发布时间 : 星期日 文章生化习题及大纲更新完毕开始阅读
14．解答：大鼠有两条合成磷脂酰胆碱的途径，从头合成和补救途径。从头合成途径需要从 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移甲基到磷脂酰乙醇胺上。当食物缺乏甲硫氨酸(一种必需氨基酸) 时，SAM和磷脂酰胆碱的生物合成严重受到损害。另一种途径即补救途径不需要SAM，但需要胆碱。因此，当食物缺乏可利用的甲硫氨酸但有胆碱时，磷脂酰胆碱仍然能合成。
15．解答： 因为磷脂酰胆碱的合成的补救途径需要胆碱。磷脂酰胆碱是在肝脏中合成的，而磷脂酰胆碱是膜和脂蛋白的重要组分。补救途需要1,2-二酰基甘油。如果没有足够的胆碱可利用，那么磷脂酰胆碱的合成受到极大的限制，1,2—二酰基甘油被用来合成三酰甘油，后者不被分泌进入脂蛋白而在肝脏中积累。因此，肝细胞被三酰甘油充塞而成脂肪肝。 习题:
1．大多数转氨酶优先利用α-酮戊二酸作为氨基受体的意义是什么?
2．如果某人的食物富含丙氨酸但缺乏天冬氨酸，他将会显示出天冬氨酸缺乏的症兆吗? 为什么?
3．测定丙氨酸转氨酶的活性的反应系统包括过量而纯净的乳酸脱氢酶和 NADH。在该系统中，丙氨酸消失的速度与分光光度法测定的NADH消失的速度是相等的。该系统是如何运行的?请予以说明。 4。．患严重致命性高血氨的新生儿的肝脏缺乏N-乙酰谷氨酸合酶。用N-氨甲酰谷氨酸喂养这个病孩，他的血氨恢复到正常水平。该酶的缺乏为什么会增高血氨的水平？N-甲酰谷氨酸是怎样减少血氨的水平？
5．为什么高浓度的氨会降低柠檬循环的速度？
6．脑组织中的谷氨酸的浓度大约是10 mmol/L，比其他组织高得多。谷氨酸在脑中的功能是什么？谷氨酸的碳骨架从哪儿来?（注意，对问题的解答不能导致柠檬酸循环的中间物不能减少。）
7．苯丙氨酸最终降解成乙酰乙酸和延胡索酸，因此这个氨基酸是生酮兼生糖氨基酸。但是当缺乏裂解芳香环的酶时，会导致什么现象发生? 8．请写出由下述酶偶联反应合成谷氨酰胺的净方程：①谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶，②谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶。比较这两个途径对能量和NH4+的需要情况。
9．在培养细胞的介质中加入用15N标记天冬氨酸，15N标记很快出现在多种氨基酸中。请解释所观察到的现象。
10．为什么说谷氨酰胺合成酶是生物体内参与氮代谢的重要的酶之一? 习题解答：
1．解答： 大多数转氨酶催化反应的这一性质能够保证把不同氨基酸上的α-氨基汇集到α-酮戊二酸上生成谷氨酸。谷氨酸或是在天冬氨酸转氨酶的作用下生成天冬氨酸，后者进入尿素循环，参与尿素的合成，或是通过谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基，脱下的氨基也参与了尿素的合成。所以，转氨酶催化反应的这一性质的意义是显而易见的，即解决了因转氨基
作用产生的过量氨的去向问题。
2．解答：不会显示出天冬氨酸缺乏的症兆。因为天冬氨酸是一种非必需氨基酸，人体可以通过转氨作用来合成：
谷氨酸＋草酰乙酸 ←→ α-酮戊二酸＋天冬氨酸
草酰乙酸是天冬氨酸的相应酮酸，是柠檬酸循环的中间物，可由丙酮酸羧化而成，而丙酮酸可由丙氨酸经转氨酶催化产生。所以天冬氨的碳骨架并不缺乏，只需经过转氨反应即可生成。因此不会缺乏天冬氨酸。
3．解答：丙氨酸转氨酶活性测定的这个方法是一种偶联反应试验的例子。在偶联反应中，缓慢的转氨作用的产物丙酮酸很快地被后续反应消耗掉。因此，乳酸脱氢酶催化一种可指示的反应。
丙氨酸＋α-酮戊二酸 → 丙酮酸＋谷氨酸
＋＋
丙酮酸＋NADH＋H → 乳酸＋NAD
由于每使1分子的丙氨酸转氨就要使1分子的NADH消失，因此，丙氨酸消失的速度与NADH消失的速度相等。NADH的消失可通过用分光光度法于340nm观察NADH的消失来监测。
4．解答：N-乙酰谷氨酸合酶的缺乏导致N-乙酰谷氨酸不能合成，N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸合成酶1的别构激活剂。氨甲酰磷酸合成酶1是尿素循环中的一种酶，位于肝细胞线粒体内。该酶催化NH4+
－
与HCO3结合生成氨甲酰磷酸。它的低活性将导致NH4+的积累，升高血氨的浓度。N-氨甲酰谷氨酸在结构上与N-乙酰谷氨酸类似，也能激活氨甲酰磷酸合成酶1的活性，促进NH4+的参入，生成氨甲酰磷酸，
+
从而达到降低NH4的水平的目的。
5．解答：高浓度的氨将有助于谷氨酸脱氢酶的还原氨基化反应：
α-酮戊二酸 ＋ NH4+ ＋ NAD(P)H ＋ H+ → 谷氨酸 ＋ NAD(P) + ＋H2O 这将减少柠檬酸循环中间物α-酮戊二酸的水平，降低柠檬酸循环的速度。
6．解答：NH4+对脑组织是很毒的，任何一点进入到脑中都必需在谷氨酰胺合成酶的催化下同谷氨酸结合形成中性无毒的谷氨酰胺而解毒。一部分谷氨酰胺然后经血流运输到肝脏，另一部分被用作神经递质或神经递质的前体。谷氨酸的中间前体是α-酮戊二酸，它由葡萄糖转变而成（图15－3）。脑组织对谷氨酸供应的需要是脑组织需要葡萄糖稳定供应的一个原因。
图15－3
7．解答：裂解芳香环的酶是尿黑酸氧化酶（图15－6）。该酶缺乏时，导致尿黑酸积累而产生尿黑酸症。
图15－6 苯丙氨酸和酪氨酸分解代谢
8．解答：① α-酮戊二酸＋NH4+＋NAD(P)H＋H+ → 谷氨酸＋NAD(P) +＋H2O 谷氨酸＋NH4+＋ATP → 谷氨酰胺＋ADP＋Pi
α-酮戊二酸＋NH4+＋NAD(P)H＋ATP →
谷氨酰胺＋ADP＋Pi＋NAD(P) +＋H2O
② 2 NH4+＋谷氨酸＋2 ATP → 2谷氨酰胺＋2 ADP＋2 Pi
谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋NAD(P)H＋H+ → 2谷氨酸＋NAD(P) + 2 NH4+＋α-酮戊二酸＋NAD(P)H＋H+＋ 2 ATP →
谷氨酰胺＋2 ADP＋2 Pi ＋NAD(P) +
谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的偶联反应比谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的偶联反应消耗的ATP多。由于谷氨酰胺合成酶对NH4+的Km比谷氨酸脱氢酶的低得多，因此，当NH4+的水平低时，谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的偶联反应占优势。当NH4+的浓度受限制时，需要更多的能量花费在氨的同化上。但后一种途径只发生在植物和一些细菌中。
9．解答：天冬氨酸被15N标记的氨基在天冬氨酸转氨酶的催化下转移到α-酮戊二酸上生成谷氨酸。由于转氨反应几乎是接近平衡，而且许多转氨酶都能利用谷氨酸作为氨基的供体，因此，被标记的N很快分布在那些能与谷氨酸进行转氨反应的底物氨基酸中。
10．解答： 谷氨酰胺合成酶催化的反应是：
NH3＋谷氨酸＋ATP→谷氨酰胺＋ADP＋Pi
这是直接将游离的NH3结合到氨基酸中的两个反应之一。另一个反应由谷氨酸脱氢酶催化。在谷氨酰胺合成酶催化的反应中，NH3以酰胺的形式结合在谷氨酰胺中，而这个酰胺是许多其他含氮化合物的最终氮原子来源。即是说，谷氨酰胺是一种多功能的前体，尤其在植物和细菌中。因此，在细菌中谷氨酰胺合成酶成为多种化合物反馈调节的别构酶就不足为奇了。谷氨酰胺是一种中性无毒分子，在所有生物中，它以它无毒的形式转运和贮存NH3，解除或减轻过量的氨对细胞的毒害。 习题：
1．假定所有底物和辅酶都存在，分别计算IMP、AMP和CTP从头合成所需的ATP数。 2．叶酸辅酶是如何影响核苷酸代谢的？
3．从头合成的嘌呤或嘧啶核苷酸的碱基的什么部位可被下述前体标记？说明被标记的理由。①14C-3标记的丝氨酸；②15N标记的丝氨酸；③14C-2标记的葡萄糖。
4．野生型的E.coli能够合成全部氨基酸，但是某些突变型不能合成某些氨基酸，只有在培养基中加入这些氨基酸才能正常生长。这些突变型叫做氨基酸营养缺陷型。氨基酸除用于合成蛋白质外，也参与其他某些含氮化合物的合成。现有甘氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸等三种营养缺陷型。对于每种缺陷型来说，除蛋白质外，哪些含氮产物不能合成? 5．写出由ADP转变成dADP的总反应。NADPH在这一反应中起什么作用?
6．生长在含少量的14C均匀标记的琥珀酸的培养介质中的细胞，乳清酸的什么部位含 有14C标记?
7．谷氨酰胺的某些类似物不可逆地使与谷氨酰胺结合的酶失活。在这类抑制剂存在下，鉴定那些被积累的核苷酸生物合成中间物。
8．如果将氨甲喋呤（methotrexate）加入到生长细胞的培养基中，能造成对DNA合成的抑制作用吗?
9．为什么说脱氧腺苷对哺乳动物细胞有毒？
10．次黄嘌呤核苷酸（IMP，肌苷酸）在商品上用作助鲜剂。该产品可通过微生物过程利用细菌营养缺陷型 Breribacterium ammoniagenes来生产。该缺陷型需要AMP和GMP才能生长。为什么要用AMP-GMP营养缺陷型而不用野生型的细菌生产肌苷酸?
11．正常细胞在含有胸嘧啶和氨甲蝶呤的介质中培养时会死亡，但胸嘧啶核苷酸合酶缺乏的突变细胞则能存活和生长。请解释。
12．抗菌素重氮乙酰丝氨酸是谷氨酰胺的结构类似物，是催化从谷氨酰胺转移酰胺基到相应受体上的酶的抑制剂。若用重氮乙酰丝氨酸处理活跃合成嘌呤核苷酸的细胞，则会发生什么现象? 习题解答：
1．解答：当合成1分子的IMP时需要消耗7分子ATP；合成1分子的AMP时需要消耗8分子ATP；合成1分子的CTP时需要消耗7分子ATP；
2．解答：在核苷酸代谢中，需要叶酸以四氢叶酸（THF或FH4）作为一碳单为的受体，产生相应的四氢叶酸衍生物。N10-甲酰-四氢叶酸（N10-甲酰-THF或N10-甲酰-FH4）参与嘌呤核苷酸的合成，N5,N10-甲叉-THF参与胸嘧啶核苷酸的合成。 3．解答：嘌呤和嘧啶碱基的各原子来源可示如图所示：
①C-3标记的丝氨酸：C将出现在嘌呤碱基的C-2和C-8位及胸嘧啶碱基的C-5位上的甲基碳。虽然这些部位的碳原子由“甲酸盐”的四氢叶酸衍生物提供，但也可以从丝氨酸转变成甘氨酸的过程中产生的四氢叶酸衍生物提供：
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一碳单位的的四氢叶酸衍生物是可以转换的，因而也就为这些部位的碳原子提供了来源。 ②15N标记的丝氨酸：从上面的反应式中，可以看出，生成的甘氨酸仍含有15N，而甘氨酸的α-氨基氮是嘌呤环N7位的氮原子来源，所以N7位含有放射性标记。
③14C-2标记的葡萄糖：14C标记将出现在嘌呤碱基的C-5位和嘧啶碱基的C-4、C-5和C-6
位。因为这4个部位的碳原子分别来自甘氨酸和天冬氨酸，而这两个氨基酸的碳骨架均由葡