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文本内容:
Biochemistry PartI i.代谢的意义
①将食物转化为能量维持细胞生命活动
②合成组成细胞的必需物质,如蛋白质,脂质,核酸,糖类
③代谢废物的消除
2.糖代谢的意义
①糖类作为能源物质
②分解代谢产生的中间物作为合成生物体内重要代谢物质的碳架和前体
③是细胞中的结构物质,如细胞壁等
④参与分子与细胞特异性识别由寡糖或多糖组成的糖链常存在于细胞表面,形成糖脂和糖蛋白,参与分子或细胞间的特异性识别和结合
3.糖醉解磷酸化中间产物的意义
①带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性,从而使这些产物不易透过脂膜而失散;
②磷酸基团在各反应步骤中,对酶来说,起到信号基团的作用,有利于与酶结合而被催化;
③磷酸基团经酵解作用后,最终形成ATP的末端磷酸基团,因此具有保存能量的作用
4.糖酵解意义
①在无氧第件下迅速提供能量,供机体需要如:剧烈运动、人到高原
②是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源
③是某些病理情况下机体获得能量的方式
④是糖的有氧氧化的前过程,亦是糖异生作用,大部分逆过程
⑤糖酵解是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径
⑥若糖酵解过度,可因乳酸生成过多而导致乳酸中毒
5.糖酵解存在实例?⑴糖酵解与肌肉收缩
①肌肉内ATP含量很低;
②肌肉中磷酸肌酸储存的能量可供肌肉收缩所急需的化学能;
③即使氧不缺乏,葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖酵解长得多,来不及满足需要;
④肌肉局部血流不足,处于相对缺氧状态⑵糖酵解与初到高原人初到高原,高原大气压低,易缺氧,机体加强糖酵解以适应高原缺氧环境⑶某些组织细胞与糖酵解供能
①成熟红细胞无线粒体,无法通过氧化磷酸化获得能量,只能通过糖酵解获得能量
②视网膜、肿瘤细胞等,代谢极为活跃,即使不缺氧,也常由糖酵解提供部分能量⑷某些病理状态与糖酵解供能严重贫血,大量失血,呼吸障碍,肺及心血管等疾病,机体主要通过糖酵解获得能量.
6.乳酸循环的生理意义
①乳酸再利用,避免了乳酸的损失
②防止乳酸的堆积引起酸中毒7,糖异生的生理意义
①是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径,体内的糖原贮存有限,对为红细胞和大脑提供充足葡糖糖有重大意义;
②维持血糖浓度,满足组织对糖的需要,尤其是在饥饿或剧烈运动造成糖原下降后;
③糖异生可以促进脂肪氧化分解供应能量,酮体则必须经过三竣酸循环才能彻底氧化,此时糖异生对维持三陵酸循环的正常进行起主要作用
8.乙醛酸循环与三陵酸循环对比除两步由异柠檬酸裂合酶和苹果酸合酶催化的反应外,其他的反应都和“柠檬酸循环”相同乙醛酸循环和三竣酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物但是,它们是两条不同的代谢途径乙醛酸循环是在乙醛酸体中进行的,是与脂肪转化为糖密切相关的反应过程而三竣酸循环是在线粒体中完成的,是与糖的彻底氧化脱竣密切相关的反应过程
9.乙醛酸循环意义
①通过乙醛酸途径使乙酰-CoA转变为草酰乙酸从而进入柠檬酸循环
②使萌发的种子将贮存的三酯酰甘油,通过乙酰-CoA转变为草酰乙酸,通过糖异生转变为葡萄糖10糖原贮存特点动物和细菌内糖的贮存形式,以颗粒状存在于胞质中,含有合成、降解酶和调节蛋白新糖百合成起始于UDP-Glc的葡糖基与糖原生成起始蛋白的Tyr残基间糖背键的自我催化形成,随后连续添加7Gle残基形成引物,后者再由糖原合酶催化延长
12.糖原分支的生物学意义增加糖原的可溶性-增加非还原端数量
13.磷酸戊糖途径意义
①生成大量NADPH,提供还原力;
②保持红细胞中谷胱廿肽的还原形式;防止膜脂过氧化;维持血红素中的F02+;
③该途径的中间产物为许多物质的合成提供原料;
④非氧化重排阶段的一系列中间产物及酶类与光合作用中卡尔文循环的大多数中间产物和酶相同,因而磷酸戊糖途径可与光合作用联系起来,并实现某些单糖间的互变(是细胞内不同结构的糖分子的重要来源)
⑤PPP途径是由葡萄糖直接氧化起始的可单独进行氧化分解的途径因此可以和EMP、TCA相互补充、相互配合,增加机体的适应能力
14.脂类的功能
①贮能物质,供能;
②与蛋白质结合形成脂蛋白,可以用于锚定
③生物体结构物质,如细胞膜磷脂
④作为激素和细胞内第二信使
15.在肝脏线粒体中脂肪酸降解生成的乙酰CoA可以有儿种去向第一,也是最主要的,进入柠檬酸循环彻底氧化;第二是作为类固醇的前体,合成胆固醇;第三是作为脂肪酸合成的前体,合成脂肪酸;第四是转化为乙酰乙酸、D—B—羟丁酸和丙酮,这3种物质称为酮体
16.酮体生成的生理意义
①酮体具水溶性,能透过血脑屏障及毛细血管壁,是输出脂肪能源的一种形式
②长期饥饿时,酮体供给脑组织50〜70%的能量
③禁食、应激及糖尿病时,心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能,节省葡萄糖以供脑和红细胞所需,并可防止肌肉蛋白的过多消耗
④脂肪降解时所释放的u.油通过糖异生作用转化为血液中的葡萄糖
17.胆固醉的生理功能
①是生物膜和神经髓鞘的重要组分,对调节膜的流动性、维持膜的结构与功能具重要作用
②是合成类固醇激素、胆汁酸及维生素D3的前体
18.限速酶/关键酶特点
①催化非可逆反应;
②催化效率低;
③受激素或代谢物的调节;
④常是在整条途径中催化初始反应的酶;
⑤活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向
19.其他糖代谢异生肝脏中果糖(果糖激酶)「磷酸果糖(1-磷酸果糖醛缩酶)甘油醛+磷酸二羟丙酮(甘油醛激酶)3-磷酸甘油醛酵解果糖(己糖激酶)6-磷酸果糖甘露糖(己糖激酶)6-磷酸甘露糖(磷酸甘露糖异构酶)6-磷酸果糖半乳糖(半乳糖激酶)半乳糖-1-磷酸(半乳糖-1-磷酸尿甘酰转移酶)UDP-半乳糖(UDP-半乳-4-差向异构酶)UDP-葡萄糖(UDP-葡萄糖焦磷酸化酶)1-磷酸葡萄糖
20.关于淀粉分解参与淀粉水解的酶主要有三种淀粉醐(a随机断裂14键、B从非还原端一次断俩)、脱支酶、麦芽糖酶
21.长臂结构
①丙酮酸脱氢酶系硫辛酰赖氨酰臂CoA-SH CH3-C-S-CoA
1.产物控制AcctyKoA Cyc、Reduced产物NADH抑制E3,乙酰CoA抑制E2o Pyruvatelipoyllysine如果NADH和乙酰CoA处于高浓度,则E2处于与乙酰基结合的形式,不再接受羟乙NADH+H*基基团,E1上的TPP停留在结合状态,抑Hydroxyethyl制丙酮酸脱竣TPP OxidizedNAD*lipoyllysine
2.磷酸化和去磷酸化的调控Pyruvate DihydrolipoylDihydrolipoyl E2分子上结合着两种特殊的酶E1-激酶dehydrog(PDK)和E1-磷酸酶(PDP)°PDK通过催化E1亚单位上的3个丝氨酸位点的璘酸化而使复合物失活,去磷酸化形式是E1的活性形式Ca2+通过激活磷酸酶的作用,也能使E1活化Part II
1、简述糖酵解的生理意义
(1)在无氧和缺氧条件下,作为糖分解功能的补充途径
(2)在有氧条件下,作为某些组织细胞主要的供能途径
①成熟红细胞(没有线粒体,不能进行有氧氧化
②神经、白细胞、骨髓、视网膜、皮肤等在氧供应充足时仍主要靠糖酵解供能
2、简述糖异生的生理意义
(1)在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定
(2)补充和恢复肝糖原
(3)维持酸碱平衡肾的糖异生有利于酸性物质的排泄
(4)回收乳酸分子中的能量(乳酸循环)
3、简述血糖的来源和去路血糖的来源
(1)食物糖类物质的消化吸收;
(2)肝糖原的分解;
(3)非糖物质异生而成血糖的去路
(1)氧化分解功能;
(2)合成糖原;
(3)合成其它糖类物质;
(4)合成脂肪或氨基酸等
4、糖酵解与有氧氧化的比较糖酵解反应条件供氧不足或不需氧;进行部位胞液;关键酶己糖激酶(或葡萄糖激酶)、磷酸果糖-
1、丙酮酸激酶;产物乳酸、ATP;能量Iniol葡萄糖净得211101ATP;生理意义迅速供能,某些组织依赖糖酵解供能有氧氧化反应条件有氧情况;进行部位胞液和线粒体;关键酶己糖激醐等三个酶及丙酮酸脱氢酶系、异柠檬酸脱氢酶、柠檬酸含酶、酮戊二酸脱氢酶系;产物-
0、CO
2、ATP;能量bnol葡萄糖净得36mol或38IBO1ATP;生理意义:是机体获取能量主要方式
5、在糖代谢过程中生成的丙酮酸可进入哪些代谢途径
(1)在供氧不足时,丙酮酸在LDH催化下,接受NADH+H的氢还原生成乳酸
(2)在供氧充足时,丙酮酸进入线粒体,在丙酮酸脱氢酶系的催化下,氧化脱股生成乙酰CoA,再经三微酸循环和氧化磷酸化,彻底氧化生成CO八压0和ATP
(3)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸竣化醐催化下生成草酰乙酸,后者经磷酸烯醇式丙酮酸竣激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸,再异生成糖
(4)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸峻化酶催化下生成草酰乙酸,后者与乙酰CoA缩合生成柠檬酸,可促进乙酰CoA进入三竣酸循环彻底氧化
(5)丙酮酸进入线粒体在丙酮酸竣化酶催化下生成草酰乙酸,后者与乙酰CoA缩合生成柠檬酸,柠檬酸出线粒体在细胞液中经柠檬酸裂解催化生成乙酰CoA,后者可作为脂肪酸、胆固醇等的合成原料
(6)丙酮酸可经还原性氨基化生成丙氨酸等非必需氨基酸决定丙酮酸代谢的方向是各条代谢途径中关键酶的活性,这些酶受到别构效应剂与激素的调节
6、简述三较酸循环的要点及生理意义要点
(1)TAC中有4次脱氢,2次脱炭,1次底物水平磷酸化
(2)TAC中有3个不可逆反应,3个关键酶;
(3)TAC的中间产物包括草酰乙酸在内起着催化剂作用,草酰乙酸的回补反应释丙酮酸的直接段化或者经苹果酸生成;
(4)三竣酸循环一周共产生12ATP0生理意义
(1)TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路;
(2)是三大营养素代谢联系的枢纽;
(3)可为其他合成代谢提供小分子前体
(4)可为氧化磷酸化提供还原能量
7、试述乙酰COA在物质代谢中的作用.乙酰COA是糖脂蛋白质代谢共有的重要中间代谢产物,也是三大营养物质代谢联系的枢纽.乙酰COA的生成:糖有氧氧化;脂肪酸B氧化;酮体氧化分解;氨基酸分解代谢;甘油及乳酸分解.乙酰COA的代谢去路:进入三竣酸循环彻底氧化分解,在肝细胞线粒体生成酮体,为缺糖时的重要能源之一;合成胆固醇;合成神经地质乙酰胆碱.
8.饥饿48小时后体内糖脂蛋白质代谢的特点,饥饿48小时属短期饥饿,此时血糖趋于降低,引起胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加.糖代谢:糖原已基本耗竭,糖异生作用加强,组织对葡萄糖的氧化利用降低,大脑仍以葡萄糖为主要能源.脂代谢:脂肪动员加强,酮体生成增加,肌肉以脂酸分解方式供能.蛋白质代谢:肌肉蛋白分解加强.
9、说明高氨血症导致昏迷的生化基础高氨血症时,氨进入脑组织,可与脑中的一酮戊二酸结合生成谷氨酸,氨也可与脑中的谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺脑中氨的增加可使脑细胞中的a一酮戊二酸减少,导致TAC减弱,从而使脑组织中ATP生成减少,引起大脑功能障碍,严重时可发生昏迷
10、血氨的来源和去路血氨的来源
①氨基酸脱氨基及其他含氮物的分解
②由肠道吸收
③肾脏谷氨酰胺的水解2血氨的去路
①在肝中转变为尿素
②合成氨基酸
③合成其他含氮物
④以NH4+直接排出
11、核甘酸的功能
①dNTP和NTP分别作为合成核甘酸的原料
②ATP作为生物体的直接供能物质
③UDP-葡萄糖、CDP-胆碱分别为糖原、甘油磷脂合成的活性中间体
④AMP是某些辅酶NAD.、NADPHSCoA和FAD的组成部分
⑤cAMP、cGMP作为激素的第二信使,参与细胞信息传递等.
12、概述体内氨基酸的来源和主要代谢去路氨基酸的来源:
①食物蛋臼质的消化吸收
②组织蛋白质的分解
③体内合成的非必需氨基酸氨基酸的去路
①脱氨基作用产生氨和a-酮酸
②脱竣基作用生成胺类和CO2
③合成其他含氮物
④合成组织蛋白质
13、为什么测定血清中转氨酶活性可以作肝、心组织损伤的参考指标正常时体内多种转氨酶主要存在相应组织细胞内,血清含量极低,如谷丙转氨酶在肝细中活性最高,而谷草转氨酶在心肌细胞中活性最高,当肝细胞或心肌细胞损伤时上述转氨酶分别释放入血.
14、草酰乙酸在物质代谢中的作用草酰乙酸在三致酸循环中起着催化剂一样的作用,其量决定细胞内三竣酸循环的速度,草酰乙酸主要来源于糖代谢丙酮酸陵化,故糖代谢障碍时,三殁酸循环及脂的分解代谢将不能顺利进行;草酰乙酸是糖异生的重要代谢产物;草酰乙酸与氨基酸代谢及核甘酸代谢有关;草酰乙酸参与了乙酰CoA从线粒体转运至胞浆的过程,这与糖转变成脂的过程密切相关;草酰乙酸参与了胞浆内NADH转运至线粒体的过程;草酰乙酸可经转氨基作用合成天冬氨酸;草酰乙酸在胞浆中可生成丙酮酸,然后进入线粒体进一步氧化为C0八水和ATP.
15、酮体生成和利用的生理意义1酮体是脂酸在肝内正常的中间代谢产物,是甘输出能源的一种形式;2酮体是肌肉尤其是脑的重要能源酮体分子小,易溶于水,容易透过血脑屏障体内糖供应不足血糖降低时,大脑不能氧化脂肪酸,这时酮体是脑的主要能源物质
16、试述乙酰CoA在脂质代谢中的作用.在机体脂质代谢中,乙酰CoA主要来自脂肪酸的B氧化,也可来自甘油的氧化分解;乙酰CoA在肝中可被转化为酮体向肝外运送,也可作为脂肪酸生物合成及细胞胆固醇合成的基本原料
17、试述人体胆固醇的来源与去路来源:⑴从食物中摄取⑵机体细胞自身合成去路:⑴在肝脏可转换成胆汁酸⑵在性腺,肾上.腺皮质可以转化为类固醇激素⑶在皮肤可以转化为维生素D3⑷用于构成细胞膜⑸酯化成胆固醇酯,储存在细胞液中⑹经胆汁直接排除肠腔,随粪便排除体外
18、什么是血浆脂蛋白?试述血浆脂蛋白的分类,来源及生理功能血浆脂蛋白是脂质与我脂蛋白结合形成球形复合体,是血浆脂蛋白的运输和代谢形式根据密度可将脂蛋白分为乳糜微粒CM,极低密度脂蛋白VLDL,低密度脂蛋白LDL和高密度脂蛋白HDL四类,各种血浆脂蛋白的来源主要生理功能如下
①CM由小肠黏膜细胞合成,功能是转运外源性甘油三酯和胆固醇;
②VLDL由肝细胞合成、分泌,功能是转运内源性甘油三酯和胆固醇;
③LDL由VLDL在血浆中转化而来,功能是转运内源性胆固醇,即将胆固醇由肝转运至肝外组织;
④HDL主要由肝细胞合成、分泌,功能是逆向转运胆固醇,即将胆固醇由肝外组织转运到肝Part III名词解释
1.新陈代谢Metabolism机体内一系列维持生命活动的化学反应2糖类saccharide/carbohydrale由C、H、0三种元素组成的生物大分子,可分为单糖、二糖和多糖等,又称碳水化合物多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称单糖monosaccharide最简单的糖,构成各种糖分子的基木单位,即在温和条件下不能再分解成更小的单体糖
4.糖化Saccharification多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被吸收利用,生产中常称为糖化
5.糖酵解glycolysis将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应,是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径
6.呼吸作用respiralion生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳、水或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用
7.乳酸酵解lactic acidfermentation
8.乙醇发酵ethanol fermentation
9.巴斯德效应Pasteur effect在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少这种抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应
10.瓦博格效应Warburg effect:在氧气充足下,恶性肿瘤细胞糖酵解同样活跃,这种有氧糖酵解的代谢特征称为瓦博格效应,表现为葡萄糖摄取率高,糖酵解活跃,代谢产物乳酸含量高
11.无氧呼吸Anaerobic respiration糖酵解途径是呼吸途径的一部分,其产物丙酮酸有多种去向,在酵母菌中,丙酮酸转变成乙醇和C02乙醇发酵;在肌肉中,丙酮酸转变成乳酸乳酸酵解从丙酮酸到乙醇及从丙酮酸到乳酸的代谢途径是在无氧条件下进行的,所以把糖酵解途径加上两酮酸转变成乙醇或乳酸称为无氧呼吸
12.有氧呼吸aerobic respiration有氧条件下,丙酮酸进入柠檬酸循环途径,在柠檬酸途径中彻底氧化成CO2o柠檬酸途径中产生的NADH进入呼吸电子传递链,在呼吸电子传递链中产生大量的ATP,最终将NADH中的电子交给02,生成H2Oo所以把糖酵解途径、柠檬酸循环加上呼吸电子传递链合称为有氧呼吸途径
13.三竣酸循环tricarboxylic acidcycle/Citric acidcycle乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成六碳三陵酸即柠檬酸,经过一系列代谢反应,乙酰基被彻底氧化,草酰乙酸得以再生的过程称为三陵酸循环
14.糖异生Gluconeogenesis糖异生是指由简单的非糖物质,例如乳酸、氨基酸、甘油等作为原料合成葡萄糖的作用通常发生在机体饥饿时和激烈运动时肝脏是糖异生的主要器官
15.乳酸循环Lactic acidcycle肌肉收缩尤其是氧供应不足时通过乳酸酵解生成乳酸肌肉内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后,再入肝,在肝内异生为葡萄糖葡萄糖释入血液后又可被肌肉摄取,这就构成了一个循环,此循环称为乳酸循环,也叫做Cori循环
16.双向调节reciprocal regulation
17.乙醛酸循环glyoxylale cycle是植物和微生物特有的反应途径这个循环除两步由异柠檬酸裂合酶和苹果酸合酶催化的反应外,其他的反应都和“柠檬酸循环”相同富含脂肪的油料种子所特有的一种呼吸代谢途径
18.级联放大cascade在体内的不同部位,通过一系列的酶促反应来传递一个信息,并且初始信息在传到系列反应的最后时,信号得到放大,这样的一个系列叫做级联系统最普通的类型是蛋白水解和蛋白质磷酸化的级联放大
19.磷酸戊糖途径pentose phosphatepathway,ppp
20.电子传递链eclclron transferchain
21.氧化磷酸化oxidative phosphorylation代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP,这种氧化放能和ATP生成相偶联的过程称氧化磷酸化
22.底物水平磷酸化substrate levelphosphorylation代谢物通过氧化形成的高能磷酸化合物直接将磷酸基团转移给ADP,使之磷酸化生成ATPo
23.解偶联剂uncoupler不阻断呼吸链的电子传递,但能抑制ADP通过磷酸化作用转化为ATP的化合物
24.氧化磷酸化抑制剂inhibilors这类化合物直接作用于ATP合酶复合体,从而抑制ATP的合成
25.离子载体抑制剂ionophore能与某种离子结合,并作为这些离子的载体携带离子穿过线粒体内膜的脂双层进入线粒体的化合物
26.脂质lipid脂类是脂肪和类脂的总称,它是由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物,统称为脂质或脂类,是动物和植物体的重要组成成分,难溶于水,易溶于有机溶剂
27.酮体ketone bodis肝脏脂肪酸氧化分解的中间产物,乙酰乙酸、D—0—羟丁酸和丙酮的总称一羟丁酸占比最大
28.脂肪动员mobilization在病理或饥饿条件下,储存在脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解为游离脂酸及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程
29.反馈抑制feedback inhibition是指最终产物抑制作用,即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的活性调节,所引起的抑制作用
30.激酶kinase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
31.限速酶/关键酶rate-limiting enzyme/key enzyme代谢途径中决定反应的速度和方向的酶称为关键酶
32.变位酶mutase催化分子内一个基团如磷酸基团转移的酶
33.半乳糖血症galactosemia:人类的一种基因型遗传代谢缺陷,特点是由于缺乏1-磷酸半乳糖尿甘酰转移酣,不能利用半乳糖
34.填补反应anaplerotic reaction柠檬酸循环是新陈代谢的中心环节,循环中由于参与其它代谢而失去的中间产物,必须及时补充,才能保持柠檬酸循环顺利地、不间断地运转对柠檬酸循环中间产物有补充作用的反应称为填补反应。