1.①反应混合液中 NADH的浓度即为异柠檬酸的浓度
0.48-
= 7.72 × l05 M 36.22?107.72 ? 10? ? 3.5-
原始溶液中异柠檬酸的浓度 = = 1.35 × 104 M
2C异柠檬酸 =
② 加入乌头酸酶后
反应混合液中异柠檬酸的浓度?0.48?5?7.72?10M 36.22?10-
原始溶液中异柠檬酸的浓度= 2.7 × 104 M
原始溶液中新增加的异柠檬酸的浓度即为柠檬酸的浓度:
---
C柠檬酸 = 2.7 × 104 - 1.35 × 104 = 1.35 × 104 M 2.(1)发生的反应如下 :
6-p-G + NADP+ DHE 6-p-葡萄糖酸 + NADPH·H+;
由于溶液中 NADP+过量,因此有l mol 6-P-G 就会产生 l mol NADPH·H+; NADPH 的浓度为 C ?0.57?9.16?10?5 M, 36.22?10-5
所以原始液中6-p-G的浓度为 9.16 × 10
× 2 = 1.82 × 104 M 。
-
② 加入 P-G 变位酶后l-p-G + 6-p-G 新增加的 NADPH·H+的量即为 l-p-G 的量,在此条件下,NADPH 的浓度为: C =
0.5?8.04?10?5 M 36.22?10换算成原始溶液中6-P-G 的浓度为 , C = 8.04 × 105 × 3 = 2.4 ×104 M。
-
-
原始溶液中6-P-G 增加的浓度即为 l-P-G 的浓度 ,
原始溶液中l-P-G 的浓度 C = 2.4 × 104-1.83 × 104 = 0.58 × 10
-
-
-4
M。
3.① 6-P-G + H2O G + Pi
达到平衡时 [6-P-G] = 0.1× 0.005 = 0.0005
[G][Pi]0.09952[G] = [Pi] = 0.1-0.0005 = 0.0995 keq???19.8
[G?6?P]0.00051?0.05 ② 逆反应的 keq?19.84.ATP + 3-P-甘油酸 ADP + 1,3-P2-甘油酸
ΔGo′ = 17.974 kJ (4300卡) /mol Keq = 7.039 × 10-4
∴ △G′=ΔGo′ + RTln
[1,3?P2?甘油酸][ADP] ?[3?P?甘油酸][ATP]当反应能自发进行时, ΔGo′ + RTln
[1,3?P2?甘油酸][ADP] < 0 ?[3?P?甘油酸][ATP][1,3?P2?甘油酸]< 0
[3?P?甘油酸]4300 - 1364 - 1364·lglg
[1,3?P2?甘油酸]2963?2.1524 >
[3?P?甘油酸]1364[1,3?P2?甘油酸] > 142
[3?P?甘油酸][UDP?G][PPi]5. ① △G′=ΔGo′ + RTln
[G?1?P][UTP]∴
10?5?10?53= 0?RTln??1364lg10??4092 ?310?4?10② 在上述条件下,反应向右进行。
第九章 脂代谢 一、是非题 L-对。
2.错。需消耗7分子的ATP。
3.错。脂肪酸合成酶系由六种蛋白质和一种没有酶活性的酰基载体蛋白(ACP)为中心组成的复
合体,在脂肪酸合成过程中的中间产物以共价键与ACP相连。 4,对。
5.错。奇数碳的脂肪酸通过β-氧化降解除生成乙酰CoA外,还有l个丙酰CoA。
6.错。胆固醇在体内不能彻底氧化生成CO2和H2O,胆固醇的淄核结构不能彻底分解,只能转
化成其他生理活性物质或排出体外。 7.对。8.对。9,对。10.对。11.对。1乙对。
13,错。由乙酰CoA生成脂肪酸的过程不需肉碱参与。由于柠檬酸作为乙酰基载体,将乙酰基
由线粒体基质带入胞液中参与脂酸合成。 14.错。需消耗7个高能磷酸键。其中由甘油生成\甘油消耗一个高能磷酸键,脂肪酸活化各
消耗2个高能磷酸键,总计消耗2×3+1=7。 15.对。
16.错。该合成酶系是由六种酶和厂种没有活性的Acp(酰基载体蛋白)组成的。
二、填空题
L-β-氧化;苯;0。2.脱氢;水合;脱氢;硫解。3.脂酰CoA;脂酰CoA合成酶(或称脂肪酸硫
激酶)。4.乙酰CoA;丙二酰CoA。5.乙酰CoA羧化酶;乙酰CoA;丙二酰CoA;生物素;柠檬酸。6.β-羟丁酸;β-酮丁酸;丙酮;肝脏;肝外。7.144;25.5;17。8.丙酰CoA;羧化、变位;琥珀酰CoA。g.S-腺苷Met;Met。l0.溶血磷脂酸;脂肪酸。11.CoA-SH;2个。12.CDP-胆碱(胆胺)或CDP-二酰基甘油;UDP-葡萄糖。
三、选择题
1.D.三酰基甘油合成的第一步是由两分子脂酰CoA与一分子α-磷酸甘油首先合成磷脂酸,磷
脂酸在酶的催化下脱去磷酸生成1,2-二酰基甘油,再与另一分子脂酰CoA作用合成三酰基甘油。 2,D.大量动员脂肪时,主要是由脂酸分解产生乙酰CoA提供能量。由于乙酰CoA积累在肝内
首先合成酮体,然后在肝外组织使酮体分解生成乙酰CoA进入TCA循环。 3.B.在脂肪细胞内质网膜上有混合功能氧化酶系,能使饱和脂肪酸去饱和成为不饱和脂肪酸,
此过程斋0,及NADPH参加。 4.D.脂酸β-氧化仅能生成反α,β-烯酯酰CoA,后者水化生成L-β-羟脂酰CoA,而L-β-羟脂
酰CoA脱氢则生成β-酮脂酰CoA。D-β-羟脂酰CoA只能由顺α-,β-烯脂酰CoA水化生成,而脂酸β-氧化不可能生成顺α-,β-烯脂酰CoA。 5.B.脂酸的件氧化在线粒体基质中进行,由脂酰CoA开始,包括脱氢、水化、脱氢、硫解四
步循环过程。脱氢反应涉及到FAD及NAD+的还原。 6.D.脂肪酸合成所需的碳源完全来自乙酰CoA,由线粒体内产生的乙酰CoA不能直接通过线
粒体内膜到胞浆中,需要一种转运机制,主要借助于柠檬酸,柠檬酸将乙酰基从线粒体运送至胞浆中。 7.A.由于植烷酸3-位碳原子甲基的存在,就阻断了植烷酸的件氧化。植烷酸的正常氧化途径
是先经o@氧化得到2位上带甲基的产物,然后进行β-氧化。Refsum氏病人由于缺乏植烷酸o@氧化酶,因而使植烷酸不能降解。 8.C.脂肪酸合成酶系所催化的原初反应是由乙酰CoA通过ACP转酰基酶作用下,将乙酰基转
移至ACP上,生成乙酰-ACP。丙二酰CoA在丙二酰CoA-ACP转酰基酶催化下,将丙二酰基转移到ACP上生成丙二酰-ACP。两者在β-酮酯酰CoA合成酶作用下,生成β-酮丁酰-ACP,同时丙二酰的自由羧基脱羧释出CO2由此继续进行还原、脱水、还原生成了酰基-ACP,反应继续循环进行,碳链得以延长,所以结果合成的软脂酸没有一个碳原子被标记。 9.D.在脂酸合成中,由乙酰CoA羧化酶催化乙酰CoA生成丙二酸单酰CoA的反应是关键步骤,
是限速反应,该酶是变构酶,受柠檬酸正调节,受长链脂肪酸负调→下。 10.A.由3-羟基-3-甲基戊二酸单酰CoA + 羟甲戊酸这步反应,由3-羟基-3-甲基戊二酸单酰CoA
还原酶(HMG-CoA还原酶)催化,该酶是胆固醇生物合成中的限速酶,它是产物反馈调节控制的关键部位,食物胆固醇抑制胆固醇合成主要是抑制该还原酶的合成。 11.B.l g软脂酸彻底氧化净生成ATP的摩尔数为]29/56宅0.5。1 g葡萄糖彻底氧化净生成ATP
的摩尔数为38/180~0,21。故软脂酸氧化释出的ATP比葡萄糖高0.50/0,21~2.5倍。 12.C.l分子软脂酸彻底氧化产生16分子CO2消耗O2的分子数为7+8×2=23,故其RQ值为16/3~0.7。 13.A.由乙酰CoA合成软脂酸需要NADPH,CO2,ATP和生物素参加,首先形成活性中间代
谢物丙二酸单酰CoA,丙酮酸不直接参与脂肪酸的合成。
14.B.合成三酰基甘油起始于α-磷酸甘油和脂酰CoA,L--磷脂酸是中间产物。而CDP-二酰基
甘油不参与三酰基甘油的合成,而参加卵磷脂的合成。 15.C.乙酰CoA羧化酶是脂酸合成中的限速酶,是一种变构酶,此酶以无活性的单体及有活性
的多聚体两种形式存在,柠檬酸能促进该酶由单体聚合为多聚体,而长链脂酰CoA则能使该酶解聚,抑制酶活性。 16.C.酰基载体蛋白(ACP)是脂肪酸合成酶系的组分之一,没有酶的活性,它是该多酶复合体
的核心,六种酶蛋白按在脂肪酸合成中的顺序排列在四周,组成酶的复合体。 17.C.合成一分子硬脂酸(18:0)需进行八次β-氧化的\逆\过程,两次还原反应均以NADPH为
供氢体,故共需16个NADPH分子参与。
18.D.每经一轮β-氧化,饱和脂酸即以乙酰CoA的形式释放两个碳原子,共进行四步反应。脱
氢生成烯脂酰CoA,并有FADH,生成,水化生成羟脂酰CoA,再脱氢生成酮脂酰CoA,并有NADH生成,酮脂酰CoA硫解可生成较原脂酰CoA少两个碳的脂酰CoA和乙酰CoA,整个过程无水生成。 四、问答题
1.通过线粒体内膜两侧的肉碱-酰基转移酶催化,使酯酰基由膜外侧的载体CoA-SH上转至肉碱
上,生成脂酰肉碱再由膜内侧的转移酶催化,使脂酰基由肉碱上转至CoA-SH上生成脂酰CoA进入线粒体基质。 2.脂肪酸合成酶系由一个没有酶活性的酰基载体蛋白(ACP)和六种酶(丙二酰-ACP转移酶;脂
酰基-ACP转移酶;β-酮脂酰-ACP合成酶;β-酮酯酰-ACP还原酶;β-羟酯酰ACP脱水酶;烯脂酰-ACP还原酶)组成。作用机理如下, 原初反应 乙酰CoA + HS-ACP噬里 坠乙酰-S-ACP
l合成酶
丙二酰-CoA + HS-ACP 飞塑坠丙二酰-S-ACP 乙酰-S合成酶\一 β-烯丁酰-S-ACP飞砾百伞羟丁酰-S-ACP飞诵百伞酮丁酰-S-ACP|还原酶 3.两者类似的反应顺序
有三步连续的反应顺序相似:
?-氧化循环 TcA循环 ①脱氢 琥珀酸 脱氢
延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸
β-氧化(软脂酸) 线粒体基质 CoA 乙酰CoA FAD,NAD+ L--型 不需要 四种酶 ②水合 延胡索酸 ③脱氢 苹果酸 4.脂肪酸全程合成与脂肪酸β-氧化过程的比较: 细胞定位 脂酰载体 二碳加人或产生形式 电子供体或受体 β-羟酯酰中间立体异构 对柠檬酸及HCO3的需要 酶系 -水合
脱氢
脂肪酸全程合成(合成软脂酸) 细胞质 ACP 丙二酰CoA NADPH·H D-型 需要 七种蛋白和酶的复合体 +能量变化 消耗7个ATP;14个NADPH·H+ 产生12g个ATP 5.酮体的生成是在肝脏 CoA
由, 2乙酰coA β-酮丁酰CoA
HMG-CoA合成酶 β-羟丁酸
CO2
DHE
乙酰乙酸 裂解酶
HMG-CoA 丙酮
酮体的氧化在肝外组织:
DHE
β-羟丁酸 β-酮丁酸
硫激酶 进入TCA 2·乙酰CoA β-酮丁酰CoA
丙酮 丙酮酸
6.糖的摄入量不足可引起四碳物不足,食用奇数碳的脂肪酸,经氧化可产生丙酰CoA,后者可
合成琥珀酰CoA为细胞提供四碳物。这也就是说它一方面可以为TCA循环提供四碳物来源,另一方面可由四碳物经酵解\逆过程\合成糖,为机体提供糖的来源。 7.若乙酰CoA的甲基碳被标记(14CH3-CO~SCoA),则合成软脂酸分子中的偶数碳被标记;若乙
酰CoA的碳基碳被标记(CH3-14CO~SCoA),则合成软脂分子中的奇数碳被标记。 8.① 用氚标记乙酰CoA的甲基碳上的氢,而丙二酰CoA不标记,则每分子软脂酸将掺入3个氚。 ② 丙二酰CoA中的-CH2-的H被标记,乙酰CoA不标记的情况下,由于合成软脂酸需7个丙二酰CoA,合成时其中有七步脱水反应,将脱去七个标记H,因此将掺入7个氚。 9.长期食用生鸡蛋可影响生物素的活性,生物素是羧化酶的辅基,因此可影响体内的羧化反应。
糖代谢中羧化反应有: 丙酮酸 草酸乙酸 (羧化) 脂代谢中羧化反应有: 乙酰CoA 丙二酰CoA(羧化) 结果可使代谢产生障碍造成疾病。
10.① 在糖原和油脂中放射水平不相同。由于乙酰CoA不能生糖,因此在糖原分子中理论上说
不应有放射性,但由于在TCA循环中乙酰CoA的标记C可以掺入草酰乙酸分子中,后者可能在糖异生中掺入糖原的分子中,结果在糖原分子中可能会出现少许放射性标记物,而在油酰分子中的脂肪酸可由乙酰CoA来合成,因此可掺入较多的放射标记物。
② 油脂分子中脂肪酸的偶数碳位可被标记。
1l.草酰乙酸与乙酰CoA生成柠檬酸进入细胞质中,实际上起着将乙酰CoA由线粒体基质进入胞
质的运送作用,乙酰CoA是脂肪酸合成的原料,柠檬酸又是脂肪酸合成过程中限速酶乙酰CoA羧化酶的变构激活剂,因此草酰乙酸对脂肪酸的合成有促进作用。 12.因为几乎没有糖的摄入,所以TCA循环中间物几乎完全需要从外源蛋白质食物中的生糖氨
基酸中产生,但仅靠这一来源的四碳物不足以提供机体生物合成和维持正常TCA循环的进行,结果产生酮症,呼吸产生异味.(丙酮味)。由于膳食中的脂类和体内的脂类成了人的主要的能源,由于患酮症时脂酸的氧化是不充分的,因此从理论上说,患者必须迅速地消耗体脂以供机体的能量需要。但实际上是不可能达到的,因为增加脂类和蛋白质的摄入量又意味着为供能必须降解的体脂减少,因此不可能达到减肥的目的。
五、计算题
1.①脂肪重 = 70 × 15% = 10.5 kg 获得总能量 = 10.5×37.6210 Kj (g千卡) = 395.0l kJ(94.5千卡) ②能活的天数 = 395.0l kJ/9.36kJ = 47.28 (48天) ③每天体重减轻数 = 8360/37.62 = 222.29 = 0.22 kg 2.1 mol三软脂酰甘油 1 mol甘油 + 3 mol软脂酸
l mol甘油彻底氧化净产生的22 mol ATP,l mol软脂酸氧化净产生的129 mol ATP,l mol三软
硫解酯酰甘油彻底氧化净产生的409 mol ATP。
3.测定其放射性,第一次脱氢脱去α-C上的一个3H,α-C成为产生乙酰CoA上的甲基,因此产生
的乙酰基仅带有一个标记的3H。所产生的五个乙酰CoA分子中3H/C之比应为5/10,但最后一个乙酰基中的甲基没有被氧化保留3个3H,其分子中3H/C之比为3/2 所以,产物中总的3H/C之比应为
5?32?
10?234.总能量中以ATP形式保留下来的能量百分数为丝阜圣军×00=41 1 0 00
,×256 5.1 mol 六碳脂肪酸 (饱和)进行β-氧化 3 mol 乙酰CoA, 此过程净产生ATP的摩尔数 = 2 × 5 - 2 = 8,
3 mol 乙酰CoA进行TCA循环氧化,产生ATP的摩尔数 = 3 × 12 一 36, 总计产生ATP摩尔数为36 + 8 = 44,
l mol 六碳糖氧化净产生ATP摩尔数为38(36)。
1 mol 六碳脂肪酸与 l mol 六碳糖彻底氧化产生ATP的摩尔数之比为:
44/38 = 1.16,或44/36 = 1.22。
6.氧化l mol硬脂酸产生ATP的摩尔数二 5 × 8一2 + 12 × g一146; 氧化l mol油酸产生ATP的摩尔数= 7 × 5 + 3一2 + 12 × g = 144;
氧化l mol亚油酸产生ATP的摩尔数 = 6 × 5 + 2 × 3 一 2 + 12 × 9 = 142。 第+章 生物氧化 一、是非题 1.错。应该是自由能降低至最小值时,或是墒值增大至最大值时,该体系处于热力学平衡状态。 2.错。标准自由能变化等于零,不等于在稳态条件下自由能变化等于零。而判断一个[产物] 反应体系是否达到平衡应是AG'=AG'+RTln肪茹园幻 是否等于零。
3.错。应是一个较低电位的氧化还原对中的氧化型的电子自发地转移到与它相偶联的具有较高
电位的氧化还原对中的还原型分子中。 4.对。阿密妥仅阻断NADH电子传递系统,而不影响FADH,(琥珀酸)电子传递系统。 5.错。加入解偶联剂,电子传递的速度不受ADP的浓度影响。
6.对。由于解偶联剂存在,电子传递过程产生的能量不能合成ATP,故以热能的形式散发。 7.错。两者与电子受体的反应能力是不相同的,黄素脱氢酶的辅基接受H后将H传递给CoQ,
通过电子传递链最终交给氧,而黄素氧化酶的辅基接受H后可直接与氧结合。 8.对。磷酸化势大,表明细胞中ATP浓度大,即细胞能量水平高。 9.对。
10.对。寡酶素是氧化磷酸化的抑制剂,它抑制ATP酶(抑制ATP生成),继而抑制电子传递过程,
二硝基苯酚是解偶联剂,它的存在使电子传递与ATP的生成解偶联,因而在二硝基苯酚存在时加入寡酶素对电子传递过程不发生影响。