第9章 物质代谢的联系与调节Word格式文档下载.docx

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以高通量的检测实验和大规模的计算为特征，代谢组学在疾病诊断和新药开发等方面具有应用潜力。

自测练习题

一、选择题

（一）A型题

1．关于三大营养物质代谢相互联系错误的是:

A．乙酰辅酶A是共同中间代谢物

B．TCA循环是氧化分解成H2O和CO2的必经之路

C．糖可以转变为脂肪D．脂肪可以转变为糖

E．蛋白质可以代替糖和脂肪供能

2．胞浆中不能进行的反应过程是

A．糖原合成和分解B．磷酸戊糖途径C．脂肪酸的β-氧化

D．脂肪酸的合成E．糖酵解途径

3．关于机体物质代谢特点的叙述，错误的是

A．内源或外源代谢物共同参与物质代谢B．物质代谢不断被调节以适应外界环境

C．合成代谢与分解代谢相互协调而统一

D．各组织器官有不同的功能及代谢特点

E．各种合成代谢所需还原当量是NADH

4．在胞质内进行的代谢途径有

A．三羧酸循环B．脂肪酸合成C．丙酮酸羧化

D．氧化磷酸化E．脂肪酸的β-氧化

5．关于糖、脂类代谢中间联系的叙述，错误的是

A．糖、脂肪分解都生成乙酰辅酶AB．摄入的过多脂肪可转化为糖原储存

C．脂肪氧化增加可减少糖类的氧化消耗D．糖、脂肪不能转化成蛋白质

E．糖和脂肪是正常体内重要能源物质

6．关于肝脏代谢特点的叙述，错误的是

A．能将氨基酸脱下的氨合成尿素B．将糖原最终分解成葡萄糖

C．糖原合成及储存数量最多D．是脂肪酸氧化的重要部位

E．是体内唯一进行糖异生的器官

7．乙酰辅酶A羧化酶的变构激活剂是

A．软脂酰辅酶A及其他长链脂酰辅酶AB．乙酰辅酶A

C．柠檬酸及异柠檬酸D．丙二酰辅酶AE．酮体

8．在生理情况下几乎以葡萄糖为唯一能源，但长期饥饿时则主要以酮体供能的组织

是

A．脑B．红细胞C．肝脏D．肌肉E．肾脏

9．关于变构调节叙述有误的是

A．变构效应剂与酶共价结合B．变构效应剂与酶活性中心外特定部位结合

C．代谢终产物往往是关键酶的变构抑制剂D．变构调节属细胞水平快速调节

E．变构调节机制是变构效应剂引起酶分子构象发生改变

10．关于酶化学修饰调节叙述不正确的是

A．酶一般都有低（无）活性或高（有）活性两种形式B．就是指磷酸化或脱磷酸

C．酶的这两种活性形式需不同酶催化才能互变D．一般有级联放大效应

E．催化上述互变反应的酶本身还受激素等因素的调节

11．经磷酸化后其活性升高的酶是

A．糖原合酶B．丙酮酸脱氢酶C．乙酰辅酶A羧化酶

D．丙酮酸脱羧酶E．糖原磷酸化酶b激酶

12．糖与甘油代谢之间的交叉点是

A．3-磷酸甘油醛B．丙酮酸C．磷酸二羟丙酮

D．乙酰辅酶AE．草酰乙酸

13．既在胞浆又在线粒体进行的代谢途径是

A．糖酵解B．糖原合成C．氧化磷酸化D．磷脂合成E．尿素合成

14．下列属于膜受体激素的是

A．甲状腺素B．类固醇激素C．甲状旁腺素D．1,25-（OH）2-D3E．视黄醇

15．作用于细胞内受体的激素是

A．儿茶酚胺类激素B．生长激素C．胰岛素

D．类固醇激素E．多肽类激素

16．关于糖、脂代谢联系的叙述，错误的是

A．脂肪酸合成原料主要来自糖B．脂肪酸不能异生成糖

C．糖不能为胆固醇合成提供原料D．甘油可异生成糖

E．作为营养素糖是不能完全取代脂肪的

17．糖异生、酮体生成及尿素合成都可发生于

A．肾B．肝C．肌肉D．脑E．心脏

18．饥饿时代谢或生成减弱的是

A．肝脏糖异生B．脂肪组织动员C．肌肉蛋白降解

D．胰高血糖素分泌E．胰岛素分泌

19．情绪激动时，机体会出现

A．血糖降低B．血糖升高C．蛋白质分解减少

D．脂肪动员减少E．血中脂肪酸减少

20．葡萄糖在体内代谢时，通常不会转变生成的化合物是

A．丙氨酸B．乙酰乙酸C．胆固醇D．核糖E．脂肪酸

21．关于酶含量调节的叙述，错误的是

A．属于酶活性的快速调节B．属于细胞水平的代谢调节

C．底物常可诱导酶的合成D．产物常可阻遏酶的合成

E．属于酶活性的迟缓调节

22．底物对酶含量的影响，通常的方式是

A．促进酶蛋白降解B．诱导酶蛋白合成C．阻遏酶蛋白合成

D．抑制酶蛋白降解E．使酶蛋白磷酸化

23．不受酶变构作用影响的是

A．酶促反应速度B．酶促反应平衡点C．Km值

D．酶与底物的亲和力E．酶的催化活性

24．使糖酵解减弱或糖异生增强的主要调节因素是

A．ATP/ADP比值减少B．ATP/ADP比值增高

C．6-磷酸果糖浓度增高D．柠檬酸浓度降低

E．乙酰辅酶A水平下降

25．为成熟的红细胞提供能量的主要途径是

A．三羧酸循环B．糖酵解C．磷酸戊糖途径

D．有氧氧化E．脂肪酸β-氧化

26．酶的磷酸化修饰多发生于下列哪种氨基酸的-R基团

A．半胱氨酸的巯基B．组氨酸咪唑基C．谷氨酸的羧基

D．赖氨酸的氨基E．丝氨酸的羟基

27．糖与脂肪及氨基酸三者代谢的交叉点是

A．丙酮酸B．琥珀酸C．延胡索酸

D．乙酰辅酶AE．磷酸烯醇式丙酮酸

（二）B型题

A．ATP/ADP比值增加B．ATP/ADP比值降低C．UTP浓度增加

D．乙酰CoA/CoA比值增大E．乙酰CoA/CoA比值减小

1．使丙酮酸羧化酶活性降低

2．促进氧化磷酸化

3．使糖的有氧氧化减弱

4．丙酮酸脱氢酶活性降低

A．胆固醇合成B．核酸合成C．尿素合成D．糖酵解E．脂肪酸β-氧化

5．在线粒体进行

6．在细胞液和线粒体进行

7．在细胞核进行

8．在细胞液进行

A．6-磷酸葡萄糖B．N-乙酰谷氨酸C．柠檬酸D．PRPPE．乙酰CoA

9．丙酮酸羧化酶的变构激活剂

10．磷酸果糖激酶-1的变构抑制剂

11．氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ的变构激活剂

12．糖原合酶的变构激活剂

A．乙酰CoAB．AMPC．ADPD．G-6-PE．柠檬酸

13．柠檬酸合酶的变构激活剂

14．丙酮酸羧化酶的变构激活剂

15．糖原合成酶的变构激活剂

16．乙酰CoA羧化酶的变构激活剂

A．糖皮质激素B．前列腺素C．生长激素D．胰岛素E．肾上腺素

17．可以降低血糖浓度

18．氨基酸衍生物

19．以激素-受体复合物在胞核作用

20．花生四烯酸衍生物

（三）X型题

1．关于酶变构调节的叙述正确的是

A．酶大多有调节亚基和催化亚基B．体内代谢物可作为变构效应剂

C．酶变构调节都能使酶活性降低D．酶变构调节都能使酶活性增高

E．通过改变酶蛋白构象而改变酶的活性

2．酶的变构调节

A．有构型变化B．有构象变化C．作用物或代谢物常是变构剂

D．无共价键变化E．酶动力学遵守米氏方程

3．酶化学修饰的特点是

A．调节过程有放大效应B．修饰变化是一种酶促反应

C．调节时酶蛋白发生共价变化D．需要ATP参与，所以耗能多

E．酶有低活性和高活性两种形式

4．属于细胞酶活性的代谢调节方式有

A．酶的共价修饰调节B．酶的变构调节C．诱导酶的合成

D．通过膜受体调节E．调节细胞内酶含量

5．可以诱导酶合成的是

A．酶反应途径的产物B．酶反应途径的底物C．某些激素D．某些药物

E．酶反应途径的中间产物

6．作为糖和脂肪代谢交叉点的物质有

A．乙酰CoAB．6-磷酸果糖C．磷酸二羟丙酮

D．3-磷酸甘油醛E．草酰乙酸

二、是非题

1．凡能使酶分子发生变构作用的物质都能使酶活性增加。

2．激素受体是细胞膜上的结构成分，一般为糖蛋白。

3．磷酸化是最常见的酶促化学修饰反应，它的特点是将无机磷酸盐的磷酸基加到酶蛋白分子上，改变酶的活性。

4．饥饿2-3天，血糖主要靠肝糖原分解来维持。

5．ATP是磷酸果糖激酶-1的变构抑制剂。

因此ATP能抑制糖酵解，而促进糖的有氧氧化。

6．在代谢途径中，关键酶催化的反应速度最慢，通常催化单向反应或非平衡反应，因此它的活性改变不仅影响整条代谢途径的总速度，而且可以决定整个代谢途径的方向。

7．类固醇激素的受体存在于靶细胞内，激素与受体结合后引起受体构象改变，然后激素受体复合物形成二聚体，再与DNA的激素反应元件（HRE）结合，从而对细胞代谢进行调节。

8．糖原磷酸化酶是常见的化学修饰酶，它的活性型是脱磷酸的形式。

9．当肾上腺素分泌增加时，它可进入细胞内:

①促进糖原合酶磷酸化而失去活性。

②共价修饰磷酸化酶，使其磷酸化，活性增加。

10．被化学修饰的酶在细胞内有两种形式，这两种形式的转变也是通过酶促反应进行的。

11．在糖酵解过程中，6-磷酸果糖经磷酸果糖激酶-1催化转变为1，6-二磷酸果糖，后者又是丙酮酸激酶的变构激活剂，这种调节也称反馈调节。

12．高等生物三级水平代谢调节中，激素和神经对代谢的调节都是通过细胞水平的代谢调节实现的，因此，细胞水平代谢调节是基础。

13．长期饥饿后，糖原合成增加，脂肪动员进一步加强，酮体的生成和利用增加，蛋白质分解持续增加，负氮平衡加重。

14．动物应激时，交感神经兴奋，糖、脂肪分解代谢增强，蛋白质合成增加，以适应应激需要。

15．代谢组学是对某一生物或细胞所有代谢产物进行定性和定量检测，分析活细胞中代谢物谱变化的研究领域。

三、填空题

1．对于高等生物而言,物质代谢调节可分为三级水平,包括_____、_____及整体水平的调节。

2．细胞水平的快速调节指_____，迟缓调节指_____。

3．酶的结构调节包括酶的_____和_____两种方式。

4．酶含量的调节通过改变酶的_____或_____速率，从而调节代谢的速率和强度。

5．酶的化学修饰常见的方式有_____与_____，_____与_____。

6．在酶的化学修饰调节中，被修饰酶的_____与_____两种形式的转变是通过_____作用来实现的。

7．细胞水平代谢调节通过调节关键酶的______与______从而调节代谢的速度和强度。

8．关键酶所催化的反应具有下列特点：

催化反应的速度_____，因此又称为限速酶，催化_____，因此它的活性决定整个代谢途径的方向，这类酶常受多种效应剂的调节。

9．按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为_____激素和_____激素两大类。

10．糖转化为脂肪时，葡萄糖分解产生的_____可作为脂肪酸合成的原料，而还原当量_____则由磷酸戊糖途径产生。

11．在生理情况下，大脑主要以_____为能源；

短期饥饿时，机体的主要能量来源是_____和_____；

而长期饥饿时，机体转向以保存_____为主，大脑则以_____为能源物质。

12．饥饿可使肝内糖代谢的_____途径减弱；

而_____和_____途径增强，

13．肝几乎是体内合成_____和_____的唯一器官，肝通常氧化_____供能，因此肝是通过糖-脂代谢与肝外组织联系最密切的核心器官。

14．细胞内蛋白质的降解有两条途径，分别是：

_____和_____。

15．应激时，糖、脂类和蛋白质的代谢特点是_____增强，_____受到抑制。

四、名词解释

1．细胞水平的代谢调节

2．激素水平的代谢调节

3．整体水平的代谢调节

4．keyenzymes

5．rate-limitingenzymes

6．allostericregulation

7．allostericenzymes

8．allostericeffector

9．chemicaimodification

10．inducer

11．repressor

五、问答题

1．比较酶的变构调节和化学修饰调节有何异同。

2．人体处于长期饥饿时，物质代谢有何变化？

3．糖、脂、蛋白质三者在体内是否能相互转变？

简要说明转变的途径及不能转变的原因。

4．试述谷氨酸的代谢途径及计算ATP的生产量。

5．计算1mol丙氨酸在体内彻底氧化分解成CO2和H2O可生成多少molATP?

6．体内脂肪酸可否转变为葡萄糖？

7．试述乙酰CoA在物质代谢中的作用。

8．简述物质代谢的三个水平调节及相互关系，并比较变构调节和化学修饰调节。

参考答案

1．D2．C3．E4．B5．B6．E7．C8．A9．A10．B11．E12．C13．E14．C15．D16．C17．B18．E19．B20．B21．A22．B23．B24．B25．B26．E27．D

1．E2．B3．D4．D5．E6．C7．B8．D9．E10．C

11．B12．A13．C14．A15．D16．E17．D18．E19．A20．B

1．ABE2．BCD3．ABCE4．ABCE5．BCD6．AC

二、是非题

1．B2．A3．B4．B5．B6．A7．A8．B9．B10．A

11．B12．A13．B14．B15．B

1．细胞水平代谢调节激素水平代谢调节

2．酶结构调节酶含量调节

3．变构调节化学修饰

4．合成降解

5．磷酸化去磷酸化乙酰化去乙酰化

6．有活性（高活性）无活性（低活性）酶催化

7．活性含量

8．最慢单向反应或非平衡反应

9．膜受体胞内受体

10．乙酰辅酶ANADPH+H+

11．葡萄糖蛋白质脂肪组织蛋白酮体

12．糖原合成糖原分解糖异生

13．酮体尿素脂酸

14．非特异性降解蛋白的溶酶体途径特异性降解蛋白的依赖ATP的泛素—蛋白酶体途径。

15．分解代谢合成代谢

1．细胞水平代谢调节，单细胞生物主要通过细胞内代谢物浓度的变化对酶的活性及含量进行调节，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。

2．激素水平代谢调节，从单细胞生物进化至高等生物，细胞水平的代谢调节发展得更为精细复杂，同时出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，这些器官及细胞分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用，这种调节称为激素水平代谢调节。

3．整体水平代谢调节，在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节，这种调节称为整体水平代谢调节。

4．关键酶，代谢途径由一系列酶催化的化学反应所组成，其速率和方向是由其中一个或几个具有调节作用的酶的活性所决定的，这些能调节代谢的酶称为调节酶或关键酶。

5．限速酶，在由一系列酶促化学反应所组成的代谢途径中，有的酶所催化的反应速度最慢，它的活性决定整个代谢途径的地总速度，因此称为限速酶。

其调节酶或关键酶常常是限速酶。

6．变构调节，指内源或外源性小分子化合物作为变构效应剂可与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节。

7．变构酶，代谢途径中受变构效应剂调节的酶称为变构酶或别构酶。

，其往往是代谢途径的关键酶。

8．变构（效应）剂，使酶发生变构效应的小分子化合物，称为变构（效应）剂。

9．化学修饰，指酶蛋白肽链上某些残基在不同的催化单向反应的酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变。

这种调节称为酶的化学修饰。

10．诱导剂，指能增加酶合成的化合物。

11．阻遏剂，指能减少酶合成的化合物。

答：

变构调节指小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位以非共价特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性。

化学修饰调节指酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变。

化学修饰的主要方式有磷酸化-去磷酸、乙酰化-脱乙酰、甲基化-去甲基、腺苷化-脱腺苷、-SH与-S-S-互变，磷酸化-去磷酸是最常见的方式。

相同点：

①均属于细胞水平调节。

②均是快速调节，即调节作用都较快，在数秒或数分钟之内即可发生。

③都是通过改变酶的分子结构，从而改变细胞已有酶的活性。

④受调节的酶都为代谢途径中的关键酶或限速酶。

不同点：

比较项目

变构调节

化学修饰调节

结合成分

小分子化合物

化学基团

结合方式

非共价键

共价键

其它酶催化

不需要

需要

ATP消耗

结构改变

一级结构不变，构象改变

共价键改变

放大效应

无

有

被调节酶

有一种形式

有高活性和低活性两种形式

生理意义

主要的基本调节方式

应激情况下的主要调节方式

答：

长期饥饿时物质代谢的变化为：

（1）肝脏糖异生作用加强，乳酸和甘油成为肝糖异生的主要原料；

（2）脂肪动员进一步加强，大量酮体生成，，脑组织利用酮体增加，超过葡萄糖的利用，肌肉主要以脂酸供能；

（3）肌肉蛋白质分解减少，负氮平衡有所改善。

（1）糖与脂：

糖容易转变为脂类，糖→磷酸二羟丙酮→α-磷酸甘油；

糖→乙酰CoA→脂肪酸、胆固醇；

α-磷酸甘油+脂肪酸/胆固醇→甘油三酯/胆固醇酯。

（2）脂类变糖可能性小，仅甘油、丙酮、丙酰CoA可异生成糖，但其量甚微。

（3）蛋白质与糖、脂：

蛋白质可转变成糖、脂，但数量较少。

生糖氨基酸→糖；

生糖兼生酮氨基酸→糖或脂类。

糖、脂不能转变为蛋白质，糖、脂不能转变为必需氨基酸，虽可提供非必需氨基酸的碳链骨架，但缺乏氮源。

4．计算1mol丙氨酸在体内彻底氧化分解成CO2和H2O可生成多少molATP?

丙氨酸———→丙酮酸———→乙酰CoA———→TCA

↓↓↓

NH31NADH+H+3NADH+H+

↓1FADH2

2.5ATP↓

10ATP

1mol丙氨酸在体内彻底氧化分解成CO2和H2O可生成12.5molATP?

5．体内脂肪酸可否转变为葡萄糖？

为什么？

在体内脂肪酸绝大部分不能转变成葡萄糖。

脂肪酸分解生成的乙酰CoA不能转变成丙酮酸，因此不能异生成葡萄糖。

乙酰CoA可在肝合成酮体，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，然后被肝外组织摄取利用。

前两者均生成乙酰CoA而进入三羧酸循环彻底氧化，不能转变为葡萄糖，但丙酮可在一系列酶的作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖，这是脂肪酸的碳原子转变成葡萄糖的一条途径。

另外，人体内和膳食中含极少量的奇数碳原子脂肪酸，经过β氧化除生成乙酰CoA外，还生成一分子丙二酰CoA，丙二酰CoA经过羧化反应和分子内重排，可转变生成琥珀酰CoA，可进一步氧化分解，也可经草酰乙酸异生成葡萄糖。

但转变成糖的量和脂肪酸分解生成的乙酰CoA相比是非常少的，因此说，脂肪酸大部分不能转变成糖。

6．试述乙酰CoA在物质代谢中的作用。

乙酰CoA是糖、脂类、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物，也是三大营养物代谢联系的枢纽。

乙酰CoA的来源有：

①糖有氧氧化；

②脂肪酸β氧化；

③酮体氧化分解；

④氨基酸分解代谢；

⑤甘油及乳酸分解。

乙酰CoA的代谢去路是：

①进入三羧酸循环彻底氧化分解，形成体内能量的主要来源；

②在肝细胞线粒体生成酮体，为缺乏糖时重要能源之一；

③合成脂肪酸；

④合成胆固醇；

⑤合成神经递质乙酰胆碱；

⑥合成N-乙酰谷氨酸；

⑦参与生物转化和酶的化学修饰。

7．简述物质代谢的三个水平调节及相互关系。

物质代谢的三个水平调节及相互关系：

物质代谢的三个水平调节指细胞水平的代谢调节、激素水平的代谢调节和整体水平的代谢调节。

①细胞水平的代谢调节：

指酶水平的调节。

酶水平的调节体现在酶的隔离分布和对关键酶的调节。

酶的隔离分布使各种代谢途径互不干扰、彼此协调，有利于调节物对各途径的特异调节。

关键酶活性决定代谢途径的速度和方向。

所以，调节关键酶活性能实现细胞水平的代谢调节。

对关键酶活性的调节分为快速代谢和迟缓调节。

快速代谢指通过改变酶的构象或结构而改变酶的活性，通常数秒或数分钟内即可发挥作用，包括变构调节和化学修饰调节。

迟缓代谢指通过改变酶的含量而改变酶的总活性，通常数小时或几天才能发挥作用，包括酶合成的调节和酶分解的调节。

②激素水平的代谢调节：

高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素通过作用于靶细胞的特异受体发挥对靶细胞代谢的调节作用。

激素作用机制：

内、外环境改变→机体相关组织分泌激素→激素与靶细胞特异的受体结合→靶细胞内的关键酶活性改变→代谢途径的速度和/或方向改变→适应内外环境改变。

③整体水平的代谢调节：

在中枢神