生物化学考研名词解释与问答题

生化考研精解名词解释答案

第十章 糖代谢(P124-125)

1. 糖酵解(glycolysis ):由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径。通过该途径,一分子葡萄糖转化为两分子丙酮酸,同时净生成两分子ATP 和两分子NADH 。

2. 发酵(fermentation ):营养分子(Eg 葡萄糖)产能的厌氧降解。在乙醇发酵中,丙酮酸转化为乙醇和CO 2。

3. 巴斯德效应(Pasteur effect):氧存在下,酵解速度放慢的现象。

4. 底物/无效循环(substrate/futile cycle):一对酶催化的循环反应,该循环通过ATP 的水解导致热能的释放。Eg 葡萄糖+ATP=葡萄糖6-磷酸+ADP与葡萄糖6-磷酸+H2O=葡萄糖+P i 反应组成的循环反应,其净反应实际上是ATP+H 2O =ADP+Pi 。

6. 底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation ):ADP 或某些其它的核苷-5′—二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。这种磷酸化与电子的传递链无关。

7. 糖原分解(glycogenolysis/glycogen breakdown ):从糖原解聚生成葡萄糖的细胞内分解过程,由糖原磷酸化酶等催化完成。

8. 糖原合成(glycogen synthesis ):体内由葡萄糖合成糖原的过程。主要合成场所为肝和肌肉。包括UDPG 途径和三碳途径。

9. 磷酸解作用(phosphorolysis ):通过在分子内引入一个无机磷酸,形成磷酸脂键而使原来键断裂的方式。实际上引入了一个磷酰基。

10. 糖异生作用(gluconeogenesis ):由简单的非糖前体转变为糖的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过酵解过程中不可逆的三个反应。

11. 丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase complex ):催化丙酮酸为乙酰CoA 的不可逆反应的复合酶。有三种酶和六种辅助因子参于这一反应。它们组成如下系统:(1)丙酮酸脱氢酶(2)二氢硫辛酰胺转乙酰酶(3)二氢硫辛酸脱氢酶。

12. 柠檬酸/三羧酸/Krebs循环(citric acid/tricarboxylic acid cycle):是用于乙酰CoA 中的乙酰基氧化成CO 2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA 经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。

13. 回补反应(anaplerotic reaction ):酶催化的,补充柠檬酸循环中间代谢物供给的反应,例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反应。

14. 乙醛酸循环(glyoxylate cycle):是某些植物、细菌和酵母中柠檬酸循环的修改形式,通过该循环可以使乙酰CoA 经草酰乙酸净生成葡萄糖。乙醛酸循环绕过了柠檬酸循环中生成两个CO 2的步骤。

19.Cori/乳酸循环(Cori/lactate cycle):肌肉收缩通过糖酵解生成乳酸。肌肉内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后,再入肝,在肝脏内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又被肌肉摄取,这就构成了一个循环(肌肉-肝脏-肌肉),此循环称为乳酸循环。

21. 别构调节(allosteric regulation ):酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶活性状态,称为酶的别构调节。

22. 共价修饰(covalent modification):酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性,这一过程称为酶的共价修饰或者化学修饰。

23.Q 酶/分支酶(Q/branching enzyme):催化糖原中1,6-糖苷键的形成,使直链淀粉生成支链淀粉的酶。

24.R 酶/脱支酶(R/branching enzyme):催化水解葡聚糖链分支点处1,6-β-D-糖苷键的酶。

25. 糊精/极限糊精(dextrin/limit dextrin):淀粉颗粒用酸长时间水解后,剩余的不水解产物,包括聚合度为10多个葡萄糖基的直链组分和聚合度为20~30个葡萄糖基的支链组分。

26. 糖原合酶(glycogen synthase):糖原合酶催化的糖原合成反应不能从头开始,需要至少含4个葡萄糖残基的α-1,4-葡聚糖作为引物。糖原合酶是糖原合成过程的限速酶,其活性受共价修饰和变构的调节。

28. α-/β-淀粉酶(α-/β-amylase ):能水解淀粉、糖原和有关多糖中的O-葡萄糖键的酶。

第十一章 生物氧化(P134)

1. 生物氧化(biological oxidation):在生物体内,从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成

水﹐并释放能量的过程。

2.P/O比值(P/O ratio ):在氧化磷酸化中,每1/2 O 2被还原成ADP 的摩尔数。电子从NADH 传递给O 2时,P/O=3,而电子从FADH 2传递给O 2时,P/O=2。

3. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation ):电子从一个底物传递给分子氧的氧化或酶催化的由ADP和Pi 生成ATP与磷酸化相偶联的过程。伴随电子从底物到氧的传递,ADP 被磷酸化形成ATP 的酶促过程,包括底物水平磷酸化和电子传递链磷酸化。

4. 呼吸链(respiratory chain ):线粒体内膜上存在多种酶与辅酶组成的电子传递链,可使还原当量中的氢传递到氧生成水。

5. 解偶联作用(uncoupling agent):在氧化磷酸化的偶联中,如加入使偶联消除的物质,则氧化仍能进行而不能生成ATP 的过程。

6. 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation ):物质在生物氧化过程中,常生成一些含有高能键的化合物,而这些化合物可直接偶联ATP 或GTP 的合成,这种产生ATP 等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。

第十二章 脂代谢(P151)

1. 脂肪酸的β-氧化(β-oxidation ):脂肪酸氧化降解生成乙酰CoA ,同时生成NADH 和FADH 2,因此可产生大量的ATP 。该途径因脱氢和裂解均发生在β位碳原子而得名。每一轮脂肪酸β氧化都由四步反应组成:氧化、水化、再氧化和硫解。

5. 肉碱(Carnitine ):作为脂酰载体可将脂酰基转运到线粒体内进行β氧化,或转运到线粒体外参与脂肪合成,是脂酸代谢的重要载体,缺乏时可致脂肪堆积乃至心肌功能障碍。

6. 脂蛋白(Lipoprotein ):一种与脂质复合的水溶性蛋白质。通常根据其密度分为极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、极高密度脂蛋白和乳糜微粒。每一种脂蛋白中均含有相应的载脂蛋白。

9. 酮体(Ketone body ):在肝脏中由乙酰CoA 合成的燃料分子(β羟基丁酸,乙酰乙酸和丙酮)。在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,酮体过多会导致中毒。

14. 不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid ):分子中含有一个或多个双键的脂肪酸。其熔点较饱和脂肪酸低。

15. 必需脂肪酸(Essential fatty acid ):不能被细胞或机体以相应需要量合成或从其膳食前体合成,而必需由膳食供给的多不饱和脂酸。对哺乳动物而言,亚油酸与亚麻酸皆是营养必需的。

16. 脂肪动员(Fat mobilization ):在病理或饥饿条件下,储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂酸(FFA )及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用,该过程称为脂肪动员 。

19. ω-氧化(ω-oxidation ):是在脂肪酸远离羧基的一端(即ω碳)发生氧化,转变为二羧酸的作用。催化此反应的酶,存在于肝和肾细胞的内质网中。第一步反应是使ω位的碳加上一个羟基,羟基中的氧来自分子氧。

20. 脂肪酸合酶系统(Fatty acid synthase system):是一个多酶复合体,包括酰基载体蛋白(ACP )和6 种酶,它们分别是:乙酰CoA ;丙二酸单酰CoA ;β-酮脂酰-ACP 合酶;β-酮脂酰-ACP 还原酶;β-羟脂酰-ACP 脱水酶;烯脂酰-ACP 还原酶,在脂肪酸的从头合成中起催化作用。

21.HGM-CoA 还原酶(HGM-CoA Reductase):是合成胆固醇的限速酶,存在于小胞体膜,催化合成甲基二羟戊酸(mevalonicacid ),并生成体内多种代谢产物,称之为甲基二羟戊酸途径。(HGM :β-羟-β-甲基戊二酰-CoA )

第十三章 氨基酸代谢(P161)

1. 尿素循环(Urea cycle):是一个由4步酶促反应组成的,可以将来自氨和天冬氨酸的氮转化为尿素的循环。尿素循环是发生在脊椎动物的肝脏中的一个代谢循环。

2. 转氨基作用(aminotransferation ):一个α-氨基酸的α-氨基借助转氨酶的催化作用转移到一个α-酮酸的过程。

3. 联合脱氨基作用(transdeamination ):转氨基与谷氨酸氧化脱氨或是嘌呤核苷酸循环联合脱氨,以满足机体排泄含氮废物的需求。

4. 葡萄糖-丙氨酸循环(glucose-alanine cycle):肌肉中有一种氨基转移酶,可把丙酮酸转化为丙氨酸被释放进入血流,传送到肝脏。在肝脏中经过转氨基作用有产生丙酮酸,经葡糖异生作用形成葡萄糖有回到肌肉中,在这里又以糖酵解方式降解为丙酮酸。将以上循环称之为葡萄糖-丙氨酸循环。

5. 生酮氨基酸(ketogenic amino acids):降解可生成乙酰CoA 或酮体的氨基酸。

6. 生糖氨基酸(glucogenic amino acids):降解可生成作为糖异生前体的分子,例如丙酮酸或柠檬酸循环中间代谢物的氨基酸。

7. 苯丙酮尿症(phenylketonuria ,PKU ):是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起苯丙氨酸堆积的代谢遗传病。缺乏丙酮酸羟化酶,苯丙氨酸只能靠转氨生成苯丙酮酸,病人尿中排出大量苯丙酮酸。苯丙酮酸堆积对神经有毒害,使智力发肓出现障碍。

8. 一碳单位(one carbon unit ):仅含一个碳原子的基团。如甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基(甲醛基) 及亚胺甲基等,通常与四氢叶酸结合在一些化合物之间转移,且可互相转变。

第十四章 核苷酸代谢(P170)

1. “痛风”(gout ):是尿酸过量生产或尿酸排泄不充分引起的尿酸堆积而造成的,尿酸结晶堆积在软骨、软组织、肾脏以及关节处。在关节处的沉积会造成剧烈的疼痛。

5. 别嘌呤醇(allopurinol ):是结构上相似于黄嘌呤的化合物(在嘌呤环上第七位是C ,第八位是N ),对黄嘌呤氧化酶有很强的抑制作用,常用来治疗痛风。

7. 核苷酸的“从头合成”途径(De novo synthesis purine nueieotide):生物体内用简单的前体物质合成生物分子的途径,例如核苷酸的从头合成。

8. 核苷酸的“补救”途径(salvage pathway of nucleotide synthesis):与从头合成途径不同,生物分子,例如核苷酸,可以由该类分子降解形成的中间代谢物,如碱基等来合成,该途径是一个再循环途径。

第十五章 DNA的复制、修复与重组(P182-183)\

1. 复制(Replication ):DNA 或RNA 基因组的扩增过程。在这个过程中,以亲代核酸链作为合成的模板,按照碱基配对原则合成子代分子。

2. 半保留复制(Semiconservative replication):DNA 复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板,合成出两分子的双链DNA ,每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。

3. 半不连续复制(Semidiscontinuous replication ):①DNA 复制时,一条链(前导链) 是连续合成的,而另一条链(后随链) 的合成却是不连续的。②双链DNA 合成时5'→3'端是连续合成,而3'→5'端则是不连续合成。

6.DNA 聚合酶(DNA polymerase):以DNA 为模板,催化核苷酸残基加到已存在的聚核苷酸3ˊ末端反应的酶。某些DNA 聚合酶具有外切核酸酶的活性,可用来校正新合成的核苷酸的序列。

8. 复制叉(Replication fork):Y 字型结构,在复制叉处作为模板的双链DNA 解旋,同是合成新的DNA 链。

9. 引发体(Primosome ):一种多蛋白复合体,E.coli 中的引发体包括催化DNA 滞后链不连续DNA 合成所必需的,短的RNA 引物合成的引发酶,解旋酶。

10. 前导链(Leading strand):与复制叉移动的方向一致,通过连续的5ˊ-3ˊ聚合合成新的DNA 链。

11. 滞后链(lagging strand):与复制叉移动的方向相反,通过不连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA 链。

12. 冈崎片段(Okazaki fragment):相对比较短的DNA 链(大约1000核苷酸残基),是在DNA 的滞后链的不连续合成期间生成的片段,这是Reiji Okazaki在DNA 合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。

15. 拓扑异构酶(Topoisomerase ):通过切断DNA 的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来改变DNA 连环数的酶。拓扑异构酶Ⅰ、通过切断DNA 中的一条链减少负超螺旋,增加一个连环数。某些拓扑异构酶Ⅱ也称为DNA 促旋酶。

16. 逆转录酶(Reverse transcriptase):一种催化以RNA 为模板合成DNA 的DNA 聚合酶,具有RNA 指导的DNA 合成、水解RNA 和DNA 指导的DNA 合成的酶活性。

13. 互补DNA (cDNA ):通过逆转录酶以mRNA 为模板合成的双链DNA 。

17. 错配修复(Mismatch repair ):在含有错配碱基的DNA 分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是:识别出正确的链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA 聚合酶和DNA 连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA 。

18. 直接修复(Direct repair ):是通过一种可连续扫描DNA ,识别出损伤部位的蛋白质,将损伤部位直接修复的方法。该修复方法不用切断DNA 或切除碱基。

19. 切除修复(Excision repair):通过切除-修复内切酶使DNA 损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA 聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。

第十六章 RNA的合成与加工(P198)

1. 不对称转录(asymmetric transcription ):DNA 链是有极性的,RNA 聚合酶以不对称的方式与启动子结合,使得转录只能沿着一个方向进行。对一个基因而言,互补链中只有一条链被转录成RNA 。

2. δ因子(δfactor ):原核生物中与RNA 聚合酶核心酶相结合而特异性识别启动子选择转录起始点的一个蛋白质亚基。

3. 启动子(promoter ):在DNA 分子中,RNA 聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。

8. 核酶(ribozyme ):具有像酶那样催化功能的RNA 分子。

1一种反转录酶,由蛋白质和RNA 两部分组成核糖蛋白复合体,其中RNA 是一段模板序9. 端粒酶(telomerase ):○

2一种自身携带模板的逆转录酶,由RNA 和蛋白质组成,RNA 组分中含有列,指导合成端粒DNA 的重复序列片段。○

一段短的模板序列与端粒DNA 的重复序列互补,而其蛋白质组分具有逆转录酶活性,以RNA 为模板催化端粒DNA 的合成,将其加到端粒的3′端,以维持端粒长度及功能。

10. 剪接(splicing ):除去并连接DNA 、RNA 或多肽链片段,形成新的遗传重组体或改变原有的遗传结构的过程。

12. 外显子(exon ):既存在于最初的转录产物中,也存在于成熟的RNA 分子中的核苷酸序列。术语外显子也指编码相应RNA 内含子的DNA 中的区域。

13. 内含子(intron ):在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。术语内含子也指编码相应RNA 外显子的DNA 中的区域。

第十七章 蛋白质的合成与转运(P213)

1. 密码子(codon ):mRNA (或DNA )上的三联体核苷酸残基序列,该序列编码着一个指定的氨基酸 ,tRNA 的反密码子与mRNA 的密码子互补。

2. 氨酰-tRNA (aminoacyl-tRNA ):在氨基酸臂的3ˊ端的腺苷酸残基共价连接了氨基酸的tRNA 分子。

3. 核蛋白体循环(ribosomal cycle ):指多肽链合成过程中肽链延长阶段,它由进位,成肽和转位3个步骤循环进行,直至终止阶段。

4. 多核蛋白体(polyribosome ):细胞内多个核蛋白体链接在同一条mRNA 分子上,进行蛋白质合成。这种聚合体称为多核蛋白体。

16. 肽酰转移酶(peptidyl transferase):蛋白质合成期间负责转移肽酰基和催化肽键形成的酶。

24. 起始密码子(initiation factor,IF):指定蛋白质合成起始位点的密码子。最常见的起始密码子是蛋氨酸密码:AUG 。

25. 终止密码子(termination codon):任何tRNA 分子都不能正常识别的,但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。存在三个终止密码子:UAG ,UAA和UGA 。

30. 密码的简并性(codon degeneracy):是指同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象。

生化考研精解问答题

1. 写出葡萄糖酵解生成内酮酸过程中的步骤。〔写出九步即可) 。

2. 依序写出三羧酸循环中的酶。

柠檬酸合酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢。α-酮戊二酸脱氢酶系、琥珀酸CoA 合成酶、琥珀酸脱氢酶、延胡索酸酶、苹果酸脱氧酶。

3. 列表比较糖酵解和糖的有氧氧化的异同。

4. 什么是三羧酸循环? 它有何生物学意义?

三羧酸循环是发生在线粒体基质内、经由一系列脱氢及脱羧反应将乙酰-CoA 最终氧化成CO2的单向循环途径。反应开始于4C 的草酰乙酸与2C 的乙酰CoA 缩合成柠檬酸,结束于草酰乙酸的再生成,每轮循环可将一分子乙酸盐彻底氧化成等当量的CO 2和H 2O ,期间四次脱氢生成的NADH

和FADH 2可经由呼吸链生成12分子ATP 因循环中首先生成含有三个羧基的柠檬酸而称为三羧酸/

柠檬酸循环,亦称为Krebs 循环以纪念在阐明该循环中有突出贡献的德国科学家Krebs 。

三羧酸循环的生理意义主要为两方面:一是为机体新陈代谢提供大量能量,二是各类营养物(包括次生物质) 的代谢连接枢纽,为分解及合成两用代谢途径。

5. 何为糖酵解? 糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异?

糖酵解途径将葡萄糖降解为丙酮酸,糖异生途径则将丙酮酸转化成葡萄糖,但这两条代谢途径并非简单的逆转,囚为糖酵解中由己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的三个反应是不可逆的,糖异生中必须利用另外四种酶来绕行这三个能量障碍:以丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反应绕行丙酮酸激酶反应,以果糖二磷酸酶反应绕行磷酸果糖激酶反应,以葡萄糖-6-磷酸酶反应绕行己糖激酶反应。另外,这两条途径的酶系分布也有所不同:糖酵解全部在胞液中进行,糖异生则发生在胞液和线粒体。

6. 试述磷酸戊糖旁路的生理意义。

磷酸戊糖途径的生理意义有要有以下几个方面:

1、核酸生物合成提供戊糖;戊糖是多种核苷酸,核苷酸辅酶和核酸的原料,人体主要通过磷酸戊糖途径生成之,但肌肉组织缺乏Glc-6-P 脱氢酶,只能依赖糖酵解途径中间代谢物甘油醛-3-磷酸和Fru-6-P 的基团转移生成。

2、为多种生物合成及转化代谢提供还原当量的NADPH ,并可通过维持还原性谷胱甘肽而使机体免受损伤。

3、该途径产生的NADPH 亦可转化为NADH, 后者经由电子传递链可进一步氧化产生ATP 以提供机体代谢所需的部分能量。

7. 列表比较糖原合成与糖原分解的异同。

8. 简述糖异生的生理意义。

(1)空腹或饥饿时利用非糖化合物异生成葡萄糖,以维持血糖水平恒定;

(2)糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径;

(3)调节酸碱平衡。

9. 试述糖、脂、蛋白质、核酸四大物质代谢之间的关系。

第一,糖代谢与蛋白质代谢的相互关系。

(1) 糖是生物机体重要的碳源和能源,可用于合成各种氨基酸的碳链结构,经氨基化或转氨后,即生成相应的氨基酸。如糖在分解代谢过程中产生的丙酮酸、草酰乙酸和α-酮戊二乙酸分别可形成丙酮酸、天冬氨酸和谷氨酸,此外,在糖分解过程中产生的能量,还可供氨基酸和蛋白质合成之用。

(2)蛋白质可以分解为氨基酸,在体内转变为糖。生糖氨基酸可通过糖异生作用转变为糖,此外,苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸和色氨酸也能产生糖。

第二, 糖与脂类物质也能相互转变。

(1)糖转变为脂类的人致步骤为:糖先经酵解过程,生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮可还原为甘油,丙酮酸经氧化脱羧后转变为乙酰CoA ,然后再缩合生成脂肪酸。

(2)脂类分解产生的甘油经过磷酸化生成α-磷酸甘油,再转变为磷酸二羟丙酮 ,后经糖异生过程生成糖。在动物细胞中脂肪酸转变为糖的过程则有一定的限度。但在植物或微生物体内,脂肪酸通过β-氧化生成乙酰CoA ,乙酰CoA 再经乙醛酸循环生成琥珀酸,然后经糖异生作用转变为糖。

第三,糖代谢与核酸代谢的相互联系。

核酸是细胞中重要的遗传物质。它通过控制蛋白质的合成,影响细胞的组成成分和代谢类型。 许多核苷酸在代谢中起重要作用。如ATP 是能量和磷酸集团转移的重要物质,UTP 参与单糖的转变和多糖的合成,CTP 参与磷脂酸胆碱的合成,GTP 供给合成蛋白质肽链时所需要的能量。此外,许多重要的辅酶,如辅酶A 、烟酰胺核苷酸及FAD 等。

总之,糖、脂类、蛋白质和核酸等物质在代谢过程中都是彼此影响,相互转化和密切相关的,三羧酸循环不仅是各类物质共同的代谢途径,而几一也是它们彼此之间相互联系的枢纽。

2. 何谓生物氧化? 并阐述其生理意义。

有机分子在体内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程称为生物氧化。生物氧化的意义

在于提供生物体所需能量:一部分用于生命活动(肌肉收缩、神经传导、生物合成、物质转运、信息传递、生长发育等) 。一部分用于维持体温。

3. 何谓呼吸链?它有什么重要义。

代谢物脱下的氢通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递,从终与氧结合成H 2O ,此过程与

细胞呼吸有关,所以将此传递链称为呼吸链。它由四种具有传递电了功能的复合体构成。意义:通过呼吸链,物质代谢过程中产生的NADH 和H + , FADH2才能将氢传递给氧结合成水并在此过程中,偶联

ADP 磷酸化生成ATP ,为机体各种代谢活动提供能量,这是机体能量的主要来源。

6.解释氧化磷酸化作用机理的化学渗透学说的主要论点是什么? 在几种学说中,为什么它能得到公认。

目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个,即化学偶联假说、结构偶联假说. 与化学渗透假说。其中,化学渗透假说得到较普遍的公认、该假说的主要内容是:

(1) 线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。

(2) 电子传递体中的氧传递体和电子传递体是交叉排列,氢传递体有质子(H +)泵的作用,在

电子传递过程中不断地将质子(H+ )从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。

(3) 质子泵出后,不能自由通过内膜回到内膜内侧,这就形成内膜外侧质子(H +)浓度高于内

侧,使膜内带负电荷,膜外带正电荷,因而也就形成了两侧质子浓度梯度和跨膜电位梯

度。这两种跨膜梯度是电子传递所产生的电化学电势,是质子回到膜内的动力,称质子

移动力或质子动力势。

(4) 一对电子(2e -)从NADH 传递到O 2的过程中共有3对H +从膜内转移到膜外。复合物Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ起着质子泵的作用,这与氧化磷酸化的一个偶联部位一致,每次泵出2个H +。

(5) 质子移动力是质子返回膜内的动力,是ADP 磷酸化成ATP 的能量所在,在质子移动力驱

使下,质子(H +)通过F 1F 0-ATP 合成酶回到膜内,同时ADP 磷酸化合成ATP 。

这个学说之所以能得到公认是因为许多实验结果与学说的论点相符合。首先现在已经发现氧化磷

+酸化作用确实需要线粒体膜保持完整状态; 线粒体内膜对H 没有通透性; 已经证明电子传递链确能将

H +排到内膜外,而且ATP 的形成又伴随着H +向膜内的转移运动。其次,解偶联剂如2,4-二硝基苯酚能使H +通过线粒体内膜,并使由电子传递产生的质子梯度破坏,因而使ATP 的形成受到抑制。再次,寡霉素既抑制三分子头部的ATP 合成酶,又抑制三分子柄部高能中间物的传递,从而抑制ATP 的合成。最后,人工造成的内膜外翻的亚线粒体膜泡,当电子传递到氧时,这种内膜外翻的膜泡是从外部介质中吸取H +,而完整的未翻转的线粒体却是将H +注入到外部介质中去,这表明线粒体膜确实对H +的转移具有方向性。

4. 脂肪酸β-氧化过程及乙酰CoA 的作用。

1)β-氧化过程包括四步反应:(反应如图所示)

a脱氢; 脂酰CoA 在脂酰CoA 脱氢酶的催化下,α、β碳原子各脱下一对氢原子,生成反烯酰CoA 。脱下的2H 由FAD 接受生成FADH 2。

b加水:反烯酰CoA 在烯酰水化酶的催化下,加水生成L-羟脂酸CoA 。

c再脱氢:羟脂酰CoA 在羟脂酸CoA 脱氢酶的催化下。脱下2H 生成β-酮脂酰CoA, 脱下的2H 由NAD

+接受,生成NADH 及H 。

d硫解:β酮脂酰CoA 在酮脂酰CoA 硫解酶催化下加上HS-CoA 碳链断裂,生成1分子乙酰CoA 和少2个碳原子的脂酰CoA 。

少2个碳原子的脂酰CoA 可再进行脱氢、加水,再脱氢及硫解反应。如此反复进行,直至最后生成丁酰CoA ,后者再进行一次β-氧化。即完成脂肪酸的β-氧化。

2)乙酰CoA 的作用:在机体脂质代谢中,乙酰辅酶A 主要来自脂肪酸的β-氧化,也可来自甘油的氧化分解。在肝脏,乙酰辅酶A 可被转化成酮体向肝外输送。在脂肪酸生物合成中,乙酰辅酶A 是基本原料之一,乙酰辅酶A 也是细胞胆固醇合成的基本原料之一,进入三羧酸循环氧化分解为CO 2和H 2O ,产生大量能量。

5. 在人体中葡萄糖能变成脂肪吗? 脂肪能变成葡萄糖吗?若能,写出简要反应过程(中文) ,若不能,则简要说明理由。

糖类在体内经水解产生单糖,像葡萄糖可通过有氧氧化生成乙酰CoA ,乙酰CoA 可作为脂肪酸合

成原料合成脂肪酸,因此糖以脂肪酸的形式储存起来。糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油,也可作为脂肪合成中甘油的来源。所以葡萄糖能变成脂肪:葡萄糖经糖酵解途径生成3-磷酸甘油,在脂酰CoA 转移酶的作用下,依次加上2分子脂酰CoA 生成磷脂酸。后者在磷脂酸磷酸酶的作用下,水解脱去磷酸生成1,2-甘油二酯,然后在脂酰CoA 转移酶的催化下,再加上1分子脂酰基即生成甘油三酯。

脂肪酸分偶数链脂肪酸和奇数链脂肪酸。在正常情况下,偶数链脂肪酸降解的产物不能转变成搪,而奇数链脂肪酸降解的产物能够转变成糖。因为偶数碳脂肪酸降解的产物是乙酰CoA ,乙酰CoA 不是糖异生作用的前体,它不能直接转变成丙酮酸,因为对于每个进入柠檬酸循环的二碳单位来说,只能被降解以CO 2的形式释放。但是奇数碳脂肪酸的最后三个碳原子是丙酰CoA ,它可以羧化,经过

三个反应步骤能转变成柠檬酸循环的中间产物琥珀CoA 。柠檬酸循环的中间物都是糖异生的前体。

但是当禁食、饥饿或交感神经兴奋时,肾上腺素、去甲肾上腺累、胰高血糖素等分泌增加,作用于脂肪细胞膜表面受体,激活腺苷酸环化酶,促进cAMP 合成,激活依赖cAMP 的蛋白激酶,使胞液内HSL 磷酸化而活化。后者使甘油三酯水解成甘油二酯及脂酸。这步反应是脂肪分解的限速步骤,HSL 是限速酶,它受多种激素的凋控,故称为激素敏感性脂肪酶。脂解作用使储存在脂肪细胞中的脂肪分解成游离脂酸及甘油,然后释放入. 血。血浆白蛋白具有结合游离脂酸的能力,每分子白蛋白可结合10分子FFA 。FFA 不溶干水,与白蛋白结合后由血液运送至全身各组织,主要由心,肝、骨骼肌等摄取利用。甘油溶于水,直接由血液运送至肝、肾、肠等组织; 主要是在甘油激酶作用下,转变为3-磷酸甘油; 然后脱氢生成磷酸二羟丙酮,经糖代谢途径进行分解或转变为糖。脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低,故不能很好利用甘油。

7. 酮体的生成及体内影响酮体变化的因素。

酮体是脂肪酸在肝脏经有氧氧化分解后转化形成的中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮:,肝细胞以β-氧化所产生的乙酰辅酶A 为原料,先将其缩合成羟甲基戊二酸单酰CoA (HMGCoA ),接着HMGCoA 被HMGCoA 裂解酶裂解产生乙酰乙酸。乙酰乙酸被还原产生含β-羟丁酸,乙酰乙酸脱羧生成丙酮。肝脏没有利酮体的酶类,酮体不能在肝内被氧化; 酮体在肝内生成后,通过血液运往肝外组织,作为能源物质被氧化利用。丙酮量很少,又具有挥发性,主要通过肺呼出和肾排出。乙酰乙酸和β-羟丁酸都先被转化成乙酰辅酶A ,最终通过三羧酸循环彻底氧化。影响酮体变化的因素:

(1)饱食及饥饿的影响:饱食后,胰岛素分泌增加,脂解作用抑制、脂肪动员减少,进入肝的脂肪酸减少,因而酮体生成减少。饥饿时,胰高血糖素等脂解激素分泌增多,脂肪动员加强,血中游离脂肪酸浓度升高而使肝摄取游离脂肪酸增多,有利于脂肪酸β-氧化及酮体生成。

(2)肝细胞糖原含量及代谢的影响:进入肝细胞的游离脂肪酸主要有两条去路,一是在胞液中酯化合成甘油三酯及磷脂; 一是进入线粒体内进行β-氧化。生成乙酰CoA 及酮体。饱食及糖供给充足时,肝糖原丰富,糖代谢旺盛,此时进入肝细胞的脂肪酸主要与3-磷酸甘油反应,酯化生成甘油三酯及磷脂。饥饿或糖供给不足时,糖代谢减弱,3-磷酸甘油及ATP 不足,脂肪酸酯化减少,主要进入线粒体进行β氧化,酮体生成增多。

(3)丙二酰CoA 抑制脂酰CoA 进入线粒体:饱食后糖代谢正常进行时所生成的乙酰CoA 及柠檬酸能别构激活乙酰CoA 羧化酶,促进丙二酰CoA 的合成。后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ。从而阻止脂酰CoA 进入线粒体内进行β-氧化。

11. 对比脂肪酸合成与分解代谢,说明脂肪酸生物合成并非β-氧化的简单逆转。

脂肪酸生物合成并非β-氧化的简单逆转,脂肪酸生物合成与β-氧化存在以下区别:

(1 )细胞内部位不同:脂肪酸合成在细胞质,而β-氧化在线粒体:

(2)能量变化:脂肪酸合成耗能,β-氧化产能。

(3)酰基载体不同:脂肪酸合成时为ACP ,β-氧化时为CoA 。

(4)二碳片断的形式不同。脂肪酸合成时延长加入的是丙二酸单酰CoA ,β-氧化时断裂的二碳单位是乙酰CoA 。

(5)氧化还原辅酶不同:脂肪酸合成时为NADPH ,β-氧化时为NAD +和FAD 。

13. 何为酮体? 解释酮症酸中毒的原因。

酮体是脂肪酸在肝内分解代谢产生的一类中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮。严重饥俄或未经治疗的糖尿病人体内可产生大量的乙酰乙酸,原因是饥饿状态和胰岛素水平过低都会耗尽体内糖的贮存。肝外组织不能自血液中获取充分的葡萄糖,为了获取能量,肝中糖异生作用加强,

肝和肌肉中的脂肪酸氧化也同样加速,同时并动员蛋白质的分解。脂肪酸氧化加速产生大量的乙酰CoA ,糖异生作用使草酰乙酸供应耗尽。而后者又使乙酰CoA 进入TCA 循环所必需的,在此情况下,乙酰CoA 转向生成酮体。酮体的生成超过肝外组织利用能力,引起血中酮体浓度增高,出现“酮症”。由于酮体中的乙酰乙酸、β-羟基丁酸,使血液价pH 降低,以致发生“酸中毒”。

1. 试比较氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ的异同。

氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ共同点是:都是催化游离氨(NH 4+)与TCA 循环产生的CO 2(HCO3-形式)

反应生成氨甲酰磷酸; 都要消耗2分子ATP ; N-乙酰Glu 激活氨甲酰磷酸合酶Ⅰ、Ⅱ。不同点在于:氨甲酰磷酸合酶Ⅰ存在于线粒体中,参与尿素的合成; 氨甲酰磷酸合酶Ⅱ存在于胞质中,参与尿嘧啶的合成。

2. 糖代谢与氨基酸代谢怎样相互沟通。

糖酵解产生丙酮酸。三羧酸循环的中间产物,如α-酮戊二酸、琥珀酰CoA 、延胡索酸、草酰乙酸等为氨基酸合成的碳骨架。TCA 中间产物。α-酮戊二酸和草酰乙酸分别参与,可合成10种氨基酸,即Glu 、Gln 、Pro 、Arg 、Asp 、Asn 、Met 、Thr 、Ile 、Lys; 经酵解中间产物3-磷酸甘油酸和丙酮酸分别参与,可合成Ser 、Cys 、Gly 、Ala 、Val 、Leu 等6种氨基酸。经酵解及磷酸戊糖中间产物,磷酸烯醇丙酮酸和4 -磷酸赤藓糖共同参与。可合成Phe,Tyr,Trp 等3种芳香族氨基酸。糖酵解还为氨基酸合成提供能量和还原动力,.

3. 简述人体内丙氨酸彻底分解成最终产物的过程,一分子Ala 彻底分解共产生多少ATP ?

首先丙氨酸在谷丙转氨酶的作用下形成丙酮酸,氨基转移给α-酮戊二酸。后者形成谷氨酸,谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下,形成游离氨基和α-酮戊二酸,此过程产生1分子NADH; 形成的丙酮酸在丙酮酸脱氢酶作用下形成乙酰CoA ,并产生1分子NADH; 乙酰CoA 进入TCA 循环进行彻底氧化,产生3分子NADH , 1分子FADH 2、1分子GTP ;总计能量相当于产生18分子ATP 或15分子ATP 。

4. 试述尿素循环的过程。

1、 试述“痛风症”的生化机制。临床上常用什么药物治疗? 为什么?

“痛风症”是因为嘌呤的过量生成,或肾脏不能分泌尿酸而造成,井引发炎症,其基本症状表现为高尿酸血症。由于尿酸的溶解度很低,尿酸以钠盐或钾盐的形式沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎(尿酸盆结晶沉积于关节腔内引起的关节炎为痛风性关节炎); 尿酸盐也可沉积于肾脏成为肾结石。

常用别嘌呤醇治疗“痛风症”。别嘌呤醇是次黄嘌呤的类似物,可与次黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶的结合; 别嘌呤醇氧化的产物是别黄嘌呤。后者的结构又与黄嘌呤相似,可牢固地与黄嘌呤氧化酶的活性中心结合,从而抑制该酶的活性。使次黄嘌呤转变为尿酸的量减少,使尿酸结石不能形成,以达到治疗之目的:

2、 试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的异同点。

(1)相同点:①都在肝细胞的胞液中进行; ②由PRPP 参加; ③CO 2、谷氨酰胺、天冬氨酸参与; ④先

生成IMP 或UMP; ⑤催化第一、二步反应的酶是关键酶。

(2)不同点:①合成原料不同。嘌呤核苷酸的合成所需要的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO 2、一碳单位(N 5,N 10-甲烯四氢叶酸与N 10-甲酰四氢叶酸) 、PRPP; 嘧啶核苷酸的合成原料有天冬

氮酸、谷氨酰胺、CO 2、一碳单位(仅胸苷酸合成) 、PRPP 。②合成程序不同。嘌呤核苷酸的合成是

在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环,从而形成嘌呤核苷酸; 嘧啶核苷酸的合成首先是合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合形成核苷酸,最先合成的核苷酸是UMP 。③反馈调节不同。嘌呤核苷酸产物反馈抑制PRPP 合成酶、酰胺转移酶等起始反应的酶; 嘧啶核苷酸产物反馈抑制PRPP 合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶、天冬氨酸氨基甲酰转移酶等起始反应的酶; ④生成的核苷酸前体不同。嘌呤核苷酸最先合成的核昔酸是IMP ;嘧啶核苷酸最先合成的核苷酸是UMP 。

3、 嘌呤核苷酸补救合成的生理意义是什么?

嘌呤核苷酸补救合成的生理意义:一方面可以节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗; 另一方面,体内某些组织器官、例如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系,它们只能

进行嘌呤核苷酸的补救合成。因此,对这些组织器官来说,补救合成途径具有更重要的意义。

4、 糖和氨基酸与核苷酸代谢有何联系?

糖代谢提供了核苷酸生物合成的糖基。磷酸戊糖途径产生的5磷酸核糖在磷酸糖焦磷酸激酶的作用下生成PRPP ,它是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸糖基的供体。

氨基酸为碱基的合成提供了主要的碳源和氮源,而且氨基酸衍生的一碳单位也为碱基的合成提供碳源。

1. 解释DNA 的“半保留复制”与“半不连续复制”。

当DNA 复制时,一条链是连续的。另一条是不连续的,称为半不连续复制; 复制得到的子代分子,一条链来自亲代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式叫半保留复制。

2. 简述原核细胞内DNA 聚合酶的种类和主要功能。

原核生物有三种DNA 聚合酶,它们的活性如下表所示。

各自的功能如下:DNA聚合酶Ⅰ的主要作用是修复和切除RNA 引物,DNA 聚合酶Ⅱ的主要作用是小短缺口修补,聚合酶Ⅲ的主要作用是合成DNA 。

3. DNA 复制的起始过程如何解链?引发体是怎样生成的?

E .coli oriC 位点上有规律的结构可被Dna A四聚体蛋白结合而使双链打开,Dna B,Dna C蛋白的进一步结合使双链更为展开,Dna B 蛋白就是解螺旋酶; 在此此基础上,引物酶及其辅助蛋白结合在开链DNA 上,形成引发体。

1. 简述真核生物与原核生物的RNA 聚合酶的种类和主要功能?

真核生物RNA 聚合酶(pol )有3种:polⅠ,rRNA 转录酶,合成rRNA 前体(18S、2.8S 、28S) ;pol Ⅱ,mRNA(hnRNA)转录酶,合成mRNA 前体,专一识别蛋白质基因的启动子,小分子RNA 转录酶,识别的启动子通常位于结构基因的内部,合成小分子RNA ,如tRNA 、5SrRNA 、snRNA(small nuclear RNA) 等。原核生物RNA 聚合酶通常只有一种,识别基因上游的启动子,催化合成所有类别的RNA 。

2. 何谓转录? 简述转录与复制的异同点?

生物体内在DNA 指导的RNA 聚合酶催化下,以DNA 为模板。以四种NTP 为原料,按碱基配对原则合成RNA 的过程称为转录。

RNA 的转录合成从化学角度来讲类似于DNA 的复制,二者都是酶促的核苷酸聚合过程,都以DNA 为模板,都需依赖DNA 的聚合酶,多核苷酸链的合成都是以5’→3’的方向。在3’→OH 末端与加入的核苷酸形成磷酸二酯键,均遵从碱基配对规律。但是,由于复制和转录的目的不同,二者又各具待点:①对于一个基因组来说转录只发生在一部分基因。而且每个基因的转录都受到相对独立的控制; 而复制则是发生于整个基因组的;②RNA 的转录合成是以DNA 的一条链为模板而进行的。所以这种转录方式又叫不对称转录; 而复制则是两条链均作为模板。③转录的原料是NTP; 而复制则是dNTP 。④催化转录的是RNA 聚合酶,该酶缺乏5’→3’外切酶活性,所以没有校正功能。复制则是由DNA 聚合酶催化的,该酶具有校正功能。⑤转录时不需要引物,而且RNA 链的合成是连续的; 复制需要引物,且随从链的合成是不连续的; ⑥转录的碱基配对为A 一U/T一A/G一C ,而复制则是A 一T/G一C ,⑦转录产物是各种RNA ,复制产物为子代双链DNA 。

3. 简述RNA 的转录后加工?

真核细胞rRNA 基因(rDNA )属于丰富基因族,为中度重复序列,位于核仁内,自成一组转录单位,大多数真核生物核内产生45SrRNA 转录产物,是3种rRNA 的前体,其间有内含子序列。

在核仁小RNA (SnoRNA )的参与下,45SrRNA 经多步剪接后,切除内含子序列,形成18S 、5.8S 、28S 。rRNA 加工成熟后,就在核仁上装配与核糖体蛋白质一起形成核糖体,输出至胞质,参与蛋白质的合成。除剪接加工外,rRNA 前体的加工还包括某些碱基的甲基化等。甲基化发生的位点是高度保守的,由SAM 作为甲基供体。甲基化可能在rRNA 前体的加工中起一定作用。

1. 什么是遗传密码? 它是如何编码的? 有何特点?

遗传密码是DNA 编码链或mRNA 上的核苷酸,以三个为一组决定一个氨基酸的种类. 即三联体密码。它决定了蛋白质的一级结构。模板从mRNA 5’`端的起始密码子开始,到3’ 端称为开放读码框架。在框架内每3个常产物。这种情况的重要生物学意义在于同一段DNA 双螺旋可以用不同互补链为不同基因编码,进而提DNA 信息量,节省遗传载体,物种进化上有一定的意义。

2. 已知亮氨酸有6个密码子分别为UUA 、UUG 、CUU 、CUA 和CUG, 至少可由几个tRNA 识别这些密码子,

如何配对识别的?

要识别这6个密码子,至少需要3种tRNA 。反密码子为UAA 的tRNA ,可识别密码子UUA 和UUG 。反密码子为*AG的tRNA 识别CUU 、CUC 和CUA 密码子。反密码子UAG 的tRNA 识别CUG 密码子。(根据摆动理论可有其他方案,希望读者自已思考。)

3. 简述氨基酸与tRNA 是生成氨酰tRNA 的生成过程。

氨基酸-tRNA 的形成是一种酶促的化合反应。由氨酰-tRNA 合成酶催化此反应。此酶对氨基酸及tRNA 两种底物都能高度特异的识别。反应消耗ATP ,首先,氨基酸和ATP-E 生成氨基酸-AMP-E 。然后,氨基酸-AMP-E 和tRNA 反应生成氨酰-RNA 。上述过程若出现错配,氨基酸tRNA 合成酶都可加以更正,水解酯键,再与正确底物结合。

生化考研精解名词解释答案

第十章 糖代谢(P124-125)

1. 糖酵解(glycolysis ):由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径。通过该途径,一分子葡萄糖转化为两分子丙酮酸,同时净生成两分子ATP 和两分子NADH 。

2. 发酵(fermentation ):营养分子(Eg 葡萄糖)产能的厌氧降解。在乙醇发酵中,丙酮酸转化为乙醇和CO 2。

3. 巴斯德效应(Pasteur effect):氧存在下,酵解速度放慢的现象。

4. 底物/无效循环(substrate/futile cycle):一对酶催化的循环反应,该循环通过ATP 的水解导致热能的释放。Eg 葡萄糖+ATP=葡萄糖6-磷酸+ADP与葡萄糖6-磷酸+H2O=葡萄糖+P i 反应组成的循环反应,其净反应实际上是ATP+H 2O =ADP+Pi 。

6. 底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation ):ADP 或某些其它的核苷-5′—二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。这种磷酸化与电子的传递链无关。

7. 糖原分解(glycogenolysis/glycogen breakdown ):从糖原解聚生成葡萄糖的细胞内分解过程,由糖原磷酸化酶等催化完成。

8. 糖原合成(glycogen synthesis ):体内由葡萄糖合成糖原的过程。主要合成场所为肝和肌肉。包括UDPG 途径和三碳途径。

9. 磷酸解作用(phosphorolysis ):通过在分子内引入一个无机磷酸,形成磷酸脂键而使原来键断裂的方式。实际上引入了一个磷酰基。

10. 糖异生作用(gluconeogenesis ):由简单的非糖前体转变为糖的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过酵解过程中不可逆的三个反应。

11. 丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase complex ):催化丙酮酸为乙酰CoA 的不可逆反应的复合酶。有三种酶和六种辅助因子参于这一反应。它们组成如下系统:(1)丙酮酸脱氢酶(2)二氢硫辛酰胺转乙酰酶(3)二氢硫辛酸脱氢酶。

12. 柠檬酸/三羧酸/Krebs循环(citric acid/tricarboxylic acid cycle):是用于乙酰CoA 中的乙酰基氧化成CO 2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA 经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。

13. 回补反应(anaplerotic reaction ):酶催化的,补充柠檬酸循环中间代谢物供给的反应,例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反应。

14. 乙醛酸循环(glyoxylate cycle):是某些植物、细菌和酵母中柠檬酸循环的修改形式,通过该循环可以使乙酰CoA 经草酰乙酸净生成葡萄糖。乙醛酸循环绕过了柠檬酸循环中生成两个CO 2的步骤。

19.Cori/乳酸循环(Cori/lactate cycle):肌肉收缩通过糖酵解生成乳酸。肌肉内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后,再入肝,在肝脏内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又被肌肉摄取,这就构成了一个循环(肌肉-肝脏-肌肉),此循环称为乳酸循环。

21. 别构调节(allosteric regulation ):酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶活性状态,称为酶的别构调节。

22. 共价修饰(covalent modification):酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性,这一过程称为酶的共价修饰或者化学修饰。

23.Q 酶/分支酶(Q/branching enzyme):催化糖原中1,6-糖苷键的形成,使直链淀粉生成支链淀粉的酶。

24.R 酶/脱支酶(R/branching enzyme):催化水解葡聚糖链分支点处1,6-β-D-糖苷键的酶。

25. 糊精/极限糊精(dextrin/limit dextrin):淀粉颗粒用酸长时间水解后,剩余的不水解产物,包括聚合度为10多个葡萄糖基的直链组分和聚合度为20~30个葡萄糖基的支链组分。

26. 糖原合酶(glycogen synthase):糖原合酶催化的糖原合成反应不能从头开始,需要至少含4个葡萄糖残基的α-1,4-葡聚糖作为引物。糖原合酶是糖原合成过程的限速酶,其活性受共价修饰和变构的调节。

28. α-/β-淀粉酶(α-/β-amylase ):能水解淀粉、糖原和有关多糖中的O-葡萄糖键的酶。

第十一章 生物氧化(P134)

1. 生物氧化(biological oxidation):在生物体内,从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成

水﹐并释放能量的过程。

2.P/O比值(P/O ratio ):在氧化磷酸化中,每1/2 O 2被还原成ADP 的摩尔数。电子从NADH 传递给O 2时,P/O=3,而电子从FADH 2传递给O 2时,P/O=2。

3. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation ):电子从一个底物传递给分子氧的氧化或酶催化的由ADP和Pi 生成ATP与磷酸化相偶联的过程。伴随电子从底物到氧的传递,ADP 被磷酸化形成ATP 的酶促过程,包括底物水平磷酸化和电子传递链磷酸化。

4. 呼吸链(respiratory chain ):线粒体内膜上存在多种酶与辅酶组成的电子传递链,可使还原当量中的氢传递到氧生成水。

5. 解偶联作用(uncoupling agent):在氧化磷酸化的偶联中,如加入使偶联消除的物质,则氧化仍能进行而不能生成ATP 的过程。

6. 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation ):物质在生物氧化过程中,常生成一些含有高能键的化合物,而这些化合物可直接偶联ATP 或GTP 的合成,这种产生ATP 等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。

第十二章 脂代谢(P151)

1. 脂肪酸的β-氧化(β-oxidation ):脂肪酸氧化降解生成乙酰CoA ,同时生成NADH 和FADH 2,因此可产生大量的ATP 。该途径因脱氢和裂解均发生在β位碳原子而得名。每一轮脂肪酸β氧化都由四步反应组成:氧化、水化、再氧化和硫解。

5. 肉碱(Carnitine ):作为脂酰载体可将脂酰基转运到线粒体内进行β氧化,或转运到线粒体外参与脂肪合成,是脂酸代谢的重要载体,缺乏时可致脂肪堆积乃至心肌功能障碍。

6. 脂蛋白(Lipoprotein ):一种与脂质复合的水溶性蛋白质。通常根据其密度分为极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、极高密度脂蛋白和乳糜微粒。每一种脂蛋白中均含有相应的载脂蛋白。

9. 酮体(Ketone body ):在肝脏中由乙酰CoA 合成的燃料分子(β羟基丁酸,乙酰乙酸和丙酮)。在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,酮体过多会导致中毒。

14. 不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid ):分子中含有一个或多个双键的脂肪酸。其熔点较饱和脂肪酸低。

15. 必需脂肪酸(Essential fatty acid ):不能被细胞或机体以相应需要量合成或从其膳食前体合成,而必需由膳食供给的多不饱和脂酸。对哺乳动物而言,亚油酸与亚麻酸皆是营养必需的。

16. 脂肪动员(Fat mobilization ):在病理或饥饿条件下,储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂酸(FFA )及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用,该过程称为脂肪动员 。

19. ω-氧化(ω-oxidation ):是在脂肪酸远离羧基的一端(即ω碳)发生氧化,转变为二羧酸的作用。催化此反应的酶,存在于肝和肾细胞的内质网中。第一步反应是使ω位的碳加上一个羟基,羟基中的氧来自分子氧。

20. 脂肪酸合酶系统(Fatty acid synthase system):是一个多酶复合体,包括酰基载体蛋白(ACP )和6 种酶,它们分别是:乙酰CoA ;丙二酸单酰CoA ;β-酮脂酰-ACP 合酶;β-酮脂酰-ACP 还原酶;β-羟脂酰-ACP 脱水酶;烯脂酰-ACP 还原酶,在脂肪酸的从头合成中起催化作用。

21.HGM-CoA 还原酶(HGM-CoA Reductase):是合成胆固醇的限速酶,存在于小胞体膜,催化合成甲基二羟戊酸(mevalonicacid ),并生成体内多种代谢产物,称之为甲基二羟戊酸途径。(HGM :β-羟-β-甲基戊二酰-CoA )

第十三章 氨基酸代谢(P161)

1. 尿素循环(Urea cycle):是一个由4步酶促反应组成的,可以将来自氨和天冬氨酸的氮转化为尿素的循环。尿素循环是发生在脊椎动物的肝脏中的一个代谢循环。

2. 转氨基作用(aminotransferation ):一个α-氨基酸的α-氨基借助转氨酶的催化作用转移到一个α-酮酸的过程。

3. 联合脱氨基作用(transdeamination ):转氨基与谷氨酸氧化脱氨或是嘌呤核苷酸循环联合脱氨,以满足机体排泄含氮废物的需求。

4. 葡萄糖-丙氨酸循环(glucose-alanine cycle):肌肉中有一种氨基转移酶,可把丙酮酸转化为丙氨酸被释放进入血流,传送到肝脏。在肝脏中经过转氨基作用有产生丙酮酸,经葡糖异生作用形成葡萄糖有回到肌肉中,在这里又以糖酵解方式降解为丙酮酸。将以上循环称之为葡萄糖-丙氨酸循环。

5. 生酮氨基酸(ketogenic amino acids):降解可生成乙酰CoA 或酮体的氨基酸。

6. 生糖氨基酸(glucogenic amino acids):降解可生成作为糖异生前体的分子,例如丙酮酸或柠檬酸循环中间代谢物的氨基酸。

7. 苯丙酮尿症(phenylketonuria ,PKU ):是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起苯丙氨酸堆积的代谢遗传病。缺乏丙酮酸羟化酶,苯丙氨酸只能靠转氨生成苯丙酮酸,病人尿中排出大量苯丙酮酸。苯丙酮酸堆积对神经有毒害,使智力发肓出现障碍。

8. 一碳单位(one carbon unit ):仅含一个碳原子的基团。如甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基(甲醛基) 及亚胺甲基等,通常与四氢叶酸结合在一些化合物之间转移,且可互相转变。

第十四章 核苷酸代谢(P170)

1. “痛风”(gout ):是尿酸过量生产或尿酸排泄不充分引起的尿酸堆积而造成的,尿酸结晶堆积在软骨、软组织、肾脏以及关节处。在关节处的沉积会造成剧烈的疼痛。

5. 别嘌呤醇(allopurinol ):是结构上相似于黄嘌呤的化合物(在嘌呤环上第七位是C ,第八位是N ),对黄嘌呤氧化酶有很强的抑制作用,常用来治疗痛风。

7. 核苷酸的“从头合成”途径(De novo synthesis purine nueieotide):生物体内用简单的前体物质合成生物分子的途径,例如核苷酸的从头合成。

8. 核苷酸的“补救”途径(salvage pathway of nucleotide synthesis):与从头合成途径不同,生物分子,例如核苷酸,可以由该类分子降解形成的中间代谢物,如碱基等来合成,该途径是一个再循环途径。

第十五章 DNA的复制、修复与重组(P182-183)\

1. 复制(Replication ):DNA 或RNA 基因组的扩增过程。在这个过程中,以亲代核酸链作为合成的模板,按照碱基配对原则合成子代分子。

2. 半保留复制(Semiconservative replication):DNA 复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板,合成出两分子的双链DNA ,每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。

3. 半不连续复制(Semidiscontinuous replication ):①DNA 复制时,一条链(前导链) 是连续合成的,而另一条链(后随链) 的合成却是不连续的。②双链DNA 合成时5'→3'端是连续合成,而3'→5'端则是不连续合成。

6.DNA 聚合酶(DNA polymerase):以DNA 为模板,催化核苷酸残基加到已存在的聚核苷酸3ˊ末端反应的酶。某些DNA 聚合酶具有外切核酸酶的活性,可用来校正新合成的核苷酸的序列。

8. 复制叉(Replication fork):Y 字型结构,在复制叉处作为模板的双链DNA 解旋,同是合成新的DNA 链。

9. 引发体(Primosome ):一种多蛋白复合体,E.coli 中的引发体包括催化DNA 滞后链不连续DNA 合成所必需的,短的RNA 引物合成的引发酶,解旋酶。

10. 前导链(Leading strand):与复制叉移动的方向一致,通过连续的5ˊ-3ˊ聚合合成新的DNA 链。

11. 滞后链(lagging strand):与复制叉移动的方向相反,通过不连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA 链。

12. 冈崎片段(Okazaki fragment):相对比较短的DNA 链(大约1000核苷酸残基),是在DNA 的滞后链的不连续合成期间生成的片段,这是Reiji Okazaki在DNA 合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。

15. 拓扑异构酶(Topoisomerase ):通过切断DNA 的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来改变DNA 连环数的酶。拓扑异构酶Ⅰ、通过切断DNA 中的一条链减少负超螺旋,增加一个连环数。某些拓扑异构酶Ⅱ也称为DNA 促旋酶。

16. 逆转录酶(Reverse transcriptase):一种催化以RNA 为模板合成DNA 的DNA 聚合酶,具有RNA 指导的DNA 合成、水解RNA 和DNA 指导的DNA 合成的酶活性。

13. 互补DNA (cDNA ):通过逆转录酶以mRNA 为模板合成的双链DNA 。

17. 错配修复(Mismatch repair ):在含有错配碱基的DNA 分子中,使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是:识别出正确的链,切除掉不正确链的部分,然后通过DNA 聚合酶和DNA 连接酶的作用,合成正确配对的双链DNA 。

18. 直接修复(Direct repair ):是通过一种可连续扫描DNA ,识别出损伤部位的蛋白质,将损伤部位直接修复的方法。该修复方法不用切断DNA 或切除碱基。

19. 切除修复(Excision repair):通过切除-修复内切酶使DNA 损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区,然后在DNA 聚合酶的作用下,以露出的单链为模板合成新的互补链,最后用连接酶将缺口连接起来。

第十六章 RNA的合成与加工(P198)

1. 不对称转录(asymmetric transcription ):DNA 链是有极性的,RNA 聚合酶以不对称的方式与启动子结合,使得转录只能沿着一个方向进行。对一个基因而言,互补链中只有一条链被转录成RNA 。

2. δ因子(δfactor ):原核生物中与RNA 聚合酶核心酶相结合而特异性识别启动子选择转录起始点的一个蛋白质亚基。

3. 启动子(promoter ):在DNA 分子中,RNA 聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。

8. 核酶(ribozyme ):具有像酶那样催化功能的RNA 分子。

1一种反转录酶,由蛋白质和RNA 两部分组成核糖蛋白复合体,其中RNA 是一段模板序9. 端粒酶(telomerase ):○

2一种自身携带模板的逆转录酶,由RNA 和蛋白质组成,RNA 组分中含有列,指导合成端粒DNA 的重复序列片段。○

一段短的模板序列与端粒DNA 的重复序列互补,而其蛋白质组分具有逆转录酶活性,以RNA 为模板催化端粒DNA 的合成,将其加到端粒的3′端,以维持端粒长度及功能。

10. 剪接(splicing ):除去并连接DNA 、RNA 或多肽链片段,形成新的遗传重组体或改变原有的遗传结构的过程。

12. 外显子(exon ):既存在于最初的转录产物中,也存在于成熟的RNA 分子中的核苷酸序列。术语外显子也指编码相应RNA 内含子的DNA 中的区域。

13. 内含子(intron ):在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。术语内含子也指编码相应RNA 外显子的DNA 中的区域。

第十七章 蛋白质的合成与转运(P213)

1. 密码子(codon ):mRNA (或DNA )上的三联体核苷酸残基序列,该序列编码着一个指定的氨基酸 ,tRNA 的反密码子与mRNA 的密码子互补。

2. 氨酰-tRNA (aminoacyl-tRNA ):在氨基酸臂的3ˊ端的腺苷酸残基共价连接了氨基酸的tRNA 分子。

3. 核蛋白体循环(ribosomal cycle ):指多肽链合成过程中肽链延长阶段,它由进位,成肽和转位3个步骤循环进行,直至终止阶段。

4. 多核蛋白体(polyribosome ):细胞内多个核蛋白体链接在同一条mRNA 分子上,进行蛋白质合成。这种聚合体称为多核蛋白体。

16. 肽酰转移酶(peptidyl transferase):蛋白质合成期间负责转移肽酰基和催化肽键形成的酶。

24. 起始密码子(initiation factor,IF):指定蛋白质合成起始位点的密码子。最常见的起始密码子是蛋氨酸密码:AUG 。

25. 终止密码子(termination codon):任何tRNA 分子都不能正常识别的,但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。存在三个终止密码子:UAG ,UAA和UGA 。

30. 密码的简并性(codon degeneracy):是指同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象。

生化考研精解问答题

1. 写出葡萄糖酵解生成内酮酸过程中的步骤。〔写出九步即可) 。

2. 依序写出三羧酸循环中的酶。

柠檬酸合酶、乌头酸酶、异柠檬酸脱氢。α-酮戊二酸脱氢酶系、琥珀酸CoA 合成酶、琥珀酸脱氢酶、延胡索酸酶、苹果酸脱氧酶。

3. 列表比较糖酵解和糖的有氧氧化的异同。

4. 什么是三羧酸循环? 它有何生物学意义?

三羧酸循环是发生在线粒体基质内、经由一系列脱氢及脱羧反应将乙酰-CoA 最终氧化成CO2的单向循环途径。反应开始于4C 的草酰乙酸与2C 的乙酰CoA 缩合成柠檬酸,结束于草酰乙酸的再生成,每轮循环可将一分子乙酸盐彻底氧化成等当量的CO 2和H 2O ,期间四次脱氢生成的NADH

和FADH 2可经由呼吸链生成12分子ATP 因循环中首先生成含有三个羧基的柠檬酸而称为三羧酸/

柠檬酸循环,亦称为Krebs 循环以纪念在阐明该循环中有突出贡献的德国科学家Krebs 。

三羧酸循环的生理意义主要为两方面:一是为机体新陈代谢提供大量能量,二是各类营养物(包括次生物质) 的代谢连接枢纽,为分解及合成两用代谢途径。

5. 何为糖酵解? 糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异?

糖酵解途径将葡萄糖降解为丙酮酸,糖异生途径则将丙酮酸转化成葡萄糖,但这两条代谢途径并非简单的逆转,囚为糖酵解中由己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的三个反应是不可逆的,糖异生中必须利用另外四种酶来绕行这三个能量障碍:以丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反应绕行丙酮酸激酶反应,以果糖二磷酸酶反应绕行磷酸果糖激酶反应,以葡萄糖-6-磷酸酶反应绕行己糖激酶反应。另外,这两条途径的酶系分布也有所不同:糖酵解全部在胞液中进行,糖异生则发生在胞液和线粒体。

6. 试述磷酸戊糖旁路的生理意义。

磷酸戊糖途径的生理意义有要有以下几个方面:

1、核酸生物合成提供戊糖;戊糖是多种核苷酸,核苷酸辅酶和核酸的原料,人体主要通过磷酸戊糖途径生成之,但肌肉组织缺乏Glc-6-P 脱氢酶,只能依赖糖酵解途径中间代谢物甘油醛-3-磷酸和Fru-6-P 的基团转移生成。

2、为多种生物合成及转化代谢提供还原当量的NADPH ,并可通过维持还原性谷胱甘肽而使机体免受损伤。

3、该途径产生的NADPH 亦可转化为NADH, 后者经由电子传递链可进一步氧化产生ATP 以提供机体代谢所需的部分能量。

7. 列表比较糖原合成与糖原分解的异同。

8. 简述糖异生的生理意义。

(1)空腹或饥饿时利用非糖化合物异生成葡萄糖,以维持血糖水平恒定;

(2)糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径;

(3)调节酸碱平衡。

9. 试述糖、脂、蛋白质、核酸四大物质代谢之间的关系。

第一,糖代谢与蛋白质代谢的相互关系。

(1) 糖是生物机体重要的碳源和能源,可用于合成各种氨基酸的碳链结构,经氨基化或转氨后,即生成相应的氨基酸。如糖在分解代谢过程中产生的丙酮酸、草酰乙酸和α-酮戊二乙酸分别可形成丙酮酸、天冬氨酸和谷氨酸,此外,在糖分解过程中产生的能量,还可供氨基酸和蛋白质合成之用。

(2)蛋白质可以分解为氨基酸,在体内转变为糖。生糖氨基酸可通过糖异生作用转变为糖,此外,苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸和色氨酸也能产生糖。

第二, 糖与脂类物质也能相互转变。

(1)糖转变为脂类的人致步骤为:糖先经酵解过程,生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮可还原为甘油,丙酮酸经氧化脱羧后转变为乙酰CoA ,然后再缩合生成脂肪酸。

(2)脂类分解产生的甘油经过磷酸化生成α-磷酸甘油,再转变为磷酸二羟丙酮 ,后经糖异生过程生成糖。在动物细胞中脂肪酸转变为糖的过程则有一定的限度。但在植物或微生物体内,脂肪酸通过β-氧化生成乙酰CoA ,乙酰CoA 再经乙醛酸循环生成琥珀酸,然后经糖异生作用转变为糖。

第三,糖代谢与核酸代谢的相互联系。

核酸是细胞中重要的遗传物质。它通过控制蛋白质的合成,影响细胞的组成成分和代谢类型。 许多核苷酸在代谢中起重要作用。如ATP 是能量和磷酸集团转移的重要物质,UTP 参与单糖的转变和多糖的合成,CTP 参与磷脂酸胆碱的合成,GTP 供给合成蛋白质肽链时所需要的能量。此外,许多重要的辅酶,如辅酶A 、烟酰胺核苷酸及FAD 等。

总之,糖、脂类、蛋白质和核酸等物质在代谢过程中都是彼此影响,相互转化和密切相关的,三羧酸循环不仅是各类物质共同的代谢途径,而几一也是它们彼此之间相互联系的枢纽。

2. 何谓生物氧化? 并阐述其生理意义。

有机分子在体内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程称为生物氧化。生物氧化的意义

在于提供生物体所需能量:一部分用于生命活动(肌肉收缩、神经传导、生物合成、物质转运、信息传递、生长发育等) 。一部分用于维持体温。

3. 何谓呼吸链?它有什么重要义。

代谢物脱下的氢通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递,从终与氧结合成H 2O ,此过程与

细胞呼吸有关,所以将此传递链称为呼吸链。它由四种具有传递电了功能的复合体构成。意义:通过呼吸链,物质代谢过程中产生的NADH 和H + , FADH2才能将氢传递给氧结合成水并在此过程中,偶联

ADP 磷酸化生成ATP ,为机体各种代谢活动提供能量,这是机体能量的主要来源。

6.解释氧化磷酸化作用机理的化学渗透学说的主要论点是什么? 在几种学说中,为什么它能得到公认。

目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个,即化学偶联假说、结构偶联假说. 与化学渗透假说。其中,化学渗透假说得到较普遍的公认、该假说的主要内容是:

(1) 线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。

(2) 电子传递体中的氧传递体和电子传递体是交叉排列,氢传递体有质子(H +)泵的作用,在

电子传递过程中不断地将质子(H+ )从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。

(3) 质子泵出后,不能自由通过内膜回到内膜内侧,这就形成内膜外侧质子(H +)浓度高于内

侧,使膜内带负电荷,膜外带正电荷,因而也就形成了两侧质子浓度梯度和跨膜电位梯

度。这两种跨膜梯度是电子传递所产生的电化学电势,是质子回到膜内的动力,称质子

移动力或质子动力势。

(4) 一对电子(2e -)从NADH 传递到O 2的过程中共有3对H +从膜内转移到膜外。复合物Ⅰ、Ⅱ、

Ⅲ起着质子泵的作用,这与氧化磷酸化的一个偶联部位一致,每次泵出2个H +。

(5) 质子移动力是质子返回膜内的动力,是ADP 磷酸化成ATP 的能量所在,在质子移动力驱

使下,质子(H +)通过F 1F 0-ATP 合成酶回到膜内,同时ADP 磷酸化合成ATP 。

这个学说之所以能得到公认是因为许多实验结果与学说的论点相符合。首先现在已经发现氧化磷

+酸化作用确实需要线粒体膜保持完整状态; 线粒体内膜对H 没有通透性; 已经证明电子传递链确能将

H +排到内膜外,而且ATP 的形成又伴随着H +向膜内的转移运动。其次,解偶联剂如2,4-二硝基苯酚能使H +通过线粒体内膜,并使由电子传递产生的质子梯度破坏,因而使ATP 的形成受到抑制。再次,寡霉素既抑制三分子头部的ATP 合成酶,又抑制三分子柄部高能中间物的传递,从而抑制ATP 的合成。最后,人工造成的内膜外翻的亚线粒体膜泡,当电子传递到氧时,这种内膜外翻的膜泡是从外部介质中吸取H +,而完整的未翻转的线粒体却是将H +注入到外部介质中去,这表明线粒体膜确实对H +的转移具有方向性。

4. 脂肪酸β-氧化过程及乙酰CoA 的作用。

1)β-氧化过程包括四步反应:(反应如图所示)

a脱氢; 脂酰CoA 在脂酰CoA 脱氢酶的催化下,α、β碳原子各脱下一对氢原子,生成反烯酰CoA 。脱下的2H 由FAD 接受生成FADH 2。

b加水:反烯酰CoA 在烯酰水化酶的催化下,加水生成L-羟脂酸CoA 。

c再脱氢:羟脂酰CoA 在羟脂酸CoA 脱氢酶的催化下。脱下2H 生成β-酮脂酰CoA, 脱下的2H 由NAD

+接受,生成NADH 及H 。

d硫解:β酮脂酰CoA 在酮脂酰CoA 硫解酶催化下加上HS-CoA 碳链断裂,生成1分子乙酰CoA 和少2个碳原子的脂酰CoA 。

少2个碳原子的脂酰CoA 可再进行脱氢、加水,再脱氢及硫解反应。如此反复进行,直至最后生成丁酰CoA ,后者再进行一次β-氧化。即完成脂肪酸的β-氧化。

2)乙酰CoA 的作用:在机体脂质代谢中,乙酰辅酶A 主要来自脂肪酸的β-氧化,也可来自甘油的氧化分解。在肝脏,乙酰辅酶A 可被转化成酮体向肝外输送。在脂肪酸生物合成中,乙酰辅酶A 是基本原料之一,乙酰辅酶A 也是细胞胆固醇合成的基本原料之一,进入三羧酸循环氧化分解为CO 2和H 2O ,产生大量能量。

5. 在人体中葡萄糖能变成脂肪吗? 脂肪能变成葡萄糖吗?若能,写出简要反应过程(中文) ,若不能,则简要说明理由。

糖类在体内经水解产生单糖,像葡萄糖可通过有氧氧化生成乙酰CoA ,乙酰CoA 可作为脂肪酸合

成原料合成脂肪酸,因此糖以脂肪酸的形式储存起来。糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油,也可作为脂肪合成中甘油的来源。所以葡萄糖能变成脂肪:葡萄糖经糖酵解途径生成3-磷酸甘油,在脂酰CoA 转移酶的作用下,依次加上2分子脂酰CoA 生成磷脂酸。后者在磷脂酸磷酸酶的作用下,水解脱去磷酸生成1,2-甘油二酯,然后在脂酰CoA 转移酶的催化下,再加上1分子脂酰基即生成甘油三酯。

脂肪酸分偶数链脂肪酸和奇数链脂肪酸。在正常情况下,偶数链脂肪酸降解的产物不能转变成搪,而奇数链脂肪酸降解的产物能够转变成糖。因为偶数碳脂肪酸降解的产物是乙酰CoA ,乙酰CoA 不是糖异生作用的前体,它不能直接转变成丙酮酸,因为对于每个进入柠檬酸循环的二碳单位来说,只能被降解以CO 2的形式释放。但是奇数碳脂肪酸的最后三个碳原子是丙酰CoA ,它可以羧化,经过

三个反应步骤能转变成柠檬酸循环的中间产物琥珀CoA 。柠檬酸循环的中间物都是糖异生的前体。

但是当禁食、饥饿或交感神经兴奋时,肾上腺素、去甲肾上腺累、胰高血糖素等分泌增加,作用于脂肪细胞膜表面受体,激活腺苷酸环化酶,促进cAMP 合成,激活依赖cAMP 的蛋白激酶,使胞液内HSL 磷酸化而活化。后者使甘油三酯水解成甘油二酯及脂酸。这步反应是脂肪分解的限速步骤,HSL 是限速酶,它受多种激素的凋控,故称为激素敏感性脂肪酶。脂解作用使储存在脂肪细胞中的脂肪分解成游离脂酸及甘油,然后释放入. 血。血浆白蛋白具有结合游离脂酸的能力,每分子白蛋白可结合10分子FFA 。FFA 不溶干水,与白蛋白结合后由血液运送至全身各组织,主要由心,肝、骨骼肌等摄取利用。甘油溶于水,直接由血液运送至肝、肾、肠等组织; 主要是在甘油激酶作用下,转变为3-磷酸甘油; 然后脱氢生成磷酸二羟丙酮,经糖代谢途径进行分解或转变为糖。脂肪细胞及骨骼肌等组织因甘油激酶活性很低,故不能很好利用甘油。

7. 酮体的生成及体内影响酮体变化的因素。

酮体是脂肪酸在肝脏经有氧氧化分解后转化形成的中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮:,肝细胞以β-氧化所产生的乙酰辅酶A 为原料,先将其缩合成羟甲基戊二酸单酰CoA (HMGCoA ),接着HMGCoA 被HMGCoA 裂解酶裂解产生乙酰乙酸。乙酰乙酸被还原产生含β-羟丁酸,乙酰乙酸脱羧生成丙酮。肝脏没有利酮体的酶类,酮体不能在肝内被氧化; 酮体在肝内生成后,通过血液运往肝外组织,作为能源物质被氧化利用。丙酮量很少,又具有挥发性,主要通过肺呼出和肾排出。乙酰乙酸和β-羟丁酸都先被转化成乙酰辅酶A ,最终通过三羧酸循环彻底氧化。影响酮体变化的因素:

(1)饱食及饥饿的影响:饱食后,胰岛素分泌增加,脂解作用抑制、脂肪动员减少,进入肝的脂肪酸减少,因而酮体生成减少。饥饿时,胰高血糖素等脂解激素分泌增多,脂肪动员加强,血中游离脂肪酸浓度升高而使肝摄取游离脂肪酸增多,有利于脂肪酸β-氧化及酮体生成。

(2)肝细胞糖原含量及代谢的影响:进入肝细胞的游离脂肪酸主要有两条去路,一是在胞液中酯化合成甘油三酯及磷脂; 一是进入线粒体内进行β-氧化。生成乙酰CoA 及酮体。饱食及糖供给充足时,肝糖原丰富,糖代谢旺盛,此时进入肝细胞的脂肪酸主要与3-磷酸甘油反应,酯化生成甘油三酯及磷脂。饥饿或糖供给不足时,糖代谢减弱,3-磷酸甘油及ATP 不足,脂肪酸酯化减少,主要进入线粒体进行β氧化,酮体生成增多。

(3)丙二酰CoA 抑制脂酰CoA 进入线粒体:饱食后糖代谢正常进行时所生成的乙酰CoA 及柠檬酸能别构激活乙酰CoA 羧化酶,促进丙二酰CoA 的合成。后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ。从而阻止脂酰CoA 进入线粒体内进行β-氧化。

11. 对比脂肪酸合成与分解代谢,说明脂肪酸生物合成并非β-氧化的简单逆转。

脂肪酸生物合成并非β-氧化的简单逆转,脂肪酸生物合成与β-氧化存在以下区别:

(1 )细胞内部位不同:脂肪酸合成在细胞质,而β-氧化在线粒体:

(2)能量变化:脂肪酸合成耗能,β-氧化产能。

(3)酰基载体不同:脂肪酸合成时为ACP ,β-氧化时为CoA 。

(4)二碳片断的形式不同。脂肪酸合成时延长加入的是丙二酸单酰CoA ,β-氧化时断裂的二碳单位是乙酰CoA 。

(5)氧化还原辅酶不同:脂肪酸合成时为NADPH ,β-氧化时为NAD +和FAD 。

13. 何为酮体? 解释酮症酸中毒的原因。

酮体是脂肪酸在肝内分解代谢产生的一类中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮。严重饥俄或未经治疗的糖尿病人体内可产生大量的乙酰乙酸,原因是饥饿状态和胰岛素水平过低都会耗尽体内糖的贮存。肝外组织不能自血液中获取充分的葡萄糖,为了获取能量,肝中糖异生作用加强,

肝和肌肉中的脂肪酸氧化也同样加速,同时并动员蛋白质的分解。脂肪酸氧化加速产生大量的乙酰CoA ,糖异生作用使草酰乙酸供应耗尽。而后者又使乙酰CoA 进入TCA 循环所必需的,在此情况下,乙酰CoA 转向生成酮体。酮体的生成超过肝外组织利用能力,引起血中酮体浓度增高,出现“酮症”。由于酮体中的乙酰乙酸、β-羟基丁酸,使血液价pH 降低,以致发生“酸中毒”。

1. 试比较氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ的异同。

氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ和Ⅱ共同点是:都是催化游离氨(NH 4+)与TCA 循环产生的CO 2(HCO3-形式)

反应生成氨甲酰磷酸; 都要消耗2分子ATP ; N-乙酰Glu 激活氨甲酰磷酸合酶Ⅰ、Ⅱ。不同点在于:氨甲酰磷酸合酶Ⅰ存在于线粒体中,参与尿素的合成; 氨甲酰磷酸合酶Ⅱ存在于胞质中,参与尿嘧啶的合成。

2. 糖代谢与氨基酸代谢怎样相互沟通。

糖酵解产生丙酮酸。三羧酸循环的中间产物,如α-酮戊二酸、琥珀酰CoA 、延胡索酸、草酰乙酸等为氨基酸合成的碳骨架。TCA 中间产物。α-酮戊二酸和草酰乙酸分别参与,可合成10种氨基酸,即Glu 、Gln 、Pro 、Arg 、Asp 、Asn 、Met 、Thr 、Ile 、Lys; 经酵解中间产物3-磷酸甘油酸和丙酮酸分别参与,可合成Ser 、Cys 、Gly 、Ala 、Val 、Leu 等6种氨基酸。经酵解及磷酸戊糖中间产物,磷酸烯醇丙酮酸和4 -磷酸赤藓糖共同参与。可合成Phe,Tyr,Trp 等3种芳香族氨基酸。糖酵解还为氨基酸合成提供能量和还原动力,.

3. 简述人体内丙氨酸彻底分解成最终产物的过程,一分子Ala 彻底分解共产生多少ATP ?

首先丙氨酸在谷丙转氨酶的作用下形成丙酮酸,氨基转移给α-酮戊二酸。后者形成谷氨酸,谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下,形成游离氨基和α-酮戊二酸,此过程产生1分子NADH; 形成的丙酮酸在丙酮酸脱氢酶作用下形成乙酰CoA ,并产生1分子NADH; 乙酰CoA 进入TCA 循环进行彻底氧化,产生3分子NADH , 1分子FADH 2、1分子GTP ;总计能量相当于产生18分子ATP 或15分子ATP 。

4. 试述尿素循环的过程。

1、 试述“痛风症”的生化机制。临床上常用什么药物治疗? 为什么?

“痛风症”是因为嘌呤的过量生成,或肾脏不能分泌尿酸而造成,井引发炎症,其基本症状表现为高尿酸血症。由于尿酸的溶解度很低,尿酸以钠盐或钾盐的形式沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎(尿酸盆结晶沉积于关节腔内引起的关节炎为痛风性关节炎); 尿酸盐也可沉积于肾脏成为肾结石。

常用别嘌呤醇治疗“痛风症”。别嘌呤醇是次黄嘌呤的类似物,可与次黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶的结合; 别嘌呤醇氧化的产物是别黄嘌呤。后者的结构又与黄嘌呤相似,可牢固地与黄嘌呤氧化酶的活性中心结合,从而抑制该酶的活性。使次黄嘌呤转变为尿酸的量减少,使尿酸结石不能形成,以达到治疗之目的:

2、 试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的异同点。

(1)相同点:①都在肝细胞的胞液中进行; ②由PRPP 参加; ③CO 2、谷氨酰胺、天冬氨酸参与; ④先

生成IMP 或UMP; ⑤催化第一、二步反应的酶是关键酶。

(2)不同点:①合成原料不同。嘌呤核苷酸的合成所需要的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO 2、一碳单位(N 5,N 10-甲烯四氢叶酸与N 10-甲酰四氢叶酸) 、PRPP; 嘧啶核苷酸的合成原料有天冬

氮酸、谷氨酰胺、CO 2、一碳单位(仅胸苷酸合成) 、PRPP 。②合成程序不同。嘌呤核苷酸的合成是

在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环,从而形成嘌呤核苷酸; 嘧啶核苷酸的合成首先是合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合形成核苷酸,最先合成的核苷酸是UMP 。③反馈调节不同。嘌呤核苷酸产物反馈抑制PRPP 合成酶、酰胺转移酶等起始反应的酶; 嘧啶核苷酸产物反馈抑制PRPP 合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶、天冬氨酸氨基甲酰转移酶等起始反应的酶; ④生成的核苷酸前体不同。嘌呤核苷酸最先合成的核昔酸是IMP ;嘧啶核苷酸最先合成的核苷酸是UMP 。

3、 嘌呤核苷酸补救合成的生理意义是什么?

嘌呤核苷酸补救合成的生理意义:一方面可以节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗; 另一方面,体内某些组织器官、例如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系,它们只能

进行嘌呤核苷酸的补救合成。因此,对这些组织器官来说,补救合成途径具有更重要的意义。

4、 糖和氨基酸与核苷酸代谢有何联系?

糖代谢提供了核苷酸生物合成的糖基。磷酸戊糖途径产生的5磷酸核糖在磷酸糖焦磷酸激酶的作用下生成PRPP ,它是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸糖基的供体。

氨基酸为碱基的合成提供了主要的碳源和氮源,而且氨基酸衍生的一碳单位也为碱基的合成提供碳源。

1. 解释DNA 的“半保留复制”与“半不连续复制”。

当DNA 复制时,一条链是连续的。另一条是不连续的,称为半不连续复制; 复制得到的子代分子,一条链来自亲代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式叫半保留复制。

2. 简述原核细胞内DNA 聚合酶的种类和主要功能。

原核生物有三种DNA 聚合酶,它们的活性如下表所示。

各自的功能如下:DNA聚合酶Ⅰ的主要作用是修复和切除RNA 引物,DNA 聚合酶Ⅱ的主要作用是小短缺口修补,聚合酶Ⅲ的主要作用是合成DNA 。

3. DNA 复制的起始过程如何解链?引发体是怎样生成的?

E .coli oriC 位点上有规律的结构可被Dna A四聚体蛋白结合而使双链打开,Dna B,Dna C蛋白的进一步结合使双链更为展开,Dna B 蛋白就是解螺旋酶; 在此此基础上,引物酶及其辅助蛋白结合在开链DNA 上,形成引发体。

1. 简述真核生物与原核生物的RNA 聚合酶的种类和主要功能?

真核生物RNA 聚合酶(pol )有3种:polⅠ,rRNA 转录酶,合成rRNA 前体(18S、2.8S 、28S) ;pol Ⅱ,mRNA(hnRNA)转录酶,合成mRNA 前体,专一识别蛋白质基因的启动子,小分子RNA 转录酶,识别的启动子通常位于结构基因的内部,合成小分子RNA ,如tRNA 、5SrRNA 、snRNA(small nuclear RNA) 等。原核生物RNA 聚合酶通常只有一种,识别基因上游的启动子,催化合成所有类别的RNA 。

2. 何谓转录? 简述转录与复制的异同点?

生物体内在DNA 指导的RNA 聚合酶催化下,以DNA 为模板。以四种NTP 为原料,按碱基配对原则合成RNA 的过程称为转录。

RNA 的转录合成从化学角度来讲类似于DNA 的复制,二者都是酶促的核苷酸聚合过程,都以DNA 为模板,都需依赖DNA 的聚合酶,多核苷酸链的合成都是以5’→3’的方向。在3’→OH 末端与加入的核苷酸形成磷酸二酯键,均遵从碱基配对规律。但是,由于复制和转录的目的不同,二者又各具待点:①对于一个基因组来说转录只发生在一部分基因。而且每个基因的转录都受到相对独立的控制; 而复制则是发生于整个基因组的;②RNA 的转录合成是以DNA 的一条链为模板而进行的。所以这种转录方式又叫不对称转录; 而复制则是两条链均作为模板。③转录的原料是NTP; 而复制则是dNTP 。④催化转录的是RNA 聚合酶,该酶缺乏5’→3’外切酶活性,所以没有校正功能。复制则是由DNA 聚合酶催化的,该酶具有校正功能。⑤转录时不需要引物,而且RNA 链的合成是连续的; 复制需要引物,且随从链的合成是不连续的; ⑥转录的碱基配对为A 一U/T一A/G一C ,而复制则是A 一T/G一C ,⑦转录产物是各种RNA ,复制产物为子代双链DNA 。

3. 简述RNA 的转录后加工?

真核细胞rRNA 基因(rDNA )属于丰富基因族,为中度重复序列,位于核仁内,自成一组转录单位,大多数真核生物核内产生45SrRNA 转录产物,是3种rRNA 的前体,其间有内含子序列。

在核仁小RNA (SnoRNA )的参与下,45SrRNA 经多步剪接后,切除内含子序列,形成18S 、5.8S 、28S 。rRNA 加工成熟后,就在核仁上装配与核糖体蛋白质一起形成核糖体,输出至胞质,参与蛋白质的合成。除剪接加工外,rRNA 前体的加工还包括某些碱基的甲基化等。甲基化发生的位点是高度保守的,由SAM 作为甲基供体。甲基化可能在rRNA 前体的加工中起一定作用。

1. 什么是遗传密码? 它是如何编码的? 有何特点?

遗传密码是DNA 编码链或mRNA 上的核苷酸,以三个为一组决定一个氨基酸的种类. 即三联体密码。它决定了蛋白质的一级结构。模板从mRNA 5’`端的起始密码子开始,到3’ 端称为开放读码框架。在框架内每3个常产物。这种情况的重要生物学意义在于同一段DNA 双螺旋可以用不同互补链为不同基因编码,进而提DNA 信息量,节省遗传载体,物种进化上有一定的意义。

2. 已知亮氨酸有6个密码子分别为UUA 、UUG 、CUU 、CUA 和CUG, 至少可由几个tRNA 识别这些密码子,

如何配对识别的?

要识别这6个密码子,至少需要3种tRNA 。反密码子为UAA 的tRNA ,可识别密码子UUA 和UUG 。反密码子为*AG的tRNA 识别CUU 、CUC 和CUA 密码子。反密码子UAG 的tRNA 识别CUG 密码子。(根据摆动理论可有其他方案,希望读者自已思考。)

3. 简述氨基酸与tRNA 是生成氨酰tRNA 的生成过程。

氨基酸-tRNA 的形成是一种酶促的化合反应。由氨酰-tRNA 合成酶催化此反应。此酶对氨基酸及tRNA 两种底物都能高度特异的识别。反应消耗ATP ,首先,氨基酸和ATP-E 生成氨基酸-AMP-E 。然后,氨基酸-AMP-E 和tRNA 反应生成氨酰-RNA 。上述过程若出现错配,氨基酸tRNA 合成酶都可加以更正,水解酯键,再与正确底物结合。


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