【文章內(nèi)容簡介】 如丙酮酸脫羧形成乙醛）反應(yīng)中用的輔基。 （ e）在轉(zhuǎn)甲?；蚣撞婊u甲基）反應(yīng)中用的輔酶。 （ f）在轉(zhuǎn)乙酰基或更長的脂?；磻?yīng)中用的輔酶。 （ g）在從氨基酸的 α 碳上去除或取代 基團(tuán)的反應(yīng)中用的輔基。 第四章 維生素和輔酶 ? 某哺乳動物肝臟樣品在三氯甲烷和水的混合物中勻漿，維生素 A、 B C、 D各分布在哪一相中 （答案） ? 人對煙酸（尼克酸）的需要量為每天 。當(dāng)飲食中給予足量的色氨酸時，尼克酸的需要量可以降低。由此觀察，尼克酸與色氨酸的代謝有何聯(lián)系？當(dāng)飲食是以玉米為主食，而肉類很少時，人們易得癩皮病，為什么這種情況會導(dǎo)致尼克酸的缺乏，你能給予說明嗎？ （答案） ? 在一個典型的實驗中，給予鴿子的一種實驗飼料，浙漸地發(fā)現(xiàn)它們無法推持平衡及協(xié)調(diào)。而且它們的血液及腦中的丙酮酸比正常鴿子高出許多。若喂給鴿子肉汁，則此癥狀可以防止或改善。你能解釋這個現(xiàn)象嗎？ （答案） ? 在冰箱內(nèi)雞蛋可保持 4到 6周仍不會變壞，但是去除蛋白的蛋黃，即使放在冰箱也很快地變壞。 （答案） （ a）什么因素因素使蛋黃變壞的呢？ （ b）你如何解釋雞蛋蛋白可以防止蛋黃變壞？ （ c）這種保護(hù)模式對鳥類有什么益處？ ? 請寫出維生素 B B2的名稱及它們的輔酶形式，它們是什么酶的輔 ？ （答案） ? 怎樣防止夜盲癥、佝僂病、腳氣病和壞血癥 ? （答案） ? 為什么維生素 A及 D可好幾個星期吃一次，而維生素 B復(fù)合物就必須經(jīng)常補(bǔ)充？ （答案） ? 角膜軟化癥是因維生素 A缺乏，而使眼球乾燥及失去光澤，甚至造成失明。這種疾病危害很多小孩，但很少影響大人。在熱帶地區(qū)，每年約有 10000個年紀(jì) 18到 36個月的小孩，因罹患此病而致瞎，相反大人即使食用維生素 A缺乏的食物 2年以上，結(jié)果只是患有夜盲癥而已。當(dāng)給予維生素 A，則夜盲癥很容易消失。請您解釋為什么維生素 A缺乏對小孩及大人的影響的差異會這么大？ （答案） ? 腎性骨發(fā)育不全，或稱腎性佝樓癥，這種疾病主要是骨骼礦物質(zhì)排除過多。腎病患者，即使給予均衡飲食，仍然會有腎性骨發(fā)育不全發(fā)生。請問哪一種維生素與骨骼礦物質(zhì)化有關(guān)？為什么腎臟受損會造成骨骼礦物質(zhì)排除過多？ （答案） ? 10 答：維生素 D3；受損的腎臟妨礙維生素 D3完全羥化形成其生物活性形式。 返回 ? 1答 :（ a） NADH（還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）或者 NADPH（還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸），在上述兩種情況下都是由煙酸衍生的。 （ b） NAD（煙酰胺腺嘌呤二核苷酸），由煙酸衍生的。 （ c）生物胞素（一種生物素 Lys殘基），由生物素衍生的。 （ d） TPP（硫胺素焦磷酸）；由硫胺素（維生素 B1）衍生的。 （ e）四氫葉酸，由葉酸衍生的。 （ f） CoA（輔酶 A），由泛酸衍生的。 （ g） PLP（吡哆醛 5磷酸），由吡哆醇（維生素 B6）衍生的。 ? 2答 : 在水相中將會發(fā)現(xiàn)維生素 B6和維生素 C，在有機(jī)相中將會發(fā)現(xiàn)脂溶性的維生素 A和 D。 ? ? 3答：煙酸既是生物合成色氨酸所必需的，又可以由色氨酸合成。玉米中色氨酸的含量低。 ? 4 答：硫胺素缺乏。 ? 5：（ a）細(xì)菌生長 ； ? （ b）抗生物素蛋白結(jié)合游離的生物素抑制細(xì)菌生長 ； ? （ c）在孵卵期，它保護(hù)了發(fā)育的胚胎免受破壞性細(xì)菌的生長。 ? 6答： B1稱為硫胺素，輔酶名稱為硫胺素焦磷酸，它是脫羧酶的輔酶。 B2稱為核黃素，輔酶為黃素單核苷酸（ FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（ FAD），為氧化還原酶的輔酶。 ? ? 7答：分別服用維生素 A、 D、 B C。 ? 8維生素 A和 D是脂溶性的維生素，可以貯存。但 B族維生素是水溶性的，不能貯存，即維生素B復(fù)合物的高溶解度導(dǎo)致了其快速排泄，所以必須經(jīng)常補(bǔ)充。 ? 9 答：成熟的肝臟儲存維生素 A。 第五章 生物膜 ? 一些藥物必須在進(jìn)入活細(xì)胞后才能發(fā)揮藥效，但它們中大多是帶電或有極性的，因此不能靠被動擴(kuò)散跨膜。人們發(fā)現(xiàn)利用脂質(zhì)體運輸某些藥物進(jìn)入細(xì)胞是很有效的辦法，試解釋脂質(zhì)體是如何發(fā)揮作用的。 （答案） ? 一個紅細(xì)胞的表面積大約為 100μ m2，從 109個紅細(xì)胞分離出的膜在水中形成面積為 。從這個實驗就細(xì)胞膜的構(gòu)成能得出什么結(jié)論？ (答案 ) ? 脂質(zhì)體是一個連續(xù)的自我封閉的脂雙層結(jié)構(gòu)。 （答案） ? （ a）脂雙層形成的驅(qū)動力是什么？ ? （ b）生物膜的結(jié)構(gòu)對生物有什么重要作用？ ? 許多埋在膜內(nèi)的蛋白（內(nèi)在蛋白）與細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不同，它們幾乎不可能從膜上轉(zhuǎn)移至水溶液中。然而，此類蛋白的溶解和轉(zhuǎn)移，?？捎煤惺榛蛩徕c或其它的去污劑，例如膽酸的鈉鹽等溶液來完成，這是什么道理？ （答案） ? 將某細(xì)菌從 37℃ 的生長溫度轉(zhuǎn)移至 25℃ 后，利用什么手段可以恢復(fù)膜的流動性？ （答案） ? 5答：通過生產(chǎn)更多的不飽和脂肪酸鏈或較短的脂肪酸鏈可恢復(fù)膜的流動性。因為在較低的生長溫度下，細(xì)菌必須合成具有更低 Tm（高流動性）的不飽和脂肪酸或短的脂肪酸鏈，才能恢復(fù)膜流動性。 ? 返回 ? 1 答：脂質(zhì)體是脂雙層膜組成的封閉的、內(nèi)部有空間的囊泡。離子和極性水溶性分子（包括許多藥物）被包裹在脂質(zhì)體的水溶性的內(nèi)部空間，負(fù)載有藥物的脂質(zhì)體可以通過血液運輸，然后與細(xì)胞的質(zhì)膜相融合將藥物釋放入細(xì)胞內(nèi)部。 ? 2 答：由一個紅細(xì)胞的膜鋪成的單層面積為[ 1012μ m2]/（ 109）＝ 188。由于紅細(xì)胞表面積只有 100μ m2，所以覆蓋紅細(xì)胞表面積的脂是雙層的，即 188/100≈2 。換言之紅細(xì)胞膜是由雙層脂構(gòu)成的。 ? 3 答：（ a）形成雙層的磷脂分子是兩性分子（含有親水和疏水部分）。脂雙層的形成是由磷脂的疏水作用驅(qū)動的，這時磷脂疏水的脂酰鏈傾向于脫離與水的接觸，水溶液中的磷脂分子的非極性尾部被水分子包圍，磷脂分子之間為避開水疏水尾部彼此靠近，當(dāng)磷脂雙層結(jié)構(gòu)形成時，脂酰鏈被限制在疏水的內(nèi)部，而排擠出有序的水分子。該過程導(dǎo)致這些水分子的熵大大增加，熵增加的量大大地超過由于更多有序的脂雙層的形成導(dǎo)致熵減少的量。增加的熵以及脂雙層中的相鄰的非極性尾部之間的范德華接觸對有利的（負(fù)的）自由能變化都有貢獻(xiàn)，因此整個過程可以自發(fā)進(jìn)行。 （ b）生物膜主要是由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖類組成，形成一個流動的自封閉體系，它對生物的作用主要體現(xiàn)在以下方面： 可以提供一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。 生物膜可以進(jìn)行選擇性的物質(zhì)運輸，保證生物體的正常生理功能。 生物膜與信號傳導(dǎo)、能量傳遞、細(xì)胞識別、細(xì)胞免疫等細(xì)胞中的重要過程相關(guān)?？傊?，生物膜使細(xì)胞和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)既各自具有恒定、動態(tài)的內(nèi)環(huán)境，又相互聯(lián)系相互制約。 ? 4答：十二烷基磺酸鈉和膽酸鈉等去污劑，都具有親水和疏水兩部分，它們可以破壞蛋白與膜之間的疏水相互作用，并用疏水部分結(jié)合蛋白的疏水部分，親水部分向外，形成一個可溶性微團(tuán)，將蛋白轉(zhuǎn)移到水中。 第六章 代謝總論 在磷酸解中，一個鍵是受到無機(jī)磷酸的攻擊（而不是象水解那樣受水攻擊）并被切斷。某細(xì)菌含有蔗糖磷酸化酶，它能催化蔗糖的磷酸解： 蔗糖 +磷酸 → 葡萄糖 1磷酸 +果糖 （ a）從以下數(shù)據(jù)，計算蔗糖的磷酸解中的標(biāo)準(zhǔn)自由能變 化。 H2O+蔗糖 → 葡萄糖 +果糖 △ G0ˊ= 29KJ/ mol H2O+葡萄糖 1磷酸 → 葡萄糖 +磷酸 △ G0ˊ= 21KJ/mol （ b）計算蔗糖磷酸解的平衡常數(shù)。 （答案） ? 輔酶 Q的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢是 +，黃素腺嘌呤二核苷酸（ FAD）的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢為 。說明 FADH2被輔酶 Q氧化時理論上釋放的能量在標(biāo)準(zhǔn)條件下可以驅(qū)動由 ADP＋ Pi合成 ATP。 （答案） ? 成年人每天利用 ATP情況。 （答案） （ a）一個 68kg的成年人每天（ 24h）需要此食物中攝取 2022kcal（ 8360kJ）熱量。食物代謝產(chǎn)生的能量主要用于身體日常的化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械功。假設(shè)食物能量轉(zhuǎn)化為 ATP的效率是 50％，計算成年人 24h所利用的 ATP的重量，它是人體重的百分之多少？ （ b）雖然成年人每天合成大量的 ATP，但人本身的重量、構(gòu)造和組成在此期間沒有明顯改變，試解釋看似矛盾的現(xiàn)象。 ? 任何氧化還原電對的標(biāo)準(zhǔn)還原電位都是由半電池反應(yīng)確定的。 NAD＋ ／ NADH和丙酮酸／乳酸的標(biāo)準(zhǔn)還原電位分別為－－ 。 （答案） （ a）哪一個共軛電對有較大失去電子的傾向？ （ b）哪一個共軛電對有較強(qiáng)的氧化能力？ （ c）如果在 pH7時，每一反應(yīng)物和生成物的濃度為 1M，試問下列反應(yīng)進(jìn)行的方向。丙酮酸 ＋ NADH＋ H＋ =乳酸＋ NAD＋ （ d）在 25℃ ，此反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能的變化 Δ G176。 ′ 。 （ e）在 25℃ ，此反應(yīng)的平衡常數(shù)？ ? 4 答：（ a） NAD+/NADH（ b）丙酮酸 /乳酸（ c）乳酸形成方向（ d） 25KJ/mol（ e） 104 返回 ? 1 答 : （ a）計算蔗糖磷酸解的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化，只需要將兩個反應(yīng)原標(biāo)準(zhǔn)自由能變化加起來，而這兩個反應(yīng)組合就是總反應(yīng)。 △ G0ˊ （ KJ /mol） H2O+蔗糖 → 葡萄糖 +果糖 29 葡萄糖 +磷酸 → H2O+葡萄糖 1磷酸 21 蔗糖 +磷酸 → 葡萄糖 1磷酸 +果糖 8 因此蔗糖磷酸解的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化為 8KJ/mol。 ? （ b）△ G0ˊ= RTlnKeq, Keq=25 ? ? 2答：首先計算耦合的氧化 還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢，然后計算標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。因為將 ATP水解為ADP+Pi的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化為 30KJmol1，因此 ATP合成的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化為 +30KJ/mol。所以 FADH2被輔酶 Q氧化時理論上釋放的能量要比由 ADP+Pi合成 ATP所需的自由能更多。 ? 3（ a） 46kg； 68％ （ b） ATP按照身體需要合成，然后降解為 ADP和 Pi，所以 ATP的濃度維持在一個穩(wěn)態(tài)水平，對身體沒有明顯影響。 ? 第七章 生物氧化 利用附表的數(shù)據(jù)，計算以下各氧化還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原勢和標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。 （答案） （ a）乙醛 + NADH + H+→ 乙醇 +NAD+ （ b）氫醌（ QH2） + 2細(xì)胞色素 C(Fe3+) → 泛醌（ Q） +2細(xì)胞色素 C（ Fe2+） + 2H+ （ c）琥珀酸 +1/2O2 → 延胡索酸 +水 ? 在電子傳遞鏈中發(fā)現(xiàn)有 6 種細(xì)胞色素都能通過可逆的氧化還原反應(yīng) Fe3+ → Fe 2+催化一個電子的傳遞。盡管鐵在每種情況下都是電子載體，但是還原半反應(yīng)的 EO的值卻從細(xì)胞色素 b的 a3的,試解釋之。 （答案） ? 細(xì)胞色素之間的電子傳遞涉及一個電子從一個鐵原子上向另一個鐵原子上轉(zhuǎn)移。第二種電子轉(zhuǎn)移方式則涉及氫原子和電子，在生物的氧化還原反應(yīng)中，一個氫分子（ H2或 H:H）轉(zhuǎn)移是普遍存在的。指出 H2轉(zhuǎn)移的兩種機(jī)制 ,分別舉例之。 （答案） ? 超聲處理產(chǎn)生的線粒體內(nèi)膜碎片，內(nèi)面朝外重新閉合形成的球狀膜泡稱為亞線粒體泡。這些小泡能夠在NADH或 QH2這樣的電子源存在時，合成 ATP。畫圖顯示在這些小泡中從 NADH開始的電子傳遞以及隨后的質(zhì)子轉(zhuǎn)運是如何發(fā)生的？ （答案） ? 魚藤酮是來自植物的一種天然毒素，強(qiáng)烈抑制昆蟲和魚類線粒體 NADH脫氫酶；抗霉素 A也是一種毒性很強(qiáng)的抗生素，強(qiáng)烈抑制電子傳遞鏈中泛醌的氧化。 （ a）為什么某些昆蟲和魚類攝入魚藤酮會致死？ （ b）為什么抗霉素 A是一種毒藥？ （ c）假設(shè)魚藤酮和抗霉素封閉它們各自的作用部位的作用是等同的，那么哪一個的毒性更利害？ （答案） ? 線粒體的呼吸鏈的電子傳遞可用下列凈反應(yīng)方程式表示： NANH＋ H+ ＋ 1/2O2＝ H2O＋ NAD+ （ a）計算此反應(yīng)的 Δ E176。 ′ 。 （ b）計算標(biāo)準(zhǔn)自由能變化 Δ G176。 ′ 。 （ c）如果一分子 ATP合成的標(biāo)準(zhǔn)自由能為 Kcal ／mol，那么就理論上而言，上