物质代谢的联系与调节《生物化学》复习提要
物质代谢的联系与调节
第一节物质代谢的特点
(一)整体性
体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政，而是同时进行的，而且彼此互相联系，或相互转变，或相互依存，构成统一的整体。
(二)代谢调节
机体存在精细的调节机制，不断调节各种物质代谢的强度、方向和速度以适应内外环境的变化。代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。(三)各组织、器官物质代谢各具特色
由于各组织、器官的结构不同，所含有酶系的种类和含量各不相同，因而代谢途径及功能各异，各具特色。例如肝在糖、脂、蛋白质代谢上具有特殊重要的作用，是人体物质代谢的枢纽。
(四)各种代谢物均具有各自共同的代谢池
无论是体外摄人的营养物或体内各组织细胞的代谢物，只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代谢。(五)ATP是机体能量利用的共同形式
糖、脂及蛋白质在体内分解氧化释出的能量，均储存在ATP的高能磷酸键中。
(六)NADPH是合成代谢所需的还原当量
参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶，提供还原当量。如糖经戊糖磷酸途径生成的NADPH既可为乙酰辅酶A合成脂酸，又可为乙酰辅酶A 合成固醇提供还原当量。
第二节物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物，三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径，释出的能量均以ATP形式储存。
从能量供应的角度看，这三大营养素可以互相代替，并互相制约。
二、糖、脂和蛋白质代谢之间的联系
体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联。它们通过共同的中间代谢物，即两种代谢途径汇合时的中间产物，三羧酸循环和生物氧化等联成整体。
(一)糖代谢与脂代谢的相互联系
当摄人的糖量超过体内能量消耗时，除合成少量糖原储存在肝及肌肉外，生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰辅酶A竣化酶，使由糖代谢源源而来的大量乙酰辅酶A得以羧化成丙二酰辅酶A，进而合成脂酸及脂肪在脂肪组织中储存，即糖可以转变为脂肪。然而，脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。
(二)糖代谢与氨基酸代谢的相互联系
氨基酸，除生酮氨基酸外，都可通过脱氨作用，生成相应的α—酮酸。这些α
-酮酸可通过三羧酸循环及生物氧化生成C0
2及H
2
0并释出能量，生成ATP，也
可转变成某些中间代谢物如丙酮酸，循糖异生途径转变为糖。同时，糖代谢的一些中间代谢物，如丙酮酸、α—酮戊二酸、草酰乙酸等也可氨基化成某些非必需氨基酸。
(三)脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系
氨基酸无论生糖、生酮或生酮兼生糖氨基酸分解后均生成乙酰辅酶A，后者经还原缩合反应可合成脂酸进而合成脂肪，即蛋白质可转变为脂肪。乙酰辅酶A 也可合成胆固醇以满足机体的需要。此外，氨基酸也可作为合成磷脂的原料，但脂类不能转变为氨基酸，
(四)核酸与氨基酸代谢的相互关系
氨基酸还是体内合成核酸(RNA、DNA)的重要原料，如嘌吟的合成需甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺及一碳单位；嘧啶的合成需天冬氨酸、谷氨酰胺及一碳单位为原料。合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供。
第三节组织、器官的代谢特点及联系
第四节代谢调节
高等动物通过细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢调节统称为三级水平代谢调节，在代谢调节的三级水平中，细胞水平代谢调节是基础，激素及神经对代谢的调节都是通过细胞水平的代谢调节实现的。
①细胞水平代谢调节：对酶的活性及含量进行调节
②激素水平的代谢调节: 通过激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能
③整体水平的代谢调节: 在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能。
一、细胞水平的代谢调节
（一）细胞内酶的隔离分布
细胞是组成组织及器官的最基本功能单位。代谢途径有关酶类常常组成酶体系，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中。
酶在细胞内的隔离分布使有关代谢途径分别在细胞不同区域内进行，这样不致使各种代谢途径互相干扰。
调节酶或关键酶又称为限速酶:在代谢途径一系列酶催化的化学反应中，其中一个或几个具有调节并决定代谢的速度和方向的酶。
关键酶催化的化学反应特点：
①它催化的反应速度慢，它的活性决定整个代谢途径的总速度；
②催化单向反应，或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向；
③这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。
代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节。按调节的快慢分为快速调节和迟缓调节。快速调节又分为变构调节及化学修饰两种；迟缓调节为酶蛋白分子的合成或降解。
(二)关键酶的变构调节
1.概念
(1) 变构调节或别位调节: 小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部
位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节。
(2) 变构酶或别位酶：被调节的酶
(3) 变构效应剂：使酶发生变构效应的物质；
变构激活剂：引起酶活性增加；
变构抑制剂：引起酶活性降低；
2．变构调节的机制
(1)变构酶的结构特点：四级结构；催化亚基；调节亚基。
(2) 变构效应剂与调节亚基结合的特点：通过非共价键与调节亚基结合，引起酶
的构象改变(如变为疏松或紧密)，从而影响酶与底物的结合，使酶的活性受到抑制或激活。
3．变构调节的生理意义
（1）代谢途径终产物常可使催化该途径起始反应的酶受到抑制，即反馈抑制，使代谢物的生成不致过多。
（2）变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。
（3）变构调节使不同代谢途径相互协调。
(三)酶的化学修饰调节
1．化学修饰的概念：酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。
2. 方式：磷酸化与脱磷酸，乙酰化与脱乙酰，甲基化与去甲基，腺苷化与脱腺苷及SH与-S-S-互变等。
3．酶促化学修饰的特点
(1)酶都具无活性(或低活性)和有活性(或高活性)两种形式。它们之间在两种不同酶的催化下发生共价修饰，可以互相转变。
(2)存在级联放大式效应。由于酶促化学修饰是酶所催化的反应，故有瀑布式(逐级放大)效应。少量的调节因素就可通过加速这种酶促反应，使大量的另一种酶发生化学修饰。
(3)磷酸化与脱磷酸是最常见的酶促化学修饰反应。与合成酶蛋白所消耗的ATP比少，经济而有效，且作用迅速。
(四)酶量的调节
1．酶蛋白合成的诱导与阻遏
（1）底物对酶合成的诱导和阻遏：普遍存在于生物界。
(2)产物对酶合成的阻遏：代谢反应的产物不仅可变构抑制或反馈抑制关键酶或催化起始反应酶的活性，而且还可阻遏这些酶的合成。
(3)激素对酶合成的诱导：例如糖皮质激素能诱导一些氨基酸分解酶和糖异生关键酶的合成，而胰岛素则能诱导糖酵解和脂酸合成途径中关键酶的合成。
(4)药物对酶合成的诱导：很多药物和毒物可促进肝细胞微粒体中单加氧酶(或混合功能氧化酶)或其他一些药物代谢酶的诱导合成，从而使药物失活，具有解毒作用。然而，这也是引起耐药现象的原因。
2．酶蛋白降解
改变酶蛋白分子的降解速度也能调节细胞内酶的含量。细胞蛋白水解酶主要存在于溶酶体中，故凡能改变蛋白水解酶活性或影响蛋白酶从溶酶体释出速度的因素，都可间接影响酶蛋白的降解速度。
二、激素水平的代谢调节
不同激素作用于不同组织产生不同的生物效应，表现出较高的组织特异性和效应特异性。激素与靶细胞受体结合后，能将激素的信号，跨膜传递人细胞内，转化为一系列细胞内的化学反应，最终表现出激素的生物学效应。按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为两大类：
1、膜受体激素：膜受体是存在于细胞表面质膜上的跨膜糖蛋白。这类激素作为
第一信使分子与相应的靶细胞膜受体结合后，通过跨膜传递将所携带的信息传递到细胞内。然后通过第二信使将信号逐级放大，产生显著代谢效应。
2、胞内受体激素：包括类固醇激素，前列腺素，这些激素可透过脂双层细胞质
膜进人细胞；与相应的胞内受体结合。他们的受体大多数位于细胞核内，亦有在胞液中与激素结合后再进入核内与其核内特异受体结合，引起受体构象改变。然后由两个激素受体复合物形成二聚体，与DNA的特定序列即激素反应元件结合，促进(或抑制)相邻的基因转录，进而促进(或阻遏)蛋白质或酶的合成，调节细胞内酶的含量，从而对细胞代谢进行调节。
三、整体调节
(一)饥饿
1．短期饥饿
(1) 肌肉蛋白质分解加强：
(2) 糖异生作用增强
(3) 脂肪动员加强，酮体生成增多：
(4) 组织对葡萄糖的利用降低：
总之，饥饿时的主要能量来源是储存的蛋白质和脂肪
2．长期饥饿：长期饥饿时代谢的改变与短期饥饿不同：
(1)脂肪动员进一步加强，肝生成大量酮体，
(2)肌肉以脂酸为主要能源，以保证酮体优先供应脑组织。
(3)肌肉蛋白质分解减少，肌肉释出氨基酸减少；乳酸和丙酮酸成为肝糖异生的主要来源。
（4)肾糖异生作用明显增强，
(5)因肌肉蛋白分解减少，负氮平衡有所改善。
(二)应激
应激(shess)是人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染以及剧烈情绪激动等所作出一系列反应的“紧张状态”。
1．血糖升高；
2．脂肪动员增强：血浆游离脂酸升高，成为心肌，骨骼肌及肾等组织主要能量来源；
3．蛋白质分解加强：肌肉释出丙氨酸等氨基酸增加，同时尿素生成及尿氮排出增加，呈负氮平衡。
小结
体内各种物质代谢是相互联系、相互制约的。体内物质代谢的特点：①整体性；②在精细调节下进行；③动态平衡；④具共同的代谢池；⑤ATP是共同能量形式；⑥NADPH是代谢所需的还原当量。各代谢途径之间可通过共同枢纽性中间产物互相联系和转变。糖、脂肪、蛋白质等营养素在供应能量上可互相代替，互相制约，但不能完全互相转变，因为有些代谢反应是不可逆的。各组织、器官有独特的代谢方式。肝是物质代谢的中心。从肠道吸收进入人体的营养素，几乎都是经肝的处理和中转；各器官所需的营养素大多也通过肝的加工或转变，有的代谢终产物还需通过肝解毒和排出。
代谢调节可分为三级水平，即细胞水平调节、激素水平调节和以中枢神经系统为主导的整体调节。细胞水平调节主要通过改变关键酶的活性来实现。酶活性的调节既可通过改变现有酶分子的结构，又可通过改变酶的含量完成。前者较快，后者缓慢而持久。酶结构调节包括酶的变构调节与酶蛋白的化学修饰调节。变构调节系变构剂与酶的调节亚基结合引起酶分子构象改变，。导致其催化活性改变，不涉及共价键与组成的变化。而酶的化学修饰调节是酶催化的化学反应，涉及酶蛋白的化学结构共价键与组成的变化；有磷酸化、甲基化、乙酰化等方式，·以磷酸化为主；化学修饰调节具有放大效应；以调节代谢强度为主。变构调节与化学修饰调节二者相辅相成，其调节作用不可截然划分。
激素的代谢调节通过与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，最终表现出激素的生物学效应。根据受体在细胞内的部位不同，激素可分为膜受体激素及胞内受体激素。前者为蛋白质，多肽及儿茶酚胺类激素，具亲水性，通过与膜受体结合可将信号跨膜传递人细胞内；后者为疏水性激素，可通过细胞膜进入细胞内与胞内受体(大多在核内)结合，形成二聚体，作为转录因子与DNA上特定核苷酸序列即激素反应元件(HRE)结合，以调控该元件所辖特定基因的表达。
关于生物化学脂类代谢习题答案
脂类代谢 一、问答题 1、为什么摄入糖量过多容易长胖? 答：因为脂肪酸合成的起始原料乙酰CoA主要来自糖酵解产物丙酮酸，摄入糖量过多则糖酵解产生的丙酮酸也多，进而导致合成脂肪酸的起始原料乙酰CoA也多，原料多合成的脂肪酸自然就多了，所以摄入糖量过多容易长胖。 2、比较脂肪酸β—氧化和脂肪酸的合成有哪些不同点？ 答：①细胞中发生部位不同：合成发生在细胞质，氧化发生在线粒体；②酰基载体不同：合成所需载体为ACP—SH，氧化所需载体为乙酰CoA；③二碳片段的加入与裂解方式：合成是以丙二酰ACP加入二碳片段，氧化的裂解方式是乙酰CoA；④电子供体或受体：合成的供体是NADPH，氧化的受体是FAD、FAD＋；⑤酶系不同：合成需7种酶，氧化需4种酶；⑥原料转运方式：合成是柠檬酸转运系统，氧化是肉碱穿梭系统；⑦能量变化：合成耗能，氧化产能。 3、试计算1mol甘油彻底氧化成CO和HO可净生成多少molATP。22答：甘油氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。经过4次脱氢反应生成3molNADH+H+、1molFADH2、以及2molCO2，并发生一 次底物水平磷酸化，生成1molGTP。依据生物氧化时每1molNADH+H+和1molFADH2 分别生成、的ATP，因此，1mol甘油彻底氧化成CO2和H2O生成ATP摩尔数为6×＋1×＋3－1=。
4、1mol硬脂酸(即18碳饱和脂肪酸)彻底氧化成CO和HO时净生成的ATP的22摩尔数。． 答：1mol硬脂酸彻底氧化需经8次循环，产生9个乙酰CoA，每摩尔乙酰CoA进入三羧酸循环产生10molATP，这样共产生90molATP。8molFADH2进入电子传递链产生12molATP，8molNADH进入电子传递链共产生20molATP。脂肪酸的活化需消耗2个高能磷酸键，这样彻底氧化1mol硬脂酸净得120molATP。 5、胆固醇在体内可转变成哪些重要物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶各是什么？ 答：转变成胆汁酸、甾类激素、维生素D； 基本原料：二甲基丙烯焦磷酸酯（DPP）、异戊烯醇焦磷酸酯 关键酶：羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶（HMGCoA还原酶） 6、为什么在长期饥饿或糖尿病状态下，血液中酮体浓度会升高？答：由于糖供应不足或利用率降低，机体需动员大量的脂肪酸供能，同时生成大量的乙酰CoA。此时草酰乙酸进入糖异生途径，又得不到及时的回补而浓度降低，因此不能与乙酰CoA缩合成柠檬酸。在这种情况下，大量积累的乙酰CoA衍生为丙酮、乙酰乙酸、β—羟丁酸。 7、为什么在大多数情况下，真核生物仅限于合成软脂酸？ 答：因为在真核生物中，β—酮脂酞—ACP缩合酶对链长有专一性，它接受14碳酸基的活力最强，所以，在大多数情况下，仅限于合成软脂酸。另外，软脂酸CoA对脂肪酸合成的限速酶乙酰CoA羧化酶
生物化学氨基酸代谢知识点汇总
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第九章氨基酸代谢 第一节：蛋白质的生理功能和营养代谢 蛋白质重要作用 1.维持细胞、组织的生长、更新和修补 2.参与多种重要的生理活动（免疫，酶，运动，凝血，转运） 3.氧化供能 氮平衡 1.氮总平衡：摄入氮= 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮> 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮< 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）2.意义：反映体内蛋白质代谢的慨况。 蛋白质营养价值 1.蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比 2.必需氨基酸-----甲来写一本亮色书、假设梁借一本书来 3.蛋白质的互补作用，指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨 基酸可以互相补充 而提高营养价值。 第二节：蛋白质的消化、吸收与腐败 外源性蛋白消化 1.胃：壁细胞分泌的胃蛋白酶原被盐酸激活，水解蛋白为多肽和氨基
酸，主要水解芳香族氨基酸 2.小肠：胰液分泌的内、外肽酶原被肠激酶激活，水解蛋白为小肽和氨基酸；生成的寡肽继续在小肠细胞内由寡肽酶水解成氨基酸 氨基酸和寡肽的主动吸收 1.吸收部位：小肠，吸收作用在小肠近端较强 2.吸收机制：耗能的主动吸收过程 ○1通过转运蛋白（氨基酸+小肽）：载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。○2通过r-谷氨酰基循环（氨基酸）：关键酶----r--谷氨酰基转移酶， 具体过程参P199图
生物化学三大代谢重点总结
第八章生物氧化 1.生物氧化：物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内彻底分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。 2.生物氧化中的主要氧化方式：加氧、脱氢、失电子 3.CO2的生成方式：体内有机酸脱羧 4.呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子通过位于线粒体内膜上的多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链，又称电子传递链。 NADH →复合物I→ CoQ →复合物III →Cyt c →复合物IV →O 产2.5个ATP (2)琥珀酸氧化呼吸链:3-磷酸甘油穿梭 琥珀酸→复合物II→ CoQ →复合物III → Cyt c →复合物IV →O 产1.5个ATP 含血红素的辅基：血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶 5.细胞质NADH的氧化:胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。 转运机制 （1）3-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌的快肌，产生1.5个ATP （2）苹果酸-天冬氨酸穿梭：主要存在于肝、心和肾细胞；产生2.5个ATP 6.ATP的合成方式： （1）氧化磷酸化：是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。 偶联部位：复合体Ⅰ、III、IV （2）底物磷酸化：是底物分子内部能量重新分布，通过高能基团转移合成ATP。 磷/氧比：氧化磷酸化过程中每消耗1摩尔氧原子（0.5摩尔氧分子）所消耗磷酸的摩尔数或合成ATP的摩尔数。 7.磷酸肌酸作为肌肉中能量的一种贮存形式 第九章糖代谢 一、糖的生理功能：（1）氧化供能 （2）提供合成体内其它物质的原料 （3）作为机体组织细胞的组成成分 吸收速率最快的为-半乳糖 二、血糖
生物化学氨基酸代谢试题及答案
【测试题】 一、名词解释 1.氮平衡 2.必需氨基酸 3.蛋白质互补作用 4.内肽酶 5.外肽酶 6.蛋白质腐败作用 7.转氨基作用 8.氧化脱氨基作用9.联合脱氨基作用10.多胺11.一碳单位12. PAPS 13. SAM 二、填空题 14．氮平衡有三种，分别是氮的总平衡、____、____ ，当摄入氮＜排出氮时称____。 15．正常成人每日最低分解蛋白质____克，营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为____克。 16．必需氨基酸有8种，分别是苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸、____、____ 、____ 、_____、____。17．胰腺分泌的外肽酶有____、____，内肽酶有胰蛋白酶、____和____。 18．氨基酸吸收载体有四种，吸收赖氨酸的载体应是____ ，吸收脯氨酸的载体是____。 19．假神经递质是指____和____，它们的化学结构与____相似。 20．氨基酸代谢去路有合成蛋白质、____、____、____，其中____ 是氨基酸的主要分解代谢去路。21．肝脏中活性最高的转氨酶是____，心肌中活性最高的转氨酶是____。 22．L-谷氨酸脱氢酶的辅酶是____或____，ADP和GTP是此酶的变构激活剂，____ 和____是此酶的变构抑制剂。 23．生酮氨基酸有____和____。 24．氨的来源有____、____、____，其中____是氨的主要来源。 25．氨的转运有两种方式，分别是____、____，在肌肉和肝脏之间转运氨的方式是____。 26．鸟氨酸循环又称____或____。 28．γ-氨基丁酸是由____脱羧基生成，其作用是____。 27．尿素分子中碳元素来自____，氮元素来自____和____，每生成1 分子尿素消耗____个高能磷酸键。29．一碳单位包括甲基、____、____、____、____，其代谢的载体或辅酶是____。 30．可产生一碳单位的氨基酸有____、____、____、____。 31．肌酸激酶有三种同工酶分别是____、____、____，其中____ 主要存在于心肌中。 32．体内可产生硫酸根的氨基酸有____、____、____，其中____ 是体内硫酸根的主要来源。 33．儿茶酚胺包括____、____、____，帕金森氏病是由于脑组织中____生成减少。 34．支链氨基酸包括____、____、____。 三、选择题 Ａ型题 35．下列哪种氨基酸是生糖兼生酮氨基酸 A. Gly B. Ser C. Cys D. Ile E. Asp 36．下列哪种不是必需氨基酸 A. Met B. Thr C. His D. Lys E. Val 37．苯酮酸尿症是由于先天缺乏： A.酪氨酸酶 B.酪氨酸羟化酶 C.酪氨酸转氨酶 D.苯丙氨酸转氨酶 E.苯丙氨酸羟化酶 38．不参与构成蛋白质的氨基酸是： A.谷氨酸 B.谷氨酰胺 C.鸟氨酸 D.精氨酸 E.脯氨酸 39．体内氨基酸脱氨基的主要方式是： A.转氨基 B.联合脱氨基 C.氧化脱氨基 D.非氧化脱氨基 E.脱水脱氨基 40．肌肉组织中氨基酸脱氨基的主要方式是： A.转氨基 B.嘌呤核苷酸循环 C.氧化脱氨基 D.转氨基与谷氨酸氧化脱氨基联合 E.丙氨酸－葡萄糖循环 41．体内氨的主要代谢去路是： A.合成尿素 B.生成谷氨酰胺 C.合成非必需氨基酸
生物化学真题之脂类代谢与合成
脂代谢 2014简述细胞质内脂肪酸氧化降解的三个步骤及其相关活性载体 （未） 第一个步骤是脂肪酸的 -氧化。 -氧化又包括活化、氧化、水合、氧化、断裂这五个步骤。每一轮氧化切下两个碳原子即乙酰辅酶A 第二个步骤是 氧化形成的乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，继续被氧化最后脱出二氧化碳。 第三个大步骤中脂肪酸氧化过程中产出还原型的电子传递分子一一NADH和FADH2它们在第三步骤中把电子送到线粒体呼吸链，经过呼吸链，电子被运送给氧原子，伴随这个电子的流动，ADP经磷酸化作用转化为ATP。 所涉及的相关活性载体包括 -氧化中将脂肪酸的形式乙酰辅酶A转送到线粒体的载体肉碱。第三个步骤电子传递的载体包括：NADH-Q还原酶、琥珀酸一Q还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等 2011脂肪酸 氧化和载体 脂肪酸 氧化共包括五个步骤 1?活化：脂肪酸在硫激酶的作用下形成脂酰辅酶A 2?氧化：脂酰辅酶A的羧基邻位被脂酰辅酶A脱氢酶作用，脱下两个氢原子转化为反式-2-烯酰辅酶A,同时产生FADH2
3?水合：反式-2-烯酰辅酶A水合成3-羟脂酰辅酶A,这部反应是在烯酰辅酶A 水合酶的作用下完成的 4?氧化：3-羟脂酰辅酶A在3-羟脂酰辅酶A脱氢酶的作用下转化为3-酮脂酰辅酶A,并产生NADH 5?硫解：3-同脂酰辅酶A受第二个辅酶A的作用发生硫解，断裂为乙酰辅酶A和一个缩短了两个碳原子的脂酰辅酶A,这部反应是在-酮硫解酶的催化下。 其总结果是脂肪酸链以乙酰辅酶A形式自羧基端脱下两个碳原子单元，缩短了的脂肪酸以脂酰辅酶A形式残留，又进入下一轮-氧化。 2010磷脂合成的共性 脂质合成所包括的绝大多数反应发生在膜结构的表面，与之相关的各种酶具有两亲性。 甘油磷脂合成的第一阶段是甘油-3-磷酸形成磷脂酸的反应途径，甘油酸和脂酰辅酶A在脂酰转移酶的作用下生成磷脂酸。磷脂酸一旦形成就很快转移为二脂酰甘油和CDP-二脂酰甘油。 常见的磷脂如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油，这三种甘油磷脂的生物合成途径从开始到CDP-二脂酰甘油的生物合成途径是共通的，自CDP-二脂酰甘油一下就分别有各自的途径。这里说的CDP是5—胞苷二磷 酸。 2009某细胞内草酰乙酸的浓度对脂肪酸的合成有何影响？ 草酰乙酸是柠檬酸循环的中间产物，其浓度在柠檬酸循环中有重要作用，是循环中最关键的底物之一。在肝脏中，决定乙酰辅酶A去向的是草酰乙酸，它带动乙酰辅酶A进入柠檬酸循环。进而影响到脂肪酸合成。 当草酰乙酸浓度低时，则不能充分带动乙酰辅酶 A 进入柠檬酸循环，换言之就是无法合成足够的柠檬酸。而柠檬酸又是脂肪酸合成中将乙酰辅酶 A 从线粒体转运到细胞溶胶中的三羧酸转运体系的基础，柠檬酸是乙酰基的载体。所以脂肪酸必然受到抑制。当草酰乙酸浓度高时，即能合成充分的柠檬酸，也意味着细胞溶胶中将会有
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各种组织细胞 体循环小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G ）、果糖（F ），半乳糖（Gal ），核糖 双糖：麦芽糖（G-G ），蔗糖（G-F ），乳糖（G-Gal ） 多糖：淀粉，糖原（Gn ），纤维素 结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收 吸收途径：
过程 2 H 2 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶 NAD + 乳 酸 NADH+H + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸胞液
生物化学习题及答案_代谢调节
代谢调节 （一）名词解释 1．诱导酶（Inducible enzyme） 2．标兵酶（Pacemaker enzyme） 3．操纵子（Operon） 4．衰减子（Attenuator） 5．阻遏物（Repressor） 6．辅阻遏物（Corepressor） 7．降解物基因活化蛋白（Catabolic gene activator protein） 8．腺苷酸环化酶（Adenylate cyclase） 9．共价修饰（Covalent modification） 10．级联系统（Cascade system） 11．反馈抑制（Feedback inhibition） 12．交叉调节（Cross regulation） 13．前馈激活（Feedforward activation） 14．钙调蛋白（Calmodulin） （二）英文缩写符号 1. CAP（Catabolic gene activator protein）： 2. PKA（Protein kinase）： 3. CaM（Calmkdulin）： 4. ORF（Open reading frame）： （三）填空题 1. 哺乳动物的代谢调节可以在、、和四个水平上进行。 2. 酶水平的调节包括、和。其中最灵敏的调 节方式是。 3. 酶合成的调节分别在、和三个方面进行。
4. 合成诱导酶的调节基因产物是，它通过与结合起调节作用。 5. 在分解代谢阻遏中调节基因的产物是，它能与结合而 被活化，帮助与启动子结合，促进转录进行。 6. 色氨酸是一种，能激活，抑制转录过程。 7. 乳糖操纵子的结构基因包括、和。 8. 在代谢网络中最关键的三个中间代谢物是、和。 9. 酶活性的调节包括、、、、 和。 10.共价调节酶是由对酶分子进行，使其构象在和 之间相互转变。 11.真核细胞中酶的共价修饰形式主要是，原核细胞中酶共价修饰 形式主要是。 （四）选择题 1. 利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节： A．翻译后加工 B．翻译水平 C．转录后加工 D．转录水平 2. 色氨酸操纵子调节基因产物是： A．活性阻遏蛋白 B．失活阻遏蛋白 C．cAMP受体蛋白 D．无基因产物 3. 下述关于启动子的论述错误的是： A．能专一地与阻遏蛋白结合 B．是RNA聚合酶识别部位 C．没有基因产物 D．是RNA聚合酶结合部位 4. 在酶合成调节中阻遏蛋白作用于： A．结构基因 B．调节基因 C．操纵基因 D．RNA聚合酶 5. 酶合成的调节不包括下面哪一项： A．转录过程 B．RNA加工过程 C．mRNA翻译过程 D．酶的激活作用 6. 关于共价调节酶下面哪个说法是错误的：
第十一章 糖类代谢--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)
第十一章糖类代谢 第一节概述 一、特点 糖代谢可分为分解与合成两方面，前者包括酵解与三羧酸循环，后者包括糖的异生、糖原与结构多糖的合成等，中间代谢还有磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 糖代谢受神经、激素和酶的调节。同一生物体内的不同组织，其代谢情况有很大差异。脑组织始终以同一速度分解糖，心肌和骨骼肌在正常情况下降解速度较低，但当心肌缺氧和骨骼肌痉挛时可达到很高的速度。葡萄糖的合成主要在肝脏进行。不同组织的糖代谢情况反映了它们的不同功能。 二、糖的消化和吸收 （一）消化 淀粉是动物的主要糖类来源，直链淀粉由300-400个葡萄糖构成，支链淀粉由上千个葡萄糖构成，每24-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。 主要的酶有以下几种： 1.α-淀粉酶哺乳动物的消化道中较多，是内切酶，随机水解链内α1，4糖苷键，产生α-构型的还原末端。产物主要是糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。最适底物是含5个葡萄糖的寡糖。 2.β-淀粉酶在豆、麦种子中含量较多。是外切酶，作用于非还原端，水解α-1，4糖苷键，放出β-麦芽糖。水解到分支点则停止，支链淀粉只能水解50%。 3.葡萄糖淀粉酶存在于微生物及哺乳动物消化道内，作用于非还原端，水解α-1，4糖苷键，放出β-葡萄糖。可水解α-1，6键，但速度慢。链长大于5时速度快。 4.其他α-葡萄糖苷酶水解蔗糖，β-半乳糖苷酶水解乳糖。 二、吸收 D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收，不能消化的二糖、寡糖及多糖不能吸收，由肠细菌分解，以CO2、甲烷、酸及H2形式放出或参加代谢。 三、转运 1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统，通过一种载体将葡萄糖（或半乳糖）与钠离子转运进入细胞。此过程由离子梯度提供能量，离子梯度则由Na-K-ATP酶维持。细菌中有些糖与氢离子协同转运，如乳糖。另一种是基团运送，如大肠杆菌先将葡萄糖磷酸化再转运，由磷酸烯醇式丙酮酸供能。果糖通过一种不需要钠的易化扩散转运。需要钠的转运可被根皮苷抑制，不需要钠的易化扩散被细胞松驰素抑制。 2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通过被动转运。其膜上有专一受体。红细胞受体可转运多种D-糖，葡萄糖的Km最小，L型不转运。此受体是蛋白质，其转运速度决定肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的速度。心肌缺氧和肌肉做工时转运加速，胰岛素也可促进转运，可能是通过改变膜结构。 第二节糖酵解 一、定义 1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。它是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。缺氧时NADH把丙酮酸还原生成乳酸。 2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。根据产物不同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。 二、途径 共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步是放能阶段，
生物化学笔记(完整版)
第一章绪论 一、生物化学的的概念： 生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。 二、生物化学的发展： 1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。 2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 三、生物化学研究的主要方面： 1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。 2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。 3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。 5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。 第二章蛋白质的结构与功能 一、氨基酸： 1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：①非极性中性氨基酸(8种)；②极性中性氨基酸(7种)；③酸性氨基酸(Glu和Asp)；④碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。 二、肽键与肽链： 肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO -NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后，由于脱水而结构不完整，称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端)，肽链的方向是N端→C端。 三、肽键平面(肽单位)： 肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转；组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上，为刚性平面结构，称为肽键平面。 四、蛋白质的分子结构：
生物化学脂类代谢习题答案
脂类代 一、问答题 1、为什么摄入糖量过多容易长胖? 答：因为脂肪酸合成的起始原料乙酰CoA主要来自糖酵解产物丙酮酸，摄入糖量过多则糖酵解产生的丙酮酸也多，进而导致合成脂肪酸的起始原料乙酰CoA也多，原料多合成的脂肪酸自然就多了，所以摄入糖量过多容易长胖。 2、比较脂肪酸β—氧化和脂肪酸的合成有哪些不同点？ 答：①细胞中发生部位不同：合成发生在细胞质，氧化发生在线粒体； ②酰基载体不同：合成所需载体为ACP—SH，氧化所需载体为乙酰CoA；③二碳片段的加入与裂解方式：合成是以丙二酰ACP加入二碳片段，氧化的裂解方式是乙酰CoA；④电子供体或受体：合成的供体是NADPH，氧化的受体是FAD、FAD＋；⑤酶系不同：合成需7种酶，氧化需4种酶；⑥原料转运方式：合成是柠檬酸转运系统，氧化是肉碱穿梭系统；⑦能量变化：合成耗能，氧化产能。 3、试计算1mol甘油彻底氧化成CO2和H2O可净生成多少molATP。答：甘油氧化产生的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。经过4次脱氢反应生成3molNADH+H+、1molFADH2、以及2molCO2，并发生一次底物水平磷酸化，生成1molGTP。依据生物氧化时每1molNADH+H+和1molFADH2 分别生成2.5mol、1.5mol的ATP，因
此，1mol甘油彻底氧化成CO2和H2O生成ATP摩尔数为6×2.5＋1×1.5＋3－1=18.5。 4、1mol硬脂酸(即18碳饱和脂肪酸)彻底氧化成CO2和H2O时净生成的ATP的摩尔数。 答：1mol硬脂酸彻底氧化需经8次循环，产生9个乙酰CoA，每摩尔乙酰CoA进入三羧酸循环产生10molATP，这样共产生90molATP。8molFADH2进入电子传递链产生12molATP，8molNADH进入电子传递链共产生20molATP。脂肪酸的活化需消耗2个高能磷酸键，这样彻底氧化1mol硬脂酸净得120molATP。 5、胆固醇在体可转变成哪些重要物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶各是什么？ 答：转变成胆汁酸、甾类激素、维生素D； 基本原料：二甲基丙烯焦磷酸酯（DPP）、异戊烯醇焦磷酸酯 关键酶：羟甲基戊二酸单酰CoA还原酶（HMGCoA还原酶） 6、为什么在长期饥饿或糖尿病状态下，血液中酮体浓度会升高？答：由于糖供应不足或利用率降低，机体需动员大量的脂肪酸供能，同时生成大量的乙酰CoA。此时草酰乙酸进入糖异生途径，又得不到及时的回补而浓度降低，因此不能与乙酰CoA缩合成柠檬酸。在这种情况下，大量积累的乙酰CoA衍生为丙酮、乙酰乙酸、β—羟丁酸。
生物化学作业
生物化学作业 1. 基因如何决定糖蛋白中寡糖链的结构信息。 答：生物体内的糖链的合成大多需要酶的催化调节，并且糖链的结构受到某些蛋白所携带的信息的控制，而蛋白质的功能和其携带的信息取决于基因的控制，因此在由某些蛋白质和酶的协同作用下合成的糖链会由于基因中的不同信息的表达和控制而产生不同的结构。不同结构的糖链携带了不同的生物信息。 2. 组成生物膜的脂质分子主要有哪几类？分别简述其功能。 答：组成生物膜的脂质分子主要有磷脂、糖脂、胆固醇。 磷脂：主要包括甘油磷脂和鞘磷脂两大类。是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂。它是维持生命活动的基础物质，对活化细胞，维持新陈代谢，基础代谢及荷尔蒙的均衡分泌，增强人体的免疫力和再生力，都能发挥重大的作用。人体神经细胞和大脑细胞是由磷脂为主所构成的细胞薄膜包覆，磷脂不足会导致薄膜受损，造成智力减退，精神紧张。而磷脂中含的乙酰进入人体内与胆碱结合，构成乙酰胆碱。而乙酰胆碱恰恰是各种神经细胞和大脑细胞间传递信息的载体。磷脂是细胞膜的重要组成部分，肩负着细胞内外物质交换的重任。 糖脂：包括鞘糖脂和甘油糖脂两大类。细胞膜上的鞘糖脂与细胞生理状况密切相关。鞘糖脂的疏水尾部深入膜的脂双层，极性糖基露在细胞表面，它们不仅是血型抗原而且与组织和器官的特异性，细胞-细胞识别有关。同一类细胞在不同的发育阶段,鞘糖脂的组成也不同。正因为某些类型鞘糖脂是某种细胞在某个发育阶段所特有的，所以糖脂常常被作为细胞表面标志物质。糖脂又是细胞表面抗原的重要组分，某些正常细胞癌化后，表面糖脂成分有明显变化。细胞表面的糖脂还是许多胞外生理活性物质的受体,参与细胞识别和信息传递过程。 胆固醇：胆固醇的两亲性特点对生物膜中脂质的物理状态有一定的调节作用。在相变温度以上时，胆固醇阻扰脂分子脂酰链的旋转异构化运动，从而降低膜的流动性。在相变温度以下时，胆固醇的存在又会阻止磷脂脂酰链的有序排列，从而降低其相变温度，防止磷脂向凝胶态转化，保持了膜的流动性。 胆固醇还是血中脂蛋白复合体的成分，是类固醇激素和胆汁酸的前体。 3.“超级氨基酸”海选开始了！请选出你最喜爱的三种氨基酸，并分别陈述理由。 答：①甘氨酸：Glycine，是最简单的氨基酸，又名氨基乙酸，人体非必需的一种氨基酸，在分子中同时具有酸性和碱性官能团，在水溶液中为强电解质，在强极性溶剂中溶解度较大，基本不溶于非极性溶剂，而且具有较高的沸点和熔点，通过水溶液酸碱性的调节可以使甘氨酸呈现不同的分子形态。参与嘌呤类、卟啉类、肌酸和乙醛酸的合成，可与多种物质结合由胆汁或从尿中排出。作为营养增补剂广泛应用于医药、食品等领域。根据甘氨酸的制备工艺和产品的纯度可分为食品级、医药级、饲料级和工业级四种规格产品，可见甘氨酸的用途之广泛。 ②半胱氨酸cystein e：是人体常见的必需氨基酸，蛋白质中重要的“二硫键”多半出自它手。半胱氨酸是一种天然产生的氨基酸，在食品加工中具有许多用途，它主要用于焙烤制品，作为面团改良剂的必需成分。半胱氨酸是一种还原剂，它可以促进面筋的形成，减少混合所需的时间和所需药用的能量，半胱氨酸通过改变蛋白质分子之间和蛋白质分子内部的二硫键，减弱了蛋白质的结构，这样蛋白质就伸展开来。我们去美发店的烫发，那些好看的卷发也是半胱氨酸在特殊条件下改变二硫键而形成的！ ③苯丙氨酸：Phenylalanine，是人体的必需氨基酸之一。苯丙氨酸系统命名为“2-氨基苯丙酸”，是α-氨基酸的一种，L-苯丙氨酸可作为抗癌药物的载体将药物分子直接导入癌瘤区，其效果是其他氨基酸的3～5倍。这样既可以抑制癌瘤生长，又可以降低药物的毒副作用。
生物化学脂类代谢
掌握内容： 必需脂酸的概念及种类： 人体需要但又不能合成，必须从食物中获取的脂酸。人体必需的脂酸是亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸。 脂肪动员： 概念及过程：储存于脂肪细胞中的甘油三酯，在三种脂肪酶的作用下逐步水解为游离脂酸和甘油，释放入血供其他组织氧化利用的过程，称脂肪动员。甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶。（过程PPT29、30） 激素敏感性脂肪酶的定义和作用: 甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶，其活性受多种激素调节故称激素敏感性脂肪酶 脂解激素:增加脂肪动员限速酶活性，促进脂肪动员活性的激素。（肾上腺素、去甲状腺激素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素 抗脂解激素:抑制脂肪动员，（胰岛素，前列腺素E2，烟酸） 甘油的代谢甘油的主要去路： *经糖异生转变为葡萄糖 *氧化分解为水、二氧化碳、提供能量 *参与TG和磷脂的合成 甘油→3-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮→氧化分解，供能 ↓↓
合成磷脂和TG 糖异生 脂酸的氧化分解 概念：脂酸在胞液中活化成脂酰辅酶A，在肉碱的帮助下进入线粒体基质进行β--氧化，每次β--氧化可产生1MOL乙酰辅酶A和比原来少两个碳原子的脂酰辅酶A，偶数碳脂酸最终产生乙酰辅酶A，奇数碳脂酸除乙酰辅酶A外还有1MOL 丙酰辅酶A. 部位：肝、肌肉（脑和成熟红细胞不行） 反应阶段：1）脂酸的活化（胞液） 2）脂酰辅酶A进入线粒体 3）脂酰COA的β--氧化（线粒体） 过程及酶；
有关能量的计算:脂酰COA+7FAD+7NAD++7COA-SH+7H2O→8乙酰COA+7FADH2+7(NADH+H+) 1)软脂酸（16C饱和脂酸的）活化—2ATP 2)7次β--氧化4*7ATP 3）8乙酰COA进入TCA循环彻底氧化10*8ATP 净生成106ATP 脂酰辅酶Aβ--氧化小结 部位：线粒体 四部连续反应：脱氢、加水、再脱氢、硫解
最新生物化学复习资料重点试题第十一章代谢调节解读
第十一章代谢调节 一、知识要点 代谢调节是生物在长期进化过程中,为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。通过调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一,使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。根据生物的进化程度不同,代谢调节作用可在不同水平上进行:低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调节而起作用的;多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的,所以,细胞内酶的调节是最基本的调节方式。酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方面对代谢进行调节的。 细胞是一个高效而复杂的代谢机器,每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸,在功能上虽各不相同,但在代谢途径上却有明显的交叉和联系,它们共同构成了生命存在的物质基础。代谢的复杂性要求细胞有数量庞大、功能各异和分工明确的酶系统,它们往往分布在细胞的不同区域。例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中;参与三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中;与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中;与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。 生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。酶合成主要来自转录和翻译过程,因此,可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调节。在转录水平上,调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭,这是一种负调控作用。而分解代谢阻遏作用通过调节基因产生的降解物基因活化蛋白(CAP促进转录进行,是一种正调控作用,它们都可以用操纵子模型进行解释。操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位,由启动子(P、操纵基因(O和在功能上相关的几个结构基因组成;转录后的调节包括,真核生物mRNA 转录后的加工,转录产物的运输和在细胞中的定位等;翻译水平上的调节包括,mRNA 本身核苷酸组成和排列(如SD序列,反义RNA的调节,mRNA 的稳定性等方面。
生物化学下册作业
第八和九章．DNA和RNA的生物合成练习题 一、名词解释 1.DNA半保留半连续复制 2. 前导链、滞后链、岗崎片断 3. 中心法则 4. 复制叉与复制子 5. 限制性核酸内切酶 6.模板链(或反义链即负链)与编码链(或有义链即正链) 7. 转录、逆转录、不对称转录8. 外显子与内含子 9. 单顺反子与多顺反子10. 基因、结构基因、调节基因 11. 操纵子11. 启动子、终止子、转录因子 13. 顺式作用元件与反式作用元件14. 衰减子与增强子 15. RNA加工与RNA剪切16. 光复活 二、问答题 1.试述DNA的半保留半连续的复制过程。(以原核生物为例) 2.试述逆转录病毒的逆转录过程。 3.试述原核生物DNA的转录过程。 4.试述四类RNA病毒的复制过程。 5.简述复制叉上进行的基本活动及参与的酶（以原核生物为例说明）。 6.由RNA聚合酶Ⅱ合成的初始转录物(mRNA前体)需经过哪些加工过程才能成为成熟的mRNA. 第十章．蛋白质的生物合成练习题 一、名词解释 1. 密码子与反密码子 2. 翻译与翻译后加工 3. 多聚核糖体
二、问答题 1.三种RNA在蛋白质生物合成中的作用? 2.以原核生物为例说明蛋白质的生物合成过程? 3.何谓‘‘转译后加工”，蛋白质生物合成的加工修饰方式有哪些?(以真核生物 为例)。 4.保证准确翻译的关键是什么? 5.图示并简述中心法则。 三、计算题 DNA的MW(分子量)=1.3×108（双链)。(注：DNA分子中脱氧核苷酸1. 噬菌体T 4 对的平均分子量是640，核苷酸残基平均分子量为320) 可为多少个AA编码? 1)T 4 2)T DNA可为多少MW=55000的蛋白质编码?(注：多肽链中平均每个AA残 4 基的分子量为110) 2.合成一个九肽需要多少个ATP?如果这个九肽含有起止AA残基(Met)至少需要 多少个ATP? 3. 按下列DNA单链 5’ TCGTCGACGATGATCATCGGCTACTCG 3’ 试写出： 1) DNA复制时另一条单链的序列。 2) 以此链为摸板转录的mRNA的序列。 3) 合成的多肽的序列。 (注：三题答案均须注明方向。) 四、论述题 1.围绕中心法则论述遗传的稳定性（注：DNA、RNA复制）以及基因表达中如何实现遗信息碱基序列到蛋白质AA序列的转变?
生物化学(14.5)--作业基因表达调控(附答案)
第十三章 基因表达调控 名词解释 基因组 基因表达 管家基因 组成性表达 启动子 顺式作用元件 沉默子 反式作用因子 操纵子 锌指结构： 单顺反子 增强子 沉默子 问答题 1. 简述乳糖操纵子结构及调控机理。 2. 简述原核基因表达调控的特点 3. 简述真核基因组结构特点 4. 简述真核生物基因表达调控的特点？ 参考答案： 名词解释 基因组 [答案]来自一个遗传体系的一整套遗传信息。 基因表达 [答案]基因转录和翻译的过程。 管家基因 [答案]在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。 组成性表达 [答案]管家基因的表达水平受外界环境影响较小，在生物体各个生长阶段的大多数组织中持续表达，这类基因的表达称为组成性表达
启动子 [答案]RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件。 顺式作用元件 [答案]指具有的可影响基因表达活性的真核各种组分（DNA序列），包括启动子、增强子和沉默子。 反式作用因子 [答案]一些转录调节因子，通过与特异的顺式作用元件的识别、结合，反式作用另一基因的转录，称为反式作用因子。 操纵子 [答案]原核生物中，基因按功能相关性成簇地串联、密集于染色体上，共同组成一个转录单位，称为操纵子。常包括：一个启动序列及数个可转录的编码基因。 锌指结构： [答案]最早发生于结合GC盒的SP1转录因子，由30个氨基酸残基组成，其中有2个Cys和2个His，4个氨基酸残基分别位于正四面体的顶角，与四面体中心的锌离子配价结合，稳定锌指结构。在Cys和His之间有12个氨基酸残基，其中数个为保守的碱性残基。 单顺反子 [答案]一个编码基因转录生成一个mRNA分子、经翻译成一条多肽链。 增强子 [答案]远离转录起始点决定基因的时间空间特异性增强转录活性的DNA序列。 沉默子 [答案]一些特异的DNA序列，结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。 问答题 简述乳糖操纵子结构及调控机理。 [答案]乳糖操纵子的结构：E.coli的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶，此外还有一个操纵子序列O、一个启动子P及一个调节基因I。I基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于关闭状态。在启动序列P上游还有一分解代谢物基因激活蛋白（CAP）结合位点。由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成l a c操纵子的调控区，三个酶的编码基因即由同一调控区调节，实现基因产物的协调调节。 乳糖操纵子工作原理：（1）阻遏蛋白的负性调节：在没有乳糖存在时，l a c操纵子处于阻遏状态。此时，I序列表达的l a c阻遏蛋白与O 序列结合，阻遏RNA聚合酶与P序列结合，抑制转录起动。当有乳糖存在时，l a c操纵子即可被诱导。在这个操纵子体系中，
生物化学习题——代谢调节
代谢调节 一、填空题 1．酶促化学修饰的特点有：（1）除黄嘌呤氧化酶外，属于这类调节方式的酶都有（）两种形式。（2）化学修饰会引起酶分子（）的变化。而且，其是酶促反应，故有（）效应。（3）（）是最常见的酶促化学修饰反应，一般是耗能的。 2．1961年Monod和Jocob首次提出了大肠杆菌乳糖（）模型。 3．细胞内酶的数量取决于（）和（）。 4．许多代谢途径的第一个酶是限速酶，终产物多是它的（），对它进行（），底物多为其（）。 5．原核细胞酶的合成速率主要在（）水平进行调节。 6．乳糖操纵子的诱导物是（），色氨酸操纵子的辅阻遏物是（）。 7．分支代谢途径中的终产物分别抑制其分支上的限速酶，分支点共同的中间产物抑制前面的限速酶，称为（）。 8．G蛋白具有（）酶的活性；负责调节激素对（）酶的影响 9．作为信号跨膜传递的第二信使的物质有cAMP、（）、（）和（）等10．调节酶类主要分为两大类（）和（）。 11．真核生物基因表达的调节有两种类型的调控，一种是（）的调控；另一种是（）。 12．真核细胞中酶的共价修饰是（）；原核细胞中酶的共价修饰主要形式（）。 二、选择题 1．各种分解途径中，放能最多的途径是： A、糖酵解 B、三羧酸循环 C、 —氧化 D、氧化脱氨基 2．操纵子调节系统属于哪一种水平的调节？ A、复制水平的调节 B、转录水平的调节 C、转录后加工的调节 D、翻译水平的调节 3．下列关于操纵基因的论述哪个是正确的？ A、能专一性地与阻遏蛋白结合 B、是RNA聚合酶识别和结合的部位 C、是诱导物和辅阻遏物的结合部位 D、能于结构基因一起转录但未被翻译 4．下列有关调节基因的论述，哪个是对的？ A、调节基因是操纵子的组成部分 B、是编码调节蛋白的基因 C、各种操纵子的调节基因都与启动基因相邻 D、调节基因的表达受操纵子的控制 5．以下有关阻遏蛋白的论述哪个是正确的？ A、阻遏蛋白是调节基因表达的产物 B、阻遏蛋白妨碍RNA聚合酶与启动子结合 C、阻遏蛋白RNA聚合酶结合而抑制转录 D、阻遏蛋白与启动子结合而阻碍转录的启动 6．下面关于共价修饰调节酶的说法哪个是错误的？ A、共价修饰调节酶以活性和无活性两种形式存在 B、两种形式之间由酶催化共价修饰反应相互转化 C、经常受激素调节、伴有级联放大效应 D、是高等生物独有的调节形式
生物化学-考试知识点_7物质代谢
物质代谢调节 一级要求 单选题 1 体内物质代谢有几个不同的调节层次 A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 C 2 调节物质代谢体内最基础的层次是 A 细胞水平 B 激素水平 器官水平 C 神经调节 D 整体水平 E A 3 4 糖原分解的限速酶是 C A 磷酸二酯酶 B 磷酸酶 C 磷酸化酶 D 葡萄糖激酶 E 丙酮酸激酶 C D 脂肪酸合成的限速酶是 A 甘油三酯脂肪酶 B D 甘油二酯脂肪酶 C E 甘油一酯脂肪酶 脂蛋白脂肪酶 乙酰辅酶 A 羧化酶 5 HMGCoA 合成酶是什么代谢途径的限速酶 A 胆固醇合成 B D 胆固醇分解 酮体分解 C E 胆固醇代谢转变 酮体生成 E B C 6 7 8 甘油三酯脂肪酶是甘油三酯什么代谢途径中的限速酶 A 合成 B E 分解 转变 C 储存 D 动员 磷酸果糖激酶是什么代谢途径中的别构调节酶 A 三羧酸循环 B E 糖异生 C 葡萄糖分解 D 糖原合成 糖原分解 三羧酸循环中的别构调节酶是 A 柠檬酸合成酶 B D α-酮戊二酸脱氢酶 C E 琥珀酸脱氢酶 苹果酸脱氢酶 延胡索酸酶 A 9 （糖原）磷酸化酶化学修饰激活的方式是 A C E -S-S-氧化生成 与 cAMP 结合 脱磷酸化 B D -SH 还原生成 磷酸化 D C 10胆固醇对肝中胆固醇合成代谢酶活性的调节方式是 A 变构 B E 化学修饰 酶的降解 C 阻遏 D 诱导 11激素必需与靶细胞的什么物质结合才能发挥调节作用 A 受体 B 配体 C 核 D 质膜 A B 12激素对代谢调节的机制或方式按其溶解度不同可分为几种 A 1 5 13通过第二信使进行调节是那种物质进行调节的主要方式 A 细胞水平 B 2 C 3 D 4 E B 脂溶性激素 C 水溶性激素
生物化学笔记(完整版)
第一章绪论 一、生物化学的的概念: 生物化学(biochemistry)就是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学,它就是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。 二、生物化学的发展: 1.叙述生物化学阶段:就是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作就是分析与研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物与排泄物。 2.动态生物化学阶段:就是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3.分子生物学阶段:这一阶段的主要研究工作就就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 三、生物化学研究的主要方面: 1.生物体的物质组成:高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。 2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。其中,中间代谢过程就是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。 3.细胞信号转导:细胞内存在多条信号转导途径,而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起,从而构成了非常复杂的信号转导网络,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。 5.遗传与繁殖:对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究,也就是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。 第二章蛋白质的结构与功能 一、氨基酸: 1.结构特点:氨基酸(amino acid)就是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2.分类:根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类:①非极性中性氨基酸(8种);②极性中性氨基酸(7种);③酸性氨基酸(Glu与Asp);④碱性氨基酸(Lys、Arg与His)。 二、肽键与肽链: 肽键(peptide bond)就是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后,由于脱水而结构不完整,称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端:即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端),肽链的方向就是N端→C端。 三、肽键平面(肽单位): 肽键具有部分双键的性质,不能自由旋转;组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上,为刚性平面结构,称为肽键平面。 四、蛋白质的分子结构: