第七章 糖类分解代谢&第九章 糖的生物合成

一、名词解释

1．糖酵解（glycolytic pathway）：在细胞质内，糖在不需要氧的条件下，经磷酸化和裂解，逐步分解为丙酮酸并生成ATP的过程。 2．糖的有氧氧化（aerobic oxidation）：葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA→TCA循环（CO2，ATP）→电子传递链（H2O，ATP）。 3．糖异生（gluconeogensis）：指由非糖的有机物转变成葡萄糖的过程。 4．磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）：细胞质中，由6-P-G直接氧化脱羧，生成二氧化碳、NADPH和5-磷酸核酮糖，并进行单糖磷酸酯相互转变再生6-P-G的过程。 5．底物水平磷酸化（substrate phosphorlation）：在底物氧化过程中，形成了某些高能中间代谢物，再通过酶促磷酸基团转移反应，直接偶联ATP的形成，称为底物水平磷酸化。

6．三羧酸循环：在有氧的情况下，丙酮酸经氧化脱羧形成乙酰CoA，与草酰乙酸缩合成柠檬酸，在线粒体内逐步氧化降解为二氧化碳、NADH和FADH2，并再生成草酰乙酸的循环反应。称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle), 简称TCA循环，亦称为柠檬酸循环。由于它是由H.A.Krebs（德国）正式提出的，所以又称Krebs循环。在线粒体基质中进行。

二、填空

1．细胞质，线粒体，胞质（液），线粒体内6-二磷酸果糖，磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮膜。 酸。 2．2，30或32。 17．丙酮酸羧化。 3．己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。 18．CO2，H2O，ATP。 4．糖原磷酸化酶，糖原磷酸化酶a。 19．α-1，4-糖苷键，α-1，6-糖苷键，β-1，5．ATP，柠檬酸。 4-糖苷键。 6．1，6-二磷酸果糖，醛缩酶，3-磷酸甘油20．6-P-G。 醛，磷酸二羟丙酮。

7．3-磷酸甘油醛脱氢酶，NAD+。 8．磷酸甘油酸激酶，丙酮酸激酶。 9．磷酸果糖激酶。

10．3-P-甘油穿梭，苹果酸穿梭，FADH2，NADH。

11．丙酮酸脱氢酶，二氢硫辛酸脱氢酶，硫辛酸乙酰基转移酶，6。

12．异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶系，琥珀酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶，NAD+，FAD，琥珀酰硫激酶，GTP。

13．丙酮酸脱氢酶系，柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶系。 14．1，1，4．

15．氧化脱羧，非氧化分子重排，NADP+，6-磷酸葡萄糖脱氢酶。 16．葡萄糖→6-磷酸葡萄糖，6-磷酸果糖→1，

三、选择题 1．C． 2．C． 3．C． 4．A． 5．A． 6．A． 7．A． 8．B． 9．B． 10．A． 11．C、E． 12．E． 13．E． 14．D． 15．B． 16．A． 17．E． 18．B． 19．B． 20．B． 21．A． 22．B． 23．B． 24．E． 25．B． 26．D． 27．D． 28．D． 29．B． 30．C．

四、是非题

1．错2．错。3．错。4．对5．对。6．对。7．对。8．对。 9．对。10．错。11．错12．对。 13．对。14．错15．对16．错。 17．对。18．错。19．对20．错。 21．对

五、简答题

1. 为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路？

答：三羧酸循环是三大物质代谢的最终代谢通路。糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都

将产生乙酰CoA，然后进入三羧酸循环进行降解。三羧酸循环中只有一个底物水平磷酸化反应生成高能磷酸键。循环本身并不是释放能量、生成ATP的主要环节。其作用在于

通过4次脱氢，为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。

三羧酸循环又是三大物质代谢联系的枢纽。糖转变脂肪是最重要的例子。在能量供应充足的条件下，从食物摄取的糖相当一部分转变成脂肪储存。葡萄糖分解成丙酮酸后进入线粒体内氧化脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA必须再转移到胞液以合成脂肪酸。由于它不能通过线粒体膜，于是乙酰CoA先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，再通过载体转运至胞质，在柠檬酸裂解酶作用下裂解成乙酰CoA及草酰乙酸。然后乙酰CoA可以合成脂肪酸。许多氨基酸的碳架是三羧酸循环的中间产物，通过草酰乙酸经糖异生转变为葡萄糖。反之，由葡萄糖提供的丙酮酸转变成的草酰乙酸及三羧酸循环中的气体而羧酸则可用于合成一些非必需氨基酸。此外琥珀酰CoA又是合成胆固醇的原料。因而，三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路。

2．为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点？

答：糖酵解途径，首先生成6-磷酸葡萄糖，然后继续分解代谢。

磷酸戊糖途径，是以6-磷酸葡萄糖为起点。

糖的异生，最终也是生成6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖。

光合作用合成葡萄糖时，首先合成6-磷酸葡萄糖，然后再转化为葡萄糖。

3．糖代谢与脂肪代谢是通过那些反应联系起来的？

答：糖转变为脂类的大致步骤为：糖先将酵解过程，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，然后再缩合成脂肪酸。脂类分解产生的甘油可以经过磷酸化生成α-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮。后者沿酵解过程逆行即可生成糖。脂肪酸通过β-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，如经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。脂肪酸在动物体内也可以转变成糖。

4. 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。 答：

丙酮酸

丙酮酸脱氢酶系

丙酮酸

CO2

丙酮酸羧化酶

乙酰CoA

柠檬酸合成酶 草酰乙酸

柠檬酸

顺乌头酸酶

异柠檬酸

异柠檬酸脱氢酶

α-酮戊二酸

5. 丙酮酸羧化酶催化丙酮酸转变为草酰乙酸。但是，只有在乙酰CoA存在时，它才表现出较高的活性。乙酰CoA的这种活化作用，其生理意义何在？

答：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。丙酮酸羧化酶必须有乙酰CoA存在才有活性，而乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶却有反馈抑制作用。例如饥饿时大量脂酰CoA在线粒体内β-氧化，生成大量的乙酰CoA。这一方面抑制丙酮酸脱氢酶，阻止丙酮酸继续氧化，一方面又激活丙酮酸羧化酶，使其转变为草酰乙酸，从而加速糖异生。

6. 植物体内的单糖可以通过哪些生化过程被分解，它们分别在细胞的什么部位进行？各有何特点？

答：糖酵解；胞液，无需氧的参与，一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成2分子ATP，2分子NADH。是有氧氧化的准备阶段。有氧时进入三羧酸循环，无氧时可转化为乙醇，乳酸，乙酸等物质。分解不彻底。限速酶为三个。

有氧氧化（葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA，三羧酸循环，→CO2+H2O）；胞液，线粒体，彻底氧化为二氧化碳和水，产生30/32个ATP。三羧酸循环为三大物质代谢的联系枢纽。限速酶有三个。

磷酸戊糖途径等，胞质。 PPP途径的特点

① G的分解代谢不需要通过EMP、有氧氧化阶段即可完成。

+

② 参加反应的脱氢酶的辅酶都是NADP。 ③有磷酸戊糖的生成。

7. 与糖的EMP、TCA环有氧氧化主路相比，PPP途径有何特点和生理意义？ 答：PPP途径的特点

① G的分解代谢不需要通过EMP、有氧氧化阶段即可完成。

+

② 参加反应的脱氢酶的辅酶都是NADP。 ③有磷酸戊糖的生成。 PPP途径的生理意义

① 产生了大量NADPH，为细胞的各种合成反应提供了主要的还原力。

②产生了许多生理上十分活跃的中间体，为许多化合物的合成提取供原料，产生的磷酸戊糖可参加核酸代谢。

③可与光合作用联系起来，实现单糖的互变。

8. TCA环的中间物一旦参加生物合成，使其浓度降低，因而影响TCA环的进行，生物体是如何解决的？

答：三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它的中间产物也是生物合成的前体（如α-酮戊二

酸→谷氨酸；草酰乙酸→天冬氨酸；琥珀酰CoA→卟啉环），可导致草酰乙酸浓度下降，从而影响三羧酸循环的运转，因此必须不断补充才能维持其正常进行，这种补充称为回补反应。 磷酸烯醇式丙酮酸的羧化；丙酮酸的羧化；Asp和Glu的转氨反应

9. 糖异生与糖酵解途径有哪些差异？试述丙酮酸异生成糖的过程？