糖代谢和脂代谢.docx

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糖代谢和脂代谢

第八章糖代谢

一、名词解释

1.糖酵解

2.柠檬酸循环

3.丙酮酸脱氢酶复合体

4.磷酸戊糖途径

5.葡萄糖异生作用

6.糖原

7.糖原的分解

8.糖原合成作用

二、填空题

1.由生成的反应是糖酵解途径中唯一的脱氢反应，反应脱下的氢被递氢体接受。

2.糖酵解途径的关键酶有、和。

3.糖酵解途径的反应全部在细胞的进行。

4.1摩尔葡萄糖经糖酵解途径可产生摩尔ATP。

5.糖酵解途径中1，6–二磷酸果糖在醛缩酶催化下裂解为2分子三碳单位即

和。

6.丙酮酸脱氢酶复合体包括、及三种酶和

种辅助因子。

7.1mol乙酰辅酶A和1mol草酰乙酸经三羧酸循环后，最终可产生molATP和mol草酰乙酸。

8.Krebs循环的关键酶包括、和。

9．一次TCA循环可有次脱氢反应、次底物磷酸化和

次脱羧反应。

10．磷酸戊糖途径的重要产物是和。

11．磷酸戊糖途径从开始，反应可分为和两个阶段。

12．磷酸戊糖途径通过将和核苷酸代谢联系起来。

13．磷酸戊糖途径的产物之一NADPH主要在还原性的生物合成中作供体。

14．葡萄糖异生作用主要在中进行。

15．、和是体内糖异生的主要非糖前体物质。

16．葡萄糖异生途径的“能障”实际上是糖酵解中三个酶催化的反应；这三种酶是、和。

17．丙酮酸羧化酶位于内，它的辅基是。

18．异生途径绕过“能障”的反应由、、和催化。

19．糖原中的葡萄糖残基以相连形成直链，以相连形成分枝。

20．糖原合成的关键酶是；糖原分解的关键酶是。

21．葡萄糖参与合成糖原的活性形式是。

三、是非题

1.[]葡萄糖激酶对葡萄糖的专一性强，亲和力高，主要在肝脏用于糖原合成。

2.[]ATP是果糖磷酸激酶（PFK）的别构抑制剂。

3.[]沿糖酵解途径简单逆行，可从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。

4.[]丙酮酸脱氢酶系中电子传递方向为硫辛酸→FAD→NAD＋。

5.[]所有来自戊糖磷酸途径的还原能都是在该循环的前三步反应中产生的。

6.[]乙醛酸循环作为TCA循环的变体，广泛存在于动、植、微生物体内。

四、选择题

1.[]下列激酶（葡萄糖激酶、己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶）中哪些参与了EMP途径，分别催化途径中三个不可逆反应？

A.葡萄糖激酶、己糖激酶、果糖磷酸激酶

B.葡萄糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶

C.葡萄糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶

D.己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶

E.都不对

2.[]下列途径中哪个主要发生在线粒体中？

A.糖酵解途径

B.三羧酸循环

C.戊糖磷酸途径

D.脂肪酸合成（从头合成）

E.三碳循环

3.[]1-C被同位素标记的葡萄糖分子经EMP途径降解为丙酮酸后，同位素标记可能出现在丙酮酸的哪一位C原子上？

A.1-C

B.2-C

C.3-C

D.都可能

E.都不会 

4.[]糖原中一个糖基转变为2分子乳酸，可净得几分子ATP？

A.1

B.2

C.3

D.4

E.5 

5.[]丙酮酸脱氢酶系是个复杂的结构，包括多种酶和辅助因子。

下列化合物中哪个不是丙酮酸脱氢酶组分？

A.TPP

B.硫辛酸

C.FMN

D.Mg＋＋

E.NAD＋ 

6.[]丙酮酸羧化支路中的丙酮酸羧化酶，需下列化合物中除哪个以外的所有辅助因子？

A.生物素

B.Mg＋＋

C.乙酰CoA

D.草酰乙酸

E.ATP

五、简答题

1．简述糖酵解途径的生理意义。

2．在糖酵解过程中，NAD+的再生是怎样实现的？

3．简述柠檬酸循环的生理意义。

4．简述磷酸戊糖途径的生理意义。

5．简述糖异生的生理意义。

六、论述题

1．写出糖的酵解途径（不必写出结构式）及相关酶类。

2．写出柠檬酸循环的反应途径（不必写结构式）及相关酶类。

3．一摩尔葡萄糖经糖的有氧氧化可生成多少摩尔ATP？

如何计算？

4．试述机体是怎样利用各种调节机制进行糖原代谢的整体调节的？

5．简述体内的各种糖代谢途径是怎样联系起来的，说出连接产物的作用。

6．为什么说丙酮酸羧化酶是联系糖异生和柠檬酸循环的一个重要酶？

一、名词解释

1．糖酵解：

是在无氧条件下，把葡萄糖转变为乳酸（三碳糖）并产生ATP的一系列反应。

2．柠檬酸循环：

又称三羧酸循环，是指在有氧条件下，葡萄糖氧化生成的乙酰辅酶A通过与草酰乙酸生成柠檬酸，进入循环被氧化分解为一碳的CO2和水，同时释放能量的循环过程。

该循环首先由英国生化学家HansKrebs发现，故又称Krebs循环。

3．丙酮酸脱氢酶复合体：

是由丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酸转乙酰酶和二氢硫辛酸脱氢酶组成的。

参加反应的酶的辅助因子除NAD+、FAD外，还需辅酶A（CoA）、焦磷酸硫胺素（TPP）、Mg2+和硫辛酸等。

4．磷酸戊糖途径：

是指糖从6–磷酸葡萄糖开始，不经过糖酵解和柠檬酸循环，直接将其分解为核糖（5碳糖），同时将能量以一种还原力的形式贮存下来，供机体生物合成时使用。

这个途径是从1931年OttoWarburg发现6–磷酸葡萄糖脱氢酶开始研究的，称为磷酸戊糖途径（Pentosephosphatepathway）。

5．葡萄糖异生作用：

即由非糖前体物质合成葡萄糖的过程。

6．糖原：

是由葡萄糖残基构成的含有许多分枝的大分子高聚物，其中，葡萄糖残基以α–1，4–糖苷键（93%）相连形成直链，又以α–1，6–糖苷键（7%）相连形成分枝。

是葡萄糖在体内的一种极易被动员的储存形式。

7．糖原的分解：

是指由糖原分解为葡萄糖的过程，即糖原先在磷酸化酶的催化下，进行磷酸解生成正磷酸，后者可使糖苷键裂解，从糖原分子的非还原性末端逐个地移去葡萄糖残基，生成1–磷酸葡萄糖，最后在磷酸变位酶的催化下转变为6–磷酸葡萄糖。

8．糖原合成作用：

指由葡萄糖合成糖原的过程，即葡萄糖经磷酸化生成6–磷酸葡萄糖，再转变为1–磷酸葡萄糖，然后转变成具有高能键的尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG），最后UDPG被转移到糖原引物上，形成糖原。

二、填空题

1．3–磷酸甘油醛、1，3–二磷酸甘油酸、NAD+

2．己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶

3．胞浆

4．2摩尔

5．磷酸二羟丙酮、3–磷酸甘油醛

6．丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酸转乙酰酶、二氢硫辛酸脱氢酶、六种

7．10、1

8．柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α–酮戊二酸脱氢酶

9．4、1、2

10．NADPH、5–磷酸核糖

11．6–磷酸葡萄糖、氧化性、非氧化性

12．5–磷酸核糖、糖代谢

13．氢

14．肝脏

15．乳酸、氨基酸、甘油

16．不可逆、己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶

17．线粒体内、生物素

18．葡萄糖–6–磷酸酶、1，6–二磷酸果糖酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶

19．α–1，4–糖苷键、α–1，6–糖苷键

20．糖原合成酶、磷酸化酶

21．尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）

三、是非题

1错2对3错4对5对6错 

（2果糖磷酸激酶是EMP途径中限速酶之一，EMP途径是分解代谢，总的效应是放出能量的，ATP浓度高表明细胞内能荷较高，因此抑制果糖磷酸激酶，从而抑制EMP途径。

）

四、选择题

 1D2B3C4C5C6D

五、简答题

1．答：

（1）它是生物最普遍的供能反应途径，无论动物、植物、微生物（尤其厌氧菌）都利用酵解途径供能。

（2）人体各组织细胞中都有糖酵解途径。

如红细胞没有线粒体，只能以糖酵解途径作为唯一的供能途径。

（3）它是机体应急供能方式。

虽然动物机体主要靠有氧氧化供能，但当供氧不足时，即转为主要依靠糖酵解途径供能，如剧烈运动，心肺患疾等等。

（4）糖酵解途径与糖的其他途径密切相关。

2．答：

酵解途径中唯一的氧化反应是3–磷酸甘油醛脱氢生成1，3–二磷酸甘油酸。

反应中脱下的氢还原NAD+生成NADH+H+，后者则作为乳酸脱氢酶的辅酶参与催化丙酮酸还原为乳酸的反应。

在此反应中，NADH+H+被氧化脱氢为NAD+，NAD+又可参加3–磷酸甘油醛脱氢酶催化的反应再接受氢，使糖酵解可以继续下去。

3．答：

（1）柠檬酸循环主要的功能就是供能。

柠檬酸循环是葡萄糖生成ATP的主要途径。

一分子葡萄糖经柠檬酸循环产能比糖酵解途径要多的多，是机体内主要的供能方式。

（2）柠檬酸循环不仅是脂肪和氨基酸在体内彻底氧化分解的共同途径，还是糖、脂肪、蛋白质及其它有机物质互变、联系的枢纽。

（3）柠檬酸循环中的许多中间代谢产物可以转变为其它物质。

如：

α–酮戊二酸和草酰乙酸可以氨基化为谷氨酸和天冬氨酸；琥珀酰CoA是卟啉分子中碳原子的主要来源等等。

4．答：

（1）NADPH是细胞中易于利用的还原能力，但它不被呼吸链氧化产生ATP，而是在还原性的生物合成中作氢和电子的供体。

体内多种物质生物合成均需NADPH作供氢体，如脂肪酸、胆固醇等的生物合成。

作为供氢体，NADPH还参加体内多种氧化还原反应，如肝脏生物转化反应，激素、药物和毒物的羟化反应等等。

另外，NADPH还可维持红细胞内还原型谷胱甘肽的含量，对保证红细胞的正常功能有重要作用。

GS–SG（氧化型谷胱甘肽）+NADPH+H+—→2G–SH（还原型谷胱甘肽）+NADP+

（2）5–磷酸核糖是生物体合成核苷酸和核酸（DNA和RNA）的原料。

可以说，磷酸戊糖途径将糖代谢与核苷酸代谢联系。

5．答：

葡萄糖异生最重要的生理意义是在体内葡萄糖来源不足时，利用非糖物质转变为葡萄糖，以维持血糖浓度的相对恒定。

葡萄糖异生的另一重要作用就是有利于乳酸的利用。

六、论述题

1、

2、答：

柠檬酸循环途径主要在细胞的线粒体基质中进行。

柠檬酸循环途径由乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合开始，经过一连串反应使一分子乙酰基完全氧化，再生成草酰乙酸而完成一个循环。

（1）柠檬酸的合成；

（2）异柠檬酸的生成；

（3）异柠檬酸被氧化与脱羧生成α–酮戊二酸；

（4）α–酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酸；

（5）琥珀酸氧化再生成草酰乙酸（具体反应过程和酶略）。

3．答：

30或者32摩尔ATP。

（1）从葡萄糖到丙酮酸的产能；

（2）丙酮酸氧化脱羧的产能；

（3）柠檬酸循环阶段的产能（具体计算过程略）。

4．答：

正常情况下，机体能量供应充足，ATP和6–磷酸葡萄糖浓度高，磷酸化酶就会受到抑制，糖原不分解；当机体处于运动状态，能量消耗大，AMP浓度升高，磷酸化酶就会被激活，糖原分解，促进能量的产生。

当机体处于应激状态（如危险或激怒时），正常的能量调节已不能满足机体需求，动物则通过大脑皮层促使肾上腺髓质分泌肾上腺素，从而引起级联反应，迅速促进糖原分解。

如机体还需肌肉运动，则此时还要采用神经调控机制。

神经冲动使肌肉中Ca2+浓度迅速达到10-6mol/L，于是肌肉收缩与糖原分解同时进行，保证机体的应激需要。

5．答：

糖代谢各途径主要是通过三种重要的代谢中间产物相互联系的：

6–磷酸葡萄糖、3–磷酸甘油醛和丙酮酸。

此外，机体还通过磷酸戊糖途径把戊糖和己糖联系起来，而各种己糖与葡萄糖的互变又沟通了各种己糖的代谢。

6．答：

丙酮酸羧化酶的产物草酰乙酸既是葡萄糖异生作用的中间产物，又是柠檬酸循环的催化性中间产物。

乙酰CoA的量多表明会产生更多的草酰乙酸。

此时如果ATP有富余，草酰乙酸就可进入葡萄糖异生作用生成糖。

如果ATP不足，草酰乙酸就与乙酰CoA缩合进入柠檬酸循环。

因此，丙酮酸羧化酶不仅在葡萄糖异生作用中是重要的，在维持柠檬酸循环中间产物的水平方面也起着关键作用。

第九章脂类代谢

一、名词解释

1．脂类

2．类脂

3．必需脂肪酸

4．酮尿症

5．脂肪酸的β–氧化

6．酮体

二、填空题

1．人体不能合成而需要由食物提供的必需脂肪酸有、

和。

2．脂肪酸的β–氧化在线粒体内的反应包括、、和

四个步骤。

脂酰CoA经一次β–氧化可生成一分子和。

3．脂肪酸的β–氧化的限速酶是。

4．一分子18碳长链脂酰CoA可经次β–氧化生成个乙酰CoA。

5．酮体合成的酶系存在于，氧化利用的酶系存在于。

6．酮体生成过程中的限速酶为。

7．限制脂肪酸生物合成速度的反应是由催化的。

8．高等动物合成甘油三酯所需要的前体是和。

9．脂肪酸合成过程中，超过16碳的脂肪酸主要通过和亚细胞器的酶系参与延长碳链。

10．乙酰CoA羧化酶的辅酶是，催化反应的产物是。

三、是非题

1.[]脂酸的氧化降解是从分子的羧基端开始的。

2.[]仅仅偶数碳原子的脂酸在氧化降解时产生乙酰CoA。

3.[]从乙酰CoA合成1分子棕榈酸（软脂酸）,必须消耗8分子ATP。

4.[]酰基载体蛋白（ACP）是饱和脂酸碳链延长途径中二碳单位的活化供体。

5.[]如果动物长期饥饿，就要动用体内的脂肪，这时分解酮体的速度大于生成酮体的速度。

四、单选题

1.[]为了使长链脂酰基从胞浆转运到线粒体内进行脂酸的β－氧化,所需要的载体为

A.柠檬酸

B.肉碱

C.酰基载体蛋白

D.α－磷酸甘油

E.CoA

2.[]下列化合物中除哪个外都能随着脂酸β－氧化的不断进行而产生？

A.H2O

B.乙酰CoA

C.脂酰CoA

D.NADH+H+

E.FADH2

3.[]下列关于脂酸β-氧化作用的叙述,哪个是正确的?

A.起始于脂酰CoA

B.对细胞来说,没有产生有用的能量

C.被肉碱抑制

D.主要发生在细胞核中

E.通过每次移去三碳单位而缩短脂酸链

4.[]下列有关脂酸从头生物合成的叙述哪个是正确的?

A.它并不利用乙酰CoA

B.它仅仅能合成少於10个碳原子的脂酸

C.它需要丙二酸单酰CoA作为中间物

D.它主要发生在线性体内

E.它利用NAD+作为氧化剂

5.[]胞浆中脂酸合成的限速因素是

A.缩合酶

B.水化酶

C.乙酰CoA羧化酶

D.脂酰基转移酶

E.软脂酰脱酰基酶

6.[]从甘油和软脂酸生物合成一分子甘油三软脂酸酯,消耗多少个高能磷酸键?

A.1

B.3

C.5

D.7

E.9

7.[]肝脏从乙酰CoA合成乙酰乙酸的途径中,乙酰乙酸的直接前体是

A.3-羟基丁酸

B.乙酰乙酰CoA

C.3-羟基丁酰CoA

D.甲羟戊酸

E.3-羟-3-甲基戊二酸单酰CoA

五、简答题

1．简述脂类的生理功能。

2．简述酮体的生理意义。

3．简述肌肉组织利用动员的脂肪酸以节约糖的机制。

六、论述题

1.简述脂肪酸β–氧化的具体过程。

2.试计算1摩尔18碳饱和脂肪酸通过β–氧化彻底氧化分解为H2O和CO2时可产生多少摩尔ATP。

3.写出酮体生成与利用的反应过程，说明引起动物发生酮病的机制。

4．为什么摄入过多量的糖容易长胖？

5．乙酰CoA可进入哪些代谢途径？

请列出。

一、名词解释

1．脂类：

脂类是高级脂肪酸的酯及与这些酯相关衍生物的总称，包括脂肪和类脂两类。

2．类脂：

包括磷脂、糖脂、固醇及其酯和脂肪酸。

3．必需脂肪酸：

对动物生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，主要有亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸，必须从食物中获得。

4、酮尿症：

肝内生成的酮体超过了肝外组织所能利用的限度，患者随尿排出大量酮体，即“酮尿症”。

5．脂肪酸的β–氧化：

脂肪酸在体内的氧化分解是从羧基端β–碳原子开始的，碳链逐次断裂每次产生一个二碳单位，即乙酰CoA。

这就是“β–氧化学说”。

6．酮体：

脂肪酸在肝细胞中的氧化不很完全，经常出现一些脂肪酸氧化的中间产物，即乙酰乙酸、β–羟丁酸和丙酮，统称为酮体。

二、填空题

1．亚油酸、亚麻油酸、花生四烯酸

2．脱氢、加水、脱氢、硫解、乙酰CoA、比原来少了2个碳原子的脂酰CoA

3．肉碱脂酰转移酶I

4．8，9

5．肝细胞，肝外组织

6．HMGCoA合成酶

7．乙酰CoA羧化酶

8．α–磷酸甘油、脂酰CoA

9．微粒体系统、线粒体

10．生物素、丙二酸单酰CoA

三、是非题

1对。

2错。

3错。

4错。

5错。

四、单选题

1B2A3A4C5C6D7E

五、简答题

1．答：

（1）脂肪是动物机体用以贮存能量的主要形式。

（2）脂肪可以为机体提供物理保护。

（3）磷脂、糖脂和胆固醇是构成组织细胞的膜系统的主要成分。

（4）类脂还能转变为多种生理活性分子。

性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3和促进脂类消化吸收的胆汁酸，可以由胆固醇衍生而来。

磷脂的代谢中间物，如甘油二酯、肌醇磷酸作为信号分子参与细胞代谢的调节过程。

（5）脂类代谢的中间产物异戊烯衍生物可转变成维生素A、E、K及植物次生物质如橡胶，桉树油等。

由此可见，脂类具有多方面的功能，是动物体内不可缺乏的物质。

2．答：

酮体是脂肪酸在肝脏中氧化分解时产生的正常中间代谢物，是肝脏输出能源的一种形式，与脂肪酸相比酮体能更为有效地代替葡萄糖。

3．答：

肌肉组织利用动员的脂肪酸以节约糖的机制是，当肌肉以脂肪酸为燃料氧化供能时，抑制了葡萄糖进入肌细胞和酵解作用。

脂肪酸氧化增加了细胞中柠檬酸的浓度，柠檬酸可以通过抑制磷酸果糖激酶以减慢酵解过程。

六、论述题

1．答：

（1）脂肪酸的活化

（2）脂酰CoA从胞液转移至线粒体内

（3）脱氢

（4）加水

（5）脱氢

（6）硫解

如此反复进行。

对一个偶数碳原子的饱和脂肪酸而言，经过β–氧化，最终全部分解为乙酰CoA。

（具体反应过程及酶略）

2．答：

由于每进行一次β–氧化可生成乙酰CoA、FADH2和NADH各1分子。

十八碳的饱和脂肪酸，共需经过8次β–氧化过程．其总反应如下：

硬脂酰~SCoA+8HSCoA+8FAD+8NAD++8H2O→

9乙酰CoA+8FADH2+8NADH

每分子NADH经呼吸链氧化后可产生3分子ATP，而每分子FADH2则产生2分子ATP。

故8分子NADH产生24分子ATP，8分子FADH2产生16分子ATP。

已知每分子乙酰CoA经三羧酸循环氧化成CO2和H2O时可产生12分子ATP，故9分子乙酰CoA可产生108分子ATP。

以上总共产生24+16+108＝148分子ATP。

但在脂肪酸活化时要消耗两个高能键，相当于在呼吸链中产生2分子ATP所需的能量，因此，彻底氧化1分子18碳原子的饱和脂肪酸净生成146分子ATP。

3．答：

酮体的主要分解步骤：

引起动物发生酮病的基本生化机制可归结为糖与脂类代谢的紊乱。

例如，持续的低血糖（饥饿或禁食）导致脂肪大量动员，脂肪酸在肝中经过β–氧化产生的乙酰CoA缩合形成过量的酮体，超过了机体所能利用酮体的能力，于是血中酮体增加。

常见的病症有：

绵羊妊娠毒血症、高产乳牛酮血症、糖尿病人酮症。

4．答：

（1）糖类在体内经水解产生单糖，象葡萄糖可通过有氧氧化生成乙酰CoA，作为脂肪酸合成原料合成脂肪酸，因此脂肪也是糖的贮存形式之一。

（2）糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，也作为脂肪合成中甘油的来源。

5．答：

（1）进入三羧酸循环氧化分解为CO2和H2O，产生大量能量；

（2）以乙酰CoA为原料合成脂肪酸，进一步合成脂肪和磷脂等；

（3）以乙酰CoA为原料合成酮体作为肝输出能源方式；

（4）以乙酰CoA为原料合成胆固醇。