1、研究生入学考试生物化学（糖类代谢）历年真题试卷汇编 7 及答案与解析1 (哈尔滨工业大学 2007 年考研试题)回补途径2 (哈尔滨工业大学 2007 年、江南大学 2008 年考研试题)巴斯德效应3 (山东大学 2006 年考研试题)Calvin 循环4 (华东理工大学 2007 年考研试题)光反应5 (华南农业大学 2009 年、华中师范大学 2010 年、江南大学 2008 年、郑州大学2008 年考研试题)葡萄糖异生作用6 (郑州大学 2008 年、江南大学 2007 年考研试题)糖酵解7 (四川大学 2006 年考研试题)简述 TCA 循环的牛理意义。8 (东北师范大学 2008 年
2、考研试题)1mol 丙酮酸经过三羧酸循环彻底氧化成 CO2 和H2O 产生多少摩尔 ATP?由丙酮酸开始画出示意图，标出每步生成 ATP 数量。9 (吉林大学 2009 年考研试题)何谓酵解? 有何作用? 简述其主要过程。10 (吉林大学 2009 年考研试题)什么叫糖异生作用?哪类代谢物可在体内转变为糖?11 (吉林大学 2009 年考研试题)写出三羧酸循环过程中的四步氧化反应的反应式及催化反应的酶。12 (哈尔滨工业大学 2008 年考研试题)糖异生与糖酵解是否可以同时进行，为什么?13 (哈尔滨工业大学 2008 年考研试题)怎样理解具有磷酸戊糖代谢途径的微生物自身合成能力强。14 (哈
3、尔滨工业大学 2008 年考研试题)什么是能荷，利用能荷解释巴斯德效应?15 (哈尔滨工业大学 2007、2008 年考研试题)三羧酸循环的中间产物如何被完全氧化。16 (浙江工业大学 2006 年考研试题)如果 1 分子乙酰辅酶 A 经过 TCA 循环氧化成H2O 和 CO2 可产生 10 分子的 ATP，则 1 分子丙氨酸在哺乳动物体内彻底氧化净产生多少分子的 ATP?在鱼类又能产生多少分子的 ATP?17 (山东大学 2006 年考研试题)砷酸是否抑制糖酵解途径，为什么?18 (山东大学 2005、2006 年考研试题)HMP 途径的主要生理意义。19 (山东大学 2006 年考研试题)
4、糖异生途径的主要生理意义。20 (山东大学 2006 年考研试题)一系列酶促反应导致由丙酮酸到 -酮戊二酸的净合成，该过程未消耗 TCA 循环任何中间物，写出一系列酶作用顺序。21 (华东理工大学 2006 年考研试题)简述酒精厂生产酒精的生物化学原理(写出具体反应)。22 (华中师范大学 20l0 年考研试题)磷酸戊糖途径的重要生理意义有哪些?23 (中科大 2008 年考研试题)简要说明叶绿体的环路光合磷酸化过程是否产生 O2?是否产生 NADPH?其生理意义是什么?24 (湖南大学 2007 年考研试题)试述糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异。25 (湖南大学 2007 年考研试题)为什么
5、说三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同通路? 哪些化合物可以被认为是联系糖、脂、蛋白质和核酸代谢的重要环节?为什么?26 (中科大 2009 年考研试题)某一化合物是 3-磷酸甘油醛脱氢酶的抑制剂。若该化合物被加入以 D-葡萄糖为唯一底物的肝细胞中，那么，它对糖酵解中间产物的浓度有何影响?27 (郑州大学 2008 年考研试题)叙述三羧酸循环的特点及其生理意义?28 (郑州大学 2007 年考研试题)给出糖代谢的主要途径，分别增加果糖-1，6-二磷酸和柠檬酸这两种代谢物的浓度对糖酵解有什么影响?29 (江南大学 2008 年考研试题)糖酵解，戊糖磷酸途径，糖异生途径之间如何联系。30
6、(江南大学 2007 年考研试题)糖酵解，戊糖磷酸途径和葡萄糖异生途径之间如何联系?31 (江南大学 2007 年考研试题)碘乙酸抑制酵母糖酵解的实验中：(1)酵母+葡萄糖溶液+三氯乙酸的试管没有气泡产生；(2) 酵母+葡萄糖溶液+ 碘乙酸的试管有少量气泡产生；(3)酵母 +葡萄糖溶液的试管有大量气泡产生。试解时产生上述现象的化学本质。32 (中国药科大学 2006 年考研试题)糖酵解过程中有哪三个调节点?它们受到哪些变构效应剂和激素的调节?33 (陕西师范大学 2005 年考研试题)磷酸戊糖途径生成的 NADPH+H+和五碳糖各自有哪些用途? 若生成的五碳糖超过需要，会有哪些去路?34 (西
7、北大学 2004 年考研试题)假定果糖由己糖激酶磷酸化，写出肝脏内 D-果糖转变为乳酸的各步反应方程式、各步反应所需要的酶以及总方程式。研究生入学考试生物化学（糖类代谢）历年真题试卷汇编 7 答案与解析1 【正确答案】 TCA 循环中某些中间产物是合成许多重要有机物的前体。如果TCA 循环的中间产物大量消耗于有机物的合成，就会影响 TCA 循环的正常运行，因此必须有其他的途径不断地补充，称为回补途径。主要有三条回补途径：丙酮酸的羧化、PEP 的羧化作用、天冬氨酸的转氨作用。【知识模块】 糖类代谢2 【正确答案】 兼性厌氧微生物由有氧生活到无氧生活时，往往会引起细胞产量和葡萄糖等底物摄取速率下降
8、，这种现象称之为巴斯德效应。【知识模块】 糖类代谢3 【正确答案】 Calvin 循环又称光合碳循环是一种类似于 Kerbs cycle 的新陈代谢过程，其可使起动物质以分子的形态进入和离开这循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开 Calvin 循环。Calvin 循环是光合作用中暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段：羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。【知识模块】 糖类代谢4 【正确答案】 光合作用的全部过程并不都需要光，凡在光下才能进行的一系列光物理和光化学反应称为光反应。包括光能的吸收、电子的传递和质子的转移以及高能化合物三磷酸腺昔(ATP)的合成。【
9、知识模块】 糖类代谢5 【正确答案】 葡萄糖异生作用是指非糖物质作为前体合成葡萄糖的作用。非糖物质包括丙酮酸、甘油、乳酸以及某些氨基酸等，或者说凡是能生成丙酮酸或草酰乙酸的物质都可以变成葡萄糖。糖异生是体内单糖生物合成的唯一途径。肝脏是糖异生的主要器官，但在长期饥饿、酸中毒时肾脏的异生作用增强。糖异生的途径基本是糖酵解的逆向过程，但不是可逆过程。【知识模块】 糖类代谢6 【正确答案】 糖酵解是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程，此过程中伴有少量 ATP 的生成。这一过程是在细胞质中进行，不需要氧气，总共包括10 个连续反应步骤，每一反应步骤基本都由特异的酶催化。【知识模块】 糖类代谢7
10、 【正确答案】 (1)在 TCA 循环中底物(含丙酮酸) 脱下 5 对氢原子，其中 4 对氢在丙酮酸、异柠檬酸、-酮戊二酸氧化脱羧和苹果酸氧化时用以还原 NAD+，一对氢在琥珀酸氧化时用以还原 FAD。生成的 NADH 和 FADH2，经呼吸链将 H+和电子传给 O2 生成 H2O，同时偶联氧化磷酸化生成 ATP。此外，由琥珀酰 CoA 形成琥珀酸时通过底物水平磷酸化生成 ATP。因而，TCA 循环是牛物体利用糖或其他物质氧化获得能量的有效途径。 (2)乙酰 CoA 与草酰乙酸缩合形成柠檬酸，使两个碳原子进入循环。在两次脱羧反应中，两个碳原子以 CO2 的形式离开循环，加上丙酮酸脱羧反应中释放
11、的 CO2，这就是有氧呼吸释放 CO2 的来源，当外界环境中二氧化碳浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用就减弱。TCA 循环中释放的 CO2 中的氧，不是直接来自空气中的氧，而是来自被氧化的底物和水中的氧。 (3)在每次循环中消耗 2 分子 H2O。一分子用于柠檬酸的合成，另一分子用于延胡索酸加水生成苹果酸。水的加入相当于向中间产物注入了氧原子，促进了还原性碳原子的氧化。 (4)TCA 循环中并没有分子氧的直接参与，但该循环必须在有氧条件下才能进行，因为只有氧的存在，才能使 NAD+和 FAD 在线粒体中再生，否则 TCA 循环就会受阻。 (5)该循环既是糖、脂肪、蛋白彻底氧化分解的共同途径；又
12、可通过代谢中问产物与其他代谢途径发生联系和相互转变。【知识模块】 糖类代谢8 【正确答案】 三羧酸循环是由四碳原子的草酰乙酸与二碳原子的乙酰辅酶 A(丙酮酸氧化脱羧的产物)缩合生成具有三个羧基的柠檬酸开始，经过一系列脱氢和脱羧反应后又以草酰乙酸的再生成结束，在循环过程中，乙酰 CoA 被氧化成 H2O 和CO2，并释放出大量能量。 (1)计算过程如下： 丙酮酸到乙酰辅酶 A 25ATP 异柠檬酸到酮戊二酸 25ATP 酮戊二酸到琥珀酰胺 2 5ATP 琥珀酰胺到琥珀酸 1ATP 琥珀酸到延胡索酸 15ATP 苹果酸到草酰乙酸 2 5ATP l 摩尔丙酮酸在体内彻底氧化分解产生共计 125mol
13、 ATP 另解：丙酮酸变成 1 草酰乙酸+1NADH( 还原性辅酶 I)；草酰乙酸三羧酸循环变成 3NADH+1FADH2(黄素辅酶)+1GTP(看成 ATP)；一个 NADH 经过呼吸链可提供 25 个 ATP，2 54=10；一个 FADH2 经过呼吸链提供 15 个 ATP，则 10+15+1=125 mol ATP 1mol 丙酮酸氧化脱羧进入三羧酸循环可产生 1motATP，产生的 4molNADH+H+，经氧化磷酸化可产生425=10molATP，1mol FADH 2 经氧化磷酸化可产生 15molATP ，总共是125molATP。 (2) 示意图如图 9-6 所示。每步生成A
14、TP 数量如下： 从丙酮酸到乙酰辅酶 A 生成 2 5ATP；从异柠檬酸到酮戊二酸生成 25ATP； 从酮戊二酸到琥珀酰胺生成 25ATP ； 从琥珀酰胺到琥珀酸生成 1ATP； 从琥珀酸到延胡索酸生成 15ATP ； 从苹果酸到草酰乙酸生成 25ATP。【知识模块】 糖类代谢9 【正确答案】 酵解是指酶将葡萄糖降解成丙酮酸并伴随着生成 ATP 的过程。它是动植物、微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。 酵解从葡萄糖开始，全过程共有 10 步，可分两个阶段：前 5 步为准备阶段，葡萄糖通过磷酸化分解成三碳糖，每分解一个己糖分子消耗 2 分子 ATP；后 5 步为产生 ATP 的贮能阶段
15、，磷酸三碳糖变成丙酮酸，每分子三碳糖产生 2 分子 ATP。整个过程需要 10 种酶，这些酶都在细胞质中，大部分过程需要 Mg2+。【知识模块】 糖类代谢10 【正确答案】 非糖物质在肝中能合成糖、糖原的过程称为糖异生作用。甘油、生糖氨基酸和乳酸等代谢物可在体内转变为糖。【知识模块】 糖类代谢11 【正确答案】 (1)异柠檬酸+NAD(P) + 酮戊二酸 +NAD(P)H+H+CO2，异柠檬酸脱氢酶； (2) 一酮戊二酸 +NAD+CoA 琥珀酰 CoA+NADH+H+CO2， 一酮戊二酸脱氢酶； (3)琥珀酸+FAD延胡索酸+FADH 2，琥珀酸脱氢酶； (4)苹果酸+NAD+草酰乙酸+NA
16、DH+H +，苹果酸脱氢酶。【知识模块】 糖类代谢12 【正确答案】 糖异生与糖酵解是两个相反的代谢途径，一般是不能同时进行的，因为：高浓度的葡萄糖一 6 一磷酸可抑制己糖激酶，活化葡萄糖 -6-磷酸酶从而抑制酵解，促进了糖异生；果糖-1，6- 二磷酸酶是糖异生的关键酶，果糖磷酸激酶是糖酵解的关键调控酶，ATP 抑制后者，激活前者，柠檬酸对果糖磷酸激酶亦有抑制作用；果糖一 2，6 一二磷酸是调节两酶活性的强效应物，当葡萄糖含量丰富时，激素调节使果糖一 2，6 一二磷酸增加，从而激活果糖磷酸激酶活性，并强烈抑制果糖一 1，6 一二磷酸酶活性，从而加速酵解，减弱糖异生；丙酮酸羧化酶是糖异生的另一调
17、节酶，其活性受乙酰 CoA 和 ATP 激活，受 ADP 抑制。【知识模块】 糖类代谢13 【正确答案】 磷酸戊糖途径最大的特点就是生成 NADPH，NADPH 可以作为还原力，供给组织合成代谢的需要，如脂肪酸长链的形成，固醇类化合物的生物合成等，所以具有磷酸戊糖代谢途径的微生物自身合成能力强。【知识模块】 糖类代谢14 【正确答案】 能荷指细胞内腺苷酸系统的能量状态，即 ATP-ADP-AMP 系统中可利用的高能磷酸键的度量。其关系式为：能荷=ATP+12ADPATP+ADP+AMP。巴斯德效应指兼性厌氧微生物从有氧条件转入无氧条件时酵母菌的发酵作用增强，反之，从无氧转入有氧时酵母菌的发酵作
18、用受到抑制的现象：也就是说，在有氧条件下，微生物体内积累 ATP，当转入无氧生活时， ATP 会抑制与细胞有氧呼吸有关的酶从而抑制有氧呼吸；反之，在无氧条件下，微生物体内积累 ADP，当转入有氧生活时，ADP 会抑制与细胞无氧呼吸有关的酶从而抑制无氧呼吸而使能荷保持在与环境相适应的状态。【知识模块】 糖类代谢15 【正确答案】 各中间产物完全降解必须先转化为乙酰 CoA，然后进入 TCA 才能被完全降解，具体来说它们首先转化为草酰乙酸，草酰乙酸通过烯醇丙酮酸磷酸羧激酶的作用下转化为烯醇丙酮酸磷酸，其经 EMP 转化为丙酮酸，继而氧化脱羧形成乙酰 CoA 进入 TCA 被完全代谢为水和二氧化碳。
19、【知识模块】 糖类代谢16 【正确答案】 丙氨酸可经转氨基作用将氨基转给 -酮戊二酸产生丙酮酸和谷氨酸。丙酮酸经氧化脱羧生成乙酰辅酶 A 和 NADH，1 分子乙酰辅酶 A 在细胞内彻底氧化可产生 10 分子 ATP，1 分子 NADH 通过呼吸链的氧化可产生 25 分子ATP，谷氨酸在谷氨酸脱氢酶的催化下形成 1 分子 NADH，1 分子 -酮戊二酸和 1分子 NH4+。2 分子 NADPH+H+在哺乳动物体内经过尿素循环转变成尿素需消耗 4分子 ATP，因此，1 分子丙氨酸在哺乳动物体内彻底氧化净产生 10+25+252=13 分子 ATP。 如果是鱼类，则脱下的氨基可直接排出体外，不需要
20、消耗 ATP，那么可净产生 15 分子 ATP。【知识模块】 糖类代谢17 【正确答案】 砷酸不会抑制糖酵解途径。由于砷酸在结构和化学性质上都与磷酸类似，很多需要磷酸的酶也能与砷酸结合。然而砷酸的有机化合物的稳定性比类似的磷酸化合物差，会被快速水解。3 一 P 一甘油醛和砷酸反应生成砷酸化合物，分解产生 3-P-甘油酸，不能形成 1，3 一二磷酸甘油酸，进而不能由底物磷酸形成ATP，不放能，因此砷酸相当于底物磷酸化的解偶联剂，使 ATP 的产生与糖酵解分离。但砷酸存在时，糖酵解无 ATP 产生，但砷酸并不抑制反应的进行。【知识模块】 糖类代谢18 【正确答案】 HMP 途径是指葡萄糖经转化成
21、6-磷酸葡萄糖酸后，在 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的催化下，裂解成 5 一磷酸戊糖和 CO2。HMP 途径的主要生理意义：为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖一磷酸；产生大量 NADPH2，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提供还原力，另方面可通过呼吸链产生大量的能量；与 EMP 途径在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3- 磷酸处连接，可以调剂戊糖供需关系；途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、碱基合成、及多糖合成；途径中存在 37 碳的糖，使具有该途径微生物的所能利用利用的碳源谱更为广泛；通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸(异型乳酸发酵)等； HMP 途
22、径在总的能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活动对其中间产物的需要量相关。【知识模块】 糖类代谢19 【正确答案】 糖异生的主要生理意义： (1)在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定。在较长时间饥饿的情况下，机体需要靠糖异生作用生成葡萄糖以维持血糖浓度的相对恒定。 (2)回收乳酸分子中的能量。由于乳酸主要是在肌肉组织经糖的无氧酵解产生，但肌肉组织糖异生作用很弱，且不能生成自由葡萄糖，故需将产生的乳酸转运至肝脏重新生成葡萄糖后再加以利用。 葡萄糖在肌肉组织中经糖的无氧酵解产生的乳酸，可经血循环转运至肝脏，再经糖的异生作用生成自由葡萄糖后转运至肌肉组织加以利用，这一循环过程就称为乳酸循环(Cori 循
23、环)。 (3)维持酸碱平衡肾脏中生成的 -酮戊二酸可转变为草酰乙酸，然后经糖异生途径生成葡萄糖，这一过程可促进肾脏中的谷氨酰胺脱氨基，生成 NH3，后者可用于中和 H+，故有利于维持酸碱平衡。【知识模块】 糖类代谢20 【正确答案】 由丙酮酸脱氢酶催化，丙酮酸乙酰 CoA；由柠檬酸合酶催化，乙酰 CoA+草酰乙酸柠檬酸； 由乌头酸酶催化，柠檬酸顺乌头酸酮戊二酸；由异柠檬酸脱氢酶催化，异柠檬酸 草酰琥珀酸 一酮戊二酸。【知识模块】 糖类代谢21 【正确答案】 酒精厂利用酵母发酵生产酒精主要是利用了糖酵解原理。EMP 途径是酵母代谢葡萄糖的途径。葡萄糖通过 EMP 途径生成丙酮酸。在酵母中，丙酮酸
24、脱羧变成乙醛，乙醛作为电子受体被 NADH 还原成乙醇，具体过程如图 9-8 所示。 整个反应能通过底物磷酸化净生成 2 个 ATP。【知识模块】 糖类代谢22 【正确答案】 磷酸戊糖途径的生理意义：(1)提供 NADHP 作为供氢体参与多种代谢反应。 NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体；NADPH 参与体内羟化反应；NADPH 用于维持谷胱甘肽的还原状态，对保护细胞中含巯基的酶及蛋白质免受氧化、维持红细胞的正常功能(膜蛋白的完整性)及血红蛋白处于还原状态起重要作用。(2)为核酸的生物合成提供核糖体内磷酸核糖来自磷酸戊糖途径。5-磷酸核糖是核酸和核苷酸的组成成分。它既可由磷酸戊糖途径生成，
25、也可通过糖分解代谢的中间产物 6 一磷酸果糖和 3-磷酸甘油醛经前述基团转移反应的逆反应生成，但在人体主内要是经前一过程生成。肌组织缺乏 6-磷酸葡萄糖脱氢酶，磷酸核糖则靠基团转移反应生成(3)提供能量。必要时可通过转氢酶作用，使 NAD 还原成 NADH，后者通过呼吸链和氧化磷酸化过程，即可生成 ATP 提供能量需要。【知识模块】 糖类代谢23 【正确答案】 不产生 O2 和 NADPH，因为环路磷酸化 Fe 氧还蛋白将电子最终交给 P700 形成循环通路，不需要裂解水提供电子，也不还原 NADP+。它的生理意义是在：NADPH、NADP +高时，将光能转变为 ATP。【知识模块】 糖类代谢
26、24 【正确答案】 糖异生是非糖的前体物质如丙酮酸、甘油、乳酸和绝大多数氨基酸、三羧酸循环的中间代谢物等转变为葡萄糖的过程。糖酵解是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程，此过程中伴有少量 ATP 的生成。 糖异生基本上按糖酵解逆行过程进行。糖酵解途径中有 7 步反应是可逆的；但已糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的三个反应，是不可逆反应。糖异生途径只有绕过三个能障的旁路，从而沿着糖酵解途径逆行产生葡萄糖。 糖酵解的 3 个不可逆反应分别是：葡萄糖反应生成 6-磷酸葡萄糖，由己糖激酶催化，并需要 Mg2+；6 一磷酸果糖反应生成 1，6-二磷酸果糖，有磷酸果糖激酶催化，需要 ATP 和
27、Mg2+； 磷酸烯醇式丙酮酸反应生成烯醇式丙酮酸，反应需要 Mg2+或 Mn2+已经 ADP，并有ATP 生成，是放能反应，烯醇式丙酮酸很不稳定，会迅速重排成丙酮酸。另外，糖酵解作用全都是在细胞质基质中完成的。 糖异生反应过程中的 3 个不可逆反应分别是：丙酮酸反应生成烯醇式丙酮酸，分两步进行，首先丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下反应生成草酰乙酸，并消耗 1 分子 ATP，然后草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的催化下反应生成磷酸烯醇式丙酮酸，并消耗 1 个高能磷酸键(来自 GTP)；1，6-二磷酸果糖反应生成 6-磷酸果糖，由果糖 -1，6 一二磷酸酶催化；6 一磷酸葡萄糖反应生成葡萄糖，由葡萄糖
28、一 6 一磷酸酶催化。另外，糖异生作用的关键酶丙酮酸羧化酶是线粒体酶，所以丙酮酸需从细胞质转移到线粒体中羧化成草酰乙酸，草酰乙酸需转变为苹果酸才能再回到细胞质，苹果酸转化回草酰乙酸再进一步反应生成磷酸烯醇式丙酮酸。【知识模块】 糖类代谢25 【正确答案】 (1)三羧酸循环是丙酮酸彻底氧化分解生成 CO2 和 H2O 的途径。三羧酸循环是绝大多数牛物体主要的分解代谢途径，也是准备提供大量自由能的重要代谢系统，许多合成代谢中都利用三羧酸循环的中间产物作为生物合成的前提来源。 糖代谢过程中一分子葡萄糖经糖酵解分解成二分子丙酮酸，在有氧的情况下丙酮酸进入线粒体，通过三羧酸循环彻底氧化分解；脂肪分解的脂
29、肪酸经 -氧化产生乙酰 CoA 可进入三羧酸循环彻底氧化，脂肪分解的甘油也可进入三羧酸循环氧化分解；同时，三羧酸循环中产生的乙酰 CoA 和其他中间产物也可用于合成脂肪；蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后的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 NH3 后合成氨基酸。例如草酰乙酸和酮戊二酸分别是天冬氨酸和谷氨酸合成的碳架，延胡索酸是苯丙氨酸和酪氨酸合成的前体等。所以，三羧酸循环是三大物质代谢的共同通路。 (2)联系糖、脂、蛋白质和核酸代谢的重要环节的化合物有：6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰 CoA、草酰乙酸、-酮戊二酸、磷酸二羟丙酮、ATP、柠檬酸等。 1)糖与脂
30、肪代谢的相互联系。糖先经酵解过程，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸，磷酸二羟丙酮可还原为甘油，丙酮酸经氧化脱羧后转变为乙酰辅酶 A，然后再缩合生成脂肪酸。脂类分解产生的甘油可以经过磷酸化生成 一甘油磷酸，再转变为磷酸二经丙酮。后者沿酵解过程逆行即可生成糖。至于脂肪酸转变为糖的过程，则有一定的限度。脂肪酸通过 -氧化，生成乙酰辅酶 A。在植物或微生物体内，乙酰辅酶 A 可缩合成三羧酸循环中的有机酸，如羟乙醛酸循环生成琥珀酸，琥珀酸再参加三羧酸循环，转变成草酰乙酸，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，丙酮酸即可转变成糖。但在动物体内，不存在乙醛酸循环，通常情况下，乙酸辅酶 A 都是经三羧酸循环而氧化成二氧化碳和水，
31、生成糖的机会很少。 2)糖代谢与蛋白代谢的相互联系。糖是生物机体重要的碳源和能源，可用于合成各种氨基酸的碳链结构，经氨基化或转氨后，即生成相应的氨基酸。例如，糖在分解代谢过程中可产生丙酮酸，丙酮酸经三羧酸循环，转变成一酮戊二酸和草酰乙酸。这三种酮酸均可加氨基或经氨基移换作用，分别形成丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。此外，在糖分解过程中产生的能量，尚可供氨基酸和蛋白质合成之用。 蛋白质可以分解为氨基酸，在体内转变为糖。许多种氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸、 一酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸而生成葡萄糖和糖原。这类氨基酸称为生糖氨基酸。例如，甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、绷氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬
32、氨酸、天冬酰胺、精氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸及脯氨酸等，都是生糖氨基酸。此外，苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸和色氨酸也能产生糖。 3) 脂肪代谢与蛋白代谢的相互联系。细胞膜由类脂和蛋白质组成。脂类在分解过程中能释放出较多的能量，因此可作为体内贮藏能量的物质。脂类与蛋白质之间可以互相转变。脂类分子中的甘油可先转变为丙酮酸，再转变为草酰乙酸及 -酮戊二酸，然后接受氨基而转变为丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸。脂肪酸可以通过-氧化生成乙酰辅酶 A，乙酰辅酶 A 与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环，从而跟天冬氨酸及谷氨酸相联系。 蛋白质转变成脂肪，则在动物体内也能进行。生酮氨基酸有亮氨酸、异亮氨酸及色氨酸等，这些生酮氨基
33、酸在代谢过程中能生成乙酰乙酸。由乙酰乙酸再缩合成脂肪酸。至于生糖氨基酸，通过丙酮酸，可以转变为甘油，也可以在氧化脱羧后转变为乙酰辅酶 A，再经丙二酸单酰途径合成脂肪酸。 4)核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互联系。核酸是细胞中重要的遗传物质，它通过控制蛋白质的合成，影响细胞的组成成分和代谢类型。许多核苷酸在代谢中起着重要的作用。例如，ATP 是能量和磷酸基团转移的重要物质。 ATP 参与单糖的转变和多糖的合成。ATP 参与卵磷脂的合成。ATP 供给合成蛋白质肽链时所需要的能量。另一方面，核酸本身的合成，又受到其他物质特别是蛋白质的作用和控制。例如，甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺参加嘌呤和嘧啶环的
34、合成。核酸的合成除需要酶催化外，还需要多种蛋白质因子参与作用。【知识模块】 糖类代谢26 【正确答案】 糖酵解途经中，6-磷酸葡萄糖到 3-磷酸甘油醛的中间产物将会蓄积，而从 1，3-二磷酸甘油酸剑丙酮酸的中间产物将会被耗尽。【知识模块】 糖类代谢27 【正确答案】 三羧酸循环又称为柠檬酸循环，是物质代谢和能量代谢的关键环节。循环由草酰乙酸与乙酰 COA 缩合成含有 3 个羧基的柠檬酸开始，经过一系列的脱氢和脱羧反应后，又以草酰乙酸的再生成结束。每次循环相当于一个乙酰基被氧化。 (1)三羧酸循环的基本特点： 从量来说，循环中一个 2C 化合物被氧化成CO2，但实际上这 2C 化合物非来自加入的
35、乙酰 CoA，而来自草酰乙酸； 中间代谢物，包括草酰乙酸在内，在循环中起催化剂作用，本身并无量的变化；氨基酸代谢时生成的 -酮戊二酸、琥珀酸和延胡索酸等二羧酸类不能直接经循环氧化，须经草酰乙酸、磷酸稀醇型丙酮酸转变成丙酮酸，再以乙酰 CoA 进入循环彻底氧化；循环中草酰乙酸主要来自丙酮酸的直接羧化，其次通过苹果酸脱氢生成。 (2)生理意义： 是氧化供能的主要代谢途径。1 摩尔葡萄糖经无氧分解只能生成2 摩尔 ATP，而经过有氧分解则可以产生 3638 摩尔 ATP，其中就有 24 摩尔ATP 由三羧酸循环产生；是三大物质代谢最终的共同通路。糖、脂肪、氨基酸这三大营养物质在体内氧化分解的共同中间
36、产物都是乙酰 CoA，都要经过三羧酸循环彻底氧化；3、是三大物质代谢相互联系的枢纽。三羧酸循环中有许多重要的物质是三大物质代谢的共同中间产物，他们在三大物质代谢之间起着联系和沟通的桥梁和纽带的作用。【知识模块】 糖类代谢28 【正确答案】 (1)糖代谢的主要途径： (a)糖酵解：糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经 10 步反应降解为 2 分子丙酮酸，同时产生 2 分子 NADH+H+和 2 分子 ATP。 (b) 三羧酸循环：在有氧情况下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA，进入三羧酸循环经 9 步反应彻底氧化分解为 CO2 和 H2O，还有大量 ATP。 (c)乳酸发酵：在厌氧酵解时(乳
37、酸菌、剧烈运动的肌肉)，丙酮酸接受了 3-磷酸甘油醛脱氢酶生成的 NADH 上的氢，在乳酸脱氢酶催化下，生成乳酸。 (d)酒精发酵：厌氧条件下在酵母或其他微生物中，经糖酵解产生的丙酮酸，可以经丙酮酸脱羧酶催化，脱羧生成乙醛，在醇脱氢酶催化下，乙醛被 NADH 还原成乙醇。 (e)糖异生：非糖物质如甘油、乳酸、丙酮酸及三羧酸循环中的各种物质和生糖氨基酸、生糖兼生酮氨基酸等，转变为葡萄糖或糖原。 (f)磷酸戊糖途径：在细胞质中进行，分为氧化阶段和非氧化阶段，产生 5-磷酸核糖和 NADPH。 5-磷酸核糖用于核苷酸和核酸的生物合成；NADPH 作为供氢体为生物合成提供还原力，以及维持 GSH 的还
38、原性。(g)糖原合成：糖原合成首先以葡萄糖为原料合成尿苷二磷酸葡萄糖，在限速酶糖原合酶的作用下，将 UDPGlc 转给肝、肌肉中的糖原蛋白上，延长糖链合成糖原。其次糖链在分支酶的作用下再分支合成多支的糖原。 (h)糖原分解：在限速酶糖原磷酸化酶的催化下，糖原从分支的非还原端开始，逐个分解以 -1，4-糖苷键连接的葡萄糖残基，形成 G-1-P。G-1-P 转变为 G-6-P 后，肝及肾中含有葡萄糖-6-磷酸酶，使 G-6-P 水解变成游离葡萄糖，释放到血液中，维持血糖浓度的相对恒定。由于肌肉组织中不含葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原分解后不能直接转变为血糖，产生的G-6-P 在有氧的条件下被氧化彻底分
39、解，在无氧的条件下糖酵解生成乳酸，后者经血循环运到肝脏进行糖异生，再合成葡萄糖或糖原。 (2)果糖-1，6 一二磷酸是由磷酸果糖激酶-1 催化反应的产物，它是酵解过程中主要的调控点，增加果糖一 1，6一二磷酸的浓度等于增加了所有随后糖酵解途径的反应的底物水平，所以增加了酵解的速度。 柠檬酸是柠檬酸循环的一个中间产物，同时也是磷酸果糖激酶-1 的一个反馈抑制剂，因而柠檬酸浓度的增加降低了酵解反应的速率。【知识模块】 糖类代谢29 【正确答案】 糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸可以在丙酮酸羧化酶的作用下进行糖异生作用。糖酵解还可以生成二羟丙酮磷酸，二羟丙酮磷酸可被还原成甘油，而甘油也可以进行糖异生作用。同
40、样，糖酵解的中间产物果糖-1，6-二磷酸和葡萄糖-6-磷酸也可以在果糖-1，6- 二磷酸酶和葡萄糖-6- 磷酸酶的作用下进行糖异生作用。糖酵解生成的葡萄糖-6-磷酸、二羟丙酮磷酸(或甘油-3-磷酸)和果糖-1 ，6-二磷酸均可以进入磷酸戊糖途径，进行磷酸戊糖循环。而葡萄糖-6-磷酸、二羟丙酮磷酸(或甘油-3-磷酸)和果糖-1，6-二磷酸也是糖异生作用和磷酸戊糖途径共同的中间产物，两个途径可以通过这两个物质互相联系。【知识模块】 糖类代谢30 【正确答案】 糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸可以在丙酮酸羧化酶的作用下进行糖异生作用。糖酵解还可以生成二羟丙酮磷酸，二羟丙酮磷酸可被还原成甘油，而甘油也可以进行
41、糖异生作用。同样，糖酵解的中间产物果糖-16-二磷酸和葡萄糖一6-磷酸也可以在果糖一 1，6-二磷酸酶和葡萄糖一 6-磷酸酶的作用下进行糖异生作用。糖酵解生成的葡萄糖-6-磷酸、二羟丙酮磷酸(或甘油-3-磷酸)和果糖-1 ，6-二磷酸均可以进入磷酸戊糖途径，进行磷酸戊糖循环。而葡萄糖一 6 一磷酸、二羟丙酮磷酸(或甘油 -3-磷酸)和果糖一 1，6 一二磷酸也是糖异生作用和磷酸戊糖途径共同的中间产物，两个途径可以通过这两个物质互相联系。【知识模块】 糖类代谢31 【正确答案】 (1)三氯乙酸使酵母细胞内酶失活，葡萄糖不能被酵母进行糖酵解成生丙酮酸，没有丙酮酸的产生则不能进一步进入 TCA 循环
42、产生 CO2，所以酵母+葡萄糖溶液+ 三氯乙酸的试管没有气泡产生。 (2)碘乙酸抑制甘油醛-3- 磷酸脱氢酶的活性，甘油醛-3-磷酸无法继续进行糖酵解，而可以进入磷酸戊糖途径，产生少量的 CO2，所以酵母+ 葡萄糖溶液+ 碘乙酸的试管有少量气泡产生。 (3)酵母利用葡萄糖进行糖酵解生成丙酮酸，然后丙酮酸进入 TCA 循环产牛大量 CO2，所以酵母+葡萄糖溶液的试管有大量气泡产生。【知识模块】 糖类代谢32 【正确答案】 三个调节点是乙糖激酶、磷酸果糖激酶 1 和丙酮酸激酶。 乙糖激酶：ATP，Mg 2+是激活剂， 6 一磷酸葡萄糖是抑制剂；磷酸果糖激酶1：AMP 、ADP、1，6-二磷酸果糖和 2，6 一二磷酸果糖是激活剂，ATP 和柠檬酸是抑制剂。丙酮酸激酶；受 1，6-二磷酸果糖激活，受 ATP 和丙氨酸抑制。 胰岛素能诱导体内葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶的合成，因而促进这些酶的活性；胰高血糖素抑制磷酸果糖激酶 1 和丙酮酸激酶的活性。【知识模块】 糖类代谢33 【正确答案】 NADPH+H +主要用于在生物合成反应中提供还原力；五碳糖可用于合成核酸和糖类聚合物如木聚糖等。过多的五碳糖可以经过磷酸戊糖途径第二阶段的反应转化为六碳糖，或被氧化成二氧化碳和水。【知识模块】 糖类代谢34 【正确答案】 【知识模块】 糖类代谢
