生物化学经典解答题.doc

12扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。(1)在低pH时沉淀。(2)当离子强度从零逐渐增加时，其溶解度开始增加，然后下降，最后出现沉淀。(3)在一定的离子强度下，达到等电点pH值时，表现出最小的溶解度。(4)加热时沉淀。(5)加入一种可和水混溶的非极性溶剂减小其介质的介电常数，而导致溶解度的减小。(6)如果加入一种非极性强的溶剂，使介电常数大大地下降会导致变性。（1）在低pH时，羧基质子化，这样蛋白质分子带有大量的净正电荷，分子内正电荷相斥使许多蛋白质变性，并随着蛋白质分子内部疏水基团向外暴露使蛋白质溶解度降低，因而产生沉淀。（2）加入少量盐时，对稳定带电基团有利，增加了蛋白质的溶解度。但是随着盐离子浓度的增加，盐离子夺取了与蛋白质结合的水分子，降低了蛋白质的水合程度，使蛋白质水化层破坏，而使蛋白质沉淀。（3）在等电点时，蛋白质分子之间的静电斥力最小，所以其溶解度最小。（4）加热会使蛋白质变性，蛋白质内部的疏水基团被暴露，溶解度降低。从而引起蛋白质沉淀。（5）非极性溶剂减少了表面极性基团的溶剂化作用，促使蛋白质分子之间形成氢键，从而取代了蛋白质分子与水之间的氢键。（6）介电常数的下降对暴露在溶剂中的非极性基团有稳定作用，结果促使蛋白质肽链展开而导致变性。22何谓蛋白质的变性？哪些因素会导致蛋白质的变性？蛋白质变性的机理是什么？变性蛋白质有何特征？举例说明蛋白质变性的应用。蛋白质变性作用是指天然的蛋白质在一些物理或化学因素的影响下，使其失去原有的生物学活性，并伴随着其物理、化学性质的改变称为蛋白质的变性。使蛋白质变性的因素有：（1）物理因素：加热、剧烈的机械搅拌、辐射、超声波处理等；（2）化学因素：强酸、强碱、重金属、盐酸胍、尿素、表面活性剂等。蛋白质变性的机理：维持蛋白质高级结构的次级键破坏，二级以上的结构破坏，蛋白质从天然的紧密有序的状态变成松散无序的状态，但一级结构保持不变。蛋白质变性后会发生以下几方面的变化：（1）生物活性丧失；（2）理化性质的改变，包括：溶解度降低，结晶能力丧失；粘度增加；光学性质发生改变，如旋光性改变、紫外吸收增加； （3）侧链反应增强； （4）对酶作用敏感，易被蛋白酶水解。蛋白质变性的应用： （1）加热煮熟食物时食物蛋白质变性既有利于食物蛋白质的消化吸收，也可使食物中的致病菌中的蛋白质变性使其失去原有的生物学活性达到消毒灭菌的目的，使食物安全可靠；（2）酒精消毒也是微生物蛋白质在酒精作用下产生变性；（3）剧烈地搅打蛋清，蛋清变稠也是由于蛋清蛋白发生变性；（4）面团在搓揉过程中面筋蛋白质发生变性，体积增加，易混入气体使面团变得松软有弹性等。试述磺胺类药物抗菌的作用原理磺胺类药物与叶酸的组成成分对氨基苯甲酸的化学结构类似。因此，磺胺类药物可与对氨基苯甲酸竞争细菌体内的二氢叶酸合成酶，从而竞争性抑制该酶的活性，使对于磺胺类敏感的细菌很难利用对氨基苯甲酸合成细菌生长所必需的二氢叶酸，最终抑制了细菌的生长和繁殖。人体所必需的叶酸是从食物中获得的，人体不合成叶酸，所以人体用磺胺类药物只是影响了磺胺类敏感的细菌的生长繁殖，而对人体的影响很小，达到治病的目的列表说明B族维生素与辅酶的关系。11答：B族维生素与辅酶关系见下表所示：维生素化学名称辅 酶酶生化反应B1硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)脱羧酶脱CO2B2核黄素黄素单核苷酸(FMN)脱氢酶传递2H黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)B6吡哆醛磷酸吡哆醛转氨酶传递NH2B12钴胺素B12辅酶变位酶转移CH3H生物素生物胞素羧化酶传递CO2PP烟酸与烟酰胺烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)脱氢酶传递2H烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）B3泛酸辅酶A(CoA)硫激酶传递酰基B11叶酸四氢叶酸(FH4)转移酶传递一碳单位硫辛酸硫辛酸硫辛酸酮酸脱羧酶乙酰基载体糖酵解途径有何意义？三羧酸循环有何意义？磷酸戊糖途径有何意义？1答：（1）糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，可作为脂肪合成中甘油的原料。（2）有氧氧化过程中产生的乙酰CoA是脂肪酸和酮体的合成原料。（3）脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。（4）酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。（5）甘油经磷酸甘油激酶作用后，转变为磷酸二羟丙酮进入糖代谢。20答：糖酵解途径的生理意义：糖酵解生物细胞中普遍存在的途径，该途径在缺氧条件下可为细胞迅速提供能量，也是某些细胞如动物体内红细胞等在不缺氧条件下的能量来源；人在某些病理条件下如贫血、呼吸障碍或供氧不足情况下可通过糖酵解获得能量的方式；糖酵解也是糖的有氧氧化的前过程，还是糖异生作用大部分逆过程；同时糖酵解也是联系糖、脂肪和氨基酸代谢的重要途径2什么是乙醛酸循环？有何意义？2答：乙醛酸循环是有机酸代谢循环，它存在于植物和微生物中，可分为五步反应，由于乙醛酸循环与三羧酸循环有一些共同的酶系和反应，将其看成是三羧酸循环的一个支路。循环每一圈消耗2分子乙酰CoA，同时产生1分子琥珀酸。琥珀酸产生后，可进入三羧酸循环代谢，或经糖异生途径转变为葡萄糖乙醛酸循环的意义：（1）乙酰CoA经乙醛酸循环可以和三羧酸循环相偶联，补充三羧酸循环中间产物的缺失。（2）乙醛酸循环是微生物利用乙酸作为碳源的途径之一。（3）乙醛酸循环是油料植物将脂肪转变为糖和氨基酸的途径。3磷酸戊糖途径有什么生理意义？答：（1）产生的5-磷酸核糖是生成核糖，多种核苷酸，核苷酸辅酶和核酸的原料。（2）生成的NADPH+H+是脂肪酸合成等许多反应的供氢体。（3）此途径产生的4-磷酸赤藓糖与3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸，进而转变为芳香族氨基酸。（4）途径产生的NADPH+H+可转变为NADH+H+，进一步氧化产生ATP，提供部分能量。4为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路？4答：（1）三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。（2）糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。（3）脂肪分解产生的甘油通过酵解产生丙酮酸，后者转化成乙酰CoA后再进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经-氧化产生乙酰CoA也需进入三羧酸循环才能氧化。（4）蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨后合成非必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。TCA循环的生理意义：21磷酸戊糖途径意义：磷酸戊糖途径意义：该途径产生大量 NADPH，可为细胞的生物合成提供还原力；维持谷胱甘肽、巯基酶的还原性、维持红细胞的完整状态，防止红细胞的氧化损伤及出现溶血；途径中产生大量的磷酸核糖是合成核苷酸及衍生物(辅酶)、DNA及其RNA的原料；HMS也可为细胞提供能量：1mol葡萄糖通过此途径生成29molATP。21TCA循环的生理意义：TCA循环是有机体获得生命活动所需能量的主要途径；也是糖、脂、蛋白质等物质最终氧化途径；途径中形成多种重要的中间产物，可为生物合成提供碳源；同时柠檬酸循环也是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽，还是发酵产物重新氧化的途径。22何谓糖的异生作用？糖的异生作用有何意义？22答：动物体内由非糖物质转化成葡萄糖和糖原的过程称为糖的异生作用。糖的异生作用的意义在于：（1）在饥饿情况下糖异生对保证血糖浓度的相对恒定具有重要的意义；是肝补充或恢复糖原储备的重要途径； （2）防止乳酸堆积引起酸中毒，避免乳酸的浪费； （3）促进肝糖原的不断更新；23从B族维生素与糖代谢的关系说明“久食白米，令人身软”的道理。23 答：B族维生素广泛参与糖代谢，在糖的酵解、丙酮酸的氧化脱氢、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等代谢中共有多个B族辅酶参与代谢，见下表：维生素化学名称辅 酶辅酶构成的酶生化反应B1硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)丙酮酸脱氢酶系 酮戊二酸脱氢酶系脱CO2B2核黄素黄素单核苷酸(FMN)丙酮酸脱氢酶系、酮戊二酸脱氢酶系琥珀酸脱氢酶呼吸链中的复合物传递2H黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)H生物素生物胞素丙酮酸羧化酶固定CO2PP烟酸与烟酰胺烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)丙酮酸脱氢酶系 酮戊二酸脱氢酶系6磷酸葡萄糖脱氢酶6磷酸葡萄糖酸脱氢酶传递2H烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）B3泛酸辅酶A(CoA)琥珀酸硫激酶丙酮酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系酰基载体硫辛酸硫辛酸硫辛酸丙酮酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系乙酰基载体而糖代谢是生成能量的代谢，当B族维生素缺乏时，导致糖代谢发生障碍，即机体的能量供应出现问题，出现浑身无力等。久食白米，即指人长期摄入精制白米，粗粮摄入少，易造成B族维生素缺乏，B族维生素主要存在于大米的谷皮层。因此说“久食白米，令人身软”什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？2答：（1）必需氨基酸：生物体本身不能合成而为机体蛋白质合成所必需的氨基酸称为必需氨基酸，人的必需氨基酸有8种。（2）非必需氨基酸：生物体本身能合成的蛋白质氨基酸称为非必需氨基酸，人的非必需氨基酸有12种。3什么是尿素循环，有何生物学意义？3答：（1）尿素循环：尿素循环也称鸟氨酸循环，是将含氮化合物分解产生的氨经过一系列反应转变成尿素的过程。（2）生物学意义：有解除氨毒害的作用简述中心法则。3答：在细胞分裂过程中通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，在子代的个体发育过程中遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质；在RNA病毒中RNA具有自我复制的能力，并同时作为mRNA，指导病毒蛋白质的生物合成；在致癌RNA病毒中，RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子简述糖代谢与脂类代谢的相互关系。糖转变为脂肪：糖酵解所产生的磷酸二羟丙同酮还原后形成甘油，丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。（2）脂肪转变为糖：脂肪分解产生的甘油和脂肪酸，可沿不同的途径转变成糖。甘油经磷酸化作用转变成磷酸二羟丙酮，再异构化变成3-磷酸甘油醛，后者沿糖酵解逆反应生成糖；脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A，在植物或微生物体内可经乙醛酸循环和糖异生作用生成糖，也可经糖代谢彻底氧化放出能量。（3）能量相互利用：磷酸戊糖途径产生的NADPH直接用于脂肪酸的合成，脂肪分解产生的能量也可用于糖的合成。1简述糖代谢与蛋白质代谢的相互关系。1. 答：（1）糖是蛋白质合成的碳源和能源：糖分解代谢产生的丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解产生的能量被用于蛋白质的合成。（2）蛋白质分解产物进入糖代谢：蛋白质降解产生的氨基酸经脱氨后生成-酮酸，-酮酸进入糖代谢可进一步氧化放出能量，或经糖异生作用生成糖。2简述蛋白质代谢与脂类代谢的相互关系2. 答：（1）脂肪转变为蛋白质：脂肪分解产生的甘油可进一步转变成丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸等，再经过转氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环，能产生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。（2）蛋白质转变为脂肪：在蛋白质氨基酸中，生糖氨基酸通过丙酮酸转变成甘油，也可以氧化脱羧后转变成乙酰辅酶A，用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代谢反应中能生成乙酰乙酸，由乙酰乙酸缩合成脂肪酸。丝氨酸脱羧后形成胆氨，胆氨甲基化后变成 胆碱，后者是合成磷脂的组成成分。