否还有氨的生成。(此蛋白质若是脲酶则应有氨的生成,而蛋白质加热后则不再有氨的生成) 23.每ml酶制剂含有42×12=504活力单位
(1)20μl酶制剂含有20×103×504=10.08活力单位 酶促反应速度为:10.08μmol/ml·min (2)5μl酶制剂含有5×103×504= 2.52活力单位 酶促反应速度为:2.52μmol/ml·min
(3)一般情况下,酶制剂都应当稀释,以便在适当的试验期间底物不被过分消耗,例如:10分钟内,1ml反应液内含5μl酶制剂,消耗的底物为:
(2.52×10-6μmol/ml·min)×10分=2.52×10-2mol/l
因此,为了保证底物的消耗低于5%,必须使[S]>0.5mol/l,如此大的底物浓度实际上是很难达到的,所以酶制剂在使用前应当稀释。 24.比活力=总活力/mg蛋白
市售商品比活力为2000U/1000mg=2U/mg 商品酶总活力为10mg×2(U/mg)=20U 其比活力为:20U/25mg=0.8U/mg蛋白 25.(1)每个单位为10μmol,15分钟内1mg酶催化焦磷酸水解,速度为: (3600×10μmol)/15min =2400μmol/min =2400μmol/60sec
=40μmol/sec=4×10-5 (mol/sec) (2)每mg酶中有酶分子的摩尔数:
0.001g/120000(酶分子量)=8.33×10-9mol =8.33nmol
由于每个酶分子含有6个亚基(6个活性中心),所以每mg酶中含有活性中心的mol数为:
-9-8
8.33×10mol×6=5×10mol
(3)酶的转换数指“分子活力”或“摩尔活力”,即在最适条件下每摩尔酶每分钟转换的底物摩尔数。对于多亚基(多活性中心)酶则为每摩尔活性中心在最适条件下每分钟转换底物的摩尔数,即: Kcat=2400×10-6/(5×10-8)=48000(min-1)
26.原核生物基因表达调节的机制,可以用Jacob和Monod提出的操纵子学说来解释。以乳糖操纵子为代表说明分解代谢的调节基因、操纵基因和结构基因Z(β-半乳糖苷酶)、Y(β-半乳糖透性酶)和A(β-半乳糖苷转乙酰酶)组成,当培养基中没有乳糖存在时,由调节基因表达产生的阻遏蛋白与操纵基因结合,阻止结构基因表达。当培养基中有乳糖存在时,乳糖作为效应物与阻遏蛋白结合,阻止阻遏蛋白与操纵基因结合,结构基因得以表达,分解培养基中的乳糖供给细胞。氨基酸合成的操纵子,如色氨酸操纵子,当细胞中色氨酸过量时,由调节基因表达产生的阻遏蛋白与色氨酸结合成为有活性的阻遏蛋白,与操纵基因结合,阻止结构基因表达。此外,在转录水平上还存在“衰减子”用来终止和衰减转录作用,从而阻止基因表达。
27.标准的酶活力单位U以μmol/min表示,用初速度除以ε340,乘以稀释倍数和测活力时体积比(10μl至3ml),即为样品中的酶活力。沉淀溶解液和硫酸铵沉淀后的上清液的酶活力分别为0.11×500×300/0.2=2661和0.08×100×300/6.2=3871U/ml,比活的单位是U/mg蛋白质。由此可求得沉淀溶解液和硫酸铵沉淀后的上清液的比活分别为1774和1936U/mg。
根据活力测定,可认为55%饱和度的硫酸铵沉淀,并没有提高酶的比活,即纯化实验是失败的。而且在所得的两个级分中酶的含量几乎相当,沉淀后的上清液中略多些。这一实验的设计比较粗糙,应该使用分级沉淀的方法。例如可先用30%饱和度的硫酸铵沉淀,再在上清液中加入固体硫酸铵,提高硫酸铵的浓度到65%,更为合适的方法是进行预测试验,分别取得20%、20~40%、40~65%不同饱和度的沉淀,对各级分别测定酶的比活。根据不同级分的比活再修改沉淀所用的硫酸铵的饱和度。
第四 Ⅲ、参考答案
一、 名词解释
1.由于三羧酸循环中间物是很多生物合成的前体,参与一些生物合成过程,因此导致草酰乙酸浓度下降,从而影响TCA的进行,为此必须不断补充才能维持循环正常进行,这种补充反应称为回补反应。
2.也称EMP途径,是指葡萄糖转变为丙酮酸,同时产生ATP的一系列反应。 3.指由非糖物质合成葡萄糖的过程。
4.乙酰CoA经一系列氧化、脱羧最终生成CO2和H2O并产生能量的过程称三羧酸循环,又称柠檬酸循环。
5.葡萄糖不经过三碳糖而直接氧化脱羧生成CO2和H2O的过程,称为磷酸戊糖途径,简称HMP,可分为两个阶段:葡萄糖的直接氧化脱羧阶段和非氧化的分子重排阶段。
6.催化磷酸基从一种物质(供体)移到另一种物质(受体)上的反应的酶,称为激酶。
7.指脂肪酸在一系列酶作用下,在α-碳原子和β-碳原子之间断裂,β-碳原子氧化成羧基,生成乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂肪酸的过程。
8.指一类存在于细胞质中的多酶复合体,能催化脂肪酸合成的一套循环系统,由7种酶蛋白组成,酰基载体蛋白(ACP)为其中心。 9.线粒体内膜上按一定顺序排列的电子传递体。
10.直接将高能底物上的磷酸基团转移给ADP,形成ATP的磷酸化作用。
11.电子从NADH或FADH2经电子传递链传递到分子氧形成H2O,同时偶联ADP磷酸化生成ATP。 12.在总的腺苷酸系统中(即ATP、ADP和AMP浓度之和)所负荷的高能磷酸基数量,可用下式表示:
能荷=
13.D酶是一种糖苷转移酶,作于α-1,4糖苷键上,它能将一个麦芽多糖的残余段转移到葡萄糖、麦芽糖或其它α-1,4键的多糖上,起着加成作用形成淀粉合成中的引物。 二、 缩写符号名称
UDPG:尿嘧啶二核苷酸葡萄糖 HMP:磷酸戊糖途径
BCCP:生物素羧基载体蛋白 TCA:三羧酸循环 EMP:糖酵解
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ACP:酰基载体蛋白 三、 填空
1.细胞质 线粒体基质 线粒体内膜 2.2,5,15
3.NADPH+H+ 5’-P-核糖 NADPH+H+
4.TPP 硫辛酸 FAD NAD+ CoA 丙酮酸脱羧酶 硫辛酸转乙酰酶 二硫辛酸脱氢酶
5.己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶 6.NAD+ HMP 1. 乙醛 乙醇 乙酰CoA 2. 4-异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶 琥珀酸脱氢酶 苹果酸脱氢酶 3 1 1 9.6-P-葡萄糖脱氢酶 6-P-葡萄糖酸脱氢酶 10.脱支酶 转移酶 葡萄糖
11.线粒体基质 脱氢 水合 再脱氢 硫解 12.细胞质 乙酰CoA羧化酶 脂肪酸合成酶系 13.异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 14.细胞质 线粒体 15.丙酮酸羧化酶
16.乙酰CoA 糖 蛋白质 脂类
17.乙酰CoA羧化酶 生物素羧化酶 生物素羧基载体蛋白 转羧基酶 18.16 26 147
19.脂酰肉碱 β-氧化 乙酰CoA 20.17
21.乙酰CoA羧化酶
22.底物磷酸化 氧化磷酸化 光合磷酸化 23.3 3 2 2
24.辅酶A 酰基载体蛋白 脂肪酸合成过程中脂酰基载体 25.脂酰CoA脱氢酶 β-羟脂酰CoA脱氢酶 26.细胞色素a3 分子氧
27.NADH和辅酶Q 辅酶Q和细胞色素C 细胞色素a a3和分子氧 28.6 29.两
30.脂酰CoA FAD
31.生物素 生物素分子中的戊酸 赖氨酸的ε-氨基
32.鱼藤酮、安密妥等,抗霉素A,氰化物、CO、叠氮化物等 33.α-1,4-糖苷 转移酶和脱支酶(α-1,6-糖苷酶) 34.1-P-G
35.淀粉合成酶 Q酶
36.UDPG 6-P-果糖 磷酸蔗糖 37.蔗糖
38.UDPG ADPG 39.转移
40.琥珀酰CoA合成酶 合成 41.3-磷酸甘油醛
42.3-P-甘油 脂肪酰CoA 磷脂酸 二酰甘油 二酰甘油转酰酶 43.乙酰CoA 丙二酸单酰CoA NADPH(H+)
44.生物素 ATP 乙酰CoA HCO3- 丙二酸单酰CoA 激活剂 抑制剂 45.ATP-Mg2+ 辅酶A 脂酰CoA 肉毒碱-脂酰转移酶系统 四、 是非题
√×××√ √×√×× √√√√√ ×√√×× √×××× ××××√ √√√×√ √√√×× √√××× √×√√√ ××××× √×√×√ √√×××
五、 选择题
B,A,A,B,D B,B,C,C,D D,D,C,D,C B,C,C,B,D C,A,A,D,B D,D,A,C,B A,D,D,A,D D,C,C,B,D B,A,C,B,D AC,C,D,A,AC BD,ABC,ABC,B,D C,ACD,C,ABD,A ABCD,A,B,A,D A,C,D,ABCD,D B,D,B,A,C
D,C,D,A,D A,A,C,ABCD,C D,B,B,A,B 六、 问答题 1. 二者是不同的反应系统,主要区别如下: β-氧化 合成 细胞定位 粒体 胞溶质 单位 酰CoA 二酸单酰CoA
41
基载体 氢体和供氢体 应方向 系统 脂酰中间产物
A-SH AD+、FAD 基端→甲基端降解 成不同 型 CP-SH ADPH 基端→羧基端合成 成不同 型 42
2.二者的区别 乙醛酸循环 TCA 位 醛酸体 粒体 物 珀酸 O2 生范围 发的油料种子 联系:二者具有相同的酶、乙醛酸循环可看作是TCA的一条支路,其产物琥珀酸可回补四碳化合物的不足,使TCA正常运转。 2. 脂肪酸的生物合成过程(详见教材)。
与糖代谢的联系:脂肪酸合成所需要的碳原子、ATP、NADPG、CO2等都来自糖的分解代谢。其中还原剂NADPH60%来自HMP,其余来自EMP的NADH的转变。
4.进行了底物水平磷酸化的反应: (1) 1,3-二磷酸甘油酸—→3-磷酸甘油酸 (2) 2-磷酸烯醇式丙酮酸—→烯醇式丙酮酸 (3) 琥珀酰CoA—→琥珀酸 产生CO2的反应: (1) 丙酮酸—→乙酰CoA (2) 异柠檬酸—→α-酮戊二酸 (3) α-酮戊二酸—→琥珀酰CoA 5.(1)丙酮酸 草酰乙酸 PEP
(2)1,6-磷酸果糖 6-磷酸果糖
(3)6-磷酸葡萄糖 葡萄糖
6.影响如下表: 物 质 影 响 理 由 碘乙酸 (一) 制3-P-甘油醛脱氢酶 ATP (一) 制磷酸果糖激酶 ADP (十) 化磷酸果糖激酶 氟化钠 (一) 制烯醇化酶 柠檬酸 (一) 制磷酸果糖激酶 7.a.TCA-圈之后,*C出现在草酰乙酸的C-2和C-3上 b. TCA-圈之后,*C出现在草酰乙酸的C-1和C-4上 c.由丙酮酸形成乙酰CoA时,*C出现在CO2上 d.与a相同
8.电子传递抑制剂能够在呼吸链某一特定部位阻断电子传递,氧化磷酸化解偶剂的作用是使电传递与ADP磷酸化两个过程分离,它只抑制ATP的形成过程,而不抑制电子传递过程,使电子传递所产生的自由能以热的形式耗散,解偶联剂使电子传递失去正常的控制,造成过分的氧和燃料底物消耗,而能量却得不到贮存。 9.(d)抑制线粒体内膜上的腺苷酸载体,阻止ADP进入衬质,从而抑制了F1-F0-ATPase上ATP的合成和ADP刺激的O2利用。 (g)不影响呼吸链的电子传递,甚至刺激O2的利用,但通过消除跨膜质子梯度而阻断ATP合成。
(h)不影响呼吸链电子传递,通过把K+转运到衬质中消除膜质子梯度产生的高能状态,从而阻断ATP合成。 其它略。
10.a: 2 b: 1 c: 2 d: 1.5
11.a: 3-14C b: 3-14C c: 4-14C d: 2或3-14C
12.(a)脂肪酸从头合成需要一个乙酰CoA作为引物,因此氚只出现在-碳上,C3H3(CH2)14COOH。
(b)若以-O2CC3H2COSCoA为活化的C2供体,它将先被转移到ACP上,缩合酶再催化它与引物的缩合,生成CH3COC3H2COSACP,经两次还原和一次脱水反应,生成 3H ∣
CH3CH2-C-COSACP,即丙二酸单酰基C-2上的两个3H只有一个留在酰基中,另一个在脱 ∣ H
掉的水中。软脂酸合成需经7次延伸循环,因此共有7个3H参入产物。
(c)由于丙二酸单酰基第三位碳原子在缩合反应时以CO2被释放,所以产物软脂酸中没有14C。
(d)脂肪酸从头合成每次延伸循环都包括两次还原反应,若以NADP3H(3H+)为还原剂,每次脱水反应失去一个3H,留下3个3H(见b),
3
因此在生成的软脂酸分子中共有21个H。 13.20molATP 14.407mol;
葡萄糖:6molATP/mol碳,0.2molATP/g
三软脂酰甘油:8molATP/mol碳,0.5molATP/g
ATP产出比:三软脂酰甘油(mol)/葡萄糖(mol)=1.3 三软脂酰甘油(g)/葡萄糖(g)=2.5
15.3mol软脂酸的C2单位需消耗12mol葡萄糖,1mol甘油需消耗0.5mol葡萄糖,42molNADPH需消耗21mol葡萄糖,共计33.5mol 16.(1)化学渗透假说要点如下:
(a)呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有特定的不对称分布,递氢体和电子传递体是间隔交替排列的,催化反应是定向的。
(b)在电子传递过程中,复合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中的传氢体起质子泵的作用,将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间而将电子传给其
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