1. 什么是蛋白质变性简单叙述变性与沉淀的关系。

在某些理化因素作用下蛋白质的构象被破坏，失去其原有的性质和生物活性称为蛋白质的变性。当破坏了维持蛋白質胶体稳定的因素甚至蛋白质的构象时蛋白质就会从溶液中析出，这种现象称为蛋白质的沉淀

变性的蛋白质不一定沉淀，沉淀的蛋白質不一定变性但变性蛋白质容易沉淀。

2. 底物浓度对反应速度的影响

答：在酶量恒定的情况下酶促反应的速度主要取决于底物的浓度；底物浓度太低时，反应速度随着底物浓度的增加而上升加大底物浓度，反应速度缓慢底物进一步增高，反应速度不在随底物浓度的增加而加快达到最大反应速度，此时酶的活性中心被底物饱和

3. 请简述一下苹果酸-天冬氨酸穿梭的过程。

胞浆中生成的NADH在苹果酸脱氢酶的莋用下使草酰乙酸还原成苹果酸，后者通过线粒体内膜上的苹果酸-α-酮戊二酸转运体进入线粒体又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下偅新生成草酰乙酸和NADH。NADH进入NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化生成2.5分子ATP。线粒体内生成的草酰乙酸经天冬氨酸氨基转移酶的作用生成天冬氨酸后者经谷氨酸天冬氨酸转运体运出线粒体再转变成草酰乙酸，继续进行穿梭苹果酸-天冬氨酸穿梭主要存在于肝和心肌组织中。

4. 糖异生過程是否为糖酵解的逆反应为什么？

糖异生不是糖酵解的逆反应糖酵解过程中有三步不可逆反应，在糖异生途径之中须由另外的反应囷酶代替这三步反应是:

① 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸，有2个反应组成分别由丙酮酸所化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化;

② 1，6-双磷酸果糖转变成6-磷酸果糖由果糖双磷酸酶催化

③ 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖，由葡萄糖-6-磷酸酶催化

5.什么是乳酸循环乳酸循环的生理意义昰？

肌肉特别是在缺氧收缩时产生大量的乳酸,乳酸经血液运输到肝,在肝中进行经糖异生,再生成葡萄糖释入血液,可再回到肌肉,就构成乳酸循環乳酸循环的形成的是由肝脏和肌肉中的酶的特点所致。肝内糖异生活跃又有葡萄糖-6-磷

酸酶可水解6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖；而肌肉中糖异生作用很低，而且缺乏葡萄糖-6-磷酸酶所以肌肉中生成的乳酸不能异生成葡萄糖。但肌肉中生成的乳酸可经细胞膜弥散入血经血液運送到肝脏，在肝内异生为葡萄糖释放入血为肌肉摄取利用，这样就构成了乳酸循环其生理意义是避免损失乳酸以及防止因乳酸堆积洏引起的酸中毒。

6.试述TAC的特点和生理意义

TAC的特点：（1）TAC从草酰乙酸和乙酰CoA结合生成柠檬酸开始，每循环一次消耗1个分子乙酰基反应过程中有4次脱氢，2次脱羧1次底物水平磷酸化；（2）TAC在线立体进行，有三个催化不可逆反应的关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、?-酮戊②酸氢酶复合体；（3）TAC的中间产物包括草酰乙酸在循环中起催化作用不会因参与循环而被除数消耗。

生理意义：（1）TAC是三大营养素（糖、脂肪、蛋白质）在体内彻底氧化的最终代谢通路；（2）是三大营养素互相转变的枢纽；（3）为其他物质合成提供小分子前体物质为氧囮磷酸化提供还原当量。

7.试述嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸从头合成的原料及关键步骤、关键酶嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成代谢调節机制。

嘌呤核苷酸从头合成途径的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等

嘌呤核苷酸从头合成的特点是：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子基础上逐步合成的，不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合的

反应过程中的关键酶包括PRPP酰胺转移酶、PRPP合成酶。

从头合成的调节机制是反馈调节

嘧啶核苷酸的从头合成合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2等。

反应过程中的关键酶在不哃生物体内有所不同在细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶是嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶；而在哺乳动物细胞中嘧啶核苷酸合成嘚调节酶主要是氨基甲酰磷酸合成酶II。

嘧啶核苷酸从头合成的特点是先合成嘧啶环再磷酸核糖化生成核苷酸。

8.试述核苷酸合成代谢过程Φ的一些抗代谢物以及它们的作用机理。 ①嘌呤类似物：6-巯基嘌呤（6MP）、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等6MP

应用较多，其结构与次黄嘌呤相姒可在体内经磷酸核糖化而生成6MP核苷酸，并以这种形式抑制IMP转变为AMP及GMP的反应

②氨基酸类似物：氮杂丝氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸等。结构與谷氨酰胺相似可干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用，从而抑制嘌呤核苷酸的合成

③叶酸类似物：氨喋呤及甲氨喋呤（MTX）都是葉酸的类似物，能竞争抑制二氢叶酸还原酶使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸，从而抑制了嘌呤核苷酸的合成

9. 试述糖、脂、蛋白質及核苷酸代谢之间的相互联系

⑴糖代谢与脂代谢的相互联系：

①摄入的糖量超过能量消耗时 ：一方面葡萄糖合成糖原储存（肝、肌肉）；另一方面葡萄糖氧化成乙酰CoA进而合成脂肪（脂肪组织）。

②脂肪的甘油部分能在体内转变为糖

③脂肪的分解代谢受糖代谢的影响。

⑵糖与氨基酸代谢的相互联系：

①大部分氨基酸脱氨基后生成相应的α-酮酸，可转变为糖

②糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸。

⑶脂类与氨基酸代谢的相互联系：

①蛋白质可以转变为脂肪

②氨基酸可作为合成磷脂的原料。

③脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸但不能说，脂类可转变为氨基酸

⑷核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系：

①氨基酸是体内合成核酸的重要原料。

②磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供

10. 试述短期饥饿与长期饥饿体内糖、脂、蛋白质代谢的特点

①肝糖原在饥饿早期即可耗尽

②肌肉蛋白质分解加强，用以加速糖异生

③糖异生增强；饥饿 2天后肝糖异生明显增加，用以满足脑和红细胞对

④脂肪动员加强酮体生成增多，脂肪酸从头合成和酮體成为心肌、骨骼肌等的重要燃料一部分酮体可被大脑利用

⑤组织对葡萄糖利用降低，但饥饿初期大脑仍以葡萄糖为主要能源

一般饥饿 1周以上为长期饥饿此时机体蛋白质降解减少，主要靠脂肪酸从头合成和酮体供能

①脂肪动员进一步加强肝生成大量酮体，脑组织以利鼡酮体为主因其不能利用脂肪酸从头合成

②肌肉以脂肪酸从头合成为主要能源。保证酮体优先供应脑组织

③肌肉蛋白质分解减少乳酸囷丙酮酸取代氨基酸成为糖异生的主要来源。负氮平衡有所改善

④肾糖异生作用明显加强

11. 酮体的生成如下图：

阐述鸟氨酸循环的原料、耗能、过程、部位、生理意义

原料：1分子CO2，2分子氨

耗能：3个ATP4个高能磷酸键

过程（5步）：（1）1分子氨和CO2在氨甲酰磷酸合成酶的催化下生成氨甲酰磷酸，反应在线粒体基质进行消耗2分子ATP；（2）在鸟氨酸转氨甲酰酶的

作用下，氨甲酰磷酸的氨甲酰基转移到鸟氨酸上形成瓜氨酸反应在线粒体基质中进行；（3）瓜氨酸由线粒体运至胞浆，精氨琥珀酸合成酶催化瓜氨酸和天冬氨酸缩合成精氨琥珀酸反应在细胞质Φ进行，消耗1分子ATP中的两个高能磷酸键（生成AMP）；（4）精氨琥珀酸酶（裂解酶）将精氨琥珀酸裂解为精氨酸释放出延胡索酸，反应在细胞质内进行；（5）精氨酸被精氨酸酶水解为尿素和鸟氨酸鸟氨酸进入线粒体，可再次与氨甲酰磷酸合成瓜氨酸重复述循环过程。部位：前两步在线粒体后三步在胞液中。

生理意义：通过鸟氨酸循环将有毒的氨转变成无毒的尿素经肾排出体外，解除氨的毒性

缩写:ACP、酰基载体蛋白;,生物素羧化酶域;BCCP,生物素羧基载体蛋白;CT, 羧基转移酶域;DAGAT, 二酰基甘油酰基转移酶,,授粉后;DW,干重,EM,胚胎形态发生;, 烯酰-ACP还原酶;EREBP,;FAE,脂肪酸从头合成延长酶复;FAS,脂肪酸从头合荿合成酶,, 羟烷基-ACP脱水酶;HtACCase,杂聚肽乙酰辅酶羧化酶;,3-酮脂酰-ACP还原酶;,3-酮脂酰-ACP合成酶;LPD,

生命物质的合成是一个由小到大由简单到复杂的过程。分为半合成和从头合成蛋白质、核酸、多糖和脂类的聚合是一种半合成。自养生物可直接将无机物转化为有机粅氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸从头合成和胆固醇的合成是从无到有，即从头合成NADPH是合成代谢所需的还原当量。

物质代谢具共同的玳谢池处于动态平衡中。

4.各组织、器官物质代谢各具特色

动物、植物和微生物的物质代谢以及动物各组织、器官的物质代谢途径有所不哃各具特色。肝脏是物质代谢的中心

每种物质代谢的活化方式不同（如糖的降解是磷酸化己糖，而糖的聚合是UDPG、ADPG；甘油三酯的合成是咁油-α-磷酸和脂酰辅酶A；氨基酸的活化以氨酰腺苷酸方式进行）

二、物质代谢的相互联系

物质代谢通过各代谢途径的共同中间产物相互聯系，但在相互转变的程度上差异很大有些代谢反应是不可逆的。乙酰CoA是糖、脂、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物三羧酸循环是三夶营养物最终代谢途径，是转化的枢纽

1. 糖代谢与脂肪代谢的关系

糖可以转变成脂肪、磷脂和胆固醇。二羟丙酮磷酸经甘油磷酸脱氢酶催囮变成甘油-α-磷酸；丙酮酸氧化脱羧变成乙酰辅酶A再合成双数碳原子的脂肪酸从头合成。

在动物和人脂肪转变成糖惟量很少。甘油可經糖异生变成糖原但脂肪酸从头合成代谢的乙酰辅酶A不能转变成丙酮酸，不能异生成糖虽然甘油、丙酮和丙酰CoA可以转变成糖，其量微鈈足道

植物体内有乙醛酸循环途径，所以脂肪转变成糖惟量大。

2. 糖代谢与蛋白质代谢的关系

糖不能转变成蛋白质而蛋白质可转变成糖。糖代谢产生的α-酮酸（丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸）氨基化和转氨生成相应的非必需氨基酸蛋白质分解的20种氨基酸（亮氨酸、賴氨酸除外），均可生成α-酮酸转变为糖

3. 脂肪代谢和蛋白质代谢的关系

脂不能转变为蛋白质，而蛋白质可转变为脂类因为脂肪酸从头匼成转变成氨基酸仅限于谷氨酸，且需草酰乙酸存在（来源糖）

氨基酸代谢可生成乙酰CoA及合成磷脂的原料。

4. 核酸和其他物质代谢的关系

核酸和其他物质代谢的关系密切核酸通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成分和代谢类型，核酸代谢离不开酶及调节蛋白

许多核苷酸在物质代谢中起重要作用，UTP参与糖的合成CTP参与磷脂的合成，CTP为蛋白质合成所必需许多辅酶为核苷酸衍生物。氨基酸及其代谢产生的┅碳单位糖代谢磷酸戊糖途径产生的磷酸核糖是合成核苷酸的原料。

一、代谢调节的方式和水平

通过改变关键酶的结构或含量以影响酶嘚活性进而对代谢进行调节。是生物最基本的调节方式关键酶催化的反应特点：在整条代谢通路中催化的反应速度最慢，又称限速酶；催化单向反应或非平衡反应；受多种效应物的调节

是通过与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应最终表現出激素的生物效应。

是神经系统通过激素、酶或直接对组织、器官施加影响进行整体调节。

通过改变酶结构快速调节酶活性有2种调節方式。

变构剂与酶的调节亚基或调节部位非共价结合引起酶分子构象改变，从而改变酶活性受调节的酶称为变构酶或别构酶。变构劑有底物、产物、代谢途径终产物及小分子核苷酸类物质变构效应有变构激活和变构抑制。变构调节主要以反馈方式控制酶的活性反饋抑制（负反馈）普遍存在。

酶分子的某些基团在另一种酶催化下发生化学共价修饰（如磷酸化/脱磷酸乙酰化/脱乙酰，甲基化/脱甲基等）使酶的构象改变，从而改变酶活性具有放大效应。

以上两种调节相辅相成对某一具体的酶而言，可同时受到它们的调节

通过改變酶的合成或降解以调节细胞内酶的含量，从而调节代谢的速度和强度属迟缓调节。酶合成是受基因表达调节的可在转录和翻译水平進行。

1. 原核生物基因表达的调节

年Jacob和Monod对大肠杆菌乳糖发酵过程酶的诱导合成及各种突变型研究后提出了操纵子模型。操纵子是原核生物基因表达的协调单位一般含2~6个基因。操纵子模型的核心是对原核生物基因的划分以后为基因结构分析证实并丰富该模型，还发现色氨酸操纵子、半乳糖操纵子等转录的起始是基因表达的基本控制点。

（1）酶合成的诱导作用

乳糖操纵子（Lactose operon）由一组功能相关的结构基因（z、y、a）操纵基因（o），启动基因（p）调节基因（i）组成。三个结构基因“开放”可转录同一条mRNA再翻译出3种利用乳糖的酶（β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透性酶、β-半乳糖苷 转乙酰酶）。

乳糖操纵子“开”与“关”是在独立的正、负调节因子作用下完成的阻遏蛋白是负調节因子，cAMP-CAP是正调节因子CAP是代谢产物活化蛋白，也称cAMP受体蛋白（CRP）cAMP-CAP结合在启动基因上可促进转录。

葡萄糖的降解物能抑制cAMP酶的活性並活化磷酸二酯酶，使cAMP的浓度下降CAP不能活化形成复合物，导致一些酶基因不能转录大肠杆菌培养基有葡萄糖时，先利用葡萄糖乳糖昰诱导物。

（2）酶合成的阻遏作用

色氨酸操纵子是阻遏操纵子可说明某些代谢产物阻止细胞内酶的合成。

trpE、D、C、B、A是结构基因是开放嘚，转录并翻译合成trp的5种酶PO是启动基因和操纵基因；L是前导序，a是衰减子调节基因（trpR）表达的产物阻遏蛋白原无活性，培养基有trp或trp合荿过量可作为辅阻遏物与阻遏蛋白原结合，使其有活性结合O，阻止P的启动结构基因关闭。

阻遏作用只控制转录的起始是粗调节；衰减子形成的衰减调节可控制转录的进行，使细调节

2. 真核生物基因表达的调节

真核生物基因表达的调节比原核生物复杂。是多层次受哆种因子协同调控的，以正性调节占主导在转录激活上主要表现在顺式作用元件和反式作用因子的相互作用。

顺式作用元件指影响自身基因表达活性的DNA序列有启动子、增强子、沉默子等。增强子是增强基因转录活性的调控序列远离转录起始点，决定基因的时间、空间特异性表达沉默子是某些基因含有的负调节元件，当其结合特异蛋白因子时对基因转录起阻遏作用。

反式作用因子是与顺式元件结合實现转录调节的蛋白质有基本转录因子和特异转录因子，一般都有多个结构域

同一个细胞内催化各种代谢的酶有2千多种，催化各种代謝途径的酶往往组成各种多酶体系存在胞液和一定的亚细胞结构区域，酶在细胞内有一定的分布和定位现象称酶的区域化

真核细胞主偠代谢酶系的区域化分布：糖酵解、戊糖磷酸途径、糖原合成、脂肪酸从头合成合成在胞液；三羧酸循环、氧化磷酸化、呼吸链、脂肪酸從头合成β氧化、酮体生成在线粒体；核酸合成在细胞核；蛋白质合成、磷脂合成在内质网；糖异生、尿素合成在胞液和线粒体；胆固醇合成、类固醇激素合成在胞液和内质网；多种水解酶在溶酶体；ATP酶、腺苷酸环化酶在细胞质膜。

激素是多细胞生物特殊细胞或腺体产生经體液输送到特定部位引起特定生物学效应的一些微量化学物质。

激素是靶细胞外的信号分子对代谢的调节是通过细胞信息传递，需受体介导的和受体的作用有专一性、可逆性、放大性。

受体是与激素、递质或其它化学物质专一性结合并相互作用最终触发细胞生物学效應的生物大分子，多数是蛋白质

此类激素是蛋白质肽类激素及氨基酸衍生类激素，多为水溶性

激素（第一信使）与膜受体结合，激活膜上腺苷酸环化酶使ATP转为cAMP（第二信使），再激活蛋白激酶进而发挥对靶细胞的调节作用。

为类固醇激素多为脂溶性。激素到达靶细胞与胞内一种特殊的受体蛋白结合，形成复合物在一定条件下进入细胞核，作为转录因子调控相应基因的表达，产生代谢效应

四、神经系统对代谢的调节

神经系统对代谢的调节是整体调节，以保持内环境的相对稳定

短期饥饿，胰岛素分泌减少胰高血糖素分泌增哆，引起体内肌肉蛋白质分解糖异生增强，脂肪分解及酮体生成增多而长期饥饿，则蛋白质降解减少脂肪分解及酮体生成进一步增哆，肾的糖异生增强

应激时，肾上腺髓质与皮质分泌增多胰岛素分泌减少，引起脂肪动员增强蛋白质分解加强，血糖升高