生物化学课后作业答案

（7）1. 在细胞内加入少量的丙二酸，会有哪些影响

2. 你认为哪些物质可以解除巴斯德效应，为什么？

3. 乙酰COA, 在动物体内是不能参与糖异生的，但用14C标记动物细胞的乙酰COA的甲基碳，却发现标记会出现在葡萄糖分子内。这是为什么？

4. 氨基酸代谢与糖代谢、脂代谢的关系是怎样的

5. 脂肪代谢和糖代谢之间有哪些联系，如何促进机体消耗脂肪？

1、糖代谢三羧酸循环中：琥珀酸 延胡索酸，琥珀酸脱氢酶催化，辅基是FAD，丙二酸是该酶的竞争性抑制剂，含铁硫中心，参入线粒体内膜，因而加入少量丙二酸会减慢三羧酸循环的速率

由丙二酸构成的丙二酰辅酶A是脂肪酸合成的活性形式。脂肪合成时丙二酸单酰CoA的生成：脂肪合成时，乙酰CoA是脂肪酸的起始物质，只有一个乙酰CoA参与，其余的都以丙二酸单酰CoA的形式参与合成。加入丙二酸会促进脂肪的合成。

2、巴斯德效应：在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应。即呼吸抑制发酵的作用。

解除巴斯德效应，只要促进糖酵解效应即可，可以糖酵解三种主要控制酶入手。

a果糖磷酸激酶。ATP/AMP比值对该酶活性调节意义重大。AMP积累，酶活性恢复。还原氢含量高会一直其酶活性。柠檬酸亦会促进ATP对酶的一直作用。果糖6-磷酸能够消除ATP 对酶的抑制作用，使酶活化。

b 己糖激酶 G-6-p是该酶的别构抑制剂，其如果积累，会使酵解作用减弱。

c丙酮酸激酶果糖-1,6-二磷酸是该酶的激活剂，加速糖酵解速度。丙氨酸是该酶的别构抑制剂，抑制酶活性。ATP，乙酰CoA也抑制该酶活性，减弱糖酵解。

3、乙酰CoA在动物体内不能转变为丙酮酸，所以不能参与糖异生，但在植物、微生物体内可通过乙醛酸循环生成草酰乙酸。但是乙酰CoA参与三羧酸循环，形成草酰乙酸，草酰乙酸参与糖异生过程。也就是说，乙酰CoA间接参与了糖异生过程

41）糖与氨基酸代谢的相互联系：

a大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。

b糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸。

2)脂类与氨基酸代谢的相互联系：

a蛋白质可以转变为脂肪。

b氨基酸可作为合成磷脂的原料。

c脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸，但不能说，脂类可转变为氨基酸。

5、①糖可以转变为脂肪：葡萄糖代谢产生乙酰CoA，羧化成丙二酰CoA，进一步合成脂肪酸，糖分解也可产生甘油，与脂肪酸结合成脂肪，糖代谢产生的柠檬酸，ATP可变构激活乙酰CoA羧化酶，故糖代谢不仅可为脂肪酸合成提供原料，促进这一过程的进行。

②脂肪大部分不能变为糖：脂肪分解产生甘油和脂肪酸。脂肪酸分解生成乙酰CoA但乙酰CoA不能逆行生成丙酮酸，从而不能循糖异生途径转变为糖。甘油可以在肝、肾等组织变为磷酸甘油，进而转化为糖，但甘油与大量由脂肪酸分解产生的乙酰CoA相比是微不足道的，故脂肪绝大部分不能转变为糖。

只有当大量消耗身体内糖类后，才会开始消耗脂肪，因此机体消耗脂肪可以通过长时间的运动来达到目的。

转变为脂肪：糖酵解所产生的磷酸二羟丙酮还原后形成甘油，丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅A 是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。

（6）1. 酶的活性有哪些调控方式，它们之间的有怎样的联系？你认为这些方式中哪些是优先的，能否就其优先度进行一个排序。

2. 为什么DNA的热变性可以看成类似晶体熔化的突变过程，而RNA则没有那么明显的突变？

3. 用哪些方法可以把酶原和有活性的酶分开.

4. 能否分析, 加入鱼藤酮、抗霉素A、寡霉素、DNP以后对线粒体内膜的质子梯度和ATP 合成的影响，加入的顺序有没有影响？

5. 为什么从理论分析来看，真核生物的ATP获取效率反而不如原核高，但进化却倾向于真核生物？

6. 糖酵解的很多反应都倾向于逆反应,为什么糖酵解能够顺利的进行?这说明了什么问题?

7. If [1-14C]glucose (glucose labeled at C-1 with 14C) isused as a substrate, what is the location of 14C in the product ethanol? Explain. Where would 14C have to be located in the starting glucose to ensure that all the 14C activity is liberated as 14CO2 during fermentation to ethanol? Explain.

8. 不同组织的糖酵解有哪些不同,产生这些不同的原因是什么?有什么生理意义?

1.可分为酶量的调控和和酶活性的调控两个大的方面

酶量的调控包括表达量调控和同工酶构成的调控等，总体而言属于上游调控。

酶活性调控可分为：酶原的激活，共价修饰，别构调节，产物抑制，多酶体系的调控等。排序：酶原的激活>共价修饰>别构调节>产物抑制, 其余视具体情况而定，多酶体系如果属于酶构成的调控，则在上游，如果以反馈调节为主则在下游。

2.DNA是较为规则的双螺旋结构，所以变性时可以近似地视为整个分子同步变性，RNA则是局部双链结构，有较为不规则的配对区和非配对区，所以变性时很难同步，因此DNA的变性表现为阶跃性质类似于晶体的熔化，而RNA则不然。

3.方法很多，根据分子量不同，可用SDS-PAGE，凝胶排阻；根据电荷的不同，可用等电聚焦，离子层析。也可利用酶原不能结合底物的性质，利用亲和层析，用竞争性抑制剂作为配体，分离它们。

膜直接面对外界环境，质子同样会有扩散的可能性，而且由于原核生物缺乏细胞内的区域化，使得分解代谢和合成代谢不能很好的形成分隔，容易形成循环，所以实际上效率不高。故而真核细胞的产能方式成为了进化的选择。

6. 虽然糖酵解的大多数反应都是可逆的（除了三步不可逆反应：葡萄糖生成G-6-P，F-6-P 生成F-1,6-2P，磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸，其余都可逆），但糖酵解能够顺利进行，原因在于，几步不可逆反应推动反应向酵解方向进行，而前面反应的产物被后面反应消耗或移去，也使反应得以正向进行。这一方面说明了机体代谢可以依靠少数不可逆步骤和产物消耗而驱动，也表明生物体的代谢往往要考虑代谢中间物的去向问题，多数反应倾向逆反应，可以在代谢受到调控而终止时，将中间产物的种类和数量控制在一定范围，比如糖酵解一旦停止，就不会大量堆积那些可逆反应的中间产物，只有几步不可逆反应的产物会留下，其余都通过逆反应回收了，这有助于对代谢过程的管理。

7. 分析从略，标记一号碳，将出现在乙醇的甲基碳上，要全部CO2带标记，则要标记3，4号碳

8. 肌体内脏（以肝脏为代表）可视为一组，肌肉，大脑等可视为另外一组

其不同在于调控的不同，产物去向不同。

其一，肌肉组织的糖酵解在缺氧条件下倾向于生成乳酸，乳酸可由Cori循环或丙氨酸循环运回肝脏继续代谢，心肌和大脑则不生成乳酸。肝脏内则倾向于乳酸转变为丙酮酸，这些主要是由于不同组织的乳酸脱氢酶同工酶分布不同所致（亚基组成不一样），其意义在于适应不同组织的代谢需要，比如肌肉需要在短时间内释放大量能量，而肝脏则可以在平静时工作。其二，肝脏内的葡萄糖激酶其Km值高于其他组织的己糖激酶，所以肝脏只有在糖浓度较高时进行酵解，而较低时倾向于糖异生，其生理意义在于，肝脏是食物来源的糖所到达的第一站，其糖浓度一般相对偏高，如果肝脏的酶Km和其他组织一样，则肝脏就不能把糖输送给其他组织，而全部自己消耗了，而且肝脏有大量的糖原，当其他组织糖浓度低需要调用肝内的糖原，则肝脏负有输出糖的任务，只有限制自己的代谢才能把糖输出

其三，对于丙酮酸激酶，肝内要受高能荷的负调控，而肌肉和大脑则不受调控，保证肌肉和大脑能始终有充分的能量供给，保持其高的活力状态。

(4)1 蛋白质四级结构对于生物体有怎样的意义？怎样证明蛋白质有无四级结构？

.答：蛋白质四级结构的生物学意义，主要包括以下方面：

1）将分子量较大的蛋白质以亚基的形式进行组装，既减少了在转录表达过程中的出现错误的可能性，也降低了出现表达错误后的矫正的成本，对于生物体而言，这是有利于生存的。假设转录表达蛋白质过程中，每延伸一定数量的氨酸残基就有一定的几率出现错误，那么对于分子量相对较小的亚基，这是一个或然事件，而如果把所有亚基并作一个肽链表达，当分子量达到一定程度，则是一个必然事件，这样的方式显然在进化上是不利的。

2）将蛋白质亚基化，进行组合，可以节省基因量，减少遗传成本，人类以不到三万的基因组编码超过20万的蛋白质，机理就在于此。

3）亚基化的蛋白质，增加了调控的可能性，带来了别构效应等调控蛋白质活性的新形式，能够实现正负反馈调节，可以使生物体的代谢过程对外界环境作出更加敏锐的反应。