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1、生物化學(xué)習(xí)題:P4 簡(jiǎn)答題1 什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)?為什么說(shuō)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)?答:蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子肽鏈的排列順序包含了自動(dòng)形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)(即正確的空間構(gòu)象)所需要的全部信息,所以一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)2什么是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)?蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其生物功能有何關(guān)系?答:蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間上的排列、分布及肽鏈走向。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能??臻g結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)各自的功能是相適應(yīng)的3.蛋白質(zhì)的a 螺旋結(jié)構(gòu)和3折疊結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?答A (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(gè)螺旋含有
2、3.6個(gè)氨基酸殘基,螺距為 0.54nm,氨基 酸之間的軸心距為0.15nm.。(2) a -螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)氫鍵,每個(gè)氨基酸的N1H與前面第四個(gè)氨基酸的 C=O形成氫鍵。(3)天然蛋白質(zhì)的a -螺旋結(jié)構(gòu)大都為右手螺旋。B 3-折疊結(jié)構(gòu)又稱為3-片層結(jié)構(gòu),它是肽鏈主鏈或某一肽段的一種相當(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(guò)相鄰肽鏈主鏈上的氨基和羰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)。(3) 3 -折疊結(jié)構(gòu)有平行排列和反平行排列兩種
3、。5舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。答:蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能從根本上來(lái)說(shuō)取決于它的一級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象所具有的屬性或所表現(xiàn)的性質(zhì)。一級(jí)結(jié)構(gòu)相同的蛋白質(zhì),其功能也相同,二者之間有統(tǒng)一性和相適應(yīng)性。6什么是蛋白質(zhì)的變性作用和復(fù)性作用?蛋白質(zhì)變性后哪些性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變?答:蛋白質(zhì)變性作用是指在某些因素的影響下,蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象被破壞,并導(dǎo)致其性質(zhì)和生物活性改變的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后會(huì)發(fā)生以下幾方面的變化:( 1)生物活性喪失;( 2)理化性質(zhì)的改變,包括:溶解度降低,因?yàn)槭杷畟?cè)鏈基團(tuán)暴露;結(jié)晶能力喪失;分子形狀改變,由球狀分子變成松散結(jié)構(gòu),分子不對(duì)稱性加大;粘度增
4、加;光學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,如旋光性、紫外吸收光譜等均有所改變。( 3)生物化學(xué)性質(zhì)的改變,分子結(jié)構(gòu)伸展松散,易被蛋白酶分解。7簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)變性作用的機(jī)制。答:維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力是次級(jí)鍵,此外,二硫鍵也起一定的作用。當(dāng)某些因素破壞了這些作用力時(shí),蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象即遭到破壞,引起變性。8蛋白質(zhì)有哪些重要功能答: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(jìn)行的。(2)結(jié)構(gòu)蛋白有些蛋白質(zhì)的功能是參與細(xì)胞和組織的建成。(3)運(yùn)輸功能如血紅蛋白具有運(yùn)輸氧的功能。(4)收縮運(yùn)動(dòng)收縮蛋白(如肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白)與肌肉收縮和細(xì)
5、胞運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。(5)激素功能動(dòng)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(hù)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(shí)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(zhǎng)與分化有些蛋白參與細(xì)胞生長(zhǎng)與分化的調(diào)控。( 10 )毒蛋白能引起機(jī)體中毒癥狀和死亡的異體蛋白,如細(xì)菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。9.下列試劑和酶常用于蛋白質(zhì)化學(xué)的研究中:CNBr、異硫氟酸苯酯、丹黃酰氯、月尿、 6mol/L HCl、3-疏基乙醇、水合茚三酮、
6、過(guò)甲酸、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。其中哪一個(gè)最適合完成以下各項(xiàng)任務(wù)?( 1)測(cè)定小肽的氨基酸序列。( 2)鑒定肽的氨基末端殘基。( 3)不含二硫鍵的蛋白質(zhì)的可逆變性;如有二硫鍵存在時(shí)還需加什么試劑?( 4)在芳香族氨基酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。( 4)在蛋氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。( 5)在賴氨酸和精氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。9 .答:(a)異硫氫酸苯酯;(b)丹黃酰氯;(c)月尿、3-疏基乙醇;(d)胰凝乳蛋白酶;(e) CNBr; (f)胰蛋白酶。10 根據(jù)蛋白質(zhì)一級(jí)氨基酸序列可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。假設(shè)有下列氨基酸序列(如圖):151015202527Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gl
7、y-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-Gln-Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg(1)預(yù)測(cè)在該序列的哪一部位可能會(huì)出彎或3 -轉(zhuǎn)角。( 2)何處可能形成鏈內(nèi)二硫鍵?( 3) 假設(shè)該序列只是大的球蛋白的一部分,下面氨基酸殘基中哪些可能分布在蛋白的外表面,哪些分布在內(nèi)部?天冬氨酸;異亮氨酸;蘇氨酸;纈氨酸;谷氨酰胺;賴氨酸10 答:( 1)可能在7 位和 19 位打彎,因?yàn)楦彼岢3霈F(xiàn)在打彎處。( 2) 13 位和 24 位的半胱氨酸可形成二硫鍵。(3)分布在外表面的為極性和帶電荷的殘基:Asp、Gln和Ly
8、s;分布在內(nèi)部的是非極性的氨基酸殘基:Try、Leu 和Val; Thr 盡管有極性,但疏水性也很強(qiáng),因此,它出現(xiàn)在外表面和內(nèi)部的可能性都有。P7 簡(jiǎn)答題1 怎樣證明酶是蛋白質(zhì)?1 答:( 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,證明酶是由氨基酸組成的。( 2)酶具有蛋白質(zhì)所具有的顏色反應(yīng),如雙縮脲反應(yīng)、茚三酮反應(yīng)、米倫反應(yīng)、乙醛酸反應(yīng)。( 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(guò)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(diǎn)??傊?,酶是由氨基酸組成的,與其他
9、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)。2簡(jiǎn)述酶作為生物催化劑與一般化學(xué)催化劑的共性及其個(gè)性?2答:( 1 )共性:用量少而催化效率高;僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn),酶本身在化學(xué)反應(yīng)前后也不改變;可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。( 2)個(gè)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,容易失活,活力受條件的調(diào)節(jié)控制,活力與輔助因子有關(guān)。3簡(jiǎn)述Cech 及 Altman 是如何發(fā)現(xiàn)具有催化活性的RNA 的?3 ( 1) 1982 年,美國(guó)的T.Cech 發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物四膜蟲的26S rRNA 前體能夠在完全沒有蛋白質(zhì)的情況下,自我加工、拼接,得到成熟的rRN
10、A。 2) 1983年,S.Atman和Pace實(shí)驗(yàn)室研究 RNase P時(shí)發(fā)現(xiàn),將 RNase P的蛋白質(zhì)與 RNA分離,分別測(cè)定, 發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)部分沒有催化活性,而RNA 部分具有與全酶相同的催化活性。 3) 3) 1986 年, T.Cech 發(fā)現(xiàn)在一定條件下,L19 RNA 可以催化Poly C 的切割與連接。4試指出下列每種酶具有哪種類型的專一性?( 1)脲酶(只催化尿素NH 2CONH 2的水解,但不能作用于NH 2CONHCH 3) ;(2) 3-D-葡萄糖甘酶(只作用于 3-D-葡萄糖形成的各種糖甘,但不能作用于其他的糖甘,例如果糖昔)(3)酯酶(作用于 R1COOR2的水解反應(yīng)
11、);(4) L-氨基酸氧化酶(只作用于 L-氨基酸,而不能作用于 D-氨基酸);( 5)反丁烯二酸水合酶只作用于反丁烯二酸(延胡索酸),而不能作用于順丁烯二酸(馬來(lái)酸);( 6)甘油激酶(催化甘油磷酸化,生成甘油-1-磷酸)。4 .答:(1)絕對(duì)專一性;(2)相對(duì)專一性(族專一性);(3)相對(duì)專一性(鍵專一性);(4)立體專一性(旋光異構(gòu)專一性) ;(5)立體專一性(順?lè)串悩?gòu)專一性);(6)立體專一性(識(shí)別從化學(xué)角度看完全對(duì)稱的兩個(gè)基團(tuán))。5 .稱取25mg蛋白酶配成25mL溶液,取2mL溶液測(cè)得含蛋白氮 0.2mg,另取0.1mL溶液測(cè)酶活力,結(jié)果每小 時(shí)可以水解酪蛋白產(chǎn)生 1500 dg酪
12、氨酸,假定1個(gè)酶活力單位定義為每分鐘產(chǎn)生1 wg酪氨酸的酶量,請(qǐng)計(jì)算:(1)酶溶液的蛋白濃度及比活。(2)每克純酶制劑的總蛋白含量及總活力。5.答:(1)蛋白濃度=0.2x 6.25mg/2mL=0.625mg/mL ;(2)比活力=(1500/60x 1ml/0.1mL ) + 0.625mg/mL=400U/mg ;(3)總蛋白=0.625mg/mL x 1000mL=625mg ;(4)總活力=625mg X400U/mg=2.5 X 105U。6. Vmax與米氏常數(shù)可以通過(guò)作圖法求得,試比較 VS圖,雙倒數(shù)圖,VV/S作圖,S/VS作圖及直接線性 作圖法求Vmax和Km的優(yōu)缺點(diǎn)?6.
13、答:(1) VS圖是雙曲線的一支,可以通過(guò)其漸近線求Vmax, V=1/2V max時(shí)對(duì)應(yīng)的S為Km;優(yōu)點(diǎn)是比較直觀,缺點(diǎn)是實(shí)際上測(cè)定時(shí)不容易達(dá)到Vmax,所以測(cè)不準(zhǔn)。(2) 1/V1/S圖是一條直線,它與縱軸的截距為1/Vmax,與橫軸的截距為-1/Km,優(yōu)點(diǎn)是使用方便,V max和Km都較容易求,缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)得到的點(diǎn)一般集中在直線的左端,作圖時(shí)直線斜率稍有偏差,Km就求不準(zhǔn)。(3) VV/S圖也是一條直線,它與縱軸的截距為Vmax,與橫軸的截距為Vmax/Km,斜率即為-Km,優(yōu)點(diǎn)是求Km比較方便,缺點(diǎn)是作圖前計(jì)算較繁。(4) S/VS圖也是一條直線,它與縱軸的截距為Km/Vmax,與橫軸的
14、截距為-Km,優(yōu)缺點(diǎn)與 VV/S圖相似。(5) 直接線性作圖法是一組交于一點(diǎn)的直線,交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為Km,縱坐標(biāo)為Vmax,是求Vmax和Km的最好的一種方法,不需計(jì)算,作圖方便,結(jié)果準(zhǔn)確。7. (1)為什么某些腸道寄生蟲如蛔蟲在體內(nèi)不會(huì)被消化道內(nèi)的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化?(2)為什么蠶豆必須煮熟后食用,否則容易引起不適?7 .答:(1) 一些腸道寄生蟲如蛔蟲等可以產(chǎn)生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制劑,使它在動(dòng)物體內(nèi)不致被消化。(2)蠶豆等某些植物種子含有胰蛋白酶抑制劑,煮熟后胰蛋白酶抑制劑被破壞,否則食用后抑制胰蛋白酶活 性,影響消化,引起不適。8.使用下表數(shù)據(jù),作圖判斷抑制劑類型(競(jìng)爭(zhēng)性還是非競(jìng)爭(zhēng)
15、性可逆抑制劑)?S mmol/L2.03.04.010.015.0每小時(shí)形成產(chǎn)物的量(gmol13.917.921.331.337.0(沒有抑制劑)每小時(shí)形成產(chǎn)物的量(gmol8.812.114.925.731.3(有抑制劑)8 .答:作1/V1/S圖,可知是競(jìng)爭(zhēng)性可逆抑制劑。9 .甘油醛-3-磷酸脫氫酶(Mr 150 000)的活性位點(diǎn)有一個(gè) Cys殘基,假定為使 5mL的1.2mg/mL的酶溶液完全 失活,需要3.0X10 -2mg碘乙酰胺(Mr 185),計(jì)算酶的催化亞基的數(shù)目?10 答:(1)酶量(mmol) =1.2X 5/150 000=4.0 x 10-5mmol ;(2)碘乙酰
16、胺量(mmol) =3.0 X 10-2/185=1.6 x 10-4mmol ,所以酶的催化亞基數(shù)為4。11 .對(duì)活細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明,酶的底物濃度通常就在這種底物的Km值附近,請(qǐng)解釋其生理意義?為什么底物濃度不是大大高于 Km或大大低于Km呢?12 .答:據(jù)VS的米氏曲線,當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟮陀贙m值時(shí),酶不能被底物飽和,從酶的利用角度而言,很不經(jīng)濟(jì);當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟾哂贙m值時(shí),酶趨于被飽和,隨底物濃度改變,反應(yīng)速度變化不大,不利于反應(yīng)速度的調(diào)節(jié);當(dāng)?shù)孜餄舛仍贙m值附近時(shí),反應(yīng)速度對(duì)底物濃度的變化較為敏感,有利于反應(yīng)速度的調(diào)節(jié)。13 .有時(shí)別構(gòu)酶的活性可以被低濃度的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑激活,請(qǐng)解釋?1
17、1 .答:底物與別構(gòu)酶的結(jié)合,可以促進(jìn)隨后的底物分子與酶的結(jié)合,同樣競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的底物結(jié)合位點(diǎn)結(jié) 合,也可以促進(jìn)底物分子與酶的其它亞基的進(jìn)一步結(jié)合,因此低濃度的抑制劑可以激活某些別構(gòu)酶。12 . (1)對(duì)于一個(gè)遵循米氏動(dòng)力學(xué)的酶而言,當(dāng) S=Km時(shí),若V=35科mol/min , Vmax是多少科mol/min?(2)當(dāng)S=2 X 10 -5mo/L , V=40 科 mol/min,這個(gè)酶的 Km是多少?(3)若 I 表示競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,Ki=4X 10-5mol/L ,當(dāng)網(wǎng)=3 x 10-2mol/L 和I=3 xi0-5mol/L 時(shí),V 是多少?(4)若I是非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,在 Ki、
18、S和I條件與(3)中相同時(shí),V是多少?(2)計(jì)算S=1.0 x 10-6mol/L 和S=1.0 xi0-1mol/L 時(shí)的 v?(3)計(jì)算S=2.0X 10-3mol/L 或S=2.0 xi0-6mol/L 時(shí)最初 5min 內(nèi)的產(chǎn)物總量?( 4)假如每一個(gè)反應(yīng)體系中酶濃度增加到4 倍時(shí),Km , Vmax 是多少?12 .答:(1)當(dāng)S=Km時(shí),V=1/2V max,貝U Vmax=2X 35=70 科 mol/min(2)因?yàn)?V=Vmax/(1+Km/s),所以 Km=(V max/V-1)s=1.5 X 10 -5mol/L ;(3)因?yàn)镾>>K m,I,所以 V=V m
19、ax=70 科 mol/min;(4) V=V max/(1+I/Ki)=40mol/min13 在很多酶的活性中心均有His 殘基參與,請(qǐng)解釋?13答:酶蛋白分子中組氨酸的側(cè)鏈咪唑基pK 值為 6.07.0,在生理?xiàng)l件下,一半解離,一半不解離,因此既可以作為質(zhì)子供體(不解離部分),又可以作為質(zhì)子受體(解離部分),既是酸,又是堿,可以作為廣義酸堿共同催化反應(yīng),因此常參與構(gòu)成酶的活性中心。P10簡(jiǎn)答題1 將核酸完全水解后可得到哪些組分?DNA 和 RNA 的水解產(chǎn)物有何不同?1 答:核酸完全水解后可得到堿基、戊糖、磷酸三種組分。DNA 和 RNA 的水解產(chǎn)物戊糖、嘧啶堿基不同。2計(jì)算下列各題:(
20、1) T7噬菌體DNA ,其雙螺旋鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為2.5X107。計(jì)算DNA鏈的長(zhǎng)度(設(shè)核甘酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 650) 。(2)相對(duì)分子質(zhì)量為130X 106的病毒DNA分子,每微米的質(zhì)量是多少?( 3)編碼88 個(gè)核苷酸的tRNA 的基因有多長(zhǎng)?( 4)編碼細(xì)胞色素C( 104 個(gè)氨基酸)的基因有多長(zhǎng)(不考慮起始和終止序列)?(5)編碼相對(duì)分子質(zhì)量為9.6萬(wàn)的蛋白質(zhì)的 mRNA ,相對(duì)分子質(zhì)量為多少(設(shè)每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子量為120)?2.答:(1)(2.5X 107/650) 僅34 = 1.3 104nm = 13 科 m。(2) 650/ 0.34 =1.9 10/m。(3
21、) 88 X0.34 nm = 30nm =0.3 科 m。(4) 104 X3 >0.34 =106nm 0.11 科 m。(5) (96000/120) >3 >320 = 76800。3對(duì)一雙鏈DNA 而言,若一條鏈中(A+G ) /( T+C) = 0.7,則:( 1)互補(bǔ)鏈中(A+G ) /( T+C) = ?(2)在整個(gè)DNA 分子中(A+G)/(T+C) = ?(3)若一條鏈中(A+T)/(G +C)= 0.7,則互補(bǔ)鏈中(A+ T )/(G+C)= ?(4)在整個(gè)DNA 分子中(A+ T)/(G +C) = ?3 .答:(1)設(shè)DNA的兩條鏈分別為a和3 ,那
22、么:A = b T , T a =A b , G 8 =C b , : C8 =G b ,因?yàn)?,(A“+ G”)/ (Tb+ Cb) = (A «+ G”)/ (Ab + Gb) = 0.7所以,互補(bǔ)鏈中(Ab+ GJ / (丁產(chǎn) Cb) = 1/0.7 =1.43( 2)在整個(gè)DNA 分子中,因?yàn)锳 = T, G = C,所以, A+G = T+C , ( A+G ) /( T+C) = 1( 3)假設(shè)同(1) ,則A“+ T”=n+ Ab, G“+ C“= Cb+Gb,所以,(A“+ Ta) /(Ga+Ca) = (A# T P) / ( G B +C B ) = 0.7( 4)
23、在整個(gè)DNA 分子中(A“+ T“+ Ab+ Tb) / (Ga+C“+ G+Cb) = 2 (Aa+ Ta) /2 (Ga+CQ = 0.74 DNA 熱變性有何特點(diǎn)?Tm 值表示什么?4 .答:將DNA的稀鹽溶液加熱到 70100c幾分鐘后,雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞,氫鍵斷裂,兩條鏈彼此分開,形成無(wú)規(guī)則線團(tuán)狀,此過(guò)程為DNA 的熱變性,有以下特點(diǎn):變性溫度范圍很窄,260nm 處的紫外吸收增加;粘度下降;生物活性喪失;比旋度下降;酸堿滴定曲線改變。Tm 值代表核酸的變性溫度(熔解溫度、熔點(diǎn)) 。在數(shù)值上等于DNA 變性時(shí)摩爾磷消光值(紫外吸收)達(dá)到最大變化值半數(shù)時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。5在pH7.0,
24、 0.165mol/L NaCl 條件下,測(cè)得某一DNA 樣品的 Tm 為 89.3。求出四種堿基百分組成。5 .答:為(G + C) % = (Tm - 69.3) 2M4 %=(89.3-69.3)2.44 %=48.8%G = C = 24.4%(A + T)% = 1 48.8% =51.2%A = T = 25.6%6 述下列因素如何影響DNA 的復(fù)性過(guò)程:( 1)陽(yáng)離子的存在;( 2)低于Tm 的溫度; ( 2)高濃度的DNA 鏈。6答:( 1)陽(yáng)離子的存在可中和DNA 中帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán),減弱DNA 鏈間的靜電作用,促進(jìn)DNA 的復(fù)性;( 2)低于Tm 的溫度可以促進(jìn)DNA 復(fù)
25、性;( 3) DNA 鏈濃度增高可以加快互補(bǔ)鏈隨機(jī)碰撞的速度、機(jī)會(huì),從而促進(jìn)DNA 復(fù)性。7核酸分子中是通過(guò)什么鍵連接起來(lái)的?7答:核酸分子中是通過(guò)3 ,5-磷酸二酯鍵連接起來(lái)的。 8 DNA 分子二級(jí)結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)?8答:按Watson-Crick 模型, DNA 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有:兩條反相平行的多核苷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(guò)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(duì)螺旋由10對(duì)堿基組成;堿基按 A=
26、T , GC配對(duì)互補(bǔ),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。9在穩(wěn)定的DNA 雙螺旋中,哪兩種力在維系分子立體結(jié)構(gòu)方面起主要作用?9答:在穩(wěn)定的DNA 雙螺旋中,堿基堆積力和堿基配對(duì)氫鍵在維系分子立體結(jié)構(gòu)方面起主要作用。10 簡(jiǎn)述tRNA 二級(jí)結(jié)構(gòu)的組成特點(diǎn)及其每一部分的功能。10 答:tRNA 的二級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)由四臂、四環(huán)組成。已配對(duì)的片斷稱為臂,未配對(duì)的片斷稱為環(huán)。( 2)葉柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH 3,此結(jié)構(gòu)是接受氨基酸的位置。( 3)氨基酸臂對(duì)面是反密碼子環(huán)。
27、在它的中部含有三個(gè)相鄰堿基組成的反密碼子,可與mRNA 上的密碼子相互 識(shí)別。( 4)左環(huán)是二氫尿嘧啶環(huán)(D 環(huán)) ,它與氨基酰-tRNA 合成酶的結(jié)合有關(guān)。(5)右環(huán)是假尿喀咤環(huán)(T3C環(huán)),它與核糖體的結(jié)合有關(guān)。( 6)在反密碼子與假尿嘧啶環(huán)之間的是可變環(huán),它的大小決定著tRNA 分子大小。11 .用1mol/L的KOH溶液水解核酸,兩類核酸( DNA及RNA )的水解有何不同?12 答:不同。RNA 可以被水解成單核苷酸,而DNA 分子中的脫氧核糖2 碳原子上沒有羥基,所以DNA 不能被堿水解。13 如何將分子量相同的單鏈DNA 與單鏈 RNA 分開?14 答:( 1)用專一性的RNA
28、酶與 DNA 酶分別對(duì)兩者進(jìn)行水解。( 2)用堿水解。RNA 能夠被水解,而DNA 不被水解。( 3)進(jìn)行顏色反應(yīng)。二苯胺試劑可以使DNA 變成藍(lán)色;苔黑酚(地衣酚)試劑能使RNA 變成綠色。(4)用酸水解后,進(jìn)行單核甘酸的分析(層析法或電泳法),含有U的是RNA ,含有T的是DNA。15 .計(jì)算下列各核酸水溶液在pH7.0,通過(guò)1.0cm光徑杯時(shí)的260nm處的A值(消光度)。已知:AMP的摩爾消光系數(shù) A260 = 15400GMP 的摩爾消光系數(shù) CMP 的摩爾消光系數(shù) UMP 的摩爾消光系數(shù) dTMP 的摩爾消光系數(shù)A260 = 11700A260 = 7500A260 = 9900A
29、260 = 9200求:(1) 32 mol/L AMP , (2) 47.5 科 mol/L CMP , (3) 6.0 科 mol/L UMP 的消光度,(4) 48 科 mol/L AMP 和 32 d mol/L UMP混合物的A260消光度。(5) A260 = 0.325的GMP溶液的摩爾濃度(以摩爾/升表示,溶液pH7.0)。(6) A260=0.090的dTMP溶液的摩爾濃度(以摩爾/升表示,溶液pH7.0)。13.答:已知:(1) 32mol/L AMP 的 A260消光度A 260 = 32 MO-6 X15400 = 0.493(2) 47.5.mol/L CMP 的 A
30、260 消光度A 260 =47.5 10-6 X7500 = 0.356(3) 6.0 mol/L UMP 的 A 260 消光度A260 =6.0 10-6 >9900 = 0.0594(4) 48 v mol/L AMP 和 32 3 mol/L UMP 混合物的 A260 消光度A 260 = 32 10-6 X9900 + 48 10<6 M5400 = 0.493 = 1.056(5) 0.325/11700 = 2.78 W-5mol/L(6) 0.090/9200 = 9.78便-6mol/L14.如果人體有1014個(gè)細(xì)胞,每個(gè)體細(xì)胞的DNA量為6.4X109個(gè)堿基
31、對(duì)。試計(jì)算人體DNA的總長(zhǎng)度是多少?是太陽(yáng)-地球之間距離(2.2X109公里)的多少倍?14.答:(1)每個(gè)體細(xì)胞的 DNA的總長(zhǎng)度為:6.4x 109x 0.34nm = 2.176 x 109 nm= 2.176m(2)人體內(nèi)所有體細(xì)胞的DNA的總長(zhǎng)度為:2.176m X 1014 = 2.176X1011km(3)這個(gè)長(zhǎng)度與太陽(yáng)-地球之間距離(2.2X 109公里)相比為:2.176X 1011/2.2 X 109 = 99 倍15 .指出在pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pH11.4時(shí),四種核甘酸所帶的電荷數(shù)(或所帶電荷數(shù)多少的比較),并回答下列問(wèn)題:(1)電泳分離四種核甘酸時(shí)
32、,緩沖液應(yīng)取哪個(gè)pH值比較合適?此時(shí)它們是向哪一極移動(dòng)?移動(dòng)的快慢順序如何?(2)當(dāng)要把上述四種核甘酸吸附于陰離子交換樹脂柱上時(shí),應(yīng)調(diào)到什么pH值?(3)如果用洗脫液對(duì)陰離子交換樹脂上的四種核甘酸進(jìn)行洗脫分離時(shí),洗脫液應(yīng)調(diào)到什么 pH值?這四種核甘酸上的洗脫順序如何?為什么?15.答:種核甘酸帶電荷情況:pH2.5pH3.5pH6pH8pH11.4UMP負(fù)電荷最多-1-1.5-2-3GMP負(fù)電荷較多-0.95-1.5-2-3AMP負(fù)電荷較少-0.46-1.5-2-2CMP-0.16-1.5-2-2(1)電泳分離四種核甘酸時(shí)應(yīng)取pH3.5的緩沖液,在該 pH值時(shí),這四種單核甘酸之間所帶負(fù)電荷差異
33、較大,它們都向正極移動(dòng),但移動(dòng)的速度不同,依次為:UMP>GMP>AMP>CMP(2)應(yīng)取pH8.0,這樣可使核甘酸帶較多負(fù)電荷,利于吸附于陰離子交換樹脂柱。雖然pH11.4時(shí)核甘酸帶有更多的負(fù)電荷,但pH過(guò)稿對(duì)樹脂不利。(3)洗脫液應(yīng)調(diào)到 pH2.5o當(dāng)不考慮樹脂的非極性吸附時(shí)洗脫順序?yàn)镃MP>AMP>UMP>GMP (根據(jù)pH2.5時(shí)核甘酸負(fù)電荷的多少來(lái)決定洗脫速度),但實(shí)際上核甘酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附,喋吟堿基的 非極性 吸附是 喀咤堿基的3倍。靜 電吸附與 非極性 吸附共 同作用的 結(jié)果使 洗脫順 序?yàn)椋?CMP>AMP
34、>UMP>GMP 。P13簡(jiǎn)答題1 .簡(jiǎn)述維生素K的主要生物功能?2 .缺乏葉酸為什么會(huì)導(dǎo)致巨紅細(xì)胞性貧血???65*返回試題答1巨幼紅細(xì)胞貧血又稱惡性貧血,特點(diǎn)是骨髓呈巨幼紅細(xì)胞增生.胞質(zhì)和胞核生長(zhǎng)成熟不同步,胞核核酸代謝受到 影響,成熟不良。此病的產(chǎn)生與葉酸和維生素E12的跳乏有密切關(guān)系“單期因葉酸或維生素B12缺乏所造成的黃血稱 營(yíng)養(yǎng)不良性貧血,其機(jī)制是合成核苜酸的原料一碳單位抉乏,DN大合成受阻,骨髓幼紅細(xì)胞D股合成減少,細(xì)胞分裂速 度降低,體積增大,而且劌目減少。一碳單位來(lái)自某些氨基酸的特殊代謝謝至,網(wǎng)既是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,又是 攜帶f*專程一碳單位的載體,分子內(nèi)肺、即
35、。兩個(gè)氮原子能攜帶一碳單位券與體內(nèi)多,蝌質(zhì)的合成,特別是核酸的合 成,一碳單位都是以甲基FH4的形式運(yùn)輸和儲(chǔ)存j故甲基FH4的缺乏直接題向一破單位的生成和利用,F(xiàn)H4的再生是在 甲基卒善酶的催化下將甲基轉(zhuǎn)移給同型半胱氨酸生成廣腺苜甲磷氨酸,甲基f善酶的酶是維生素由乙維生素班2 可通過(guò)促迸FBI的再生而參與一碳單位代謝,當(dāng)維生素B12娥乏時(shí)同樣也會(huì)影響核酸代詞,影響紅細(xì)胞的分化及成熟, 所以葉酸和維生素£12缺乏都會(huì)導(dǎo)致巨幼紅細(xì)胞性貧血。P16簡(jiǎn)答題(六)問(wèn)答題(解題要點(diǎn))1 .常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有哪些?它們的作用機(jī)制是什么?2 .答:常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有:(1)魚藤酮
36、(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(lái)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(duì)黃素蛋白不起作用,所以魚藤酮可以用來(lái)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(jìng)爭(zhēng),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(xì)胞色素b到細(xì)胞色素c1
37、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(xì)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。3 .氧化物為什么能引起細(xì)胞窒息死亡?其解救機(jī)理是什么?4 .答:氧化鉀的毒性是因?yàn)樗M(jìn)入人體內(nèi)時(shí),CN 一的N原子含有孤對(duì)電子能夠與細(xì)胞色素aa3的氧化形式一一高價(jià)鐵Fe3 +以配位鍵結(jié)合成氧化高鐵細(xì)胞色素aa3,使其失去傳遞電子的能力,阻斷了電子傳遞給O2 ,結(jié)果呼吸鏈中斷,細(xì)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Fe2 +氧化為Fe3+。部分血紅蛋白的血紅素輔基上的Fe2+被氧化成Fe3的高鐵血紅蛋白, 且含量達(dá)到20%-30%時(shí),高鐵
38、血紅蛋白(Fe3十 )也可以和氧化鉀結(jié)合,這就競(jìng)爭(zhēng)性抑制了氧化鉀與細(xì)胞色素aa3的結(jié)合,從而使細(xì)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CN 一。因此,如果在服用亞硝酸的同時(shí),服用硫代硫酸鈉,則CN -可被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒的 SCN -,此硫氧化物再經(jīng)腎臟隨尿排出體外。5 .在磷酸戊糖途徑中生成的NADPH ,如果不去參加合成代謝,那么它將如何進(jìn)一步氧化?3.答:葡萄糖的磷酸戊糖途徑是在胞液中進(jìn)行的,生成的 NADPH具有許多重要的生理功能,其中最重要的是 作為合成代謝的供氫體。如果不去參加合成代謝,那么它將參加線粒體的呼吸鏈進(jìn)行氧化,最終與氧結(jié)合生成水。但是線
39、粒體內(nèi)膜不允許 NADPH和NADH通過(guò),胞液中NADPH所攜帶的氫是通過(guò)轉(zhuǎn)氫酶催化過(guò)程進(jìn)人線粒體的:(1) NADPH + NAD + f NADP 十 + NADH(2) NADH所攜帶的氫通過(guò)兩種穿梭作用進(jìn)人線粒體進(jìn)行氧化:a a -磷酸甘油穿梭作用;進(jìn)人線粒體后生成FADH2。b蘋果酸穿梭作用;進(jìn)人線粒體后生成NADH。4.在體內(nèi)ATP有哪些生理作用?4.答:ATP在體內(nèi)有許多重要的生理作用:( 1)是機(jī)體能量的暫時(shí)貯存形式:在生物氧化中,ADP 能將呼吸鏈上電子傳遞過(guò)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(lái),因此ATP 是生物氧化中能量的暫時(shí)貯存形式。( 2)是機(jī)體其
40、它能量形式的來(lái)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(jī)體的正常生理機(jī)能,例如可轉(zhuǎn)化成機(jī)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,而以其他三磷酸核苷作為能量的直接來(lái)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。這些三磷酸核苷分子中的高能磷酸鍵并不是在生物氧化過(guò)程中直接生成的,而是來(lái)源于ATP。( 3)可生成cAMP 參與激素作用:ATP 在細(xì)胞膜上的腺苷酸環(huán)化酶催化下,可生成cAMP ,作為許多肽類激素在細(xì)胞內(nèi)體現(xiàn)生理效應(yīng)的第二信使。5.有人曾經(jīng)考慮過(guò)使用解偶聯(lián)劑如2,4-二硝基苯酚(DNP
41、)作為減肥藥,但很快就被放棄使用,為什么?5答: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ATP。在解偶聯(lián)狀態(tài)下,電子傳遞過(guò)程完全是自由進(jìn)行的,底物失去控制地被快速氧化,細(xì)胞的代謝速率將大幅度提高。這些將導(dǎo)致機(jī)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(shí)消耗過(guò)程中過(guò)分產(chǎn)熱,這勢(shì)必會(huì)給機(jī)體帶來(lái)強(qiáng)烈的副作用。6某些植物體內(nèi)出現(xiàn)對(duì)氰化物呈抗性的呼吸形式,試提出一種可能的機(jī)制。6答:某些植物體內(nèi)出現(xiàn)對(duì)氰化物呈抗性的呼吸形式,這種呼吸形式可能并不需要細(xì)胞色素氧化酶,而是通過(guò) 其他的對(duì)氰化物不敏感的電子傳遞
42、體將電子傳遞給氧氣。7什么是鐵硫蛋白?其生理功能是什么?7答: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(duì)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(gè)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)合物卜復(fù)合物H、復(fù)合物出中均結(jié)合有鐵硫蛋白,其功能是通過(guò)二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的化合價(jià)變化來(lái)傳遞電子,
43、而且每次只傳遞一個(gè)電子,是單電子傳遞體。8何為能荷?能荷與代謝調(diào)節(jié)有什么關(guān)系?8答:細(xì)胞內(nèi)存在著三種經(jīng)常參與能量代謝的腺苷酸,即ATP、 ADP 和 AMP 。這三種腺苷酸的總量雖然很少,但與細(xì)胞的分解代謝和合成代謝緊密相聯(lián)。三種腺苷酸在細(xì)胞中各自的含量也隨時(shí)在變動(dòng)。生物體中ATP-ADP-AMP 系統(tǒng)的能量狀態(tài)(即細(xì)胞中高能磷酸狀態(tài))在數(shù)量上衡量稱能荷。能荷的大小與細(xì)胞中ATP、 ADP 和 AMP 的相對(duì)含量有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞中全部腺苷酸均以ATP 形式存在時(shí),則能荷最大,為100%。,即能荷為滿載。當(dāng)全部以 AMP形式存在時(shí),則能荷最小,為零。當(dāng)全部以ADP形式存在時(shí),能荷居中,為50%。若三
44、者并存時(shí),能荷則隨三者含量的比例不同而表現(xiàn)不同的百分值。通常情況下細(xì)胞處于 80%。的能荷狀態(tài)。能荷與代謝有什么關(guān)系呢?研究證明,細(xì)胞中能荷高時(shí),抑制了ATP 的生成,但促進(jìn)了ATP 的利用,也就是說(shuō),高能荷可促進(jìn)分解代謝,并抑制合成代謝。相反,低能荷則促進(jìn)合成代謝,抑制分解代謝。能荷調(diào)節(jié)是通過(guò)ATP、 ADP 和 AMP 分子對(duì)某些酶分子進(jìn)行變構(gòu)調(diào)節(jié)進(jìn)行的。例如糖酵解中,磷酸果糖激酶是一個(gè)關(guān)鍵酶,它受ATP 的強(qiáng)烈抑制,但受ADP 和 AMP 促進(jìn)。丙酮酸激酶也是如此。在三羧酸環(huán)中,丙酮酸脫氫酶、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和a -酮戊二酸脫氫酶等,都受 ATP的抑制和ADP的促進(jìn)。呼吸鏈的
45、氧化磷酸化速度同樣受ATP 抑制和 ADP 促進(jìn)。9氧化作用和磷酸化作用是怎樣偶聯(lián)的?9答:目前解釋氧化作用和磷酸化作用如何偶聯(lián)的假說(shuō)有三個(gè),即化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō)、結(jié)構(gòu)偶聯(lián)假說(shuō)與化學(xué)滲透假說(shuō)。其中化學(xué)滲透假說(shuō)得到較普遍的公認(rèn)。該假說(shuō)的主要內(nèi)容是:( 1)線粒體內(nèi)膜是封閉的對(duì)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(guò)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(guò)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(fù)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
46、和跨膜電位梯度。這兩種跨膜梯度是電子傳遞所產(chǎn)生的電化學(xué)電勢(shì),是質(zhì)子回到膜內(nèi)的動(dòng)力,稱質(zhì)子移動(dòng)力或質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)。 4) 一對(duì)電子(2e一)從NADH傳遞到O2的過(guò)程中共有3對(duì)H十從膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到膜外。復(fù)合物I、出、IV著質(zhì)子泵的作用,這與氧化磷酸化的三個(gè)偶聯(lián)部位一致,每次泵出2 個(gè) H 十。 5) 5) 質(zhì)子移動(dòng)力是質(zhì)子返回膜內(nèi)的動(dòng)力,是 ADP 磷酸化成ATP 的能量所在,在質(zhì)子移動(dòng)力驅(qū)使下,質(zhì)子 ( H)通過(guò) F1F0-ATP 合酶回到膜內(nèi),同時(shí)ADP 磷酸化合戚ATP。P20 簡(jiǎn)答題1 糖類物質(zhì)在生物體內(nèi)起什么作用?答: ( 1 )糖類物質(zhì)是異氧生物的主要能源之一,糖在生物體內(nèi)經(jīng)一系列的降解而釋
47、放大量的能量,供生命活動(dòng)的聿見需要。( 2)糖類物質(zhì)及其降解的中間產(chǎn)物,可以作為合成蛋白質(zhì)脂肪的碳架及機(jī)體其它碳素的來(lái)源。( 3)在細(xì)胞中糖類物質(zhì)與蛋白質(zhì)核酸 脂肪等常以結(jié)合態(tài)存在,這些復(fù)合物分子具有許多特異而重要的生物功能。( 4)糖類物質(zhì)還是生物體的重要組成成分。2為什么說(shuō)三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的共通路?答: ( 1)三羧酸循環(huán)是乙酰CoA 最終氧化生成CO2 和 H2O 的途徑。( 2)糖代謝產(chǎn)生的碳骨架最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。(3)脂肪分解產(chǎn)生的甘油可通過(guò)有氧氧化進(jìn)入三竣酸循環(huán)氧化,脂肪酸經(jīng)3-氧化產(chǎn)生乙酰 CoA可進(jìn)入三竣酸循環(huán)氧化。( 4)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫
48、氨后碳骨架可進(jìn)入三羧酸循環(huán),同時(shí),三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以,三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)代謝共同通路。3糖代謝和脂代謝是通過(guò)那些反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)的?答: ( 1)糖酵解過(guò)程中產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视?,可作為脂肪合成中甘油的原料。?2)有氧氧化過(guò)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。4什么是乙醛酸循環(huán)?有何意義?答:乙醛酸循環(huán)是有機(jī)酸代謝循環(huán),它存在于植物和微生物
49、中,可分為五步反應(yīng),由于乙醛酸循環(huán)與三羧酸循環(huán)有一些共同的酶系和反應(yīng),將其看成是三羧酸循環(huán)的一個(gè)支路。循環(huán)每一圈消耗2 分子乙酰CoA, 同時(shí)產(chǎn)生1 分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn)生后,可進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝,或經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?磷酸戊糖途徑有什么生理意義?乙醛酸循環(huán)的意義:( 1)乙酰CoA 經(jīng)乙醛酸循環(huán)可以和三羧酸循環(huán)相偶聯(lián),補(bǔ)充三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物的缺失。( 2)乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源的途徑之一。( 3)乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛桶被岬耐緩健?為什么糖酵解途徑中產(chǎn)生的NADH 必須被氧化成NAD+ 才能被循環(huán)利用?答: ( 1)產(chǎn)生的5-磷酸核糖是生成核糖,多種核苷酸,
50、核苷酸輔酶和核酸的原料。( 2)生成的NADPH+H+ 是脂肪酸合成等許多反應(yīng)的供氫體。( 3)此途徑產(chǎn)生的4-磷酸赤蘚糖與3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷阕灏被?。?)途徑產(chǎn)生的NADPH+H+可轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH+H+ ,進(jìn)一步氧化產(chǎn)生 ATP,提供部分能量。7糖分解代謝可按EMP-TCA 途徑進(jìn)行,也可按磷酸戊糖途徑,決定因素是什么?答:糖分解代謝可按EMP-TCA 途徑進(jìn)行,也可按磷酸戊糖途徑,決定因素是能荷水平,能荷低時(shí)糖分解按EMP-TCA 途徑進(jìn)行,能荷高時(shí)可按磷酸戊糖途徑8 .試說(shuō)明丙氨酸的過(guò)程成糖過(guò)程9 .糖酵解的中間物在其它代謝中有何應(yīng)用?答:磷酸二羥丙酮可還原
51、a-磷酸甘油,后者可而參與合成甘油三酯和甘油磷脂。3-磷酸甘油酸是絲氨酸的前體,因而也是甘氨酸和半胱氨酸的前體。磷酸烯醇式丙酮酸兩次用于合成芳香族氨基酸的前體-分支酸。它也用于ADP磷酸化成ATP。在細(xì)菌,糖磷酸化反應(yīng)(如葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖)中的磷酸基不是來(lái)自ATP,而是來(lái)自磷酸烯醇式丙酮酸。丙酮酸可轉(zhuǎn)變成丙氨酸;它也能轉(zhuǎn)變成羥乙基用以合成異亮氨酸和繳氨酸(在后者需與另 一分子丙酮酸反應(yīng))。兩分子丙酮酸生成 a-酮異戊酸,進(jìn)而可轉(zhuǎn)變成亮氨酸。10 .琥珀酰CoA的代謝來(lái)源與去路有哪些?答:(1)琥珀酰CoA主要來(lái)自糖代謝,也來(lái)自長(zhǎng)鏈脂肪酸的 3-氧化。奇數(shù)碳原子脂肪酸,通過(guò)氧化除生成乙酰
52、CoA,后者進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成琥珀酰CoA。此外,蛋氨酸,蘇氨酸以及繳氨酸和異亮氨酸在降解代謝中也生成琥珀酰 CoA。(2)琥珀酰CoA的主要代謝去路是通過(guò)檸檬酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O。琥珀酰CoA在肝外組織,在琥珀酸乙酰乙酰 CoA轉(zhuǎn)移酶催化下,可將輔酶 A轉(zhuǎn)移給乙酰乙酸,本身成為琥珀酸。此外,琥珀酰 CoA與甘氨 酸一起生成8 -氨基-丫-酮戊酸(ALA ),參與血紅素的合成。P23簡(jiǎn)答題1 .按下述幾方面,比較脂肪酸氧化和合成的差異?(1) 進(jìn)行部位,(2)?;d體(3)所需輔酶(4) 3羥基中間物的構(gòu)型(5)促進(jìn)過(guò)程的能量狀態(tài)(6)合成和降解的方向(7)酶系統(tǒng)1 .答:氧化在線粒體,合
53、成在胞液,氧化的?;d體是輔酶A,合成的?;d體是酰基栽體蛋白,氧化 是UAD和、AD+,合成是N ADPHf氧化是L型,合成是D型。氧化不需要CXJ二,合成需要氧化為 高ADP水平,合成為高A山水平*氧化是皎基端向甲基端,合成是甲基端向皴基端5脂肪酸合成酶系為 多酶復(fù)合體,而不是氧化酶中2 .在脂肪生物合成過(guò)程中,軟脂酸和硬脂酸是怎樣合成的?3 .什么是乙醛酸循環(huán),有何生物學(xué)意義?4 .在脂肪酸合成中,乙酰 CoA.竣化酶起什么作用?2.答:(I)軟脂酸合成:軟脂酸是十六碳飽和脂肪酸,在細(xì)胞泄中合成,合成軟脂酸需要兩個(gè)酶系統(tǒng) 參加。一個(gè)是乙款13A蕤化酶,他包括三種成分,生物素短化酶、生物素
54、臻基戟體蛋白、精竣基酶,由它 們共同作用,催化乙酰Q,A轉(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙??。另一個(gè)是脂肪酸合成酶,該酶是一個(gè)多酹復(fù)合體,包 括仆種酶和一個(gè)醐基載體蛋白,在它們的共同作用下,催化乙酰CFA和丙二酸單百米注,合成軟脂酸其 反應(yīng)包括,步,即縮合、還原、脫水、再縮合,每經(jīng)過(guò)4步循環(huán),可延長(zhǎng)2個(gè)碳”如此進(jìn)行,經(jīng)過(guò)?次循 環(huán)即可合成軟脂珊小軟脂酰Al:F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 始材料乙酰開始的所以稱之為從頭合成途徑,<2)硬脂酸的合成,在動(dòng)物和植物中育所不同“在動(dòng)物中,合成地點(diǎn)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CT,碳原子的
55、結(jié)體是乙酰U,A。在內(nèi)康網(wǎng)申,碳原子的 受體也是軟脂酰CFA,但碳原子的給體是丙二酸單??谥?。在植物中,合成地點(diǎn)是細(xì)胞溶質(zhì),碳原子的受 體不同于動(dòng)物,是軟脂酰ACPi碳原子的給體也不同與動(dòng)物,是丙二酸單酰在兩種生物中,合成硬 脂酸的還原劑都是一樣的*,答;乙醛酸循環(huán)是一個(gè)有機(jī)酸代謝環(huán),它存在于植物和微生物中,在動(dòng)物綱織中尚未發(fā)現(xiàn)。乙醛酸循 環(huán)反應(yīng)分為五步c略)< 總反應(yīng)說(shuō)明,循環(huán)每轉(zhuǎn)I圈需要消耗二分子乙酰同時(shí)產(chǎn)生I分子郎白酸.琥 珀酸產(chǎn)生后,可進(jìn)入三速酸循環(huán)代洲,或者變?yōu)槠咸烟?。乙醛酸循環(huán)的意義有如下幾點(diǎn):(0乙??诳诮?jīng)乙醛酸循環(huán)可琥珀酸等有機(jī)酸,這些有機(jī)酸可作為三里 酸循環(huán)申的基質(zhì)白C)乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源建造自身機(jī)體的途徑之一。一)乙醛酸循 環(huán)是油料植物將脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑耐緩健?.答:在飽和脂肪酸的生物合成中,脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)需要丙二酸里酰口一乙酰G按化酶的作用就是 催化乙酰心昌和HC-含成丙二酸單酰為脂肪酸合成提供三碳化合物。Za<->A裟化酶催化反應(yīng)略 “乙酰5A竣化孱是脂肪酸合成反應(yīng)卬的一種限速調(diào)節(jié)誨,它受擰檬酸的激活,但受棕桐酸的反饋 抑制。5.說(shuō)明動(dòng)物、植物、細(xì)菌在合成不飽和脂肪酸方面的差異?&說(shuō)明動(dòng)物,植物,細(xì)菌在合成的不飽和脂肪酸的差異【參考答案】答:在植物中,不僅可以合成單不飽
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