生物化學(xué)及習(xí)題解析---第五章 糖 代 謝
第五章??糖?代?謝
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一、知識要點(diǎn)
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(一)糖酵解途徑:
糖酵解途徑中,葡萄糖在一系列酶的催化下,經(jīng)10步反應(yīng)降解為2分子丙酮酸,同時(shí)產(chǎn)生2分子NADH+H+和2分子ATP。
主要步驟為(1)葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖;(2)二磷酸果糖分解成為磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮,二者可以互變;(3)磷酸甘油醛脫去2H及磷酸變成丙酮酸,脫去的2H被NAD+所接受,形成NADH+H+。
(二)丙酮酸的去路:
(1)有氧條件下,丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴]o酶A,同時(shí)產(chǎn)生1分子NADH+H+。乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán),最后氧化為CO2和H2O。
(2)在厭氧條件下,可生成乳酸和乙醇。同時(shí)NAD+得到再生,使酵解過程持續(xù)進(jìn)行。
(三)三羧酸循環(huán):
在線粒體基質(zhì)中,丙酮酸氧化脫羧生成的乙酰輔酶A,再與草酰乙酸縮合成檸檬酸,進(jìn)入三羧酸循環(huán)。檸檬酸經(jīng)脫水加水轉(zhuǎn)變成異檸檬酸,異檸檬酸經(jīng)連續(xù)兩次脫羧和脫羧生成琥珀酰CoA;琥珀酰CoA發(fā)生底物水平磷酸化產(chǎn)生1分子GTP和琥珀酸;琥珀酸再脫氫,加水及再脫氫作用依次變成延胡索酸,蘋果酸及循環(huán)開始的草酰乙酸。三羧酸循環(huán)每循環(huán)一次放出2分子CO2,產(chǎn)生3分子NADH+H+,和一分子FADH2。
(四)磷酸戊糖途徑:
在胞質(zhì)中,在磷酸戊糖途徑中磷酸葡萄糖經(jīng)氧化階段和非氧化階段被氧化分解為CO2,同時(shí)產(chǎn)生NADPH + H+。
其主要過程是G-6-P脫氧生成6-磷酸葡萄糖酸,再脫氫,脫羧生成核酮糖-5-磷酸。6分子核酮糖-5-磷酸經(jīng)轉(zhuǎn)酮反應(yīng)和轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成5分子6-磷酸葡萄糖。中間產(chǎn)物甘油醛-3-磷酸,果糖-6-磷酸與糖酵解相銜接;核糖-5-磷酸是合成核酸的原料,4-磷酸赤蘚糖參與芳香族氨基酸的合成;NADPH+H+提供各種合成代謝所需要的還原力。
(五)糖異生作用:
非糖物質(zhì)如丙酮酸,草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的過程,稱為糖異生作用。糖異生作用不是糖酵解的逆反應(yīng),因?yàn)橐朔墙徒獾娜齻€(gè)不可逆反應(yīng),且反應(yīng)過程是在線粒體和細(xì)胞液中進(jìn)行的。2分子乳酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)?分子葡萄糖需消耗4分子ATP和2分子GTP。
(六)蔗糖和淀粉的生物合成
?????在蔗糖和多糖合成代謝中糖核苷酸起重要作用,糖核苷酸是單糖與核苷酸通過磷酸酯鍵結(jié)合所形成的化合物。在植物體中主要以UDPG為葡萄糖供體,由蔗糖磷酸合酶催化蔗糖的合成;淀粉的合成以ADPG或UDPG為葡萄糖供體,小分子寡糖引物為葡萄糖受體,淀粉合酶催化直鏈淀粉合成,Q酶催化分枝淀粉合成。
糖代謝中有很多變構(gòu)酶可以調(diào)節(jié)代謝的速度。酵解途徑中的調(diào)控酶是己糖激酶,6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶,其中6-磷酸果糖激酶是關(guān)鍵反應(yīng)的限速酶;三羧酸反應(yīng)的調(diào)控酶是檸檬酸合酶,檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶,檸檬酸合酶是關(guān)鍵的限速酶。糖異生作用的調(diào)控酶有丙酮酸羧激酶,二磷酸果糖磷酸酯酶,磷酸葡萄糖磷酸酯酶。磷酸戊糖途徑的調(diào)控酶是6-磷酸葡萄糖脫氫酶;它們受可逆共價(jià)修飾、變構(gòu)調(diào)控及能荷的調(diào)控。?
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二、習(xí)??題
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(一)名詞解釋:
1.糖異生?(glycogenolysis)
2.Q酶?(Q-enzyme)
3.乳酸循環(huán)?(lactate cycle)
4.發(fā)酵?(fermentation) ?
5.變構(gòu)調(diào)節(jié)?(allosteric regulation)
6.糖酵解途徑?(glycolytic pathway)
7.糖的有氧氧化?(aerobic oxidation)
8.肝糖原分解?(glycogenolysis)
9.磷酸戊糖途徑?(pentose phosphate pathway)
10.D-酶(D-enzyme)
11.糖核苷酸(sugar-nucleotide)
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(二)英文縮寫符號:
1.UDPG(uridine diphosphate-glucose)?????
2.ADPG(adenosine diphosphate-glucose)
3.F-D-P(fructose-1,6-bisphosphate)
4.F-1-P(fructose-1-phosphate)
5.G-1-P(glucose-1-phosphate)
6.PEP(phosphoenolpyruvate)
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(三)填空題
1.α淀粉酶和?β–淀粉酶只能水解淀粉的_________鍵,所以不能夠使支鏈淀粉完全水解。
2.1分子葡萄糖轉(zhuǎn)化為2分子乳酸凈生成______________分子ATP
3.糖酵解過程中有3個(gè)不可逆的酶促反應(yīng),這些酶是__________、?____________ 和_____________。
4.糖酵解抑制劑碘乙酸主要作用于___________酶。?
5.調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)最主要的酶是____________、__________??_、______________。
6.2分子乳酸異升為葡萄糖要消耗_________ATP。
7.丙酮酸還原為乳酸,反應(yīng)中的NADH來自于________的氧化。
8.延胡索酸在________________酶作用下,可生成蘋果酸,該酶屬于EC分類中的_________酶類。
9 ?磷酸戊糖途徑可分為______階段,分別稱為_________和_______,其中兩種脫氫酶是_______和_________,它們的輔酶是_______。
10 ________是碳水化合物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕绞健?/p>
11.植物體內(nèi)蔗糖合成酶催化的蔗糖生物合成中葡萄糖的供體是__________ ,葡萄糖基的受體是___________ ?;
12.糖酵解在細(xì)胞的_________中進(jìn)行,該途徑是將_________轉(zhuǎn)變?yōu)開______,同時(shí)生成________和_______的一系列酶促反應(yīng)。
13.淀粉的磷酸解過程通過_______酶降解?α–1,4糖苷鍵,靠?________和________ ??酶降解α–1,6糖苷鍵。
14.TCA循環(huán)中有兩次脫羧反應(yīng),分別是由__??_____和________催化。
15.乙醛酸循環(huán)中不同于TCA循環(huán)的兩個(gè)關(guān)鍵酶是_________和________。
16.乳酸脫氫酶在體內(nèi)有5種同工酶,其中肌肉中的乳酸脫氫酶對__________ 親和力特別高,主要催化___________反應(yīng)。
17在糖酵解中提供高能磷酸基團(tuán),使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是_______________ 和________________
18.糖異生的主要原料為______________、_______________和________________。
19.參與?α-酮戊二酸氧化脫羧反應(yīng)的輔酶為___________,_______________,_______________,_______________和_______________。
20.在磷酸戊糖途徑中催化由酮糖向醛糖轉(zhuǎn)移二碳單位的酶為_____________,其輔酶為______________;催化由酮糖向醛糖轉(zhuǎn)移三碳單位的酶為___________。
21.α–酮戊二酸脫氫酶系包括3種酶,它們是__________,____________,_____________。
22.催化丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸的酶是__________,它需要______________和__________作為輔因子。
23.合成糖原的前體分子是_________,糖原分解的產(chǎn)物是______________。
24.植物中淀粉徹底水解為葡萄糖需要多種酶協(xié)同作用,它們是__________,___________,_____________,____________。
25.將淀粉磷酸解為G-1-P,需_________,__________,__________三種酶協(xié)同作用。
26.糖類除了作為能源之外,它還與生物大分子間___________有關(guān),也是合成__________,___________,_____________等的碳骨架的共體。
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(四)選擇題
1.由己糖激酶催化的反應(yīng)的逆反應(yīng)所需要的酶是:
A.果糖二磷酸酶???????????B.葡萄糖-6-磷酸酶
C.磷酸果糖激酶???????????D.磷酸化酶
2.正常情況下,肝獲得能量的主要途徑:
A.葡萄糖進(jìn)行糖酵解氧化???B.脂肪酸氧化
C.葡萄糖的有氧氧化???????D.磷酸戊糖途徑?????E.以上都是。
3.糖的有氧氧化的最終產(chǎn)物是:
A.CO2+H2O+ATP ????????B.乳酸
C.丙酮酸????????????????D.乙酰CoA
4.需要引物分子參與生物合成反應(yīng)的有:
A.酮體生成??????????????B.脂肪合成
C.糖異生合成葡萄糖??????D.糖原合成???????E.以上都是
5.在原核生物中,一摩爾葡萄糖經(jīng)糖有氧氧化可產(chǎn)生ATP摩爾數(shù):
A.12 ????B.24 ????C.36 ????D.38 ???
6.植物合成蔗糖的主要酶是:
A.蔗糖合酶???????????B.蔗糖磷酸化酶
C.蔗糖磷酸合酶???????D.轉(zhuǎn)化酶???????
7.不能經(jīng)糖異生合成葡萄糖的物質(zhì)是:
A.α-磷酸甘油???????????B.丙酮酸
C.乳酸??????????????????D.乙酰CoA ??????E.生糖氨基酸
8.丙酮酸激酶是何途徑的關(guān)鍵酶:
A.磷酸戊糖途徑??????????B.糖異生
C.糖的有氧氧化??????????D.糖原合成與分解????E.糖酵解
9.丙酮酸羧化酶是那一個(gè)途徑的關(guān)鍵酶:
A.糖異生???????????????B.磷酸戊糖途徑
C.膽固醇合成???????????D.血紅素合成???????E.脂肪酸合成
10.動物饑餓后攝食,其肝細(xì)胞主要糖代謝途徑:
A.糖異生??????????????B.糖有氧氧化
C.糖酵解??????????????D.糖原分解??????????E.磷酸戊糖途徑
11.下列各中間產(chǎn)物中,那一個(gè)是磷酸戊糖途徑所特有的?
A.丙酮酸?????????????B.3-磷酸甘油醛
C.6-磷酸果糖?????????D.1,3-二磷酸甘油酸????E.6-磷酸葡萄糖酸
12.糖蛋白中蛋白質(zhì)與糖分子結(jié)合的鍵稱:
A.二硫鍵?????????????B.肽鍵
C.脂鍵???????????????D.糖肽鍵???????????E.糖苷鍵,?????????????????
13.三碳糖、六碳糖與七碳糖之間相互轉(zhuǎn)變的糖代謝途徑是:
A.糖異生??????????????B.糖酵解
C.三羧酸循環(huán)??????????D.磷酸戊糖途徑?????E.糖的有氧氧化
14.關(guān)于三羧酸循環(huán)那個(gè)是錯(cuò)誤的
A.是糖、脂肪及蛋白質(zhì)分解的最終途徑
B.受ATP/ADP比值的調(diào)節(jié)
C.NADH可抑制檸檬酸合酶
D.NADH氧經(jīng)需要線粒體穿梭系統(tǒng)。
15.三羧酸循環(huán)中哪一個(gè)化合物前后各放出一個(gè)分子CO2:
A.檸檬酸???B.乙酰CoA ??C.琥珀酸???D.α-酮戊二酸
16.磷酸果糖激酶所催化的反應(yīng)產(chǎn)物是:
A.F-1-P ????B.F-6-P ??????C.F-D-P ????D.G-6-P
17.醛縮酶的產(chǎn)物是:
A.G-6-P ???B.F-6-P ????C.F-D-P ??D.1,3-二磷酸甘油酸
18.TCA循環(huán)中發(fā)生底物水平磷酸化的化合物是?
A.α-酮戊二酸????????B.琥珀酰
C.琥珀酸CoA ????????D.蘋果酸
19.丙酮酸脫氫酶系催化的反應(yīng)不涉及下述哪種物質(zhì)?
A.乙酰CoA ?????????B.硫辛酸
C.TPP ??????????????D.生物素??????????E.NAD+
20.三羧酸循環(huán)的限速酶是:
A.丙酮酸脫氫酶??????B.順烏頭酸酶
C.琥珀酸脫氫酶??????D.延胡索酸酶??????E.異檸檬酸脫氫酶
21.生物素是哪個(gè)酶的輔酶:
A.丙酮酸脫氫酶??????B.丙酮酸羧化酶
C.烯醇化酶??????????D.醛縮酶??????E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
22.三羧酸循環(huán)中催化琥珀酸形成延胡索酸的酶是琥珀酸脫氫酶,此酶的輔因子是
A.NAD+ ??????????????????B.CoASH
C.FAD ?????????????D.TPP ??????????E.NADP+
23.下面哪種酶在糖酵解和糖異生中都起作用:
A.丙酮酸激酶??????????B.丙酮酸羧化酶
C.3-磷酸甘油醛脫氫酶???D.己糖激酶????E.果糖1,6-二磷酸酯酶
24.原核生物中,有氧條件下,利用1摩爾葡萄糖生成的凈ATP摩爾數(shù)與在無氧條件下利用1摩爾生成的凈ATP摩爾數(shù)的最近比值是:
A.2:1 ??B.9:1 ??C.18:1 ??D.19:1 ??E.25:1
25.催化直鏈淀粉轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉的酶是:
A.R-酶???????????B.D-酶
C.Q-酶???????????D.α-1,6-糖苷酶?????E.淀粉磷酸化酶
26.淀粉酶的特征是:
A.耐70℃左右的高溫??????B.不耐70℃左右的高溫
C.屬巰基酶???????????????D.在pH3時(shí)穩(wěn)定
27.糖酵解時(shí)哪一對代謝物提供P使ADP生成ATP:
A.3-磷酸甘油醛及磷酸烯醇式丙酮酸
B.1,3-二磷酸甘油酸及磷酸烯醇式丙酮酸
C.1-磷酸葡萄糖及1,6-二磷酸果糖
D.6-磷酸葡萄糖及2-磷酸甘油酸
28.在有氧條件下,線粒體內(nèi)下述反應(yīng)中能產(chǎn)生FADH2步驟是:
A.琥珀酸→延胡索酸?????B.異檸檬酸→α-酮戊二酸
(C)α-戊二酸→琥珀酰CoA ???(D)蘋果酸→草酰乙酸
29.丙二酸能阻斷糖的有氧氧化,因?yàn)樗?/p>
(A)抑制檸檬酸合成酶???(B)抑制琥珀酸脫氫酶
(C)阻斷電子傳遞???????(D)抑制丙酮酸脫氫酶
30.由葡萄糖合成糖原時(shí),每增加一個(gè)葡萄糖單位消耗高能磷酸鍵數(shù)為:
????(A)1 ????(B)2 ???(C)3 ????(D)4 ????(E)5
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(五)是非判斷題
(?)1.α-淀粉酶和-淀粉酶的區(qū)別在于α-淀粉酶水解-1,4糖苷鍵,β-淀粉酶水解β-1,4糖苷鍵。
(?)2.麥芽糖是由葡萄糖與果糖構(gòu)成的雙糖。
(?)3.ATP是果糖磷酸激酶的變構(gòu)抑制劑。
(?)4.沿糖酵解途徑簡單逆行,可從丙酮酸等小分子前體物質(zhì)合成葡萄糖。
(?)5.所有來自磷酸戊糖途徑的還原能都是在該循環(huán)的前三步反應(yīng)中產(chǎn)生的。
(?)6.發(fā)酵可以在活細(xì)胞外進(jìn)行。
(?)7.催化ATP分子中的磷?;D(zhuǎn)移到受體上的酶稱為激酶。
(?)8.動物體內(nèi)的乙酰CoA不能作為糖異生的物質(zhì)。
(?)9.檸檬酸循環(huán)是分解與合成的兩用途徑。
(?)10.在糖類物質(zhì)代謝中最重要的糖核苷酸是CDPG。
(?)11.淀粉,糖原,纖維素的生物合成均需要“引物”存在。
(?)12.聯(lián)系糖原異生作用與三羧酸循環(huán)的酶是丙酮酸羧化酶。
(?)13.糖異生作用的關(guān)鍵反應(yīng)是草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸的反應(yīng)。
(?)14.糖酵解過程在有氧無氧條件下都能進(jìn)行。
(?)15.在缺氧條件下,丙酮酸還原為乳酸的意義是使NAD+再生。
(?)16.在高等植物中淀粉磷酸化酶既可催化α-1,4糖苷鍵的形成,又可催化α-1,4糖苷鍵的分解。
(?)17.TCA中底物水平磷酸化直接生成的是ATP。
(?)18.三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可以形成谷氨酸。
(?)19.在植物體內(nèi),蔗糖的合成主要是通過蔗糖磷酸化酶催化的。
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(六)完成反應(yīng)式:?
1.丙酮酸?+ CoASH + NAD+?→?乙酰CoA + CO2 +(??????)
???催化此反應(yīng)的酶和其它輔因子:(?????????)(?????)(?????)(?????)
2.α-酮戊二酸?+ NAD+ + CoASH →?(???????????)+ NADH + CO2
???催化此反應(yīng)的酶和其它輔因子:(?????????)(?????)(?????)(?????)
3.7-磷酸景天庚酮糖?+ 3-磷酸甘油醛?→?6-磷酸-果糖?+ (?????????)
???催化此反應(yīng)的酶:(??????????????)
4.丙酮酸?+ CO2 + (????)?+ H2O →?(????????)?+ ADP + Pi + 2H
???催化此反應(yīng)的酶:(?????????????)
5.(??????)?+ F-6-P →?磷酸蔗糖?+ UDP
催化此反應(yīng)的酶是:(?????????)
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(七)問答題
1.糖類物質(zhì)在生物體內(nèi)起什么作用?
2.為什么說三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的共通路?
3.糖代謝和脂代謝是通過那些反應(yīng)聯(lián)系起來的?
4.什么是乙醛酸循環(huán)?有何意義?
5.磷酸戊糖途徑有什么生理意義?
6.為什么糖酵解途徑中產(chǎn)生的NADH必須被氧化成NAD+才能被循環(huán)利用?
7.糖分解代謝可按EMP-TCA途徑進(jìn)行,也可按磷酸戊糖途徑,決定因素是什么?
8.試說明丙氨酸的成糖過程。
9.糖酵解的中間物在其它代謝中有何應(yīng)用?
10.琥珀酰CoA的代謝來源與去路有哪些?
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三、參考答案
?(一)名詞解釋:
1.糖異生:非糖物質(zhì)(如丙酮酸?乳酸?甘油?生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。
2.Q酶:Q酶是參與支鏈淀粉合成的酶。功能是在直鏈淀粉分子上催化合成?(α-1,?6)糖苷鍵,形成支鏈淀粉。
3.乳酸循環(huán)乳:酸循環(huán)是指肌肉缺氧時(shí)產(chǎn)生大量乳酸,大部分經(jīng)血液運(yùn)到肝臟,通過糖異生作用肝糖原或葡萄糖補(bǔ)充血糖,血糖可再被肌肉利用,這樣形成的循環(huán)稱乳酸循環(huán)。
4.發(fā)酵:厭氧有機(jī)體把糖酵解生成NADH中的氫交給丙酮酸脫羧后的產(chǎn)物乙醛,使之生成乙醇的過程稱之為酒精發(fā)酵。如果將氫交給病酮酸丙生成乳酸則叫乳酸發(fā)酵。
5.變構(gòu)調(diào)節(jié):變構(gòu)調(diào)節(jié)是指某些調(diào)節(jié)物能與酶的調(diào)節(jié)部位結(jié)合使酶分子的構(gòu)象發(fā)生改變,從而改變酶的活性,稱酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)。
6.糖酵解途徑:糖酵解途徑指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的階段,是體內(nèi)糖代謝最主要途徑。
7.糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧條件下氧化成水和二氧化碳的過程。是糖氧化的主要方式。
8.肝糖原分解:肝糖原分解指肝糖原分解為葡萄糖的過程。?
9.磷酸戊糖途徑:磷酸戊糖途徑指機(jī)體某些組織(如肝、脂肪組織等)以6-磷酸葡萄糖為起始物在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸進(jìn)而代謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的過程,又稱為磷酸已糖旁路。
10.D-酶:一種糖苷轉(zhuǎn)移酶,作用于α-1,4糖苷鍵,將一個(gè)麥芽多糖的片段轉(zhuǎn)移到葡萄糖、麥芽糖或其它多糖上。
11.糖核苷酸:單糖與核苷酸通過磷酸酯鍵結(jié)合的化合物,是雙糖和多糖合成中單糖的活化形式與供體。
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(二)英文縮寫符號:
1.UDPG:尿苷二磷酸葡萄糖,是合成蔗糖時(shí)葡萄糖的供體。
2.ADPG:腺苷二磷酸葡萄糖,是合成淀粉時(shí)葡萄糖的供體。
3.F-D-P:1,6-二磷酸果糖,由磷酸果糖激酶催化果糖-1-磷酸生成,屬于高能磷酸化合物,在糖酵解過程生成。 ?
4.F-1-P:果糖-1-磷酸,由果糖激酶催化果糖生成,不含高能磷酸鍵。
5.G-1-P:葡萄糖-1-磷酸。由葡萄糖激酶催化葡萄糖生成,不含高能鍵。
6.PEP:磷酸烯醇式丙酮酸,含高能磷酸鍵,屬于高能磷酸化合物,在糖酵解過程生成。
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(三)填空題
1.α-1,4糖苷鍵
2.2個(gè)ATP
3.己糖激酶;果糖磷酸激酶;丙酮酸激酶
4.磷酸甘油醛脫氫酶
5.檸檬酸合成酶;異檸檬酸脫氫酶;α– 酮戊二酸脫氫酶
6.6個(gè)ATP
7.甘油醛3-磷酸
8.延胡索酸酶;氧化還原酶
9.兩個(gè);氧化階段;非氧化階段;6-磷酸葡萄糖脫氫酶;6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶;NADP
10.蔗糖
11.UDPG;果糖
12.細(xì)胞質(zhì);葡萄糖;丙酮酸;ATP NADH
13.淀粉磷酸化酶;轉(zhuǎn)移酶;α-1,6糖苷酶
14.異檸檬酸脫氫酶;α- 酮戊二酸脫氫酶
15.異檸檬酸裂解酶;蘋果酸合成酶
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;Mg
20.轉(zhuǎn)酮醇酶;TPP;轉(zhuǎn)醛醇酶
21.α-酮戊二酸脫氫酶;琥珀酰轉(zhuǎn)移酶;二氫硫辛酸脫氫酶
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;麥芽糖酶
25.淀粉磷酸化酶;轉(zhuǎn)移酶;脫支酶
26.識別;蛋白質(zhì);核酸;脂肪
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(四)選擇題?
1.B:該步驟是不可逆步驟逆反應(yīng)由葡萄糖-6-磷酸酶催化。
2.B:
3.A:三羧酸循環(huán)最終消耗2個(gè)乙酰CoA釋放2個(gè)CO2,產(chǎn)生的H+被NAD+和FAD接受生成NADH+H+和FADH2,進(jìn)入電子傳遞鏈通過氧化磷酸化作用生成水和ATP
4.D:糖原,纖維素和淀粉合成反應(yīng)需引物分子參與。
5.D:由葡萄糖生成丙酮酸產(chǎn)生8個(gè)ATP,丙酮酸生成乙酰CoA可產(chǎn)生3個(gè)ATP,乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)可生成12個(gè)ATP,2個(gè)丙酮酸可15個(gè)ATP,共生成38個(gè)ATP。
6.C:
7.D:乙酰CoA只能進(jìn)入三羧酸循環(huán)分解,不能經(jīng)糖異生合成葡萄糖。
8.E:丙酮酸激酶是糖酵解途徑的3個(gè)關(guān)鍵酶之一。
9.A:丙酮酸羧化酶是糖異生途徑的關(guān)鍵酶,催化丙酮酸生成草酰乙酸的反應(yīng)。
10.B:人在饑餓后攝食,肝細(xì)胞的主要糖代謝是糖的有氧氧化以產(chǎn)生大量的能量。
11.E:6-磷酸葡萄糖酸是磷酸戊糖途徑所特有的其它都是糖酵解的中間產(chǎn)物。
12.D:糖蛋白中糖和蛋白質(zhì)連接的鍵稱糖肽鍵。
13.D:在磷酸戊糖途徑的非氧化階段發(fā)生三碳糖,六碳糖和九碳糖的相互轉(zhuǎn)換。
14.D:
15.D:三羧酸循環(huán)共生成2個(gè)CO2,分別在生成-酮戊二酸的反應(yīng)和它的下一步釋放。
16.C:
17.C:醛縮酶催化的是可逆反應(yīng),可催化磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛生成果糖1,6-二磷酸。
18.C:三羧酸循環(huán)中只有一步底物水平磷酸化,就是琥珀酰CoA生成琥珀酸的反應(yīng)。
19.D:丙酮酸脫氫酶催化丙酮酸生成乙酰CoA,需要的輔酶是NAD+,CoA,TPP,F(xiàn)AD,硫辛酸。
20.E:異檸檬酸脫氫酶催化的反應(yīng)是三羧酸循環(huán)過程的三個(gè)調(diào)控部位之一。
21.B:生物素是羧化酶的輔酶,這里只有丙酮酸羧化酶需要生物素作為輔酶。
22.C:在三羧酸循環(huán)過程中,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的酶中,只有琥珀酸脫氫酶的輔因子是FAD。
23.C:在糖酵解和糖異生過程都發(fā)生反應(yīng)的酶是在糖酵解中催化可逆反應(yīng)步驟的酶,這里只有3-磷酸甘油醛脫氫酶。
24.D:在有氧的情況下1摩爾葡萄糖氧化生成38個(gè)ATP,在無氧條件下生成2個(gè)ATP,二者比值是19:1。
25.C:催化直鏈淀粉轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉的酶是Q酶,而催化支鏈淀粉脫支的酶是R酶。
26.A:α-淀粉酶和的區(qū)別是前者耐70℃高溫,而后者耐酸,β--淀粉酶是巰基酶。
27.B:在糖酵解過程發(fā)生了兩次底物水平磷酸化反應(yīng),一次是1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸的反應(yīng),另外是磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的反應(yīng)。
28.C:由-酮戊二酸生成琥珀酰CoA產(chǎn)生一個(gè)NADH,由琥珀酰CoA生成琥珀酸的反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)GTP
39.B:丙二酸是琥珀酸的競爭性抑制劑,競爭與琥珀酸脫氫酶結(jié)合。
30.B由葡萄生成6-磷酸葡萄糖消耗一個(gè)高能磷酸鍵。1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成UDPG,然后UDP脫落,相當(dāng)于1分子UTP轉(zhuǎn)化為UDP,消耗一個(gè)高能磷酸鍵
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(三)是非判斷題
1.錯(cuò):α-淀粉酶和β-淀粉酶的區(qū)別是α-淀粉酶耐70度的高溫,β-淀粉酶耐酸。
2.錯(cuò):麥芽糖是葡萄糖與葡萄糖構(gòu)成的雙糖
3.對:磷酸果糖激酶是變構(gòu)酶,其活性被ATP抑制,ATP的抑制作用可被AMP所逆轉(zhuǎn),此外,磷酸果糖激酶還被檸檬酸所抑制。
4.錯(cuò):糖異生并不是糖酵解的簡單逆行,其中的不可逆步驟需要另外的酶催化完成。
5.對:戊糖磷酸途徑分為氧化階段和非氧化階段,氧化階段的3步反應(yīng)產(chǎn)生還原能,非氧化階段進(jìn)行分子重排,不產(chǎn)生還原能。
6.對:?
7.對:
8.對:動物體內(nèi)不存在乙醛酸循環(huán)途徑,不能將乙酰CoA轉(zhuǎn)化成糖。
9.對:三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物可以用來合成氨基酸,草酰乙酸可經(jīng)糖異生合成葡萄糖,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脫氨氧化生成的-酮戊二酸和草酰乙酸都經(jīng)三羧酸循環(huán)分解。
10.錯(cuò):糖異生的關(guān)鍵反應(yīng)是丙酮酸生成草酰乙酸的反應(yīng)由丙酮酸羧化酶催化,丙酮酸羧化酶是變構(gòu)酶,受乙酰CoA 的調(diào)控。
11.對:
12.對:丙酮酸羧化酶是變構(gòu)酶,受乙酰CoA的變構(gòu)調(diào)節(jié),在缺乏乙酰CoA時(shí)沒有活性,細(xì)胞中的ATP/ADP的比值升高促進(jìn)羧化作用。草酰乙酸既是糖異生的中間產(chǎn)物,又是三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。高含量的乙酰CoA使草酰乙酸大量生成。若ATP含量高則三羧酸循環(huán)速度降低,糖異生作用加強(qiáng)。
13.錯(cuò):在植物體內(nèi),蔗糖的合成主要是通過磷酸蔗糖合成酶途徑。
14.對:糖酵解是由葡萄糖生成丙酮酸的過程,它是葡萄糖有氧氧化和無氧發(fā)酵的共同途徑。
15.對:
16.對:淀粉磷酸化酶催化的反應(yīng)是可逆反應(yīng),正反應(yīng)催化α-1,4糖苷鍵的合成,逆反應(yīng)催化α-1,4糖苷鍵的分解。
17.錯(cuò):TCA中底物水平磷酸化直接生成的是GTP,相當(dāng)于一個(gè)ATP。
18.對:三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物-酮戊二酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成谷氨酸。
19.錯(cuò):在糖代謝中最重要糖核苷酸是UDPG。
?
(六)完成反應(yīng)式:?
1.丙酮酸?+ CoASH + NAD+?→?乙酰CoA + CO2 +(NADH + H+)
???催化此反應(yīng)的酶和其它輔因子:(丙酮酸脫氫酶)(TPP)(FAD)(Mg2+)
2.α-酮戊二酸?+ NAD+ + CoASH →?(琥珀酰-S-CoA )+ NADH + CO2
???催化此反應(yīng)的酶和其它輔因子:(α-酮戊二酸脫氫酶)(TPP)(FAD)(Mg2+)
3.7-磷酸景天庚酮糖?+ 3-磷酸甘油醛?→?6-磷酸-果糖?+ (?4-磷酸赤蘚糖?)
???催化此反應(yīng)的酶:(轉(zhuǎn)醛酶)
4.丙酮酸?CO2 + (ATP)?+ H2O →?(草酰乙酸)?+ ADP + Pi + 2H
???催化此反應(yīng)的酶:(丙酮酸羧化酶)
5.(UDPG)?+ F-6-P →?磷酸蔗糖?+ UDP
催化此反應(yīng)的酶:(蔗糖磷酸合酶)
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(七)問答題(解題要點(diǎn))
1.答:(1)糖類物質(zhì)是異氧生物的主要能源之一,糖在生物體內(nèi)經(jīng)一系列的降解而釋放大量的能量,供生命活動的需要。
(2)糖類物質(zhì)及其降解的中間產(chǎn)物,可以作為合成蛋白質(zhì)?脂肪的碳架及機(jī)體其它碳素的來源。
(3)在細(xì)胞中糖類物質(zhì)與蛋白質(zhì)?核酸?脂肪等常以結(jié)合態(tài)存在,這些復(fù)合物分子具有許多特異而重要的生物功能。
(4)糖類物質(zhì)還是生物體的重要組成成分。
2.答:(1)三羧酸循環(huán)是乙酰CoA最終氧化生成CO2和H2O的途徑。
(2)糖代謝產(chǎn)生的碳骨架最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。
(3)脂肪分解產(chǎn)生的甘油可通過有氧氧化進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化,脂肪酸經(jīng)β-氧化產(chǎn)生乙酰CoA可進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。
(4)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫氨后碳骨架可進(jìn)入三羧酸循環(huán),同時(shí),三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以,三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)代謝共同通路。
3.答:(1)糖酵解過程中產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视?,可作為脂肪合成中甘油的原料?/p>
(2)有氧氧化過程中產(chǎn)生的乙酰CoA是脂肪酸和酮體的合成原料。
(3)脂肪酸分解產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。
(4)酮體氧化產(chǎn)生的乙酰CoA最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。
(5)甘油經(jīng)磷酸甘油激酶作用后,轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮進(jìn)入糖代謝。
4.答:乙醛酸循環(huán)是有機(jī)酸代謝循環(huán),它存在于植物和微生物中,可分為五步反應(yīng),由于乙醛酸循環(huán)與三羧酸循環(huán)有一些共同的酶系和反應(yīng),將其看成是三羧酸循環(huán)的一個(gè)支路。循環(huán)每一圈消耗2分子乙酰CoA,同時(shí)產(chǎn)生1分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn)生后,可進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝,或經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?/p>
乙醛酸循環(huán)的意義:
(1)乙酰CoA經(jīng)乙醛酸循環(huán)可以和三羧酸循環(huán)相偶聯(lián),補(bǔ)充三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物的缺失。
(2)乙醛酸循環(huán)是微生物利用乙酸作為碳源的途徑之一。
(3)乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛桶被岬耐緩健?
5.答:(1)產(chǎn)生的5-磷酸核糖是生成核糖,多種核苷酸,核苷酸輔酶和核酸的原料。
(2)生成的NADPH+H+是脂肪酸合成等許多反應(yīng)的供氫體。
(3)此途徑產(chǎn)生的4-磷酸赤蘚糖與3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷阕灏被帷?/p>
(4)途徑產(chǎn)生的NADPH+H+可轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH+H+,進(jìn)一步氧化產(chǎn)生ATP,提供部分能量。
6.答:糖分解代謝可按EMP-TCA途徑進(jìn)行,也可按磷酸戊糖途徑,決定因素是能荷水平,能荷低時(shí)糖分解按EMP-TCA途徑進(jìn)行,能荷高時(shí)可按磷酸戊糖途徑
7.答:丙氨酸成糖是體內(nèi)很重要的糖異生過程。首先丙氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成丙酮酸,丙酮酸進(jìn)入線粒體轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。但生成的草酰乙酸不能通過線粒體膜,為此須轉(zhuǎn)變成蘋果酸或天冬氨酸,后二者到胞漿里再轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。草酰乙酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸,后者沿酵解路逆行而成糖。總之丙氨酸成糖須先脫掉氨基,然后繞過“能障”及“膜障”才能成糖。
8.答:磷酸二羥丙酮可還原a-磷酸甘油,后者可而參與合成甘油三酯和甘油磷脂。
3-磷酸甘油酸是絲氨酸的前體,因而也是甘氨酸和半胱氨酸的前體。
磷酸烯醇式丙酮酸兩次用于合成芳香族氨基酸的前體---分支酸。它也用于ADP磷酸化成ATP。在細(xì)菌,糖磷酸化反應(yīng)(如葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖)中的磷酸基不是來自ATP,而是來自磷酸烯醇式丙酮酸。
丙酮酸可轉(zhuǎn)變成丙氨酸;它也能轉(zhuǎn)變成羥乙基用以合成異亮氨酸和纈氨酸(在后者需與另一分子丙酮酸反應(yīng))。兩分子丙酮酸生成a-酮異戊酸,進(jìn)而可轉(zhuǎn)變成亮氨酸。?
9.答:(1)琥珀酰CoA主要來自糖代謝,也來自長鏈脂肪酸的?ω-氧化。奇數(shù)碳原子脂肪酸,通過??氧化除生成乙酰CoA,后者進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成琥珀酰CoA。此外,蛋氨酸,蘇氨酸以及纈氨酸和異亮氨酸在降解代謝中也生成琥珀酰CoA。
(2)琥珀酰CoA的主要代謝去路是通過檸檬酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O。琥珀酰CoA在肝外組織,在琥珀酸乙酰乙酰CoA轉(zhuǎn)移酶催化下,可將輔酶A轉(zhuǎn)移給乙酰乙酸,本身成為琥珀酸。此外,琥珀酰CoA與甘氨酸一起生成δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA),參與血紅素的合成。