生物化学学习指导

18．Ribozyme：具有催化活性的RNA。

脂类与生物膜

1．什么是生物膜?构成生物膜的化学成分有哪些?

生物膜主要是由蛋白质(包括酶)和脂类(主要是磷脂)两大类物质组成，此外，还含有糖(糖蛋白及糖脂)，微量的核酸、无机元素等。

(1)蛋白质：生物膜中的蛋白质，有的以静电作用(离子键)结合在膜的表面．叫外周蛋白，这类蛋白质—般占膜蛋白的20％～30％。有的蛋白质埋插在脂质双分子层中或横穿膜层，叫内在蛋白，这类蛋白质主要以疏水键与脂质结合．内在蛋白约占膜蛋白的70％一80％。膜蛋白的种类很多，按其功能大致可分为五类：①酶蛋白：包括氧化还原酶类、水解酶类、异构酶类、合成酶类中的某些成员，另外还有一些电子传递体(如光合链、呼吸链中的传递

＋+2+

体)；②物质运输载体：如缬氨霉素、短杆菌肽、Na－K－ATP酶、Ca－ATP酶等；③与运动有关的蛋白质：如微管蛋白、微丝蛋白、纤毛蛋白、鞭毛蛋白；④信息的受体和传递体：如各种化学感受体、激素受体、细胞识别蛋白，免疫球蛋白等；⑤与支持和保护有关的蛋白质：如胶原蛋白、糖蛋白等。

(2)脂类：主要的脂类有磷脂类、固醇及糖脂等。在各种生物膜中，脂类的种类常不相同，最常见的磷脂有卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰丝氨酸、神经髓鞘脂、磷脂酰肌醇。动物膜中含胆固醇较高，细菌质膜不含胆固醇，植物膜中主要是谷固醇和豆固醇。真核微生物膜中含有麦角固醇。植物细胞膜中的糖脂主要是半乳糖脂。在叶绿体中还存在一种含糖残基的硫脂，如6－磺基－6－脱氧－葡萄糖甘油二酯。动物神经髓鞘膜含的糖脂主要为半乳糖脑苷脂和神经节苷脂。

2．什么是生物膜的流动性?膜脂和膜蛋白有几种运动形式？生物膜流动性的生理意义是什么?

膜的流动性是指膜脂和膜蛋白的运动状态。

膜脂的流动性决定于磷脂分子，在生理条件下，磷脂大多成液晶态。有以下几种运动方式：①在膜内作侧向扩散或侧向移动，即指磷脂分子可在脂双层的同一层中与邻近分子进行交换。②在脂双层中作翻转运动。由于磷脂分子是一种两性分子，做翻转运动时必须通过脂双层的疏水区，因此运动速度与侧向扩散相比较要慢得多。③磷脂烃链围绕C-C键旋转而导致异构化运动。磷脂脂酰链C-C键只有全反式和偏转式两种构型，低温下主要以全反式存在，随温度升高偏转构型增多。④围绕与膜平面相垂直的轴左右摆动。⑤围绕与膜平面相垂直的轴作旋转运动。影响膜脂流动性的因素主要是磷脂酰链的长度和不饱和度，链越短、不饱和度越高的膜脂流动性越大。另外哺乳动物中膜胆固醇的含量也影响膜脂的流动性，在生理温度下，增加胆固醇的含量会降低膜的流动性。

膜蛋白分子可作侧向扩散和旋转扩散运动，即沿着双分子层的平面移动。

膜脂的流动性对膜内在蛋白嵌入脂双层的的深度有一定影响。当膜脂流动性降低时，嵌入的膜蛋白暴露于水相的部分就会增加。相反当膜脂流动性增加时，嵌入的膜蛋白则更多的深入脂双层。因此膜脂流动性的变化会影响膜蛋白的构象与功能。膜脂合适的流动性是膜蛋白表现正常功能的必要条件。在生物体内，可以通过细胞代谢、pH、金属离子等诸多因素来影响膜的流动性来调节其功能。若膜的流动性超出正常范围，生物膜就会产生异常的变化。 3．生物膜“流动镶嵌”模型的要点是什么？

生物膜的“流动镶嵌”模型，是singer在1972年根据膜的不对称性和流动性提出来的。它认为膜是一种流动的、嵌有各种蛋白质的脂质双分子层结构，其中脂双层结构既是膜内蛋白质的溶剂，也是一个通透性屏障。膜蛋白在脂质双分子层的平面内可自由移动。同时小部分膜脂可与某些膜蛋白相互作用，这种相互作用对膜蛋白行使功能是至关重要的。生物膜的

流动镶嵌模型对于解释许多膜的生理现象，比以前的膜结构模型更深刻更完善。 4．生物膜有哪些重要的功能？P137 三、是非题

1．生物膜上的糖脂及糖蛋白中的糖链全部伸向膜外侧。 2．顺电化中梯度运输是物质被动运输的主要特点。

3．受体介导的内吞作用需要专一性受体与配体相结合，这种受体分布在细胞质中。 4．膜的识别功能主要决定于膜上的糖蛋白。 5．维持膜结构的主要作用力是疏水力。

6．同一细胞的质膜上各部分的流动性不同，有的处于凝胶态，有的处于液晶态。 7．所有的主动运输系统都具有ATPase活性。

8．各类生物膜的极性脂均为磷脂、糖脂和胆固醇。

1．错 2．对 3．错 4．对 5．对 6．对 7．错 8．错

1. 外周蛋白：分布于膜的脂双层内外表面，通过极性氨基酸残基以离子键、氢键、范德华力筹次级键与膜脂极性头部或与内在蛋白的亲水部分结合。比较易易分离，大都能溶于水，可在不破坏膜结构的情况下，通过温和方法(高离子强度、高pH)分离提取。

2．内在蛋白：有的全部埋于脂双层的疏水区，有的部分嵌在脂双层中，有的横跨全膜。主要靠疏水作用通过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合，这类蛋白被紧密连在膜上，并且不易溶于水。只有用破坏膜结构的试剂如有机溶剂(氯仿)或去污剂(Triton X-100)才能把它们从膜中提取出来。

3．简单扩散：物质顺浓度梯度，不需要消耗代谢能，不需要转移性载体分子的跨膜运输方式。

4. 协助扩散：物质借助于载体蛋白，顺浓度梯度的跨膜运输方式。

5. 被动运输：被动运输是指物质从高浓度一侧通过膜运输到低浓度一侧，即顺浓度梯度方向跨膜运输的过程。

6. 主动运输：主动运输是物质逆浓度梯度的跨膜运输，

7．内吞作用：内吞作用是指细胞从外界撮入的大分子颗粒，逐渐被质膜的一小部分包围、内陷，然后从质膜上脱落下来而形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。

8．外排作用：外排作用是指细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入的物质的过程。

9．协同运输：一些糖和氨基酸的主动运输并不是靠直接水解ATP提供的能量推动．而

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是依赖离子或H梯度储存的能量，例如动物细胞中葡萄糖和氨基酸的运输就是伴随Na一起运入细胞的，故称为协同运辅。

糖类代谢

1．糖代谢各途径发生的场所、限速酶或关键酶、能量转换和生理意义

2．三羧酸循环的生物学意义有哪些？

三羧酸循环是糖有氧分解的重要途径，有着重要的生物学意义。 (1)三羧酸循环是有机体获得生命活动所需能量的最重要途径。

在糖的有氧分解中，每个葡萄糖分子通过糖酵解途径只产生6个或8个ATP，而通过三羧酸循环就可产生24个ATP，远远超过糖酵解阶段或葡萄糖无氧降解(生成2个ATP)所产生的ATP的数目。此外，脂肪、氨基酸等其他有机物作为呼吸底物彻底氧化时所产生的能量也主要是通过三羧酸循环。因此，三羧酸循环是生物体能量的主要来源。

(2)三羧酸循环是物质代谢的枢纽。三羧酸循环具有双重作用，一方面，三羧酸循环是糖、脂肪和氨基酸等有机物彻底氧化的共同途径；另一方面，许多合成代谢都利用三羧酸循环的中间产物作为生物合成的前体，循环中的草酰乙酸、α－酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰CoA和延胡索酸等又是生物体合成糖(糖异生)、氨基酸、脂肪酸和卟啉等的原料。因此，三羧酸循环可以看成新陈代谢的中心环节，起到物质代谢枢纽的作用。

3．在葡萄糖的有氧氧化过程中，哪些步骤进行脱氢反应?哪些步骤进行脱羧反应?1分子葡萄糖有氧氧化净产生多少分子ATP?

葡萄糖的有氧氧化过程包括糖酵解的反应、丙酮酸氧化脱羧和乙酰CoA进入三羧酸循环的反应，脱氢、脱羧及ATP的变化总结如下：

4．磷酸戊糖途径有何特点?该途径有何生理意义? 磷酸戊糖途径的特点是：

第一，该途径不经过EMP-TCA反应，直接在六碳糖的基础上脱羧，脱氢；

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第二，该途径以NADP为氢的受体，产生还原力NADPH+H。 该途径的生理意义：

(1)提供生物体重要的还原剂NADPH。无论动物还是植物，NADPH不能直接被呼吸链氧化。NADPH的重要功能是在很多合成反应中作为还原剂。例如，在脂肪酸和胆固醇合成中，在二氢叶酸还原为四氢叶酸等反应中，都是NADPH作为还原剂。NADPH还可使还原型谷胱甘肽再生．从而保证细胞的抗氧化能力。

(2)提供其他合成中间产物。核糖-5-磷酸可进一步转变为核糖-1-磷酸和脱氧核糖-1-磷酸，这些都是核酸合成所必需的。甘油醛-3-磷酸可转变为磷酸烯醇式丙酮酸，后者可与赤藓糖-4-磷酸合成莽草酸，进而转化为酚类、芳香族氨基酸乃至木质素。

(3)与光合作用关系密切，并为各种单糖的互变提供条件。磷酸戊糖途径产生的一些三碳糖、四碳糖、五碳糖、七碳糖等都是光合作用的中间产物，有的反应是光合作用中卡尔文循环中某些反应的逆反应，而且它与卡尔文循环还有一些相同的酶。因此磷酸戊糖途径可与光合作用联系起来，并实现某些单糖间的互变。

5．概述葡萄糖代谢各种途径之间的相互关系。

葡萄糖在体内的主要代谢途径有：糖酵解作用；糖的有氧氧化(EMP-TCA)；磷酸戊糖途径和葡萄糖的异生作用等。其中有消耗能量(ATP)的合成代谢，也有释放能量(产生ATP)的分解代谢。这些代谢途径的生理作用不同，但又通过共同的代谢中间产物互相联系和互相影响，构成一个整体。

糖代谢途径的第一个交汇点是葡萄糖-6-磷酸，由非糖物质生成糖时(糖异生作用)都要经过它再转变为葡萄糖。在糖的分解代谢中，葡萄糖也是先转变为葡萄糖-6-磷酸．然后或