《随便》lz西子

8、糖代谢

　　（一）名词解释：
　　1．糖异生：非糖物质（如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等）转变为葡萄糖的过程。
　　2．Q酶：Q酶是参与支链淀粉合成的酶。功能是在直链淀粉分子上催化合成 （α-1， 6）糖苷键，形成支链淀粉。
　　3．乳酸循环乳：酸循环是指肌肉缺氧时产生大量乳酸，大部分经血液运到肝脏，通过糖异生作用肝糖原或葡萄糖补充血糖，血糖可再被肌肉利用，这样形成的循环称乳酸循环。
　　4．发酵：厌氧有机体把糖酵解生成NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛，使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。如果将氢交给病酮酸丙生成乳酸则叫乳酸发酵。
　　5．变构调节：变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分子的构象发生改变，从而改变酶的活性，称酶的变构调节。
　　6．糖酵解途径：糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段，是体内糖代谢最主要途径。
　　7．糖的有氧氧化：糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。是糖氧化的主要方式。
　　8．肝糖原分解：肝糖原分解指肝糖原分解为葡萄糖的过程。
　　9．磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径指机体某些组织（如肝、脂肪组织等）以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，又称为磷酸已糖旁路。
　　10．D-酶：一种糖苷转移酶，作用于α-1，4糖苷键，将一个麦芽多糖的片段转移到葡萄糖、麦芽糖或其它多糖上。
　　11．糖核苷酸：单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物，是双糖和多糖合成中单糖的活化形式与供体。

　　（二）英文缩写符号：
　　1．UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖，是合成蔗糖时葡萄糖的供体。
　　2．ADPG：腺苷二磷酸葡萄糖，是合成淀粉时葡萄糖的供体。
　　3．F-D-P：1，6-二磷酸果糖，由磷酸果糖激酶催化果糖-1-磷酸生成，属于高能磷酸化合物，在糖酵解过程生成。
　　4．F-1-P：果糖-1-磷酸，由果糖激酶催化果糖生成，不含高能磷酸键。
　　5．G-1-P：葡萄糖-1-磷酸。由葡萄糖激酶催化葡萄糖生成，不含高能键。
　　6．PEP：磷酸烯醇式丙酮酸，含高能磷酸键，属于高能磷酸化合物，在糖酵解过程生成。

　　（三）填空题
　　1．α-1，4糖苷键
　　2．2个ATP
　　3．己糖激酶；果糖磷酸激酶；丙酮酸激酶
　　4．磷酸甘油醛脱氢酶
　　5．柠檬酸合成酶；异柠檬酸脱氢酶；α–酮戊二酸脱氢酶
　　6．6个ATP
　　7．甘油醛3-磷酸
　　8．延胡索酸酶；氧化还原酶
　　9．两个；氧化阶段；非氧化阶段；6-磷酸葡萄糖脱氢酶；6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶；NADP
　　10．蔗糖
　　11．UDPG；果糖
　　12．细胞质；葡萄糖；丙酮酸；ATP NADH
　　13．淀粉磷酸化酶；转移酶；α-1，6糖苷酶
　　14．异柠檬酸脱氢酶；α- 酮戊二酸脱氢酶
　　15．异柠檬酸裂解酶；苹果酸合成酶
　　16．丙酮酸；丙酮酸→乳酸
　　17．1，3-二磷酸甘油酸；磷酸烯醇式丙酮酸
　　18．乳酸；甘油；氨基酸
　　19．TPP；NAD+；FAD；CoA；硫辛酸；Mg
　　20．转酮醇酶；TPP；转醛醇酶
　　21．α-酮戊二酸脱氢酶；琥珀酰转移酶；二氢硫辛酸脱氢酶
　　22．磷酸烯醇式丙酮酸激酶；ATP；GTP
　　23．UDP-葡萄糖；G-1-P
　　24．α-淀粉酶；β–淀粉酶；R酶；麦芽糖酶
　　25．淀粉磷酸化酶；转移酶；脱支酶
　　26．识别；蛋白质；核酸；脂肪

　　（四）选择题
　　1．B：该步骤是不可逆步骤逆反应由葡萄糖-6-磷酸酶催化。
　　2．B：
　　3．A：三羧酸循环最终消耗2个乙酰CoA释放2个CO2，产生的H+被NAD+和FAD接受生成NADH+H+和FADH2，进入电子传递链通过氧化磷酸化作用生成水和ATP
　　4．D：糖原，纤维素和淀粉合成反应需引物分子参与。
　　5．D：由葡萄糖生成丙酮酸产生8个ATP，丙酮酸生成乙酰CoA可产生3个ATP，乙酰CoA进入三羧酸循环可生成12个ATP，2个丙酮酸可15个ATP，共生成38个ATP。
　　6．C：
　　7．D：乙酰CoA只能进入三羧酸循环分解，不能经糖异生合成葡萄糖。
　　8．E：丙酮酸激酶是糖酵解途径的3个关键酶之一。
　　9．A：丙酮酸羧化酶是糖异生途径的关键酶，催化丙酮酸生成草酰乙酸的反应。
　　10．B：人在饥饿后摄食，肝细胞的主要糖代谢是糖的有氧氧化以产生大量的能量。
　　11．E：6-磷酸葡萄糖酸是磷酸戊糖途径所特有的其它都是糖酵解的中间产物。
　　12．D：糖蛋白中糖和蛋白质连接的键称糖肽键。
　　13．D：在磷酸戊糖途径的非氧化阶段发生三碳糖，六碳糖和九碳糖的相互转换。
　　14．D：
　　15．D：三羧酸循环共生成2个CO2，分别在生成-酮戊二酸的反应和它的下一步释放。
　　16．C：
　　17．C：醛缩酶催化的是可逆反应，可催化磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛生成果糖1，6-二磷酸。
　　18．C：三羧酸循环中只有一步底物水平磷酸化，就是琥珀酰CoA生成琥珀酸的反应。
　　19．D：丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸生成乙酰CoA，需要的辅酶是NAD+，CoA，TPP，FAD，硫辛酸。
　　20．E：异柠檬酸脱氢酶催化的反应是三羧酸循环过程的三个调控部位之一。
　　21．B：生物素是羧化酶的辅酶，这里只有丙酮酸羧化酶需要生物素作为辅酶。
　　22．C：在三羧酸循环过程中，发生氧化还原反应的酶中，只有琥珀酸脱氢酶的辅因子是FAD。
　　23．C：在糖酵解和糖异生过程都发生反应的酶是在糖酵解中催化可逆反应步骤的酶，这里只有3-磷酸甘油醛脱氢酶。
　　24．D：在有氧的情况下1摩尔葡萄糖氧化生成38个ATP，在无氧条件下生成2个ATP，二者比值是19：1。
　　25．C：催化直链淀粉转化为支链淀粉的酶是Q酶，而催化支链淀粉脱支的酶是R酶。
　　26．A：α-淀粉酶和的区别是前者耐70℃高温，而后者耐酸，β--淀粉酶是巯基酶。
　　27．B：在糖酵解过程发生了两次底物水平磷酸化反应，一次是1，3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸的反应，另外是磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的反应。
　　28．C：由-酮戊二酸生成琥珀酰CoA产生一个NADH，由琥珀酰CoA生成琥珀酸的反应产生一个GTP
　　39．B：丙二酸是琥珀酸的竞争性抑制剂，竞争与琥珀酸脱氢酶结合。
　　30．B由葡萄生成6-磷酸葡萄糖消耗一个高能磷酸键。1-磷酸葡萄糖转变成UDPG，然后UDP脱落，相当于1分子UTP转化为UDP，消耗一个高能磷酸键

　　（三）是非判断题
　　1．错：α-淀粉酶和β-淀粉酶的区别是α-淀粉酶耐70度的高温，β-淀粉酶耐酸。
　　2．错：麦芽糖是葡萄糖与葡萄糖构成的双糖
　　3．对：磷酸果糖激酶是变构酶，其活性被ATP抑制，ATP的抑制作用可被AMP所逆转，此外，磷酸果糖激酶还被柠檬酸所抑制。
　　4．错：糖异生并不是糖酵解的简单逆行，其中的不可逆步骤需要另外的酶催化完成。
　　5．对：戊糖磷酸途径分为氧化阶段和非氧化阶段，氧化阶段的3步反应产生还原能，非氧化阶段进行分子重排，不产生还原能。
　　6．对：
　　7．对：
　　8．对：动物体内不存在乙醛酸循环途径，不能将乙酰CoA转化成糖。
　　9．对：三羧酸循环中间产物可以用来合成氨基酸，草酰乙酸可经糖异生合成葡萄糖，糖酵解形成的丙酮酸，脂肪酸氧化生成的乙酰CoA及谷氨酸和天冬氨酸脱氨氧化生成的-酮戊二酸和草酰乙酸都经三羧酸循环分解。
　　10．错：糖异生的关键反应是丙酮酸生成草酰乙酸的反应由丙酮酸羧化酶催化，丙酮酸羧化酶是变构酶，受乙酰CoA 的调控。
　　11．对：
　　12．对：丙酮酸羧化酶是变构酶，受乙酰CoA的变构调节，在缺乏乙酰CoA时没有活性，细胞中的ATP/ADP的比值升高促进羧化作用。草酰乙酸既是糖异生的中间产物，又是三羧酸循环的中间产物。高含量的乙酰CoA使草酰乙酸大量生成。若ATP含量高则三羧酸循环速度降低，糖异生作用加强。
　　13．错：在植物体内，蔗糖的合成主要是通过磷酸蔗糖合成酶途径。
　　14．对：糖酵解是由葡萄糖生成丙酮酸的过程，它是葡萄糖有氧氧化和无氧发酵的共同途径。
　　15．对：
　　16．对：淀粉磷酸化酶催化的反应是可逆反应，正反应催化α-1，4糖苷键的合成，逆反应催化α-1，4糖苷键的分解。
　　17．错：TCA中底物水平磷酸化直接生成的是GTP，相当于一个ATP。
　　18．对：三羧酸循环的中间产物-酮戊二酸经转氨作用生成谷氨酸。
　　19．错：在糖代谢中最重要糖核苷酸是UDPG。

　　（六）完成反应式：
　　1．丙酮酸 + CoASH + NAD+ →乙酰CoA + CO2 +（NADH + H+）
　　催化此反应的酶和其它辅因子：（丙酮酸脱氢酶）（TPP）（FAD）（Mg2+）
　　2．α-酮戊二酸 + NAD+ + CoASH → （琥珀酰-S-CoA ）+ NADH + CO2
　　催化此反应的酶和其它辅因子：（α-酮戊二酸脱氢酶）（TPP）（FAD）（Mg2+）
　　3．7-磷酸景天庚酮糖 + 3-磷酸甘油醛 → 6-磷酸-果糖 + （ 4-磷酸赤藓糖 ）
　　催化此反应的酶：（转醛酶）
　　4．丙酮酸 CO2 + （ATP） + H2O → （草酰乙酸） + ADP + Pi + 2H
　　催化此反应的酶：（丙酮酸羧化酶）
　　5．（UDPG） + F-6-P →磷酸蔗糖 + UDP
　　催化此反应的酶：（蔗糖磷酸合酶）

　　（七）问答题（解题要点）
　　1．答：（1）糖类物质是异氧生物的主要能源之一，糖在生物体内经一系列的降解而释放大量的能量，供生命活动的需要。
　　（2）糖类物质及其降解的中间产物，可以作为合成蛋白质脂肪的碳架及机体其它碳素的来源。
　　（3）在细胞中糖类物质与蛋白质核酸脂肪等常以结合态存在，这些复合物分子具有许多特异而重要的生物功能。
　　（4）糖类物质还是生物体的重要组成成分。
　　2．答：（1）三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。
　　（2）糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
　　（3）脂肪分解产生的甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。
　　（4）蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。
　　3．答：（1）糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，可作为脂肪合成中甘油的原料。
　　（2）有氧氧化过程中产生的乙酰CoA是脂肪酸和酮体的合成原料。
　　（3）脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。
　　（4）酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。
　　（5）甘油经磷酸甘油激酶作用后，转变为磷酸二羟丙酮进入糖代谢。
　　4．答：乙醛酸循环是有机酸代谢循环，它存在于植物和微生物中，可分为五步反应，由于乙醛酸循环与三羧酸循环有一些共同的酶系和反应，将其看成是三羧酸循环的一个支路。循环每一圈消耗2分子乙酰CoA，同时产生1分子琥珀酸。琥珀酸产生后，可进入三羧酸循环代谢，或经糖异生途径转变为葡萄糖
　　乙醛酸循环的意义：
　　（1）乙酰CoA经乙醛酸循环可以和三羧酸循环相偶联，补充三羧酸循环中间产物的缺失。
　　（2）乙醛酸循环是微生物利用乙酸作为碳源的途径之一。
　　（3）乙醛酸循环是油料植物将脂肪转变为糖和氨基酸的途径。
　　5．答：（1）产生的5-磷酸核糖是生成核糖，多种核苷酸，核苷酸辅酶和核酸的原料。
　　（2）生成的NADPH+H+是脂肪酸合成等许多反应的供氢体。
　　（3）此途径产生的4-磷酸赤藓糖与3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸，进而转变为芳香族氨基酸。
　　（4）途径产生的NADPH+H+可转变为NADH+H+，进一步氧化产生ATP，提供部分能量。
　　6．答：糖分解代谢可按EMP-TCA途径进行，也可按磷酸戊糖途径，决定因素是能荷水平，能荷低时糖分解按EMP-TCA途径进行，能荷高时可按磷酸戊糖途径
　　7．答：丙氨酸成糖是体内很重要的糖异生过程。首先丙氨酸经转氨作用生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体转变成草酰乙酸。但生成的草酰乙酸不能通过线粒体膜，为此须转变成苹果酸或天冬氨酸，后二者到胞浆里再转变成草酰乙酸。草酰乙酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸，后者沿酵解路逆行而成糖。总之丙氨酸成糖须先脱掉氨基，然后绕过“能障”及“膜障”才能成糖。
　　8．答：磷酸二羟丙酮可还原a-磷酸甘油，后者可而参与合成甘油三酯和甘油磷脂。
　　3-磷酸甘油酸是丝氨酸的前体，因而也是甘氨酸和半胱氨酸的前体。
　　磷酸烯醇式丙酮酸两次用于合成芳香族氨基酸的前体---分支酸。它也用于ADP磷酸化成ATP。在细菌，糖磷酸化反应（如葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖）中的磷酸基不是来自ATP，而是来自磷酸烯醇式丙酮酸。
　　丙酮酸可转变成丙氨酸；它也能转变成羟乙基用以合成异亮氨酸和缬氨酸（在后者需与另一分子丙酮酸反应）。两分子丙酮酸生成a-酮异戊酸，进而可转变成亮氨酸。
　　9．答：（1）琥珀酰CoA主要来自糖代谢，也来自长链脂肪酸的ω-氧化。奇数碳原子脂肪酸，通过 氧化除生成乙酰CoA，后者进一步转变成琥珀酰CoA。此外，蛋氨酸，苏氨酸以及缬氨酸和异亮氨酸在降解代谢中也生成琥珀酰CoA。
　　（2）琥珀酰CoA的主要代谢去路是通过柠檬酸循环彻底氧化成CO2和H2O。琥珀酰CoA在肝外组织，在琥珀酸乙酰乙酰CoA转移酶催化下，可将辅酶A转移给乙酰乙酸，本身成为琥珀酸。此外，琥珀酰CoA与甘氨酸一起生成δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA），参与血红素的合成。