生物化学复习资料

什么是蛋白质的变性作用？引起蛋白质变性的因素有哪些？有何临床意义？

在某些理化因素作用下, 使蛋白质严格的空间结构破坏，引起蛋白质理化性质改变和生物学活性丧失的现象称为蛋白质变性。引起蛋白质变性的因素有：物理因素，如紫外线照射、加热煮沸等；化学因素，如强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂等。临床上常常利用加热或某些化学士及使病原微生物的蛋白质变性，从而达到消毒的目的，在分离、纯化或保存活性蛋白质制剂时，应采取防止蛋白质变性的措施。

比较蛋白质的沉淀与变性

蛋白质的变性与沉淀的区别是：变性强调构象破坏，活性丧失，但不一定沉淀；沉淀强调胶体溶液稳定因素破坏，构象不一定改变，活性也不一定丧失，所以不一定变性。

试述维生素B1的缺乏可患脚气病的可能机理

在体内Vit B1 转化成TPP，TPP 是α-酮酸氧化脱羧酶系的辅酶之一，该酶系是糖代谢过程的关键酶。维生素B1 缺乏则TPP 减少，必然α-酮酸氧化脱羧酶系活性下降，有关代谢反应受抑制，导致ATP 产生减少，同时α-酮酸如丙酮酸堆积，使神经细胞、心肌细胞供能不足、功能障碍，出现手足麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、下肢水肿、神经功能退化等症状，被通称为“脚气病”。

简述体内、外物质氧化的共性和区别

共性①耗氧量相同。②终产物相同。③释放的能量相同。

区别：体外燃烧是有机物的C 和H 在高温下直接与O2 化合生成CO2 和H2O，并以光和热的形式瞬间放能；而生物氧化过程中能量逐步释放并可用于生成高能化合物，供生命活动利用。

简述生物体内二氧化碳和水的生成方式

⑴CO2 的生成：体内CO2 的生成，都是由有机酸在酶的作用下经脱羧反应而生成的。根据释放CO2 的羧基在有机酸分子中的位置不同，将脱羧反应分为: α-单纯脱羧、α-氧化脱羧、β-单纯脱羧、β-氧化脱羧四种方式。

⑵水的生成：生物氧化中的H2O 极大部分是由代谢物脱下的成对氢原子(2H)，经一系列中间传递体(酶和辅酶)逐步传递，最终与氧结合产生的。

试述体内两条重要呼吸链的排练顺序，并分别各举两种代谢物氧化脱氢

NADH 氧化呼吸链：顺序：NADH→FMN/（Fe-S）→CoQ→Cytb→c1→c→aa3

如异柠檬酸、苹果酸等物质氧化脱氢，生成的NADH+H+均分别进入NADH 氧化呼吸链进一步氧化，生成2.5 分子ATP。

琥珀酸氧化呼吸链：FAD·2H/（Fe-S）→CoQ→Cytb→c1→c→aa3

如琥珀酸、脂酰CoA 等物质氧化脱氢，生成的FAD·2H 均分别进入琥珀酸氧化呼吸链进一步氧化，生成1.5 分子ATP。

试述生物体内ATP的生成方式

生物体内生成ATP 的方式有两种：底物水平磷酸化和氧化磷酸化。

底物水平磷酸化：在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移给ADP 形成ATP 的过程，称为底物水平磷酸化。在糖的有氧氧化过程中，有3 次底物水平磷酸化，分别为：甘油酸－1，3－二磷酸转变为甘油酸－3－磷酸，磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸，琥珀酰CoA 转变为琥珀酸。

氧化磷酸化：在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水时，所释放的能量能够偶联ADP 磷酸化生成ATP，此过程称为氧化磷酸化。氧化是放能反应，而ADP 生成ATP 是吸能反应。在生物体内，这两个过程是偶联进行的，这样可以提高产能效率。这是胞内ATP 生成的主要方式，约占ATP 生成总数的80%，是维持生命活动所需要能量的主要来源。

简述糖酵解的四个阶段，以及糖酵解的生理意义

糖酵解全过程包括11 步化学反应，分为四个阶段。第一阶段：葡萄糖或糖原转变为果糖－1，6－二磷酸；第二阶段：果糖－1，6－二磷酸裂解为二羟丙酮磷酸和甘油醛－3－磷酸；第三阶段：甘油醛－3－磷酸转变为丙酮酸；第四阶段：丙酮酸还原生成乳酸。

糖酵解的生理意义是：⑴糖酵解是机体相对缺氧时补充能量的一种有效方式。如激烈运动或长时间运动时，能量需求增加，肌肉处于相对缺氧状态，此时可以通过糖酵解提供急需的能量。⑵某些组织在有氧时也通过糖酵解供能。如成熟红细胞无线粒体，主要依靠糖酵解维持其能量的需要。

计算1 分子葡萄糖在肌肉组织中彻底氧化可净生成多少分子ATP?

在肌肉组织中，第一阶段：1 分子葡萄糖氧化分解生成2 分子丙酮酸，经过底物水平磷酸化生成4 分子ATP，同时由甘油醛－3－磷酸脱氢生成的2 分子NADH+H+经甘油-3-磷酸穿梭进入线粒体，经呼吸链传递氧化生成3 分子ATP，此阶段共生成7 分子ATP；第二阶段：从2 分子丙酮酸氧化脱羧生成2 分子乙酰CoA，产生2 分子NADH+H+经呼吸链生成5 分子ATP；第三阶段：2 分子乙酰CoA 经过三羧酸循环彻底氧化生成20 分子ATP。上述过程共生成32 分子ATP，减去消耗的2 分子ATP，净生成30 分子ATP。

计算从糖原开始的1 个葡萄糖单位在肝脏彻底氧化可净生成多少分子ATP?

在肝脏中，第一阶段：从糖原开始的1 个葡萄糖单位氧化分解为2 分子丙酮酸，经底物水平磷酸化生成4 分子ATP，而由甘油醛－3－磷酸脱氢生成的2 分子NADH+H+经苹果酸一天冬氨酸穿梭进入线粒体经呼吸链生成5 分子ATP,此阶段共生成9 分子ATP；第二阶段：2 分子丙酮酸氧化脱羧生成2 分子乙酰CoA，产生2 分子NADH+H+进入呼吸链生成5 分子ATP；第三阶段：2 分子乙酰CoA 经过三羧酸循环彻底氧化生成20 分子ATP。上述过程共生成34 分子ATP，减去消耗的1 分子ATP，净生成33 分子ATP。

简述6-磷酸葡萄糖的代谢途径及其在糖代谢中的重要作用。

（1）葡糖－6－磷酸的来源：①在葡萄糖激酶作用下使葡萄糖磷酸化生成葡糖－6－磷酸。②糖原分解产生的葡糖－1-磷酸转变为葡糖－6－磷酸。③非糖物质经糖异生为果糖－6－磷酸进一步异构成葡糖－6－磷酸。(2)葡糖－6－磷酸的去路：①经糖酵解生成乳酸。②经有氧氧化分解为CO2、H20 和ATP。③经变位酶催化生成葡糖－1－磷酸，合成糖原。④在葡糖－6－磷酸脱氢酶催化下进入磷酸戊糖途径。⑤经肝细胞葡糖－6－磷酸酶作用生成葡萄糖。由上可知，葡糖－6－磷酸是各条糖代谢途径的交叉点、共同的中间产物。如己糖激酶或变位酶的活性降低，可使葡糖－6－磷酸的生成减少或去路受阻，上述各条代谢途径不能正常进行。因此，葡糖－6－磷酸的代谢方向取决于各条途径中相关酶活性的大小。

在糖代谢过程中生成的丙酮酸可进入哪些代谢途径？

在糖代谢过程中生成的丙酮酸具有多条代谢途径。⑴在供氧不足时，丙酮酸在LDH 催化下，接受NADH+H+提供的氢原子还原生成乳酸。(2)在供氧充足时，丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系催化下，氧化脱羧生成乙酰CoA，再经三羧酸循环和氧化磷酸化彻底氧化生成CO2、H20 和ATP,(3)丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸，后者经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸再异生为糖。(4)丙酮酸进入线粒体在羧化酶催化下生成草酰乙酸，后者与乙酰CoA 缩合成柠檬酸，经三羧酸循环彻底氧化。(5)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，后者可作为脂肪酸、胆固醇等的合成原料(6)丙酮酸可经还原氨基化生成丙氨酸等非必需氨基酸。丙酮酸代谢去向取决于各条代谢途径中关键酶的活性，这些酶活性受到严格调控。

胞液中NADH+H+进入线粒体的方式有哪几种，试述其过程。

（1）甘油-3-磷酸穿梭机制：线粒体外的NADH 在胞质甘油-3-磷酸脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成甘油-3-磷酸，后者通过线粒体外膜进入线粒体内，受到位于线粒体内膜表面的甘油-3-磷酸脱5氢酶催化，使甘油-3-磷酸脱氢生成FADH2 和磷酸二羟丙酮。后者又回到胞质中继续穿梭，而FADH2则进入FADH2 氧化呼吸链，生成1.5 分子ATP。这种转运机制主要发生在肌肉及神经组织中

（2）苹果酸-天冬氨酸穿梭机制：胞液中的NADH 在苹果酸脱氢酶的作用下，使草酰乙酸还原成苹果酸，后者通过线粒体内膜进入线粒体后，又在线粒体内苹果酸脱氢酶作用下，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。草酰乙酸经谷草转氨酶的作用生成天冬氨酸，后者经酸性氨基酸载体转运出线粒体，再转变成草酰乙酸，继续进行穿梭。这种转运机制主要存在于心肌和肝组织中。

试述机体利用脂库中储存的脂肪氧化供能的过程（写出主要反应过程和相关酶），1分子18碳的脂肪酸彻底氧化分解为CO2和H2O时，需经多少次β-氧化？净生成多少分子ATP？（要求写出主要反应过程和相关酶）

（1）脂肪经脂肪动员水解释放脂肪酸和甘油。

（2）脂肪酸氧化：脂肪酸活化、脂酰CoA进入线粒体、-氧化、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化成H2O 和CO2并释放能量。

（3）甘油氧化：甘油在甘油激酶的催化下磷酸化生成甘油-3-磷酸，甘油-3-磷酸经甘油-3-磷酸脱氢酶催化脱氢转变成二羟丙酮磷酸，后者在磷酸丙糖异构酶催化下转变成甘油醛-3-磷酸，循糖氧化分解途径彻底分解生成H2O和CO2并释放能量。

1分子18碳的脂肪酸彻底氧化分解为CO2和H2O时，需经8次β-氧化，净生成146分子ATP。

主要反应过程：首先脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下，消耗2分子ATP而活化成脂酰CoA，后者以肉碱为载