【正文】 用搗碎的肌肉組織進行的早期實驗表明，檸檬酸循環(huán)是需氧途徑，通過此循環(huán)代謝的物質(zhì)最終氧化成CO2。但是加入循環(huán)中間產(chǎn)物會導致消耗比預期多的氧氣。例如肌肉勻漿中加入 1μmol的延胡索酸，需要消耗 25μmoL的氧氣，但下面的氧化反應方程式顯示，只需要 3μmoL氧氣就能完全氧化 1μmol的延胡索酸。當琥珀酸、蘋果酸和草酰乙酸加入肌肉勻漿液中時也有類似現(xiàn)象。試解釋為什么這些中間物的加入會導致比預期多的氧氣消耗。 － OOCCH=CHCOO－ + 3O2→4CO 2 + 2H2O ? （答案） ? 1 利用分離出的線粒體可以研究細胞呼吸，可測定各種不同狀況下氧的消耗，如果將 添加正在進行細胞呼吸的線粒體（以丙酮酸為燃料來源）中，呼吸作用很快就會停止，并造成代謝中間產(chǎn)物的堆積。 （ a）堆積的中間代謝物是什么？ （ b）解釋為什么會堆積？ （ c）解釋氧消耗為什么會停止？ （ d）除了除去丙二酸解除抑制以外，還有什么方法可以克服丙二酸的抑制？ （答案） ? 通過將乙酰 CoA加入到只含有酶、輔酶和檸檬酸循環(huán)中間產(chǎn)物的無細胞體系中，能否凈合成草酰乙酸？ （答案） 2 從葡萄糖 6磷酸合成糖原所需的能量是否等同于糖原降解為葡萄糖 6磷酸需要的能量？ （答案） ? 2 解釋以下各項對肝細胞中的糖異生有何作用： （答案） （ a）降低乙酰 CoA的濃度 （ b） 增加 （ c）增加果糖 6磷酸的濃度 ? 2 許多組織中，對細胞損傷的最早期反應之一是快速地增加參與磷酸戊糖途徑的酶的水平。損傷后 10天，心臟組織的葡萄糖 6磷酸脫氫酶和 6磷酸葡萄糖酸脫氫酶的水平是正常水平的 20至 30倍，而糖酵解酶只有正常水平的 10%至 20%。解釋此現(xiàn)象。 （答案） ? 2 如果檸檬酸循環(huán)與氧化磷酸化整個都被抑制，那么是否能從丙酮酸凈合成葡萄糖？ （答案） ? 2 雞蛋清中的抗生物素蛋白對生物素的親和力極高，如果將該蛋白加到肝臟提取液中，對丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖有什么影響？ （答案） ? 2 從肝病患者得到的糖原樣品與磷酸鹽、糖原磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶和去分支酶共同保溫。結(jié)果在該混合物中所形成的葡萄糖 1磷酸與葡萄糖之比為 100。這一患者最有可能缺乏的是什么酶？ （答案） ? 2 在跑 400公尺短跑之前、途中、之后血漿中乳酸濃度如圖所示。 （答案） （ a）為什么乳酸的濃度會迅速上升？ （ b）賽跑過后是什么原因使乳酸濃度降下來？為什么下降的速率比上升的速度緩慢？ （ c）當處于休息狀態(tài)下，乳酸的濃度為什么不等于零？ ? 27答：（ a）糖酵解加速運轉(zhuǎn)，丙酮酸和 NADH的增加導致乳酸的增加。 （ b）乳酸經(jīng)丙酮酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖，使乳酸濃度下降。這個糖異生過程比較慢，因為丙酮酸的生成受 NAD＋ 的可利用性的限制，同時乳酸脫氫酶（ LDH）催化的反應有利于乳酸的生成，另外由丙酮酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖需要能量。 （ c）因為乳酸脫氫酶催化的反應平衡更有利于乳酸的生成。 返回 ? 1答 : 一致；該物質(zhì)的實驗式為 CH2O，是一種典型的糖。 ? 2答 : 當甘油醛的羰基還原為羥基后， C1和 C3的化學特性相同，所以甘油分子不是一個手性分子。 ? 3 答：因為果糖既可環(huán)化生成吡喃糖，也可環(huán)化成呋喃糖。增加溫度會使平衡傾向于甜味較少的呋喃果糖生成的方向。 ? 4答：（ a） ? （ b）新制備的 αD半乳糖溶液經(jīng)變旋作用形成 α和 β型的平衡混合物。 ? （ c） 28％ α型， 72％ β型。 ? 5 答：（ a）監(jiān)測旋光度隨時間的變化。 ? （ b）混合物的旋光度相對于蔗糖溶液的旋光度是負值（由原來的正值轉(zhuǎn)化為負值）。 ? （ c） 63％蔗糖。 ? ? 6答：制備蔗糖和水的漿液其中加入少量的蔗糖酶，作成核心，然后立即用巧克力包被 。 ? 7答：因為蔗糖沒有游離異頭碳，蔗糖是個還原糖。 ? 8答：天然纖維素是由通過 β （ 1→4 ）糖苷鍵連接的葡萄糖單位組成的，這種糖苷鍵迫使聚合物鏈成伸展的構(gòu)型。這種一系列的平行的聚合物鏈形成分子間的氫鍵，它們聚集成長的、堅韌的不溶于水的纖維。糖原主要是由通過 α （ 1→4 ）糖苷鍵連接的葡萄糖單位組成的，這種糖苷鍵能引起鏈彎曲。防止形成長的纖維。另外糖原是個具有高分支（通過 α （ 1→6 ））的聚合物。它的許多羥基暴露于水，可被高度水合，因此可分散在水中。 纖維素由于它的堅韌特性，所以它是植物中的結(jié)構(gòu)材料。而糖原是動物中的貯存燃料。帶有許多非還原末端的高度水合的糖原顆?？杀惶窃姿峄缚焖偎忉尫懦銎咸烟?1磷酸。 ? ? 9答：青霉素的抗菌作用是抑制肽聚糖合成中的一步特殊的反應，肽聚糖是革蘭氏陽性菌細胞壁的主要成分。青霉素抑制催化肽聚糖合成的最后一步反應的轉(zhuǎn)肽酶。青霉素的結(jié)構(gòu)類似于轉(zhuǎn)肽酶底物末端的二肽 DAlaDAla的結(jié)構(gòu)。 ? 10答：寡糖；它的單糖單位要比寡肽的氨基酸單位的結(jié)合方式更多。因為每個單糖的羥基都可以參與糖苷鍵的形成，而且每個糖苷鍵的構(gòu)型既可以是 α 型，也可以是 β 型。聚合物可以是線性的，也可以是帶有分支的。 ? 11答 :因為進入肌肉細胞的葡萄糖常常被磷酸化，葡萄糖一旦磷酸化就不能從細胞內(nèi)逃掉。在 pH7時，葡萄糖 6磷酸的磷酸基團解離，分子帶凈的負電荷。由于膜通常對帶電荷的分子是不通透的，所以葡萄糖 6磷酸就不能從血流中進入細胞，因此也就不能進入酵解途徑生成 ATP。 ? ? 12答 : 被標記的葡萄糖通過葡萄糖 6磷酸進入酵解途徑，在果糖 3磷酸和磷酸二羥丙酮之前標記始終出現(xiàn)在 C1。因為磷酸二羥丙酮含有最初葡萄糖分子的 C1至 C3原子，因而它的 C1帶有標記。然后磷酸二羥丙酮異構(gòu)化變?yōu)楦视腿?3磷酸，最終 14C出現(xiàn)在丙酮酸的甲基上。 ? 13：（ a）最初葡萄糖 6磷酸濃度的增加通過增加葡萄糖 6磷酸異構(gòu)酶的底物水平以及以后的酵解途徑的各步反應的底物水平也隨之增加，從而增加了酵解的速度。然而葡萄糖 6磷酸也是己糖激酶的一個別構(gòu)抑制劑，因此高濃度的葡萄糖 6磷酸可以通過減少葡萄糖進入酵解途徑從而抑制酵解。 （ b）果糖 1催化反應的產(chǎn)物，它是酵解過程中主要的調(diào)控點，增加果糖 二磷酸的濃度等于增加了所有隨后糖酵解途徑的反應的底物水平，所以增加了酵解的速度。 （ c）檸檬酸是檸檬酸循環(huán)的一個中間產(chǎn)物，同時也是磷酸果糖激酶 1的一個反饋抑制劑，因而檸檬酸濃度的增加降低了酵解反應的速率。 （ d）果糖 2,6二磷酸是在磷酸果糖激酶 2（ PFK2）催化的反應中由果糖 6磷酸生成的，因為它是磷酸果糖激酶 1（ PFK1）的激活因子，因而可以增加酵解反應 ? 14答：（ a） 14CH3CH2OH ? （ b） 3,414C葡萄糖 ? ? 15答：不能，需要乳酸脫氫酶將甘油醛 3磷酸氧化過程中生成的 NADH氧化為 NAD＋ 再循環(huán)。 ? 16答：需要氧將檸檬酸循環(huán)中氧化反應生成的 NADH氧化為 NAD＋ ，以便保證循環(huán)正常進行。而 NADH氧化發(fā)生在線粒體的需要 O2的電子傳遞和氧化磷酸化過程中。 ? ? 17答：檸檬酸合成酶：乙酰輔酶 A＋草酰乙酸＋H2O→ 檸檬酸＋輔酶 A＋ H＋ （輔酶 A）烏頭酸酶：檸檬酸→ 異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶：異檸檬酸＋ NAD＋ → α －酮戊二酸＋ CO2＋ NADH（ NAD＋ ） α －酮戊二酸脫氫酶：α －酮戊二酸＋ NAD＋ ＋輔酶 A→ 琥珀酰輔酶 A＋ CO2＋NADH（ NAD＋ 、輔酶 A和焦磷酸硫胺素）琥珀酰輔酶 A合成酶：琥珀酰輔酶 A＋ Pi＋ GDP→ 琥珀酸＋ GTP＋ 輔酶 A（輔酶 A）琥珀酸脫氫酶：琥珀酸＋ FAD→ 延胡索酸＋FADH2（ FAD）延胡索酸酶：延胡索酸＋ H2O→ 蘋果酸蘋果酸脫氫酶：蘋果酸＋ NAD＋ → 草酰乙酸＋ H＋ ＋ NADH（ NAD＋ ） ? ? 18答：在檸檬酸循環(huán)過程中 O2的消耗是必不可少的，因為需要氧化在丙酮酸轉(zhuǎn)化為 CO2的過程中生成的 NADH和 QH2，當檸檬酸循環(huán)的速度增加時， O2的消耗速率也增加，因為檸檬酸循環(huán)為環(huán)式，因而檸檬循環(huán)的中間體極大地剌激了 O2的利用。延胡索酸并不是被氧化生成 4個CO2（該過程需要 3個 O2），相反它進入檸檬酸循環(huán)生成一個分子的草酰乙酸，草酰乙酸在檸檬酸合成酶的催化作用下可與一分子的乙酰 CoA縮合生成一分子的檸檬酸，從檸檬酸開始又可再生一分子延胡索酸，所以沒有凈消耗，它起著催化劑的作用，是加快了檸檬酸循環(huán)，這當然比它直接氧化消耗的氧多得多。當然要觀察到這些催化效應，在該組織中必須供給足夠的丙酮酸或乙酰 CoA。 其它中間產(chǎn)物如琥珀酸、蘋果酸和草酰乙酸進入檸檬酸循環(huán)，也是通過增加循環(huán)中間體的濃度，加速了整個檸檬酸循環(huán)的速度，因此極大地剌激了 O2的消耗。 ? ? 19答：（ a）琥珀酸 （ b）丙二酸是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑。 （ c）阻斷檸檬酸循環(huán)就阻斷了NADH的合成從而阻斷了電子傳遞和呼吸。（ d）琥珀酸濃度大大過量。 ? ? 20答：不能。因為該循環(huán)存在一物質(zhì)平衡。兩個 C以乙酰 CoA中乙?；男问郊尤朐撗h(huán)，且這兩個 C又以兩個 CO2的形式被釋放出來。同時，在循環(huán)中沒有凈 C原子的滯留，也就不可能有中間產(chǎn)物的凈合成。而乙酰 CoA中的 CoA部分是以 CoA形式釋放出來的。 ? ? 21:從葡萄糖 6磷酸合成糖原需要更多的能量，在糖原合成的過程中，有一個高能磷酸酐鍵被水解，即由 UDP葡萄糖焦磷酸酶作用下形成的 PPi很快地水解為2Pi；而糖原降解生成葡萄糖 6磷酸不需要能量，因為葡萄糖殘基是通過磷酸解反應被移去的。 ? 22 答 : （ a）乙酰 CoA別構(gòu)激活丙酮酸羧化酶；該酶在從丙酮酸生糖過程第一步反應中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為草酰乙酸，因而將乙酰 CoA濃度降低，降低了生糖反應的速率。 （ b）增加果糖 （ F2,6BP）的濃度降低了生糖反應的速率，同時增加了酵解反應的速率， F2,6BP抑制生糖反應途徑中的果糖 1,6二磷酸酶而激活了酵解酶磷酸果糖激酶 1。 （ c）增加果糖 6磷酸的濃度降低了生糖反應的速率，果糖 6磷酸不僅僅是葡萄糖 6磷酸異構(gòu)酶的一個底物而且也是磷酸果糖激酶 1和磷酸果糖激酶 2的底物，后兩者可以將果糖 6磷酸分別轉(zhuǎn)化為果糖 1,6二磷酸和果糖 2,6二磷酸，果糖 2,6二磷酸是磷酸果糖激酶 1的一個別構(gòu)激活因子 ,同時也是果糖 1,6二磷酸酶的一個別構(gòu)抑制劑，因此果糖 6磷酸濃度的增加，以及由此增加的果糖 2,6二磷酸 使酵解作用超過了生糖的作用。 ? 23答：修復受傷的組織需要細胞增殖并且合成疤痕組織， NADPH是合成膽固醇和脂肪酸（細胞膜的組分）所必需的，而核糖 5磷酸是合成DNA和 RNA所必需的。因為戊糖磷酸途徑是 NADPH和核糖 5磷酸的主要來源，所以在受傷后，組織對這些產(chǎn)物要求的增加所做的反應就是增加戊糖磷酸途徑中各種酶合成的量。 ? 24答：不能；兩分子丙酮酸轉(zhuǎn)化為一分子葡萄糖需要供給能量（ 4ATP＋ 2GTP）和還原力（ 2NADH），可通過檬酸循環(huán)和氧化磷酸化獲 ? ? 25 答：會阻斷丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程。因為生物素是催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸反應的丙酮酸羧化酶的輔基，加入的抗生物素蛋白對生物素的親和力高，使得反應缺乏生物素而中斷。 ? 26答：缺少分支酶，因為大約每隔 10個葡萄糖殘基就會出現(xiàn)一個由 α 1,6糖苷鍵造成的分支。 ? 第九章 脂代謝 在 pH＝ 7時，判斷下列物質(zhì)的帶電狀況？ （ a）磷脂酰膽堿 （ b）磷脂酰乙醇胺 （ c）磷脂酰絲氨酸 （答案） ? 按相變溫度由低到高，將下列磷脂酰膽堿排序，并解釋排序的理由。 （答案） 二油酰磷脂酰膽堿 (18:1，順式雙鍵 )， 二反油酰磷脂酰膽堿（ 18:1，反式雙?。?，二亞麻酰磷脂酰膽堿（ 18:2順式雙鍵）， 二硬脂酰磷脂酰膽堿（ 18:2反式雙鍵）。 ? 下列十八