一、名词解释:
蛋白质变性:某些理化因素可以破坏蛋白质分子中的副键,使其构象发生变化,引起蛋白
质的理化性质和生物学功能的改变的现象
竞争性抑制:当抑制剂在结构上与底物相似,能与底物竞争酶分子活性中心的结合基团,
从而阻碍酶与底物的结合的作用。
半保留复制:在DNA合成时,首先亲代DNA分子两条多核苷酸链之间氢键局部解开为
两条单链,然后分别以这两条单链为模板,按照严格的碱基配对法则,合成与两条模板单链相对应的互补子链;由此形成的两个子代DNA分子中,只有一条链是新合成的,另一条链是亲代保留下来的一半保留;这样生成的DNA分子,其碱基排列顺序与亲代DNA完全相同,像一种复制品。
肝脏生物转化:机体将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变,强其极性,使其易
随胆汁或尿液排出,这种体内变化过程称为生物转化。
糖异生作用:由非糖物质(在肝脏或肾脏)转变为葡萄糖或糖原的过程。
联合脱氨基作用:联合脱氨基作用是体内氨基酸分解的主要途径,联合脱氨基作用有两
种方式:(1)转氨基作用偶联谷氨酸氧化脱氨基途径(2)转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环途径。
酶的专一性:酶的专一性又叫酶的特异性。指酶对它所催化的底物有选择性。根据其特异
程度的不同,又分为绝对专一性,相对专一性和立体异构专一性。绝对专一性是指一种酶只能作用于一种底物;相对专一性是指一种酶可以作用与一类底物或者一种化学键;立体异构专一性是指酶对它所催化的底物的立体构象有一定要求,这种酶只能作用于立体异构中的一种。
同工酶:指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质都不相
同的一组酶。
酶的活性中心:在酶分子中,能与底物特异性地结合并将底物转化为产物的具有特定空间
结构的区域
氧化磷酸化:生物氧化时,代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水的电子传递过程中,释放
出能量驱动ADP磷酸化生成ATP。这种物质的氧化与ADP磷酸化相偶联而
产生ATP的方法,称为氧化磷酸化。
二、问答题:
1.试述葡萄糖彻底氧化生成H2O、CO2、ATP的过程,并计算产能的数值。 答:葡萄糖有氧氧化分为三个部分,最终得到36/38个ATP;
(一)葡萄糖分解生成丙酮酸
此阶段的反应步骤与糖无氧氧化途径基本相同。在有氧条件下,1分子葡萄糖分解生成2分子丙酮酸。所不同的是,3-磷酸甘油醛脱下的氢并不用于丙酮酸还原生成乳酸,而是交给NAD+,生成NADH+H+,再经线粒体内电子传递链的作用,与氧结合生成水,释放能量,第一步反应产生6~8分子ATP。 (二)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A
丙酮酸在胞液中生成以后,经线粒体内膜上特异载体转运到线粒体内,在丙酮酸脱氢酶复合体(又叫丙酮酸脱氢酶系)催化下进行氧化脱羧,并与辅酶A结合成乙酰辅酶A,产生6分子ATP。
(三)三羧酸循环:①乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸②柠檬酸转变成异柠檬酸③异柠
檬酸氧化脱羧成α-酮戊二酸,产生6分子ATP④α-酮戊二酸氧化脱羧生
成琥珀酰辅酶A,产生6分子ATP⑤琥珀酰辅酶A转变成琥珀酸,产生2分子ATP⑥~⑧琥珀酸转变为草酰乙酸产生10分子ATP。该步反应共产生24分子ATP
2.试述DNA复制过程中所需的原料、模板以及酶的种类和作用。
⑴原料:四种脱氧核苷三磷酸作为DNA聚合酶的底物,包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。 ⑵模板:分别以亲代DNA两条链为模板 ⑶酶的种类和作用:
①DNA拓扑异构酶:使DNA链发生剪接;拓扑酶Ⅰ使双股超螺旋DNA变成松弛态,反应
不需要ATP;拓扑酶Ⅱ改变DNA拓扑构象,反应需要ATP;
②接螺旋酶:解开两条链间的氢键,形成两条模板单链,反应需要ATP;
③单链DNA结合蛋白:结合在解开的两条单链上,防止两条单链重新聚合,防止核酸酶
的水解,促进DNA聚合酶的活性;
④引物酶:催化形成RNA引物;
⑤DNA聚合酶:能以DNA为模板催化DNA的合成。DNA聚合酶Ⅰ:1.能催化单个脱氧核
糖核苷酸连接到DNA链的3'端,2.能沿5'端到3'端方向外切DNA(切除引物),3.能沿3'端到5'端方向外切DNA(纠错,或者说DNA损伤的恢复);DNA聚合酶Ⅱ:1.同样能参与DNA聚合酶1参与的反应,但聚合活性低;2.能沿3'端到5'端方向外切DNA;DNA聚合酶Ⅲ:1.主要负责DNA链的延伸2.能沿3'端到5'端方向外切DNA。
3.举例说明酶的竞争性抑制作用。
丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制:丙二酸的结构和琥珀酸非常相似,丙二酸可与
琥珀酸竞争性地与琥珀酸脱氢酶的活性中心结合,当丙二酸与酶结合后,使琥珀酸脱氢酶不能再与琥珀酸结合,从而不能催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸。
4.试述参与蛋白质合成的RNA种类、结构和作用。 ⑴mRNA:mRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表达过程中的遗传信息传递过程。
tRNA:tRNA把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。
rRNA:rRNA是组成核糖体的主要成分。核糖体是合成蛋白质的工厂。
5.试述氨基酸脱氨基的类型与特征,以及游离氨的解毒代谢途径。
⑴氨基酸脱氨基是氨基酸分解为氨和α-酮酸的过程,主要方式有:⑴转氨基作用⑵氧化脱氨基作用⑶联合脱氢作用⑷非氧化脱氨基作用,其中以联合脱氨基最为重要,联合脱氨基有两种,在肝脏为转氨基作用偶联谷氨酸氧化脱氢基途径;在肌肉组织为转氨基作用偶联嘌呤核苷酸循环途径。
⑵①体内约80%~90%氨的去路是在肝脏合成尿素②合成谷氨酰胺③合成某些含氮化合物,如嘌呤碱、嘧啶碱、非必需氨基酸等④经肾脏泌氨与H离子结合后以铵盐形式排出体外。
6.试述脂肪酸β氧化方式的代谢过程并计算产生的能量。
⑴脱氢:脂肪酰CoA在脂肪酰CoA脱氢酶作用下,α、β碳原子上各脱下一个氢原子,生
成α,β烯脂肪酰CoA,脱下的2H由辅基FAD接受生成FADH2;
⑵加水:α,β烯脂肪酰CoA双键断裂,加1分子水,生成β-羟脂肪酰CoA;
⑶再脱氢:β-羟脂肪酰CoA在β-羟脂肪酰CoA脱氢酶作用下,再次脱氢,生成β-酮脂肪酰CoA,脱下的2H由该酶的辅酶NAD+接受,生成NADH+H+;
⑷硫解:β-酮脂肪酰CoA在硫解酶作用下,被一分子辅酶A分解,碳链从α和β碳原子中间断裂,生成一分子乙酰CoA和一分子比原来少2个碳原子的脂肪酰CoA。
计算:以16碳的软脂酸为例,共进行7次β氧化,产生8分子乙酰CoA,7分子FADH2和7分子NADH+H+。每分子FADH2经过呼吸链氧化成水,产生2分子ATP;每分子NADH+H+氧化生成3分子ATP,每分子乙酰CoA通过三羧酸循环氧化为CO2和水,产生12分子ATP。因此一分子软脂酸彻底氧化总共生成7×(3+2)+8×12=131ATP,减去脂肪活化时消耗的2分子ATP净生成129分子ATP。
三、填空题:
1、蛋白质中N的平均含量为(16%);组成蛋白质的氨基酸有(20)种,结构通式为
()。蛋白质的二级结构的类型有(α-螺旋)、(β-折叠)、(β-转角)等
2、谷氨酸在PH7.4的缓冲溶液中带(负)电荷;蛋白质变性的结构变化是(氢键断裂)。常用的蛋白质沉淀剂是((NH4)2SO4)。
3、DNA双螺旋的稳定因素是(氢键)和(碱基堆积力),碱基配对的原则是(A﹦T)和(G≡C)。DNA变性的理化性质特征是(碱基对之间氢键断裂,由双螺旋结构转变为单链状态)。 4、缺乏维生素A易出现夜盲症,其机理是因为维生素A有(构成视觉细胞内感光物质)作用。调节钙、磷代谢的维生素是(维生素D),维生素C的生理功能是(参与羟化反应)和(参与氧化还原反应)。 5、糖酵解代谢的关键酶有(己糖激酶)、(磷酸果糖激酶)、(丙酮酸激酶),代谢终产物是(乳酸);NADPH+H+由(脱氢)途径产生,它的作用是(丙酮酸结合氢离子被还原成乳酸)和(NADH转变为NAD+参与糖酵解)。另,肝脏在维持血糖浓度恒定中,通过(糖的有氧氧化)和(糖异生)而发挥作用。降低血糖的激素是(胰岛素)。 6、血浆脂蛋白用超离法可分为以下四类(乳糜微粒)、(极低密度脂蛋白)、(低密度脂蛋白)、(高密度脂蛋白),其中转运内源性脂肪的是(极低密度脂蛋白)。在(饥饿)状态下脂肪动员加强;酮体是在(肝脏)中合成,成分包括(乙酰乙酸)、(β-羟基酸)、(丙酮);胆固醇合成的基本原料有(乙酰CoA)、(NADPH+H+)、(ATP),关键酶是(HMGCoA还原酶);转化代谢产物有(胆汁酸)、(类固醇激素)、(7-脱氢胆固醇)等 7、正常人氮平衡试验的结果是(氮总平衡)。氨基酸脱氨基的最重要方式是(联合脱氨基作用)。脑中氨的主要去路是(谷氨酰胺)。鸟氨酸循环在(肝脏)中进行,作用是(合成尿素)。
8、嘌呤分解代谢的最终产物是(尿酸);合成核苷酸的途径方式有(从头合成途径)和(补救合成途径)。
9、生物转化的化学反应类型有(氧化)、(还原)、(水解)、(结合);最重要的结合剂是(葡萄糖醛酸)。 10、两条呼吸链分别是(NADH氧化呼吸链)和(琥珀酸氧化呼吸链),产能量依次为(3ATP)和(2ATP)。线粒体外NADH+H离子经α-磷酸甘油穿梭进入线粒体氧化,其P/O值是(3)。解偶联剂是(不抑制呼吸链的电子转移和氧的消耗,但能拆散氧化和磷酸化的偶