蛋白质分解代谢习题答案

问答题

1.试述氨的来源和去路。

1．来源：氨基酸脱氨基作用(体内氨的主要来源);肠道吸收的氨(血氨的主要来源),由蛋白质的作用和肠道尿素经细菌脲酶水解产生的氨;肾小管上皮细胞分泌的氨,主要来自谷氨酰胺;嘌呤和嘧啶的分解代谢。去路：合成尿素;合成非必需氨基酸;合成谷氨酰胺,合成嘌呤或嘧啶。

2.试述尿素的合成过程。

2．尿素主要在肝细胞内合成,其过程有四：(1)氨基甲酰磷酸的合成。(2)瓜氨酸的生成；氨基甲酰磷酸在肝线粒体与鸟氨酸缩合成瓜氨酸。(3)精氨酸的生成：瓜氨酸进入胞液与天冬氨酸缩合后,释放延胡索酸生成精氨酸。(4)精氨酸水解成尿素。

3.试述谷氨酰胺生成和分解的生理意义。

3.谷氨酰胺生成的意义：（1）防止氨的浓度过高。(2)减少对神经细胞的损害。(3)便于运输至组织参与蛋白质、嘌呤、嘧啶的合成。分解意义；利用释放氨生成铵离子而排出过多的酸。它不仅是氨的解毒形式, 也是氨在血中存在和运输形式,同时也是维持酸碱平衡的重要因子。

4.为什么血氨升高会引起肝性脑昏迷(肝昏迷)?

4．血氨升高进入脑内的量增多,可与脑内谷氨酸、α‐酮戊二酸结合,不利于α‐酮戊二酸参与三羧酸循环,导致循环阻塞,阻止ATP的生成,脑细胞因能量供应不足而昏迷。

5.试述α-酮酸的代谢去路。

5.α-酮酸有三条代谢途径：(1)合成非必需氨基酸,α‐酮酸可通过转氨基作用重新合成氨基酸。(2)转变为糖和酮体,除亮氨酸和赖氨酸只生成酮体外,其他相应的酮酸均可生成糖、脂肪或酮体。(3)氧化供能,α-酮酸脱羧后生成脂肪酸,后者按脂肪酸分解途径分解为水和CO2,并释放能量。

6.试述半胱氨酸在体内能转变成哪些物质。

6．半胱氨酸可转变成胱氨酸;参与巯基酶的组成;参与谷胱甘肽的组成和维持其活性;转变成为牛磺酸,与游离胆汁酸结合成结合胆汁酸;转变成PAPS,提供硫酸根参与生物转化。

7.何谓葡萄糖-丙氨酸循环？有何生理意义? 

7．是NH3运输形式之一,肌肉中的氨基酸经转氮基作用将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸,后者经血液运至肝脏,再经联合脱氨基作用，释放出NH3，用于合成尿素。转氨后生成的丙酮酸可经糖异生作用转变为葡萄糖。葡萄糖由血液运到肌肉组织，沿糖分解代谢途径生成丙酮酸，然后再接受氨变为丙氨酸。丙氨酸和葡萄糖反复地在肌肉与肝脏之间进行氨的转运，故将这一途径成为丙氨酸-葡萄糖循环。通过此循环,既使肌肉中的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝,同时,肝又为肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖,因此具有重要的意义。

8.简述天冬氨酸参与体内哪些代谢反应 ?

8.天冬氨酸是组成蛋白质的成分之一,　除了它本身进行的分解代谢产生CO2和H20外,它还参与体内重要的代谢反应,如:(1)合成尿素；(2)合成脂类；(3)合成糖；(4)合成嘧啶；(5)合成嘌呤；(6)合成天冬酰胺；(7)参与嘌呤核苷酸循环；(8)参与苹果酸循环等。

9. 简述氨基酸、糖及脂肪在代谢上的联系。

 9．氨基酸、糖和脂肪在代谢过程中的密切联系是通过它们之间的共同中间代谢产物, 如丙酮酸,乙酰CoA, 磷酸丙糖, 草酰乙酸及α‐酮戊二酸等互相沟通的。

氨基酸-糖在代谢上的联系：生糖氨基酸脱氨后生成的α‐酮酸可转变成糖, 糖分解代谢的中间产物如丙酮酸α‐酮戊二酸, 草酰乙酸经氨基化分别生成丙氨酸, 谷氨酸及天冬氨酸等非必需氨基酸。

氨基酸-脂肪在代谢上的联系：生糖生酮氨基酸在代谢过程中均能转变为乙酰CoA，用于合成脂肪酸。生糖氨基酸代谢还可提供甘油部分, 进而合成脂肪; 脂肪分子中的甘油可转变成磷酸丙酮, 一方面经糖异生转变为糖, 另一方面进一步代谢产生α‐酮酸，经氨基化合成非必需氨基酸。脂肪酸β-氧化产生的乙酰 CoA虽可进入三羧酸循环生成α‐酮酸，再转变成相应的氨基酸, 但需消耗三羧酸循环的成分才能实现。

糖-脂肪在代谢上的联系：糖在体内极易转变成脂肪, 糖氧化分解生成的磷酸二羟丙酮加氢还原为α‐磷酸甘油, 所产生的乙酰CoA是合成脂肪酸的原料, 二者再进一步合成脂肪。脂肪分解为甘油和脂肪酸, 甘油进行糖异生转变成糖 , 而脂肪酸能直接变为糖。

10.简述谷氨酸在体内转变成尿素、CO2和H2O的主要代谢过程。

第八章   核苷酸代谢

1．试述嘌呤及嘧啶核苷酸从头合成途径的特点。

嘌呤核苷酸从头合成包括以下三个特点：①两种嘌呤核苷酸来自同一中间物—IMP。②在磷酸核糖基础上合成嘌呤环，先合成小环，再大环。③由IMP→ATP的分支途径的关键反应IMP→AMP由GTP供能；而GTP合成的关键反应XMP→GMP则由ATP供能；两者相互促进，保证平衡。

嘧啶核苷酸从头合成有以下特点：①UTP与CTP的合成是先后关系：UTP合成之后，利用UTP合成CTP，无分支，而另外一种嘧啶核苷酸，TTP的合成与UTP（或CTP）的合成形成分支。②先合成嘧啶环，再接上磷酸核糖。

两类核苷酸从头合成的共同特点如下：①所有合成反应均在胞浆进行；②各步反应多是不可逆反应；③消耗大量ATP；④均以简单化合物为合成原料；⑤均需叶酸参与（提供一碳单位）；⑥均需PRPP。

2．简述脱氧核苷酸的生成及其调节。

（1）几种主要的dNDP(N指A、U、G或C)由相应的NDP在还原酶催化下直接还原而来，dNDP再由激酶催化进而生成dNTP。

（2）dTTP（即TTP）的主要生成途径是：

CDP→dCDP→dCMP→dTMP（TMP）→TDP→TTP

（3）脱氧核苷酸合成的调节，主要是通过对核糖核苷酸还原酶的活性的调节来完成的：①该酶是一种别构酶，活性形式是异二聚体（B1B2），需辅酶NADPH+H+；具活性在DNA合成旺盛的细胞中高。②各种dNTP对核糖核苷酸还原酶有不同的激活或抑制效应（属别构调节）。

3．试比较两种氨甲酰磷酸合成酶的异同。

两种氨甲酰磷酸合成酶的异同

两种氨甲酰磷酸合成酶的比较

4．论述核苷酸在体内的生理功能。

核苷酸在体内的生理功能多种多样：（1）最主要的功能是作为核酸（DNA+RNA）合成的原料。各种NTP是RNA合成的原料，而各种dNTP则是DNA合成所必需。（2）用作体内的能量利用形式。最突出的是ATP作为各种细胞的“能量货币），而GTP、UTP、CTP也可以分别在蛋白质合成，糖原合成、磷脂合成中提供能量。（3）参与代谢和生理调节。如cAMP、cGMP是细胞膜受体结合许多激至少后在胞内产生的通用信号（次级信号）形式，称作第二信使9相应的激素称作第一信使）。此外，某些核苷酸，如ATP、ADP等，还是非常有效的别构效应物，参与糖、脂等代谢的调节。（4）组成的辅酶：如NAD+、FAD、CoA等，均含有AMP部分。（5）参与形成活化中间代谢物：如UDP-葡萄糖是合成糖原、糖蛋白的活性原料；CDP-二脂酰甘油参与磷脂合成；SAM提供活化的甲基。

第九章  物质代谢的联系与调节

1．试述乙酰CoA在代谢中的作用。

2．试比较酶的变构调节与化学修饰调节的异同。

3．试述草酰乙酸在代谢中的作用。

4．试讨论cAMP在变构调节和化学修饰调节中的作用。

5．简述丙酮酸在代谢中的作用。 

1．乙酰CoA是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同中间产物，其来源去路体现了乙酰CoA在代谢中的作用。

来源：脂酸β氧化，糖的有氧氧化，酮体作用，成酮氨基酸分解，甘油分解，乳酸分解。

去路：进入三羧酸循环彻底氧化分解，合成脂酸，合成酮体，合成胆固醇，合成神经递质乙酰胆碱

2．相同点：均属细胞水平调节，均对关键酶进行快速调节。

不同点：变构剂通过非共价键与变构的调节亚基（或部位）可逆结合改变酶构象从而改变酶活性进行调节，不消耗ATP，无放大效应。

化学修饰调节是参与化学修饰的酶在另一种酶催化下共价连接一个小分子化合物或去除一个小分子化合物，改变酶结构从而改变酶构象调节酶活性。磷酸化与去磷酸化为常见化学修饰，消耗ATP，酶催化酶具放大效应。

3．草酰乙酸是三羧酸循环重要的是间产物。它可来自苹果酸的脱氢；丙酮酸的羧化；末冬氨酸脱氨基作用。去路为：与乙酰CoA缩合为柠檬酸；有羧激酶催化下生成磷酸烯醇式丙酮酸；氨基化为天冬氨酸。

4．cAMP是细胞信号传递中的第二信使，在变构调节中可作为变构剂与蛋白激酶A（PKA）的调节亚基非共价结合使之与催化亚基解聚而活化，调节亚基失去 cAMP后与催化亚基聚合而失活，故cAMP可通过变构调节调节PKA活性。cAMP也参与酶的化学修饰。CAMP在磷酸二酯酸催化下转变为AMP后可与多种蛋白质进行腺苷化的化学修饰调节。

5．丙酮酸是糖、脂及氨枯酸代谢共同中间产物，参与糖、脂、氨基酸代谢。丙酮酸可来自：糖酵解及糖有氧氧化，乳酸氧化，脂及中甘油的氧化，丙氨酸胶氨基作用，色氨酸、丝氨酸等分解。丙酮酸去路有：可异生为糖，还原为乳酸，羧化为草酰乙酸，氧化脱羧为乙酰COA，转变为磷酸二羟丙酮参与脂肪中甘油合成，氨基化为丙氨酸，可作为丝氨酸等合成的碳骨架。

DNA的生物合成复习题

1．简述分子生物学的中心法则。

2．简述基因表达。

3．简述反转录现象的机制。

4．试述几种原核生物DNA聚合酶的区别。

5．筒述两种DNA拓扑异构酶的作用。

6．试述切除修复的机制。

7．简述重组修复。

1．1958年由DNA双螺旋的发现人之一Crick，在总结了从DNA到蛋白质的遗传信息流动方向后提出了分子生物学的中心法则。中心法则认为：遗传信息流动的方向是从DNA到RNA再到蛋白质。流动包括三个过程：(1)DNA的自我复制；(2)以DNA为模板转录出RNA；(3)以RNA为模板合成出蛋白质。中心法则代表了大多数生物遗传信息贮存和表达的规律。

2．通过遗传信息的传递，在细胞内合成出具有功能意义的各种蛋白质的过程叫基因表达，即从DNA通过转录和翻译，合成出蛋白质。

3．1970年，随着逆转录酶的发现，Temin阐明了逆转录现象的机制。这就是：除了DNA可处于遗传的中心地位外，在RNA病毒等生物中，RNA也可以处于中心地位。RNA作为遗传信息的贮存者之一，它可以通过逆转录酶的作用，使RNA逆转录为DNA，然后再从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流动。    

 4．原核生物中至今为止已知的DNA聚合酶有三种，三种酶存在以下差别：

(1) 含量不同：按每个细胞的分子数目比，polⅠ、Ⅱ、Ⅲ的比例为400：40：20。

(2) 功能不同：Pol Ⅲ主要起复制功能。PolⅠ主要对复制的错误进行校读和复制修复过程中出现的空隙进行填补。polⅡ在pol Ⅲ、Ⅰ不存在情况下才起作用。

(3) 核酸外切酶作用方向不同。polⅠ、Ⅲ都有两种方向性的外切酶活性。polⅡ只有3’→5’外切酶活性。

5．拓扑是指物体或图像作弹性移位而保持物体原有的位置。DNA解链时，旋转达每秒100次，造成DNA分子打结、缠绕和连环现象。拓扑异构酶可切开DNA链，使DNA解链时不至于打结，随后将链连接。有两种拓扑异构酶对DNA分子的作用都是既能水解又能连接磷酸二酯键。不同的是：拓扑异构酶I作用不需ATP，它切断DNA双链中的一股，使DNA解链解旋中不致打结，适当时候又把切口封闭，使DNA变为松弛状态。拓扑异构酶Ⅱ在无ATP时，切断处于超螺旋状态的DNA分子双链的某一部位，使超螺旋松弛。在利用ATP时，松弛状态的DNA又进入负超螺旋状态，断端被酶连接上。母链DNA和新合成的DNA链相互缠绕、打结、连环时，均要拓扑异构酶Ⅱ作用。

6．在原核生物的切除修复中,首先由UvrA和UvrB识别和结合DNA损伤的部位。之后，UvrC取代UvrA结合DNA损伤的部位并UvrB存在的情况下切除DNA损伤的片段。随后，DNA-pol I补上大的缺口。最后由DNA连接酶催化3’-OH与5’-p缺口形成磷酸二酯键，完成修复过程。

7．当DNA分子的损伤面积较大，还来不及修复完善就进行复制时，损伤部位因无模板指引，复制出来的新于链会出现缺口。这时，重组蛋白可将另一股健康母链的相应部位转移至缺口处，以填补缺口；而健康母链由此出现的缺口，可以互补的健康母链作模板再复制，使健康链完全复原。

RNA的生物合成（转录）复习题

1．试述复制和转录的异同点。

2．试述大肠杆菌RNA聚合酶的亚基组成及功能。

3．简述真核生物三种RNA聚合酶各自的功能。

4．试述原核生物转录的起始过程。

5．简述原核生物转录终止的方式。

6．试述原核生物与真核生物转录终止的区别。

7．试述真核生物mRNA的首尾修饰和剪接。