6_磷酸果糖激酶_2_果糖双磷酸酶_2是一种重要的代谢信号酶
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生物化学题库(含参考答案)一、单选题(共74题,每题1分,共74分)1.与血红蛋白合成无关的维生素是()。
A、维生素B6B、维生素B12C、叶酸D、生物素正确答案:D答案解析:A项,血红蛋白合成的关键酶是ALA合酶,其辅基为磷酸吡哆醛(VitB6的活性形式)。
BC两项,血红蛋白的珠蛋白基因表达时,核苷酸及核酸的合成需要以一碳单位为原料,而一碳单位的代谢需要叶酸和VitB12。
D项,生物素是体内多种羧化酶的辅酶,参与CO2的羧化过程,与血红蛋白的合成无关。
2.下列有关脂肪酸合成的叙述不正确的是()。
A、生物素是参与合成的辅助因子之一B、脂肪酸合成酶系存在于细胞质中C、合成时需要NADPHD、合成过程中不消耗ATP正确答案:D答案解析:A项,乙酰CoA是合成脂肪酸的原料,需先羧化生成丙二酰CoA参加合成反应。
催化乙酰CoA转化生成丙二酰CoA的是乙酰CoA羧化酶,其辅基为生物素。
B项,脂肪酸合成是在线粒体外即细胞质中进行的,因脂肪酸合成酶系存在于细胞质中。
CD两项,脂肪酸合成除需要乙酰CoA外,还需要ATP、NADPH、HCO -(CO )、及Mn2+等,乙酰CoA与丙二酰CoA每经转移、3 2缩和脱羧及还原(加氢、脱水和再加氢)1次碳链延长2个碳原子,重复多次可合成含16碳的软脂酸,以上还原过程的供氢体为NADPH,所以合成时需要大量NADPH。
3.6-磷酸果糖激酶最强的变构激活剂是()。
A、果糖-1,6-二磷酸B、果糖-2,6-二磷酸C、ATPD、GTP正确答案:B答案解析:6-磷酸果糖激酶-1变构抑制剂:柠檬酸、ATP;变构激活剂:果糖-1,6-二磷酸、果糖-2,6-二磷酸、ADP、AMP。
①果糖-1,6-二磷酸是反应产物,对反应起正反馈作用以促进糖酵解;②果糖-2,6-二磷酸是最强的激活剂。
4.若将一个完全被放射性标记的DNA分于放于无放射性标记的环境中复制三代后,所产生的全部DNA分子中,无放射性标记的DNA分子有几个?()A、2个B、1个C、4个D、6个正确答案:D答案解析:DNA复制为半保留复制,复制三代即产生8个DNA分子。
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(95分,每题5分)1. 胆固醇是生物膜的主要成分,可调节膜的流动性,原理是胆固醇是两性分子。
()答案:正确解析:2. NADH脱氢酶是以NAD+为辅酶的脱氢酶的总称。
()答案:错误解析:NADH脱氢酶是一种以FMN为辅基的黄素蛋白。
3. 柠檬酸是乙酰CoA羧化酶的激活剂,长链脂酰CoA则为其抑制剂。
()答案:正确解析:4. 抗脂解激素有胰高血糖素、肾上腺素和甲状腺素。
()答案:错误解析:脂肪细胞内甘油三酯脂肪酶是脂肪动员关键酶。
肾上腺素、胰高血糖素等均能促进脂肪动员,因而称脂解激素;胰岛素、前列腺素E2等可抑制脂肪动员,因而称抗脂解激素。
5. β氧化在线粒体基质进行,每4步一个循环,生成一个乙酰CoA。
()[中山大学2018研]答案:正确解析:6. ATP在高能化合物中占有特殊的地位,起着共同中间体的作用。
()答案:正确解析:7. ATP是果糖磷酸激酶(PFK)的别构抑制剂。
()答案:正确解析:ATP是果糖磷酸激酶(PFK)的底物,也是别构抑制剂。
在PFK上有两个ATP结合位点:底物结合位点和调节位点。
在ATP浓度高时,ATP除了与位点1结合外,还可以与位点2结合,使酶构象发生改变,降低酶活力。
8. 遗传信息只存在于DNA分子中,一条双链DNA含有许许多多基因,他们是相互不重叠的。
()[山东大学2016研]答案:错误解析:遗传信息主要存在于DNA分子中,还有少数病毒的遗传信息是存在于RNA分子中,而且一条双链DNA上的基因是可以重叠的,称为重叠基因。
9. 在氨基酸分解代谢中,氨基的载体是吡哆醛磷酸。
()答案:正确解析:10. 哺乳动物体内,胞嘧啶的水解脱氨生成尿嘧啶的反应发生在核苷酸水平上。
生物化学模拟试题(含参考答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、以5'…ACTAGTCAG…3'(DNA链)为模板合成相应mRNA链的核苷酸序列应为()A、5'…UGAUCAGUC…3'B、5'…TGATCAGTC…3'C、5'…CUGACUAGU…3'D、5'…CTGACTAGT…3'正确答案:C答案解析:DNA转录为mRNA时遵循的两项原则:①碱基配对即A-U、G-C;②方向与DNA模板相反(即DNA模板的方向为5'→3',产物mRNA的方向为3'→5')。
据此,上述模板链合成的mRNA链的核苷酸序列为:5'…CUGACUAGU…3'。
2、肾脏产生的氨主要来源于()。
A、尿素水解B、谷氨酰胺水解C、氨基酸脱氨基D、氨基酸脱羧基正确答案:B答案解析:肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。
3、关于基因表达的叙述,下列哪项是正确的?()A、基因表达具有组织特异性B、在某一特定阶段大部分基因都处于表达状态C、基因表达都经历基因转录和翻译的阶段D、所有的基因表达产物都是蛋白质正确答案:A答案解析:基因表达具有时间和空间特异性:①空间特异性又称组织特异性或细胞特异性,是指一种基因在个体的不同组织或器官表达, 即在个体不同空间出现;②时间特异性,是指在某一特定时期或生长阶段,基因组中只有一部分基因处于表达状态,或表达水平极低,基因的表达按一定的时间顺序发生。
基因表达就是基因转录和翻译的过程,但不是所有的基因表达过程都产生蛋白质,rRNA和tRNA编码基因转录产生RNA的过程也属于基因表达。
4、对HDL描述错误的是()。
A、消耗的胆固醇可从LDL得到补充B、可由小肠合成和分泌C、在血浆LCAT作用下胆固醇被酯化后转移至HDL的内核D、成熟HDL可能与肝细胞表面HDL受体结合后,被肝细胞摄取正确答案:A答案解析:CM及VLDL中的甘油三酯水解时,其表面的apoAⅠ、AIV、AII、C以及磷脂,胆固醇等脱离CM及VLDL亦可形成新的HDL,不能由LDL得到补充。
糖代谢与合成糖酵解糖酵解概述首先,ATP的主要包括两个途径。
一是由葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水,从中释放大量的自由能形成大量的ATP,另一条是在没有氧分子参加的条件下,即在无氧条件下,由葡萄糖降解为丙酮酸,生成两分子ATP在无氧条件下,葡萄糖进行分解,形成2分子丙酮酸并提供能量,这一过程称为糖酵解作用。
糖酵解是葡萄糖转变为丙酮酸的一系列反应,酵解过程的生物学意义在于它是在不需要氧供应的条件下,产生ATP的一种供能方式从能量的观点出发,可以把酵解过程划分为两个方面。
一方面从葡萄糖转变为乳酸是物质分解的过程,其中伴随有自由能的释放。
即放能过程,另一方面ADP和无极磷酸形成ATP 则是吸收能量的过程。
总能量变化来考虑,是一个方能过程。
值得注意的是,糖酵解过程中葡萄糖到所有的中间产物都是以磷酸化合物的形式来实现的。
其意义在于:1.带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性从而使这些产物不易透过脂膜而失散2.磷酸基团在各反应步骤中,对酶来说,起信号基团的作用,有利于与酶结合而被催化 3.磷酸基团经酵解作用后,最终形成ATP的末端磷酸基团,因此具有保存能量的作用。
糖酵解过程从葡萄糖到丙酮酸共包括10步反应,可分为两个阶段。
前五步为准备阶段,葡萄糖通过磷酸化、异构化裂解为3碳糖。
每裂解一个己糖分子,共消耗2分子ATP。
使己糖分子的1,6位磷酸化。
磷酸化的己糖裂解和异构化,最后形成一个共同中间产物即甘油醛-3-磷酸后五步为产生ATP的贮能阶段。
碳酸三碳糖变成丙酮酸,每分子三碳糖产生2分子ATP.整个过程需要10种酶。
这些酶都存在于细胞溶胶中,大部分有镁离子作为辅助离子。
糖酵解的全过程丙酮酸转化为乳酸时叫做酵解,丙酮酸转化为乙醛、乙醇时称为发酵一、葡糖的磷酸化(葡糖糖+ATP---葡萄糖-6-磷酸+ADP+氢离子),此反应在己糖激酶(HK)的催化下,有镁离子,,不可逆)发生酵解的第一步是D-葡萄糖分子在第六位的磷酸化,形成葡萄糖-6-磷酸,简写G6P。
填空题21.在各种蛋白质分子中,含量比较相近的元素是(N),测得某蛋白质样品含氮量为15.2克,该样品白质含量应为(95)克。
22.组成蛋白质的基本单位是(氨基酸),它们的结构均为(L-α-氨基酸),它们之间靠(肽)键彼此连接而形成的物质称为(肽)。
23.由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基,可以在酸性溶液中带(正)电荷,在碱性溶液中带(负)电荷,因此,氨基酸是(两性)电解质。
当所带的正、负电荷相等时,氨基酸成为(兼性)离子,此时溶液的pH值称为该氨基酸的(等电点(pI))。
24.决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的(一)级结构,该结构是指多肽链中(氨基酸残基)的排列顺序。
25.蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的(局部)构象,多肽链的折叠盘绕是以(肽键平面(肽单元))为基础的,常见的二级结构形式包括(α-螺旋),(β-折叠),(β-转角)和(无规卷曲)。
26.维持蛋白质二级结构的化学键是(氢键),它们是在肽键平面上的(-CO-)和(—NH—)之间形成。
27.稳定蛋白质三级结构的次级键包括(氢键),(离子键(盐键)),(疏水键)和(范德华力)等。
28.构成蛋白质的氨基酸有(20)种,除(甘氨酸)外都有旋光性。
其中碱性氨基酸有(精氨酸),(组氨酸),(赖氨酸)。
酸性氨基酸有(天冬氨酸),(谷氨酸)。
29.电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下,蛋白质所带的净电荷(不同)而达到分离的目的,还和蛋白质的(形状)及(分子量大小)有一定关系。
30.蛋白质在pI时以(兼性)离子的形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以(负)离子形式存在,在pH<pI时,大部分以(正)离子形式存在。
31.将血浆蛋白质在pH8.6的巴比妥缓冲液中进行醋酸纤维素薄膜电泳,它们向(正)极泳动,依次分为(清蛋白),(α1-球蛋白),(α2-球蛋白),(β-球蛋白),(γ-球蛋白)。
32.在pH6.0时,将一个丙、精、谷三种氨基酸的混合液进行纸上电泳,移向正极的是(谷氨酸),移向负极的是(精氨酸),留在原点的是(丙氨酸)。
果糖-2,6-二磷酸酶3(fructose-2,6-bisphosphatase 3)是一种酶,参与糖代谢途径中的调控。
它在糖原合成和分解过程中发挥重要作用。
该酶主要存在于肝脏、肾脏和肌肉等组织中。
它的功能是调节糖原合成和分解之间的平衡。
具体来说,果糖-2,6-二磷酸酶3通过降低细胞内的果糖-2,6-二磷酸水平,抑制糖原合成,并促进糖原分解。
这个过程对于维持血糖水平和能量代谢非常重要。
果糖-2,6-二磷酸酶3的活性受到多种调节机制的影响。
其中,胰岛素是一个重要的调节因子,它可以促进酶的活性,并使糖原合成增加。
另外,激素肾上腺素和葡萄糖也可以对该酶的活性产生影响。
总之,果糖-2,6-二磷酸酶3在糖代谢调控中发挥重要作用,通过调节糖原合成和分解平衡来维持能量代谢的平衡。
1。
㊃综述㊃肿瘤糖代谢机制的研究进展*彭瑞1,赵丽1,赵琦1,相绿竹1,王晔2综述,牟晓峰2ә审校1.青岛大学医学部,山东青岛266003;2.山东省青岛市中心医院检验科,山东青岛266042摘要:代谢重编程是肿瘤的主要特征,其中葡萄糖代谢异常是最突出的特征㊂癌细胞和正常细胞中葡萄糖代谢的主要区别在于癌细胞中的葡萄糖在有氧条件下仍优先转化为乳酸,而不是在线粒体中被氧化,这一过程称为有氧糖酵解,即 瓦博格效应 ㊂肿瘤细胞通过改变葡萄糖转运体及相关关键酶来提高代谢能力以支持肿瘤组织大量消耗葡萄糖的需要㊂本文就肿瘤细胞有氧糖酵解的特征做一综述,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找有效靶点㊂关键词:有氧糖酵解;肿瘤糖代谢;葡萄糖转运蛋白;限速酶D O I:10.3969/j.i s s n.1673-4130.2021.07.025中图法分类号:R73文章编号:1673-4130(2021)07-0872-05文献标志码:AA d v a n c e s i n t u m o r g l u c o s e m e t a b o l i s m*P E N G R u i1,Z HA O L i1,Z HA O Q i1,X I A N G L y u z h u1,WA N G Y e2,MU X i a o f e n g2ә1.Q i n g d a o U n i v e r s i t y S c h o o l o f M e d i c i n e,Q i n g d a o,S h a n d o n g266003,C h i n a;2.D e p a r t m e n t o f C l i n i c a l L a b o r a t o r y,Q i n g d a o C e n t r a l H o s p i t a l,S h a n d o n g266042,C h i n aA b s t r a c t:E n e r g y m e t a b o l i s m r e p r o g r a mm i n g i s t h e m a i n f e a t u r e o f t u m o r s,a n d a b n o r m a l g l u c o s e m e t a b-o l i s m i s t h e m o s t p r o m i n e n t f e a t u r e.A m a j o r d i f f e r e n c e b e t w e e n g l u c o s e m e t a b o l i s m i n c a n c e r c e l l s a n d n o r-m a l c e l l s i s t h a t g l u c o s e i n c a n c e r c e l l s i s p r e f e r a b l y c o n v e r t e d t o l a c t a t e i n a e r o b i c c o n d i t i o n s r a t h e r t h a n o x i-d i z e d i n m i t o c h o n d r i a.T h i s p r o c e s s i s c a l l e d a e r o b i c g l y c o l y s i s,k n o w n a s t h e"W a r b u r g e f f e c t".T u m o r c e l l s i m p r o v e t h e m e t a b o l i c c a p a c i t y b y c h a n g i n g g l u c o s e t r a n s p o r t e r s a n d r e l a t e d k e y r e g u l a t o r y e n z y m e t o s u p p o r t t h e n e e d o f t u m o r t i s s u e s t o c o n s u m e l a r g e a m o u n t s o f g l u c o s e.T h i s a r t i c l e w i l l r e v i e w t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f a e r o b i c g l y c o l y s i s o f t u m o r c e l l s a n d f i n d e f f e c t i v e t a r g e t s f o r i n d i v i d u a l i z e d t r e a t m e n t s t a r g e t i n g t u m o r m e t a b-o l i s m.K e y w o r d s:a e r o b i c g l y c o l y s i s;t u m o r g l u c o s e m e t a b o l i s m;g l u c o s e t r a n s p o r t e r; k e y r e g u l a t o r y e n-z y m e代谢重编程是癌症的重要标志之一,为了满足细胞快速㊁持续增殖对于物质及能量的需求,肿瘤细胞中多种代谢途径将发生变化,主要包括有氧糖酵解㊁脂质生物合成和谷氨酰胺代谢,其中最经典的是有氧糖酵解㊂细胞通过糖酵解最终将葡萄糖代谢为乳酸,该过程能够产生能量,但是该途径产生的能量远低于三羧酸循环每次产生的能量㊂肿瘤细胞需要高效率的糖酵解,为了实现这一需求,肿瘤细胞通过增加葡萄糖转运蛋白(G L U T)或者是各种关键酶来提高效率,以达到促进营养物质高效进入细胞并参与代谢的目的㊂因此通过靶向转运蛋白及各种关键酶有望成为肿瘤治疗的药物靶点,通过靶向干预能够抑制肿瘤细胞的代谢途径,进而导致肿瘤细胞因无足够的能量供应而死亡㊂1糖代谢1.1正常糖代谢葡萄糖主要的生理功能是作为碳源及能源物质为机体生命活动供能㊁合成生物大分子原料及分解相关物质以满足细胞生长与增殖的需要,葡萄糖的能量转换主要有以下3种途径:糖的有氧氧化㊁无氧氧化(糖酵解)及磷酸戊糖途径㊂葡萄糖或糖原在缺氧条件下,分解为乳酸同时产生少量腺苷三磷酸(A T P)的过程称为糖酵解㊂糖酵解是所有生物进行葡萄糖氧化分解代谢所必须经过的阶段㊂葡萄糖通过G L U T进入细胞,首先通过糖酵解㊃278㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7*基金项目:国家自然科学基金项目(81670822㊁81370990)㊂ә通信作者,E-m a i l:m u x i a o f e n g2005@126.c o m㊂本文引用格式:彭瑞,赵丽,赵琦,等.肿瘤糖代谢机制的研究进展[J].国际检验医学杂志,2021,42(7):872-876.过程,在己糖激酶(H K)㊁磷酸果糖激酶(P F K)㊁丙酮酸激酶(P K)这3种限速酶及其他非限速酶的作用下产生丙酮酸㊂正常氧浓度下,丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶A,之后通过一系列限速酶及非限速酶的作用彻底氧化分解产生能量㊂葡萄糖通过糖酵解 三羧酸循环氧化磷酸化途径消耗O2,从而彻底分解葡萄糖,1m o l葡萄糖最终代谢可产生36m o l A T P,是细胞代谢的最重要的途径㊂无氧条件下,正常细胞通过糖酵解途径产生的丙酮酸不再进入三羧酸循环,而是在细胞质中通过乳酸脱氢酶(L D H)生成乳酸,该方式产生A T P较少,1m o l葡萄糖仅产生2m o l A T P,是细胞在无氧或缺氧情况下一种代偿的代谢模式㊂1.2瓦博格效应在20世纪20年代,德国生理学家瓦博格发表了一项开创性的观察结果,即与正常细胞比较,肿瘤细胞消耗更多的葡萄糖㊂瓦博格通过比较肝癌组织与肝癌旁组织,发现与肝癌旁组织比较,肝癌组织耗氧量明显减少,然而葡萄糖代谢率及乳酸产生率升高[1]㊂瓦博格认为即使在有氧状态下,肿瘤细胞仍会优先选择糖酵解,而不是选择能够高效产能的氧化磷酸化以提供肿瘤细胞所需能量,这种现象称之为 瓦博格效应 ,即有氧糖酵解[2]㊂瓦博格效应 主要是肿瘤为了适应外界环境所进行的代偿活动㊂一方面,高效率有氧糖酵解为肿瘤细胞增殖提供便利,首先它允许肿瘤细胞利用细胞外营养物质产生丰富的A T P,尽管有氧糖酵解过程中每分子葡萄糖产生的能量不及氧化磷酸化产生的能量,但是在葡萄糖量充足的情况下,有氧糖酵解产生A T P 的速率可以超过氧化磷酸化产生A T P的速率㊂另一方面,有氧糖酵解为细胞提供生物合成途径所需的中间产物,包括核苷酸合成所需的核糖,脂质合成所需的甘油㊁枸橼酸盐和非必需氨基酸等,葡萄糖还可以通过磷酸戊糖途径产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸㊂因此, 瓦博格效应 利于肿瘤细胞生物能量学及生物合成㊂2影响有氧糖酵解的因素与正常细胞比较,肿瘤细胞表现出高效的有氧糖酵解速率,肿瘤细胞需要增加葡萄糖通量,提高肿瘤细胞摄取葡萄糖的效率㊂因此,G L U T及糖酵解限速酶如H K㊁P F K㊁P K等酶的活性与蛋白质表达水平在肿瘤细胞中均明显上调㊂2.1葡萄糖的转运葡萄糖是亲水性的,它不能穿透疏水性细胞膜,因此需要特殊类型的跨膜转运蛋白进行转运㊂葡萄糖是肿瘤细胞的主要能源物质,大量消耗葡萄糖不可避免地增加了葡萄糖的摄入,因此大多数肿瘤细胞的G L U T表达明显上调,如肺癌[3]㊁肝癌[4]㊁乳腺癌[5]㊁宫颈癌[6]等㊂目前G L U T已鉴定出14种亚型,其中G L U T1㊁G L U T2(S L C2A2)㊁G L U T3 (S L C2A3)及G L U T4(S L C2A4)这4种亚型研究最多,而不同的亚型介导不同的过程,在葡萄糖摄取㊁代谢等方面均发挥着重要的作用㊂G L U T1是最早发现的,恶性肿瘤中的G L U T1常常过表达㊂癌基因与抑癌基因可以调节G L U T1,如c-m y c可以使细胞内G L U T1过表达,引起葡萄糖摄取增加㊂P53等抑癌基因可以抑制细胞中G L U T1的表达,使葡萄糖摄取减少进而抑制肿瘤的发生发展㊂G L U T3在大多数癌细胞中表达,但是在正常细胞中往往是不表达的㊂通过靶向G L U T可以抑制有氧糖酵解程度,进而影响肿瘤的发生发展㊂2.2有氧糖酵解相关酶糖酵解是一个复杂的过程,以葡萄糖为起点,经过多种非限速酶及限速酶的催化,最终形成乳酸㊂经典的糖酵解主要涉及3种限速酶,分别是H K㊁P F K㊁P K㊂3种酶介导不同的过程,在糖代谢中发挥着重要的作用㊂第1个限速酶是H K,其催化葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸的过程,由于葡萄糖-6-磷酸是糖酵解㊁磷酸戊糖途径㊁糖原合成等过程的共同中间产物,因此这个过程称为糖代谢过程中最为关键的一步,而H K也成了最重要的限速酶㊂HK有4种亚型H K1㊁H K2㊁H K3㊁H K4,其中H K2在正常细胞中几乎不表达,其表达在恶性肿瘤中有重要意义㊂研究发现,H e c t H9可以通过激活H K2和甘油醛-3-磷酸脱氢酶的转录,增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取,提高有氧糖酵解速率,加快乳酸分泌,从而刺激小鼠和人类肺癌细胞的有氧糖酵解依赖性转移[7]㊂人乳头瘤病毒E6/E7致癌基因可以通过直接上调H K2的表达,导致人乳头瘤病毒阳性细胞的代谢重编程[8]㊂第2个限速酶是P F K,其催化6-磷酸果糖为1,6-二磷酸果糖,这是糖酵解途径中的关键调控步骤㊂哺乳动物中P F K主要存在3种形式,分别为肌型P F K㊁血小板型P F K及肝脏型P F K,在肿瘤中肝脏型和血小板型则更加丰富㊂P F K主要有2种构象:基本没有活性的二聚体和活性非常高的四聚体㊂2,6-二磷酸果糖是P F K1的变构激活剂,来源于6-磷酸果糖-2-激酶果糖-2,6-二磷酸酶4(P F K F B4),这是一种兼具激酶活性和磷酸酶活性的酶,且2,6-二磷酸果糖的水平取决于激酶和磷酸酶的相对活性㊂研究发现,P F K F B4可以使类固醇受体共激活因子3的丝氨酸857位点磷酸化,增强其转录活性进而促进乳腺癌的侵袭及转移[9]㊂P F K F B4高表达的乳腺癌患者表现出不良的总体生存期及预后,已证明P F K F B4是乳腺癌的独立预后因素[10]㊂㊃378㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7第3个限速酶是P K,P K可以把磷酸烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸,同时生成A T P㊂P K具有4个同工型:L㊁R㊁M1和M2㊂P K L㊁P K R㊁P KM1多在正常组织中表达,而P KM2在高度增殖的细胞中特别表达,是葡萄糖代谢过程中的重要限速酶㊂P KM2可以通过翻译后修饰发挥其作用,包括磷酸化[11]㊁O-乙酰氨基葡萄糖(O-G l c N A c)修饰[12]㊁乙酰化[13],琥珀酰化[14]和甲基化[15]㊂例如,体外结合和激酶测定表明P KM2在S e r20,S e r141和S e r192/197处直接磷酸化P A K2并使其表达下降进而降低胰腺导管腺癌细胞的转移能力[16]㊂P KM2通过O-G l c N A c修饰抑制其催化活性,从而促进有氧糖酵解和肿瘤生长[17]㊂在正常的葡萄糖条件下,去乙酰化的不均一核糖核蛋白(h n R N P)A1减少了原发性肝癌细胞中的P KM2,增加了P KM1的选择性剪接,导致P K的代谢活性降低[18]㊂除以上3种限速酶外,L D H通过电子受体N A D 的再生在有氧糖酵解中发挥关键作用㊂在肿瘤细胞中,L D H A催化丙酮酸变为乳酸,促进乳酸堆积㊁降低p H值,为肿瘤微环境提供必要条件[19]㊂E W S-F L I1是尤因肉瘤的致癌驱动因子,其可以通过调节L D H A 的表达进而影响肿瘤糖代谢过程,后续研究发现运用L D H A特异性抑制剂处理后可以阻断有氧糖酵解过程,影响肿瘤的发展[20]㊂3肿瘤有氧糖酵解信号通路肿瘤有氧糖酵解能量代谢调控机制主要包括致癌性代谢调控和抑癌性代谢调控㊂致癌性代谢调控主要包括m y c㊁R a s等促癌基因及P I3K-A k t-m T O R 等代谢通路㊂抑癌性代谢调控主要涉及P53㊁P T E N 等抑癌基因㊂通过这些基因或者通路的调控对肿瘤的发生㊁发展㊁恶性表型起到关键性的作用㊂3.1致癌性调控 m y c基因家族有多种基因型,包括c-m y c㊁L-m y c㊁s-m y c㊁N-m y c㊂这些基因在肿瘤中可以通过扩增,编码转录因子发挥作用,其中研究最为广泛的是c-m y c㊂c-m y c可以调控多种糖酵解基因的转录过程㊂c-m y c可以与H K2的调节区域结合,进而在肿瘤有氧糖酵解中发挥重要作用[21]㊂P K催化糖酵解的最后一步,P KM2仅存在于可以自我更新的组织,如干细胞㊁肿瘤等㊂c-m y c可以直接在P KM2启动子区域富集,上调P KM2的表达,从而促进肿瘤有氧糖酵解[22]㊂另外c-m y c可以通过间接调节h n R N P蛋白进而诱导P KM2剪接,从而促进有氧糖酵解[23]㊂葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是糖代谢途径的关键酶,研究证明,c-m y c可以与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的启动子区域结合促进其表达,从而促进磷酸戊糖途径[24]㊂总之,c-m y c可以通过上调各种葡萄糖代谢基因,重新编程葡萄糖代谢途径并促进有氧糖酵解㊂R a s介导的代谢重编程在肿瘤的发生㊁发展中发挥着重要的作用㊂研究证明,R a s可以促进有氧糖酵解,为肿瘤细胞提供代谢能量㊂R a s信号通路激活后可以通过多种酶促进有氧糖酵解产生乳酸㊁α-酮戊二酸等㊂R a s可以通过增加细胞膜表面G L U T1的表达来促进有氧肿瘤细胞摄取葡萄糖,进而增加有氧糖酵解效率[19]㊂另外,P I3K-A k t-m T O R信号也是葡萄糖摄取的主要调节剂,可促进G L U T1中m R N A的表达及G L U T1蛋白从内膜向细胞膜表面的转运,进而促进糖酵解㊂P I3K-A k t-m T O R信号转导通路在多种肿瘤发展中发挥着重要的作用,是目前肿瘤预防和靶向治疗的热点㊂3.2抑癌性调控 P53是最关键的抑癌性基因,在恶性肿瘤中,50%以上会出现该基因的突变㊂P53通过编码转录因子影响细胞周期㊂P53可以通过多种途径调节有氧糖酵解过程㊂一方面,P53通过调节G L U T1㊁G L U T4的表达调节葡萄糖摄取效率,进而影响有氧糖酵解[25]㊂另一方面,P53可以通过调节T P53介导的糖酵解和凋亡诱导因子的表达来抑制有氧糖酵解[26]㊂除此之外,P53还可以通过调节线粒体呼吸功能㊁磷酸戊糖途径㊁糖酵解相关酶等抑制肿瘤有氧糖酵解功能[27]㊂P T E N是一种抑癌基因,是人体肿瘤中最常发生突变的基因之一,在肺癌㊁肠癌㊁子宫内膜癌㊁前列腺癌等恶性肿瘤中均有突变㊂P T E N蛋白主要通过P I3K/A k t㊁局部黏着斑激酶和丝裂原活化蛋白激酶这3条信号通路发挥抑制肿瘤的作用㊂其中,P I3K/ A k t通路是最经典的通路㊂P T E N通过抑制P I3K/ A k t通路的失活来抑制肿瘤的发生[28]㊂有研究发现,磷酸甘油酸激酶1(P G K1)可以作为糖酵解酶发挥作用,或者发生磷酸化作为蛋白激酶发挥其作用㊂P T E N直接与P G K1相互作用控制肿瘤的有氧糖酵解过程㊂P T E N编码的蛋白质具有磷酸酶活性,可以抑制磷酸化的P G K1,从而抑制有氧糖酵解和肿瘤细胞增殖[29]㊂4非编码R N A与肿瘤有氧糖酵解之间的关系很多非编码R N A,如微小R N A(m i R N A)㊁长链非编码R N A(l n c R N A)等,在介导肿瘤糖代谢过程中发挥重要作用㊂4.1 m i R N A与有氧糖酵解之间的关系 m i R N A是由内源性基因编码的长度约20~24个核苷酸的非编码单链R N A分子,参与转录后基因的表达调控㊂m i R N A在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用㊂m i R N A-135可以通过靶向P F K1抑制胰腺导管腺癌有氧糖酵解过程,增加其葡萄糖的利用以支持三羧酸㊃478㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7循环,促进胰腺导管腺癌的发生发展[30]㊂m i R N A-338可以直接抑制肝脏型P F K的表达而对肝癌发挥抑制作用[31]㊂m i R N A-885-5p可以通过H K的3' U T R来调控H K2在肿瘤中的表达[32]㊂研究证明, m i R-142-3p可以靶向作用于L D H A,作为肝细胞癌的肿瘤抑制因子进而抑制肿瘤的生长㊁迁移㊁侵袭等[33]㊂4.2l n c R N A与肿瘤有氧糖酵解之间的关系l n-c R N A是一类长度大于200个氨基酸的非编码单链R N A分子,其在转录㊁沉默㊁激活㊁染色体修饰㊁核内运输等均具有重要的功能㊂l n c R N A P V T1通过竞争性结合胆囊癌细胞中的内源性m i R-143来调节H K2表达,进而影响肿瘤有氧糖酵解过程与肿瘤的发生发展[34]㊂l n c R N A U C A1通过下调m i R-182的表达抑制m i R-182与果糖2,6-双磷酸酶结合,进而调节胶质母细胞瘤的有氧糖酵解及侵袭过程[35]㊂4.3环状R N A(c i r c R N A)c i r c R N A是一类特殊的非编码R N A,与线性R N A不同,c i r c R N A分子为封闭环状结构,不受R N A外切酶影响,表达更稳定,不易降解,在基因表达调控层面发挥着重要的作用㊂研究证明c i r c R N A在肿瘤糖代谢中发挥着重要的作用,主要通过以下2种机制发挥作用:一方面,c i r c R N A 可以充当m i R N A分子海绵,通过海绵作用结合m i R-N A,间接调控其下游靶基因的表达从而调控基因转录㊂研究发现,烯醇化酶1(E N O1)是一种糖酵解酶,在葡萄糖代谢中起关键作用,在肿瘤的进展中发挥着重要的作用㊂肺腺癌中,c i r c-E N O1可以充当海绵与m i R N A-22-3p相互作用并上调E N O1的表达,进而促进肺腺癌中的有氧糖酵解与肿瘤进展[36]㊂另一方面,c i r c R N A通过与R N A结合蛋白的结合来调控蛋白功能㊂研究发现转录因子C U X1和c i r c-C U X1促进神经母细胞瘤中的有氧糖酵解和肿瘤进程,c i r c-C U X1可以与E W S R N A结合蛋白1结合,促进其与m y c相关的锌指蛋白(MA Z)的相互作用,从而导致MA Z的反式激活及C U X1的表达,进而改变肿瘤相关基因的转录,促进肿瘤的进展[37]㊂5肿瘤糖代谢的研究前景细胞代谢异常是肿瘤发生发展的关键特征,糖代谢异常是其中最基本的特征㊂通过靶向肿瘤细胞糖代谢过程,修正细胞代谢异常成为预防肿瘤发生发展和治疗肿瘤的新思路㊂目前,越来越多的研究人员聚焦于靶向肿瘤糖代谢的研究,一批靶向肿瘤糖代谢的药物正在临床试验阶段㊂但是肿瘤细胞糖代谢过程复杂,与其他学科存在交叉,运用靶向药物在降低肿瘤异常糖代谢的同时会引起其他反应代偿性激活,从而降低糖代谢抑制效能㊂未来将继续深入肿瘤糖代谢研究,注意与其他代谢途径及影响因素结合,多学科共同合作,基础联合临床,为肿瘤治疗创造新机遇㊂参考文献[1]L I B E R T I M V,L O C A S A L E J W.T h e w a r b u r g e f f e c t:h o w d o e s i t b e n e f i t c a n c e r c e l l s[J].T r e n d s B i o c h e m S c i, 2016,41(3):211-218.[2]D E B E R A R D I N I S R J,C HA N D E L N S.F u n d a m e n t a l s o fc a n c e r m e t a b o l i s m[J].S c i Ad v,2016,2(5):e1600200.[3]Z HA O H,S U N J,S HA O J S,e t a l.G l u c o s e t r a n s p o r t e r1 p r o m o t e s t h e m a l i g n a n t p h e n o t y p e o f n o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r t h r o u g h i n t e g r i nβ1/S r c/F A K s i g n a l i n g[J].JC a n c e r,2019,10(20):4989-4997.[4]Z HU A N G X,C H E N Y W,WU Z R,e t a l.M i t o c h o n d r i a lm i R-181a-5p p r o m o t e s g 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生物化学填空题⏹人体蛋白质的基本组成单位为氨基酸,共有20种。
(P8)⏹组成人体蛋白质的氨基酸均属于L-α-氨基酸,除甘氨酸外。
(P8)⏹体内有三种含硫氨基酸,它们是甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸。
(P9)⏹谷胱甘肽的第一个肽键由γ羧基与半胱氨酸的氨基组成,其主要功能基团为半胱氨酸的巯基。
(P12)⏹体内有生物活性的蛋白质至少具备三级结构,有的还具有四级结构。
(P13)⏹蛋白质二级结构是指蛋白质的分子中某一段肽链的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象(P14)⏹α-螺旋的主链绕中心轴作有规律的螺旋式上升,走向为顺时针方向,即所谓的右手螺旋。
(P15)⏹血红蛋白是含有血红素辅基的蛋白质,其中的二价铁离子可结合1分子 O2。
(P26)⏹蛋白质为两性电解质,大多数在酸性溶液中带正电荷,在碱性溶液中带负电荷。
当蛋白质的净电荷为零时,此时溶液的pH值称为等电点。
(P30 P10)⏹蛋白质变性主要是其空间结构遭到破坏,而其一级结构仍可完好无损。
(P31)⏹蛋白质可与某些试剂作用产生颜色反应,可用作蛋白质的定性和定量分析。
常用的颜色反应有茚三酮反应和双缩脲反应。
(P31)⏹蛋白质颗粒在电场中移动,移动的速率主要取决于蛋白质的表面电荷量和分子量,这种分离蛋白质的方法称为电泳。
(P33)⏹用凝胶过滤分离蛋白质,分子量较小的蛋白质在柱子中滞留的时间较长,因此最先流出凝胶柱的蛋白质,其分子量最大。
(P34)⏹嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键,因此对 260nm的紫外线有较强吸收。
(P40)⏹碱基和核糖或脱氧核糖通过糖苷键形成核苷。
(P41)⏹脱氧核苷酸或核苷酸连接时总是由前一个核苷酸的3′-羟基与下一位核苷酸的5′-磷酸形成3′,5′-磷酸二脂键。
(P41)⏹体内常见的两种环核苷酸是环腺苷酸cAMP和环鸟苷酸cGMP。
(P42)⏹在典型的DNA双螺旋结构中,由磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋的外侧,碱基位于内侧。
(P45)⏹DNA分子的两条链呈反平行走向是由于核苷酸连接的方向性和碱基间氢键形成的限制。
果糖二磷酸钠作用机制全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:果糖二磷酸钠是一种重要的代谢产物,在细胞内起着关键的作用。
它是葡萄糖代谢途径中的一个中间产物,通过多种代谢途径参与细胞内的能量代谢和合成反应。
果糖二磷酸钠的作用机制主要包括以下几个方面:1. 能量产生:果糖二磷酸钠是糖类代谢的一个中间产物,参与糖酵解途径和三羧酸循环,从而产生细胞内的能量。
在糖酵解途径中,果糖二磷酸钠被磷酸化生成果糖-1,6-二磷酸,进而产生丙酮磷酸和磷酸化葡萄糖,最终通过线粒体呼吸链产生ATP。
在三羧酸循环中,果糖二磷酸钠能够与丙酮酸、琥珀酸等产生的三羧酸结合,进而产生更多的能量。
2. 同氧化还原反应:果糖二磷酸钠还参与细胞内的多种氧化还原反应。
果糖二磷酸钠能够与NAD+生成果糖-6-磷酸和NADH,从而参与NAD+/NADH的氧化还原反应,维持细胞内的还原平衡。
3. 生物合成反应:果糖二磷酸钠在细胞内还参与多种生物合成反应。
在糖类代谢途径中,果糖二磷酸钠能够向异戊二烯磷酸和核糖磷酸等中间产物转化,进而参与核酸和核苷酸的合成。
果糖二磷酸钠还能参与脂肪酸合成等生物合成反应。
4. 调节细胞代谢:果糖二磷酸钠能够通过多种途径调节细胞内的代谢过程。
果糖二磷酸钠能够调节葡萄糖的代谢途径,从而影响细胞内能量产生和生长。
果糖二磷酸钠还能影响胰岛素的分泌和细胞膜的通透性,调节细胞对葡萄糖和其他营养物质的摄取和利用。
果糖二磷酸钠在细胞内起着非常重要的作用,通过参与多种代谢途径和调节细胞的能量代谢、氧化还原反应和生物合成反应等过程,维持细胞内的平衡和稳定。
进一步研究果糖二磷酸钠的作用机制,有助于深入理解细胞代谢的调控机制,并为相关疾病的防治提供新的思路和方法。
【字数:472】第二篇示例:果糖二磷酸钠(fructose-1,6-bisphosphate)作为糖酵解途径中的关键中间产物,在生物体内发挥着重要的生理功能。
其作用机制主要包括促进糖酵解途径的进行、调控细胞能量代谢以及参与细胞信号传导等方面。
warburg效应关键酶
Warburg效应的关键酶是糖酵解过程中的酶。
具体来说,Warburg效应描述了肿瘤细胞即使在氧气充足的条件下也倾向于通过有氧糖酵解来产生能量的现象。
这一过程涉及多种关键酶,其中包括:
1. 己糖激酶(Hexokinase):它是糖酵解途径中的第一个关键酶,负责将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸。
2. 磷酸果糖激酶(Phosphofructokinase):这是另一个重要的调节点,它催化果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸的反应。
3. 丙酮酸激酶(Pyruvate kinase):此酶负责将磷酸烯醇式丙酮转化为丙酮酸,这是糖酵解过程的最后一步。
4. 乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase):在有氧糖酵解中,它将丙酮酸还原为乳酸,这是肿瘤细胞产生能量的重要途径。
5. M2型丙酮酸激酶(PKM2):研究表明,去泛素化酶OTUB2通过调控PKM2的泛素化修饰来调控细胞代谢效率,进而促进结直肠癌的发展。
这些酶的活性和表达水平直接影响了肿瘤细胞的代谢状态和增殖能力。
此外,转录因子如缺氧诱导因子(HIF-1α)、c-Myc、NF-kB、p53等也在调控糖酵解关键酶基因以及Warburg效应中发挥着直接
且关键的作用。
了解这些关键酶的作用机制对于开发新的抗癌策略具有重要意义。
第四章糖代谢【测试题】一、名词解释1.糖酵解(glycolysis)11.糖原累积症2.糖的有氧氧化12.糖酵解途径3.磷酸戊糖途径13.血糖(blood sugar)4.糖异生(glyconoegenesis)14.高血糖(hyperglycemin)5.糖原的合成与分解15.低血糖(hypoglycemin)6.三羧酸循环(krebs循环)16.肾糖阈7.巴斯德效应(Pastuer效应)17.糖尿病8.丙酮酸羧化支路18.低血糖休克9.乳酸循环(coris循环)19.活性葡萄糖10.三碳途径20.底物循环二、填空题21.葡萄糖在体内主要分解代谢途径有()和()22.糖酵解反应的进行亚细胞定位是在()最终产物为()23.糖酵解途径中仅有的脱氢反应是在酶催化下完成的,受氢体是()两个底物水平磷酸化反应分别由()酶和()酶催化。
24.肝糖原酵解的关键酶分别是()和丙酮酸激酶。
25.6—磷酸果糖激酶—1最强的变构激活剂是()是由6—磷酸果糖激酶—2催化生成,该酶是一双功能酶同时具有()和()两种活性。
26.1分子葡萄糖经糖酵解生成分子ATP,净生成分子ATP,其主要生理意义在于。
27.由于成熟红细胞没有,完全依赖供给能量。
28.丙酮酸脱氢酶复合体含有维生素()和()29.三羧酸循环是由与缩合成柠檬酸开始,每循环一次有()次脱氢、-()次脱羧和()次底物水平磷酸化,共生成()分子ATP。
30.在三羧酸循环中催化氧化脱羧的酶分别是()和()31.糖有氧氧化反应的进行亚细胞定位是()和()1分子葡萄糖氧化成CO2和H2O净生成()或()分子ATP。
32.6—磷酸果糖激酶—1有两个ATP结合位点,一是ATP作为底物结合,另一是与ATP亲和能力较低,需较高浓度ATP才能与之结合。
33.人体主要通过()途径,为核酸的生物合成提供()34.糖原合成与分解的关键酶分别是()和()在糖原分解代谢时肝主要受()的调控,而肌肉主要受()的调控。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(50分,每题5分)1. 寡聚蛋白质中亚基与亚基的相互作用的主要作用力是氢键和离子键,因此增加离子强度可以使寡聚蛋白解聚为单体。
()答案:正确解析:2. DNA的两条链互补,所以两条链的(G+C)含量是相同的。
()答案:正确解析:3. 测定酶活力时,底物浓度不必大于酶浓度。
()答案:错误解析:4. 脑磷脂与血液凝固有关,是仅分布于高等动物脑部组织中的甘油磷脂。
()答案:错误解析:5. 葡萄糖分子中有醛基,它和一般的醛类一样,能和希夫(Schiff)试剂反应。
()答案:错误解析:葡萄糖分子中的醛基在环状结构中变成了科泡缩醛基,所以其醛基不如一般醛类的醛基活泼,不能和Schiff试剂反应。
6. 抑制剂对酶的抑制作用是酶变性失活的结果。
()。
答案:错误解析:7. CNBr能裂解GlyMetPro三肽。
()答案:正确解析:Pro并不影响CNBr的裂解反应。
8. 构型的改变必须有旧的共价键的破坏和新的共价键的形成,而构象的改变则不发生这类变化。
()答案:正确解析:9. 水溶性激素的受体一定在细胞膜上,而脂溶性激素的受体则一定在细胞内。
()答案:错误解析:爪蟾孕激素的受体就在细胞膜上。
10. 起始氨酰tRNA结合在大亚基的A部位(氨酰tRNA结合部位)上。
()答案:错误解析:2、名词解释题(25分,每题5分)1. 异促效应答案:异促效应是指非底物分子的调节物对别构酶的。
若一分子效应物和酶结合之后,影响到另一不同的效应物与核酸的另部位结合则称为异促效应。
解析:空2. 同源蛋白质答案:同源蛋白质是指长期存在于不同物种、起源相同、序列和功能类似的蛋白质,例如人与鸡的血红蛋白。