生物聯(lián)賽輔導(dǎo)_生物化學(xué)

1、生物聯(lián)賽生物聯(lián)賽 細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)部分細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)部分第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞的代謝細(xì)胞的代謝異化作用：糖的異化異化作用：糖的異化 、脂肪的異化、蛋白質(zhì)異化、脂肪的異化、蛋白質(zhì)異化 同化作用：光合作用、蛋白質(zhì)合成同化作用：光合作用、蛋白質(zhì)合成 一、糖的異化作用（糖的分解代謝）一、糖的異化作用（糖的分解代謝） 1、有氧呼吸包括四個階段：糖酵解、丙酮酸氧化、有氧呼吸包括四個階段：糖酵解、丙酮酸氧化脫羧、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化脫羧、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化 2、無氧呼吸主要指酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵、無氧呼吸主要指酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵 己糖激酶己糖激酶 磷酸葡磷酸葡萄糖同分異構(gòu)酶萄糖

2、同分異構(gòu)酶 磷磷酸果糖激酶酸果糖激酶醛縮酶醛縮酶 磷酸丙糖同分異構(gòu)酶磷酸丙糖同分異構(gòu)酶 磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶烯醇化酶 丙酮酸丙酮酸激酶激酶1糖酵解（細(xì)胞質(zhì)）糖酵解（細(xì)胞質(zhì)） 底物水平磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化P1第第11題題 P2的的11、12題題有高能磷酸鍵有高能磷酸鍵有高能磷酸鍵有高能磷酸鍵2丙酮酸氧化脫羧（線粒體基質(zhì)中完成丙酮酸氧化脫羧（線粒體基質(zhì)中完成 ）C6H12O6 2NAD 2ADP 2Pi 2CH3COCOOH2NADH2H2ATP1糖酵解（糖酵解（EMP）反應(yīng)式）反應(yīng)式（

3、凈產(chǎn)生（凈產(chǎn)生2個個ATP和和2個個NADH，共，共8個個ATP）（2分子丙酮酸產(chǎn)生分子丙酮酸產(chǎn)生2個個NADH，釋放出二個，釋放出二個CO2）3檸檬酸循環(huán)即檸檬酸循環(huán)即三羧酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)（TCA） （線粒體基質(zhì)（線粒體基質(zhì) ）檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶 順烏頭酸酶順烏頭酸酶 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶系酮戊二酸脫氫酶系 琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶 琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶 延胡索酸酶延胡索酸酶 蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶第一次脫羧第一次脫羧NADHNAD+NADHNAD+FADH2FADNADHNAD+TCA簡圖簡圖4電子傳遞和氧化磷酸化（線粒體內(nèi)膜電子傳遞和氧化磷酸化（線

4、粒體內(nèi)膜 ） 電子受體電子受體總之，總之，1分子葡萄糖通過酵解分解為分子葡萄糖通過酵解分解為2分子丙酮酸，分子丙酮酸，可凈得可凈得2分子分子ATP和和2分子分子NADH+H+，通過不同的，通過不同的穿梭系統(tǒng)，總共可得穿梭系統(tǒng)，總共可得6分子或分子或8分子分子ATP。2分子丙分子丙酮酸進(jìn)一步氧化脫羧產(chǎn)生酮酸進(jìn)一步氧化脫羧產(chǎn)生2分子乙酰分子乙酰CoA和和2分子分子NADHH+，通過電子傳遞可得，通過電子傳遞可得6個個ATP。2分子分子乙酰乙酰CoA通過三羧酸循環(huán)可通過三羧酸循環(huán)可產(chǎn)生產(chǎn)生2個個ATP，6個個NADH+H+，2個個FADH2，總計(jì)產(chǎn)生，總計(jì)產(chǎn)生24個個ATP。所。所以以1分子葡萄糖通

5、過糖酵解、丙酮酸氧化脫羧、檸分子葡萄糖通過糖酵解、丙酮酸氧化脫羧、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化共計(jì)產(chǎn)生檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化共計(jì)產(chǎn)生38或或36個個ATP。P2第第81題題 P4的的70題題電子傳遞鏈抑制劑電子傳遞鏈抑制劑 解偶聯(lián)劑解偶聯(lián)劑 2，4二硝基苯酚（DNP） b c1 c aa3 O2（1）磷酸甘油穿梭系統(tǒng)）磷酸甘油穿梭系統(tǒng) 細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中-磷酸甘油脫磷酸甘油脫氫酶（輔酶為氫酶（輔酶為NAD+）線粒體中線粒體中-磷酸甘油脫磷酸甘油脫氫酶（輔酶為氫酶（輔酶為FAD） 胞液中形成的胞液中形成的NADH不能透過正常線粒體內(nèi)不能透過正常線粒體內(nèi)膜，因此線粒體外的膜，因此線粒體外

6、的NADH尚需通過穿梭系統(tǒng)尚需通過穿梭系統(tǒng)才能將氫帶入線粒體內(nèi)，才能將氫帶入線粒體內(nèi)，而后進(jìn)行氧化而后進(jìn)行氧化 （2）蘋果酸）蘋果酸草酰乙酸穿梭系統(tǒng)草酰乙酸穿梭系統(tǒng) 蘋果酸脫氫酶（輔酶為蘋果酸脫氫酶（輔酶為NAD+） 谷 草 轉(zhuǎn) 氨 酶 （ 輔 酶 為谷 草 轉(zhuǎn) 氨 酶 （ 輔 酶 為NAD+）（二）無氧呼吸（二）無氧呼吸1.酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵 2乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵 例例 下列哪一個酶直接參與底物水平磷酸化 Aa-酮戊二酸脫氫酶 B.3-磷酸甘油醛脫氫酶 C.琥珀酸脫氫酶 D. 6-磷酸葡萄糖脫氫酶 E.磷酸甘油酸激酶例例 下面哪一步反應(yīng)是糖酵解中唯一的氧化步驟 A. 葡萄糖-6一磷酸葡萄糖B.

7、6-磷酸果糖一1,6一二磷酸果糖C. 3-磷酸甘油醛一1,3-二磷酸甘油酸D. 磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸 E. 丙酮酸一乳酸（E）（C）例例 l分子丙酮酸經(jīng)TCA循環(huán)及呼吸鏈氧化時A. 生成3分子CO2 B. 生成5分子H2O C. 生成 12個分子 ATP D. 有5次脫氫，均通過NAD+開始呼吸鏈 （A）1.1.脂肪的水解脂肪的水解 甘油的分解甘油的分解 2. 2. 脂肪酸的氧化分解（脂肪酸的氧化分解（-氧化）氧化） 脂肪酸的活化脂肪酸的活化脂酰脂酰CoACoA的生成的生成 長鏈脂肪酸氧化前必須進(jìn)行活化，活化在線粒體外進(jìn)行。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2

8、+存在條件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。 穿膜（脂酰穿膜（脂酰CoACoA進(jìn)入線粒體）進(jìn)入線粒體） 脂肪酸活化在細(xì)胞液中進(jìn)行，而催化脂肪酸氧化的酶系是在線粒體基質(zhì)內(nèi)，因此活化的脂酰CoA必須進(jìn)入線粒體內(nèi)才能代謝。 脂肪酸的氧化 長鏈脂酰CoA的氧化是在線粒體脂肪酸氧化酶系作用下進(jìn)行的，每次氧化斷去二碳單位的乙酰CoA，再經(jīng)TCA循環(huán)完全氧化成二氧化碳和水，并釋放大量能量。偶數(shù)碳原子的脂肪酸氧化（脫氫,加水,再脫氫,硫解）最終全部生成乙酰CoA。乙酰CoA通過TCA循環(huán)徹底氧化成二氧化碳和水并釋放能量或可生成酮體（即乙酰乙酸、D-羥丁羥丁酸和丙酮）酸和丙酮）。例例 脂酰CoA進(jìn)行-氧化,其

9、酶促反應(yīng)的順序?yàn)锳脫氫,再脫氫,加水,硫解 B.硫解,脫氫,加水,再脫氫C. 脫氫,加水,再脫氫,硫解 D.脫氫,脫水,再脫氫,硫解 E.加水,脫氫,硫解,再脫氫（C）三、光合作用三、光合作用 原初反應(yīng)；原初反應(yīng)；電子傳遞和光合磷酸化；電子傳遞和光合磷酸化；碳的同化碳的同化 1、原初反應(yīng)、原初反應(yīng) 光能的吸收、傳遞、和轉(zhuǎn)換光能的吸收、傳遞、和轉(zhuǎn)換、是光反是光反應(yīng)應(yīng)是暗反應(yīng)是暗反應(yīng)光合單位光合單位天線色素系統(tǒng)天線色素系統(tǒng)+反應(yīng)中心色素反應(yīng)中心色素2、電子傳遞和光合磷酸化、電子傳遞和光合磷酸化 （電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能）（電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能）最終電子供體最終電子供體最終電子受體最終電子受體目的

10、：將電化目的：將電化學(xué)勢能通過磷學(xué)勢能通過磷酸化而貯存在酸化而貯存在ATP中中3、碳的同化（卡爾文循環(huán)）、碳的同化（卡爾文循環(huán)） （活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能）（活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能）循環(huán)循環(huán)3次，固定次，固定3個個CO2分子，生成分子，生成6個個PGAL（三碳丙（三碳丙糖），其中糖），其中1個個PGAL用來合成葡萄糖或其他糖類，這用來合成葡萄糖或其他糖類，這1個個PGAL才是卡爾文循環(huán)的凈收入；其余才是卡爾文循環(huán)的凈收入；其余5個個PGAL則則是用來產(chǎn)生是用來產(chǎn)生3個分子的個分子的RuBP保證再循環(huán)的。所以每產(chǎn)保證再循環(huán)的。所以每產(chǎn)生生1個分子葡萄糖需要個分子葡萄糖需要2個分子

11、個分子PGAL，即需要完成，即需要完成6次次循環(huán)。從能量的變化來計(jì)算：生產(chǎn)一個可用于細(xì)胞代循環(huán)。從能量的變化來計(jì)算：生產(chǎn)一個可用于細(xì)胞代謝和合成的謝和合成的PGAL需要需要9個個ATP分子和分子和6個個NADPH分子分子參與參與。 卡爾文循環(huán)的總反應(yīng)式：卡爾文循環(huán)的總反應(yīng)式：3CO2+9ATP+6NADPH 3PGAL+9ADP+6NADP+8Pi第三節(jié)：細(xì)胞增殖第三節(jié)：細(xì)胞增殖 進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次分裂結(jié)束到進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次分裂結(jié)束到下一次分裂完成所經(jīng)歷的過程下一次分裂完成所經(jīng)歷的過程細(xì)胞周期：細(xì)胞周期：分裂間期分裂間期：細(xì)胞周期細(xì)胞周期分裂期：分裂期： G1、S、G2三個時

12、期 前、中、后、末四個時期 分裂間期：分裂間期：G1、S、G2三個時期三個時期 G1期期： 是生長期是生長期 ，為為下階段，為為下階段S期的期的DNA合成作準(zhǔn)備，特別是合成作準(zhǔn)備，特別是合成合成DNA的前身物質(zhì)、的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNA所必不所必不可少的其他酶系可少的其他酶系 S期期： DNA的合成的合成 G2期期： 又叫做又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期有絲分裂準(zhǔn)備期”，因?yàn)樗饕獮楹竺娴姆郑驗(yàn)樗饕獮楹竺娴姆至哑谧鳒?zhǔn)備裂期作準(zhǔn)備 。DNA的合成終止，但是還有的合成終止，但是還有RNA和蛋和蛋白質(zhì)的合成白質(zhì)的合成 2減數(shù)分裂減數(shù)分裂（1）第一次分裂）第一次分裂雙線期雙線期 聯(lián)

13、會的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點(diǎn)聯(lián)會的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點(diǎn)上它們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開。上它們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開。前期前期：時間較長，又分為五個時期。細(xì)線期細(xì)線期 是減數(shù)分裂過程的開始時期。染色體已經(jīng)進(jìn)行是減數(shù)分裂過程的開始時期。染色體已經(jīng)進(jìn)行了復(fù)制，一條染色體應(yīng)由兩條染色單體組成。但一般了復(fù)制，一條染色體應(yīng)由兩條染色單體組成。但一般看不出兩條染色單體看不出兩條染色單體。偶線期偶線期 是同源染色體配對的時期。是同源染色體配對的時期。粗線期粗線期 染色體明顯縮短變粗。聯(lián)會的同源染色體緊密染色體明顯縮短變粗。聯(lián)會的同源染色體緊密結(jié)合，

14、同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。結(jié)合，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。終變期終變期 一般核仁開始消失、核膜開始解體。一般核仁開始消失、核膜開始解體。第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞器細(xì)胞器核小體，是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位 一、細(xì)胞核一、細(xì)胞核 由核膜、核基質(zhì)、染色質(zhì)、核仁組成 1、染色質(zhì)和染色體的結(jié)構(gòu) 1個核小體200堿基對左右的DNA一個組蛋白八聚體（由H2A、H2B、H3和H4各兩個分子所組成 ）一分子的組蛋白H1 2、染色體的分類： P5第第106題題 P6的的22題題五五 、蛋白質(zhì)的分解、蛋白質(zhì)的分解 蛋白酶（肽酶）肽鏈內(nèi)切酶肽鏈外切酶二肽酶組織蛋白酶肽鏈內(nèi)切酶胃蛋白酶 ：水解芳香

15、族氨基酸芳香族氨基酸的NH2形成的肽鍵。胰蛋白酶 ：水解堿性氨基酸堿性氨基酸的COOH形成的肽鍵。胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸芳香族氨基酸的COOH形成的肽鍵。肽鏈外切酶氨肽酶羧肽酶1. 1. 脫氨基作用脫氨基作用（1 1） 氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用氨基酸脫氫酶（不需氧）氨基酸脫氫酶（不需氧）氨基酸氧化酶（需氧）氨基酸氧化酶（需氧）（2 2） 非氧化脫氨基非氧化脫氨基脫水脫H2S2. 2. 轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用3. 3. 聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用4.4.脫羧基作用脫羧基作用5. AA5. AA降解產(chǎn)物的進(jìn)一步代謝降解產(chǎn)物的進(jìn)一步代謝1).1).2).2). CO2放出再羧化EMP 生糖/生酮 TCA ATP3). N