第7章 生物化学习题

生物化学习题

第七章生物氧化

第一作业

一、名词解释

1、底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。

2、生物氧化：有机物质（糖、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化。

3、电子传递体系：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列传递体，最后将质子和电子传递给氧而生成水的全部体系称为呼吸链，也称电子传递体系或电子传递链

4、氧化磷酸化作用：伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化。

二、问答题

1．比较生物氧化与体外燃烧的异同点。

相同点：终产物都是二氧化碳和水；释放的总能量也完全相同。

不同点：体外燃烧是有机物的碳和氢与空气中的氧直接化合成CO2和H2O ，并骤然以光和热的形式向环境散发出大量能量。而生物氧化反应是在体温及近中性的PH 环境中通过酶的催化下使有机物分子逐步发生一系列化学反应。反应中逐步释放的能量有相当一部分可以使ADP 磷酸化生成ATP ，从而储存在ATP 分子中，以供机体生理生化活动之需。一部分以热的形势散发用来维持体温。

第二作业

２．呼吸链的组成成分有哪些？试述主要和次要的呼吸链及排列顺序。

组成成分：NAD+，黄素蛋白（辅基FMN、FAD），铁硫蛋白，辅酶Q，细胞色素b、c1、c、a、a3。

主要的呼吸链有NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链。

呼吸链排列顺序：FAD

（Fe-S）

↓

NADH→（FMN）→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2

（Fe-S）

3．试述氧化磷酸化的偶联部位；用哪些方法可以证明氧化磷酸化的偶联部位?

三个偶联部位：NADH和CoQ之间；CoQ和Cytc之间；Cytaa3和O2之间证明方法：①计算P/O比值：β-羟丁酸的氧化是通过NADH呼吸链，测得P/O比值接近

于3。琥珀酸氧化时经FAD到CoQ，测得P/O比值接近于2，因此表明在NAD+与CoQ之间存在偶联部位，抗坏血酸经Cytc进入呼吸链，P/O比值接近于1，而还原型Cytc经aa3被氧化，P/O比值接近1，表明在aa3到氧之间也存在偶联部位。

从β-羟丁酸，琥珀酸和还原型Cytc氧化时P/O比值的比较表明，在CoQ与C之间存在另一偶联部位。因此NADH呼吸链存在三个偶联部位，琥珀酸呼吸链存在两个偶联部位。②计算各阶段所释放的自由能变化来推测偶联部位。已知每产生一克分子ATP，需要能量30.5kJ（或7.3K cal）上述部位的自由能变化均大于此值。

电子传递链的其它部位自由能变化均小于此值，无偶联，释出的能量以热能形式散发。

一、名词解释

1、三羧酸循环：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸的重复循环反应的过程。

2、糖异生：由简单的非糖前体（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。

二、问答题

1、在糖代谢过程中生成的丙酮酸可进入哪些代谢途径？

答：在糖代谢过程中生成的丙酮酸具有多条代谢途径：

（l）在供氧不足时，丙酮酸在乳酸脱氢每催化下，接受NADH＋H+的氢原子还原生成乳酸。

（2）在供氧充足时，丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，氧化脱羧生成乙酰CoA，再经三羧酸循环和氧化磷酸化，彻底氧化生成CO2、H2O和ATP。

（3）丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸，后者经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸，再异生为糖。

（4）丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸，后者与乙酰CoA缩合成柠檬酸，可促进乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化。

（5）丙酮酸进入线粒体在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸，后者与乙酰CoA缩合成柠檬酸；柠檬酸出线粒体在脑液中经柠檬酸裂解酶催化生成乙酰CoA，后者可作为脂酸、胆固醇等的合成原料。

（6）丙酮酸可经还原性氨基化生成丙氨酸等非必需氨基酸。

(7)决定丙酮酸代谢的方向是各条代谢途径中关键酶的活性，这些酶受到别构效应刘与激素的调节。

2、简述6-磷酸葡萄糖的代谢途径（请从来源和去路两方面讨论）。

答：（1）6-磷酸葡萄糖的来源：

①己糖激酶或葡萄糖激酶催化葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖。

②糖原分解产生的1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖。

③非糖物质经糖异生由6-磷酸果糖异构成6-磷酸葡萄糖。

（2）6-磷酸葡萄糖的去路：

①经糖酵解生成乳酸。

②经糖有氧氧化彻底氧化生成CO2、H2O和ATP。

③通过变位酶催化生成l-磷酸葡萄糖，合成糖原。

④在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下进入磷酸戊糖途径。

由上可知，6-磷酸葡萄糖是糖代谢各个代谢途径的交叉点，是各代谢途径的共同中间产物，如己糖激酶或变位酶的活性降低，可使6-磷酸葡萄糖的生成减少，上述各条代谢途径不能顺利进行。因此，6-磷酸葡萄糖的代谢方向取决于各条代谢途径中相关酶的活性大小。

3、计算1mol从磷酸二羟丙酮到琥珀酸生成的ATP摩尔数和P/O。（列出推算过程）

解：1mol磷酸二羟丙酮转变为丙酮酸经历1次脱氢和2次底物水平磷酸化，经甘油－α－磷酸或苹果酸－天冬氨酸穿梭系统，分别产生4或5个ATP；丙酮酸氧化脱羧转变为乙酰CoA，产生3个ATP；1mol乙酰CoA经三羧酸循环转变为琥珀酸，经历2次脱氢，1次底物水平磷酸化，共产生7molATP。故从磷酸二羟丙酮到琥珀酸生成的ATP摩尔数为：4或5＋3＋7＝14或15（mol）因共经历4次脱氢所以共消耗4mol氧原子，故P/O=14或15/4＝3.5或3.75

4．写出代谢中三个底物水平磷酸化反应。

3-磷酸甘油酸激酶

1，3-二磷酸甘油酸 + ADP 3-磷酸甘油酸 + ATP

丙酮酸激酶

磷酸烯醇式丙酮酸+ ADP 烯醇式丙酮酸+ ATP

琥珀酰CoA合成酶

琥珀酰CoA + GDP + Pi 琥珀酸 + GTP + CoASH

第九章脂类的代谢

1．酮体是如何产生和利用的?

酮体是脂肪酸在肝脏氧化分解后转化形成的中间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。肝细胞以β-氧化所产生的乙酰辅酶A为原料，先生成乙酰乙酰CoA，将其缩合成羟甲戊二酸单酰CoA(HMG-CoA)，接着HMG-CoA被HMG—CoA裂解酶裂解产生乙酰乙酸。乙酰乙酸被还原产生β-羟丁酸，乙酰乙酸脱羧生成丙酮。HMG-CoA 合成酶是酮体生成的关键酶。

肝脏没有利用酮体的酶类，酮体不能在肝内被氧化。酮体在肝内生成后，通过血液运往肝外组织，作为能源物质被氧化利用。丙酮量很少，又具有挥发性，主要通过肺呼出和肾排出。