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文檔簡介
生物化學(xué)第一章
蛋白質(zhì)化學(xué)
測試題一、單項選擇題1.測得某一蛋白質(zhì)樣品的氮含量為0.40g,此樣品約含蛋白質(zhì)多少?B(每克樣品*6.25)A.2.00gB.2.50gC.6.40gD.3.00gE.6.25g2.下列含有兩個羧基的氨基酸是:EA.精氨酸B.賴氨酸C.甘氨酸D.色氨酸E.谷氨酸3.維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是:DA.鹽鍵B.疏水鍵C.肽鍵D.氫鍵E.二硫鍵(三級結(jié)構(gòu))4.關(guān)于蛋白質(zhì)分子三級結(jié)構(gòu)的描述,其中錯誤的是:BA.天然蛋白質(zhì)分子均有的這種結(jié)構(gòu)B.具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈都具有生物學(xué)活性C.三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要是次級鍵維系D.親水基團聚集在三級結(jié)構(gòu)的表面E.決定盤曲折疊的因素是氨基酸殘基5.具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)特征是:EA.分子中必定含有輔基B.在兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)多肽鏈的基礎(chǔ)上,肽鏈進一步折疊,盤曲形成C.每條多肽鏈都具有獨立的生物學(xué)活性D.依賴肽鍵維系四級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性E.由兩條或兩條以上具在三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成6.蛋白質(zhì)所形成的膠體顆粒,在下列哪種條件下不穩(wěn)定:CA.溶液pH值大于pIB.溶液pH值小于pIC.溶液pH值等于pID.溶液pH值等于7.4E.在水溶液中7.蛋白質(zhì)變性是由于:DA.氨基酸排列順序的改變B.氨基酸組成的改變C.肽鍵的斷裂D.蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的破壞E.蛋白質(zhì)的水解8.變性蛋白質(zhì)的主要特點是:DA.粘度下降B.溶解度增加C.不易被蛋白酶水解D.生物學(xué)活性喪失E.容易被鹽析出現(xiàn)沉淀9.若用重金屬沉淀pI為8的蛋白質(zhì)時,該溶液的pH值應(yīng)為:BA.8B.>8C.<8D.≤8E.≥810.蛋白質(zhì)分子組成中不含有下列哪種氨基酸?EA.半胱氨酸B.蛋氨酸C.胱氨酸D.絲氨酸E.瓜氨酸二、多項選擇題1.含硫氨基酸包括:ADA.蛋氨酸B.蘇氨酸C.組氨酸D.半胖氨酸2.下列哪些是堿性氨基酸:ACDA.組氨酸B.蛋氨酸C.精氨酸D.賴氨酸3.芳香族氨基酸是:ABDA.苯丙氨酸B.酪氨酸C.色氨酸D.脯氨酸4.關(guān)于α-螺旋正確的是:ABDA.螺旋中每3.6個氨基酸殘基為一周B.為右手螺旋結(jié)構(gòu)C.兩螺旋之間借二硫鍵維持其穩(wěn)定(氫鍵)D.氨基酸側(cè)鏈R基團分布在螺旋外側(cè)5.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)包括:ABCDA.α-螺旋B.β-片層C.β-轉(zhuǎn)角D.無規(guī)卷曲6.下列關(guān)于β-片層結(jié)構(gòu)的論述哪些是正確的:ABCA.是一種伸展的肽鏈結(jié)構(gòu)B.肽鍵平面折疊成鋸齒狀C.也可由兩條以上多肽鏈順向或逆向平行排列而成D.兩鏈間形成離子鍵以使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(氫鍵)7.維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的主要鍵是:BCDA.肽鍵B.疏水鍵C.離子鍵D.范德華引力8.下列哪種蛋白質(zhì)在pH5的溶液中帶正電荷?BCD(>5)A.pI為4.5的蛋白質(zhì)B.pI為7.4的蛋白質(zhì)C.pI為7的蛋白質(zhì)D.pI為6.5的蛋白質(zhì)9.使蛋白質(zhì)沉淀但不變性的方法有:ACA.中性鹽沉淀蛋白B.鞣酸沉淀蛋白C.低溫乙醇沉淀蛋白D.重金屬鹽沉淀蛋白10.變性蛋白質(zhì)的特性有:ABCA.溶解度顯著下降B.生物學(xué)活性喪失C.易被蛋白酶水解D.凝固或沉淀三、填空題1.組成蛋白質(zhì)的主要元素有___碳______,_氫_______,____氧_____,__氮_______。2.不同蛋白質(zhì)的含_氮_量頗為相近,平均含量為16%。3.蛋白質(zhì)具有兩性電離性質(zhì),大多數(shù)在酸性溶液中帶正電荷,在堿性溶液中帶負電荷。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處在某一pH值溶液中時,它所帶的正負電荷數(shù)相待,此時的蛋白質(zhì)成為兩性離子,該溶液的pH值稱為蛋白質(zhì)的等電點。4.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指氨基酸在蛋白質(zhì)多肽鏈中的排列順序5.在蛋白質(zhì)分子中,一個氨基酸的α碳原子上的__氨基_與另一個氨基酸α碳原子上的_羧基__脫去一分子水形成的鍵叫__肽鍵__,它是蛋白質(zhì)分子中的基本結(jié)構(gòu)鍵。6.蛋白質(zhì)顆粒表面的_電荷層_和_水化膜__是蛋白質(zhì)親水膠體穩(wěn)定的兩個因素。7.蛋白質(zhì)變性主要是因為破壞了維持和穩(wěn)定其空間構(gòu)象的各種___次級鍵__鍵,使天然蛋白質(zhì)原有的_物理化學(xué)_與_生物學(xué)__性質(zhì)改變。8.按照分子形狀分類,蛋白質(zhì)分子形狀的長短軸之比小于10的稱為___球狀蛋白質(zhì)____,蛋白質(zhì)分子形狀的長短軸之比大于10的稱為___纖維狀蛋白質(zhì)______。按照組成分分類,分子組成中僅含氨基酸的稱____單純蛋白質(zhì)___,分子組成中除了蛋白質(zhì)部分還分非蛋白質(zhì)部分的稱___結(jié)合蛋白質(zhì)______,其中非蛋白質(zhì)部分稱_輔基___。生物化學(xué)第二章
核酸化學(xué)
測試題1.自然界游離核苷酸中,磷酸最常見是位于:AA.戊糖的C-5′上B.戊糖的C-2′上C.戊糖的C-3′上D.戊糖的C-2′和C-5′上E.戊糖的C-2′和C-3′上
2.可用于測量生物樣品中核酸含量的元素是:DA.碳B.氫C.氧D.磷E.氮
3.下列哪種堿基只存在于RNA而不存在于DNA:AA.尿嘧啶B.腺嘌呤C.胞嘧啶D.鳥嘌呤E.胸腺嘧啶
4.核酸中核苷酸之間的連接方式是:EA.2′,3′磷酸二酯鍵B.糖苷鍵C.2′,5′磷酸二酯鍵D.肽鍵E.3′,5′磷酸二酯鍵
5.核酸對紫外線的最大吸收峰在哪一波長附近?BA.280nmB.260nmC.200nmD.340nmE.220nm
6.有關(guān)RNA的描寫哪項是錯誤的:CA.mRNA分子中含有遺傳密碼B.tRNA是分子量最小的一種RNAC.胞漿中只有mRNAD.RNA可分為mRNA、tRNA、rRNAE.組成核糖體的主要是rRNA
7.大部分真核細胞mRNA的3′-末端都具有:AA.多聚AB.多聚UC.多聚TD.多聚CE.多聚G
8.DNA變性是指:DA.分子中磷酸二酯鍵斷裂B.多核苷酸鏈解聚C.DNA分子由超螺旋→雙鏈雙螺旋D.互補堿基之間氫鍵斷裂E.DNA分子中堿基丟失
9.DNATm值較高是由于下列哪組核苷酸含量較高所致?BA.G+AB.C+GC.A+TD.C+TE.A+C
10.某DNA分子中腺嘌呤的含量為15%,則胞嘧啶的含量應(yīng)為:DA.15%B.30%C.40%D.35%E.7%
二、多項選擇題(在備選答案中有二個或二個以上是正確的,錯選或未選全的均不給分)1.DNA分子中的堿基組成是:ABCA.A+C=G+TB.C=GC.A=TD.C+G=A+T
2.含有腺苷酸的輔酶有:ABCA.NAD+B.NADP+C.FADD.FMN
3.DNA水解后可得到下列哪些最終產(chǎn)物:ACA.磷酸B.核糖C.腺嘌呤、鳥嘌呤D.胞嘧啶、尿嘧啶
4.關(guān)于DNA的堿基組成,正確的說法是:BDA.腺嘌呤與鳥嘌呤分子數(shù)相等,胞嘧啶與胸嘧啶分子數(shù)相等B.不同種屬DNA堿基組成比例不同C.同一生物的不同器官DNA堿基組成不同D.年齡增長但DNA堿基組成不變
5.DNA二級結(jié)構(gòu)特點有:ABCDA.兩條多核苷酸鏈反向平行圍繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋B.以A-T,G-C方式形成堿基配對C.雙鏈均為右手螺旋D.鏈狀骨架由脫氧核糖和磷酸組成
6.tRNA分子二級結(jié)構(gòu)的特征是:DEA.3′端有多聚AB.5′端有C-C-A(3′)C.有密碼環(huán)(反)D.有氨基酸臂
7.DNA變性時發(fā)生的變化是:ABA.鏈間氫鏈斷裂,雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞B.高色效應(yīng)C.粘度增加D.共價鍵斷裂
8.mRNA的特點有:ABCA.分子大小不均一B.有3′-多聚腺苷酸尾C.有編碼區(qū)D.有5′C-C-A結(jié)構(gòu)
9.影響Tm值的因素有:ABCA.一定條件下核酸分子越長,Tm值越大B.DNA中G,C對含量高,則Tm值高C.溶液離子強度高,則Tm值高D.DNA中A,T含量高,則Tm值高
10.真核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)包括有:ACA.核小體B.環(huán)狀DNAC.染色質(zhì)纖維D.α-螺旋
三、填空題1.核酸完全的水解產(chǎn)物是_磷酸含氮堿___和_戊糖__。其中__含氮堿__又可分為___嘌呤___堿和__嘧啶___堿。2.體內(nèi)的嘌呤主要有__腺嘌呤鳥嘌呤_;嘧啶堿主要有__胞嘧啶尿嘧啶_胸腺嘧啶_某些RNA分子中還含有微量的其它堿基,稱為___稀有堿基______。3.嘌呤環(huán)上的第___9__位氮原子與戊糖的第_1__位碳原子相連形成___糖苷鍵___鍵,通過這種鍵相連而成的化合物叫___嘌呤核苷_。4.體內(nèi)兩種主要的環(huán)核苷酸是__cAMPcGMP__5.寫出下列核苷酸符號的中文名稱:ATP__三磷酸腺苷___bCDP_脫氧二磷酸胞苷6.RNA的二級結(jié)構(gòu)大多數(shù)是以單股__多核苷酸鏈__的形式存在,但也可局部盤曲形成_雙螺旋__結(jié)構(gòu),典型的tRNA結(jié)構(gòu)是__三葉草__結(jié)構(gòu)。7.tRNA的三葉草型結(jié)構(gòu)中有___二氫尿嘧啶_環(huán),____反密碼__環(huán),_TφC__環(huán)及_額外_環(huán),還有__氨基酸臂。8.tRNA的三葉草型結(jié)構(gòu)中,其中氨基酸臂的功能是____與氨基酸結(jié)合__,反密碼環(huán)的功能是___辨認密碼子__。生物化學(xué)第三章
酶
測試題
一、單項選擇題1.關(guān)于酶的敘述哪項是正確的?CA.所有的酶都含有輔基或輔酶B.只能在體內(nèi)起催化作用C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D.能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點加速反應(yīng)的進行E.都具有立體異構(gòu)專一性(特異性)
2.酶原所以沒有活性是因為:BA.酶蛋白肽鏈合成不完全B.活性中心未形成或未暴露C.酶原是普通的蛋白質(zhì)D.缺乏輔酶或輔基E.是已經(jīng)變性的蛋白質(zhì)
3.磺胺類藥物的類似物是:CA.四氫葉酸B.二氫葉酸C.對氨基苯甲酸D.葉酸E.嘧啶
4.關(guān)于酶活性中心的敘述,哪項不正確?CA.酶與底物接觸只限于酶分子上與酶活性密切有關(guān)的較小區(qū)域B.必需基團可位于活性中心之內(nèi),也可位于活性中心之外C.一般來說,總是多肽鏈的一級結(jié)構(gòu)上相鄰的幾個氨基酸的殘基相對集中,形成酶的活性中心D.酶原激活實際上就是完整的活性中心形成的過程E.當(dāng)?shù)孜锓肿优c酶分子相接觸時,可引起酶活性中心的構(gòu)象改變
5.輔酶NADP+分子中含有哪種B族維生素?DA.磷酸吡哆醛B.核黃素C.葉酸D.尼克酰胺E.硫胺素
6.下列關(guān)于酶蛋白和輔助因子的敘述,哪一點不正確?CA.酶蛋白或輔助因子單獨存在時均無催化作用B.一種酶蛋白只與一種輔助因子結(jié)合成一種全酶C.一種輔助因子只能與一種酶蛋白結(jié)合成一種全酶D.酶蛋白決定結(jié)合酶蛋白反應(yīng)的專一性E.輔助因子直接參加反應(yīng)
7.如果有一酶促反應(yīng)其〔8〕=1/2Km,則v值應(yīng)等于多少Vmax?BA.0.25B.0.33C.0.50D.0.67E.0.75
8.有機磷殺蟲劑對膽堿酯酶的抑制作用屬于:EA.可逆性抑制作用B.競爭性抑制作用C.非競爭性抑制作用D.反競爭性抑制作用E.不可逆性抑制作用
9.關(guān)于pH對酶活性的影響,以下哪項不對?DA.影響必需基團解離狀態(tài)B.也能影響底物的解離狀態(tài)C.酶在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)揮最高活性D.破壞酶蛋白的一級結(jié)構(gòu)E.pH改變能影響酶的Km值
10.丙二酸對于琥珀酸脫氫酶的影響屬于:CA.反饋抑制B.底物抑制C.競爭性抑制D.非競爭性抑制E.變構(gòu)調(diào)節(jié)
11.Km值的概念是:DA.與酶對底物的親和力無關(guān)B.是達到Vm所必須的底物濃度C.同一種酶的各種同工酶的Km值相同D.是達到1/2Vm的底物濃度E.與底物的性質(zhì)無關(guān)
二、多項選擇題1.關(guān)于酶的競爭性抑制作用的說法哪些是正確的?ABCDA.抑制劑結(jié)構(gòu)一般與底物結(jié)構(gòu)相似B.Vm不變C.增加底物濃度可減弱抑制劑的影響D.使Km值增大
2.關(guān)于酶的非競爭性抑制作用的說法哪些是正確的?BCDA.增加底物濃度能減少抑制劑的影響B(tài).Vm降低C.抑制劑結(jié)構(gòu)與底物無相似之處D.Km值不變
3.酶與一般催化劑的不同點,在于酶具有:BCDA.酶可改變反應(yīng)平衡常數(shù)B.極高催化效率C.對反應(yīng)環(huán)境的高度不穩(wěn)定D.高度專一性
4.FAD分子組成是:ABDA.含有維生素B2B.是一種二核苷酸C.含有GMP組分D.含有ADP組分
5.關(guān)于同工酶,哪些說明是正確的?ABA.是由不同的亞基組成的多聚復(fù)合物B.對同一底物具有不同的Km值C.在電泳分離時它們的遷移率相同D.免疫學(xué)性質(zhì)相同
6.常見的酶活性中心的必需基團有:BCDA.半胱氨酸和胱氨酸的巰基B.組氨酸的咪唑基C.谷氨酸,天冬氨酸的側(cè)鏈羧基D.絲氨酸的羥基
7.酶的專一性可分為:BCDA.作用物基團專一性B.相對專一性C.立體異構(gòu)專一性D.絕對專一性
8.有關(guān)變構(gòu)酶的敘述是:ACDA.大多數(shù)變構(gòu)酶是多聚復(fù)合物B.是體內(nèi)快速調(diào)節(jié)酶含量的重要方式C.可有調(diào)節(jié)亞基和催化亞基D.酶從一種構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時,酶活性發(fā)生改變
9.影響酶促反應(yīng)的因素有:ABCDA.溫度,pH值B.作用物濃度C.激動劑D.酶本身的濃度
10.酶的活性中心是指:ABA.是由必需基團組成的具有一定空間構(gòu)象的區(qū)域B.是指結(jié)合底物,并將其轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的區(qū)域C.是變構(gòu)劑直接作用的區(qū)域D.是重金屬鹽沉淀酶的結(jié)合區(qū)域
三、填空題1.結(jié)合蛋白酶類必需由_酶蛋白___和___輔酶(輔基)__相結(jié)合后才具有活性,前者的作用是決定酶的促反應(yīng)的專一性(特異性)__,后者的作用是___傳遞電子、原子或基團即具體參加反應(yīng)__。2.酶促反應(yīng)速度(v)達到最大速度(Vm)的80%時,底物濃度[S]是Km的__4_倍;而v達到Vm90%時,[S]則是Km的_9___倍。3.不同酶的Km__不同_,同一種酶有不同底物時,Km值_也不同___,其中Km值最小的底物是酶的最適底物。4._競爭性__抑制劑不改變酶反應(yīng)的Vm。5非競爭性_抑制劑不改變酶反應(yīng)的Km值。6.乳酸脫氫酶(LDH)是__四__聚體,它由_H__和_M__亞基組成,有_5__種同工酶,其中LDH1含量最豐富的是_心肌___組織。7.L-精氨酸只能催化L-精氨酸的水解反應(yīng),對D-精氨酸則無作用,這是因為該酶具有_立體異構(gòu)__專一性。8.酶所催化的反應(yīng)稱__酶的反應(yīng)__,酶所具有的催化能力稱_酶的活性___。生物化學(xué)第四章
糖代謝
測試題一、單項選擇題1.正常人清晨空腹血糖濃度為(以mg/100ml)計:CA.60~100B.60~120C.70~110D.80~120E.100~120
2.糖代謝中間產(chǎn)物中含有高能磷酸鍵的是:EA.6-磷酸葡萄糖B.6-磷酸果糖C.1,6-二磷酸果糖D.3-磷酸甘油醛E.1.3-二磷酸甘油酸
3.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A與許多維生素有關(guān),但除外:CA.B1B.B2C.B6D.PPE.泛酸
4.在糖原合成中作為葡萄糖載體的是:EA.ADPB.GDPC.CDPD.TDPE.UDP
5.下列哪個激素可使血糖濃度下降?EA.腎上腺素B.胰高血糖素C.生長素D.糖皮質(zhì)激素E.胰島素
6.下列哪一個酶與丙酮酸生成糖無關(guān)?BA.果糖二磷酸酶B.丙酮酸激酶C.丙酮酸羧化酶D.醛縮酶E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
7.肌糖原分解不能直接補充血糖的原因是:CA.肌肉組織是貯存葡萄糖的器官B.肌肉組織缺乏葡萄糖激酶C.肌肉組織缺乏葡萄糖-6-磷酸酶D.肌肉組織缺乏磷酸酶E.肌糖原分解的產(chǎn)物是乳酸
8.葡萄糖與甘油之間的代謝中間產(chǎn)物是:CA.丙酮酸B.3-磷酸甘油酸C.磷酸二羥丙酮D.磷酸烯醇式丙酮酸E.乳酸
9.1分子葡萄糖酵解時凈生成多少個ATP?BA.1B.2C.3D.4E.5
10.磷酸果糖激酶的最強變構(gòu)激活劑是:DA.AMPB.ADPC.ATPD.2,6-二磷酸果糖E.1,6-二磷酸果糖
11.三羧酸循環(huán)和有關(guān)的呼吸鏈反應(yīng)中能產(chǎn)生ATP最多的步驟是:CA.檸檬酸→異檸檬酸B.異檸檬酸→α-酮戊二酸C.α-酮戊二酸→琥珀酸D.琥珀酸→蘋果酸E.蘋果酸→草酰乙酸
12.丙酮酸羧化酶的活性可被下列哪種物質(zhì)激活?DA.脂肪酰輔酶AB.磷酸二羥丙酮C.異檸檬酸D.乙酰輔酶AE.檸檬酸
13.下列化合物異生成葡萄糖時凈消耗ATP最多的是:CA.2分子甘油B.2分子乳酸C.2分子草酰乙酸D.2分子琥珀酸E.2分子α-酮戊二酸
14.位于糖酵解、糖異生、磷酸戊糖途徑、糖原合成和糖原分解各條代謝途徑交匯點上的化合物是:BA.1-磷酸葡萄糖B.6-磷酸葡萄糖C.1,6-二磷酸果糖D.3-磷酸甘油酸E.6-磷酸果糖
15.紅細胞中還原型谷胱甘肽不足,易引起溶血,原因是缺乏:DA.葡萄糖-6-磷酸酶B.果糖二磷酸酶C.磷酸果糖激酶D.6-磷酸葡萄糖脫氫酶E.葡萄糖激酶
二、多項選擇題(在備選答案中有二個或二個以上是正確的,錯選或未選全的均不給分)1.從葡萄糖合成糖原需要哪些核苷酸參與:ABA.ATPB.GTPC.UTPD.CTP
2.磷酸戊糖途徑的重要生理功能是生成:CDA.6-磷酸葡萄糖B.NADH+H+C.NADPH+H+D.5-磷酸核糖
3.1分子丙酮進入三羧酸循環(huán)及呼吸鏈氧化時:ABDA.生成3分子CO2B.生成15個ATPC.有5次脫氫,均通過NAOH進入呼吸鏈氧化生成H2OD.所有反應(yīng)均在線粒體內(nèi)進行
4.三羧酸循環(huán)中不可逆的反應(yīng)有:ABCA.乙酰輔酶A+草酰乙酸→檸檬酸B.異檸檬酸→α-酮戊二酸C.α-酮戊二酸→琥珀酰輔酶AD.琥珀酰輔酶A→琥珀酸
5.糖異生途徑的關(guān)鍵酶是:ABDA.丙酮酸羧化酶B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶C.磷酸甘油激酶D.磷酸二磷酸酶
6.只在胞液中進行的糖代謝途徑有:ACA.糖酵解B.糖異生C.磷酸戊糖途徑D.三羧酸循環(huán)
7.糖異生的原料有:ABCDA.乳酸B.甘油C.部分氨基酸D.丙酮酸
8.丙酮酸脫氫酶系的輔助因子有:ABCDA.FADB.TPPC.NAD+D.CoA
9.能使血糖濃度升高的激素有:ABA.生長素B.腎上腺素C.胰島素D.甲狀旁腺素
10.葡萄糖有氧氧化中,通過作用物水平磷酸化直接生成的高能化合物有:ABA.ATPB.GTPC.UTPD.CTP
11.指出下列胰島素對糖代謝影響的正確論述:BCDA.促進糖的異生B.促進糖變?yōu)橹綜.促進細胞膜載體轉(zhuǎn)運葡萄糖入細胞D.促進糖原合成
12.糖無氧酵解和有氧氧化途徑都需要:BCA.乳酸脫氫酶B.3-磷酸甘油醛脫氫酶C.磷酸果糖激酶D.丙酮酸脫氫酶系
13.葡萄糖進入肌肉細胞后可以進行的代謝是:BCDA.糖異生B.糖原合成C.有氧氧化D.糖酵解
14.肝臟對血糖的調(diào)節(jié)是通過:ACDA.糖異生B.糖有氧氧化C.糖原分解D.糖原合成
15.琥珀酰輔酶A在代謝中的作用有:ABCDA.是糖異生的原料B.是三羧酸循環(huán)中作用物水平上磷酸化的供能物質(zhì)C.氧化供能D.參與酮體氧化
三、填空題1.糖原合成的關(guān)鍵酶是_糖原合成酶__;糖原分解的關(guān)鍵是__磷酸化酶____。2.糖酵解中催化作用物水平磷酸化的兩個酶是_磷酸甘油酸激酶和丙酮酸激酶。3.糖酵解途徑的關(guān)鍵酶是_己糖激酶(葡萄糖激酶)__、_磷酸果糖激酶___和丙酮酸激酶。4.丙酮酸脫氫酶系由丙酮酸脫氫酶、辛酸乙酰移換酶_____和__硫二氫硫辛酸脫氧酶___組成。5.三羧酸循環(huán)過程中有__4___次脫氫和_2_次脫羧反應(yīng)。6.__肝_是糖異生中最主要器官,_腎____也具有糖異生的能力。7.三羧酸循環(huán)過程主要的關(guān)鍵酶是異檸檬酸脫氫酶__;每循環(huán)一周可生成_11__個ATP。8.1個葡萄糖分子經(jīng)糖酵解可生成_2___個ATP;糖原中有1個葡萄糖殘基經(jīng)糖酵解可生成__3____個ATP。7.8.23生物化學(xué)第五章
脂類代謝
測試題一、單項選擇題1.脂肪酸在血中與下列哪種物質(zhì)結(jié)合運輸?BA.載脂蛋白B.清蛋白C.球蛋白D.脂蛋白E.磷脂
2.關(guān)于載脂蛋白(Apo)的功能,在下列敘述中不正確的是:DA.與脂類結(jié)合,在血漿中轉(zhuǎn)運脂類B.ApoAⅠ能激活LCATC.ApoB能識別細胞膜上的LDL受體D.ApoCⅠ能激活脂蛋白脂肪酶E.ApoCⅡ能激活LPL
3.正常血漿脂蛋白按密度低→高順序的排列為:BA.CM→VLDL→IDL→LDLB.CM→VLDL→LDL→HDLC.VLDL→CM→LDL→HDLD.VLDL→LDL→IDL→HDLE.VLDL→LDL→HDL→CM
4.電泳法分離血漿脂蛋白時,從正極→負極依次順序的排列為:DA.CM→VLDL→LDL→HDLB.VLDL→LDL→HDL→CMC.LDL→HDL→VLDL→CMD.HDL→VLDL→LDL→CME.HDL→LDL→VLDL→CM
5.膽固醇含量最高的脂蛋白是:DA.乳糜微粒B.極低密度脂蛋白C.中間密度脂蛋白D.低密度脂蛋白E.高密度脂蛋白
6.導(dǎo)致脂肪肝的主要原因是:EA.食入脂肪過多B.食入過量糖類食品C.肝內(nèi)脂肪合成過多D.肝內(nèi)脂肪分解障礙E.肝內(nèi)脂肪運出障礙
7.脂肪動員的關(guān)鍵酶是:DA.組織細胞中的甘油三酯酶B.組織細胞中的甘油二酯脂肪酶C.組織細胞中的甘油一酯脂肪酶D.組織細胞中的激素敏感性脂肪酶E.脂蛋白脂肪酶
8.脂肪酸徹底氧化的產(chǎn)物是:EA.乙酰CoAB.脂酰CoAC.丙酰CoAD.乙酰CoA及FAD?2H、NAD++H+E.H2O、CO2及釋出的能量
9、關(guān)于酮體的敘述,哪項是正確的?CA.酮體是肝內(nèi)脂肪酸大量分解產(chǎn)生的異常中間產(chǎn)物,可造成酮癥酸中毒B.各組織細胞均可利用乙酰CoA合成酮體,但以肝內(nèi)合成為主C.酮體只能在肝內(nèi)生成,肝外氧化D.合成酮體的關(guān)鍵酶是HMGCoA還原酶E.酮體氧化的關(guān)鍵是乙酰乙酸轉(zhuǎn)硫酶
10.酮體生成過多主要見于:EA.?dāng)z入脂肪過多B.肝內(nèi)脂肪代謝紊亂C.脂肪運轉(zhuǎn)障礙D.肝功低下E.糖供給不足或利用障礙
11.關(guān)于脂肪酸合成的敘述,不正確的是:EA.在胞液中進行B.基本原料是乙酰CoA和NADPH+H+C.關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶D.脂肪酸合成酶為多酶復(fù)合體或多功能酶E.脂肪酸合成過程中碳鏈延長需乙酰CoA提供乙?;?/p>
12.甘油氧化分解及其異生成糖的共同中間產(chǎn)物是:DA.丙酮酸B.2-磷酸甘油酸C.3-磷酸甘油酸D.磷酸二羥丙酮E.磷酸烯醇式丙酮酸
13.體內(nèi)合成卵磷脂時不需要:BA.ATP與CTPB.NADPH+H+C.甘油二酯D.絲氨酸E.S-腺苷蛋氨酸
14.合成膽固醇的限速酶是:DA.HMGCoA合成酶B.HMG合成酶與裂解酶C.HMG還原酶D.HMGCoA還原酶E.HMG合成酶與還原酶
15.膽固醇在體內(nèi)不能轉(zhuǎn)化生成:CA.膽汁酸B.腎上腺素皮質(zhì)素C.膽色素D.性激素E.維生素D3
二、多項選擇題1.人體必需脂肪酸包括:CDEA.軟油酸B.油酸C.亞油酸D.亞麻酸
2.使激素敏感性脂肪酶活性增強,促進脂肪動員的激素有:BCDA.胰島素B.胰高血糖素C.腎上腺素D.促腎上腺皮質(zhì)激素
3.低密度脂蛋白:ACA.在血漿中由前β-脂蛋白轉(zhuǎn)變而來B.是在肝臟中合成的C.膽固醇含量最多D.富含apoB100
4.臨床上的高脂血癥可見于哪些脂蛋白含量增高?BDA.CMB.VLDLC.IDLD.LDL
5.脂肪酸β-氧化的產(chǎn)物有:ACDA.NADH+H+B.NADPH+H+C.FAD?2HD.乙酰CoA
6.乙酰CoA在不同組織中均可生成:ABDA.CO2、H2O和能量B.脂肪酸C.酮體D.膽固醇7.能產(chǎn)生乙酰CoA的物質(zhì)有:ABCDA.葡萄糖B.脂肪C.酮體D.氨基酸
8.酮體:ABDA.水溶性比脂肪酸大B.可隨尿排出C.是脂肪酸分解代謝的異常產(chǎn)物D.在血中含量過高可導(dǎo)致酸中毒
9.合成酮體和膽固醇均需:ACA.乙酰CoAB.NADPH+H+C.HMGCoA合成酶D.HMGCoA裂解酶
10.能將酮體氧化利用的組織或細胞是:ACDA.心肌B.肝C.腎D.腦
11.出現(xiàn)酮癥的病因可有:ACDA.糖尿病B.缺氧C.糖供給不足或利用障礙D.持續(xù)高燒不能進食
12.合成腦磷脂、卵磷脂的共同原料是:ABCA.α-磷酸甘油B.脂肪酸C.絲氨酸D.S-腺苷蛋氨酸
13.卵磷脂在磷脂酶A2作用下,生成:AA.溶血卵磷脂B.α-磷酸甘油C.磷脂酸D.飽和脂肪酸
14.血漿中膽固醇酯化需要:CDA.脂酰CoAB.乙酰CoAC.卵磷脂D.LCAT
15.乙酰CoA是合成下列哪些物質(zhì)的唯一碳源BDA.卵磷脂B.膽固醇C.甘油三酯D.膽汁酸
三、填空題1.乳糜微粒在_小腸粘膜__合成,它主要運輸_外源性脂肪__;極低密度脂蛋白在_肝臟,它主要運輸_內(nèi)源性脂肪,蛋白在__血中_生成,其主要功用為_將膽固醇由肝內(nèi)向肝外轉(zhuǎn)運____;高密度脂蛋白在_肝臟__生成,其主要功用為_將膽固醇由肝外向肝內(nèi)轉(zhuǎn)運___。2.脂肪酸分解過程中,長鍵脂酰CoA進入線粒體需由_肉堿____攜帶,限速酶是_脂酰-內(nèi)堿轉(zhuǎn)移酶Ⅰ__;脂肪酸合成過程中,線粒體的乙酰CoA出線粒體需與_草酰乙酸__結(jié)合成__檸檬酸__。3.脂蛋白的甘油三酯受_脂蛋白脂肪(LPL)__酶催化脂肪解而脂肪組織中的甘油三酯受_激素敏感性脂肪酶__酶催化水解,限速酶是_(甘油三酯脂肪酶)___。4.脂肪酸的β-氧化在細胞的_線粒體___內(nèi)進行,它包括_脫氫___、_加水___、_(再)脫氫___和_硫解___四個連續(xù)反應(yīng)步驟。每次β-氧化生成的產(chǎn)物是_1分子乙酰CoA__比原來少兩個碳原子的新酰CoA___。5.脂肪酸的合成在_胞液__進行,合成原料中碳源是_乙酰CoA___并以_丙二乙酰CoA__形式參與合成;供氫體是_NADPH+H+__,它主要來自_磷酸戊糖途徑_。6.乙酰CoA的來源有_糖,肪,酸酮體。7.乙酰CoA的去路有_進入三羧酸循環(huán)氧化供能__、__、_合成非必需脂肪酸__和_合成膽固醇___合成酮體。8.血液中膽固醇酯化,需_卵磷脂-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(LCAT)__酶催化;組織細胞內(nèi)膽固醇酯化需_脂酰-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(ACAT)___酶催化
生物化學(xué)第七章
氨基酸代謝
測試題一、單項選擇題1.生物體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式為:EA.氧化脫氨基B.還原脫氨基C.直接脫氨基D.轉(zhuǎn)氨基E.聯(lián)合脫氨基
2.成人體內(nèi)氨的最主要代謝去路為:DA.合成非必需氨基酸B.合成必需氨基酸C.合成NH4+承尿排出D.合成尿素E.合成嘌呤、嘧啶、核苷酸等
3.轉(zhuǎn)氨酶的輔酶組分含有:BA.泛酸B.吡哆醛(或吡哆胺)C.尼克酸D.核黃素E.硫胺素
4.GPT(ALT)活性最高的組織是:DA.心肌B.腦C.骨骼肌D.肝E.腎
5.嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨基作用主要在哪些組織中進行?DA.肝B.腎C.腦D.肌肉E.肺
6.嘌呤核苷酸循環(huán)中由IMP生成AMP時,氨基來自:AA.天冬氨酸的α-氨基B.氨基甲酰磷酸C.谷氨酸的α-氨基D.谷氨酰胺的酰胺基E.賴氨酸上的氨基
7.在尿素合成過程中,下列哪步反應(yīng)需要ATP?BA.鳥氨酸+氨基甲酰磷酸→瓜氨酸+磷酸B.瓜氨酸+天冬氨酸→精氨酸代琥珀酸C.精氨酸代琥珀酸→精氨酸+延胡素酸D.精氨酸→鳥氨酸+尿素E.草酰乙酸+谷氨酸→天冬氨酸+α-酮戊二酸
8.鳥氨酸循環(huán)的限速酶是:CA.氨基甲酰磷酸合成酶ⅠB.鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶C.精氨酸代琥珀酸合成酶D.精氨酸代琥珀酸裂解酶E.精氨酸酶
9.氨中毒的根本原因是:DA.腸道吸收氨過量B.氨基酸在體內(nèi)分解代謝增強C.腎功能衰竭排出障礙D.肝功能損傷,不能合成尿素E.合成谷氨酸酰胺減少
10.體內(nèi)轉(zhuǎn)運一碳單位的載體是:EA.葉酸B.維生素B12C.硫胺素D.生物素E.四氫葉酸
11.下列哪一種化合物不能由酪氨酸合成?DA.甲狀腺素B.腎上腺素C.多巴胺D.苯丙氨酸E.黑色素
12.下列哪一種氨基酸是生酮兼生糖氨基酸?BA.丙氨酸B.苯丙氨酸C.絲氨酸1D.羥脯氨酸E.亮氨酸
13.鳥氨酸循環(huán)中,合成尿素的第二分子氨來源于:DA.游離氨B.谷氨酰胺C.天冬酰胺D.天冬氨酸E.氨基甲酰磷酸
14.下列中心哪一種物質(zhì)是體內(nèi)氨的儲存及運輸形式?CA.谷氨酸B.酪氨酸C.谷氨酰胺D.谷胱甘肽E.天冬酰胺
15.白化癥是由于先天性缺乏:CA.酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶B.苯丙氨酸羥化酶C.酪氨酸酶D.尿黑酸氧化酶E.對羥苯丙氨酸氧化酶
二、多項選擇題1.體內(nèi)提供一碳單位的氨基酸有:ACDA.甘氨酸B.亮氨酸C.色氨酸D.組氨酸
2.生酮氨基酸有:DEA.酪氨酸B.鳥氨酸C.亮氨酸D.賴氨酸
3.組織之間氨的主要運輸形式有:CDA.NH4ClB.尿素C.丙氨酸D.谷氨酰胺
4.一碳單位的主要形式有:ABCDA.-CH=NHB.-CHOC.-CH2-D.-CH3
5.直接參與鳥氨酸循環(huán)的氨基酸有:ABA.鳥氨酸,瓜氨酸,精氨酸B.天冬氨酸C.谷氨酸或谷氨酰胺D.N-乙酰谷氨酸
6.血氨(NH3)來自:ABCA.氨基酸氧化脫下的氨B.腸道細菌代謝產(chǎn)生的氨C.含氮化合物分解產(chǎn)生的氨D.轉(zhuǎn)氨基作用生成的氨
7.由S-腺苷蛋氨酸提供甲基而生成的物質(zhì)是:ABDA.腎上腺素B.膽堿C.胸腺嘧啶D.肌酸
8.合成活性硫酸根(PAPS)需要:BDA.酪氨酸B.半胱氨酸C.GTPD.ATP
9.苯丙氨酸和酪氨酸代謝缺陷時可能導(dǎo)致:ABA.白化病B.尿黑酸癥C.鐮刀弄貧血D.蠶豆黃
10.當(dāng)體內(nèi)FH4缺乏時,下列哪些物質(zhì)合成受阻?CDA.脂肪酸B.糖原C.嘌呤核苷酸D.RNA和DNA
生物化學(xué)第九章
物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)測試題
一、單項選擇題1.糖類、脂類、氨基酸氧化分解時,進入三羧酸循環(huán)的主要物質(zhì)是:CA.丙酮酸B.α-磷酸甘油C.乙酰-CoAD.草酰乙酸E.α-酮戊二酸
2.細胞水平的調(diào)節(jié)通過下列機制實現(xiàn),但應(yīng)除外:DA.變構(gòu)調(diào)節(jié)B.化學(xué)修飾C.同工酶調(diào)節(jié)D.激素調(diào)節(jié)E.酶含量調(diào)節(jié)3.變構(gòu)劑調(diào)節(jié)的機理是:BA.與必需基團結(jié)合B.與調(diào)節(jié)亞基或調(diào)節(jié)部位結(jié)合C.與活性中心結(jié)合D.與輔助因子結(jié)合E.與活性中心內(nèi)的催化部位結(jié)合
4.胞漿內(nèi)可以進行下列代謝反應(yīng),但應(yīng)除外:CA.糖酵解B.磷酸戊糖途徑C.脂肪酸β-氧化D.脂肪酸合成E.糖原合成與分解
5.下列哪種酶屬于化學(xué)修飾酶?DA.己糖激酶B.葡萄糖激酶C.丙酮酸羧激酶D.糖原合酶E.檸檬酸合酶
6.長期饑餓時大腦的能量來源主要是:DA.葡萄糖B.氨基酸C.甘油D.酮體E.糖原
7.cAMP通過激活哪個酶發(fā)揮作用?AA.蛋白激酶AB.己糖激酶C.脂肪酸合成酶D.磷酸化酶b激酶E.丙酮酸激酶
8.cAMP發(fā)揮作用的方式是:DA.cAMP與蛋白激酶的活性中心結(jié)合B.cAMP與蛋白激酶活性中心外必需基團結(jié)合C.cAMP使蛋白激酶磷酸化D.cAMP與蛋白激酶調(diào)節(jié)亞基結(jié)合E.cAMP使蛋白激酶脫磷酸
9.作用于細胞內(nèi)受體的激素是:AA.類固醇激素B.兒茶酚胺類激素C.生長因子D.肽類激素E.蛋白類激素
10.肽類激素誘導(dǎo)cAMP生成的過程是:DA.激素直接激活腺苷酸環(huán)化酶B.激素直接抑制磷酸二酯酶C.激素受體復(fù)合物活化腺苷酸環(huán)化酶D.激素受體復(fù)合物使G蛋白結(jié)合GTP而活化,后者再激活腺苷酸環(huán)化酶E.激素激活受體,受體再激活腺苷酸環(huán)化酶
二、多項選擇題1.既涉及胞液又涉及線粒體的代謝過程有:ABCDA.糖異生B.尿素合成C.葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹綝.脂肪酸的氧化
2.可以作為第二信使的物質(zhì)是:ABCDA.cAMPB.DGC.IP3D.cGMP
3.饑餓時體內(nèi)的代謝可能發(fā)生下列變化:ABCDA.糖異生↑B.脂肪分解↑C.血酮體↑D.血中游離脂肪酸↑
4.變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點是:ABCA.變構(gòu)劑與酶分子上的非催化部位結(jié)合B.使酶蛋白構(gòu)象發(fā)生改變,從而改變酶活性C.酶分子多有調(diào)節(jié)亞基和催化亞基D.變構(gòu)調(diào)節(jié)都產(chǎn)生正效應(yīng),即加快反應(yīng)速度
5.作用于膜受體的激素有:ACA.腎上腺素B.甲狀腺素C.胰島素D.雌激素
6.關(guān)于酶化學(xué)修飾:ABCDA.引起酶蛋白發(fā)生共價變化B.使酶活性改變C.有效大效應(yīng)D.磷酸化與脫磷酸化最常見
7.關(guān)于糖原分解中酶化學(xué)修飾的下列描述中,正確的有:BCDA.有活性的磷酸化酶b激酶被磷酸化成為無活性的磷酸化酶b激酶B.有活性的磷酸化酶b激酶催化磷酸化酶b磷酸化C.磷酸化酶a為磷酸化酶的有活性形式D.蛋白激酶A活性增強時,糖原分解增強
三、填空題1.化學(xué)修飾最常見的方式是磷酸化,可使糖原合成酶__降低___,磷酸化酶活性__增高___。2.在磷脂酰肌醇信息傳遞體系中,膜上的磷脂酰肌醇可被水解產(chǎn)生第二信使_IP3___和_DG___。3.在_腺苷酸環(huán)化酶____酶的作用下,細胞內(nèi)cAMP水平增高;在_磷酸二酯酶_____酶的作用下,細胞內(nèi)cAMP可被水解而降低。4.蛋白激酶A的激活通過_變構(gòu)調(diào)節(jié)___方式;磷酸化酶b激酶的激活通過__化學(xué)修飾____方式。5.蛋白激酶A使作用物中__絲氨酸或蘇氨酸_____氨基酸殘基磷酸化;蛋白激酶C使作用物中_絲氨酸或蘇氨酸____氨基酸殘基磷酸化。
第一章緒論
一、生物化學(xué)的的概念:
生物化學(xué)(biochemistry)是利用化學(xué)的原理與方法去探討生命的一門科學(xué),它是介于化學(xué)、生物學(xué)及物理學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科。
二、生物化學(xué)的發(fā)展:
1.?dāng)⑹錾锘瘜W(xué)階段:是生物化學(xué)發(fā)展的萌芽階段,其主要的工作是分析和研究生物體的組成成分以及生物體的分泌物和排泄物。
2.動態(tài)生物化學(xué)階段:是生物化學(xué)蓬勃發(fā)展的時期。就在這一時期,人們基本上弄清了生物體內(nèi)各種主要化學(xué)物質(zhì)的代謝途徑。
3.分子生物學(xué)階段:這一階段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。
三、生物化學(xué)研究的主要方面:
1.生物體的物質(zhì)組成:高等生物體主要由蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類以及水、無機鹽等組成,此外還含有一些低分子物質(zhì)。
2.物質(zhì)代謝:物質(zhì)代謝的基本過程主要包括三大步驟:消化、吸收→中間代謝→排泄。其中,中間代謝過程是在細胞內(nèi)進行的,最為復(fù)雜的化學(xué)變化過程,它包括合成代謝,分解代謝,物質(zhì)互變,代謝調(diào)控,能量代謝幾方面的內(nèi)容。
3.細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo):細胞內(nèi)存在多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,而這些途徑之間通過一定的方式方式相互交織在一起,從而構(gòu)成了非常復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),調(diào)控細胞的代謝、生理活動及生長分化。
4.生物分子的結(jié)構(gòu)與功能:通過對生物大分子結(jié)構(gòu)的理解,揭示結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。
5.遺傳與繁殖:對生物體遺傳與繁殖的分子機制的研究,也是現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究的一個重要內(nèi)容。
第二章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能
一、氨基酸:
1.結(jié)構(gòu)特點:氨基酸(aminoacid)是蛋白質(zhì)分子的基本組成單位。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)分子的氨基酸約有20種,除脯氨酸為α-亞氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均為L-α-氨基酸。
2.分類:根據(jù)氨基酸的R基團的極性大小可將氨基酸分為四類:①非極性中性氨基酸(8種);②極性中性氨基酸(7種);③酸性氨基酸(Glu和Asp);④堿性氨基酸(Lys、Arg和His)。
二、肽鍵與肽鏈:
肽鍵(peptidebond)是指由一分子氨基酸的α-羧基與另一分子氨基酸的α-氨基經(jīng)脫水而形成的共價鍵(-CO-NH-)。氨基酸分子在參與形成肽鍵之后,由于脫水而結(jié)構(gòu)不完整,稱為氨基酸殘基。每條多肽鏈都有兩端:即自由氨基端(N端)與自由羧基端(C端),肽鏈的方向是N端→C端。
三、肽鍵平面(肽單位):
肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì),不能自由旋轉(zhuǎn);組成肽鍵的四個原子及其相鄰的兩個α碳原子處在同一個平面上,為剛性平面結(jié)構(gòu),稱為肽鍵平面。
四、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu):
蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可人為分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)等層次。一級結(jié)構(gòu)為線狀結(jié)構(gòu),二、三、四級結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu)。
1.一級結(jié)構(gòu):指多肽鏈中氨基酸的排列順序,其維系鍵是肽鍵。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)。
2.二級結(jié)構(gòu):指多肽鏈主鏈骨架盤繞折疊而形成的構(gòu)象,借氫鍵維系。主要有以下幾種類型:
⑴α-螺旋:其結(jié)構(gòu)特征為:①主鏈骨架圍繞中心軸盤繞形成右手螺旋;②螺旋每上升一圈是3.6個氨基酸殘基,螺距為0.54nm;③相鄰螺旋圈之間形成許多氫鍵;④側(cè)鏈基團位于螺旋的外側(cè)。
影響α-螺旋形成的因素主要是:①存在側(cè)鏈基團較大的氨基酸殘基;②連續(xù)存在帶相同電荷的氨基酸殘基;③存在脯氨酸殘基。
⑵β-折疊:其結(jié)構(gòu)特征為:①若干條肽鏈或肽段平行或反平行排列成片;②所有肽鍵的C=O和N—H形成鏈間氫鍵;③側(cè)鏈基團分別交替位于片層的上、下方。
⑶β-轉(zhuǎn)角:多肽鏈180°回折部分,通常由四個氨基酸殘基構(gòu)成,借1、4殘基之間形成氫鍵維系。
⑷無規(guī)卷曲:主鏈骨架無規(guī)律盤繞的部分。
3.三級結(jié)構(gòu):指多肽鏈所有原子的空間排布。其維系鍵主要是非共價鍵(次級鍵):氫鍵、疏水鍵、范德華力、離子鍵等,也可涉及二硫鍵。
4.四級結(jié)構(gòu):指亞基之間的立體排布、接觸部位的布局等,其維系鍵為非共價鍵。亞基是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的而又具有獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈。
五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì):
1.兩性解離與等電點:蛋白質(zhì)分子中仍然存在游離的氨基和游離的羧基,因此蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性解離的性質(zhì)。蛋白質(zhì)分子所帶正、負電荷相等時溶液的pH值稱為蛋白質(zhì)的等電點。
2.蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì):蛋白質(zhì)具有親水溶膠的性質(zhì)。蛋白質(zhì)分子表面的水化膜和表面電荷是穩(wěn)定蛋白質(zhì)親水溶膠的兩個重要因素。
3.蛋白質(zhì)的紫外吸收:蛋白質(zhì)分子中的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸殘基對紫外光有吸收,以色氨酸吸收最強,最大吸收峰為280nm。
4.蛋白質(zhì)的變性:蛋白質(zhì)在某些理化因素的作用下,其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變及生物活性喪失,這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。引起蛋白質(zhì)變性的因素有:高溫、高壓、電離輻射、超聲波、紫外線及有機溶劑、重金屬鹽、強酸強堿等。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)分子的變性是不可逆的。
六、蛋白質(zhì)的分離與純化:
1.鹽析與有機溶劑沉淀:在蛋白質(zhì)溶液中加入大量中性鹽,以破壞蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì),使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出,稱為鹽析。常用的中性鹽有:硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等。鹽析時,溶液的pH在蛋白質(zhì)的等電點處效果最好。凡能與水以任意比例混合的有機溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮等,均可引起蛋白質(zhì)沉淀。
2.電泳:蛋白質(zhì)分子在高于或低于其pI的溶液中帶凈的負或正電荷,因此在電場中可以移動。電泳遷移率的大小主要取決于蛋白質(zhì)分子所帶電荷量以及分子大小。
3.透析:利用透析袋膜的超濾性質(zhì),可將大分子物質(zhì)與小分子物質(zhì)分離開。
4.層析:利用混合物中各組分理化性質(zhì)的差異,在相互接觸的兩相(固定相與流動相)之間的分布不同而進行分離。主要有離子交換層析,凝膠層析,吸附層析及親和層析等,其中凝膠層析可用于測定蛋白質(zhì)的分子量。
5.超速離心:利用物質(zhì)密度的不同,經(jīng)超速離心后,分布于不同的液層而分離。超速離心也可用來測定蛋白質(zhì)的分子量,蛋白質(zhì)的分子量與其沉降系數(shù)S成正比。
七、氨基酸順序分析:
蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸順序分析,即蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定,主要有以下幾個步驟:
1.分離純化蛋白質(zhì),得到一定量的蛋白質(zhì)純品;
2.取一定量的樣品進行完全水解,再測定蛋白質(zhì)的氨基酸組成;
3.分析蛋白質(zhì)的N-端和C-端氨基酸;
4.采用特異性的酶(如胰凝乳蛋白酶)或化學(xué)試劑(如溴化氰)將蛋白質(zhì)處理為若干條肽段;
5.分離純化單一肽段;
6.測定各條肽段的氨基酸順序。一般采用Edman降解法,用異硫氰酸苯酯進行反應(yīng),將氨基酸降解后,逐一進行測定;
7.至少用兩種不同的方法處理蛋白質(zhì),分別得到其肽段的氨基酸順序;
8.將兩套不同肽段的氨基酸順序進行比較,以獲得完整的蛋白質(zhì)分子的氨基酸順序。
第三章核酸的結(jié)構(gòu)與功能
一、核酸的化學(xué)組成:
1.含氮堿:參與核酸和核苷酸構(gòu)成的含氮堿主要分為嘌呤堿和嘧啶堿兩大類。組成核苷酸的嘧啶堿主要有三種——尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T),它們都是嘧啶的衍生物。組成核苷酸的嘌呤堿主要有兩種——腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G),它們都是嘌呤的衍生物。
2.戊糖:核苷酸中的戊糖主要有兩種,即β-D-核糖與β-D-2-脫氧核糖,由此構(gòu)成的核苷酸也分為核糖核苷酸與脫氧核糖核酸兩大類。
3.核苷:核苷是由戊糖與含氮堿基經(jīng)脫水縮合而生成的化合物。通常是由核糖或脫氧核糖的C1’β-羥基與嘧啶堿N1或嘌呤堿N9進行縮合,故生成的化學(xué)鍵稱為β,N糖苷鍵。其中由D-核糖生成者稱為核糖核苷,而由脫氧核糖生成者則稱為脫氧核糖核苷。由“稀有堿基”所生成的核苷稱為“稀有核苷”。假尿苷(ψ)就是由D-核糖的C1’與尿嘧啶的C5相連而生成的核苷。
二、核苷酸的結(jié)構(gòu)與命名:
核苷酸是由核苷與磷酸經(jīng)脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物,包括核糖核苷酸和脫氧核糖核酸兩大類。最常見的核苷酸為5’-核苷酸(5’常被省略)。5’-核苷酸又可按其在5’位縮合的磷酸基的多少,分為一磷酸核苷(核苷酸)、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
此外,生物體內(nèi)還存在一些特殊的環(huán)核苷酸,常見的為環(huán)一磷酸腺苷(cAMP)和環(huán)一磷酸鳥苷(cGMP),它們通常是作為激素作用的第二信使。
核苷酸通常使用縮寫符號進行命名。第一位符號用小寫字母d代表脫氧,第二位用大寫字母代表堿基,第三位用大寫字母代表磷酸基的數(shù)目,第四位用大寫字母P代表磷酸。
三、核酸的一級結(jié)構(gòu):
核苷酸通過3’,5’-磷酸二酯鍵連接起來形成的不含側(cè)鏈的多核苷酸長鏈化合物就稱為核酸。核酸具有方向性,5’-位上具有自由磷酸基的末端稱為5’-端,3’-位上具有自由羥基的末端稱為3’-端。
DNA由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP四種脫氧核糖核苷酸所組成。DNA的一級結(jié)構(gòu)就是指DNA分子中脫氧核糖核苷酸的種類、數(shù)目、排列順序及連接方式。RNA由AMP,GMP,CMP,UMP四種核糖核苷酸組成。RNA的一級結(jié)構(gòu)就是指RNA分子中核糖核苷酸的種類、數(shù)目、排列順序及連接方式。
四、DNA的二級結(jié)構(gòu):
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA二級結(jié)構(gòu)的一種重要形式,它是Watson和Crick兩位科學(xué)家于1953年提出來的一種結(jié)構(gòu)模型,其主要實驗依據(jù)是Chargaff研究小組對DNA的化學(xué)組成進行的分析研究,即DNA分子中四種堿基的摩爾百分比為A=T、G=C、A+G=T+C(Chargaff原則),以及由Wilkins研究小組完成的DNA晶體X線衍射圖譜分析。
天然DNA的二級結(jié)構(gòu)以B型為主,其結(jié)構(gòu)特征為:①為右手雙螺旋,兩條鏈以反平行方式排列;②主鏈位于螺旋外側(cè),堿基位于內(nèi)側(cè);③兩條鏈間存在堿基互補,通過氫鍵連系,且A-T、G-C(堿基互補原則);④螺旋的穩(wěn)定因素為氫鍵和堿基堆砌力;⑤螺旋的螺距為3.4nm,直徑為2nm。
五、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu):
雙螺旋的DNA分子進一步盤旋形成的超螺旋結(jié)構(gòu)稱為DNA的三級結(jié)構(gòu)。
絕大多數(shù)原核生物的DNA都是共價封閉的環(huán)狀雙螺旋,其三級結(jié)構(gòu)呈麻花狀。
在真核生物中,雙螺旋的DNA分子圍繞一蛋白質(zhì)八聚體進行盤繞,從而形成特殊的串珠狀結(jié)構(gòu),稱為核小體。核小體結(jié)構(gòu)屬于DNA的三級結(jié)構(gòu)。
六、DNA的功能:
DNA的基本功能是作為遺傳信息的載體,為生物遺傳信息復(fù)制以及基因信息的轉(zhuǎn)錄提供模板。
DNA分子中具有特定生物學(xué)功能的片段稱為基因(gene)。一個生物體的全部DNA序列稱為基因組(genome)?;蚪M的大小與生物的復(fù)雜性有關(guān)。
七、RNA的空間結(jié)構(gòu)與功能:
RNA分子的種類較多,分子大小變化較大,功能多樣化。RNA通常以單鏈存在,但也可形成局部的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
1.mRNA的結(jié)構(gòu)與功能:mRNA是單鏈核酸,其在真核生物中的初級產(chǎn)物稱為HnRNA。大多數(shù)真核成熟的mRNA分子具有典型的5’-端的7-甲基鳥苷三磷酸(m7GTP)帽子結(jié)構(gòu)和3’-端的多聚腺苷酸(polyA)尾巴結(jié)構(gòu)。mRNA的功能是為蛋白質(zhì)的合成提供模板,分子中帶有遺傳密碼。mRNA分子中每三個相鄰的核苷酸組成一組,在蛋白質(zhì)翻譯合成時代表一個特定的氨基酸,這種核苷酸三聯(lián)體稱為遺傳密碼(coden)。
2.tRNA的結(jié)構(gòu)與功能:tRNA是分子最小,但含有稀有堿基最多的RNA。tRNA的二級結(jié)構(gòu)由于局部雙螺旋的形成而表現(xiàn)為“三葉草”形,故稱為“三葉草”結(jié)構(gòu),可分為五個部分:①氨基酸臂:由tRNA的5’-端和3’-端構(gòu)成的局部雙螺旋,3’-端都帶有-CCA-OH順序,可與氨基酸結(jié)合而攜帶氨基酸。②DHU臂:含有二氫尿嘧啶核苷,與氨基酰tRNA合成酶的結(jié)合有關(guān)。③反密碼臂:其反密碼環(huán)中部的三個核苷酸組成三聯(lián)體,在蛋白質(zhì)生物合成中,可以用來識別mRNA上相應(yīng)的密碼,故稱為反密碼(anticoden)。④TψC臂:含保守的TψC順序,可以識別核蛋白體上的rRNA,促使tRNA與核蛋白體結(jié)合。⑤可變臂:位于TψC臂和反密碼臂之間,功能不詳。
3.rRNA的結(jié)構(gòu)與功能:rRNA是細胞中含量最多的RNA,可與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核蛋白體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。原核生物中的rRNA有三種:5S,16S,23S。真核生物中的rRNA有四種:5S,5.8S,18S,28S。
八、核酶:
具有自身催化作用的RNA稱為核酶(ribozyme),核酶通常具有特殊的分子結(jié)構(gòu),如錘頭結(jié)構(gòu)。
九、核酸的一般理化性質(zhì):
核酸具有酸性;粘度大;能吸收紫外光,最大吸收峰為260nm。
十、DNA的變性:
在理化因素作用下,DNA雙螺旋的兩條互補鏈松散而分開成為單鏈,從而導(dǎo)致DNA的理化性質(zhì)及生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為DNA的變性。
引起DNA變性的因素主要有:①高溫,②強酸強堿,③有機溶劑等。DNA變性后的性質(zhì)改變:①增色效應(yīng):指DNA變性后對260nm紫外光的光吸收度增加的現(xiàn)象;②旋光性下降;③粘度降低;④生物功能喪失或改變。
加熱DNA溶液,使其對260nm紫外光的吸收度突然增加,達到其最大值一半時的溫度,就是DNA的變性溫度(融解溫度,Tm)。Tm的高低與DNA分子中G+C的含量有關(guān),G+C的含量越高,則Tm越高。
十一、DNA的復(fù)性與分子雜交:
將變性DNA經(jīng)退火處理,使其重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程,稱為DNA的復(fù)性。
兩條來源不同的單鏈核酸(DNA或RNA),只要它們有大致相同的互補堿基順序,以退火處理即可復(fù)性,形成新的雜種雙螺旋,這一現(xiàn)象稱為核酸的分子雜交。核酸雜交可以是DNA-DNA,也可以是DNA-RNA雜交。不同來源的,具有大致相同互補堿基順序的核酸片段稱為同源順序。
常用的核酸分子雜交技術(shù)有:原位雜交、斑點雜交、Southern雜交及Northern雜交等。
在核酸雜交分析過程中,常將已知順序的核酸片段用放射性同位素或生物素進行標(biāo)記,這種帶有一定標(biāo)記的已知順序的核酸片段稱為探針。
十二、核酸酶:
凡是能水解核酸的酶都稱為核酸酶。凡能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸的酶稱為核酸外切酶,凡能從多核苷酸鏈中間開始水解核酸的酶稱為核酸內(nèi)切酶。能識別特定的核苷酸順序,并從特定位點水解核酸的內(nèi)切酶稱為限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)
第四章酶
一、酶的概念:
酶(enzyme)是由活細胞產(chǎn)生的生物催化劑,這種催化劑具有極高的催化效率和高度的底物特異性,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。酶按照其分子結(jié)構(gòu)可分為單體酶、寡聚酶和多酶體系(多酶復(fù)合體和多功能酶)三大類。
二、酶的分子組成:
酶分子可根據(jù)其化學(xué)組成的不同,可分為單純酶和結(jié)合酶(全酶)兩類。結(jié)合酶則是由酶蛋白和輔助因子兩部分構(gòu)成,酶蛋白部分主要與酶的底物特異性有關(guān),輔助因子則與酶的催化活性有關(guān)。
與酶蛋白疏松結(jié)合并與酶的催化活性有關(guān)的耐熱低分子有機化合物稱為輔酶。與酶蛋白牢固結(jié)合并與酶的催化活性有關(guān)的耐熱低分子有機化合物稱為輔基。
三、輔酶與輔基的來源及其生理功用:
輔酶與輔基的生理功用主要是:⑴運載氫原子或電子,參與氧化還原反應(yīng)。⑵運載反應(yīng)基團,如?;?、氨基、烷基、羧基及一碳單位等,參與基團轉(zhuǎn)移。大部分的輔酶與輔基衍生于維生素。
維生素(vitamin)是指一類維持細胞正常功能所必需的,但在許多生物體內(nèi)不能自身合成而必須由食物供給的小分子有機化合物。
維生素可按其溶解性的不同分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。脂溶性維生素有VitA、VitD、VitE和VitK四種;水溶性維生素有VitB1,VitB2,VitPP,VitB6,VitB12,VitC,泛酸,生物素,葉酸等。
1.TPP:即焦磷酸硫胺素,由硫胺素(VitB1)焦磷酸化而生成,是脫羧酶的輔酶,在體內(nèi)參與糖代謝過程中α-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)。
2.FMN和FAD:即黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),是核黃素(VitB2)的衍生物。FMN或FAD通常作為脫氫酶的輔基,在酶促反應(yīng)中作為遞氫體(雙遞氫體)。
3.NAD+和NADP+:即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,輔酶Ⅰ)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,輔酶Ⅱ),是VitPP的衍生物。NAD+和NADP+主要作為脫氫酶的輔酶,在酶促反應(yīng)中起遞氫體的作用,為單遞氫體。
4.磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺:是VitB6的衍生物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作為氨基轉(zhuǎn)移酶,氨基酸脫羧酶,半胱氨酸脫硫酶等的輔酶。
5.CoA:泛酸(遍多酸)在體內(nèi)參與構(gòu)成輔酶A(CoA)。CoA中的巰基可與羧基以高能硫酯鍵結(jié)合,在糖、脂、蛋白質(zhì)代謝中起傳遞?;淖饔茫酋;傅妮o酶。
6.生物素:是羧化酶的輔基,在體內(nèi)參與CO2的固定和羧化反應(yīng)。
7.FH4:由葉酸衍生而來。四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位基團轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中的輔酶。
8.VitB12衍生物:VitB12分子中含金屬元素鈷,故又稱為鈷胺素。VitB12在體內(nèi)有多種活性形式,如5'-脫氧腺苷鈷胺素、甲基鈷胺素等。其中,5'-脫氧腺苷鈷胺素參與構(gòu)成變位酶的輔酶,甲基鈷胺素則是甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶。
四、金屬離子的作用:
1.穩(wěn)定構(gòu)象:穩(wěn)定酶蛋白催化活性所必需的分子構(gòu)象;
2.構(gòu)成酶的活性中心:作為酶的活性中心的組成成分,參與構(gòu)成酶的活性中心;
3.連接作用:作為橋梁,將底物分子與酶蛋白螯合起來。
五、酶的活性中心:
酶分子上具有一定空間構(gòu)象的部位,該部位化學(xué)基團集中,直接參與將底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的反應(yīng)過程,這一部位就稱為酶的活性中心。
參與構(gòu)成酶的活性中心的化學(xué)基團,有些是與底物相結(jié)合的,稱為結(jié)合基團,有些是催化底物反應(yīng)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的,稱為催化基團,這兩類基團統(tǒng)稱為活性中心內(nèi)必需基團。在酶的活性中心以外,也存在一些化學(xué)基團,主要與維系酶的空間構(gòu)象有關(guān),稱為酶活性中心外必需基團。
六、酶促反應(yīng)的特點:
1.具有極高的催化效率:酶的催化效率可比一般催化劑高106~1020倍。酶能與底物形成ES中間復(fù)合物,從而改變化學(xué)反應(yīng)的進程,使反應(yīng)所需活化能閾大大降低,活化分子的數(shù)目大大增加,從而加速反應(yīng)進行。
2.具有高度的底物特異性:一種酶只作用于一種或一類化合物,以促進一定的化學(xué)變化,生成一定的產(chǎn)物,這種現(xiàn)象稱為酶作用的特異性。
⑴絕對特異性:一種酶只能作用于一種化合物,以催化一種化學(xué)反應(yīng),稱為絕對特異性,如琥珀酸脫氫酶。
⑵相對特異性:一種酶只能作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵,催化一類化學(xué)反應(yīng),稱為相對特異性,如脂肪酶。
⑶立體異構(gòu)特異性:一種酶只能作用于一種立體異構(gòu)體,或只能生成一種立體異構(gòu)體,稱為立體異構(gòu)特異性,如L-精氨酸酶。
3.酶的催化活性是可以調(diào)節(jié)的:如代謝物可調(diào)節(jié)酶的催化活性,對酶分子的共價修飾可改變酶的催化活性,也可通過改變酶蛋白的合成來改變其催化活性。
七、酶促反應(yīng)的機制:
1.中間復(fù)合物學(xué)說與誘導(dǎo)契合學(xué)說:酶催化時,酶活性中心首先與底物結(jié)合生成一種酶-底物復(fù)合物(ES),此復(fù)合物再分解釋放出酶,并生成產(chǎn)物,即為中間復(fù)合物學(xué)說。當(dāng)?shù)孜锱c酶接近時,底物分子可以誘導(dǎo)酶活性中心的構(gòu)象以生改變,使之成為能與底物分子密切結(jié)合的構(gòu)象,這就是誘導(dǎo)契合學(xué)說。
2.與酶的高效率催化有關(guān)的因素:①趨近效應(yīng)與定向作用;②張力作用;③酸堿催化作用;④共價催化作用;⑤酶活性中心的低介電區(qū)(表面效應(yīng))。
八、酶促反應(yīng)動力學(xué):
酶反應(yīng)動力學(xué)主要研究酶催化的反應(yīng)速度以及影響反應(yīng)速度的各種因素。在探討各種因素對酶促反應(yīng)速度的影響時,通常測定其初始速度來代表酶促反應(yīng)速度,即底物轉(zhuǎn)化量<5%時的反應(yīng)速度。
1.底物濃度對反應(yīng)速度的影響:
⑴底物對酶促反應(yīng)的飽和現(xiàn)象:由實驗觀察到,在酶濃度不變時,不同的底物濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系為一矩形雙曲線,即當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時,反應(yīng)速度的增加與底物濃度的增加成正比(一級反應(yīng));此后,隨底物濃度的增加,反應(yīng)速度的增加量逐漸減少(混合級反應(yīng));最后,當(dāng)?shù)孜餄舛仍黾拥揭欢繒r,反應(yīng)速度達到一最大值,不再隨底物濃度的增加而增加(零級反應(yīng))。
⑵米氏方程及米氏常數(shù):根據(jù)上述實驗結(jié)果,Michaelis&Menten于1913年推導(dǎo)出了上述矩形雙曲線的數(shù)學(xué)表達式,即米氏方程:ν=Vmax[S]/(Km+[S])。其中,Vmax為最大反應(yīng)速度,Km為米氏常數(shù)。
⑶Km和Vmax的意義:
①當(dāng)ν=Vmax/2時,Km=[S]。因此,Km等于酶促反應(yīng)速度達最大值一半時的底物濃度。
②當(dāng)k-1>>k+2時,Km=k-1/k+1=Ks。因此,Km可以反映酶與底物親和力的大小,即Km值越小,則酶與底物的親和力越大;反之,則越小。
③Km可用于判斷反應(yīng)級數(shù):當(dāng)[S]<0.01Km時,ν=(Vmax/Km)[S],反應(yīng)為一級反應(yīng),即反應(yīng)速度與底物濃度成正比;當(dāng)[S]>100Km時,ν=Vmax,反應(yīng)為零級反應(yīng),即反應(yīng)速度與底物濃度無關(guān);當(dāng)0.01Km<[S]<100Km時,反應(yīng)處于零級反應(yīng)和一級反應(yīng)之間,為混合級反應(yīng)。
④Km是酶的特征性常數(shù):在一定條件下,某種酶的Km值是恒定的,因而可以通過測定不同酶(特別是一組同工酶)的Km值,來判斷是否為不同的酶。
⑤Km可用來判斷酶的最適底物:當(dāng)酶有幾種不同的底物存在時,Km值最小者,為該酶的最適底物。
⑥Km可用來確定酶活性測定時所需的底物濃度:當(dāng)[S]=10Km時,ν=91%Vmax,為最合適的測定酶活性所需的底物濃度。
⑦Vmax可用于酶的轉(zhuǎn)換數(shù)的計算:當(dāng)酶的總濃度和最大速度已知時,可計算出酶的轉(zhuǎn)換數(shù),即單位時間內(nèi)每個酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。
⑷Km和Vmax的測定:主要采用Lineweaver-Burk雙倒數(shù)作圖法和Hanes作圖法。
2.酶濃度對反應(yīng)速度的影響:當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時,酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比,即ν=k[E]。
3.溫度對反應(yīng)速度的影響:一般來說,酶促反應(yīng)速度隨溫度的增高而加快,但當(dāng)溫度增加達到某一點后,由于酶蛋白的熱變性作用,反應(yīng)速度迅速下降。酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而達到一最大值時的溫度就稱為酶的最適溫度。酶的最適溫度與實驗條件有關(guān),因而它不是酶的特征性常數(shù)。低溫時由于活化分子數(shù)目減少,反應(yīng)速度降低,但溫度升高后,酶活性又可恢復(fù)。
4.pH對反應(yīng)速度的影響:觀察pH對酶促反應(yīng)速度的影響,通常為一鐘形曲線,即pH過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性的下降。酶催化活性最高時溶液的pH值就稱為酶的最適pH。人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pH在6.5~8.0之間。酶的最適pH不是酶的特征性常數(shù)。
5.抑制劑對反應(yīng)速度的影響:
凡是能降低酶促反應(yīng)速度,但不引起酶分子變性失活的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制劑。按照抑制劑的抑制作用,可將其分為不可逆抑制作用和可逆抑制作用兩大類。
⑴不可逆抑制作用:
抑制劑與酶分子的必需基團共價結(jié)合引起酶活性的抑制,且不能采用透析等簡單方法使酶活性恢復(fù)的抑制作用就是不可逆抑制作用。如果以ν~[E]作圖,就可得到一組斜率相同的平行線,隨抑制劑濃度的增加而平行向右移動。酶的不可逆抑制作用包括專一性抑制(如有機磷農(nóng)藥對膽堿酯酶的抑制)和非專一性抑制(如路易斯氣對巰基酶的抑制)兩種。
⑵可逆抑制作用:
抑制劑以非共價鍵與酶分子可逆性結(jié)合造成酶活性的抑制,且可采用透析等簡單方法去除抑制劑而使酶活性完全恢復(fù)的抑制作用就是可逆抑制作用。如果以ν~[E]作圖,可得到一組隨抑制劑濃度增加而斜率降低的直線??赡嬉种谱饔冒ǜ偁幮浴⒎锤偁幮院头歉偁幮砸种茙追N類型。
①競爭性抑制:抑制劑與底物競爭與酶的同一活性中心結(jié)合,從而干擾了酶與底物的結(jié)合,使酶的催化活性降低,這種作用就稱為競爭性抑制作用。其特點為:a.競爭性抑制劑往往是酶的底物類似物或反應(yīng)產(chǎn)物;b.抑制劑與酶的結(jié)合部位與底物與酶的結(jié)合部位相同;c.抑制劑濃度越大,則抑制作用越大;但增加底物濃度可使抑制程度減??;d.動力學(xué)參數(shù):Km值增大,Vm值不變。典型的例子是丙二酸對琥珀酸脫氫酶(底物為琥珀酸)的競爭性抑制和磺胺類藥物(對氨基苯磺酰胺)對二氫葉酸合成酶(底物為對氨基苯甲酸)的競爭性抑制。
②反競爭性抑制:抑制劑不能與游離酶結(jié)合,但可與ES復(fù)合物結(jié)合并阻止產(chǎn)物生成,使酶的催化活性降低,稱酶的反競爭性抑制。其特點為:a.抑制劑與底物可同時與酶的不同部位結(jié)合;b.必須有底物存在,抑制劑才能對酶產(chǎn)生抑制作用;c.動力學(xué)參數(shù):Km減小,Vm降低。
③非競爭性抑制:抑制劑既可以與游離酶結(jié)合,也可以與ES復(fù)合物結(jié)合,使酶的催化活性降低,稱為非競爭性抑制。其特點為:a.底物和抑制劑分別獨立地與酶的不同部位相結(jié)合;b.抑制劑對酶與底物的結(jié)合無影響,故底物濃度的改變對抑制程度無影響;c.動力學(xué)參數(shù):Km值不變,Vm值降低。
6.激活劑對反應(yīng)速度的影響:能夠促使酶促反應(yīng)速度加快的物質(zhì)稱為酶的激活劑。酶的激活劑大多數(shù)是金屬離子,如K+、Mg2+、Mn2+等,唾液淀粉酶的激活劑為Cl-。
九、酶的調(diào)節(jié):
可以通過改變其催化活性而使整個代謝反應(yīng)的速度或方向發(fā)生改變的酶就稱為限速酶或關(guān)鍵酶。
酶活性的調(diào)節(jié)可以通過改變其結(jié)構(gòu)而使其催化活性以生改變,也可以通過改變其含量來改變其催化活性,還可以通過以不同形式的酶在不同組織中的分布差異來調(diào)節(jié)代謝活動。
1.酶結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié):通過對現(xiàn)有酶分子結(jié)構(gòu)的影響來改變酶的催化活性。這是一種快速調(diào)節(jié)方式。
⑴變構(gòu)調(diào)節(jié):又稱別構(gòu)調(diào)節(jié)。某些代謝物能與變構(gòu)酶分子上的變構(gòu)部位特異性結(jié)合,使酶的分子構(gòu)發(fā)生改變,從而改變酶的催化活性以及代謝反應(yīng)的速度,這種調(diào)節(jié)作用就稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)。具有變構(gòu)調(diào)節(jié)作用的酶就稱為變構(gòu)酶。凡能使酶分子變構(gòu)并使酶的催化活性發(fā)生改變的代謝物就稱為變構(gòu)劑。當(dāng)變構(gòu)酶的一個亞基與其配體(底物或變構(gòu)劑)結(jié)合后,能夠通過改變相鄰亞基的構(gòu)象而使其對配體的親和力發(fā)生改變,這種效應(yīng)就稱為變構(gòu)酶的協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)劑一般以反饋方式對代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進行調(diào)節(jié),常見的為負反饋調(diào)節(jié)。變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點:①酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實現(xiàn);②酶的變構(gòu)僅涉及非共價鍵的變化;③調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物;④為一非耗能過程;⑤無放大效應(yīng)。
⑵共價修飾調(diào)節(jié):酶蛋白分子中的某些基團可以在其他酶的催化下發(fā)生共價修飾,從而導(dǎo)致酶活性的改變,稱為共價修飾調(diào)節(jié)。共價修飾方式有:磷酸化-脫磷酸化等。共價修飾調(diào)節(jié)一般與激素的調(diào)節(jié)相聯(lián)系,其調(diào)節(jié)方式為級聯(lián)反應(yīng)。共價修飾調(diào)節(jié)的特點為:①酶以兩種不同修飾和不同活性的形式存在;②有共價鍵的變化;③受其他調(diào)節(jié)因素(如激素)的影響;④一般為耗能過程;⑤存在放大效應(yīng)。
⑶酶原的激活:處于無活性狀態(tài)的酶的前身物質(zhì)就稱為酶原。酶原在一定條件下轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過程稱為酶原的激活。酶原的激活過程通常伴有酶蛋白一級結(jié)構(gòu)的改變。酶原分子一級結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了酶原分子空間結(jié)構(gòu)的改變,使催化活性中心得以形成,故使其從無活性的酶原形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿?。酶原激活的生理意義在于:保護自身組織細胞不被酶水解消化。
2.酶含量的調(diào)節(jié):是指通過改變細胞中酶蛋白合成或降解的速度來調(diào)節(jié)酶分子的絕對含量,影響其催化活性,從而調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的速度。這是機體內(nèi)遲緩調(diào)節(jié)的重要方式。
⑴酶蛋白合成的調(diào)節(jié):酶蛋白的合成速度通常通過一些誘導(dǎo)劑或阻遏劑來進行調(diào)節(jié)。凡能促使基因轉(zhuǎn)錄增強,從而使酶蛋白合成增加的物質(zhì)就稱為誘導(dǎo)劑;反之,則稱為阻遏劑。常見的誘導(dǎo)劑或阻遏劑包括代謝物、藥物和激素等。
⑵酶蛋白降解的調(diào)節(jié):如饑餓時,精氨酸酶降解減慢,故酶活性增高,有利于氨基酸的分解供能。
3.同工酶的調(diào)節(jié):在同一種屬中,催化活性相同而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同工酶。同工酶在體內(nèi)的生理意義主要在于適應(yīng)不同組織或不同細胞器在代謝上的不同需要。因此,同工酶在體內(nèi)的生理功能是不同的。
乳酸脫氫酶同工酶(LDHs)為四聚體,在體內(nèi)共有五種分子形式,即LDH1(H4),LDH2(H3M1),LDH3(H2M2),LDH4(H1M3)和LDH5(M4)。心肌中以LDH1含量最多,LDH1對乳酸的親和力較高,因此它的主要作用是催化乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵩龠M一步氧化分解,以供應(yīng)心肌的能量。在骨骼肌中含量最多的是LDH5,LDH5對丙酮酸的親和力較高,因此它的主要作用是催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔源龠M糖酵解的進行。
十、酶的命名與分類:
1.酶的命名:主要有習(xí)慣命名法與系統(tǒng)命名法兩種,但常用者為習(xí)慣命名法。
2.酶的分類:根據(jù)1961年國際酶學(xué)委員會(IEC)的分類法,將酶分為六大類:①氧化還原酶類:催化氧化還原反應(yīng);②轉(zhuǎn)移酶類:催化一個基團從某種化合物至另一種化合物;③水解酶類:催化化合物的水解反應(yīng);④裂合酶類:催化從雙鍵上去掉一個基團或加上一個基團至雙鍵上;⑤異構(gòu)酶類:催化分子內(nèi)基團重排;⑥合成酶類:催化兩分子化合物的締合反應(yīng)?!?/p>
第五章糖代謝
一、糖類的生理功用:
①氧化供能:糖類是人體最主要的供能物質(zhì),占全部供能物質(zhì)供能量的70%;與供能有關(guān)的糖類主要是葡萄糖和糖原,前者為運輸和供能形式,后者為貯存形式。
②作為結(jié)構(gòu)成分:糖類可與脂類形成糖脂,或與蛋白質(zhì)形成糖蛋白,糖脂和糖蛋白均可參與構(gòu)成生物膜、神經(jīng)組織等。
③作為核酸類化合物的成分:核糖和脫氧核糖參與構(gòu)成核苷酸,DNA,RNA等。
④轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì):糖類可經(jīng)代謝而轉(zhuǎn)變?yōu)橹净虬被岬然衔铩?/p>
二、糖的無氧酵解:
糖的無氧酵解是指葡萄糖在無氧條件下分解生成乳酸并釋放出能量的過程。其全部反應(yīng)過程在胞液中進行,代謝的終產(chǎn)物為乳酸,一分子葡萄糖經(jīng)無氧酵解可凈生成兩分子ATP。
糖的無氧酵解代謝過程可分為四個階段:
1.活化(己糖磷酸酯的生成):葡萄糖經(jīng)磷酸化和異構(gòu)反應(yīng)生成1,6-雙磷酸果糖(FBP),即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-雙磷酸果糖(F-1,6-BP)。這一階段需消耗兩分子ATP,己糖激酶(肝中為葡萄糖激酶)和6-磷酸果糖激酶-1是關(guān)鍵酶。
2.裂解(磷酸丙糖的生成):一分子F-1,6-BP裂解為兩分子3-磷酸甘油醛,包括兩步反應(yīng):F-1,6-BP→磷酸二羥丙酮+3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮→3-磷酸甘油醛。
3.放能(丙酮酸的生成):3-磷酸甘油醛經(jīng)脫氫、磷酸化、脫水及放能等反應(yīng)生成丙酮酸,包括五步反應(yīng):3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。此階段有兩次底物水平磷酸化的放能反應(yīng),共可生成2×2=4分子ATP。丙酮酸激酶為關(guān)鍵酶。
4.還原(乳酸的生成):利用丙酮酸接受酵解代謝過程中產(chǎn)生的NADH,使NADH重新氧化為NAD+。即丙酮酸→乳酸。
三、糖無氧酵解的調(diào)節(jié):
主要是對三個關(guān)鍵酶,即己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶進行調(diào)節(jié)。己糖激酶的變構(gòu)抑制劑是G-6-P;肝中的葡萄糖激酶是調(diào)節(jié)肝細胞對葡萄糖吸收的主要因素,受長鏈脂酰CoA的反饋抑制;6-磷酸果糖激酶-1是調(diào)節(jié)糖酵解代謝途徑流量的主要因素,受ATP和檸檬酸的變構(gòu)抑制,AMP、ADP、1,6-雙磷酸果糖和2,6-雙磷酸果糖的變構(gòu)激活;丙酮酸激酶受1,6-雙磷酸果糖的變構(gòu)激活,受ATP的變構(gòu)抑制,肝中還受到丙氨酸的變構(gòu)抑制。
四、糖無氧酵解的生理意義:
1.在無氧和缺氧條件下,作為糖分解供能的補充途徑:⑴骨骼肌在劇烈運動時的相對缺氧;⑵從平原進入高原初期;⑶嚴重貧血、大量失血、呼吸障礙、肺及心血管疾患所致缺氧。
2.在有氧條件下,作為某些組織細胞主要的供能途徑:如表皮細胞,紅細胞及視網(wǎng)膜等,由于無線粒體,故只能通過無氧酵解供能。
五、糖的有氧氧化:
葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解生成C2O和H2O,并釋放出大量能量的過程稱為糖的有氧氧化。絕大多數(shù)組織細胞通過糖的有氧氧化途徑獲得能量。此代謝過程在細胞胞液和線粒體內(nèi)進行,一分子葡萄糖徹底氧化分解可產(chǎn)生36/38分子ATP。糖的有氧氧化代謝途徑可分為三個階段:
1.葡萄糖經(jīng)酵解途徑生成丙酮酸:
此階段在細胞胞液中進行,與糖的無氧酵解途徑相同,涉及的關(guān)鍵酶也相同。一分子葡萄糖分解后生成兩分子丙酮酸,兩分子(NADH+H+)并凈生成2分子ATP。NADH在有氧條件下可進入線粒體產(chǎn)能,共可得到2×2或2×3分子ATP。故第一階段可凈生成6/8分子ATP。
2.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA:
丙酮酸進入線粒體,在丙酮酸脫氫酶系的催化下氧化脫
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