生物化学(下)考点深圳大学生命科学学院

生物化学(下)考点深圳大学生命科学学院-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR2糖酵解名词解释:激酶;底物水平磷酸化；别构酶（酶的别构调节）激酶：能够在ATP和任何一种底物之间起催化作用，转移磷酸基团的一类酶。已糖激酶：是催化从ATP转移磷酸基团至各种六碳糖（G、F）上去的酶。特异性低葡萄糖激酶:特异性催化ATP磷酸基团转移至葡萄糖分子的酶.在细胞葡萄糖浓度很高时起作用,在糖原合成中发挥重要作用.激酶都需离子要Mg2+作为辅助因子底物水平磷酸化：伴随底物氧化还原反应，在被氧化的底物上发生磷酸化作用，形成高能磷酸化合物。是直接将代谢物分子中的能量转移到ADP生成ATP的过程。变构调节酶（别构酶）:酶分子中有别构中心和酶活中心,前者接受调节分子调节,通过引起构象变化而改变酶的活性.氟化物和砷酸都能使糖酵解中断,其机制的主要不同之处是什么?氟化物能与Mg2+络合而强烈抑制酶活性。(激酶都需离子要Mg2+作为辅助因子)碘乙酸可强烈抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶的活性。1.从糖酵解过程中己糖激酶的催化特性，可以认识到酶的那些基本功能？1).反应方程，可以分解为哪两个吸能放能反应？吸能反应:葡萄糖分解为三碳糖，消耗2分子ATP放能反应:三碳糖生成丙酮酸，共产生4分子ATP2).己糖激酶的催化作用己糖+ATP=6-磷酸己糖+ADP3).己糖激酶的偶联作用4).限速酶/关键酶特点催化不可逆反应催化效率低受代谢物或激素的调节常是在整条途径中催化初始反应的酶活性的改变可影响整个反应体系（代谢途径）的速度和方向2.糖酵解途径有哪些关键步骤调节？细胞对酵解速度的调控是为了满足细胞对能量及碳骨架的需求。3在代谢途径中，催化不可逆反应的酶所处的部位是控制代谢反应的有力部位。糖酵解中有三步反应不可逆，分别由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化，因此这三种酶对酵解速度起调节作用:1.磷酸化葡萄糖被ATP磷酸化，产生6-磷酸葡萄糖。3.磷酸化6-磷酸果糖被ATP磷酸化，生成1，6-二磷酸果糖10.放能生成丙酮酸和ATP,由丙酮酸激酶催化，需镁离子，不可逆。3.底物水平磷酸化与解偶联的概念?底物水平磷酸化：伴随底物氧化还原反应，在被氧化的底物上发生磷酸化作用，形成高能磷酸化合物。是直接将代谢物分子中的能量转移到ADP生成ATP的过程。解偶联剂：能使化学变化（氧化过程）与ATP产生（磷酸化过程）解除偶联的化合物。解偶联：使电子传递和ATP形成分离，只抑制后者，不抑制前者。电子传递失去控制，产生的自由能变成热能，能量得不到储存。4.酶的诱导契合学说?诱导契合学说:底物与酶活性部位结合，会引起酶发生构象变化，使两者相互契合，从而发挥催化功能。已糖激酶符合典型的酶诱导契合假说.5.反应自发方向判断的判据？焓判据、熵判据、复合判据柠檬酸循环1.柠檬酸循环的酶催化反应:碳架变化乙酰CoA+草酰乙酸柠檬酸+CoA-SH递氢?FADH2、NADH直接贮能发生场所在线粒体基质中关键步骤1.辅酶A与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸42.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A5.分解，生成琥珀酸和GTP6.脱氢，生成延胡索酸7.水化，生成苹果酸8.脱氢，生成草酰乙酸阻断剂抑制剂:ATP,NADH,琥珀酰CoA，酯酰CoA氟乙酰CoA——氟柠檬酸（致死性合成）不可逆结合顺-乌头酸酶，抑制TCA。丙酮酰CoA——乙酰CoA类似物2.柠檬酸循环的生理意义?三大营养素（糖、脂肪和蛋白质）最终代谢通路：糖、脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合进入三竣酸循环而彻底氧化。所以三梭酸循环是糖、脂肪和蛋白质分解的共同通路。糖、脂肪和氨基酸代谢的联系通路：三梭酸循环另一重要功能是为其他合成代谢提供小分子前体。3.乙酰CoA与草酰乙酸在TCA中的作用(P111)乙酰CoA作为底物草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。4.琥珀酸脱氢酶有何特殊性?TCA途径中唯一嵌入线粒体内膜的酶与氧化磷酸化从结构上关联(参与两条代谢途径）高度立体专一性Fe-S蛋白质（将在生物氧化章中详述）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）为辅酶,与酶蛋白共价连接5.丙酮酸进入线粒体如何受到调控?丙酮酸脱氢酶复合体的调控①产物竞争性抑制（NADH、乙酰CoA）5②磷酸化和去磷酸化的共价修饰调控（主要调节E1）6.脂肪酸分解可产生大量乙酰CoA,因此,脂肪酸也容易转化成糖吗植物和绝大多数微生物都有乙醛酸途径，该途径能将脂肪酸的代谢产物乙酰辅酶A转化形成草酰乙酸，进而通过糖异生形成葡萄糖，而动物细胞内没有该途径。乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成，生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中，而糖的合成部位是细胞质，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至细胞质。但是乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为柠檬酸—丙酮酸循环（citratepyruvatecycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。P1126，7，8题生物氧化电子传递链组成电子传递链组成辅因子电极电势复合体Ⅰ：NADH-Q还原酶黄素类低复合体Ⅱ：琥珀酸-Q还原酶铁硫簇↓复合体Ⅲ：细胞色素还原酶卟啉类↓复合体Ⅳ：细胞色素氧化酶铜离子高辅酶Q（泛醌，CoQ，呼吸链中具有中心作用）细胞色素c（cytc）呼吸链种类NADH氧化呼吸链、FADH2氧化呼吸链电子传递顺序NADH携带的电子通过复合体I,进入氧化呼吸链,递出电子和质子,经过辅酶Q,依次传递到复合体III–细胞色素bc1,最后传给复合体IV，交给分子氧生成水。复合体I：将电子从NADH传给CoQ6复合体II：将电子从FADH2传给CoQ复合体III:将电子从CoQ传给细胞色素c复合体IV:传递电子使O2还原形成活性O-电子传递体种类和特性？黄素蛋白（FP）→辅酶I→铁硫蛋白→辅酶Q→细胞色素（电子传递顺序）递氢体或电子传递体都有氧化还原特性，所以可以传递氢原子和电子。氧化磷酸化与底物磷酸化的区别？氧化磷酸化作用：伴随着生物氧化作用而进行的磷酸化，是将反应过程释放的自由能转化生成高能ATP的过程。电子从一个底物传递给分子氧的氧化与酶催化的由ADP和Pi生成ATP的磷酸化相偶联的过程（氧化与磷酸化偶联）底物水平磷酸化：伴随底物氧化还原反应，在被氧化的底物上发生磷酸化作用，形成高能磷酸化合物。是直接将代谢物分子中的能量转移到ADP生成ATP的过程。ATP合酶的组成和功能质子流通过ATP合酶释放ATP的机制组成：由F0和F1构成的复合体。功能：是一种ATP驱动的质子运输体，当质子顺电化学梯度流动时催化ATP的合成；当没有氢离子梯度通过质子通道F0时，F1的作用是催化ATP的水解。质子流通过ATP合酶释放ATP的机制：质子跨过线粒体内膜进入基质，引起3个催化部位发生构象变化。Open:一分子的ADP和Pi结合在开部位。Loose：松弛状态，合成前Tight：在紧缩部位ADP和Pi缩合形成ATP。ATP从开部位被释放出来细胞浆内NADH进入线粒体的两种穿梭途径？甘油-3-磷酸穿梭途径（存在于脑和骨骼肌）苹果酸-天冬氨酸穿梭途径（存在于肝脏、心肌）什么是磷氧比测定P/O比有何意义物质氧化过程中每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷或ADP的摩尔数即称为P/O比。它反映了O2的消耗与ATP生成的定量关系。影响氧化磷酸化的机制有哪些？7解偶联剂：使电子传递过程（即氧化还原反应）与磷酸化过程（ATP产生）脱离的化合物。特点:只抑制ATP产生，不抑制电子传递结果：电子传递中释放的自由能只能转化为热能释放。呼吸链（电子传递）抑制剂:能够阻断呼吸链中某个电子传递步骤的一类化合物，它们导致最后的ATP合成受阻。氧化磷酸化抑制剂:对电子传递与磷酸化均能抑制的一类化合物，但并不直接抑制电子传递链上载体的作用。这类试剂直接干扰ATP合成，引起膜外质子堆积而导致电子传递受阻。离子载体抑制剂：通过增加线粒体内膜对一价阳离子透性，破坏膜内外质子浓差，从而抑制氧化磷酸化。糖的各中间代谢产物当其彻底氧化为CO2和H2O时产生多少ATP分子?褐色脂肪的产热机制？当细胞中游离脂肪酸增多时，激活产热素，使产热素激素蛋白打开质子通道，让质子回流进入基质，破坏膜两侧质子浓差，使氧化磷酸化解偶联，此即褐色脂肪的非战栗性产热机制.氧化呼吸链中，底物的电子传递方向如何？黄素蛋白（FP）→辅酶I→铁硫蛋白→辅酶Q→细胞色素化学渗透学说认为,递氢体所携带的能量伴随电子传递释放,直接转化为什么能量形式底物水平磷酸化概念底物水平磷酸化：伴随底物氧化还原反应，在被氧化的底物上发生磷酸化作用，形成高能磷酸化合物。是直接将代谢物分子中的能量转移到ADP生成ATP的过程。糖原的分解和生物合成1.细胞中的递氢体常常是脱氢酶的辅酶，起传递电子和质子的作用。√2.三羧酸循环是乙酰CoA发生氧化脱羧和氧化磷酸化的代谢途径。X3.NADPH可以在线粒体和细胞液之间自由穿梭调节代谢。X4.ATP合酶使电子传递释放自由能与ATP合成相偶联。√5.糖酵解、三羧酸循环及戊糖磷酸途径为生物合成提供了大量的碳架结构物质。√6.电子传递和氧化磷酸化使NADPH再被氧化，大量产生ATP。X7.琥珀酸脱氢酶是嵌入线粒体内膜并参与柠檬酸循环和氧化磷酸化两条代谢途径的酶。√88.氧化应激状态的细胞，糖的分解以糖酵解为主。√9.破坏线粒体内膜通透性、完整性的因素均可能使氧化磷酸化解偶联。√10.因为存在糖异生机制，所以，采用严格无糖饮食方式减肥是科学的。X1.在线粒体孵育体系中，加入葡萄糖，会观察到氧的消耗吗加入NADH和ADP，会观察到氧的消耗吗为什么正常机体氧化磷酸化速率主要受[ATP]/[ADP]调节。机体利用ATP↑→ADP↑→进入线粒体ADP↑→氧化磷酸化↑2.用纤维素发酵制造酒精，需要哪两个阶段的生化反应多糖水解为单糖、糖酵解糖原降解中的几个问题1）为什么选择糖原而非脂类作为贮能物质？糖原可迅速分解形成葡萄糖释放至血液中，而脂类转化为糖类比较困难，不能应付机体的意外需要。糖原可以转化为脂类和蛋白质。糖原水解直接产生高效地产生葡萄糖，而脂类不行。2）磷酸解与水解的区别水解：使某一化合物裂解成两个或多个较简单化合物的化学过程。磷酸解：加入磷酸盐使化合物分解的作用。如磷酸化酶使糖原分解，产生葡糖-1-磷酸。磷酸解使糖原带电荷，这样就不能穿过膜，使他保留在细胞中。还有磷酸基的能量较高，方便以后的反应。3）糖原磷酸解从哪一端进行？非还原性末端4）磷酸解的优越性是什么？磷酸解使糖原带电荷，这样就不能穿过膜，使他保留在细胞中。还有磷酸基的能量较高，方便以后的反应。5）糖原磷酸化酶的调节机制变构调节——葡萄糖（ATP）是变构抑制剂，AMP是激活剂共价修饰——磷酸化是激活作用，PPi去磷酸化是抑制作用糖原生物合成中的几个问题参加糖原合成的葡萄糖活化形式磷酸解UTP→PPi的意义9耗能活化葡萄糖-1-磷酸合酶与合成酶的区别合酶属于裂合酶，合成酶是连接酶；合酶涉及双键，合成酶需要ATP。糖原的生物合成怎样开始糖原脱支与分支是可逆过程吗脂肪酸分解代谢脂肪酸的氧化方式一般情况：β氧化α-氧化：植物种子和植物叶子组织，在脑和肝细胞中有发现ω-氧化：机体内存在少量的长链脂肪酸，通过ω-氧化途径进行氧化降解氧化步骤饱和偶数碳脂肪酸的氧化β氧化1.脂肪酸的活化（消耗2个高能键）2.转运（需肉碱）3.β-氧化（线粒体基质中，4步）：脱氢--水化--再脱氢--硫解要点：每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经β-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能量利用率为40%。氧化场所线粒体基质10脂酰-CoA进入线粒体的途径短链脂肪酸可直接进入线粒体，长链脂肪酸需先在肉碱脂酰转移酶I催化下与肉碱生成脂酰肉碱，再通过线粒体内膜的移位酶穿过内膜，由肉碱转移酶II催化重新生成脂酰辅酶A。最后肉碱经移位酶回到细胞质。偶数碳饱和脂肪酸代谢的能量计算每