生物化学习题-第七章：糖代谢

第七章糖代谢

一、知识要点

（一）糖酵解途径：

糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10步反应降解为2分子丙酮酸，同时产生2分子NADH+H+和2分子ATP。

主要步骤为（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H及磷酸变成丙酮酸，脱去的2H 被NAD+所接受，形成2分子NADH+H+。

（二）丙酮酸的去路：

（1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1分子NADH+H+。乙酰辅酶A进入三羧酸循环，最后氧化为CO2和H2O。

（2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。

（三）三羧酸循环：

在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。柠檬酸经脱水、加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经过连续两次脱羧和脱氢生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸；琥珀酸脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸、苹果酸和循环开始的草酰乙酸。三羧酸循环每进行一次释放2分子CO2，产生3分子NADH+H+，和一分子FADH2。

（四）磷酸戊糖途径：

在胞质中，磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖代谢途径，经过氧化阶段和非氧化阶段的一系列酶促反应，被氧化分解成CO2，同时产生NADPH + H+。

其主要过程是G-6-P脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢脱羧生成核酮糖-5-磷酸。6分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5分子6-磷酸葡萄糖。中间产物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。

（五）糖异生作用：

非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生

作用。糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。2分子乳酸经糖异生转变为1分子葡萄糖需消耗4分子ATP 和2分子GTP。

（六）蔗糖和淀粉的生物合成

在蔗糖和多糖合成代谢中，糖核苷酸起着重要的作用，糖核苷酸是单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合形成的化合物。在植物体中主要以UDPG为葡萄糖供体，由蔗糖磷酸合酶催化蔗糖的合成；淀粉的合成以ADPG或UDPG为葡萄糖供体，小分子寡糖引物为葡萄糖受体，淀粉合酶催化直链淀粉合成，Q酶催化分枝淀粉合成。

糖代谢中有很多变构酶可以调节代谢的速度。酵解途径中的调控酶是己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，其中6-磷酸果糖激酶是关键反应的限速酶；三羧酸反应的调控酶是柠檬酸合酶，柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶，柠檬酸合酶是关键的限速酶。糖异生作用的调控酶有丙酮酸羧激酶，二磷酸果糖磷酸酯酶，磷酸葡萄糖磷酸酯酶。磷酸戊糖途径的调控酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶；它们受可逆共价修饰、变构调控及能荷的调控。

二、习题

（一）名词解释：

1．糖异生 (glycogenolysis)

2．Q酶 (Q-enzyme)

3．乳酸循环 (lactate cycle)

4．发酵 (fermentation)

5．变构调节 (allosteric regulation)

6．糖酵解途径 (glycolytic pathway)

7．糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)

8．肝糖原分解 (glycogenolysis)

9．磷酸戊糖途径 (pentose phosphate pathway)

10．D-酶（D-enzyme）

11．糖核苷酸（sugar-nucleotide）

（二）英文缩写符号：

1．UDPG（uridine diphosphate-glucose）

2．ADPG（adenosine diphosphate-glucose）

3．F-D-P（fructose-1,6-bisphosphate）

4．F-1-P（fructose-1-phosphate）

5．G-1-P（glucose-1-phosphate）

6．PEP（phosphoenolpyruvate）

（三）填空题

1．α−淀粉酶和β–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______________分子ATP

3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、____________和_____________。

4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。

5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、___________、______________。

6．2分子乳酸经糖异生转变为葡萄糖要消耗_________ATP。

7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于________的氧化。

8．延胡索酸在________________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC分类中的______ 酶类。

9 磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_________和_______，其中两种脱氢酶是

_______和_________，它们的辅酶是_______。

10 ________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。

11．植物体内蔗糖合成酶催化的蔗糖生物合成中葡萄糖的供体是__________，葡萄糖基的受体是___________；

12．糖酵解在细胞的_________中进行，该途径是将_________转变为_______，同时生成________和_______的一系列酶促反应。

13．淀粉的磷酸解过程通过_______酶降解α–1，4糖苷键，靠________和________酶降解α–1，6糖苷键。

14．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由_______和________催化。

15．乙醛酸循环中不同于TCA循环的两个关键酶是_________和________。

16．乳酸脱氢酶在体内有5种同工酶，其中肌肉中的乳酸脱氢酶对__________ 亲和力特别高，主要催化___________反应。

17在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是_______________ 和________________