华中农业大学生物化学本科试题库 第9章 糖代谢

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45.

丙酮酸脱氢酶系催化底物脱下的氢，最终交给FAD生成FADH2。 三羧酸循环是分解与合成的两用途径。

在三羧酸循环中由1mol异柠檬酸转变成1mol琥珀酸，同时伴有相当于6molATP的产生。

三羧酸循环不仅是各类有机物最终氧化分解的共同途径，也是各类有机物相互转变的“联络机构”，在一定条件下循环是可以逆转的。

三羧酸循环是需氧途径，还原型的辅助因子通过电子传递链而被氧化，以使循环所需的载氢体再生。 三羧酸循环被认为是需氧途径，因为氧在循环中是一些反应的底物。 三羧酸循环提供大量能量是因为底物水平磷酸化直接生成ATP。

三羧酸循环的所有中间产物中，只有草酰乙酸可以被该循环中的酶完全降解。 三羧酸循环可以产生NADH+H+和FADH2，但不能直接产生ATP。 糖分解时单糖活化以磷酸化为主，其次是酰基化。

磷酸戊糖途径能产生ATP，可以代替三羧酸循环，作为生物供能的主要途径。 6-磷酸葡萄糖是糖代谢中各个代谢途径的交叉点。

所有来自磷酸戊糖途径的还原能都是在该循环的前三步反应中产生的。

就葡萄糖降解成丙酮酸而净生成ATP数目来说，糖原的水解将比糖原的磷酸解获得的ATP多。 在生物体内NADH和NADPH的生理生化作用是相同的。 在有氧条件下，柠檬酸能变构抑制磷酸果糖激酶。

糖原生物合成时，新加入的葡萄糖残基以α-1，4-糖苷键连在引物的非还原端。 沿糖酵解途径简单逆行，可从丙酮酸等小分子前体物质合成葡萄糖。

糖异生是克服糖酵解三个关键酶催化的不可逆反应的途径，主要由两种磷酸酯酶和一种羧化酶催化。 动物体中乙酰CoA不能作为糖异生的原料。

丙酮酸脱氢酶系中电子传递方向为硫辛酸→FAD→NAD+。 丙酮酸脱氢酶系中的酶1，即丙酮酸脱羧酶受磷酸化激活。

乙醛酸循环作为TCA循环的变体，广泛存在于动物、植物和微生物体内。 乙醛酸循环和TCA循环中都有琥珀酸的净生成。

肝和骨胳肌一般储存糖原，当动用糖原供能时，在磷酸存在下，经磷酸化酶的作用，首先形成6-磷酸葡萄糖。 肾上腺素能促进肝脏中肝糖原和骨骼肌中肌糖原的分解，两者分解后都变成血糖。

从产生能量的角度来考虑，糖原水解为葡萄糖参加酵解比糖原磷酸解生成1-磷酸葡萄糖更有效。 糖原合成酶和糖原磷酸化酶磷酸化后活性都升高。

单糖在形成多糖时，均以二核苷酸方式活化为主，但在分解时，以单磷酸化为主。 多糖，淀粉和糖原的合成过程相同。

(五) 问答题

1. 何谓糖酵解?糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异?

2. ATP是磷酸果糖激酶的底物，为什么ATP浓度高，反而会抑制磷酸果糖激酶?

3. 为什么说成熟红细胞的糖代谢特点是90％以上的糖进入糖酵解途径?磷酸戊糖途径的主要生理意义是什么? 4. 柠檬酸循环中并无氧参加，为什么说它是葡萄糖的有氧分解途径？ 5. 为什么说三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢的共同通路?

6. 假如细胞内无6-磷酸果糖激酶存在，葡萄糖可以通过哪种途径转变为丙酮酸？写出反应顺序和总反应式。 7. 请指出血糖的来源与去路。为什么说肝脏是维持血糖浓度的重要器官? 8. 为什么说肌糖原不能直接补充血糖?请说说肌糖原是如何转变为血糖的。 9. 简述草酰乙酸在糖代谢中的重要作用。

10. 叙述ATP，AMP和柠檬酸在糖酵解和三羧酸循环的代谢调节控制中的作用。

11. 假定在一细胞匀浆中，糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化均充分活跃，NADH不需要穿梭作用即可进

入电子传递链，那么下列各化合物完全氧化时，每分子能产生多少个ATP？ ⑴丙酮酸；⑵葡萄糖；⑶NADH；⑷1，6-二磷酸果糖 12. 为什么糖原降解选用磷酸解，而不是水解?

13. 机体如何调节糖原的合成与分解使其有条不紊的进行？ 14. 糖代谢与脂肪代谢是通过哪些反应联系起来的?

15. 为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点？ 16. 已知有一系列酶反应，这些反应将导致从丙酮酸到α-酮戊二酸的净合成。该过程并没有净消耗三羧酸循环的代谢

物。请写出这些酶反应顺序。

六、参考答案 (一) 名词解释

1. 糖酵解指糖原或葡萄糖降解成丙酮酸同时产生少量ATP的过程。它是动物、植物、微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。

2. 糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下，经过酵解、三羧酸循环和呼吸链氧化成为CO2和H2O并产生大量ATP的过程。是糖氧化的主要方式。

3. 由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成含三个羧基的柠檬酸开始，经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应过程称柠檬

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酸循环，又称三羧酸循环或Krebs循环。

4. 巴斯德效应指有氧氧化抑制生醇发酵的过程。

5. 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，又称为磷酸已糖支路。

6. 糖异生指非糖物质(如丙酮酸、乳酸，甘油，生糖氨基酸等)转变为葡萄糖或糖原的过程。机体内只有肝、肾能通过糖异生补充血糖。

7. 底物循环是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单向互变过程。催化这种单向不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。

8. 乳酸循环是指肌肉收缩时(尤其缺氧)，产生大量乳酸，部分乳酸随尿排出，大部分经血液运到肝脏，通过糖异生作用合成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（肌肉→肝脏→肌肉）称乳酸循环或Cori循环。

9. 在葡萄糖合成糖原的过程中，UDPG中的葡萄糖基。

10. 别构调节指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合，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。

11. 共价修饰调节指一种酶在另一种酶的催化下，通过共价键结合或移去某种基团，从而改变酶的活性，由此实现对代谢的快速调节，称为共价修饰调节。

12. 底物水平磷酶化指底物在脱氢或脱水时分子内能量重新分布形成的高能磷酸根直接转移给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化。

（二）填空题

1. 胞液

2. 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸；NAD+ 3. 磷酸果糖激酶

4. 丙酮酸；丙酮酸→乳酸

5. 丙酮酸脱羧酶；硫辛酸乙酰转移酶；二氢硫辛酸脱氢酶；6 6. 线粒体内膜；CO2

7. 产物抑制；能荷调控；可逆磷酸化作用的共价调节

8. 柠檬酸；柠檬酸合酶；异柠檬酸脱氢酶；α-酮戊二酸脱氢酶系 9. 异柠檬酸脱氢酶；α-酮戊二酸脱氢酶系；C1；C4 10. 草酰乙酸；CO2和草酰乙酸 11. 线粒体基质；琥珀酸脱氢酶 12. 2；36—38

13. 异柠檬酸裂解酶；苹果酸合成酶 14. NADPH+H+；5-磷酸戊糖 15. 脂肪酸；胆固醇；酮体 16. 肝脏；肾脏

17. 丙酮酸羧化酶；磷酸甘油酸激酶；果糖1，6-二磷酸酶 18. 丙酮酸羧化酶

19. 科里氏/Cori；消耗 20. 无效

21. 产热；扩大调控 22. 葡萄糖-6-磷酸酶 23. 糖原；DNA

24. 糖原合成酶；磷酸化酶

25. 磷酸解；水解；糖原磷酸化酶；脱支酶 26. 磷酸果糖激酶；丙酮酸激酶 27. 磷酸化酶；A；磷酸化 28. UDPG；1-磷酸葡萄糖

29. 6-磷酸葡萄糖；丙酮酸；乙酰CoA 30. ATP；NADPH；代谢中间物 （三）选择题

1. C 2. C 3. C 4. B 5. C 6. D 7. D 8. B 9. C 10. C 11. A 12. A 13. D 14. C 15. D 16. A 17. A 18. B 19. B 20. D 21. C 22. B 23. D 24. B 25. D 26. D 27. D 28. D 29. A 30. C 31. D 32. A 33. C 34. C 35. D 36. D 37. A 38. A 39. C 40. D 41. C 42. B 43. D 44. C 45. A （四）是非题

1. 对 2.对 3.对 4.错 5.对 6.对 7.对 8.错 9.对 10.对 11.错 12.对 13.对 14.错 15.对 16.错 17对 18.对 19.错 20.对 21.错 22.错 23.错 24.对 25.对 26.错 27.对 28.对 29.错 30.错 31.对 32.对 33.错 34.对 35.对 36.对 37.错 38.错 39.错 40.错 41.错 42.错 43.错 44.对 45.对

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（五）问答题

1. 糖酵解指葡萄糖或糖原分解成丙酮酸并产生少量能量的过程。糖异生途径基本上是

糖酵解的逆过程。糖酵解与糖异生的差别是：⑴糖酵解过程的3个关键酶由糖异生的4个酶（其中有三个是关键酶）代替催化反应。⑵作用部位糖酵解全部在胞液中进行；由于丙酮酸羧化酶存在于线粒体，因此糖异生作用是在胞液和线粒体进行。⑶能量转化1分子葡萄糖经酵解成2分子丙酮酸，净产2分子ATP；2分子丙酮酸经糖异生转变成1分子葡萄糖，需要消耗6分子ATP。

2. 磷酸果糖激酶是酵解途径中最关键的限速酶。酵解途径是分解代谢，总的效应是放能的，ATP浓度高表明细胞内能荷较高，因此抑制磷酸果糖激酶，从而抑制酵解作用。

3. 成熟红细胞没有线粒体等亚细胞器，故能量来源主要是糖酵解，不消耗氧。成熟红

细胞中需要还原型递氢体提供足够的NADPH和NADH，使细胞内膜蛋白，酶和Fe2+处于还原状态，其中NADH可来源于糖酵解，NADPH则来源于磷酸戊糖途径。

4. 柠檬酸循环中，有几处反应是底物脱氢生成NADH+H+和FADH2，如异柠檬酸→草酰琥珀酸；α-酮戊二酸→琥珀酰CoA；琥珀酸→延胡索酸；苹果酸→草酰乙酸。NADH+H+和FADH2必须通过呼吸链使H+与氧结合生成水，否则就会造成NADH+H+和FADH2的积累，使柠檬酸循环的速度降低，严重时完全停止。

5. 三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。糖、甘油和脂肪酸都可以降解成为乙酰CoA最终进入三羧酸循环彻底分解。蛋白质的降解产物氨基酸经脱氨基后转变成三羧酸循环的中间产物进入循环。同时，三羧酸循环的中间产物也可接受氨基而转变成非必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢的共同通路。

6. 酵解过程中产生的磷酸戊糖途径6-磷酸葡萄糖可通过磷酸戊糖途径生成3-磷酸甘油醛，后者经酵解途径转变成丙酮酸。

酵解途径??3-磷酸甘油醛 ?????丙酮酸 6-磷酸葡萄糖 ????7. 血糖的来源：(1) 食物经消化吸收的葡萄糖；(2) 肝糖原分解；(3)糖异生。血糖的去

路：(1)氧化供能；(2)合成肝糖原、肌糖原；(3)转变成脂肪及某些非必需氨基酸；⑷转变成其他糖类(如核糖等)物质。肝脏有较强的糖原合成与分解的能力，可以通过调节肝糖原的合成与分解而使血糖浓度维持恒定。肝脏又是糖异生的主要场所。因此，肝脏是维持血糖浓度的重要器官。

8 肌肉缺乏葡萄糖-6-磷酸酶。肌糖原分解出6-磷酸葡萄糖后，经酵解途径转变成乳酸， 乳酸进入血液循环到肝脏，在肝脏以乳酸为原料经糖异生作用合成为葡萄糖、并释放入血补 充血糖。

9. 草酰乙酸在葡萄糖的氧化分解及糖异生代谢中起着十分重要的作用。⑴草酰乙酸是三羧酸循环的起始物，糖氧化产生的乙酰CoA必须首先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，才能彻底氧化。⑵草酰乙酸可作为糖异生的原料，沿糖异生途径合成糖。⑶草酰乙酸是丙酮酸、乳酸及生糖氨基酸等异生为糖时的中间产物，这些物质必须转变成草酰乙酸后再异生为糖。

10. ATP在酵解过程中激活己糖激酶，但是抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，在三羧酸循环过程中抑制复合体系中的丙酮酸脱羧酶、柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶。AMP在糖酵解过程中所起的作用和ATP相反，可激活磷酸果糖激酶和丙酮酸脱羧酶。柠檬酸在糖酵解中抑制磷酸果糖激酶。

11 ⑴丙酮酸：12.5ATP； ⑵葡萄糖：32ATP；

⑶NADH+H+：3ATP； ⑷1，6-二磷酸果糖：40ATP。

12 糖原磷酸解的产物为1-磷酸葡萄糖，水解的产物为葡萄糖。1-磷酸葡萄糖可以异构为6-磷酸葡萄糖，再进入糖酵解途径降解，葡萄糖通过糖酵解途径降解时，首先需要被激酶磷酸化生成6-磷酸葡萄糖，这一步需要消耗ATP，因此糖原选择磷酸解可以避免第一步的耗能反应。

13 糖原的合成与分解是两条不同的代谢途径，这有利于进行精细调节。糖原合成与分解的关键酶分别是糖原合成酶与磷酸化酶。机体的调节方式是通过同一信号使一个酶呈活性状态，另一个酶呈非活性状态，可以避免由于糖原分解、合成两个途径同时进行造成ATP的浪费。

磷酸化酶有a、b两型，磷酸化酶a是有活性的磷酸型，磷酸化酶b是无活性的去磷酸型。磷酸化酶b激酶催化磷酸化酶b磷酸化而成为磷酸化酶a。蛋白磷酸酶则水解磷酸化酶a的磷酸，使其转变为磷酸化酶b。糖原合成酶亦有a、b两型，不同的是糖原合成酶a是有活性的去磷酸型，糖原合成酶b是无活性的磷酸型。

胰高血糖素和肾上腺素能激活腺苷酸环化酶，后者使ATP转变成cAMP，cAMP激活蛋白激酶，后者使糖原合成酶a磷酸化成无活性的糖原合成酶b。该蛋白激酶可使磷酸化酶b激酶磷酸化，从而催化磷酸化酶b磷酸化成为有活性的磷酸化酶a，结果糖原分解加强，糖原合成受到抑制，使血糖升高。

14. (1)酵解途径的中间产物磷酸二羟丙酮可转变为α-磷酸甘油，作为脂肪合成中甘油

的原料。(2)糖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)甘油可以转变成磷酸二羟丙酮进人酵解和三羧酸循环彻底氧化分解供能。

15 各种糖的氧化代谢，包括糖酵解，磷酸戊糖途径，糖有氧氧化，糖原合成和分解，糖异生途径均有6-磷酸葡萄糖中间产物生成。 丙酮酸脱氢酶系+??????16. 丙酮酸＋HSCoA＋NAD丙酮酸羧化酶 乙酰CoA＋NADH＋H+＋CO2

?? 草酰乙酸＋ADP＋Pi 丙酮酸＋CO2＋ATP????柠檬酸合酶????? 柠檬酸＋HSCoA H2O＋草酰乙酸＋乙酰顺乌头酸酶CoA

? 异柠檬酸 柠檬酸????异柠檬酸脱氢酶+??????异柠檬酸＋NAD α-酮戊二酸＋NADH＋H+＋CO2

总反应式：

2丙酮酸＋ATP＋2NAD+＋H2O → α-酮戊二酸＋CO2＋ADP＋Pi＋2NADH＋2H+

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