9．业已提出，丙二酸单酰CoA可能是向大脑发送减少胃口效应的一种信号。当喂给老鼠一种浅蓝菌素（cerulenin）的衍生物（称为C75）时，它们的胃口受到抑制，并且迅速失重。已知浅蓝菌素及其衍生物是脂肪酸合酶的有效抑制剂。为什么C75可作为一种潜在的减肥药物。
10．脂肪酸可由乙酰CoA和丙二酸单酰CoA装配成。在纯化的脂肪酸合酶催化的反应
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中，如果，用C标记乙酰CoA的两个碳原子，并加入过量的丙二酸单酰CoA。结果所合成的软脂酸只有两个碳原子被标记。这两个被标记的碳原子是C-1和C-2还是C-15和C-16?为什么?
11．脂肪酸生物合成的限速步骤是由乙酰CoA羧化酶催化的乙酰COA的羧化反应。只有当乙酰GoA的供应很充足时，该酶的活性才会很高。乙酰CoA的充足供应怎样激活这个酶呢?
12．CO2在脂肪酸的生物合成中是一种必不可少的参加者。CO2的特殊作用是什么？如
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果把可溶性的肝细胞抽提液与CO2以及脂肪酸合成中所需要的其他组分一起保温，所合成
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的软脂酸含有C标记吗?为什么?
13．对于软脂酸的生物合成，必须有胞液NADPH的来源。大约一半的NADPH来自胞液中磷酸己糖支路，其余者主要来自(肝脏或脂肪组织)胞液苹果酸酶的作用。苹果酸酶催化下面的反应：
苹果酸 + NADP+ → 丙酮酸 + CO2 + NADPH + H+
应用该反应和柠檬酸-丙酮酸穿梭证明糖酵解产生的NADH推动脂酸的生物合成。
14．幼年大鼠饲养在缺乏甲硫氨酸的食物中不能健康成长，除非在食物中添加胆碱。为什么?
15． 为什么人及实验动物缺乏胆碱会诱发脂肪肝? 习题解答：
1．解答：①脂肪细胞内的cAMP的水平升高。
②该脂肪酶是一种激素敏感酶。当肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素以及β、α-促脂解激素达到靶细胞（脂肪细胞）的膜表面时，激活腺苷酸环化酶，使ATP转变成环腺苷酸(cAMP)，从而导致细胞内cAMP水平升高而激活蛋白激酶。脂肪酶被蛋白激酶磷酸化而激活，使脂肪水解产生脂肪酸。 ③血浆白蛋白是游离脂肪酸的载体。血浆白蛋白是一种很重要的蛋白质，是高溶解性蛋白，分子量约为69 000，由单一肽链组成。该蛋白约占血浆蛋白质的50％。血浆白蛋白与脂肪酸结合成脂蛋白形式。经血液到达各组织后通过扩散使脂肪酸进入细胞而被利用。此外，脂肪酸与白蛋白结合成脂蛋白后可以阻止它形成脂肪酸盐而沉淀下来。
2．解答：脂肪酸要想进入到β-氧化途径。它们首先必须被活化转变成脂酰CoA。这个过程需要输入ATP。
3．解答：肉碱-软脂酰转移酶Ⅱ的缺乏阻止了被活化的脂肪酸正常转运到线粒体内用于β-氧化，用脂肪酸作代谢燃料的肌肉组织因此而不能产生所需的ATP。由于饥饿时没有可用的食物性葡萄糖的提供，因而肌肉无力的症状会更严重。由于糖酵解产生的丙酮酸转运进入线粒体不需要肉碱-软脂酰转移酶Ⅱ，因此，缺乏肉碱-软脂酰转移酶Ⅱ的个体的肌糖原的的代谢不受其影响。
4．解答：一部分H2O分子来自电子传递链中氧的还原反应：
C16H32O2 + 23O2 → 16CO2 + 16H2O，
另一部分是ATP的酸酐键形成时释放出来的(注：产生的ATP数按习惯方式计算)： 129ADP + 129Pi → 129ATP + 129H2O．
5．解答：软脂酸经过4次β-氧化后，余下的八碳酸的羧基碳含有放射性标记，再经一次β
氧化产生的乙酰-CoA的羧基碳含有标记。含有标记的乙酰-CoA进入柠檬酸循环，使柠檬酸的乙酰基进入部位的羧基含有放射性标记。软脂酸后续继续降解产生的丁酰-CoA没有14C标记。
6．解答：甲基碳标记的丙酸加入到肝脏匀浆后经三种酶（丙酰CoA羧化酶、甲基丙
二酸单酰CoA消旋酶和甲基丙二酸单酰CoA变位酶）催化下转变成琥珀酰CoA。此时琥珀酰CoA的靠近羧基端的次甲基含有14C标记。次甲基含有14C标记的琥珀酰CoA进入柠檬酸循环，产生的草酰乙酸的中间两个碳含有14C标记，但这两个碳分别只占原初标记的50%。
7．解答：软脂酸的合成需要14分子的NADPH。经柠檬酸转运系统从线粒体转运8分子的乙酰CoA到胞液中，可提供8分子的NADPH，它占所需NADPH的57%。
8．解答：①在生酮状态下， 14C标记将出现在乙酰乙酸的两个羰基碳上；②在膜脂合成的条件下，14C标记将出现在二氢鞘氨醇的含羟基的碳上。
9．解答：进食刺激乙酰CoA从糖代谢（糖酵解、丙酮酸氧化）和脂代谢（脂肪酸的氧化）产生。在正常情况下，增高乙酰CoA的浓度导致丙二酸单酰CoA水平的升高（通过乙酰CoA羧化酶反应）。高水平的丙二酸单酰CoA可以起到抑制胃口的作用。C75通过对脂肪酸合酶的抑制，阻止丙二酸单酰CoA用于脂肪酸合成而被移走，从而进一步升高了丙二酸单酰CoA的水平，也进一步降低了胃口。
10．解答：在软脂酸的生物合成中，只需要一分子的乙酰CoA作为“引物”，软脂酸碳链的延长是以每两个碳原子为单位连续地加到羰基末端，每个二碳单位都是来自丙二酸单
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酰CoA。因此，软脂酸甲基端的两个碳即C-15和C-16含有C标记。
11．解答：当乙酰CoA的供应量很高时，丙酮酸羧化酶被激活，从而可使线粒体内的草酸乙酸的水平升高。于是就增高了柠檬酸循环的活性，随之亦增高了线粒体内的柠檬酸的水平。线粒体内的柠檬酸经特殊的载体转运而进入到胞液中，于是胞液柠檬酸水平亦随之升高。由于柠檬酸是乙酰CoA羧化酶的正调节效应物，因此柠檬酸水平的升高必然会导致脂酸合成速度升高。
12．解答：CO2作为乙酰CoA羧化酶的底物之一参与乙酰CoA的羧化反应。乙酰CoA羧化生成的丙二酸单酰CoA作为二碳单位的供体参与脂肪酸的合成反应。然而合成的软脂酸却不含14C标记。其原因是当丙二酸单酰CoA与乙酰CoA结合到脂肪酸合酶的酰基载体蛋白上时，便发生缩合反应，在缩合反应中，来自14CO2的游离羧基就从丙二酸单酰基上释放出来(见图14-5)。因此，把CO2加到乙酰CoA上起到了在缩合之前激活乙酰CoA的作用。这可以从激活作用只在以ATP水解为代价的前提下才发生来证实。由于CO2在缩合反应中释放出来，所以在所合成的软脂酸分子中不含14C标记（图14－5）。
13．解答： 图14－6给出了对问题的回答
14．解答：大鼠有两条合成磷脂酰胆碱的途径，从头合成和补救途径。从头合成途径需要从 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移甲基到磷脂酰乙醇胺上。当食物缺乏甲硫氨酸(一种必需氨基酸) 时，SAM和磷脂酰胆碱的生物合成严重受到损害。另一种途径即补救途径不需要SAM，但需要胆碱。因此，当食物缺乏可利用的甲硫氨酸但有胆碱时，磷脂酰胆碱仍然能合成。
15．解答： 因为磷脂酰胆碱的合成的补救途径需要胆碱。磷脂酰胆碱是在肝脏中合成的，而磷脂酰胆碱是膜和脂蛋白的重要组分。补救途需要1,2-二酰基甘油。如果没有足够的胆碱可利用，那么磷脂酰胆碱的合成受到极大的限制，1,2—二酰基甘油被用来合成三酰甘油，后者不被分泌进入脂蛋白而在肝脏中积累。因此，肝细胞被三酰甘油充塞而成脂肪肝。 习题:
1．大多数转氨酶优先利用α-酮戊二酸作为氨基受体的意义是什么?
2．如果某人的食物富含丙氨酸但缺乏天冬氨酸，他将会显示出天冬氨酸缺乏的症兆吗? 为什么?
3．测定丙氨酸转氨酶的活性的反应系统包括过量而纯净的乳酸脱氢酶和 NADH。在该系统中，丙氨酸消失的速度与分光光度法测定的NADH消失的速度是相等的。该系统是如何运行的?请予以说明。 4。．患严重致命性高血氨的新生儿的肝脏缺乏N-乙酰谷氨酸合酶。用N-氨甲酰谷氨酸喂养这个病孩，他的血氨恢复到正常水平。该酶的缺乏为什么会增高血氨的水平？N-甲酰谷氨酸是怎样减少血氨的水平？
5．为什么高浓度的氨会降低柠檬循环的速度？
6．脑组织中的谷氨酸的浓度大约是10 mmol/L，比其他组织高得多。谷氨酸在脑中的功能是什么？谷氨酸的碳骨架从哪儿来?（注意，对问题的解答不能导致柠檬酸循环的中间物不能减少。）
7．苯丙氨酸最终降解成乙酰乙酸和延胡索酸，因此这个氨基酸是生酮兼生糖氨基酸。但是当缺乏裂解芳香环的酶时，会导致什么现象发生? 8．请写出由下述酶偶联反应合成谷氨酰胺的净方程：①谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶，②谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶。比较这两个途径对能量和NH4+的需要情况。
9．在培养细胞的介质中加入用15N标记天冬氨酸，15N标记很快出现在多种氨基酸中。请解释所观察到的现象。
10．为什么说谷氨酰胺合成酶是生物体内参与氮代谢的重要的酶之一? 习题解答：
1．解答： 大多数转氨酶催化反应的这一性质能够保证把不同氨基酸上的α-氨基汇集到α-酮戊二酸上生成谷氨酸。谷氨酸或是在天冬氨酸转氨酶的作用下生成天冬氨酸，后者进入尿素循环，参与尿素的合成，或是通过谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基，脱下的氨基也参与了尿素的合成。所以，转氨酶催化反应的这一性质的意义是显而易见的，即解决了因转氨基
作用产生的过量氨的去向问题。
2．解答：不会显示出天冬氨酸缺乏的症兆。因为天冬氨酸是一种非必需氨基酸，人体可以通过转氨作用来合成：
谷氨酸＋草酰乙酸 ←→ α-酮戊二酸＋天冬氨酸
草酰乙酸是天冬氨酸的相应酮酸，是柠檬酸循环的中间物，可由丙酮酸羧化而成，而丙酮酸可由丙氨酸经转氨酶催化产生。所以天冬氨的碳骨架并不缺乏，只需经过转氨反应即可生成。因此不会缺乏天冬氨酸。
3．解答：丙氨酸转氨酶活性测定的这个方法是一种偶联反应试验的例子。在偶联反应中，缓慢的转氨作用的产物丙酮酸很快地被后续反应消耗掉。因此，乳酸脱氢酶催化一种可指示的反应。
丙氨酸＋α-酮戊二酸 → 丙酮酸＋谷氨酸
＋＋
丙酮酸＋NADH＋H → 乳酸＋NAD
由于每使1分子的丙氨酸转氨就要使1分子的NADH消失，因此，丙氨酸消失的速度与NADH消失的速度相等。NADH的消失可通过用分光光度法于340nm观察NADH的消失来监测。
4．解答：N-乙酰谷氨酸合酶的缺乏导致N-乙酰谷氨酸不能合成，N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸合成酶1的别构激活剂。氨甲酰磷酸合成酶1是尿素循环中的一种酶，位于肝细胞线粒体内。该酶催化NH4+
－
与HCO3结合生成氨甲酰磷酸。它的低活性将导致NH4+的积累，升高血氨的浓度。N-氨甲酰谷氨酸在结构上与N-乙酰谷氨酸类似，也能激活氨甲酰磷酸合成酶1的活性，促进NH4+的参入，生成氨甲酰磷酸，
+
从而达到降低NH4的水平的目的。
5．解答：高浓度的氨将有助于谷氨酸脱氢酶的还原氨基化反应：
α-酮戊二酸 ＋ NH4+ ＋ NAD(P)H ＋ H+ → 谷氨酸 ＋ NAD(P) + ＋H2O 这将减少柠檬酸循环中间物α-酮戊二酸的水平，降低柠檬酸循环的速度。
6．解答：NH4+对脑组织是很毒的，任何一点进入到脑中都必需在谷氨酰胺合成酶的催化下同谷氨酸结合形成中性无毒的谷氨酰胺而解毒。一部分谷氨酰胺然后经血流运输到肝脏，另一部分被用作神经递质或神经递质的前体。谷氨酸的中间前体是α-酮戊二酸，它由葡萄糖转变而成（图15－3）。脑组织对谷氨酸供应的需要是脑组织需要葡萄糖稳定供应的一个原因。
图15－3
7．解答：裂解芳香环的酶是尿黑酸氧化酶（图15－6）。该酶缺乏时，导致尿黑酸积累而产生尿黑酸症。
图15－6 苯丙氨酸和酪氨酸分解代谢
8．解答：① α-酮戊二酸＋NH4+＋NAD(P)H＋H+ → 谷氨酸＋NAD(P) +＋H2O 谷氨酸＋NH4+＋ATP → 谷氨酰胺＋ADP＋Pi
α-酮戊二酸＋NH4+＋NAD(P)H＋ATP →
谷氨酰胺＋ADP＋Pi＋NAD(P) +＋H2O
② 2 NH4+＋谷氨酸＋2 ATP → 2谷氨酰胺＋2 ADP＋2 Pi
谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋NAD(P)H＋H+ → 2谷氨酸＋NAD(P) + 2 NH4+＋α-酮戊二酸＋NAD(P)H＋H+＋ 2 ATP →
谷氨酰胺＋2 ADP＋2 Pi ＋NAD(P) +
谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的偶联反应比谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的偶联反应消耗的ATP多。由于谷氨酰胺合成酶对NH4+的Km比谷氨酸脱氢酶的低得多，因此，当NH4+的水平低时，谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的偶联反应占优势。当NH4+的浓度受限制时，需要更多的能量花费在氨的同化上。但后一种途径只发生在植物和一些细菌中。
9．解答：天冬氨酸被15N标记的氨基在天冬氨酸转氨酶的催化下转移到α-酮戊二酸上生成谷氨酸。由于转氨反应几乎是接近平衡，而且许多转氨酶都能利用谷氨酸作为氨基的供体，因此，被标记的N很快分布在那些能与谷氨酸进行转氨反应的底物氨基酸中。
10．解答： 谷氨酰胺合成酶催化的反应是：
NH3＋谷氨酸＋ATP→谷氨酰胺＋ADP＋Pi
这是直接将游离的NH3结合到氨基酸中的两个反应之一。另一个反应由谷氨酸脱氢酶催化。在谷氨酰胺合成酶催化的反应中，NH3以酰胺的形式结合在谷氨酰胺中，而这个酰胺是许多其他含氮化合物的最终氮原子来源。即是说，谷氨酰胺是一种多功能的前体，尤其在植物和细菌中。因此，在细菌中谷氨酰胺合成酶成为多种化合物反馈调节的别构酶就不足为奇了。谷氨酰胺是一种中性无毒分子，在所有生物中，它以它无毒的形式转运和贮存NH3，解除或减轻过量的氨对细胞的毒害。 习题：
1．假定所有底物和辅酶都存在，分别计算IMP、AMP和CTP从头合成所需的ATP数。 2．叶酸辅酶是如何影响核苷酸代谢的？