动物生化---糖代谢
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生物化学:糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一,也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径:糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度,介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解(糖类物质的分解)糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物,同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径,是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸,同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段:糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段,葡萄糖通过酸化和裂解反应,进入三磷酸葡萄糖分子中,并生成一个六碳分子葡萄糖酸,此过程中消耗1个ATP。
接着,葡萄糖酸分子被磷酸化,生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸,同时产生2个ATP。
随后,1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除,生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应,生成柠檬酸,随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环,是生物体内另一种重要的糖分解途径,它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水,同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中,葡萄糖通过磷酸化,生成高能分子葡萄糖6-磷酸,随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生(糖合成)糖异生是指非糖类物质(如丙酮酸、乳酸等)通过一系列合成反应,转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一,对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径,它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移,合成3磷酸甘油醛,随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应,合成葡萄糖6磷酸。
第八章糖代谢知识点:一、糖类的消化知识点:糖原的降解、淀粉的降解、了解体内血糖的来源与去路二、糖酵解知识点:糖酵解途径的发现历史及实验依据,糖酵解反应历程,限速步骤及其酶;能量结算;乙醇发酵和乳酸发酵的原理;糖酵解的意义三、有氧氧化知识点:丙酮酸脱氢酶系,TCA循环的步骤,ATP生成部位,脱氢,底物水平磷酸化位点,限速酶,意义四、磷酸己糖旁路知识点:磷酸戊糖途径的两个阶段,磷酸戊糖途径的生理意义。
五、糖异生知识点:糖异生途径;与糖酵解对照关键酶;糖异生的前体;生糖氨基酸;丙酮酸羧化支路;Cori循环;葡萄糖-丙氨酸循环六、糖原合成知识点:糖原合成酶、UDPG、分枝酶七、光合作用知识点:光合作用,光反应,暗反应,光合磷酸化,Calvin(卡尔文)循环八、代谢调节发酵知识点:代谢调节发酵的思路;甘油发酵原理;柠檬酸发酵原理五、糖类的消化知识点:糖原的降解、淀粉的降解、了解体内血糖的来源与去路选择题:1.催化直链淀粉转化为支链淀粉的酶是:A、R酶B、D酶C、Q酶D、α-1,6糖苷酶2.支链淀粉降解分支点由下列那个酶催化?A、α和β-淀粉酶B、Q酶C、淀粉磷酸化酶D、R-酶3.高等植物体内蔗糖水解由下列那种酶催化?A、转化酶B、磷酸蔗糖合成酶C、ADPG焦磷酸化酶D、蔗糖磷酸化酶4. α-淀粉酶的特征是:A、耐70℃左右的高温B、不耐70℃左右的高温C、在pH7.0时失活D、在pH3.3时活性高5.支链淀粉中的α-1,6支点数等于:A、非还原端总数B、非还原端总数减1C、还原端总数D、还原端总数减1填空题:1.α和β淀粉酶只能水解淀粉的键,所以不能够使支链淀粉彻底水解。
2.淀粉磷酸化酶催化淀粉降解的最初产物是。
3.淀粉的磷酸解通过降解α-1,4糖苷键,通过酶降解α-1,6糖苷键。
4、糖原的降解主要是糖原非还原性末端进行磷酸解,反应由糖原磷酸化酶和脱支酶共同催化生成1-磷酸葡萄糖。
问答题:简述体内血糖的来源和去路。
糖代谢名词解释:1.糖异生:非糖物质(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。
2.Q酶:Q酶是参与支链淀粉合成的酶。
功能是在直链淀粉分子上催化合成(α-1, 6)糖苷键,形成支链淀粉。
3.乳酸循环乳:酸循环是指肌肉缺氧时产生大量乳酸,大部分经血液运到肝脏,通过糖异生作用肝糖原或葡萄糖补充血糖,血糖可再被肌肉利用,这样形成的循环称乳酸循环。
4.发酵:厌氧有机体把糖酵解生成NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛,使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。
如果将氢交给病酮酸丙生成乳酸则叫乳酸发酵。
5.变构调节:变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分子的构象发生改变,从而改变酶的活性,称酶的变构调节。
6.糖酵解途径:糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。
7.糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。
是糖氧化的主要方式。
8.肝糖原分解:肝糖原分解指肝糖原分解为葡萄糖的过程。
9.磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径指机体某些组织(如肝、脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸已糖旁路。
10.底物水平磷酸化(substrate phosphorlation):ADP或某些其它的核苷-5′—二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。
这种磷酸化与电子的转递链无关。
11.柠檬酸循环(citric acid cycle):也称为三羧酸循环(TAC),Krebs循环。
是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步是由乙酰CoA经草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
12.回补反应(anaplerotic reaction):酶催化的,补充柠檬酸循环中间代谢物供给的反应,例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反应。
13.乙醛酸循环(glyoxylate cycle):是某些植物,细菌和酵母中柠檬酸循环的修改形式,通过该循环可以收乙乙酰CoA经草酰乙酸净生成葡萄糖。
⽣物化学总结下⽣科第⼋章糖代谢⼀名词⽣物化学总结下————By ⽣科2005 狐狸Z第⼋章糖代谢⼀、名词解释:糖酵解途径:是指糖原或葡萄糖分⼦分解⾄⽣成丙酮酸的阶段。
是体内糖代谢的最主要的途径。
糖酵解:是指糖原或葡萄糖分⼦在⼈体组织中,经⽆氧分解为乳酸和少量ATP的过程,和酵母菌使葡萄⽣醇发酵的过程基本相同,故称为糖酵解作⽤。
糖的有氧氧化:指糖原或葡萄糖分⼦在有氧条件下彻底氧化成⽔和⼆氧化碳的过程。
巴斯德效应:指有氧氧化抑制⽣醇发酵的作⽤糖原储积症:是⼀类以组织中⼤量糖原堆积为特征的遗传性代谢病。
引起糖原堆积的原因是患者先天性缺乏与糖代谢有关的酶类。
底物循环:是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单项互变过程。
催化这种单项不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。
乳酸循环:指肌⾁收缩时(尤其缺氧)产⽣⼤量乳酸,部分乳酸随尿排出,⼤部分经⾎液运到肝脏,通过糖异⽣作⽤和成肝糖原或葡萄糖补充⾎糖,⾎糖可在被肌⾁利⽤,这样形成的循环(肌⾁-肝-肌⾁)称为乳酸循环。
磷酸戊糖途径:指机体某些组织(如肝,脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进⽽代谢⽣成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,⼜称为⼰糖磷酸⽀路。
糖蛋⽩:由糖链以共价键与肽链连接形成的结合蛋⽩质。
蛋⽩聚糖:由糖氨聚糖和蛋⽩质共价结合形成的复合物。
别构调节:指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合,使酶分⼦的构想发⽣改变,从⽽改变酶的活性,称为酶的别构调节。
共价修饰:指⼀种酶在另⼀种酶的催化下,通过共价键结合或⼀曲某种集团,从⽽改变酶的活性,由此实现对代谢的快速调节。
底物⽔平磷酸化:底物⽔平磷酸化指底物在脱氢或脱⽔时分⼦内能量重新分布形成的⾼能磷酸根直接转移ADP给⽣成ATP的⽅式。
激酶:使底物磷酸化,但必须由ATP提供磷酸基团催化,这样反应的酶称为激酶。
三羧酸循环:⼄辅酶A的⼄酰基部分是通过三羧酸循环,在有氧条件下彻底氧化为⼆氧化碳和⽔的。
第二单元物质代谢和能量代谢第四章糖代谢二、生化术语1.中间代谢:通常指消化吸收的营养物质和体内原有的物质在一切组织和细胞中进行的各种化学变化。
2.糖原(glycogen):动物细胞中葡萄糖的贮存形式。
肌糖原主要供给肌肉收缩时能量的需要,肝糖原主要维持血糖的稳定。
3.血糖:血液中的葡萄糖。
其水平的稳定对确保细胞执行正常功能具有重要意义(正常人的血糖值为每100ml血含有80~120mg葡萄糖)。
4.糖酵解(glycolysis):在无氧条件下,由葡萄糖氧化分解转化为丙酮酸的过程。
5.发酵(fermentation):指葡萄糖及其他有机物的厌氧降解过程,生成乳酸称乳酸发酵,生成乙醇称生醇发酵。
6.丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex):一种多酶复合体,分布在线粒体内膜上,催化丙酮酸氧化脱羧,生成乙酰辅酶A。
在大肠杆菌中,这种复合体包括3种酶(丙酮酸脱氢酶E1、和6种辅因子(TPP+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD 二氢硫辛酸转乙酰基酶E2、二氢硫辛酸脱氢酶E3)+、Mg2+)。
7.三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle 简称TCA循环):以乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸后再经一系列反应又重新生成草酰乙酸的环状途径。
该途径的第一个代谢物是柠檬酸,所以又称柠檬酸循环;柠檬酸含有三个羧基,故称三羧酸循环;德国科学家H.Krebs发现,又称Krebs循环。
8.回补反应(anaplerotic reaction):三羧酸循环的中间代谢物也是其他物质生物合成的前体,当它们为了同化的目的而被移去时,必须进行“补充”或“填充”,才能维持TCA循环的正常进行。
如丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成草酰乙酸反应。
9.乙醛酸循环(glyoxylate cycle):存在于植物和微生物中,是将2个乙酰CoA转变成一分子草酰乙酸的环状途径。
循环中有乙醛酸,所以称乙醛酸循环。
1.糖酵解最主要的生理意义在于
A.调节动物体的酸碱平衡
B.在动物肌肉中贮存磷酸肌酸
C.满足动物大部分的ATP需求
D.在动物缺氧时迅速提供所需的能量
E.为动物机体提供糖异生的原料—乳糖
[答案]D
[考点]糖酵解的生理意义。
[解题分析]糖的无氧分解最主要的生理意义在于能为动物机体迅速提供生理活动所需的能量。
当动物在缺氧或剧烈运动时,氧的供应不能满足肌肉将葡萄糖完全氧化的需求。
这时肌肉处于相对缺氧状态,糖的无氧分解过程随之加强,以补充运动所需的能量。
故选答案D。
2.动物采食后血糖浓度
A.维持恒定
B.逐渐下降
C.先下降后上升
D.先下降后恢复正常
E.先上升后恢复正常
[答案]E
[考点]糖的生理功能。
[解题分析]动物血糖水平保持恒定是在糖、脂肪、氨基酸代谢途径之间,在肝、肌肉、脂肪组织之间相互协调的结果。
动物在采食后血糖只是出现短暂的上升,在消化吸收期间,肝糖原和肌糖原的合成加强,分解减弱,氨基酸的糖异生作用减弱,脂肪组织加快将糖转变为脂肪,于是血糖又恢复正常。
故选答案E。
3.葡萄糖和脂肪酸分解进入三羧酸循环的共同中间代谢产物是
A.丙酸
B.乙酰CoA
C.琥珀酰CoA
D.α磷酸甘油
E.磷酸二羟丙酮
[答案]B
[考点]糖代谢和脂肪酸代谢的联系,三羧酸循环的生理意义。
[解题分析]题干所指的是“葡萄糖和脂肪酸”分解进入“三羧酸循环”的“共同”中间代谢产物,因此只有选择乙酰CoA(B)是正确的。
琥珀酰CoA(C)、α磷酸甘油(D)和磷酸二羟丙酮(E)都不是脂肪酸的分解产物,而丙酸(A)只是奇数脂肪酸的分解产物,不是葡萄糖的中间产物。
故选答案B。
4.三羧酸循环中可以通过转氨形成氨基酸的酮酸是
A.延胡索酸
B.柠檬酸
C.苹果酸
D.异柠檬酸
E.草酰乙酸
[答案]E
[考点]三羧酸循环和转氨基作用。
[解题分析]三羧酸循环过程形成的中间产物中只有草酰乙酸和α酮戊二酸两种酮酸,其中草酰乙酸可以经转氨基作用形成天冬氨酸,α酮戊二酸可以经转氨基作用形成谷氨酸。
故选答案E。
5.动物长时间剧烈运动后,补充血糖的主要途径是
A.葡萄糖异生
B.肝糖原分解
C.肌糖原分解
D.脂肪酸氧化
E.糖降解
[答案]A
[考点]糖原代谢。
[解题分析]血糖是运动时各组织摄取利用的主要能源,肝糖原分解是补充血糖的主要途径,长时间剧烈运动后,肝糖原耗尽,血糖的来源主要依靠糖异生途径。
故选答案A。
6.三羧酸循环中,发生底物水平磷酸化的反应为
A.草酰乙酸与乙酰辅酶A的缩合
B.琥珀酰辅酶A变成琥珀酸
C.琥珀酸脱氢
D.延胡索酸加水
E.苹果酸脱氢
[答案]B
[考点]三羧酸循环。
[解题分析]三羧酸循环中唯一个底物水平磷酸化反应是琥珀酰辅酶A在琥珀酰辅酶A合成酶的催化下生成琥珀酸,同时产生一分子GTP。
故选答案B。
B1型题
(7~8题共用备选答案)
A.糖酵解途径
B.2,3二磷酸甘油酸支路
C.柠檬酸循环
D.糖醛酸循环
E.磷酸戊糖途径
7.为哺乳动物红细胞生理活动提供所需能量的主要途径是
[答案]A
[考点]糖的无氧分解。
[解题分析]糖酵解途径作为最古老的代谢途径几乎存在于所有的细胞。
厌氧生物、无氧状态下的兼性生物和哺乳动物成熟的红细胞都是以糖酵解为它们产生ATP的唯一途径。
故选答案A。
8.与调节血红蛋白和氧的亲和力有密切联系的途径是
[答案]B
[考点]血红蛋白与氧结合的调节和2,3二磷酸甘油酸支路。
[解题分析]BPG(2,3二磷酸甘油酸)是血红蛋白的一个重要的别构效应物,当有BPG存在时,血红蛋白对氧的亲和力降低,氧结合曲线呈S形曲线。
红细胞内特有的2,3BPG支路可以由二磷酸甘油酸变位酶催化1,3BPG转变成2,3BPG。
故选答案B。
1.三羧酸循环的第一步反应产物是(B)
A.草酰乙酸
B.柠檬酸
C.乙酰CoA
D.CO2
E.丙酮酸
2.正常情况下,肝获得能量的主要途径是(C)
A.葡萄糖进行糖酵解氧化
B.脂肪酸氧化
C.葡萄糖的有氧氧化
D.磷酸戊糖途径
E.氨基酸的降解
3.在糖酵解和糖异生中都起作用的酶是(C)
A.丙酮酸激酶
B.丙酮酸羧化酶
C.3磷酸甘油醛脱氢酶
D.己糖激酶
E.磷酸果糖激酶
4.动物体内1mol葡萄糖经糖有氧氧化可产生的ATP为(C)
A.12mol
B.24mol
C.32mol
D.34mol
E.20mol
5.缺氧条件下,糖酵解途径生成的NADH代谢去路是(B)
A.进入呼吸链供应能量
B.将丙酮酸还原为乳酸
C.甘油酸3磷酸还原为甘油醛3磷酸
D.在醛缩酶的作用下合成果糖1,6二磷酸
E.生成α酮戊二酸
6.糖尿病时出现的白内障,其发病原因是(A)
A.山梨醇脱氢酶增加
B.半乳糖激酶增加
C.山梨醇脱氢酶减少
D.醛糖还原酶减少
E.醛糖还原酶增加
7.乳酸/丙酮酸比率≥35时,提示(E)
A.高乳酸血症
B.肌肉毒
C.糖异生缺陷
D.线粒体功能缺陷
E.细胞内缺氧
8.不受短期血糖浓度影响的指标是(D)
A.酮体
B.乳酸
C.尿糖
D.糖化血红蛋白
E.胰岛素
9.糖尿病时(A)
A.葡萄糖的利用减少
B.葡萄糖的利用增加
C.肝糖原降解减少
D.糖异生减少
E.肌糖原降解减少
10.Ⅰ型糖原累积病是(A)
A.葡萄糖6磷酸酶缺乏症
B.α葡萄糖苷酶缺乏症
C.分枝酶缺乏症
D.肌磷酸化酶缺乏症
E.肝磷酸化酶缺乏症
B1型题
(11~13题共用备选答案)
A.糖酵解途径
B.糖有氧氧化途径
C.磷酸戊糖途径
D.糖异生途径
E.糖原合成途径
11.体内能量的主要来源是(B)
12.只在肝进行的糖代谢途径是(D)
13.需要分支酶的途径是(E)
(14~15题共用备选答案)
A.葡萄糖激酶
B.丙酮酸激酶
C.6磷酸果糖激酶1
D.3磷酸甘油酸激酶
E.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
14.由葡萄糖进行酵解,催化其第二步不可逆反应的酶是(C)
15.在肝脏葡萄糖进行糖酵解,其第一步反应的酶是(A)
(16~18题共用备选答案)
A.随机血糖
B.空腹血糖
C.OGTT
D.GHb
E.酮体
16.反映机体对糖代谢能力状况的指标是(C)
17.仅在Ⅰ型糖尿病时升高的指标是(E)
18.诊断糖尿病最基本的指标是(B)
(19~21题共用备选答案)
A.酮症酸中毒
B.非酮症高渗性昏迷
C.白内障
D.动脉粥样硬化
E.半乳糖血症
19.Ⅰ型糖尿病的急性并发症是20.Ⅱ型糖尿病的急性并发症是(A)21.不属于高血糖症的是__(E)。