呼吸系统。

7．假如你必须食用鲸脂和海豹脂，其中几乎不含有碳水化合物。 （1）使用脂肪做为唯一能量的来源，会产生什么样的后果？

（2）如果饮食中不含葡萄糖，试问消耗奇数碳脂肪酸好还是偶数碳脂肪酸好？ 答：（1）葡萄糖经酵解生成丙酮酸，丙酮酸是草酰乙酸的主要前体，如果饮食中不含葡萄糖，草酰乙酸的浓度下降，柠檬酸循环的速度将减慢（2）奇数，因为丙酸可以转换为琥珀酰CoA，它是柠檬酸循环的中间代谢物，可用于糖异生。

8．何谓“酮症”？试分析其产生原因。

答：长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，脂肪酸分解产生大量的乙酰辅酶A，后 者在肝脏缩合成酮体，当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄

积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症。二者统称为酮体症(酮症)。酮症可导致代谢性酸中毒，称酮症酸中毒，严重酮症可导致人死亡。

9．1mol硬脂酸18∶0彻底氧化成CO2+H2O需经哪些途径？各阶段的中间产物是什么？计算过程中产生ATP的总mol数。

答：1mol硬脂酸18∶0彻底氧化成CO2+H2O需经β-氧化、三羧酸循环、氧化磷酸化。

1mol硬脂酸18∶0经β－氧化产物有：9mol乙酰辅酶A、8mol FADH2、8mol

NADH+H+；

9mol乙酰辅酶A经三羧酸循环后产物有：9×（3NADH+3H++FADH+GTP）mol； 上述NADH、FADH经氧化磷酸化共生成ATP的mol数为：90＋8×4－2＝120（mol）

10．为什么哺乳动物脂肪酸不能转变成葡萄糖？

答：体内脂肪酸分解产生乙酰辅酶A，后者转变成葡萄糖必须经乙醛酸循环先生成四碳二羧酸，再经糖的异生作用生成葡萄糖。在哺乳动物细胞内无乙醛酸循环，故哺乳动物不能将脂肪酸转化成葡萄糖。

11．什么叫酮体，为什么正常代谢时产生的酮体量很少？在什么情况下血中酮体含量增

高，而尿中也能出现酮体？ 答：①乙酰乙酸，β－羟丁酸和丙酮三者合称酮体。酮体为肝内脂肪酸代谢的正常 中间产物。②正常的人或动物体内糖代谢居能量代谢中的主导地位，产生酮体量很少。 ③在饥饿时或膳食中糖供应不足时，或因某些病使糖的氧化能力降低时，肝中需加速脂 肪的氧化，导致其分解产物乙酰辅酶A在肝脏缩合产生过多的酮体，超过肝外的氧化

能 力。④又因糖代谢削弱，缺乏丙酮酸，而与乙酰CoA缩合成柠檬酸的草酰乙酸减少。 酮体的去路也减少，酮体便积聚于血内，使血中酮体含量增高，成为酮血症，血内酮体 过多由尿排出，尿中出现酮体，成为酮尿。

12．比较脂肪酸的“β－氧化”与脂肪酸的“从头合成”途径的不同说明它们并不是 相互可逆的过程。

答：脂肪酸的“β－氧化”与脂肪酸的“从头合成”途径并非相互可逆的过程，两 者存在以下区别：

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区别点 细胞中发生部位 酰基载体 二碳片段的加入与裂解方式 电子供体或受体 酶系与限速酶 原料转运方式 羟脂酰化合物的中间构型 合成或裂解方向 从头合成 细胞质 ACP-SH 丙二酰单酰COA NADPH β-氧化 线粒体 COA-SH 乙酰COA FAD、NAD+ 六种酶和一个蛋白质(ACP)四种酶 组成复合物（E.coli） 肉碱酯酰转移酶Ⅰ 乙酰辅酶A羧化酶 柠檬酸转运系统 D-型 CH3→COOH 肉碱穿梭系统 L-型 COOH→CH3 对二氧化碳和柠檬酸要求 不要求 的需求 能量变化(以软脂酸消耗 7 个 ATP 和产生 106 个ATP 的合成与分解为例) 14NADPH 综上所述，脂肪酸的“β－氧化”与脂肪酸的“从头合成”途径并非相互可逆的过程。

09蛋白质分解与氨基酸代谢

四、问答题

1．为什么说转氨基反应在氨基酸合成和降解过程中都起重要作用？ 答：（1）在氨基酸合成过程中，转氨基反应是氨基酸合成的主要方式，许多氨基酸的合成可以通过转氨酶的催化作用，由α－酮酸接受来自谷氨酸的氨基而形成。

（2）在氨基酸的分解过程中，氨基酸也可以先经转氨基作用把氨基酸上的氨基转移到α-酮戊二酸上形成谷氨酸，谷氨酸在谷氨酸脱氢酶的作用下脱去氨基。

2．什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？ 答：（1）必需氨基酸：生物体本身不能合成而为机体蛋白质合成所必需的氨基酸称为必

需氨基酸，人的必需氨基酸有8种。

（2）非必需氨基酸：生物体本身能合成的蛋白质氨基酸称为非必需氨基酸，人的非必

需氨基酸有12种。

3．什么是尿素循环，有何生物学意义？ 答：（1）尿素循环：尿素循环也称鸟氨酸循环，是将含氮化合物分解产生的氨经过一系

列反应转变成尿素的过程。

（2）生物学意义：有解除氨毒害的作用

4．举例说明氨基酸的降解通常包括哪些方式？ 答：（1）脱氨基作用：包括氧化脱氨和非氧化脱氨，分解产物为α-酮酸和氨。

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（2）脱羧基作用：氨基酸在氨基酸脱羧酶的作用下脱羧，生成二氧化碳和胺类化合物。

5．用反应式说明α－酮戊二酸是如何转变成谷氨酸的，有哪些酶和辅因子参与？ 答：（1）谷氨酸脱氢酶反应：

α－酮戊二酸 + NH3 +NADH → 谷氨酸 + NAD+ + H2O

（2）谷氨酸合酶-谷氨酰胺合酶反应：

谷氨酸 + NH3 +ATP →谷氨酰胺 +ADP + Pi + H2O

谷氨酰胺 +α－酮戊二酸 + 2H → 2谷氨酸

还原剂（2H）：可以是NADH、NADPH和铁氧还蛋白

6．如果1分子乙酰CoA经过TCA循环氧化成H2O和CO2可产生10分子的ATP，则1分子丙氨酸在哺乳动物体内彻底氧化净产生多少分子的ATP？ 15分子

7. 参与尿素循环的氨基酸有哪些？这些氨基酸都能用于蛋白质的生物合成吗？

答：鸟氨酸、瓜氨酸、精氨琥珀酸、精氨酸和天冬氨酸。只有精氨酸和天冬氨酸能用于蛋白质的生物合成。

8. 在所有哺乳动物的肝脏中的转氨酶中天冬氨酸氨基转移酶的活性最高，为什么？ 答： 引入到尿素中的第二个氨基是从Asp转移来的，而Asp是Glu经天冬氨酸氨基转移酶催化转氨给草酰乙酸生成的。以尿素排泄的氨有一半来自天冬氨酸氨基转移酶催化的反应，这使得该酶必须具有很高的活性。

9．哺乳动物体内氨基酸脱氨基作用包括哪些方式？ 答：（1）氧化脱氨基作用； （2）转氨基作用；

（3）联合脱氨基作用：有转氨基与谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用、转氨基与嘌呤核苷 酸循环联合脱氨基作用。其中联合脱氨基作用是最主要的脱氨基方式。

10 核苷酸代谢（15）

四、问答题

1．嘧啶核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？ 答：（1）各原子的来源：N1、C4、C5、C6-天冬氨酸；C2-二氧化碳；N3-氨； 核糖-磷酸戊糖途径的5′磷酸核糖。

（2）合成特点：氨甲酰磷酸 + 天冬氨酸 → 乳清酸

乳清酸 + PRPP →乳清酸核苷-5′-磷酸 → 尿苷酸

2. 为什么在野生型的大肠杆菌中得不到rRNA的基因的初级转录物？ 大肠杆菌rRNA后加工并非绝对发生在转录以后，一些后加工反应在转录还没完成的时候就已经开始，其中包括某些剪切反应，因此在野生型大肠杆菌体内，等转录结束后得到的并不是原始的初级转录物。只有当大肠杆菌某些参与后加工的酶有缺陷以后，才有可能得到真正的初级转录物。

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3．嘌呤核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？ 答：（1）各原子的来源：N1-天冬氨酸；C2和C8-甲酸盐；N7、C4和C5-甘氨酸；C6-二

氧化碳；N3和N9-谷氨酰胺；核糖-磷酸戊糖途径的5′磷酸核糖 （2）合成特点：5′磷酸核糖开始→5′磷酸核糖焦磷酸（PRPP）→5′磷酸核糖胺（N9）→甘氨酰胺核苷酸（C4、C5 、N7）→甲酰甘氨酰胺核苷酸（C8）→5′氨基咪唑核苷酸（C3）→5′氨基咪唑-4-羧酸核苷酸（C6）5′氨基咪唑甲酰胺核苷酸（N1）→次黄嘌呤核苷酸（C2）。

4. 嘌呤和嘧啶碱基是真核生物的主要能源吗，为什么？

答:在真核生物中，嘌呤和嘧啶不是主要的能源。脂肪酸和糖中碳原子能够被氧化产生ATP，相比较而言含氮的嘌呤和嘧啶没有合适的产能途径。通常核苷酸降解可释放出碱基，但碱基又能通过补救途径重新生成核苷酸，碱基不能完全被降解。另外无论是在嘌呤降解成尿酸或氨的过程还是嘧啶降解的过程中都没有通过底物水平的磷酸化产生ATP。碱基中的低的C:N比使得它们是比较贫瘠的能源。然而在次黄嘌呤转变为尿酸的过程中生成的NADH也许能够通过氧化磷酸化间接产生ATP。

5. 用两组人作一个实验，一组人的饮食主要是肉食，另一组人主要是米饭。哪一组人发生痛风病的可能性大？为什么？

答: 痛风是由于尿酸的非正常代谢引起的，尿酸是人体内嘌呤分解代谢的终产物，由于氨基酸是嘌呤和嘧啶合成的前体，所以食用富含蛋白质饮食有可能会导致过量尿酸的生成，引起痛风病。

6. 为什么一种嘌呤和嘧啶生物合成的抑制剂往往可以用作抗癌药和/或抗病毒药？ 答：因为许多癌细胞的特点是快速生长，需要供给大量的核苷酸。一旦嘌呤和嘧啶的生物合成受到抑制，癌细胞的生长就受到限制。所以抑制嘌呤和嘧啶生物合成的抑制剂可能就是一种抗癌药。由于病毒复制速度非常快，所以也会受到同样抑制剂的影响。

7. 不同种类的生物分解嘌呤的能力不同，为什么？

答：各种生物体分解嘌呤都是从嘌呤环上氧化脱氨开始的，腺嘌呤与鸟嘌呤通过脱氨产生黄嘌呤，黄嘌呤氧化形成尿酸。黄嘌呤、尿酸是各类生物嘌呤分解的共同中间物。人类及灵长类动物、鸟类、昆虫无分解尿酸的酶，尿酸即为这些动物嘌呤代谢的终产物；除人类及灵长类动物外的其它哺乳动物体内存在尿酸氧化酶，可将尿酸氧化成尿囊素；某些硬骨鱼存在尿囊素酶，可将尿囊素进一步氧化成尿囊酸；多数鱼类、两栖类动物还存在尿囊酸酶，可将尿囊酸氧化分解成尿素与乙醛酸；甲壳类、海洋无脊椎动物体内还有尿酶，可将尿素分解成氨与二氧化碳。

11 DNA的合成与修复

四、问答题

1. 简述DNA复制的过程？ 答：DNA复制从特定位点开始，可以单向或双向进行，但是以双向复制为主。由于 DNA 双链的合成延伸均为5′→3′的方向，因此复制是以半不连续的方式进行，可以概括为： 双链的解开；RNA引物的合成；DNA链的延长；切除RNA引物，填补缺口，连接相

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