【正文】 數(shù) RAN分子是單股的，但是它們對作用于雙股 RNA的核苷酸酶的降解也是敏感的。在這種雙螺旋區(qū)內(nèi)，堿基配對的規(guī)則是 A 與 U、 G 與 C。因此，對專一于雙股的核糖核苷酸酶的降解是敏感的。 第七章 脂質(zhì)和生物膜 一、問答題 1. 構(gòu)成生物膜的化學成分有那些？ 解答：化學分析表明，所有的生物膜幾乎都是由蛋白質(zhì)（包括酶）和脂類（主要是磷脂）兩大類物質(zhì)組成，此外，還含有糖（糖蛋白及糖脂）、微量的核酸、無機元素等。 2. 為什么說生物膜具有不對稱性和流動性？什么是“流動鑲嵌”模型？ 解答： 20 世紀 60 年代以后，由于新的實驗技術(shù)的發(fā)展，對生物膜結(jié)構(gòu)有了更深的了解，認為生物膜的結(jié)構(gòu)是不對稱的，并且具有流動性。膜上蛋白質(zhì)有數(shù)十種，通常占膜重 50％以上， 研究證明，蛋白質(zhì)分子在膜上分布是不均一的，在膜的某些區(qū)域內(nèi)，外側(cè)分布比較多，內(nèi)側(cè)少；而在另一些區(qū)域內(nèi)，則外側(cè)分布少，內(nèi)側(cè)分布多。有的蛋白質(zhì)如糖蛋白，多分布在膜的外側(cè)，糖鏈伸出膜外，造成膜兩側(cè)蛋白質(zhì)分布極不均一現(xiàn)象。 膜的流動性：膜的流動性決定于磷脂分子的性質(zhì)或者說決定于不飽和脂肪酸的含量。鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的蛋白質(zhì)分子，可作側(cè)向擴散和旋轉(zhuǎn)擴散運動，即沿著雙分子層的平面移動，據(jù)推算，蛋白質(zhì)分子每分鐘可移動數(shù)微米。磷脂分子較蛋白質(zhì)分子小，因此移動速度較蛋白質(zhì)分子快。 所謂生物膜的“流動鑲嵌”模型，是 1972 年美國 和 根據(jù)膜的不對稱性和流動性提出來。 3. 生物膜有哪些重要的功能？ 解答：生物膜的功能主要有以下幾個方面： （ 1）能量的轉(zhuǎn)換：如光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能（光合作用），化學能轉(zhuǎn)換為光能（熒光蟲發(fā)光），化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽婗犽娖鞴偕姡?，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能（氧化磷酸化作用）等，都和生物膜有直接關(guān)系。生物膜對物質(zhì)的進 出細胞，有高度的選擇性，這主要是由于膜上存在有各種專一的物質(zhì)運送載體。生物膜運送進出細胞有兩種方式：一是主動 運輸 。生物膜還有 內(nèi)吞作用 （即吞噬作用和胞飲作用），可將外界物質(zhì)轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)。 （ 3）信息傳遞：細胞膜不僅把細胞與周圍環(huán)境隔開，而且是細胞 間、細胞與環(huán)境間接受和傳遞信息的部位。 （ 4）物質(zhì)的合成與分解：在真核生物的粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上可以合成蛋白質(zhì)，在細菌的質(zhì)膜上可以合成核酸，在許多生物細胞質(zhì)膜的外表面，都附著有多種水解酶類，可以分解各種大小物質(zhì)分子。 4. 什么是 Na+、 K+ATP 酶？有什么生理功能？ 解答：有實驗說明，小麥葉片及鞘細胞中的 K+含量 比土壤中高 300 多倍時，小麥仍然能從土壤中吸收 K+，這是逆濃度陡度主動吸收的現(xiàn)象。該酶是由 2 個α亞基及 2 個β亞基組成的四聚體，是一種跨膜蛋白，α亞基面向細胞質(zhì)的一端由 Na+和 ATP 的結(jié)合位點，另一端有 K+結(jié)合位點。該酶作用機制可用構(gòu)象改變假說解釋，當膜內(nèi)有 Na+存在時， ATP末端的磷酸基與 ATP 酶的α亞基上的天冬酰銨殘基結(jié)合 ，磷酸化引起 ATP 酶構(gòu)象變化，酶被激活，把 Na+泵出膜外，隨后，膜外 K+又引起 ATP 酶脫磷酸，酶恢復(fù)到原來的構(gòu)象，同時把 K+運入膜內(nèi)，由于酶不斷地工作，使 Na+、 K+不斷的泵出膜和泵入膜。 5. 什么是協(xié)同運送？ 解答：葡萄糖的主動運送過膜不是由 ATP 水解來提供能量，而是依賴離子剃度形成的儲存的能量在動物小腸細胞中通常是 Na+梯度。葡萄糖利用 Na+梯度提供的能量，并通過專一性的運送 載體，伴隨 Na+一道進入， Na+梯度越大，葡萄糖進入越快。這種現(xiàn)象稱之為協(xié)同運送。 因此，磷脂酶 A1作用的產(chǎn)物是軟脂酸和 2油酰 3磷脂酰絲氨酸；磷脂酶 A2催化的產(chǎn)物是油酸和 1軟脂酰 3磷脂酰絲氨酸；磷脂酶 C作用的產(chǎn)物磷酸絲氨酸和 1軟脂酰 2油酰 甘油；磷脂酶D催化的產(chǎn)物是絲氨酸和磷脂酸。但是固醇類激素是通過同胞液的受體結(jié)合才能發(fā)揮其效應(yīng)。 8. 為什么三酰甘油不是脂質(zhì)雙分子層的重要組分 ? 解答：三酰甘油缺乏極性“頭部基團”，因此它們不能在雙分子層內(nèi)自我相向，它們的?；溝騼?nèi)，它們的甘油部分向著表面。 膜上的離子通道是由跨膜蛋白質(zhì)構(gòu)成。 膜的流動性主要決定于蛋白質(zhì)分子。 維持膜結(jié)構(gòu)的主要作用力是疏水力。 在磷脂酶 A 催化下，磷脂酰肌醇二磷酸分解為甘油二酯和三磷酸肌醇。 四、 填空題 膜中的脂質(zhì)主要有三類，它們是 、 和 。 維持 Na+梯度和 Ca2+梯度的分子分別是 和 。膜錨蛋 白有較大的流動性和活動性，易于發(fā)揮它的作用。 5個 ATP C．有 5次脫氫，均通過 NAOH進入呼吸鏈氧化生成 H2O D．所有反應(yīng)均在線粒體內(nèi)進行 4．三羧酸循環(huán)中不可逆的反應(yīng)有： A．乙酰 輔酶 A+草酰乙酸 → 檸檬酸 B．異檸檬酸 →α 酮戊二酸 C． α 酮戊二酸 → 琥珀酰輔酶 A D．琥珀酰輔酶 A→ 琥珀酸 5．糖異生途徑的關(guān)鍵酶是： A．丙酮酸羧化酶 B．磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 C．磷酸甘油激酶 D．磷酸二磷酸酶 6．只在胞液中進行的糖代謝途徑有： A．糖酵解 B．糖異生 C．磷酸戊糖途徑 D．三羧酸循環(huán) 7．糖異生的原料有： A．乳酸 B．甘油 C．部分氨基酸 D．丙酮酸 8．丙酮酸脫氫酶系的輔助因子有： A． FAD B． TPP C． NAD+ D． CoA 9．葡萄糖有氧氧化中，通過作用物水平磷酸化直接生成的高能化合物有： A． ATP B． GTP C． UTP D． CTP ： A．乳酸脫氫酶 B． 3磷酸甘油醛脫氫酶 C．磷酸果糖激酶 D．丙酮酸脫氫酶系 11．葡萄糖進入肌肉細胞后可以進行的代謝是： A．糖異生 B．糖原合成 C．有氧氧化 D．糖酵解 12．肝臟對血糖的調(diào)節(jié)是通過： A．糖異生 B．糖有氧氧化 C．糖原分解 D．糖原合成 13．琥珀酰輔酶 A在代謝中的作用有： A．是糖異生的原料 B．參與酮體氧化 C．是三羧酸循環(huán)中作用物水平上磷酸化的供能物質(zhì) D．氧化供能 三、填空題 1．糖原合成的關(guān)鍵酶是 ________；糖原分解的關(guān)鍵是 ____________。 3．糖酵解途徑的關(guān)鍵酶是 _________、 ________和丙酮酸激酶。 5．三羧酸循環(huán)過程中有 ___________次脫氫和 __________次脫羧反應(yīng)。 7．三羧酸循環(huán)過程主要的關(guān)鍵酶是 _________；每循環(huán)一周可生成 _________個 ATP。 參考答案 一、單項選擇題 1． C 2． E 3． C 4． E 5． E 6． B 7． C 8． B 9． D 10． C 11． D 12． B 二、多選題 1． AC 2． CD 3． ABD 4． ABC 5． ABD 6． AC 7． ABＣＤ 8．ＡＢＣＤ 11． BCD 12． ACD 13． ABCD 三、填空題 1．糖原合成酶 磷酸化酶 2．磷酸甘油酸激酶 丙酮酸激酶 3．己糖激酶（葡萄糖激酶） 磷酸果糖激酶 4．硫辛酸乙酰 轉(zhuǎn) 移酶 二氫硫辛酸脫氧酶 5． 4 、 2 6．肝 、 腎 7．異檸檬酸脫氫酶 8． 2 、 3 四、問答題 1. 為什么說糖酵解是糖分解代謝的最普遍最重要的一條途徑？ 解答：糖酵解 是指葡萄糖酶促降解成丙酮酸并伴隨產(chǎn)生 ATP 的過程。該途徑在有氧或無氧條件下都能進行，只是產(chǎn)生的丙酮酸在不同的條件下有不同的去向。 2. 為什么某些組織在高濃度氟離子存在下葡萄糖仍能繼續(xù)產(chǎn)生 CO2? 解答：在高濃度氟離子存在下，糖酵解途徑的丙酮酸激酶活性被抑制，檸檬酸循環(huán)被阻斷，但葡萄糖可進入磷酸戊糖途徑被氧化產(chǎn)生 CO2。 解答： ① 每分子葡萄糖在無氧下經(jīng)糖酵解總共產(chǎn)生 4 分子的 ATP，但第一階段兩次磷酸化反應(yīng)消耗了 2 分子的 ATP，故凈產(chǎn)生 2 分子的 ATP。如果反應(yīng)發(fā)生在肝細胞中，果糖先經(jīng)磷酸果糖激酶催化轉(zhuǎn)變成果糖 1磷酸，后者經(jīng)果糖 1磷酸醛縮酶作用轉(zhuǎn)變成磷酸二羥丙酮和甘油醛。磷酸二羥丙酮和甘油醛 3磷酸都是糖酵解的中間物，能繼續(xù)進行糖酵解反應(yīng)。 ③ 甘露糖是葡萄糖 C2 的差向異構(gòu)體，己糖激酶能識別甘露糖，將其轉(zhuǎn)變成甘露糖 6磷酸。因此甘露糖在無氧下經(jīng)糖酵解能凈產(chǎn)生 2 分子的 ATP。果糖和葡萄糖經(jīng)糖酵解分別凈產(chǎn)生 2分子的 ATP。 4. 磷酸戊糖途徑和糖酵解途徑是相互依賴的，因為它們有幾種共同的中間物，這些中間物的濃度影響這兩個途徑酶促反應(yīng)速度。 5. 磷酸戊糖途徑的 第一個酶葡萄糖 6磷酸脫氫酶對 NADP+的 Km比對 NAD+的 Km大約低1000 倍。該酶對 NADP+的 Km比該酶對 NAD+的 Km低 1000 倍，表明該酶對 NADP+具有更大的專一性。盡管通過分解代謝產(chǎn)生高水平的 NADPH，但是，對 NADP+的專一性保 證了為生物合成反應(yīng)產(chǎn)生 NADPH。 6. 把少量的琥珀酸加入到肌肉勻漿組織中，會強烈引發(fā)丙酮酸氧化成 CO2。為什么？ 解答：肌肉勻漿制劑中含有丙酮酸脫氫酶復(fù)合物和檸檬酸循環(huán)所必需的酶及輔助因子。當丙酮酸在丙酮酸脫氫酶復(fù)合物催化下轉(zhuǎn)變成乙酰 CoA 后，便與草酰乙酸縮合成檸檬酸，后者經(jīng)檸檬酸循環(huán)被氧化成 CO2。丙二酸是琥珀酸的結(jié)構(gòu)類似物，它作為琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑阻止琥珀酸轉(zhuǎn)變成延胡索酸。 7. 丙二酸是琥珀酸脫氫酶催化反應(yīng)的一種競爭性抑制劑。假定這一反應(yīng)發(fā)生在肝臟制劑中。草酰乙酸之所以能克服丙二酸的抑制作用，是因為它能通過檸檬酸循環(huán)轉(zhuǎn)變成琥珀酸。呋喃果糖 4 個手性碳原子，它有 24或 16 種可能的立體異構(gòu)體， 8 種 D型糖和 8種 L型糖。該糖原分子有多傻個還原性末端？ 解答：一個。 10. 是直鏈淀粉還是支鏈淀粉很可能成為植物體內(nèi)長期儲存的一種多糖？ 解答 ：由于直鏈淀粉只有一個非還原性末端的葡萄糖可被動用，而支鏈淀粉具有多個非還原性末端可用于降解，故直鏈淀粉很可能成為植物體內(nèi)長期儲存的多糖。 2．呼吸鏈的主要成份分為 _________、 _________、 ________、 ________和 ________。 4． 過氧化物酶催化生成 ____________，可用于 _______________。假定所有 NADPH 和泛醌（又稱 CoQ） H2被氧化產(chǎn)生 ATP，丙酮酸轉(zhuǎn)變成乙酰 CoA，蘋果酸 天冬氨酸穿梭有效運轉(zhuǎn)。因此， ① 丙酮酸經(jīng)檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生 3 CO2可產(chǎn)生 分子的 ATP，其中丙酮酸轉(zhuǎn)變成乙酰 CoA的過程產(chǎn) 分子，檸檬酸循環(huán)過程產(chǎn)生 10 分子。 2. 1分子的葡萄糖完全被氧化可產(chǎn)生多少 ATP？其中由氧化磷酸化產(chǎn)生的 ATP分子數(shù)占百分之幾？由底物水平磷酸化產(chǎn)生的 ATP 分子數(shù)占百分之幾？ 解答： 1 分子的葡萄糖完全被氧化可產(chǎn)生 32 分子 ATP。 3. 腳氣病是由膳食中缺乏維生素 B1（硫胺素）所引起的，病人血液中丙酮酸和 α 酮戊二酸水平增高。 TPP 的缺乏降低了這兩種酶復(fù)合物的活性，丙酮酸不能有效的轉(zhuǎn)變成乙酰 CoA，也降低了 α 酮戊二酸向琥珀酰 CoA 的轉(zhuǎn)變，引起丙酮酸和 α 酮戊二酸在血液中水平增高。與蘋果酸 天冬氨酸穿梭不同，按慣例計算，來自胞液中的 NADH 的還原力通過磷酸甘油穿梭僅產(chǎn)生，而不是 分子的 ATP。位于胞液中的酶利用甘油醛脫氫酶產(chǎn)生的 NADH 使磷酸二羥丙酮還原為磷酸甘油，位于線粒體內(nèi)膜上的酶則利用它結(jié)合的 FAD 使 NADH 氧化。 NADH（胞液） +H++EFAD（線粒體）→ NAD+（胞液） + EFADH2（線粒體） 來自磷酸甘油穿梭的還原力在 CoQ 的部位進入電子傳遞鏈，這就超越了 ATP 的第一個合成部位，因此來自胞液中的每個 NADH 以磷酸甘油穿梭方式進入線粒體后，僅產(chǎn)生 2 分子的ATP。因為根據(jù)他們的標準氧化還原電勢（ EΘ′ ），上面的總反應(yīng)很容易正向進行。成年人平均每 天大約需要 65kg的 ATP。那么這樣多的 ATP是怎樣產(chǎn)生的？ ATP有能量儲存的作用嗎？ 解答：雖然 ATP 能快速地用于能量目的，例如，肌肉收縮和跨膜轉(zhuǎn)運，但是，它也能通過中間代謝過程從 ADP 和 Pi 快速再合成。由于有這種快速的再循環(huán)， 50g 的 ATP和 ADP 可以滿足身體每日對化學能的需要。 ATP不能被儲存，但它可在需能反應(yīng)中快速被利用。 7. 盡管丙酮酸脫氫酶復(fù)合物和甘油醛 3磷酸脫氫酶都用 NAD+ 作為電子受體，但兩者并不彼此競爭同一細胞的 NAD+庫，為什么？ 解答：丙酮酸脫氫酶復(fù)合物位于線粒體內(nèi)，而甘油醛 3磷酸脫氫酶位于胞液中。因此，這兩種酶并不彼此競爭同一細胞中的 NAD+庫。因此，對于每個被氧化的胞液 NADH 來說，給質(zhì)子梯度的貢獻減少了一個質(zhì)子。因此，每分子胞液 NADH氧化所產(chǎn)生的 ATP是 分子 ATP而不是 ATP。它有什么樣的特征使得它的行為像一種輔酶：什么部位經(jīng)受氧化還原？它的類異戊二烯側(cè)鏈有什么樣的功能？ 解答： CoQ 有許多輔酶特征：它