生物化学 第四章 老师拷过来的习题册 联系客服

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三软脂酰甘油(g)/葡萄糖(g)=2.5

15.3mol软脂酸的C2单位需消耗12mol葡萄糖,1mol甘油需消耗0.5mol葡萄糖,42molNADPH需消耗21mol葡萄糖,共计33.5mol

16.(1)化学渗透假说要点如下:

(a)呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有特定的不对称分布,递氢体和电子传递体是间隔交替排列的,催化反应是定向的。

(b)在电子传递过程中,复合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中的传氢体起质子泵的作用,将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间而将电子传给其后的电子传递体。

(c)线粒体内膜对质子是不透性的,泵到内膜外侧的H+不能自由返回,这样就能在电子传递过程中在内膜两侧建立起质子浓度梯度,形成膜电位,这种跨膜的质子电化学梯度就是推动ATP合成的原动力。

(d)当存在足够高的跨膜质子电化学梯度时,强大质子流通过F1-F0-ATPase进入线粒体基质时,释放的自由能推动ATP合成。

(2)在pH7的环境中,DNP以解离形式存在,不能透过线料体膜。在酸性环境中,解离的DNP质子化,变为脂溶性的非解离形式,因而容易透过膜,同时将一个质子从膜外侧带入膜内,这样就破坏了电子传递形成的跨膜的质子电化学梯度,抑制了ATP的形成。

17.不合适。

乙醛酸循环是以乙酰CoA为起点,每循环一次消耗两分子乙酰CoA产生一分子琥珀酸,琥珀酸的去路有两个,一是进入TCA,作为对TCA四碳化合物的补充,另一个去路是进入TCA产生草酰乙酸经糖异生作用生成糖,因此,总得来说,乙醛酸循环具有合成代谢途径的特征。不是单糖的分解途径。

18.棕檬酸循环中,有几处反应底物脱氢生成NADH和FADH2,如异柠檬酸—→草酰琥珀酸;α-酮戊二酸—→琥珀酰CoA;琥珀酸—→延胡索酸;苹果酸—→草酰乙酸。生成的这些NADH和FADH2必须通过呼吸链使H+与氧结合生成水,否则就会造成NADH和FADH2的积累,使柠檬酸循环的速度降低,严重时完全停止。

19.糖酵解途径主要作用是产生ATP。低浓度ATP或高浓度ADP激活该途径中的关键酶,特别是F-6-P激酶。磷酸戊糖途径主要作用是产生NADPH和合成代谢的一些前体物质,在有利条件下,即ATP浓度高时,细胞利用这些前体物质进行生物合成。两种途径的起始物都是葡萄糖,不可能同时进行。能荷系统以相反的方式对两者进行调控,[ATP]高时,糖酵解途径不活跃,磷酸戊糖途径活跃,[ATP]低时则相反。

20.产生36个ATP。软脂酸彻底氧化可净化生成129个ATP,如果在线粒体制剂中加入安密妥,脂肪酸经β-氧化生成的NADH+H+和乙酰CoA,通过柠檬酸循环生成的NADH+H+都不能进行氧化磷酸化生成ATP,因为安密妥抑制质子和电子从NADH+H+向辅酶Q传递,ATP的生成就减少39个。但是安密妥不

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阻止FADH2进行氧化磷酸化,所以在有安密妥存在时,十六碳脂肪酸彻底氧化只能净生成36个ATP。

21.(1)有3个氚原子。因为每个乙酰CoA分子中,有三个氢原子被标记,在足够量的丙二酸单酰CoA存在时,脂肪酸的合成除第一步外,不再有乙酰CoA参加,所以只有3个氚原子。

(2)有14个。因为每个丙二酸单酰CoA分子中,虽有三个氢原子被标记,但是只有两个参加脂肪酸合成。一摩尔软脂酸需要7个丙二酸单酰CoA分子,所以有14个氚原子。

(3)脂肪酸合成的第一步是乙酰ACP和丙二酸单酰ACP缩合,以后的合成循环步骤中,在足够量丙二酸单酰CoA存在情况下,乙酰CoA不再参与脂肪酸的合成过程,如果用14C标记乙酰CoA,合成软脂酸14C标记在C16和C15。

22.在线粒体内的乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,通过线粒体内膜上的四碳化合物转运蛋白进入胞浆,然后再裂解为乙酰CoA与草酰乙酸,草酰乙酸被还原为苹果酸再转化为丙酮酸,放出CO2和NADPH,丙酮酸通过内膜上的三碳化合物转运蛋白回到线粒体内,由丙酮酸羧化酶催化再生成草乙酸,参见下图:

23.a: 3-14C b: 3-14C c: 4-14C d: 2或3-14C

24.CO2作为乙酰CoA羧化酶的底物之一参与乙酰CoA的羧化反应。乙酰CoA羧化生成的丙二酸单酰CoA作为二碳单位的供体参与脂酸的合成反应。然而合成的软脂酸却不含14C标记。其原因:当丙二酸单酰CoA与乙酰CoA结合到脂酸合成酶的酰基载体Pr上时,便发生缩合反应。在缩合反应中,来自14CO2的游离羧基就从丙二酸单酰基上释放出来,因此,把CO2加到乙酰CoA上起到了在缩合之前激活乙酰CoA的作用。这可以从激活作用只在以ATP水解为代价的前提下才发生来证实。由于CO2在缩合反应中释放出来,所以在合成的软脂酸分子中不含14C标记。

25.丙酮酸脱氢酶复合物位于线粒体内,而3-P-甘油醛脱氢酶位于胞液中。由于线粒体中的和胞液中的NAD+库被线粒体内膜分开,而内膜对NAD+是不可通透的。因此,这两种酶并不彼此竞争同一细胞中的NAD+库。

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26.由两分子丙酮酸转变成一分子的葡萄糖需要输入能量(4ATP和2GTP)和需要还原当量(2NADH)。能量和还原当量由氨基酸、脂酸或其他糖类通过TCA循环和氧化磷酸化提供。因此,在TCA循环和氧化磷酸化缺乏的情况下,从丙酮酸合成葡萄糖是不可能的。

27.(1)这时细胞主要通过磷酸己糖支路的第一阶段的氧化性脱羧反应以及5-P-核酮糖转变成5-P-核糖的反应即可达到这一目的。

6-P-葡萄糖+2NADP+——→5-P-核糖+CO2+2NADPH+2H+

(2)这时大多数6-P-葡萄糖经酵解途径转变成6-P-果糖和3-P-甘油醛。然后6-P-果糖和3-P-甘油醛在转酮醇酶、转醛醇酶的催化下转变成5-P-核糖。

5分子6-P-G+ATP——→6分子5-P-核糖+ADP

(3)6-P-G经磷酸己糖支路可以转变成6-P-果糖和3-P-甘油醛,从而避开了由磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。生成的6-P-果糖和3-P-甘油醛沿酵解途径可以转变成丙酮酸。由于磷酸己糖支路中的脱羧反应发生在葡萄糖的C-1位上,因此通过该途径生成的6-P-果糖的C-1和C-3或者C-1位含有放射性标记。它们经酵解生成的丙酮酸上的放射性标记会以两种情况出现:丙酮酸的甲基碳和羧基碳含有标记,或者甲基碳含有标记。

28.(1)TCA是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。

(2)糖代谢产生的C骨架最终进入TCA氧化。

(3)脂肪分解产生的甘油可通过糖有氧氧化进入TCA氧化,脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入TCA氧化。

(4)蛋白质分解产生的氨基酸经脱氢后碳骨架可进入TCA循环,同时,TCA的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受NH3后合成必需氨基酸。所以,TCA是三大物质代谢的共同通路。

29.各种糖的氧化代谢,包括糖酵解,磷酸戊糖途径,糖的有氧氧化,糖原合成和分解,糖异生途径均有6-P-G中间产物生成。

30.(1)EMP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)糖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TCA氧化。

(4) 酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入TCA氧化。

(5)甘油经磷酸甘油激酶作用后,最终转变为磷酸二羟丙酮进入糖酵解或糖有氧氧化。

31.ATP在体内有许多重要的生理作用,概括如下:

(1)是机体能量的暂时贮存形式:在生物氧化中,ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化形式生成ATP的方式贮存起来,因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。

(2)是机体其它能量形式的来源:ATP分子内所含有的高能键可转化成其它能量形式,以维持机体的正常生理机能,例如:可转化成机械能、生物电能、

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热能、渗透能化学合成能等。体内某些合成反应不一定都直接利用ATP供能,而以其他在磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP供能;磷脂合成需要CTP供能;蛋白质合成需GTP供能。这些磷酸酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的,而是来源于ATP。

(3)可生成cAMP参与激素作用:ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下,可生成cAMP,作为许多肽类激素在细胞内体现生理效应的第二信使。

(4)作为一种神经递质:有人提出以ATP为递质的“嘌呤能”神经学说。此类神经对消化道平滑肌有抑制作用,支配膀胱的嘌呤能神经可兴奋膀胱平滑肌,而且ATP可以代替“嘌呤能”神经的这种作用,此外这类神经还可以参与支配心血管系统,肺和眼等器官。

32.所谓高能化合物是指含有高能键的化合物,该高能键可随水解反应或基团转移反应而释放大量自由能,生物体内具有高能键的化合物是很多的,根据高能键的特点可以分成几种类型:

(1)磷氧键型(-O~P),属该型的化合物较多;a.酰基磷酸化合物,如1,3-二磷酸甘油酸。b.焦磷酸化合物。如无机焦磷酸。c.烯醇式磷酸化合物,如磷酸烯醇式丙酮酸。

(2)氮磷键型(-N~P),如磷酸肌酸。

(3)硫酯键型(-CO~S),如酰基辅酶A。 (4)甲硫键型(-S~NH3),如S-腺苷蛋氨酸。

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