生物化学问答题.doc

第一章 蛋白质
1、为何蛋白质的含氮量能表示蛋白质相对量？实验中又是如何依此原理计算蛋白质含量的？（第一章 P8）
答：尽管蛋白质的种类很多，结构各异，但是各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%，因此测定生物样品的含氮量就可以推算出蛋白质的大致含量。
常用公式为：每克样品含氮克数×6.25×100＝100g样品中的蛋白质含量（g%）

2、蛋白质的基本组成单位是什么？其结构特征是什么？（第一章 P8）
答：蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，均为L-α-氨基酸，即在α－碳原子上连有一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链（R）。每个氨基酸的侧链各不相同，是其表现不同性质的结构特征。

3、何谓肽键和肽链及蛋白质的一级结构？（第一章 P11 P13）
答：一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的α-氨基，进行脱水缩合反应，生成的酰胺键称为肽键。肽键具有双键性质。
由许多氨基酸通过肽键相连而形成长链，称为肽链。肽链有两端，游离α-氨基的一端称为N-末端,游离α-羧基的一端称为C-末端。肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基。
蛋白质一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序，即从N-端至C-端的氨基酸排列的顺序，其主要化学键为肽键。此外，蛋白质分子中的二硫键也属于一级结构范围。

4、什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？各有何结构特征？（第一章 P14~18）
答：蛋白质二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该段多肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不包括氨基酸残基侧链的构象。它主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲四种。
①在α-螺旋结构中，多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋（顺时针）方式旋转上升，每隔3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距为0.54nm。氨基酸残基的侧链伸向螺旋外侧。每个肽键的亚氨基氢与第四个肽键的羰基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平衡，以维持α-螺旋稳定。
②在β-折叠结构中，多肽链充分伸展，每个肽单元以Cα为转折点，依次折叠成锯齿状结构，氨基酸残基侧链交错位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段的锯齿状结构可平行排列，两条肽链走向可以相同，可以相反。走向相反时，两条反平行肽链的间距为0.70nm，通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键，维持β-折叠构象稳定。
③在球状蛋白质分子中，肽链主链常出现180度回折，回折部分称为β-转角。β-转角通常有4个氨基残基组成，其中第一个残基的羰基氧可与第四个残基的氨基氢形成氢键，第二个残基常为脯氨酸。
④无规卷曲是指肽链中没有确定规律性的部分肽链结构。

5、举例说明蛋白质的四级结构。（第一章 P21）
答：蛋白质四级结构是指蛋白质分子中具有完整三级结构的各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相对作用。例如血红蛋白，它是由2个α亚基和2个β亚基组成的四聚体，两种亚基的三级结构颇为相似，且每一个亚基都可以结合一个血红素辅基。四个亚基间通过8个离子键相连，维系其四级结构的稳定性，形成血红蛋白的四聚体，具有运输O2和CO2的功能。但每一个亚基单独存在时，虽可结合氧且与氧亲和力增强，但在体内组织中难于释放氧，失去了血红蛋白原有的运输氧的作用。

6、举例说明蛋白质一级结构、空间构象与功能之间的关系。（第一章 P25）
答：蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础。相似一级结构的蛋白质，其空间构象和功能也有相似之处。如不同哺乳类动物的胰岛素分子结构都由A和B两条链组成，且二硫键的配对位置和空间构象也极为相似，一级结构仅有个别氨基酸差异，因而它们都执行着相同的调节糖代谢等的生理功能。

7、举例说明蛋白质的变构效应。（第一章 P28）
答：当配体与蛋白质亚基结合引起亚基构象变化，从而改变蛋白质的生物活性，此种现象称为变构效应。变构效应也可发生于亚基之间，即一个亚基构象的改变引起相邻的另一个亚基的构象和功能的变化。例如一个氧分子与Hb分子中一个亚基结合，导致其构象变化，进一步影响第二个亚基的构象变化，使之更易与氧分子结合，依次使四个亚基均发生构象改变而与氧分子结合，起到运输氧的作用。此外，配体与受体结合也存在着变构效应。

8、什么是蛋白质变性？变性与沉淀的关系如何？（第一章 P30~31）
答：在某些理化因素作用下，蛋白质特定的的空间构象受到破坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而使其理化性质改变和生物活性丧失，称为蛋白质变性。一般认为蛋白质变性主要发生在二硫键和非共价键的破坏，不涉及一级结构中氨基酸序列的改变。
蛋白质变性后疏水侧链暴露，肽链可相互缠绕而聚集，分子量变大，因而易从溶液中析出，这一现象称为蛋白质沉淀。可见变性的蛋白质易于沉淀，但有时蛋白质发生沉淀但并没有变性现象。

第二章 核酸
9、用两种不同的 方式写出一段长8bp，含有四种碱基成分的DNA序列（任意排列）。（第二章 P43~44）
答： 5′p-ApCpTpGpCpTpGpC-OH 3′
5′ACTGCTGC 3′
由于核酸分子具有方向性，规规定它们的核苷酸或脱氧核苷酸的排列顺序和书写规则必须是从5’-末端到3’-末端。

10、简述Chargaff规则。（第二章 P44）
答：①嘌呤的摩尔数和嘧啶的摩尔数相等。
②腺嘌呤的摩尔数和胸腺嘧啶的摩尔数相等，鸟嘌呤的摩尔数和胞嘧啶的摩尔数相等。
③不同生物种属的DNA碱基组成不同。
④同一个体的不同器官、不同组织的DNA具有相同的碱基组成。

11、简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。（第二章 P45）
答：DNA双螺旋结构模型的要点：
①DNA是以反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸基组成的亲水骨架位于双链的外侧，疏水的碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相连接。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（A＝T），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键（G≡C）。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是5′→3′，另一条链的走向就一定是3′→5′。
②DNA是一右手螺旋结构。直径为2.37nm，螺距为3.45nm。螺旋每旋转一周包含了10.5个碱基对，每两个碱基对之间的的相对旋转角度为36°，每两个碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。DNA双螺旋结构的表面存在一个大沟和一个小沟。
③DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。

12、已知人类细胞基因组的大小约30亿bp，试计算一个二倍体细胞中DNA的总长度，这么长的DNA分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的？（第二章 P48~51）
答：约2米。(10bp的长度为3.4nm，二倍体，所以3000000000×2÷10×3.4÷1000000000＝2.02m)
在真核细胞内，DNA以非常致密的形式存在于细胞核内，在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现，在细胞分裂期形成染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的，是DNA的超级结构形式。染色体的基本单位是核小体。核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子构成核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上1.75圈构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA（约60bp）和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。在此基础上，核小体又可进一步旋转折叠，经过依次形成外径为30nm的中空螺线管、直径为400nm超螺线管、最后形成棒状的染色体，DNA在此过程中被压缩了8000~10000倍。

13、简述各种RNA在肽链合成过程中的作用。（第二章 P52）
答：mRNA携带遗传信息作为指导和合成多肽链的模板；
tRNA以氨基酰-tRNA的方式结合并运载氨基酸，使氨基酸进入核糖体对号入座合成肽链；
rRNA和多种蛋白质构成核糖体作为合成多肽链的场所。

14、细胞内有哪几类主要的RNA？其主要功能是什么？（第二章 P52）
答：
种类
细胞核和胞液
线粒体
功能
不均一核RNA
hnRNA

成熟mRNA的前体
信使RNA
mRNA
mt mRNA
蛋白质合成模板
转运RNA
tRNA
mt tRNA
转运氨基酸
核糖体RNA
rRNA
mt rRNA
核糖体组成成分
核内小RNA
snRNA

参与hnRNA的剪接、转运
核仁小RNA
snoRNA

rRNA的加工和修饰
胞质小RNA
scRNA

蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分

15、简述真核生物mRNA的结构特点。（第二章 P53~54）
答：成熟的真核生物mRNA的结构特点是：
①大多数真核mRNA在5′-端以m7GpppN为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构对于mRNA从细胞核向细胞质转运、与核糖体结合、与翻译起始因子结合以及mRNA的稳定性的维持均起到重要作用；
②在真核mRNA的3′末端，有一段由80~250个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。因为在基因内没有找到它相应的序列，因此认为它是在RNA生成后才加上去的。随着mRNA存在的时间延续，这段多聚A尾巴慢慢变短。目前认为这种3′-多聚A尾可能与5’-帽结构共同负责mRNA从细胞核向细胞质的转位、维系mRNA的稳定性以及翻译的起始调控。

16、一种DNA分子含40%的腺嘌呤核苷酸，另一种DNA分子含30%的胞嘧啶核苷酸，请问那一种DNA的Tm值高？为什么？（第二章 P61~62）
答：第一种DNA的Tm值高于第二种。
因为第一种DNA含有较高的60%鸟嘌呤和胞嘧啶配对，因而碱基互补所形成的氢键多于第二种DNA。
在解链过程中，紫外线吸收光度的变化△A260达到最大变化值的一半所对应的温度称为DNA的解链温度，或称为溶解温度。在此温度，50%的DNA双链被打开。DNA的Tm值与其长度的长短以及碱基的GC含量有关。Tm值可以根据DNA的长度及其GC含量来计算，简单的计算公式为：Tm＝69.3＋0.41×（G＋C）／（G＋C＋A＋T）×100%

17、何谓限制性核酸内切酶？写出大多数限制性核酸内切酶识别DNA序列的结构特点。（第二章P62）
答：限制性核酸内切酶就是识别DNA的特异序列，并在识别部位或其周围切割双链DNA的一类内切酶。一般来说，酶切位点的核酸序列具有回文结构，识别长度为4~8bp。

第三章 酶
18、酶的必需基团有哪几种，各有什么作用？（第三章 P66）
答：酶分子的氨基酸残基的侧链是由不同的化学基团构成，其中一些基团与酶的活性密切相关的化学基团称为酶的必需基团。这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能和底物特异性结合并转化为产物。这一区域称为酶的活性中心或活性部位。辅酶或辅基参与酶活性中心的组成。
酶活性中心的必需基团有两类：结合基团结合底物和辅酶，使之与酶形成复合物；催化基团则影响底物中某些化学键的稳定性，催化底物发生化学反应并将其转变为产物。

19、举例说明临床上测定同工酶对疾病的诊断意义。（第三章 P67~68）
答：同工酶是长期进化过程中基因分化的产物。同工酶是指催化的化学反应相同，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。同工酶是由不同基因或等位基因编码的多肽链，或同一基因转录生成的不同mRNA翻译的不同多肽链组成的蛋白质。不同的同工酶在不同组织器官中的含量与分布比例不同。这主要是不同组织器官合成同工酶各亚基的速度不同和各亚基之间杂交的情况不同所致。不同的同工酶对底物的亲和力不同。这使不同的组织与细胞具有不同的代谢特点。当某组织发生疾病时，可能有某种特殊的同工酶释放出来，同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断。例如心肌梗死后6~18小时，CK2释放入血，而LDH的释放比CK迟1~2天。正常血浆LDH2的活性高于LDH1，心肌梗死时可见LDH1大于LDH2。这些改变可见于所有的心肌梗死病例。

20、酶与一般催化剂相比有何异同？（第三章 P68~70）
答：相同点：①反应前后无质和量的改变；
②只催化热力学允许的反应；
③不改变反应的平衡点，不改变反应的平衡常数；
④作用的机理都是降低反应的活化能。
不同点：①酶的催化效率高；
②对底物有高度特异性（绝对特异性，相对特异性，立体异构特异性）；
③酶在体内处于不断的更新之中；
④酶的催化作用受多种因素的调节，具有可调节性；
⑤酶是蛋白质，对热不稳定，对反应的条件要求严格。

21、简述酶的“诱导契合假说”。（第三章 P70）
答：酶在发挥其催化作用之前，必须先和底物密切结合。这种结合不是锁与钥匙式的机械关系，而是在酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合。酶的构象改变有利于与底物结合；底物在酶的诱导下也发生变形，处于不稳定的过渡态，易受酶的催化攻击。过渡态分子与酶活性中心的结构互相吻合，从而降低反应的活化能。

22、说明温度对酶促反应速度的影响及其实用价值。（第三章 P74~75）
答：酶是生物催化剂，温度对酶促反应速度具有双重影响。升高温度一方面可加快酶促反应速度，但同时也增加酶变性的机会，使酶促反应速度降低。温度升高到60℃以上时，大多数酶开始变性；80℃时，多数酶的变性已不可逆。综合这两种因素，酶促反应速度最大时的环境温度称为酶促反应的最适温度。在环境温度低于最适温度时，温度加快反应速度这一效应起主导作用，温度每升高10℃，反应速度可加大1~2倍。温度高于最适温度时，反应速度则因酶变性而降低。
酶的活性虽然随温度下降而降低，但低温一般不使酶破坏。临床上低温麻醉就是利用酶的这一性质以减慢组织细胞代谢速度，提高机体对氧和营养物质缺乏的耐受性，利于手术治疗。低温保存生物制品和菌种也是基于这一原理。生化实验中测定酶的活性时，应严格控制反应体系的温度。酶制剂应保存在冰箱中，从冰箱中取出后应立即应用，以免因酶的变性而影响测定结果。

23、比较三种可逆性抑制作用的特点。（第三章 P76~78）
答：①竞争性抑制：抑制剂的结构与底物结构相似，可与底物共同竞争酶的活性中心从而阻碍酶和底物结合成中间产物。抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。此类抑制作用最大速度Vmax不变，表观Km值升高。
②非竞争性抑制：抑制剂与底物结构不相似或完全不同，只与酶的活性中心以外的必需基团结合。不影响酶在结合抑制剂后与底物的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物（ESI）不能进一步释放出产物。该抑制作用的强弱只与抑制剂的浓度有关。此类抑制作用最大速度Vmax下降，表观Km值不变。
③反竞争性抑制：抑制剂只与酶-底物复合物（ES）结合，使中间产物ES的量下降。这种抑制既减少从中间产物转化为产物的量，也同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量，生成的三元复合物不能解离出产物。此类抑制作用最大速度Vmax和表观Km值均下降。

24、举例说明竞争性抑制作用在临床上的应用。（第三章 P77）
答：以磺胺类药物为例。①对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时，不能直接利用环境中的叶酸，而是在菌体内二氢叶酸合成酶的催化下，以对氨基苯甲酸、二氢蝶呤和谷氨酸为底物合成二氢叶酸。二氢叶酸是核苷酸合成过程中的辅酶之一四氢叶酸的前体。②磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，抑制二氢叶酸的合成。细菌则因核苷酸乃至核酸的合成受阻而影响其生长繁殖。人类能直接利用食物中的叶酸，体内的核酸合成不受磺胺类药物的干扰。③根据竞争性抑制的特点，服用磺胺类药物时必须保持血液中药物的高浓度，以发挥其有效的竞争性抑菌作用。
许多属于抗代谢物的抗癌药物，如氨甲蝶呤（MTX）、5-氟尿嘧啶（5-FU）、6-巯基嘌呤（6-MP）等，几乎都是酶的竞争性抑制剂，它们分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成，以达到抑制肿瘤的生长的目的。

25、说明酶原与酶原激活的意义。（第三章 P80）
答：有些酶在细胞内合成或初分泌，或在其发生催化功能之前只是酶的无活性前体，必须在一定的条件下，这些酶的前体水解开一个或几个特定的肽键，致使构象发生改变，表现出酶的活性。这种无活性的酶的前体称为酶原。酶原向酶的转化过程称为酶原的激活。酶原的激活实质上是酶的活性中心形成或暴露的过程。
酶原的激活具有重要的生理意义。①消化管内蛋白酶以酶原形式分泌出来，不仅保护消化器官本身不遭酶的水解破坏，而且保证酶在其特定的部位和环境发挥其催化作用。②酶原还可视为酶的贮存形式。如凝血和纤维蛋白溶解酶类以酶原的形式在血液循环中运行，一旦需要便不失时机地转化为有活性的酶，发挥其对机体的保护作用。

26、金属离子作为酶的辅助因子有哪些作用？ （第三章 综合）
答：①作为酶活性中心的催化基团参加反应；
②作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用；
③为稳定酶的空间构象所必需；
④中和阴离子，降低反应的静电斥力。

第四章 糖酵解
27、试列表比较糖酵解与有氧氧化进行的部位、反应条件、关键酶、产物、能量生成及生理意义。（第四章 P89~102）
答：

糖醇解
糖的有氧氧化
反应条件
供氧不足
有氧情况
进行部位
胞液
胞液和线粒体
关键酶
己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶
己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶
产物
乳酸、ATP
H2O、CO2、ATP
能量
1mol葡萄糖净得2molATP
1mol葡萄糖净得30或32molATP
生理意义
缺氧情况下迅速供能；某些组织依赖糖醇解供能
是机体获得能量的主要方式

28、简述三羧酸循环的要点及生理意义。（第四章 P95~99）
答：要点：
①TAC中有4次脱氢、2次脱羧及1次底物水平磷酸化。
②TAC中有3个不可逆反应、3个关键酶（异柠檬酸脱氢酶、α—酮戊二酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶）。
③TAC的中间产物包括草酰乙酸在内起着催化剂的作用。草酰乙酸的回补反应是丙酮酸的直接羧化或者经苹果酸脱氢生成。
生理意义：
①TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路。
②TAC是三大营养素代谢联系的枢纽。
③TAC为其他合成代谢提供小分子前体。
④TAC为氧化磷酸化提供还原当量。

29、为何称三羧酸循环是物质代谢的中枢，有何生理意义？（第四章 P99）
答：三羧酸循环是糖、脂、蛋白质分解代谢的最终共同途径，体内各种代谢产生的ATP、CO2、H2O主要来源于此循环。三羧酸循环是三大物质相互联系的枢纽，机体通过神经体液的调节，使三大物质代谢处于动态平衡中，正常情况下，三羧酸循环原料乙酰CoA主要来源于糖的分解代谢，脂主要是储能；病理或饥饿状态时，则主要来源于脂肪的动员，蛋白质分解产生的氨基酸也可为三羧酸循环提供原料。
生理意义：
①TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路。
②TAC是三大营养素代谢联系的枢纽。
③TAC为其他合成代谢提供小分子前体。
④TAC为氧化磷酸化提供还原当量。

30、试述磷酸戊糖途径的主要产物及生理意义。（第四章 P102~104）
答：磷酸戊糖途径的主要产物是：5-磷酸核糖；NADPH。
磷酸戊糖途径的生理意义：
①提供5-磷酸核糖，是合成核苷酸的原料。
②提供NADPH，参与合成代谢（作为供氢体）、体内羟化反应以及维持谷胱甘肽的还原性。

31、简述肝糖原合成代谢的直接途径与间接途径。（第四章 P105~106 P109~110 P118）
答：肝糖原合成时由葡萄糖经UDPG合成糖原的过程称为直接途径。
过程：①葡萄糖在葡萄激酶的作用下磷酸化为6-磷酸葡萄糖；
②后者再转变为1-磷酸葡萄糖；
③后者在UDPG焦磷酸化酶的催化下与尿苷三磷酸反应生成尿苷二磷酸葡萄糖及焦磷酸（迅速水解）；
④最后在糖原酶的作用下在糖原引物的糖链末端形成α-1,4糖苷键；
⑤分支酶可将糖链（6~7个葡萄糖基）以α-1,6糖苷键连到临近糖链上形成分支。
由三碳化合物经糖异生合成糖原的过程称为三碳途径或间接途径。
过程：葡萄糖先分解成三碳化合物如乳酸、丙酮酸，再运至肝脏异生成糖原。

32、糖异生过程是否为糖酵解的逆反应？为什么？（第四章 P109）
答：糖异生过程不是糖酵解的逆过程。
因为糖酵解中己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶催化的反应是不可逆反应，所以非糖物质必须依赖葡萄糖-6-磷酸酶、果糖二磷酸酶-1、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化才能异生为糖，亦即酶促反应需要绕过三个能障以及线粒体膜的膜障。

33、试述乳酸异生为葡萄糖的主要反应过程及其酶。（第四章 P109~110）
答：①乳酸经乳酸脱氢酶（LDH）催化生成丙酮酸。
②丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸；后者经谷草转氨酶（GOT）催化生成天冬氨酸出线粒体，在胞液中再经GOT催化生成草酰乙酸；后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。
③磷酸烯醇式丙酮酸循酵解途径至1，6-二磷酸果糖。
④1，6-二磷酸果糖经果糖二磷酸酶-1催化生成6-磷酸果糖，再异构为6-磷酸葡萄糖。
⑤6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶作用下水解成葡萄糖。

34、简述糖异生的生理意义。（第四章 P112~113）
答：①空腹或饥饿时利用非糖化合物异生成葡萄糖，以维持血糖水平恒定。
②糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径。
③饥饿时，糖异生增强有利于维持酸碱平衡。

35、简述乳酸循环形成的原因及其生理意义。（第四章 P113）
答：乳酸循环的形成是由于肝脏和肌肉组织中酶的特性所致。肝内糖异生很活跃，又有葡萄糖-6-磷酸酶可水解6-磷酸葡萄糖，释放出葡萄糖。肌肉组织中除糖异生的活性很低外，又没有葡萄糖-6-磷酸酶；肌肉组织内生成的乳酸既不能异生成糖，更不能释放出葡萄糖。
乳酸循环的生理意义在于避免损失乳酸（能源物质）以及防止因乳酸堆积引起酸中毒。

36、简述血糖的来源和去路。（第四章 P115）
答：血糖的来源：①食物经消化吸收的葡萄糖；②肝糖原的分解；③非糖物质的糖异生。
血糖的去路：①氧化分解供能；②合成糖原；③转变为脂肪和某些非必需氨基酸；④转变为其他糖类物质。

37、概述肾上腺素对血糖水平调节的分子机制。（第四章 P116）
答：肾上腺素通过促进肝脏和肌肉组织中的糖原分解而抑制糖原合成，使血糖水平升高。其分子机制如下：肾上腺素作用于肝及肌细胞膜上的β受体后，促使G蛋白与GDP解离而与GTP结合，从而激活G蛋白。活化的G蛋白能激活腺苷酸环化酶，使cAMP生成增加，cAMP激活蛋白激酶A；后者催化细胞中许多酶类和功能蛋白质的磷酸化，从而引起肾上腺素的生理效应。
①使无活性的磷酸化酶b激酶磷酸化为有活性的磷酸化酶b激酶。后者催化无活性的磷酸化酶b磷酸化为磷酸化酶a；则可促进糖原分解，升高血糖。
②使有活性的糖原合酶a磷酸化成无活性的糖原合酶b。从而抑制糖原合成，致使血糖浓度升高。
③cAMP-蛋白激酶系统还通过磷酸化改变某些酶的活性调节血糖水平。如抑制肝丙酮酸激酶减少糖的分解代谢，激活果糖双磷酸说明酶-1促进糖异生，升高血糖。

38、简述草酰乙酸在糖代谢中的重要作用。（第四章 综合）
答：草酰乙酸在葡萄糖的氧化分解及糖异生代谢中起着十分重要的作用。
①草酰乙酸是三羧酸循环中的起始物，糖氧化产生的乙酰CoA必须首先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，才能彻底氧化。
②草酰乙酸可以作为糖异生的原料，循糖异生途径异生为糖。
③草酰乙酸是丙酮酸、乳酸及生糖氨基酸等异生为糖时的中间产物，这些物质必须转变成草酰乙酸后再异生为糖。

第五章 脂类代谢
39、酮体是如何产生和利用的？（第五章 P129）
答：酮体是脂肪酸在肝脏经有限氧化分解后转化形成的特有的中间代谢产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。
产生：酮体的合成原料是脂酸在肝细胞中经β-氧化所产生的大量的乙酰CoA。
①2分子乙酰CoA在肝细胞线粒体乙酰乙酰CoA硫解酶的作用下缩合成乙酰乙酰CoA，并释放出1分子CoASH；
②乙酰乙酰CoA在羟甲基戊二单酰CoA合成酶的催化下再与一分子乙酰CoA缩合成羟甲基戊二酸单酰CoA（HMG CoA），并释放出1分子CoASH；
③HMG CoA在HMG CoA裂解酶的作用下裂解产生乙酰乙酸和乙酰CoA。乙酰乙酸在线粒体内膜β-羟丁酸脱氢酶的作用下被还原产生β-羟丁酸，部分乙酰乙酸可在乙酰乙酸脱羧酶的催化下脱羧生成丙酮。
HMG CoA合成酶是酮体生成的关键酶。
利用：肝脏氧化酮体的酶活性很低，因此酮体不能在肝内被氧化。酮体在肝内生成后，通过血液运往肝外组织，作为能源物质被氧化利用。正常情况下，丙酮量少，易挥发，主要通过肺呼出和肾排出，部分丙酮可在一系列酶催化下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。乙酰乙酸和β-羟丁酸都先被转化成乙酰CoA，最终通过三羧酸循环彻底氧化。

40、1mol软脂酸彻底氧化分解净生成多少ATP？（第五章 P127）
答：软脂酸进行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA。1分子FADH2通过呼吸链氧化产生1.5分子ATP，1分子的NADH+H+氧化产生2.5分子ATP，1分子乙酰CoA通过三羧酸循环氧化产生10分子ATP。因此1分子软脂酸彻底氧化共生成（7×1.5）＋ (7×2.5)＋(8×10)＝108个ATP。减去脂酸活化时消耗的2个高能磷酸键（相当于2个ATP），净生成106分子ATP。

41、脂肪酸的β-氧化与生物合成的主要区别是什么？（第五章 P127 P131~134）
答：脂肪酸的β-氧化与生物合成的主要区别有：
①进行的部位不同，脂肪酸β-氧化在线粒体内进行，脂肪酸的合成在胞液中进行。
②主要中间代谢物不同，脂肪酸β-氧化的主要中间产物是乙酰CoA，脂肪酸合成的主要中间产物是丙二酸单酰CoA。
③脂肪酰基的运载体不同，脂肪酸β-氧化的脂肪酰基运载体是CoA，脂肪酸合成的脂肪酰基运载体是ACP。
④参与的辅酶不同，参与脂肪酸β-氧化的辅酶是FAD和NAD+，参与脂肪酸合成的辅酶是NADPH+H+。
⑤脂肪酸β-氧化不需要HCO3-,而脂肪酸的合成需要HCO3-。
⑥ADP/ATP比值不同，脂肪酸β-氧化在ADP/ATP比值增高是发生，而脂肪酸合成在ADP/ATP比值降低时进行。
⑦柠檬酸发挥的作用不同，柠檬酸对脂肪酸β-氧化没有激活作用，但能激活脂肪酸的生物合成。
⑧脂酰CoA的作用不同，脂酰CoA对β-氧化无抑制作用，但能抑制脂肪酸的生物合成。
⑨所处膳食状况不同，β-氧化通常是在禁食或饥饿时进行，而合成通常是在高膳食状况下进行。

42、试述人体胆固醇的来源与去路。（第五章 P145~149）
答：来源：①从食物中摄取。②机体细胞以乙酰CoA和NADPH为原料自身合成。
去路：①构成细胞膜。②在肝脏可转化成胆汁酸。③在性腺、肾上腺皮质可转化成性激素、肾上腺皮质激素等固醇类激素。④在皮肤可转化成维生素D3。⑤还可酯化成胆固醇酯，储存在胞液及血浆脂蛋白中。

43、什么是血浆脂蛋白，它们的来源及主要功能是什么？（第五章 P149 P151）
答：血浆脂蛋白主要包括CM（乳糜微粒）、VLDL（极低密度脂蛋白）、LDL（低密度脂蛋白）和HDL（高密度脂蛋白）四类。
①CM由小肠粘膜合成，功能是运输外源性甘油三酯至骨骼肌、心肌、脂肪等组织，运输外源性胆固醇至肝；
②VLDL由肝细胞合成，功能是运输内源性甘油三酯和胆固醇；
③LDL由VLDL在人的血浆中转变而来，功能是转运肝合成的内源性胆固醇；
④HDL主要由肝合成，小肠也可合成部分，功能是参与胆固醇的逆向转运，即将胆固醇从肝外组织转运至肝。

44、试述乙酰CoA在脂质代谢中的作用。（第五章 综合）
答：①在脂质代谢中，乙酰CoA主要来自脂肪酸的β-氧化，也可来自甘油的氧化分解。
②在肝脏，乙酰CoA可被转化成酮体向肝外输送。
③在脂肪酸生物合成中，乙酰CoA是基本原料之一。
④乙酰CoA也是胆固醇合成的基本原料之一。

第六章 生物氧化
45、物质在体内氧化和体外氧化有哪些异同点？请加以说明。(第六章 P160)
答：物质在生物体内氧化的过程被称为生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等通过氧化作用逐步释放能量，最终生成CO2和H2O这一过程。与物质的体外氧化相比主要有以下异同点：
相同点：
①两种氧化方式都遵循氧化还原反应的一般规律，有加氧、脱氢、失电子过程；
②两种氧化方式所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放的能量均相同。
不同点：
①反应的环境与条件不同：生物氧化是在生物细胞内进行的，恒温，PH接近中性，可有水参与，而体外氧化则需高温和干燥的环境；
②反应的方式不同：生物氧化在一系列酶的催化下逐步进行，O2接受电子后与H+生成水，CO2由脱羧基产生，而体外氧化无需酶催化，反应剧烈，H和C直接与O2 化合成H2O 及CO2；
③释放能量过程不同:生物氧化能量逐步释放，能量部分以化学能方式储存，部分以热能释放，而体外氧化全部以热和光的形式骤然释放。

46、人体生成ATP的方法有哪几种？请详述具体生成过程。（第四章 P90 P96 第六章 P166~167）
答：ATP是生物体能量的储存和利用中心，其生成或来源主要有两种，一种是底物水平磷酸化，另一种是氧化磷酸化。具体过程如下：
1）底物水平磷酸化：与脱氢反应偶联，利用代谢分子中的能量使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化，在物质分解利用过程中，有三个典型的底物水平磷酸化反应：①糖酵解过程中，磷酸甘油酸激酶催化1，3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸；②丙酮酸羧激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸生成烯醇式丙酮酸；③三羧酸循环中琥珀酰CoA合成酶催化琥珀酰CoA生成琥珀酸，同时催化Pi和GDP生成GTP，而GTP又可在酶促作用下能量转移生成ATP。
2）氧化磷酸化：即在呼吸链电子传递过程中偶联驱动ADP磷酸化，生成ATP。如物质脱下的2H经NADH氧化呼吸链可偶联生成2.5个ATP；经琥珀酸氧化呼吸链则偶联生成1.5个ATP。这是机体内ATP生成的主要方式。

47、叙述呼吸链的组成与排列，这样排列的依据是什么？（第六章 P160~166）
答：机体氧化呼吸链有两条，分别为NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链，其组成与排列顺序于下图：
NADH→复合体I↘ （NADH氧化呼吸链）
泛醌（CoQ）→复合体Ⅲ→细胞色素c→复合体Ⅳ→氧
琥珀酸→复合体Ⅱ↗ （琥珀酸氧化呼吸链）
这两条呼吸链的排列顺序是由一系列的实验及其结果确定的：
①根据呼吸链各组分的标准氧化还原电位，由低到高的顺序排列，电子应从电位低组分向电位高组分传递；
②在体外将呼吸链拆开和重组，鉴定四种复合体的组成与排列；
③利用呼吸链特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递，在阻断部位以前的组分处于还原状态，后面则处于氧化状态；
④根据吸收光谱的改变进行检测，以离体线粒体无氧时处于还原状态作为对照，缓慢给氧，观察各组分被氧化的顺序。

48、受试大鼠注射DNP（二硝基苯酚）可能引起什么现象？其机理何在？（第六章 P170）
答：解偶联剂可使氧化与磷酸化的偶联相互分离，基本作用机制是破坏电子传递过程建立的跨内膜的质子电化学梯度，使电化学梯度储存的能量以热能的形式释放，ATP的生成受到抑制。如2，4-二硝基苯酚（DNP）为脂溶性物质，在线粒体内膜中可自由移动，进入基质侧时释放出H+，返回胞质侧时结合H+,从而破坏了电化学梯度。
主要现象：体温升高、氧耗增加、P/O比值下降、ATP的合成减少。
机理：DNP虽对呼吸链电子传递无抑制作用，但可使线粒体内膜对H+的通透性升高，影响了ADP+Pi→ATP的进行，使产能过程与储能过程脱离，线粒体对氧的需求增加，呼吸链的氧化作用加强，但不能偶联ATP的生成，能量以热能形式释放。

49、胞浆中的NADH如何参加氧化磷酸化过程？试述其具体机制。（第六章 P174）
答：线粒体内生成的NADH可直接参加氧化磷酸化过程，但在胞浆中生成的NADH不能自由透过线粒体内膜，故线粒体外NADH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体，然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。这种转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。
①α-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌中。胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下，磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜近胞浆侧的含FAD辅酶的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2，磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆，参与下一轮穿梭，而FADH2则将2H传递给泛醌进入琥珀酸氧化呼吸链，生成1.5分子ATP.
②苹果酸-天冬氨酸穿梭：主要存在于肝和心肌中。胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下，使草酰乙酸还原为苹果酸，后者通过线粒体外膜上的α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体，又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和NADH。NADH进入NADH氧化呼吸链，生成2.5分子ATP。
可见，在不同组织，通过不同穿梭机制，胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样，参与氧化呼吸链的途径不一样，生成的ATP数目不一样。

第七章 氨基酸代谢
50、简述谷氨酸在体内转变成尿素、CO2与水的主要代谢过程。（第七章 P183~190）
答：①谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的作用下生成α-酮戊二酸、NADH+H+和NH3；
②α-酮戊二酸经三羧酸循环产生草酰乙酸、CO2、FADH2、NADH+H+；
③草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸和CO2；
④磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸，在丙酮酸脱氢酶复合体的作用下生成乙酰辅酶A；
⑤乙酰辅酶A经三羧酸循环生成2CO2、1FADH2、3 NADH+H+和ATP；经氧化呼吸链生成ATP和H2O；
⑥NH3+CO2+ATP生成氨基甲酰磷酸，经鸟氨酸循环生成尿素。

51、为什么测定血清中转氨酶活性可以作为肝、心组织损伤的参考指标？（第七章 P187）
答：正常时，体内多种转氨酶主要存在于相应组织细胞中，血清中活性很低，如谷丙转氨酶（GPT）在肝细胞中活性最高，而谷草转氨酶（GOT）在心机细胞中活性最高。当某种原因使细胞膜通透性增高或细胞破坏时，转氨酶可大量释放入血，使血清中转氨酶活性明显升高。如急性肝炎患者血清GPT活性显著升高；心肌梗死患者血清GOT明显上升。

52、说明高氨血症导致昏迷的生化基础。（第七章 P195~196）
答：肝功能严重损伤或尿素合成相关酶的遗传性缺陷时，可导致尿素合成发生障碍，血氨浓度升高，称为高氨血症。常见的临床症状包括：呕吐、厌食、间歇性共济失调、嗜睡甚至昏迷。毒性作用机制：氨进入脑组织，与脑中α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，氨也可与脑中谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺， 脑中氨的增加可导致α-酮戊二酸减少，导致了三羧酸循环减弱，从而使ATP生成减少，导致大脑功能障碍，严重时可发生昏迷。

53、讨论鸟氨酸循环、丙氨酸-葡萄糖循环、甲硫氨酸循环的基本过程与生理意义。（第七章 P192~195 P191 P199~2