谷氨酰胺:有三种途径形成a-酮戊二酸:经谷氨酰胺水解酶得到谷氨酸;由谷
氨酸合成酶催化,使a-酮戊二酸与谷氨酰胺转变成两分子谷氨酸;与a-酮戊二酸的r-位羧基转氨形成a-酮谷氨酰胺酸,又进而水解形成a-酮戊二酸和氨。
组:组氨酸经过加入水分子和分子内部的氧化还原反应水解等复杂的反应转变成
谷氨酸
精:在精氨酸酶作用下形成尿素和鸟氨酸,经鸟氨酸转氨酶和脱氢酶的作用形成
谷氨酸。
3形成琥珀酰-CoA
甲硫和缬:先转化为丙酰-CoA,再转变成琥珀酰-CoA 异亮:转变为琥珀酰-CoA及乙酰-CoA 4形成延胡索酸途径
苯丙和酪不仅可以通过乙酰乙酰-CoA形成乙酰-CoA,还能进行延胡索酸途径,均有
4个C原子转变为延胡索酸。 5、形成草酰乙酸途径
天冬酰胺先转变为天冬氨酸,然后再经转氨作用形成草酰乙酸。
说明脂肪酸从头合成过程中乙酰-CoA的来源
作为碳源的乙酰CoA主要来源于糖分解、丙氨酸脱氢、乳酸脱氢、β-氧化和氨基酸氧化分解等产生的丙酮酸,经氧化脱羧而成。存在于线粒体中。 1、柠檬酸-丙酮酸循环:乙酰-CoA都是在线粒体内生成的,而脂肪酸合成的有关酶却都在细胞液中,乙酰-CoA必须转运到细胞液中才能参与脂肪酸的合成,乙酰-CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环进入细胞液,在线粒体内,乙酰-CoA先与草酰乙酸缩合成柠檬酸,通过线粒体内膜上的载体转运到细胞液中;经柠檬酸裂解酶催化柠檬酸分解为乙酰-CoA和草酰乙酸;乙酰-CoA在细胞液内合成脂肪酸,而草酰乙酸则还原成苹果酸,苹果酸经脱羧脱氢成丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体羧化为草酰乙酸。 2、a-酮戊二酸转运:在动物肝脏和脂肪组织中,由谷氨酸氧化脱氨产生或三羧酸循环中的a-酮戊二酸,通过线粒体膜上的二羧酸转运系统,由线粒体内转运到细胞浆中,然后由细胞浆中的异柠檬酸脱氢酶催化还原为以柠檬酸,后者再转变成柠檬酸为脂肪酸合成提供乙酰-CoA。此外,异柠檬酸也可从线粒体内转运到线粒体外,参与脂肪酸合成。 3、肉毒碱转运:肉毒碱出了可将脂酰COA转运到线粒体内,还可将线粒体内的乙酰-CoA,以“乙酰肉毒碱”的形式通过线粒体内膜转运到线粒体外。在细胞浆中乙酰肉毒碱被乙酰肉毒碱水解酶催化,水解释放乙酸,再由乙酰-CoA合成酶使乙酸合成乙酰-CoA,本转运提供的乙酰-CoA非常少。
tRNA在蛋白质过程中的主要生物学功能
在蛋白质生物全面过程中,tRNA主要是起转运氨基酸的作用,即将氨基酸按mRNA链上的密码所决定的氨基酸顺序转移入蛋白质合成的场所——核糖体,在mRNA指导下合成蛋白质。即以mRNA为模板,将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。由于tRNA分子的同工性,即一种以上的tRNA对一种氨基酸特异,所以细胞内tRNA的种类(80多种)比氨
基酸的种类多。Hoagland等先发现了在蛋白质生物合成过程中,一种可溶性RNA起介导作用时称为可溶性RNA,现在称为tRNA。tRNA分子是单股RNA,十分利于与单股的模板mRNA进行酮基和氨基反应,形成氢键。
tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的。在肽链生成过程中,第一个进入核糖体与mRNA起始密码子结合的tRNA叫起始tRNA,其余tRNA参与肽链延伸,称为延伸tRNA,按照mRNA上密码的排列,携带特定氨基酸的tRNA依次进入核糖体。形成肽链后,tRNA即从核糖体释放出来。整个过程叫做tRNA循环。tRNA靠反密码子与mRNA识别,但并非一种反密码子只能识别一种密码子。例如反密码子CIG(I是次黄嘌呤核苷酸)能识别三种密码子。一般反密码子中的稀有核苷酸因配对不严格而能识别多种密码子,这种现象在生物学中称为“摆动性”
tRNA是通过分子中3′端的CCA携带氨基酸的。氨基酸连接在腺苷酸的2′或3′OH基上,携带了氨基酸的tRNA叫氨酰tRNA,。氨基酸与tRNA的结合由氨酰tRNA合成酶催化,分二步进行:①氨基酸+ATP→氨酰-AMP+焦磷酸;②氨酰-AMP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP。与一种氨基酸对应的至少有一种tRNA和一种氨酰-tRNA合成酶(见蛋白质生物合成)。
RNA还具有其他一些特异功能,例如,在没有核糖体或其他核酸分子参与下,携带氨基酸转移至专一的受体分子,以合成细胞膜或细胞壁组分;作为反转录酶引物参与DNA合成;作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。在许多植物病毒RNA分子中发现有类似于tRNA的三叶草结构,有的也能接受氨基酸,其功能不详。
简述糖在人体的主要作用,并根据糖原结构上的特点,说明它是人体贮存葡萄糖的理想形式
1、糖的作用:
(1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。 (2) 提供合成体内其他物质的原料(碳源)。
糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。 (3) 作为机体组织细胞的组成成分。
糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分;作为生物膜、神经组织等的组分;作为核酸类化合物的成分,构成核苷酸、DNA、RNA等。 (4) 细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。
2、糖原的分子结构与支链淀粉相似。主要由D-葡萄糖通过α-1,4联接组成糖链,并通过α-1,6连接产生支链。糖原分子中分支比支链淀粉更多,分支链更短,平均每间隔12个α-1,4联接的葡萄糖就是一个分支点(支链淀粉分子中平均间隔约为20~25个葡萄糖)。糖原是由葡萄糖残基构成的含许多分支的大分子高聚物。分子量一般在106-107道尔顿,可高达108道尔顿,是体内糖的贮存形式,主要贮存在肌肉和肝脏中
在活细胞内,糖原的降解是从非还原性末端开始,逐个切下葡萄糖基,生成D-葡萄糖-1-磷酸,再通过糖酵解等途径进一步分解产生能量和提供合成其他生物分子所需要的碳架。由于高度的分支状构造,使得糖原分子中
约8~10%的葡萄糖处于可被利用的非还原末端,这就便于在需要时可短时间内快速大量动用,不需要时快速恢复贮存。所以糖原的高度分支一则可增加分子的溶解度,二则将有更多的还原末端同时受到详解酶的作用,,加速聚合体转化为单体,有利于即使动用葡萄糖贮库以供代谢的急需。如果是直链淀粉就不能即使动用,主要用作葡萄糖的长期贮存。
根据生物膜流体镶嵌模型解释生物膜上载体蛋白的转运功能
生物膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构和生理功能的蛋白质分子。细胞膜内还含有少量糖类。 这就是流动镶嵌模型。
该模型中球形膜蛋白分子以各种镶嵌形式与脂双分子层相结合, 有的附在内外表面, 有的全部或部分嵌入膜中, 有的贯穿膜的全层, 这些大多是功能蛋白。并且,磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成生物膜骨架。流动镶嵌模型有两个主要特点。其一,蛋白质不是伸展的片层,而是以折叠的球形镶嵌在脂双层中,蛋白质与膜脂的结合程度取决于膜蛋白中氨基酸的性质。第二个特点就是膜具有一定的流动性,不再是封闭的片状结构,以适应细胞各种功能的需要。
生物膜上有些镶嵌在脂质双分子层的蛋白质作为转运蛋白质或载体蛋白质,如通道蛋白质膜泵 ,在再生物膜上发挥的主要转运功能有:
1. 被动转运: 当同种物质、不同浓度的两种溶液相邻地放在一起时,溶质的分子会顺着浓度差或电位差(二者合称电化学梯度)产生净流动叫被动转运。被动转运时的动力是电化学势能。不需要细胞膜或细胞另外提供其它形式的能量。它有以下两种形式。 (1) 单纯扩散
物质的分子或离子顺着电化学梯度通过细胞膜的方式称为单纯扩散。单位时间内的扩散通量,(即该物质在每秒内通过每平方厘米假想平面的摩尔数),取决于膜两侧该物质的电化学梯度和细胞膜对该物质的通透性。一些脂溶性的物质如 O2、CO2等气体分子,具有较高的通透性;一些甾体化合物(类固醇激素由于它们的分子量比较大)需要某种特殊蛋白质的“协助”;水靠细胞膜上的水通道(一种特异蛋白质)能快速通过细胞膜。 (2) 易化扩散
一些不溶于脂质的,或溶解度很小的物质,在膜结构中的一些特殊蛋白质的“帮助”下从膜的高浓度一侧扩散到低浓度一侧的物质转运方式称为易化扩散。易化扩散又可分为:
①以载体为中介的易化扩散
载体是指细胞膜上一类特殊蛋白质,它能在溶质高浓度一侧与溶质发生特异性结合,并且构象发生改变,把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来,载体蛋白恢复到原来的构象,又开始新一轮的转运。
载体介导的易化扩散的特点:高度的结构特异性(右旋葡萄糖的转运);饱和现象;竞争性抑制;因蛋白质的结构和功能常受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物质的通透性是可变化的。(胰岛素对细胞膜转运葡萄糖的调控)。
②由通道中介的易化扩散
离子通道蛋白的壁外侧面是疏水的;而壁的内侧是亲水的(叫水相孔道),能允许水及溶于水中的离子通过。
通道的开放与关闭是受精密调控的,而不是自动、持续进行的, 有些只有在它所在膜的两侧(主要是外侧)出现某种化学信号时才开放,称为化学门控通道。有些则由所在膜两侧电位差的变化决定其开、闭,称为电压门控通道。有些则由所在膜所受压力不同而决定其开放的称机械门控通道
2. 主动转运:主动转运是指细胞通过本身的某种耗能过程将某种物质分子或离子逆着电化学梯度由膜的一侧移向另一侧的过程。主动转运中所需要的能量是由细胞膜或细胞膜所属的细胞提供。主动转运因膜提供了一定能量,使被转运物质或离子逆着电-化学势差的移动,没有平衡终点, 被转运物质甚至可以全部被转运到膜的另一侧. (1) 原发性主动转运
在主动转运中如果所需的能量是由ATP直接提供的主动转运过程,则称为原发性主动转运。 (2) 继发性主动转运
物质逆着浓度差转运的能量间接来自于ATP。称为继发性主动转运或联合(或协同)转运。 每一种联合转运都有特定的转运体蛋白。联合转运中,如被转运的分子与Na+扩散方向相同,称为同向转运;如果二者方向相反,则称为逆向转运 。
载体蛋白必须与Na+和待转运物质的分子同时结合,才能顺着Na+浓度梯度的方向将它们的分子逆着浓度梯度由肠(小管)腔转运到细胞内。由于存在于上皮细胞基侧膜上的Na+ 泵活动,不断将Na+转运到细胞间隙,而细胞内始终保持低Na+状态,才能使它们的主动转运得以实现,直至肠(小管)腔中的物质浓度下降到零。
3. 出胞与入胞式转运:出胞是见于内分泌腺分泌激素,外分泌腺分泌酶原颗粒或粘液,神经细胞分泌、释放神经递质,是一个比较复杂的耗能过程。入胞是指细胞外某些物质团块,例如细菌,病毒、异物、血浆中脂蛋白及大分子营养物质等进入细胞的过程。被摄取的物质如果是固体,则可形成较大的囊泡, 称为吞噬作用。 如果是微小的液滴状液体则形成较小的囊泡,称为胞饮。
由受体介导的入胞,一些激素或生长因子运输蛋白及细菌(统称配体)都是通过细胞膜表面特异受体作用而入胞。其过程是:①配体被受体识别,②配体-受体复合物向有被小窝集中③吞食泡形成④吞食泡与初级溶酶体融合形成次级溶酶体⑤配体与受体分离⑥配体转运到其它细胞器中⑦循环小泡形成,膜再利用。
根据卵磷脂的结构特征分析其食品化学性质
卵磷脂——即磷脂酰胆碱,是磷脂酸结构中的磷酸基团与胆碱相连接所成的酯。首先磷脂可以看成脂肪的衍生。脂肪为甘油三酯,甘油的三个羟基连的都是脂肪酸,磷脂与甘油三酯的不同在甘油的sn-3位上是磷酸酯而不是脂肪酸(卵磷脂的是磷酸和胆碱),而且卵磷脂的分子中含有大量的不饱和脂肪酸。
1、氧化性
卵磷脂和脑磷脂均为白色蜡状固体,粉末磷脂为乳白的粉状,在实际的生产中常常存在少量的糖脂、豆油等杂质,而呈橘黄色或棕黄色。由于磷脂的分子中
含有大量的不饱和脂肪酸,很容易被空气中的氧气氧化,氧化后的磷脂变成棕黑色,并且有刺鼻的哈喇味,口感苦涩,有毒性。 2、热敏性
所有的磷脂都不耐高温,氧化的速度随着温度的生高而加快,80℃左右可使磷脂在相对较短的时间颜色明显加深;117℃以上磷脂氧化的速度明显加快并开始分解;280℃时磷脂焦化,生成黑色的沉淀。 3、吸水性
磷脂难溶于水,但易吸水,吸水后膨胀成为胶体。卵磷脂可溶于某些有机溶剂,但不同磷脂在不同溶剂中的溶解度不同,例如,卵磷脂和脑磷脂均溶于乙醚,不溶于丙酮和乙酸乙酯。卵磷脂溶于乙醇而脑磷脂不溶,因此可将卵磷脂和脑磷脂分开,神经鞘磷脂又溶于热乙醇,所有的磷脂都不溶于丙酮,故又称丙酮不溶物,指的是总磷脂的含量。 4、乳化性
磷脂分子中含亲油的脂肪酸基团和亲水的磷酸基团,而具有优良的乳化特性,是天然的乳化剂。例如:在一盛有水的容器里,加入少许的植物油,这时油、水不互溶,无论你如何的搅拌或均质,通过静置,油与水分开,聚集的油层上浮,与水形成明显的上下层;当加入适量的磷脂,通过均质,磷脂就会以薄膜状包裹在油脂的表面,与水分子结合,形成乳浊液,这时的磷脂就好象有两双手,一手(脂肪酸基团)紧抓油脂分子,另一双手(磷酸基团)又紧抓水分子,所以说,大豆磷脂具有优秀的乳化性。
06年
DNA双螺旋结构的主要内容
1、由两条反向平行的多核苷酸链,围绕同一个中心轴构成的双螺旋结构,两条链均为右手螺旋。
2、嘌呤和嘧啶碱基层叠于螺旋内侧,磷酸基与脱氧核糖在外侧,彼此之间通过3’,5’---磷酸二酯键相连接,形成DNA的骨架。碱基平面与纵轴相垂直,糖环平面与纵轴平行。多核苷酸链的方向取决于核苷酸间的磷酸二酯键的走向。习惯上以C3′→ C5′为正向。两条链配对偏向一侧,即链之间的螺旋形凹槽,一条较浅,为小沟,宽度为0.6nm,深度为0.75nm;另一条较深,为大沟,宽度为1.2nm,深度为0.85nm。
3、双螺旋的平均直径为2nm,碱基之间的堆积距离为0.34nm。顺轴方向,每隔0.34nm 有一个核苷酸,两个核苷酸间的夹角为36°,因此,沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸,每一转的高度即螺距为3.4nm。
4、两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相联系而结合在一起。碱基之间形成氢键,A与T 相结合,其间形成两个氢键;G与C相结合,其间形成三个氢键。所以G、C之间的连接更为稳定一些。这种碱基之间互相匹配的情形称为碱基互补。因此,当一条核苷酸链的碱基序列确定以后,即可推知另一条互补核苷酸链的碱基序列。DNA复制、转录、反转录的分子基础都是碱基互补。
5、碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。