生物化學(xué)第四章糖代謝
第四章糖代謝
一、糖的主要生理功能是氧化供能
1、生命活動(dòng)中的主要作用是提供碳源和能源2、提供體內(nèi)合成其他物質(zhì)的原料3、作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分二、湯的消化吸收主要在小腸進(jìn)行
三、糖的無氧氧化:在機(jī)體極度缺氧的條件下,葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng),生成丙酮酸,
進(jìn)而還原生成乳酸的過程,稱為糖酵解,亦稱為糖的無氧氧化。
糖酵解分為兩個(gè)階段:1、由葡萄糖分解為丙酮酸(2個(gè)),稱之為糖酵解途徑。2、由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。1、糖酵解總結(jié):
糖酵解的反應(yīng)部位:胞漿
糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程。反應(yīng)全過程中有三個(gè)不可逆反應(yīng)
G------(ATP)→(ADP)------G-6-P葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖己糖激酶
F-6-P------(ATP)→(ADP)------F-1,6-2P6-磷酸果糖轉(zhuǎn)化為1,6二磷酸果糖磷酸果糖激酶-1
PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)------(ADP)→(ATP)-------丙酮酸丙酮酸激酶產(chǎn)能的方式和數(shù)量:方式:底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量:
從G開始2*2-2=2ATP
從Gn(糖原)開始2*2-1=3ATP
終產(chǎn)物乳酸的去路:釋放入血,進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝------分解利用
乳酸循環(huán)(糖異生)
2、糖酵解的調(diào)控是對(duì)3個(gè)關(guān)鍵酶活性的調(diào)控糖酵解關(guān)鍵酶:己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶調(diào)節(jié)方式:別構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)
3、糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體缺氧的情況下快速供能
四、糖的有氧氧化:機(jī)體氧供充足時(shí),葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并放出能量的過程。
是機(jī)體主要功能方式。
部位:胞液、線粒體
1、糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括:
糖酵解途徑(葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸)
丙酮酸氧化脫羧(丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化三磷酸循環(huán)(乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)以及氧化磷酸化生成ATP)氧化磷酸化2、三羧酸循環(huán)(TCA)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)
概念:乙酰CoA與草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸,反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧又生成
草酰乙酸,再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)過程部位:線粒體
TCA反應(yīng)由8步代謝反應(yīng)組成
三羧酸循環(huán)要點(diǎn):經(jīng)過一次三羧酸循環(huán),消耗一個(gè)乙酰CoA
經(jīng)過四次脫氫,兩次脫羧,一次底物水平磷酸化
生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2,1分子GTP關(guān)鍵酶有:檸檬酸合酶,a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體,異檸檬酸脫氫酶整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)
三羧酸循環(huán)的中間反應(yīng)起催化作用
TCA循環(huán)受底物、產(chǎn)物和關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)
TCP循環(huán)是3大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義:
TCA循環(huán)是3大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路,其作用在于通過四次脫氫,為氧化磷酸化反應(yīng)生成ATP提供還原當(dāng)量。
TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐3、糖有氧氧化是機(jī)體獲得ATP的主要方式
G→2丙酮酸凈生成5或7個(gè)ATP丙酮酸→乙酰CoA凈生成2.5個(gè)ATP
TAC:一分子乙酰CoA經(jīng)TAC生成三個(gè)NADH+H+和一個(gè)FADH2加上底物水平磷酸化生成一個(gè)高能磷酸鍵,共產(chǎn)生10個(gè)ATP。
結(jié)論:1molG徹底氧化成CO2和H2O,可以凈生成30或32molATP五、巴斯德效應(yīng)是指有氧氧化抑制糖酵解的效應(yīng)
+機(jī)制:有氧時(shí),NADH+H進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化,丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成
乳酸;
缺氧時(shí),酵解途徑加強(qiáng)NADH+H+在胞漿里濃度升高,丙酮酸作為氫接受體生成乳
酸六、葡萄糖的其他代謝途徑
①磷酸戊糖途徑生成NADPH和磷酸戊糖關(guān)鍵酶:6-磷酸葡萄糖脫氫酶+兩次脫氫脫下來的氫都由NADP接受生成NADPH+H+中間產(chǎn)物:5-磷酸核糖
磷酸戊糖途徑也叫磷酸戊糖旁路
1分子G-6-P經(jīng)過反應(yīng)只能發(fā)生一次脫羧兩次脫氫,生成1分子CO2和2分子NADHP+H+生理意義:生成NADPH還有5-磷酸核糖七、糖原的合成與分解
肌肉→肌糖原→供肌肉收縮所需肝臟→肝糖原→維持血糖平衡
葡萄糖單元→-1,4-糖苷鍵→形成長(zhǎng)鏈
10個(gè)葡萄糖單元→-1,6-糖苷鍵→形成分支(分支增加,溶解度增加)每條鏈都終止于一個(gè)非還原端(非還原端增多有利于被酶分解)㈠糖原的合成代謝主要在肝和肌組織內(nèi)進(jìn)行(胞漿)G-6-P的代謝去路:G(補(bǔ)充血糖)↑
6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯←G-6-P→F-6-P(進(jìn)入磷酸戊糖途徑)↓(進(jìn)去酵解途徑)
G-1-P
↓UDPG【尿苷二磷酸葡萄糖,“活性葡萄糖”,在體內(nèi)充作葡萄糖供體】
葡萄糖醛酸Gn
(進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑)(合成糖原)⑵肝糖原分解產(chǎn)物--葡萄糖可補(bǔ)充血糖(胞漿)
葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、腎中,而不存在于肌中。所以只有肝腎可以補(bǔ)充血糖,而肌糖原不能分解成葡萄糖,只能進(jìn)行糖酵解或有氧氧化。肌糖原的合成與分解與乳酸循環(huán)有關(guān)。關(guān)鍵酶:①糖原合成→糖原合酶②糖原分解→糖原磷酸化酶調(diào)節(jié)小結(jié):
關(guān)鍵酶都以活性無(低)活性兩種形式存在,兩種形式之間可以通過磷酸化和去磷酸化
相互轉(zhuǎn)變
雙向調(diào)控:對(duì)合成酶系和分解酶系分別進(jìn)行調(diào)節(jié),如:加強(qiáng)合成則減弱分解雙重調(diào)節(jié):別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)上存在級(jí)聯(lián)效應(yīng)
分解肝糖原的激素主要是胰高血糖素,分解肌糖原的激素主要是腎上腺素八、糖異生【從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程】(肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體)
原料【乳酸、甘油、糖氨基酸】(一)糖異生途徑不完全是糖酵解的逆反應(yīng)
糖異生途徑【丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程】
酵解途徑中有3個(gè)有關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng),在糖異生時(shí)需另外的反應(yīng)和酶替代(二)糖異生的生理意義主要在于維持血糖水平恒定
糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡穩(wěn)定
(三)肌中產(chǎn)生的乳酸運(yùn)輸至肝進(jìn)行糖異生形成乳酸循環(huán)
乳酸循環(huán)是一個(gè)耗能過程
2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP生理意義:
乳酸再利用,避免了乳酸的損失防止乳酸堆積,引起酸中毒九、血糖及其調(diào)節(jié)
主要調(diào)節(jié)激素:降低血糖→胰島素【體內(nèi)唯一降低血糖的激素】升高血糖→胰高血糖素糖皮脂激素腎上腺素
低血糖:血糖濃度低于3.0mmol/L高血糖:空腹血糖高于6.9mmol/L空腹血糖濃度高于5.6~6.9mmol/L稱為高血糖
擴(kuò)展閱讀:生化第四章-糖代謝
生化第四章糖代謝
一、名詞解釋
1.Glycolysis(糖酵解):Aanaerobicdegradationisuniversalandancientcentralpathwayof
glucosecatabolism.Inglycolysisamoleculeofglucoseisdegradedinaseriesofenzymaticreactions
toyieldtwomoleculesofpyruvateorlactate.Thebasicprocessofglycolysiscanbedividedintotwophase:reactionsfromglucosetopyruvateandfrompyruvatetolactate.
2.物質(zhì)代謝:機(jī)體在生命活動(dòng)過程中不斷攝入O2及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行中間代謝,同時(shí)不斷排出CO2及代謝廢物,這種機(jī)體和環(huán)境之間不斷進(jìn)行的物質(zhì)交換即物質(zhì)代謝。3.Gluconeogenesis(糖原異生):Theprocessoftransformationofnon-carbohydratestoglucoseorglycogenistermedasgluconeogenesis.Non-carbohydratesaresomecompounds,suchasglucogenicaminoacids,lactate,glycerol,andotherorganicacids.
4.OxidativePhosphorylation(氧化磷酸化):TheprecessbywhichNADHandFADH2areoxidizedandthecoupledformationofATPfromADP,iscalledoxidativephosphorylation.5.糖原(glycogen):動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式,是可以迅速動(dòng)用的葡萄糖儲(chǔ)備。
6.Coricycle(乳酸循環(huán)):Coricyclemaybetermedaslactatecyclebywhichlactateisformedinmuscleandistransportedintoliverthroughbloodstream,inliverlactateisconvertedtoglucose,andglucosethenistransportedtomuscleforproducelactateagain.ThesignificanceofCoricycleistoavoidthelossoflactateandtheaccumulationoflactateinbloodtolowerthebloodPhandacidosis.Coricycleisanenergyconsumingpathway,6ATPsareconsumedforconverting2moleculesoflactatetoglucose.
8.Pentosephosphatepathway(磷酸戊糖途徑):Itisoneoftwomajorpathwaysforthecatabolismofglucose.Thispathwaycanbedividedintotwopahses:anoxidativenonreversiblephaseandanonoxidativereversiblephase.Inthefirstphase,glucose6-phosphateundergoesdehydrogenationanddecarboxylationtogiveapentosephosphate,ribulose5-phosphate.Inthesecondphase,ribulose5-phosphateisconvertedbacktoglucose6-phosphatebyaseriesofreactionsinvolvingmainlytwoenzymes:transketolaseandtransaldolase.。
9.Tricarboxylicacidcycle;Krebscycle;citratecycle(三羧酸循環(huán)):AcetylCoAisthefuelfurtherreactswithoxaloacetatetoformcitrateandiscompletelyoxidizedtoCO2andwater,including8reactions.TricarboxylicacidcyclenotonlyoxidizesglucosetoCO2andwatercompletely,butalsooxidizedothercompoundssuchasfattyacidsandaminoacidstoCO2andwaterwiththeformationofreducedcoenzymesandthesynthesisofATP.Thetricarboxylicacidcycleservesasthecrossroadfortheinterconversionamongcarbohydrates、lipids、andnon-essentialaminoacids,andasasourceofbiosyntheticintermediates.
10.物質(zhì)代謝:機(jī)體在生命活動(dòng)過程中不斷攝入O2及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(1),在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行中間代謝,同時(shí)不斷排出CO2及代謝廢物,這種機(jī)體和環(huán)境之間不斷進(jìn)行的物質(zhì)交換即物質(zhì)代謝(2)。補(bǔ)充:
1.脂溶性維生素:維生素A,D,E及K均為非極性疏水的異戊二烯衍生物,可溶于脂類或脂肪溶劑而不溶于水,稱為脂溶性維生素。
2.水溶性維生素:B族維生素及維生素C在結(jié)構(gòu)上與脂溶性維生素不同,可溶于水,不溶于脂類溶劑,稱為水溶性維生素。
3.Vitamin(維生素):存在于食物中的一類低分子有機(jī)化合物,是維持機(jī)體正常生活或細(xì)胞正常代謝所必需的一類營(yíng)養(yǎng)素
4.高血糖:空腹血糖濃度高于7.22mmol/L(130mg%)稱為高血糖。
5.低血糖:血糖濃度低于3.89mmol/L(70mg%)稱為低血糖。二、填空題
1.蛋白質(zhì)合成后其空間結(jié)構(gòu)的修飾包括(亞基聚合)(輔基連接)和(疏水脂鏈的共價(jià)連接等)。2.腦是機(jī)體耗能的主要器官之一,正常情況下,主要以(葡萄糖)作為供能物質(zhì),長(zhǎng)期饑餓時(shí),則主要以(酮體)作為能源。
3.生物素是體內(nèi)多種(羧化)酶的輔酶,參與體內(nèi)(CO2)的羧化過程。4.調(diào)節(jié)血糖濃度最主要的激素是(胰島素)和(胰高血糖素)。5.在一輪三羧酸循環(huán)中,有(1)次底物水平磷酸化,有(4)次脫氫反應(yīng)。6.糖異生的原料有(甘油)、(乳酸)和(生糖氨基酸)
7.當(dāng)體內(nèi)葡萄糖有富余時(shí),糖在體內(nèi)很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橹,因(yàn)樘欠纸猱a(chǎn)生的(乙酰CoA)可作為合成脂肪酸的原料,磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的(NADPH+H)可為脂酸合成提供還原當(dāng)量。8.在三羧酸循環(huán)中,催化氧化脫羧的酶是(異檸檬酸脫氫酶)和(α酮戊二酸脫氫酶)。
9.1mol葡萄糖氧化生成CO2和H2O時(shí),凈生成(36或38)molATP。
10.由于紅細(xì)胞沒有(線粒體),其能量幾乎全由(糖酵解)提供。
11.肝糖原分解代謝主要受(胰高血糖素)調(diào)控,而肌糖原分解代謝主要受(腎上腺素)調(diào)控。
12.脂酰CoA脫下的2H通過(琥珀酸)氧化呼吸鏈氧化,β-羥丁酸脫下的2H通過(NADH)氧化呼吸鏈氧化。
13.目前已知有3個(gè)反應(yīng)以底物水平磷酸化方式生成ATP,其中有一個(gè)反應(yīng)由丙酮酸激酶催化,催化另2個(gè)反應(yīng)的酶是(琥珀酸CoA合成酶)和(磷酸甘油酸激酶)。14.糖的運(yùn)輸形式是(葡萄糖),儲(chǔ)存形式是(糖原)。15.6-磷酸果糖激酶-1的別構(gòu)抑制劑是(ATP)和(檸檬酸)。16.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體是有(丙酮酸脫氫酶)、(氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶)、(二氫硫辛酰胺脫氫酶)成的。
17.ATP與(肌酸)反應(yīng)生成CP(肌酸),催化該反應(yīng)的酶是(肌酸激酶).18.肌糖原酵解的關(guān)鍵酶有(磷酸化酶)、(6磷酸果糖激酶1)和(丙酮酸激酶)。19.6磷酸果糖激酶2是一雙功能酶,同時(shí)具有(磷酸果糖激酶2)和(果糖二磷酸酶2)兩種活性。
20.糖酵解途徑中的兩個(gè)底物水平磷酸化反應(yīng)分別由(磷酸甘油酸激酶)和(丙酮酸激酶)催化。
補(bǔ)充:1.可逆性抑制作用中,(競(jìng)爭(zhēng)性)抑制劑與酶的活性中心相結(jié)合,(非競(jìng)爭(zhēng)性)抑制劑與酶的活性中心外的必需基團(tuán)相結(jié)合。
2.磷酸吡哆醛及磷酸吡哆胺是維生素B6在體內(nèi)的活性型,它們分別是(轉(zhuǎn)氨酶)及(脫羧酶)的輔酶。
3.維生素B6在體內(nèi)的活性型為(磷酸吡哆醛及磷酸吡哆胺)
4.維生素A的活性型包括:(視黃醇)、(視黃醛)、(視黃酸)。5.以遺傳信息傳遞而言,復(fù)制是從(DNA)到(DNA);翻譯是從(RNA)到(蛋白質(zhì))。6.肝糖原合成和分解的關(guān)鍵酶分別是(糖原合酶)和(磷酸化酶)。7.維生素B2在體內(nèi)的活性型為(FAD)及(FMN),分別可作為黃素酶的輔基。
2+三、問答題
1.試述乳酸異生為葡萄糖的主要反應(yīng)過程及其酶。答:(1)乳酸經(jīng)LDH催化生成丙酮酸。
(2)丙酮酸在線粒體內(nèi)經(jīng)丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸,后者經(jīng)GOT催化生成天冬
氨酸出線粒體,在胞液中經(jīng)GOT催化生成草酰乙酸,后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。
(3)磷酸烯醇式丙酮酸循酵解途徑至1,6二磷酸果糖。
(4)1,6二磷酸果糖經(jīng)果糖二磷酸酶1催化生成6磷酸果糖,再異構(gòu)為6磷酸
葡萄糖。(5)6磷酸葡萄糖在葡萄糖6磷酸酶作用下生成葡萄糖。
2.簡(jiǎn)述肝糖原合成代謝的直接途徑與間接途徑。
答:肝糖原合成時(shí)由葡萄糖經(jīng)UDPG合成糖原的過程稱為直接途徑由葡萄糖先分解成三碳化合物如乳酸、丙酮酸,再運(yùn)至肝臟異生成糖原的過程稱為三碳途徑或間接途徑。3.概述腎上腺素對(duì)血糖水平調(diào)節(jié)的分子機(jī)制。
答:腎上腺素通過促進(jìn)肝臟和肌肉組織中的糖原分解而抑制糖原合成,使血糖水平升高。其分子機(jī)制如下:腎上腺素作用于肝及肌細(xì)胞膜上的β受體后,促使G蛋白與GDP解離而與GTP結(jié)合,從而激活G蛋白;罨腉蛋白能激活腺苷酸環(huán)化酶,使cAMP生成增加,cAMP激活蛋白激酶A;后者催化細(xì)胞中許多酶類和功能蛋白質(zhì)的磷酸化,從而引起腎上腺素的生理效應(yīng)。
(1)使無活性的磷酸化酶b激酶磷酸化為有活性的磷酸化酶b激酶。后者催化無活性的磷酸化酶b磷酸化為磷酸化酶a;則可促進(jìn)糖原分解,升高血糖。
(2)使有活性的糖原合酶a磷酸化成無活性的糖原合酶b。從而抑制糖原合成,致使血糖濃度升高。
(3)cAMP蛋白激酶系統(tǒng)還通過磷酸化改變某些酶的活性調(diào)節(jié)血糖水平。如抑制肝丙酮酸激酶減少糖的分解代謝,激活果糖雙磷酸酶1促進(jìn)糖異生,升高血糖。4.簡(jiǎn)述糖異生的生理意義。答:(1)空腹或饑餓時(shí)利用非糖化合物異生成葡萄糖,以維持血糖水平恒定。(2)糖異生是肝臟補(bǔ)充或恢復(fù)糖原儲(chǔ)備的重要途徑。(3)饑餓時(shí),糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡。
5.簡(jiǎn)述血糖的來源和去路。答:血糖的來源:(1)食物經(jīng)消化吸收的葡萄糖;(2)肝糖原的分解;(3)糖異生。血糖的去路:(1)氧化供能;(2)合成糖原;(3)轉(zhuǎn)變?yōu)橹尽⒛承┓潜匦璋被;?)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷愇镔|(zhì)。
6.簡(jiǎn)述乳酸循環(huán)形成的原因及其生理意義。
答:乳酸循環(huán)的形成是由于肝臟和肌肉組織中酶的特性所致。肝內(nèi)糖異生很活躍,又有葡萄糖6磷酸酶可水解6磷酸葡萄糖,釋放出葡萄糖。肌肉組織中除糖異生的活性很低外,又沒有葡萄糖6磷酸酶;肌肉組織內(nèi)生成的乳酸既不能異生成糖,更不能釋放出葡萄糖。乳酸循環(huán)的生理意義在于避免損失乳酸(能源物質(zhì))以及防止因
乳酸堆積引起酸中毒。
7.試列表比較糖酵解與有氧氧化進(jìn)行的部位、反應(yīng)條件、關(guān)鍵酶、產(chǎn)物、能量生成及生理意義。
答:糖酵解糖有氧氧化反應(yīng)條件供氧不足有氧情況進(jìn)行部位胞液胞液和線粒體關(guān)鍵酶己糖激酶(或葡萄糖激酶)有左列的3個(gè)酶磷酸果糖激酶1丙酮酸脫氫酶系丙酮酸激酶異檸檬酸脫氫酶α酮戊二酸脫氫酶系檸檬酸合酶產(chǎn)物乳酸、ATPH2O、CO2、ATP
能量1mol葡萄糖凈得2molATP1mol葡萄糖凈得36或38molATP
生理意義迅速供能;某些組織依賴是機(jī)體獲取能量的主要糖酵解
供能方式
8.在糖代謝過程中生成的丙酮酸可進(jìn)入哪些代謝途徑?答:(1)在供氧不足時(shí),丙酮酸在LDH催化下,接受NADH+H+的氫原子還原生成乳酸。(2)在供氧充足時(shí),丙酮酸進(jìn)入線粒體,在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的催化下,氧化脫羧生
成乙酰CoA,再經(jīng)三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化,徹底氧化生成CO2、H2O和ATP。
(3)丙酮酸進(jìn)入線粒體在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者經(jīng)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸,再異生為糖。
(4)丙酮酸進(jìn)入線粒體在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者與乙酰CoA縮合成檸檬酸,可促進(jìn)乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化。
(5)丙酮酸進(jìn)入線粒體在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸,后者與乙酰CoA縮合成檸
檬酸;檸檬酸出線粒體在胞液中經(jīng)檸檬酸裂解酶催化生成乙酰CoA,后者可作為脂肪酸、膽固醇等的合成原料。(6)丙酮酸可經(jīng)還原性氨基化生成丙氨酸等非必需氨基酸。
決定丙酮酸代謝的方向是各條代謝途徑中關(guān)鍵酶的活性,這些酶受到別構(gòu)效應(yīng)劑與激素的調(diào)節(jié)。
9.試述磷酸戊糖途徑的主要產(chǎn)物及生理意義。
答:磷酸戊糖途徑的主要產(chǎn)物是:5磷酸核糖;NADPH。磷酸戊糖途徑的生理意義:
(1)提供5磷酸核糖,是合成核苷酸的原料。(2)提供NADPH,參與合成代謝(作為供氫體)、生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)以及維持谷胱甘肽的
還原性。
10.說明高氨血癥導(dǎo)致昏迷的生化基礎(chǔ)。答:高氨血癥時(shí),腦中的反應(yīng)為氨+α-酮戊二酸生成谷氨酸(3),氨+谷氨酸生成谷氨酰胺,腦內(nèi)α-酮戊二酸減少導(dǎo)致了三羧酸循環(huán)減慢(4),從而使ATP生成減少,腦組織供能缺乏表現(xiàn)為昏迷(3)。
11.簡(jiǎn)述草酰乙酸在糖代謝中的重要作用
答:草酰乙酸在葡萄糖的氧化分解及糖異生代謝中起著十分重要的作用。
(1)草酰乙酸是三羧酸循環(huán)中的起始物,糖氧化產(chǎn)生的乙酰CoA必須首先與草酰乙
酸縮合成檸檬酸,才能徹底氧化。
(2)草酰乙酸可以作為糖異生的原料,循糖異生途徑異生為糖。
(3)草酰乙酸是丙酮酸、乳酸及生糖氨基酸等異生為糖時(shí)的中間產(chǎn)物,這些物質(zhì)必須
轉(zhuǎn)變成草酰乙酸后再異生為糖。12.簡(jiǎn)述三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)及生理意義。
答:1)TAC中有4次脫氫、2次脫羧及1次底物水平磷酸化。(2)TAC中有3個(gè)不可逆反應(yīng)、3個(gè)關(guān)鍵酶(異檸檬酸脫氫酶、α酮戊二酸脫氫酶系、檸檬酸合酶)。(3)TAC的中間產(chǎn)物包括草酰乙酸在內(nèi)起著催化劑的作用。草酰乙酸的回補(bǔ)反應(yīng)是丙酮酸的直接羧化或者經(jīng)蘋果酸脫氫生成。三羧酸循環(huán)的生理意義:TAC是三大營(yíng)養(yǎng)素徹底氧化的最終代謝通路。TAC是三大營(yíng)養(yǎng)素代謝聯(lián)系的樞紐。TAC為其他合成代謝提供小分子前體。TAC為氧化磷酸化提供還原當(dāng)量。
13.糖異生過程是否為糖酵解的逆反應(yīng)?為什么?
答:糖異生過程不是糖酵解的逆過程,因?yàn)樘墙徒庵屑禾羌っ浮?磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶催化的反應(yīng)是不可逆反應(yīng),所以非糖物質(zhì)必須依賴葡萄糖6磷酸酶、果糖二磷酸酶1、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化才能異生為糖,亦即酶促反應(yīng)需要饒過三個(gè)能障以及線粒體膜的膜障。
12.為何稱三羧酸循環(huán)是物質(zhì)代謝的中樞,有何生理意義?(10分)
答:三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質(zhì)分解代謝的最終共同途徑,體內(nèi)各種代謝產(chǎn)生的ATP、CO2、H2O主要來源于此循環(huán)。三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)相互聯(lián)系的樞紐,機(jī)體通過神經(jīng)體液的調(diào)節(jié),使三大物質(zhì)代謝處于動(dòng)態(tài)平衡中,正常情況下,三羧酸循環(huán)原料乙酰CoA主要來源于糖的分解代謝,脂主要是儲(chǔ)能;病理或饑餓狀態(tài)時(shí),則主要來源于脂肪的動(dòng)員,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸也可為三羧酸循環(huán)提供原料。
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