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生化习题
第七章脂质和生物膜
一、问答题
1.构成生物膜的化学成分有那些?
解答:
化学分析表明,所有的生物膜几乎都是由蛋白质(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。
在各种生物膜中,蛋白与脂类含量的比例大体上有三种情况:
在神经髓鞘膜中,脂类含量高,约占79%,蛋白质含量低,约占18%;在线粒体的内膜和细菌的质膜上,则相反,蛋白质含量高,约占75,脂类含量低,约占25%;在其他一些膜中,蛋白质与脂类含量差不多,约占50%。
2.为什么说生物膜具有不对称性和流动性?
什么是“流动镶嵌”模型?
解答:
20世纪60年代以后,由于新的实验技术的发展,对生物膜结构有了更深的了解,认为生物膜的结构是不对称的,并且具有流动性。
不对称主要表现在两个方面,一是膜蛋白分布不对称,二是膜脂分布不对称。
膜上蛋白质有数十种,通常占膜重50%以上,研究证明,蛋白质分子在膜上分布是不均一的,在膜的某些区域内,外侧分布比较多,内侧少;而在另一些区域内,则外侧分布少,内侧分布多。
有的部位蛋白质分子分布很密集,有的部位则很稀疏,像呼吸链酶系和光合链酶系,就是有序地密集于膜的一定部位中。
有的蛋白质如糖蛋白,多分布在膜的外侧,糖链伸出膜外,造成膜两侧蛋白质分布极不均一现象。
膜脂分布也是不对称的,例如在红细胞膜的脂质双层中,外层含神经鞘磷脂和卵磷脂较多而内层则含脑磷脂和丝氨酸磷脂较多。
膜的流动性:
膜的流动性决定于磷脂分子的性质或者说决定于不饱和脂肪酸的含量。
不饱和脂肪酸在常温下处于液态,使膜蛋白和膜脂分子均有可能发生流动。
镶嵌在脂质双分子层中的蛋白质分子,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,据推算,蛋白质分子每分钟可移动数微米。
磷脂分子也可以发生扩散运动和围绕与膜平面相垂直的轴左右摆动及旋转运动。
磷脂分子较蛋白质分子小,因此移动速度较蛋白质分子快。
有人计算,翻转运动速度比侧向运动的速度要慢10亿倍,几乎不能进行翻转运动。
所谓生物膜的“流动镶嵌”模型,是1972年美国S.J.Singer和G.L.Nicolson根据膜的不对称性和流动性提出来。
它的中心意思是指“在膜的流动的脂双分子层中,镶嵌着各种球形膜蛋白质,膜蛋白质的分布是不均匀和不对称的,膜蛋白和膜脂分子是可以沿平面侧向运动的”。
3.生物膜有哪些重要的功能?
解答:
生物膜的功能主要有以下几个方面:
(1)能量的转换:
如光能转变为化学能(光合作用),化学能转换为光能(荧光虫发光),化学能转变为电能(电鳗电器官生电),化学能转变为化学能(氧化磷酸化作用)等,都和生物膜有直接关系。
(2)物质运输:
细细胞与外界环境之间的物质交换,经常和不断进行的,生物膜是物质交换的必经之地。
生物膜对物质的进出细胞,有高度的选择性,这主要是由于膜上存在有各种专一的物质运送载体。
酶系及通道的缘故。
生物膜运送进出细胞有两种方式:
一是主动运输。
即物质逆着浓度梯度进出细胞,这种运输需要能量,大多数物质进出细胞都属于主动运输方式;另一种是被动运输,物质从高浓度一侧通过膜向低浓度一侧扩散,它的运输速度取决于两侧的浓度差大小、物质分子大小和电荷的性质。
生物膜还有内吞作用(即吞噬作用和胞饮作用),可将外界物质转入细胞内。
生物膜也有外排作用,将细胞内的残渣废物排出胞外。
(3)信息传递:
细胞膜不仅把细胞与周围环境隔开,而且是细胞间、细胞与环境间接受和传递信息的部位。
细胞质膜上存在有多种专一的受体,以接受激素和药物等的作用信息,并将信息传递到细胞内部。
(4)物质的合成与分解:
在真核生物的粗糙内质网膜上可以合成蛋白质,在细菌的质膜上可以合成核酸,在许多生物细胞质膜的外表面,都附着有多种水解酶类,可以分解各种大小物质分子。
(5)识别功能:
细胞之间和细胞与外源物质之间,通过准确的识别、判断、并作出相应的应答,是生物膜的重要功能之一。
4.什么是Na+、K+-ATP酶?
有什么生理功能?
解答:
有实验说明,小麦叶片及鞘细胞中的K+含量比土壤中高300多倍时,小麦仍然能从土壤中吸收K+,这是逆浓度陡度主动吸收的现象。
执行此功能的体系称为K+、Na+-离子泵,它利用水解ATP获取能量,推动K+吸收和Na+的排出,因此又叫Na+、K+-ATP泵或Na+、K+-ATP酶。
该酶是由2个α亚基及2个β亚基组成的四聚体,是一种跨膜蛋白,α亚基面向细胞质的一端由Na+和ATP的结合位点,另一端有K+结合位点。
β亚基是一个糖蛋白,功能尚不清楚。
该酶作用机制可用构象改变假说解释,当膜内有Na+存在时,ATP末端的磷酸基与ATP酶的α亚基上的天冬酰铵残基结合,磷酸化引起ATP酶构象变化,酶被激活,把Na+泵出膜外,随后,膜外K+又引起ATP酶脱磷酸,酶恢复到原来的构象,同时把K+运入膜内,由于酶不断地工作,使Na+、K+不断的泵出膜和泵入膜。
据研究每消耗1分子ATP,可向膜外泵出3个Na+,向膜内泵入2个K+。
5.什么是协同运送?
解答:
葡萄糖的主动运送过膜不是由ATP水解来提供能量,而是依赖离子剃度形成的储存的能量在动物小肠细胞中通常是Na+梯度。
当膜外Na+浓度高于膜内时,Na+顺电化学梯度流入细胞。
葡萄糖利用Na+梯度提供的能量,并通过专一性的运送载体,伴随Na+一道进入,Na+梯度越大,葡萄糖进入越快。
进入膜内的Na+又通过膜上的Na+、K+-泵作用回到膜外,维持Na+的浓度梯度,如此反复进行。
这种现象称之为协同运送。
6.当1-软脂酰-2-油酰-3-磷脂酰丝氨酸被(a)磷脂酶A1(b)磷脂酶A2(c)磷脂酶C和(d)磷脂酶D水解的产物是什么?
解答:
磷脂酶A1作用的部位是甘油C-1羟基与脂肪酸所称的酯键;磷脂酶A2作用的部位是甘油C-2羟基与脂肪酸所称的酯键;磷脂酶C作用的部位是甘油C-3羟基与磷酸基所称的酯键;磷脂酶D作用的部位是磷脂酸甘油的磷酸基与含氮碱所称的酯键。
因此,磷脂酶A1作用的产物是软脂酸和2-油酰-3-磷脂酰丝氨酸;磷脂酶A2催化的产物是油酸和1-软脂酰-3-磷脂酰丝氨酸;磷脂酶C作用的产物磷酸丝氨酸和1-软脂酰-2-油酰-甘油;磷脂酶D-催化的产物是丝氨酸和磷脂酸。
7.大多数激素(例如肽类激素)通过同细胞表面的受体结合而发挥他们的效应。
但是固醇类激素是通过同胞液的受体结合才能发挥其效应。
为什么会有这样不同?
解答:
因为固醇类激素是疏水的,能扩散通过细胞膜而进入到胞液中,与报业的受体结合;二大多数汉氮激素是亲水的,不能通过扩散进入到胞液中,它们的受体一般都位于细胞膜上。
8.为什么三酰甘油不是脂质双分子层的重要组分?
解答:
三酰甘油缺乏极性“头部基团”,因此它们不能在双分子层内自我相向,它们的酰基链向内,它们的甘油部分向着表面。
二、选择题
1、关于生物膜的特性哪项是错误的(C)
A、膜的功能越复杂,含蛋白质的种类及数量越多
B、组成膜的脂质分子均是双亲性分子
C、蛋白质分子的膜的脂双层中可以进行旋转、翻转、侧向移动等运动
D、胆固醇在膜相变温度以下可以增加膜的流动性,在相变温度以上则降低膜的流动性
E、膜脂和膜蛋白分布不对称
2、关于小分子物质跨膜运输描述错误的是(D)
A、简单扩散不需要消耗代谢能,不需要载体分子
B、协助扩散需要借助载体蛋白顺浓度梯度进行
C、葡萄糖协同运输需要Na+、K+-ATP建立Na+梯度
D、协助扩散和简单扩散最重要的差别是后者有饱和效应
E、脂溶性分子,极性小的分子主要通过简单扩散运输过膜
三、判断是非
1、细胞器膜蛋白多数分布在膜表面,糖链全部伸向膜外侧。
(对)
2、膜上的离子通道是由跨膜蛋白质构成。
(对)
3、Na+、K+-ATP酶由α及β两个亚基组成的二聚体,是一种糖蛋白。
(错)
4、膜的流动性主要决定于蛋白质分子。
(错)
5、膜的识别功能主要决定于膜上的糖蛋白。
(对)
6、维持膜结构的主要作用力是疏水力。
(对)
7、跨膜信号转导中,第二信使分子有cAMP、二酰甘油及三磷酸肌醇等。
(对)
8、在磷脂酶A催化下,磷脂酰肌醇二磷酸分解为甘油二酯和三磷酸肌醇。
(错)
9、激素与受体的结合是可逆的、非共价的,结合曲线呈饱和状态。
(对)
四、填空题
1、膜中的脂质主要有三类,它们是甘油磷脂、鞘脂和固醇。
2、生物膜中分子间的作用力主要有三种类型①静电力②疏水力③范德华力。
3、维持Na+梯度和Ca2+梯度的分子分别是Na+、K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶。
4、物质大分子跨膜运送的两个主要方式是外排作用和内吞作用。
五、名词解释
膜锚蛋白:
蛋白质通过与聚糖链共价结合,再连接到膜中磷脂酰肌醇分子上,这时,蛋白质已“锚”在膜上,这种被锚在膜上的蛋白称膜锚蛋白(又称脂锚定蛋白)。
膜锚蛋白有较大的流动性和活动性,易于发挥它的作用。
第五章 糖代谢
自 测 题
一、单项选择题
1. 糖酵解时下列哪对代谢物提供~P使ADP生成ATP?
( B)。
A.3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖
B.1,3-二磷酸甘油酸及磷酸烯醇式丙酮酸
C.3-磷酸甘油酸及6-磷酸葡萄糖
D.1-磷酸葡萄糖及磷酸烯醇式丙酮酸
2. 下列有关糖有氧氧化的叙述中,哪一项是错误的?
( D)。
A.糖有氧氧化的产物是CO2及H2O
B.糖有氧氧化可抑制糖酵解
C.糖有氧氧化是细胞获取能量的主要方式
D.三羧酸循环是在糖有氧氧化时三大营养素相互转变的途径
3. 在下列酶促反应中,与CO2无关的反应是( A )。
A.柠檬酸合酶反应 B.丙酮酸羧化酶反应
C.异柠檬酸脱氢酶反应 D.α-酮戊二酸脱氢酶反应
4. 下列有关葡萄糖磷酸化的叙述中,错误的是(D )。
A..己糖激酶催化葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖
B.葡萄糖激酶只存在于肝脏和胰腺β细胞
C.磷酸化反应受到激素的调节
D.磷酸化后的葡萄糖能自由通过细胞膜
5. 下列哪个酶直接参与底物水平磷酸化?
( D)
A.3-磷酸甘油醛脱氢酶 B.α-酮戊二酸脱氢酶
C.琥珀酸脱氢酶 D.磷酸甘油酸激酶
二、多项选择题
1. 催化糖酵解中不可逆反应的酶有(ABD )。
A.己糖激酶 B.磷酸果糖激酶-1
C.磷酸甘油酸激酶 D.丙酮酸激酶
2. 糖异生的原料有( BC )。
A.油酸 B.甘油 C.丙氨酸 D.亮氨酸
3. 糖有氧氧化中进行氧化反应的步骤是(ABCD )。
A.异柠檬酸→α-酮戊二酸 B.α-酮戊二酸→琥珀酰CoA
C.琥珀酸→延胡索酸 D.丙酮酸→乙酰CoA
三、名词解释
1. 糖酵解 :
在缺氧情况下,葡萄糖分解为乳酸的过程称为糖酵解。
2. 糖酵解途径:
葡萄糖分解为丙酮酸的过程称为酵解途径。
3. 糖有氧氧化 :
葡萄糖在有氧条件下氧化生成CO2和H2O的反应过程。
4. 三羧酸循环:
由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始,经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应过程称为三羧酸循环(TAC或称Krebs循环)。
四、填空题
1. 在糖酵解途径中催化生成ATP的酶是磷酸甘油酸激酶和丙酮酸激酶 。
2. 在三羧酸循环中,催化氧化脱羧反应的酶是异柠檬酸脱氢酶 和α-酮戊二酸脱氢酶。
3.
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