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生物化学第二次讨论题1.以葡萄糖为能源原料,总结有氧氧化途径(提示:写明三个阶段，关键酶，CO2及脱氢，耗能产能部位。注意包括氧化磷酸化过程)(可用图解)第一阶段：糖酵解途径讲义P228-231１、过程：己糖异构酶葡萄糖己糖激酶(HK)6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6-磷酸果糖-1-激酶ATPADPATPADP磷酸二羟丙酮1,6-二磷酸果糖醛缩酶磷酸丙糖异构酶3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶NAD+NADH＋H+3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶ADPATPADPATP丙酮酸乳酸NADH＋H+NAD+２、调节（关键酶）１）６－磷酸果糖激酶-1变构抑制剂：ATP、柠檬酸变构激活剂：AMP、ADP、1，6-双磷酸果糖（产物反馈激，比较少见）和2，6-双磷酸果糖（最强的激活剂）。２）丙酮酸激酶变构抑制剂：ATP、肝内的丙氨酸变构激活剂：1，6-双磷酸果糖３）葡萄糖激酶变构抑制剂：长链脂酰辅酶A3、CO2与脱氢：一次脱氢，两次底物磷酸化4、耗能产能部位：胞浆第二阶段：丙酮酸氧化脱羧P234１、过程2)、丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体乙酰辅酶ANAD+NADH＋H+限速酶的辅酶有：TPP﹑FAD﹑NAD+﹑CoA及硫辛酸3、CO2与脱氢：一次脱氢4、耗能产能部位：线粒体第三阶段：三羧酸循环P235草酰乙酸＋乙酰辅酶A柠檬酸合成酶柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶NAD+NADH＋H+磷酸甘油酸激酶α-酮戊二酸α-酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酸酰CoA琥珀酸NAD+NADH＋H+GDPGTP延胡索酸苹果酸草酰乙酸FADFADH2NAD+NADH＋H+三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化，即琥珀酰COA转变成琥珀酸，生成GTP；加上糖酵解过程中的两个，本书中共三个底物水平磷酸化。2、关键酶１）丙酮酸脱氢酶复合体抑制：乙酰辅酶A、NADH、ATP激活：AMP、钙离子２）异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶NADH、ATP反馈抑制3、CO2与脱氢：四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化4、耗能产能部位：线粒体第四阶段氧化磷酸化（第八章生物氧化）氧化磷酸化P215(两条呼吸链)（重点：关键酶，脱氢脱羧部位）2.分别阐述糖酵解和糖异生的过程。并举例说明甘油、谷氨酸及乳酸进入糖异生的途径。糖酵解P228糖异生P249图9-14(注意：糖异生途径需详细叙述反应过程)下面为简化:甘油→3-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮进入糖异生反应途径生成葡萄糖乳酸→（脱氢）丙酮酸→通过三个“能障反应”生成葡萄糖谷氨酸脱氨基→α-酮戊二酸→→草酰乙酸（线粒体）→天冬氨酸（或苹果酸）出线粒体→草酰乙酸沿糖异生反应途径生成葡萄糖3.图示糖原合成与分解的过程及关键酶.4.简述血糖的来源与去路(课堂不讨论，做作业)血糖的主要来源有3方面：1）食物经消化吸收入血的葡萄糖和其他单糖，这是血糖的主要来源；2）肝糖原分解释放的葡萄糖，这是空腹时血糖的主要来源；3）由非糖物质转变而来，即糖异生作用。血糖的去路主要有5方面：1）氧化供能，血糖最主要的去路是通过氧化分解为各组织提供能量；2）合成糖原；3）转变成其他糖及糖衍生物，如氨基糖和核糖等；4）转变为非糖物质，如脂肪、非必需氨基酸等；5）放血糖浓度超过肾糖阀（8.89-10.00mmol/L）时由尿排出血糖。5、甘油三酯分解的主要过程（包括脂肪动员、脂酸活化成脂酰CoA、转运至线粒体的载体及限速酶、脂酸的β氧化）１、脂肪的动员储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA）及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。甘油三酯激素敏感性甘油三酯脂肪酶甘油二酯甘油一酯甘油＋FFA＋FFA＋FFAα-磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖酵解或糖异生途径２、脂肪酸的β-氧化１）脂肪酸活化（胞液中）脂酸脂酰CoA合成酶脂酰CoA（含高能硫酯键）ATPAMP２）脂酰CoA进入线粒体脂酰CoA肉毒碱线肉毒碱脂酰CoA肉毒碱脂酰转移酶粒酶ⅡCoASH脂酰肉毒碱体脂酰肉毒碱CoASH３）脂肪酸β-氧化脂酰CoA进入线粒体基质后，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应，生成1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA、1分子乙酰CoA、1分子FADH2和1分子NADH。以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA，可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反复进行，以至彻底。４）能量生成以软脂酸为例，共进行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH及8分子乙酰CoA，即共生成(7*2)+(7*3)+(8*12)-2=129５）过氧化酶体脂酸氧化主要是使不能进入线粒体的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便进入线粒体内分解氧化，对较短链脂酸无效。3、载体，限速酶6.酮体的定义、酮体的生成及利用、生理意义。㈠定义：酮体(ketonebodies)：乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的总称。㈡组织特点：肝内生成肝外用。利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体。是脂酸在肝中正常的中间代谢产物,是肝输出能源的一种方式。㈢合成部位：肝细胞的线粒体中。１、生成脂肪酸β-氧化2*乙酰CoA乙酰乙酰CoAHMGCoA合成酶羟甲基戊二酸单酰CoA(HMGCoA)HMGCoA裂解酶乙酰乙酸β-羟丁酸脱氢酶β-羟丁酸NADH丙酮CO2２、利用1)β-羟丁酸ATP+HSCoA乙酰乙酸琥珀酰CoA乙酰乙酸硫激酶琥珀酰CoA转硫酶AMP乙酰乙酰CoA琥珀酸乙酰乙酰CoA硫解酶乙酰CoA三羧酸循环２）丙酮可随尿排出体外，部分丙酮可在一系列酶作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。在血中酮体剧烈升高时，从肺直接呼出。㈣生理意义：是肝脏为肝外组织（心、肾、脑、肌肉等）提供了另一种能源物质；同时也能减少作为糖异生原料的肌肉蛋白质的分解。7.血浆脂蛋白分类依据及血浆脂蛋白的种类，各类脂蛋白的产生部位（来源）、组成特点、主要生理功能。(课堂不讨论，做作业)分类依据及种类：１）电泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒２）超速离心法：乳糜微粒(含脂最多)，极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分别相当于电泳分离的CM﹑前β-脂蛋白﹑β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。各类脂蛋白的产生部位（来源）CM：小肠粘膜细胞VLDL:肝细胞LDL:血浆（由VLDL转变而来）HDL:肝、肠、血浆组成特点血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白质最少，故密度最小；VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白质含量高于CM；LDL含胆固醇及胆固醇酯最多；含蛋白质最多，故密度最高。血浆脂蛋白中的蛋白质部分，基本功能是运载脂类，称载脂蛋白。HDL的载脂蛋白主要为apoA，LDL的载脂蛋白主要为apoB100，VLDL的载脂蛋白主要为apoB﹑apoC，CM的载脂蛋白主要为apoC。生理功用及代谢１）CM运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。成熟的CM含有apoCⅡ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL），LPL可使CM中的甘油三酯及磷脂逐步水解，产生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同时其表面的载脂蛋白连同表面的磷脂及胆固醇离开CM，逐步变小，最后转变成为CM残粒。２）VLDL运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL的甘油三酯在LPL作用下，逐步水解，同时其表面的apoC、磷脂及胆固醇向HDL转移，而HDL的胆固醇酯又转移到VLDL。最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL。３）LDL转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。肝是降解LDL的主要器官。apoB100水解为氨基酸，其中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂酸。游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用：①抑制内质网HMGCoA还原酶；②在转录水平上阴抑细胞LDL受体蛋白质的合成，减少对LDL的摄取；③激活ACAT的活性，使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中储存。４）HDL逆向转运胆固醇。（RCT,reversecholesteroltransport）HDL表面的apoⅠ是LCAT的激活剂，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及胆固醇酯。8.电子传递链的定义及体内ATP生成的两种方式。9.图示线粒体内的两条电子传递链及ATP偶联产生部位。抑制剂的抑制作用。10.简述体内氨基酸的来源和主要代谢去路?来源１）氨基酸经脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源；２）由肠道吸收的氨；即肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和肠道尿素经细菌尿素酶水解产生的氨。３）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨。氨的去路：有尿素的合成、谷氨酰胺的生成、参与合成一些重要的含氮化合物（如嘌呤、嘧啶、非必需氨基酸等）及以铵盐形式由尿排出。尿素的合成是氨在体内的主要去路。11.细胞内蛋白质泛素化降解过程和机制？机制：依赖ATP和降解异常蛋白和短寿命蛋白泛素化降解过程1.泛素化(ubiquitination)泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活。2.蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解12.简述嘌呤和嘧啶从头合成的不同点？(课堂不讨论，做作业)13.试述DNA复制与RNA转录过程的相同与区别。(课堂不讨论，做作业)14.试述乳糖操纵子的结构及其正负调节机制。15.试述原核生物蛋白质的生物合成过程。(课堂不讨论，做作业)合成过程分为四个阶段：氨基酸的活化与搬运；肽链合成的起始；肽链的延长；肽链的终止；一、氨基酸的活化（Activationofaminoacid）1.氨基酰tRNA合成酶----活化反应*E/Mg2+AA+tRNA+ATP氨基酰–tRNA+AMP+Ppi*E:氨基酰tRNA合成酶——绝对专一性，校正活性识别并结合AA（高度特异）2个识别位点识别并结合tRNA（无严格特异）二肽链合成的起始原核生物起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸（fMet），起始tRNA是tRNAfMet。甲酰基转移酶催化fMet-tRNAfMet的形成。Met+tRNAfMet→Met-tRNAfMetMet-tRNAfMet+N10-CHOFH4→fMet-tRNAfMet+FH41、起始因子IF3,IF1结合到核糖体(70S)的小亚基(30S)上，使大亚基(50S)与小亚基解离；2.mRNA结合到小亚基上；(靠mRNA上的SD序列与16S-rRNA、rpS与其识别序列的辨认结合)3.*起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAfmet)结合到小亚基上IF-1占据A位，fMet-tRNAfmet与结合了GTP的IF-2一起，识别并结合对应P位的起始密码子4.核糖体大亚基结合（50S结合）(各种IF脱落，GTP水解)三、肽链的延长（Elongation）延伸的过程就是核蛋白体循环*（RibosomalCycle）每次循环包括：1、进位（注册）：部位：A位。一个氨基酰－tRNA按照mRNA模板的指令进入并结合到A位的过程。需要:EFT（Tu，Ts）GTP反应结果：P位：fmet–tRNAA位：AA2–tRNA2、成位部位：A位酶：转肽酶（核蛋白体大亚基上的pr）反应特点：fmet之羧基与AA2的氨基形成肽键（二肽）结果：P位：空载tRNAA位：NH2-fMet-AA2·tRNA（二肽）3、转位核糖体向mRNA的3’端移动一个密码子的距离，mRNA序列的下一个密码子进入A位，肽酰-tRNA进入P位。需要：转位酶（EFG），GTP结果：P位：NH2-fMet-AA2·tRNA（二肽）A位：空出1、进位-成肽-转位，不断循环，每一次循环，增加1个AA，消耗4个高能键2、mRNA阅读方向：5’→3’肽链合成方向：N→C端（三）终止（termination)1.释放因子（releasefacgtor,RF，）RF作用：辨认终止密码，促进肽链水解脱落分类：RF-1，RF-2，RF-32.过程：1.A位出现终止密码，RF1或RF2识别、进入A位，激活酯酶活性，P位肽