一、练习题目
(一)名词解释
1.激酶, 2.糊精与极限糊精 3.糖酵解 4.乳酸发酵 5.酒精发酵 6.回补反应 7.葡萄糖的异生作用 8.三羧酸循环 9.磷酸戊糖途径 10.转酮酶 11.转醛酶
(二)问答题
1.植物体内淀粉如何彻底水解为葡萄糖的?
2.试比较α—淀粉酶、β—淀粉酶存在部位、理化特性及作用特点的异同。
3.为什么长期泡水的甘薯或马铃薯的块根具有酒味?
4.糖酵解是如何举行的?
5.说明葡萄糖异生要绕过的三个反应。
6.叙述TCA循环的回补反应。
7.试说明TCA环的生理意义。
8.磷酸戊糖途径是如何被证明的?
9。试说明磷酸戊糖途径的生理意义。
(三)填空题
1.在高等植物中发现第一个糖核苷酸是_________________。
2.糖核苷酸是___________,的一种活化形式,是双糖和多糖生物合成中葡萄糖的____________。
3.植物体内蔗糖合成酶催化的蔗糖生物合成中,葡萄糖供体是__________,葡萄糖基的受体是 ________;而由磷酸蔗糖合成酶催化蔗糖合成时,其葡萄糖供体是___________,葡萄糖基的受体是一 __________,其直接产物是_______________。
4.催化蔗糖合成的苷糖合成酶在植物的________________组织中活性较高,而磷酸蔗糖合成酶在植物的_______组织中活性较高。
5.α-淀粉酶水解淀粉的_____________糖苷键,而纤维素酶水解纤维素的_________糖苷键。
6.R酶又叫_______它水解支链淀粉的__________键,它必须与__________酶和___________酶共同作用,才能将支链淀粉完全降解生成_____________及______________。
7.淀粉的磷酸解过程通过___________酶降解α-1,4糖苷键,但该酶不能降解___________键,必须靠____________酶和_____________酶降解。
8.糖酵解途径的缩写符号是________,此途径是在细胞的_________中进行的。
9.在EMP途径中,经过___________、___________和____________步骤后,才能使一个葡萄糖分子裂成_______和_____________两个磷酸三糖。
10.糖酵解反应历程中三个调节部位即催化三个不可逆反应的调节酶是______________、_________、 ___________其中以_____________为最重要的部位。
11.在糖分解代谢中,糖酵解的产物丙酮酸在有氧情况下,它形成__________,缺氧或无氧时形成_____________或______________。
12.在真核生物中,1M葡萄糖经过糖酵解作用净生成_________________个ATP,而1M葡萄糖经过彻底氧化分解可以生成________________个ATPo
13.三羧酸循环的缩写符号是____________,此循环途径是在细胞的______________中进行的。
14.丙酮酸氧化脱羧形成____________,然后和_______结合才能进入三羧酸循环,形成第一个产物是______________。
15.丙酮酸脱氢酶复合体由__________、________和___________三种酶组成,其辅因子共_____________种,分别为______、______、______、_____和____________________。
16.三羧酸循环反应历程中,三个调节酶是______、_______、______。它们的共同抑制剂是_____________和_______________。
17.磷酸戊糖途径的缩写符号是___________或___________,此途径氧化阶段两个脱氢酶的辅酶均是______________,二个脱氢酶分别是______________和_____________。
18.把左边的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)分别填人下列反应式中
(1)NADH+H+→H+→NAD a.丙酮酸→乳酸
(2)NAD+→NADH++H+ b.葡萄糖→6—P—葡萄糖
(3)ATP→ADP+Pi c.3—P—甘油醛+Pi→1,3-二磷酸甘油酸
(4)ATP—ADP d.磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸
(5)ADP→ATP e.丙酮酸+C02+H2O→草酰乙酸
19.完成下列反应式
( )酶
(9)4-磷酸赤鲜糖+6-磷酸果糖 3-磷酸甘油醛+( )
(10)PPP途径氧化阶段:6×G-6-P+12NADP+6H2O→( )+( )+( )
20.当将葡萄糖、酵母提取物和碘乙酸一起培养时,从培养物中可分离出高含量的磷酸二羟丙酮和3—磷酸甘油醛,这表明碘乙酸抑制了 酶,由此说明该酶活性中心的必需基团是____________
(四)选择题
1.下面哪一种酶在糖酵解和葡萄糖异生过程中都发挥作用( )。
①丙酮酸激酶 ②丙酮酸羧化酶 ③3—磷酸甘油醛脱氢酶 ④已糖激酶
2.糖原的一个葡萄糖残基转化为2分子的乳酸产生的净ATP分子数是( )。
①l ②2 ③3 ④4
3.参与三羧酸循环的起始物是( )。
①丙酮酸 ②异柠檬酸 ③草酰乙酸 ④苹果酸
4.糖的无氧酵解与有氧分解代谢的交叉点物质是( )。
①丙酮酸 ②烯醇式磷酸丙酮酸 ③乳酸 ④乙醇 ,
5.三羧酸循环中,哪一个化合物前后各放出一个分子CO2,这个化合物为( )。
①柠檬酸 ②乙酰CoA ③琥珀酸 ④Q—酮戊二酸
6.三羧酸循环中催化琥珀酸形成延胡索酸的酶是琥珀酸脱氢酶,此酶的辅因子是( )。
①NAD+ ②CoA—SH ③FAD ④TPP
7.催化直链淀粉转化为支链淀粉的酶是( )。
①R酶 ②D酶 ③Q酶 ④o—1,6糖苷酶
8.淀粉磷酸化酶催化淀粉降解的最初产物是( )
①G—6—P ②F—6—P ③G—l—P ④F—1—P
9.在有氧条件下,利用l摩尔葡萄糖生成的净ATP摩尔数与在无氧条件下利用l摩尔葡萄糖生成的净ATP摩尔数的最近似比值是( )。
①2:1 ②9:1 ③13:1 ④18:l ⑤25:1
10.除了哪种酶外,其余的酶都参与柠檬酸循环( )。
①延胡索酸酶 ②异柠檬酸脱氢酶 ③琥珀酸硫激酶 ④丙酮酸脱氢酶,⑤顺乌头酸酶
11.在哺乳动物肝脏中,将两分子乳酸转换成葡萄糖需要多少分子ATP( )。
①2 ②3 ③4 ④6
12.EMP、TCA、PPP三条代谢途径以下列哪种中间产物相互联系( )。
①丙酮酸 ②乙酰CoA ③PEP ④3—P—甘油醛
13.在柠檬酸循环中,哪步反应以底物水平磷酸化方式生成一分子高能磷酸化合物( )。
①柠檬酸→α→酮戊二酸 ② α→酮戊二酸→琥珀酸 ③琥珀酸→延胡索酸
④延胡索酸→苹果酸 ⑤苹果酸→草酰乙酸
14.果糖激酶催化的反应生成下述哪种产物( )。
①l—磷酸果糖 ②6—磷酸果糖 ③l,6—二磷酸果糖
④甘油醛和磷酸二羧丙酮 ⑤3—磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮
15.哪个是磷酸果糖激酶的抑制剂( )。
①柠檬酸 ②环AMP ③NH4+ ④ADP
16.通常认为控制柠檬酸循环速度的变构酶是( )。
①丙酮酸脱氢酶 ②柠檬酸脱氢酶 ③异柠檬酸脱氢酶 ④苹果酸脱氢酶
17.糖酵解中,哪个酶对氟离子的抑制作用最敏感( )。
①已糖激酶 ②醛缩酶 ③丙酮酸激酶 ④烯醇化酶
18.在草酰乙酸十,NTP→NDP+磷酸烯醇式丙酮酸+C02反应中,NTP代表( )。
①ATP ②GTP ③CTP ④UTP
19.下列糖类中,属于寡糖的有( )。
①甘露糖 ②麦芽糖 ③蔗糖 ④赤藓糖 ⑤乳糖
20.下列酶中,参与淀粉水解的有( )。
①α—淀粉酶 ②淀粉磷酸化酶 ③β—淀粉酶 ④R酶 ⑤麦芽糖酶
21.下列关于EMP的叙述,正确的有( )。
①磷酸果糖激酶是主要的控制部位
②活化葡萄糖必须消耗ATP
③3—磷酸甘油醛的氧化是一个产能过程
④NADH重新氧化可通过消耗NADH把丙酮酸还原成乳酸
⑤磷酸丙糖异构酶能确保已糖裂解后的两部分都能进入酵解途径
22.催化TCA中不可逆反应的酶有( )。
①异柠檬酸裂解酶 ②苹果酸合成酶 ③β—酮戊二酸脱氢酶系
④异柠檬酸脱氢酶 ⑤柠檬酸合成酶
23.下列哪些物质是丙酮酸脱氢酶系的辅因子( )。
①NAD+ ②NADP+ ③TPP ④CoASH ⑤FMN
24.下列哪些物质可作为糖异生原料( )。
①甘油 ②乳酸 ③丙酮酸 ④果糖 ⑤乙酰CoA
25.在EMP中,下列哪些酶催化的反应不可逆( )。
①己糖酸酶 ②3—磷酸甘油醛脱氢酶 ③磷酸果糖激酶
④3—磷酸甘油酸激酶 ⑤丙酮酸激酶
26.下列哪些反应是TCA中的脱氢反应步骤( )。
①异柠檬酸→α—酮戊二酸 ②α—酮戊二酸→琥珀酰CoA
③延胡索酸→苹果酸 ④琥珀酸→延胡索酸 ⑤苹果酸→草酰乙酸
27.下列哪些酶可催化蔗糖的降解( )。
①蔗糖合成酶 ②磷酸蔗糖合成酶 ③蔗糖酶 ④转化酶 ⑤Q酶
(五)是非题
1.高等植物中的蔗糖酶(转化酶)即可催化蔗糖合成,也可催化蔗糖分解。
2.燃料分子大部分有用的能量是在TCA环中释放出来的。
3.糖酵解在有氧或无氧条件下都可进行。
4.当ATP/AMP比值低时,丙酮酸激酶活性增加。
5.剧烈运动后肌肉酸疼是由于丙酮酸氧化成乳酸的结果。
6.淀粉磷酸化既可以催化淀粉的合成,也可以催化淀粉的分解,但以催化合成为主。
7.如果微生物细胞中,存在足够的氧能使糖酵解过程中生成的NADH氧化时,那么,既使有乳酸脱氢酶存在,乳酸发酵也不能进行。
8.HMP(PPP)途径的主要功能是提供能量。
9.α—淀粉酶与β—淀粉酶都只能水解α—1,4糖苷键,不能水解α—1,6糖苷键。
10.TCA循环中底物水平磷酸化直接生成的是ATP。
11.植物体内淀粉的合成都是在淀粉合成酶催化下进行的。
12.葡萄糖异生作用的生理意义之一可使糖与其它代谢产生联系。
13.转醛酶催化一个三碳单位的转移,转酮酶催化一个二碳单位的转移。
14.由于三羧酸循环是物质代谢的枢纽,它的正常运转至关重要,因此循环的中间物从不用于其它代谢途径。
15.糖酵解过程中因葡萄糖和果糖活化都需要ATP,故ATP浓度高时,糖酵解速度加快。
16.在缺氧条件下,丙酮酸还原为乳酸的意义是使NAD+再生。
17.三羧酸循环中,直接形成高能磷酸化合物的步骤是由琥珀酰CoA形成琥珀酸。
二、参
(一)名词解释
1.激酶(kinase):凡是催化ATP分子上的磷酰基键转移到受体上的酶都称为激酶。
2.糊精与极限糊精(dextrin and limitdextrin):淀粉被α—淀粉酶或β一淀粉酶作用分解后余下的产物,是具有中等链长的多糖,被称为糊精,极限糊精是指不再被α—淀粉酶和β—淀粉酶水解的糊精。 3.糖酵解(glycolysis EMP):即糖的发酵分解、是葡萄糖经1.6一二磷酸果糖和3—磷酸甘油酸转变为丙酮酸同时生成ATP的过程。
4.乳酸发酵(1actic acid fermentation):在无氧条件下,丙酮酸接受3一磷酸甘油醛脱氢酶催化形成的NADH上的氢,在乳酸脱氢酶催化下,形成乳酸。
5.酒精发酵(alcoholic fermentation):在无氧条件下,丙酮酸可在丙酮酸脱羧酶催化下脱羧生成乙醛,乙醛继续在乙醇脱氢酶的催化下由NADH还原生成乙醇的过程。
6.回补反应(anaplerotic reaction):三羧酸循环的某些中间产物被转移出来参与三羧酸循环外的反应。从而影响三羧酸循环的正常进行,因此必须不断地通过一些反应补充被消耗的中间物,如草酰乙酸等,以保证三羧酸循环的正常进行。
7.葡萄糖的异生作用(gluconeogenesis):是由非碳水化合物的前体如丙酮酸或草酰乙酸合成葡萄糖的过程。
8.三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle TCA):Krebs提出,在有氧的条件下,糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA,乙酰CoA必须通过一组循环反应才能彻底氧化成C02和水,并产生大量ATP,这个循环的第一个产物是柠檬酸,柠檬酸上有三个羧基,因此叫三羧酸循环。它是物质代谢的枢纽,是生物体获取能量(ATP)的主要途径。
9.磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP):也是一条葡萄糖有氧分解的途径,它不先经过三碳糖阶段,直接脱氢和脱羧,氧化产生NADPH+H+而不是ATP。
10.转酮酶(transketolase):催化酮糖上的二碳单位(羟乙醛基)转移到醛糖的第一位碳原子上。
11.转醛酶(transaldolase):催化酮糖上的三碳单位(二羟丙酮基)转移到醛糖的第一位碳原子上。
(二)问答题
1.淀粉在酶作用下,通过两种途径降解,一是水解途径,二是磷酸解途径。
水解过程中通过α一淀粉酶和β一淀粉酶作用分解为糊精、麦芽糖和葡萄糖,糊精经脱支酶降解,麦芽糖经麦芽糖酶的作用分解为葡萄糖,因此在α一淀粉酶,β一淀粉酶,脱支酶和麦芽糖酶的共同作用下彻底水解。
磷酸解作用:是在淀粉磷酸化酶的作用下,将淀粉水解,水解时,从淀粉的非还原端开始,逐个水解α—1.4糖苷键;产物主要是1—磷酸葡萄糖。由于该酶不能水解α—1.6糖苷键,因此对于支链淀粉需转移酶和α一1.6糖苷酶共同作用,才能降解。
2.α—淀粉酶主要存在于萌发的种子中,β—淀粉酶存在于休眠的种子中,α—淀粉酶是内切酶,耐高温,加热到70℃时还能保持部分活性,不耐酸,在pH3.3时被破坏,β—淀粉酶是外切酶,不耐高温,加热到70℃即丧失活性,耐酸,在pH3.3时仍有活性,因此,利用高温或调节pH值的方法可将这两种酶分开,两种酶都作用于α—1.4糖苷键。
3.马铃薯或甘薯由于长期泡水,则缺乏氧气,那么经糖酵解产生的丙酮酸则进行无氧呼吸,进行酒精发酵,产生乙醇,因此具有酒味。
4.从糖酵解的反应历程看,它有三步是大量释放自由能的不可逆反应,即已糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的反应,这三步是控制糖酵解速度的限速步骤,其中以磷酸果糖激酶催化的反应最为关键。此外,3一磷酸甘油醛脱氢酶也是一个点。
(一)磷酸果糖激酶的调节;①ATP是磷酸果糖激酶的底物,也是它的变构抑制剂,ATP浓度高 (ADP或AMP浓度低)则磷酸果糖激酶的活性低,反之亦然;②柠檬酸也可对磷酸果糖激酶进行别构抑制,高浓度的柠檬酸,使磷酸果糖激酶的活性下降,糖酵解减速;③磷酸果糖激酶的活性还受 NADH和脂肪酸的抑制。
(二)已糖激酶的:此酶受6—磷酸葡萄糖的抑制,6—磷酸葡萄糖浓度升高则抑制已糖激酶的活性,使糖酵解下降。
(三)丙酮酸的调节:①ATP抑制丙酮酸激酶的活性;②1.6—二磷酸果糖可以使丙酮酸激酶活化
(四)3一磷酸甘油醛脱氢酶的:此酶可被NAD+激活。总之,在糖酵解的整个过程中,是多个因素参与了有关酶活性的调节。
5.在糖酵解中,有七步可逆反应,三步是不可逆的,葡萄糖异生作用基本上是糖酵解的逆转,所以必须绕过这三步反应。
①由丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸:
先由丙酮酸生成草酰乙酸:
再由草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸:
②由1.6—二磷酸果糖转变为6—磷酸果糖:
③由6一磷酸葡萄糖转变为葡萄糖:
6—磷酸葡萄糖+6-磷酸葡萄糖酯酶+葡萄糖+Pi
6.由于某些中间产物被抽走,最终导致草酰乙酸浓度的降低,因此必须不断补充使草酰乙酸维持在一定的水平,回补反应主要是以下几个:
①丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸:
丙酮酸+C02+ATP+H20→草酰乙酸+ADP+Pi
②磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化磷酸烯醇式丙酮酸羧化生成草酰乙酸(主要存在植物、微生物、酵母中):
PEP+C02+H20→草酰乙酸+Pi
③由苹果酸酶催化丙酮酸羧化生成苹果酸,再由苹果酸脱氢酶的作用生成草酰乙酸。
④天冬氨酸可经转氨作用形成草酰乙酸。
7.三羧酸循环具有普遍的生物学意义:①提供大量的能量,供有机体生命活动的需要;②三羧酸循环是各种营养物质氧化的最终途径,是物质代谢的枢纽,通过三羧酸循环使三大代谢彼此联系在一起;③三羧酸循环产生的各种中间产物是合成其它生命物质的碳骨架来源;④对某些植物来说,三羧酸循环中的二羧酸、三羧酸是某些器官的积累物,并影响果实品质,如柠檬酸、苹果酸等等。
8.①一些糖酵解的典型抑制剂,如碘乙酸不能影响某些组织中葡萄糖的利用;②NADP+和6—磷酸葡萄糖氧化成6一磷酸葡萄糖酸时会导致葡萄糖分子进入一个未知的代谢途径;③当用14C标记葡萄糖的C--1处或C--6处的碳原时,则C一1处的碳原子比C一6处的碳原子更容易氧化成14CO2。
9.①生成大量的NADPH不能直接与电子传递体偶联进行氧化,而用于还原性的生物合成中;②磷酸戊糖途径的中间产物是某些生物合成的原料,如5一磷酸核糖是核酸的合成原料,4—磷酸赤藓糖,可转化成芳香族氨基酸;③磷酸戊糖途径与光合作用有密切关系;④磷酸戊糖途径与糖的有氧、无氧分解是相联系的。
(三)填空题
1.UDPG或尿苷二磷酸葡萄糖
2.葡萄糖、供体
3.UDPG、果糖、UDPG、6一磷酸果糖、磷酸、蔗糖
4.非光合、光合
5.α一1,4、β一1,4
6.脱支酶、α一l,6、α一淀粉、β一淀粉、麦芽糖、葡萄糖
7.淀粉磷酸化、β一1,6、糖苷、转移、脱支酶
8.EMP、细胞质
9.磷酸化、异构化、磷酸化、3—磷酸甘油醛、磷酸二羟丙酮
10.已糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶
11.乙酰CoA、酒精、乳酸
12.2、36
13.TCA、线粒体基质
14.乙酰CoA、草酰乙酸、柠檬酸
15.二氢硫辛酸转乙酰酶、丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酸脱氢酶、六、Mg2+、TPP、FAD、硫辛酸、CoA--SH、NAD+
16.柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、戊二酸脱氢酶复合体、NADM、ATP
17.PPP、HMP、NADP+、6—磷酸葡萄糖脱氢酶、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
18.A①b④c②d⑤e③
O
‖ ⑤乙酰CoA+NADH+、CO2
C—O—PO3H2 CH2OPO3H2- CHO
| | |
19.① HCOH 、NADH+H+ ⑥C==O 、CHOH
| | |
CH2OPO3H2 CH2OH CH2OPO32-
(GDP+Pi) (GTP)
COOH ⑦ 、CH2—COOH
| 琥珀酰CoA合成酶 |
② HCOH 、ATP CH2—COOH
| 琥珀酸脱氢酶
CH2OPO3H2 ⑧
FAD FADH2
O 转醛酶
‖ ⑨ 、7—磷酸景天庚酮糖
③丙酮酸羧化酶、C—COOH ⑩6CO2、12(NADPH+H+)、6×5-磷酸核酮糖
生物素 |
CH2—COOH
磷酸蔗糖合成酶
④UDPG、 、UDP
(四)选择题
1.③ 2.③ 3.③ 4.① 5.④ 6.③ 7.③ 8.③ 9.④ 10.④ 11.④ 12.④ 13.② 14.① 15.① 16.③ 17.④ 18.② 19.②③⑤ 20.①③④⑤ 21.①②③④⑤ 22.③④⑤ 23.①③④ 24.①②③ 25.①③⑤ 26.①②④⑤ 27.①③④
(五)是非题
l.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.√ 10.× 11.× 12.√ 13.√ 14.× 15.× 16.√ 17.√