù)作為氫的受體,F(xiàn)ADH2將氫傳遞給CoQ進入呼吸鏈氧化,這樣只能產(chǎn)生 2分于ATP。在動物的肝、腎及心臟的線粒體存在另一種穿梭方式,即草酰乙酸-蘋果酸穿梭。這種方式在胞液及線粒體內(nèi)的脫氫酶輔
34、酶都是NAD+,所以胞液中的NADH+H +到達線粒體內(nèi)又生成 NADH +H+。從能量產(chǎn)生來看,草酰乙酸 -蘋果酸穿梭優(yōu)于0-磷酸甘油穿梭機制;但 a-磷酸甘油穿梭機制比草酰乙酸 -蘋果酸穿梭速度要快很多。62常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有哪些?它們的作用機制是什么 ?常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有:(1)魚藤酮(rotenone)、阿米妥(amytal)、以及殺粉蝶菌素(piericidin-A ),它們的作用是阻斷電子由NADH向輔酶Q的傳遞。魚藤酮是從熱帶植物( Derriselliptiee )的根中提取出來的化合物,它能和 NADH脫氫酶牢固結(jié) 合,因而能阻斷呼吸鏈的電子傳遞。魚藤酮對
35、黃素蛋白不起作用,所以魚藤酮可以用來鑒別 NADH呼吸鏈與FADH2 呼吸鏈。阿米妥的作用與魚藤酮相似,但作用較弱,可用作麻醉藥。殺粉蝶菌素A是輔酶Q的結(jié)構(gòu)類似物,由此可以與輔酶Q相競爭,從而抑制電子傳遞。(2)抗霉素A (antimycin A )是從鏈霉菌分離出的抗菌素,它抑制電子從細胞色素 b到細胞色素c1的傳遞作用。(3)氧化物、一氧化碳、疊氮化合物及硫化氫可以阻斷電子細胞色素aa3向氧的傳遞作用,這也就是氧化物及一氧化碳中毒的原因。63氧化物為什么能引起細胞窒息死亡?其解救機理是什么?氧化鉀的毒性是因為它進入人體內(nèi)時, CW的N原子含有孤對電子能夠與細胞色素aa3的氧化形式一一高價鐵
36、Fe3+以配位鍵結(jié)合成氧化高鐵細胞色素aa3,使其失去傳遞電子的能力,阻斷了電子傳遞給。2,結(jié)果呼吸鏈中斷,細胞因窒息而死亡。而亞硝酸在體內(nèi)可以將血紅蛋白的血紅素輔基上的Fez+氧化為Fe3+o部分血紅蛋白的血紅素輔基上的Fez卡被氧化成Fe3 + 高鐵血紅蛋白,且含量達到 20%-30%時,高鐵血紅蛋白(Fe3+)也可以和氧化鉀 結(jié)合,這就競爭性抑制了氧化鉀與細胞色素aa3的結(jié)合,從而使細胞色素aa3的活力恢復(fù);但生成的氧化高鐵血紅蛋白在數(shù)分鐘后又能逐漸解離而放出CW。因此,如果在服用亞硝酸的同時,服用硫代硫酸鈉,則 CW可被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的SCNT ,此硫氧化物再經(jīng)腎臟隨尿排出體外。64在體內(nèi)
37、ATP有哪些生理作用?ATP在體內(nèi)有許多重要的生理作用:(1)是機體能量的暫時貯存形式:在生物氧化中,ADP能將呼吸鏈上電子傳遞過程中所釋放的電化學(xué)能以磷酸化生成ATP的方式貯存起來,因此 ATP是生物氧化中能量的暫時貯存形式。(2)是機體其它能量形式的來源:ATP分子內(nèi)所含有的高能鍵可轉(zhuǎn)化成其它能量形式,以維持機體的正常生理機能,例如可轉(zhuǎn)化成機械能、生物電能、 熱能、滲透能、化學(xué)合成能等。體內(nèi)某些合成反應(yīng)不一定都直接利用ATP供能,而以其他三磷酸核甘作為能量的直接來源。如糖原合成需UTP供能;磷脂合成需CTP供能;蛋白質(zhì)合成需GTP供能。這些三磷酸核甘分子中的高能磷酸鍵并不是在生物氧化過程中
38、直接生成的,而是來源于ATPo(3)可生成cAMP參與激素作用:ATP在細胞膜上的腺普酸環(huán)化酶催化下,可生成cAMP,作為許多肽類激素在細胞內(nèi)體現(xiàn)生理效應(yīng)的第二信使。65有人曾經(jīng)考慮過使用解偶聯(lián)劑如 2,4-二硝基苯酚(DNP)作為減肥藥,但很快就被放棄使用,為什么?DNP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ATPo在解偶聯(lián)狀態(tài)下,電子傳遞過程完全是自由進行的,底物失去控制地被快速氧化,細胞的代謝速率將大幅度提高。這些 將導(dǎo)致機體組織消耗其存在的能源形式,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,同時消耗過程中過分產(chǎn)熱,這勢
39、必會給機體帶來強烈的副作用。66什么是鐵硫蛋白?其生理功能是什么?鐵硫蛋白是一種非血紅素鐵蛋白,其活性部位含有非血紅素鐵原子和對酸不穩(wěn)定的硫原子,此活性部位被稱之 為鐵硫中心。鐵硫蛋白是一種存在于線粒體內(nèi)膜上的與電子傳遞有關(guān)的蛋白質(zhì)。鐵硫蛋白中的鐵原子與硫原子通 常以等摩爾量存在,鐵原子與蛋白質(zhì)的四個半胱氨酸殘基結(jié)合。根據(jù)鐵硫蛋白中所含鐵原子和硫原子的數(shù)量不同 可分為三類:FeS中心、Fe2-S2中心和Fe4-S4中心。在線粒體內(nèi)膜上,鐵硫蛋白和遞氫體或遞電子體結(jié)合為蛋白 復(fù)合體,已經(jīng)證明在呼吸鏈的復(fù)合物I、復(fù)合物口、復(fù)合物W中均結(jié)合有鐵硫蛋白,其功能是通過二價鐵離子和三價鐵離子的化合價變化來
40、傳遞電子,而且每次只傳遞一個電子,是單電子傳遞體。67氧化作用和磷酸化作用是怎樣偶聯(lián)的?目前解釋氧化作用和磷酸化作用如何偶聯(lián)的假說有三個,即化學(xué)偶聯(lián)假說、結(jié)構(gòu)偶聯(lián)假說與化學(xué)滲透假說。其 中化學(xué)滲透假說得到較普遍的公認。該假說的主要內(nèi)容是:(1)線粒體內(nèi)膜是封閉的對質(zhì)子不通透的完整內(nèi)膜系統(tǒng)。(2)電子傳遞鏈中的氫傳遞體和電子傳遞體是交叉排列,氫傳遞體有質(zhì)子(H+)泵的作用,在電子傳遞過程中不斷地將質(zhì)子(H+)從內(nèi)膜內(nèi)側(cè)基質(zhì)中泵到內(nèi)膜外側(cè)。(3)質(zhì)子泵出后,不能自由通過內(nèi)膜回到內(nèi)膜內(nèi)側(cè),這就形成內(nèi)膜外側(cè)質(zhì)子( H+)濃度高于內(nèi)側(cè),使膜內(nèi)帶負 電荷,膜外帶正電荷,因而也就形成了兩側(cè)質(zhì)子濃度梯度和跨膜
41、電位梯度。這兩種跨膜梯度是電子傳遞所產(chǎn)生的 電化學(xué)電勢,是質(zhì)子回到膜內(nèi)的動力,稱質(zhì)子移動力或質(zhì)子動力勢。6 4) 一對電子(2e)從NADH傳遞到。2的過程中共有3對H十從膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到膜外。復(fù)合物I、W、IV著質(zhì)子 泵的作用,這與氧化磷酸化的三個偶聯(lián)部位一致,每次泵出 2個H十。(5)質(zhì)子移動力是質(zhì)子返回膜內(nèi)的動力,是ADP磷酸化成ATP的能量所在,在質(zhì)子移動力驅(qū)使下, 質(zhì)子(H+)通過F1F0-ATP合酶回到膜內(nèi),同時 ADP磷酸化合戚ATPo(一)糖酵解途徑:糖酵解途徑中,葡萄糖在一系列酶的催化下,經(jīng)10步反應(yīng)降解為2分子丙酮酸,同時產(chǎn)生 2分子NADH+H+和2分子ATPo主要步驟為:1)
42、葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖;2)二磷酸果糖分解成為磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮,二者可以互變;3)磷酸甘油醛脫去2H及磷酸變成丙酮酸,脫去的 2H被NAD +所接受,形成NADH+H +。(二)丙酮酸的去路:(1)有氧條件下,丙酮酸進入線粒體氧化脫竣轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴]o酶A,同時產(chǎn)生1分子NADH+H+ o乙酰輔酶A進入三竣酸循環(huán),最后氧化為 CO2和H2Oo(2)在厭氧條件下,可生成乳酸和乙醇。同時NAD +得到再生,使酵解過程持續(xù)進行。(三)三竣酸循環(huán):在線粒體基質(zhì)中,丙酮酸氧化脫竣生成的乙酰輔酶A,再與草酰乙酸縮合成檸檬酸,進入三竣酸循環(huán)。檸檬酸經(jīng)脫水加水轉(zhuǎn)變成異檸檬酸,異檸檬酸經(jīng)連續(xù)兩次脫竣和脫竣
43、生成琥珀酰CoA;琥珀酰CoA發(fā)生底物水平磷酸化產(chǎn)生1分子GTP和琥珀酸;琥珀酸再脫氫,加水及再脫氫作用依次變成延胡索酸,蘋果酸及循環(huán)開始的草酰乙酸。三竣酸循環(huán)每循環(huán)一次放出 2分子CO2,產(chǎn)生3分子NADH + H +,和一分子FADH 2。(四)磷酸戊糖途徑:在胞質(zhì)中,在磷酸戊糖途徑中磷酸葡萄糖經(jīng)氧化階段和非氧化階段被氧化分解為CO2,同時產(chǎn)生NADPH + H +o其主要過程是 G-6-P脫氧生成6-磷酸葡萄糖酸,再脫氫,脫竣生成核酮糖 -5-磷酸。6分子核酮糖-5-磷酸經(jīng)轉(zhuǎn)酮反 應(yīng)和轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成5分子6-磷酸葡萄糖。中間產(chǎn)物甘油醛-3-磷酸,果糖-6-磷酸與糖酵解相銜接;核糖-5-磷酸
44、是合 成核酸的原料,4-磷酸赤罅糖參與芳香族氨基酸的合成; NADPH + H +提供各種合成代謝所需要的還原力。(五)糖異生作用:非糖物質(zhì)如丙酮酸,草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的過程,稱為糖異生作用。糖異生作用不是糖酵解的逆反應(yīng),因為要克服糖酵解的三個不可逆反應(yīng),且反應(yīng)過程是在線粒體和細胞液中進行的。2分子乳酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)?分子葡萄糖需消耗4分子ATP和2分子GTPo糖代謝中有很多變構(gòu)酶可以調(diào)節(jié)代謝的速度。酵解途徑中的調(diào)控酶是己糖激酶,6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶,a-酮戊二酸脫氫其中6磷酸果糖激酶是關(guān)鍵反應(yīng)的限速酶;三竣酸反應(yīng)的調(diào)控酶是檸檬酸合酶,檸檬酸脫氫酶和 酶,檸檬酸合
45、酶是關(guān)鍵的限速酶。糖異生作用的調(diào)控酶有丙酮酸竣激酶,二磷酸果糖磷酸酯酶,磷酸葡萄糖磷酸酯酶。磷酸戊糖途徑的調(diào)控酶是6-磷酸葡萄糖脫氫酶;它們受可逆共價修飾、變構(gòu)調(diào)控及能荷的調(diào)控。(二)脂肪的降解在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油經(jīng)磷酸化和脫氫反應(yīng),轉(zhuǎn)變成磷酸二羥丙酮,納入糖代謝途徑。脂肪酸與 ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下,生成脂酰 CoA。脂酰CoA在線粒體內(nèi)膜上肉毒堿:脂酰CoA轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)的幫助下進入線粒體襯質(zhì),經(jīng) 程包括脫氫、水合、再脫氫和硫解四個步驟,每次 原子的脂酰 CoA。止匕外,某些組織細胞中還存在 氧化生成相應(yīng)的二竣酸。萌發(fā)的油料種子和某些微生物擁有乙醛酸
46、循環(huán)途徑。3氧化降解成乙酰CoA ,在進入三竣酸循環(huán)徹底氧化。&氧化過&氧化循環(huán)生成FADH2、NADH、乙酰CoA和比原先少兩個碳%氧化生成a羥脂肪酸或CO2和少一個碳原子的脂肪酸;經(jīng) 力可利用脂肪酸3氧化生成的乙酰CoA合成蘋果酸,為糖異生和其它生物合成提供碳源。乙醛酸循環(huán)的兩個關(guān)鍵酶是異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合成酶前者催化異檸檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者催化乙醛酸與乙酰CoA生成蘋果酸。(三)脂肪的生物合成脂肪的生物合成包括三個方面:飽和脂肪酸的從頭合成,脂肪酸碳鏈的延長和不飽和脂肪酸的生成。脂肪酸從 頭合成的場所是細胞液,需要 CO2和檸檬酸的參與,C2供體是糖代謝產(chǎn)生
47、的乙酰 CoA。反應(yīng)有二個酶系參與,分 別是乙酰CoA竣化酶系和脂肪酸合成酶系。首先,乙酰 CoA在乙酰CoA竣化酶催化下生成,然后在脂肪酸合成 酶系的催化下,以ACP作酰基載體,乙酰CoA為C2受體,丙二酸單酰CoA為C2供體,經(jīng)過縮合、還原、脫水、 再還原幾個反應(yīng)步驟,先生成含4個碳原子的丁酰 ACP,每次延伸循環(huán)消耗一分子丙二酸單酰CoA、兩分子NADPH ,直至生成軟脂酰 ACP。產(chǎn)物再活化成軟脂酰 CoA ,參與脂肪合成或在微粒體系統(tǒng)或線粒體系統(tǒng)延長成C18、C20和少量碳鏈更長的脂肪酸。在真核細胞內(nèi),飽和脂肪酸在02的參與和專一的去飽和酶系統(tǒng)催化下,進一步生成各種不飽和脂肪酸。高等
48、動物不能合成亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸,必須依賴食物供給。3-磷酸甘油與兩分子脂酰 CoA在磷酸甘油轉(zhuǎn)酰酶作用下生成磷脂酸,在經(jīng)磷酸酶催化變成二酰甘油,最后經(jīng)二 酰甘油轉(zhuǎn)酰酶催化生成脂肪。68比較脂肪酸氧化和合成的差異:氧化在線粒體,合成在胞液;氧化的?;d體是輔酶 A,合成的?;d體是?;d體蛋白; 氧化是FAD和NAD+, 合成是NADPH ;氧化是L型,合成是D型。氧化不需要 CO2,合成需要CO2;氧化為高 ADP水平,合成為高 ATP水平。氧化是竣基端向甲基端,合成是甲基端向竣基端;脂肪酸合成酶系為多酶復(fù)合體,而不是氧化酶。69在脂肪生物合成過程中,軟脂酸和硬脂酸是怎樣合成的?1)軟
49、脂酸合成:軟脂酸是十六碳飽和脂肪酸,在細胞液中合成,合成軟脂酸需要兩個酶系統(tǒng)參加。一個是乙酰CoA竣化酶,他包括三種成分,生物素竣化酶、生物素竣基載體蛋白、轉(zhuǎn)竣基酶。由它們共同作用,催化乙酰CoA 轉(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙?CoA。另一個是脂肪酸合成酶,該酶是一個多酶復(fù)合體,包括 6種酶和一個?;d體蛋白,在 它們的共同作用下,催化乙酰 CoA和丙二酸單酰CoA,合成軟脂酸其反應(yīng)包括 4步,即縮合、還原、脫水、再縮 合,每經(jīng)過4步循環(huán),可延長2個碳。如此進行,經(jīng)過 7次循環(huán)即可合成軟脂酰 一ACP。軟脂酰一ACP在硫激酶 作用下分解,形成游離的軟脂酸。軟脂酸的合成是從原始材料乙酰CoA開始的所以稱之為
50、從頭合成途徑。2)硬脂酸的合成,在動物和植物中有所不同。在動物中,合成地點有兩處,即線粒體和粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在線粒體 中,合成硬脂酸的碳原子受體是軟脂酰CoA,碳原子的給體是乙酰 CoA。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,碳原子的受體也是軟脂酰CoA,但碳原子的給體是丙二酸單酰CoA。在植物中,合成地點是細胞溶質(zhì)。碳原子的受體不同于動物,是軟脂酰ACP;碳原子的給體也不同與動物,是丙二酸單酰ACPo在兩種生物中,合成硬脂酸的還原劑都是一樣的。70什么是乙醛酸循環(huán),有何生物學(xué)意義?乙醛酸循環(huán)是一個有機酸代謝環(huán),它存在于植物和微生物中,在動物組織中尚未發(fā)現(xiàn)。乙醛酸循環(huán)反應(yīng)分為五 步:脂肪酸經(jīng)過0 -氧化分解為乙酰 CoA,
51、在檸檬酸合成酶的作用下乙酰CoA與草酰乙酸縮合為檸檬酸,再經(jīng)烏頭酸酶催化形成異檸檬酸。隨后,異檸檬酸裂解酶(isocitratelyase)將異檸檬酸分解為琥珀酸和乙醛酸。再在蘋果酸合成酶(malate synthetase雁化下,乙醛酸與乙酰 CoA結(jié)合生成蘋果酸。蘋果酸脫氫重新形成草酰乙酸,可以再與 乙酰CoA縮合為檸檬酸,于是構(gòu)成一個循環(huán)。其總結(jié)果是由2分子乙酰CoA生成1分子琥珀酸,反應(yīng)方程式如下: 2乙酰CoA+NAD +-琥珀酸+2CoA+NADH+H+??偡磻?yīng)說明,循環(huán)每轉(zhuǎn) 1圈需要消耗2分子乙酰CoA,同時產(chǎn)生1分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn)生后,可進入三竣酸 循環(huán)代謝,或者變?yōu)槠咸烟恰?/p>
52、乙醛酸循環(huán)的意義有如下幾點:1)乙酰CoA經(jīng)乙醛酸循環(huán)可琥珀酸等有機酸,這些有機酸可作為三竣酸循環(huán)中的基質(zhì)。2)乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源建造自身機體的途徑之一。3)乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑耐緩健?1在脂肪酸合成中,乙酰 CoA竣化酶起什么作用?在飽和脂肪酸的生物合成中,脂肪酸碳鏈的延長需要丙二酸單酰CoA。乙酰CoA竣化酶的作用就是催化乙酰CoA和HCO3-合成丙二酸單酰CoA,為脂肪酸合成提供三碳化合物。乙酰CoA竣化酶催化反應(yīng)(略)。乙酰CoA竣化酶是脂肪酸合成反應(yīng)中的一種限速調(diào)節(jié)酶,它受檸檬酸的激活,但受棕桐酸的反饋抑制。72什么是尿素循環(huán),有何生物學(xué)意義?1)尿
53、素循環(huán):尿素循環(huán)也稱鳥氨酸循環(huán),是將含氮化合物分解產(chǎn)生的氨經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變成尿素的過程。有 解除氨毒害的作用2)生物學(xué)意義:有解除氨毒害的作用73為什么說轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)在氨基酸合成和降解過程中都起重要作用?1)在氨基酸合成過程中,轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)是氨基酸合成的主要方式,許多氨基酸的合成可以通過轉(zhuǎn)氨酶的催化作用,接受來自谷氨酸的氨基而形成。2)在氨基酸的分解過程中,氨基酸也可以先經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用把氨基酸上的氨基轉(zhuǎn)移到a-酮戊二酸上形成谷氨酸,谷氨酸在谷氨酸脫羥酶的作用上脫去氨基。74核酸酶包括哪幾種主要類型?1)脫氧核糖核酸酶(DNase):作用于DNA分子。2)核糖核酸酶(DNase):作用于RNA分子。
54、3)核酸外切酶:作用于多核昔酸鏈末端的核酸酶,包括3核酸外切酶和5核酸外切酶。4)核酸內(nèi)切酶:作用于多核甘酸鏈內(nèi)部磷酸二酯鍵的核酸酶,包括堿基專一性核酸內(nèi)切酶和堿基序列專一性核 酸內(nèi)切酶(限制性核酸內(nèi)切酶)(一) DNA的生物合成在DNA復(fù)制時,親代DNA的雙螺旋先行解旋和分開,然后以每條鏈為模板,按照堿基配對原則,在這兩條鏈 上各形成一條互補鏈,這樣從親代DNA的分子可以精確地復(fù)制成 2個子代DNA分子。每個子代 DNA分子中,有一條鏈是從親代 DNA來的,另一條則是新形成的,這叫做半保留復(fù)制。通過 14N和15N標記大腸桿菌實驗證實 了半保留復(fù)制。1. .復(fù)制的起始點與方向DNA分子復(fù)制時
55、,在親代分子一個特定區(qū)域內(nèi)雙鏈打開,隨之以兩股鏈為模板復(fù)制生成兩個子代DNA雙鏈分子。開始時復(fù)制起始點呈現(xiàn)一叉形(或 Y形),稱之為復(fù)制叉。DNA復(fù)制要從DNA分子的特定部位開始,此特定 部位稱為復(fù)制起始點(origin of replication ),可以用ori表示。在原核生物中復(fù)制起始點常位于染色體的一個特定 部位,即只有一個起始點。真核生物的染色體是在幾個特定部位上進行DNA復(fù)制的,有幾個復(fù)制起始點的。酵母基因組與真核生物基因組相同,具有多個復(fù)制起始點。復(fù)制的方向可以有三種不同的機制。其一是從兩個起始點開始,各以相反的單一方向生長出一條新鏈,形成兩個 復(fù)制叉。其二是從一個起始點開始,
56、以同一方向生長出兩條鏈,形成一個復(fù)制叉。其三是從一個起始點開始,沿 兩個相反的方向各生長出兩條鏈,形成兩個復(fù)制叉。2. DNA聚合反應(yīng)有關(guān)的酶及相關(guān)蛋白因子DNA的合成是以四種三磷酸脫氧核糖核音為底物的聚合反應(yīng),該過程除了需要酶的催化之外,還需要適量的 DNA為模板,RNA (或DNA)為引物和鎂離子的參與。催化這個反應(yīng)的酶也有多種:DNA聚合酶、RNA引物合成酶(即引發(fā)酶)、DNA連接酶、拓撲異構(gòu)酶、解螺旋酶及多種蛋白質(zhì)因子參與。3. DNA的復(fù)制過程DNA的復(fù)制按一定的規(guī)律進行,雙螺旋的DNA是邊解開邊合成新鏈的。復(fù)制從特定位點開始,可以單向或雙向進行,但是以雙向復(fù)制為主。由于DNA雙鏈的
57、合成延伸均為 5' -3勺方向,因此復(fù)制是以半不連續(xù)的方式進行, 即其中一條鏈相對地連續(xù)合成,稱之為領(lǐng)頭鏈,另一條鏈的合成是不連續(xù)的,稱為隨后鏈。在DNA復(fù)制叉上進行的基本活動包括雙鏈的解開;RNA引物的合成;DNA鏈的延長;切除 RNA引物,填補缺口,連接相鄰的 DNA片段。(二)逆向轉(zhuǎn)錄在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下,以 RNA為模板,按照RNA中的核甘酸順序合成 DNA,這與通常轉(zhuǎn)錄過程中遺傳信息流從 DNA到RNA的方向相反,故稱為逆向轉(zhuǎn)錄。逆轉(zhuǎn)錄酶需要以RNA (或DNA )為模板,以四種dNTP為原料,要求短鏈RNA (或DNA)作為引物,此外還需要適當(dāng)濃度的二價陽離子Mg2+和Mn2+,沿5'-尚向合成DNA ,形成RNA-DNA雜交分子(或DNA雙鏈分子)。逆轉(zhuǎn)錄酶是
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