【正文】 加入循環(huán)中間產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致消耗比預(yù)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(yīng)方程式顯示，只需要 3μmoL氧氣就能完全氧化 1μmol的延胡索酸。當(dāng)琥珀酸、蘋果酸和草酰乙酸加入肌肉勻漿液中時(shí)也有類似現(xiàn)象。試解釋為什么這些中間物的加入會(huì)導(dǎo)致比預(yù)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(xì)胞呼吸，可測(cè)定各種不同狀況下氧的消耗，如果將 添加正在進(jìn)行細(xì)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(huì)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(huì)堆積？ （ c）解釋氧消耗為什么會(huì)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(xì)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(xiàng)對(duì)肝細(xì)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(duì)細(xì)胞損傷的最早期反應(yīng)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(gè)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(duì)生物素的親和力極高，如果將該蛋白加到肝臟提取液中，對(duì)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(huì)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(dāng)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(yùn)轉(zhuǎn)，丙酮酸和 NADH的增加導(dǎo)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(gè)糖異生過程比較慢，因?yàn)楸岬纳墒?NAD＋ 的可利用性的限制，同時(shí)乳酸脫氫酶（ LDH）催化的反應(yīng)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?yàn)槿樗崦摎涿复呋姆磻?yīng)平衡更有利于乳酸的生成。 返回 ? 1答 : 一致；該物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式為 CH2O，是一種典型的糖。 ? 2答 : 當(dāng)甘油醛的羰基還原為羥基后， C1和 C3的化學(xué)特性相同，所以甘油分子不是一個(gè)手性分子。 ? 3 答：因?yàn)楣羌瓤森h(huán)化生成吡喃糖，也可環(huán)化成呋喃糖。增加溫度會(huì)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(cè)旋光度隨時(shí)間的變化。 ? （ b）混合物的旋光度相對(duì)于蔗糖溶液的旋光度是負(fù)值（由原來的正值轉(zhuǎn)化為負(fù)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?yàn)檎崽菦]有游離異頭碳，蔗糖是個(gè)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(zhǎng)的、堅(jiān)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(zhǎng)的纖維。另外糖原是個(gè)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(jiān)韌特性，所以它是植物中的結(jié)構(gòu)材料。而糖原是動(dòng)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(yīng)，肽聚糖是革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)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(yīng)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?yàn)槊總€(gè)單糖的羥基都可以參與糖苷鍵的形成，而且每個(gè)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?yàn)檫M(jìn)入肌肉細(xì)胞的葡萄糖常常被磷酸化，葡萄糖一旦磷酸化就不能從細(xì)胞內(nèi)逃掉。在 pH7時(shí)，葡萄糖 6磷酸的磷酸基團(tuán)解離，分子帶凈的負(fù)電荷。由于膜通常對(duì)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(jìn)入細(xì)胞，因此也就不能進(jìn)入酵解途徑生成 ATP。 ? ? 12答 : 被標(biāo)記的葡萄糖通過葡萄糖 6磷酸進(jìn)入酵解途徑，在果糖 3磷酸和磷酸二羥丙酮之前標(biāo)記始終出現(xiàn)在 C1。因?yàn)榱姿岫u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(biāo)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(yīng)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(gè)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(jìn)入酵解途徑從而抑制酵解。 （ b）果糖 1催化反應(yīng)的產(chǎn)物，它是酵解過程中主要的調(diào)控點(diǎn)，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(yīng)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(gè)中間產(chǎn)物，同時(shí)也是磷酸果糖激酶 1的一個(gè)反饋抑制劑，因而檸檬酸濃度的增加降低了酵解反應(yīng)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(yīng)中由果糖 6磷酸生成的，因?yàn)樗橇姿峁羌っ?1（ PFK1）的激活因子，因而可以增加酵解反應(yīng) ? 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(yīng)生成的 NADH氧化為 NAD＋ ，以便保證循環(huán)正常進(jìn)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?yàn)樾枰趸诒徂D(zhuǎn)化為 CO2的過程中生成的 NADH和 QH2，當(dāng)檸檬酸循環(huán)的速度增加時(shí)， O2的消耗速率也增加，因?yàn)闄幟仕嵫h(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(gè)CO2（該過程需要 3個(gè) O2），相反它進(jìn)入檸檬酸循環(huán)生成一個(gè)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(dāng)然比它直接氧化消耗的氧多得多。當(dāng)然要觀察到這些催化效應(yīng)，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(jìn)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(gè)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(jìng)爭(zhēng)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?yàn)樵撗h(huán)存在一物質(zhì)平衡。兩個(gè) C以乙酰 CoA中乙?；男问郊尤朐撗h(huán)，且這兩個(gè) C又以兩個(gè) CO2的形式被釋放出來。同時(shí)，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(gè)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?yàn)槠咸烟菤埢峭ㄟ^磷酸解反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的速率。 （ b）增加果糖 （ F2,6BP）的濃度降低了生糖反應(yīng)的速率，同時(shí)增加了酵解反應(yīng)的速率， F2,6BP抑制生糖反應(yīng)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(yīng)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(gè)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(gè)別構(gòu)激活因子 ,同時(shí)也是果糖 1,6二磷酸酶的一個(gè)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(fù)受傷的組織需要細(xì)胞增殖并且合成疤痕組織， NADPH是合成膽固醇和脂肪酸（細(xì)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?yàn)槲焯橇姿嵬緩绞?NADPH和核糖 5磷酸的主要來源，所以在受傷后，組織對(duì)這些產(chǎn)物要求的增加所做的反應(yīng)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(huì)阻斷丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程。因?yàn)樯锼厥谴呋狒然刹蒗Ｒ宜岱磻?yīng)的丙酮酸羧化酶的輔基，加入的抗生物素蛋白對(duì)生物素的親和力高，使得反應(yīng)缺乏生物素而中斷。 ? 26答：缺少分支酶，因?yàn)榇蠹s每隔 10個(gè)葡萄糖殘基就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)由 α 1,6糖苷鍵造成的分支。 ? 第九章 脂代謝 在 pH＝ 7時(shí)，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）。 ? 下列十八碳的脂肪酸的熔點(diǎn)分別是：硬脂酸（ 176。 ），油酸（ 176。 ），亞油酸（－ 5176。 ），亞