生化题库 糖代谢

(三)比较糖的无氧酵解与有氧氧化进行的反应条件、部位、关键酶、产物、能量生成及生理意义。

(四)简述三羧酸循环的反应特点及生理意义。 (五)三羧酸循环是如何调节的?

(六)磷酸戊糖途径的生理意义是什么?

(七) ATP是磷酸果糖激酶的底物,为什么ATP浓度升高反而会抑制磷酸果糖激酶?

(八)试以底物或产物浓度及变构剂对糖代谢的调节,讨论在饥饿情况下,糖异生作用增加的机理。

一、选择题:

1.A 2.A 3.D 4.D 5.A 6.B 7.D 8.E 9.D 10.E 11.D 12.C 13.C 14.D 15.B 16.A 17.E 18.E 19.C 20.B 21.B 22.A 23.B 24.A 25.B 26.E 27.C 28.D 29.B 30.C 31.E 32.C 33.D 34.E 35.C 36.C 37.A 38.C 39.D 40.A 41.D 42.D 43.A 44.B 45.B 46.B 47.A 48.E 49.E 50.D 51.B 52.D 53.B 54.A 55.C 56.D 57.A 58.A 59.C 60.B 61.D 62.C 63.A 64.E 65.D 66.A 67.E 68.C 69.A 70.B 71.C 72.B 73.E 74.D 75.A 76.C 77.E 78.D 79.C 80.B 81.A 82.D 83.E 84.C 85.E 86.B 87.E 88.A 89.D 90.C 91.E 92.C 93.D 94.A 95.B 96.C 97.C 98.A 99.B 100.E 101.BC 102.ABCD 103.ACD 104.BCD 105.AB 106.BC 107.AC 108.ACD 109.BCD 110.ABCD 111.BD 112.ACD 113.A 114.BCD 115.BD 116.A 117.CD 118.AC 119.ABC 120.C 121.AB 122.D 123.BD 124.D 125.BC 126.AB 127.ABD 128.CD 129.BCD 130.BD 131.ABCD 132.C 133.AB 134.ABCD 135.B 136.ABC 137.ABCD 138.ABCD 139.AD 140.A

141.BC 142.BCD 143.AD 144.AC 145.ABCD 二、填空题:

1.提供能量 16.74kJ 50~70%

1.有氧氧化糖酵解磷酸戊糖途径有氧氧化

2.氧供应不足时葡萄糖分解成丙酮酸进而还原为乳酸的过程胞液己糖激酶 6-磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1 G→G-6-P F-6-P→F-1,6-BP PEP→丙酮酸 1,3-BPG→三磷酸甘油酸 PEP→丙酮酸底物水平磷酸化 3. 4mol 2mol 2mol 3分子

4. 6-磷酸果糖激酶-1 ATP 柠檬酸 AMP ADP F-1,6-BP F-2,6-BP F-2,6-BP 5.草酰乙酸乙酰CoA 柠檬酸 2 4 3 1

6.柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶 7.α-酮戊二酸脱氢酶转琥珀酰酶二氢硫辛酰胺脱氢酶 TPP 硫辛酸 FAD NAD+ CoASH 8. G→G-6-P G-6-P→G-1-P G-1-P+UTP→UDPG+PPi UDPG+糖原引物→糖原糖原合酶 UDPG 尿苷二磷酸葡萄糖

10.Gn→Gn-1+G-1-P G-1-P→G-6-P G-6-P→G+Pi 磷酸化酶肝脏肌肉 11.丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖双磷酸酶-1 葡萄糖-6-磷酸酶肝脏肾脏空腹或饥饿时维持血糖浓度相对恒定丙酮酸先羧化生成草酰乙酸,再转变成磷酸烯醇式丙酮酸的过

12.TPP 硫辛酸 FAD NAD+ CoASH B1 硫辛酸 B2 PP 泛酸 13.磷酸戊糖途径作为合成代谢的供氢体参与羟化反应维持谷胱甘肽的还原状态 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 14.血液中的葡萄糖食物消化吸收肝糖原分解肝内糖异生其它己糖转变氧化供能合成糖原转变为非糖物质(脂肪、非必需氨基酸、其它糖及衍生物)从尿排出 三、名词解释:

1.在氧供应不足的情况下,葡萄糖或糖原的葡萄糖单位先分解为丙酮酸,进而还原为乳酸的过程称为糖的无氧分解,由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似,故称糖酵解。 2.在氧供应充足的情况下,葡萄糖或糖原的葡萄糖单位彻底氧化为CO2和H2O的过程称糖的有氧氧化,它是葡萄糖氧化分解的主要方式。

3.三羧酸循环又称Krebs循环或柠檬酸循环。在线粒体中,从乙酰CoA和草酰乙酸缩 合成柠檬酸开始,经一系列酶促反应又重新生成草酰乙酸的过程。在一次循环中,有2次氧化脱羧反应,生成2分子CO2;4次脱氢反应,生成3分子NADH+H+和1分子FADH2;1次底物水平磷酸化反应,生成1分子GTP。

4.在肝脏和肾脏中,非糖物质(乳酸,甘油,丙酮酸,生糖氨基酸等)在丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖双磷酸酶-1及葡萄糖-6-磷酸酶催化下绕过三个能障,逆着糖酵解途径转变为葡萄糖或糖原的过程。

5.肌肉组织中糖酵解生成的乳酸,易透过细胞膜弥散人血,经血液循环运输到肝脏,在肝内异生为葡萄糖,葡萄糖释人血液后又可被肌肉摄取利用。这种乳酸、葡萄糖在肌肉、肝脏组织间的循环互变称为乳酸循环或Cori循环。

6.在糖异生过程中,丙酮酸由丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化,经两步耗能反应生成磷酸烯醇式丙酮酸的过程。

7.在有氧情况下,组织细胞内的糖酵解作用受抑制,葡萄糖的消耗量和乳酸生成减少,即表现为有氧氧化对糖酵解的抑制作用。

8.由于糖原代谢中酶的遗传性缺陷(磷酸化酶、脱支酶、葡萄糖-6-磷酸酶的先天性缺乏)所引起的脏器中糖原大量堆积,糖原分子结构改变和血糖过低等异常情况。

9.葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物,再运至肝脏异生为糖原的过程称为三碳途径或间接途径。

10.代谢过程中,有些反应的正反两向是由不同的酶催化的,这种由催化单向反应的酶催化两种底物互变的循环称为底物循环。 四、问答题: (一)

磷酸戊糖途径 ↑ ↑

↑6-磷酸葡萄糖脱氢酶

磷酸葡萄糖变位酶↑磷酸己糖异构酶

合成糖原←←G-1-P←———————→G-6-P←——————→ F-6-P→→糖酵解途径

↓葡萄糖-6-磷酸酶

葡萄糖 (二)

1.乳酸、丙氨酸及天冬氨酸的糖异生途径的异同点如下: NAD+ LDH NADH+H+

乳酸←————————————→丙酮酸 ALT

丙氨酸 + α-酮戊二酸←———→丙酮酸 + 谷氨酸 AST

天冬氨酸 +α-酮戊二酸←———→草酰乙酸 +谷氨酸 ATP ADP GTP GDP

丙酮酸——————→草酰乙酸——————→ PEP→→→异生为葡萄糖

2.乳酸、丙氨酸及天冬氨酸经糖异生途径转变为葡萄糖,所消耗的能量不同:

lmol乳酸或丙氨酸异生为葡萄糖需消耗3molATP,lmol天冬氨酸异生为葡萄糖需消耗2molATP。

3.糖异生的生理意义:

(1)糖异生的主要生理意义在于糖来源不足时;可通过糖异生来维持血糖浓度的相对恒定。 (2)糖异生是肝脏补充或恢复糖原储备的重要途径。 (3)有利于乳酸的回收作用。

(4)长期饥饿时,肾脏的糖异生对维持机体酸碱平衡起一定作用。 (5)协助氨基酸代谢 (三)

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糖酵解有氧氧化

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反应条件供氧不足供氧充足

进行部位胞液胞液和线粒体

关键酶己糖激酶(葡萄糖激酶)己糖激酶(葡萄糖激酶)

磷酸果糖激酶-1 磷酸果糖激酶-1

丙酮酸激酶丙酮酸激酶

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

产物乳酸 CO2和H2O

产生ATP数 2 36或38

产能方式底物水平磷酸化底物水平磷酸化及氧化磷酸化

生理意义(1)迅速供能体内主要供能途径

(2)某些组织依赖糖酵解供能

__________________________________________________________________________ (四)三羧酸循环的反应特点及生理意义如下:

1.反应特点:三羧酸循环由连续的酶促反应组成,存在于线粒体基质内。有三步不可逆反应,分别为: 柠檬酸合成酶

(1)草酰乙酸 + 乙酰CoA——————→柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶

(2)异柠檬酸—————————→α-酮戊二酸 + CO2

NAD+ NADH+H+

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

(3)α-酮戊二酸———————————→琥珀酰CoA + CO2

NAD+ NADH+H+

四次脱氢,两次脱羧,一次底物水平磷酸化反应: 异柠檬酸脱氢酶

(1)异柠檬酸—————————→α-酮戊二酸 + CO2

NAD+ NADH+H+

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

(2)α-酮戊二酸———————————→琥珀酰CoA + CO2 NAD+ NADH+H+

(3) FAD FADH2

琥珀酸————————→延胡索酸 (4) NAD+ NADH+H+

苹果酸————————→草酰乙酸

(5) GDP GTP

琥珀酰CoA ————————→琥珀酸

故三羧酸循环一周,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。 2.生理意义:

(1)是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路。 (2)是三大营养素代谢联系的枢纽。 (3)为其他合成代谢提供小分子前体。

(4)为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。

(五)三羧酸循环中有三步不可逆反应,分别由柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二

酸脱氢酶复合体催化,一般认为异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体是三羧酸循环的调节点:

________________________________________________________________________ 调节物异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体

________________________________________________________________________

NADH / NAD+↑酶活性抑制酶活性抑制

ATP / ADP↑酶活性抑制酶活性抑制

ADP 变构激活变构激活 [Ca2+] ↑激活激活

________________________________________________________________________ (六)磷酸戊糖途径的生理意义如下:

1.提供5-磷酸核糖,作为核苷酸合成的原料。 2.提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应:(1)NADPH作为供氢体参与脂肪酸、胆固醇、类固醇激素等化合物的合成;(2)NADPH参与体内羟化反应,如从鲨烯合成胆固醇,从胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素等;(3)NADPH可作为加单氧酶体系的供氢体,参与激素、药物和毒物的生物转化作用;(4)NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶,维持谷胱甘肽的还原状态,从而保护一些巯基酶免受氧化,以维持膜的完整性,防止与此有关的溶血性贫血。 (七)磷酸果糖激酶是一种变构酶,可通过变构剂影响其活性,ATP既是该酶的底物又是该酶的变构抑制剂,当ATP与酶的变构部位非共价结合后,促使该酶的四个亚基转变为T型(紧密型),降低了酶与底物的亲和力,导致酶活性减弱,所以当ATP浓度升高时,反而抑制其活性。

(八)饥饿时,脂肪动员增强,脂肪酸氧化产生大量乙酰CoA,它可以通过下列方式使糖异生作用增强:(1)乙酰CoA反馈抑制丙酮酸脱氢酶,使丙酮酸堆积,成为糖异生的原料;(2)乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸,后者是糖酵解途径限速酶磷酸果糖激酶-1的强烈抑制剂,有利于糖异生的进行;(3)乙酰CoA能激活丙酮酸羧化酶,加速丙酮酸异生为葡萄糖;(4)柠檬酸和ATP是糖有氧氧化途径中许多关键酶的变构抑制剂,抑制糖的分解代谢,加强-糖异生作用;(5)饥饿时,肌肉蛋白质分解产生的氨基酸可作为糖异生原料,促进糖异生作用。

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