犬的遗传性疾病——磷酸果糖激酶缺乏PFK
6_磷酸果糖激酶_2_果糖双磷酸酶_2是一种重要的代谢信号酶
— —— —— —— —— —— 收稿日期： ２００５－ １１－ ０１ 广西医科大学校内基金 作者简介： 陶 萍 （１９８０—），女，硕士生，Ｅ－ ｍａｉｌ：ｔａｏｐｉｎｇ－
８０２６＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ； 吴耀生 （１９５８—），女，硕士，教授，研究生导 师，联系作者，Ｅ－ ｍａｉｌ：ｗｕｙａｏｓｈｅｎｇ０３＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
●Ｒｅ ｃｅ ｎｔ Ｐ ｒｏｇｒｅ ｓ ｓ ｅ ｓ
· １１０ · 文章编号：１０００－ １３３６（２００６）０２－ ０１１０－ ０４
《生命的化学》２００６ 年 ２６ 卷 ２ 期 ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＬＩＦＥ ２００６， ２６（２）
●Ｒｅ ｃｅ ｎｔ Ｐ ｒｏｇｒｅ ｓ ｓ ｅ ｓ
６－ 磷酸果糖激酶－ ２／果糖双磷Байду номын сангаас酶－ ２ 是一种重要的代谢信号酶
比（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ）和模拟实验，通过定向诱变 研究大量的氨基酸残基发现，ＰＦＫ－ ２ 结构域与腺 苷激酶有相似性，而 ＦＢＰａｓｅ－ ２ 亚基的结构域所 包含的序列、力学和结构因素则与组氨酸磷酸酶 家族很相似。ＰＦＫ－ ２／ＦＢＰａｓｅ－ ２ 是一个二聚体，包 括两个结构域：主要的 α／β域和一小的结构域。 从小角度的 Ｘ 射线散射实验数据显示，与 ６－ 磷酸 葡萄糖结合可以使 ＰＦＫ－ ２／ＦＢＰａｓｅ－ ２ 产生一个更 为紧凑的结构；在变构位点接合 Ｍｇ ＡＴＰ 可以使 其转变为四聚体形式并引起三级结构的改变 。 ［１，２］ 在同型二聚体结构中，２ 个 ＰＦＫ－ ２ 结构域是以头 对头的形式连接在一块，而 ＦＢＰａｓｅ－ ２ 基本是独 立的，仅仅有一个盐桥相连。ＰＦＫ－ ２ 结构域由 ７ 个 α螺旋缠绕的 ６ 股 β折叠构成［３］。从一些细菌 中发现，焦磷酸依赖的 ＰＦＫ－ ２／ＦＢＰａｓｅ－ ２ 也是以 二聚体形式存在的［４，５］。
研究生考试考研动物生理学与生物化学(415)试卷与参考答案(2024年)
2024年研究生考试考研动物生理学与生物化学(415)复习试卷(答案在后面)一、选择题（动物生理学部分，10题，每题2分，总分20分）1、下列关于蛋白质一级结构的描述，错误的是：A、蛋白质的一级结构是指氨基酸的线性序列B、蛋白质的一级结构中，氨基酸通过肽键连接C、蛋白质的一级结构中，氨基酸侧链的化学性质对蛋白质的性质没有影响D、蛋白质的一级结构决定了蛋白质的空间结构和功能2、在生物化学中，下列哪种酶属于诱导契合假说中的“变构酶”？A、DNA聚合酶B、柠檬酸合酶C、ATP合酶D、磷酸化酶3、下列关于DNA复制过程中DNA聚合酶功能的描述，正确的是：A、DNA聚合酶负责将RNA模板上的核苷酸添加到新合成的DNA链上B、DNA聚合酶负责将DNA模板上的核苷酸添加到新合成的DNA链上C、DNA聚合酶负责检测并修复DNA复制过程中的错误D、DNA聚合酶负责将单链DNA连接成双链DNA4、以下哪种物质在生物体内起着重要的酶促反应催化剂作用？A. 蛋白质B. 糖类C. 脂肪D. 核酸5、以下哪种酶的活性受温度影响较小？A. DNA聚合酶B. 酶联免疫吸附试验（ELISA）中的酶C. 蛋白质激酶D. 酶标测定法中的酶6、以下哪种蛋白质在细胞膜的结构和功能中起着重要作用？A. 糖蛋白B. 脂蛋白C. 胞饮蛋白D. 胞吐蛋白7、下列哪种物质是构成蛋白质的基本单位？A. 脂肪酸B. 脂肪酸甘油酯C. 脱氧核糖核酸D. 氨基酸8、以下哪种酶在生物体内参与糖酵解过程？A. DNA聚合酶B. RNA聚合酶C. DNA连接酶D. 磷酸果糖激酶9、在细胞内，哪项生理活动是通过ATP水解释放的能量来驱动的？A. 蛋白质合成B. DNA复制C. 纤毛和鞭毛的摆动D. 细胞壁的合成10、以下哪种物质在生物体内属于第二信使？A. 脂肪酸B. 胞嘧啶核苷酸C. 磷酸肌酸D. 磷脂二、实验题（动物生理学部分，总分13分）题目：实验验证蛋白质变性对酶活性的影响实验目的：1.了解蛋白质变性对酶活性的影响。
hif-1α_糖酵解途径_理论说明以及概述
hif-1α糖酵解途径理论说明以及概述1. 引言1.1 概述在细胞的代谢过程中，糖酵解途径是一种重要的能量供应方式。
而hif-1α(hypoxia-inducible factor 1 alpha)作为一个主要的转录因子，在糖酵解途径中发挥着关键的调节作用。
本文将就hif-1α与糖酵解途径之间的关系展开详细探讨。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行讲述。
首先是引言部分，对文章进行概述，并介绍整篇文章的结构安排。
然后是第二部分，对hif-1α的作用和功能进行介绍。
接下来，第三部分将详细阐述糖酵解途径的基本原理与过程。
随后，第四部分将重点探讨hif-1α在糖酵解途径中的调控机制以及影响因素。
最后，我们将在第五部分总结hif-1α与糖酵解之间紧密的关系，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在通过对hif-1α和糖酵解途径相关知识的阐述和归纳，探究hif-1α在糖酵解途径中的具体作用以及其调控机制。
希望通过本文的阐述，能够加深对hif-1α与糖酵解之间关系的理解，并为进一步研究提供启示和指导。
以上是关于“1. 引言”部分的详细内容描述，介绍了文章的概要、结构安排和主要目的。
2. hif-1α的作用和功能2.1 hif-1α的基本概念hif-1α（hypoxia-inducible factor 1 alpha）是一种转录因子，它在细胞中对氧气水平进行感知，并调控与细胞代谢和存活相关的基因表达。
2.2 hif-1α在糖酵解途径中的作用糖酵解途径是一种重要的细胞能量产生过程，包括将葡萄糖分解成乳酸的过程。
hif-1α在糖酵解途径中起到关键的调节作用。
当细胞内氧气水平较低时（缺氧状态），hif-1α被稳定并积累在细胞核中。
积累的hif-1α与另外一个亚单位形成复合物，促进特定基因的转录。
这些被调控的基因参与糖酵解通路关键酶的表达，如磷酸果糖激酶（PFK）和乙酰辅酶A羧化酶（ACACA）。
通过增加这些关键代谢酶的表达，hif-1α可以增强葡萄糖代谢并提供细胞所需的能量。
自考《生物化学及生化技术》检测试题及答案
12.TCA循环中有二次脱羧反应，分别是由( )和( )催 化。脱去的CO2中的C原子分别来自于草酰乙酸中的( )和( )。
13.将乙酰CoA的二个C原子用同位素标记后，经一轮 TCA循环后，这两个同位素C原子的去向是( )，二轮循环 后这两个同位素C原子的去向是( ) 。
A.酶的底物 B.既是酶的底物同时又是酶的变构抑制剂
C.酶的抑制剂 D.1，6—二磷酸果糖被激酶水解时生成 的产物
22.乳酸脱氢酶是具有四级结构的蛋白质分子，含有
多少个亚基：( ) A.1 B.2 C.3 D.4 23.乳酸脱氢酶在⻣骼肌中主要是催化生成：( ) A.丙酮酸 B.乳酸 C.3-磷酸甘油醛 D.3-磷酸甘油酸 24.糖的无氧酵解与有氧分解代谢的交叉点物质是：( ) A.丙酮酸 B.乳酸 C.磷酸烯醇式丙酮酸 D.乙醇 25.丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下的2H的 辅助因子是：( ) A.FAD B.硫辛酸 C.辅酶A D.NAD+ 26.丙酮酸脱氢酶复合体中转乙酰化酶的辅酶是：( ) A.TPP B.硫辛酸 C.CoASH D.FAD 27.下列酶中哪一个与丙酮酸生成糖无关：( ) A.果糖二磷酸酶 B.烯醇化酶 C.醛缩酶 D.丙酮酸激酶 28.三羧酸循环的第一步反应产物是：( ) A.柠檬酸 B.草酰乙酸 C.乙酰CoA D.CO2 29.糖的有氧氧化的最终产物是：( ) A.CO2+H2O+ATP B.乳酸 C.丙酮酸 D.乙酰CoA
离。 三、选择题 1.下列激酶中哪些参与了EMP 途径，分别催化途径中 三个不可逆反应：( ) A.葡萄糖激酶、己糖激酶、果糖磷酸激酶 B.己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶 C.葡萄糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶 D.都不对 2.下列途径中哪个主要发生在线粒体中：( ) A.糖酵解途径 B.三羧酸循环 C.戊糖磷酸途径 D.脂肪酸合成(从头合成) 3.C1被同位素标记的葡萄糖分子经EMP途径降解为丙 酮酸后，同位素标记可能出现在丙酮酸的哪一位C原子 上：( ) A.Cl B.C2 C.C3 D.都可能 4.糖原合成酶D的别构活化剂是：( ) A.ADP B. 葡萄糖-6-磷酸 C.AMP D.葡萄糖-1-磷酸 5.糖原中一个葡萄糖残基转变为2分子乳酸，可净得 几分子ATP：( )
生化简答题
答案仅供参考10生工1班英译汉：糖酵解（EMP）磷酸果糖激酶（PFK）磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）乳酸脱氢酶（LDH）三羧酸循环(TCA) 焦磷酸硫胺素（TPP）尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）磷酸戊糖途径（HMS）尿苷三磷酸（UTP）羟甲基戊二酸（HMG）脂酰基载体蛋白（ACP）甲羟戊酸（MV A）开放阅读框架（ORF）起始因子（原核IF/真核eIF）延长因子（EF）终止因子（RF）核糖体释放因子（RRF）三磷酸脱氧核苷（dNTP）核糖核苷二磷酸（NDP）单链结合蛋白（SSB）DNA聚合酶（DNA-pol）谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶（GOT）苯丙酮尿症（PKU症）γ-氨基丁酸(GABA) 5-羟色胺（5-HT）多巴胺（DA）5-氟尿嘧啶（5-FU）5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）黄嘌呤核苷酸（XMP）次黄嘌呤核苷酸（IMP）黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）CoI(NAD) CoⅡ(NADP)简答题1、简述在物质代谢中TCA循环的枢纽作用。
三羧酸循环是糖，脂肪和蛋白质三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径，三羧酸循环的起始物乙酰-CoA，不但是糖氧化分解产物，它也可来自脂肪的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢，因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同通路。
三羧酸循环也是体内三种主要有机物互变的联结机构，因糖和甘油在体内代谢可生成α-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循环的中间产物，这些中间产物可以转变成为某些氨基酸；而有些氨基酸又可通过不同途径变成α-酮戊二酸和草酰乙酸，再经糖异生的途径生成糖或转变成甘油，因此三羧酸循环起着枢纽作用。
2、简述氨中毒的机理。
高浓度氨与α-酮戊二酸形成谷氨酸，是大脑中的α-酮戊二酸大量减少，导致TCA循环无法正常进行，从而引起脑功能受损。
3、从生化的角度简述溶血性贫血的机理。
NADPH水平的降低，是蛋白质发生变化，使脂类发生过氧化作用，使红细胞产生高血红素，这些变化都使红细胞膜变弱，导致红细胞对损伤敏感，易破坏，常常发生溶血，引发溶血性贫血症。
糖代谢2
（一）名词解释1．糖酵解；2．三羧酸循环；3．糖异生；4．乳酸循环；5．巴斯德效应（二）填空1．糖酵解途径中三个酶所催化的反应是不可逆的，这三个酶依次是、和己糖激酶。
2．1摩尔葡萄糖酵解能净生成10摩尔ATP，而1摩尔葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成二氧化碳和水可产生30或32摩尔ATP。
3．组成丙酮酸脱氢酶系的三种主要酶是、、、五种辅酶是、、、、。
4．三羧酸循环每循环一周，共进行次脱氢，其中3次脱氢反应的辅酶是、1次脱氢反应的辅酶是。
5．糖酵解过程中产生的NADH ＋H＋必须依靠穿梭系统或穿梭系统才能进入线粒体，分别转变成线粒体中的和。
6．乙醛酸循环不同于三羧酸循环的两个关键酶是和。
7．在外周组织中，葡萄糖转变成乳酸，乳酸经血液循环到肝脏，经糖异生作用再转变成葡萄糖这个过程称为循环，该循环净效应是能量的。
8．糖原合成的关键酶是糖原合成酶，糖原分解的关键酶是糖原磷酸化酶。
（三）选择题（在备选答案中选出1个或多个正确答案）1．缺氧条件下，糖酵解途径生成的NADH代谢去路是BA．进入呼吸链供应能量B．丙酮酸还原为乳酸C．甘油酸－3－磷酸还原为甘油醛－3－磷酸D．在醛缩酶的作用下合成果糖－1，6－二磷酸E．以上都不是2．糖原分子中1摩尔葡萄糖残基转变成2摩尔乳酸，可净产生多少摩尔ATP?cA．1B．2C．3D．4E．53．下列哪种情况可导致丙酮酸脱氢酶系活性升高?EA．ATP/ADP比值升高B．CH3COCoA/CoA比值升高C．NADH/NAD ＋比值升高D．能荷升高E．能荷下降4．在肝脏中2摩尔乳酸转变成1摩尔葡萄糖，需要消耗多少摩尔的高能化合物?E A．2B．3C．4D．5E．65．在三羧酸循环中，下列哪个反应不可逆?EA．柠檬酸→异柠檬酸B．琥珀酸→延胡索酸C．延胡索酸→苹果酸D．苹果酸→草酰乙酸E．草酰乙酸＋乙酰辅酶A→柠檬酸6．关于磷酸戊糖途径的叙述，哪一项是错误的?AA．碘乙酸及氟化物可抑制其对糖的氧化B．6－磷酸葡萄糖脱氢的受体是NADP ＋C．转酮醇酶需要TPP作为辅酶D．在植物体中，该反应与光合作用碳代谢相通E．核糖－5－磷酸是联系糖代谢和核酸代谢的关键分子7．下列哪种酶既在糖酵解中发挥作用，又在糖异生作用中发挥作用?（武汉大学2001考研题）AA．3－磷酸甘油醛脱氢酶B．丙酮酸脱氢酶C．丙酮酸激酶D．己糖激酶E．果糖－1，6－二磷酸酶（四）判断题1．肝脏果糖磷酸激酶（PFK）受F－2，6－BP的抑制。
(整理)关键酶
糖酵解的关键酶——己糖激酶Hexokinase ，磷酸果糖激酶-1 PFK-1，丙酮酸激酶regulative factor：Insulin promotes the synthesis of three key enzymes磷酸果糖激酶-1 PFK-1：1)6- 磷酸果糖、1,6-二磷酸果糖、2,6-二磷酸果糖、ADP、AMP是变构激活剂。
2)ATP、柠檬酸及长链脂肪酸是变构抑制剂。
丙酮酸激酶：1)1,6-二磷酸果糖、ADP是变构激活剂2)ATP，乙酰CoA及长链脂肪酸是变构抑制剂。
丙酮酸氧化脱酸的关键酶——丙酮酸脱氢酶复合体E1 TPP VitaminB1E2 硫辛酸硫辛酸coenzyme A 泛酸E3 FAD Vitamin B2NAD+ Vitamin PPRegulation：受催化产物ATP、乙酰CoA的抑制。
AMP 、CoA 、NAD+增加乙酰CoA减少，酶激活三羧酸循环的关键酶——1)柠檬酸合酶2)异柠檬酸脱氢酶（高能状态-ATP多-的情况下受抑制，and vice verse ），3)α-酮戊二酸脱氢酶（类似丙酮酸脱氢酶复合体，3，5形式）产物堆积抑制TCA，主要是ADP 、ATP 的变化。
Ca+ 可促进TCA磷酸戊糖的关键酶——6-磷酸葡萄糖脱氢酶受NADPH 的反馈抑制性调节糖异生的关键酶——G-6-P酶，果糖二磷酸酶，磷酸烯醇式丙酮酸激酶(草酰乙酸磷酸烯醇丙酮酸)、丙酮酸羧化酶（丙酮酸草酰乙酸）途径Ⅰ：果糖二磷酸酶（1，6二磷酸果糖G-6-P）G-6-P酶（G-6-P Glucose ）2,6-二磷酸果糖和AMP激活G-6-P酶，而抑制果糖二磷酸酶的活性而抑制糖异生途径Ⅱ：丙酮酸激酶（磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸）1，6二磷酸果糖是丙酮酸激酶的变构激活剂增强糖异生，必要抑制糖酵解。
原料增加可促进糖异生，乙酰CoA可加强糖异生丙酮酸羧化酶，辅基：生物素。
需要Mg2+ 和Mn2+磷酸烯醇式丙酮酸有能量最高的高能磷酸键糖原合成的关键酶——糖原合酶激活剂：ATP，G-6-P(6-磷酸葡萄糖)抑制剂:AMP, cAMP无磷酸化，活性高糖原分解（非逆反应）的关键酶——糖原磷酸化酶激活剂：AMP, cAMP，ADP抑制剂: ATP，G-6-P(6-磷酸葡萄糖)磷酸化，活性高G-6-P酶可分解糖原，但只在肝脏和肾脏，肌肉无。
12-2糖酵解
反应6．第一个高能化合物的合成 3-磷酸甘油醛氧化成3-磷酸甘油酸磷酸，或称1，3-二磷酸甘油 酸。 3-磷酸甘油醛在有NAD+ 和H3PO4 时，被磷酸甘油醛脱氢酶催化形 成1，3-二磷酸甘油酸。
这个反应既是氧化反应又是磷酸化反应。如果要将磷酸 甘油醛C1 醛基上的氢质子和电子移去，有很大的能量障碍， 因为羰基的碳原子已经带正电性，为此必需加入另一亲核试 剂，以减少羰基碳上的正电性，并使产生的羟基上的氢能够 移去，则磷酸加入后容易形成酰基磷酸，后者是羧基与磷酸 的混合酸酐，具有转移磷酰基的能量。 磷酸甘油醛脱氢酶活性位置上半胱氨酸残基的-SH基是 亲核基团，它与醛基作用形成中间化合物，可将羟基上的氢移至 氢
反应5．磷酸三碳糖的同分异构化 磷酸三碳糖中只有3-磷酸甘油醛能继续进入酵解途径。磷酸二羟丙
酮可在磷酸丙糖异构酶的催化下迅速转化成3-磷酸甘油醛。
己糖转化成三碳糖后，碳原子顺序数颠倒，己糖原来的碳原子数C3 和C4是3-磷酸甘油醛的C1; C5和C2变成C2；C1和C6变成C3。
3
上述酵解的前5步反应是耗能阶段，共消耗2分子ATP。后面的5 步反应则为产能阶段。
反应10．第二个底物水平的磷酸化 磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP形成ATP和丙酮酸。
+
+ +
由丙酮酸激酶催化的最后一个反应中，磷酸烯醇丙酮酸把它的磷 酰基转移到ADP。这是又一个底物水平的磷酸化。这个酶需要K+ 和二价离子Mg2+或Mn2+。
丙酮酸激酶反应是一个代谢调节位点。 丙酮酸激酶的缺失造成磷酸烯醇丙酮酸的累积，导致其他代谢 中间物的累积，包括2，3-二磷酸甘油酸。2，3-二磷酸甘油酸 调节血红蛋白的氧亲合力。丙酮酸激酶的缺失造成氧运输出问 题。 丙酮酸激酶的缺失是一种遗传病。 在脊椎动物肝中，丙酮酸激酶是分子量约为250，000的四聚体 。受变构调节。酶活力受高浓度ATP抑制，受1，6-二磷酸果糖 激活。 在肝中这个酶的合成受饮食中糖的控制。肝中丙酮酸激酶活力 也受酶蛋白的磷酸化和脱磷酸化调节。脱磷酸化的丙酮酸激酶 活力较高。
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磷酸果糖激酶缺乏﹙Ｈosphofructokinase deficiency、PFK﹚
定义
磷酸果糖激酶是机体在剧烈运动时红细胞和骨骼肌肉能量代谢非常重要的酶。
磷酸果糖激酶缺乏是一种遗传性疾病，该病造成未成熟红细胞破坏（溶血），导致患犬对运动的耐受力下降。
病犬表现慢性贫血，间断发作急性溶血。
这种现象常常在过度运动﹑天气炎热或长时间吠叫时发作。
遗传方式
该病为常染色体隐性遗传，患犬双亲都为致病基因的携带者。
致病基因携带犬红细胞和肌肉组织中酶的活性只有正常的一半，但无临床症状。
易患品种
该病主要见于英国可卡犬，也可见于美国可卡犬。
临床症状
患犬存在持续性轻度贫血，并会间断性出现红细胞破坏﹙溶血﹚，此时患犬表现为嗜睡和虚弱，上述症状多在其剧烈运动，过度吠叫或喘气时出现。
粘膜﹙齿龈等处﹚苍白或黄染，并持续高烧﹙可达41℃
﹚。
由于红细胞破坏，尿液呈棕褐色。
患犬一般可正常生活，应避免应激﹑过度运动﹑气温过高和过度兴奋。
诊断
通过临床检查和血液检查确诊。
可通过测定血液中PFK活性来确诊患犬和致病基因携带犬，同时结合血液常规检查（红细胞和比容降低等）。
治疗
该病无法治愈。
应淘汰患犬和致病基因携带犬来预防该病的发生。
对患犬加强管理，可减轻症状。
应提醒畜主防止患犬出现溶血，避免患犬应激、剧烈运动、在气温较高的条件下活动以及过度兴奋。
对静脉内溶血和持续性发热患犬可使用阿斯匹林或安乃近，同时对严重溶血患犬可静脉补液，一般不需要输血。
建议
因为该病为常染色体隐性遗传，患犬及其父母和同窝仔犬不应用作种犬。
可通过DNA检查确诊不同年龄阶段的致病基因携带犬。
目前已将许多患犬和致病基因携带犬从种犬中淘汰，使得该病的发病率大大降低。