最近访问过的版块
　　分类导航
2006年考北大博士前自己准备的生物化学复习资料
17:09　文章来源: /bbs/post/view?bid=154&id=5825604&sty=1&tpg=1&age=-1
点击次数：
这是我整理得生物化学资料，今年考北大生物化学考绩不错。张迺衡编著的&生物化学&（北京医科大学，第二版)&&&蛋白质的化学1.&&用紫外吸收法测定溶液中蛋白质含量时，波长是多少？用此波长的依据是什么？?&&色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸在280nm附近有最大吸收，多数蛋白含有这tyr， trp残基。所以在紫外分光中用280nm对它们进行检测。2.&&氨基酸有哪些成色反应？哪些是肽，蛋白质共有的？各有什么用途？?&&氨基酸的成色反应有茚三酮反应，丹磺酰氯，FDNB成色反应。 蛋白质的成色反应有：双缩脲反应，。其中，FDNB又叫sanger试剂， 可以与氨基酸的&-NH2形成又颜色的衍生物，并可在蛋白质水溶液中保持稳定。这几种试剂币茚三酮更具有优点。AA的R基团可保留于产物中，各种AA的R基团的不同可以用来检测蛋白质中各种氨基酸(蛋白质定性，定量分析)。此外，含有酪氨酸，色氨酸，精氨酸，组氨酸 这四种AA的肽也有相同的反应。酪氨酸： millon反应， 酚试剂反应， 黄色蛋白反应；色氨酸： 乙醛酸反应， ehrlich蛋白反应；精氨酸： 坂口反应；组氨酸： poly反应。3.&&什么是蛋白质的一级，二级，三级，四级结构？他们分别依靠什么样的键合力建立起这样的结构？?&&一级结构(肽键)：各种氨基酸在多肽链上按一定顺序的排列成为~?&&二级结构(氢键)：多肽链骨架中原子的局部空间排列，不涉及侧链的构像，有&螺旋，&折叠和&转角。?&&三级结构(次级键)：具有二级结构，超二级结构或域结构的一条多肽链，由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，而进行范围广泛的盘曲与折叠，形成包括主，侧链在内的空间排列，这种在一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布称为~?&&四级结构(次级键)：许多有生物活性的蛋白质由两条或多条肽链构成，肽链与肽链之间并不是通过共价键维系，每条肽链都有自己的一级，二级，三级结构，这种蛋白质的每条肽链叫做亚基。由亚基构成的蛋白成为寡聚蛋白，寡聚蛋白中亚基的立体排布， 亚基之间的相互关系成为蛋白质的四级结构。4.&&有哪些方法可以测定蛋白质的一级结构？?&&化学法：蛋白质的一级结构分析一般先作氨基酸组成分析，再作N末端和C末端鉴定； 将链间，链内的二硫键拆开；再选择适当的酶或化学试剂将多肽部分水解，使肽段大小适合于Edman降解法的应用；每一小肽段的序列分析完成后，用肽段重叠法将完整的多肽链顺序确定；最后，可用电泳法确定二硫键的位置。另外，DNA序列推断蛋白质序列由快速的优点，可与化学法和一级结构分析同时使用，互相取长补短。 &&&糖的代谢1.&&糖除了供能外，还有何功用？?&&糖类不只是能量的来源，它也是组织细胞的重要组成成分，如，核酸，蛋白聚糖，糖蛋白，糖脂等。2.&&葡萄糖是如何在缺氧条件下转变为乳酸？有什么意义？?&&葡萄糖在糖酵解途径中产生的还原当量(NADH+H+)要重新氧化为NAD+，酵解才能继续进行。因为细胞中NAD+含量甚微。因此，缺氧条件下，丙酮酸可以作为氢受体，接受氢后转变为乳酸从而再生NAD+。这样以来，糖酵解才可以继续进行下去。?&&在剧烈运动中，肌肉供氧不足，酵解作用是重要的产能手段，而积累在肌肉中的乳酸可由血液运至肝中变为葡萄糖。无氧酵解虽然仅利用葡萄糖所储存能量的一小部分。但这种释能方式很迅速，对肌肉收缩很重要，此外，像视网膜，红细胞及脑等细胞组织，即使在有氧情况下也要产生一些乳酸，其中红细胞因无线粒体则更依赖于酵解供能。3.&&试述丙酮酸脱氢酶复合体的组成和催化作用？受什么因素调节？&&P129?&&丙酮酸脱氢酶复合体由3个不同的酶组成（丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶、二氢硫辛酰胺脱氢酶）。有TPP，FAD，硫辛酸和NAD+和CoA参加。 这个酶催化的是不可逆反应。也是调节酶，受别位效应物和化学修饰调控。4.&&TAC中有几个调节酶？他们分别受什么物质调节？他们催化哪些反应？?&&TAC中有四个调节酶，丙酮酸脱氢酶复合体（不属于TAC中的，是丙酮酸向乙酰CoA转化的一个步骤），柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶和&酮戊二酸脱氢酶复合体是关键的调节酶。?&&丙酮酸脱氢酶复合体(催化丙酮酸到乙酰CoA的转化)受其催化产物ATP，乙酰CoA和NADH，脂肪酸的有力抑制； 受AMP，NAD+，CoA，Ca2+的激活。?&&柠檬酸合酶(催化乙酰CoA到柠檬酸的转化)： 受NADH， 琥珀酰CoA，柠檬酸和ATP的抑制， 受ADP激活。?&&异柠檬酸脱氢酶(催化异柠檬酸到&酮戊二酸的转化)： 受ATP，NADH抑制，受Ca2+和ADP激活。?&&&酮戊二酸(催化&酮戊二酸向琥珀酰CoA的转化)： 受琥珀酰CoA， NADH的抑制； 受Ca2+的激活。5.&&何谓磷酸戊糖途径？如何反应？有何生理意义？?&&葡萄糖的主要代谢途径是糖酵解，还有其他的代谢方式，例如磷酸戊糖途径，这途径产生磷酸戊糖和NADPH。6-磷酸葡萄糖+NADP+ ====6磷酸葡萄糖酸内酯+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸内酯+H2O ====6-磷酸葡萄糖酸6-磷酸葡萄糖酸+NADP+ ====5-磷酸核酮糖+CO2+NADPH+H+5-磷酸核酮糖 ----5-磷酸核糖在一些组织中，磷酸戊糖途径就止于此处，总的结果是：6-磷酸葡萄糖+2 NADP++H2O ====5-磷酸核糖 +CO2+2 NADPH+ 2H+生理意义：戊糖途径产生的磷酸戊糖核、NADPH都可供核酸和其它物质的合成。6.&&试述肝如何合成糖原，又如何分解糖原？受什么因素调节？?&&糖原是动物储存糖的形式，肝脏和肌肉是储存糖原的主要地方，肝储存糖原主要是用于维持血糖浓度，供应全身利用，而肌糖原是供予肌肉本身产生ATP作收缩用。?&&糖原的分解：糖原+ Pi2- ====1-磷酸葡萄糖 + 糖原(降解了一个G) 糖原磷酸化酶催化&[1-4]糖苷键的磷酸解。1-磷酸葡萄糖====6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖+H2O====葡萄糖+Pi2-?&&糖原的合成：葡萄糖+ATP====6-磷酸葡萄糖+ADP6-磷酸葡萄糖====1-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖+ UTP====UDP-G + PPiUDP-G+ 葡萄糖n====(葡萄糖)n+1 + UDP分支链的形成：当糖原合酶以&1====4糖苷键延伸直到长度达11个葡萄糖基后，分支酶可将约7个葡萄糖残基的一段链转移到邻近糖链上以&1====6糖苷键连接。糖原的合成合代谢的调节：糖原分解代谢途径的糖原磷酸化酶和糖原合成途径中的糖原合酶都是催化不平衡的反应。这两个酶是各自代谢途径的调节酶。1，糖原磷酸化酶 受别构效应物和共价修饰调节。2，糖原合酶 别构调节和共价修饰调节。cAMP（由腺苷酸环化酶催化ATP而来）是调节糖原磷酸化酶和糖原合酶的重要细胞内信号。细胞内cAMP的增高通过两种不同的机制激活糖原磷酸化酶，也同样通过这两种机理抑制糖原合酶。7.&&非糖物质如何转变为糖？有哪些酶最值得注意？?&&从非糖物质形成葡萄糖成为糖异生作用。所利用的非糖物质包括各种氨基酸/乳酸，丙酮酸，丙酸和甘油。这些物质的碳成为葡萄糖的碳。对于那些首先以葡萄糖为代谢供能的细胞和组织，如脑，红细胞，肾髓质，眼球晶状体等血糖浓度的维持，在空腹期间，就要依赖于糖异生。肝是糖异生的重要器官，担当维持血糖浓度的重任。(糖异生是采用的不同的酶绕过酵解中的不可逆反应途径。)从乳酸开始的糖异生见如下： 线粒体中：乳酸(脱氢)+乳酸脱氢酶====丙酮酸+NADH（乳酸脱氢酶，胞液中）丙酮酸+ATP4-+HCO3-====草酰乙酸+ADP3-+Pi2-+H+（丙酮酸羧化酶）草酰乙酸+GTP4-====磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)（磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶）磷酸烯醇式丙酮酸转移至胞液（胞液中糖异生）下列是在胞液中：PEP==2-磷酸甘油酸==3-磷酸甘油酸====1，3二磷酸甘油酸====3-磷酸甘油醛====1，6-二磷酸果糖1，6-二磷酸果糖+H2O====6-磷酸果糖+Pi2-6-磷酸果糖====6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖+ H2O====葡萄糖+ Pi2-?&&糖异生有几个调节位置，即调节参与不可逆反应的4个酶： 丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶和葡萄糖磷酸酶（去磷酸化）。8.&&试述ATP， AMP， NAD+，如何影响糖的代谢的？糖代谢产生ATP，NADH，这些物质的产生是抑制糖酵解的。?&&一般来说，对糖异生途径调节酶起激活作用的别构效应物，对酵解途径的调节酶就是抑制作用的。ATP增高伴随AMP下降就有利于糖异生；缺氧，缺乏脂肪酸氧化以及氧化磷酸化作用受到抑制或解偶联时，ATP浓度下降，AMP活性升高，糖异生关闭，酵解打开。NAD+的增高有利于糖酵解的进行，反之，就益于糖异生。激素调节糖异生作用对维持机体的稳恒状态十分重要，激素对糖异生的调节实际上是调节异生和酵解这两个途径的调节酶以及调节供应给肝的脂肪酸。胰高血糖素促进脂肪组织分解脂肪，增加血浆脂肪酸，也就促进糖异生； insulin的作用正好相反。 胰高血糖素和胰岛素都可以通过影响肝内酶的磷酸化修饰状态而调节糖异生作用。胰高血糖素通过cAMP促进双供能酶(6磷酸果糖激酶2和果糖-2，6-二磷酸酶)的磷酸化。9.&&血糖有哪些来源？哪些去路？有哪些激素在维持血糖浓度上有重要影响？他们是如何调节血糖浓度的？?&&血糖（正常情况下700～1100mg/l）来源： 1、&&餐后从小肠吸收葡萄糖多了，血糖浓度升高；2、&&肝糖原分解；3、&&非糖物质糖异生。?&&血糖去路： 1、&&糖原合成：饱食后，机体将血液中多余的葡萄糖以糖原的形式储存起来；2、&&葡萄糖供机体（大脑等组织）作能量消耗用，氧化为CO2和水；3、&&磷酸戊糖途径中葡萄糖转变为5-磷酸核糖和NADPH；4、&&葡萄糖酵解产生的乙酰CoA可转化为脂肪和氨基酸，在机体中储存起来。?&&在血糖浓度维持上有这样一些激素：胰岛素， 胰高糖素，肾上腺素， 肾上腺皮质醇。下面分别介绍一下这些激素是如何调节血糖浓度的。A 胰岛素 胰腺&细胞分泌。它的分泌受血糖的控制。血糖升高立即引起它的分泌， 血糖降低的的话insulin也随之降低。insulin是体内唯一降血糖的激素。 1，促进肌肉，脂肪细胞载体转运葡萄糖入内，2， 糖原磷酸化酶活性降低(通过对蛋白激酶A的抑制)； 糖原合酶的活性升高(激活糖原合酶脱磷酸酶)，加速肝，肌肉糖原的合成，3，通过第二信使间接激活丙酮酸脱氢酶（丙酮酸从胞液到乙酰CoA的反应，部位是线粒体），加速丙酮酸氧化脱羧成为乙酰CoA， 4， 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性， 促进氨基酸进入肌肉合成蛋白质，从而降低糖异生。降低血糖。 5， 减少脂肪组织动员脂肪酸，促进糖有氧氧化。B 胰高血糖素 胰腺&细胞分泌的。 升高血糖， 与胰岛素的作用相反，insulin和胰高血糖素相反。C 肾上腺素 迅速而有力的升高血糖的激素。它是通过与肝和肌肉细胞膜受体结合而激活磷酸化酶，产生级联效应， 加快糖原分解，肝释放出葡萄糖， 肌肉输出乳酸供肝异生。这在应激时起作用。D 肾上腺皮质醇 促进肌肉蛋白分解， 运送至肝进行糖异生(饥饿时)，抑制肝外组织摄取葡萄糖，从而使血糖升高。&&&&脂类代谢1.&&何谓必需脂肪酸？?&&有些脂肪酸不能由机体合成，如亚麻酸，亚油酸和花生四烯酸等。需从食物中摄入，故称必需脂肪酸。2.&&何谓载脂蛋白？何谓酰基载体蛋白(ACP)？?&&脂类不溶或微溶于水，而正常人血浆中脂类含量高达500mg/dl，但血浆仍清澈透明。这表明血浆中的脂类不是以自由状态存在的。而是以一种可溶的形式存在和运输的，血浆中游离脂肪酸（非酯化的脂肪酸）由血清蛋白携带运输，每分子的清蛋白借非共价键可结合10个游离脂肪酸分子。血浆中游离脂肪酸量很少，仅占血浆中总脂肪酸的5-10％，其他均以酯的形式参与构成血浆脂蛋白。脂蛋白是蛋白和脂类多组分的复合体。蛋白质和脂类是通过非共价键连接。3.&&试比较脂肪酸氧化及合成的异同点。?&&脂肪酸氧化过程可概括为活化，转移，&氧化，及最后经TAC被彻底氧化生产CO2和H2O并释放能量等四个过程。脂肪酸在肝内氧化时的乙酰CoA可产生酮体，但是肝不能利用酮体，需运到肝外组织氧化利用，特别当饥饿时脑和肌肉组织靠酮体氧化供能。?&&而脂肪酸的合成是在胞液的脂肪酸合成酶体系作用下，以乙酰CoA为原料逐步缩合而成的，但乙酰CoA绝大部分首先羧化成丙二酰CoA后才参与合成，最终可合成含16碳的软脂酸。在肝线粒体和内质网分别以乙酰CoA和丙二酰CoA为原料延长碳链，生成更长碳链的脂肪酸。以软脂酸为前体在体内可生成多不饱和脂肪酸，但必需脂肪酸（亚麻酸，亚油酸及花生四烯酸）在体内合成不足和不能合成，必须靠食物供给。1、脂肪酸的氧化首先经过活化，在ATP、CoASH、Mg2＋存在时候，由酯酰CoA合成酶（内质网、线粒体外膜上的）催化生产酯酰CoA。酯酰CoA的转移于胞液中进行，而催化脂肪酸氧化的酶系又是在线粒体基质内，所以肯定要进行一次转移。&氧化 ： 酯酰CoA进入线粒体后，在脂肪酸&氧化酶系的催化下，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解4步连续反应。含偶数碳原子的酯酰CoA每次经过脱氢、加水、再脱氢、硫解生成一份子乙酰CoA，碳链缩短2个碳原子，同时伴有5 ATP生成；人体中含有极少数的奇数碳原子的脂肪酸，经活化、转移后，再经多次&氧化生出多个分子的乙酰CoA，但最终生产含奇数碳原子的丙酰CoA（丙酰CoA是如何氧化的那 ？它在羧化、消旋酶与变为酶的作用下变为琥珀酰CoA，后者是TAC中的中间产物，沿TAC继续转变为苹果酸再循糖异生转化为丙酮酸，其在体内可以彻底氧化，最终转变为糖。）2、脂肪酸的合成脂肪酸的合成部位是肝、肾、肺、乳腺、脂肪组织的胞液中，都含有脂肪酸合成酶复合体，均能河床脂肪酸，肝合成能力最强。约比脂肪组织大8～9倍。乙酰CoA首先是在线粒体中，要进行脂肪酸合成必须首先进入胞液。这时就有一个柠檬酸－丙酮酸循环。（乙酰CoA不能自由通过线粒体内膜，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞液：乙酰CoA再线粒体内与草酰乙酸结合，在柠檬酸结合酶的作用下生成柠檬酸，柠檬酸由线粒体内膜载体运入胞液，在由胞液中的柠檬酸裂解酶分解成乙酰CoA和草酰乙酸，乙酰CoA参与丙二酰CoA的合成。草酰乙酸则在苹果酸脱氢酶的作用下产生苹果酸，苹果酸可由线粒体内膜载体转运至线粒体内。或者苹果酸在胞液中变为丙酮酸，再运入线粒体，再丙酮酸变为草酰乙酸，重新参与线粒体内的乙酰CoA的转运）每进行该循环一次，可使一分子的乙酰CoA进入胞液，同时消耗2 分子的ATP，还为机体提供NADPH，以补充合成反应的需要。值得注意的是：？？？乙酰CoA的体内合成的脂肪酸分子中的所有碳原子的唯一来源，但是在合成过程中直接参与合成反应的仅仅只有一分子的乙酰CoA，其他的只能先羧化为丙二酰CoA才能进入脂肪酸合成的途径。4.&&计算油酸(18：1， delta9)在体内被氧化成为CO2和H2O的同时能使多少ADP磷酸化生成ATP？?&&首先看看脂肪酸的氧化步骤：活化，转移，&氧化及最后的进入TAC被彻底氧化为CO2和H2O，释放能量。油酸是（18：1），属于偶数碳原子。1、&&一分子的油酸活化时消耗2分子的ATP；2、&&转移的时候不消耗ATP；3、&&&氧化时：每次&氧化过程中，脱氢（FADH2，产2 ATP），加水，脱氢（NADH+H+，3 ATP），硫解4、&&乙酰CoA进入TAC进行彻底氧化。前前后后进行&氧化共8次，生成9乙酰CoA、8 FADH2、8 NADH。所以这些共产生ATP为9&12＋8&（2＋3）＝108＋40＝148 ATP，减去最开始活化时消耗的2 ATP，净生成ATP146个。参考：16碳的软脂酸的&氧化反应16碳的软脂酰CoA＋7 CoASH＋7FAD＋7NAD+ + 7 H2O ====8乙酰CoA ＋7 FADH2 + 7 NADH＋7 H＋5.&&不饱和脂肪酸的氧化及合成饱和脂肪酸相比较，其特殊点是什么？?&&1、不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸基本相同。但因&氧化酶系要求作用物烯酰CoA 为delta2反式构型，否则&氧化不能继续进行，而天然的不饱和脂肪酸的双键多位顺式构型，所以在不饱和脂肪酸氧化过程中需要借助酶促反应使其转变为delta2反式构型。?&&2、不饱和脂肪酸的合成：人和动物组织中含有的不饱和脂肪酸主要为软油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。***重要，比如，最普通的要数单不饱和脂肪酸――油酸和软油酸。他们可由相应的饱和脂肪酸活化后经去饱和酶（存在与滑面内质网）催化脱氢生产，这个酶只催化在delta9形成双键，所以亚油酸、亚麻酸等不能在体内合成或合成不足，但他们又是机体不可缺少的，必须由食物来供给，因此叫他们为必需脂肪酸。但植物中含有能在delta9处形成双键的去饱和酶？？？重新修改。（亚麻酸在体内====廿碳五烯酸EPA和廿碳六烯酸DHA；EPA和DHA在鱼油中含量丰富，可通过食入补充。）6.&&试述脂肪在体内能否转变为糖？为什么？?&&糖酵解的产物乙酰CoA在糖的有氧氧化的第一步中是丙酮酸转变为乙酰CoA， 这个反应是有丙酮酸脱氢酶复合体催化，是不可逆反应。所以脂肪酸的氧化产物乙酰CoA是不会转化为丙酮酸的，这种情况下式不会异生为葡萄糖的。?&&再者，脂肪的水解产物甘油可以转变为磷酸二羟丙酮，这个物质可以异生为葡萄糖。7.&&以谷物填喂家鸭，结果鸭体肥美多脂，试述此种鸭在填喂期间体内有何代谢特点？?&&乙酰CoA 羧化酶催化的反应是脂肪酸合成的限速步骤，很多因素可影响此酶的活性。从而使脂肪酸合成速度改变，脂肪酸合成过程红的其他酶也可以被调节，如脂肪酸合酶，柠檬酸裂解酶。?&&在高脂膳食进食后，或因饥饿导致脂肪动员加强时，细胞内软酯酰CoA增多，可反馈抑制乙酰CoA羧化酶，从而限制体内脂肪酸的合成，但是摄入糖类，糖代谢加强时，由糖氧化及磷酸戊糖循环提供的乙酰CoA及NADPH增多，这些合成脂肪酸的原料的增多有利于脂肪酸的合成。此外，糖氧化加强的同时，使细胞内ATP增多，进而抑制异柠檬酸脱氢酶，造成异柠檬酸及柠檬酸的堆积。在线粒体内膜的相应载体的协助之下，由线粒体转入胞液，可以别构激活乙酰CoA羧化酶，同时本身也可裂解释放乙酰CoA ，增加脂肪酸合成的原料，使脂肪酸合成增加。所以，以谷物（含有很多糖分）喂养鸭子，结果会使鸭肥美多脂。8.&&何谓酮体？在何处生成？如何生成？在何处氧化？如何氧化？?&&酮体： 是？？？脂肪酸在肝内分解氧化时的正常中间代谢产物。它专指乙酰乙酸、&羟丁酸、和丙酮。其中&羟丁酸含量较多，丙酮含量极微。?&&酮体的生成： 以乙酰CoA为原料，在肝线粒体经酶催化，先缩合，后经裂解生成酮体；除了肝以外，肾也含有生成酮体的酶体系。首先，由2分子的乙酰CoA缩合生成乙酰乙酰CoA， 同时释放一分子的CoA。然后乙酰乙酰CoA再与一分子的乙酰CoA缩合生成6个碳的3羟3甲基戊二酸单酰CoA（HMG CoA），并释放出CoASH，反应由HMG CoA合酶催化（肝线粒体中此酶的含量很高）；然后，生成的HMG CoA在HMG裂解酶的作用下生成乙酰乙酸和乙酰CoA；再者，乙酰乙酸被还原成&羟丁酸（部分乙酰乙酸可缓慢自发脱羧成丙酮。）肝中，有合成酮体的酶体系，所以可以合成酮体。但是肝中缺乏利用酮体的酶系。因此不能氧化酮体，需要经血液运输到肝外组织进一步氧化分解。?&&酮体的氧化利用在肝外组织的线粒体细胞内，D-&-羟丁酸经其脱氢酶作用，被氧化为乙酰乙酸，乙酰乙酸与琥珀酰CoA由酶催化生成乙酰乙酰CoA，同时释放出琥珀酸。乙酰乙酰CoA 再经硫解，生成2分子的乙酰CoA（进入TAC循环彻底氧化。）9.&&眩晕症患者，主述不能进食，乏力， 眩晕，恶心呕吐，经检查血酮体明显增高尿中酮体阳性，诊断为酮尿酸中毒。试分析其酮症产生的机理。?&&肝是生成酮体的器官，但是缺乏利用酮体的酶，故在肝中酮体是不会被氧化的，肝外组织缺乏HMG裂解酶，不能产生酮体，但是可以利用酮体。?&&酮体是肝中脂肪酸氧化时的正常中间代谢物，是肝输出能源的一种形式，酮体分子小，易溶于水，能通过血脑屏障及肌肉内毛细血管壁，是肌肉、尤其是脑组织的重要能源。脑组织几乎不能氧化脂肪酸，但能利用酮体，长期饥饿时或糖分供应不足时，酮体将代替葡萄糖而成为脑组织及肌肉的主要能源。?&&酮症：正常情况下，血中酮体含量很小。但在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂肪动员加强，脂肪酸氧化增多，酮体生成过多。超过肝外组织对酮体的利用程度，引起血中酮体升高，当高过肾回收能力时，尿中出现酮体，即酮症。酮体中的乙酰乙酸和D-&羟丁酸都是相对较强的有机酸，如在体内堆积过多，就引起代谢性酸中毒。?&&机理：饥饿、高脂低膳食及糖尿病均造成体内糖氧化利用率降低。呈现胰高糖素与胰岛素的比值升高，因而cAMP的浓度升高。cAMP通过增加乙酰CoA羧化酶的磷酸化而降低该酶活性，从而减少了丙二酰CoA的合成，丙二酰CoA又是脂肪酸氧化的限速酶的竞争性抑制剂，所以该限速酶的活性相对增加，大量酯酰CoA转移到线粒体中进行氧化，产生大量乙酰CoA。另外，线粒体内，此时由于酯酰CoA特别是长链酯酰CoA增多，通过别构抑制柠檬酸合成酶，致使乙酰CoA难于进入TAC氧化，肝内堆积的乙酰CoA缩合生成酮体。此外，由于胰高血糖素与胰岛素的比值升高，造成脂解作用加强，则长链酯酰CoA增多。抑制柠檬酸裂解酶使乙酰CoA不能进入胞液参与脂肪酸合成而堆积。过多的酮体将随血液循环运至肝外组织氧化利用，肝外组织氧化酮体由一定的限度，超过了这个限度，血液中酮体就堆积，尿中出现大量酮体，呈现酮症。10.&&试述磷酸脂的合成及其在脂类代谢中的主要作用？&?&&磷脂分为两类，磷酸甘油酯和鞘磷脂。两者的合成和讲解过程有部分相似。?&&甘油磷脂的合成部位遍布全身，全身各组织细胞中均含有含有磷脂的酶，都能合成磷脂，但以肝、肾及肠等组织最为活跃。甘油磷脂的原料有甘油、脂肪酸（主要是必须脂肪酸，需从食物中获得）、磷酸盐等。?&&合成过程： 共有两种，①以甘油二酯为重要中间产物，被CTP活化的是胆碱或乙醇胺，此途径重要合成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺，胆碱（或乙醇胺）在相应的激酶作用下磷酸化生成磷酸胆碱（或乙醇胺）再与CTP合成CDP-胆碱（或乙醇胺）。然后，其与甘油二酯进行磷酸胆碱（乙醇胺）反应生成磷脂酰胆碱（乙醇胺）。②第二途径中被CTP活化的是甘油酯，CDP甘油二酯是重要的中间产物，此途径合成磷脂酰肌醇及心磷脂：磷脂酸先与CTP生成CDP甘油二酯，然后再分别与肌醇和3-磷酸甘油及磷脂酰甘油等反应，相应生成磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和心磷脂。?&&磷酸脂在脂类代谢中的作用： ？？？？？？（见P173中的甘油磷脂降解。）11.&&卵磷脂，脑磷脂及磷脂酰肌醇的合成过程有何异同？&?&&卵磷脂（磷脂酰胆碱，PC）；脑磷脂（磷脂酰乙醇胺，PE）；磷脂酰肌醇（PI），见上题。12.&&体内合成胆固醇的原料为何？胆固醇在体内可转变为哪些物质 ？?&&体内合成胆固醇的原料是乙酰CoA的乙酰基。乙酰CoA原来是葡萄糖、脂肪酸和某些氨基酸等在线粒体内的分解代谢产物，首先需经柠檬酸－丙酮酸循环进入胞液，以供合成胆固醇之用。?&&在体内，胆固醇可转变为胆汁酸、肾上腺皮质激素（皮质醇）、醛固酮、雌激素（孕酮）、雌二醇、雄激素（睾酮）和维生素D3。13.&&根据胆固醇的合成与转化过程，说明可通过哪些干扰环节达到降低胆固醇的作用？?&&在胆固醇的合成途径中，HMGCoA还原酶为限速酶，因此各种因素通过对该酶的影响可调节胆固醇合成的作用。激素的调节：胰高糖素&&通过第二信使cAMP影响蛋白激酶&&使HMGCoA还原酶磷酸化失活&&抑制雌酶，减少胆固醇的合成。此外，胰岛素&&诱导HMGCoA还原酶的合成，增加胆固醇的合成；甲状腺素促进胆固醇的合成，同时促进胆固醇向胆汁酸的转化，作用强于胆固醇的合成。胆固醇浓度的调节： 血中胆固醇主要由LDL携带运输，借助细胞膜上的LDL受体介导的内吞作用进入细胞。所以，我们可以抑制LDL受体的补充，同样可以达到降低体内胆固醇浓度。?&&胆固醇的转化： 在肝中进行羟化，转变为胆汁酸，排入肠道，参与脂类的消化吸收。?&&肾上腺和性腺组织中，胆固醇可以合成类固醇激素、参与机体代谢调节。?&&胆固醇脱氢后生成的物质经紫外线照射可以转变为维生素D3。?&&此外，还有一部分胆固醇可直接作为胆汁酸成分与胆汁酸盐一起自肝经胆道入肠，其中一部分那将还原为类固醇，排除体外。14.&&以14C标记软脂酸的第9位碳原子，其在体内进行&氧化，试问①14C将定位在乙酰CoA分子的何处？②这种含14C的乙酰CoA进入三羧酸循环一次，则循环中的哪些三羧酸及二羧酸分子带有14C，在什么部位？③这种经&氧化后产生的乙酰CoA可作为合成长链脂肪酸及胆固醇的原料，合成的长链脂肪酸及胆固醇分子中是否含有14C？为什么？&?&&以14标记软脂酸的第九位碳原子，其在体内进行&氧化。参见P155中的资料：一个酯酰CoA经脱氢、加水、再脱氢和硫解脱掉一个－CH2-CH2－，第一次生产乙酰CoA时，乙酰CoA上的第一碳、第二碳是原16碳软脂酸的第一碳、第二碳。水解后生成的酯酰CoA的第一碳是原脂酸的第三碳，一次这样反应下去，第十四位碳就在反应倒数第二步生成的乙酰CoA上（位于&碳位上）。?&&CH3C(=O)-SCoA中的&碳就是第十四位的。在回到TAC循环。P130页上的柠檬酸的第十四位碳已经标记（见图）；全部在顶端的COO-的碳原子中。?&&经&氧化后生成的乙酰CoA可以作为合成长链脂肪酸及胆固醇的原料。合成的长链脂肪酸及胆固醇的分子中含有14C。&&生物氧化1、&&物质在体内氧化和体外氧化有什么异同？?&&体内氧化即是生物氧化。它是在细胞内的由酶催化的氧化反应，几乎每步反应都由酶来催化进行。不需要高温，也步需要强碱及强氧化剂的协助，在体温和中性pH环境中即可进行；是逐步进行、逐步完成的，不会骤然放出大量的热量。更不会产生高温、高热。另外，反应中逐步释放的能量相当一部分可使ADP生产ATP，储存在ATP分子中，以供生理生化活动的必需。2、&&何谓呼吸链？?&&线粒体中有线粒体氧化体系。其主要功能是使作用物脱下的氢经一系列的酶或辅酶的传递，最后与激活的氧结合成水。同时逐步释放能量。储存于ATP中，起到递氢或电子的作用的酶或辅酶叫电子传递链。他们按照一定的顺序排列在线粒体内膜上，组成递氢或递氢电子体。该体系进行的一系列的连锁反应是与细胞膜摄取氧的呼吸相关，又叫做呼吸链（respiratory chain）。3、&&列举维生素在生物氧化中的作用。?&&Vitamin B2和Vitamin PP参与生物氧化。?&&核黄素构成黄酶的辅酶成分；维PP是尼克酰胺，构成脱氢酶辅酶成分。?&&辅酶Ⅰ（Co Ⅰ），尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋），是体内很多脱氢酶的辅酶。是连接作用物与呼吸链的重要环节。分子中含有尼克酰胺（NAD＋）、核糖、磷酸与一份子的腺苷酸。NAD+的主要功能是接受从代谢物中脱下的2H(2H＋+ 2e)，然后传给另一传递体黄素蛋白。?&&辅酶Ⅱ（Co Ⅱ），NADP+?&&黄素蛋白种类很多，其辅基有两种，一种是黄素单核苷酸（FMN），另一种是黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。两者均含核黄素，此外，FMN含有一分子磷酸，而FAD只比FMN多含一分子的腺苷酸（AMP）。黄素蛋白可催化代谢物脱氢，脱下的氢可被该酶的辅基FMN或FAD接受（脱氢酶的含义）。NADH脱氢酶就是黄素蛋白的一种，它可将氢由NADH转移到NADH脱氢酶的辅基FMN上，使FMN还原为FMNH2。尚有不少的脱氢酶是以FAD为辅基的，如琥珀酰脱氢酶，他们可以直接将作用物脱下的氢传递进入呼吸链。4、&&细胞色素体系分哪几类？其辅基各为何？?&&细胞色素是位于线粒体内膜的含铁电子传递体，其辅基为铁卟啉。现根据其吸收光谱的不同分为三类，即细胞色素a、b、c细胞色素分类&&其辅基A&&色素a、a3很难分开，组成一个复合体，Cyt aa3的辅基为血红素A，它是唯一能将电子传递给氧的细胞色素，所以也叫做细胞色素氧化酶。A3&&B&&铁原卟啉Ⅸ（其与多肽链间无共价键结合）C&&血红素cC1&&血红素c5、&&试述体内ATP如何生成？?&&ATP是生物组织细胞能够直接利用的唯一能源，在糖类、脂类和蛋白质等物质氧化分解中释放出的能量，有相当大的部分能使ADP磷酸化为ATP。?&&体内ATP生产的方式有两种，作用物（底物）水平磷酸化和氧化磷酸化。1、&&底物水平磷酸化： 在高能化合物释放能量的同时，伴有ADP磷酸化生成ATP的作用（为什么会有这个磷酸化发生那？）称为底物水平磷酸化，与呼吸链的电子传递无关。通过底物水平磷酸化形成的ATP在体内所占的比例很小。如1 mol的葡萄糖彻底氧化产生的36（或38） mol ATP中只有4（或6）mol ATP（3-磷酸甘油醛＝＝1，3-二磷酸甘油酸产生的NADH）是由底物水平磷酸化产生的，其余的ATP全由氧化磷酸化产生的。2、&&氧化磷酸化： 代谢物氧化脱氢经呼吸链传递给氧生成水的同时，释放能量用以使ADP磷酸化为ATP，由于是代谢物的氧化反应与ADP的磷酸化反应偶联发生，故称之为氧化磷酸化。值得注意的是，氧化磷酸化是体内生成ATP的主要方式，在糖、脂等氧化分解代谢中除少数外，几乎全通过氧化磷酸化生成ATP。3、&&如果一个反应只有代谢物的氧化反应，而不伴随ADP磷酸化为ATP，则称为氧化磷酸化的解偶联。6、&&何谓穿梭系统？体内有哪些重要穿梭系统？有何重要性？?&&线粒体内生成的NADH和FADH2可直接参与氧化磷酸化的过程，但在胞液中生成的NADH不能自由透过线粒体内膜，故线粒体外NADH所携带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体，然后经过呼吸链进行氧化磷酸化过程。这需要一种穿梭系统来协助完成。（问：FADH2能自由进入线粒体内膜么？）?&&穿梭系统有如下两种：苹果酸-天冬氨酸穿梭作用和&-磷酸甘油穿梭作用：1、&&&-甘油穿梭。这种穿梭作用主要存在在脑和骨骼肌中，因此这些组织中糖酵解过程中的3-磷酸甘油醛脱氢产生的NADH＋H＋可以通过&-磷酸甘油穿梭进入线粒体，产生36分子的ATP。2、&&苹果酸-天冬氨酸穿梭作用。存在于肝和心肌等组织，因此这些组织中糖酵解过程中的3-磷酸甘油醛脱氢产生的NADH＋H＋可以通过苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体，产生38分子的ATP。7、&&过氧化氢酶、过氧化物酶有何生理功用？在机制上有何异同？?&&过氧化氢酶：以血红素为辅基，是催化H2O2分解的重要酶；?&&过氧化物酶：催化H2O2分解生成水，并释放出氧原子直接氧化酚类和胺类物质。8、&&解释下列名词：生物氧化、呼吸链、氧化磷酸化、作用物磷酸化、P/O比值、超氧化物歧化酶?&&生物氧化：物质在生物体内的氧化分解为生物氧化，在细胞的线粒体内及线粒体外均可进行，但氧化过程不同线粒体内的氧化产能伴有ATP的生成，其主要表现是细胞内氧的消耗和CO2的释放，故叫做细胞呼吸。（只有线粒体内的氧化伴有ATP生成，并且CO2和水的产生是在线粒体内的。）?&&呼吸链：线粒体氧化体系的主要功能是使作用物脱下的氢经一系列酶或辅酶的传递，最后与激活的氧结合成水，同时逐步释放能量，使ADP磷酸化生成ATP，将能量储存于ATP中，起传递氢或电子作用的酶或辅酶成为电子传递体。该体系进行的一系列连锁反应是与细胞摄取氧的呼吸过程相关，所以叫呼吸链。?&&氧化磷酸化：代谢物氧化脱氢经呼吸链传递给氧生成水的同时，释放能量用以使ADP磷酸化成为ATP，由于是代谢物的氧化反应与ADP的磷酸化反应偶联发生，叫做氧化磷酸化。氧化磷酸化是体内生成ATP的主要方式，在糖、脂等氧化分解过程中除少数外，几乎全部通过氧化磷酸化生成ATP，如果只有代谢氧化，而不伴随ADP磷酸化的过程，则成为氧化磷酸化的解偶联。?&&底物水平磷酸化：在高能化合物释放能量的同时，伴有ADP磷酸化生成ATP的作用成为作用物水平磷酸化，与呼吸链的电子传递无关。也是底物水平磷酸化。?&&P/O 比值：P/O值是指每消耗一摩尔氧原子所需消耗无机磷的摩尔数。氧化磷酸化过程中，无机磷酸是由于ADP磷酸化生成ATP的，所以无机磷的原子数可间接反应ATP的生成数。?&&超氧化物歧化酶：超氧化物歧化酶（SOD），是人体防御内外环境中超氧离子对人体侵害的重要酶。SOD广泛存在于各种组织中，半衰期极短。SOD对肿瘤的生长有抑制作用，其活性降低是许多肿瘤的特征。同时，SOD可减少动物因缺血所造成的心肌区域性梗塞的范围和程度。&&氨基酸代谢1、&&一个两岁患儿，频繁呕吐，发育不良，伴有白发。尿中苯丙氨酸、苯丙酮酸、苯乙酸含量明显增加。试解释：A，患者何种酶缺陷？如何治疗？ B，为什么患者尿中上述成分含量增加？C，为什么患儿毛发变白？?&&A、该患儿为苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸（合成黑色素的氨基酸）；治疗原则是早期发现，并适当控制膳食中的苯丙氨酸含量。?&&B、苯丙氨酸体内不能正常转换为酪氨酸，体内的苯丙氨酸蓄积，并可经转氨基作用生成苯丙酮酸，后者进一步转化为苯乙酸等衍生物。此时，尿液中出现大量的苯丙酮酸代谢产物，称之为苯酮酸尿症。苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性。?&&由于酪氨酸不能被由苯丙氨酸正常转化。酪氨酸是合成黑色素的前体，所以患儿毛发呈白色。2、&&试列出谷氨酸转变为葡萄糖及氧化生成CO2、水、能量的共同代谢途径。?&&谷氨酸转化为葡萄糖的途径为：（＝＝是 ）。谷氨酸＝＝&&&&-酮戊二酸＝＝琥珀酸单酰CoA＝＝延胡索酸＝＝草酰乙酸&&&＝＝PEP＝＝磷酸丙糖＝＝葡萄糖（&&&之间的是TAC中间的产物）?&&谷氨酸氧化生成CO2、水和能量的途径：谷氨酸在体内可以通过TAC和生物氧化体系氧化成CO2和水，同时释放能量供生理活动的需要。（TAC循环如何产水？）3、&&试从氨基酸代谢解释下列现象：A，&&哺乳动物肝的转氨酶中，以Asp转氨酶的活性最强。B，&&正常人血中的氨基酸，以Ala和Glu的含量为最多。?&&？&&物质代谢间的相互作用1、&&哪些化合物是联系糖、脂、氨基酸代谢的枢纽物质？?&&糖、脂肪、及氨基酸的代谢分解，均可生成乙酰CoA，乙酰CoA通过共同的代谢途径――TAC循环、生物氧化和氧化磷酸化成水和CO2，以及生成能量，这样大大节约了酶的种类、数量和反应机构。乙酰CoA、丙酮酸、3-磷酸甘油醛和&-酮戊二酸等是枢纽性中间代谢产物。2、&&试以糖尿病为例，讨论体内物质代谢的紊乱情况。除了提供胰岛素之外，还有哪些措施可以改善其病情。糖尿病时，全身各器官几乎均有不同程度的病理变化，试述其发生机理。?&&胰岛素缺乏所致的糖尿病中，表现为全身代谢的严重紊乱。由于insulin的缺乏，使葡萄糖不易透入细胞所耗用，故血糖水平增高，严重者可高达2000 mg/ ml，大量由尿排出。因糖的利用受阻，并由尿大量丢失，乃大量分解组织蛋白，通过糖异生转化为糖。同时，由于不能机体利用insulin，使其对磷酸烯酮式丙酮酸羧激酶的抑制减弱，使糖异生的作用大大增强。另一方面，脂肪大量进行动员，分解以供能，血中FFA水平升高。脂肪酸在体内大量转化为酮体，血中酮体含量升高。更有甚者，由于细胞内糖代谢障碍，使TAC中间成员的补给不足，导致TAC循环运转不畅，严重影响整体的能量代谢。3、&&试从生物化学代谢角度，分析慢性嗜酒对健康的危害，尤其对肝供能的损害。?&&酗酒者，摄入的乙醇分别经醇脱氢酶及醛脱氢酶催化的脱氢反应而生成乙酰CoA，此两脱氢酶均以 NAD＋为辅酶，乙醇的大量代谢会生成过多的NADH。还原型NADH不仅抑制脂肪酸的氧化，促进丙酮酸转化为乳酸，更抑制乳酸通过糖异生成。在肝功有缺陷或者肝糖原储存不足时，将会造成低血糖及乳酸血症；并使脂肪在肝中积聚而发展成脂肪肝。NADH＋的积聚还可抑制需要NAD+的一切反应，包括TAC的运转，使整个机体能量代谢受阻。4、&&试述饥饿12小时，24小时及一周后，体内物质代谢各有何调整。?&&一般情况下，禁食12小时内，随着血糖的浓度渐渐下降，胰腺分泌胰岛素的量也随之下降。血胰高血糖素含量升高。脑主要利用葡萄糖作为能源消耗；12小时之后，葡萄糖能源短缺，血脑屏障补允许FFA透入，幸而肝能将脂肪酸大量转变为酮体，酮体透过血脑屏障，代替葡萄糖，在脑内进行有氧氧化供能。饥饿一周后（血中葡萄糖浓度趋于某个浓度，机体要调节葡血糖浓度不至于太低。）这时，血液中FFA的脂肪酸的浓度渐渐升高，血酮体的含量也渐渐升高，以供大脑能量消耗。肝糖原储存急剧下降，酮体及FFA的水平增加。直到体脂消耗完毕，（然后在开始消耗蛋白质）。5、&&糖代谢过程中，哪些酶是限速酶？它们是如何受体内代谢状况调节的？?&&糖分解代谢中的限速酶： 己糖激酶、6磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。?&&糖合成代谢中的限速酶： 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶、葡萄糖6磷酸酶。?&&任一供能物质（如脂肪）的代谢旺盛，其生成的TAC中的中间产物富裕，ATP生出增多，相对地ATP/ADP 比值升高，表明能量富裕，可反馈抑制其它供能物质的分解代谢。如乙酰CoA，柠檬酸及ATP/ADP比值增高，均可抑制糖分解代谢中的限速酶－6-磷酸果糖激酶，使糖的分解减慢；另一方面，上述物质又可反馈激活果糖-1，6-2磷酸酶，促进糖异生，即将非糖物质（如甘油等）转化为糖。使部分富裕的能量物质得以保存为糖原而储存起来。相反，若脂肪供能不足，那么ADP储存增加，表明体内能量匮乏，ADP激活6-磷酸果糖激酶，以加速糖的分解；另一方面，噪音脂肪酸增多，可节约葡萄糖的氧化利用，而葡萄糖利用的增高反过来抑制脂肪库中脂肪动员。6、&&脑组织中为什么对低血糖及高血氨特别敏感，可导致昏迷，试从代谢角度试述之。?&&脑关于脑组织中的葡萄糖： 组织是唯一利用葡萄糖的器官。游离脂肪酸是不能通过血脑屏障的。另外，在没有葡萄糖供应给脑组织的情况下，肝可将脂肪酸大量转化为酮输送给脑组织。所以，一旦，机体呈现低血糖状态，脑组织对葡萄糖的需求对于机体来说就变得很紧张了。?&&脑组织对于血氨的敏感： P230，正常情况下，血氨的来源与去路奥持动态平衡，血氨浓度处于较低的水平。氨在肝中合成尿素是保持这种平衡的关键。当肝功能严重损伤时，尿素合成发生障碍，血氨浓度升高，成为高血氨症。一般这样认为，氨进入脑组织，与脑中的&-谷氨酸结合生成谷氨酸，氨可与脑中的谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺。因此，脑中氨的增加可使脑细胞中的&-酮戊二酸减少，导致TAC减弱，从而使脑中的ATP生成减少，引起大脑中的功能型障碍，严重时发生昏迷，这就是肝昏迷中毒学说的基础，同时，尿素合成酶的遗产性缺陷同样可导致高血氨症。7、&&设将单个细胞分离开来进行体外培养，应在培养液中提供哪些营养成分，方可维持该细胞的存活。?&&在培养液中提供葡萄糖即可，另外要加入一些 辅酶，如NAD＋，FAD＋等。Mg2＋、ATP2－也是必需的。这些物质的存在可保证葡萄糖酵解正常进行，可以给细胞提供其消耗的能量。8、&&上述单细胞体外培养时，与其原来处于整体时的代谢有何差异？?&&单细胞培养的时候只是细胞内发生一些生化变化，比如能量的产生。如果是in vivo，可与细胞间进行物质和能量的交换。生化代谢更为复杂。9、&&各器官有其主要的代谢特点，试对表10－1作补充。10、&&若肝中含有大量6-磷酸葡萄糖，试述其主要去路。P262。?&&6-磷酸葡萄糖＝＝＝磷酸二羟丙酮＝＝＝磷酸烯醇式丙酮酸＝＝＝丙酮酸――乙酰CoA――TAC?&&6-磷酸葡萄糖＝＝＝磷酸戊糖途径＝＝＝3-磷酸甘油＝＝＝磷酸二羟丙酮＝＝＝甘油糖异生：6-磷酸葡萄糖＝＝＝（异生为）葡萄糖 &&DNA的合成1、&&试根据Meselson-Stahl实验，说明DNA是进行半保留复制的。?&&1957年，Meselson-Stahl通过实验证明了办保留复制的模式。以大肠杆菌作为实验材料，在培养基中生长繁殖。首先在培养基中以15N标记的NH4Cl作为氮的唯一来源（即重培养基）。大肠杆菌在重培养基中繁殖15代，DNA可全部为15N标记，然后将细菌转移到含有14N标记NH4Cl培养基中（轻培养基）进行培养。在半保留或全保留复制中，DNA分子中15N及14N标记链的情况是有所不同的。在培养的不同时代，收集细菌、裂解细胞，用CsCl密度梯度离心法分析DNA。实验结果表明，细菌在重培养基中生长繁殖时合成的15N DNA显示为一条重密度带。转入轻培养基中繁殖两代，第一代得到了中密度代（15N14N）DNA的杂交分子。第二代中有中密度及低密度两个区带，这表明它们分别是15N14N和14N14N DNA。随着在轻培养基中培养代数增加，低密度带增强，而中密度代保持不变。此实验结果符合半保留复制方式。为了证实第一代杂交分子确实是15N14N DNA，将杂交分子经100℃加热变性，再对变性前后的DNA带分别进行CsCl密度梯度离心。结果变性前为一条中密度带，变性后为两条区带，即重密度代和低密度代。这说明其中一条是14N DNA带，另一条是15N带，进一步证实了DNA的半保留复制方式。2、&&说明原核生物和真核生物中Pol的种类，特性及生物学作用。3、&&何谓DNA复制的半不连续复制？大肠杆菌中前导链与随从链的合成各自有何特点。?&&DNA的双螺旋结构中的两条链是反向平行的，当复制开始解链时，亲代DNA分子中一条母链的方向为5&-3&，另一条是3&-5&，以此两条母链为模板合成新链时似乎合成的方向是一条为3&-5&，另一条是5；-3&，但是生物体内催化的DNA合成的DNA 聚合酶又只能催化5&-3&合成方向。冈崎片段的发现使此疑问得到解决。?&&在3&-5&方向的母链为模板时，复制合成出一条5&-3&方向的前导链，前导链的前进方向与复制叉的进行方向一致。前导链的合成是连续性的。而另一条母链仍以3&-5&方向作为模板，复制合成一条5&-3&方向的随从链，因此，随从链的前进方向是与复制叉的行进方向相反的。随从链的合成是不连续进行的，先合成许多片段，即冈崎片段。最后各片段再连接成为一条长链。在原核生物和真核生物中冈崎片段长度不同，前导链合成是连续性的，随从链合成是不连续的，所以总体上看来，DNA的复制是半不连续复制。4、&&比较原核生物与真核生物DNA复制的异同。?&&真核生物DNA复制基本与原核生物相似，但还是又一些特点。区别&&不同点&&相同点&&复制速度（核苷酸/秒）&&染色体上的DNA复制起始点数&&复制过程中的引物和冈崎片段的长度&&真核、原核生物都有原核生物那样的复制和引物、冈崎片段等。真核&&约50&&多个&&长度均小于原核的&&原核&&500&&1个&&&&5、&&DNA复制的忠实性如何？哪些因素可保持此特性？?&&DNA复制的忠实性较高，是由于原核细胞的DNA及DNA pol Ⅰ及真核生物DNA pol&及&有3&-5&外切酶活性，可以校正复制中出现的错误碱基。6、&&简述连接酶催化的连接反应机理。?&&DNA复制过程中，经过了链延长阶段后，合成出的前导链为一条连续的长链。随从链则是由合成出许多相邻的片段，在连接酶的催化下，连接成一条长链。连接作用是在连接酶催化下进行的。?&&连接酶的作用是催化各相邻的DNA片段以3&，5&－磷酸二酯键相连接。连接反应中的能量来自ATP（或NAD＋）。连接酶先与ATP作用，以共价键相连生成E-AMP中间体。中间体与一个DNA片段的5&-磷酸末端相连形成E-AMP-P-5&-DNA。继而，又与另一个DNA片段的3&-OH末端作用，E及AMP脱下，两个DNA片段以3&，5&磷酸二酯键相连接。通过连接酶的催化作用，随从链的各个DNA片段均可以3&，5&磷酸二酯键连接，生长一条DNA长链。7、&&简要说明大肠杆菌DNA的复制的过程。参与的酶和因子，以及它们在复制中的作用。P290?&&大肠杆菌的复制过程分为四个阶段。自然界的绝大多数DNA分子都是以超螺旋形式存在的，而且DNA分子的二级结构又是以双股链形成的螺旋结构。复制的第一阶段是解链（亲代DNA分子超螺旋构像变化及双螺旋的解链，展现复制的模板）；第二阶段是复制的引发阶段（priming），有引物primer RNA进行5&-3&方向的合成；第三阶段为DNA链的延长，在引物RNA合成的基础上，进行DNA链的5&-3&方向合成，前导链连续地合成出一条长链，随从链合成出许多片段。去除RNA引物后，片段间形成了空隙。DNA链又继续合成填补了空隙，使各个片段靠近，随后各个片段连接成一个长链；第四阶段，为终止阶段，复制叉进行到一定部位就停止前进了，最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子，至此复制就完成了。I.&&螺旋的构像变化和解链 在DNA复制的第一阶段中，topisomerase作用下，DNA的构像有所变化，在解链酶的作用下，DNA双链解开为两条单链，SSB结合在单链模板上保护其免于被核酸酶水解，复制才能开始。复制过程中，要经过引发阶段，然后才能进入DNA链的合成。参与者主要是拓扑异构酶、解链酶及单链结合蛋白。拓扑异构酶在复制叉行进的前方DNA分子部分产生有正超螺旋，topisomerase可以松弛超螺旋，还可引入负超螺旋，有利于复制叉的行进和DNA的合成。复制完成的时候，topisomerase可将DNA分子引入超螺旋，有利于DNA分子缠绕、折叠、压缩以形成染色质。Topisomerase分两种，一型和二型，一型的重要作用是将环状双链DNA的一条链切开一个口（松开超螺旋，不需ATP的参与），切口出链的末端绕螺旋轴的方向转动，然后将切口封起；二型topisomerase叫做旋转酶，切开环状DNA的两条链，分子中的部分经切口穿过而螺旋，然后封闭切口。需要ATP的参与，DNA分子由松弛变为负超螺旋，为DNA分子复制和转录做好准备。解链酶DNA复制进行时，首先是复制起点处解开双链，这个工作由解链酶来完成。需要ATP，大部分的解链酶在复制叉的行进中连续解开DNA的双链，它们与随从链的模板相结合，沿着模板的5&-3&方向随复制叉的行进而移动，只有Rep蛋白（一种解链酶）是结合在前导链的模板上，沿模板的3&-5&方向移动。所以在DNA复制时，一些解链酶和Rep蛋白可能是分别在两条DNA母链上协同发挥作用，以解开双链的。单链结合蛋白（SSB），它可与单链DNA紧密结合，亲和力很强。一份子的SSB可覆盖DNA单链上的7～10个核苷酸。SSB在复制过程中可循环利用发挥其保护单链DNA的作用。II.&&引发 DNA复制开始时，先要有引发阶段，即有引物RNA的合成。前导链的引发比较简单，在引发酶的催化之下，有一个短的RNA引物合成，继而从RNA引物的3&末端考试连续进行DNA链的合成，随从链的合成是不连续的，引发阶段也比较复杂。有多种蛋白即酶的参与，主要有引发酶primase和引发前体preprimosome。引发酶是一种特殊的RNA聚合酶，可催化RNA片段的合成。RNA合成反应是以DNA为模板，从5&-3&方向合成RNA片段，称为RNA引物。引发酶发挥其作用还需要有其它的蛋白质因子的促进，即需要有引发前体的存在。引发前体包含多种蛋白质，其在引发酶的作用下，两者联合装配为引发体，继而两者又可解离。引发前体沿随从链的模板顺复制叉行进方向移动，它连续地与引发酶联合并解离，从而在不同的部位引导引发酶催化合合成RNA引物，这也为随从链的不连续合成创造了条件。III.&&DNA链的延长 在DNA聚合酶的催化下，以四种三磷酸脱氧核苷dNTP为原料，进行聚合作用。反应体系中有DNA模板、引物及Mg2＋的存在。DNA链的延长速度是很快的，每秒500个脱氧核苷酸聚合速度进行的。DNA pol 1是填补随从链片段间的空隙；pol 2 催化5&-3&方向的DNA合成反应；pol 3 3&-5&外切酶活性。8、&&何谓反转录作用？它具有哪些生物学意义？反转录酶的酶活性包括哪些方面？?&&反转录作用，也称反向转录、逆转录，是在RNA指导下的DNA合成作用，即以RNA为模板，由dNTP聚合生成DNA的作用。催化此反应的酶是逆转录酶。转转录作用是DNA指导的RNA合成作用。酶活性包括3个方面：RNA指导的DNA合成反应；RNA的水解反应；DNA指导的DNA合成反应。9、&&端粒酶作用为何？?&&端粒酶是一种由RNA核蛋白质组成的酶，RNA和蛋白质都是酶活性必不可少的组分。端粒酶可看作是一种反转录酶。此酶组成中的RNA可作为模板，催化合成端区的DNA片段。端粒酶是一种特殊的反转录酶，它是以其内部RNA为模板催化合成端区的DNA片段。它在保证染色体复制的完整性上有重要意义。?&&它还有保护DNA双链末端，使其免受降解及彼此融合的功能。10、&&紫外线造成的DNA损伤为何？如何进行修复？?&&紫外线可以造成DNA的损伤，这是由于DNA分子中的胸腺嘧啶以环丁基环形成二聚体。这种变化在DNA链上相邻近的胸苷酸容易发生。二聚形成后，RNA引物的合成将停止在而具体处，DNA的合成也受阻。?&&修复： 紫外线照射形成了胸腺嘧啶二聚体是以UvrABC进行修复的（某些化学造成的损伤也是以此方式修复的）。DNA损伤时，局部有一膨胀的变型区，蛋白质UvrA及UvrB结合在此变性区，并促使DNA解链，ATP参与此过程。随之，Uvr C蛋白结合到损伤部位的复合物上。在损伤部位相邻的12个核苷酸间距的两端被切开，在解链酶的作用下，损伤部位的12个核苷酸片段经解链脱出，随后，在DNA聚合酶1的作用下补充了空隙，最后在连接酶的作用下完成了额修复。反应完成之后，Uvr A、B、C在蛋白酶水解下被破坏。修复完成。&&基因表达调控1、&&何谓基因表达？基因表达的特点及方式如何？?&&基因表达： 在各种调节机制控制下，从基因激活开始，经历转录、翻译等过程产生具有生物学功能的蛋白质分子。这就是基因表达。?&&基因表达的特点： 阶段特异性、组织特异性。?&&基因表达的调节方式：基本的基因表达；诱导和阻遏；协调表达。2、&&为什么说mRNA转录起始调节是基因表达调控的中心环节？mRNA转录激活调节的基本要素的是什么？?&&基因表达调控是在多级水平是进行的，其中转录起始是基本控制点。在三种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）转录起始调节中，mRNA转录激活调节又是最根本、最核心的。在翻译阶段，以mRNA为模板翻译成蛋白质，tRNA及rRNA是必不可少的，因此tRNA及rRNA转录是基因表达调控的重要环节。只因他们的转录过程所需RNA聚合酶及调节蛋白也是由mRNA翻译而来，所以说，mRNA是基因调控的核心环节。?&&mRNA转录激活调节的基本要素： DNA，调节蛋白，DNA-蛋白质相互作用，蛋白质-蛋白质相互作用以及RNA聚合酶活性调节。3、&&叙述操纵子的概念及lac操纵子的调控原理。?&&操纵子： 大多数原核基因按功能相关性成簇的***、密集于染色体上，共同组成一个转录单位，这就是操作子（operon）。一个操纵子只含有一个启动序列及数个可转录的编码序列。原核基因的协调表达就是通过调控单个启动学列的活性来完成的。?&&Lac操纵子的调控原理： lac操纵体系中，lac阻遏蛋白是负性调节因素，CAP是正性调节因素，根据碳源性质和存在水平，两种调节因素协调调节lac操纵子基因的表达。阻遏蛋白的负性调节： 在没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态。此时，i基因在P1启动序列操作下表达LAC阻遏蛋白，阻遏蛋白和O序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，抑制转录启动。一旦有乳糖存在时，lac操纵子即被诱导。CAP的正性调节： 分解代谢物基因激活蛋白CAP是同二聚体。当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时cAMP与CAP结合，这时CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性，使之提高50倍；当有葡萄糖存在时，cAMP浓度降低，cAMP与CAP结合受阻，因此lac操纵子表达下降。4、&&真核基因转录调节与原核基因有什么差别？为什么？?&&真核基因与原核基因结构。不同真核基因表达时伴有明显染色体结构变化；尽管有负性调节元件发现，但正性调节在真核基因表达调节中更具普遍意义。?&&真核基因调控序列由启动子和增强子序列组成，RNA聚合酶活性依赖基本转录因子的存在。?&&区别在于：4、&&真核基因转录激活于染色质转录区的多样性结构变化密切相关；活性染色体结构对核酸酶敏感，DNA拓扑结构变化，DNA碱基修饰变化，组蛋白变化，5、&&尽管有正、负性调节元件发现，但真核基因转录时正性调节占主导地位；原因有二A、&&高等真核基因组极其庞大，伴随基因组增大，在不适当位点特异结合序列的机会也会增加，使调节蛋白-DNA相互作用特异性降低；相反，如果采用多种调节可提高蛋白-DNA相互作用的特异性，这是因为技能上并列、相关的几种不同蛋白质适当结合位点重复发生概率极小。B、&&大基因组采用正性调节机制更有效。在正性调节中，大多数基因在通常情况下不结合调节蛋白，所以无活性。当细胞需要某些基因转录时，仅需合成与这些基因转录激活有关的一组激活蛋白就可以实现准确的调节。6、&&真核转录发生在胞核、翻译在胞浆、两过程被严格分隔开来，因
　　　作者: hellowill
关于丁香园