考博生化和分子生物学复习笔记-第35部分
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尿卟啉原Ⅲ脱羧酶依次催化下，经线性四吡咯、尿卟啉原Ⅲ，生成粪卟啉原Ⅲ。 4。血红素的生成：粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体中，在氧化脱羧酶作用下，生成原卟啉原IX。 再经氧化脱氢，生成原卟啉IX。最后在亚铁鳌合酶催化下和Fe2＋结合生成血红素。 血红素合成代谢异常而经尿卟啉化合物或其前身体的堆积，称为卟啉症。先天性卟啉症是由 于由于某种血红素合成酶系的遗传缺陷所致。后天性卟啉症是由于铅中毒或某些药物中毒引 起的铁卟啉合成障碍，铅等重金属可以抑制ALA脱水酶、亚铁鳌合酶和尿卟啉合成酶。 衰老红细胞在肝、脾、骨髓的网状内皮系统破坏释放出血红蛋白。血红蛋白分解为珠蛋白和 血红素。血红素在微粒体中血红素加氧酶催化下，血红素原卟啉IX环断裂开环，释出CO 和Fe和胆绿素。Fe可被重新利用，CO可排出体外。胆绿素进一步在胞液中胆绿素还原酶 催化下，从DNAPH获得两个氢原子，被还原为胆红素。 当红细胞大量破坏，网状内皮系统产生的胆红素过多，超过肝细胞的能力，因而引起血中未 结合胆红素浓度异常增高，称为溶血性黄疸。 考点：血红素合成，胆红素的生成 3。简要癌基因、抑癌基因、生长因子的基本概念及功能。（北医2000） 答案： 癌基因：是指能在体外引起细胞转化、在体内诱发肿瘤的基因，包括病毒基因和细胞癌基因， 二者都细胞原癌基因。细胞原癌基因通过其蛋白表达产物（生长因子、跨膜的生长因子 受体、细胞内信号传导体、核内转录因子）起作用，对维持细胞正常功能、生长分化起重要 作用；在某些因素如放射线和某些化学物质作用下导致异常表达或表达产物的异常，被激活 转变成癌基因，引起细胞癌变。
抑癌基因：是一类抑制细胞过度生长、繁殖从而遏制肿瘤形成的负调节基因，如Rb和P5 3 基因。它与调控生长的原癌基因协调表达以维持细胞正常生长、增殖和分化。抑癌基因的 丢失或失活不仅丧失抑癌作用，也可能变成具有促癌作用的癌基因而导致肿瘤的发生。 生长因子：是细胞合成分泌的一类多肽物质，它作用于靶细胞受体，将信息传递至细胞内部， 调节细胞生长、增殖、增加血管内皮细胞生长因子、表皮生长因子等。 考点：癌基因，抑癌基因，生长因子 4。解释肝脏“生物转化”的概念：写出肝脏生物转化的主要反应类型及相互关系；说明生物转 化的意义？（北医1999） 答案： 机体将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变，增加其极性（或水溶性），使其易随胆 汁或尿液排出，这种体内变化过程称为生物转化。肝是生物转化的主要器官。 生物转化作用包括的化学反应主要有两相。第一相反应包括氧化反应（主要有微粒体依赖P 450的加单氧酶、线粒体单胺氧化酶、醇脱氢酶和醛脱氢酶）、还原反应（主要是硝基还原 酶和偶氮基还原酶）和水解反应，通过第一相反应能够使得分子中的某些非极性基团转变为 极性基团，增强亲水性。第二相反应是结合反应。凡含有羟基、羧基或氨基等功能基的非营 养物质，在肝内与某种极性较强的物质结合，以得到更大的溶解度，同时也掩盖了作用物上 原有的功能基因，一般具有解毒功能。肝细胞内含有许多催化结合反应的酶类。主要反应有 与葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸等发生结合反应，或进行酰基化和甲基化反应等。 需要进行生物转化的物质，或者先经氧化（或还原或水解），然后再进行结合，或直接进行结 合。只有少数物质不经结合，只通过氧化、还原或水解就完成生物转化作用。不同反应虽发 生的先后次序可能不同，但目的都是为了增加物质的极性（或水溶性）。 肝的生物转化功能主要是将有生物活性的物质灭活，将毒性物质转变成无毒的物质，增加水 溶性，有利于排出体外。但有些物质经过生物转化后，毒性反而增加，水溶性反而降低，甚 至无毒的物质变成致癌的物质。 考点：生物转化的概念、反应类型和意义 5。试举例说明维生素在参与代谢反应，基因表达调控及信号传导中的作用。（北医1998） 答案： 代谢反应：（从下选择一例答题即可） （1）VitB1：VitB1焦磷酸化而生成焦磷酸硫胺素（TPP），TPP是脱羧酶的辅酶，在体内参 与糖代谢过程中α…酮酸的氧化脱羧反应。 （2）VitB2：VitB2的衍生物黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），FMN或 FAD通常作为脱氢酶的辅基，在酶促反应中作为递氢体（双递氢体）。 （3）VitPP：VitPP的衍生物是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋，辅酶Ⅰ）和尼克酰胺腺嘌 呤二核苷酸磷酸（NADP＋，辅酶Ⅱ），NAD＋和NADP＋主要作为脱氢酶的辅酶，在酶促反 应中起递氢体的作用，为单递氢体。 （4）VitB6：VitB6的衍生物是磷酸吡哆醛和克酸吡哆胺，可作为氨基转移酶，氨基酸脱 羧酶，半胱氨酸脱硫酶等的辅酶。 （5）泛酸：在体内参与构成辅酶A（CoA）中的巯基可与羧基以高能硫酯键结合，在糖、脂、 蛋白质代谢中起传递酰基的作用，是酰化酶的辅酶。 （6）生物素：是羧化酶的辅基，在体内参与CO2的固定和羧化反应。 （7）叶酸：衍生物四氢叶酸是体内一碳单位基团转移酶系统中的辅酶。 （8）VitB12：又称为钴胺素，参与构成变位酶和甲基转移酶的辅酶。 基因表达调控：
VitD３：衍生物1，25…（OH）２D３与小肠粘膜细胞内的特异胞浆受体结合，进入细胞核内， 促进目的基因转录，使钙结合蛋白和Ca2＋…Mg2＋ATP酶合成增高。从而促进Ca2＋的吸 收、转运。 信号转导： VitA：VitA 在视觉细胞中的衍生物是11…顺视黄醛，感光后变为全反视黄醛，导致Ca2＋ 通道开放，Ca2＋流入细胞激发神经冲动，经传导到大脑后产生视觉。 考点：维生素 6。就目前所知，表皮生长因子（EGF）通过何种信息传递途径发挥生物学作用？（北医1998） 答案： 受体型TPK—Ras—MAPK途径：表皮生长因子受体中含有SH2结构域的接头蛋白（如Gr b2）、GDP 释放因子（如 SOS）、Ras蛋白、Rafl、MAPKKK、MAPKK、MAPK、转录因子。 最终使细胞发生分化或增殖。 表皮生长因子与酪氨酸蛋白激酶（TPK）受体结合后，受体二聚体化和自身磷酸化。TPK受体 胞内区，磷酸化中介分子如Grb2和SOS（含SH2结构域，识别、结合受体胞内区磷酸化 的酪氨酸）之活化，进一步激活Ras。Ras是GTP结合蛋白，与GTP结合是活性形式，与 GDP 结合是非活性形式，Grb2 和 SOS使 GDP 脱落，Ras结合 GTP 活化。激活的Ras 再激活Raf，Raf是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，它通过磷酸化激活多种蛋白酶类，特别是M APKKK。MAPKKK 通过磷酸化级联反应依次激活MAPKK和 MAPK。最后 MAPK 进入细 胞核，通过磷酸化来调节转录因子的活性，影响某些基因的转录。TPK受体活化后还可通 过激活腺苷酸环化酶、磷脂酶来调控蛋白酶类活性、基因转录。 考点：信号转导通路，受体型TPK—Ras—MAPK途径 解析：除受体型TPK—Ras—MAPK途径外，表皮生长因子还可以通过JAKs…STAT途径发 挥作用。配体与非催化型受体结合后使JAK与受体的胞内区结合而被激活，JAK是一类胞 浆TPK，它通过使STAT磷酸化激活，激活的STAT由胞浆进入细胞核，不但把信息带到 细胞核，而且它作为转录因子可以直接调节基因的表达。 7。请列举五种肝脏特有的代谢途径（在正常情况下，其他组织器官很难或很少进行的代谢过 程），并分别说明其生理意义。（北医1998） 答案：（从下选择5例答题即可） ①酮体生成：肝脏将不易氧化的脂酸转变加工为酮体。酮体分子小、极性强、能透过血脑屏 障、易于氧化利用。成为肝脏为肝外组织特别是大脑提供的能源形式。在饥饿、糖供应不足 时，酮体可成为大脑、肌肉的主要能源。 ②尿素的生成：经鸟氨酸循环使有毒的氨合成无毒的尿素，随尿液排出体外。 ③维生素的代谢转化：如将β…胡萝卜素转变为维生素A；将维生素D3转变为25…（OH）V D3；将尼克酰胺合成 NAD＋及NADP＋；泛酸合成辅酶 A；维生素 B6 合成磷酸吡哆醛； 维生素B2合成FAD，以及维生素B1合成TPP等，对机体内的物质代谢起着重要作用。 ④激素的灭活：灭活过程对于激素的作用具调节作用。 ⑤生物转化：肝将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变，增加其极性（或水溶性）， 使其易随胆汁或尿液排出。 ⑥初级胆汁酸的合成：肝细胞以胆固醇为原料合成初级胆汁酸。一是作为消化液，促进脂类 的消化和吸收，二是作为排泄液，将体内某些代谢产物（胆红素、胆固醇）及经肝生物转化的 非营养物排入肠腔随粪便排出体外。 ⑦结合胆红素的生成：胆红素在肝微粒体中与葡萄糖醛酸结合生成的葡萄糖醛酸胆红素，它 水溶性大，易从尿中排出。 ⑧胺类物质解毒：肠道细菌产生的芳香胺类等有毒物质，被吸收入血，主要在肝细胞中进行
转化以减少其毒性。芳香胺不经处理进入神经组织，进行β…羟化生成苯乙醇胺和β…羟酪胺。 它们的结构类似于儿茶酚胺类神经递质，属于“假神经递质”。 ⑨氨基酸分解：体内大部分氨基酸，除支链氨基酸在肌肉中分解外，其余氨基酸特别是芳香 族氨基酸主要在肝脏分解。 考点：肝脏在物质代谢中的作用 8。试举一实例、简述肽类激素通过与细胞膜上的受体结合，向细胞向传递信息、激发生理效 应。（北医1996） 答案： 受体型TPK—Ras—MAPK途径：胰岛素、成纤维细胞生长因子、表皮生长因子或血小板生 长因子类配体与酪氨酸蛋白激酶（TPK）受体结合后，受体二聚体化和自身磷酸化。TPK受体 胞内区，磷酸化中介分子如Grb2和SOS（含SH2结构域，识别、结合受体胞内区磷酸化 的酪氨酸）使之活化，进一步激活Ras。Ras是GTP结合蛋白，与GTP结合是活性形式， 与GDP结合是非活性形式，Grb2和SOS使GDP脱落，Ras结合GTP活化。激活的Ra s再激活Raf，Raf是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，它通过磷酸化激活多种蛋白酶类，特别是M APKKK。MAPKKK 通过磷酸化级联反应依次激活MAPKK和 MAPK。最后 MAPK 进入细 胞核，通过磷酸化来调节转录因子的活性，影响某些基因的转录。TPK受体活化后还可通 过激活腺苷酸环化酶、磷脂酶来调控蛋白酶类活性、基因转录。 如胰岛素受体磷酸化，发挥酪氨酸蛋白激酶活性，产生级联效应，使多种丝氨酸/苏氨酸蛋 白激酶逐级磷酸化。使糖原合成、糖氧化分解、脂肪合成相关酶类活性升高，糖原磷酸化酶 活性下降。生理效应如下：促进葡萄糖转入细胞内；增高糖原合成酶活性，加速糖原合成； 加速丙酮酸氧化脱羧成为脂酰辅酶A，促进代谢；促进氨基酸进入肌肉合成蛋白质，抑制糖 异生；促进脂肪酸合成，降低脂肪酸分解和糖异生。 考点：信号转导 解析：注意考题，不要错答非肽类激素以及非膜受体通路。 9。简述成熟红细胞的代谢特点及其意义。（北医1996） 答案：成熟红细胞不仅无细胞核，而且也无线粒体、核蛋白体等细胞器，不能进行核酸和蛋 白质的生物合成，也不能进行有氧氧化，不能利用脂肪酸。血糖是其唯一的能源。红细胞摄 取葡萄糖属于易化扩散，不依赖胰岛素。成熟红细胞保留的代谢通路主要是葡萄糖的无氧酵 解和磷酸戊糖通路以及2，3…二磷酸甘油酸旁路（2，3…BPG）。 ①糖无氧酵解是红细胞获得能量的主要途径，一分子葡萄糖经酵解可产生2分子ATP。红 细胞糖代谢产生ATP的生理意义：维持红细胞膜上钠泵的正常运转；维持红细胞膜上钙泵 的正常运行；维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换；少量ATP用于谷胱甘 肽、NAD＋的生物合成；用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程。红细胞无氧酵解中生成的N ADH＋H＋是高铁血红蛋白还原酶的辅助因子，此酶催化高铁血红蛋白还原为有载氧功能的 血红蛋白。 ②在糖无氧酵解通路中，1，3…二磷酸甘油酸有一部分在二磷酸甘油酸变位酶催化下生成2， 3…BPG，后者再经 2，3…BPG磷酸酶催化生成3磷酸甘油酸。2，3…BPG是一个电负性很 高的分子，可与血红蛋白结合，使血红蛋白的构象更趋稳定，降低血红蛋白与O2的亲和力， 可增加O2的释放。在氧分压高的肺部影响不大，在氧分压低的组织则会显著促进O2释放， 调节组织供氧。 ③磷酸戊糖通路，为红细胞提供NADPH。NADPH在红细胞氧化还原系统中发挥重要作用， 能维持红细胞内还原型谷胱甘肽的含量，具有保护膜蛋白、血红蛋白及酶蛋白的巯基不被氧 化，还原高铁血红蛋白等多种功能。 考点：红细胞代谢
10。什么是生物转化作用？举例说明肝微粒体中加单氧酶系的组成、作用特点及生理意义？ （北医 1996） 机体将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变，增加其极性（或水溶性），使其易随胆 汁或尿液排出，这种体内变化过程称为生物转化。肝是生物转化的主要器官。 加单氧酶系由NADPH，NADPH…细胞色素P450还原酶及细胞色素P450组成。它催化的 反应是：RH＋NADPH＋H＋＋O2→ROH＋NADP＋＋H2O。直接激活分子氧，使一个氧原 子加到作用物分子上，一个氧原子使NADPH氧化而生成水。 加单氧酶系的生理意义是参与药物和毒物的转化。经羟化作用后可加强药物或毒物的水溶性 有利于排泄。如维生素D3羟化为具有生物活性的25－（OH）D3，以及胆汁酸合成、性激 素生成等，均与加单氧酶系的羟化作用有关。除羟化作用外，其他催化反应有脱烷基反应和 氧化反应。 作用特点为：加单氧酶系酶可诱导生成，如苯巴比妥类药物可诱导加单氧酶的合成，长期服 用此类药物的病人，对异戊巴比妥，氨基比林等多种药物的转化及耐受能力亦同时增强。 考点：肝脏的生物转化作用，加单氧酶系 自测题及模拟训练 一、信息传递
