生物化學(xué)課題討論題目課件

一、1mol葡萄糖分別在肝臟和骨骼肌中徹底氧化分解生成CO2和H2O：1.請寫出代謝途徑的反應(yīng)過程（寫出脫氫酶和輔酶）；2.計算生成的ATP摩爾數(shù)。,1.答：,I階段：葡萄糖經(jīng)糖酵解裂解生成兩分子的丙酮酸；II階段：丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA；III階段：乙酰CoA經(jīng)過檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化生成CO2和H2O。,葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖,6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖,磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖,磷酸丙糖的同分異構(gòu)化,3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸,1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸,I階段：葡萄糖經(jīng)糖酵解裂解生成兩分子的丙酮酸；,III階段：乙酰CoA經(jīng)過檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化生成CO2和H2O,丙酮酸,乙酰CoA,NAD+,HSCoACO2,NADH+H+,丙酮酸脫氫酶復(fù)合體,II階段：丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA；,（1）乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸（2）檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕幔?）異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸（異檸檬酸脫氫酶，輔酶NAD+）（4）-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA（-酮戊二酸脫氫酶，輔酶NAD+）（5）琥珀酰CoA生成琥珀酸GTP（6）琥珀酸脫氫生成延胡索酸（琥珀酸脫氫酶，輔酶FAD+）（7）延胡索酸加水生成蘋果酸（8）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸（蘋果酸脫氫酶，輔酶NAD+）,2.答：1摩爾葡萄糖有氧氧化生成的ATP摩爾數(shù)：,二、寫出丙氨酸和谷氨酸糖異生成葡萄糖的過程。如果這兩種氨基酸的氨基氮原子同時出現(xiàn)在一分子的尿素中時，請寫出它們是以何種方式進入鳥氨酸循環(huán)的？,L-谷氨酸,答：,谷氨酸脫氫酶,-酮戊二酸+NAD(P)H+H+NH3,-酮戊二酸,-酮戊二酸脫氫酶,琥珀酰CoA+NADH+H+,琥珀酰CoA,琥珀酸+GTP,琥珀酸,延胡索酸+FADH2,琥珀酸脫氫酶,延胡索酸,蘋果酸,蘋果酸,蘋果酸脫氫酶,NADH+H+草酰乙酸（運出線粒體）,草酰乙酸+ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,磷酸烯醇式丙酮酸,2-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,1,3-二磷酸甘油酸,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛,NADH+H+,3-磷酸甘油醛,磷酸甘油醛二羥丙酮,3-磷酸甘油醛+磷酸甘油醛二羥丙酮,1,6-雙磷酸果糖,1,6-雙磷酸果糖,6-磷酸果糖,磷酸果糖雙磷酸酶,6-磷酸果糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸酶,葡萄糖,答：,丙酮酸+CO2+ATP,丙酮酸羧化酶,草酰乙酸（運出線粒體）,隨后步驟同上。,鳥氨酸循環(huán),線粒體,胞液,丙氨酸+,谷氨酸,谷氨酸+,丙氨酸,兩種氨基酸的氨基氮原子同時出現(xiàn)在一分子的尿素中？,三、試述長鏈脂肪酸以酮體形式為大腦供能的過程。,1.長鏈脂肪酸不能通過血腦屏障，不能被大腦直接氧化利用；2.長鏈脂肪酸首先在肝臟通過-氧化生成乙酰CoA；3.以乙酰CoA為原料在肝臟合成酮體（主要為-丁酸、乙酰乙酸）4.酮體通過血腦屏障進入腦細胞被其徹底氧化利用。,2乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酸,HMGCoA,D(-)-羥丁酸,丙酮,乙酰乙酰CoA,琥珀酰CoA,琥珀酸,2乙酰CoA,酮體的生成和利用的總示意圖,琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA裂解酶,HMGCoA合酶,-羥丁酸脫氫酶,四、已知一條DNA單鏈的順序如下：5TCATGCGTCGT*TA180CTTA*GGC*TGCATGTA3（1）假定以該鏈及其互補鏈為模板進行復(fù)制，簡述其復(fù)制的過程及所需的酶系。（2）如果以該鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡述mRNA和多肽鏈合成的過程，該多肽鏈含多少氨基酸殘基。（3）假如該基因發(fā)生下述三種突變，指出突變的類型和可能產(chǎn)生的突變效應(yīng)。C*突變?yōu)門或GA*與G之間插入一個AT*丟失,（1）簡述其復(fù)制的過程及所需的酶系。（原核生物）,DNA的復(fù)制分為起始、延長與終止三個階段：復(fù)制的起始：DNA的解鏈。首先由DNaA蛋白識別結(jié)合復(fù)制起始點上，使起始點區(qū)域DNA發(fā)生解鏈；DNaB蛋白（解旋酶）在DNaC蛋白的協(xié)同下，DNA的雙鏈解開為兩條單鏈，SSB結(jié)合在單鏈模板上維持模板單鏈狀態(tài)。解鏈過程中在拓撲異構(gòu)酶的作用下，使DNA的拓撲構(gòu)象改變以利于解鏈；引物合成和引發(fā)體形成：在引物酶催化下，合成一短RNA引物，為dNTP的聚合提供3-OH末端。在復(fù)制起始區(qū)域形成的由DNaB、DNaC、引物酶和DNA復(fù)制起始區(qū)域共同構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，稱為引發(fā)體。復(fù)制的延長：在DNA聚合酶的作用下，以DNA單鏈為模板，催化4種dNTP以dNMP聚合在引物的3-OH末端，使DNA鏈不斷延長。領(lǐng)頭鏈的延長與解鏈方向相同，可以連續(xù)復(fù)制；而隨從鏈的延長與解鏈方向相反，是不連續(xù)復(fù)制，生成不連續(xù)的岡崎片段。復(fù)制的終止：包括切除引物、填補空缺和連接缺口。RNA酶水解去除RNA引物；DNA聚合酶I催化DNA片段的合成以填補水解引物留下的空隙；在連接酶的催化下，將相鄰的DNA片段連接起來，形成完整的DNA分子。,起始。第一步由RNA聚合酶全酶識別并結(jié)合啟動子，形成閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。由因子識別；第二步是DNA局部雙鏈打開，閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體成為開放轉(zhuǎn)錄復(fù)合體；第三步是第一個磷酸二酯鍵的形成。兩個與模板配對的相鄰核苷酸，在RNA聚合酶的催化下形成磷酸二酯鍵。當(dāng)?shù)谝粋€磷酸二酯鍵形成后，因子脫落，起始階段結(jié)束。延長。RNA聚合酶核心酶沿DNA模板鏈35滑動，每往前移動一個核苷酸距離，就有一個與模板互補的NTP進入反應(yīng)體系，在核心酶的催化下，逐一地形成磷酸二酯鍵，使新合成的RNA不斷延長。終止?？煞譃橐蕾囈蜃拥霓D(zhuǎn)錄終止與非依賴因子的轉(zhuǎn)錄終止。一種轉(zhuǎn)錄終止需要因子，它對RNA聚合酶識別終止信號有輔助作用，故稱終止因子。另一種終止是：DNA分子上具有轉(zhuǎn)錄終止信號，使轉(zhuǎn)錄生成的RNA3端形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，此發(fā)夾結(jié)構(gòu)可阻礙RNA聚合酶的移動，從而終止轉(zhuǎn)錄。,（2）以該鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡述mRNA合成的過程。,(2)簡述多肽鏈合成的過程，該多肽鏈含多少氨基酸殘基。,包括翻譯的起始、延長、終止三個階段。翻譯的起始分四步進行：核糖體大小亞基的分離；核糖體小亞基與mRNA的定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA與核糖體小亞基P位結(jié)合；核糖體大小亞基重新結(jié)合形成翻譯起始復(fù)合物。翻譯的延長即核糖體循環(huán)，包括三個步驟循環(huán)進行：進位、成肽、轉(zhuǎn)位。每進行一輪核糖體循環(huán)，肽鏈就延長一個氨基酸殘基。進位：即氨基酰-tRNA進入核糖體A位；成肽：即在轉(zhuǎn)肽酶催化下，結(jié)合在P位上的肽?；鶑腜位轉(zhuǎn)移到A位，與A位的氨基酸形成肽鍵；轉(zhuǎn)位：即在轉(zhuǎn)位酶催化下，核糖體向mRNA的3側(cè)發(fā)生相對位移，移動一個密碼子的距離。翻譯終止：當(dāng)核糖體A位出現(xiàn)翻譯終止密碼時，由釋放因子識別結(jié)合，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ富钚裕瑢⑿潞铣傻碾逆溗忉尫懦鰜?，核糖體也從mRNA模板上解離。,5TCATGCGTCGT*TA180CTTA*GGC*TGCATGTA3如果以該鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，該多肽鏈含多少氨基酸殘基？,5TCATGCGTCGT*TA180CTTA*GGC*TGCATGTA3,3AGUACGCAGCA*AU180GAAU*CCG*ACGUACAU5,轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄方向,3AGUACGCAGCA*AU180GAAU*CCG*ACGUACAU5,翻譯,C.aa(60)aa4aa3aa2Met.N,翻譯方向,（3）假如該基因發(fā)生下述三種突變，指出突變的類型和可能產(chǎn)生的突變效應(yīng)。C*突變?yōu)門或G;A*與G之間插入一個A;T*丟失.,已知一條DNA單鏈的順序如下：5TCATGCGTCGT*TA180CTTA*GGC*TGCATGTA3,3AGUACGCAG