生物化学(10.3)--作业物质代谢的联系与调节(附答案)

第九章 物质代谢的联系与调节

名词解释

物质代谢(metabolism)

限速酶(1imitingvelocityenzymes)

变构酶(Allostericenzyme)与变构调节(Allostericregulation)

酶的化学修饰(chemicalmodifacation)

泛素(Ubiquitin

反馈控制(feedback)

蛋白激酶(ProteinKinase)

酶的诱导剂(enzymeinducer)

变构调节(Allostericregulation)

调节酶(regulatoryenzyme)

问答题

1. 简述丙酮酸在代谢中的作用。

2. 试述乙酰CoA在代谢中的作用。

3. 脂肪能否进行糖异生?

4. 简述甘氨酸的生化作用。

5. 列出至少8种维生素的辅酶形式及其参与的生化代谢。

6. 简述酶的化学修饰的特点。

7 简述人体在长期饥饿状态下，物质代谢有何变化。

8. 体内脂肪酸可否转变为葡萄糖?为什么?

9. 糖、脂、蛋白质在机体内是否可以相互转变?简要说明其转变的途径或不能转变的原因。

10. 为何称三羧酸循环是物质代谢的中枢，有何生理意义?

11. 讨论下列物质能否相互转变?简述其理由。

12. 试述体内草酰乙酸在物质代谢中有什么作用?

13. 试述丙酮酸在体内物质代谢中的重要作用。

14. 三大营养物质，即糖、脂肪和蛋白质在机体内可以相互转变吗?简述其理由。

15. 为什么减肥的人也要限制糖类的摄入量?试从营养物质代谢的角度加以解释。

16. 请列举5种肝脏特有的代谢途径(在正常情况下，其他组织器官很难或很少进行的代谢过程)，并分别说明其主要生理意义。

17. 比较脑、肝、骨骼肌在糖、脂代谢和能量代谢上的主要特点。

18. 短期饥饿时，机体如何进行三级水平调节的?

19. 试述人体在短期饥饿和长期饥饿情况下，糖、脂、蛋白质代谢有何特点？

20. 试比较酶的变构调节和化学修饰调节的不同。

参考答案：

名词解释

物质代谢(metabolism)

[答案]

机体在生命活动过程中不断摄人O2及营养物质，在细胞内进行中间代谢，同时不断排出CO2及代谢废物，这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢,包括分解、合成和能量代谢。

限速酶(1imitingvelocityenzymes)

[答案]指整条代谢通路中，催化反应速度最慢的酶，它不但可影响整条代谢途径的

总速度，还可改变代谢方向，是代谢途径的关键酶，常受到变构调节和／或化学

修饰调节。

变构酶(Allostericenzyme)与变构调节(Allostericregulation)

[答案]指代谢途径中受到变构调节的酶称为变构酶，变构酶分子中含与底物结合起

催化作用的催化亚基(部位)和与变构效应剂结合起调节作用的调节亚基(部位)。

而某些物质能以非共价键形式与酶活性中心以外特定部位结合，使酶蛋白分子构象发生改变，从而改变酶的活性，这种调节酶活性的方式即变构调节。

酶的化学修饰(chemicalmodifacation)

[答案]某些酶分子上的一些基团，受其它酶的催化发生共价的化学变化，从而导致酶活性的变化，这种调节酶活性的方式称为酶的化学修饰调节。

泛素(Ubiquitin

[答案]泛素是一种广泛存在于真核细胞胞浆中，高度保守的蛋白质，能与待降解蛋白结合，促进蛋白的降解。

反馈控制(feedback)

[答案]体内代谢终末阶段的某—产物，常可返而影响代谢过程开始阶段的某步反应，从而对代谢过程起调控作用。此种作用称为反馈控制。反馈控制可通过变构调节以及诱导或阻遏等方式进行。

蛋白激酶(ProteinKinase)

[答案]由ATP提供能量与磷酸基，催化酶蛋白或其他蛋白质分子的苏氨酸、丝氨酸或酪氨酸羟基磷酸化的酶，如PKA，PKC等。

酶的诱导剂(enzymeinducer)

[答案]能加速酶生物合成的化合物称为酶的诱导剂。如某些激素、酶催化的底物等。诱导剂是在酶蛋白生物合成的转录或翻译过程中发挥作用，但常影响转录。

变构调节(Allostericregulation)

[答案]某些物质能结合于酶分子上的非催化部位，诱导酶蛋白分子构象发生变化，从而使酶活性改变，进而发挥调节作用叫变构调节。

调节酶(regulatoryenzyme)

[答案]又称关键酶，指在一条代谢途径中，催化反应速度最慢，常催化单向反应或非平衡反应，能受到多种代谢物或效应剂调节的酶。通过变构调节和化学修饰改变调节酶的活性是

细胞代谢调节的重要方式。

简答题

简述丙酮酸在代谢中的作用。

[答案]丙酮酸是糖、脂及氨基酸代谢的共同中间产物，参与糖、脂、氨基酸代谢。丙酮酸可来自：糖酵解及糖有氧氧化；乳酸氧化；脂肪中甘油的氧化；丙氨酸脱氨基作用；色氨酸、丝氨酸的分解。丙酮酸去路有：可异生为糖；还原为乳酸；羧化为草酰乙酸；氧化脱羧为乙酰CoA；转变为磷酸二羟丙酮参与脂肪中甘油合成；氨基化为丙氨酸；可作为丝氨酸等合成的碳骨架。

试述乙酰CoA在代谢中的作用。

[答案]乙酰CoA是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同中间产物，其来源去路体现了乙酰CoA在代谢中的作用。

来源：糖的有氧氧化；脂酸β氧化；酮体的氧化分解；生酮氨基酸的分解代谢；甘油的分解；乳酸的分解。

去路：进入三羧酸循环彻底氧化分解；合成脂酸；合成酮体；合成胆固醇；合成神经递质乙酰胆碱；参与生物转化。

脂肪能否进行糖异生?

[答案]脂肪分解生成甘油和脂酸。产生的甘油可以进行糖异生。偶数碳的脂酸完全不能，因为脂酸β—氧化的产物为乙酰辅酶A，后者不能转变成丙酮酸，故不能进行糖异生。而奇数碳原子的脂酸经β—氧化最后剩1分子的丙酰辅酶A，丙酰辅酶A→琥珀酰辅酶A→草酰乙酸而进行糖异生。

简述甘氨酸的生化作用。

[答案]甘氨酸在物质代谢中具有重要的作用，具体的生化作用如下：

(1)甘氨酸是蛋白质的合成原料，参与蛋白质的合成。

(2)甘氨酸是谷胱甘肽的合成原料，参与组成谷胱甘肽。

(3)在氨基酸代谢中甘氨酸代谢可以产生一碳单位。

(4)甘氨酸是合成血红素的原料。

(5)甘氨酸是结合胆汁酸的组成成分。

(6)甘氨酸是嘌呤环的合成原料。

列出至少8种维生素的辅酶形式及其参与的生化代谢。

[答案]

(1)维生素B1：辅酶形式为TPP，参与α—酮酸的氧化脱羧。

(2)维生素B2：辅酶形式为FMN、FAD，脱氢酶的辅酶，参与氢的转移。

(3)维生素B6：辅酶形式为磷酸吡哆醛，参与氨基酸代谢的转氨基作用及氨基酸脱羧。

(4)维生素PP：辅酶形式为NA D+、NAD P+，脱氢酶的辅酶，参与氢的转移。

(5)维生素B12：辅酶形式为B12，参与甲基的转移。

(6)叶酸：辅酶形式为FH4，参与一碳单位的转移。

(7)泛酸：辅酶形式为CoA，参与酰基的转移。

(8)生物素：辅酶形式为生物素，参与CO2固定的羧化反应。