4、沿着浓度梯度、浓度高、浓度低、简单扩散、协助扩散 5、逆浓度梯度、外来能量、ATP 二、选择题
1、abd 2、bc 3、a 4、ad 5、bc 三、判断题
×、+、×、×、×、 +、+、×、+、+、 × 四、问答题
1、1972年S.Jonathan Singer和Garth L.Nicolson就生物膜的结构提出了流动镶嵌模型(fluid mosaic model)。根据这一模型的描述,膜蛋白看上去象是圆形的“冰山”飘浮在高度流动的脂双层“海”中(图6.18)。内在膜蛋白(integral membrane proteins)插入或跨越脂双层,与疏水内部接触。外周膜蛋白(peripheral membrane proteins)与膜表面松散连接。生物膜是一个动态结构,即膜中的蛋白质和脂可以快速地在双层中的每一层内侧向扩散。
2、(1)被动转运:物质从高浓度的一侧,通过膜转运到低浓度的另一侧,即沿着浓度梯度(膜两边的浓度差)的方向跨膜转运的过程。
(2)主动转运:主动转运是在外加能量驱动下进行的物质跨膜转运过程。
第五章《糖化学及糖代谢》参考答案
一、选择题
b、c、a、c、a、 a、e、e、c、c、 c、c、d、d、d、 a、c、c、a、d、b、d、c、b、e、 c、c、b、c、d、 b、c、c、b
二、填空题
1、半乳糖 2、胞液 3、线粒体 4、胞液 5、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸、NAD 6、6-磷酸葡萄糖 7、6-磷酸果糖激酶 8、丙酮酸脱氢酶、丙酮酸氧化脱羧、五 9、丙酮酸脱氢酶、
二氢硫辛酸转乙酰基酶、二氢硫辛酸脱 10、2、2 11、乳酸 12、12、1 13、4、1 14、NADPH+H、5-磷酸核糖 15、糖原合成酶、磷酸化酶 16、琥珀酰辅酶A、琥珀酸、琥珀酸硫激酶、GTP 17、6 18、D-葡萄糖 D-半乳糖 β-1,4 19、维管束鞘细胞、磷酸烯醇式丙酮酸、苹果酸或天冬氨酸、叶肉 20、CO2、苹果酸、液泡 21、淀粉合成酶、Q酶 三、判断题
×、×、+、+、+、 ×、×、+、×、× + 四、名词解释
糖酵解:将G经磷酸化并裂解成三碳糖,最终生成丙酮酸的过程。 糖异生:指由非糖物质合成G的过程。 五、问答及计算题
1、?三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。 ?糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
?脂肪分解产生的甘油可通过糖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。
?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NH3后合成非必需氨基酸。所以,三羧酸循环是三大物质代谢的共同通路。 2、?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。
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3、各种糖的氧化分解,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。 4、略 5、过程 略
EMP指葡萄糖分解为丙酮酸的过程;
发酵指葡萄糖分解为丙酮酸后,再发生无氧分解生成乙醇和乳酸的过程。 6、 G有氧分解 G无氧分解
过程 G→→→丙酮酸 G→→→丙酮酸→→→乙醇或乳酸 物质变化 CO2+H2O 乙醇或乳酸
能量变化 1molG产生38或36molATP 1molG产生2molATP 7、8、9、10、略
11、(1)α—磷酸甘油 DHAP 生成1molNADH+H(2)DHAP 3—磷酸甘油醛
(3)3—磷酸甘油醛 1,3—2—磷酸甘油酸 生成1molNADH+H (4)1,3—2—磷酸甘油酸 3—磷酸甘油酸 生成1molATP (5)3—磷酸甘油酸 2—磷酸甘油酸 (6)2—磷酸甘油酸 PEP+H2O
(7)PEP 丙酮酸 生成1molATP (8)丙酮酸 乙酰CoA 生成1molNADH+H (9)乙酰CoA 经TCA彻底氧化分解 生成3molNADH+H 1molFADH2
1molATP
因为1molNADH+H氧化磷酸化可生成3molATP 1molFADH2氧化磷酸化可生成2molATP
所以共产生ATP数为 6×3+1×2+1+1+1=23molATP
12、一个。虽然支链淀粉和糖原含有多个非还原性末端,但都只含有一个还原性末端。 13、由于直链淀粉只有一个非还原性末端的葡萄糖可被动用,而支链淀粉具有多个非还 原性末端可用于降解,故直链淀粉很可能成为植物体内长期储存的多糖。
14、通过加入更多的底物(在该反应中,底物是琥珀酸)可以克服竞争性抑制作用。草 酰乙酸之所以能克服丙二酸的抑制作用,是因为它能通过柠檬酸循环转变成琥珀酸。 15、硫胺素是辅酶焦磷酸硫胺素(TPP)的前体,与柠檬酸循环密切相关的两种酶复合
体丙酮酸脱氢酶复合物和α-酮戊二酸复合物需要这个辅酶的参与。TPP的缺乏降低了这两种酶复合物的活性,丙酮酸不能有效地转变成乙酰CoA,也降低了α-酮戊二酸向琥珀酸的转变,引起丙酮酸和α-酮戊二酸在血液中水平增高。
16、当糖原因饥饿而被耗尽时,乳酸、甘油和丙氨酸等生糖氨基酸是葡萄糖合成的主要
前体。当饥饿急需时,肌肉蛋白降解成氨基酸,后者可被用作糖异生作用的前体。剧烈运动需要肌肉无氧酵解高速运转,结果导致大量血乳酸的生成。乳酸被肝脏吸收并将其转变成丙酮酸,后者可用于葡萄糖的合成(Cori cycle)。
17、柠檬酸浓度升高,表明乙酰基和ATP可用于脂肪酸的合成。柠檬酸是乙酰CoA羧
化酶的变构激活剂,同时也是乙酰基跨膜转运的载体。所以,柠檬酸水平的升高极大地促进脂肪酸的合成。
+
+++
+
第六章《生物氧化与氧化磷酸化》参考答案
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一、选择题
b、b、d、b、a、 b、a、b 二、填空题
1、线粒体内膜、原生质膜 2、脱氢、代谢物脱下的氢经呼吸链传递最终与分子氧结合 3、NADH、FAD、初始受体 4、FMN→CoQ、Cytb→Cytc、Cytaa3→[O] 5、氧化磷酸化、光合磷酸化、底物磷酸化 6、2个H、2个电子、ATP、 2个H、2个电子、生物合成 7、NAD、FAD 8、氧化磷酸化、底物磷酸化 9、NADH、CoQ、Cytb、Cytc、Cytaa3、、O2
三、判断题
×、+、+、+、+、×、×(抗霉素A的作用部位是呼吸链的细胞色素b和c1之间,因此对异柠檬酸的氧化和琥珀酸的氧化都有抑制作用。)、×(NADPH通常作为生物合成的还原剂,并不能直接进入呼吸链接受氧化,只是在特殊酶的作用下,NADPH上的H被转移到NAD,然后由NADH进入呼吸链。)×(只要有合适的电子受体,生物氧化就能进行。)、×、× 四、名词解释
呼吸链:在生物氧化过程中,代谢物上脱下的H经过一系列的按一定顺序排列的氢传递体和电子传递体的传递,最后传递给分子氧并生成水,这种H和电子的传递体系称为电子传递链。由于这种电子传递过程最终消耗分子氧而生成水,与细胞呼吸作用的耗氧有关,又称为呼吸链。
P/O比:指在生物氧化中,每消耗一个氧原子所生成的ATP分子数,或每消耗一摩尔原子氧生成的ATP摩尔数。
氧化磷酸化:与生物氧化中电子传递链放能过程相偶联的ADP磷酸化产生ATP的过程。 生物氧化:
广义:糖、蛋白质、脂肪等有机物质在生物体内氧化分解生CO2和H2O并释放出能量的过程。 狭义:代谢物脱下的H经呼吸链氧化(消耗O2)生成H2O并释放能量的过程。
高能磷酸化合物:分子中含磷酸基团,该磷酸基团被水解下来时释放出大量的自由能的化合物。 F1F0-ATP合酶:ATP合成酶或F1-F0复合体(三联体)。线粒体的F1、F0和OSCP三部分,它是氧化磷酸化作用的关键装置,也是合成ATP的关键装置。
五、问答题
1、(1)电子传递链中递氢体和电子传递体是间隔交替排列的,且在线粒体内膜中有特定位置,催化反应是定向的;
(2)递氢体有氢泵作用,当递氢体从内膜内侧接受从底物传来的氢(2H)后,可将其中的电子传给其后的电子传递体,而将两个H泵出内膜,到达内膜外侧;
(3)由于内膜对H不能自由通过,在内膜两侧形成了质子浓度梯度(外高内低)和跨膜电位梯度(外正内负),合称质子电化学梯度。该梯度储存有自由能,称为质子移动力(质子动力势);
(4)当质子移动力驱动内膜外侧的质子通过内膜上的F1F0-ATP合酶的F0、、OSCP、F1流回线粒体基质时,其能量驱使ADP磷酸化合成ATP。
总之:电子传递链是放能装置,因形成了跨膜质子移动力。
F1F0-ATP合酶是换能装置,因质子通过该酶流回内膜内侧。 线粒体内膜的完整性和对质子的不通透性是必要条件。
因为它有足够的试验证据,所以能得到公认。
2、(1)在传递能量方面起转运站作用。既接受代谢反应释放的能量,又可供给代谢反应所需的能量,是能量的载体和传递者,而不是储存者。
(2)ATP起“共同中间体”作用。ATP具较高的磷酸基团转移势能,倾向于把P转移给它以下的受体,如ADP,而ADP又能接受,因此:在细胞内多数酶催化的磷酸基团转移反应中,ATP起“共同中间体”作用。
(3)常规作用:
+
+
+
+、
+、
+
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机械能:用于运动,如原生质流动、肌肉运动; 化学能;用于合成作用; 渗透能:用于分泌、吸收、钠泵; 电能:用于生物电,如电鳗放电: 热能:用于保持体温;
光能:用于生物发光,如萤火虫发光。 3、(1)NADH电子传递链
最初电子供体:NADH+H,最终电子受体:O2
S——NADH+H——FMN——CoQ——Cytb——Cytc1——Cytc——Cytaa3——O2 (2)FADH2电子传递链(琥珀酸呼吸链) 最初电子供体:FADH2,最终电子受体:O2
S——FADH2——CoQ——Cytb——Cytc1——Cytc——Cytaa3——O2 四种复合物的功能:
(1)Ⅰ NADH—CoQ还原酶(NADH脱氢酶复合体) 作用:催化NADH的两个电子传递给CoQ,同时质子转移。 (2)Ⅱ 琥珀酸—CoQ还原酶(琥珀酸脱氢酶)
作用:催化琥珀酸脱氢,催化电子从琥珀酸通过FAD和铁硫蛋白传给CoQ,但不能使质子跨膜转移。 (3)Ⅲ CoQ—Cyt c还原酶(细胞色素c还原酶)
作用:催化电子从CoQ传递给Cyt c,同时质子跨膜转移。 (4)Ⅳ 细胞色素氧化酶(Cyt c氧化酶)
作用:将Cyt c接受的电子传给O2,同时质子转移。 4、因为:
Ⅰ:ΔEoˊ=(-0.02)-(-0.30)=0.28V Ⅲ:ΔEoˊ=0.22-0.00=0.22V Ⅳ:ΔEoˊ=0.55-0.29=0.26V
则:Ⅰ:ΔGoˊ=-nFΔEoˊ=-54.03KJ/mol
Ⅲ:ΔGoˊ=-nFΔEoˊ=-42.45KJ/mol Ⅳ:ΔGoˊ=-nFΔEoˊ=-50.17KJ/mol
由于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ释放的能量>30.5KJ/mol,能够偶联生成ATP。
而:Ⅱ:ΔGoˊ=-nFΔEoˊ=-2×96.5×【(-0.42)~0.15】=-28.95~81.06KJ/mol 在该部位放能不够(<30.5KJ/mol),因此不能偶联生成ATP。
所以:NADH链的P/O=3
FAD链的P/O=2
实质上,P/O比相应代表了1molNADH+H或FADH2经ETC氧化后,放能生成ATP的mol数。 所以,1molNADH+H经电子传递链氧化并偶联生成3molATP 1molFADH2经电子传递链氧化并偶联生成2molATP 5、略
6、呼吸链的阻断是指能阻断电子传递链中某一部位电子的传递
解偶联作用是指解偶联剂使电子传递和ATP形成两个过程分离,它只抑制ATP的生成,不抑制电子传递,使产能过程和储能过程相互脱离
7、(1)氧化磷酸化抑制剂(直接作用于ATP合酶复合体而抑制ATP合成的物质):d、f
(2)解偶联剂(一类能使电子传递和ATP形成两个过程分离,只抑制ATP的生成,不抑制电子传递,
使产能过程和储能过程相互脱离的物质,):g、h
+
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