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细胞代谢综合性习题1、试述磷酸二羟丙酮是如何联系糖代谢与脂肪代谢途径的？2、试述乙酰辅酶A在含碳化合物代谢中的作用。3、试述草酰乙酸在代谢中的作用。3、为什么说三羧酸循环是联系糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同途径5、试述油料作物种子萌发时脂肪转化成糖的机理。6、在人体中葡萄糖能变成脂肪吗？脂肪能变成葡萄糖吗？若能，写出简要反应过程；若不能，则简要说明理由。7、分别写出1摩尔Glu、Asp和Ala在体内生成葡萄糖和氧化分解成CO2、H2O的代谢途径，写出催化各反应的酶和辅助因子，并计算氧化分解时可产生的ATP摩尔数。8、写出1摩尔亚麻酸（18：3△9，12，15）经-氧化、TCA循环和氧化呼吸链完全氧化，生成CO2和H2O的过程，写出催化各反应的酶和辅助因子，并计算所得ATP的摩尔数。（续前页）9、试述解释氧化磷酸化偶联机理和细胞窒息死亡的生化机制。10、试述糖酵解和糖异生作用的关系，二者之间是通过什么样的方式来协同调节的？这种调节方式有什么生理意义？11、试述糖原合成和糖糖原分解的关系，二者之间是通过什么样的方式来协同调节的？这种调节方式有什么生理意义？12、试比较脂肪酸-氧化和从头合成途径，两条途径是怎样协同调控的？13、叙述TCA循环中，各个主要限速步骤及相应的调控酶以及它们分别受哪些因素的控制？14、已知饮用甲醇可以致命,甲醇本身无害,但它在体内经乙醇脱氢酶作用生成甲醛,后者是有毒的,令人奇怪的是甲醇中毒的一种处理方法是让患者饮酒,试问这种处理是否有效?为什么?15、试述氨中毒可能的机制。16、叶酸类似物和5-氟尿嘧啶为什么可以作为抗癌药物？试述磷酸二羟丙酮是如何联系糖代谢与脂肪代谢途径的？（1）磷酸二羟丙酮是糖代谢的中间产物，α-磷酸甘油是脂肪代谢的中间产物；因此，磷酸二羟丙酮与α-磷酸甘油之间的转化是联系糖代谢与脂代谢的关键反应。（2）磷酸二羟丙酮有氧氧化产生的乙酰CoA可作为脂肪酸从头合成的原料，同时磷酸二羟丙酮可转化形成α-磷酸甘油，脂肪酸和α-磷酸甘油是合成脂肪的原料。（3）磷酸二羟丙酮经糖异生途径转化为6-磷酸葡萄糖，再经磷酸戊糖途径产生NADPH，该物质是从头合成脂肪酸的还原剂。（4）脂肪分解产生的甘油可转化为磷酸二羟丙酮，可进入糖异生途径产生葡萄糖，也可以进入三羧酸循环彻底氧化分解。乙酰辅酶A在含碳化合物代谢中的作用（1）乙酰CoA是糖、脂、蛋白质三大物质氧化分解的共同中间产物，通过它进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，使含碳化合物得以彻底氧化分解。（2）乙酰CoA是糖、脂、蛋白质三大物质相互转化的重要纽带，糖和大部分氨基酸的碳骨架经有氧氧化可转化乙酰CoA，乙酰CoA又是合成脂肪酸的前体；脂肪酸通过-氧化生成的乙酰CoA经乙醛酸循环，再经糖异生途径可生成糖；乙酰CoA还可以参与合成部分氨基酸的碳骨架。为什么说三羧酸循环是联系糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共同途径？（1）三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质分解的共同终端途径。糖、脂、蛋白质等大分子在体内降解时先转变成其基本结构单位，再分解成共同的中间产物乙酰CoA，乙酰CoA进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。（2）三羧酸循环的很多共同中间产物是糖、脂、蛋白质代谢的共同中间产物，为糖、脂、蛋白质三类物质的相互转化提供了桥梁。乙醛酸循环脂肪酸转化成糖类物质通路ABCAG-6-P磷酸酯酶BF-1.6-P磷酸酯酶CPEP羧激酶（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸TCA循环乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油脂肪酸琥珀酸-氧化（胞液）（线粒体）葡萄糖6-P-葡萄糖1-P-葡萄糖糖原6-P-果糖ATPADP1,6-二P-果糖PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)丙酮酸乳酸丙酮酸柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸琥珀酸CO2苹果酸草酰乙酸ADPATPHCO3-苹果酸草酰乙酸GTPGDPCO2H2OPiPi谷氨酸（转氨基作用）天冬氨酸丙氨酸H2OPi葡萄糖分解和糖异生以及氨基酸代谢的关系乙酰CoACO2（胞液）（线粒体）PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)丙酮酸柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸琥珀酸CO2苹果酸GTP苹果酸草酰乙酸GTPGDPCO2谷氨酸丙氨酸NADH三种AA氧化分解途径葡萄糖乙酰CoACO2草酰乙酸丙酮酸NADHFADH2NADHATPNADH+CO2NADH糖异生作用天冬氨酸Ala/Asp/Glu氧化分解生成ATP计算氨基酸产生NADH产生FANH2产生A(G)TP*兑换ATP总数Ala**41112.5Asp**41112.5Glu**62220.0***(或7)(或22.5)*兑换率以一分子NADH氧化生成2.5ATP，一分子FADH2氧化生成1.5ATP计算；**Ala/Asp/Glu在转氨酶催化下脱氨基；***Glu在谷氨酸脱氢酶催化下氧化脱氨基。氧化的生化历程乙酰CoAFADFADH2NAD+NADHRCH2CH2CO-SCoA脂酰CoA脱氢酶脂酰CoAβ-烯脂酰CoA水化酶β-羟脂酰CoA脱氢酶β-酮酯酰CoA硫解酶RCHOHCH2CO~ScoARCOCH2CO-SCoARCH=CH-CO-SCoA+CH3CO~SCoAR-CO~ScoAH2OCoASHTCA乙酰CoAATPH20呼吸链乙酰CoA乙酰CoA乙酰CoA乙酰CoA乙酰CoAH20呼吸链糖酵解和糖异生作用的关系（1）糖酵解与糖异生作用是两条相反的途径，糖酵解途径大部分酶催化的反应都是可逆的，仅三步反应不可逆，即丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶、己糖激酶催化的反应。糖异生作用分别利用丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖1，6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶催化绕过上述三步不可逆反应，利用糖酵解途径其它酶实现非糖物质转化成葡萄糖。（2）由于三步不可逆反应的存在，糖异生作用和糖酵解途径是两个相反的不可逆过程，两条途径通过糖酵解反应历程中三个不可逆反应而实现协同调控，特别是通过共价修饰对磷酸果糖激酶和果糖1，6-二磷酸酶活性的协同调控，总是一条途径开放而另外一条途径关闭，避免能量的浪费和途径之间的相互干扰。糖原合成和糖原分解关系（1）糖原是葡萄糖在动物体内的储存形式，当机体细胞中能量充足时，糖原合成酶催化葡萄糖合成糖原储存在肝脏和肌肉中，当能量供应不足时，糖原磷酸化酶催化糖原快速降解为葡萄糖，从而提供ATP.糖原的分解和合成对于维持血糖稳定，保证正常的生理功能具有重要的意义。（2）糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其限速酶分别为糖原磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶的磷酸化及去磷酸化由相同的酶催化，但糖原磷酸化酶磷酸化状态有活性，脱磷酸化状态无活性，糖原合成酶则刚好相反，当受到外界刺激时，总是一条途径开放而另外一条途径关闭，避免能量的浪费和途径之间的相互干扰。脂肪酸-氧化和从头合成途径比较柠檬酸循环的调节CoASH柠檬酸顺乌头酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA延胡索酸苹果酸草酰乙酸1、底物的可用性调节乙酰CoA草酰乙酸２、关键酶活性调节柠檬酸合成酶异柠檬酸脱氢酶－酮戊二酸脱氢酶ADP+NADHATP-琥珀酰CoANADH-柠檬酸NADHATP-异柠檬酸油酰基的β氧化作用油酰基CoA（918：1）CH3(CH2)7CH=CH-CH2(CH2)6CO-CoAOHCH3(CH2)7CH2-C-CH2-CO-CoAH6CH3-CO-CoACH3(CH2)7CH2-C=CH-CO-CoAHH2-反-十二碳烯酰CoAβ-氧化,三次循环烯酯酰CoA异构酶烯酯酰CoA水化酶再开始β-氧化CH3(CH2)7-C=C-CH2-CO-CoA3-顺-十二碳烯酯酰CoAHH氨中毒可能机制1、氨不能正常排泄时，与-酮戊二酸和谷氨酸分别合成谷氨酸和谷氨酰胺，严重干扰脑中能量代谢；2、-酮戊二酸和谷氨酸水平的降低影响TCA循环和-氨基丁酸的合成，导致脑细胞的损伤。脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++GlyN5、N10—CH2—FH4FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P核苷酸合成前体类似物与抗癌、抗菌药物根据酶的抑制原理，在癌症的化学治疗或抗菌治疗中，往往选用一些底物类似物（抗代谢物）抑制胸苷酸合成酶或二氢叶酸合成酶的合成，使胸苷酸不能合成，例如：1、氨基蝶呤、氨甲蝶呤、三甲氧苄氨嘧啶为叶酸类似物，是二氢叶酸还原酶抑制剂，可抑制癌细胞和细菌生长；2、5ˊ-氟脲嘧啶、5ˊ-氟脱氧脲嘧啶在体内可转化为5-氟脱氧脲嘧啶核苷酸为脱氧胸腺嘧啶核苷酸类似物，是脱氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶的自杀性抑制剂（suicideinhibitor），可作为抗癌药物。5-氟脱氧脲嘧啶核苷酸作为胸苷酸合成酶自杀性底物的机理FONHNOdR-PS-酶FONHNOdR-PHS-酶FONHNOdR-PHCH2-FH4胸苷酸合成酶、5-氟脱氧脲嘧啶核苷酸和亚甲基四氢叶酸三元复合物的形成