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文档简介

1、 生物化学(下)复习1.丙氨酸-葡萄糖循环: 肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸,后者经血液循环转运至肝脏经过联合脱氨基作用再脱氨基,放出的氨用于合成尿素;生成的丙酮酸经糖异生转变为葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸,丙酮酸再接受氨基生成丙氨酸。丙氨酸和葡萄糖反复地在肌肉和肝之间进行氨的转运,股将这一循环过程称为丙氨酸-葡萄糖循环。2.光合磷酸化:由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程称为光合磷酸化。3.底物水平磷酸化:是指ATP的形成直接与一个代谢中间物(如PEP)上的磷酸基团转移相偶联的作用。4.酶的共价修饰调节:某些酶蛋白肽链上的侧链基团在另一酶的催

2、化下可与某种化学基团发生共价结合或解离,从而改变酶的活性,这一调节酶的活性的方式成为酶的共价修饰调节。5.酮体:乙酰CoA可在肝细胞形成乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮,这三种物质统称为酮体。6.P/O比值:呼吸过程中无机磷酸(Pi)消耗量和原子氧(O)消耗量的比值称为磷氧比。7.脂肪酸的-氧化:脂肪酸在体内氧化时在羧基端的-碳原子上进行氧化,碳链逐次断裂,每次断下一个二碳单位,即乙酰CoA,该过程称作-氧化。8.暗反应:是利用光反应所产生的化学能,即NADPH(H)的还原能和ATP的水解能,来促进CO2的固定并还原生成有机物(主要是糖)的过程,是不需光的酶促反应过程。9.光反应:是在光下才能进行的光

3、物理和光化学反应,需光合色素作媒介,是将光能吸收、传递和转化为化学能的过程。光反应包括光合磷酸化和水的光氧化反应。 10.转氨基作用 :指的是一种-氨基酸的-氨基转移到一种-酮酸上的过程。转氨基作用是氨基酸脱氨基作用的一种途径。其实可以看成是氨基酸的氨基与-酮酸的酮基进行了交换。11.脂肪动员:脂肪组织中贮藏的脂肪释放出游离脂肪酸,并转移到肝脏的过程。12.EMP途径:糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应,是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。13.氧化磷酸化:代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP(即ADP+PiATP),这种氧化放能和ATP生成(磷酸化)相

4、偶联的过程称氧化磷酸化。14.胞吐作用:通过质膜内陷形成膜泡,将物质摄入细胞内的现象。包括吞噬和胞饮。15.一碳单位:指某些氨基酸在体内进行分解代谢过程中可以产生含有一个碳原子的基团,称为一碳单位。16.生物氧化:糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化17.呼吸链:又称电子呼吸链,指代谢物上的氢通过脱氢酶的激活后脱下,经过一系列的氧化还原传递体,最后交给氧化酶激活的氧而生成水的全部体系。18.氧化:脂肪酸氧化作用发生在-碳原子上,释放出CO2,生成比原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为-氧化作用。19.氧化:脂肪酸的-氧化指脂肪酸

5、的末端甲基(-端)经氧化转变成羟基,继而再氧化成羧基,从而形成,-二羧酸的过程。20.乙醛酸循环:在异柠檬酸裂解酶的催化下,异柠檬酸被直接分解为乙醛酸,乙醛酸又在乙酰辅酶A参与下,由苹果酸合成酶催化生成苹果酸,苹果酸再氧化脱氢生成草酰乙酸的过程。21.ACP(酰基载体蛋白):是一个相对分子质量低的蛋白质,为脂肪酸合酶复合物的组成成分,但不具有酶的催化活性。在脂肪酸合成中作为酰基载体。22.反馈抑制:一种负反馈机制,其中酶促反应的末端产物可抑制在此产物合成过程中起作用的酶。这种抑制具有协同性、积累性和序贯性。23.共价修饰: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

6、性,这一过程称为酶的共价修饰或者化学修饰。24.第二信使:配体与受体结合后并不进入细胞内,但间接激活细胞内其他可扩散,并能调节调节信号转导蛋白活性的小分子或离子。25.糖的有氧氧化:葡萄糖在有氧条件下,氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为糖的有氧氧化。26.膜受体:外来大分子与膜上特异性蛋白质分子结合,进而产生一系列细胞生物效应,膜上这种特异性蛋白质分子称为膜受体。 27.TCA循环:在线粒体中,乙醛COA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,然后经过一系列的代谢反应,乙酰基被氧化分解,而草酰乙酸再生的循环反应过程。28.酶的变构调节 :指小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异结合,引起酶蛋

7、白分子构像变化、从而改变酶的活性。 29.磷酸戊糖途径:在细胞溶胶中,6-磷酸葡萄糖直接进行氧化脱氧,经过一些列代谢途径反应生成磷酸戊糖等中间代谢物,然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。30.糖异生:体内从非糖类物质如氨基酸、丙酮酸、甘油等合成葡萄糖的代谢,是维持血糖水平的重要过程。ATP+0.5ADP定义式:能荷= ATP+ADP+AMP31.能荷: 能荷是细胞中高能磷酸状态的一种数量上的衡量,能荷大小说明生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态。32.蛋白激酶:催化蛋白质磷酸化的酶类,反应中需有高能化合物(如ATP)参加。33.电子传递水平磷酸化:电子沿着氧化电子传递链

8、传递的过程中所伴随的将ADP磷酸化为ATP的作用,或者说是ATP的生成与氧化电子传递链相偶联的磷酸化作用。1、氰化物和一氧化碳为什麽能引起窒息死亡?原理何在? 氰化物和一氧化碳都阻断电子在细胞色素氧化酶中的传递,氰化物与血红素a3的高铁形式作用,CO抑制血红素a3的亚铁形式。2、脂肪组织中己糖激酶缺失为什麽导致脂肪合成障碍?(1)当己糖激酶缺失时,葡萄糖不能产生6-P-葡萄糖,则一方面使糖酵解不能进行,不能产生丙酮酸,不会进一步生成乙酰CoA,参与TCA循环,而向机体提供能量。(2)6-P-葡萄糖的缺失,也会影响磷酸戊糖途径,不能生成大量的NADPH,为脂肪酸合成提供还原力,这就要求脂肪酸的代

9、谢产生的乙酰CoA参与TCA循环,不仅不能提供脂肪酸合成前体乙酰CoA,而且相反还消耗了脂肪酸的代谢产生的乙酰CoA。(3)6-P-葡萄糖的缺失会影响进一步合成磷酸二羟丙酮,对脂肪合成造成障碍。综上3点所述,可得出己糖激酶缺失时,会导致脂肪合成障碍。3、说明1mol乳酸氧化生成ATP的过程、机制,生成多少摩尔ATP?乳酸+NAD(乳酸脱氢酶)丙酮酸+NADH+HNAD+H+丙酮酸(丙酮酸脱氢酶系)乙酰CoA+NADH乙酰CoA进入TCA循环,生成3NADH,1FADH2和1GTP合计10ATP10ATP+2.5ATP24、人在紧急情况下,肾上腺素分泌增加,短时间内产生丰富的能量,试述其机制。肾

10、上腺素和一些靶器官细胞表面的受体结合后,可激活腺苷酸环化酶的活性,导致第二信使的CAMP的产生,接着再先后激活蛋白激酶的磷酸化酶激酶,后者是无活性的磷酸化酶b转变为活化的磷酸化酶a,从而使糖原产生葡萄糖-1-磷酸,引发糖代谢途径的启动。5、说明PRPP在核苷酸代谢中的作用。(1)核苷酸补救合成中,PRPP与游离碱基直接生成一磷酸核苷。(2)嘌呤核苷酸从头合成过程中,PRPP作为起始原料与谷氨酸生成5-磷酸核糖胺,然后逐步合成各种嘌呤核苷酸。(3)嘧啶核苷酸从头合成过程中,PRPP参与乳清酸核苷酸的生成,再逐渐合成UMP等。(4)PRPP还参与His和Trp的合成。6、简述油料作物种子萌发脂肪转

11、化成糖的机理。7、分别写出谷氨酸在体内生成糖和氧化分解成CO2、H2O的代谢途径,并计算氧化分解时可产生的ATP数。第一、1 分子谷氨酸在体内彻底氧化为CO2、H2O和生成尿素的主要代谢途径及其净产生ATP 的分子数如下: 注:此净产生的 ATP 分子数,是以 NADH 全部在线粒体中产生为例计算的。若在胞质中生成 NADH ,在脑和骨骼肌中通过 - 磷酸甘油穿梭进入线粒体生成了 FADH 2 ,进入了 FADH 2 氧化呼吸链;在肝和心肌中,通过苹果酸 - 天冬氨酸穿梭进入线粒体生成了 NADH ,进入了 NADH 氧化呼吸链,所以净产生 ATP 分子数不同。 8、脂肪酸合成途径与脂肪酸降解

12、即氧化有哪些异同?9、何谓鸟氨酸循环?有何生理意义?鸟氨酸循环:是指鸟氨酸与氨以及二氧化碳结合生成瓜氨酸,瓜氨酸再接受 1 分子氨而生成精氨酸,精氨酸水解生成尿素,并重新生成鸟氨酸。鸟氨酸循环的生理意义:1.维持内环境稳态 ,维持体液成分和容量的恒定2.通过鸟氨酸循环氨在肝中合成尿素是维持体内血氨的来源和去路的动态平衡的关键3.生物质与酸碱平衡4.水平衡中维持细胞外的容量与渗透压的相对稳定5.循环中产物,鸟系物质可以作为异物药物10、说明嘌呤环与嘧啶环中各原子的来源。11、何谓三羧酸循环?它有何特点和生物学意义?三羧酸循环:体内物质糖类、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草

13、酰乙酸缩合生成柠檬酸(三羧酸)开始,再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2,最后仍生成草酰乙酸,进行再循环,从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。特点:一次底物水平的磷酸化、二次脱羧反应,三个调节位点,四次脱氢反应。3NADH、1FADH2进入呼吸链。生物学意义:l 是有机体获得生命活动所需能量的主要途径l 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽l 形成了多种重要的中间产物l 是发酵产物重新氧化的途径12、磷酸戊糖途径有何特点?其生物学意义何在?磷酸戊糖途径有何特点1)为核酸的生物合成提供5-磷酸核糖,肌组织内缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶,磷酸核糖可经酵解途径的中间产物

14、3- 磷酸甘油醛和6-磷酸果糖经基团转移反应生成。 2) 提供NADPH a. NADPH是供氢体,参加各种生物合成反应,如从乙酰辅酶A合成脂酸、胆固醇;-酮戊二酸与NADPH及氨生成谷氨酸,谷氨酸可与其他-酮酸进行转氨基反应而生成相应的氨基酸。 b.NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶,对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量进而保护巯基酶的活性及维持红细胞膜完整性很重要,并可保持血红蛋白铁于二价。 c.NADPH参与体内羟化反应,有些羟化反应与生物合成有关,如从胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素等;有些羟化反应则与生物转化有关。磷酸戊糖途径的生理意义1、产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供主要

15、的还原力。 2、中间产物为许多化合物的合成提供原料。3、构成植物光合作用中CO2合成Glc的部分途径。4、NADPH主要用于还原反应,其电子通常不经电子传递链传递,一般不用于ATP合成。5、PPP途径为胞内不同结构糖分子的重要来源,并为各种单糖的相互转变提供条件。13、何谓糖酵解?糖酵解与糖异生途径有那些差异?糖酵解与糖的无氧氧化有何关系?糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应,是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。糖酵解与糖异生途径有那些差异1.高浓度G-6-P抑制己糖激酶,活化G-6-P酶,抑制糖酵解,促进糖异生。2. 糖酵解和糖异生的控制点是F-6-P和F-1,6-2

16、P的转化。糖酵解途径所用酶为磷酸果糖激酶,糖异生的关键调控酶是1,6-2P果糖激酶。ATP促进糖酵解,柠檬酸促进糖异生。F-2,6-2P是强效应物,促进糖酵解,减弱糖异生。3. 在糖酵解中,PEP到丙酮酸由丙酮酸激酶催化,而糖异生中丙酮酸到PEP由丙酮酸羟化酶作用先合成草酰乙酸,草酰乙酸在PEP羧激酶作用下生成PEP。乙酰CoA激活丙酮酸羧化酶的活性,而抑制丙酮酸脱氢酶的活性,因此乙酰CoA过量时,可以促进Glc生成。4. 肾上腺素,胰高血糖素和糖皮质激素促进糖异生,胰岛素加强糖酵解。糖酵解与糖的无氧氧化有何关系1.糖酵解向无氧氧化提供丙酮酸2.糖酵解可以在无氧条件下进行14、为什么说6-磷酸

17、葡萄糖是各条糖代谢途径的交叉点? (1)在糖酵解,有氧氧化和糖异生途径中,第一阶段均为丙酮酸的生成,葡萄糖经磷酸化形成6-磷酸葡萄糖,然后进入下一部反应。(2)磷酸戊糖途径,首先有6-磷酸葡萄糖生成磷酸戊糖。(3)糖原合成途径。(4)糖原分解代谢,由肝糖原分解而来的6-磷酸葡萄糖可以水解为葡萄糖。15、生物氧化有何特点?以葡萄糖为例,比较体内氧化和体外氧化异同。生物氧化的特点:生物氧化是在人体细胞内温和环境中进行(体温、pH 近中性、常压)。生物氧化需要酶的催化。 生物氧化过程中能量是逐步释放出来的,并可以把能量以 ATP 的形式贮存起来供人体利用。生物氧化过程中营养物以脱氢氧化为主,加水脱氢

18、反应使物质间接获得氧。有机酸脱羧产生CO2。 体内氧化和体外氧化异同体外氧化体内氧化反应方式有氧条件下完全燃烧,生成CO2和H2O通过传递H和e,最终生成CO2和H2O步骤一步的快速反应,产生大量的光和热多步式阶梯级反应,分次放能条件剧烈(高温)温和(体温)催化剂无 酶(在细胞一定位置)产能方式光、热大部分储存为ATP能量利用率低 高16、何谓高能化合物?体内ATP 有那些生理功能?高能化合物:指体内氧化分解中,一些化合物通过能量转移得到了部分能量,把这类储存了较高能量的化合物。生物体内,键水解时能释放21 kJ/mol 以上键能的化合物称为高能化合物。体内ATP 有那些生理功能ATP是细胞内

19、的“能量通货”ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体17、三羧酸循环有何特点?为什么说三羧酸循环是糖、脂肪及蛋白质在体内彻底氧化的共同途径和相互联系的枢纽? 因为三羧酸循环的起始物乙酰CoA不仅来自于糖氧化分解,还可由脂肪水解产生的甘油、脂肪酸和蛋白质水解产生的氨基酸氧化分解产生,因此该循环实际上是糖、脂肪及蛋白质在体内彻底氧化的最终共同途径。糖和甘油代谢生成的酮戊二酸及草酰乙酸等中间产物可转变成某些氨基酸;而许多氨基酸分解的产物又是循环的中间产物,可经糖异生变成糖或甘油;可见三羧酸循环是三在营养素相互联系的枢纽。18、试述酮体生成及氧化中的主要酶类及酮体代谢的特点和生理意义。1) 在正常情况下

20、,酮体是肝脏输出能源的一种形式:由于酮体的分子较小,故被肝外组织氧化利用,成为肝脏向肝外组织输出能源的一种形式。 (2) 在饥饿或疾病情况下,为心、脑等重要器官提供必要的能源:在长期饥饿或某些疾病情况下,由于葡萄糖供应不足,心、脑等器官也可转变来利用酮体氧化分解供能。 酮体代谢的特点1.酮体的合成主要在肝脏中进行。丙酮生成量相当小,生成后即被吸收;乙酰乙酸和D-羟丁酸经血液进入肝外组织,再被氧化,经TCA循环提供更多的能量给那些组织使用。2.肝脏线粒体中,草酰乙酸决定乙酰CoA的去向,从而决定酮体合成底物量、酮体生成量3.受激素调节方式调节(类似于脂肪酸代谢合成)酮体生成的生理意义 酮体是肝内

21、正常的中间代谢产物,是肝输出能量的一种形式。酮体溶于水,分子小,能通过血脑屏障及肌肉毛细管壁,是心、脑组织的重要能源。脑组织不能氧化脂肪酸,却能利用酮体。长期饥饿,糖供应不足时,酮体可以代替Glc,成为脑组织及肌肉的主要能源。正常情况下,血中酮体小于3mg/100ml。在饥饿、高脂低糖膳食时,酮体的生成增加,当酮体生成超过肝外组织的利用能力时,引起血中酮体升高,导致酮症酸(乙酰乙酸、羟丁酸)中毒,引起酮尿。 19、从以下几方面比较饱合与不饱和脂肪酸的-氧化与生物合成的异同:反应的亚细胞定位,酰基载体,C2单位,氧化还原反应的受氢体和供氢体,中间产物的构型,合成或降解的方向,酶系统情况。(课本)

22、20、糖代谢与脂代谢是通过哪些反应联系起来的?(1)糖转变为脂肪的大致步骤为:糖先经过酵解过程,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可以经过磷酸化生成-磷酸甘油,在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-氧化生成乙酰CoA,乙酰CoA再经过乙醛酸循环生成琥珀酸,然后经糖异生作用转变成糖。21、乙酰CoA是由哪些物质代谢产生的?它有哪些代谢去路?(具体查书)1.糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转化成乙酰CoA2.

23、脂肪-氧化分解产生乙酰CoA3.肝脏内合成酮体在肝外利用时转化为乙酰CoA4.氨基酸分解代谢乙酰CoA的去路:1.脂肪酸-氧化的终产物是乙酰CoA,其进一步的代谢变化可进入三羧酸循环彻底氧化为二氧化碳和水释放能量。2.肝脏内转变为酮体,作为肝输出能源方式。3.合成胆固醇。4. 以乙酰CoA为原料合成脂肪酸,进一步合成脂肪和磷脂。22、为什么说三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同通路?糖代谢过程中一分子已糖经糖酵解分解成二分子丙酮酸,在有氧的情况下丙酮酸进入线粒体,通过三羧酸循环彻底氧化分解;脂肪分解的脂肪酸经-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环彻底氧化,脂肪分解的甘油也可通过糖有氧氧化

24、进入三羧酸循环氧化分解;同时,三羧酸循环中产生的乙酰CoA和其他中间产物也可用于合成脂肪;蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环,同时,三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受NH3后合成氨基酸。例如草酰乙酸和酮戊二酸分别是天冬氨酸和谷氨酸合成的碳架,延胡索酸是苯丙氨酸和酪氨酸合成的前体等。所以,三羧酸循环是三大物质代谢的共同通路。23、举例说明核苷酸类化合物在代谢中起的作用。 ATP可以提供糖、脂肪、蛋白质等代谢过程中的能量;其含量的高低可影响代谢途径和代谢方向;可用于核酸的合成、物质的运输等。 GTP可用于核酸的合成;可参与脂肪、蛋白质的代谢。或FAD、NADH、NADP

25、H等参与氧化还原反应;储存生物能;通过呼吸链合成ATP等。 24、试比较变构调节与化学修饰调节作用的异同。 变构调节指小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位以非共价特异结合,引起酶蛋白分子构象变化,从而改变酶的活性。化学修饰调节指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。化学修饰的主要方式有磷酸化 - 去磷酸、乙酰化 - 脱乙酰、甲基化 - 去甲基、腺苷化 - 脱腺苷、 -SH 与 -S-S- 互变,磷酸化 - 去磷酸是最常见的方式。25、写出天冬氨酸在体内氧化生成CO2和H2O的主要历程,注明其中脱氢反应的酶,并计算所产生的ATP数目。天冬氨酸+酮戊二酸(谷草转氨酶)草酰乙酸+谷氨酸 谷氨酸+NAD+H2O(L谷氨酸脱氢酶)-酮戊二酸+NH3+NADH 草酰乙酸+GTP(Mg、PEP羧激酶)PEP+GDP+CO2 PEP+ADP(丙酮酸激酶)丙酮酸+ATP 丙酮酸+NAD+COASH(丙酮酸脱氢酶系)乙酰COA+NADH+H+CO2 乙酰COA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O(TCA循环)2CO2+COASH+3NADH+FAD+3H+FADH2+GTP耗1ATP 生2ATP 5NADH+1FADH2+1GTP=1ATP净生成1+

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