生物化学蛋白质的降解和氨基酸的代谢

一、填空题1．根据蛋白酶作用肽键的位置，蛋白酶可分为酶和酶两类，胰蛋白酶则属于酶。2．转氨酶类属于双成分酶，其共有的辅基为或；谷草转氨酶促反应中氨基供体为氨酸，而氨基的受体为该种酶促反应可表示为。3．植物中联合脱氨基作用需要酶类和酶联合作用，可使大多数氨基酸脱去氨基。4．在线粒体内谷氨酸脱氢酶的辅酶多为；同时谷氨酸经L-谷氨酸氢酶作用生成的酮酸为，这一产物可进入循环最终氧化为CO2和H2O。5．动植物中尿素生成是通循环进行的，此循环每进行一周可产生一分子尿素，其尿素分子中的两个氨基分别来自于和。每合成一分子尿素需消耗分子ATP。6．根据反应填空7．氨基酸氧化脱氨产生的a-酮酸代谢主要去向是、、、。8．固氮酶除了可使N2还原成以外，还能对其它含有三键的物质还原，如等。该酶促作用过程中消耗的能量形式为。9．生物界以NADH或NADPH为辅酶硝酸还原酶有三个类别，其中高等植物子叶中则以硝酸还原酸酶为主，在绿藻、酵母中存在着硝酸还原酶或硝酸还原酶。10．硝酸还原酶催化机理如下图请填空完成反应过程。11．亚硝酸还原酶的电子供体为，而此电子供体在还原子时的电子或氢则来自于或。12．氨同化（植物组织中）通过谷氨酸循环进行，循环所需要的两种酶分别为和；它们催化的反应分别表示为和。13．写出常见的一碳基团中的四种形式、、、；能提供一碳基团的氨基酸也有许多。请写出其中的三种、、。二、选择题（将正确答案相应字母填入括号中）1．谷丙转氨酶的辅基是（）A、吡哆醛B、磷酸吡哆醇C、磷酸吡哆醛D、吡哆胺E、磷酸吡哆胺2．存在于植物子叶中和绿藻中的硝酸还原酶是（）A、NADH—硝酸还原酶B、NADPH—硝酸还原酶C、Fd—硝酸还原酶D、NAD（P）H—硝酸还原酶3．硝酸还原酶属于诱导酶，下列因素中哪一种为最佳诱导物（）A、硝酸盐B、光照C、亚硝酸盐D、水分4．固氮酶描述中，哪一项不正确（）A、固氮酶是由钼铁蛋白质构成的寡聚蛋白B、固氮酶是由钼铁蛋白质和铁蛋白构成寡聚蛋白C、固氮酶活性中心富含Fe原子和S2-离子D、固氮酶具有高度专一性，只对N2起还原作用5．根据下表内容判断，不能生成糖类的氨基酸为（）氨基酸降解中产生的a-酮酸氨基酸终产物A、丙、丝、半胱、甘、苏B、甲硫、异亮、缬C、精、脯、组、谷（-NH2）D、苯丙、酪、赖、色丙酮酸琥珀酰CoAa-酮戊二酸乙酰乙酸6．一般认为植物中运输贮藏氨的普遍方式是（）A、经谷氨酰胺合成酶作用，NH3与谷氨酸合成谷氨酰胺；B、经天冬酰胺合成酶作用，NH3与天冬氨酸合成天冬酰胺；C、经鸟氨酸循环形成尿素；D、与有机酸结合成铵盐。7．对于植物来说NH3同化的主要途径是（）A、氨基甲酰磷酸酶D、嘌呤核苷酸循环8．一碳单位的载体是（）A、叶酸B、四氢叶酸C、生物素D、焦磷酸硫胺素9．代谢过程中，可作为活性甲基的直接供体是（）A、甲硫氨酸B、s—腺苷蛋酸C、甘氨酸D、胆碱10．在鸟氨酸循环中，尿素由下列哪种物质水解而得（）A、鸟氨酸B、胍氨酸C、精氨酸D、精氨琥珀酸11．糖分解代谢中a-酮酸由转氨基作用可产生的氨基酸为（）A、苯丙氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺B、甲硫氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸C、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸D、天冬酰胺、精氨酸、赖氨酸12．NH3经鸟氨酸循环形成尿素的主要生理意义是（）A、对哺乳动物来说可消除NH3毒性，产生尿素由尿排泄B、对某些植物来说不仅可消除NH3毒性，并且是NH3贮存的一种形式C、是鸟氨酸合成的重要途径D、是精氨酸合成的主要途径13．植物生长激素b-吲哚乙酸可由氨基酸脱去羧基后一步转变而成，该种氨基酸是（）A、苯丙氨酸B、色氨酸C、组氨酸D、精氨酸14．参与嘧啶合成氨基酸是（）A、谷氨酸B、赖氨酸C、天冬氨酸D、精氨酸15．可作为一碳基团供体的氨基酸有许多，下列的所给的氨基酸中哪一种则不可能提供一碳基团（）A、丝氨酸B、甘氨酸C、甲硫氨酸D、丙氨酸16．经脱羧酶催化脱羧后可生成g-氨基丁酸的是（）A、赖氨酸B、谷氨酸C、天冬氨酸D、精氨酸17．谷氨酸甘氨酸可共同参与下列物质合成的是（）A、辅酶AB、嘌呤碱C、嘧啶碱D、叶绿素18．下列过程不能脱去氨基的是（）A、联合脱氨基作用B、氧化脱氨基作用C、嘌呤核甘酸循环D、转氨基作用三、解释名词1．肽链内切酶2．肽链端解酶、羧基肽酶、氨基肽酶3．联合脱氨基作用4．转氨基作用5．氨同化6．生糖氨基酸、生酮氨基酸、生糖兼生酮氨基酸7．一碳单位(基团)8．蛋白质互补作用9．必需氨基酸10．非必需氨基酸11．氨基酸脱羧基作用12．非氧化脱氨基作用四、判断题1．L-谷氨酸脱氨酶不仅可以使L-谷氨酸脱氨基，同时也是联合脱氨基作用不可缺少的重要酶。（）2．许多氨基酸氧化酶广泛存在于植物界，因此大多数氨基酸可通过氧化脱氨基作用脱去氨基。（）3．蛋白酶属于单成酶，分子中含有活性巯基（-SH），因此烷化剂，重金属离子都能抑制此类酶的活性。（）4．氨基酸的碳骨架可由糖分解代谢过程中的a-酮酸或其它中间代谢物提供，反过来过剩的氨基酸分解代谢中碳骨架也可通过糖异生途径合成糖。（）5．植物细胞内，硝酸还原酶存在于胞质中，因此，该酶促反应的氢（电子和质子）供体NADH或NAPH主要来自于糖分代谢。（）6．植物界亚硝酸还原酶存在绿色组织的叶绿体中，光合作用中还原态的铁氧还蛋白（Fd）可为亚硝酸还原提供电子。（）7．亚硝酸还原酶的辅基是铁卟啉衍生物，当植物缺铁时亚硝酸的还原受阻。（）8．谷氨酸脱氢酶催化的反应如下：a-酮戊二酸+NH3+NADPH+H+L-谷氨酸+NADP++H2O该酶由于广泛存在，因此该酶促反应也是植物氨同化的主要途径之一。（）9．氨甲酰磷酸合成酶促反应是植物及某些微生物氨同化的主要方式之一。（）10．磷酸吡哆醛是转氨酶的辅基，转氨酶促反应过程中，其中醛基可作为催化基团能与底物形成共价化合物，即Schff`s碱。（）11．动植物组织中广泛存在转氨酶，需要a-酮戊二酸作为氨基受体，因此它们对与之相偶联的两个底物中的一个底物，即a-酮戊二酸是专一的，而对另一个底物则无严格的专一性。（）12．脱羧酶的辅酶是1磷酸毗醛。（）13．非必需氨基酸和必需氨基酸是针对人和哺乳动物而言的，它们意即人或动物不需或必需而言的。（）14．鸟氨酸循环（一般认为）第一步反应是从鸟氨酸参与的反应开始，首先生成瓜氨酸，而最后则以精氨酸水解产生尿素后，鸟氨酸重新生成而结束一个循环的。（）15．NADPH-硝酸还原酶是寡聚酶，它以FAD和钼为辅因子，这些辅因子参与电子传递。（）16．四氢叶酸结构为它可作为一碳基团转移酶的辅酶，在一碳基团传递过程中，N7及N10常常是一碳基团的推带部位。（）17．磷酸甘油酸作为糖代谢中间物，它可以植物细胞内转变为丝氨酸及半胱氨酸。（）18．组氨酸生物合成中的碳架来自于1.5-二磷酸核糖。（）19．丝氨酸在一碳基团转移酶作用下反应是说明丝氨酸提供的一碳基团为-CH2OH，而N10-CH2OHFH4则是N10携带着羟甲基的四氢叶酸。（）五、简答题及计算题：1．计算1mol的丙氨酸在植物或动物体内彻底氧化可产生多个摩尔的ATP。2．简明叙述尿素形成的机理和意义。3．简述植物界普遍存在的谷氨酰胺合成酶及天冬酰胺合成酶的作用及意义。4．简述自然界氮素如何循环。5．生物固氮中，固氮酶促反应需要满足哪些条件。6．高等植物中的硝酸还原酶与光合细菌中硝酸还原酶有哪些类别和特点。7．高含蛋白质的食品腐败往往会引起人畜食物中毒，简述基原因。8．以丙氨基为例说明生糖氨基本转变成糖的过程。9．简单阐述L-谷氢酸脱氢酶所催化的反应逆过程为什么不可能是植物细胞氨同化的主要途径。10．在生物体要使蛋白质水解成氨基酸需要哪些蛋白酶。11．转氨酶主要有那些种类它们对底物专一性有哪些特点，它们可与什么酶共同完成氨基酸脱氨基作用。12．一碳基团常见的有哪些形式，四氢叶酸作为一碳基团的传递体，在作用过程中携带一碳单位的活性部位如何。答案：一、填空：1.肽链内切肽链端解内切2.磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺谷或天冬草乙酸或a-酮戊二酸3.转氨L-谷氨酸脱氢酶4.NAD+a-酮戊二酸三羟酸5.鸟氨酸（尿素）NH3天冬氨酸4三羧酸循环2.答：尿素在哺乳动物肝脏或某些植物如洋蕈中通过鸟氨酸循环形成，对哺乳动物来说，它是解除氨毒性的主要方式，因为尿素可随尿液排除体外，对植物来说除可解除氨毒性外，形成的尿素是氮素的很好贮存和运输的重要形式，当需要时，植物组织存在脲酶，可使其水解重新释放出NH3，被再利用。尿素形成机理，见教材（略）（要求写出主要反应步骤至少示意出NH3同化，尿素生成，第二个氨基来源等）3.答：谷氨酰胺合成酶作用是植物氨同化的重要方式，它与谷氨酸合成酶一同联合作用，可使NH3进入氨基酸代谢库，保证氨基酸的净形成；其次形成的谷酰胺又是植物代谢中NH3的解毒方式与贮存和运输方式，另外天冬酰胺合成酶与谷氨酰胺酶共同作用具有同样的重要性。两种酶的这种作用可最大限度地保持了植物对氮素利用的经济性。4.答：略（参见教材）。5.答：①它需要高水平的铁和钼，需要还原型的铁氧还蛋白和黄素氧还蛋白供应电子；②需要从细胞的一般代谢中获取更多的ATP；③更重要的是必须为固氮酶创造一个严格的厌氧环境。6.答题要点提示：①从酶的组成如辅因子差异来区别；②从电子的原初来源来区别，特点属于诱导酶。7.答案提示：蛋白质降解后，氨基酸脱羧生成具有强烈生理作用的胺类。8.答案提示：①丙氨酸联合脱氨生成丙酮酸；②丙酮酸转化成血糖-酮戊二酸、草酰乙酸等，进而会循糖异生途经生成糖。其它氨基酸则会生成糖酵解或有氧氧化中的某些中间物如琥珀酰CoA延胡索酸、9.答案略参见教材。10.答案略见教材。11.答案见判断题。12.答案见教材7.再生成氨基酸与有机酸生成铵盐，进入三羟酸循环氧化，生成糖或其它物质。8.NH3C2H2CNHATP9.NADH-NADH-NADPH-10.FADFADH22M6+2M5++2H+11.还原型铁氧还蛋白（Fd），光合作用光反应，NADPH12.谷氨酰合成酶（GS）谷氨酸合成酶（GOGAT）13.-CH3-CH2OH-CHOCH2NH2甘、丝、苏、组（或甲硫氨酸）二、选择题：1.CE2.A3.A4.B5.A6.AB7.B8.B9.B10.C11.C12.AB13.B14.C15.D16.B17.B18.D三、名词解释（略）四、判断题：1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√11.√12.√13.×14.√15.√16.×17.√18.√19.√五、简答及计算：