糖代谢练习参
一、名词解释:
1、糖异生:非糖物质(如丙酮酸 乳酸 甘油 生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。
2、乳酸循环乳:酸循环是指肌肉缺氧时产生大量乳酸,大部分经血液运到肝脏,通过糖异生作用肝糖原或葡萄糖补充血糖,血糖可再被肌肉利用,这样形成的循环称乳酸循环。
3、发酵:是指微生物在有氧或无氧条下通过物质的分解与合成的代谢过程产生某些中间产物的生物化学过程。
4、底物水平磷酸化:在底物被氧化的过程中,底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键(或高能硫酯键),由此高能键提供能量使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(或GTP)的过程称为底物水平磷酸化。 5、氧化磷酸化:在底物脱氢被氧化时,电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用,称为氧化磷酸化。
6、糖酵解途径:是指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。 7、磷酸戊糖途径:是指机体某些组织(如肝、脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸已糖旁路。 8、呼吸链:有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子,经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递,最终与氧结合生成水,这样的电子或氢原子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。电子在逐步的传递过程中释放出能量被用于合成ATP,以作为生物体的能量来。
9、磷氧比(P/O):电子经过呼吸链的传递作用中消耗一个原子的氧所要消耗的无机磷酸的分子数(也是生成ATP的分子数)称为磷氧比值(P/O)。如NADH的磷氧比值是3,FADH2的磷氧比值是2。
二、填空题
1、α-1,4糖苷键 2、2个ATP
3、己糖激酶;果糖磷酸激酶;丙酮酸激酶 4、磷酸甘油醛脱氢酶
5、柠檬酸合成酶;异柠檬酸脱氢酶;α– 酮戊二酸脱氢酶 6、6个ATP 7、甘油醛3-磷酸
8、延胡索酸酶;氧化还原酶
9、两个;氧化阶段;非氧化阶段;6-磷酸葡萄糖脱氢酶;6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶;NADP 10、蔗糖 11、UDPG;果糖
12、细胞质;葡萄糖;丙酮酸;ATP NADH 13、淀粉磷酸化酶;转移酶;α-1,6 糖苷酶 14、异柠檬酸脱氢酶;α-酮戊二酸脱氢酶 15、异柠檬酸裂解酶;苹果酸合成酶 16、丙酮酸;丙酮酸→乳酸
17、1,3-二磷酸甘油酸;磷酸烯醇式丙酮酸 18、乳酸;甘油;氨基酸
19、TPP;NAD+;FAD;CoA;硫辛酸;Mg220、转酮醇酶;TPP;转醛醇酶
21、α-酮戊二酸脱氢酶;琥珀酰转移酶;二氢硫辛酸脱氢酶 22、磷酸烯醇式丙酮酸激酶;ATP;GTP 23、UDP-葡萄糖;G-1-P
24、α-淀粉酶;β–淀粉酶;R 酶;麦芽糖酶 25、淀粉磷酸化酶;转移酶;脱支酶
1
+
26、识别;蛋白质;核酸;脂肪
27、NADH和CoQ之间 Cytb和Cytc1之间 Cytaa3和O2 28、线粒体;线粒体内膜上
29、阻断电子由NADH向CoQ传递;抑制复合物III的电子传递作用;阻断细胞色素aa3至O2的电子传
递
30、NADH;FADH2;初始受体
(四)选择题
1、B:该步骤是不可逆步骤逆反应由葡萄糖-6-磷酸酶催化。 2、B: 3、A
4、D:糖原,纤维素和淀粉合成反应需引物分子参与;
5、D:由葡萄糖生成丙酮酸产生8个ATP,丙酮酸生成乙酰CoA可产生3个ATP,乙酰CoA进入三羧酸循环可生成12个ATP,2个丙酮酸可15个ATP,共生成38个ATP。 6、C:
7、D:乙酰CoA只能进入三羧酸循环分解,不能经糖异生合成葡萄糖。 8、E:丙酮酸激酶是糖酵解途径的3个关键酶之一。
9、A:丙酮酸羧化酶是糖异生途径的关键酶,催化丙酮酸生成草酰乙酸的反应。 10、B:人在饥饿后摄食,肝细胞的主要糖代谢是糖的有氧氧化以产生大量的能量。 11、E:6-磷酸葡萄糖酸是磷酸戊糖途径所特有的其它都是糖酵解的中间产物。 12、D:糖蛋白中糖和蛋白质连接的键称糖肽键。
13、D:在磷酸戊糖途径的非氧化阶段发生三碳糖,六碳糖和九碳糖的相互转换。 14、D:
15、D:三羧酸循环共生成2个CO2,分别在生成-酮戊二酸的反应和它的下一步释放。 16、C:
17、C:醛缩酶催化的是可逆反应,可催化磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛生成果糖1,6-二磷酸。 18、C:三羧酸循环中只有一步底物水平磷酸化,就是琥珀酰CoA生成琥珀酸的反应。
19、D:丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸生成乙酰CoA,需要的辅酶是NAD+,CoA,TPP,FAD,硫辛酸。 20、E:异柠檬酸脱氢酶催化的反应是三羧酸循环过程的三个部位之一。 21、B:生物素是羧化酶的辅酶,这里只有丙酮酸羧化酶需要生物素作为辅酶。
22、C:在三羧酸循环过程中,发生氧化还原反应的酶中,只有琥珀酸脱氢酶的辅因子是FAD。 23、C:在糖酵解和糖异生过程都发生反应的酶是在糖酵解中催化可逆反应步骤的酶,这里只有3-磷酸甘
油醛脱氢酶。
24、D:在有氧的情况下1摩尔葡萄糖氧化生成38个ATP,无氧条件下生成2个ATP,二者比值是19:1。 25、C; 26、A:
27、B:在糖酵解过程发生了两次底物水平磷酸化反应,一次是 1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸的
反应,另外是磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的反应。
28、C:由-酮戊二酸生成琥珀酰 CoA产生一个 NADH,由琥珀酰 CoA 生成琥珀酸的反应产生一个 GTP 29、B:丙二酸是琥珀酸的竞争性抑制剂,竞争与琥珀酸脱氢酶结合。
30、B:由葡萄生成 6-磷酸葡萄糖消耗一个高能磷酸键。1-磷酸葡萄糖转变成UDPG,然后 UDP 脱落,
相当于 1 分子 UTP 转化为 UDP,消耗一个高能磷酸键 31、C 32、C
33、B:甘油酸-1,3-二磷酸→甘油酸-3-磷酸是糖酵解中的一步反应,此反应中有ATP的合成
34、B:磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶与琥珀酸硫激酶分别是糖酵解中及三羧酸循环中的催化底物水平磷
2
酸化的转移酶,只有磷酸果糖激酶不是催化底物水平磷酸化反应的酶。
35、D:脂肪、糖和ATP都是活细胞化学能的直接来源。阳光是最根本的能源,光子所释放的能量被绿色
植物的叶绿素通过光合作用所利用。热能只有当它从热物体向冷物体传递过程中才能做功,它不能作为活细胞的可利用能源,但对细胞周围的温度有影响。
36、D:呼吸链中各细胞色素在电子传递中的排列顺序是根据氧化还原电位从低到高排列的。
四、是非判断题
1.错:α-淀粉酶和β-淀粉酶的区别是α-淀粉酶耐 70度的高温,β-淀粉酶耐酸。 2.错:麦芽糖是葡萄糖与葡萄糖构成的双糖
3.对:磷酸果糖激酶是变构酶,其活性被 ATP 抑制,ATP 的抑制作用可被 AMP 所逆转,此外,磷酸
果糖激酶还被柠檬酸所抑制。
4.错:糖异生并不是糖酵解的简单逆行,其中的不可逆步骤需要另外的酶催化完成。
5.对:戊糖磷酸途径分为氧化阶段和非氧化阶段,氧化阶段的 3 步反应产生还原能,非氧化阶段进行分
子重排,不产生还原能。 6.对: 7.对:
8.对:动物体内不存在乙醛酸循环途径,不能将乙酰 CoA 转化成糖。
9.对:三羧酸循环中间产物可以用来合成氨基酸,草酰乙酸可经糖异生合成葡萄糖,糖酵解形成的丙酮
酸,脂肪酸氧化生成的乙酰CoA 及谷氨酸和天冬氨酸脱氨氧化生成的-酮戊二酸和草酰乙酸都经三羧酸循环分解。
10.错:在糖代谢中最重要糖核苷酸是 UDPG。 11.对:
12.对:丙酮酸羧化酶是变构酶,受乙酰CoA 的变构调节,在缺乏乙酰CoA时没有活性,细胞中的 ATP/ADP
的比值升高促进羧化作用。
13.错:在植物体内,蔗糖的合成主要是通过磷酸蔗糖合成酶途径。
14.对:糖酵解是由葡萄糖生成丙酮酸的过程,它是葡萄糖有氧氧化和无氧发酵的共同途径。 15.对
16.对:16.对:淀粉磷酸化酶催化的反应是可逆反应,正反应催化α-1,4 糖苷键的合成,逆反应催化
α-1,4 糖苷键的分解。
17.错:TCA 中底物水平磷酸化直接生成的是 GTP,相当于一个 ATP。 18.对:三羧酸循环的中间产物-酮戊二酸经转氨作用生成谷氨酸。 19.错:
20.错:只要有合适的电子受体,生物氧化就能进行。
21.NADPH通常作为生物合成的还原剂,并不能直接进入呼吸链接受氧化。只是在特殊的酶的作用下,
NADPH上的H被转移到NAD+上,然后由NADH进人呼吸链。
22.错:解偶联剂使电子传递与氧化磷酸化脱节,电子传递释放的能量以热形式散发,不能形成ATP。 23.对:在生物系统中ATP作为自由能的即时供体,而不是自由能的储藏形式。
五、完成反应式:
1、丙酮酸 + CoASH + NAD+ → 乙酰CoA + CO2 +(NADH + H+)
催化此反应的酶和其它辅因子:(丙酮酸脱氢酶)(TPP)(FAD)(Mg2+) 2、α-酮戊二酸 + NAD+ + CoASH → (琥珀酰-CoA )+ NADH + CO2
催化此反应的酶和其它辅因子:(α-酮戊二酸脱氢酶)(TPP)(FAD)(Mg2+)
3、7-磷酸景天庚酮糖 + 3-磷酸甘油醛 → 6-磷酸-果糖 + ( 4-磷酸赤藓糖 ) 催化此反应的酶:(转醛酶) 4、丙酮酸 CO2 + (ATP) + H2O → (草酰乙酸) + ADP + Pi + 2H 催化此反应的酶:(丙酮酸羧化酶) 5、(UDPG) + F-6-P → 磷酸蔗糖 + UDP 催化此反应的酶:(蔗糖磷酸合酶)
六、问答题(解题要点)
3
1、答:(1)糖类物质是异养生物的主要能源之一,糖在生物体内经一系列的降解而释放大量的能量,供
生命活动的需要。
(2)糖类物质及其降解的中间产物,可以作为合成蛋白质 脂肪的碳架及机体其它碳素的来源。 (3)在细胞中糖类物质与蛋白质 核酸 脂肪等常以结合态存在,这些复合物分子具有许多特异而重要
的生物功能。
(4)糖类物质还是生物体的重要组成成分。
2、答:(1)三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。 (2)糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
(3)脂肪分解产生的甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化,脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。
(4)蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环,同时,三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以,三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。 3、答:(1)糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油,可作为脂肪合成中甘油的原料。 (2)有氧氧化过程中产生的乙酰CoA是脂肪酸和酮体的合成原料。 (3)脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。 (4)酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。
(5)甘油经磷酸甘油激酶作用后,转变为磷酸二羟丙酮进入糖代谢。
4、答:乙醛酸循环是有机酸代谢循环,它存在于植物和微生物中,可分为五步反应,由于乙醛酸循环与三羧酸循环有一些共同的酶系和反应,将其看成是三羧酸循环的一个支路。循环每一圈消耗2分子乙酰CoA,同时产生1分子琥珀酸。琥珀酸产生后,可进入三羧酸循环代谢,或经糖异生途径转变为葡萄糖 乙醛酸循环的意义:
(1)乙酰CoA经乙醛酸循环可以和三羧酸循环相偶联,补充三羧酸循环中间产物的缺失。 (2)乙醛酸循环是微生物利用乙酸作为碳源的途径之一。 (3)乙醛酸循环是油料植物将脂肪转变为糖和氨基酸的途径。
5、答:(1)产生的5-磷酸核糖是生成核糖,多种核苷酸,核苷酸辅酶和核酸的原料。 (2)生成的NADPH+H+是脂肪酸合成等许多反应的供氢体。
(3)此途径产生的4-磷酸赤藓糖与3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸,进而转变为芳香族氨基酸。 (4)途径产生的NADPH+H+可转变为NADH+H+,进一步氧化产生ATP,提供部分能量。 6.答:(1)NADH+H+对磷酸甘油醛脱氢酶起抑制作用,NAD+可以促进磷酸甘油醛脱氢酶作用。 (2)NADH+H+对己糖激酶起到抑制作用,NAD+可以促进己糖激酶作用。 (3)NADH+H+只有进入呼吸链才转化成NAD+,从而促进糖酵解作用。
7.答:糖分解代谢可按 EMP-TCA 途径进行,也可按磷酸戊糖途径,决定因素是能荷水平,能荷低时糖分解按 EMP-TCA 途径进行,能荷高时可按磷酸戊糖途径。
8.答:(1)磷酸二羟丙酮可还原 a-磷酸甘油,后者可而参与合成甘油三酯和甘油磷脂; (2)3-磷酸甘油酸是丝氨酸的前体,因而也是甘氨酸和半胱氨酸的前体;
(3)磷酸烯醇式丙酮酸两次用于合成芳香族氨基酸的前体—分支酸。它也用于 ADP磷酸化成ATP。 (4)丙酮酸可转变成丙氨酸;它也能转变成羟乙基用以合成异亮氨酸和缬氨酸(在后者需与另一分子丙酮酸反应)。两分子丙酮酸生成a-酮异戊酸,进而可转变成亮氨酸。 9.答:常见的呼吸链电子传递抑制剂有:
(1)鱼藤酮、阿米妥、以及杀粉蝶菌素,它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮是从热带植物的根中提取出来的化合物,它能和NADH脱氢酶牢固结合,因而能阻断呼吸链的电子传递。鱼藤酮对黄素蛋白不起作用,所以鱼藤酮可以用来鉴别NADH呼吸链与FADH2呼吸链。阿米妥的作用与鱼藤酮相似,但作用较弱,可用作。杀粉蝶菌素A是辅酶Q的结构类似物,由此可以与辅酶Q相竞争,从而抑制电子传递。
(2)抗霉素A是从链霉菌分离出的抗菌素,它抑制电子从细胞色素b到细胞色素c1的传递作用。
4
(3)氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子细胞色素aa3向氧的传递作用,这也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。
10、答:的毒性是因为它进入人体内时,CNˉ的N原子含有孤对电子能够与细胞色素aa3的氧化形式——高价铁Fe3以配位键结合成氰化高铁细胞色素aa3,使其失去传递电子的能力,阻断了电子传递给O2,结果呼吸链中断,细胞因窒息而死亡。而亚在体内可以将血红蛋白的血红素辅基上的Fe2氧化为Fe3。部分血红蛋白的血红素辅基上的Fe2被氧化成Fe3——高铁血红蛋白,且含量达到20%-30%时,高铁血红蛋白(Fe3)也可以和结合,这就竞争性抑制了与细胞色素aa3的结合,从而使细胞色素aa3的活力恢复;但生成的氰化高铁血红蛋白在数分钟后又能逐渐解离而放出CNˉ。因此,如果在服用亚的同时,服用硫代硫酸钠,则CNˉ可被转变为无毒的SCNˉ,此硫氰化物再经肾脏随尿排出体外。
11、答:葡萄糖的磷酸戊糖途径是在胞液中进行的,生成的NADPH具有许多重要的生理功能,其中最重要的是作为合成代谢的供氢体。如果不去参加合成代谢,那么它将参加线粒体的呼吸链进行氧化,最终与氧结合生成水。但是线粒体内膜不允许NADPH和NADH通过,胞液中NADPH所携带的氢是通过转氢酶催化过程进人线粒体的:
(1)NADPH + NAD → NADP + NADH
(2)NADH所携带的氢通过两种穿梭作用进人线粒体进行氧化: a α-磷酸甘油穿梭作用;进人线粒体后生成FADH2。 b 苹果酸穿梭作用;进人线粒体后生成NADH。
12、答:目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个,即化学偶联假说、结构偶联假说与化学
渗透假说。其中化学渗透假说得到较普遍的公认。该假说的主要内容是: (1)线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。
(2)电子传递链中的氢传递体和电子传递体是交叉排列,氢传递体有质子(H)泵的作用,在电子传递过程中不断地将质子(H)从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。
+
+
+
十
+
+
+
+
+
+
5