5 6 酶系 能量变化 7种酶,复合体 消耗7个ATP及14个NADPH 4 种酶 产生129个ATP 26.氨基酸脱氨后的产物是什么?它有哪些代谢途径?(2013.1) 答:氨基酸脱氨后的产物是α-酮酸和氨 (1) α-酮酸的代谢途径 ①用于氨基酸的再合成 ②转变为糖和脂
③进入TCA循环,氧化成CO2和H2O。 (2)氨的代谢途径
①形成酰胺储存起来:Asn和 Gln ②合成新的氨基酸 ③合成氨甲酰磷酸
④合成尿素:高等动物解毒方式
27.氨基酸脱羧后的产物是什么?它有哪些代谢途径? 答:氨基酸脱羧后的产物是CO2和胺 (1) CO2的代谢途径 大部分直接排到细胞外,小部分可通过丙酮酸羧化支路被固定,生成草酰乙酸或苹果酸。
(2)胺的代谢途径
胺被氧化生成有机酸,有机酸再经过β-氧化生成乙酰CoA。
28.简述遗传密码子的基本特性(2012.1) 答:(1)遗传密码不重迭、无标点
(2)密码具有通用性:遗传密码在各类生物中是通用的,只有个别例外。 (3)密码子的简并性:大多数氨基酸都有两种以上的不同密码子,称为同义密码。一种氨基酸有多种同义密码的现象称为密码简并性。 (4)起始密码子和终止密码子:64组密码子中有两种特殊的密码子,起始密码:AUG,也是甲硫氨酸的密码子。终止密码子:UAG、UGA、UAA
(5)密码子的摆动性:mRNA上密码子专一性取决于前两位碱基,且与tRNA上反密码子配对是严格的,第三位碱基“摆动碱基”可有一定的变动,此现象称密码子的摆动性。
29.生物体中酶活性的调控方式有几种?(2012.10)
答:生物体中酶活性的调节是以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活性调节,它包括:(1)底物对酶的激活。
(2)终产物对酶的反馈抑制:催化此物质生成的第一步的酶,往往被它们的终端产物抑制。这种抑制叫反馈抑制。
(3)另外还可通过别构调控、激素、酶的抑制剂、酶的可逆共价修饰和同工酶等来调节酶活性。
30.固定化酶的优点、特点是什么?
答:固定化酶是用物理或化学方法,将酶分子束缚在载体上,使其既保持酶的天然活性,又便于与反应液分离,可以重复使用的酶,它是酶制剂中的一种新剂型。 优点包括(1)极易将酶与底物、产物分开,简化了提纯工艺 (2)酶可以反复使用,有利于实现工艺连续化。 (3)可以提高酶的稳定性。 (4)酶反应过程易控制。
(5)提高了酶的利用率,降低成本。
31.简述DNA变性温度(Tm值)
答:加热DNA溶液,使其对260nm紫外光的吸收度突然增加,达到其最大值一半时的温度,就是DNA的变性温度(融解温度,Tm)。
影响Tm值的因素:Tm的高低与DNA分子中G+C的含量有关,G+C的含量越高,则Tm越高。 也与溶液的离子强度有关,一般情况下,离子强度低, Tm值小。
32.简述生物氧化的特点 答:(1)是在酶催化下进行的,反应条件温和。
(2)底物的氧化是分阶段进行的。能量也是逐步释放的。
(3)生物氧化过程中释放的能力通常先储存在一些特殊的高能化合物中(如ATP),通过这些物质的转移作用满足机体吸能反应的需要。
(4)生物氧化受细胞的精确调节控制。
论述题
1.为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的公共通路?(2011.10) 答:(1)三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。 (2)糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
(3)脂肪分解产生的甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化,脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。
(4)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氨后合成必需氨基酸。
所以,三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。
2.试述蛋白质代谢与脂类代谢的相互关系(2012.1)
答:由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的,蛋白质可间接地转变为脂肪。
(1)脂肪水解产生的甘油可转变为丙酮酸,进而生成草酰乙酸和α-酮戊二酸,经转氨后可合成丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA,进入TCA循环即与天冬氨酸和谷氨酸相联。
(2)某些氨基酸如苯丙氨酸、亮氨酸,在代谢过程中能生成乙酰CoA,经缩合形成脂肪酸。
3.试述糖代谢与蛋白质代谢的相互关系(2013.10)
答:糖可以转变为非必需氨基酸。蛋白质可以转变为糖。 (1)糖代谢的中间产物α-酮酸可用于合成各种氨基酸的碳架结构,经转氨后即生成各种氨基酸。(例如糖代谢的中间产物丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸这三种酮酸均可经转氨作用形成相应的丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。)
(2)蛋白质降解产物氨基酸在体内可转变为糖,许多氨基酸脱氨后转变为丙酮酸,再经糖异生作用合成糖,这类氨基酸又称生糖氨基酸。
(3)糖代谢过程产生的能量可用于氨基酸和蛋白质的合成。
4.试述糖代谢与脂肪代谢的相互关系
答:糖可以在生物体内变成脂肪。脂肪变为糖有一定的限制。
(1)糖转变为脂肪:糖酵解所产生的磷酸二羟丙酮还原后形成甘油,丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅A,后者是脂肪酸合成的原料,甘油和脂肪酸合成脂肪。
(2)脂肪转变为糖:脂肪分解产生的甘油和脂肪酸,可沿不同的途径转变成糖。甘油经磷酸化作用转变为磷酸二羟丙酮,再通过糖异生作用生成糖,脂肪酸氧化分解生成乙酰CoA,在植物体内通过乙醛酸循环生成琥珀酸,再生成糖。
(3)能量相互利用;磷酸戊糖途径产生的NADPH直接用于脂肪酸的合成,脂肪分解产生的能量也可用于糖的合成。
5.试比较蛋白质和DNA的分子组成,一、二级结构和主要生理功能。(2011.10)答:(1)蛋白质
①分子组成:主要由C、H、O、N组成, 有的还含有S、P之类的元素。它的基本结构是氨基酸, 氨基酸通过肽键相连形成多肽链, 多肽经过空间构型后形成蛋白质。
②一、二级结构:蛋白质的一级结构指组成蛋白质的氨基酸序列。蛋白质二级结构指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象。 ③主要功能有5个 :蛋白质结构物质,是构成生物体的主要成分;可做为载体蛋白;可作为运输蛋白,如血红蛋白;可做调节物质:如激素;可做为免疫物质:如免疫球蛋白;供能物质 (2)DNA
①分子组成:除含有C、H、O、N外,还含有较多的P 和少量的S。它的基本结构是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过3’-5’磷酸二酯键形成DNA。
②一、二级结构:DNA的一级结构指组成DNA的核苷酸的排列顺序,或碱基的排列顺序。DNA的二级结构主要为DNA双螺旋结构,碱基堆积力是维持其稳定的主要作用力。
③主要功能:遗传信息的传递和表达。
6.计算题(2012.10) (1)对于一个遵循米氏动力学的酶而言,当[S]=Km时,若V=35μmol/min,Vmax是多少μmol/min?
(2)当[S]=2×10-5mol/L,V=35μmol/min,这个酶的Km是多少?
(3)若I表示竞争性抑制剂,KI=4×10-5mol/L,当[S]=3×10-2mol/L和[I]=3×10-5mol/L时,V是多少?
答: (1)米氏方程ν= Vmax[S]/(Km+[S]) 35μmol/min = Vmax.Km/( Km+ Km)=0.5 Vmax Vmax=70μmol/min
(2)因为v=35μmol/min = 1/2Vmax 所以Km=[S]=2×10-5mol/L
(3)当有竞争性抑制剂时,Vmax不变,Km增加。所以v=Vmax=70μmol/min 【ν= Vmax[S]/{Km(1+[I]/ KI) +[S]}
V=(70μmol/min×3×10-2mol/L)/{ 2×10-5mol/L×(1+3×10-5 /4×10-5)+ 3×10-2mol/L}=70μmol/min】
7.试述DNA的半保留复制过程。(2012.1)
答:DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
(1)复制的起始: ①解旋解链,形成复制叉 ②引发体组装:由引发前体蛋白因子识别复制起始点,并与引发酶一起组装形成引发体。
③在引发酶的催化下,以DNA链为模板,合成一段短的RNA引物。 (2)复制的延长:
①聚合子代DNA:由DNA聚合酶催化,以亲代DNA链为模板,从5'→3'方向聚合子代DNA链。
②引发体移动:引发体向前移动,解开新的局部双螺旋,形成新的复制叉,随从链重新合成RNA引物,继续进行链的延长。 (3)复制的终止:
①去除引物,填补缺口: RNA引物被水解,缺口由DNA链填补,直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。
②连接冈崎片段:在DNA连接酶的催化下,将冈崎片段连接起来,形成完整的DNA长链。
※※※8.根据遗传中心法则,试述原核生物蛋白质合成过程中一级结构如何受DNA指导的? 答:(将转录、翻译套起来)
DNA(编码核生物蛋白的基因)转录成mRNA再翻译成蛋白质。mRNA上连续三个碱基构成密码子,tRNA转运对应的氨基酸,tRNA上反密码子与mRNA上密码子碱基配对,使得氨基酸按序列信息依次加入,在酶等因素的作用下连接形成多肽(即蛋白质的一级结构)。
※※9.试述碘乙酸抑制酵母糖酵解原理,并说明在该实验中所用的三种试剂三氯乙酸、乙酸肼、2,4-二硝基苯肼作用。(2010.10)
答:(1)原理:糖酵解时有一步需要从3-磷酸甘油醛转化为1,3-二磷酸甘油酸,这一步反应需要用到3-磷酸甘油醛脱氢酶,该酶是一个变构酶,由四个亚基构成,碘乙酸等烷化剂和重金属离子对该酶有不可逆的抑制作用。
(2)三种试剂作用:三氯乙酸是一种蛋白质变性剂,可以使酵母中的所有的酶失活,使糖酵解反应无法或只可很小程度上进行。乙酸肼作为稳定剂,用来保护三磷酸甘油醛使不自发分解。由于碘乙酸抑制三磷酸甘油醛脱氢酶使酵解受阻,三磷酸甘油醛堆积,它可与2,4-二硝基苯肼在酸性条件下生成棕色物质。根据其颜色深浅来判断三磷酸甘油醛的累积程度。
※※10.试述细胞水平的调节(2010.10) 答:(1)酶区域定位的调节:以膜结构和膜功能为基础的细胞结构效应使细胞内的不同部位进行不同的代谢。
(2)酶活性调节:以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活性调节,包括底物对酶的激活和终产物对酶的反馈抑制。
(3)酶量的调节:酶量调节主要是通过调节酶蛋白的合成过程来实现的,转录是最重要的调节环节。转录的产物mRNA是合成酶蛋白的模板,mRNA越多,则酶的生产能力越大。细胞可根据需要加快或减慢合成mRNA的速度以调节酶量。它包括底物对酶合成系统的诱导作用(如乳糖操纵子)和产物对酶合成系统