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文档简介

1、20152016学年上学期农学院生物化学期末复习资料(本复习资料仅供参考,希望能帮到大家,祝大家逢考必过!)期考试卷题型及分值 分值/题题数合计选择题21020填空题11515判断题11010名词解释3515简答题4520计算题7、7、6320总分(满分)100第一章(选择题:分值23分)1、生物化学:又叫生命的化学,是用化学的原理和方法,从分子水平来研究生物体的化学组成、分子结构与功能及其在体内的代谢变化规律,从而阐明生命现象本质的一门学科。2、生物化学的发展简史:1780年,拉瓦锡研究的“生物体内的燃烧”。1828年,哥廷根大学化学家费里德利克维勒(Wuhler)用无机物氰氰铵合成了尿素,

2、使得“活力论遭到重创”。1868年,米歇尔(Miescher)发现“核素”。1890年,E.Fischer首次证明了蛋白质是多肽。1926年,萨姆纳(J.B.Sumner)从刀豆中提取第一个酶的结晶脲酶,并通过实验首次证实脲酶是一种蛋白质。第二章(1名词+1填空+1计算)1、蛋白质的水解方式?优缺点?(1)酸水解6mol/L盐酸或 4mol/L硫酸煮沸水解20小时左右,可实现完全水解。优点不引起消旋作用,得到的是L-氨基酸。缺点色氨酸完全被酸破坏,羟基氨基酸和酰胺被部分破坏。 (2)碱水解5mol/LNaOH共煮10-20小时,即可完全水解。缺点:在水解过程中,绝大多数氨基酸有不同程度的破坏,

3、并且产生消旋作用,得到的是L-AA与D-AA的混合物。优点:在碱性条件下色氨酸保持稳定,可作为酸水解的补充。(3)酶水解在蛋白酶催化下水解。 优点:不产生消旋作用,也不破坏氨基酸。缺点:在一种酶催化下往往水解不彻底,需要几种酶的协同作用才能使蛋白质完全水解,并且酶水解所需时间较长。工业上常用来生产蛋白质不完全水解产物,如:微生物培养基等。常用的蛋白酶有:动物蛋白酶,微生物蛋白酶,植物蛋白酶2、名词解释:氨基酸的等电点、变构效应、蛋白质的等电点、蛋白质变性、蛋白质的沉淀(考)(1)氨基酸的等电点溶液在一定的pH时,AA的NH3+和-COO-基的解离度完全相同,此时,AA分子所带的正、负电荷相等,

4、主要以兼性离子形式存在,即AA分子所带净电荷为零,它在电场中既不向阳极移动,也不向阴极移动,此时,AA溶液所处的pH值称为该AA的等电点(用pI表示)。 (2)变构效应变构效应又称别构效应,是指蛋白质与配基结合后生物活性发生改变的 (3)蛋白质的等电点蛋白质溶液在特定的pH下,其分子所带的正、负电荷相等,净电荷为零,这一pH称为蛋白质的等电点(用pI表示)。(4)蛋白质的变性天然蛋白质在受到某些物理或化学因素的作用时,有序的空间结构被破坏,致使生物活性丧失,并伴随发生一些理化性质的异常变化,但一级结构并未破坏,这种现象称为蛋白质的变性作用。(5)蛋白质的沉淀 蛋白质胶体溶液的稳定性是有条件的、

5、相对的,若改变环境条件,破坏其水化膜或表面电荷,蛋白质亲水胶体便失去稳定性,发生絮凝沉淀的现象,就称为蛋白质的沉淀作用。3、氨基酸参与的化学反应(Sanger法、Edman降解法原理)(1)与2、4一二硝基氟苯( DNFB )的反应 在弱碱性溶液中,氨基酸的-氨基很容易与DNFB作用生成稳定的黄色2,4-二硝基苯氨基酸(DNP-氨基酸): 氨基酸的-氨基+DNFBDNP-氨基酸(黄色)(2)与苯异硫氰酸酯( PITC )的反应氨基酸的-氨基+PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸多肽顺序自动分析仪是根据相类似的原理设计的,即利用多肽链N端氨基酸的-氨基与苯异硫氰酸酯PITC反应(Edman降解法

6、)。4、氨基酸的分离制备和分析鉴定(离子交换柱层析)(简答题)目前分离分析常用方法层析法层析技术三个条件:.水不溶性惰性支持物;.流动相(溶剂系统).固定相(附着在支持物上的水或离子)具体技术有:吸附层析、离子交换层析、分配层析和分子筛过滤层析等5、推断肽段的氨基酸序列(见本章习题6)(必考:大题)6、蛋白质的一级、二级、三级、四级结构(1)一级结构即指肽链中氨基酸的排列顺序。(2)二级结构指蛋白质共价主链在空间的卷曲方式(重点)(3)三级结构指一条肽链中所有原子的构象即主链基本结构单元间的配置.(4)四级结构由几个或数十个以上亚基相互缔合而形成的。 7、稳定蛋白质胶体溶液的两个因素:(1)亲

7、水性极强(2)易溶于水8、蛋白质变性的发生哪些性质变化(选择题)次级键被破坏,肽键完整。9、蛋白质的分离纯化过程及注意事项(简答题)目标和一般程序(1)分离纯化的目标 增加Pr纯度或比活性(2)一般程序 前处理 粗分级 细分级 1)前处理除去固形物,使目标蛋白处于溶液状态。2)粗分级 使用适当的方法对前处理得到的溶液进行分离提取。特点:简便、处理量大,既能除去大量杂质,又能浓缩Pr,但分辨率低,得不到高纯度的Pr。常用方法:膜过滤、沉淀法等。 3)细分级 在粗分级基础上进一步纯化。特点:分辨率高,能得到高纯度Pr,但规模较小,处理量少,扩大生产难度大或成本高。常用方法:层析法、电泳法、超离心法

8、等。第三章(1大题+1简答+1名词)1、 核酸的分类、组成;核苷酸之间的连接键(1)脱氧核糖核酸、核糖核酸。 (2)核酸(DNA和RNA)是一种线性多聚核苷酸,它的基本结构单元是核苷酸。核苷酸本身由核苷和磷酸组成, 而核苷则由戊糖和含氮碱基形成 (3)3,5-磷酸二酯键2、 DNA的一级、二级、三级结构(1)DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。(2)DNA的二级结构是指DNA的双螺旋(double helix)结构(3)DNA的三级结构是指双螺旋进一步扭曲形成更高层次的空间结构。3、 双螺旋结构模型提出的依据? (1)DNA的X-射线衍射图 Wilkins和Franklin发

9、现不同来源的DNA纤维具有相似的X射线衍射图谱。 (2)DNA的碱基组成分析:DNA的碱基组成特点Chargaff定律。 a. 碱基当量定律:嘌呤碱总量=嘧啶碱总量,即A+G=T+C。 b. 同一种生物所有体细胞DNA的碱基组成相同。 c. 不对称比率:A+T/G+C因物种(亲缘关系远近)而异。(3)DNA的碱基物化数据测定: 如果A-T,G-C配对,从几何大小和键长键角来看是合适的,酸碱滴定表明,DNA中的磷酸基可滴定,而氨基不能滴定,说明氨基可能形成了氢键。4 、 DNA双螺旋结构模型的要点?(1)反平行双链右手螺旋,其中一条链的方向为53,而另一条链的方向为35。(2)疏水的碱基位于双螺

10、旋的内侧,亲水的磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。大沟和小沟交替出现。(3)两链靠氢键结合。碱基之间具有严格的配对规律,即A与T配对,G与C配对,这种配对关系,称为碱基互补配对原则。A和T之间形成两个氢键, G与C之间形成三个氢键。A+G=C+T(4)碱基平面与纵轴垂直,糖环平面与纵轴平行。(5) 螺旋直径约为2 nm,相邻两个碱基平面之间的距离为0.34 nm,每10个核苷酸形成一个螺旋,其螺距(即螺旋旋转一圈)高度为3.4 nm。5、tRNA的二级、三级结构特点(1)tRNA的二级结构-三叶草型:(重点)四环四臂:l 氨基酸臂l 二氢尿嘧啶环(DHU)l 二氢尿嘧啶臂(D臂)l 反密码子环l

11、反密码子臂l 可变环l TC环l TC臂(2)tRNA的三级结构-倒L型(重点):在三叶草型二级结构的基础上,突环上未配对的碱基由于整个分子的扭曲而配成对,目前已知的tRNA的三级结构均为倒L型。 6、核酸变性、增色效应、减色效应(1)变性:天然核酸在某些物理或化学因素作用下,氢键断裂,双螺旋结构解开,转变为单链无规则线团的过程。(重点:定义、特征、解链温度)(2)增色效应:DNA变性后,由于氢键断裂,碱基暴露,使得变性后的DNA对260nm紫外光的吸收率明显增加,这种现象称为增色效应。(3)减色效应: 当变性的呈单链状态的DNA,经复性又重新形成双螺旋结构时,其溶液的A260nm值减少,这种

12、现象称为减色效应7、影响Tm的因素(选择题、判断题)(1)G-C的相对含量(G+C)% =(Tm - 69.3) 2.44(2)介质的离子强度:离子强度低,Tm低。(3)pH值: 高pH下碱基广泛去质子而丧失形成氢键的能力。(4)变性剂:如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键,妨碍碱基堆积,使Tm下降。8、 DNA变性的特征(1) 变性核酸将丧失生物活性。 (2) 核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂,所以它的一级结构保持不变。但变性改变了DNA的二级结构。 (3)DNA变性后,一系列性质也随之发生变化,如紫外吸收 (260 nm)值升高, 粘度降低,沉降系数增加等。第四章1、 几种单糖的结构及其理化性

13、质(1)几种单糖的结构1)丙糖:重要的丙糖有D-甘油醛和二羟基丙酮,它们的磷酸酯是糖代谢的中间产物。2)丁糖:自然界常见的丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮糖,主要存在于藻类、地衣和丝状菌中,其磷酸酯是糖代谢的重要中间产物。 3)戊糖 :在自然界中分布广但含量低,大部分以多聚戊糖或糖苷形式存在。4)己糖:酮糖5)庚糖 自然界中已知碳链最长的单糖。(2)糖类的物理性质:1)旋光性2)相对甜度3)溶解度4)黏度5)抗氧化性2、几种二糖的组成及连接键、化学性质(重点)(1)麦芽糖 :由两分子葡萄糖以-1,4糖苷键(连接键)缩合而成的还原性二糖,能被酵母发酵 (变旋现象、具有还原性、能成膝【化学性质】) (

14、2)乳糖:由一分子D-葡萄糖与一分子D-半乳糖经-1,4糖苷键(连接键)缩合而成的还原性二糖,不能被酵母发酵,但能被乳酸菌作用产生乳酸发酵(变旋现象、具有还原性、能成膝【化学性质】) (3)蔗糖:存在于植物中最广泛的低聚糖。由一分子葡萄糖和一分子果糖通过-1,2糖苷键(连接键)缩合而成,属非还原性二糖,可以被酵母利用。(无变旋现象、不具有还原性、不能成膝【化学性质】)第五章(1名词+1填空题)1、 必需脂肪酸定义及种类?(1) 必需脂肪酸定义:必需脂肪酸是指机体生命活动必不可少,但机体自身又不能合成,必需由食物供给的多不饱和脂肪酸(PUFA)。必需脂肪酸主要包括两种,一种是-3系列的-亚麻酸(

15、18:3),一种是-6系列的亚油酸(18:2)(2) 必需脂肪酸的种类:n-6系列的亚油酸和n-3系列的亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。它们都是多不饱和脂肪酸,其中以亚油酸最为重要,它在一定程度上可以替代和节约亚麻酸。事实上,n-6n-3系列中许多脂肪酸如花生四烯酸(AA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等都是人体不可缺少的,但人体可利用亚油酸和-亚麻酸合成这些脂肪酸2、 几种重要脂肪酸:硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸等(1) 硬脂酸:即十八烷酸,分子式CH3(CH2)16COOH,由油脂水解生产,主要用于生产硬脂酸盐。每克溶于21ml乙醇,5ml苯,2ml氯仿或6ml四氯化碳中

16、。(2) 软脂酸:学名“十六烷酸”,又叫棕榈酸,是一种饱和高级脂肪酸,无色、无味的蜡状固体,广泛存在于自然界中,几乎所有的油脂中都含有数量不等的软脂酸组分。2009年9月,美国科学家在研究中发现,在奶制品、汉堡以及奶昔中所含的饱和脂肪在食用后可以直接作用于大脑,让大脑关闭提醒人们已经吃饱的“警报”机制。不提供人体运动的物质能量。(3) 油酸:油酸(英语:Oleic acid)是一种单不饱和Omega-9脂肪酸,存在于动植物体内。化学式C18H34O2 (或CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH)。将油酸加氢加成得到硬脂酸。油酸的双键反式异构体称为反油酸。英文名称“oleic acid

17、”源自“橄榄”(Olive)。(4) 亚油酸:亚油酸,一种脂肪酸 。分子式CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH。学名顺,顺-9,12-十八(碳)二烯酸。亚油酸与其他脂肪酸一起,以甘油酯的形式存在于动植物油脂中。3、脂肪酸的化学性质:酸价、碘价、皂化值(1) 酸价:在化学中,酸价(或称中和值、酸值、酸度)表示中和1克化学物质所需的氢氧化钾(KOH)的毫克数 。酸价的单位:(KOH)/(mg/g)。(2) 碘价:碘价就是在油脂上加成的卤素的质量(以碘计)又作碘值,即每100g油脂所能吸收碘的质量(以克计)。碘价也称为碘值。(3)皂化值:皂化值是金属加工润滑剂中所添加油性

18、组分含量的标志。皂化值的定义是皂化1克试样油所需氢氧化钾的毫克数。皂化值是酯值与酸值的总和。第六章1、 酶的特点、酶的命名与分类(1)酶的特点1)用量少,催化效率高2)不改变化学反应的平衡点 3)可降低反应的活化能(4)反应前后不发生质与量的变化。(2)酶的命名: 习惯命名法命名原则1)根据作用底物命名例:催化淀粉水解的酶称为淀粉酶;催化蛋白质水解的酶称为蛋白酶。2)根据催化反应的性质例 水解酶催化底物分子水解;脱氢酶催化脱氢反应;转氨酶催化两个底物分子间的氨基转移反应 3)酶作用的底物和催化反应性质结合起来命名例:琥珀酸脱氢酶催化底物琥珀酸发生脱氢反应;谷丙转氨酶催化谷氨酸和丙酮酸之间发生氨

19、基转移反应。 4)将酶的来源与底物结合起来 例:胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等等。5)将酶作用的条件(pH)与底物结合起来例:碱性磷酸酶、中性纤维素酶等。 (3)酶的分类(重点)1)氧化还原酶类催化氧化还原反应的酶类。主要包括脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶、加氧酶等。反应通式:A.2H+ B A+ B.2H特点:催化氧化还原反应,通常含有辅酶NAD 、NADP 、FMN 、FAD。2)转移酶类反应通式: A-R + B B-R + A R基团: 除H外的基团,如:-CHO、 -CH3 、 -NH2 、 PO3H2 等 3)水解酶类反应通式:A-B+ H2O A-OH + BHA-B之间键:糖苷键、肽键、酯

20、键、磷酸 二酯键等。例:淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶等。4)裂合酶类反应通式: A-B A + B 特点:催化非水解的、从底物上移去一个基团留下双键的反应或逆反应。可裂解键:C-C、 C-O、C-N、C-S等5)异构酶类反应通式A B其中A与B互为同分异构体(含催化D、L,、的酶)。6)合成酶类反应通式:A + B + ATP A-B + ADP + Pi 特点:催化一切须与ATP分解相偶联,由两种物质合成一种物质的反应。2、诱导契合学说原理?诱导楔合学说(Koshland,1958):酶分子在与底物接触之前,活性中心与底物分子的作用部位在空间上并不互补吻合。当底物接近活性中心时,可诱导酶蛋白

21、构象发生变化,这样就使酶活性中心有关基团正确排列和定向,使之与底物成互补形状而能完全契合,从而形成过渡态复合物,降低活化能,加速反应进行。3、酶具有高催化效率的分子机制(1)邻近和定向效应。(2)促使底物过渡态形成的非共价作用。(3)酸碱催化。(4)共价催化。(5)金属离子催化。4、米氏常数Km的意义(必考:选择题)(1)Km的物理意义是反应速度为最大速度一半时的底物浓度。单位为mol/L (2)Km是酶的特征常数。一般只与酶的性质有关,而与酶浓度无关。不同的酶有不同的Km值。(3) 如果一个酶有几种底物,则对每一种底物,各有一个特定的Km值。其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物。

22、(4) Km值表示酶与底物之间的亲和程度5、可逆抑制作用:竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用、反竞争性抑制作用(名词解释)(1)某些抑制剂的化学结构与底物相似,与底物竟争酶活性中心并与之结合,形成酶-抑制剂复合物(EI),减少了酶与底物的结合机会,使酶反应速度降低,这种作用称为竟争性抑制作用(2)底物和抑制剂同时与酶结合,抑制剂与酶活性中心以外的部位结合,但形成的中间三元复合物ESI不能进一步分解为产物,因此,使酶的活性降低。这种作用称为非竞争性抑制作用。(3)有些抑制剂不能与游离酶结合,只与酶-底复合物(ES)结合形成ESI,形成的ESI不能转变出产物,这种形成的抑制作用称为反竟争性抑制作用。

23、6、什么叫酶原和酶原激活(名词解释)(1)某些酶(特别是蛋白酶)在细胞内合成时并无催化活性,经过一些酶和酸的作用后激活,才能变成具有活性的酶。这些无催化活性的酶分子前体称之为酶原。(2)酶原的激活使无催化活性的酶原转变为具有催化活性的酶的作用称为酶原的激活。如 胰蛋白酶原的激活7、酶的分离纯化原则及注意事项(简答题)原则(1)选材(2)原材料的处理与蛋白质的提取(3)粗制分离(4)精制分离(5)酶制剂的脱盐、浓缩、干燥和保存。注意事项(1)防止酶蛋白变性(温度、pH、有机溶剂、搅拌、操作时间、抑制剂、辅助因子。)(2)要随时测定酶活力和比活力(3)酶制剂的纯度应与使用目的相适应第七章(1选择题

24、+1填空题)1、几种重要的水溶性维生素的组成以及它们的活性形式和功能(重点)(1)维生素B1 ,又称硫胺(素)1)组成:由一含S的噻唑环和一含NH2的嘧啶环组成,它在体内的活性形式是TPP。2)主要功能:以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱羧酶、转酮酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。(2)维生素B2又称核黄素1)组成:是一种核糖醇与6,7二甲基异咯嗪的缩合物,在自然界多与蛋白质结合成黄素蛋白。2)主要功能:作为氧化还原酶的辅基。(3)维生素B3 又称泛酸、遍多酸1)组成:是,-二羟基-,-二甲基丁酸与-丙氨酸结合而成的一种酸性化合物。2)主要功能:CoA-SH是酰基载体,可充当多种酶的辅酶

25、参加酰化反应和氧化脱羧反应。其活性部位是末端游离巯基,与酰基以硫酯键结合,起到接受和传递酰基的作用。4-P-PaSH作为酰基载体蛋白(ACP)的辅基,参加脂肪酸的合成代谢。 (4) 维生素PP(过去称抗赖皮病维生素或维生素B5)1)组成:包括尼克酸(烟酸)和尼克酰胺(烟酰胺)。2)主要功能:以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶起传递氢的作用。2、缺乏各种水溶性维生素容易患哪些疾病?(1)缺乏维生素B11)脚气病,表现为食欲不振、皮肤麻木、四肢乏力和神经系统损伤等症状。2)中枢神经和肠胃患糖代谢失常。(2)缺乏维生素B2膳食中长期缺乏维生素B2,眼角膜和口角血管增生,引起白内障、眼角膜炎、

26、舌炎等。(3) 缺乏维生素PP膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾病为对称性皮炎,又叫赖皮病(pellagra)。中枢神经方面的症状为头痛、头昏、易刺激、抑郁等(4)缺乏维生素B6 导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。(5)缺乏维生素B7 人体一般不会发生生物素缺乏。大白鼠严重缺乏时,后脚瘫痪,广泛的皮肤病、脱毛和神经过敏。人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。(6) 缺乏维生素B12造血器官功能失常,不能正常产生红血细胞,导致恶性贫血。(7)缺乏维生素C坏血病,毛细血管易出血和齿、骨发育不全或退化。第八章(1名词+1计算)1、几种重要的高能化合物ATP、磷

27、酸肌酸、磷酸精氨酸2生物氧化、电子传递链、底物水平磷酸化(1名词解释)(1)生物氧化:能源物质(糖、脂、蛋白质等有机物)在活细胞内氧化分解,产生CO2和H2O,释放化学能并转化为生物能的过程称为生物氧化。(2)电子传递链:在生物氧化过程中,代谢物上脱下的氢经过一系列的按一定顺序排列的递氢体和递电子体的传递,最后传递给分子氧生成水,并将释放的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程,这种电子传递体系称为电子传递。(3)底物水平磷酸化: 在分解代谢过程中,底物分子被氧化成高能磷酸化合物,高能化合物将其高能磷酸基团转移到ADP上合成ATP的过程,称为底物水平磷酸化。3、呼吸链上蛋白质复合物有哪些?(计算题

28、)4、呼吸链的氢质子、电子传递过程。(计算题)5、化学渗透假说的内容(1)呼吸链中电子传递体有序地定位于完整的线粒体内膜上,使氧化还原反应定向进行。(2)氢和电子在呼吸链中交替传递,使质子(H+)定向从线粒体内膜的内侧转移到外侧。(3)由于质子(H+ )的定向转移,而质子又不能自由返回膜内(膜对H + 是不通透的),因此形成了线粒体膜两侧的跨膜质子梯度 (DpH) (膜内浓度低,膜外浓度高)和电位梯度(Dy)(膜内带负电,膜外带正电)。(4)内膜上嵌有FoF1-ATP合酶,它有特殊的质子通道,当膜外侧的H+经此通道流回基质时, FoF1-ATP合酶则利用电化学势能释放的自由能驱动ADP和Pi合

29、成ATP。第九章(20分)1、 糖原降解、合成的关键酶转化酶(蔗糖酶),麦芽糖酶,-半乳糖苷酶2、EMP、TCA、HMP途径的过程、特点及意义?耗能、放能过程、能量换算。(1)EMP途径的过程1)第一阶段:由葡萄糖形成1,6-二磷酸果糖:葡萄糖的磷酸化 激酶(Kinase):从ATP转移磷酸基团到受体上的酶称为激酶;当有Mg 2+存在时,激酶才有活性;该酶催化的反应均为不可逆反应,伴随着能量的释放。2)第二阶段:3-磷酸甘油醛的形成:3)第三阶段:由1,3-二磷酸甘油酸形成ATP4)第四阶段:丙酮酸的形成及第二个ATP的生成: 1分子Glc无氧条件经酵解产生2分子ATP; 1分子Glc在有氧条

30、件下经酵解可产生7分子ATP。特点:影响EMP途径的调控位点有三个,均为单向反应点:(1)己糖激酶调控位点,激活剂:ATP,抑制剂:G-6-P和ADP。(2)磷酸果糖激酶(限速酶)调控位点,激活剂:ADP,AMP,F-1,6-P,抑制剂:ATP,柠檬酸,NADH。(3)丙酮酸激酶调控位点,激活剂:F-1,6-P,Alu,抑制剂:ATP。注意:此三个位点在糖异生时被绕过。意义:1)糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍途径。2)产生ATP,为生命活动提供部分能量,尤其对厌氧生物是获得能量的主要方式。3)糖酵解途径的许多中间产物可作为合成其他物质的原料(提供碳骨架),如磷酸二羟丙酮 甘油。 4)

31、是糖有氧分解的准备阶段。(2)TCA途径的过程(重点)(11)第一阶段丙酮酸的生成(胞浆)葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP +2Pi 2(丙酮酸+ ATP + NADH+ H+ )(2)第二阶段丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A多酶复合体:是催化功能上有联系的几种酶通过非共价键连接彼此嵌合形成的复合体。其中每一个酶都有其特定的催化功能,都有其催化活性必需的辅酶。(3)第三阶段乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化(线粒体)1)乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸乙酰CoA+草酰乙酸 柠檬酸 + CoA-SH2) 柠檬酸异构化生成异柠檬酸柠檬酸 异柠檬酸3) 异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸异柠檬酸+NAD

32、+ -酮戊二酸 +CO2+NADH+H+4)-酮戊二酸氧化脱羧 琥珀酰辅酶A-酮戊二酸 + CoA-SH+ NAD+琥珀酰CoA + C O2 + NADH+H+5)琥珀酰CoA转变为琥珀酸琥珀酰CoA + GDP + Pi 琥珀酸+ GTP + CoA-SH6)琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸琥珀酸 + FAD 延胡索酸 +FADH27)延胡索酸水化生成苹果酸延胡索酸 + H2O 苹果酸8) 苹果酸脱氢生成草酰乙酸苹果酸 + NAD+ 草酰乙酸 + NADH+H+特点:1)循环反应在线粒体中进行,为不可逆反应。 2) 三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和a-酮戊二酸脱氢酶系。 3)三羧

33、酸循环中有两次脱羧反应,生成两分子CO2。 4)每完成一次循环,氧化分解掉一分子乙酰基,可生成12分子ATP。5)有四次脱氢反应。其中3对用以还原NAD+生成3个NADH+H+,1对用以还原FAD,生成1个FADH2。6)有一次底物磷酸化反应。由琥珀酰CoA形成琥珀酸时,偶联有底物水平磷酸化生成1个GTP, 7) 循环中消耗两分子水。 8) 整个循环不需要氧,但离开氧无法进行。有关计算:三羧酸循环的能量计量能量“现金” : 1 GTP1ATP能量“支票”: 3 NADH 7.5ATP(兑换率1:2.5) 1 FADH21.5ATP(兑换率1:1.5)意义:(1) 糖的有氧分解代谢产生的能量最多

34、,是机体利用糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。 (2) 三羧酸循环之所以重要在于它不仅为生命活动提供能量,而且还是联系糖、脂、蛋白质三大物质代谢的纽带。(3) 三羧酸循环所产生的多种中间产物是生物体内许多重要物质生物合成的原料。在细胞迅速生长时期,三羧酸循环可提供多种化合物的碳架,以供细胞生物合成使用。(4) 植物体内三羧酸循环所形成的有机酸,既是生物氧化的基质,又是一定器官的积累物质,(5) 发酵工业上利用微生物三羧酸循环生产各种代谢产物.(6) 是有机体获得生命活动所需能量的主要途径。(7) 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽。(8) 提供多种化合物的碳骨架。(9) 是发酵产

35、物重新氧化的途径(利用TCA生产相关的有机酸)。(3) HMP途径的过程【磷酸戊糖途径(PPP途径】磷酸戊糖途径的反应历程(分两个阶段),氧化脱羧阶段和非氧化分子重排阶段。葡萄糖经过几步氧化反应产生核酮糖-5-磷酸和CO2 核酮糖-5-磷酸发生同分异构化或表异构化而分别产生核糖-5-磷酸和木酮糖-5-磷酸 上述各种戊糖磷酸在无氧参与的情况下发生碳架重排,产生己糖磷酸和丙糖磷酸。HMP途径关键步骤1)第一阶段:葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸2)第二阶段:6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖 5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖参与核酸生成3)第三阶段:5-磷酸核酮糖6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛(进入EMP)氧化阶段:6

36、6-P葡萄糖12NADP+ 6H2O6CO212NADPH+ 12H+ 65-P核酮糖非氧化阶段:65-P核酮糖H2O56-P葡萄糖Pi总反应: 6-P葡萄糖 12NADP+ 7H2O6CO212NADPH+ 12H+ Pi意义:1)产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供还原力。2)该途径的中间产物为许多物质的合成提供原料,如: 5-P-核糖核苷酸 4-P-赤藓糖芳香族氨基酸3)在红细胞中保证谷胱甘肽的还原状态。(防止膜脂过氧化;维持血红素中的Fe2+)4)PPP途径是由葡萄糖直接氧化起始的可单独进行氧化分解的途径。因此可以和EMP、TCA相互补充、相互配合,增加机体的适应能力。特点:

37、1)6-磷酸葡萄糖直接脱氢脱羧,不必经过EMP,也不必经过TCA;2)在整个反应中,脱氢酶的辅酶为NADP+而不是NAD+;3)磷酸戊糖经复杂的转化重新生成磷酸己糖。4)在红细胞中保证谷胱甘肽的还原状态。(防止膜脂过氧化;维持血红素中的Fe2+)5)PPP途径是由葡萄糖直接氧化起始的可单独进行氧化分解的途径。因此可以和EMP、TCA相互补充、相互配合,增加机体的适应能力。3、丙酮酸的代谢去路(1)酵母在无氧条件下将丙酮酸转化为乙醇和CO2(2)丙酮酸生成乳酸 1)动物在激烈运动时或由于呼吸、循环系统障碍而发生供氧不足时。 2)生长在厌氧或相对厌氧条件下的许多细菌(如乳酸菌)。(3)在有氧条件下

38、,丙酮酸进入线粒体生成乙酰CoA,参加TCA循环(柠檬酸循环),被彻底氧化成CO2和H2O。(4)转化为脂肪酸或酮体。 4、转醛酶、转酮酶葡萄糖完全氧化产生的ATP的计算(重要)酵解阶段:2 ATP2 ATP 2 1 NADH22.5ATP(1:2.5)丙酮酸氧化:21NADH22.5ATP(1:2.5)三羧酸循环:21GTP21ATP 23NADH27.5ATP(1:2.5) 21FADH221.5ATP(1:1.5)总计:32 ATP(原核生物)或30 ATP(真核生物)第十章1、脂肪动员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

39、他组织氧化利用,该过程称为脂肪动员 。在脂肪动员中,脂肪细胞内激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)起决定作用,它是脂肪分解的限速酶。2、脂肪酸的-氧化及生物合成过程、特点(1)脂肪酸的-氧化过程:(重点)脂酰CoA在线粒体的基质中进行b-氧化分解,反应过程包括脱氢、水化、再脱氢和硫解四个循环反应,每个循环释放出1分子乙酰CoA和比原来的脂酰CoA减少了2个碳的新的脂酰CoA。如此反复进行,直至脂酰CoA全部变成乙酰CoA(偶数碳脂酸)。每轮-氧化生成1分子乙酰CoA、1分子FADH2和1分子NADH。1)脱氢脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化,在C2和C3(即、位)碳原子之间脱氢,形成反式双链的脂

40、酰辅酶A,即生成2反烯脂酰CoA,该脱氢反应的辅基为FAD2) 水化 (水合反应)2反烯脂酰CoA在烯脂酰CoA水合酶催化下,在双键上加水生成L-羟脂酰CoA。 该酶的专一性强,仅能使2不饱和脂酰CoA水化。3)再脱氢L-羟脂酰CoA在L-羟脂酰CoA脱氢酶催化下,脱去碳原子与羟基上的氢原子生成-酮脂酰CoA,该反应的辅酶为NAD+ 。此脱氢酶对底物链长短无专一性,但是具有立体专一性,只催化L型异构体即L(+)-b-羟脂酰CoA的脱氢。4) 硫酯解在-酮脂酰CoA硫解酶催化下,b-酮脂酰CoA与CoASH作用,生成1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。少了两个碳原子的脂酰Co

41、A ,可以循环上述反应过程,直到完全分解成乙酰CoA(2) 脂肪酸的生物合成过程:合成:(缩合加氢脱水加氢)饱和脂肪酸的两种合成途径:1) 非线粒体酶系(即胞浆酶系)合成饱和脂酸途径(胞液从头合成途径)2) 饱和脂酸碳链延伸途径(线粒体、粗面内质网加工途径基本是-氧化的逆过程)注意:脂肪酸合成的直接产物是软脂酸(3) 脂肪酸的-氧化特点: 合成所需原料为乙酰CoA,直接生成的产物是软脂酸,合成一分子软脂酸,需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA; 在胞液中进行,关键酶是乙酰CoA羧化酶; 合成为一耗能过程,每合成一分子软脂酸,需消耗14NADPH+H+,7分子ATP(活化) (4)生物合成过程特点(脂肪酸合成的特点:) 合成所需原料为乙酰CoA,直接生成的产物是软脂酸,合成一分子软脂酸,需七分子丙二酸单酰CoA和一分子乙酰CoA; 在胞液中进行,关键酶是乙酰CoA羧化酶; 合成为一耗能过程,每合成一分子软脂酸,需消耗14NADPH+H+,7分子ATP(活化) 需NADPH作为供氢体,对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。3、酮体的生成和利用 脂肪酸氧化产生的乙酰CoA,在肌肉细胞中可进入T

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