生物化学习题解答

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13、测定酶活力时:

(1) 酶和底物为什么必须用缓冲液配制?

(2) 酶和底物先分别保温,然后混合。还是先混合后保温,为什么?

解题要点:

测定酶活力时要求在特定的pH和温度条件下进行。

(1)酶和底物必须用缓冲液配制的原因是可以保证在此pH条件下,酶和底物都处在最佳状态。

(2)酶和底物应先分别保温,然后混合。若先混合后保温就不能保证酶和底物在最适温度下进行反应,在达到最适温度前的反应无法排除

SUMMARY(总结)

酶是具有催化活性的蛋白质,根据其结构组成分为单成分酶和双成分酶。作为全酶的双成分酶是由脱辅酶(酶蛋白)和辅(助)因子组成,辅(助)因子可以是金属离子、小分子有机分子(称为辅酶)。大多数辅酶含有维生素。辅酶或金属离子始终(牢固地)和酶蛋白结合在一起的称为辅基。 ?在多数情况下同功酶是由不同的基因编码的。根据酶所催化的化学反应的类型,酶被分为六类。

?酶对底物具有超常的有效性(极高的催化效率)和高度的专一性。酶的催化首先要与底物形成一个非共价的酶-底物复合物。

?酶的活性部位是有三维结构的,它往往位于其在一级结构上相差甚远的几个氨基酸残基(必需基团)所形成的疏水口袋、裂缝、凹穴中,且仅是酶蛋白分子(总肽链)中的一小部分。酶的活性部位是酶结合底物和使底物转变为产物的区域。 ?有许多学说用来解释酶稳定其过渡态和降低活化能的机理。

?底物浓度与反应速率之间的关系可用米氏方程来描述,Km值是酶的一个特征(性)物理常数。 一个酶的Km值依赖于特殊的底物和环境条件(如温度、pH和离子强度),而与酶的浓度无关。Km值指的是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。酶浓度、 pH和温度在动力学上会影响酶的活性。 ?酶能被不可逆地和可逆地抑制。竟争性抑制、非竟争性抑制、反竞争性抑制 可按动力学的不同而加以区分。

?竞争性抑制剂具有与酶的标准底物相类似的结构,能与底物竟争酶的活性部位(中心)而与之结合,竞争性抑制剂不改变Vmax 但(表观)Km 变大。 ?非竟争性抑制剂不干扰酶与底物的结合,但妨碍酶的催化,它们在没有改变Km值情况下减小了Vmax。

?反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物结合,使 Vmax、 Km都变小。

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第五章 代谢(新陈代谢)总论

1、名词解释:代谢、合成代谢、分解代谢、能量代谢

解题要点:

代谢(广义):泛指生物活体与外界不断交换物质的过程,包括从体外吸收养料和物质在体内的变化以及能量的变化等。 代谢(狭义):又称中间代谢,一般是指物质在细胞中的合成和分解过程。

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合成代谢 (生物合成): 是指一种或几种物质合成较大、较复杂的分子的过程,是消耗能量的过程。分解代谢 :是指生物大分子变为较小、较简单的分子的过程,是逐步释放能量的过程。 能量代谢 (补充): 生物体内机械能、化学能、热能、以及光、电等能量的相互转化和代谢变化称为能量代谢。 2、微生物的代谢特点是怎样的?

解题要点: (1)代谢是通过一连串的反应来完成,这些中间反应是有程序的。(2)绝大多数的中间代谢反应都是由酶来催化的,故条件比较温和。(3)代谢是(很灵敏地)自动调节(如浓度调节和酶的调节等)的。

(4)代谢适应性强。原因是其代谢方式容易受到外界因素(营养成分和营养条件)的影响。(5)代谢具有多样性、种类多、分布广。目前已发现的微生物有10万种以上,上至天空下至深海,故微生物具有营养和代谢的多样性。(6) 代谢速度快。即生长旺、繁殖快。在生物界,微生物具有最高的繁殖速度,其中以二分裂的繁殖的细菌最为突出。用世代时间(代时)可反映出微生物的繁殖速度。例大肠杆菌世代时间为18分钟(37℃),酿酒酵母世代时间为120分钟(7)代谢易变异。由于大多数微生物无性繁殖,为单细胞,且结构简单,整个细胞直接与环境接触,易受外界条件的影响等。所以容易发生变异,从而可能在其下一代表现代谢方式的改变。利用物理的或化学的人工诱变(剂)处理后,容易使它们的遗传性质发生变异,从而改变微生物的代谢途径,产生新菌种。

第六章 糖代谢

1、葡萄糖的酵解过程分哪几个阶段?一分子的葡萄糖酵解可产生多少能量?ATP、ADP在糖酵解过程中起什么作用?

解题要点: 葡萄糖的酵解过程分为四个阶段:(1)第一阶段:葡萄糖 → 1,6-二磷酸果糖(2)第二阶段:1,6-二磷酸果糖 → 3-磷酸甘油醛(3)第三阶段:3-磷酸甘油醛 → 2-磷酸甘油酸(4)第四阶段:2-二磷酸甘油酸 → 丙酮酸一分子的葡萄糖酵解产生二分子ATP。ATP、ADP在糖酵解过程中的作用如下:ATP提供能量和磷酸基团,同时ATP还是某些酶(例果糖磷酸激酶))的变构效应物,起抑制作用。ADP接受能量和磷酸基团,同时ADP还是某些酶(例己糖激酶)的变构效应物。

2、哪些酶和辅酶参加了糖酵解过程?

酶有①己糖激酶及葡萄糖激酶②葡萄糖-6-磷异构酶 ③己(果)糖磷酸激酶④醛缩酶⑤丙糖磷酸异构酶 ⑥甘油醛-3-磷酸脱氢酶 ⑦甘油酸-3-磷酸激酶 ⑧甘油酸磷酸变位酶 ⑨烯醇化酶 ⑩丙酮酸激酶 辅酶有NAD+ 。

3、丙酮酸氧化脱羧与α-酮戊二酸的氧化脱羧在化学反应上有何异同?

解题要点: 丙酮酸氧化脱羧在丙酮酸脱氢酶系催化下,脱羧形成乙酰CoA。丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶复合体,主要包括:三种不同的酶(丙酮酸脱氢酶E1、

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二氢硫辛酸乙酰转移酶E2和二氢硫辛酸脱氢酶E3),和6种辅助因子(TTP[焦磷酸硫胺素]、硫辛酸、FAD[黄素腺嘌呤二核甘酸 ]、NAD+ [烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸]、CoA和Mg2+)。α-酮戊二酸在α-酮戊二酸脱氢酶系的作用下氧化脱羧生成生成琥珀酰辅酶A。α-酮戊二酸脱氢酶系与丙酮酸脱氢酶系相似,也是多酶复合体,由三个酶(即α-酮戊二酸脱氢酶E1、琥珀酰基转移酶E2和二氢硫辛酰胺脱氢酶E3)组成。也需要六种辅助因子(焦磷酸硫胺素【TPP】、 硫辛酸、FAD【黄素腺嘌呤二核甘酸】、NAD+、COA【含VB3】和Mg++)但是在酶的结构和功能上则有些差别,同时磷酸化会使丙酮酸脱氢酶E1失去活性,而α-酮戊二酸脱氢酶E1不受磷酸化和共价修饰的调节。

4、COA与ATP在丙酮酸分解代谢中起什么作用?

解题要点:

COA作为一种辅酶在丙酮酸分解代谢中主要起传递酰基的作用。

ATP作为丙酮酸分解代谢中产物之一,起到贮存能量的作用,同时ATP对丙酮酸分解代谢有调节作用。

5、在糖酵解与三羧酸循环中在哪些反应步骤产生ATP?

解题要点:

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6、萄糖的合成过程同分解过程是否为可逆反应?

解题要点:

由于EMP途径中存在三个单向反应,其余均是由酶催化的双向反应。这三个单向反应被反向酶取代或绕过,才能实现EMP途径的“倒流”。因此葡萄糖的合成过程同分解过程为不可逆反。

7、一般说糖酵解是无氧分解,三羧酸循环是有氧分解,严格地说,这种说法是否正确?为什么?解题要点:

严格地说,这种说法是不正确的。实际上糖酵解过程(葡萄糖→ 丙酮酸)不管在有氧,还是在无氧的条件下都能进行。而丙酮酸在有氧与无氧条件下的去路是不一样的。在有氧的条件下丙酮酸进入线粒体变成乙酰CoA参加TCA循环。在无氧条件下,丙酮酸经乳酸菌或酵母菌的作用,分别形成乳酸、乙醇等。

8、为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点。

解题要点: 各种糖的氧化代谢,包括糖的酵解,单磷酸己糖途径、糖的有氧氧化,糖异生途径等均有6-磷酸葡萄糖的中间产物的生成。故说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点。

第七章 生物氧化

1、什么叫氧化?什么叫生物氧化和氧化磷酸化?

解题要点:

氧化:在化学中,人们一般把电子从一个分子转移到另一分子的过程称为氧化

生物氧化:人们一般把有机分子在生物体内氧化分解成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化。但实际上是把细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应(即在活细胞内进行的涉及到氢原子或电子从一个分子到另一分子转移的产能反应)总称为生物氧化,因为这一过程通常要消耗氧,生成CO2和H2O,并在组织细胞中进行,故又称为细胞氧化或细胞呼吸,有时也称组织呼吸。

氧化磷酸化:是将生物氧化过程中,更具体地说,是在电子传递过程中所释放的自由能转移至ADP生成ATP的过程。

2、细胞呼吸链是由哪些部分组成的?每部分的作用机制是什么?

解题要点: 例NADH呼吸链:是由NAD-(或NADP-)连接的脱氢酶、黄酶、辅酶Q(CoQ或Q)、细胞色素体系和一些铁硫蛋白组成的氧还原体系。FADH2呼吸链:与NADH

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