生物化學(xué)課題討論題目

1、.一、一、 1mol葡萄糖分別在肝臟和骨骼肌中徹底氧化分解生成葡萄糖分別在肝臟和骨骼肌中徹底氧化分解生成CO2和和H2O：1. 請(qǐng)寫出代謝途徑的反應(yīng)過程（寫出脫氫酶和輔酶）；請(qǐng)寫出代謝途徑的反應(yīng)過程（寫出脫氫酶和輔酶）；2. 計(jì)算生成的計(jì)算生成的ATP摩爾數(shù)。摩爾數(shù)。1. 答：答：I階段階段：葡萄糖經(jīng)糖酵解裂解生成兩分子的丙酮酸；：葡萄糖經(jīng)糖酵解裂解生成兩分子的丙酮酸；II階段階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰：丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA；III階段階段：乙酰：乙酰CoA經(jīng)過檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化生成經(jīng)過檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化生成CO2和和H2O。 葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為

2、6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖磷酸果糖 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峁寝D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 磷酸丙糖的磷酸丙糖的同分異構(gòu)化同分異構(gòu)化 3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸丙酮酸I階段：葡萄糖階段：葡萄糖經(jīng)經(jīng)糖酵解糖酵解裂解生成兩分子的裂解生成兩分子的丙酮酸；丙酮酸；.III

3、階段：乙酰階段：乙酰CoA經(jīng)過經(jīng)過檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)和和氧化磷酸化氧化磷酸化生成生成CO2和和H2OII階段：丙酮酸進(jìn)入階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成線粒體氧化脫羧生成乙酰乙酰CoA；（1）乙酰）乙酰CoA與草酰乙酸縮合成與草酰乙酸縮合成檸檬酸檸檬酸 （2）檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)椋幟仕峤?jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕岙悪幟仕?（3）異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)椋┊悪幟仕嵫趸擊绒D(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸（異檸檬酸脫氫酶，輔酶（異檸檬酸脫氫酶，輔酶NAD+） （4）-酮戊二酸氧化脫羧生成酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰琥珀酰CoA （-酮戊二酸脫氫酶，輔酶酮戊二酸脫氫酶，輔酶NAD+） （5）琥珀酰）琥珀酰C

4、oA生成生成琥珀酸琥珀酸 GTP（6）琥珀酸脫氫生成）琥珀酸脫氫生成延胡索酸延胡索酸（琥珀酸脫氫酶，輔酶（琥珀酸脫氫酶，輔酶FAD+） （7）延胡索酸加水生成）延胡索酸加水生成蘋果酸蘋果酸 （8）蘋果酸脫氫生成）蘋果酸脫氫生成草酰乙酸草酰乙酸（蘋果酸脫氫酶，輔酶（蘋果酸脫氫酶，輔酶NAD+） .2. 答：答： 1 1摩爾葡萄糖有氧氧化生成的摩爾葡萄糖有氧氧化生成的ATPATP摩爾數(shù)：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(shí)出現(xiàn)在一分子的尿素中時(shí)，請(qǐng)寫出它們是以何種方的氨基氮原子同時(shí)出現(xiàn)在

5、一分子的尿素中時(shí)，請(qǐng)寫出它們是以何種方式進(jìn)入鳥氨酸循環(huán)的？式進(jìn)入鳥氨酸循環(huán)的？L-L-谷氨酸谷氨酸答：答：谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶-酮戊二酸酮戊二酸 (P)(P)H H+ + -酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶琥珀酰琥珀酰CoA CoA H H+ + 琥珀酰琥珀酰CoACoA琥珀酸琥珀酸 琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸 FADHFADH2 2琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶H H+ + 草酰乙酸草酰乙酸（運(yùn)出線粒體）（運(yùn)出線粒體）草酰乙酸草酰乙酸+ATP+ATP磷酸烯醇式丙酮酸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

6、酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸.3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛H H+ +3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛二羥丙酮磷酸甘油醛二羥丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + + 磷酸甘油醛二羥丙酮磷酸甘油醛二羥丙酮1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖雙磷酸酶磷酸果糖雙磷酸酶6-6-磷酸果糖磷酸果糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶葡萄糖葡萄糖答：答：丙氨

7、酸丙氨酸聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸+CO+CO2 2+ +ATPATP丙酮酸羧化酶草酰乙酸草酰乙酸（運(yùn)出線粒體）（運(yùn)出線粒體） 隨后步驟同上。隨后步驟同上。.鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鳥氨酸鳥氨酸尿素尿素線粒體線粒體胞胞 液液丙氨酸丙氨酸 + +谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨

8、酸 + + 丙氨酸丙氨酸兩種氨基酸的兩種氨基酸的氨基氮原子同時(shí)氨基氮原子同時(shí)出現(xiàn)出現(xiàn)在一分子的尿素中？在一分子的尿素中？.三、三、試述長(zhǎng)鏈脂肪酸以酮體形式為大腦供能的過程。試述長(zhǎng)鏈脂肪酸以酮體形式為大腦供能的過程。1.長(zhǎng)鏈脂肪酸長(zhǎng)鏈脂肪酸不能通過血腦屏障不能通過血腦屏障，不能被大腦直接氧化利用；，不能被大腦直接氧化利用；2.2.長(zhǎng)鏈脂肪酸首先長(zhǎng)鏈脂肪酸首先在肝臟在肝臟通過通過-氧化生成氧化生成乙酰乙酰CoA；3.以以乙酰乙酰CoACoA為原料為原料在肝臟在肝臟合成合成酮體酮體（主要為（主要為- -丁酸、乙酰乙酸）、乙酰乙酸）4.4.酮體通過血腦屏障進(jìn)入腦細(xì)胞被其徹底氧化利用。酮體通過血腦屏障進(jìn)

9、入腦細(xì)胞被其徹底氧化利用。.2乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸HMGCoA D(-)-羥丁酸羥丁酸丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 2乙酰乙酰CoA酮體的生成和利用的總示意圖酮體的生成和利用的總示意圖琥珀酰琥珀酰CoACoA轉(zhuǎn)硫酶轉(zhuǎn)硫酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶HMGCoAHMGCoA裂解酶裂解酶HMGCoAHMGCoA合酶合酶-羥丁酸脫氫酶羥丁酸脫氫酶.四、已知一條四、已知一條DNADNA單鏈的順序如下：?jiǎn)捂湹捻樞蛉缦拢? 5TCA TGC GTC GTTCA TGC

10、 GTC GT* *TA180CTT ATA180CTT A* *GG CGG C* *TG CAT GTATG CAT GTA3 3（1 1）假定以該鏈及其互補(bǔ)鏈為模板進(jìn)行復(fù)制，簡(jiǎn)）假定以該鏈及其互補(bǔ)鏈為模板進(jìn)行復(fù)制，簡(jiǎn)述其復(fù)制的過程及所需的酶系。述其復(fù)制的過程及所需的酶系。（2 2）如果以該鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡(jiǎn)述）如果以該鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡(jiǎn)述mRNAmRNA和多肽鏈合成的過程，該多肽鏈含多少氨基酸和多肽鏈合成的過程，該多肽鏈含多少氨基酸殘基。殘基。（3 3）假如該基因發(fā)生下述三種突變，指出突變的）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)。類型和可能產(chǎn)

11、生的突變效應(yīng)。C C* *突變?yōu)橥蛔優(yōu)門 T或或G GA A* *與與G G之間插入一個(gè)之間插入一個(gè)A AT T* *丟失丟失.（1 1）簡(jiǎn)述其復(fù)制的過程及所需的酶系。（原核生物）簡(jiǎn)述其復(fù)制的過程及所需的酶系。（原核生物） DNADNA的復(fù)制分為起始、延長(zhǎng)與終止三個(gè)階段：的復(fù)制分為起始、延長(zhǎng)與終止三個(gè)階段：復(fù)制的起始：復(fù)制的起始：DNADNA的解鏈的解鏈。首先由。首先由DNaADNaA蛋白識(shí)別結(jié)合復(fù)制起始點(diǎn)上，蛋白識(shí)別結(jié)合復(fù)制起始點(diǎn)上，使起始點(diǎn)區(qū)域使起始點(diǎn)區(qū)域DNADNA發(fā)生解鏈；發(fā)生解鏈；DNaBDNaB蛋白（解旋酶）在蛋白（解旋酶）在DNaCDNaC蛋白的協(xié)同下，蛋白的協(xié)同下，DNADNA

12、的雙鏈解開為兩條單鏈，的雙鏈解開為兩條單鏈，SSBSSB結(jié)合在單鏈模板上維持模板單鏈狀態(tài)。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?fù)洚悩?gòu)酶的作用下，使解鏈過程中在拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用下，使DNADNA的拓?fù)錁?gòu)象改變以利于解鏈；的拓?fù)錁?gòu)象改變以利于解鏈；引物合成和引發(fā)體形成引物合成和引發(fā)體形成：在引物酶催化下，合成一短：在引物酶催化下，合成一短RNARNA引物，為引物，為dNTPdNTP的聚合提供的聚合提供3 3-OH-OH末端。在復(fù)制起始區(qū)域形成的由末端。在復(fù)制起始區(qū)域形成的由DNaBDNaB、 DNaCDNaC、引物酶和引物酶和DNADNA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

13、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(zhǎng)：在復(fù)制的延長(zhǎng)：在DNADNA聚合酶聚合酶的作用下，以的作用下，以DNADNA單鏈為模板，催化單鏈為模板，催化4 4種種dNTPdNTP以以dNMPdNMP聚合在引物的聚合在引物的3 3-OH-OH末端，使末端，使DNADNA鏈不斷延長(zhǎng)。領(lǐng)頭鏈的延鏈不斷延長(zhǎng)。領(lǐng)頭鏈的延長(zhǎng)與解鏈方向相同，可以連續(xù)復(fù)制；而隨從鏈的延長(zhǎng)與解鏈方向相反，長(zhǎng)與解鏈方向相同，可以連續(xù)復(fù)制；而隨從鏈的延長(zhǎng)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。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：包括復(fù)制的終止：包括切除引物、填補(bǔ)空缺切除引物、填補(bǔ)空缺和和連接缺口連接

14、缺口。RNARNA酶水解去除酶水解去除RNARNA引物；引物；DNADNA聚合酶聚合酶I I催化催化DNADNA片段的合成以填補(bǔ)水解引物留下的空隙；片段的合成以填補(bǔ)水解引物留下的空隙；在連接酶的催化下，將相鄰的在連接酶的催化下，將相鄰的DNADNA片段連接起來，形成完整的片段連接起來，形成完整的DNADNA分子。分子。.起始起始。第一步由第一步由RNARNA聚合酶全酶識(shí)別并結(jié)合啟動(dòng)子聚合酶全酶識(shí)別并結(jié)合啟動(dòng)子，形成閉合轉(zhuǎn)，形成閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。由錄復(fù)合體。由因子識(shí)別；因子識(shí)別；第二步是第二步是DNADNA局部雙鏈打開局部雙鏈打開，閉合轉(zhuǎn)錄，閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體成為開放轉(zhuǎn)錄復(fù)合體；復(fù)合體成為開放轉(zhuǎn)錄復(fù)合

15、體；第三步是第一個(gè)磷酸二酯鍵的形成第三步是第一個(gè)磷酸二酯鍵的形成。兩個(gè)與模板配對(duì)的相鄰核苷酸，在兩個(gè)與模板配對(duì)的相鄰核苷酸，在RNARNA聚合酶的催化下形成磷酸二聚合酶的催化下形成磷酸二酯鍵。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)磷酸二酯鍵形成后，酯鍵。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)磷酸二酯鍵形成后，因子脫落，起始階段結(jié)束。因子脫落，起始階段結(jié)束。延長(zhǎng)延長(zhǎng)。RNARNA聚合酶聚合酶核心酶核心酶沿沿DNADNA模板鏈模板鏈3 355滑動(dòng)，每往前移動(dòng)一滑動(dòng)，每往前移動(dòng)一個(gè)核苷酸距離，就有一個(gè)與模板互補(bǔ)的個(gè)核苷酸距離，就有一個(gè)與模板互補(bǔ)的NTPNTP進(jìn)入反應(yīng)體系，在核心進(jìn)入反應(yīng)體系，在核心酶的催化下，逐一地形成磷酸二酯鍵，使新合成的酶的催化下，逐一地

16、形成磷酸二酯鍵，使新合成的RNARNA不斷延長(zhǎng)。不斷延長(zhǎng)。終止終止?？煞譃椤？煞譃橐蕾囈蕾囈蜃右蜃拥霓D(zhuǎn)錄終止與的轉(zhuǎn)錄終止與非依賴非依賴因子因子的轉(zhuǎn)錄終止。的轉(zhuǎn)錄終止。一種轉(zhuǎn)錄終止需要一種轉(zhuǎn)錄終止需要因子，它對(duì)因子，它對(duì)RNARNA聚合酶識(shí)別終止信號(hào)有輔助作聚合酶識(shí)別終止信號(hào)有輔助作用，故稱終止因子。另一種終止是：用，故稱終止因子。另一種終止是：DNADNA分子上具有轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，分子上具有轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，使轉(zhuǎn)錄生成的使轉(zhuǎn)錄生成的RNA 3RNA 3端形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，此發(fā)夾結(jié)構(gòu)可阻礙端形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，此發(fā)夾結(jié)構(gòu)可阻礙RNARNA聚合聚合酶的移動(dòng)，從而終止轉(zhuǎn)錄。酶的移動(dòng)，從而終止轉(zhuǎn)錄。（2 2）以該鏈為

17、模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡(jiǎn)述）以該鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，簡(jiǎn)述mRNAmRNA合成的過程。合成的過程。.(2)(2)簡(jiǎn)述多肽鏈合成的過程，該多肽鏈含多少氨基酸殘基。簡(jiǎn)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(zhǎng)、終止三個(gè)階段。包括翻譯的起始、延長(zhǎng)、終止三個(gè)階段。翻譯的起始翻譯的起始分四步進(jìn)行：核糖體大小亞基的分離；核糖體小分四步進(jìn)行：核糖體大小亞基的分離；核糖體小亞基與亞基與mRNAmRNA的定位結(jié)合；起始氨基酰的定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA-tRNA與核糖體小亞基與核糖體小亞基P P位位結(jié)合；核糖體大小亞基重新結(jié)合形成翻譯起始復(fù)合物。結(jié)合；核糖體大小亞基重新結(jié)合形成翻

18、譯起始復(fù)合物。翻譯的延長(zhǎng)翻譯的延長(zhǎng)即即核糖體循環(huán)核糖體循環(huán)，包括三個(gè)步驟循環(huán)進(jìn)行：進(jìn)位、，包括三個(gè)步驟循環(huán)進(jìn)行：進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位。每進(jìn)行一輪核糖體循環(huán)，肽鏈就延長(zhǎng)一個(gè)氨基酸成肽、轉(zhuǎn)位。每進(jìn)行一輪核糖體循環(huán)，肽鏈就延長(zhǎng)一個(gè)氨基酸殘基。殘基。進(jìn)位：進(jìn)位：即氨基酰即氨基酰-tRNA-tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核糖體A A位；位；成肽成肽：即在轉(zhuǎn)肽即在轉(zhuǎn)肽酶催化下，結(jié)合在酶催化下，結(jié)合在P P位上的肽酰基從位上的肽?；鶑腜 P位轉(zhuǎn)移到位轉(zhuǎn)移到A A位，與位，與A A位的氨位的氨基酸形成肽鍵；基酸形成肽鍵；轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位：即在轉(zhuǎn)位酶催化下，核糖體向：即在轉(zhuǎn)位酶催化下，核糖體向mRNAmRNA的的33側(cè)發(fā)生相對(duì)位移

19、，移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離。側(cè)發(fā)生相對(duì)位移，移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離。翻譯終止翻譯終止：當(dāng)核糖體：當(dāng)核糖體A A位出現(xiàn)翻譯終止密碼時(shí)，由釋放因子識(shí)位出現(xiàn)翻譯終止密碼時(shí)，由釋放因子識(shí)別結(jié)合，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ富钚?，將新合成的肽鏈水解釋別結(jié)合，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶轉(zhuǎn)變?yōu)轷ッ富钚?，將新合成的肽鏈水解釋放出來，核糖體也從放出來，核糖體也從mRNAmRNA模板上解離。模板上解離。.5TCA TGC GTC GT*TA180CTT A*GG C*TG CAT GTA3如果以該鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，該多肽鏈含多少氨基如果以該鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，并翻譯，該多肽鏈含多少氨基酸殘基？酸殘基？5TCA TGC GTC GT*TA180CTT A*GG C*TG CAT GTA33AGU ACG CAG CA*AU180GAA U*CC G*AC GU