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代谢题目

20. 简述抑制剂对酶活性的抑制作用与酶变性的不同点。

答案:(1)抑制剂对酶有一定的选择性,一种抑制剂只能引起某一类或某几类酶的抑制;而使酶变性失活的因素,如强酸、强碱等,对酶没有选择性;(2)抑制剂虽然可使酶失活,但它并不明显改变酶的结构,不引起酶蛋白变性,去除抑制剂后,酶又可恢复活性。而变性因素常破坏酶分子的非共价键,部分或全部地改变酶的空间结构,从而导致酶活性的降低或丧失。

21. 在很多酶的活性中心均有His残基参与,请解释?

答案:酶蛋白分子中组氨酸的侧链咪唑基pK值为6.0~7.0,在生理条件下,一半解离,一半不解离,因此既可以作为质子供体(不解离部分),又可以作为质子受体(解离部分),既是酸,又是碱,可以作为广义酸碱共同催化反应,因此常参与构成酶的活性中心。

1、有淀粉酶制剂1g,用水溶解成1000ml 酶液,测定其蛋白质含量和粉酶活力。结果表明,该酶液的蛋白质浓度为0.1mg/ml;其1ml 的酶液每5min 分解0.25g 淀粉,计算该酶制剂所含的淀粉酶总活力单位数和比酶活(淀粉酶活力单位规定为:在最适条件下,每小时分解 1 克淀粉的酶量为一个活力单位)。

答案要点:①1ml 的酶液的活力单位是60/5×0.25/1=3(2 分)酶总活力单位数是3×1000=3000U(1 分)②总蛋白是0.1×1000=100 mg(1 分),比活力是3000/100=30(1 分)。

22. 以糖原磷酸化酶激活为例,说明级联系统是怎样实现反应信号放大的?

答案:(1)级联系统:在连锁代谢反应中一个酶被激活后,连续地发生其它酶被激活,导致原始调节信号的逐级放大,这样的连锁代谢反应系统称为级联系统。糖原磷酸化酶的激活过程就是一个例子。

(2)放大过程:激素(如肾上腺素)使腺苷酸环化酶活化,催化A TP和生成cAMP;

cAMP使蛋白激酶活化,使无活力的磷酸化酶b激酶转变成有活力的磷酸化酶b激酶;磷酸化酶b激酶使磷酸化酶b转变成激活态磷酸化酶a;磷酸化酶a使糖原分解为磷酸葡萄糖。

23.对活细胞的实验测定表明,酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近,请解释其生理意义?为什么底物浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢?

答案:据V-[S]的米氏曲线可知,当底物浓度大大低于Km值时,酶不能被底物饱和,从酶的利用角度而言,很不经济;当底物浓度大大高于Km值时,酶趋于被饱和,随底物浓度改变,反应速度变化不大,不利于反应速度的调节;当底物浓度在Km值附近时,反应速度对底物浓度的变化较为敏感,有利于反应速度的调节。

24.举例说明竞争性抑制的特点及实际意义。有时别构酶的活性可以被低浓度的竞争性抑制剂激活,请解释?

答案:竞争性抑制剂的特点:(1)抑制剂以非共价键与酶结合,用超滤、透析等物理方法能够解除抑制;(2)抑制剂的结构与底物结构相似,可与底物竞争酶的活性中心;(3)抑制剂使反应速度降低,Km值增大,但对Vmax并无影响,(4)增加底物浓度可降低或解除对酶的抑制作用。

竞争性抑制作用的原理可用来阐明某些药物的作用原理和指导新药合成。例如某些细菌以对氨基苯甲酸、二氢喋呤啶及谷氨酸为原料合成二氢叶酸,并进一步生成四氢叶酸,四氢叶酸是细菌核酸合成的辅酶。磺胺药物与对氨基苯甲酸结构相似,是细菌二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂。它通过降低菌体内四氢叶酸的合成能力,阻碍核酸的生物合成,抑制细菌的繁殖,达到抑菌的作用。

27.简述酶耦联受体介导的跨膜信号转导的基本过程。

答案:(1)具有酪氨酸激酶的受体:该受体简单,只有一个横跨细胞膜的α螺旋,有两种类型,①受体具有酪氨酸激酶的结构域,即受体与酪氨酸激酶是同一个蛋白质分子;当与相应的化学信号结合时,直接激活自身的酪氨酸激酶结构域,导致受体自身或细胞内靶蛋白的磷酸化。②受体本身没有酶的活性,但当它被配体激活时立即与酪氨酸激酶结合,并使之激活,通过对自身和底物蛋白的磷酸化作用,把信号传入细胞内。

(2)具有鸟苷酸环化酶的受体:该受体也只有一个跨细胞膜的α螺旋,其膜内侧有鸟苷酸环化酶,当配体与它结合后,即将鸟苷酸环化酶激活,催化细胞内GTP生成cGMP,cGMP又可激活蛋白激酶G(PKG),PKG促使底物蛋白质磷酸化,产生效应。

上述几种跨膜信号转导过程并不是截然分开的,相互之间存在着错综复杂的联系,形成所谓的信号网络。

28. 1分子乙酰CoA彻底氧化生成CO2和H2O,可提供几分子ATP?为什么?

答案:可提供10分子A TP。具体情况如下:(1) 在异柠檬酸脱氢酶作用下,异柠檬酸脱下两个氢生成α-酮戊二酸和NADH+H+;(2)在α-酮戊二酸脱氢酶系作用下,α-酮戊二酸脱氢生成琥珀酰CoA 和NADH+H+;(3)在琥珀酰CoA合成酶作用下,琥珀酰CoA水解生成琥珀酸,产生1分子GTP;(4)在琥珀酸脱氢酶作用下,琥珀酸脱氢生成延胡索酸和FADH2;(5)在苹果酸脱氢酶催化下,苹果酸脱氢生成草酰乙酸和NADH+H+。

1分子NADH进入NADH呼吸链氧化可提供2.5分子A TP,而1分子FADH2进入FADH2呼吸链氧化可提供1.5分子A TP,所以1分子乙酰CoA彻底氧化生成CO2和H2O,可提供10分子A TP(3×2.5+1.5+1)。

7、乙酰CoA 可进入哪些代谢途径?请列出。

糖的有氧氧化】葡萄糖→丙酮酸→乙酰辅(5 酶A→CO2+H2O。【糖的无氧氧化】葡萄糖→丙酮酸→乳酸。【糖的磷酸戊糖途径】葡萄糖→5-磷酸核糖、NADPH。【糖原合成】葡萄糖→肝糖原、肌糖原。【糖转化为脂肪】葡萄糖→乙酰辅酶A→脂肪酸→脂肪。

30. 为什么说三羧酸循环是糖类、脂类和蛋白质分解的共同通路?

答案:(1)葡萄糖经甘油醛-3-磷酸、丙酮酸等物质生成乙酰CoA,而乙酰CoA必须进入三羧酸循环才能被彻底氧化分解。(2)脂肪分解产生的甘油和脂肪酸,甘油可以经磷酸二羟丙酮进入糖有氧氧化途径,最终的氧化分解也需要进入三羧酶循环途径;而脂肪酸经β-氧化途径产生乙酰CoA,乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。(3)蛋白质分解产生氨基酸,氨基酸脱去氨基后产生的碳骨架可进入三羧酸循环,同时,三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架,接受NH3重新生成氨基酸。所以,三羧酸循环是三大物质共同通路。

32. 简述葡萄糖激酶和己糖激酶的差别。

答案:己糖激酶和葡萄糖激酶的主要差别在于:①葡萄糖激酶只存在于肝脏中,而己糖激酶在肝脏和肌肉中都存在;②己糖激酶的Km 值为0.1mmol/L,葡萄糖激酶的Km值为10mmol/L;③己糖激酶受产物葡萄糖-6-磷酸的反馈抑制,葡萄糖激酶不受产物葡萄糖-6-磷酸的反馈抑制。

所以,当血液中葡萄糖浓度低时,己糖激酶起主要作用;当血液中葡萄糖浓度高时,葡萄糖激酶起主要作用,结果肝脏糖原浓度高于肌

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