生物化学复习总结

生物化学 绪    论 名词解释 1．生物化学：是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命科学，从分子水平探讨生命现象的本质。 2．分子生物学：研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ，称为分子生物学。 第一篇  生物分子的结构与功能 第一章 蛋白质的结构与功能 名词解释 1．分子伴侣：是蛋白质合成过程中形成空间结构的控制因子，是一类帮助多肽链正确折叠的蛋白质。它可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合，随后松开，如此重复进行可以防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。分子伴侣对于蛋白质分子中二硫键的正确形成起到重要作用。 2．模序：在蛋白质分子中，可发现2个或3个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，并具有相应的功能，被称为模序。 3．变构效应：蛋白质空间构象的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白，常有四级结构。以血红蛋白为例，一分子O2与一个血红素辅基结合，引起亚基构象变化，进而引起相邻亚基构象变化，更易与O2结合。 4．协同效应：是指蛋白质中的一个亚基与其配体结合后，能影响该蛋白质中另一个亚基与配体的结合能力。如果是促进作用则称为正协同效应；反之，则称为负协同效应。 5．肽单元：在多肽分子中肽键的6个原子(Cα1、C、O、N、H、Cα2)位于同一平面，被称为肽单元(肽键平面)。 6．蛋白质变性作用：在某些理化因素的作用下，使蛋白质的空间结构受到破坏但不包括肽键的断裂，从而引起蛋白质理化性质的改变及生物学活性的丧失，这种作用称为蛋白质的变性作用。 7．蛋白质等电点：当蛋白质溶液处于某一pH值时，其分子解离成正负离子的趋势相等成为兼性离子，净电荷为零，此时该溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。 8．肽键：一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子的水，所形成的酰胺键称为肽键。 9．透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法称为透析。 10．α-螺旋：多肽链的主链围绕中心轴有规律的螺旋式上升，每3.6个氨基酸残基盘绕一周，形成的右手螺旋，称为α-螺旋。 11．亚基：在具有四级结构的蛋白质分子中，其中每条具有三级结构的多肽链称为亚基，亚基和亚基之间以非共价键相连接。 12．结构域：分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。 13．蛋白质的一级结构：蛋白质分子中氨基酸的组成和排列顺序。 14．蛋白质的三级结构：是指整条多肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也即整条多肽链所有原子在三维空间的排布位置。 15．蛋白质沉淀：分散在溶液中的蛋白质分子发生凝聚，并从溶液中析出的现象。 问答题 1．分子伴侣在蛋白质分子折叠中的作用：分子伴侣是一类帮助新生多肽链正确折叠的蛋白质。它可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合，随后松开，如此重复进行，可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。分子伴侣在蛋白质二硫键的正确配对中也起重要作用。 2．蛋白质的结构与功能的关系：一级结构是空间结构和功能的基础。一级结构相似其功能也相似，例如不同哺乳动物的胰岛素一级结构相似，仅有个别氨基酸差异，故它们都具有胰岛素的生物学功能；一级结构不同，其功能也不同；一级结构发生改变，则蛋白质功能也发生改变，例如血红蛋白由2条α链和2条β链组成，正常人β链的第6位谷氨酸换成了缬氨酸，这就导致分子病——镰刀状红细胞贫血的发生，患者红细胞携氧能力下降，易溶血。 空间结构与功能的关系也很密切，空间结构改变，其理化性质与生物学活性也改变。如核糖核酸酶变性或复性时，随之空间结构破坏或恢复，生理功能也丧失或恢复。变构效应也说明空间结构改变，功能改变。 3．分离纯化蛋白质的主要方法及其原理：蛋白质分离纯化的方法主要有盐析、透析、凝胶过滤(分子筛)、电泳、离子交换层析(色谱)、超速离心等。各自原理如下： （1）盐析主要是利用不同蛋白质在不同浓度的中性盐溶液中的溶解度不同，向蛋白质溶液加入中性盐，破坏水化膜和电荷两个稳定因素，使蛋白质沉淀。 （2）透析和凝胶过滤均根据分子大小不同而 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 。透析是利用仅有小分子化合物能通透半透膜，使大分子蛋白质与小分子化合物分离，达到除盐目的。凝胶过滤柱内填充带小孔的葡聚糖颗粒，样品中小分子蛋白质进入颗粒，而大分子蛋白质不能进入，由于二者路径长短不同，故大分子先于小分子流出柱，可将蛋白质按分子量大小不同而分离。 （3）蛋白质是两性电解质，在不同pH溶液中所带电荷种类和数量不同，故在电场中向相反的电极方向泳动，电泳的速度取决于场强、蛋白质所带电荷数量和其分子大小与形状。 （4）在层析柱内，带电荷蛋白质可与带相反电荷的离子交换树脂相结合，然后用盐溶液洗脱，随着盐浓度增加，带电荷少与多的蛋白质先后被洗脱出来，分部收集洗脱液，达到分离蛋白质的目的。 （5）根据不同蛋白质的密度与形态区别，可用超速离心法，使其在不同离心力作用下沉降，达到分离目的。 4．蛋白质或多肽链的N末端或C末端分析方法：多肽链的N末端和C末端分析，均可用化学法和酶法。N末端分析可用2,4-二硝基氟苯法、二甲基氨基萘磺酰氯法、丹伯磺酰氯法（Dabsyl-CL）和Edman降解法，以及氨基肽酶法。C末端分析可用肼解法和羧基肽酶法。 5．沉淀蛋白质的主要方法有：盐析、有机溶剂、某些酸类、重金属盐、加热凝固。 上述方法的特点：中性盐破坏蛋白质的水化膜和电荷，采用不同浓度盐可将不同蛋白质分段析出，盐析得到的蛋白质具有生物学活性。 有机溶剂可破坏蛋白质的水化膜使其沉淀，常温下操作，蛋白质无活性，低温下操作，则有活性。 某些酸类如钨酸、三氯醋酸等的酸根与带正电荷的蛋白质结合而沉淀，前提是溶液的pH值小于PI。该法得到的蛋白质无活性。 与酸类相反，重金属离子Pb2+等可与带负电荷的蛋白质结合而沉淀，故要求溶液pH大于PI。该法得到的蛋白质也无活性。 在等电点时加热蛋白质可形成凝块沉淀。该法得到的是变性蛋白质。 6．酸性氨基酸包括天冬氨酸和谷氨酸。碱性氨基酸包括精氨酸、组氨酸和赖氨酸。 7．必需氨基酸：苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸。 8．引起变性的因素有：物理因素如高温、紫外线、X射线、超声波、剧烈振荡等；化学因素如强酸、强碱、尿素、去污剂、重金属、浓酒精等。 变性后：①生物学活性丧失；②溶解度下降；③粘度增加；④易被蛋白酶水解。 9．多肽链中氨基酸残基的组成和排列顺序称为蛋白质的一级结构，连接一级结构的键是肽键。 蛋白质的二级结构是指蛋白质主链原子的局部空间结构，并不涉及氨基酸残基侧链构象，二级结构的种类有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。氢键是维系二级结构最主要的键。 三级结构是指多肽链主链和侧链原子的空间排布。次级键维持其稳定，最主要的键是疏水键。 四级结构是指两条以上具有三级结构的多肽链之间缔合在一起的结构。其中每条具有三级结构的多肽链称为亚基，一般具有四级结构的蛋白质才有生物学活性。维持其稳定的是次级键，如氢键、盐键、疏水键、范德华力等。 10．①Gly参与合成谷胱甘肽(GSH)。GSH的活性基团是半胱氨酸巯基(-SH)，GSH在体内的重要功能之一是保护某些蛋白质或酶分子中的-SH不被氧化，从而维持各自的生物学功能。 ②甘氨酸、丝氨酸、组氨酸、色氨酸都可提供“一碳基团”。“一碳基团”的主要生理功能是作为合成嘌呤和嘧啶的原料。 ③Gly和琥珀酰CoA及Fe2+合成血红素，而血红素是血红蛋白和肌红蛋白的辅基，在氧的运输和贮存中发挥极其重要的作用。 ④Gly可以和游离型胆汁酸(胆酸、鹅脱氧胆酸)结合，形成结合型胆汁酸－甘氨胆酸和甘氨鹅脱氧胆酸。胆汁酸是界面活性物质，他们在脂肪的消化和吸收中起重要作用。另外，甘氨酸和其他氨基酸都是蛋白质、肽类合成的原料。蛋白质、肽具有重要的生理功能。尤其是结构蛋白胶原中，甘氨酸含量特别多。 第二章 核酸的结构与功能 名词解释 1．碱基互补规律：核酸分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶；鸟嘌呤与胞嘧啶总是通过氢键相连形成固定的碱基配对，这称为碱基互补配对规律。 2．核苷酸：核苷分子中戊糖的羟基与1分子磷酸以酯键相连形成的化合物，统称为核苷酸。 3．核酸的变性：在某些理化因素的作用下，核酸分子中的氢键断裂，双螺旋结构松散分开，理化性质改变失去原有的生物学活性即称为核酸的变性。 4．复性：热变性的DNA溶液经缓慢冷却，可使原来两条彼此分离的链重新缔合，重新形成双螺旋结构，这个过程称为复性。 5．增色效应：核酸变性后，在260nm处对紫外光的吸光度增加，这一现象称为增色效应。这是判断DNA变性的一个指标。 6．DNA的一级结构：在多核苷酸链中，脱氧核糖核苷酸的连接方式、数量和排列顺序称为DNA的一级结构。 7．稀有碱基：机体内除常见5种碱基A、G、C、U、T外，还有一些修饰过的或微量的其他碱基称为稀有碱基，如DHU、X、I、ψ、mG、mA。 8．核苷：戊糖与碱基缩合成的化合物统称为核苷 9．核小体：是真核细胞染色质的基本结构单位。核小体由DNA与组蛋白共同组成。组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子组成八聚体，外缠140bp DNA组成核心颗粒；组蛋白H1和60～100bp DNA组成连接区。核心颗粒和连接区构成一个核小体。 10．Tm值：DNA变性过程中，其紫外光吸收峰值达到最大值一半时的温度称为解链温度（或称变性温度、融点），用Tm表示，一般70～85℃。 11．核酸分子杂交：如果把不同的DNA链放在同一溶液中作变性处理，或把单链DNA与RNA放在一起，只要有某些区域有成立碱基配对的可能，它们之间就可形成局部的双链。这一过程称为核酸分子杂交。 12．核酶：具有自我催化能力的RNA分子自身可以进行分子的剪接，这种具有催化作用的RNA被称为核酶。 问答题 1．核酸热变性后，使其温度缓慢下降时，同种可完全互补的变性DNA的两条多核苷酸链重新相连，形成原有的双螺旋结构，并恢复其原有的理化性质，这种现象称为复性。 不同来源热变性后的DNA片段在进行复性时，只要有一定数量的碱基彼此互补，就可形成双链结构。这种不完全互补的二链在复性时的结合称为杂交。杂交种类有DNA-DNA、RNA-DNA、RNA-RNA。因此可以说杂交是一种特殊的复性。 应用被标记已知碱基序列的单链核酸分子为探针，在一定条件下与待测样品DNA单链进行杂交，可检测出DNA分子中是否含有与探针同源的碱基序列。应用此原理对细菌、病毒、肿瘤、心血管和分子病进行诊断称为基因诊断。 2．核酸变性后，在260nm处对紫外光的吸光度增加，这一现象称为增色效应。 嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键，因此对260nm波长的紫外光有最大吸收峰，碱基平时在DNA双螺旋的内侧。当DNA变性后，氢键破坏，成为两股单链DNA，在螺旋内侧的碱基暴露出来，故出现增色效应。 3．一个二倍体细胞DNA的总长度约为2m（10bp的长度为3.4nm，二倍体）。在真核生物内DNA以非常致密的形式存在于细胞核内，在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现，在细胞分裂期形成染色体。染色体的基本单位是核小体。核色体是由DNA和组蛋白构成的，是DNA的超级结构形式。组蛋白分子构成核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA（约60bp）和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠状的结构。在此基础上，核小体又进一步旋转折叠，经过形成30nm纤维状结构、300nm襻状结构，最后形成棒状的染色体。这样，以染色体的形式使共计1m长的DNA分子容纳于直径只有数微米的细胞核中。 4．成熟的真核生物mRNA的结构特点： （1）大多数的真核mRNA在5’-端以7-甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性。 （2）在真核mRNA的3’末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的结构，因此认为它是在RNA生成后才加进去的。随着mRNA存在的时间延续，这段聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3’-末端结构可能与mRNA从核内向胞质的转位及mRNA的稳定性有关。 5．所谓解链温度是指核酸在加热变性过程中，紫外吸收值达到最大值的50%的温度，也称为Tm值。Tm值的大小与DNA分子中碱基的组成、比例和DNA分子的长度有关。在DNA分子中，如果G—C含量较多，Tm值则较大，A—T含量较多，Tm值则较小，因G—C间有3个氢键，A—T间有2个氢键，G—C较A—T稳定。DNA分子越长，在解链时所需的能量也越高，所以Tm值也越大。 6．RNA和DNA在分子组成及结构上的异同点： （1）分子组成上的异同点：DNA和RNA都含有碱基、戊糖和磷酸。DNA中戊糖为脱氧核糖，碱基为A、T、G、C；RNA中的戊糖为核糖，碱基为A、U、G、C。 （2）分子结构上的异同点：基本结构单位都是单核苷酸，都是以3’,5’-磷酸二酯键相连而成。 DNA的一级结构指脱氧核糖核苷酸在多核苷酸链中的连接方式、数量和排列顺序；二级结构为双螺旋结构；三级结构为超螺旋结构。 RNA的一级结构指核糖核苷酸在多核苷酸链中的连接方式、数量和排列顺序；二级结构以单链为主，也有少部分卷曲成局部双螺旋结构，进而形成发夹结构，tRNA典型的二级结构为三叶草型结构；三级结构为倒L型结构。 7．DNA双螺旋结构的要点： （1）DNA是一反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（A=T），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成3个氢键（G≡C）。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是5’→3’，另一链的走向就一定是3’→5’。 （2）DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°。螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm。DNA双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟。 （3）DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 8．tRNA二级结构为三叶草型，其特点为： （1）氨基酸臂：3’末端为—C—C—A—OH。 （2）二氢尿嘧啶环：环中有二氢尿嘧啶。 （3）反密码环：环中间部分三个相邻核苷酸组成反密码子。 （4）额外环，是tRNA分类标志。 （5）TψC环：环中含胸苷，假尿苷和胞苷。 9．RNA的种类及其生物学作用： （1）RNA有3种：mRNA、tRNA和rRNA （2）生物学作用： rRNA与蛋白质结合构成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所。 tRNA携带运输活化了的氨基酸，参与蛋白质的生物合成。 mRNA是DNA的转录产物，含有DNA的遗传信息，每三个相邻碱基决定一个氨基酸，是蛋白质生物合成的模板。 第三章 酶 名词解释 1．同工酶：催化相同的化学反应，但其理化性质、生物学活性以及免疫学活性均不相同的一组酶。 2．竞争性抑制：抑制剂的结构与底物的结构极其相似，可以与底物竞争酶的活性中心，从而抑制了酶促反应的速度，此种抑制作用称为竞争性抑制。 3．不可逆性抑制：抑制剂与酶分子中的必需基团以共价键结合，使酶失活，不能用一般物理方法将它除去，这种抑制作用称为不可逆抑制作用。 4．酶的特异性：一种酶只能催化一种或一类底物或一种化学键，产生一定的产物，这种为酶的特异性。 5．酶的共价修饰：酶蛋白肽链上某些氨基酸残基，在另一种酶的催化下，发生可逆的共价修饰，从而改变酶的活性，酶的这种调节方式称为化学修饰调节。 6．变构（酶）调节：体内一些代谢物可以与某些酶分子活性中心外的某一部位可逆结合，使酶发生变构并改变其催化活性，对酶催化活性的这种调节方式称为变构调节，受变构调节的酶称为变构酶。 7．酶：是由活细胞内产生的具有高效催化作用的蛋白质。 8．酶的活性中心：必需基团在酶分子表面的一定区域形成一定的空间结构，能与底物特异结合并将底物转化为产物，此区域称为酶的活性中心。 9．酶原：有些酶在刚生成或初分泌时是没有活性的酶的前体叫酶原。 10．酶原的激活：酶原在一定条件下，可转化成有活性的酶的过程称为酶原的激活。 问答题 1．全酶是由酶蛋白和辅助因子组成的结合酶。酶蛋白是全酶的蛋白质部分，它决定反应的特异性。辅助因子是和酶蛋白结合的金属离子和小分子有机化合物。金属离子的作用有：①稳定酶分子的构象；②连接酶与底物的桥梁；③降低反应中静电斥力；④作为酶催化中心的必需基团参与催化反应；⑤传递电子。小分子有机化合物作用是参与酶的催化过程，在反应中传递电子质子和一些基团。 2．Km值是指当反应速度等于最大反应速度一半时的底物浓度。 生理意义：①当ES解离成E和S的速度大大超过分解成E和P的速度时，值近似于ES的解离常数Ks。在这种情况下，Km值可用来表示酶对底物的亲和力。此时，Km值值越大，酶与底物的亲和力越小；Km值越小，酶与底物的亲和力越大；Km值和Ks值的涵义不同，不能互相代替使用。②Km值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、酶所催化的底物和外界环境（温度、pH值和离子强度）有关，与酶的浓度无关。 3．影响酶促反应速度的主要因素有酶浓度、底物浓度、温度、pH值、激动剂和抑制剂。 影响细菌的生长繁殖。根据竞争性抑制的特点，在使用磺胺类药物时，必需保持血液中药物的浓度远高于对氨基苯甲酸的浓度，才能发挥有效地抑菌作用。 4．酶是由活细胞内产生的具有高效催化作用的蛋白质。酶促反应的特点：高效性、专一性、高度的不稳定性、可调控性。 5．有些酶在刚生成或初分泌时是没有活性的酶的前体叫酶原。酶原在一定条件下，可转化成有活性的酶的过程称为酶原的激活。其实质是活性中心形成或暴露的过程。意义：保护消化器官本身不受酶的水解破坏，保证酶在特定的部位和环境发挥催化作用。 6．酶是生物催化剂，其本质是蛋白质。温度对酶促反应具有双重影响。升高温度一方面可加快酶促反应速度，同时也增加酶变性的机会。温度升高到60℃时，酶开始变性；80℃时，多数酶的变性已不可逆。使酶促反应速度最快时的环境温度称为酶促反应的最适温度。 7．竞争性抑制剂：抑制剂结构与底物相似，共同竞争酶的活性中心，抑制作用大小与抑制剂和底物的相对浓度有关。Km值增大，Vm不变。 非竞争性抑制剂：非抑制剂结构与底物不相似或完全不同，它只与活性中心外的必需基团结合，形成EI和EIS，使E和ES都下降。该抑制作用的强弱只与抑制剂浓度有关，Km值不变，Vm下降。 第二篇 物质代谢及其调节 第四章 糖 代 谢 名词解释 1．糖原合成：由葡糖糖合成糖原的过程叫糖原合成。 2．糖异生：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。 3．血糖：血液中的葡萄糖称为血糖，正常水平为3.89～6.11mmol/L 4．乳酸循环：在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸，乳酸经血液运到肝脏，肝脏将乳酸异生成葡萄糖。葡糖糖释入血液后又被肌肉摄取，这种代谢循环途径称为乳酸循环。 5．巴斯德效应：糖的有氧氧化抑制糖酵解的现象。 6．肝糖原分解：肝糖原分解生成葡萄糖的过程。 7．糖酵解：在缺氧的情况下，葡萄糖或糖原分解生成乳酸的过程。 8．糖酵解途径：葡糖糖分解成丙酮酸的过程，为糖酵解的第一解阶段。 9．葡萄糖的有氧氧化：在有氧情况下葡萄糖彻底氧化生成水和CO2的反应过程。 10．三羧酸循环：由乙酰COA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经反复脱氢脱羧再生成草酰乙酸的循环反应过程称为三羧酸循环。 问答题 1．三羧酸循环（TAC）的特点及生理意义： （1）特点：①TAC中有4次脱氢2次脱羧及1次底物水平磷酸化；②TAC中有3个不可逆反应和3个关键酶（异柠檬酸酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、柠檬酸合酶）；③TAC的中间产物包括草酰乙酸在内其起着催化剂的作用；④草酰乙酸的回补反应是丙酮酸的直接羧化或经苹果酸生成。 （2）生理意义：①TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路；②TAC是三大营养素代谢联系的枢纽；③TAC为其他合成代谢提供小分子前体；④TAC为氧化磷酸化提供还原当量。 2．6-磷酸葡萄糖的来源：①己糖激酶或葡萄糖激酶催化葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖；②糖原分解生成1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖；③非糖物质经糖异生由6-磷酸果糖异构生成6-磷酸葡萄糖。 6-磷酸葡萄糖的去路：①经糖酵解生成乳酸；②经糖有氧氧化彻底氧化生成CO2、H2O和ATP；③合成糖原；④进入磷酸戊糖途径。 作用：是糖代谢各个代谢途径的交叉点，是各代谢途径的共同中间产物，6-磷酸葡萄糖的代谢方向取决于个条代谢途径中相关酶的活性大小。 3．草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧酸循环。（写出详细步骤） 4．血糖的来源与去路： （1）来源：①食物中葡萄糖的消化吸收；②肝糖原的分解；③糖异生。 （2）去路：①氧化供能；②合成糖原；③转变为脂肪及某些非必需氨基酸；④转变为其他类非糖物质。 5．磷酸戊糖途径的生理意义： （1）提供5-磷酸核糖，是合成核苷酸的原料。 （2）提供NADPH，参与合成代谢（作为供氢体）、生物转化反应及维护谷胱甘肽的还原性。 6．糖异生的原料、糖异生途径的生理意义： （1）糖异生的原料：乳酸、甘油和生糖氨基酸。 （2）糖异生途径的生理意义：①空腹或饥饿时利用非糖物质异生成葡萄糖，以维持血糖水平恒定；②糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径；③调节酸碱平衡。 7．肝脏能调节血糖而肌肉不能的原因：在肝细胞中由于含有葡萄糖-6-磷酸酶，可催化葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖和磷酸。故血糖降低时，肝糖原分解释放葡萄糖可直接补充血糖。肌细胞不含葡萄糖-6-磷酸酶，所以肌糖原分解不能直接补充血糖。 8．α-酮戊二酸→草酰乙酸→磷酸唏醇式丙酮酸→丙酮酸→乙酰COA→三羧酸循环。 脱氢生成的NADHH经NADH氧化呼吸链氧化磷酸化生成ATP。脱氢生成的FADH2经琥珀酸氧化呼吸链氧化磷酸化生成ATP。共生成24个ATP。 9．糖酵解与糖有氧氧化的比较：   糖 酵 解 糖有氧氧化 进行部位 细胞液 细胞液和线粒体 反应条件 缺氧 有氧 关键酶 6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、己糖激酶（或葡糖糖激酶） 6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、己糖激酶（或葡糖糖激酶）、丙酮酸脱氢酶系异柠檬酸酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、柠檬酸合酶 产 物 乳酸 ATP CO2、H2O和ATP 能 量 1分子葡萄糖净得2分子ATP 1分子葡萄糖净得36或38分子ATP 生理意义 迅速供能，某些组织需要糖酵解供能 是机体获得能量的主要方式       第五章 脂类代谢 名词解释 1．血脂：血浆中的脂类化合物统称为血脂，包括甘油三酯、胆固醇及其酯、磷脂及自由的脂肪酸。 2．血浆脂蛋白：血脂在血浆中与载脂蛋白结合，形成脂蛋白，脂蛋白是血脂的存在和运输形式。 3．脂肪肝：在肝细胞合成的脂肪不能顺利移出而造成堆积，称为脂肪肝。 4．高脂蛋白血症：血脂高于正常人上线即为高脂血症，由于血脂是以脂蛋白的形式存在和运输的，故高脂血症既为高脂蛋白血症。 5．激素敏感性脂肪酶：指存在于脂肪细胞内的甘油三酯脂肪酶，它是脂肪动员的关键酶，因受多种激素的调节而得名。胰岛素抑制其活性，胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素等增强其活性。 6．载脂蛋白：血浆脂蛋白中的蛋白部分称为载脂蛋白。 7．脂解激素：使甘油三酯脂肪酶活性增强，而促进脂肪水解的激素。 8．抗脂解激素：使甘油三酯脂肪酶活性降低，而抑制脂肪水解的激素。 9．脂肪动员：储存在脂肪组织细胞中的脂肪，经脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血被组织利用的过程称为脂肪动员。 10．脂肪酸的β-氧化：脂肪酸的氧化是从β-碳原子脱氢氧化开始的，故称β-氧化。 11．酮体：包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，是脂肪酸在肝脏氧化分解的特有产物。 12．必需脂肪酸：维持机体生命活动所必需，但体内不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为必需脂肪酸。 问答题 1．胆固醇合成的基本原料是乙酰CoA、NADPH和ATP等，限速酶是HMG-CoA还原酶。胆固醇在体内可以转变为胆汁酸、类固醇激素和维生素D3。 2．血脂的来源和去路： （1）血脂来源：食物消化、吸收，糖等转变为脂，脂库分解。 （2）血脂去路：氧化供能，储存，构成生物膜，转变为其他物质。 3．软脂酸→软脂酰CoA（－2ATP）→7次β-氧化生成8分子乙酰CoA＋7（FADH2＋NADH＋H＋）。 8分子乙酰CoA→经三羧酸循环生成CO2＋H2O＋96ATP。 7（FADH2＋NADH＋H+）→经氧化磷酸化生成H2O＋35ATP。 故一分子软脂酸彻底氧化生成CO2和H2O，净生成96＋35－2=129ATP。 4．在正常生理条件下，肝外组织氧化利用酮体的能力大大超过肝内生成酮体的能力，血中仅含有少量的酮体，在饥饿、糖尿病等糖代谢障碍时，脂肪动员加强，脂肪酸的氧化也加强，肝脏生成酮体大大增加，当酮体的生成超过肝外组织的氧化利用能力时，血酮体升高，可导致酮血症、酮尿症及酮症酸中毒。 5．磷脂在体内主要是构成生物膜，并参与细胞识别及信息传递。 合成卵磷脂需要脂肪酸、甘油、ATP、CTP及胆碱。 合成的基本过程为： 脂肪酸＋甘油→甘油二酯 胆碱＋ATP→磷酸胆碱  磷酸胆碱＋CTP→CDP-胆碱 甘油二酯＋CDP-胆碱→卵磷脂 6．用超速离心法可将血浆脂蛋白分为4类，分别是CM（乳糜微粒）、VLDL（极低密度脂蛋白）、LDL（低密度脂蛋白）、HDL（高密度脂蛋白）。 来源和功能分别是：CM由小肠黏膜上皮细胞合成，运输外源性甘油三酯；VLDL由肝细胞合成，运输内源性甘油三酯；LDL由VLDL在血浆中生成，向肝外组织运输胆固醇；HDL由肝细胞制造，向肝外组织运送磷脂，逆向向肝内运送胆固醇。 7．酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。 酮体是在肝细胞内由乙酰CoA经HMG-CoA转化而来，但肝脏不利用酮体。在肝外组织酮体经乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA转硫酶催化后，转变成乙酰CoA并进入三羧酸循环而被氧化利用。 8．体内乙酰CoA的来源和去路： （1）来源：糖的氧化分解，脂肪酸的氧化分解，酮体的分解，氨基酸的氧化分解。 （2）去路：氧化供能，合成脂肪酸，合成胆固醇，转化成酮体，参与乙酰化反应。 9．人吃过多的糖造成体内能量物质过剩，进而合成脂肪储存故可发胖。基本过程如下： 葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA→合成脂肪酸→脂酰CoA 葡萄糖→磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油 脂酰CoA＋3-磷酸甘油→脂肪（储存） 脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸不能转变为葡萄糖，因为脂肪酸氧化产生的乙酰CoA不能逆转为丙酮酸，但脂肪分解产生的甘油可以通过糖异生而生成葡萄糖。 10．肝脏是合成脂肪的主要器官，由于磷脂合成的原料不足等原因，造成肝脏脂蛋白合成障碍，使肝内脂肪不能及时转运出肝脏而造成堆积，形成脂肪肝。 第六章 生物氧化 名词解释 1．解偶联剂：使氧化与ATP磷酸化的偶联作用解除的化学物质称解偶联剂。 2．高能化合物：化合物水解时释放的能量大于21KJ/mol，此类化合物称为高能化合物。 3．混合功能氧化酶：又称加单氧酶，其催化一个氧原子加到底物分子上，另一个氧原子被氢还原为水。 4．底物水平磷酸化：由于脱氢或脱水等作用，使代谢物分子内部能量重新分布而形成高能磷酸化合物（或高能硫酯化合物），然后将高能键转移给ADP（或GDP）生成ATP（或GTP）的反应称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链无关。 5．细胞色素：是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，有特殊的吸收光谱而呈现颜色。 6．不需氧脱氢酶：催化底物脱氢后，不能以氧分子作为受氢体，而是以脱氢酶的辅酶或辅基作为受氢体的一类酶。 7．生物氧化：物质在生物体内进行的氧化反应称生物氧化。 8．呼吸链：代谢物脱下的氢通过多种酶与辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合为水，此过程与细胞呼吸有关故称呼吸链。 9．氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经呼吸链传递给氧生成水，同时伴有ADP磷酸化为ATP，此过程称为氧化磷酸化。 10．P/O：物质氧化时每消耗1mol氧原子所消耗的无机磷的摩尔数，即生成ATP的摩尔数，此称P/O比值。 问答题 1．影响氧化磷酸化的因素： （1）ADP浓度和ADP/ATP比值：当ADP浓度升高或ATP浓度降低时，氧化磷酸化加速，反之减慢。ADP/ATP比值是控制氧化磷酸化速率的主要因素。 （2）甲状腺素：促进ATP的分解，从而促进氧化磷酸化，导致基础代谢率增加。 （3）解偶联剂：使氧化与磷酸化脱节，氧化正常进行，但ATP不能生成。 （4）抑制剂：可阻断呼吸链的不同环节，使氧化磷酸化无法进行。 2．化学渗透假说是解释氧化磷酸化机制的主要学说。认为电子经呼吸链传递释放的能量可将H+从线粒体内膜的基质侧泵到内膜外侧，产生质子电化学梯度，储存能量。当质子顺梯度经ATP合酶F0回流时，F1催化ADP和Pi生成并释放ATP。 3．这可以从能量的生成、利用、储存、转换与ATP的关系来说明。 生成：糖、脂、蛋白质的氧化分解，都以生成高能物质ATP为最重要。 利用：绝大多数合成反应所需要的能量由ATP直接提供，少数情况下利用其他三磷酸核苷供能。在一些生理活动中，如肌肉收缩、腺体分泌、物质吸收、神经传导和维持体温等，都需ATP。 储存：由ATP和肌酸可生成磷酸肌酸储存，需要时再转换成ATP。 转换：在相应的酶催化下，ATP可为其他二磷酸核苷转变为三磷酸核苷供出1个磷酸，参加有关反应。 据估计，中等体力劳动的正常人，每日合成和利用的ATP数量约70kg，周转很快，说明ATP在生物体内能量代谢中的中心地位。 4．非线粒体氧化体系的特点及功能： （1）微粒体氧化体系：主要由加单氧酶催化，过程中需NADPH供氢，需Cyt P450等传递电子，无ATP生成。功能主要为参与生物转化。 （2）过氧化物酶体氧化体系：主要的酶为：①过氧化氢酶：可催化H2O2氧化还原。②过氧化物酶：利用H2O2氧化酚类及胺类等。功能主要为处理和利用H2O2。 此外细胞内还存在超氧化物歧化酶，通过催化超氧离子的氧化还原，清除自由基，起防御超氧离子对人体侵害的作用。 5．呼吸链的组成部分包括NADH、黄素蛋白、CoQ、铁硫蛋白和细胞色素体系。大部分成员以复合体的形式镶嵌在线粒体内膜上，CoQ和Cyt c游离存在于线粒体内膜。 FAD （FeS） ↓ NADH→FP1（FMN）→CoQ→Cyt b→Cyt c1→Cyt c→Cyt aa3→O2 （FeS） 6．物质在生物体内进行的氧化分解作用，逐步释放能量，生成二氧化碳和水的过程统称为生物氧化。 7．体内氧化与体外燃烧的异同： （1）共同点：①终产物相同，都是二氧化碳和水；②释放的总能量相同。 （2）不同点： 生物氧化：①常温、常压，含水环境，近于中性pH条件，由酶催化完成；②能量逐步释放，并有相当一部分转换成ATP；③二氧化碳为有机酸脱羧生成，水由活化的氢与活化了的氧结合生成。 体外燃烧：①高温下进行；②能量以光和热的形式骤然释放；③二氧化碳为碳和氧的化合生成，水为氢和氧的化合生成。 8．线粒体内的生物氧化依赖于线粒体内膜上的一系列酶的作用，这些酶作为递氢体或递电子体，按一定顺序排列在线粒体内膜上，组成递氢或递电子的连锁反应体系，该体系的连锁反应与细胞的呼吸过程相关，成为呼吸链。 第七章 氨基酸代谢 名词解释 1．腐败作用：在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，还有一小部分消化产物不被吸收，肠道细菌对这两部分所起的分解作用称为腐败作用。 2．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进行，称为联合脱氨基作用。  3．一碳单位：某些氨基酸在代谢过程中产生的只含有一个碳原子的化学基团。 4．鸟氨酸循环：又称尿素循环，为肝脏合成尿素的途径。此循环中，鸟氨酸与NH3及CO2合成瓜氨酸，在加上NH3生成精氨酸。后者在精氨酸酶的作用下水解释放出尿素和鸟氨酸，鸟氨酸可以反复循环使用。 问答题 1．          谷氨酰胺合成酶  （1）谷氨酸                      谷氨酰胺。 － CO2 （2）谷氨酸                      γ-氨基丁酸。 （3）合成组织蛋白质。 转氨酶 （4）谷氨酸                      α-酮戊二酸。 氧化脱氨基 （5）谷氨酸                      α-酮戊二酸＋NH3。 2．联合脱氨基作用：见 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 中有关内容。 3．丙氨酸彻底氧化（碳链部分）的过程： （1）丙氨酸→丙酮酸＋NH3（通过转氨酶）。 （2）丙酮酸→乙酰辅酶A：丙酮酸进入线粒体在丙酮酸脱氢酶复合体催化下氧化脱羧生成乙酰CoA、NADH＋H+、CO2；NADH＋H+经过氧化磷酸化生成3个ATP。 （3）草酰乙酸和乙酰CoA从缩合生成柠檬酸开始，经脱氢脱羧等一系列反应又生成草酰乙酸的循环（三羧酸循环）过程。此循环中由3个关键酶（异柠檬酸酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系、柠檬酸合酶）催化的反应是不可逆的。1分子乙酰CoA经三羧酸循环完全氧化共生成12分子ATP。 （4）计算ATP：一共生成15个ATP。 4．血液氨基酸的来源与去路： （1）来源：食物蛋白的消化吸收；组织蛋白质的分解；体内合成。 （2）去路：合成组织蛋白质；氧化分解；合成其他含氮化合物。 5．维生素B6在氨基酸代谢中的作用： （1）是转氨酶的辅酶，参与体内氨基酸的分解代谢及体内非必须氨基酸的合成。 （2）磷酸吡哆醛又是氨基酸脱羧酶的辅酶，可以生成许多有生物活性的胺类物质。 第八章 核苷酸代谢 名词解释 1．核苷酸的从头合成途径：即利用磷酸核糖、一些氨基酸，一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸的过程。 2．核苷酸的补救合成途径：利用体内游离的碱基或核苷，经过比较简单的反应过程合成核苷酸。 3．核苷酸的抗代谢物：某些药物是嘌吟、嘧啶、叶酸以及某些氨基酸的类似物，它们可以通过竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断核苷酸的正常合成代谢，从而进一步抑制核酸、蛋白质合成及细胞增殖。这些药物即为核苷酸的抗代谢物。 问答题 1．嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点：   嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸 原 料 天冬氨酸，谷氨酰胺，甘氨酸，C02，一碳单位 天冬氨酸，谷氨酰胺，C02，一碳单位 程 序 在PRPP的基础上利用各种原料合成嘌呤环 利用各种原料合成环嘧啶，再与PRPP相连 终产物反馈调节 抑制磷酸核糖焦磷酸激酶、合成过程中某些酶活性 抑制磷酸核糖焦磷酸激酶、合成过程中某些酶活性       2．各类核苷酸抗代谢物的作用原理及其临床应用： 5-氟尿嘧啶：结构与胸腺嘧啶类似，在体内可转变成5-氟尿嘧啶核苷酸，后者抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，从而干扰胸苷酸的合成。临床用作抗癌药。 6-巯基嘌呤：结构类似次黄嘌呤，在体内可转变成6-巯基嘌呤核苷酸，从而抑制IM转变成AMP和GMP的反应，还可抑制IMP和GMP的补救合成。临床用作抗癌药。 氨基喋呤和甲氨蝶呤：是叶酸类似物，能竞争抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能生成二氢叶酸和四氢叶酸；干扰一碳单位代谢，从而抑制嘌吟核苷酸和嘧啶核苷酸的合成。临床上用作抗肿瘤药。 氮杂丝氨酸：化学结构与谷氨酰胺类似，干扰谷氨酰胺在嘌呤、嘧啶核苷酸合成中的作用，从而抑制嘌呤、嘧啶核苷酸的合成。临床上用作抗肿瘤药。 3．核苷酸在体内的主要生理功用： (1)为合成大分子核酸DNA、RNA的基本原料。 (2)作为生物体主要能源物质，如ATP、GTP等。  (3)是活性代谢中间物：UDP葡萄糖、CDP胆碱等。 (4)为代谢调节物，如环核苷酸cAMP、cGMP。 (5)构成辅酶，如AMP是NAD+、FAD、辅酶A的组成成分。 4．嘌呤核苷酸从头合成，嘧啶核苷酸从头合成，游离嘌呤的补救合成，游离嘧啶的补救合成均需PRPP。 第九章 物质代谢的联系与调节 名词解释 1．限速酶：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．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，使酶蛋白分子构象发生改变，从而改变酶的活性。 3．酶的化学修饰：某些酶分子上的一些基团，受其他酶的催化发生共价化学，从而导致酶活性的改变。 4．代谢调节：指机体在不断适应内外环境变化过程中，通过细胞水平、激素水平、整体水平不断改变物质代谢强度、方向和速度以适应内外环境变化进行的调节。 问答题 1．饥饿48h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，大脑仍以葡萄糖为为主要能源。 脂肪：脂肪动员加强，酮体生成增加，肌肉以脂肪酸分解方式供能。 蛋白质：肌肉蛋白分解加强。 2．长期饥饿状态下： 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。 脂肪：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，肌肉主要以脂肪酸供能。 蛋白质：肌肉蛋白分解减少，负氮平衡有所改善。 3．（1）能。 乙酰CoA      胞  质 葡萄糖                                  软脂酸 NADPH＋ATP  脂酸合成酶系 （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），故软脂酸不能异生为糖。 （3）能。丙氨酸脱氨基生成丙酮酸，经糖异生可生成糖。 （4）不能。亚油酸是必需脂肪酸。 （5）不能。亮氨酸是生酮氨基酸。 4．乙酰CoA是糖、脂肪、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物，也是三大营养物质代谢联系的枢纽。 乙酰CoA的生成：糖的有氧氧化；脂肪酸的β-氧化；酮体氧化分解；氨基酸分解代谢；甘油及乳酸的分解。 乙酰CoA的去路：进入三羧酸循环彻底氧化分解，为体内能量的主要来源；在肝细胞线粒体生成酮体，为缺糖时的重要能源之一；合成脂肪酸；合成胆固醇；合成神经递质乙酰胆碱。 5．酶的变构调节与化学修饰调节的异同： （1）相同点：均为细胞水平的调节，属快速调节，受调节的酶为代谢途径的关键酶或限速酶。 （2）不同点：①变构调节：变构剂与酶非催化部位通过非共价键可逆结合，使酶构象发生改变，活性改变。无放大效应。②化学修饰调节：需酶催化，通过共价键连上或去掉一些基团，使酶结构改变，活性改变，消耗少量ATP，有放大效应。 第三篇 基因信息传递及其调控 第十章 DNA的生物合成 名词解释 1．半保留复制：DNA的复制是以亲代DNA分子的两条链分别作为模板合成互补链，最终生成两分子子代DNA的过程。在子代DNA分子的两条链中，一条来自亲代，另一条是新合成的，这种复制模式称为半保留复制。 2．冈崎片段：在DNA复制过程中，随从链的合成是先合成一些较短的DNA片段，这些片段称为冈崎片段 。 3．基因表达：从储存状态的遗传信息，表现为有功能的蛋白质过程，包括转录和翻译。 4．切除修复：DNA损伤修复的一种方式。通过切除损伤部位，剩下空隙由DNA-polⅠ催化dNTP聚合而填补，最后由DNA连接酶接合裂隙。 问答题 1．复制与转录的比较：   DNA复制 转 录 底 物 模 板 聚合酶 产 物 碱基配对 引 物 4种dNTP 双链DNA DNA聚合酶 子代双链DNA A对T，C对G 复制前先要合成引物 4种NTP 模板链单链DNA RNA聚合酶 基因表达产物单链RNA A对U，C对G 不需引物合成       2．点突变即碱基错配。一个点突变可以（但不一定）造成氨基酸在蛋白质大分子上的改变。有时一个氨基酸的改变可以影响生物整体，例如镰刀状红细胞性贫血、癌基因的点突变等。 框移突变是由于却失或插入（核苷酸）的突变，引起转录出的mRNA读码框架不按原有的三联体次序，其影响不限于突变点上的个别氨基酸，而是整条肽链的读码变更。 3．真核生物染色体采用线性复制方式，在两端形成的复制引物RNA被水解留下的空隙，如果是环状DNA，其填补空隙应当没有问题。但线性复制两端空隙不能填补，则会使DNA链随着复制不断变短。端粒的DNA序列高度重复并形成反折式二级结构。端粒酶含RNA，又有反转录酶活性。引物去除留下空隙，靠端粒，端粒酶这种爬行复制，就可填补而不缩短。 4酶或蛋白质因子的作用： DNA聚合酶Ⅲ 合成DNA新链中的3’,5’-磷酸二酯键 DNA聚合酶Ⅰ 校读、切除引物、填补空缺 拓扑异构酶 松弛DNA超螺旋结构成双螺旋 解螺旋酶 解开DNA双螺旋结构成两条单链 单链DNA结合蛋白 维持单链DNA处于稳定状态 引物酶 合成DNA复制所需的RNA引物 DNA连接酶 将随从链中各冈崎片段连接起来     5．复制主要分为起始、延长和终止3个阶段。 （1）复制的起始：主要是在拓扑异构酶和解螺旋酶的作用下松弛超螺旋和解开双链，并由单链DNA结合蛋白保护和稳定单链，引物酶识别起始点，按照碱基配对原则，以DNA链为模板，按5’→3’方向合成RNA引物。