8. 成熟红细胞所需能量主要来自 因为红细胞没有线粒体,不能进行 。 9. 关键酶所催化的反应具有下述特点:催化反应的速度 ,因此又称限速酶;催化 ,因此它的活性决定整个代谢途径的方 向;这类酶常受多种效应剂的调节。 10.当体内葡萄糖有富余时,糖在体内 很容易转变为脂肪,因为糖分解产 生的 可作为合成脂肪酸的原料,磷酸戊糖途径产生的 可为脂酸合成提供还原当量。 三.名词解释
1.限速酶 2.变构酶 3.Allosteric regulation 4.酶的化学修饰 5.物质代谢
四.问答题
1.为何称三羧酸循环是物质代谢的中枢,有何生理意义? 2.比较酶的变构调节与化学修饰调节的异同。
3.试述饥饿48小时后,体内糖、脂、蛋白质代谢的特点。 4.简述人体在长期饥饿状态下,物质代谢有何变化?
5.比较脑、肝、骨骼肌在糖、脂代谢和能量代谢上的主要特点。 6.试述体内草酰乙酸在物质代谢中的作用。
7.讨论下列代谢途径可否在体内进行?并简要说明其可能的途径或不可能的原因(1)葡萄糖→软脂酸(2)软脂酸→葡萄糖(3)丙氨酸→葡萄糖(4)葡萄糖→亚油酸(5)亮氨酸→葡萄糖 8. 给动物以丙酮酸,它在体内可转变为哪些物质?
9.糖、脂、蛋白质在机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。 参考答案 一.单项选择题
1.D 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C 9.A 10.D 11.C 12. D 13.A 14.B 15.D 16.D17.B 18.A 19.C 20.D 21.C 22.D 二.填空题
1.细胞水平;激素水平 2.结构;含量
3.膜受体激素;胞内受体激素
4.酶的变构调节;酶的化学修饰调节 5.合成;降解 6.降低;增加
7.葡萄糖;酮体
8.葡萄糖酵解;糖的有氧氧化 9.最慢;单向反应或非平衡反应 10.乙酰CoA;NADPH+H+ 三.名词解释
1.指整条代谢通路中,催化反应速度最慢的酶,它不但可影响整条代谢途径的总速度,还可改变代谢方向,是代谢途径的关键酶,常受到变构调节和/或化学修饰调节。
2.即变构酶,指代谢途径中受到变构调节的酶,酶分子中含与底物结合起催化作用的催化亚基(部位)和与变构效应剂结合起调节作用的调节亚基(部位)。
3.即变构调节,某些物质能以非共价键形式与酶活性中心以外特定部位结合,使酶蛋白分子
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构象发生改变,从而改变酶的活性。.
4.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,从而导致酶活性改变。
5.机体在生命活动过程中不断摄人氧及营养物质,在细胞内进行中间代谢,同时不断排出二氧化碳和代谢废物,这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢。 四.问答题
1.三羧酸循环是糖、脂、蛋白质分解代谢的最终共同途径,体内各种代谢产生的ATP、CO2、H2O主要来源于此循环。三羧酸循环是三大物质相互联系的枢纽,机体通过神经体液的调节,使三大物质代谢处于动态平衡之中,正常情况下,三羧酸循环原料:乙酰CoA主要来源于糖的分解代谢,脂主要是储能;病理或饥饿状态时,则主要来源于脂肪的动员,蛋白质分解产生的氨基酸也可为三羧酸循环提供原料。生理意义(1)糖脂代谢的联系:当糖供充足时:葡萄糖→3-磷酸甘油醛→α-磷酸甘油→甘油三酯. 葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA/草酰乙酸→柠檬酸→脂肪酰CoA→甘油三酯。同时,合成所需能量主要由三羧酸循环提供,还原当量主要由磷酸戊糖途径提供。此外,乙酰CoA也可合成胆固醇,可见糖很容易转变为脂。但脂肪酸β-氧化产生的乙酰CoA很难转变为糖,只有甘油,丙酮,丙酰CoA可异生成糖,但其量微不足道 。(2) 在病理或饥饿时,脂肪动员产生脂肪酸→乙酰CoA→酮体→乙酰CoA→三羧酸循环。脂代谢要顺利进行,依赖于糖代谢的正常进行,因为乙酰CoA进入三羧酸循环需草酰乙酸,后者主要由糖代谢的丙酮酸经羧化产生,此外,酮体在体外分解需琥珀酰CoA参与。(3) 糖、脂代谢可受到代谢物、神经、体液的调节,使其处于动态平衡之中。
2. 相同点:均为细胞水平的调节,属快速调节,受调节的酶为代谢的关键酶或限速酶。 不同点:变构调节:变构剂与酶非催化部位通过非共价键可逆结合,使酶构象改变,活性改变。无放大效应。化学修饰调节:需酶催化,通过共价键结合或去掉一些基团,使酶结构改变,活性改变,消耗少量ATP,有放大效应。
3.饥饿48小时属短期饥饿,此时,血糖趋于降低,引起胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加。
糖:糖原已基本耗竭,糖异生作用加强,组织对葡萄糖的氧化利用降低,大脑仍以葡萄糖为主要能源。
脂:脂肪动员加强,酮体生成增加,肌肉以脂酸分解方式供能。 蛋白:肌肉蛋白分解加强。
4.长期饥饿状态下,人体内的物质代谢变化为:
糖:肾脏糖异生作用加强,乳酸和甘油成为肝糖异生的主要原料。
脂:脂肪进一步动员,大量酮体生成,脑组织利用酮体增加,超过葡萄糖,肌肉主要以脂酸供能。
蛋白:肌肉蛋白分解减少,负氮平衡有所改善。
5.脑:是机体耗能的主要器官,一般主要以葡萄糖供能,耗用葡萄糖由血糖供应,不能直接分解脂肪酸,糖供给不足时,可以酮体作为能源物质。
肝:是机体糖脂代谢的主要器官,对维持血糖恒定起重要作用。合成储存糖原可达肝重的10%;是进行糖异生的主要器官;具有葡萄糖-6-磷酸酶,可使储存的糖原分解为葡萄糖释放入血,维持血糖恒定;合成甘油三酯、胆固醇、磷脂的主要器官,合成的脂类主要以VLDL运输到其它组织储存,肝合成HDL具有胆固醇逆向转运及抗LDL氧化的作用,有抗动脉粥样硬化的作用;具有高活性的脂酸β-氧化酶类,可大量合成酮体供肝外组织利用;肝是机体耗能的主要器官之一。
肌肉:通常以氧化脂肪酸为主,剧烈运动时,以糖无氧酵解补充能量,能合成糖原,但缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,因此肌糖原基本不能分解成葡萄糖以补充血糖。
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6. 草酰乙酸在三羧酸循环中起着催化剂样的作用,其量决定细胞内三羧酸循环的速度,草酰乙酸主要来源于糖代谢丙酮酸羧化,故糖代谢障碍时,三羧酸循环及脂的分解代谢将不能顺利进行;草酰乙酸是糖异生的重要代谢物;草酰乙酸与氨基酸代谢及核苷酸代谢有关;草酰乙酸参与了乙酰CoA从线粒体转运至胞浆的过程,这与糖转变为脂的过程密切相关;草酰乙酸参与了胞浆内NADH转运到线粒体的过程(苹果酸一天冬氨酸穿梭);草酰乙酸可经转氨基作用合成天冬氨酸;草酰乙酸在胞浆中可生成丙酮酸,然后进入线粒体进一步氧化为CO2+H2O+ATP。 7. (1)能。葡萄糖→乙酰CoA/ NADPH +ATP →软脂酸(2)不能。软脂酸经β氧化生成乙酰CoA,乙酰CoA不能转变为丙酮酸(丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应不可逆),故软脂酸不能异生成糖。(3)能。丙氨酸脱氨基生成丙酮酸,经糖异生可生成葡萄糖。(4)不能。亚油酸是必需脂肪酸。(5)不能。亮氨酸是生酮氨基酸。
8. (1)丙酮酸→丙氨酸.(2)丙酮酸→乳酸(3)丙酮酸→葡萄糖.(4)丙酮酸→磷酸二羟基丙酮→甘油.(5).丙酮酸→乙酰辅酶A→CO2+H2O.(6).丙酮酸→乙酰CoA→脂肪酸.(7)丙酮酸→乙酰CoA →酮体.(8)丙酮酸→乙酰CoA→胆固醇.(9)丙酮酸→草酰乙酸 9.糖与脂:糖容易转变为脂类,糖→磷
酸二羟丙酮→磷酸甘油→甘油三酯。糖→乙酰CoA→脂肪酸/胆固醇→甘油三酯/ 胆固醇酯。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:蛋白质可以转变为糖、脂,但数量较小,蛋白质→20种氨基酸→生糖氨基酸→糖和生糖,生酮氨基酸→脂类糖。脂不能转变为蛋白质;糖、脂不能转变为必需氨基酸,虽可提供非必需氨基酸的碳氢氧骨架,但缺乏氮源。 第十章 DNA的生物合成(复制)(4学时) 一.单项选择题
1.中心法则阐明的遗传信息传递方式是
A. 蛋白质→RNA→DNAB. RNA→DNA→蛋白质 C. RNA→蛋白质→DNAD. DNA→RNA→蛋白质 2.基因表达是指:
A.复制+转录B.复制+转录+翻译C.转录或转录+翻译D.逆转录 3.镰状红细胞性贫血β链的突变是:
A.交换 B.插入C.缺失 D.点突变
4.将在15NH4Cl作为唯一氮源的培养基中培养多代的大肠杆菌,转入含14NH4Cl的培养基中生长三代后,其各种状况的DNA分子比例应该是(LL代表两条轻链 14N-DNA,HH代表两条重链15N-DNA,LH代表轻链、重链DNA)
A.3LH/1HH B.6LL/2LHC.15LL/1LH D.7HH/1LH 5.原核生物的DNA聚合酶(DNA-pol) A.DNA-Pol Ⅲ是细胞内含量最多的 B.DNA-polⅡ由多亚基的不对称二聚体组成 C.DNA-polⅠ有及时校读功能 D.都用NTP作底物 6.合成DNA的原料是: A.dAMP,dGMP,dCMP,dTMP B. dATP,dGTP,dCTP,dTTP C.dADP,dGDP,dCDP,dTDP D.ATP,GTP,CTP,UTP
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7.DNA拓扑异构酶的作用是:
A.解开DNA双螺旋,便于复制B.使DNA断开旋转复合不致打结、缠绕 C.稳定复制叉D.辨认复制起始点 8.DNA连接酶的作用是:
A.使DNA形成超螺旋结构B.连接双螺旋DNA链缺口的两个末端 C.合成RNA引物D.将双螺旋解链 9.点突变引起的后果是:
A.DNA复制停顿B.转录终止
C.氨基酸读码可改变D.氨基酸缺失
10.DNA复制起始过程,下列酶和蛋白的作用顺序是:1.DNA-pol;2.SSB;3.引物酶;4.解螺旋酶
A. 1,2,3,4 B. 4,2,3,1 C. 3,1,2,4 D. 1,4,3,2 11.复制中的RNA引物的作用是:
A.使DNA-pol活化B.解开DNA双链
C.提供5'-P合成DNA链D.提供3'-OH合成DNA链
12.复制起始,还未进入延长时,哪组物质已出现?
A.冈崎片段,复制叉,DNA-polB.DNA外切酶、DNA内切酶、连接酶 C.RNA酶、解螺旋酶、DNA-pol D.Dna蛋白,引发体,SSB 13.冈崎片段产生的原因是:
A.DNA复制速度太快B.有RNA引物就有冈崎片段
C.复制与解链方向不同D.复制中DNA有缠绕打结现象 14.复制中,引物切除及填补之后: A.复制出现终止B.片段间有待连接缺口
C.向两个方向的双向复制在中点汇合D.需要DNA-polⅡ校读
15.真核生物细胞DNA复制的特点:
A.引物较长B.冈崎片段较短C.仅有一个复制起始点D.在细胞周期的G1期最活跃 16.突变
A.是由有害因素引起有害的结果B.反映遗传的保守性 C.自然突变频率很低,可以忽略D.是进化的基础
二.填空题
1.复制是遗传信息从 传递至 ;翻译是遗传信息从
至 。
2.连接核苷酸和核苷酸的化学键是 ,连接氨基酸和氨基酸的化学键是 。
3. DNA复制延长中起催化作用的DNA聚合酶在原核生物是 ,真核生物是 。
4.端粒酶能保证染色体线性复制,是因为它兼有 和 两种用。 5.冈崎片段的生成是因为DNA复制过程中, 和 方向 不一致造成。
6.复制过程能催化磷酸二酯键生成的,除了DNA聚合酶外,还有 和 。
7.能引起框移突变的有 和 突变。
8.镰型红细胞性贫血是由 突变引起的,地中海贫血是由 突变引起的。
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9.DNA的切除修复,除去损伤链,在原核生物主要靠 蛋白;真核生物靠 蛋白。
三.名词解释 1.遗传中心法则
2.半保留复制与半不连续复制 3.逆转录与逆转录酶 4.引发体 5.领头链与随从链 6.冈崎片段 四.问答题
1.解释遗传相对保守性及其变异性的生物学意义和分子基础。 2.下列几个论点是否正确,请加以简单 评论:
a.DNA是唯一的遗传信息携带者
b.DNA只存在于细胞核内
c.从兔子的心脏和兔子的肝脏细胞核提纯得到的DNA毫无差别 3.参与DNA复制的酶在原核生物和真核生物有何异同? 4.DNA拓扑异构酶在DNA复制中有何作用?如何起作用? 5.真核生物染色体的线性复制长度是如何保证的? 参考答案 一.单项选择题
1.D 2.C 3.D 4.B 5.C 6.B 7.B 8.B 9.C 10.B 11.D 12.D 13.C 14.B 15.B 16.D 二.填空题
1.DNA-DNA;RNA-蛋白质 2.磷酸二酯键;肽键
3. DNA-Pol Ⅲ;DNA-polδ, 4. RNA模板;反转录酶
5.解链;复制方向
6.DNA拓扑异构酶;DNA连接酶 7.缺失;插入 8.碱基错配;重排 9.Dna;XP
三.名词解释
1.遗传中心法则:遗传信息从DNA向RNA,再向蛋白质传递的规律。(可用图示) 2. (1)半保留复制:复制时,母链DNA解开成两股单链,每股链各自作为模板复制子代DNA,在子代DNA分子中,一条链为亲代DNA链,一条链为新合成链,但保留了亲代DNA的全部信息。
(2)半不连续复制:即DNA复制时一条链是连续合成的,另一条链是不连续的片断合成,最后才连接成长链。
3.逆转录:以RNA为模板合成DNA的过程。
逆转录酶:催化逆转录反应的酶称逆转录酶,该酶以RNA为模板催化DNA合成、水解杂化链上的RNA及用DNA作模板催化DNA合成三种活性。
4.在解链的基础上,DnaB、C蛋白与起始点相结合形成复合体,再结合引物酶。形成较大的复合体,再结合到DNA上,这种复合体称引发体。
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