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1、一、一、 1mol葡萄糖分别在肝脏和骨骼肌中彻底氧化分解生成葡萄糖分别在肝脏和骨骼肌中彻底氧化分解生成CO2和和H2O：1. 请写出代谢途径的反应过程（写出脱氢酶和辅酶）；请写出代谢途径的反应过程（写出脱氢酶和辅酶）；2. 计算生成的计算生成的ATP摩尔数。摩尔数。1. 答：答：I阶段阶段：葡萄糖经糖酵解裂解生成两分子的丙酮酸；：葡萄糖经糖酵解裂解生成两分子的丙酮酸；II阶段阶段：丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰：丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA；III阶段阶段：乙酰：乙酰CoA经过柠檬酸循环和氧化磷酸化生成经过柠檬酸循环和氧化磷酸化生成CO2和和H2O。 葡萄糖磷酸化为葡萄糖磷酸化为6
2、-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖转变为磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖磷酸果糖 6-磷酸果糖转变为磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 磷酸丙糖的磷酸丙糖的同分异构化同分异构化 3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 1,3-1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸转
3、变成磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸丙酮酸I阶段：葡萄糖阶段：葡萄糖经经糖酵解糖酵解裂解生成两分子的裂解生成两分子的丙酮酸；丙酮酸；2021/6/161III阶段：乙酰阶段：乙酰CoA经过经过柠檬酸循环柠檬酸循环和和氧化磷酸化氧化磷酸化生成生成CO2和和H2O丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA NADNAD+ + , HSCoA , HSCoA COCO2 2 , NADH + H, NADH + H+ + 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 II阶段：丙酮酸进入阶段：丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成线粒体氧化脱羧生成乙酰乙酰CoA；（1）乙酰
4、）乙酰CoA与草酰乙酸缩合成与草酰乙酸缩合成柠檬酸柠檬酸 （2）柠檬酸经顺乌头酸转变为）柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸异柠檬酸 （3）异柠檬酸氧化脱羧转变为）异柠檬酸氧化脱羧转变为-酮戊二酸酮戊二酸（异柠檬酸脱氢酶，辅酶（异柠檬酸脱氢酶，辅酶NAD+） （4）-酮戊二酸氧化脱羧生成酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰琥珀酰CoA （-酮戊二酸脱氢酶，辅酶酮戊二酸脱氢酶，辅酶NAD+） （5）琥珀酰）琥珀酰CoA生成生成琥珀酸琥珀酸 GTP（6）琥珀酸脱氢生成）琥珀酸脱氢生成延胡索酸延胡索酸（琥珀酸脱氢酶，辅酶（琥珀酸脱氢酶，辅酶FAD+） （7）延胡索酸加水生成）延胡索酸加水生成苹果酸苹果酸 （8）苹果
5、酸脱氢生成）苹果酸脱氢生成草酰乙酸草酰乙酸（苹果酸脱氢酶，辅酶（苹果酸脱氢酶，辅酶NAD+） 2021/6/1622. 答：答： 1 1摩尔葡萄糖有氧氧化生成的摩尔葡萄糖有氧氧化生成的ATPATP摩尔数：摩尔数： 2021/6/163二、写出丙氨酸和谷氨酸糖异生成葡萄糖的过程。如果这两种氨基酸二、写出丙氨酸和谷氨酸糖异生成葡萄糖的过程。如果这两种氨基酸的氨基氮原子同时出现在一分子的尿素中时，请写出它们是以何种方的氨基氮原子同时出现在一分子的尿素中时，请写出它们是以何种方式进入鸟氨酸循环的？式进入鸟氨酸循环的？L-L-谷氨酸谷氨酸答：答：谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶-酮戊二酸酮戊二酸 + + + +
6、 NADNADNADNAD(P)(P)H H H H + + + + H H+ + + + + + NH NH NH NH3 3 3 3-酮戊二酸酮戊二酸-酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶琥珀酰琥珀酰CoA CoA + + + + NADHNADHNADHNADH + + + + H H+ + 琥珀酰琥珀酰CoACoA琥珀酸琥珀酸 + + + + GTPGTPGTPGTP琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸 + + + + FADHFADH2 2琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸延胡索酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶NADHNADHNADHNADH + + + + H H+ + + + +
7、 +草酰乙酸草酰乙酸（运出线粒体）（运出线粒体）草酰乙酸草酰乙酸+ATP+ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸1,3-1,3-1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2021/6/1641,3-1,3-1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NADHNADHNADHNADH+ + + +H H+ +3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘
8、油醛二羟丙酮磷酸甘油醛二羟丙酮3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + + 磷酸甘油醛二羟丙酮磷酸甘油醛二羟丙酮1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖双磷酸酶磷酸果糖双磷酸酶6-6-磷酸果糖磷酸果糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶葡萄糖葡萄糖答：答：丙丙氨酸氨酸联合脱氨基联合脱氨基丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸+CO+CO2 2+ +ATPATP丙酮酸羧化酶草酰乙酸草酰乙酸（运出线粒体）（运出线粒体） 随后步骤同上。随后步骤同上。2021/6/165鸟氨酸循环鸟氨酸循环2ADP+PiC
9、O2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素线粒体线粒体胞胞 液液丙氨酸丙氨酸 + +谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 + + 丙氨酸丙氨酸两种氨基酸的两种氨基酸的氨基氮原子同时氨基氮原子同时出现出现在一分子的尿素中？在一分子的尿素中？2021/6/166三、三、试述长链脂肪酸以酮体形式为大脑供能的过程。试述长链脂肪酸以酮体形
10、式为大脑供能的过程。1.长链脂肪酸长链脂肪酸不能通过血脑屏障不能通过血脑屏障，不能被大脑直接氧化利用；，不能被大脑直接氧化利用；2.2.长链脂肪酸首先长链脂肪酸首先在肝脏在肝脏通过通过-氧化生成氧化生成乙乙酰CoA；3.以以乙酰乙酰CoACoA为原料为原料在肝脏在肝脏合成合成酮体酮体（主要为（主要为- -丁酸、乙酰乙酸）、乙酰乙酸）4.4.酮体通过血脑屏障进入脑细胞被其彻底氧化利用。酮体通过血脑屏障进入脑细胞被其彻底氧化利用。2021/6/1672乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酸乙酰乙酸HMGCoA D(-)-羟丁酸羟丁酸丙酮丙酮 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA琥珀酰琥
11、珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸 2乙酰乙酰CoA酮体的生成和利用的总示意图酮体的生成和利用的总示意图琥珀酰琥珀酰CoACoA转硫酶转硫酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA硫解酶硫解酶HMGCoAHMGCoA裂解酶裂解酶HMGCoAHMGCoA合酶合酶-羟丁酸脱氢酶羟丁酸脱氢酶2021/6/168四、已知一条四、已知一条DNADNA单链的顺序如下：单链的顺序如下：5 5TCA TCA TGC TGC GTC GTC GTGT* *TA180CTT TA180CTT A A* *GG GG C C* *TG TG CAT CAT GTAGTA3 3（1 1）假假定定以以
12、该该链链及及其其互互补补链链为为模模板板进进行行复复制制，简简述其复制的过程及所需的酶系。述其复制的过程及所需的酶系。（2 2）如如果果以以该该链链为为模模板板进进行行转转录录，并并翻翻译译，简简述述mRNAmRNA和和多多肽肽链链合合成成的的过过程程，该该多多肽肽链链含含多多少少氨氨基基酸酸残基。残基。（3 3）假假如如该该基基因因发发生生下下述述三三种种突突变变，指指出出突突变变的的类型和可能产生的突变效应。类型和可能产生的突变效应。C*C*突变为突变为T T或或G GA*A*与与G G之间插入一个之间插入一个A AT*T*丢失丢失2021/6/169（1 1）简述其复制的过程及所需的酶系
13、。（原核生物）简述其复制的过程及所需的酶系。（原核生物） DNADNA的复制分为起始、延长与终止三个阶段：的复制分为起始、延长与终止三个阶段：复制的起始：复制的起始：DNADNA的解链的解链。首先由。首先由DNaADNaA蛋白识别结合复制起始点上，蛋白识别结合复制起始点上，使起始点区域使起始点区域DNADNA发生解链；发生解链；DNaBDNaB蛋白（解旋酶）在蛋白（解旋酶）在DNaCDNaC蛋白的协同下，蛋白的协同下，DNADNA的双链解开为两条单链，的双链解开为两条单链，SSBSSB结合在单链模板上维持模板单链状态。结合在单链模板上维持模板单链状态。解链过程中在拓扑异构酶的作用下，使解链过程
14、中在拓扑异构酶的作用下，使DNADNA的拓扑构象改变以利于解链；的拓扑构象改变以利于解链；引物合成和引发体形成引物合成和引发体形成：在引物酶催化下，合成一短：在引物酶催化下，合成一短RNARNA引物，为引物，为dNTPdNTP的聚合提供的聚合提供3 3-OH-OH末端。在复制起始区域形成的由末端。在复制起始区域形成的由DNaBDNaB、 DNaCDNaC、引物酶和引物酶和DNADNA复制起始区域共同构成的复合结构，称为引发体。复制起始区域共同构成的复合结构，称为引发体。复制的延长：在复制的延长：在DNADNA聚合酶聚合酶的作用下，以的作用下，以DNADNA单链为模板，催化单链为模板，催化4 4
15、种种dNTPdNTP以以dNMPdNMP聚合在引物的聚合在引物的3 3-OH-OH末端，使末端，使DNADNA链不断延长。领头链的延链不断延长。领头链的延长与解链方向相同，可以连续复制；而随从链的延长与解链方向相反，长与解链方向相同，可以连续复制；而随从链的延长与解链方向相反，是不连续复制，生成不连续的冈崎片段。是不连续复制，生成不连续的冈崎片段。复制的终止：包括复制的终止：包括切除引物、填补空缺切除引物、填补空缺和和连接缺口连接缺口。RNARNA酶水解去除酶水解去除RNARNA引物；引物；DNADNA聚合酶聚合酶I I催化催化DNADNA片段的合成以填补水解引物留下的空隙；片段的合成以填补水
16、解引物留下的空隙；在连接酶的催化下，将相邻的在连接酶的催化下，将相邻的DNADNA片段连接起来，形成完整的片段连接起来，形成完整的DNADNA分子。分子。2021/6/1610起始起始。第一步由第一步由RNARNA聚合酶全酶识别并结合启动子聚合酶全酶识别并结合启动子，形成闭合转，形成闭合转录复合体。由录复合体。由因子识别；因子识别；第二步是第二步是DNADNA局部双链打开局部双链打开，闭合转录，闭合转录复合体成为开放转录复合体；复合体成为开放转录复合体；第三步是第一个磷酸二酯键的形成第三步是第一个磷酸二酯键的形成。两个与模板配对的相邻核苷酸，在两个与模板配对的相邻核苷酸，在RNARNA聚合酶的
17、催化下形成磷酸二聚合酶的催化下形成磷酸二酯键。当第一个磷酸二酯键形成后，酯键。当第一个磷酸二酯键形成后，因子脱落，起始阶段结束。因子脱落，起始阶段结束。延长延长。RNARNA聚合酶聚合酶核心酶核心酶沿沿DNADNA模板链模板链3 355滑动，每往前移动滑动，每往前移动一个核苷酸距离，就有一个与模板互补的一个核苷酸距离，就有一个与模板互补的NTPNTP进入反应体系，在核进入反应体系，在核心酶的催化下，逐一地形成磷酸二酯键，使新合成的心酶的催化下，逐一地形成磷酸二酯键，使新合成的RNARNA不断延长。不断延长。终止终止。可分为。可分为依赖依赖因子因子的转录终止与的转录终止与非依赖非依赖因子因子的转
18、录终止。的转录终止。一种转录终止需要一种转录终止需要因子，它对因子，它对RNARNA聚合酶识别终止信号有辅助作聚合酶识别终止信号有辅助作用，故称终止因子。另一种终止是：用，故称终止因子。另一种终止是：DNADNA分子上具有转录终止信号，分子上具有转录终止信号，使转录生成的使转录生成的RNA 3RNA 3端形成发夹结构，此发夹结构可阻碍端形成发夹结构，此发夹结构可阻碍RNARNA聚合聚合酶的移动，从而终止转录。酶的移动，从而终止转录。（2 2）以该链为模板进行转录，并翻译，简述）以该链为模板进行转录，并翻译，简述mRNAmRNA合成的过程。合成的过程。2021/6/1611(2)(2)简述多肽链
19、合成的过程，该多肽链含多少氨基酸残基。简述多肽链合成的过程，该多肽链含多少氨基酸残基。包括翻译的起始、延长、终止三个阶段。包括翻译的起始、延长、终止三个阶段。翻翻译译的的起起始始分分四四步步进进行行：核核糖糖体体大大小小亚亚基基的的分分离离；核核糖糖体体小小亚亚基基与与mRNAmRNA的的定定位位结结合合；起起始始氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA与与核核糖糖体体小小亚亚基基P P位位结合；核糖体大小亚基重新结合形成翻译起始复合物。结合；核糖体大小亚基重新结合形成翻译起始复合物。翻翻译译的的延延长长即即核核糖糖体体循循环环，包包括括三三个个步步骤骤循循环环进进行行：进进位位、成成肽肽、转转位位。
20、每每进进行行一一轮轮核核糖糖体体循循环环，肽肽链链就就延延长长一一个个氨氨基基酸酸残残基基。进进位位：即即氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA进进入入核核糖糖体体A A位位；成成肽肽：即即在在转转肽肽酶酶催催化化下下，结结合合在在P P位位上上的的肽肽酰酰基基从从P P位位转转移移到到A A位位，与与A A位位的的氨氨基基酸酸形形成成肽肽键键；转转位位：即即在在转转位位酶酶催催化化下下，核核糖糖体体向向mRNAmRNA的的33侧发生相对位移，移动一个密码子的距离。侧发生相对位移，移动一个密码子的距离。翻翻译译终终止止：当当核核糖糖体体A A位位出出现现翻翻译译终终止止密密码码时时，由由释释放放因因
21、子子识识别别结结合合，诱诱导导转转肽肽酶酶转转变变为为酯酯酶酶活活性性，将将新新合合成成的的肽肽链链水水解解释释放出来，核糖体也从放出来，核糖体也从mRNAmRNA模板上解离。模板上解离。2021/6/16125TCA TGC GTC GT*TA180CTT A*GG C*TG CAT GTA3如果以该链为模板进行转录，并翻译，该多肽链含多少氨基如果以该链为模板进行转录，并翻译，该多肽链含多少氨基酸残基？酸残基？5TCA TGC GTC GT*TA180CTT A*GG C*TG CAT GTA33AGU ACG CAG CA*AU180GAA U*CC G*AC GUA CAU5转录转录转录
22、方向转录方向3AGU ACG CAG CA*AU180GAA U*CC G*AC GUA CAU5翻译翻译C.aa(60)aa4 aa3 aa2 Met .N翻译方向翻译方向2021/6/1613（3 3）假如该基因发生下述三种突变，指出突变的类型和可能产）假如该基因发生下述三种突变，指出突变的类型和可能产生的突变效应。生的突变效应。C*C*突变为突变为T T或或G;G;A*A*与与G G之间插入一个之间插入一个A; A; T*T*丢失丢失. .已知一条已知一条DNADNA单链的顺序如下：单链的顺序如下：5 5TCA TGC GTC GTTCA TGC GTC GT* *TATA180180C
23、TT ACTT A* *GG CGG C* *TG CAT TG CAT GTAGTA3 33AGU ACG CAG CA*AU180GAA U*CC G*AC GUA CAU55TCA TGC GTC GT*TA180CTT A*GG C*TG CAT GTA3转录转录A AT TC CC*C*突变为突变为T T或或G G 错义突变或同义突变错义突变或同义突变A*A*与与G G之间插入一个之间插入一个A AT*T*丢失丢失翻译终止提前翻译终止提前（框移突变导致）（框移突变导致）点突变点突变插入突变插入突变缺失突变缺失突变翻译终止延迟翻译终止延迟（框移突变导致）（框移突变导致）2021/6/1614 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
