1生物化学 简答题总结 联系客服

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一细胞的NAD库。

(六)问答题(解题要点)

1.为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路?

1.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。

2.糖代谢和脂代谢是通过那些反应联系起来的?

2.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。

3.磷酸戊糖途径有什么生理意义?

3.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。

4.糖分解代谢可按EMP-TCA途径进行,也可按磷酸戊糖途径,决定因素是什么?

4.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

5.糖酵解的中间物在其它代谢中有何应用?

5.答:丙氨酸成糖是体内很重要的糖异生过程。首先丙氨酸经转氨作用生成丙酮酸,丙酮酸进入线粒

体转变成草酰乙酸。但生成的草酰乙酸不能通过线粒体膜,为此须转变成苹果酸或天冬氨酸,后二者到胞浆里再转变成草酰乙酸。草酰乙酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸,后者沿酵解路逆行而成糖。总之丙氨酸成糖须先脱掉氨基,然后绕过“能障”及“膜障”才能成糖。

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6.简述糖酵解的主要过程及其生理意义。

6.糖酵解的主要过程及生理意义为: (1)糖酵解的主要过程(略)。

(2)糖酵解最主要的生理意义是迅速提供能量,这在机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足条件下

更重要。另外,成熟红细胞没有线粒体,完全依赖糖酵解供应能量;而神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃,即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。

7.简述糖酵解途径中的调控步骤和关键酶。

7.调控步骤有三步,分别是第1、3、10反应(受哪些物质激活、抑制,可以用自己话回答) (1)第一调控步骤,由己糖激酶催化的葡萄糖转变成G-6-P。己糖激酶的活性受产物G-6-P的调控,

称为产物抑制。

(2)第二调控步骤,由磷酸果糖激酶催化F-6-P生成F-1,6-DP。ADP和AMP对磷酸果糖激酶有激

活作用,而ATP、NADH、柠檬酸和长链脂肪酸都能抑制磷酸果糖激酶的活性;另外,F-2,6-DP也是磷酸果糖激酶的激动剂,在肝脏中,该物质能提高磷酸果糖激酶和F-6-P的亲和力,并降低ATP的抑制作用。由于F-6-P本身能加速F-2,6-DP的合成,而F-2,6-DP反过来又可以激活磷酸果糖激酶活性,使之与F-6-P结合促进磷酸化形成F-1,6-DP,从而进行整个糖酵解反应,这种过程称为前馈刺激作用。

(3)第三调控步骤,由丙酮酸激酶催化的磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的过程。F-1,6-DP和磷酸烯

醇式丙酮酸使丙酮酸激酶的激活剂,ATP、柠檬酸和长链脂肪酸使丙酮酸激酶的抑制剂。

8.简述三羧酸循环的反应过程、特点、及生理意义。

8.三羧酸循环由一连串反应组成,存在于线粒体基质。该循环中有3步不可逆反应,分别是:①草酸

乙酸和乙酰CoA缩合成柠檬酸,由柠檬酸合酶催化;②异柠檬酸脱氢、脱羧生成α-酮戊二酸,由异柠檬酸脱氢酶催化;③α-酮戊二酸经脱氢、脱羧生成琥珀酰CoA,由α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化。循环发生2次脱羧,有4次脱氢,分别为:①异柠檬酸→α-酮戊二酸;②α-酮戊二酸→琥珀酰CoA;③琥珀酸→延胡索酸;④苹果酸→草酰乙酸。有1次底物水平磷酸化:琥珀酰CoA→琥珀酸,生成1分子GTP。故TAC循环一圈,消耗1分子乙酰CoA,产生3分子NADH+H+,1分子FADH2,2分子CO2,1分子GTP。

三羧酸循环的意义:①氧化供能,1分子乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化生成2分子CO2及4

分子还原当量,后者可以通过呼吸链氧化成H2O,经氧化磷酸化产生ATP。乙酰CoA通过TCA彻底氧化可产生12分子ATP。②是三大营养物质彻底氧化分解的共同途径。糖、脂肪及蛋白质氧化分解生成的乙酰CoA,最终都通过TCA氧化。③是糖、脂肪、氨基酸三大代谢联系的枢纽。④可为其他合成代谢提供小分子的前体。

9.磷酸戊糖途径有哪些重要产物?有何生理意义?

9.磷酸戊糖途径生成的重要产物包括:NADPH+H+和5-磷酸核糖。磷酸戊糖途径的生理意义有: (1)产生NADPH+H+:①是体内许多合成代谢的供氢体,如脂肪酸、胆固醇、非必需氨基酸的合成;②参与体内羟化反应,如胆固醇、胆汁酸、类固醇激素合成,生物转化反应中的羟化过程等需NADPH +H+参与;③NADPH+H+维持谷胱甘肽的还原状态。

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(2)产生5-磷酸核糖:参与核苷酸及核酸的合成。

10.1mol葡萄糖有氧氧化生成ATP的摩尔数是多少?写出其具体的计算过程。 10.1mol葡萄糖有氧氧化生成ATP的摩尔数是30或32。 反应顺序

G-G-6-P

F-6-P-F-1,6-P

1,3-二磷酸甘油酸-3-磷酸甘油酸(底物磷酸化)

3-磷酸甘油醛脱氢 2×(NADH+H) 磷酸烯醇式丙酮酸-丙酮酸(底物磷酸化) 糖酵解(胞液,小计)

丙酮酸-乙酰CoA 2×(NADH+H) 丙酮酸氧化脱羧(线粒体,小计)

异柠檬酸-α-酮戊二酸 2×(NADH+H) α-酮戊二酸-琥珀酰CoA 2×(NADH+H) 琥珀酰CoA-琥珀酸(底物磷酸化) 2GTP

琥珀酸-延胡索酸 2×FADH2

苹果酸-草酰乙酸 2×(NADH+H) 三羧酸循环(线粒体,小计) 净生成ATP分子(共计)

ATP数目 -1 -1 +1×2

+2.5(1.5)×2 +1×2 7ATP +2.5×2 5ATP +2.5×2 +2.5×2 +1×2 +1.5×2 +2.5×2 20ATP 32(30)ATP

*糖酵解产生的NADH+H’,如果经苹果酸穿梭机制,1个NADH+H+产生2.5个ATP;如果经磷酸甘油穿梭机制,则产生1.5个ATP。

12.机体剧烈运动后肌肉出现酸痛的生化机制是什么?休息一段时间后酸痛会自然消失,解释其原因。 12.(1)当机体剧烈运动时,①肌肉局部血流相对不足,氧气缺乏,葡萄糖在缺氧条件下主要通过糖酵

解提供能量,而糖酵解的终产物是乳酸,导致肌肉内乳酸过多。②肌肉内ATP含量很低,肌肉收缩几秒中即可耗尽。这时即使氧不缺乏,因葡萄糖进行有氧氧化的反应过程比糖酵解长,来不及满足需要,而通过糖酵解则可迅速产生ATP。由于糖酵解过程加强,肌肉内产生乳酸过多,导致肌肉出现酸痛。

(2)机体剧烈运动时,通过糖酵解过程在肌肉内产生大量乳酸。肌肉内糖异生过程活性低,所以乳酸

进入血中运输至肝,在肝内乳酸异生成葡萄糖,葡萄糖再弥散入血,释入血中的葡萄糖又被肌肉摄取利用,构成的循环过程称为乳酸循环。休息一段时间后,肌肉内的乳酸通过乳酸循环逐渐被利用,故酸痛会自然消失。

11.论述糖酵解和糖有氧氧化的主要特点。 11.糖酵解和糖有氧氧化的主要特点见对比: 反应部位 需氧条件 底物、产物 产能 糖酵解 胞液 无氧或缺氧 糖原、葡萄糖一乳酸 1mol葡萄糖净生成11

糖有氧氧化 胞液和线粒体 有氧 糖原、葡萄糖一H2O+CO2 1mol葡萄糖净生成30或32mol 2molATP 关键酶 生理意义

磷酸果糖激酶, 己糖激酶 丙酮酸激酶 ATP 丙酮酸脱氢酶复合体 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 机体缺氧或无氧时迅速供能 机体产能的主要方式 (五)计算题

1.1mol软脂酸完全氧化成CO2和H2O可生成多少mol ATP?

1.答:软脂酸经β-氧化,则生成8个乙酰CoA,7个FADH2和7个NADH+H+。

乙酰CoA在三羧酸循环中氧化分解,一个乙酰CoA生成12个ATP, 所以 12×8=96ATP,7个FADH2经呼吸链氧化可生成2×7=14 ATP,

7NADH+H+经呼吸链氧化可生成3×7=21 ATP,三者相加,得96+14+21=131mol/LATP。 每有1mol/L软脂酸氧化,即可生成131mol/LATP。

2.1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成可生成多少mol ATP?假设在外生成NADH都通过甘油

磷酸穿梭进入线粒体。

2. 答:甘油磷酸化消耗 -1ATP 磷酸二羟丙酮酵解生成 2 ATP 甘油磷酸脱氢,NADH,生成 2 ATP 磷酸甘油醛脱氢NAD、NADH(H+)穿梭生成 2 ATP 丙酮酸完全氧化 15 ATP

20 mol/LATP

3. 试解释为什么缺乏肉碱-软脂酰转移酶II的个体会感到肌肉无力。为什么当饥饿时这种症状更严

重?患这种病的个体影响肌糖原的有氧代谢吗?

3. 肉碱-软脂酰转移酶II的缺乏阻止了被活化的脂肪酸正常转运到线粒体内用于β氧化,用脂肪酸作代谢燃料的肌肉组织因此而不能产生所需的ATP。由于饥饿时没有可用的食物性葡萄糖的提供,因而肌肉无力的症状会更严重。由于糖酵解产生的丙酮酸转运进入线粒体不需要肉碱-软脂酰转移酶II,因此,缺乏该酶的个体的肌糖原的代谢不受影响。

6.为什么说三酰甘油是能量储存的良好载体?

答:高还原性物质提供较多能量,疏水性不需携带额外的重量

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