生化论述题汇总
生化论述题(生化)

1.球状蛋白质的极性氨基酸残基在pH7的水溶液中一般位于蛋白质分子表面,但Ser、Thr、Asn和Gln这些极性氨基酸却常常位于球状蛋白质分子内部,为什么?⑴Ser、Thr 、Asn和Gln都有不带电荷的极性侧链⑵在pH7的水溶液中不带电荷的极性侧链参与内部氢键形成⑶它们的极性被氢键中和。
2.试述蛋白质两性解离的机制及其意义?⑴机制:蛋白质是两性电解质①蛋白质分子中有可解离的氨基末端和羧基末端以及侧链上的某些基团②解离程度和性质取决于蛋白质分子中酸、碱性基团的多少和两者的相对比例以及所处溶液的pH③在酸性较强的溶液中,酸性基团的解离被抑制,蛋白质分子解离成正离子,带正电荷;反之,在碱性较强的溶液中,蛋白质带负电荷⑵意义:①用于蛋白质分离纯化:电泳;层析等②临床检验用三氯醋酸等制备无蛋白血滤液③临床用牛奶解救误服重金属盐的患者。
3.运用所学生化知识阐述蛋白质结构与功能的关系。
⑴蛋白质的一级结构是其高级结构与其功能密切相关⑵蛋白质的一级结构是其高级结构和功能的基础①一级结构相似的蛋白质,其空间构象和功能也有相似之处②蛋白质一级结构的细微变化影响蛋白质的功能活性⑶蛋白质一级结构并非是引起蛋白质高级结构和功能改变的唯一因素。
蛋白质一级结构虽无变化,但如果出现错误折叠可引起疯牛病、老年痴呆等蛋白质构象病。
4.是疏水环境还是亲水环境更利于蛋白质a-螺旋结构的形成?为什么?⑴疏水环境更利于蛋白质a-螺旋结构的形成⑵稳定a-螺旋的力是氢键⑶在疏水环境中很少有极性基团⑷亲水环境中存在较多的极性分子或极性基团⑸极性分子或极性基团影响氢键的形成或稳定。
6.试述DNA双螺旋结构模型的要点。
⑴DNA是反向平行的互补双链结构:双链结构中,亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧而碱基位于内侧,两条链的碱基之间以氢键相结合。
腺嘌呤与胸腺嘧啶配对,形成两个氢键;鸟嘌呤与胞嘧啶配对,形成三各氢键。
每个DNA分子中的两条链互为互补链。
生化论述题

1. 什么是蛋白质变性?简单叙述变性与沉淀的关系。
在某些理化因素作用下,蛋白质的构象被破坏,失去其原有的性质和生物活性,称为蛋白质的变性。
当破坏了维持蛋白质胶体稳定的因素甚至蛋白质的构象时,蛋白质就会从溶液中析出,这种现象称为蛋白质的沉淀。
变性的蛋白质不一定沉淀,沉淀的蛋白质不一定变性,但变性蛋白质容易沉淀。
2. 底物浓度对反应速度的影响答:在酶量恒定的情况下,酶促反应的速度主要取决于底物的浓度;底物浓度太低时,反应速度随着底物浓度的增加而上升,加大底物浓度,反应速度缓慢,底物进一步增高,反应速度不在随底物浓度的增加而加快,达到最大反应速度,此时酶的活性中心被底物饱和。
3. 请简述一下苹果酸-天冬氨酸穿梭的过程。
胞浆中生成的NADH在苹果酸脱氢酶的作用下,使草酰乙酸还原成苹果酸,后者通过线粒体内膜上的苹果酸-α-酮戊二酸转运体进入线粒体,又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和NADH。
NADH进入NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化,生成2.5分子ATP。
线粒体内生成的草酰乙酸经天冬氨酸氨基转移酶的作用生成天冬氨酸,后者经谷氨酸天冬氨酸转运体运出线粒体再转变成草酰乙酸,继续进行穿梭。
苹果酸-天冬氨酸穿梭主要存在于肝和心肌组织中。
4. 糖异生过程是否为糖酵解的逆反应?为什么?糖异生不是糖酵解的逆反应。
糖酵解过程中有三步不可逆反应,在糖异生途径之中须由另外的反应和酶代替。
这三步反应是:①丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸,有2个反应组成,分别由丙酮酸所化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化;②1,6-双磷酸果糖转变成6-磷酸果糖,由果糖双磷酸酶催化③6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖,由葡萄糖-6-磷酸酶催化5.什么是乳酸循环?乳酸循环的生理意义是?肌肉特别是在缺氧收缩时产生大量的乳酸,乳酸经血液运输到肝,在肝中进行经糖异生,再生成葡萄糖释入血液,可再回到肌肉,就构成乳酸循环。
乳酸循环的形成的是由肝脏和肌肉中的酶的特点所致。
生化论述题

一、试述呼吸链的组成成分,存在形式及排列顺序。
呼吸链的组成部分包括NADH、黄素蛋白、CoQ、铁硫蛋白和细胞色素体系。
大部分成员以复合体的形式镶嵌在线粒体内膜上,CoQ和Cytc游离存在于线粒体内膜。
FAD (FeS) ↓NADH →FP1(FMN)→CoQ→Cyt b→Cyt c1 →Cyt c→Cyt aa 3 →O2 (FeS)二、影响酶促反应速度的因素有哪些?各因素如何影响酶促反应速度?温度、pH、底物浓度、酶浓度、激活剂、抑制剂等。
如温度:高温变性、低温抑制、最适温度;最适pH,过酸过碱使酶变性失活;底物浓度与酶促反应速度成米氏方程关系;酶浓度与酶促反应速度成正比;抑制剂可抑制酶促反应速度,分为不可逆抑制和可逆抑制;激活剂可激活酶活性等。
三、机体剧烈运动后肌肉出现酸痛的生化机制是什么?休息一段时间后,酸痛会自然消失,解释其原因。
(1)当机体剧烈运动时:1肌肉局部血流相对不足,氧气缺乏,葡萄糖在缺氧条件下主要通过糖酵解提供能量,而糖酵解的终产物是乳酸,导致肌肉内乳酸过多;2肌肉内ATP含量很低,肌收缩几秒中即可耗尽,这时即使氧不缺乏,但因葡萄糖进行有氧氧化的反应过程比糖酵解长。
来不及满足需要,而通过糖酵解则可迅速产生ATP。
由于糖酵解过程加强,肌肉内产生乳酸过多,导致肌肉出现酸痛。
(2)机体剧烈运动时,通过糖酵解过程在肌肉内产生大量乳酸。
肌肉内糖异生活性低,所以乳酸进入血中运输至肝脏,在肝内乳酸异生成葡萄糖,葡萄糖再弥散入血,释入血中的葡萄糖又被肌肉摄取利用,构成的循环过程称为乳酸循环。
休息一段时间后,肌肉内的乳酸通过乳酸循环逐渐被利用,故酸痛会自然消失。
四、什么是β-氧化,脂肪酸B氧化的具体过程是什么??1mol硬脂酸(十八碳酸)彻底氧化可净产生多少molATP?(1)β氧化是代谢氧化的一个长链脂肪酸通过连续周期的反应在每一步的脂肪酸是缩短形成含两个原子碎片移除乙酰辅酶A (2)过程:脂酰CoA在线粒体基质中进入β氧化要经过四步反应,即脱氢、加水、再脱氢和硫解,生成一分子乙酰CoA和一个少两个碳的新的脂酰CoA。
植物生理生化简答题论述题集

1、种子萌发时发生了哪些生理生化变化?(一)种子吸水分为三个阶段:急剧吸水阶段—吸胀性吸水,吸水停顿阶段,胚根出现,大量吸水阶段—渗透性吸水(二)呼吸作用的变化:在吸水的第一和第二阶段进行无氧呼吸;吸水的第三阶段进行有氧呼吸,大量产生ATP。
(三)酶的变化1、酶原的活化:种子吸胀后立即出现,如:β-淀粉E。
2、重新合成:如α-淀粉E,两种途径:(1)活化长寿的mRNA →新蛋白质→新酶(2)新合成的mRNA→新蛋白质→新酶(四)储存物质的动员(五)含磷化合物的变化(六)植物激素的变化:ABA等抑制剂下降,IAA、GA、CTK增多2、试述光对植物生长的影响。
间接影响:(1)光合作用合成的有机物是植物生长的物质基础。
(2)光合作用转化的化学能是植物生长的能量来源。
(3)加速蒸腾,促进有机物运输。
直接影响:①光抑制茎的生长:a、光照使自由IAA转变为结合态IAA。
b、光照提高IAA氧化E 活性,加速IAA的分解。
②光抑制多种作物根的生长:光可能促进根内形成ABA,或增加ABA活性。
③光形态建成(光控制植物生长、发育与分化的过程)3、植物生长的相关性表现在哪些方面?根冠比的大小与哪些因素有关?相关性:植物各部分间的相互制约与协调的现象。
(一)地下部与地上部的相关1、相互依赖—有机营养物质和植物激素的交流“根深叶茂本固枝荣”根供给地上部生长所需的水分、矿物质、少量有机物、CTK和生物碱等。
而地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等2、相互制约—对水分、营养的争夺影响根冠比的因素:(1)水分:土壤缺水R/T 增;水分充足R/T减(2)矿物质N多,R/T减;缺N,R/T 增;P、K充足,R/T增;(3)温度较低温度时,R/T增4、高山上的树木为何比平地的矮小?高山上云雾稀薄,光照较强,强光特别是紫外光抑制植物生长高山上水分较少;土壤较贫瘠;气温较低;且风力较大,这些因素不利于树木纵向生长。
5、向光性产生的原因是什么?对向光性最有效的光是什么光?感受光刺激的受体是什么?答:向光性:指植物随光的方向而弯曲的能力。
生化复习简答题与论述题

生化复习简答题与论述题Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】第一章1.何为蛋白质的变性作用其实质是什么答:在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间构象变成无序的空间结构,从而导致其理化性质和生物活性的丧失。
变性的实质是破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白质的一级结构。
2.何谓分子伴侣它在蛋白质分子折叠中有何作用答:分子伴侣:是指通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构的一类蛋白质。
它在蛋白质分子折叠中的作用是:(1)可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开,如此重复进行可防止错误的聚集发生,使肽链正确折叠;(2)可与错误聚集的肽段结合,使之解聚后,再诱导其正确折叠;(3)在蛋白质分子折叠过程中指导二硫键正确配对。
3.试述蛋白质等电点与溶液的pH和电泳行为的相互关系。
答:PI>PH时,蛋白质带净正电荷,电泳时,蛋白质向阴极移动;PI<PH时,蛋白质带净负电荷,电泳时,蛋白质向阳极移动;PI=PH是,蛋白质净电荷为零,电泳时,蛋白质不移动。
4.试述蛋白质变性作用的实际应用答:蛋白质的变性有许多实际应用,例如,第一方面利用变性:(1)临床上可以进行乙醇、煮沸、高压、紫外线照射等消毒杀菌;(2)临床化验室进行加热凝固反应检查尿中蛋白质;(3)日常生活中将蛋白质煮熟食用,便于消化。
第二方面防止变性:当制备保存蛋白质制剂(如酶、疫苗、免疫血清等)过程中,则应避免蛋白质变性,以防止失去活性。
第三方面取代变性:乳品解毒(用于急救重金属中毒)。
第二章1.简述RNA的种类及其生物学作用。
答:(1)RNA有三种:mRNA、tRANA、rRNA;(2)各种RNA的生物学作用:①mRNA是DNA的转录产物,含有DNA的遗传信息,从5’-末端起的第一个AUG开始,每三个相邻碱基决定一个氨基酸,是蛋白质生物合成中的模板。
生化论述题

生化论述题生化论述题1、现有两支试管,有一支装有一种DNA溶液,另外一支装有一种RNA溶液,请根据核酸的理化性质设计一个实验来对二者进行鉴别,并对相关的核酸理化性质进行解释(可使用的设备和试剂:水浴锅,分光光度计,蒸馏水,移液器,试管)。
题解:1)通过加热后测定吸光度,吸光度升高的是DNA,吸光度基本不变的是RNA。
2)DNA和RNA的结构上的不同,DNA为双链双螺旋结构,RNA为单链。
3) DNA双链之间通过硷基之间的氢键相连接,加热会破坏氢键,暴露出硷基,260nm吸光度增加。
2、凝血因子II,VII, IX和X是依赖维生素K的凝血因子.γ-羧化酶参与了催化这些凝血因子的合成过程.维生素K对γ-羧化酶的催化活性是必需的.所以临床上,为防止手术中及术后出血过多,常补充一定量的维生素K,对促进病人的凝血功能有明显效果.请结合酶的结构和功能相关理论进行解释。
题解:1) 酶蛋白与辅助因子共同组成全酶,单独存在无活性,γ-羧化酶是一个结合酶,只有辅助因子维生素K存在的情况下,酶才具有活性。
2) 酶的辅助因子分为辅酶和辅基,辅酶和酶蛋白结合疏松;辅基和酶蛋白结合紧密。
3、举例论述蛋白质的结构与功能之间的紧密关联。
每一种蛋白质都具有特定的结构,也具有特定的功能。
一)蛋白质的一级结构与其构象及功能的关系蛋白质一级结构是空间结构的基础,特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持,在生物体内,蛋白质的多肽链一旦被合成后,即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲,形成一定的空间构象。
一级结构相似的蛋白质,其基本构象及功能也相似,例如,不同种属的生物体分离出来的同一功能的蛋白质,其一级结构只有极少的差别,而且在系统发生上进化位置相距愈近的差异愈小。
在蛋白质的一级结构中,参与功能活性部位的残基或处于特定构象关键部位的残基,即使在整个分子中发生一个残基的异常,那么该蛋白质的功能也会受到明显的影响。
生化专业试题及答案

生化专业试题及答案一、选择题1. 酶的催化作用是通过改变:A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 反应的温度D. 反应的pH值答案:B2. 下列哪项不是蛋白质的功能?A. 催化生物化学反应B. 运输氧气C. 储存能量D. 作为细胞结构的组成部分答案:C3. DNA复制过程中,新合成的链与模板链之间的关系是:A. 互补B. 相同C. 相反D. 无关答案:A4. 细胞呼吸的主要场所是:A. 细胞核B. 线粒体C. 内质网D. 高尔基体答案:B5. 以下哪个不是细胞周期的阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案:D二、填空题6. 细胞膜的主要组成成分是_________和_________。
答案:磷脂;蛋白质7. 糖酵解过程中产生的ATP是通过_________途径合成的。
答案:底物水平磷酸化8. 细胞内蛋白质合成的主要场所是_________。
答案:核糖体9. 细胞凋亡是一种_________的细胞死亡方式。
答案:程序化10. 真核细胞的基因表达调控主要发生在_________阶段。
答案:转录三、简答题11. 简述细胞呼吸的三个主要阶段及其能量释放情况。
答案:细胞呼吸的三个主要阶段包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解在细胞质中进行,将葡萄糖分解为两个丙酮酸分子,释放少量能量。
三羧酸循环在细胞线粒体基质中进行,丙酮酸转化为二氧化碳,释放少量能量。
氧化磷酸化在细胞线粒体内膜上进行,通过电子传递链和ATP合成酶,释放大量能量,合成ATP。
12. 阐述DNA复制的半保留复制机制。
答案:DNA复制的半保留复制机制是指在DNA复制过程中,每个新合成的DNA分子都包含一个原始的亲本链和一个新合成的子代链。
复制开始时,DNA双链被解旋酶解旋,形成复制叉。
随后,DNA聚合酶识别复制起始点,并在每个亲本链上合成新的互补链。
由于亲本链作为模板,所以每个新合成的DNA分子都保留了一个亲本链,这就是半保留复制机制。
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第八章(丹钗)
1.论述各糖代谢途径相互联系,关键酶代谢调节方式
答:关系主要:(1)糖酵解的中间产物可进入糖的磷酸戊糖途径,而磷酸戊糖途径的产物 可通过基因转移后进入糖酵解途径。如,糖酵解的中间产物 6-磷酸葡萄糖。 (2)糖酵解途径合成的丙酮酸课进入线粒体进行有氧氧化,生产乙酰 CoA 进行三羧酸循 环和氧化磷酸化。 (3)糖原分解产物葡萄糖课做为糖原合成原料,糖异生产物葡萄糖是糖酵解的底物,它 们之间是相互抑制,促进协调的。 (4)糖异生与糖酵解的多数反应是共有的可逆反应,只有少数不可逆的反应需要各自特 定的关键酶催化转化, (5)糖的有氧氧化抑制乳酸酵解。 综上所述,糖的各种代谢途径相互作用,使机体的糖代谢处于平衡状态。 关键酶及代谢调节方式主要有:(1)糖酵解途径的关键酶为 6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激 酶和己糖激酶,主要通过别构调节和共价调节来进行调节的。①6-磷酸果糖激酶-1 的别构 激活剂有:AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P。别构抑制剂为柠檬酸,ATP(高浓度)。6-磷酸果 糖激酶-2(PFK-2)可在激素作用下以共价修饰的方式调节酶活性来调节 F-2,6-2P。②丙酮 酸激酶的别构激活剂为 1,6-双磷酸果糖,别构抑制剂为 ATP、丙氨酸。依赖 cAMP 的蛋 白激酶和依赖 Ca+,钙调蛋白的蛋白激酶可使丙酮酸激酶磷酸化失活。③己糖激酶受到 6-磷 酸葡萄糖的反馈抑制和长链脂肪 CoA 的别构抑制。 (2)糖有氧氧化关键酶是丙酮酸脱氢酶复合体,有别构调节和共价修饰调节。别构激活剂 为:AMP,ADP,NAD+;抑制剂为:乙酰 CoA,NADH,ATP。丙酮酸脱氢酶复合体可 被激素调节磷酸化和去磷酸化来调节其活性。 (3)磷酸戊糖途径的关键酶是 6-磷酸葡萄糖脱氢酶,受 NADPH/NADP+比值调节,比值 升高,抑制;比值降低,激活。 (4)糖原合成和分解的关键酶分别是糖原合酶和糖原磷酸化酶。糖原合酶受共价修饰和别 构调节,激活剂为 ATP,6-磷酸葡萄糖,抑制剂为 AMP。糖原磷酸化酶也受共价修饰和别 构调节,葡萄糖是其变构调节剂。 (5)糖异生的关键酶是磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,丙酮酸羧化酶,果糖二磷酸酶-1 和葡 糖-6-磷酸酶。主要调节方式是别构调节和共价修饰,通过调节 6-磷酸果糖与 1.6-双磷酸果 糖和丙酮酸与烯醇式丙酮酸之间的底物循环来使糖异生和糖酵解彼此协调。
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步阐述。
答:关系主要:(1)糖酵解的中间产物可进入糖的磷酸戊糖途径,而磷酸戊糖途径的产物可 通过基因转移后进入糖酵解途径。
如 ,糖酵解的中间产物 6-磷酸葡萄糖。
(2) 糖酵解途径合成的丙酮酸课进入线粒体进行有氧氧化, 生产乙酰CoA 进行三羧酸循环 和氧化磷酸化。
(3) 糖原分解产物葡萄糖课做为糖原合成原料,糖异生产物葡萄糖是糖酵解的底物,它们 之间是相互抑制,促进协调的。
(4) 糖异生与糖酵解的多数反应是共有的可逆反应,只有少数不可逆的反应需要各自特定 的关键酶催化转化,(5)糖的有氧氧化抑制乳酸酵解。
综上所述,糖的各种代谢途径相互作用,使机体的糖代谢处于平衡状态。
关键酶及代谢调节方式主要有: (1)糖酵解途径的关键酶为 6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶 和己糖激酶,主要通过别构调节和共价调节来进行调节的。
①6-磷酸果糖激酶-1的别构激活剂有:AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P 。
别构抑制剂为柠檬酸, ATP (高浓度)。
6-磷酸果糖激 酶-2( PFK-2 )可在激素作用下以共价修饰的方式调节酶活性来调节F-2,6-2P 。
②丙酮酸激酶的别构激活剂为1,6-双磷酸果糖,别构抑制剂为 ATP 、丙氨酸。
依赖CAMP 的蛋白激酶 和依赖Ca+,钙调蛋白的蛋白激酶可使丙酮酸激酶磷酸化失活。
③己糖激酶受到 6-磷酸葡萄糖的反馈抑制和长链脂肪 CoA 的别构抑制。
(2)糖有氧氧化关键酶是丙酮酸脱氢酶复合体,有别构调节和共价修饰调节。
别构激活剂为:AMP ,ADP ,NAD+ ;抑制剂为:乙酰 CoA ,NADH ,ATP 。
丙酮酸脱氢酶复合体可被 激素调节磷酸化和去磷酸化来调节其活性。
(3) 磷酸戊糖途径的关键酶是 6-磷酸葡萄糖脱氢酶,受 NADPH/NADP+比值调节,比值升 高,抑制;比值降低,激活。
(4 )糖原合成和分解的关键酶分别是糖原合酶和糖原磷酸化酶。
糖原合酶受共价修饰和别 构调节,激活剂为 ATP ,6-磷酸葡萄糖,抑制剂为 AMP 。
糖原磷酸化酶也受共价修饰和别构调节,葡萄糖是其变构调节剂。
(5)糖异生的关键酶是磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,丙酮酸羧化酶,果糖二磷酸酶 -1和葡糖-6-磷酸酶。
主要调节方式是别构调节和共价修饰,通过调节 6-磷酸果糖与1.6-双磷酸果糖和丙酮酸与烯醇式丙酮酸之间的底物循环来使糖异生和糖酵解彼此协调。
•简述糖酵解,有氧代谢和糖异生的生理意义,并以短期饥饿和长期饥饿状态进答:糖酵解的生理意义:在肌肉收缩相对缺氧或缺氧、缺血性疾病是可迅速为机体提供能量。
是机体少数组织获能的必需途径, 如神经、骨髓、白细胞等即使在有氧的情况下也通过酵解 供给部分能量。
成熟红细胞仅靠糖酵解供能。
有氧代谢的生理意义:是体内供能的主要途径;三羧酸循环是糖、脂、蛋白质彻底氧化的共 同途径,是这三大物质代谢的联系枢纽;三羧酸循环提供生物合成的前体。
糖异生的生理意义: 维持血糖浓度恒定; 是充或恢复肝糖原储备的重要途径;长期饥饿时肾 糖异生增强有利于维持酸碱平衡。
短期饥饿时糖利用减少而脂动员加强, 主要能量来源是储存的脂肪和蛋白质, 其中脂肪约占能量来源的85%以上。
(1)各组织对葡萄糖的利用度普遍降低; (2糖异生作用增强,禁食6~12小时以后肝糖原已动员,饥饿1~2天后糖异生和酮体生产明显增加;(3)肌肉蛋白质分解加强,分解的大部分氨基酸转变为丙氨酸和谷氨酰胺释放入血进入肝脏进行糖异生;(4)脂肪动员加强,脂肪加速分解生成甘油和脂肪酸,甘油可异生成糖,脂肪酸可生成乙酰CoA而促进糖异生作用。
长期饥饿是代谢改变与短期饥饿不同,肌肉蛋白分解减少,脂肪动员进一步加强,肝脏生成大量酮体,脑组织利用酮体增加,超过葡萄糖。
肌肉一脂酸为主要能源,以保证酮体有限供应脑组织。
孚L酸和丙酮酸成为肝糖异生的主要来源。
肾糖异生作用明显增强,占饥饿晚期糖异生总量的一半。
部位及代谢代谢产物不同外,催化反应的酶系也不同。
脂酸合成中,首先是乙酰辅酶A羧化酶(限速酶)催化乙酰辅酶A生成丙二酰辅酶A。
其次,由于脂酸合成是一个重复加成的过程,每次延长增加2个C,催化一轮反应,即酰基转移,缩合,还原,脱水,再还原等步骤需要七种酶,这些酶的活性均在一条肽链上,属多功能酶,统称为脂酸合成酶系。
而脂酸的分解,首先需酯酰辅酶A合成酶催化脂酸活化,其次活化生成的酯酰辅酶A需在肉碱酯酰转移酶1,11的作用下进入线粒体。
其中,酯酰转移酶I是脂酸b氧化的限速酶。
接下来,线粒体中的酯酰辅酶A在线粒体基质中的脂酸b氧化多酶复合体的催化下,从酯酰基断裂生成一分子比原来少2个C的乙酰辅酶A及1分子乙酰辅酶A,直至最后完成脂酸 b 氧化。
2,论述物质代谢特点,并在细胞水平说明代谢调节。
一、物质代谢的特点(一)整体性:体内各种物质代谢相互联系、相互转变,构成统一整体。
(二)代谢在精细的调节下进行。
(三)各组织器官物质代谢各具特色,如肝是物质代谢的枢纽,常进行一些特异反应。
(四)各种代谢物均有各自共同的代谢池,代谢存在动态平衡。
(五)ATP是共同能量形式(六) NADPH是合成代谢所需还原当量但分解代谢常以NAD为辅酶。
(一)细胞水平的代谢调节实际上就是酶的调节,这是单细胞生物主要的调节方式,这也是一切代谢调节的基础,包括酶结构的调节和酶量的调节。
1 细胞内酶的隔离分布。
代谢途径有关酶类常常组成酶体系,分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中,这就使得有关代谢途径只能分别在细胞不同区域内进行,不致使各种代谢途径互相干扰,要记住体内主要代谢过程发生的亚细胞定位,如脂肪酸B氧化、三羧酸循环在线粒体中进行,而脂肪酸合成,糖异生在胞液中进行,尿素合成在胞液和线粒体中进行。
代谢反应进行的速度和方向是由此代谢途径中一个或几个具有调节作用的关键酶的活性决定的。
这些调节代谢的酶称为关键酶。
它们催化的反应有下述特点:①反应速度最慢,都是脱氢、失因此又称限速酶,它的活性决定整个途径的总速度②催化单向反应或非平衡反应, 它的活性决定整个途径的方向③酶活性可受多种代谢物或效应剂的调节。
代谢调节主要通过对关键酶活性的调节而实现的, 可分为快速调节和迟缓调节两类。
快速调节即对酶结构的调节, 分为变构调节和共价修饰两种, 这类调节方式效应快, 但不持久。
迟缓调节即对酶含量的调节,发生较慢,但作用也持久。
2关键酶的变构调节① 变构酶定义在酶一章中已述。
② 机制:变构酶常是由两个以上亚基组成的具有四级结构的铁蛋白质。
在酶分子中与底物结合起催化作用的亚基称催化亚基, 与变构效应剂结合起调节作用的调节亚基, 个别酶催 化,调节部位位于同一亚基。
变构效应剂通过非共价键与调节亚基结合,引起酶构象改变,不涉及酶共价键的变化,从而影响酶与底物结合,使酶催化活性受到影响,酶构象的改变可 表现为亚基的聚合或解聚等。
③ 意义:变构调节是细胞水平调节中一种较常见的快速调节, 代谢终产物常可对酶起变构抑制作用,此即反馈调节,使代谢物不致过多,也不致过少,也可使能量得以有效利用。
变构调节可使不同代谢途径相互协调。
3酶的化学修饰调节① 定义:酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰, 从而引起酶活性改 变,这种调节称为酶的化学修饰。
② 特点:经绝大多数属此类调节方式的酶有无活性 (低活性)和有活性(或高活性)两种形式。
这两种形式通过共价外修饰,可互相转变。
以磷酸化为例,酶蛋白分子中丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸的羟基是磷酸化的位点,但有些酶经磷酸化后活性升高, 而有些酶磷酸化后却活性降低,在去磷酸化才是其活性状态。
化学修饰引起酶的共价键变化, 且化学修饰发生的是酶促反应。
一个酶分子可催化多个作用物(酶蛋白)出现组成变化,故有放大效应,催化效率比变构调节高。
磷酸化,脱磷酸化是最常见的化学修饰调节,其本身也是酶促反应,磷酸化 由蛋白激酶催化,脱磷酸化由磷蛋白磷酸酶催化,酶发生磷酸化消耗的ATP 比合成酶蛋白 消耗的ATP 要少得多,因此,是体内调节酶活性经济而有效的方式。
对某一酶而言,可同时受变构调节和化学修饰两种方式的调节, 然而当效应剂浓度过低,变构调节就不如共价修饰来得快而有效,故在应激情况下,共价修饰尤为重要。
4酶量的调节由于酶的合成、降解所需时间较长,消耗 ATP 较多,故酶量调节属迟缓调节。
① 酶蛋白的诱导与阻遏一般将加速酶合成的化合物称为诱导剂, 减少酶合成的称阻遏剂, 二者是在酶蛋白生物 合成的转录或翻译过程中发挥作用, 但影响转录较常见,通常底物多为诱导剂,产物多为阻 遏剂。
而激素和药物也是常见的诱导剂。
② 酶蛋白降解改变酶蛋白分子的降解速度也能调节细胞内酶含量,此过程主要靠蛋白水解酶来完成。
第十一章:试述生物氧化与体外物质氧化的异同。
生物氧化与体外氧化的相同点:生物氧化与体外的非生物氧化或燃烧的化学本质是相同的, 接化合并释放能量的过程。
物质在体内外氧化时所消耗的氧量、 相同的,都遵循氧化还原反应的一般规律。
生物氧化与体外氧化的不同点:生物氧化是在细胞内温和的环境中(体温、pH近中性,有水)在一系列酶的催化下逐步进行的,是酶促反应,能量逐步释放并伴有ATP的生成,将部分能量储存于高能化合物(如ATP、GTP等)中,以满足机体需能生理过程的需要。
可通过加水脱氢反应间接获得氧并增加脱氢机会,二氧化碳是通过有机酸的脱羧产生的。
生物氧化有加氧、脱氢、脱电子三种方式,体外氧化常是较剧烈的过程,其产生的二氧化碳和水是由物质的碳和氢直接与氧结合生成的,能量是突然释放的。
2•试述影响氧化磷酸化的诸因素及其作用机制。
答:影响氧化磷酸化的因素及机制:(1)ADP / ATP比值。
当线粒体内ADP /ATP比值增高时,氧化磷酸化速度加快,于是NADH迅速减少而NAD +增多,从而间接促进三羧酸循环氧化过程ATP合成增多,反之,ATP合成减少.(2)呼吸链抑制剂:鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥与复合体I中的铁硫蛋白结合,抑制电子传递;抗霉素A、二巯基丙醇抑制复合体川;一氧化碳、氰化物、硫化氢抑制复合体W。
(3)解偶联剂:二硝基苯酚和存在于棕色脂肪组织、骨骼肌等组织线粒体内膜上的解偶联蛋白可使氧化磷酸化解偶联。
(4)氧化磷酸化抑制剂:寡霉素可与寡霉素敏感蛋白结合,阻止质子从F0质子通道回流,抑制磷酸化并间接抑制电子呼吸链传递。
(5)甲状腺素:诱导细胞膜Na+-K+-ATP酶生成,加速ATP分解为ADP,促进氧化磷酸化;增加解偶联蛋白的基因表达导致耗氧产能均增加。
(6)线粒体DNA突变:呼吸链中的部分蛋白质肽链由线粒体DNA编码,线粒体DNA因缺乏蛋白质保护和损伤修复系统易发生突变,影响氧化磷酸化。
(7)阻断剂:CO可与细胞色素aa3的Fe2+结合,使后者不能传递电子。