生物化学学习指导(下)(5)

2020-02-21 11:25

6.α-氧化作用:以游离脂肪酸为底物.在分子氧的参与下生成D-α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸。

7.ω-氧化作用:指远离脂肪酸羧基的末端碳原子(ω-碳原子)被氧化成羟基,再进—步氧化成羧基,最后生成α,ω-二羧酸的过程。

8.乙醛酸循环:是植物体内一条由脂肪酸转化为碳水化合物途径中的重要中间环节,发生在乙醛酸循环体中.其最终效果是将两分子乙酰CoA转变成一分子琥珀酸。

蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢

要点解答

1.氨基酸的分解有哪几种方式?

氨基酸的降解反应有脱氨基作用、脱羧基作用和羟基化作用等。 (1)氨基酸脱氨基作用:生物体内氨基酸脱氨基作用的方式有四类,分别是氧化脱氨基、非氧化脱氨基、转氨基作用和联合脱氨基作用。 ①氧化脱氨基作用。氧化脱氨基作用是指氨基酸在脱氨基时伴有氧化(脱氢)过程,生成α-酮酸和氨。

②非氧化脱氨基作用。非氧化脱氨包括许多酶促反应。其中最显著的例子是苯丙氨酸解氨酶催化苯丙氨酸和酪氨酸的脱氨。 ③转氨基作用。是指氨基酸在氨基转移酶或称转氨酶催化下,将α-氨基转移到一个α-酮酸的酮基位臵上,从而生成相应的α-酮酸和一个新的α-氨基酸,此过程只发生了氨基的转移,而无游离氨产生。反应如下:

④联合脱氨基作用。

各种氨基酸先与α-酮戊二酸进行转氨基作用,生成L-谷氨酸和相应的α-酮酸;再经L-谷氨酸脱氢酶催化,脱去氨重新生成α-酮戊二酸。机体借助这种联合脱氨基作用可迅速使各种不同氨基酸脱掉氨基。

(2)氨基酸的脱羧基作用:在动植物和微生物体内广泛存在着氨基酸脱羧酶,它的辅酶为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。氨基酸脱羧后的产物很多是生理活性物质。如动植物中最常见的是谷氨酸脱羧生成γ-氨基丁酸,γ-氨基丁酸是动物体内重要的神经递质抑制剂,γ-氨基丁酸还能提高植物的抗性。色氨酸脱羧后生成吲哚乙酸,吲哚乙酸是植物激素。赖氨酸脱羧生成尸胺,鸟氨酸脱羧生成腐胺,动物尸体腐烂后发出的恶臭气味,就是由腐胺和尸胺产生的。

(3)羟基化脱羧作用:酪氨酸在酪氨酸酶催化下发生羟化而生成3,4-二羟苯丙氨酸简称多巴,后者可脱羧生成3,4-二羟苯乙胺,简称多巴胺。反应如下:

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酪氨酸酶在黑色素生成中起着重要的作用。如果人体先天性缺乏酪氨酸酶,则不能在表皮基底层及毛囊内形成黑色素,就会患白化病。马铃薯、苹果、梨等切开后变黑,也是由于形成黑色素之故。在动物体内,由多巴和多巴胺可生成去甲肾上腺素和肾上腺素,在植物体内则可形成生物碱。

2.什么是生糖氨基酸和生酮氨基酸?

氨基酸脱氨基后,生成酮酸。根据酮酸代谢的途径不同,把氨基酸分为两大类,即生糖氨基酸和生酮氨基酸。 氨基酸脱氨基后,能转变为丙酮酸及三羧酸循环中间产物,并能通过糖异生作用生成糖的氨基酸,称为生糖氨基酸。构成蛋白质的20种氨基酸中,生糖氨基酸占绝大多数。氨基酸脱氨后,产生的α-酮酸,按脂肪酸代谢途径,转变为乙酰乙酸或乙酰CoA的氨基酸,称为生酮氨基酸。有的氨基酸如苯丙氨酸和酪氨酸,即可生成酮体又可生成糖,因此称为生酮兼生糖氨基酸。

3.尿素是怎样生成的,有何意义?

氨基酸脱氨反应生成游离氨对生物是有毒的,哺乳类动物将氨转变成尿素排出体外。合成尿素的过程是由鸟氨酸循环完成的。反应如下:

(1)氨甲酰磷酸的合成。来自外周组织或肝脏自身代谢生成的CO2和NH3.在肝细胞内被氨甲酰磷酸合成酶催化合成氨甲酰磷酸,并消耗两分子ATP。

(2)瓜氨酸的合成。在线粒体内,在鸟氨酸氨甲酰转移酶催化下,氨甲酰磷酸将氨甲酰转移到鸟氨酸生成瓜氨酸。

鸟氨酸是在胞浆中生成,并穿过线粒体膜进入线粒体内,与氨甲酰磷酸进行反应。 (3)精氨酸的合成。在精氨琥珀酸合成酶催化下,瓜氨酸与天冬氨酸结合,生成精氨唬珀酸。反应消耗一分子ATP。天冬氨酸在此反应中作为氨基供体。在精氨琥珀酸裂解酶催化下,精氨琥珀酸分解生成精氨酸和延胡索酸。

(4)精氨酸水解生成尿素。在精氨酸酶催化下,精氨酸水解为尿素和鸟氨酸。鸟氨酸可再次循环,尿素则排出体外。

尿素形成过程的前两步位于肝细胞的线粒体内,后两步定位于胞液。以上反应综合起来可归结为:

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2NH3+CO2+3ATP+3H20=尿素+2ADP+AMP+4Pi

形成一分子尿素实际可清除两分子氨和一分子二氧化碳。尿素是中性无毒物,因此形成尿素不仅可以解除氨的毒性,还可减少二氧化碳溶于血液所产生的酸性。尿素的生成需要消耗能量,每生成一分子尿素,需消耗3分子ATP(4个高能磷酸键)。 整个过程如下图所示。

练习题

一、填空题

1,氨基酸的降解方式有 、 、 。 2.转氨酶的辅酶是 。

3.脑细胞中氨的主要去路是 。

4.哺乳动物产生1分子尿素需消耗 分子ATP。

7.在尿素合成中, 水解产生尿素和鸟氨酸,故此循环又称鸟氨酸循环。 10.色氨酸脱氨后生成 ,再脱羧氧化成 。

11.尿素分子中的两个氮原子,一个来自 ,另一个来自 。 14.氨的同化途径有两条,分别是 和 。

15.谷氨酸族氨基酸的共同碳架来源是 途径的中间产物 。 16.L-谷氨酸脱氢酶催化L-谷氨酸的氧化脱氨基作用,其辅酶是 。 17.氨基酸的脱氨基方式有 、 、 、 。 二、选择题

1.脱氨基作用的主要方式为( )

a 转氨基 b,氧化脱氨 c.非氧化脱氨 d.由解氨酶催化的脱氨 2.关于谷氨酸脱氢酶的下列描述哪些是正确的?( )

a. 它是植物体内合成氨基酸的主要途径 b. 它所需的供氢体是NADPH

c. 它可催化由谷氨酸形成α-酮戊二酸 d.它和谷氨酸合成酶一样,需ATP供能 3.以下哪一种是严格的生酮氨基酸?( )

a Thr b.Ser c.Arg d. Lys e. Pro 4 以下哪一种氨基酸不能进行转氨基作用?( ) a. Thr b. Glu c.Ala d. Asp e. His

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8.下列哪一种氨基酸与尿素合成无关?( )

a. 赖氨酸 b. 精氨酸 c. 天冬氨酸 d. 鸟氨酸 e.瓜氨酸 9. 人体必需氨基酸是指( )

a. 在体内可由糖转变生成 b. 在体内能由其他氨基酸转变生成

c. 在体内不能合成,必需从食物获得 d.在体内可由脂肪酸转变生成 e. 在体内可由谷醇类物质转变生成 10. 下列哪一种是生酮氨基酸( )

a.异亮氨酸 b.酪氨酸 c. 色氨酸 d.鸟氨酸 e.亮氨酸 14. 经脱氨基作用直接生成α—酮戊二酸的氨基酸是( )

a.谷氨酸 b.甘氨酸 c. 丝氨酸 d.苏氨酸 e.天冬氨酸 15.经转氨基作用直接生成草酰乙酸的氨基酸是( ) a. Ala b.Asp c. Glu d.Thr e.Trp 16.能直接进行氧化脱氨基作用的氨基酸是( )

a.天冬氨酸 b. 谷氨酸 c. 丝氨酸 d.丙氨酸 e. 亮氨酸 17.动物体内解除氨毒的主要方式是( )

a.生成谷氨酰胺 b. 生成尿素 c.生成其他氨基酸 d. 生成嘧啶 e. 生成含氮激素 18.合成一分子尿素需要消耗( )

a.1分子ATP b.2分子ATP c.3分子ATP d.4分子ATP e. 5分子ATP 21.体内转运一碳单位的载体是( )

a.VB6 b. VB12 c. 叶酸 d.生物素 e.FH4 三、是非题

1. 氨基酸脱羧酶通常需要磷酸吡哆醛作为其辅酶。 2.动物产生尿素的主要器官是肾脏。 3.参与鸟氨酸循环的酶都位于线粒体内。

7. 人及高等动物不能合成色氨酸,或不能合成足够量维持健康的色氨酸。 9.L-谷氨酸脱氢酶可催化L-谷氨酸的氧化脱氨作用,其辅酶是FAD。 10. 生物体内转运一碳单位的载体是生物素。

11.谷氨酰胺是体内氮的一种运输、储存形式,也是氨的暂时解毒方式。

12. 任何氨基酸经氨基酸脱羧酶的催化下脱羧后,其产物必定是不含羧基的胺和CO2。 13.所有组织蛋白的氨基酸都可经转氨酶催化进行转氨基作用。 四、名词解释

1.生物固氮 2.转氨基作用 3. 氨同化 4.一碳单位

5. 必需氨基酸 6.氮平衡 7.联合脱氨基作用 8.鸟氨酸循环

参考答案

一、填空题

1.脱氨基、脱羧基、羟基化 2. 磷酸吡哆醛 3.谷胺酰胺 4.4 7.精氨酸 10.吲哚丙氨酸,吲哚乙酸 11.NH3,天冬氨酸 14. 谷氨酸合成途径,氨甲酰磷酸途径 15 三

+

羧酸循环,α-酮戊二酸 16.NAD 17. 氧化脱氨基,非氧化脱氨基,转氨基,联合脱氨基

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二、选择题 1.b 2.c 3.d 4.a 8.a 9.c 10.e 11.c 14.a 15.b 16.b 17.b 18.d 20.e 21.e 22.b 三、是非题

1.对 2.错 3.错 7.对 9.错 10.错 11.对 12.错 13.错 四、名词解释

1. 生物固氮:微生物在常温常压下,将分子氮还原为氨的过程。

2.转氨基作用:在转氨酶的作用下,将一个氨基酸上的氨基转到其他α-酮酸上形成另一个氨基酸的过程。

3.氨同化:由氮素固定或硝酸还原生成的氨,转变为含氮有机化合物的过程叫氨的同化。氨的同化有两条途径:谷氨酸形成途径和氨甲酰磷酸形成途径。

4.一碳单位:有些氨基酸在生物体内分解过程中,可产生具有一个碳原子的活性基团,称为一碳单位。

5.必需氨基酸:机体维持正常生长所必需又不能自己合成,需从外界获得的氨基酸称为必需氨基酸。

6. 氮平衡:测定摄入氮的量与排出氮的量来了解蛋白质在体内代谢和利用的—种方法称为氮平衡。摄入氮等于排出氮为总平衡,摄入氮大于排出氮为正平衡,摄入氮小于排出氮为负平衡。

7.联合脱氨基作用:由转氨酶催化的转氨基作用和L-谷氨酸脱氢酶催化的谷氨酸氧化脱氨基作用联合而成,即氨基酸的α-氨基通过转氨基作用转移到α-酮戊二酸上,生成相应的α-酮酸和谷氨酸,然后谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的催化下,脱氨基生成α-酮戊二酸同时释放出氨。

8.鸟氨酸循环是指鸟氨酸与氨、CO2结合生成瓜氨酸,瓜氨酸再与天冬氨酸生成精氨琥珀酸,精氨琥珀酸裂解为精氨酸和延胡索酸,精氨酸水解为尿素和鸟氨酸,鸟氨酸可再重复上述过程。如此循环一次将2分子氨和一分子CO2转变成一分子尿素,鸟氨酸循环生成尿素的过程中,精氨琥珀酸合成酶为限速酶,该循环是一个耗能的反应,合成一分子尿素消耗3分子ATP(4个高能磷酸键),循环在线粒体和胞浆中进行。生理意义是:肝脏通过鸟氨酸循环将有毒的氨转变为无毒的尿素,经肾脏排出体外。这是肝的一个重要生理功能,其意义在于解除氨毒。

核酸的酶促降解和核苷酸代谢

要点解答

1.简述核酸解聚及核苷酸的分解过程。

核酸解聚是在各种水解核酸的酶的催化下,核酸分解为核苷酸的过程。DNA和RNA解聚的基本过程是相同的但也有区别: 脱氧核糖核酸的解聚:在酸和各种脱氧核糖核酸酶及非专一性核酸酶作用下生成脱氧核苷酸,碱不能水解DNA,

核糖核酸的解聚:在酸、碱和各种核糖核酸酶及非专一性核酸酶作用下生成核苷酸。碱水解RNA生成2′或3′核苷酸。

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