2006年本硕八题论述题分析.doc

生化论述题 1试述糖酵解、有氧代谢和糖异生等代谢过程的生理意义，并结合短期饥饿和长期饥饿状态给予进一步论述。 [参考] 一些观察证明，人体对氧饥饿最敏感，只能耐受几分钟；对水饥饿也较敏感，能耐受不过数日；只要有氧、水充分供给，在完全食物饥饿的条件下，仍可生存50日左右。短期饥饿或饥饿过程的早期，例如1～3日不进食，人体首先产生强烈的饥饿感，心窝部表现一种隐隐不适感与进食欲望，主要由胃肠排空后周期性蠕动收缩的刺激和体液成分改变的刺激等引起，但长期饥饿和过度疲劳者，饥饿感受到抑制而显著减轻。由于肝糖原明显减少，血糖降低，引起胰岛素分泌减少，胰升糖素分泌增加，以致加强分解代谢，促进糖异生作用，以保证葡萄糖的供给，首先是大脑的需要。在整个饥饿进程中，人体的生理保护作用十分突出，即加强肌肉等次要部分的分解，保证大脑及中枢神经系统和心脏等重要器官的营养需要。饥饿过程在胰岛素减少、胰升糖素增加等激素调节下的代谢特点主要有：①肌肉分解加强，释放出的大部分氨基酸转变为丙氨酸及谷氨酰胺。②糖异生作用加强。丙氨酸在肝脏中受胰升糖素的调节，显著加速糖异生作用。肌肉形成的谷氨酰胺被肠粘膜摄取，转变成丙氨酸，经门静脉入肝，是糖异生的又一来源。可见饥饿过程糖异生主要在肝内进行（约占异生糖的80％，其余20％在肾皮质进行）。③脂肪分解加速，血浆中甘油与脂肪酸含量上升，结果仍是糖异生加强。因为甘油可直接生成糖，而脂肪酸既可提供糖异生的能量，又可生成乙酰辅酶 A而促进氨基酸、丙酮酸、乳酸等的糖异生作用。由脂肪分解的脂肪酸,约有1/4在肝中转变为酮体，因而饥饿时血浆酮体可增高几百倍。脂肪酸和酮体成为心肌、肾皮质和骨骼肌的能源，一部分酮体也可被大脑利用。④组织利用葡萄糖减少，原因是组织氧化和利用脂肪酸及酮体加强，生理意义在于减少来源已受限制的葡葡糖，而转向动用脂库脂肪，因为人体储备的脂肪按等热价计，远比储备的糖原为多。由此可见，饥饿时糖异生加强，利用葡萄糖减少,有利于维持血糖水平,这对维护大脑、中枢神经的功能极为有利。值得注意的是由于心肌利用营养物质的适应性极强，所以在饥饿期心肌及时转向利用血中浓度很高的酮体，从而有效地进行自身生理性保护。在饥饿过程中，由于生化代谢的激烈变化，人体必然产生体脂消耗和肌肉分解而引起消瘦、乏力，生理上必需的热能主要来自脂肪(占80％以上)和蛋白质分解,血中酮体上升,可能发生酮症及酸中毒。对饥饿病人补充葡萄糖是“雪中送炭”，不但能防止酮症及酸中毒,而且每100g葡萄糖即可节约肌肉蛋白质50g ,免遭作为燃料分解。 　　饥饿过程持续进行，进入长期饥饿状态，人体除具有上述生化代谢的某些特点之外，还产生下列一些变化：①脂肪动员和酮体生成与利用进一步加强，减少蛋白质分解，维持血糖水平。②饥饿初期的负氮平衡有所缓解，尿氮量降至比较稳定的低水平。③酮体利用增强，尤其是大脑。④肾脏的糖异生作用显著加强，几乎与肝脏相等，肾摄取肌肉释出的谷氨酰胺增加，谷氨酰胺脱下的酰胺氮与氨基氮，以氨的形式促进氢离子排出，改善酮症和酸中毒。 2试述原核生物与真核生物转录起始复合物的组成，并举例说明转录因子（如：NF-κB）与疾病的关系。 [参考] 原核生物的RNA聚合酶有四个核心亚基，a2bb成为核心酶，加上σ亚基成为全酶。首先由σ因子辨认启动子的–35区，全酶与该区结合，形成疏松的复合物，此时DNA双链未解开，因而称 为封闭型转录起始复合物，继而RNA聚合酶移向–10区及转录起始点，在–20区处DNA发生局部解链，形成12～17bp的单链区，RNA聚合酶与DNA结合更紧密，形成开放型转录起始复合物。以单链的模板链为模板，RNA聚合酶上的起始位点和延伸位点被相应的NTP占据，聚合酶的β亚基催化第一个磷酸二酯键的生成，σ亚基从全酶解离，形成DNA-RNA聚合酶（核心酶）结合在一起的起始延伸复合物。II类前起始复合物中含有RNA聚合酶II和7种通用转录起始因子(TFII A、TFII B、TFIID、 TFII E、TFII F、TFII H、TFII J)。 TFII D由1个TATA盒结合蛋白(TBP)和8---10个TBP结合因子(TAF)组成, TFII D中的TAF称为TAFII。TFIIF由两个亚基构成,大亚基有解链酶活性,小亚基与细菌6因子有同源性。TF II H有解链酶、ATP酶和蛋白激酶的活性,它能使 RNA聚合酶II最大亚基的竣基端功能域(CTD)磷酸化。 II类通用转录因子与RNA聚合酶E以特定的顺序依次结合,逐渐形成前起始复合物。 TFIID首先与TATA盒结合,然后TFII A以及TFII B识别并结合于TF II D,随后, RNA聚 合酶在TFII F的辅助下与TFIIB结合。RNA聚合酶就位后(结合于一34---+17区域) ,转录因 子T