问答题 (郑州大学2007年考研试题)给出糖代谢的主要途径,分别增加果糖-1,6-二磷酸和柠檬酸这两种代谢物的浓度对糖酵解有什么影响?
【正确答案】正确答案:(1)糖代谢的主要途径: (a)糖酵解:糖酵解途径中,葡萄糖在一系列酶的催化下,经10步反应降解为2分子丙酮酸,同时产生2分子NADH + H + 和2分子ATP。 (b)三羧酸循环:在有氧情况下,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA,进入三羧酸循环经9步反应彻底氧化分解为CO 2 和H 2 O,还有大量ATP。 (c)乳酸发酵:在厌氧酵解时(乳酸菌、剧烈运动的肌肉),丙酮酸接受了3-磷酸甘油醛脱氢酶生成的NADH上的氢,在乳酸脱氢酶催化下,生成乳酸。 (d)酒精发酵:厌氧条件下在酵母或其他微生物中,经糖酵解产生的丙酮酸,可以经丙酮酸脱羧酶催化,脱羧生成乙醛,在醇脱氢酶催化下,乙醛被NADH还原成乙醇。 (e)糖异生:非糖物质如甘油、乳酸、丙酮酸及三羧酸循环中的各种物质和生糖氨基酸、生糖兼生酮氨基酸等,转变为葡萄糖或糖原。 (f)磷酸戊糖途径:在细胞质中进行,分为氧化阶段和非氧化阶段,产生5-磷酸核糖和NADPH。5-磷酸核糖用于核苷酸和核酸的生物合成;NADPH作为供氢体为生物合成提供还原力,以及维持GSH的还原性。 (g)糖原合成:糖原合成首先以葡萄糖为原料合成尿苷二磷酸葡萄糖,在限速酶糖原合酶的作用下,将UDP—Glc转给肝、肌肉中的糖原蛋白上,延长糖链合成糖原。其次糖链在分支酶的作用下再分支合成多支的糖原。 (h)糖原分解:在限速酶糖原磷酸化酶的催化下,糖原从分支的非还原端开始,逐个分解以α-1,4-糖苷键连接的葡萄糖残基,形成G-1-P。G-1-P转变为G-6-P后,肝及肾中含有葡萄糖-6-磷酸酶,使G-6-P水解变成游离葡萄糖,释放到血液中,维持血糖浓度的相对恒定。由于肌肉组织中不含葡萄糖-6-磷酸酶,肌糖原分解后不能直接转变为血糖,产生的G-6-P在有氧的条件下被氧化彻底分解,在无氧的条件下糖酵解生成乳酸,后者经血循环运到肝脏进行糖异生,再合成葡萄糖或糖原。 (2)果糖-1,6一二磷酸是由磷酸果糖激酶-1催化反应的产物,它是酵解过程中主要的调控点,增加果糖一1,6一二磷酸的浓度等于增加了所有随后糖酵解途径的反应的底物水平,所以增加了酵解的速度。 柠檬酸是柠檬酸循环的一个中间产物,同时也是磷酸果糖激酶-1的一个反馈抑制剂,因而柠檬酸浓度的增加降低了酵解反应的速率。
【答案解析】