1、生物化学练习题第五章 糖代谢I 主要内容本章主要讲多糖用低聚糖的酶促降解、单糖的分解代谢、双糖及多糖的代谢三方面内容，其中单糖的分解代谢是教学重点。 一、多糖和低聚糖的酶促降解 1. 淀粉的酶促水解 淀粉的酶促水解是发生在细胞外的一类淀粉降解作用，主要涉及-淀粉酶（淀粉液化酶）、-淀粉酶（淀粉糖化酶）、脱支酶（R- 酶）。 2. 淀粉的磷酸解 以磷酸代替水使淀粉分解形成1-磷酸葡萄糖的过程称淀粉的磷酸解，它是细胞内多糖的主要降解方式。淀粉的磷酸解需要淀粉磷酸化酶、葡聚-1，4-1，4-转移酶和脱支酶，降解的产物是1-磷酸葡萄糖。二、单糖的分解代谢 生物体内单糖的分解代谢途径主要有糖的无氧酵解、
2、糖的有氧分解和磷酸戊糖途径三种途径。 （一）糖的无氧酵解 糖在肌肉组织中经无氧分解形成乳酸的过程，与糖在酵母细胞中形成酒精过程相似，故名糖酵解作用（简称EMP途径）。糖酵解作用发生的部位是细胞质的可溶性部位。化学过程 包括已糖磷酸酯的生成（酵解作用的准备阶段）、磷酸丙糖的生成（磷酸已糖的裂解阶段）、丙酮酸的生成（磷酸丙糖的氧化阶段）、丙酮酸的还原四个反应阶段，11步连续的化学反应。在糖酵解过程中，有三个酶催化的是不可逆反应，这三个酶分别是葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，因此，这三个步骤是糖酵解过程中的三个调节性反应。 糖酵解作为一种原始的糖的代谢形式在生物体的生命活动中有着极为重要的作用
3、： （1）在供氧不足的条件下为机体供能；（2）糖酵解或其它的无氧氧化是某些组织或器官唯一的供能方式；（3）为生物体内其它的物质合成提供前体物质。 （二）糖的有氧氧化 糖的有氧分解是指在有氧的条件下、植物体将糖完全分解氧化形成二氧化碳和水，并放出大量能量的过程。整个代谢过程包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递氧化磷酸化三个阶段。有氧分解与无氧分解过程两者相比，两者的区别仅在于丙酮酸及在丙酮酸形成过程中脱下氢的去路不同。 三羧酸循环是生物体细胞在有氧的条件下，将乙酰辅酶A完全氧化成CO2 和水的一个循环途径，由于这个循环途径的第一种中间产物是柠檬酸，并且是一个三羧酸，因此称为三羧酸循环（简称 TCA途
4、径）或柠檬酸循环或Krebs循环。三羧酸循环从乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸开始，一共经历八步反应。三羧酸循环的调控主要有三个部位，分别是柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。 三羧酸循环作为有机物氧化共的代谢过程具有重要生物学意义，主要体现在：（1）为机体的生命活动提供大量能量。一分子葡萄糖经过糖有氧氧化可以净产生36或38分子的ATP，其中，三羧酸循环阶段可以产生30分子ATP，占总产能量的；（2）为体内其它化合物的合成提供原料；（3）三羧酸循环的各种中间物质既是三羧酸循环组成成分，又是植物某些组织或器官中某些成分的生要来源；三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大营养物质完全氧化分
5、解必须经历的最终共同途径。 （三）三羧酸循环的回补反应 由于三羧酸循环的许多中间物如草酰乙酸等可以作为其它物质合成的原料而被消耗，为保证循环正常进行必须随时补充被消耗掉的草酰乙酸等中间物，这种对三羧酸循环中间物的补充反应称为回补反应。（四）磷酸戊糖途径（PPP或 HMP） 磷酸戊糖途径的化学过程从磷酸葡萄糖开始，可以分为氧化脱羧阶段和磷酸戊糖彼此重组形成磷酸己糖的阶段。其中，第一阶段包括三步反应，第二阶段包括四步反应。磷酸戊糖途径作为独立于经典的EMP-TCA途径之外的一条糖的代谢途径有其重要的生物学意义，主要体现在：（1）为生物体内化学反应提供还原剂NADPH；（2）为生物体内其它化学物质的
6、合成提供前体物质；（3）提高植物体的抗病能力，研究结果表明，抗病性强的品种，磷酸戊糖途径的代谢强度就大，主要是因为该途径中形成的4磷酸赤藓糖及3磷酸甘油酸可以合成具有抗病作用的绿原酸、咖啡酸等酚类物质；（4）在经典的糖代谢途径供能不足的条件下，可以为机体供能，提高生物体的适应性；（5）在植物体内，可能还与卡尔文循环途径有关。（五）糖异生作用 生物体由糖的前体物质转变成葡萄糖或其它糖类的化学反应过程称为糖异生作用。糖异生作用的基本过程可能说是糖酵解过程的逆转。II 习 题一、名词解释：1淀粉磷酸解：2糖酵解：3糖的有氧氧化：4PPP途径：5糖异生作用：二、是非题 判断下列各句话的正确与否，正确的
7、在题后括号内画“”，错误 的画“”，如果是错误的，请说明其理由1丙酮酸脱氢酶系是由丙酮酸脱羧酶、硫辛酸转乙酰基酶和二氢硫辛酸脱氢酶三种酶分子及CoASH、FAD、NAD+ 、TPP、硫辛酸等辅助因子组成的。 2EMP的第一次氧化还原反应是磷酸甘油醛脱氢酶催化的，该酶是双成分酶，辅助为NAD+ ，同时NAD+也是底物。3发酵是在厌氧条件下进行的代谢过程，有氧不能进行发酵。4. -淀粉酶在水解淀粉时，反应不久就生成大量的糊精及少量的麦芽糖等，使淀粉粘度迅速下降，呈液化状态，因此生产上称之为液化酶。5-淀粉酶在水解-1,4-糖苷键时引起葡萄糖分子转位，使-型麦芽糖变成-型麦芽糖，所以此酶称-淀粉酶。
8、6在一切需氧生物的各种组织中，EMPTCAETS是葡萄糖氧化分解的最基本的代谢途径，PPP只起辅助作用。7维生系B1(硫胺素)缺乏对糖代谢没有影响。8磷酸戊糖支路能产生ATP,所以可以代替三羧酸循环,作为生物供能的主要途径。9草酸乙酸在三羧酸循环的最后一步由依赖于NAD+ 的L苹果酸的氧化作用形成，在没有耗尽羧酸循环中间物时，只使用酶和三羧循环的辅助因子，可从乙酰COA净合成草酰乙酸。10降解代谢首先是将复杂的大分子化合物分解为小分子化合物。11AMP是1，6-二磷酸果糖磷酸酶变构调节的负效应物。12由于激烈的运动，在短时期内肌肉中会积累大量的乳酸。12从产生能量的角度来考虑，糖原水解为葡萄糖
9、参加酵解比糖原磷酸解生成1-磷酸 葡萄糖更有效。13判断下列关于戊糖磷酸途径的论述对或错： 在这一代谢途径中可生成5-磷酸核糖。 转醛酶的辅酶是TPP，催化-酮糖上的二碳单位转移到另一分子醛糖分子上。 葡萄糖通过这一代谢途径可直接生成ATP。 这一代谢途径的中间物4-磷酸赤藓糖，是合成芳香族氨基酸的起始物之一。14判断下列关于柠檬酸循环的论述对或错： 此循环的第一个反应是乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成柠檬酸； 此循环在细胞质中进行。 琥珀酸脱氢酶的辅酶是NAD+。 该循环中有GTP生成。 15判断下列关于糖异生的叙述对或错： 糖异生是酵解的逆转。 糖异生只在动物组织中发生。 果糖二磷酸酶催化磷酸
10、果糖水解是糖异生的关键反应。 凡能转变为丙酮酸的物质都是糖异生的前体。16判断下列关于乙醛酸循环的叙述对或错： 异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶是乙醛酸循环中的两个关键酶。 许多植物和微生物能在乙酸环境中生活是因为它们细胞中有乙醛酸循环 乙醛酸循环中不生成NADH+H+。 该循环不需要乙酰CoA参加。17判断下列关于酵解的叙述对或错： 在氧气充分的情况下丙酮酸不转变为乳酸。 从酵解途径中净得ATP的数目来看，糖原磷酸解比糖原水解更有效 酵解途径就是无氧发酵，只在厌氧生物的细胞内发生。 酵解过程没有氧参加，所以不能产生ATP。18判断下列关于生物能源的叙述对或错： 在绝大多数细胞中核酸不能作为能源物
11、质。 作为能源的物质降解的第一步是分解为它们的前体物。 能源物质只能在柠檬酸循环中释放能量。 生物所利用的最终能源是太阳光。三、填空题 1丙酮酸脱氢酶由三种酶_、_、_和五种辅助因子_、_、_、_、_组成。2酵母在厌氧条件下，由糖生成的丙酮酸，经脱羧生_ _，后者被NADH还原为_ _；在有氧条件下，脱羧生成的_ _氧化成_ _。3EMP的生化历程，可人为地划分为四个阶段，即_、_、_、_。4由丙酮酸开始的TCA，包括五个氧一还反应，它们的底物分别是：_、_、_、_、_。5奇数碳原子的脂肪酸降解的最后产物丙酰CoA可转变为 ，催化该反应的酶是 ，需要的辅酶是 。6柠檬酸循环的关键酶是 ， 和
12、。7葡萄糖有氧分解大致经历_ _ _ _、_ _三大阶段。 8糖异生的关键酶是 ， 和 。9分解代谢为细胞提供的三种产物是 ， 和 。10糖异生的第一步必须在线粒体内进行，是因为 酶只存在于线粒体内。四、选择题1 EMP中催化不可逆反应的酶是:A 磷酸果糖激酶； B 已糖激酶； C 丙酮酸激酶； D 烯醇化酶。2控制柠檬酸循环第一步的酶是： A 柠檬酸合成酶 B 丙酮酸脱氢酶系 C 苹果酸脱氢酶 D 异柠檬酸脱氢酶3含高能磷酸键的物质是: A PEP； B 1,3二磷酸甘油酸； C 磷酸肌酸； D 琥珀酰辅助酶A。4影响柠檬酸循环活性的因素是：A 每个细胞中线粒体数目 B 细胞内ADPATP的
13、比值C 细胞内核糖体的数目 D 细胞内cAMPcGMP的比值5糖原降解下来的一个糖基经发酵转变为两分子乳酸可净得ATP的数目是：A 4 B 3C 2 D 18EMP的特征为: A 在厌氧条件下，哺乳动物肌肉中葡萄糖转变成乳酸； B 在需氧条件下：在酵母中葡萄糖转变成CO2 和乙醇； C 不需氧但可以进行氧化还原反应。 D 在需氧条件下，每摩尔葡萄糖可生成一摩尔ATP； 9在TCA中，底物水平磷酸化的步骤是： A 柠檬酸-酮戊二酸； B -酮戊二酸琥珀酸; C 琥珀酸延胡索酸； D 延胡索酸苹果酸； 10由两分子乳酸经糖异生生成一分子葡萄糖净消耗的ATP数目是： A 4 B 5 C 0 D 71
14、1下述哪个产能过程不在线粒体内进行? A TCA; B EMP; C ETS; D氧化磷酸化;12人体处于静息状态时，消耗葡萄糖最多的组织是： A 肝脏 B 肌肉 C 大脑 D 肾脏13植物进行光合作用的叶绿素分子中的金属离子是： A 镁 B 铁 C 铜 D 锌14由糖原合成酶催化合成糖原的原料NDP葡萄糖是指： A CDP-葡萄糖 B UDP-葡萄糖 C ADP-葡萄糖 D GDP-葡萄糖 15用葡萄糖作原料，在有氧条件下彻底氧化最多可产生： A 32个ATP B 38个ATP C 30个ATP D 12个ATP五、问答与计算1假设EMP、TCA、ETS都有活性，下列底物被完全氧化时各净生成
15、多少ATP? 葡萄糖； 丙酮酸； NADHH+ ； PEP； 1,6二磷酸果糖。2酵解中生成的NADH如何通过线粒体内膜进入呼吸链?3若用丙酮酸作底物，将0.01ol/L丙二酸钠加到正在进行呼吸的线粒体制备液中，呼吸很快停止，且有一代谢中间物积累，问：堆积的中间物是什么? 为什么它会积累?为什么氧耗停止?除了移去丙二酸外，丙二酸盐对呼吸的抑制作用怎样被克服？4兔在紧张运动期间所用ATP大部分由EMP产生，假设兔骨骼肌无乳酸脱氢酶，它能进行激烈活动吗？5指出下列过程中的P/O理论值:异柠檬酸琥珀酸；二硝基酚存在时，-酮戊二酸琥珀酸；琥珀酸-草酰乙酸.6甲醇本身对人体无害，但饮用甲醇可以致命，为什
16、么?对轻度甲醇中毒的患者处理方法之一是让患者喝酒这有什么理论根据?(提示：因为甲醇在乙醇脱氢酶作用下，生成甲醛产生毒害。乙醇脱氢酶对乙醇的Km值比甲醇低，因此大量乙醇能竞争性抑制甲醇氧化，导致甲醇被排泄出来。)。7假如细胞内无6-磷酸果糖激酶存在，葡萄糖可通过哪种途径转变为丙酮酸?写出反应顺序和总反应式。8谷氨酸彻底氧化生成C02和H20，可以生成多少ATP?（参考答案：27分子ATP）9柠檬酸循环中并无氧参加，为什么说它是葡萄糖的有氧分解途径?(提示：柠檬酸循环中，有几处反应是底物脱氢生成NADH和FADH2，NADH和FADH2上的氢必须通过呼吸链与氧结合生成水，否则NADH和FADH2的
17、大量积累，使柠檬酸循环的速度降低，严重时完全停止。)。第六章 新陈代谢总论与生物氧化I 主要内容一、生物氧化的概念及特点生物体是一个开放体系，它需要与周围环境之间不断地进行物质的和能量的交换，以获取所需要的能量和物质，同时将代谢中产生的废物排出，即新陈代谢作用。糖、脂、蛋白质等有机物质在生物体氧化分解，并释放能量的作用称为生物氧化。生物氧化根据物质氧化过程中，氢或电子直接受体的不同分为有氧氧化和无氧氧化两种类型。生物氧化的本质与体外进行的氧化作用相同，都是脱氢、去电子或与氧化合的过程。生物氧化与体外氧化相比，主要具有三方面特点：（1）生物氧化是在常温、常压、近中性的pH及有水的环境下进行；（2
18、）生物氧化是在一系列酶的催化下，分步进行的，每一步都释放出一定的能量，但所释放的总能量与体外进行的同类反应相同；（3）生物氧化中释放的能量，除一部分直接以热能形式释放出来外，还有一部分可以化学能的形式贮存在ATP、磷酸肌酸等高能化合物中，并可用于体内的各类需能反应。二、生物氧化的能量学 1自由能变化与平衡常数的关系G0= -RT1nKeq= -2.303RTlgKeq(R：气体常数；K：绝对温度)R8.314J/mol.K K = -273K 2自由能变化与氧化还原电位势的关系 G0= -nFE (n：电子数；F：法拉第常数，F96.86KJ/伏)三、呼吸链(电子传递链)的组成代谢物上的氢经脱
19、氢酶激活脱落之后，经一系列传递体的传递，最终被传递给分子氧并与之化合水的全部体系称为呼吸链也称呼吸电子传递链。呼吸链根据原初氢受体的不同，分为NADH呼吸链和FADH2呼吸链。1 呼吸链中传递体的排列顺序2呼吸链(电子传递)的抑制剂 I：鱼藤酮，安密妥；II抗霉素A；III：氰化物，一氧化碳四、氧化磷酸化机制 1ATP形成的部位和PO比。 2氧化磷酸化的机理化学渗透联学说是英国的P. Mitchell在1961年首次提出，1964年进行修正的一个理论。1978年诺贝尔化学奖。（1）呼吸链中递氢体和电子传递体间隔交替排列在线粒体内膜的内侧和外侧，两者有其特有的定位。（2）递氢体起着质子泵的作用，
20、当递氢体从线粒体内膜的内侧接受氢之后，它可以将其中质子送出膜外，电子交给后面的电子传递体继续向后传递。 （3）由于线粒体内膜对质子的非自由通过性，泵出膜外的质子不能自由地返回膜内，从而导致膜外侧的质子浓度高于内侧，形成跨膜的质子电化学梯度。氢或电子在传递过程中所放出的能量即以这种形式存在。 （4）膜外的质子经ATP合成酶的作用，返回内侧，质子在返回内膜内侧的过程中释放的能量直接推动ADP的磷酸化形成ATP。3氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂 A解偶联剂：2，4二硝基苯酚和质子载体等。 B抑制剂：寡霉素和各种离子载体。4线粒体和线粒体ATPase(F1F0ATP)的结构 F1：可溶性组分，含有分解和
21、合成ATP的亚基。 F0：与膜结合的脂溶性组分，含有组成质子通道的亚基。II 习 题 一、解释名词 1生物氧化： 2有氧呼吸与无氧呼吸： 3呼吸链4氧化磷酸化 5. P/O比 6.末端氧化酶 二、是非题: 判断下列每句话的意思正确与否，对的画“”，错的画“”，并说明理由。1物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的。2生物界NADH呼吸链应用最广。3当一个体系的熵值减少到最小时该体系处于热力学平衡状态。4在生物氧化体系内，电子受体不一定是氧，只要它具有比电子供体较正的E0时呼吸作用就能进行。5各种细胞色素组分，在电子传递体系中都有相同的功能。6呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是
22、在细胞色素aa3-O2之间。7呼吸链细胞色素氧化酶的血红素辅基Fe原子只形成5个配位键，另一个配位键的功能是与O2结合。8解偶联剂的作用是解开电子传递和磷酸化的偶联关系，并不影响ATP的形成。9鱼藤酮不阻止苹果酸氧化过程中形成的NADH+H+通过呼吸链生成ATP 10寡霉素对氧消耗的抑制作用可被2，4-二硝基苯酚解除。116磷酸葡萄糖含有高能磷酸基团，所以它是高能化合物。12从低等单细胞生物到最高等的人类，能量的释放、贮存和利用都以ATP为中心。13ATP虽然含有大量的自由能，但它并不是能量的贮存形式。14ATP在高能化合物中占有特殊地位，它起着共同的中间体的作用。15有机物的自由能决定于其本
23、身所含基团的能量，一般是越稳定越不活泼的化学键常具有较高的自由能。16磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的贮存库，因为磷酸肌酸只能通过这唯一的形式转移其磷酸基团。三、填空题 1生物体内形成ATP的方式有:_、_和_。2代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是 、 和 。3生物氧化主要通过代谢物的 反应实现的，H2O是通过 形成的。4化学反应过程中，自由能的变化与平衡常数有密切的关系，G0 。6在氧化还原反应中，自由能的变化与氧化还原势有密切的关系，G0 。7典型的生物界普遍存在的生物氧化体系是由 、 和 三部分组成的。8典型的呼吸链包括 和 两种，这是根据接受代谢物脱下的氢的 不同而区别的。9
24、化学渗透学说主要论点认为：呼吸链组分定位于 内膜上，其递氢体起 作用，因而造成内膜两侧的 差，同时被膜上 合成酶所利用、促使ADP磷酸化形成ATP。10NADH通常转移 和 给O2，释放能量生成 ；而NADPH通常转移 和 给某些氧化态前体物质，参与 代谢。11线粒体内膜外侧的-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是 ；而线粒体内膜内侧的-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是 。12NADH脱氢酶是一种 蛋白，该酶的辅基是 。13线粒体ATPase是由 和 两部分组成。14唯有细胞色素 和 辅基中的铁原子有 个结合配位键，它还保留一个游离配位键，所以能和 结合，还能和 、 结合而受到抑制。15绿色植物生成ATP的三种方式是
25、 、 和 。16在NADH呼吸链中有三个部位可以形成ATP，这三个部位分别是 、 和 部位之间。17NADH呼吸链有三个部位氢或电子的传递可以受到某些化学物质的抑制，这三个部位依次是： 、 和 ，其中具有致死性的部位是 。18在含有糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化酶活性的细胞匀浆液中，彻底氧化一摩尔丙酮酸、NADH、葡萄糖和磷酸烯醇式丙酮酸各产生 、 、 、和 摩尔ATP。四、选择题1乙酰CoA彻底氧化过程的PO比值是： A 1 B 2 C 3 D 4 2生物体能够利用的最终能源是： A 磷酸肌酸 B ATP C 太阳光 D 有机物的氧化 3在生物化学反应中，总能量变化符合下列哪一项?A 受反应
26、的能障影响 B 因辅助因子而改变C 和反应物的浓度成正比 D 与反应机制无关 4氰化物引起的缺氧是由于A 中枢性肺换气不良 B 干扰氧的运输C 微循环障碍 D 细胞呼吸受抑制 5下列关于生物氧化的叙述正确的是： A 呼吸作用只有在有氧时才能发生。 B 2，4-二硝基苯酚是电子传递的抑制剂。 C 生物氧化在常温常压下进行。 D 生物氧化快速而且是一次放出大量的能量。 6胞浆中产生的NADH通过下列哪种穿梭进入线粒体，彻底氧化只能生成2个ATP A -磷酸甘油穿梭 B 柠檬酸穿梭 C 苹果酸穿梭 D 草酰乙酸穿梭 7下列关于电子传递链的叙述正确的是： A 电子从NADH传至02自由能变化为正 B电
27、子传递的继续进行依赖于氧化磷酸化 C 电子从NADH传至02形成2分子ATP D 解偶联剂不影响电子从NADH传至02 8已知AG0 = - 2.303RT1gKeq，下列反应的自由能是：A + B = C；A=B=C=10molL A 4.6RT B -4.6RT C 2.3RT D -2.3RT 9琥珀酸脱氢生成延胡索酸(延胡索酸琥珀酸；E0+0.03V)，假如将琥珀酸加到硫酸高铁和硫酸亚铁(Fe3+Fe2+；E0= +0.77V)的平衡混合物中： A 硫酸高铁的浓度增加 B 硫酸高铁和延胡索酸的浓度增加 C 硫酸高铁和硫酸亚铁的浓度比不变 D 硫酸亚铁和延胡索酸的浓度增加 10寡霉素存在
28、时，加入2，4二硝基苯酚下列哪种情况发生： A 阻断电子传递 B 恢复电子传递 C 合成ATP D 分解ATP 11用琥珀酸作呼吸底物和Pi一起加入到线粒体的悬浮液中，下列推断错误的是： A 若加ADP，则耗氧增加。 B 假如有寡霉素存在，ADP的加入不会使耗氧增加。 C 假如有2，4二硝基苯酚存在，寡霉素使耗氧增加。 D 假如有2，4二硝基苯酚存在，ADP不会使耗氧增加。 12肌肉中能量的主要贮存形式是下列哪一种?A ATP B 磷酸烯酵式丙酮酸C cAMP D 磷酸肌酸五、问答与计算1什么是生物氧化？生物氧化有什么主要特点？2给大白鼠注射2，4二硝基苯酚，鼠体温升高，为什么?3将DCCD加入到线粒体制剂中，ATP合成和电子传递的速度都减少，加入2，4二硝基苯酚电子传递速度恢复正常，说明这是为什么。4指出下列过程中的P/O理论值:异柠檬酸琥珀酸；二硝基酚存在时，-酮戊二酸-琥珀酸；琥珀酸-草酰乙酸.5由于超氧基和H 202的形成会破坏细胞膜中的磷脂，在西方国家，有人认为这是导致 衰老的因素，为延迟衰老，他们服用超氧化物歧化酶药片以便尽快使这些有害物质转化，你认为这种方法对吗?为什么?6pH7.0，25
