生物化学课后答案9糖代谢

9 糖代谢

1．假设细胞匀浆中存在代谢所需要的酶和辅酶等必需条件,若葡萄糖的C-1处用14C标

记,那么在下列代谢产物中能否找到14C标记。

（1）CO2；（2）乳酸；（3）丙氨酸。

解答：

（1）能找到14C标记的CO2 葡萄糖→→丙酮酸(*C1) →氧化脱羧生成标记的CO2。

（2）能找到14C标记的乳酸丙酮酸(*C1)加NADH+H+还原成乳酸。

（3）能找到14C标记的丙氨酸丙酮酸(*C1) 加谷氨酸在谷丙转氨酶作用下生成14C标

记的丙氨酸。

2．某糖原分子生成n 个葡糖-1-磷酸，该糖原可能有多少个分支及多少个α-（1—6）糖苷键（*设：糖原与磷酸化酶一次性作用生成）?如果从糖原开始计算，lmol葡萄糖彻底氧化为CO2和H2O，将净生成多少mol ATP?

解答：经磷酸化酶作用于糖原的非还原末端产生n个葡萄糖-1-磷酸, 则该糖原可能有n+1个分支及n+1个α-（1—6）糖苷键。如果从糖原开始计算，lmol葡萄糖彻底氧化为CO2和H2O, 将净生成33molATP。

3．试说明葡萄糖至丙酮酸的代谢途径,在有氧与无氧条件下有何主要区别?

解答：(1) 葡萄糖至丙酮酸阶段，只有甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+ 。NADH+H+代谢去路不同, 在无氧条件下去还原丙酮酸; 在有氧条件下,进入呼吸链。

(2) 生成ATP的数量不同,净生成2mol ATP; 有氧条件下净生成7mol ATP。

葡萄糖至丙酮酸阶段，在无氧条件下，经底物磷酸化可生成4mol ATP（甘油酸-1,3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸，甘油酸-2-磷酸经烯醇丙酮酸磷酸生成丙酮酸），葡萄糖至葡糖-6-

--二磷酸分别消耗了1mol ATP, 在无氧条件下净生成2mol 磷酸，果糖-6-磷酸至果糖1,6

ATP。在有氧条件下，甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+进入呼吸链将生成2×2.5mol ATP，所以净生成7mol ATP。

4．O2没有直接参与三羧酸循环,但没有O2的存在,三羧酸循环就不能进行,为什么?丙二酸对三羧酸循环有何作用?

解答：三羧酸循环所产生的3个NADH+H+和1个FADH2需进入呼吸链，将H+和电子传递给O2生成H2O。没有O2将造成NADH+H+和FADH2的积累，而影响三羧酸循环的进行。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竟争性抑制剂，加入丙二酸会使三羧酸循环受阻。

5．患脚气病病人丙酮酸与α–酮戊二酸含量比正常人高（尤其是吃富含葡萄糖的食物后），请说明其理由。

解答：因为催化丙酮酸与α–酮戊二酸氧化脱羧的酶系需要TPP作酶的辅因子, TPP是VB1的衍生物,患脚气病病人缺VB1,丙酮酸与α–酮戊二酸氧化受阻,因而含量比正常人高。

6．油料作物种子萌发时,脂肪减少糖増加，利用生化机制解释该现象，写出所经历的主

要生化反应历程。

解答：油料作物种子萠发时,脂肪减少，糖増加,表明脂肪转化成了糖。转化途径是:脂肪酸氧化分解成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A 经乙醛酸循环中的异柠檬酸裂解酶与苹果酸合成酶催化, 生成草酰乙酸,再经糖异生转化为糖。

7．激烈运动后人们会感到肌肉酸痛,几天后酸痛感会消失.利用生化机制解释该现象。 解答：激烈运动时, 肌肉组织中氧气供应不足, 酵解作用加强, 生成大量的乳酸, 会感到肌肉酸痛,经过代谢, 乳酸可转变成葡萄糖等其他物质,或彻底氧化为CO 2和 H 2O , 因乳酸含量减少酸痛感会消失。

8．写出UDPG 的结构式。以葡萄糖为原料合成糖原时,每增加一个糖残基将消耗多少ATP?

解答：以葡萄糖为原料合成糖原时 , 每增加一个糖残基将消耗3molATP 。过程如下：

ATP G 6P ADP

+--+ 葡萄糖(激酶催化), G 6P G 1P ---- (己糖磷酸异构酶催化),

2G 1P UTP UDPG PPi PPi H O 2Pi --+++−−→ (UDPG 焦磷酸化酶催化),

再在糖原合成酶催化下，UDPG 将葡萄糖残基加到糖原引物非还原端形成α-1,4-糖苷键。

9．在一个具有全部细胞功能的哺乳动物细胞匀浆中分别加入1mol 下列不同的底物,每种底物完全被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生多少摩尔 A TP 分子?

(1) 丙酮酸 （2）烯醇丙酮酸磷酸 (3) 乳酸 (4) 果糖-l ，6-二磷酸

（5）二羟丙酮磷酸 (6)草酰琥珀酸

解答：(1) 丙酮酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生12.5mol ATP ；

(2）磷酸烯醇式丙酮酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生13.5mol ATP ；

(3) 乳酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生15mol ATP ；

(4) 果糖1,6--二磷酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生34mol ATP ；

(5) 二羟丙酮磷酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生17mol ATP ；

(6)草酰琥珀酸被氧化为CO 2和H 2O 时，将产生20mol ATP 。