生物化学第十一次作业

第十一次作业

1、hydrogen bond 氢键：与电负性大的原子X（氟、氯、氧、氮等）共价结合的氢，如与负电性

大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形的键。

这种键称为氢键。

2、酶能降低化学反应的活化能，提高化学反应速率的机制

酶的催化机理和一般化学催化剂基本相同，也是先和反应物（酶的底物）结合成络合物，通过降低反应的能来提高化学反应的速度，在恒定温度下，化学反应体系中每个反应物分子所含的能量虽然差别较大，但其平均值较低，这是反应的初态。

S（底物）→P（产物）这个反应之所以能够进行，是因为有相当部分的S分子已被激活成为活化（过渡态）分子，活化分子越多，反应速度越快。在特定温度时，化学反应的活化能是使1摩尔物质的全部分子成为活化分子所需的能量（千卡）。

酶（E）的作用是：与S暂时结合形成一个新化合物ES，ES的活化状态（过渡态）比无催化剂的该化学反应中反应物活化分子含有的能量低得多。ES再反应产生P，同时释放E。E可与另外的S分子结合，再重复这个循环。降低整个反应所需的活化能，使在单位时间内有更多的分子进行反应，反应速度得以加快。如没有催化剂存在时，过氧化氢分解为水和氧的反应（2H2O2→2H2O+O2）需要的活化能为每摩尔18千卡（1千卡=4.187焦耳），用过氧化氢酶催化此反应时，只需要活化能每摩尔2千卡，反应速度约增加10^11倍。

3、PPP途径产生的主要中间产物及其功能氧化部分

第一步和糖酵解的第一步相同，在已糖激酶的催化下葡萄糖生成6磷酸葡萄糖。后来在6-磷酸葡萄糖脱氢酶(这也是磷酸戊糖途径的限速酶)(Glucose-6-phosphat-dehydrogenase)，6-磷酸葡糖酸内酯酶(6-Phosphogluconolactonase)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-Phosphogluconatdehydrogenase)的帮助下生成5-磷酸核酮糖。

非氧化部分

其实是一系列的基团转移反应。在5-磷酸核酮糖的基础上可以通过一系列基团转移反应，将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。这需要有酶的帮助，比如转羟乙醛酶可以转移两个碳单位。而转二羟丙酮基酶则可转三个。

4、酶作用机理的酶共价调节的类型与机制：

他是一类由其它酶对其结构进行可逆共价修饰，使其处于活性和非活性的互变状态，从而调节酶活性。共价调节酶一般都存在相对无活性和有活性两种形式，两种形式之间互变的正、逆向反应由不同的酶催化。磷酸化是可逆共价修饰中最常见的类型。

共价调节酶主要有磷酸化/ 脱磷酸化和腺苷酸化/ 脱腺苷酸化两种形式，此外还有甲基化/ 脱甲基化，乙酰基化/ 脱乙酰基化等。如E.coli 谷氨酰胺合成酶及一些其它的酶，它们受ATP提供的腺苷酰基的共价修饰或酶促脱腺苷酰基而调节酶活性。

如糖原磷酸化酶有两种形式：活性较高形式——磷酸化酶a，是由四个亚基组成的寡聚酶，每一个亚基含有一个被磷酸化的Ser残基；活性较低形式——磷酸化酶b，由两个亚基组成。两分子的磷酸化酶b在磷酸化酶b激酶的催化下，每个亚基上的Ser14残基接受ATP提供的磷酸基团，形成四聚体的磷酸化酶a。磷酸化酶a在磷酸化酶磷酸酶的作用下脱去磷酸基又转变为磷酸化酶b。磷酸化酶的活

性形式和非活性形式之间的平衡，使磷酸基共价地结合到酶分子上或从酶分子上脱下，从而调节控制此酶的活性。

5、蛋白质合成后的主要加工与修饰：

1．N端甲酰基或N端aa的除去：

2．信号肽(signal peptide)的切除

3. 二硫键的形成

4. 氨基酸的修饰：

乙酰化、甲基化、磷酸化、羟基化、泛酸化、糖基化等

5. 切去新生肽链中非功能所需的肽段：

6. 高级结构的形成：

蛋白质的一级结构决定高级结构，多肽链的折叠在肽链

合成没有结束时就已经开始

6、细胞代谢间的联系与区域化的生理学意义：

7、酶作用机理的酶别构调节的作用及意义：

别构酶（allosteric enzyme）一种其活性受到结合在活性部位以外部位的其它分子调节的酶。

调节物也称效应物或调节因子。一般是酶作用的底物、底物类似物或代谢的终产物。调节物与别构中心结合后，诱导或稳定住酶分子的某种构象，使酶的活性中心对底物的结合与催化作用受到影响，从而调节酶的反应速度和代谢过程，此效应称为酶的别构效应（allosteric effect ）。因别构导致酶活力升高的物质，称为正效应物或别构激活剂，反之为负效应物或别构抑制剂。不同别构酶其调节物分子也不相同。有的别构酶其调节物分子就是底物分子，酶分子上有两个以上与底物结合中心，其调节作用取决于分子中有多少个底物结合中心被占据。别构酶的反应初速度与底物浓度（Ｖ对［Ｓ］）的关系不服从米氏方程。而是呈现Ｓ形曲线。Ｓ形曲线表明，酶分子上一个功能位点的活性影响另一个功能位点的活性，显示协同效应（cooperative effect ）, 当底物或效应物一旦与酶结合后，导致酶分子构象的改变，这种改变了的构象大大提高了酶对后续的底物分子的亲和力。结果底物浓度发生的微小变化，能导致酶促反应速度极大的改变。

10、脂肪酸ß-氧化与脂肪酸合成的异同

机体内的脂肪酸大部分来源于食物，为外源性脂肪酸，在体内可通过改造加工被机体利用。同时机体还可以利用糖和蛋白转变为脂肪酸称为内源性脂肪酸，用于甘油三酯的生成，贮存能量。合成脂肪酸的主要器官是肝脏和哺乳期乳腺，另外脂肪组织、肾脏、小肠均可以合成脂肪酸，合成脂肪酸的直接原料是乙酰CoA，消耗ATP和NADPH，首先生成十六碳的软脂酸，经过加工生成机体各种脂肪酸，合成在细胞质中进行。

肝和肌肉是进行脂肪酸氧化最活跃的组织，其最主要的氧化形式是β-氧化。此过程可分为活

化，转移，β-氧化共三个阶段。脂酰CoA在线粒体基质中进入β氧化要经过四步反应，即脱氢、加水、再脱氢和硫解，生成一分子乙酰CoA和一个少两个碳的新的脂酰CoA。

11.磷酸戊糖途径的意义和作用：磷酸戊糖途径也称为磷酸戊糖旁路（对应于双磷酸已糖降解途径，即Embden-Meyerhof途径）。是一种葡萄糖代谢途径。这是一系列的酶促反应，可以因应不同的需求而产生多种产物，显示了该途径的灵活性。

磷酸戊糖途径的任务

1 产生NADPH

2 生成磷酸核糖，为核酸代谢做物质准备

3 分解戊糖

过程

磷酸戊糖途径可以分为氧化和非氧化两个部分。

氧化部分

第一步和糖酵解的第一步相同，在已糖激酶的催化下葡萄糖生成6磷酸葡萄糖。后来在6-磷酸葡萄糖脱氢酶(这也是磷酸戊糖途径的限速酶)(Glucose-6-phosphat-dehydrogenase)，6-磷酸葡糖酸内酯酶(6-Phosphogluconolactonase)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-Phosphogluconatde hydrogenase)的帮助下生成5-磷酸核酮糖。

非氧化部分

其实是一系列的基团转移反应。在5-磷酸核酮糖的基础上可以通过一系列基团转移反应，将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。这需要有酶的帮助，比如转羟乙醛酶可以转移两个碳单位。而转二羟丙酮基酶则可转三个。

调节

11、虽然6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的限速酶，但是磷酸戊糖途径的调节主要

是通过底物和产物浓度的变化实现的。它是一“旁路”。当机体需要NADPH和磷酸核糖的时候，葡萄糖就会流入这一途径。特别是在脂肪酸和固醇合成发生的地方。

糖酵解途径与糖异生作用的酶促催化反应的异同：糖酵解中有三步反应都是强放热反应，它们分别是：

1 葡萄糖经己糖激酶催化生成6磷酸葡萄糖ΔG= -33.5 kJ/mol

2 6磷酸果糖经磷酸果糖激酶催化生成1，6二磷酸果糖ΔG= -22.2 kJ/mol

3 磷酸烯醇式丙酮酸经丙酮酸激酶生成丙酮酸ΔG= -16.7 kJ/mol

这三步反应在糖异生种会这样被绕过

1 葡萄糖6磷酸酶催化6磷酸葡萄糖生成葡萄糖

2 果糖1，6二磷酸酶催化1，6二磷酸果糖生成6磷酸果糖。

12、 3 丙酮酸在一元羧酸转运酶的帮助下进入线粒体，在丙酮酸羧化酶的催化下，消耗