中國(guó)藥科大學(xué)2001年生物化學(xué)(含答案)考研真題

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2001年生物化學(xué)試題

一、單項(xiàng)選擇題

1、（3）

Western雜交是將蛋白質(zhì)電泳、印跡、免疫測(cè)定融為一體的特異性蛋白質(zhì)的檢測(cè)方法。

其原理是：生物中含有一定量的目的蛋白。先從生物細(xì)胞中提取總蛋白或目的蛋白，將蛋白質(zhì)樣品溶解于含有去污劑和

還原劑的溶液中，經(jīng)SDS電泳將蛋白質(zhì)按分子量大小分離，再把分離的各蛋白質(zhì)條帶原位轉(zhuǎn)移到固相膜（硝酸纖

維素膜或尼龍膜）上，接著將膜浸泡在高濃度的蛋白質(zhì)溶液中溫育，以封閉其非特異性位點(diǎn)。然后加入特異抗性體（一

抗），膜上的目的蛋白（抗原）與一抗結(jié)合后，再加入能與一抗專一性結(jié)合的帶標(biāo)記的二抗（通常一抗用兔來(lái)源的抗體

時(shí)，二抗常用羊抗兔免疫球蛋白抗體），最后通過(guò)二抗上帶標(biāo)記化合物（一般為辣根過(guò)氧化物酶或堿性磷酸酶）的特異

性反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，從而可得知被檢生物（植物）細(xì)胞內(nèi)目的蛋白的表達(dá)與否、表達(dá)量及分子量等情況。

2、（1）

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競(jìng)爭(zhēng)性抑制：Vmax不變，Km增大非競(jìng)爭(zhēng)性抑制：Vmax降低，Km不變Km和Vm都減小

3、（4）分泌蛋白質(zhì)越膜運(yùn)輸

常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有時(shí)不一定在N端）。

信號(hào)肽可使正在翻譯的核糖體附著到RER膜上。在信號(hào)肽指引下蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的輸運(yùn)。

4、（4）低溫鹽析

5、（4）密碼子：在mRNA鏈上以相鄰的三個(gè)核苷酸為一組，起編碼多肽鏈

6、（1）

LDL低密度脂蛋白血漿脂蛋白的一種,是血液中膽固醇的主要載體。其核心約由1500個(gè)膽固醇酯分子組成。膽固醇之

中最常見的酯酰基是亞油酸。疏水核心外面包圍著磷酸脂和未酯化的膽固醇膽固醇?xì)?，殼層中也含apoB-100，它被

靶細(xì)胞所識(shí)別。LDL的功能是轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇到外圍組織，并調(diào)節(jié)這些部血漿脂蛋白位的膽固醇從頭合成

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7、（3）β-1、4糖苷鍵

將纖維素酶分成三類：C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。C1酶是對(duì)纖維素最初起作用的酶，破壞纖維素鏈的結(jié)晶

結(jié)構(gòu)。Cx酶是作用于經(jīng)C1酶活化的纖維素、分解β-1，4-糖苷鍵的纖維素酶。β葡糖苷酶可以將纖維二糖、

纖維三糖及其他低分子纖維糊精分解為葡萄糖。

8、（3）酶原激活

9、(4)

遺傳信息從DNA分子抄錄到RNA分子中的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)錄(transcription)。在真核生物中，最初轉(zhuǎn)錄生成

的RNA稱為不均一核RNA(heterogeneousnuclearRNA,hnRNA)。核內(nèi)不均一RNA為存在于真核生物

細(xì)胞核中的不穩(wěn)定、大小不均的一組高分子RNA（分子量約為105～2×107，沉降系數(shù)約為30—100S）

之總稱。占細(xì)胞全部RNA之百分之幾，在核內(nèi)主要存在于核仁的外側(cè)。認(rèn)為hnRNA多屬信使RNA

（messengerribonucleicacid，mRNA）之先驅(qū)體，包括各種基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物及其成為mRNA前的各中

間階段的分子，在5’末端多附有間隙結(jié)構(gòu)，而3’的末端附有多聚腺苷酸聚合酶分子。這些hn-RNA在受

到加工之后，移至細(xì)胞質(zhì)，作為mRNA而發(fā)揮其功能。大部分的hnRNA在核內(nèi)與各種特異的蛋白質(zhì)形

成復(fù)合體而存在著。

10、（3）疏水作用力

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)。一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)稱

為空間結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序。維持一級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力主要是肽鍵。二

級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈主鏈原子局部空間排布，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈構(gòu)象，包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和

無(wú)規(guī)卷曲，主要靠氫鍵維持其穩(wěn)定。三級(jí)結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈所有原子的空間排布，它包括主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)

象。三級(jí)結(jié)構(gòu)的維持主要靠次級(jí)鍵，如疏水鍵，氫鍵，鹽鍵等。有些蛋白質(zhì)由2條或2條以上的多肽鏈通過(guò)

非共價(jià)鍵締合形成的，其中每條具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基。蛋白質(zhì)分子中各亞基間的空間排布和

相互接觸關(guān)系稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。維持蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是疏水鍵。

11．（1）測(cè)定蛋白質(zhì)反應(yīng)中，需要完整肽鏈的是雙縮脲反應(yīng)。

茚三酮反應(yīng)，即：所有氨基酸及具有游離α-氨基的肽與茚三酮反應(yīng)都產(chǎn)生藍(lán)紫色物質(zhì)，只有脯氨酸和羥

脯氨酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生（亮）黃色物質(zhì)。

蛋白質(zhì)在堿性溶液中與硫酸銅作用形成紫藍(lán)色絡(luò)合物的呈色反應(yīng)。在540nm波長(zhǎng)處有最大吸收?？捎糜诘鞍?/p>

質(zhì)的定性和定量檢測(cè)。在堿性溶液（NaOH）中，雙縮脲（H2NOC－NH－CONH2）能與銅離子（Cu2+）作用，

形成紫色絡(luò)合物（該物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)式見圖），該反應(yīng)即雙縮脲反應(yīng)。

雙縮脲反應(yīng)是肽和蛋白質(zhì)所特有的，而為氨基酸所沒(méi)有的一種顏色反應(yīng)。一般分子中含有兩個(gè)氨基

甲酪基（即肽鍵：-CO-NH-）的化合物與堿性

紫外可見吸收光譜法是利用某些物質(zhì)的分子吸收10～800nm光譜區(qū)的輻射來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定的方法，這種分子

吸收光譜產(chǎn)生于價(jià)電子和分子軌道上的電子在電子能級(jí)間的躍遷，廣泛用于有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的定性和定量測(cè)

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定。該方法具有靈敏度高、準(zhǔn)確度好、選擇性優(yōu)操作簡(jiǎn)便、分析速度好等特點(diǎn)。原理大多數(shù)蛋白質(zhì)由于有酷

氨酸和色氨酸的存在,在紫外光280nm有吸收高峰。

凱氏定氮法是測(cè)定化合物或混合物中總氮量的一種方法。即在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品將有機(jī)氮都轉(zhuǎn)

變成無(wú)機(jī)銨鹽，然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，隨水蒸氣餾出并為過(guò)量的酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)堿滴定，

就可計(jì)算出樣品中的氮量。由于蛋白質(zhì)含氮量比較恒定，可由其氮量計(jì)算蛋白質(zhì)含量，故此法是經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法。

12、（4）糖異生過(guò)程中代替糖酵解中己糖激酶的酶是6-磷酸葡萄糖磷酸酶。

糖異生途徑基本上是糖酵解的逆過(guò)程，但并不完全相同。糖酵解途徑中大多數(shù)催化反應(yīng)是可逆，只有已糖

激酶（糖酵解反應(yīng)1）、6-磷酸果糖激酶-1（糖酵解反應(yīng)4）和丙酮酸激酶（糖酵解反應(yīng)11）所催化的三步

反應(yīng)均為不可逆的步驟，在糖異生過(guò)程中這些步驟將被別的旁路反應(yīng)所代替。

丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐夹捅?/p>

（二）1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

（三）6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x葡萄糖

糖異生反應(yīng)的細(xì)胞位點(diǎn)為胞漿和線粒體（肝臟）；關(guān)鍵酶是G-6-P酶、F-1，6-BP酶、丙酮酸羧化酶/PEP

羧激酶；反應(yīng)原料是甘油/丙酮酸/乳酸/生糖氨基酸等；產(chǎn)物為葡萄糖；每生成一分子葡萄糖消耗六個(gè)高能磷

酸鍵。

二、名詞解釋

1、生物氧化：生物氧化是在生物體內(nèi)，從代謝物脫下的氫及電子﹐通過(guò)一系列酶促反應(yīng)與氧化合成水﹐并釋

放能量的過(guò)程。也指物質(zhì)在生物體內(nèi)的一系列氧化過(guò)程。主要為機(jī)體提供可利用的能量。（同99年名詞解釋

第四題）

2.α螺旋：蛋白質(zhì)分子中多個(gè)肽鍵平面通過(guò)氨基酸α碳原子的旋轉(zhuǎn)，使多肽鏈的主骨架沿中心軸成穩(wěn)定

的α螺旋構(gòu)象。

二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈或多核苷酸鏈沿分子的一條軸所形成的旋轉(zhuǎn)和折疊等，主要是由分子內(nèi)的氫鍵維系的局部空間

排列。如蛋白質(zhì)的α螺旋、β片層、β轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲及DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

β轉(zhuǎn)角：蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)類型之一,由4個(gè)氨基酸殘基組成，其中第一個(gè)殘基的CO基團(tuán)和第四個(gè)殘基的NH

基團(tuán)之間形成氫鍵，使多肽鏈的方向發(fā)生“U”形改變。

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β－折疊(β－sheet)也是一種重復(fù)性的結(jié)構(gòu),可分為平行式和反平行式兩種類型，它們是通過(guò)肽鏈間或肽段間的

氫鍵維系?？梢园阉鼈兿胂鬄橛烧郫B的條狀紙片側(cè)向并排而成,每條紙片可看成是一條肽鏈,稱為β折疊股或

β股(β－strand),肽主鏈沿紙條形成鋸齒狀,處于最伸展的構(gòu)象,氫鍵主要在股間而不是股內(nèi)。α－碳原子位于折

疊線上,由于其四面體性質(zhì),連續(xù)的酰氨平面排列成折疊形式。需要注意的是在折疊片上的側(cè)鏈都垂直于折疊片

的平面,并交替的從平面上下二側(cè)伸出。平行折疊片比反平行折疊片更規(guī)則且一般是大結(jié)構(gòu)而反平行折疊片可

以少到僅由兩個(gè)β股組成。

3、核酶

核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子,是生物催化劑。核酶又稱核酸類酶、酶RNA、核酶類酶RNA。

它的發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念。

核酶(ribozyme)一詞用于描述具有催化活性的RNA,即化學(xué)本質(zhì)是核糖核酸(RNA),卻具有酶的催化功能。核酶的

作用底物可以是不同的分子,有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能夠切割RNA,有

的能夠切割DNA,有些還具有RNA連接酶、磷酸酶等活性。與蛋白質(zhì)酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始

的催化酶。

核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子。核酶又稱核酸類酶、酶RNA、類酶RNA。

大多數(shù)核酶通過(guò)催化轉(zhuǎn)磷酸酯和磷酸二酯鍵水解反應(yīng)參與RNA自身剪切、加工過(guò)程。

4、多聚核糖體

在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中,同一條mRNA分子能夠同多個(gè)核糖體結(jié)合，同時(shí)合成若干條蛋白質(zhì)

多肽鏈，結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體就稱為多聚核糖體。

在mRNA的起始密碼子部位,核糖體亞基裝配成完整的起始復(fù)合物,然后向mRNA的3＇端移動(dòng),直到到

達(dá)終止密碼子處。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)核糖體離開起始密碼子后,空出的起始密碼子的位置足夠與另一個(gè)核糖體結(jié)

合時(shí),第二個(gè)核糖體的小亞基就會(huì)結(jié)合上來(lái),并裝配成完整的起始復(fù)合物,開始蛋白質(zhì)的合成。同樣,第三

個(gè)核糖體、第四個(gè)核糖體、……依次結(jié)合到mRNA上形成多聚核糖體。根據(jù)電子顯微照片推算,多聚核糖

體中,每個(gè)核糖體間相隔約80個(gè)核苷酸。

5、藥物基因組學(xué)：研究基因變異所致的不同疾病對(duì)藥物的不同反應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上研制出新藥或新的用藥方

法，這一新概念被稱為藥物基因組學(xué)。

6、三羧酸循環(huán)：體內(nèi)物質(zhì)糖類、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要過(guò)程。通過(guò)生成的乙酰輔酶A

與草酰乙酸縮合生成檸檬酸(三羧酸)開始，再通過(guò)一系列氧化步驟產(chǎn)生CO2、NADH及FADH2，

最后仍生成草酰乙酸，進(jìn)行再循環(huán)，從而為細(xì)胞提供了降解乙?；峁┊a(chǎn)生能量的基礎(chǔ)。

底物水平磷酸化

直接由代謝物（底物）分子高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP（或者GDP）而生成ATP（或者GTP）的反應(yīng)稱為底物（或

代謝物）水平磷酸化。

目前已知體內(nèi)三個(gè)底物水平磷酸化反應(yīng)。

⑴3-磷酸甘油酸激酶

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⑵丙酮酸激酶

⑶琥珀酰硫激酶

7、外顯子

外顯子(expressedregion)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍會(huì)被保存下來(lái)，并可在蛋白

質(zhì)生物合成過(guò)程中被表達(dá)為蛋白質(zhì)。外顯子是最后出現(xiàn)在成熟RNA中的基因序列,又稱表達(dá)序列。既存在于最

初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中，也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。術(shù)語(yǔ)外顯子也指編碼相應(yīng)RNA外顯子的DNA中

的區(qū)域。所有的外顯子一同組成了遺傳信息，該信息會(huì)體現(xiàn)在蛋白質(zhì)上。

內(nèi)含子：真核生物細(xì)胞DNA中的間插序列。這些序列被轉(zhuǎn)錄在前體RNA中，經(jīng)過(guò)剪接被去除，最終不存在

于成熟RNA分子中。內(nèi)含子和外顯子的交替排列構(gòu)成了割裂基因。在前體RNA中的內(nèi)含子常被稱作“間插

序列”。

8、生物技術(shù)藥物：就是利用基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程

技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等來(lái)研究和開發(fā)藥物，用來(lái)診斷、治療和預(yù)防疾病的發(fā)生。

9、發(fā)酵工程：發(fā)酵工程，是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，

或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、

擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過(guò)程和產(chǎn)品的分離提純等方面。

10、氮平衡：機(jī)體從食物中攝入氮與排泄氮之間的關(guān)系。正常成人食入的蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)可以補(bǔ)償含氮物

質(zhì)代謝產(chǎn)生的含氮排泄物。

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三、問(wèn)答題

1、簡(jiǎn)述抗代謝物的概念、種類和意義。（同2008年問(wèn)答題第2題）

答：在微生物生長(zhǎng)過(guò)程中常常需要一些生長(zhǎng)因子才能正常生長(zhǎng)，可以利用生長(zhǎng)因子的結(jié)構(gòu)類似物干

擾集體的正常代謝，以達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的目的。此類生長(zhǎng)因子的結(jié)構(gòu)類似物又稱為抗代謝物。

抗代謝類藥物作用于核酸合成過(guò)程中不同的環(huán)節(jié)，按其作用可分為以下幾類藥物：

胸苷酸合成酶抑制劑：氟尿嘧啶（5-FU）、呋喃氟尿嘧啶（FT-207）、二喃氟啶（雙呋啶FD-1）、優(yōu)氟泰（UFT）、

氟鐵龍（5-DFUR）。

抗腫瘤作用主要由于其代謝活化物氟尿嘧啶脫氧核苷酸干擾了脫氧尿嘧啶苷酸向脫氧胸腺嘧啶核

苷酸轉(zhuǎn)變，因而影響了DNA的合成，經(jīng)過(guò)四十年的臨床應(yīng)用，成為臨床上常用的抗腫瘤藥物，成為治療肺癌、乳

腺癌、消化道癌癥的基本藥物。

不良反應(yīng)比較遲緩，用藥6-7天出現(xiàn)消化道粘膜損傷，例如：口腔潰瘍、食欲不振、惡心、嘔吐、腹瀉等，一周以

后引起骨髓抑制。而連續(xù)96小時(shí)以上粘腺炎則成為其主要毒性反應(yīng)。臨床上如長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)點(diǎn)滴此類藥物應(yīng)做好病人的

口腔護(hù)理，教會(huì)病人自己學(xué)會(huì)口腔清潔的方法，預(yù)防嚴(yán)重的粘膜炎發(fā)生。

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二氫葉酸還原酶抑制劑：甲氨喋呤（MTX）、氨喋呤（白血寧）等。它們具有對(duì)二氫葉酸還原酶抑制作用，

應(yīng)用甲酰四氫葉酸（CF）解救MTX的毒性后，較大地增加MTX的劑量。它對(duì)治療成骨肉瘤和頭頸腫瘤以及某

些免疫性疾病有效。其不良反應(yīng)可引起嚴(yán)重的口腔炎、潰瘍性胃炎、出血性腸炎、甚至腸穿孔而死亡；骨髓抑制與劑量

和給藥方案有關(guān)。臨床上應(yīng)做好病人的口腔護(hù)理，認(rèn)真觀察病人有無(wú)腸穿孔等嚴(yán)重的不良反應(yīng)的發(fā)生，及時(shí)報(bào)告醫(yī)生，

做好搶救準(zhǔn)備。

DNA多聚酶抑制劑：阿糖胞苷（Ara-c）、環(huán)胞苷，氯環(huán)胞苷，它們?cè)隗w內(nèi)變成阿糖胞苷三磷酸（Ara-CTP）后

發(fā)揮作用，此反應(yīng)由脫氧胞苷激酶催化。在白血病細(xì)胞及淋巴細(xì)胞中此激酶的含量較高，故它對(duì)白血病有選

擇作用，對(duì)DNA多聚酶有強(qiáng)大的抑制作用，而影響DNA的復(fù)制。

一般劑量可以引起骨髓抑制、惡心、嘔吐等不良反應(yīng)但較輕，高劑量時(shí)有嚴(yán)重的骨髓抑制如白細(xì)胞、血小板降低和

貧血，明顯的惡心、嘔吐、嚴(yán)重的腹瀉，護(hù)士應(yīng)根據(jù)病人出現(xiàn)的不良反應(yīng)的類型做好病人的相應(yīng)的護(hù)理。如做好預(yù)防感

染、出血、腹瀉的護(hù)理，減少不良反應(yīng)帶來(lái)的并發(fā)癥。

核苷酸還原酶抑制劑：羥基脲（HU）、肌苷二醛（inosinedialdehyde）、腺苷二醛(adenosinediialde-hgde)、

胍唑（guanazole）,包括胞苷酸、鳥苷酸、腺苷酸、胸苷酸還原成相應(yīng)的脫氧核苷酸，最終阻止DNA的合成，

通過(guò)抑制核酸還原酶的抑制。臨床用于治療慢性粒細(xì)胞白血病、惡性黑色素瘤、乳腺癌、頭頸部癌、腸

癌、對(duì)銀屑病也有效。不良反應(yīng)主要為骨髓抑制。臨床上應(yīng)注意對(duì)血象的監(jiān)測(cè)，預(yù)防感染。

嘌呤核苷酸合成抑制劑：6-巰嘌呤（6-MP）為嘌呤類衍生物，由于6-GMP對(duì)鳥苷酸激酶有親和能力，故6-TG

最后可以取代鳥嘌呤，摻入到核酸中去。它可以抑制嘌呤合成中的反應(yīng)。臨床用于治療白血病，也可作為免

疫抑制劑，用于腎病綜合征、器官移植、紅斑狼瘡。主要不良反應(yīng)是骨髓抑制和消化道反應(yīng)外還可以引

起高尿酸血癥，用藥后要充分水化及堿化尿液，減少高尿酸血癥的發(fā)生。

2、生物化學(xué)的有關(guān)原理如何應(yīng)用于合理藥物設(shè)計(jì)？并簡(jiǎn)述其過(guò)程。

答：合理藥物設(shè)計(jì)(rationaldrugdesign)是依據(jù)與藥物作用的靶點(diǎn)即廣義上的受體，如酶、受體、

離子通道、抗原、病毒、核酸、多糖等，尋找和設(shè)計(jì)合理的藥物分子。主要通過(guò)對(duì)藥物和受體的

結(jié)構(gòu)在分子水平甚至電子水平上全面準(zhǔn)確地了解，進(jìn)行基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)和通過(guò)對(duì)靶點(diǎn)的結(jié)構(gòu)功能與藥物

作用方式及產(chǎn)生生理活性的機(jī)理的認(rèn)識(shí)進(jìn)行基于機(jī)理的藥物設(shè)計(jì)。合理藥物設(shè)計(jì)是化學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物

理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉的產(chǎn)物,是在社會(huì)對(duì)醫(yī)藥需求的強(qiáng)大推動(dòng)下逐步發(fā)展起來(lái)的,主要應(yīng)用各種理論計(jì)算

方法和分子圖形模擬技術(shù)來(lái)進(jìn)行合理藥物設(shè)計(jì)。合理藥物設(shè)計(jì)方法包括3類：①基于配體的藥物設(shè)計(jì)②基于

受體結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)③基于藥物作用機(jī)理的藥物設(shè)計(jì)。

由于基因組項(xiàng)目的完成和生物技術(shù)的進(jìn)步，今后癌癥病人不需要經(jīng)歷痛苦的治療過(guò)程，他們將使用根據(jù)基因篩選而制定的

治療方法?；蚍治鰧⑹贯t(yī)生有可能在分子層面上評(píng)估化療既殺死患者的健康細(xì)胞又殺死癌細(xì)胞的問(wèn)題，并使他們有可能針對(duì)

不同患者的具體病情加以糾正?？茖W(xué)家正逐漸解開癌癥、血管堵塞和阿耳海默氏癥的生化途徑，他們能把新的基因移植到人體

內(nèi)，治療疾病。許多危害人類的疾病，如心血管病、癌癥、艾滋病等，糖尿病等，將得到有效的預(yù)防、治療和控制。美國(guó)有數(shù)

十家公司已用“合理藥物設(shè)計(jì)”法設(shè)計(jì)超級(jí)藥物，這種方法把生物技術(shù)和化學(xué)緊密地結(jié)合起來(lái)，能醫(yī)治目前藥物不能醫(yī)治的癌

癥、艾滋病和多發(fā)性硬化癥等致命疾病，有的已經(jīng)進(jìn)入人體試驗(yàn)階段。專家們預(yù)計(jì)，這方面的研究將對(duì)遺傳機(jī)制、發(fā)育機(jī)制和

免疫機(jī)制有更多的了解，不但有助于治療一些遺傳疾病，而且對(duì)了解生物進(jìn)行過(guò)程也有重大的意義?？茖W(xué)家最終可能發(fā)現(xiàn)阻止

患心臟病和癌癥的方法。

3、試說(shuō)明丙氨酸如何在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪酸，葡萄糖的？

1.轉(zhuǎn)化為葡萄糖：丙氨酸脫氨基變成丙酮酸和氨

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轉(zhuǎn)化為脂肪酸：

丙氨酸脫氨基生成丙酮酸

丙酮酸經(jīng)過(guò)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體生成乙酰CoA

3.脂肪酸合成過(guò)程

合成脂肪酸的主要原料是乙酰CoA，主要來(lái)自葡萄糖。細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，而合成脂

肪酸的酶系位于胞液。線粒體內(nèi)的乙酰CoA必須進(jìn)入胞液才能成為合成脂肪酸的原料。此過(guò)程通過(guò)檸檬酸-丙

酮酸循環(huán)完成。此外，合成脂肪酸還需要ATP、NADPH、CO2、Mn2+等。

1．丙二酰CoA的合成進(jìn)入胞液的乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成丙二酰CoA，。乙酰CoA

羧化酶是脂肪酸合成的限速酶。反應(yīng)過(guò)程如下：

-

酶-生物素+HCO3+ATP→酶-生物素-CO2+ADP+Pi

酶-生物素-CO2+乙酰CoA→酶-生物素+丙二酰CoA

2．軟脂酸合成脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過(guò)程是一循環(huán)反應(yīng)過(guò)程。每經(jīng)過(guò)一次循環(huán)反應(yīng)，延長(zhǎng)兩

個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由脂肪酸合成酶系催化。

在低等生物中，脂肪酸合成酶系是一種由1分子脂酰基載體蛋白（ACP）和7種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合

體；但在高等動(dòng)物中，則是由一條多肽鏈構(gòu)成的多功能酶，通常以二聚體形式存在，每個(gè)亞基都含有一ACP

結(jié)構(gòu)域。

在脂酸合成酶系內(nèi)各種酶的催化下，依次進(jìn)行酰基轉(zhuǎn)移、縮合、還原、脫水、再還原等連續(xù)反應(yīng)，每次循

環(huán)脂酸骨架增加2個(gè)碳原子，7次循環(huán)后即可生成16碳的軟脂酸，經(jīng)硫酯酶水解釋出。

丙酮酸是體內(nèi)產(chǎn)生的三碳酮酸，它是糖酵解途徑的最終產(chǎn)物，在細(xì)胞漿中還原成乳酸供能，或進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化生成乙

酰CoA，進(jìn)入三羧酸循環(huán)，被氧化成二氧化碳和水，完成葡萄糖的有氧氧化供能過(guò)程。因此，丙酮酸是糖代謝中具有關(guān)鍵作用

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的中間產(chǎn)物。丙酮酸可通過(guò)乙酰CoA和三羧酸循環(huán)實(shí)現(xiàn)體內(nèi)糖、脂肪和氨基酸間的互相轉(zhuǎn)化，因此，丙酮酸在三

大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝聯(lián)系中起著重要的樞紐作用

軟脂酸合成途徑

酶專題

酶的分類

（1）氧化還原酶類，～570種RH+R’(O2)===R+R’H(H2O)

（2）轉(zhuǎn)移酶類，～490種RG+R’========R+R’G

（3）水解酶類，～560種RR’+H2O======RH+R’OH

（4）裂合酶類（解合酶類）～240種RR’=======R+R’

（5）異構(gòu)酶類，～85種R=========R’

（6）合成酶類（連接酶類），～80種

R+R’+ATP===RR’+ADP(AMP)+Pi(PPi)

各大類再分亞類，亞亞類。

酶催化作用機(jī)理：

酶與底物結(jié)合時(shí)，由于酶的變形（誘導(dǎo)契合）或底物變形使二者相互適合，并依靠離子鍵、氫鍵、范德華

力的作用和水的影響，結(jié)合成中間產(chǎn)物，在酶分子的非極性區(qū)域內(nèi)，由于酶與底物的鄰近、定向，使二者可

以通過(guò)親核\親電催化、一般酸\堿催化或金屬離子催化方式進(jìn)行多元催化，從而大大降低反應(yīng)所需的活化能，

使酶促反應(yīng)迅速進(jìn)行。

5.7酶的分離純化和活力測(cè)定

一、酶的分離純化

1.全部操作在低溫（0-4℃）

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2.在分離純化過(guò)程中避免強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和劇烈攪拌，以免酶蛋白變性

3.在抽提溶劑中加一些保護(hù)劑，如加少量金屬螯合劑EDTA，以防止重金屬使酶失活

4.在分離純化過(guò)程中要經(jīng)常測(cè)定酶活力，以檢測(cè)酶的去向；還要通過(guò)比活力的計(jì)算，以了解酶的提純倍數(shù)。

?共價(jià)催化：酶和底物以共價(jià)鍵形成一個(gè)高反應(yīng)的共價(jià)中間產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，加速反應(yīng)，包括親

核催化、親電催化

?鄰近效應(yīng)：酶分子的活性中心能使底物分子與其靠近，形成酶-底物復(fù)合物→活性中心區(qū)的底物有效濃

度得以極大提高→加速反應(yīng)速率高效性

?定向效應(yīng)：由于酶的構(gòu)象作用，底物的反應(yīng)基團(tuán)之間、酶與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)專

一性

?某些酶分子除具有與底物結(jié)合的活性部位（活性中心）外，還具有與非底物的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合部位（別構(gòu)

部位）→與之結(jié)合的物質(zhì)都對(duì)其反應(yīng)速率有調(diào)節(jié)作用

?具有別構(gòu)效應(yīng)的酶稱別構(gòu)酶，能與酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱別構(gòu)劑（常為小分子代謝物）

?激活劑或抑制劑與酶的別構(gòu)部位結(jié)合后→引起酶的構(gòu)象改變→影響酶的活性部位的反應(yīng)速率

?活性部位和必需基團(tuán)

?酶的活性部位(activesite/activecenter)：酶分子中能同底物結(jié)合并起催化反應(yīng)的空間部位，由結(jié)合部位

和催化部位所組成

?結(jié)合部位：負(fù)責(zé)與底物的結(jié)合→決定酶的專一性

?催化部位：催化底物鍵斷裂形成新鍵→決定催化反應(yīng)的性質(zhì)

?對(duì)于需要輔基的酶來(lái)說(shuō)，除組成活性部位的氨基酸殘基外還含有輔基分子上的某些化學(xué)結(jié)構(gòu)

?必需基團(tuán):酶分子中有些基團(tuán)若經(jīng)化學(xué)修飾（氧化、還原、?；?、烷化）使其改變，則酶的活性喪失，

這些基團(tuán)稱為必需基團(tuán)。包括活性中心基團(tuán)和維持活性中心的基團(tuán)。

?非必需基團(tuán)：有的酶溫和水解掉幾個(gè)AA殘基，仍能表現(xiàn)活性，這些基團(tuán)即非必需基團(tuán)。必需基團(tuán)活性

部位以外的其它部位，為酶活性部位的形成提供了結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

酶的種類功能與作用

水解蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為蛋白練、氨基酸，從促進(jìn)蛋白

蛋白酶（Protease）消化與吸收。有些種類的蛋白酶具有消炎溶解血栓

以及抗腫瘤的作用。

脂肪酶（Lipase）迅速消除體內(nèi)囤積的多于脂肪、有減肥作用。

水解淀粉為寡糖和單糖，幫助消化攝入人體中的

淀粉酶（Amylase）

谷類淀粉食物，促進(jìn)碳水化合物的消化與吸收。

纖維素酶（Cellulase）水解纖維素，幫助消化攝入人體中的纖維素。

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為一種抗氧化酶，可消除體內(nèi)導(dǎo)致疾病的超氧陰

超氧化物歧化酶SOD

離子自由基，將其分解成對(duì)人體無(wú)害的氧分子和水

（SuperOxide

分子，并順利排除體外，具有提高人體免疫力、延

Dismutase）

緩衰老、調(diào)節(jié)血脂、抗輻射、美容等作用。

過(guò)氧化氫酶為一種抗氧化酶，它是消除過(guò)氧化氫和羫自由

（Catalase）基，催化H2O2分解為無(wú)毒的水。

為一種抗氧化酶，將過(guò)氧化物還原成無(wú)毒的羫基

谷胱甘肽過(guò)氧化物酶化合物和水。與SOD和過(guò)氧化氫酶協(xié)同作用，在

（GPX）人體內(nèi)組成了一道道防線，防止有害自由基對(duì)機(jī)體

的傷害，保證機(jī)體的健康。

一種糖苷水解酶，可以溶解革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞

溶菌酶（Lysozyme）璧，對(duì)一些致病菌、腐敗菌有較強(qiáng)的消滅作用。有

抗炎作用、保護(hù)機(jī)體不受感染。

分解牛乳中的主要糖成分－乳糖，避免乳糖在人

體腸道里被腸道細(xì)菌分解發(fā)酵，產(chǎn)生大量二氧化碳

乳糖酶（Lactase）

氣體，使腸道膨脹、收縮加強(qiáng)，造成腸鳴、腹脹、

腹瀉等，級(jí)乳糖不耐受癥等（亞洲人種易得）。

維生素為輔酶的作用

維生素學(xué)名輔酶形式作用

VB1硫胺素TPPα-酮酸脫氫酶的輔酶

VB2核黃素FMN、FAD脫氫酶的輔酶,傳遞氫原子.

Vpp尼克酸NAD+、NADP+不需氧脫氫酶的輔酶

VB6吡哆醛磷酸吡哆醛轉(zhuǎn)氨酶的輔酶

泛酸遍多酸CoA酰基載體

葉酸四氫葉酸一碳單位的載體

生物素羧化酶的輔酶

硫辛酸傳遞氫,參加脂?；漠a(chǎn)生和轉(zhuǎn)移作用

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VB12鈷胺素甲基鈷胺素轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶

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糖異生和糖酵解專題

糖異生中很重要的是丙酮酸向磷酸烯醇式丙酮酸進(jìn)行時(shí)，要一個(gè)支路，需要丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮

酸羧激酶。另外需要1，6-二磷酸果糖酶和6-磷酸葡萄糖酶，這就是四個(gè)關(guān)鍵酶。

調(diào)節(jié)因素自然有激素、ATP/ADP、AMP，這是必須的。

糖酵解：

葡萄糖或糖原在不消耗氧的條件下被分解成乳酸（lactate）的過(guò)程，稱為糖的無(wú)氧分解或無(wú)氧氧化。由于此反應(yīng)過(guò)程與酵母菌使糖生醇發(fā)酵的過(guò)程基本相似，故又

稱為糖酵解（glycolysis）或無(wú)氧酵解。糖酵解的代謝反應(yīng)過(guò)程可分為兩個(gè)階段：第一階段是由葡萄糖分解成丙酮酸（pyruvate）的過(guò)程，稱之為酵解途徑（glycolytic

pathway）；第二階段為丙酮酸還原成乳酸的過(guò)程。糖酵解的全部反應(yīng)在胞漿中進(jìn)行。

（一）葡萄糖分解成丙酮酸：

1.葡萄糖（glucose，G）磷酸化成為6-磷酸葡萄糖（glucose-6-phosphate，G-6-P）葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后首先的反

應(yīng)是磷酸化，催化此反應(yīng)的酶是己糖激酶（hexokinase，HK），分布較廣,葡萄糖激酶(glucokinase)只存在于肝臟。由ATP

提供能量和磷酸基團(tuán)，并需要Mg2＋參與。磷酸化后的葡萄糖已被活化，不能自由通過(guò)細(xì)胞膜而逸出細(xì)胞。己糖激酶是糖酵解

途徑中第一個(gè)限速酶，催化的反應(yīng)不可逆。

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糖酵解由糖原開始時(shí)，糖原分子中的葡萄糖單位，在糖原磷酸化酶的催化下，磷酸化生成1-磷酸葡萄糖（glucose-1-phosphate，G-1-P），再經(jīng)磷酸葡萄糖變位酶

的催化生成G-6-P，此兩步反應(yīng)不消耗ATP。

2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖（fructose-6-phosphate，F(xiàn)-6-P）這是醛糖與酮糖之間的異構(gòu)化反應(yīng)，由磷酸己糖異構(gòu)酶催化，反應(yīng)可逆。

3.6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-二磷酸果糖（fructose-1,6-biphosphate，F(xiàn)-1,6-2P）這是第二個(gè)磷酸化反應(yīng)，由6-磷酸果糖激酶-1（6-phosphofructo-kinase-1，6-PFK-1）

催化，需ATP和Mg2＋參與，反應(yīng)不可逆。6-磷酸果糖激酶-1是糖酵解過(guò)程中的第二個(gè)限速酶。

4.磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖在醛縮酶（aldolase）的催化下，F(xiàn)-1,6-2P裂解產(chǎn)生2分子磷酸丙糖，即1分子磷酸二羥丙酮和1分子3-磷酸甘油醛。它們

是互為異構(gòu)體，二者在磷酸丙糖異構(gòu)酶（triosephosphateisomerase）的作用下可相互轉(zhuǎn)變。當(dāng)3-磷酸甘油醛在下一步反應(yīng)中被移去后，磷酸二羥丙酮迅速轉(zhuǎn)變?yōu)?-

磷酸甘油醛，繼續(xù)進(jìn)行酵解。

上述反應(yīng)為糖酵解途徑中的耗能階段，從葡萄糖開始代謝消耗2分子ATP，產(chǎn)生2分子3-磷酸甘油醛，而從糖原開始代謝，僅消耗1分子ATP。

5.3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸在3-磷酸甘油醛脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase）的催化下，3-磷酸甘油醛脫氫氧化，同時(shí)磷

酸化，產(chǎn)生含1個(gè)高能磷酸鍵的1,3-二磷酸甘油酸，反應(yīng)中脫下的2H，由脫氫酶的輔酶NAD+接受，生成NADH+H+。

6.1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸1,3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶（phosphoglyceratekinase）催化下，將分子內(nèi)部的高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移給ADP，生

成3-磷酸甘油酸和ATP，反應(yīng)需要Mg2＋。這是糖酵解過(guò)程中第一個(gè)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。這種含有高能鍵的物質(zhì)，其高能鍵斷裂后，釋放高能磷酸基團(tuán)，使ADP磷酸化生成

ATP的過(guò)程，被稱為底物水平磷酸化作用（substratelevelphosphorylation）。

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7.3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸變位酶（phosphoglyceratemutase）催化下，3-磷酸甘油酸的C3位上的磷酸基轉(zhuǎn)移到C2位上，生成2-

磷酸甘油酸。

8.2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸在烯醇化酶（enolase）催化下，脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸（phosphoenolpyruvate，PEP）。這一反應(yīng)

使得分子內(nèi)部的電子重排和能量重新分布，形成一個(gè)高能磷酸鍵，為下一步的反應(yīng)作了準(zhǔn)備。

9.磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵩诒峒っ福╬yruvatekinase，PK）催化下，磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP，而其自身先轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

烯醇式丙酮酸，而后再自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔磻?yīng)需要Mg2+。這是糖酵解途徑中第二次底物水平磷化。丙酮酸激酶是糖酵解途徑中第三個(gè)限速酶，反應(yīng)不可逆。

（二）丙酮酸還原成乳酸

丙酮酸由乳酸脫氫酶催化加氫還原生成乳酸，反應(yīng)所需的氫原子由NADH＋H＋提供，后者來(lái)自上述反應(yīng)中的3-磷酸甘油醛的脫氫反應(yīng)。在缺氧情況下，這對(duì)氫不能經(jīng)

電子傳遞鏈氧化，而是通過(guò)丙酮酸還原為乳酸的反應(yīng)，使NADH＋H＋得以重新轉(zhuǎn)變成NAD＋，這樣保證了糖酵解的繼續(xù)進(jìn)行。

糖酵解的全部反應(yīng)可歸納如5-1，5-2圖

圖5-1由葡萄糖起始的糖酵解過(guò)程

圖5-2由糖原起始的糖酵解過(guò)程

三羧酸循環(huán)專題

一、糖的有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程

糖的有氧氧化分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段：葡萄糖分解生成丙酮酸，在細(xì)胞液中進(jìn)行。第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧，生成乙酰CoA。第三階段：三羧酸循

環(huán)及氧化磷酸化，在線粒體內(nèi)進(jìn)行。

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（一）葡萄糖分解生成丙酮酸

此階段的反應(yīng)步驟與糖無(wú)氧氧化途徑基本相同。在有氧條件下，1分子葡萄糖分解生成2分子丙酮酸。所不同的是，3-磷酸甘油醛脫下的氫并不用于丙酮酸還原生成

乳酸，而是交給NAD+，生成NADH+H+，再經(jīng)線粒體內(nèi)電子傳遞鏈的作用，與氧結(jié)合生成水，釋放能量，使ADP磷酸化生成ATP。這種生成ATP的方式，稱為氧化磷酸化。

（二）丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A

丙酮酸在胞液中生成以后，經(jīng)線粒體內(nèi)膜上特異載體轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體內(nèi)，在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（又叫丙酮酸脫氫酶系）催化下進(jìn)行氧化脫羧，并與輔酶A結(jié)合成乙酰

輔酶A，反應(yīng)不可逆。其總反應(yīng)式為：

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體由三種酶蛋白和五種輔助因組成，丙酮酸脫氫酶復(fù)合體存在于線粒體中，是由丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶、二氫硫辛酰脫氫酶按一

定比例組合成的多酶體系，其組合比例隨生物體不同而異。該復(fù)合體催化丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA，參與反應(yīng)的輔酶有硫胺素焦磷酸酯（TPP）、硫辛酸、FAD、NAD+

及CoA。

反應(yīng)過(guò)程如下。

圖5-4丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的催化作用

（三）三羧酸循環(huán)

三羧酸循環(huán)（tricarboxylicacidcycle，TAC）是以乙酰輔酶A的乙?；c草酰乙酸縮合為檸檬酸開始，經(jīng)過(guò)若干反應(yīng)步驟，最后又以草酰乙酸的再生為結(jié)束的連

續(xù)酶促反應(yīng)過(guò)程。因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)過(guò)程的第一個(gè)產(chǎn)物是含有三個(gè)羧基的檸檬酸，故稱為三羧酸循環(huán)，也叫做檸檬酸循環(huán)。又因?yàn)檫@個(gè)循環(huán)學(xué)說(shuō)是由Krebs于1937年首先提

出，故又叫做Krebs循環(huán)。反應(yīng)位點(diǎn)：線粒體。

三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程如圖5-5：