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157页1一、生物大分子的结构和功能一、生物大分子的结构和功能蛋白质化学蛋白质化学核酸化学核酸化学酶酶二、物质代谢及其调节二、物质代谢及其调节糖代谢糖代谢脂代谢脂代谢生物氧化生物氧化氨基酸代谢氨基酸代谢核苷酸代谢核苷酸代谢代谢调节代谢调节2生物大分子的结构与功能3第一章第一章 蛋白质化学蛋白质化学大纲要求:1.组成蛋白质的组成蛋白质的20种氨基酸的化学结构和分类;种氨基酸的化学结构和分类;2. 氨基酸的理化性质;氨基酸的理化性质;3. 肽键和肽;肽键和肽;4. 蛋白质的一级结构及高级结构;蛋白质的一级结构及高级结构;5. 蛋白质结构和功能的关系;蛋白质结构和功能的关系;6. 蛋白质的理化性质(两性解离、沉淀、变性、凝固及呈色反应)蛋白质的理化性质(两性解离、沉淀、变性、凝固及呈色反应)7. 分离纯化蛋白质的一般原理和方法分离纯化蛋白质的一般原理和方法4蛋白质的元素组成蛋白质的元素组成碳(碳(50-5550-55%)%)氢(氢(6-86-8%)%)氧(氧(19-2419-24%)%)氮(氮(1616%)%)硫(硫(0-40-4%)%)其他:磷、铁、锰、其他:磷、铁、锰、 锌、碘等锌、碘等故:每克样品中蛋白质的含量=故:每克样品中蛋白质的含量= 每克样品的含氮量每克样品的含氮量 x x 6.256.2551.组成蛋白质的组成蛋白质的20种氨基酸的化学结构和分类种氨基酸的化学结构和分类n组成蛋白质的氨基酸只有组成蛋白质的氨基酸只有2020种种nL L型型 --氨基酸,即氨基(或亚氨基)和氨基酸,即氨基(或亚氨基)和羧基均与一个碳原子相连。
羧基均与一个碳原子相连n除除脯氨酸脯氨酸为亚氨基外,其余为亚氨基外,其余1919种均符合种均符合通式通式n除除甘氨酸甘氨酸的的R R为为H H外,其余均为不对称碳外,其余均为不对称碳原子nR R基团不同,分子量、解离程度和化学反基团不同,分子量、解离程度和化学反应性质不同应性质不同61.非极性疏水性氨基酸: 72.极性中性氨基酸: 83.酸性氨基酸:24.碱性氨基酸:3氨基酸分类7酸性氨基酸:2 谷、天冬氨酸碱性氨基酸:3 赖、精、组氨酸极性中性氨基酸:8 色氨酸、酪、丝、苏、 半胱氨酸、蛋氨酸(甲硫氨酸) 谷氨酰胺、天冬酰胺非极性疏水性氨基酸:7 甘、丙、缬、亮、异亮氨基酸 苯丙、脯氨酸(亚氨基酸)8几种特殊氨基酸• 脯氨酸(亚氨基酸)9几种特别需要记忆的氨基酸含硫氨基酸:半胱氨酸(含巯基)、蛋氨酸(甲硫氨基酸)含芳香环(共扼双键)的氨基酸:色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸含羟基的氨基酸:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸102.氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质 (1)PI,两性解离 (2)紫外吸收:280nm(色、苯丙、酪) (3)颜色反应、“茚三酮”570nm 蓝紫色化合物蓝紫色化合物(4)缩合反应:氨基酸与氨基酸缩合成二肽。
[肽和肽键肽和肽键]概念:概念:2个氨基酸之间个氨基酸之间 →以酰胺缩合,此酰胺键称为肽键以酰胺缩合,此酰胺键称为肽键n概念:是指氨基酸在蛋白质多肽链中的排列顺序概念:是指氨基酸在蛋白质多肽链中的排列顺序,以以及它们之间的连接方式及它们之间的连接方式n一级结构是蛋白质空间结构的基础,对生物功能起决一级结构是蛋白质空间结构的基础,对生物功能起决定作用肽键是蛋白质一级结构的基本结构键有些定作用肽键是蛋白质一级结构的基本结构键有些含有二硫键含有二硫键n不同蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序各不相不同蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序各不相同,即同,即不同蛋白质具有不同的一级结构不同蛋白质具有不同的一级结构蛋白质一级结构蛋白质一级结构12二级结构:二级结构:蛋蛋白白质质分分子子中中某某段段肽肽链链,,主主链链骨骨架架原原子子的的相相对对空空间间位位置置主主要包括要包括α螺旋、螺旋、β折叠,折叠,β转角与无规则卷曲转角与无规则卷曲只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键氢键两两个个或或三三个个具具有有二二级级结结构构的的肽肽段段在在空空间间上上形形成成的的一一个个具具有有特特殊功能的空间结构,称殊功能的空间结构,称Motif ,模序模序(如锌指结构(如锌指结构 )。
13n n蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,肽链的不同蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,肽链的不同蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,肽链的不同蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,肽链的不同区段的区段的区段的区段的侧链基团相互作用侧链基团相互作用侧链基团相互作用侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成在空间进一步盘绕、折叠形成在空间进一步盘绕、折叠形成在空间进一步盘绕、折叠形成的特定格式的三维结构的特定格式的三维结构的特定格式的三维结构的特定格式的三维结构指一条多肽链的整体构象指一条多肽链的整体构象指一条多肽链的整体构象指一条多肽链的整体构象n n维系这种特定结构的力主要有维系这种特定结构的力主要有维系这种特定结构的力主要有维系这种特定结构的力主要有氢键、疏水键、离子键和氢键、疏水键、离子键和氢键、疏水键、离子键和氢键、疏水键、离子键和范德华力范德华力范德华力范德华力等尤其是等尤其是等尤其是等尤其是疏水键疏水键疏水键疏水键,,,,在蛋白质三级结构中起着在蛋白质三级结构中起着在蛋白质三级结构中起着在蛋白质三级结构中起着重要作用重要作用重要作用重要作用三级结构三级结构::结构域结构域:大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行使其功能,称为结构域(domain) 。
四级结构四级结构:: 由由二二条条肽肽链链以以上上多多肽肽主主链链构构成成,,每每条条肽肽链链具具有有独独立立的的三三级级结结构构,,每每条条肽肽链链称称为为一一个个亚亚基基,,各各亚亚基基间间以以非非共共价价键键维维系系,,称称四四级级结结构构通通常常各各亚亚基基之之间间以以疏疏水水键,范德华力、氢键、离子键键,范德华力、氢键、离子键维系 154.蛋白质结构和功能的关系(1)一级结构是空间结构的基础故一级结构相似的肽与蛋白质,空间构象与功能相似分子病:镰刀状红镰刀状红细胞贫血细胞贫血,Hb,,β链链6谷谷→缬,缬,) 16分子病:由于遗传物质(DNA)的突变、导致其编码蛋白质分子的氨基酸序列异常,而引起其生物学功能改变的遗传性疾病称~镰刀型红细胞贫血症 正常Hbβ6 - 苏 - 脯 - 谷 - 谷 - 赖- 异常Hb - 苏 - 脯 - 缬 - 谷 - 赖- 氧分压低时,血中红细胞呈镰刀状,极易溶血,并丧失了带氧能力一级结构是蛋白质生物学功能的基础,空间结构与蛋白质一级结构是蛋白质生物学功能的基础,空间结构与蛋白质功能的表现有关。
功能的表现有关蛋白质构象是其蛋白质构象是其生物活性生物活性的基础,构象改变,其功能活性的基础,构象改变,其功能活性也随之改变也随之改变例如:核糖核酸酶核糖核酸酶)构象破坏功能丧失恢复自然构象,功能恢复构象破坏功能丧失恢复自然构象,功能恢复变构作用:凡蛋白质分子因与某种小分子物质相互作用发变构作用:凡蛋白质分子因与某种小分子物质相互作用发生构象改变,因而改变了这种蛋白质与其它分子进行反应生构象改变,因而改变了这种蛋白质与其它分子进行反应的能力,这一现象称为~的能力,这一现象称为~二、蛋白质的空间结构与功能的关系二、蛋白质的空间结构与功能的关系185.蛋白质理化性质(1)两性解离与两性解离与PI:: 不同蛋白质因氨基酸的种类和数量不同,其等电点不同蛋白质因氨基酸的种类和数量不同,其等电点也不同含酸性氨基酸多,也不同含酸性氨基酸多,pIpI低;含碱性氨基酸多,低;含碱性氨基酸多,pIpI高;人体蛋白质高;人体蛋白质pIpI多为多为5 5所以在体液所以在体液pHpH值值7.47.4时,对多时,对多数蛋白质而言都是碱性环境,则解离成负离子数蛋白质而言都是碱性环境,则解离成负离子。
(2)沉淀:沉淀:蛋白质在溶液中析出的现象 蛋白质胶体溶液的稳定因素:水化膜、带电荷蛋白质胶体溶液的稳定因素:水化膜、带电荷 沉淀方法:沉淀方法:盐析法盐析法:高浓度的中性盐破坏水化膜,中和电荷使蛋白质沉:高浓度的中性盐破坏水化膜,中和电荷使蛋白质沉 淀的过淀的过程,称为~如硫酸铵程,称为~如硫酸铵有机溶剂沉淀有机溶剂沉淀:如乙醇等破坏水化膜:如乙醇等破坏水化膜某些酸类沉淀某些酸类沉淀:如三氯乙酸等利用酸根结合蛋白质的正离子:如三氯乙酸等利用酸根结合蛋白质的正离子 成不溶成不溶性的盐沉淀性的盐沉淀pH
的改变,称为蛋白质的变性作用 即即:肽键没有断裂,分子量未变肽键没有断裂,分子量未变蛋白质变性的特点蛋白质变性的特点1.生物学活性丧失生物学活性丧失2.溶解度降低溶解度降低3.易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解4.粘度增加粘度增加 (4)凝固:变性蛋白质再加温,使其在强酸,碱中均不溶 (5)蛋白质的颜色反应主要与蛋白质的定性、定量测定蛋白质的颜色反应主要与蛋白质的定性、定量测定有关:有关:茚三酮反应:茚三酮反应:prpr+茚三酮丙酮液-蓝紫色+茚三酮丙酮液-蓝紫色双缩脲反应:双缩脲反应:prpr+稀硫酸铜-紫色+稀硫酸铜-紫色酚试剂反应:酚试剂反应:prpr+酚试剂-蓝色化合物+酚试剂-蓝色化合物236.分离纯化蛋白质的原理及方法(1)利用沉淀的性质:(破坏电荷与水化膜) 盐析盐析 重金属盐反应 有机溶剂沉淀、生物碱沉淀(2)两性游离与PI: 电泳 离子交换层析3)高分子性质: 透析 超离心 凝胶过滤层析凝胶过滤层析 24A型题2525、在蛋白质的组成中,不含有的天然氨基酸是、在蛋白质的组成中,不含有的天然氨基酸是 A、瓜氨酸 B、半胱氨酸 C、脯氨酸 D、酪氨酸 2626、蛋白质变性后的主要表现是?、蛋白质变性后的主要表现是?A、分子量变小 B、粘度降低 C C、溶解度降低、溶解度降低 D 、不易被蛋白酶水解252525.下列氨基酸中,属于酸性氨基酸的是.下列氨基酸中,属于酸性氨基酸的是A精氨酸 B.甘氨酸 C.亮氨酸 D.天冬氨酸 【分析】 本题旨在考查考生对氨基酸分类的掌握程度。
备选项中的甘氨酸和亮氨酸属于非极性疏水性氨基酸;精氨酸侧链含胍基,属于碱性氨基酸;天冬氨酸侧链含羧基,属于酸性氨基酸故正确答案是D2623 23 .蛋白质变性是由于.蛋白质变性是由于 A .蛋白质空间构象的破坏 B .氨基酸组成的改变 C .肤键的断裂 D .蛋白质的水解27第二章第二章 核酸化学核酸化学 大纲要求:1. 核酸分子的组成,2. 5种嘌呤、嘧啶碱的化学结构,核苷酸3. 核酸的一级结构4. 核酸的空间结构与功能5.核酸的变性、复性、杂交及应用28二、核酸的基本成分碱基:A、G、C、T、U核糖:脱氧核糖、核糖磷酸:P核苷核苷酸 腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C),尿嘧啶(U),胸腺嘧啶(T)碱基嘌呤 嘧啶核糖 磷酸DNA A,G C,T 脱氧核糖 磷酸RNA A,G C,U 核糖 磷酸 29DNADNA是遗传信息的贮存者和携带者,生物体的遗传特征主是遗传信息的贮存者和携带者,生物体的遗传特征主要由要由DNADNA决定;分子量一般都很大;为双链分子。
决定;分子量一般都很大;为双链分子RNARNA主要参与遗传信息的表达,它主要通过转录、传递主要参与遗传信息的表达,它主要通过转录、传递DNADNA上的遗传信息,将其所得信息翻译成蛋白质;分子量要比上的遗传信息,将其所得信息翻译成蛋白质;分子量要比DNADNA小得多;小得多;RNARNA为单链分子为单链分子核酸的生物学功能核酸的生物学功能 n n腺嘌呤(腺嘌呤(腺嘌呤(腺嘌呤(A A A A))))= = = =胸腺嘧啶(胸腺嘧啶(胸腺嘧啶(胸腺嘧啶(T T T T)))); ; ; ;鸟嘌呤(鸟嘌呤(鸟嘌呤(鸟嘌呤(G G G G))))= = = =胞嘧啶(胞嘧啶(胞嘧啶(胞嘧啶(C C C C)))) [A]/[T]=[G]/[C]; [A]+[G]=[T]+[C]; [A]+[C]=[T]+[G]; [A]/[T]=[G]/[C]; [A]+[G]=[T]+[C]; [A]+[C]=[T]+[G]; [A]/[T]=[G]/[C]; [A]+[G]=[T]+[C]; [A]+[C]=[T]+[G]; [A]/[T]=[G]/[C]; [A]+[G]=[T]+[C]; [A]+[C]=[T]+[G]; n nDNADNADNADNA的碱基组成具有的碱基组成具有的碱基组成具有的碱基组成具有种属特异性种属特异性种属特异性种属特异性,即不同生物种属的,即不同生物种属的,即不同生物种属的,即不同生物种属的DNADNADNADNA具有各具有各具有各具有各自特异的碱基组成。
自特异的碱基组成自特异的碱基组成自特异的碱基组成n nDNADNADNADNA的碱基组成的碱基组成的碱基组成的碱基组成无组织或器官特异性无组织或器官特异性无组织或器官特异性无组织或器官特异性,即同一生物体的各种不同,即同一生物体的各种不同,即同一生物体的各种不同,即同一生物体的各种不同器官或组织器官或组织器官或组织器官或组织DNADNADNADNA的碱基组成相似的碱基组成相似的碱基组成相似的碱基组成相似n n生物体内的碱基组成生物体内的碱基组成生物体内的碱基组成生物体内的碱基组成一般不受一般不受一般不受一般不受年龄、生长状况、营养状况和环年龄、生长状况、营养状况和环年龄、生长状况、营养状况和环年龄、生长状况、营养状况和环境等条件的境等条件的境等条件的境等条件的影响影响影响影响 DNA组成特点—— Chargaff法则1.1.两条两条反向平行、走向相反反向平行、走向相反的多核苷酸链围绕的多核苷酸链围绕同一中心轴同一中心轴相相互缠绕而成的互缠绕而成的右手右手双螺旋结构双螺旋结构2. 2. 碱基碱基在内侧,在内侧,磷酸与核糖磷酸与核糖在外侧,在外侧,3.3.每两个相邻碱基对平面间距离为每两个相邻碱基对平面间距离为0.34nm0.34nm,螺旋每转一圈的,螺旋每转一圈的螺距螺距3.4nm3.4nm,每一圈,每一圈1010个核苷酸。
个核苷酸4.4.两条链中碱基与碱基两条链中碱基与碱基横向通过氢键横向通过氢键相连配对,相连配对,纵向借碱基纵向借碱基堆积力堆积力维持稳定其中维持稳定其中A A与与T T,,G G与与C C结合,由一条链通过碱结合,由一条链通过碱基互补决定另一条链基互补决定另一条链DNADNA双螺旋结构的要点双螺旋结构的要点1 超螺旋结构超螺旋结构2 核小体结构核小体结构DNA三级结构种类种类种类种类含含含含量量量量特点特点特点特点功能功能功能功能mRNAmRNA(信使(信使(信使(信使RNARNA))))5%5%链长和分子量差链长和分子量差链长和分子量差链长和分子量差异很大含有含有含有含有DNADNA遗传信息,是遗传信息,是遗传信息,是遗传信息,是蛋白质合成的模板蛋白质合成的模板蛋白质合成的模板蛋白质合成的模板tRNAtRNA( (转移转移转移转移RNA)RNA)10-10-15%15%分子量最小的核分子量最小的核分子量最小的核分子量最小的核酸酸酸酸携带运输活化了的氨基携带运输活化了的氨基携带运输活化了的氨基携带运输活化了的氨基酸,参与蛋白质的生物酸,参与蛋白质的生物酸,参与蛋白质的生物酸,参与蛋白质的生物合成合成合成合成rRNArRNA ( (核糖体核糖体核糖体核糖体RNA)RNA)80%80%不单独存在,与不单独存在,与不单独存在,与不单独存在,与蛋白质构成核蛋蛋白质构成核蛋蛋白质构成核蛋蛋白质构成核蛋白体白体白体白体蛋白质生物合成场所蛋白质生物合成场所蛋白质生物合成场所蛋白质生物合成场所或装配机或装配机或装配机或装配机RNA分类及特点分类及特点RNARNA是是单单链链分分子子。
RNARNA分分子子中中,,并并不不遵遵守守碱碱基基种种类类的的数数量量比比例例关关系系,,即即分分子子中中的的嘌嘌呤呤碱碱基基总总数数不不一一定定等等于于嘧嘧啶啶碱碱基基的的总数RNARNA分分子子中中,,单单链链部部分分区区域域自自身身回回折折,,如如果果碱碱基基互互补补也也能能形形成成双双螺螺旋旋结结构构,,不不能能形形成成双双螺螺旋旋的的部部分分,,则则形形成成突突环环这这种结构可以形象地称为种结构可以形象地称为“发夹型发夹型”结构结构在在RNARNA的的双双螺螺旋旋结结构构中中,,碱碱基基的的配配对对情情况况不不象象DNADNA中中严严格格G G 除除了了可可以以和和C C 配配对对外外,,也也可可以以和和U U 配配对对不不同同类类型型的的RNA, RNA, 其二级结构有明显的差异其二级结构有明显的差异RNARNA的结构特点的结构特点“帽帽”::5 5’- -末端有一个末端有一个7 7-甲基鸟嘌呤核苷酸-甲基鸟嘌呤核苷酸,称,称 为~加速蛋白质翻译的起始速度,增加为~加速蛋白质翻译的起始速度,增加mRNA mRNA 稳定性“尾尾”:真核细胞:真核细胞mRNAmRNA的的3 3’- -末端有一段长达末端有一段长达200200个核个核 苷酸左右的多聚腺苷酸苷酸左右的多聚腺苷酸( (polyApolyA) ),称为,称为mRNAmRNA~。
与~与 mRNA mRNA 从从核向胞质转移核向胞质转移有关编码区编码区::mRNAmRNA有编码区和非编码区,编码区是所有有编码区和非编码区,编码区是所有 mRNAmRNA分子的主要结构部分,决定蛋白质分子的分子的主要结构部分,决定蛋白质分子的 一级结构非编码区与蛋白质生物合成调控有关一级结构非编码区与蛋白质生物合成调控有关mRNAmRNA分子结构分子结构n n氨基酸臂:富氨基酸臂:富氨基酸臂:富氨基酸臂:富G G G G,包含,包含,包含,包含tRNAtRNAtRNAtRNA的的的的3 3 3 3’ ’和和和和5 5 5 5’ ’- - - -末端,末端,末端,末端,3 3 3 3’ ’-CCA-OH-CCA-OH-CCA-OH-CCA-OH直接与活化的氨基酸结合,直接与活化的氨基酸结合,直接与活化的氨基酸结合,直接与活化的氨基酸结合,携带氨基酸携带氨基酸携带氨基酸携带氨基酸 n n反密码环:反密码环:反密码环:反密码环:7 7 7 7个核苷酸,正中个核苷酸,正中个核苷酸,正中个核苷酸,正中的的的的3 3 3 3个核苷酸残基称为个核苷酸残基称为个核苷酸残基称为个核苷酸残基称为反密码反密码反密码反密码子。
子辨认辨认辨认辨认mRNAmRNAmRNAmRNA上的密码子,上的密码子,上的密码子,上的密码子,使所携带的氨基酸正确进入使所携带的氨基酸正确进入使所携带的氨基酸正确进入使所携带的氨基酸正确进入多肽连的合成位点多肽连的合成位点多肽连的合成位点多肽连的合成位点tRNAtRNA的二级结构的二级结构n n二氢尿嘧啶环二氢尿嘧啶环二氢尿嘧啶环二氢尿嘧啶环((((DHUDHUDHUDHU环):环):环):环):8 8 8 8~~~~11,11,11,11,含有含有含有含有DHUDHUDHUDHUn nT T T T C C C C环环环环::::7 7 7 7个核苷酸,有胸苷个核苷酸,有胸苷个核苷酸,有胸苷个核苷酸,有胸苷T T T T、、、、假尿苷假尿苷假尿苷假尿苷 和胞苷和胞苷和胞苷和胞苷C C C C得名n n可变环可变环可变环可变环:反密码区与:反密码区与:反密码区与:反密码区与T T T T C C C C区之区之区之区之间,不同的间,不同的间,不同的间,不同的tRNAtRNAtRNAtRNA该区变化较大该区变化较大该区变化较大该区变化较大tRNAtRNA的二级结构的二级结构目前已知的目前已知的tRNAtRNA的的三级结构三级结构均为均为倒倒L L型型一般理化性质一般理化性质高分子性质高分子性质紫外吸收紫外吸收变性、复性与杂交变性、复性与杂交核酸理化性质及应用核酸理化性质及应用一般理化性质一般理化性质:: 核酸分子在酸性条件下较稳定。
核酸分子在酸性条件下较稳定 DNADNA粘度大,变性以后粘度变小粘度大,变性以后粘度变小 RNARNA粘度小粘度小核酸的高分子性质核酸的高分子性质分子量大小不同,沉淀顺序不同分子量大小不同,沉淀顺序不同可以通过超速离心方法分离可以通过超速离心方法分离403. 核酸的变性、复性及杂交[变性]:在理化因素作用下,DNA互补碱基对的氢键断裂,其双螺旋链解离为单链为DNA变性,通常以热变性为例DNA的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂,其一级结构(碱基顺序)保持不变[Tm]: 由加热使DNA变性时,其变性的紫外吸收值达到最大值50%相对应温度为DNA的解链温度,即Tm,Tm的的大大小小与与G+C含含量量及及DNA分分子子的的大大小小有有关 42[复性]:变性的DNA,在适当条件下,两条互补链可重新恢复双螺旋结构的现象[杂交]:不同来源的核酸变性后,一起复性,核苷酸间以碱基互补配对,可形成杂化双链,这一过程为杂交,杂交可出现在DNA之间,也可发生在RNA-DNA之间 •增(高)色效应:天然状态的DNA在完全变性后,紫外吸收 (260 nm) 值升高, 即~。
43核酸分子杂交的应用核酸分子杂交的应用研究DNA分子中某一种基因的位置确定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否基因芯片技术的基础 44A型题27.下列DNA分子中,可以使Tm值达到最高的是:A、 腺嘌呤和胸腺嘧啶含量为10% B 、腺嘌呤和胸腺嘧啶含量为20% C 、鸟嘌呤和胞嘧啶含量为30% D、鸟嘌呤和胞嘧啶含量为60%T Tm m值影响因素值影响因素::1 1 与分子中的与分子中的G G和和C C的含量的含量有关G G和和C C的含量高,的含量高,T Tm m高(因高(因G- CG- C之间有三个氢键,之间有三个氢键,A-TA-T有两个氢键,故有两个氢键,故G-CG-C较较A-TA-T稳固)2 2 与核酸与核酸分子长度分子长度有关,核酸分子越长,解链时所需能量越高,有关,核酸分子越长,解链时所需能量越高,TmTm值越大值越大45164.按照Chargaff规则,下列关于DNA碱基组成的叙述, 正确的是( ) A. A与C的含量相等 B. A+T=G+C C. 同一生物体,不同组织的DNA碱基的组成不同 D. 不同生物体来源的DNA,碱基组成不同4624.核酸的最大紫外光吸收值一般在哪一波长附近?A . 280 nm B. 260nm C.240nm D.220nm25.核酸变性后,可产生的效应是A.增色效应 B.最大吸收波长发生转移C.失去对紫外线的吸收能力 D.溶液黏度增加47第三章第三章 酶酶 1.酶的基本概念,2.全酶、辅酶和辅基,3.参与组成辅酶的维生素,4.酶的活性中心,5.酶的作用机制,6.酶反应动力学,7.酶抑制的类型和特点,8.酶的调节,9.酶在医学上的应用。
481.酶的有关概念全酶:由酶酶蛋蛋白白与非蛋白部分(辅辅基基、、辅辅酶酶)组成的结合酶辅酶:一类化学性质稳定的小分子物质,它们是组成全酶中的非蛋白质组分,辅酶与酶蛋白的结合疏松,可用透析的方法除去,参与反应时可与酶蛋白分离酶酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又称为生物催化剂称为生物催化剂辅基:多为金属离子,与酶蛋白结合紧密,在反应中不能离开酶蛋白活性中心:由酶分子及相关组分中的必必需需基基团团组成,这些必需基团在空间位置上彼此接近组成特定的空间结构 酶的酶的化学本质化学本质:绝大多数酶是蛋白质;少数是:绝大多数酶是蛋白质;少数是RNARNA,如核酶 蛋白质酶蛋白质酶 单纯蛋白酶类:单纯蛋白酶类: 结合蛋白酶类结合蛋白酶类酶蛋白:酶蛋白:决定反应特异性决定反应特异性辅基:结合牢固,透析不能分离辅基:结合牢固,透析不能分离辅酶:结合疏松,透析可分离辅酶:结合疏松,透析可分离辅助因子辅助因子决定反应种类和性质决定反应种类和性质酶的种类繁多,辅因子种类少酶的种类繁多,辅因子种类少一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合一种辅助因子可与多种酶蛋白结合成不同的全酶,催化不同一种辅助因子可与多种酶蛋白结合成不同的全酶,催化不同反应反应 51维生素与辅酶的关系维生素与辅酶的关系1.维生素A的活性形式是顺视黄醛2.维生素D的活性形式是1,25-(OH)2-D33. 维生素B1活性形式是TPP4. 维生素B2的活性形式是FMN和FAD5. 维生素PP的活性形式NAD+和NADP+6. 维生素B6的活性形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺7. 四氢叶酸(FH4)是一碳单位转移酶的辅酶 523.作用机制、动力学、抑制的类型和特点。
[机制]:降低反应的活化能降低反应的活化能(1)诱导契合学说诱导契合学说;(2)邻近效应;(3)定向作用;((4)多元催化)多元催化;(5)表面效应[特点]:(1)催化效率高; (2)高度特异性;绝对特异性 相对特异性 立体结构特异性 (3)可调节性 53[动力学]:(1)作用物浓度的影响 Vmax [S]V= --------------- Km + [S]米式常数的意义 (1)Km是速度为最大反应速度一半时的[S](2)Km反映酶酶与与作作用用物物的的亲亲合合力力,Km大,亲合力小;Km小,亲合力大酶的特征性常数酶的特征性常数54(2)酶浓度的影响:V与酶浓度成正比3)pH的影响:最适最适pH——酶活性最大时的pH4)温度的影响:最适温度最适温度5)激活剂:(6)抑制剂:[抑制类型及特点]:可逆抑制(1)竞争性抑制: 特点:Km↑, Vmax 不变(2)非竞争性抑制: 特点:Km不变, Vmax↓(3)反竞争性抑制: 特点:Km↓, Vmax↓ 56不可逆性抑制1.概念: 抑制剂与酶以共价键结合使酶失去活性,不能用透析法除去抑制剂使酶活性恢复。
2.抑制作用特点: 不可逆性抑制,抑制剂浓度越高,抑制作用时间越长,抑制作用越强3. 不可逆性抑制举例 有机磷农药中毒---“胆碱酯酶”57酶的调节酶的调节1.酶原的激活原理酶原:由细胞合成分泌尚不具有催化活性的酶的前体,经加工使使酶酶原原的的活活性性中中心心暴暴露露或或者者形形成成,变成活性酶的过程为激活 机理:切除部分肽段,机理:切除部分肽段, 改变分子构象、改变分子构象、 暴露或形成活性中心暴露或形成活性中心2.同功酶,变构酶[同功酶]:分子结构不同,理化性质及免疫性质不同,但具有相同的催化作用例如:乳酸脱氢酶(乳酸脱氢酶(LDH)[变构酶]:小分子与酶的调节亚基结合,使酶构象改变,而影响酶活性 变构效应:变构效应:调节亚基和变构剂(体内一些小分子代谢物)结合后,使酶调节亚基和变构剂(体内一些小分子代谢物)结合后,使酶的空间构象改变,从而影响酶活性(增高或降低)的现象,称~,或别的空间构象改变,从而影响酶活性(增高或降低)的现象,称~,或别构效应这类可被别构剂调节的酶称别构酶这类可被别构剂调节的酶称别构酶。
别构酶是体内别构酶是体内快速调节快速调节酶活性的重要方式,在代谢调节中酶活性的重要方式,在代谢调节中多为关键酶多为关键酶59A型题28、下列关于辅酶与辅基叙述错误的是? A. 一种辅酶或辅基可以与多种酶蛋白结合 B. 酶蛋白的功能是决定反应的特异性 C. 辅酶的功能是参与酶促化学反应 D. 一种辅酶或辅基只能与一种酶蛋白结合6027.下列关于酶的Km值的叙述,正确的是 DA.是反应速度达到最大速度时的底物浓度 B.不能反映酶对底物的亲和力C.对有多个底物的酶,其Km 值相同D.对同一底物,不同的酶有不同的Km值 【分析】酶的Km 值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度,反映酶对底物的亲和力,Km值愈小,酶与底物的亲和力愈大其特点是对有多个底物的酶,其Km值不相同,而对同一底物,不同的酶有不同的Km值,故正确答案是D61X 型题:133 .酶与一般催化剂相比,不同点有A.反应条件温和,可在常温、常压下进行B.加速化学反应速度,可改变反应平衡点C.专一性强,一种酶只作用一种或一类物质D.在化学反应前后酶本身不发生质和量的改变62代谢篇的重点内容代谢途径的关键步骤代谢途径的关键酶(限速酶)代谢途径的组织、细胞、亚细胞定位代谢途径的原料、产物能量生成63第四章第四章 糖代谢糖代谢大纲要求:1. 糖酵解过程、意义及调节。
2. 糖有氧氧化过程、意义及调节,能量的产生3. 磷酸戊糖旁路的意义4. 糖原合成和分解过程及其调节机制5. 糖异生过程、意义及调节乳酸循环6. 血糖的来源和去路,维持血糖恒定的机制641.血糖来源和去路、血糖恒定的机制 [来来 源源]:(1)食物;(2)肝糖原分解;(3)糖异生[去去 路路]:(1)氧化供能;(2)合成糖原;(3)转为非糖物质[恒定机制]:(1)肝糖原;(2)胞内有一定的调节作用[调 节]:胰岛素胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素 652.酵解的过程、意义、调节、乳酸循环[概念]:缺O2时,葡萄糖分解生成乳酸的过程 [部位]:胞液 66[过程]:G → 6-(P)-G——→6(P)-F(果糖) → 1,6-二(P)果糖 → 3-(P)-甘油醛 + (P)-二羟丙酮→1,3-二(P)甘油酸→ 3-(P)甘油酸→ (P)烯醇式丙酮酸→丙酮酸 →乳酸 [关键酶]:已糖激酶;磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶I I;丙酮酸激酶 67[意义]:•紧急供能:剧烈运动剧烈运动时•生理供能:红细胞红细胞、白细胞、神经和骨髓•病理供能:严重贫血、呼吸功能障碍和循环功能障碍。
葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖肝肝血液血液肌肉肌肉糖糖异异生生糖糖酵酵解解[乳酸循环]693.有氧氧化过程、意义、调节、能量第一阶段:在胞液,经酵解途径生成丙酮酸第二阶段:粒体线粒体,生成乙酰CoA第三阶段:线粒体,进入三羧酸循环2次脱羧,4次脱H,产生10/12ATP能量:1mol G→30或32mol ATP 第二、三阶段所有的反应均粒体中进行所有的反应均粒体中进行 ((1 1))乙酰乙酰CoA+CoA+草酰乙酸草酰乙酸+ +H H2 2O O 柠檬酸柠檬酸+ +HSCoAHSCoA((2 2))柠檬酸柠檬酸 异柠檬酸异柠檬酸((3 3)异柠檬酸)异柠檬酸 --酮戊二酸酮戊二酸+ +CO2(4) a-(4) a-酮戊二酸酮戊二酸+ +HSCoA HSCoA 琥珀酰琥珀酰CoA +COCoA +CO2 2柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶* *异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶* *NAD+ NADH + H+第一次脱氢第一次脱氢第一次脱羧第一次脱羧a-a-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体* * NAD+ NADH + H+第二次脱氢第二次脱氢第二次脱羧第二次脱羧((5 5))琥珀酰琥珀酰CoA CoA 琥珀酸琥珀酸+ + HSCoAHSCoA ((6))琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸((7 7)延胡索酸)延胡索酸+ +H H2 2O O 苹果酸苹果酸((8 8)苹果酸)苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸GDP+Pi GTP FAD FADH2作用物水平磷酸化作用物水平磷酸化 GTP+ADP GDP+ATPNAD+ NADH + H+琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶第四次脱氢第四次脱氢第三次脱氢第三次脱氢72[关键酶]:丙酮酸脱氢酶复合体,柠檬酸合酶、异异柠柠檬檬酸酸脱脱氢氢酶酶,α酮戊二酸脱氢酶复合体。
[意义]:(1)供能;(2)三大营养素分解代谢的共同道路;(3)三大营养素相互转变的联系枢纽[调节]:限速酶与ATP、AMP的调节 734.糖原合成、分解过程与调节.糖原合成、分解过程与调节[合成]部位:肝、肌细胞液G → 6-(P)-G→1-(P)-G→UDP-葡萄糖葡萄糖 → 糖原UDPGUDPG是葡萄糖的活性形式是葡萄糖的活性形式 [分解] 磷酸化酶磷酸化酶肝糖原 → 1-(P)-G → 6-(P)-G → G*肌肉缺乏G-6-磷酸酶磷酸酶,肌糖原仅能酵解 糖原合酶糖原合酶 74[调节]:限速酶:糖原合成酶糖原合成酶:a. 活性b.无活性(P) 磷酸化酶磷酸化酶 a.活性—(P)b.无活性755.糖异生的过程、意义、调节.糖异生的过程、意义、调节[过程]:部位——肝肝、(肾少量)酵解的逆反应,3步限速反应改为: 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 (1) 丙酮酸 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 磷酸烯醇式丙酮酸 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶(2) 1,6-2磷酸果糖 6-磷酸-果糖 葡萄糖葡萄糖6磷酸酶磷酸酶(3) 6-磷酸-G G [意义]:维持血糖恒定,维持酸碱平衡。
[调节]:四个关键酶766.磷酸戊糖旁路的意义部位:胞液部位:胞液[产物]:2分子NADPH,5-磷酸核糖[意义]:提供5-磷酸核糖磷酸核糖和NADPH+H+,即提供核苷酸合成原料及供氢体 NADPH的功用: 1 脂肪酸的合成 2 胆固醇生物合成 3 NADPH用于维持细胞中还原型谷胱甘肽(GSH) 的正常含量 4 NADPH参与肝脏内的生理转化反应(P450) 5 dTMP,dNDP的合成 6 L-谷氨酸脱氢酶的辅酶 7 二氢叶酸 四氢叶酸 78(A型题)1. 位于糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原合成及糖原分解各条代谢途径交汇点上的化合物是:A.1-磷酸葡萄糖 B.6-磷酸葡萄糖C.1,6-二磷酸果糖 D. 6-磷酸果糖答案:B[评析]:本题考点:糖代谢 通过分析糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原合成及糖原分解各条代谢途径,其共同的代谢中间产物只有6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 79A型题三羧酸循环中发生底物水平磷酸化的反应是A.柠檬酸→异柠檬酸 B.异柠檬酸→α→酮戊二酸 C.α→酮戊二酸→琥珀酰辅酶A D.琥珀酰辅酶A→琥珀酸 【分析】 备选项中的这四个反应都在三羧酸循环中发生,其中柠檬酸→异柠檬酸的反应属于缩合反应,不伴随氧化磷酸化,不产生能量;异柠檬酸→α酮戊二酸以及酮戊二酸→琥珀酰辅酶A的反应属于氧化脱羧反应,脱下的氢被NAD+ 接受,生成NADH+H+ ,需经呼吸链氧化磷酸化生成ATP;而琥珀酰辅酶A→琥珀酸的反应直接伴随GDP磷酸化生成GTP的过程,属于底物水平磷酸化的反应,故正确答案是D。
8029.下列酶中,与丙酮酸生成糖无关的是 A.丙酮酸激酶 B.丙酮酸羧化酶 C.果糖双磷酸酶-l D.葡萄糖-6-磷酸酶 【分析】 本题旨在考查考生对糖异生过程的掌握程度丙酮酸通过糖异生变为葡萄糖的三个关键步骤是:(1)丙酮酸经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸,然后经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化转变为磷酸烯醇式丙酮酸;(2)1,6一双磷酸果糖经果糖双磷酸酶-l催化转变为6-磷酸果糖;(3)6-磷酸果糖经葡萄糖-6-磷酸酶水解为葡萄糖因此丙酮酸羧化酶、果糖双磷酸酶-l和葡萄糖-6-磷酸酶是糖异生的关键酶,而丙酮酸激酶则参与糖酵解过程中磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的不可逆反应,故正确答案是A8127 .在糖酵解和糖异生中均起作用的酶是 A.丙酮酸羧化酶 B B.磷酸甘油酸激酶.磷酸甘油酸激酶 C.果糖二磷酸酶 D.丙酮酸激酶82二、B型题: A、丙酮酸脱氢酶B、异柠檬酸脱氢酶C、丙酮酸羧化酶D、6-磷酸-果糖激酶1127、糖酵解的关键酶:D128、三羧酸循环的关键酶: B83第五章第五章 脂类代谢脂类代谢1. 脂肪酸分解代谢过程及能量的生成。
脂肪酸分解代谢过程及能量的生成2. 酮体的生成、利用和意义酮体的生成、利用和意义3. 脂肪酸的合成过程,不饱和脂肪酸的生成脂肪酸的合成过程,不饱和脂肪酸的生成4. 多不饱和脂肪酸的意义多不饱和脂肪酸的意义5. 磷脂的合成和分解磷脂的合成和分解6. 胆固醇的主要合成途径及调控胆固醇的转化胆固醇酯的生成胆固醇的主要合成途径及调控胆固醇的转化胆固醇酯的生成7. 血浆脂蛋白的分类、组成、生理功用及代谢高脂血症的类型和特血浆脂蛋白的分类、组成、生理功用及代谢高脂血症的类型和特点点 841.脂蛋白分类、组成、功用、代谢脂蛋白分类、组成、功用、代谢[分类与组成分类与组成]::((1)乳糜微粒)乳糜微粒CM (大量甘油三酯大量甘油三酯)((2)极低密度脂蛋白)极低密度脂蛋白VLDL(较多甘油三酯)(较多甘油三酯)((3)低密度脂蛋白)低密度脂蛋白LDL,(胆固醇最高),(胆固醇最高)((4)高密度脂蛋白)高密度脂蛋白HDL (蛋白质最高)(蛋白质最高)[功能功能]:运送脂类:运送脂类 85[代谢代谢]::((1))CM:: 运外源甘油三酯(小肠)运外源甘油三酯(小肠)((2))VLDL:运内源甘油三酯(肝细胞):运内源甘油三酯(肝细胞)((3))LDL:: 运肝内合成的胆固醇到肝外(血浆)运肝内合成的胆固醇到肝外(血浆)((4))HDL:: 将肝外胆固醇运入肝内(将肝外胆固醇运入肝内(all)) (胆固醇的逆向转运胆固醇的逆向转运)2. 脂肪酸分解过程、能量生成((1 1)) [ [分解分解] ]脂肪动员:脂肪动员:甘油三酯分解生成甘油和脂肪酸。
部位: 胞液;关键酶:激素敏感性(甘油三酯)脂肪酶激素敏感性(甘油三酯)脂肪酶甘油甘油3-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮糖酵解糖酵解糖异生糖异生((2 2))β-β-氧化:氧化:①活化生成脂酰CoA (内质网,线粒体膜)②进入线粒体③β-氧化:脱氢、加水、再脱氢、硫解脱氢、加水、再脱氢、硫解,7次β氧化生成8个乙酰CoA→三羧酸循环限速酶:肉碱脂酰转移酶限速酶:肉碱脂酰转移酶I I限速酶,饥饿、糖尿病时活性增高限速酶,饥饿、糖尿病时活性增高 活化: -2 ATP7次β氧化:(2+3)X 7 = 35 ATP8个乙酰CoA: 12 X 8 = 96 ATP129 ATP能量的生成能量的生成( (饱和饱和1616碳的软脂酸为例碳的软脂酸为例) )893. 酮体的生成和利用[概念]:乙酰乙酸,乙酰乙酸,β-羟丁酸和丙酮羟丁酸和丙酮统称酮体,肝内合成,肝外用[原料,部位原料,部位]:乙酰:乙酰CoA,肝线粒体,肝线粒体[酶酶]::HMG-CoA合成酶合成酶 [利用利用]:酮体是在肝外组织中氧化利用的,因肝内缺乏利用酮体的酶类酮体是在肝外组织中氧化利用的,因肝内缺乏利用酮体的酶类。
分解关键酶:琥珀酰琥珀酰CoA转硫酶转硫酶 [部位部位] :心肌,肾、骨骼肌,大脑等(线粒体):心肌,肾、骨骼肌,大脑等(线粒体) [酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义] :肌组织、脑组织的重要能源肌组织、脑组织的重要能源 904.脂肪酸合成,不饱合脂肪酸合成[合成部位合成部位]:胞浆:胞浆[原料原料]:乙酰:乙酰CoA,, NADPH+H+关键酶:乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶; (1)抑制:胰高血糖素,长链长链CoA; (2) 激活:柠檬酸柠檬酸、异柠檬酸[不饱合脂肪酸]:内质网: 去饱和酶人体可合成:软油酸(16:1, △9) 油酸(18:1△9)必需脂肪酸必需脂肪酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸不同之不同之处脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸脂肪酸b-b-氧化氧化场所所胞胞浆线粒体粒体··关关键酶脂肪酸合成脂肪酸合成酶(多功能(多功能酶))乙乙酰CoACoA羧化化酶原料原料乙乙酰CoACoA脂脂酰CoACoA产物物16C16C的的软脂酸脂酸乙乙酰CoACoA氧化和氧化和还原反原反应的的氢载体体NADPH+HNADPH+H两次脱两次脱氢分分别由由FADFAD和和NADNAD携携带。
脂肪酸合成和脂肪酸脂肪酸合成和脂肪酸b- -氧化反应不同氧化反应不同92磷脂的代谢磷脂酰胆碱(卵磷脂) 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂)磷脂:甘油磷脂甘油磷脂活化形式:CDP-胆碱胆碱,CDP-乙醇胺乙醇胺,CDP-甘油二酯甘油二酯鞘磷脂93胆固醇的代谢胆固醇的代谢一、合成部位与原料一、合成部位与原料(一)合成部位(一)合成部位: 除脑组织及成熟红细胞外,其他各组除脑组织及成熟红细胞外,其他各组织均可合成胆固醇肝是合成胆固醇的主要场所织均可合成胆固醇肝是合成胆固醇的主要场所关键酶:关键酶:HMGCoA还原酶(调节:他仃类药物)还原酶(调节:他仃类药物)(二)合成原料(二)合成原料乙酰乙酰CoA、、ATP和和NADPH 二、胆固醇的转化二、胆固醇的转化胆固醇在体内转化生成的物质有:胆固醇在体内转化生成的物质有:1.胆汁酸胆汁酸 2.类固醇激素类固醇激素 3.维生素维生素D3 及胆固醇酯及胆固醇酯肝糖原肝糖原1磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖P-磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸脂肪酸脂肪酸胆固醇胆固醇乙酰乙酸乙酰乙酸甘油甘油3磷酸甘油磷酸甘油β 羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮葡萄糖葡萄糖TCA戊糖旁路戊糖旁路NADPH + H+9629、乙酰COA羧化酶的变构激活剂是A、甘油 B B、柠檬酸、柠檬酸 C、AMP D、脂酰COA165、先天缺乏琥珀酰COA转硫酶的患者若长期摄取低糖膳食,将会产生的代谢障碍是A酮血症 B 高脂血症 C 低血糖 D 苯丙酮尿症A型题9730.如果食物中长期缺乏植物油,将导致人体内减少的物质是 A.软油酸 B.油酸 C.花生四烯酸 D.胆固醇【分析】 哺乳类动物可自身合成油酸、软油酸和胆固醇,但因缺乏合成ω-6族亚油酸的酶系.亚油酸需由食物中的植物油提供,而ω-6族亚油酸作为合成ω-6族的花生四烯酸及其衍生物的前体物,是合成必须的。
如果食物中长期缺乏植物油,将导致人体内花生四烯酸及其衍生物减少故正确答案是C9831.下列脂蛋白形成障碍与脂肪肝的形成密切相关的是 A.CM B.VLDL C.LDL D.HDL【分析】 在脂质代谢中,CM的功能是运输外源性甘油三酯及胆固醇HDL则参与胆固醇逆向转运,即将肝外组织细胞内的胆固醇,通过血循环转运到肝脏,并转化为胆汁酸排出体外VLDL的功能是运输来源于肝、脂肪和小肠等组织合成的内源性甘油三酯LDL是由VLDL转变而来,它是转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式如果肝细胞因营养不良、中毒、必需氨基酸缺乏或蛋白质缺乏不能形成VLDL时,其合成的甘油三酯聚集在肝细胞浆中,形成脂肪肝故正确答案是B99B型题A .溶酶体 B .内质网C .线粒体 D .细胞液113、糖异生和三羧酸循环共同的代谢场所是:C114、胆固醇合成和磷脂合成的共同代谢场所是: B亚细胞定位:第七版亚细胞定位:第七版P226P226100X型题型题157.下列哪些化合物都参与了脂肪酸β-氧化?A.NAD+ B. NADP+ C.CoASH D.FAD 【分析】脂肪酸的β-氧化分为4个步骤:(1)脱氢:脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下,生成反△2烯酰CoA.脱下的2H由FAD接受生成FADH2;(2)加水:反A2烯酰CoA在反A2烯酰CoA水化酶的催化下,加水生成L(+)-β-羟脂酰CoA;(3)再脱氢:L(+)-β-羟脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下,生成β-酮脂酰CoA,脱下的2H由NAD+接受,生成NADH+H+:(4)硫解:β-酮脂酰CoA在卢-酮脂酰CoA硫解酶催化下,加CoASH使碳链断裂,生成l分子乙酰CoA和减少2个碳原子的脂酰CoA。
101134 .磷酸戊糖途径的重要生理功能有 A 是糖、脂、氨基酸的代谢枢纽 B 为脂肪酸合成提供NADPH C 为核酸合成提供原料 D 为胆固醇合成提供NADPH102第六章 生物氧化大纲要求:1.生物氧化的特点2.呼吸链的组成,3.氧化磷酸化及影响氧化磷酸化的因素,4.底物水平磷酸化,高能磷酸化合物的储存和利用5.胞浆中NADH的氧化6.过氧化物酶体和微粒体中的酶类1031.生物氧化的特点、类型[特点]:(1)在细胞内由一系列酶催化;(2)CO2是有机酸脱羧生成的;(3)能量是逐步释放,并以ATP为贮能形式;(4)在温和的条件下,以氧化还原反应偶联的形式进行[类型]:①脱电子;②脱氢;③加氧; 氧化磷酸化及呼吸链:1.概念:代谢物脱下的氢经呼吸链传递生成水的同时,放出的能量,使ADP → ATP 2.呼吸链(respiratory chain) 位于线粒体内膜上起生物氧化作用的一系列酶,按一定顺序排列,组成递氢或递电子体系,称为电子传递链该传递链进行的一系列连锁反应与细胞摄取氧的呼吸过程相关,故又称为呼吸链 由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶催化系统组成。
105电子传递链电子传递链NADHFMNCOQCyt bCyt c1Cyt cCyt aa3 O2FAD各种呼吸链抑制剂的阻断位点各种呼吸链抑制剂的阻断位点鱼藤酮鱼藤酮粉蝶霉素粉蝶霉素A异戊巴比妥异戊巴比妥× ×抗霉素抗霉素A二巯基丙醇二巯基丙醇 × ×CO、、CN-、、N3-及及H2S× ×107底物水平磷酸化:代谢物中的能量直接转移给ADP生成ATP的过程例:1,3-二磷酸甘油酸→3-(P)-甘油酸+ATP磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸+ATP琥珀酰CoA →琥珀酸高能磷酸化合物的贮存和利用:以ATP为主,磷酸肌酸磷酸肌酸是肌肉中贮能的形式 1083. α-磷酸甘油和苹果酸—天冬氨酸穿梭作用(1)肝、心肌:经苹果酸—天冬氨酸穿梭作用,将细胞浆中的2H带入线粒体,生成2.5个ATP2)脑、骨骼肌:经α-磷酸甘油穿梭,将2H带入线粒体,生成1.5个ATP4.微粒体及过氧化物体的氧化体系[特点]:氧化过程不伴有偶联磷酸化,不生成ATP 109各种细胞色素在呼吸链中的排列顺序是A. aa3 → b1 → c → c1 → O2B. c1 → c → b1 → aa3 → O2C. b → c1 → c → aa3 → O2D. aa3 → b → c1 → c → O2[评析]:本题考点:呼吸链 呼吸链各组分的排列顺序要求记住。
A型题11031、下列物质中,不是高能化合物的是A 、ADPB、乙、乙酰乙酸乙酸C、三磷酸甘油酸D、磷酸肌酸高能化合物:第七版:第七版P172111胞浆NADH经α-磷酸甘油穿梭后氧化磷酸化产生的ATP数是 A.1 B.1.5 C.2.5 D.4 【分析】 本题旨在考查考生对胞浆中NADH氧化的掌握程度胞浆NADH需通过两种穿梭机制将所携带的氢转运至线粒体内,经呼吸链的氧化磷酸化生成ATP其一是经α-磷酸甘油穿梭,粒体内生成FADH2,然后进入琥珀酸氧化呼吸链,即复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ→cyt c→复合体Ⅳ→O2传递,经氧化磷酸化偶联,生成1.5分子 ATP故正确答案是B112下列关于线粒体氧化磷酸化解耦联的叙述,正确的是 A . ADP 磷酸化作用加速氧的利用 B . ADP 磷酸化作用继续,但氧利用停止 C . ADP 磷酸化停止,但氧利用继续 D . ADP 磷酸化无变化,但氧利用停止 113A、NADHB、FADHC、Cyt c1Fe2+D、Cyt a Fe3+129、上述呼吸链中,氧化还原电位最高的是:D130、上述呼吸链氧化还原中,参与构成呼吸链复合体2的是BB型题114第七章 氨基酸代谢 蛋白质的营养作用。
1. 氨基酸的一般代谢(体内蛋白质的降解、氧化脱氨基、转氨氨基酸的一般代谢(体内蛋白质的降解、氧化脱氨基、转氨基及联合脱氨基)基及联合脱氨基)2. 氨基酸的脱羧基作用3. 体内氨的来源和转运4. 尿素的生成——鸟氨酸循环5. 一碳单位的定义定义、来源、载体和功能6. 甲硫氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸的代谢 食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收 组织组织蛋白质蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成氨基酸 (非必需氨基酸非必需氨基酸) α-酮酸酮酸 脱氨基作脱氨基作用用 酮酮 体体氧化供能氧化供能糖糖胺胺 类类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 氨基酸氨基酸代谢库代谢库个别氨基酸的代谢个别氨基酸的代谢116二、必需氨基酸(essential amino acid)指体内需要而又不能自身合成,必须由食物供给的氨基酸,共有8种:*甲硫、色、赖、缬、异亮、亮、苯丙、苏氨酸假设来借一两本书)一、机体蛋白质的降解(新)溶酶体途径:不需ATP,降解细胞外来源蛋白质、膜蛋白、 长寿命的细胞内蛋白质;泛素-蛋白酶体途径:胞液,依赖ATP,降解内源性异常蛋 白和短寿命蛋白质。
1171.氨基酸的脱氨基作用[氧化脱氨基]:主要是L-谷氨酸脱氢酶,ATP、GTP是激活剂[转氨基作用]:α-氨基酸——→α-酮酸不能转氨基:赖、脯、羟脯不能转氨基:赖、脯、羟脯重要的酶:(1)谷丙转氨酶 GPT—( 丙氨酸转氨酶,ALT) (2)谷草转氨酶GOT—( 天冬氨酸转氨酶, AST)•转氨酶的辅酶是转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛α-酮酸:酮酸: α-酮戊二酸酮戊二酸 ,草酰乙酸,,草酰乙酸, 丙酮酸丙酮酸氨基酸:氨基酸: 谷氨酸,谷氨酸, 天冬氨酸,天冬氨酸, 丙氨酸丙氨酸转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式,也是机体合成非必需氨基酸的重要途径要方式,也是机体合成非必需氨基酸的重要途径既分解又合成既分解又合成)•通过此种方式并未产生游离的氨通过此种方式并未产生游离的氨生酮氨基酸与兼性氨基酸: 亮氨酸,赖氨酸 异亮氨酸,色氨酸,苏氨酸, 苯丙氨酸,酪氨酸 (记忆:一两色素本来老)120[联合脱氨基作用]:①转氨基与谷氨酸氧化脱氨联合作用(肝、肾)转氨基与谷氨酸氧化脱氨联合作用(肝、肾)②嘌呤核苷酸循环:(骨骼肌、心肌)嘌呤核苷酸循环:(骨骼肌、心肌)•此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式,也是体内合此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式,也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。
成非必需氨基酸的主要方式•主要在肝、肾组织进行主要在肝、肾组织进行1212.2.氨基酸的脱羧基作用氨基酸的脱羧基作用[酶]:脱羧酶①谷aa→γ-氨基丁酸(递质)②组aa→组胺(扩血管)③色aa→5-羟色胺(递质、收缩血管)④半胱aa→牛磺酸(胆汁酸)⑤鸟aa→腐胺→→→精脒、精胺(多胺,促进增殖)鸟氨酸脱羧酶鸟氨酸脱羧酶 122•3.体内氨的来源,转运[来源]:(1)脱氨基作用;(2)肠道吸收;(3)肾脏分泌[转运]:(1)丙氨酸-葡萄糖循环:肌肉---肝脏 (2)谷氨酰胺运氨作用:自脑、肌肉向肝、肾转运氨,谷氨酸→谷氨酰胺1234.尿素的生成:鸟氨酸循环鸟氨酸循环部位:肝肝-线粒体和胞液线粒体和胞液[原料]:NH3,CO2,由天冬氨酸提供第二个由天冬氨酸提供第二个NH2[酶]:((1)精氨酸代琥珀酸合成酶)精氨酸代琥珀酸合成酶 ((2)氨基甲酰磷酸合成酶)氨基甲酰磷酸合成酶I[步骤]:①氨基甲酰磷酸合成; ②瓜氨酸合成;③精氨酸合成; ④精氨酸水解生成尿素 1245.一碳单位的定义、来源、代谢、辅酶、功能 [定义]:某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子 的基团。
不包括CO2[来源] :丝、色、组、甘 (施舍竹竿)[种类]:甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亚氨甲基等[载体]:四氢叶酸(FH4)[功能]:参予嘌呤、嘧啶的合成 1256. 含硫氨基酸代谢(1)甲硫氨酸→SAM(S-腺苷蛋氨酸) 活性甲基(2)半胱氨酸 →活性硫酸根(PAPS) 12733.脑中氨的主要解毒方式是生成 A.尿素 B.丙氨酸 C.谷氨酰胺 D.天冬氨酸 【分析】 本题旨在考查考生对体内氨转运的掌握程度氨是有毒物,须在组织器官中解毒人体主要通过肝脏将氨转变为尿素解毒;在肌组织通过转氨基作用将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸解毒;在脑和肌肉等组织通过氨与谷氨酸合成谷氨酰胺解毒,同时谷氨酰胺也是氨的运输形式之一天冬氨酸参与尿素循环和嘧啶核苷酸合成,与氨解毒无关故正确答案是CA型题12830 .肌肉中氨基酸脱氨基作用的主要方式是 A .嘌呤核苷酸循环 B .谷氨酸氧化脱氨基作用 C .转氨基作用 D .转氨基与谷氨酸氧化脱氨基的联合12931 .氨由肌肉组织通过血液向肝进行转运的机制是 A .三梭酸循环 B .鸟氨酸循环 C .丙氨酸一葡萄糖循环 D .甲硫氨酸循环13030、下列氨基酸中,属于生糖兼生酮的是 A、瓜氨酸 B、半胱氨酸 C、色氨酸 D、甘氨酸131B型题A 甘氨酸 B色氨酸 C 酪氨酸 D谷氨酸 109 去甲肾上腺素合成的原料是 C 110 一氨基丁酸合成的原料是 D132X型题157、体内氨基酸脱氨基作用产生的氨可参与合成的物质有:A、尿酸B、肌酸C、谷氨酸D、谷氨酰胺133158.下列选项中,属于生酮兼生糖的氨基酸有 A.异亮氨酸 B.苯丙氨酸 C.酪氨酸 D.赖氨酸 【分析】 本题旨在考查考生对氨基酸脱羧基作用后α-酮酸代谢的掌握程度。
氨基酸中属于生糖氨基酸的有甘氨酸和丝氨酸等14种,属于生酮氨基酸的有亮氨酸和赖氨酸,属于生糖兼生酮氨基酸的有异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸和色氨酸5种故正确答案是A、B、C134 第八章 核苷酸代谢大纲要求:1. 嘌呤、嘧啶核苷酸的合成原料和分解产物;2.脱氧核苷酸的生成;3. 嘌呤、嘧啶核苷酸的抗代谢物的作用及其机制1351. 嘌呤、嘧啶的合成和分解[原料]:①嘌呤:天、谷氨酰胺、甘、CO2、一碳单位;②嘧啶:天、谷氨酰胺、CO2 一碳单位;[分解产物]:①嘌呤:尿酸 ②嘧啶:β-氨基异丁酸(T)、β-丙氨酸(U、C )NH3和CO2[关键酶]:PRPP合成酶, 酰胺转移酶(嘌呤),氨基甲酰磷酸合成酶II(嘧啶)CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲酰基(一碳单位)(一碳单位)甘氨酸甘氨酸甲酰基甲酰基(一碳单位)(一碳单位)谷氨酰胺谷氨酰胺(酰胺基)(酰胺基)甘氨酸中间站甘氨酸中间站两侧挂一碳两侧挂一碳天上冒气天上冒气地上长谷氨地上长谷氨左上伸出天冬氨左上伸出天冬氨•嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源•嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸CO2谷氨酰胺谷氨酰胺1382.脱氧核苷酸合成NDP(二磷酸核苷水平)→dDNP→dNTP例外:dTMP : dUMP————→ dTMP1393.抗代谢物的作用及机制。
抗代谢物的作用及机制嘌呤:嘌呤:6MP((6巯基嘌呤)巯基嘌呤) 氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸 甲氨蝶呤甲氨蝶呤 ↓ ↓ ↓ 抑制抑制 IMP → GMP,,AMP 抑制谷氨酰胺抑制谷氨酰胺 干扰干扰FH4合成合成 →酰胺转移酶酰胺转移酶 参予反应参予反应 一碳单位代谢一碳单位代谢 →补救合成途径补救合成途径嘧啶:嘧啶:①①5-FU(5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶),与胸腺嘧啶相似,,与胸腺嘧啶相似,抑制抑制 FdUMP→胸苷酸合成酶胸苷酸合成酶 FUTP→参入参入RNA→功能障碍功能障碍②②氨基酸类似物;氨基酸类似物; ③③叶酸类似物作用与嘌呤相同叶酸类似物作用与嘌呤相同 14033、下列核苷酸经核糖核苷酸还原酶催化能转化生成脱氧核苷酸的是A、NMPB、NDPC、NTT D、DNTTA型题14134.下列核苷酸可直接转变成dTMP的是 A.dUMP B.dUDP C.dCMP D.dCDP 【分析】 本题旨在考查考生对脱氧核苷酸生成的掌握程度。
dTMP是由dUMP甲基化甲基化转变而成,其反应由胸苷酸合酶胸苷酸合酶催化,N5一N10甲烯四氢叶酸作为甲基供体dUDP、dCMP和dCDP均不是dTMP的直接前体,故正确答案是A32 .合成dTMP 的直接前体是A . dUMP B . dCDP C . dUDP D . dCMP142 第九章第九章 物质代谢间的相互联系与调节物质代谢间的相互联系与调节大纲要求:大纲要求:1.物质代谢的特点和相互联系,物质代谢的特点和相互联系,2.组织器官的代谢特点和联系,组织器官的代谢特点和联系,3.代谢调节(细胞水平、激素水平及整体调节)代谢调节(细胞水平、激素水平及整体调节)1431.细胞水平调节、激素水平、整体水平.细胞水平调节、激素水平、整体水平[细胞细胞]::((1)酶结构调节:)酶结构调节:①①变构调节;变构调节;②②化学修饰调节化学修饰调节((2)酶量的调节:合成(诱导与阻遏)、降解)酶量的调节:合成(诱导与阻遏)、降解((3)同功酶控制代谢速度与方向)同功酶控制代谢速度与方向((4)关键酶、限速酶在细胞中的分布、分隔、调节代谢)关键酶、限速酶在细胞中的分布、分隔、调节代谢 [激素激素]:按作用机制分两类::按作用机制分两类: 膜受体激素膜受体激素 胞内受体激素胞内受体激素144变构剂与酶结合的部位是A 活性中心的底物结合部位 B活性中心催化基团 C 酶的—SH基团 D 活性中心以外特殊部位E 活性中心以外任何部位 [评析]本题考点:变构剂的作用部位(调节亚基调节亚基)。
变构剂与变构酶的特定部位以非共价键结合,使酶蛋白的立体结构发生变化,从而影响酶的活性变构剂不与催化亚基结合 A型题14539.变构调节和化学修饰调节的共同特点是 A.引起酶蛋白构象变化 B.酶蛋白发生共价修饰 C. 属于快速调节方式 D.有放大效应【分析】变构调节的特点是通过小分子化合物与酶蛋白活性中心以外的部位特异性非共价结合,引起酶蛋白构象变化,改变酶活性,调节代谢,属于快速调节,但无放大效应而化学修饰凋节的特点是受调节的酶都有无活性(或低活性)和有活性(或高活性)两种形式,在酶的催化下,通过酶共价修饰,使酶在两种形式变换,改变酶活性,调节代谢,属于快速调节由于调节由酶促反应调控,有放大效应物质代谢的相互联系1、糖、脂肪及氨基酸均可以分解产生乙酰CoA,后者通过 TAC、生物氧化和氧化磷酸化彻底氧化成CO2、H2O和 ATP; 2、体内供能物质多以糖及脂类为主,尽可能节约蛋白质;4、糖、脂类和氨基酸可以互相转变;5、通过一些枢纽性中间代谢产物,可以联络及沟通几条不同 的代谢通路; 3、体内很多物质的合成,均有赖于不同的代谢途径中提供的 原料。
(一)糖代谢与脂肪代谢的相互关系糖可以在生物体内变成脂肪 乙酰CoA 脂肪酸;磷酸二羟丙酮 甘油; 甘油+脂肪酸 脂肪 故:高糖膳食——肥胖、血甘油三酯升高脂肪绝大部分不能转变为糖 脂肪酸 乙酰CoA 丙酮酸; 甘油 磷酸二羟丙酮 糖 (量与脂肪酸分解产生的大量乙酰CoA相比很少)(二)糖代谢与蛋白质代谢的关系糖可以转变为非必需氨基酸 糖代谢的中间产物(如丙酮酸、 α酮戊二酸和草酰乙酸等)可氨基化生成某些非必需氨基酸蛋白质可以转变为糖 除生酮氨基酸(亮、赖氨酸)外,都可以转变成相应的α酮酸,如:丙酮酸、 α酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸及草酰乙酸等,糖异生成糖(三)脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系脂类物质不能转变为氨基酸,仅脂肪中的甘油可以转变生成磷酸二羟丙酮,沿糖酵解逆行可生成糖,转变为非必需氨基酸蛋白质可以转变为脂肪:氨基酸(生糖、生酮、生糖兼生酮氨基酸)分解后均生成乙酰CoA,后者合成脂肪酸糖、蛋白糖、蛋白质和脂肪是否可以相互和脂肪是否可以相互转化,化,为什么?什么?糖150蛋白质蛋白质脂肪脂肪糖151 1、葡萄糖葡萄糖→ 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛→→ 丙酮酸丙酮酸→ 乙酰乙酰CoA → 脂肪酰脂肪酰CoA 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油甘油三酯三酯 3磷酸甘油磷酸甘油152乙酰辅酶乙酰辅酶A的来源与去路的来源与去路来源来源丙酮酸氧化脱羧酮体分解脂肪酸ß氧化氨基酸转氨基后氨基酸转氨基后---丙酮酸丙酮酸葡萄糖分解葡萄糖分解153乙酰辅酶乙酰辅酶A的来源与去路的来源与去路乙酰辅酶乙酰辅酶A乙酰辅酶乙酰辅酶A乙酰辅酶乙酰辅酶A乙酰辅酶乙酰辅酶A三羧酸循环,呼吸链三羧酸循环,呼吸链CO2+H2O脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸脂肪酸酮体合成酮体合成酮体酮体胆固醇合成胆固醇合成胆固醇胆固醇去路去路154丙酮酸的代谢去路丙酮酸的代谢去路乙酰辅酶A乙酰辅酶A乙酰辅酶A乙酰辅酶A三羧酸循环,呼吸链CO2+H2O脂肪酸合成脂肪酸酮体合成酮体胆固醇合成胆固醇1 丙酮酸丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸3 丙酮酸丙酮酸4 丙酮酸丙酮酸5 丙酮酸丙酮酸6 丙酮酸丙酮酸7 丙酮酸丙酮酸8 丙酮酸丙酮酸转氨基丙氨酸丙氨酸无氧酵解乳酸乳酸糖异生葡萄糖酵解逆行磷酸二羟丙酮甘油氧化脱羧氧化脱羧氧化脱羧氧化脱羧3、简述谷氨酸经代谢可生成哪些物质,写出主要反应和酶。
1)谷氨酰胺(谷氨酰胺合成酶)(2)γ-氨基丁酸(谷氨酸脱羧酶)(3)α-酮戊二酸(转氨酶)(4)氨(谷氨酸脱氢酶)1551.简述天冬氨酸在体内转变为葡萄糖的主要途径天冬氨酸+α-酮戊二酸 草酰乙酸+谷氨酸 磷酸烯醇式丙酮酸 1,6-二磷酸果糖 葡萄糖 156糖异生酸性氨基酸:2 谷、天冬氨酸碱性氨基酸:3 赖、精、组氨酸。












