1）借助电子显微镜观察或用X一光衍射方法直接观察到了酶和底物反应过程中的ES复合物的存在；
2）根据酶和底物反应前后的光谱变化，可证明其存在，如大肠杆菌色氨酸合成酶，催化色氨酸和叫唤合成色氨酸。该酶具有特征性的吸收光谱，当向酶溶液中加入其中的一个底物如卜丝氨酸，发现该酶的荧光强度明显升高，而加入D丝氨酸，则无变化。当再加入另一个底物吲哚，酶的荧光强度又会发生变化（图3－24）。
30．因竞争性抑制剂与亲和试剂TPCK（N一对甲苯磺酞苯丙氨酸氯甲基酮）都能与酶的活性部位结合。这样，若竞争性抑制剂与酶的活性部位结合后，TPCK就不能再与酶结合；而非竞争性抑制剂不能与酶的活性部位结合，因此它不能阻止TPCK与酶的结合。 31．因脯氨酸的环状结构，使它不能进入这些酶的底物结合部位。 第四章 维生素与辅酶
1．维生素缺乏是否影响脂肪酸的分解代谢，写出必要的代谢反应说明之。 3．为什么以玉米和高粱为主食的地区易缺乏烟酸？
4．何谓脚气病？为什么维生素B1又称为抗脚气病维生素？ 5．为什么缺乏维生素C将导致坏血病？ 6．患维生素缺乏症的原因有哪些？
7．为什么香豆素及其衍生物在临床上被用作抗凝血药物使用？ 8．为什么说维生素B1缺乏将影响糖代谢？
9．为什么缺乏维生素B6将影响蛋白质的分解代谢？ 10．为什么说常食用生蛋清不好？
1．影响，如脂肪酸β氧化作用中，由脂酰CoA脱氢酶催化的反应需要维生素B2构成的辅酶FAD的参与。 CH3—CH2一（CH2）n一CH2—CH2—CH2一CO—CoA FAD 脂酚COA脱氢酶
CH3—CH2一（CH2）n一CH2—CH=CH—CO—CoA
3．动物可利用色氨酸合成烟酸，正常人体所需的烟酸绝大多数来自色氨酸。以玉米和高粱为主食的地区易缺乏色氨酸，因玉米中含色氨酸极少。高粱中虽不缺乏色氨酸，但亮氨酸含量高；NAD和NADP在体内的合成过程中需要喷淋酸核糖磷酸转移酶，亮氨酸可抑制喹啉酸核糖磷酸转移酶的活性，使色氨酸不能转变为烟酸。
4．在体内，维生素B1常以硫胺素焦磷酸酯的形式存在，构成a一酮酸氧化脱羧酶系的辅酶焦磷酸硫胺素（TPP）。其主要功能是参与a一酮酸的氧化脱羧作用；若维生素B1缺乏，TPP不能合成，糖类物质代谢的中间产物a一酮酸不能氧化脱羧而堆积，这些酸性物质堆积的结果，可刺激神经末梢，易患神经炎，出现健忘、不安、易怒或忧郁等症状。故维生素B1又称为抗神经炎维生素。如a一酮酸不能正常氧化脱羧，糖代谢受阻，能量供应不上，进而影响神经和心肌的代谢和机能，出现心跳加快、下肢沉重、手足麻木并有类似蚂蚁在上面爬行的感觉，临床上称为“脚气病”。所以维生素 B；又称为抗脚气病（beriberi）维生素。
5．维生素C可提高某些金属酶的活性，如脯氨酸羟化酶等，因而可促进胶原蛋白及黏多糖的合成。胶原蛋白是结缔组织中重要的蛋白质，与其他蛋白质比较，其氨基酸组成上的特点是含羟脯氨酸较多；放射性同位素标记实验证明，新合成的胶原肽链中，其甘氨酸残基氨基端的氨基酸是羟脯氨酸而不是脯氨酸。这是在多肽链合成后，由脯氨酸羟化酶催化相应位置上的脯氨酸进行羟基化反应而产生的。体外实验证明，人工合成的多聚（脯一脯一甘）三螺旋的熔点是24℃，而多聚（脯一羟脯一甘）三螺旋的熔点为58℃；在维生素C缺乏的情况下，合成的胶原蛋白的熔点比正常胶原的熔点低。说明羟脯氨酸是胶原三螺旋之间形成氢键以稳定胶原三螺旋所必需的氨基酸。脯氨酸羟化酶的活性必须有Fe2+的存在，亚铁离子使氧（O2）激活；在脯氨酸羟化酶催化的反应中有 Fe3+一O一复合物形成，该复合物使脯氨酸羟化酶失活；而维生素 C的存在，可使 Fe3+还原为 Fe2+；因此，维生素C充当了抗氧化剂，以维持需金属离子的酶的活性。缺乏维生素C，脯氨酸不能进行羟化，合成的胶原蛋白异常，皮肤易损伤，血管变脆而导致坏血病的发生。 6．
1）摄入量不足，包括特殊生理状况需要时供应不足； 2）胃肠道疾病时影响维生素的吸收；
3）抗菌素服用太多，杀死了肠道细菌，因这些细菌可合成某些维生素。
7．与凝血系统有关的酶是凝血酶，它是由凝血酶原转变来的。新合成的凝血酶原，其多肽链N端附近的大约10个谷氨酸必须在依赖于维生素K的酶系催化下，转变为γ羧基谷氨酸后才表现活性。因γ一羧基谷氨酸是一个强的钙离子鳌合剂，可与钙离子结合，这使新合成的凝血酶原转变为有活性的凝血酶原所必须的。维生素K可以还原形式和环氧化物两种形式存在。环氧化物酶可使还原形式的维生素K转变为环氧化物，后者在还原酶作用下又可转变为还原形式的维生素K。谷氨酸的γ羧化反应需要还原形式的维生素K参加；香豆素（存在于受损的三叶草中）及其衍生物如双羟香豆素和新双羟香豆素（Warfarin，也称卞丙酮香豆素）是还原酶的抑制剂，使环氧化物形式的维生素K不能转变为还原形式，而抑制了凝血酶原的合成；不能与钙离子结合，故新双羟香豆素在临床上用做抗凝血的药物。
8．在体内，维生素B；常以硫胺素焦磷酸酯的形式存在，构成a一酮酸氧化脱羧酶系的辅酶焦磷酸硫胺素（TPP）。其主要功能是参与a一酮酸的氧化脱羧作用；在糖类物质的分解代谢过程中产生较多的a一酮酸，若维生素B1缺乏，TPP不能合成，糖类物质代谢的中间产物a一酮酸不能氧化脱羧而堆积，这些酸性物质堆积的结果，可刺激神经末梢，易患神经炎，出现健忘，不安，易怒或忧郁等症状。 9．在体内，维生素B6构成氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶，参与氨基酸的氨基转移反应和脱羧基作用，故缺乏维生素B6将影响蛋白质的分解代谢。
10．蛋清中含有抗生物素蛋白，能与生物素结合而使生物素成为不易被吸收的物质，若较长时间吃生蛋清，会导致生物素缺乏。在体内，生物素构成羧化酶的辅酶，参与二氧化碳的固定反应。动物缺乏生物素，变得消瘦，导致皮炎，脱毛、神经过敏等症状 第五章 激素化学
1．临床上常用阿司匹林（乙酸水杨酸）消炎止痛，请解释原因。
2．近年来发现阿司匹林有抗凝血作用，所以临床上用来作为防治心血管疾病的药物，请解释为什么？ 3．喝咖啡对血糖水平会有什么影响？
4．请解释缺碘为什么会引起粗脖子病（甲状腺肿大）？ 5．简述糖皮质激素和盐皮质激素的作用机理。
6．简述蛋白质磷酸化和脱磷酸化调节的分子基础。 7．以GS蛋白为例，阐明G蛋白信号传导机制。 8．举例说明与G蛋白结合的受体的特征。
9．举例说明IP3、DAG两种信号分子的相互协同作用。
10．钙调素（Calmodulin，CaM）是细胞内钙受体蛋白，也是重要的调节蛋白，它参与很多细胞代谢的调节，清简要说明钙调素的调节机制。
11．作为第二信使分子应具备哪些特点？
12．有人认为蛋白激酶C是肿瘤促进剂的靶酶，你知道这一观点的依据是什么？ 13．硝酸甘油在临床上常用于缓解心绞痛，请解释这一作用机理。
2+
14．Ca作为信号分子具有哪些调节特征？
15．请分析G蛋白参与信号传递在细胞代谢调节中的意义。
16．如果你在实验中发现一种物质并想确定其为第二信使分子，应首先考虑哪些因素？ 17．以糖原代谢为例说明磷酸化和脱磷酸化作用在代谢调节中的重要意义。 18．霍乱毒素的致病机理是什么？ 19．百日咳毒素的致病机理是什么？
20．cGMP的作用方式与cAMP有何不同和相同之处？
1．人体所有组织细胞都有合成前列腺素的能力，而前列腺素有致炎、致痛、致热的作用。阿司匹林可使前列腺素合成酶系的环加氧酶乙酸化而失活，从而阻断前列腺素的合成，起到消炎止痛和解热的作用。
2．以花生四烯酸为前体，在体内可生成PGs（前列腺素）、TXs（血栓素）等。血栓素具有使血小板凝集、冠状动脉收缩的作用。阿司匹林抑制环加氧酶活性不仅抑制前列腺素的合成，而且也抑制了血栓素的合成，因此，可用来防治心血管疾病。
3．咖啡可抑制磷酸二酯酶活性，从而使cAMP不被磷酸二酯酶降解而保持较高水平，cAMP通过激活蛋白激酶A，进一步激活磷酸化酶，抑制糖原合成酶，最终使糖原合成降低，糖原分解增加，因此喝咖啡可使血糖水平升高。
4．由于缺碘，甲状腺素不能正常合成，因而无力反馈抑制垂体对促甲状腺素的分泌，这样血浆中促甲状腺素的水平增加，促进了甲状腺代偿性增大而引起粗脖子病。
5．糖皮质激素和盐皮质激素均属类固醇激素，它们是通过进入细胞与其胞内受体结合而直接进入核内调节基因的转录，使蛋白质的合成增加。
6．蛋白质的一个或几个氨基酸残基的磷酸化和脱磷酸化对其分子量的影响并不显著，然而磷酸基团所带的负电荷却可以使蛋白质和酶的表面电荷分布发生变化，从而导致分子构象的变化，影响了酶的活性。
7 当肾上腺素或胰高血糖素与其受体结合后，受体构象发生变化，在膜中移位并与Gs蛋白的a一亚基结合，然后a一亚基发生GTP－GDP交换，同时与β-、γ-亚基分离。活化的a一亚基（Gs a）在膜内移动与腺苷酸环化酶结合使其激活，激活的腺苷酸环化酶催化 ATP形成第二信号分子 cAMP产生生理反应，而 a一亚基又发挥其GTPase活性，将结合着的GTP水解为 GDP并与β-、γ- 亚基重新结合成无活性状态。
8．如 β一肾上腺素能受体和光受体视紫红质，都是与 G蛋白（Gs，Gt）结合的受体。它们的共同特征是具有七跨膜螺旋的结构，受体的N一端位于胞外，具有寡聚糖基。受体的C端位于胞内，C端具有可磷酸位点（Ser，Thr），这些磷酸化位点与受体的脱敏有关。 9．例如（1）DAG激活蛋白激酶C的机理是增加激酶与Ca2+的亲和力，而IP3开启肌浆网膜的钙通道使胞内钙浓度增加，为DAG激活蛋白激酶C提供足够的钙。（2）IP3增加胞内钙浓度，钙可激活磷酸化酶激酶，促进糖原降解，而 DAG激活蛋白激酶 C，使糖原合成酶磷酸化而失活，停止糖原的合成。所以两个信号分子的作用是相互协同的。 10．钙调素的作用机制有2种。
（1）直接与靶酶作用：钙调素先与Ca2+结合成Ca2+－CaM复合物，同时CaM被Ca2+激活，活化的Ca2+－CaM复合物直接与靶酶结合并激活靶酶，被激活的靶酶发挥其生理效应。如图 CaM＋Ca2+ Ca2+'＋CaM*
Ca2+＋CaM*＋E Ca2+—CaM—E*
（无活性靶酶）（有活性的靶酶） （2）通过激活依赖于Ca2+／CaM的蛋白激酶起作用：生物体中存在有依赖于Ca2+／CaM的蛋白激酶，可以被活化的Ca2+一CaM复合物激活，激活的Ca2+／CaM依赖性激酶通过磷酸化的方式调节靶酶。如图 Ca2+／CaM一dPK Ca2+／CaM* Ca2+／CaM一dPK*（活性） （无活性）D 靶酶——靶酶一○p 11．
（1）第二信使分子首先是由于激素或递质与膜受体结合将信号传到细胞内而产生的；
（2） 第二信使应不参与合成和分解代谢途径，不是大分子合成的前体，只起信号传递的作用；
（3）第二信使分子应稳定，有特定的来路和去路，如cAMP只能由腺苷酸环化酶催化而产生，磷酸二酯酶水解而灭活，而 IP3，DAG则形成 PI循环；
（4）具有信号放大作用，如当肾上腺素与膜受体结合后，信号传至胞内，产生很多cAMP，cAMP又去激活它的靶酶蛋白激酶 A，使信号像瀑布一样级联放大。
12．这一观点的主要依据是佛波醇酯（phorbol ester）对蛋白激酶 C的激活。蛋白激酶 C广泛存在于机体各组织器官中，是一种依赖于 Ca2+和 Ps（磷脂酸丝氨酸）的蛋白激酶，它的主要功能是控制细胞的增殖和分化。而佛波醇酯是已经证明的肿瘤起动子或称肿瘤促进剂，它的结构类似于DAG，可以极大地激活蛋白激酶C，所以人们认为蛋白激酶C是肿瘤促进剂的靶酶。
13．硝酸甘油在体内可以缓慢释放出一氧化氮（NO），NO作为气体信使分子与可溶型鸟苷酸环化酶的血红素辅基结合而使该酶激活并产生cGMP。在心脏，cGMP通过激活钙泵而降低胞内钙浓度，使心肌收缩力减弱，这样就可以缓解由于冠状动脉阻塞而造成心肌缺氧收缩所产生的疼痛。 14．
（1）胞内Ca2+浓度极低（10-7mol／L），而胞外是高钙浓度（10-3mol／L），胞内外Ca2+浓度差是Ca2+调节的基础。
（2）胞内钙浓度是可变的。当信号出现时，胞内钙浓度可突然升高，这是由于质膜和肌浆网膜的钙通道迅速而短暂的开启而引起的，同时将不同的信号翻译成不同钙浓度。
（3）细胞中存在有很多可与钙结合的蛋白，钙与不同蛋白结合能触发不同生理效应，将不同钙浓度翻译成不同反应性。 （4）信号消除后，通过质膜和肌浆网膜上的钙泵将钙逆浓度泵出细胞或泵入肌浆网，使胞内钙浓度迅速降低。
15．G蛋白在激素、神经递质等作用过程中，起信号传递、调节和放大的作用。由于G蛋白家族结构的相似性（指β一、γ一亚基）和多样性（指a一亚基），所以它的参与使激素和许多神经递质对机体的调节更复杂，更具多层次，更能适应广泛的细胞功能变化。由于G
蛋白种类很多，它的介入使激素、受体更能适应不同细胞反应和同一细胞反应的多样性，使机体对外界环境变化的应答更灵敏、更准确、更精细。一些毒素如霍乱毒素和百日咳毒素等都是通过使G蛋白的a一亚基ADP核糖基化而失去正常调节功能，导致一系列病理反应。 16．应首先考虑它是否有迅速应答信号的能力，当信号出现时能立即产生，当信号消失也能随之消失；第二要考虑它的稳定性，它的灭活有特定的方式；第三要考虑它不应参与代谢途径，也不应是大分子合成的前体，只起综合指挥者的作用；第四要考虑作为第二信使分子应有信号放大的作用。
17．糖原代谢的调节是磷酸化和脱磷酸化调节的典型代表，它的重要意义充分体现在糖原合成和糖原分解的相互协同调节上。当调节糖原合成的糖原合酶被磷酸化后从活性状态转变为非活性状态，同时调节糖原分解的糖原磷酸化酶也被相应的激酶磷酸化而从非活性状态转变为活性状态。这样当刺激信号出现时糖原分解开始，同时糖原合成停止，既避免了能量与物质的浪费，也避免了相反途径之间的干扰，显示出极好的协同调节作用。
18．霍乱毒素是由 1个 A亚基和 5个 B亚基组成分子量为 87kD的蛋白。B亚基识别和结合受体，A亚基为催化亚基，当 A亚基进入细胞后，发挥其 ADP一核糖基转移酶的活性，将NAD辅酶上的ADP一核糖基转移到Gs蛋白的a一亚基的精氨酸侧链上。经共价修饰的Gs一蛋白 a一亚基失去 GTPase活性，使 G蛋白锁在活性状态，在无激素信号时，腺苷酸环化酶仍处于持续激活状态，cAMP不正常升高，导致 Na+的大量丢失，水进入肠内，使水盐代谢紊乱，出现腹泻脱水等症状。
19．百日咳毒素能催化Gi蛋白的a一亚基上的半胱氨酸ADP一核糖基化，结果Gi蛋白失去GTP－GDP交换能力，Gi蛋白不能被激活，锁在无活性状态而不能抑制腺苷酸环化酶，使 CAMP不正常升高，引起百日咳症状。
20．继cAMP之后，Goldberg于 1963年发现了 cGMP。cGMP与 cAMP一样在胞内起第一信使的作用，而且cGMP与cAMP的产生和灭活方式及介导激素生理效应的方式都很相似，所不同的是cGMP与cAMP的生理调节作用有桔抗效应。细胞中cAMP水平升高时往往伴有cGMP水平的降低。如在平滑肌中，cAMP水平增高，促进平滑肌的收缩，而 cGMP则促进平滑肌的松弛。 第六章 糖代谢
1．酵解与发酵的区别是什么？
2．乙醛酸循环途径的意义是什么？
3．比较乙醛酸循环和三羧酸循环的异同点。 4．三羧酸循环的生物学意义是什么？ 5．磷酸戊糖途径的生理意义是什么？ 6．糖异生作用的生理意义是什么？
7．糖异生作用与糖酵解可同时进行吗？为什么？ 8．糖异生作用与糖的酵解是如何协同调控的？
9．糖原的合成与糖原的分解可同时进行吗？为什么？ 10．糖原的合成与糖原的分解是如何协同调控的？
11．为什么糖异生作用主要发生在肝脏而不是骨骼肌？剧烈运动后，骨骼肌中积累的乳酸是如何进人糖异生途径的？ 12．人体是如何维持血糖水平的稳定的？
13．为什么肝糖原降解可使血糖水平升高，而肌糖原降解不能使血糖水平升高？ 14．糖原分枝的意义是什么？
15．血中葡萄糖的来源和去路如何？ 16．含有磷酸核糖的辅酶有哪几种？ 17．请解释巴斯德效应的原理。
1．酵解是指由葡萄糖转变为丙酮酸的途径。发酵是指在无氧条件下，酵解产生的NADH将丙酮酸还原为乳酸，称为乳酸发酵。在乙醇发酵中，酵解产生的NADH将乙醛还原为乙醇。所以“酵解” 并不涉及氧的存在与否，而发酵强调的是“厌氧”，即“无氧条件下”。 2．乙醛酸循环主要存在于植物和微生物中，是一个由二碳单位（乙酸 CoA）合成四碳的途径，这在以二碳（如乙酸）为碳源的微生物中有重要意义。同时，植物种子发芽（特别是油料作物种子如蓖麻花生等）时，通过这条途径可以将脂肪酸转化为碳水化合物，供植物生长需要。
3．乙醛酸途径中有五个酶，其中三个酶与三羧酸循环途径的酶相同，它们是苹果酸脱氢酶柠檬酸合成酶和顺乌头酸酶。另外两个酶异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶，在柠檬酸循环中不存在。除此之外乙醛酸循环只存在于植物和微生物中，在动物中不存在，它是四碳单位的合成途径，而柠檬酸循环是二碳单位的分解途径。
4．三羧酸循环是体内糖、脂、氨基酸分解代谢的最终共同途径，也是它们之间互相转变的联系点，所以三羧酸循环的生物学意义，主要是氧化供能和为生物大分子的合成提供前体。如三羧酸循环中间代谢物可转变为氨基酸，进而合成蛋白质。柠檬酸进入胞浆后裂解为乙酰辅酶A、合成脂肪酸等。
5．磷酸戊糖途径的生理意义：（1）为脂肪酸、胆固醇等生物分子的合成提供NADPH；（2）为DNA、RNA及多种辅酶的合成提供磷酸核糖；（3）NADPH对维持谷脱甘肽的还原性和维持红细胞的正常生理功能有重要作用。
6．糖异生作用的重要意义在于补充糖供应的不足，以维持血糖水平的稳定。另外，糖异生作用可消除肌肉中乳酸的积累。剧烈运动后，骨骼肌中产生大量的乳酸，经血液循环运至肝脏，在肝脏通过糖异生作用再次生成葡萄糖被利用。
7．糖异生作用与糖酵解是两条相反的途径，在细胞内不能同时进行。原因（1）两条途径的三个不可逆部位受到严格控制，当能量水平降低时，有利于糖酵解的进行而不利于糖异生作用，当能量水平升高时，则有利于糖的异生作用而糖酵解受到抑制。（2）2，6一二磷酸果糖可促进酵解而抑制糖异生作用。当血糖水平低时，刺激胰高血糖素分泌，通过cAMP的级联放大调节，使2，6一二磷酸果糖水平下降，最终导致糖酵解速度下降，糖异生作用加强。 8．凡能使糖酵解作用增强的因素都能使糖异生作用降低，反之亦然，因为两条途径的三个不可逆部位的酶受到相反调节。尤为重要的是2，6一二磷酸果糖可抑制果糖二磷酸酶的活性而激活磷酸果糖激酶的活性，果糖二磷酸酶和磷酸果糖激酶分别为精异生作用和酵解的关键酶，这样使一条途径开放而另一条途径关闭，如此进行协调控制。
9．糖原的合成与糖原的分解是两条相反的途径，因此在细胞内不能同时进行，如果同时进行会造成能量的浪费和代谢的紊乱。
10．糖原的合成与糖原的分解是受激素的调节控制的。当血糖水平高时，促进胰岛素的分泌，胰岛素通过促进糖原的合成，促进葡萄糖的分解，使血糖水平降低。当血糖水平低时，促进胰高血糖素的分泌，胰高血糖素可促进糖原的分解，抑制糖原的合成，使血糖升高。因为胰高血糖素可使细胞内cAMP浓度升高，从而激活蛋白激酶A，蛋白激酶A可使糖原合成酶磷酸化而失活，同时蛋白激酶A通过磷酸化磷酸化酶激酶使其激活，进而，磷酸化酶激酶使无活性的磷酸化酶b磷酸化而成为有活性的磷酸化酶a，这样抑制了糖原的合成而促进了糖原的分解。
11．这是因为葡萄糖一6一磷酸酶只存在于肝脏而不存在于骨骼肌。剧烈运动后，骨骼肌中积累的乳酸进入血液，通过血液的运输到达肝脏，在肝脏异生为葡萄糖后再回到肌肉中被利用。
12．正常情况下，人体的血糖水平维持在80～120mg／100ml血水平上。过高会出现高血糖，过低会出现低血糖。人体血糖水平为恒定，主要靠胰岛素和胰高血糖素的调节。低血糖刺激胰高血糖素的分泌，胰高血糖素通过促进糖原分解，促进糖的异生和抑制葡萄糖的氧化使血糖水平升高。当血糖水平高时，刺激胰岛素的分泌，胰岛素通过促进糖原合成，促进葡萄糖的氧化，抑制糖异生作用使血糖水平降低，如此使血糖水平稳定。
13．肝糖原降解后生成1一磷酸葡萄糖，在异构酶的作用下转变成6一磷酸葡萄糖，后者在肝中葡萄糖一6一磷酸酶的作用下，将磷酸水解生成葡萄糖，进入血液，使血糖升高。而肌肉中缺乏葡萄糖6一磷酸酶，因此糖原降解为1一磷酸葡萄糖后直接进入糖酵解途径氧化供能。 14．糖原分枝的意义在于增加糖原的溶解度和增加糖原合成或分解的速度。多分枝意味着多个非还原端，所以可加快其合成和分解的速度。 15．血中葡萄糖的来源有三方面：（1）从食物中获得；（2）肝糖原分解；（3）糖异生作用。血中葡萄糖的去路主要也有三方面：（1）氧化供能；（2）合成糖原贮存；（3）转变为脂肪、氨基酸等。 16．含有磷酸核糖的辅酶有：FAD、NAD、NADP、辅酶A。
17．当在乙醇发酵系统中突然通入氧气，3一磷酸甘油醛脱氢产生的NADH进入电子传递链产生大量的ATP，而不能用于乙醛的还原，这样乙醇的产量就会降低。同时由于ATP浓度的升高，抑制磷酸果糖激酶的活性，从而使葡萄糖的利用也降低。 第七章 生物氧化
1．化学渗透学说的要点是什么？
2．2，4－二硝基苯酚的解偶联机制是什么？ 3．简述ATP合成酶的结构特点及功能。
4．阐述一对电子从NADH传递至氧所生成的ATP分子数。 5．一对电子从FADH。传递至氧产生多少分子ATP？为什么？ 6 简述ADP对呼吸链的调节控制作用。
7．试比较电子传递抑制剂，氧化磷酸化抑制剂和解偶联剂对生物氧化作用的影响。 8．呼吸链中各电子传递体的排列顺序是如何确定的？
9．铁硫蛋白和细胞色素传递电子的方式是否相同？为什么？ 10．为什么说在呼吸链中，辅酶Q是一种特殊灵活的载体
1．化学渗透学说的要点是：（1）呼吸链中各递氢体和电子传递体是按特定的顺序排列在线粒体内膜上；（2）呼吸链中三大复合物（即NADH－CoQ还原酶复合物，细胞色素还原酶复合物和细胞色素氧化酶复合物）都具有质子泵的作用，在传递电子的过程中将2个H＋泵出内膜，所以呼吸链的电子传递系统是一个主动运输质子的体系；（3）质子不能自由通过线粒体内膜，泵出膜外的H＋不能自由返回膜内侧，使膜内外形成质子浓度的跨膜梯度；（4）在线粒体内膜上存在有ATP合成酶，当质子通过ATP合成酶返回线粒质时，释放出自由能，驱动ADP和Pi合成ATP。
2．2，4一二硝基苯酚在生理条件下，羟基解离带负电荷，不能穿过线粒体内膜。但由于内膜二侧的质子浓度梯度使内膜外侧的PH降低，这样羟基就不能解离，2，十二硝基苯酚可自由进入线粒体，一分子2，4－二硝基苯酚进入线粒体就相当于从内膜外侧带入线粒体内一个质子，破坏了内膜二侧的质子梯度，使ATP不能合成，而电子传递继续进行，结果使电子传递和氧化磷酸化两个过程分离。
3．ATP合成酶复合物由头部，基部和柄部组成。头部也称F1，是由5种肽链组成的9聚体（α3β3γδε），具有催化ATP合成的功能，其中α和β亚基上有ATP和ADP结合位点，β亚基为催化亚基，γ-亚基可调节质子从F0蛋白向F1蛋白的流动，起阀门作用。基部也称F0，为疏水的内在蛋白，镶嵌在线粒体内膜中，呼吸链围绕其周围。F0由4种亚基组成，在内膜中形成了跨膜的质子通道。柄部位于F1和F0之间，由三种肽链组成，其中一种对寡霉素敏感，称为寡霉素敏感蛋白。质子从内膜外侧经柄部流向F1蛋白，柄部起调节质子流的作用。 4．每对电子通过 NADH－CoQ还原酶时有 4个质子从基质泵出，通过细胞色素bc1复合物时有2个质子从基质泵出，而通过细胞色素氧化酶时亦有4个质子泵出，这样，当一对电子从NADH传递至氧时共有10个质子从基质泵出，导致线粒体内膜两侧形成跨膜的质子梯度。当这些质子通过ATP合成酶返回基质时，促进了ATP的合成。已知每合成三分子ATP需3个质子通过ATP合成酶。同时，产生的ATP从线粒体基质进入胞质需消耗1个质子，所以每形成1个ATP需4个质子，这样一对电子从NADH传递至氧共生成 2.5个 ATP［（4＋2＋4）／4］。 5．一对电子从FADH2传递至氧产生 1.5个 ATP。由于FADH2直接将电子传递给细胞色素 bc1复合物，不经过 NADH－CoQ还原酶，所以当一对电子从FADH2传递至氧时只有6个质子由基质泵出，合成1分子ATP需4个质子，共形成1.5个ATP［（2＋4）／4］。
6．当机体消耗 ATP时，ADP浓度升高，胞浆中的 ADP进入线粒体，同时将ATP运出线粒体。当线粒体内ADP浓度升高而ATP／ADP比值低时就会促进电子传递的速度和氧化磷酸化速度。当 ATP水平升高而 ADP降低时，电子传递速度就会减慢，同时氧化磷酸化速度也会降低，所以线粒体内电子传递的速度和氧化磷酸化速度取决于ADP的浓度，这种ADP浓度对氧化磷酸化速度的调控现象被称为呼吸控制。 7．电子传递抑制剂使电子传递链的某一部位阻断，电子不能传递，氧的消耗停止，同时ATP的合成停止。氧化磷酸化抑制剂的作用位点在ATP合成酶，使ATP合成酶被抑制而不能合成ATP，结果电子传递也被抑制，氧消耗停止。解偶联剂的作用是使电子传递和氧化磷酸化两个过程分离，结果是电子传递失去控制，氧消耗增加，ATP却不能合成，产生的能量以热的形式散失，使体温升高。
8．呼吸链中各电子传递体的排列顺序主要是根据它们的氧化还原电位的测定来确定的，各电子传递体的氧化还原电位由低到高顺序排列。另外还可以利用电子传递抑制剂来确定它们的顺序。当在体系中加入某种电子传递抑制剂时，以还原态形式存在的传递体则位于该抑制剂作用位点的上游。如果以氧化态形式存在，则该传递体位于抑制剂作用位点的下游。这样结合应用几种电子传递抑制剂，便可为确定各电子传递体的顺序提供有价值的信息。此外还可通过测定细胞色素的氧化还原光谱来确定其排列顺序。
2+3+
9．铁硫蛋白和细胞色素传递电子的方式是相同的，都是通过铁的价变即Fe和Fe的一来进行电子的传递。二类蛋白的差别在于细胞色素的铁是血红素铁，铁与血红字密结合。而铁硫蛋白中的铁是非血红素铁，与蛋白质中半脱氨酸的硫和无机硫原子结合在一起，形成一个铁硫中心。
10．辅酶Q是呼吸链中惟一的非蛋白组分，它的结构中含有由数目不同的类异成二烯组成的侧链，所以它是非极性分子，可以在线粒体内膜的疏水相中快速扩散，也有的 CoQ结合于内膜上。另外，它也是呼吸链中唯一一个不与蛋白紧密结合的传递体，因此，可以在黄素蛋白和细胞色素类之间作为一种特殊灵活的载体而起作用。 第八章 脂代谢
1．脂肪细胞中的脂解产物甘油是如何转变为丙酮酸的？ 2．脂肪酸氧化和脂肪酸的合成是如何协同调控的？
3．比较脂肪酸氧化和脂肪酸合成有哪些异同点和相同点？ 4．为什么哺乳动物脂肪酸不能转变为葡萄糖？
5．酮体是怎么产生的？酮体可以利用吗？
6．磷脂酶A1、A2、C和D的水解产物各是什么？ 7．胆固醇合成的关键酶是什么？如何调控？ 8．人体能合成亚油酸和亚麻酸吗？为什么？ 9．lmol油酸彻底氧化产生多少摩尔ATP？
10．为什么在长期饥饿和糖尿病状态下，血液中酮体浓度会升高？
11．在脂肪酸合成过程中，为什么逐加的ZC单位来自丙二酸单酰CoA而不是乙酸CoA？ 12．在反刍动物中丙酸代谢为什么重要？
13．为什么在大多数情况下，真核生物仅限于合成软脂酸？
1．由于脂肪细胞缺少甘油激酶，所以脂解产物甘油不能被脂肪细胞利用，必须通过血液运至肝脏进行代谢。在肝细胞，甘油首先在甘油激酶的作用下生成3一磷酸甘油，再进一步在磷酸甘油脱氢酶的作用下生成磷酸二羟丙酮。磷酸二羟丙酮转变成3一磷酸甘油醛后进入酵解途径，最终转变为丙酮酸。
2．脂肪酸的氧化和脂肪酸的合成是两条相反的途径，在体内受到严格的调节控制。脂肪酸氧化的限速步骤是脂肪酸从胞质到线粒体的转运，所以肉碱酰基转移酶1是脂肪酸氧化的限速酶。脂肪酸合成的限速酶是乙酸CoA 羧化酶，催化乙酸辅酶A生成丙二酸单酸CoA。当脂肪酸走向合成时，丙二酸单酰CoA浓度就会升高，丙二酸单酰CoA可抑制肉碱酰基转移酶1的活性，这样当脂肪酸合成旺盛时，脂肪酸的分解必然会停止，如此进行两条相反途径的协同调控。 3．不同点：
（1）脂肪酸合成在胞质中，脂肪酸氧化在线粒体中；
（2）脂肪酸合成的酸基载体是 ACP，脂肪酸氧化的酰基载体是辅酶 A； （3）脂肪酸合成的辅酶是NADP“，脂肪酸氧化的辅酶是NAD”、FAD；
（4）转运系统不同，脂肪酸合成的起始原料乙酸CoA是通过柠檬酸穿梭系统进行转运的，脂肪酸分解起始物脂酸CoA是通过肉毒碱进行转运的；
（5）两条途径完全不同，另外脂肪酸合成消耗能量，脂肪酸分解产生能量。
相同点：都是从羧基端开始， 2个碳原子2个碳原子水解或延长。都需载体的携带，而且都是通过硫酯键与载体结合。
4．哺乳动物脂肪酸一般为偶数碳，降解后的产物为乙酰CoA。乙酰CoA不是糖异生的前体，因丙酮酸脱氢酶催化的反应不可逆。所以乙酰 CoA只能进入三羧酸循环途径彻底氧化供能，而不能转变为葡萄糖。
5．当脂肪酸分解旺盛时，会产生大量的乙酰 CoA。这时，如果乙酰CoA不能全都进入三羧酸循环，就会两两缩合，生成乙酰乙酰CoA，进一步转变成酮体。酮体在肝中产生可被肝外组织所利用，如脑、心肌、肾上腺皮质等。在糖供应不足时，可以利用酮体作为代谢燃料。 6．以磷脂酰胆碱（卵磷脂）为例，磷脂酶A1的水解产物为溶血卵磷脂和脂肪酸R1，磷脂酶A2的水解产物为溶血卵磷脂和脂肪酸R2，磷脂酶C的水解产物为甘油二酯和磷酸胆碱，磷脂酶D的水解产物为磷脂酸和胆碱。
7．胆固醇合成的关键酶是 HMGCoA还原酶，该酶受到以下三个方面的调节：（1）当外源胆固醇摄入量或自身胆固醇合成增加时，可反馈抑制 HMGCoA还原酶的活性，同时抑 制其mRNA的合成，使肝细胞中胆固醇的合成停止；（2）细胞内高水平的胆固醇可导致HMGCoA还原酶的降解；（3）HMGCoA还原酶受 AMP活化的蛋白激酶的磷酸化调节，当体内 ATP水平降低 AMP水平升高时，激活该酶活性，使 HMGCoA还原酶被磷酸化而失活，胆固醇合成停止。减少能量的消耗。
8．人体不能合成亚油酸和亚麻酸，因为人体和其他哺乳动物缺乏在脂肪酸第9位碳原子以上位置引入双键的酶系，所以自身不能合成亚油酸和亚麻酸，必须从植物中获得。
9．油酸为18碳单不饱和脂肪酸，经8次β一氧化共生成9分子乙酸CoA，乙酸CoA全部进入柠檬酸循环产生90分子ATP，此外在β一氧化过程中每一次循环产生1分子FADH。和1分子 NADH相当于产生 4分子 ATP，这样 8次循环共产生 32分子 ATP，由于脂肪酸活化成脂酸CoA时消耗2个高能磷酸键，所以1分子油酸彻底氧化共生成120分子ATP。
10．在长期饥饿或糖尿病时，脂解作用就会加强，这样脂肪酸分解会产生大量乙酸CoA。然而由于长期饥饿和糖尿病，糖的异生作用会增强而草酰乙酸浓度就会降低，使得乙酰CoA不能全部进入三羧酸循环氧化供能，而是两两缩合形成乙酰乙酰CoA，乙酰乙酰CoA进一步转变成酮体。因此长期饥饿和糖尿病时，血液中酮体浓度会升高。 11．因为丙二酸单酰 CoA是由乙酰 CoA 羧化而来，在羧化过程中消耗 1分子 ATP，将能量贮存在丙二酸单酞 CoA中，当进行缩合反应时，丙二酸单酰ACP脱羧，释放出 1分子CO2，同时脱羧产生的能量供缩合反应的需要。所以脂肪酸合成时逐加的2碳单位来自丙 二酸单酰 CoA而不是乙酰 CoA，其根本原因就是羧化贮存的能量供缩合需要。
12．丙酸代谢在反刍动物中很重要，因为反刍动物是以草（纤维素）为食。在反刍动物胃肠道细菌的作用下，纤维素可被分解为丙酸等，丙酸可进一步转变为摇油酥CoA进入糖异生途径合成葡萄糖。反刍动物糖异生作用十分旺盛，丙酸可转变为精异生的前体。因此在反刍动物中丙酸代谢很重要。
13．因为在真核生物中，β一酮脂酞一ACP缩合酶对链长有专一性，它接受14碳酸基的活力最强，所以在大多数情况下，仅限于合成软脂酸。另外，软脂酥CoA对脂肪酸合成的限速酶乙酰CoA羧化酶有反馈抑制作用，所以真核生物通常只合成软脂酸，16碳以上的脂肪酸需在延长酶系的作用下生成。 第九章 氨基酸的代谢
1．什么是氮平衡、正氮平衡、负氮平衡？
2．什么是联合脱氨基作用，为什么联合脱氨基作用是体内脱去氨基的主要方式？ 3．为什么转氨基作用常以a一酮戊二酸为氨基受体？
4．各种物质甲基化时，甲基的直接供体是什么？为什么？ 5．氨基酸在体内能贮存吗？为什么？ 6．简述体内氨基酸的来源和去路。
7．氨是有毒物质，不能在血液中游离存在，它是如何进行转运的？ 8．氨基酸分解后产生的氨是如何排出体外的？ 9．氨基酸的碳架是如何进行氧化的？
10．什么是必需氨基酸、非必需氨基酸和半必需氨基酸？
11．氨基酸是以CO2和NH3+为前体从头进行合成的吗？如果不是，请解释。
12．当血液中氨浓度升高时，引起高氨血症，出现昏迷现象，请解释可能的原因。
13．临床治疗高氨血症，有时会给病人补充适量必需氨基酸相应的酮酸，请解释为什么？