四、名詞解釋題(每小題2分)
1. 限速酶
【指整條代謝通路中,催化反應(yīng)速度最慢的酶,它不但可影響整條代謝途徑的總速度,還可改變代謝方向,是代謝途徑的關(guān)鍵酶,常受到變構(gòu)調(diào)節(jié)和/或化學(xué)修飾調(diào)節(jié)!
2. Allosteric enzyme(別構(gòu)酶)
【即變構(gòu)酶,指代謝途徑中受到變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶,酶分子中含與底物結(jié)合起催化作用的催化亞基(部位)和與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合起調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)亞基(部位)!
3. Allosteric regulation 別構(gòu)調(diào)節(jié))
【即變構(gòu)調(diào)節(jié),某些物質(zhì)能以非共價(jià)鍵形式與酶活性中心以外特定部位結(jié)合,使酶蛋白分子構(gòu)象發(fā)生改變,從而改變酶的活性。】
4. Protein kinase (蛋白激酶)
【蛋白激酶,細(xì)胞內(nèi)由ATP提供磷酸基及能量,催化酶蛋白或其它蛋白質(zhì)分子中絲氨酸,蘇氨酸或酪氨酸羥基磷酸化的酶。】
5. 酶的化學(xué)修飾
【某些酶分子上的一些基團(tuán),受其它酶的催化發(fā)生共價(jià)化學(xué)變化,從而導(dǎo)致酶活性的變化!
五、問答題
1.試述乙酰CoA在物質(zhì)代謝中的作用。(5分)
【乙酰CoA是糖、脂、氨基酸代謝共有的重要中間代謝物,也是三大營養(yǎng)物代謝聯(lián)系的樞紐。乙酰CoA的生成:糖有氧氧化;脂酸β-氧化;酮體氧化分解;氨基酸分解代謝;甘 油及乳酸分解。乙酰CoA的代謝去路:進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解,體內(nèi)能量的主要 來源;在肝細(xì)胞線粒體生成酮體,為缺糖時(shí)重要能源之一;合成脂肪酸;合成膽固醇;合成神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿。】
六、論述題
1.為何稱三羧酸循環(huán)是物質(zhì)代謝的中樞,有何生理意義?(8分)
【三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質(zhì)分解代謝的最終共同途徑,體內(nèi)各種代謝產(chǎn)生的ATP、C02、H20主要來源于此循環(huán)。三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)相互聯(lián)系的樞紐,機(jī)體通過神經(jīng)體液的調(diào)節(jié),使三大物質(zhì)代謝處于動(dòng)態(tài)平衡之中,正常情況下,三羧酸循環(huán)原料-乙酰CoA主要來源于糖的分解代謝,脂主要是儲(chǔ)能;病理或饑餓狀態(tài)時(shí),則主要來源于脂肪的動(dòng)員,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸也可為三羧酸循環(huán)提供原料。
(1)糖脂代謝的聯(lián)系:
當(dāng)糖供充足時(shí):
葡萄糖生成3-磷酸甘油醛,再生成α- 磷酸甘油
葡萄糖也可生成乙酰CoA,作為合成脂酰COA
α- 磷酸甘油和脂酰COA合成脂肪
同時(shí),合成所需能量主要由三羧酸循環(huán)提供,還原當(dāng)量主要由磷酸戊糖途徑提供。此外,乙酰CoA也可合成膽固醇,可見糖很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橹。但脂肪酸?氧化產(chǎn)生的乙酰CoA很難轉(zhuǎn)變?yōu)樘,只有甘油,丙酮,丙酰CoA可異生成糖,但其量微不足道。
(2)在病理或饑餓時(shí),脂肪動(dòng)員產(chǎn)生脂肪酸→乙酰CoA在肝內(nèi)生成 酮體。酮體在肝外分解為乙酰CoA→三羧酸循環(huán)。脂代謝要順利進(jìn)行,依賴于糖代謝的正常進(jìn)行,因?yàn)橐阴oA進(jìn)入三羧酸循環(huán)需草 酰乙酸,后者主要由糖代謝的丙酮酸經(jīng)羧化產(chǎn)生,此外,酮體在肝外分解需琥珀酰CoA參與。
(3)糖、脂代謝可受到代謝物、神經(jīng)、體液的調(diào)節(jié),使其處于動(dòng)態(tài)平衡之中!
2.比較酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的異同。(6分)
【相同點(diǎn):均為細(xì)胞水平的調(diào)節(jié),屬快速調(diào)節(jié),受調(diào)節(jié)的酶為代謝的關(guān)鍵酶或限速酶。不同點(diǎn):變構(gòu)調(diào)節(jié):變構(gòu)劑與酶非催化部位通過非共價(jià)鍵可逆結(jié)合,使酶構(gòu)象改變,活性改變。無放大效應(yīng)。化學(xué)修飾調(diào)節(jié):需酶催化,通過共價(jià)鍵連上或去掉一些基團(tuán),使酶結(jié)構(gòu)改變,活性改變,消耗少量ATP,有放大效應(yīng)!
3.試述體內(nèi)草酰乙酸在物質(zhì)代謝中的作用。(6分)
【草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中起著催化劑一樣的作用,其量決定細(xì)胞內(nèi)三羧酸循環(huán)的速度,草酰乙酸主要來源于糖代謝丙酮酸羧化,故糖代謝障礙時(shí),三羧酸循環(huán)及脂的分解代謝將不能順利進(jìn)行;草酰乙酸是糖異生的重要代謝物;草酰乙酸與氨基酸代謝及核苷酸代謝有關(guān);草酰乙酸參與了乙酰CoA從線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)至胞漿的過程,這與糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹倪^程密切相關(guān);草酰乙酸參與了胞漿內(nèi)NADH轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體的過程(蘋果酸一天冬氨酸穿梭);草酰乙酸可經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用合成天冬氨酸;草酰乙酸在胞漿中可生成丙酮酸,然后進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化為C02+H2O+ATP!
4.討論下列代謝途徑可否在體內(nèi)進(jìn)行,并簡要說明其可能的途徑或不可能的原因。(7分)
(1)葡萄糖→軟脂酸 (2)軟脂酸→葡萄糖 (3)丙氨酸→葡萄糖
(4)葡萄糖→亞油酸 (5)亮氨酸→葡萄糖
【(1)能。 葡萄糖→乙酰CoA 在 胞漿脂酸合成酶系的催化下生成軟脂酸
(2)不能。 軟脂酸經(jīng)β-氧化生成乙酰CoA,乙酰CoA不能轉(zhuǎn)變?yōu)楸?丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反應(yīng)不可逆),故軟脂酸不能異生成糖。
(3)能。 丙氨酸脫氨基生成丙酮酸,經(jīng)糖異生可生成葡萄糖。
(4)不能。 亞油酸是必需脂肪酸。
(5)不能。 亮氨酸是生酮氨基酸。】