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文档简介

蛋白质的基本组成单位是什么?其结构特征是什么?蛋白质的基本组成单位是氨基酸,均为L氨基酸,即在碳原子上连有一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链。每个氨基酸的侧链各不相同,是其表现不同性质的结构特征。何谓肽键和肽链及蛋白质的一级结构?一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基,进行脱水缩合反应,生成的酰胺键称为肽键。肽键具有双键性质。由许多氨基酸通过肽键相连而形成长链,称为肽链。肽链有两端,游离氨基的一端称为N末端,游离羧基的一端称为C末端。蛋白质一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序,它的主要化学键为肽键。举例说明蛋白质一级结构、空间构象与功能之间的关系。蛋白质一级结构是高级结构的基础。有相似一级结构的蛋白质,其空间构象和功能也有相似之处。如垂体前叶分泌的肾上腺皮质激素的第4至第10个氨基酸残基与促黑激素(-MSH,-MSH)有相同序列,因此ACTH有较弱的促黑激素作用。又如广泛存在与生物学的细胞色素C,在相近的物种间,其一级结构越相似,空间构象和功能也越相似。在物种上,猕猴和人类很接近,二者的细胞色素C只相差1个氨基酸残基,所以空间构象和功能也极相似。什么是蛋白质的二级结构?它主要有哪几种?各有何结构特征?蛋白质二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布,不包括侧链的构象。它主要有螺旋、折叠、转角和无规卷曲四种。在螺旋结构中,多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升,每隔3.6个氨基酸残基上升一圈。氨基酸残基的侧链伸向螺旋外侧。每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基上的氧形成氢键,以维持螺旋稳定。在折叠结构中,多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构,侧链交错位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列,通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键,维持折叠构象稳定。在球状蛋白质分子中,肽链主链常出现180度回折,回折部分称为转角。转角通常有4个氨基残基组成,第二个残基常为脯氨酸。无规卷曲是指肽链中没有确定规律的结构。举例说明蛋白质的四级结构。蛋白质四级结构是指蛋白质分子中具有完整三级结构的各亚基在空间排布的相对位置。例如血红蛋白,它是由1个亚基和1个亚基组成一个单体,2个单体呈对角线排列,形成特定的空间位置关系。四个亚基间共有8个非共价键,维系其四级结构的稳定性。什么是蛋白质变性?变性与沉淀的关系如何?在某些理化因素作用下,蛋白质的空间构象受到破坏,使其理化性质改变和生物活性丧失,这就是蛋白质变性。蛋白质变性后疏水侧链暴露,肽链可相互缠绕而聚集,分子量变大,易从溶液中析出,这就是蛋白质沉淀。可见变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀但并没有变性现象。举例说明蛋白质的变构效应。 当配体与蛋白质亚基结合引起亚基构象变化,从而改变蛋白质的生物活性,此种现象称为变构效应。变构效应也可发生与亚基之间,即当一个亚基构象的改变引起相邻的另一个亚基的构象和功能的变化。例如一个氧分子与Hb分子中一个亚基结合,导致其构象变化,进一步影响第二个亚基的构象变化,使之更易与氧分子结合,依次使四个亚基均发生构象改变而与氧分子结合,起到运输氧的作用。简述酶的“诱导契合假说”。酶在发挥其催化作用之前,必须先与底物密切结合。这种结合不是锁与钥匙式的机械关系,而是在酶与底物相互接近时,其结构相互诱导、相互变形和相互适应,这一过程称为没底物结合的诱导契合假说。酶的构象改变有利于与底物结合;底物也在酶的诱导下发生变形,处于不稳定状态,易受酶的催化攻击。这种不稳定状态称为过渡态。过渡态的底物与酶的活性中心在结构上最相吻合,从而降低反应的活化能。酶与一般催化剂相比有何异同? 相同点:(1)反应前后无质和量的改变;(2)只催化热力学允许的反应;(3)不改变反应的平衡点;(4)作用的机理都是降低反应的活化能。不同点:(1)酶的催化效率高;(2)对底物有高度特异性;(3)酶在体内处于不断的更新之中;(4)酶的催化作用受多种因素的调节;(5)酶是蛋白质,对热不稳定,对反应的条件要求严格。 说明酶原与酶原激活的意义。有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,必须在一定的条件下,这些酶的前体水解开一个或几个特定的肽键,致使其构象发生改变,表现出酶的活性。这种无活性的酶的前体称为酶原。酶原向酶的转化过程称为酶原的激活。酶原的激活实质上是酶的活性中心形成或暴露的过程。酶原的激活具有重要的生理意义。消化管内蛋白酶以酶原形式分泌出来,不仅保护消化器官本身不遭酶的水解破坏,而且保证酶在其特定的部位和环境发挥其催化作用。此外,酶原还可视为酶的贮存形式。如凝血和纤维蛋白溶解酶类以酶原的形式在血液循环中运行,一旦需要便不失时机地转化为有活性的酶,发挥其对机体的保护作用。说明温度对酶促反应速度的影响及其实用价值。酶是生物催化剂,温度对酶促反应速度具有双重影响。升高温度一方面可加快酶促反应速度,但同时也增加酶变性的机会,有使酶促反应速度降低。温度升高到60oC以上时,大多数酶开始变性;80oC时,多数酶的变性已不可逆。综合这两种因素,酶促反应速度最大时的环境温度称为酶促反应的最适温度。在环境温度低于最适温度时,温度加快反应速度这一效应起主导作用,温度每升高10oC,反应速度可加大12倍。温度高于最适温度时,反应速度则因酶变性而降低。临床上低温麻醉就是利用酶的这一性质以减慢组织细胞代谢速度,提高机体对氧和营养物质缺乏的耐受性,利于手术治疗。低温保存生物制品和菌种也是基于这一原理。生化实验中测定酶的活性时,应严格控制反应体系的温度。酶制剂应保存在冰箱中,从冰箱中取出后应立即应用,以免因酶的变性而影响测定结果。金属离子作为酶的辅助因子有哪些作用? (1)作为酶活性中心的催化基团参加反应;(2)作为连接酶与底物的桥梁,便于酶对底物起作用;(3)为稳定酶的空间构象所必需;(4)中和阴离子,降低反应的静电斥力。比较三种可逆性抑制作用的特点。 (1)竞争性抑制:抑制剂的结构与底物结构相似,共同竞争酶的活性中心。抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。此类抑制作用最大速度Vmax不变,表观Km值升高。(2)非竞争性抑制:抑制剂与底物结构不相似或完全不同,只与酶的活性中心以外的必需基团结合。不影响酶在结合抑制剂后与底物的结合。该抑制作用的强弱只与抑制剂的浓度有关。此类抑制作用最大速度Vmax下降,表观Km值不变。(3)反竞争性抑制:抑制剂只与酶-底物复合物结合,生成的三元复合物不能解离出产物。此类抑制作用最大速度Vmax和表观Km值均下降。举例说明竞争性抑制作用在临床上的应用。以磺胺类药物为例。1)对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时,不能直接利用环境中的叶酸,而是在菌体内二氢叶酸合成酶的催化下,以对氨基苯甲酸、二氢蝶呤和谷氨酸为底物合成二氢叶酸。二氢叶酸是核苷酸合成过程中饿辅酶之一四氢叶酸的前体。2)磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似,是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂,抑制二氢叶酸的合成。细菌则因核苷酸乃至核酸的合成受阻而影响其生长繁殖。人类能直接利用食物中的叶酸,体内的核酸合成不受磺胺类药物的干扰。3)根据竞争性抑制的特点,服用磺胺类药物时必须保持血液中药物的高浓度,以发挥其有效的竞争性抑菌作用。许多属于抗代谢物的抗癌药物,如氨甲蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤等,几乎都是酶的竞争性抑制剂,它们分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成,以抑制肿瘤的生长。细胞内有哪几类主要的RNA?其主要功能是什么?种类细胞核和胞液线粒体功能核蛋白体RNArRNAmt rRNA核蛋白体组成成分信使RNAmRNAmt mRNA蛋白质合成模板转运RNAtRNAmt tRNA转运氨基酸不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体核内小RNAsnRNA参与hnRNA的剪接、转运核仁小RNAsnoRNArRNA的加工和修饰胞质小RNAscRNA/7SL-RNA蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分已知人类细胞基因组的大小约30亿bp,试计算一个二倍体细胞中DNA的总长度,这么长的DNA分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的?约2米(10bp的长度为3.4nm,二倍体)。在真核细胞内,DNA以非常致密的形式存在于细胞核内,在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现,在细胞分裂期形成染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的,是DNA的超级结构形式。染色体的基本单位是核小体。核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子构成核小体的核心,DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA(约60bp)和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。在此基础上,核小体又可进一步旋转折叠,经过形成30nm纤维状结构、300nm襻状结构、最后形成棒状的染色体。简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。DNA双螺旋结构模型的要点:(1)DNA是以反向平行的双链结构,脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧,碱基位于内侧,两条链的碱基之间以氢键相接触。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在,形成两个氢键(A=T),鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在,形成三个氢键(GC)。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是53,另一条链的走向就一定是35;(2)DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基,每个碱基的旋转角度为36。螺距为3.4nm,每个碱基平面之间的距离为0.34nm。DNA双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟;(3)DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条链间互补碱基的氢键维系,纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。简述各种RNA在肽链合成过程中的作用。mRNA携带遗传信息作为指导和合成多肽链的模板;tRNA以氨基酰-tRNA方式结合并运载各种氨基酸,使氨基酸进入核蛋白体对号入座合成肽链;rRNA和多种蛋白质构成核蛋白体作为合成多肽链的场所。一种DNA分子含40%的腺嘌呤核苷酸,另一种DNA分子含30%的胞嘧啶核苷酸,请问那一种DNA的Tm值高?为什么?第一种DNA的Tm值高于第二种。因为第一种DNA含有较高的(60%)鸟嘌呤和胞嘧啶配对,因而碱基互补所形成的氢键多于第二种DNA。简述真核生物mRNA的结构特点。成熟的真核生物mRNA的结构特点是:(1)大多数真核mRNA在5-端以m7GpppN为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合,加速翻译起始速度的作用,同时可以增强mRNA的稳定性;(2)在真核mRNA的3末端,大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构,通常称为多聚A尾。一般有数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的序列,因此认为它是在RNA生成后才加上去的。随着mRNA存在的时间延续,这段多聚A尾巴慢慢变短。因此,目前认为这种3-末端结构可能与mRNA从细胞核向细胞质的转位及mRNA的稳定性有关。何谓限制性核酸内切酶?写出大多数限制性核酸内切酶识别DNA序列的结构特点。限制性内切核酸酶指能识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类核酸内切酶;酶识别DNA位点的核苷酸序列呈回文结构,即呈二元旋转对称性。简述多肽链生物合成的延长过程。 肽链延长在核蛋白体上连续性循环。(1)进位:氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位;(2)转肽酶催化成肽;(3)转位:由EF-G转位酶催化,新生肽酰-tRNA-mRNA位移入P位,A位空留,卸载tRNA移入E位并脱离。用两种不同的 方式写出一段长8bp,含有四种碱基成分的DNA序列(任意排列)。5pApCpTpGpCpTpGpC-OH 35ACTGCTGC 3试述乳酸异生为葡萄糖的主要反应过程及其酶。(1)乳酸经LDH催化生成丙酮酸。(2)丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸,后者经GOT催化生成天冬氨酸出线粒体,在胞液中经GOT催化生成草酰乙酸,后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。(3)磷酸烯醇式丙酮酸循酵解途径至1,6二磷酸果糖。(4)1,6二磷酸果糖经果糖二磷酸酶1催化生成6磷酸果糖,再异构为6磷酸葡萄糖。(5)6磷酸葡萄糖在葡萄糖6磷酸酶作用下生成葡萄糖。简述肝糖原合成代谢的直接途径与间接途径。肝糖原合成时由葡萄糖经UDPG合成糖原的过程称为直接途径。由葡萄糖先分解成三碳化合物如乳酸、丙酮酸,再运至肝脏异生成糖原的过程称为三碳途径或间接途径。概述肾上腺素对血糖水平调节的分子机制。肾上腺素通过促进肝脏和肌肉组织中的糖原分解而抑制糖原合成,使血糖水平升高。其分子机制如下:肾上腺素作用于肝及肌细胞膜上的受体后,促使G蛋白与GDP解离而与GTP结合,从而激活G蛋白。活化的G蛋白能激活腺苷酸环化酶,使cAMP生成增加,cAMP激活蛋白激酶A;后者催化细胞中许多酶类和功能蛋白质的磷酸化,从而引起肾上腺素的生理效应。 (1)使无活性的磷酸化酶b激酶磷酸化为有活性的磷酸化酶b激酶。后者催化无活性的磷酸化酶b磷酸化为磷酸化酶a;则可促进糖原分解,升高血糖。 (2)使有活性的糖原合酶a磷酸化成无活性的糖原合酶b。从而抑制糖原合成,致使血糖浓度升高。 (3)cAMP蛋白激酶系统还通过磷酸化改变某些酶的活性调节血糖水平。如抑制肝丙酮酸激酶减少糖的分解代谢,激活果糖双磷酸酶1促进糖异生,升高血糖。 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)饥饿时,糖异生增强有利于维持酸碱平衡。 简述天冬氨酸在体内转变成葡萄糖的主要代谢途径。天冬氨酸+酮戊二酸在谷草转氨酶作用下生成草酰乙酸和谷氨酸,草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸经糖异生生成1,6-二磷酸果糖,最后生成葡萄糖。简述血糖的来路和去路。血糖的来源:(1)食物经消化吸收的葡萄糖;(2)肝糖原的分解;(3)糖异生。血糖的去路:(1)氧化供能;(2)合成糖原;(3)转变为脂肪某些非必需氨基酸;(4)转变为其他糖类物质。在糖代谢过程中生成的丙酮酸可进入哪些代谢途径?在糖代谢过程中生成的丙酮酸具有多条代谢途径: (1)在供氧不足时,丙酮酸在LDH催化下,接受NADH+H+的氢原子还原生成乳酸。 (2)在供氧充足时,丙酮酸进入线粒体,在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下,氧化脱羧生成乙酰CoA,再经三羧酸循环和氧化磷酸化,彻底氧化生成CO2、H2O和ATP。 (3)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸,再异生为糖。 (4)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者与乙酰CoA缩合成柠檬酸,可促进乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。 (5)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者与乙酰CoA缩合成柠檬酸;柠檬酸出线粒体在胞液中经柠檬酸裂解酶催化生成乙酰CoA,后者可作为脂肪酸、胆固醇等的合成原料。 (6)丙酮酸可经还原性氨基化生成丙氨酸等非必需氨基酸。 决定丙酮酸代谢的方向是各条代谢途径中关键酶的活性,这些酶受到别构效应剂与激素的调节。试述磷酸戊糖途径的主要产物及生理意义。磷酸戊糖途径的主要产物是:5磷酸核糖;NADPH。磷酸戊糖途径的生理意义:(1)提供5磷酸核糖,是合成核苷酸的原料。(2)提供NADPH,参与合成代谢(作为供氢体)、生物转化反应以及维持谷胱甘肽的还原性。简述三羧酸循环的要点及生理意义。(1)TAC中有4次脱氢、2次脱羧及1次底物水平磷酸化。(2)TAC中有3个不可逆反应、3个关键酶(异柠檬酸脱氢酶、酮戊二酸脱氢酶系、柠檬酸合酶)。(3)TAC的中间产物包括草酰乙酸在内起着催化剂的作用。草酰乙酸的回补反应是丙酮酸的直接羧化或者经苹果酸脱氢生成。三羧酸循环的生理意义:TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路。TAC是三大营养素代谢联系的枢纽。TAC为其他合成代谢提供小分子前体。TAC为氧化磷酸化提供还原当量。糖异生过程是否为糖酵解的逆反应?为什么? 糖异生过程不是糖酵解的逆过程,因为糖酵解中己糖激酶、6磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶催化的反应是不可逆反应,所以非糖物质必须依赖葡萄糖6磷酸酶、果糖二磷酸酶1、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化才能异生为糖,亦即酶促反应需要饶过三个能障以及线粒体膜的膜障。简述乳酸循环形成的原因及其生理意义。乳酸循环的形成是由于肝脏和肌肉组织中酶的特性所致。肝内糖异生很活跃,又有葡萄糖6磷酸酶可水解6磷酸葡萄糖,释放出葡萄糖。肌肉组织中除糖异生的活性很低外,又没有葡萄糖6磷酸酶;肌肉组织内生成的乳酸既不能异生成糖,更不能释放出葡萄糖。乳酸循环的生理意义在于避免损失乳酸(能源物质)以及防止因乳酸堆积引起酸中毒。酮体是如何产生和利用的?酮体是脂肪酸在肝脏经有限氧化分解后转化形成的中间产物,包括乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮。肝细胞以-氧化所产生的乙酰辅酶A为原料,先将其缩合成羟甲戊二酸单酰CoA(HMG-CoA),接着HMG-CoA被HMG-CoA裂解酶裂解产生乙酰乙酸。乙酰乙酸被还原产生-羟丁酸,乙酰乙酸脱羧生成丙酮。HMG-CoA合成酶是酮体生成的关键酶。肝脏没有利用酮体的酶类,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-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。试述人体胆固醇的来源与去路。人体胆固醇的来源有:从食物中摄取。机体细胞自身合成。去路有:用于构成细胞膜。在肝脏可转化成胆汁酸。在性腺、肾上腺皮质可转化成性激素、肾上腺皮质激素。在皮肤可转化成维生素D3。还可酯化成胆固醇酯,储存在胞液及血浆脂蛋白中。脂肪酸的-氧化与生物合成的主要区别是什么?脂肪酸的-氧化与生物合成的主要区别有:进行的部位不同,脂肪酸-氧化在线粒体内进行,脂肪酸的合成在胞液中进行。主要中间代谢物不同,脂肪酸-氧化的主要中间产物是乙酰CoA,脂肪酸合成的主要中间产物是丙二酸单酰CoA。脂肪酰基的运载体不同,脂肪酸-氧化的脂肪酰基运载体是CoA,脂肪酸合成的脂肪酰基运载体是ACP。参与的辅酶不同,参与脂肪酸-氧化的辅酶是FAD和NAD+,参与脂肪酸合成的辅酶是NADPH+H+。脂肪酸-氧化不需要HCO3-,而脂肪酸的合成需要HCO3-。ADP/ATP比值不同,脂肪酸-氧化在ADP/ATP比值增高是发生,而脂肪酸合成在ADP/ATP比值降低时进行。柠檬酸发挥的作用不同,柠檬酸对脂肪酸-氧化没有激活作用,但能激活脂肪酸的生物合成。脂酰CoA的作用不同,脂酰CoA对-氧化无抑制作用,但能抑制脂肪酸的生物合成。所处膳食状况不同,-氧化通常是在禁食或饥饿时进行,而合成通常是在高膳食状况下进行。什么是血浆脂蛋白,它们的来源及主要功能是什么?血浆脂蛋白主要包括CM、VLDL、LDL和HDL四类。CM的功能是运输外源性甘油三酯和胆固醇;VLDL运输内源性甘油三酯和胆固醇;LDL转运内源性胆固醇;HDL逆向转运胆固醇。1mol软脂酸彻底氧化分解净生成多少ATP?1分子软脂酸含16个碳原子,靠7次氧化生成7分子NADH+H+,7分子FADH,8分子乙酰CoA,而所有脂肪酸活化均需耗去2分子ATP。1分子CoA进入三羧酸循环产生10个ATP,8个总共产生80个,一次B-氧化有两次脱氢,一次交给FAD+,一次交给NAD+,两者得到氢后氧化磷酸化,分别产生1.5,2.5个ATP,所以一次下来产生4个ATP,1mol软脂酸(含16个碳)彻底氧化要经过7次B-氧化,总共生成28个ATP.因此,1mol软脂酸(含16个碳)彻底氧化产生108个ATP.但是,脂肪酸的活化阶段要消耗1分子ATP中的两个高能磷酸键,相当于2分子ATP,所以要减去这过程消耗的,最后净生成106个受试大鼠注射DNP(二硝基苯酚)可能引起什么现象?其机理何在?解偶联剂大部分是脂溶性物质,最早被发现的是2,4-二硝基苯酚(DNP)。给受试动物注射DNP后,产生的主要现象是体温升高、氧耗增加、P/O比值下降、ATP的合成减少。其机理在于,DNP虽对呼吸链电子传递无抑制作用,但可使线粒体内膜对H+的通透性升高,影响了ADP+PiATP的进行,使产能过程与储能过程脱离,线粒体对氧的需求增加,呼吸链的氧化作用加强,但不能偶联ATP的生成,能量以热能形式释放。胞浆中的NADH如何参加氧化磷酸化过程?试述其具体机制。线粒体内生成的NADPH可直接参加氧化磷酸化过程,但在胞浆中生成的NADPH不能自由透过线粒体内膜,故线粒体外NADPH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体,然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。这种转运机制主要有-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。(1)-磷酸甘油穿梭:这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中,胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下,使磷酸二羟丙酮还原成-磷酸甘油,后者通过线粒体外膜,再经位于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2,磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆,参与下一轮穿梭,而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链,生成2分子ATP(2)苹果酸-天冬氨酸穿梭:这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中,胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下,使草酰乙酸还原为苹果酸,后者通过线粒体外膜上的-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体,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,生成3分子ATP。可见,在不同组织,通过不同穿梭机制,胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样,参与氧化呼吸链的途径不一样,生成的ATP数目不一样。人体生成ATP的方法有哪几种?请详述具体生成过程。ATP是生物体能量的储存和利用中心,其生成或来源主要有两种,一种是底物水平磷酸化,另一种是氧化磷酸化。具体过程如下:底物水平磷酸化:利用代谢分子中的能量使ADP磷酸化生成ATP的过程,称为底物水平磷酸化,在物质分解利用过程中,有三个典型的底物水平磷酸化反应,糖酵解过程中,磷酸甘油酸激酶催化1,3二磷酸甘油酸生成3磷酸甘油酸以及丙酮酸羧激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸生成烯醇式丙酮酸这两步反应均伴有ADP磷酸化生成ATP,三羧酸循环中琥珀酰CoA合成酶催化琥珀酰CoA生成琥珀酸,同时催化Pi和GDP生成GTP,而GTP又可在酶促作用下能量转移生成ATP;氧化磷酸化:即在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP。如物质脱下的2H经NADH氧化呼吸链可偶联生成3个ATP;经琥珀酸氧化呼吸链则偶联生成2个ATP。这是机体内ATP生成的主要方式。叙述呼吸链的组成与排列,这样排列的依据是什么?机体氧化呼吸链有两条,分别为NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链,其组成与排列顺序于下图: NADH复合体I CoQ复合体Cytc复合体 琥珀酸复合体这两条呼吸链的排列顺序是由一系列的实验及其结果确定的:根据呼吸链各组分的标准氧化还原电位,由低到高的顺序排列;在体外将呼吸链拆开和重组,鉴定四种复合体的组成与排列;利用呼吸链特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递,在阻断部位以前的组分处于还原状态,后面则处于氧化状态;根据吸收光谱的改变进行检测;以离体线粒体无氧时处于还原状态作为对照,缓慢给氧,观察各组分被氧化的顺序。当然,有些组分的具体位置还有待进一步研究确定。物质在体内氧化和体外氧化有哪些异同点?请加以说明。物质在生物体内氧化的过程被称为生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白质等通过氧化作用逐步释放能量,最终生成CO2和H2O这一过程。与物质的体外氧化相比主要有以下异同点:相同点:(1)两种氧化方式都遵循氧化还原反应的一般规律,有加氧、脱氢、失电子过程; (2)两种氧化方式所消耗的氧量、综产物(CO2,H2O)和释放的能量均相同。不同点:(1)反应的环境与条件不同,生物氧化是在生物细胞内进行的,恒温,PH接近中性,可有水参与,而体外氧化则需高温和干燥的环境; (2)反应的方式不同,生物氧化在一系列酶的催化下逐步进行,O2接受电子后与H+生成水,CO2由脱羧基产生,而体外氧化无需酶催化,反应剧烈,H和C直接与O2 化合成H2O 及CO2; (3)释放能量过程不同,生物氧化能量逐步释放,能量部分以化学能方式储存,部分以热能释放,而体外氧化全部以热和光的形式骤然释放。为什么测定血清中转氨酶活性可以作为肝、心组织损伤的参考指标?正常时体内多种转氨酶主要存在于相应组织细胞中,血清含量极低,如谷丙转氨酶(GPT)在肝细胞中活性最高,而谷草转氨酶(GOT)在心机细胞中活性最高,当肝细胞或心机细胞损伤时上述转氨酶分别释放入血。简述谷氨酸在体内转变成尿素、CO2与水的主要代谢过程。谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的作用下生成酮戊二酸、NADH+H+和NH3;酮戊二酸经三羧酸循环产生草酰乙酸、CO2、FADH2、NADH+H+;草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸和CO2;磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸,在丙酮酸脱氢酶的作用下生成乙酰辅酶A;乙酰辅酶A经三羧酸循环生成2CO2、1FADH2、3 NADH+H+和ATP;经氧化呼吸链生成ATP和H2O,NH3+CO2+ATP生成氨基甲酰磷酸,经鸟氨酸循环生成尿素。讨论鸟氨酸循环、丙氨酸-葡萄糖循环、甲硫氨酸循环的基本过程与生理意义。鸟氨酸循环:经鸟氨酸、瓜氨酸及精氨酸等步骤合成尿素后,又重新回到鸟氨酸的一种循环过程。 不断地将体内有毒性的氨转变成尿素,达到解除氨毒的作用。 丙氨酸-葡萄糖循环:将肌肉蛋白分解的氨经丙酮酸转氨基生成丙氨酸后随血液转运到肝,丙氨酸经肝脱氨基生成丙酮酸和氨,丙酮酸经肝糖异生形成葡萄糖,而氨经肝鸟氨酸循环合成尿素,葡萄糖经血液回到肌肉经肌肉经酵解过程再生成丙酮酸。 将肌肉中代谢产生的氨通过丙酮酸形式转运到肝而合成尿素。甲硫氨酸:甲硫氨酸经SAM、同型半胱氨酸等中间代谢,进而重新生成甲硫氨酸的循环过程。 为体内甲基化反应提供活性甲基的供体(SAM)概述体内氨基酸的来源和主要代谢去路。体内氨基酸主要来源:食物蛋白质的消化吸收;组织蛋白质的分解;经转氨基反应合成非必需氨基酸。主要的去路有:合成组织蛋白质;脱氨基作用产生的氨合成尿素;-酮酸转变成糖和/或酮体,并氧化产能;脱羧基作用生成胺类;转变为嘌呤、嘧啶等其他含氮化合物。试讨论各类核苷酸抗代谢物的作用原理。5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤、氨基蝶呤和氨甲蝶呤、氮杂丝氨酸等核苷酸抗代谢物均可作为临床抗肿瘤药物,其各自的机理如下表所示:抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶6-巯基嘌呤氨基蝶呤和氨甲蝶呤氨杂丝氨酸核苷酸代谢中类似物胸腺嘧啶次黄嘌呤叶酸谷氨酰胺作用机理抑制胸腺嘧核苷酸合成酶;影响RNA的正常结构和功能抑制IMP转变为AMP和GMP的反应;抑制IMP和GMP的补救合成和从头合成抑制二氢叶酸还原酶干扰嘌呤、嘧啶核苷酸的合成糖、脂、蛋白质在体内是否可以相互转变?简要说明可转变的途径及不能转变的原因。糖与脂:糖容易转变为脂类磷酸二羟丙酮-磷酸甘油甘油三酯或胆固醇脂肪酸胆固醇乙酰CoA 糖脂变糖可能性小,仅甘油,丙酮,丙酰CoA可异生成糖,其量甚微。蛋白质与糖、脂:蛋白质可

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