脂类代谢练习
(一)名词解释
1、脂肪酸的β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA和比原来少2个碳原子的脂肪酸。 2、乙醛酸循环:一种被修改的柠檬酸循环,在其异柠檬酸和苹果酸之间反应顺序有改变,以及乙酸是用作能量和中间物的一个来源。某些植物和微生物体内有此循环,他需要二分子乙酰辅酶A的参与;并导致一分子琥珀酸的合成。
(二)填空题:
1.脂肪是动物和许多植物主要的能源贮存形式,是由甘油与3分子脂肪酸酯化而成的。
2.在线粒体外膜脂酰CoA合成酶催化下,游离脂肪酸与ATP-Mg2+和CoA-SH反应,生成脂肪酸的活化形式脂酰S-CoA,再经线粒体内膜肉毒碱-脂酰转移酶系统进入线粒体衬质。
3.一个碳原子数为n(n为偶数)的脂肪酸在β-氧化中需经0.5n-1次β-氧化循环,生成0.5n个乙酰CoA 0.5n-1个FADH2和0.5n-1个 NADH+H。
4.乙醛酸循环中两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶,使异柠檬酸避免了在三羧酸循环中的两次 脱羧反应,实现从乙酰CoA净合成三羧酸循环的中间物。
5.脂肪酸从头合成的C2供体是乙酰CoA,活化的C2供体是丙二酸单酰CoA,还原剂是NADPH+H+。 6.乙酰CoA羧化酶是脂肪酸从头合成的限速酶,该酶以生物素为辅基,消耗ATP,催化丙二酸单酰CoA与HCO3- 生成丙二酸单酰CoA,柠檬酸为其激活剂,长链脂酰CoA为其抑制剂
7.脂肪酸从头合成中,缩合、两次还原和脱水反应时酰基都连接在ACP上,它有一个与CoA一样的4’-磷酸泛酰巯基乙胺长臂。
8.脂肪酸合成酶复合物一般只合成软脂酸,动物中脂肪酸碳链延长由线粒体或内质网酶系统催化;植物的脂肪酸碳链延长酶系定位于细胞溶质。
9.真核细胞中,不饱和脂肪酸都是通过氧化脱氢途径合成的;许多细菌的单烯脂肪酸则是经由 厌氧途径合成的。
10.三酰甘油是由3-磷酸甘油和脂酰-CoA在磷酸甘油转酰酶的作用下先形成磷脂酸,再由磷酸酶转变成二酰甘油,最后在二酰甘油转移酶催化下生成三酰甘油。
11.磷脂合成中活化的二酰甘油供体为CDP-二酰甘油,在功能上类似于糖原合成中的UDP-G或淀粉合成中的ADP-G。
+
(三)选择题
1、下列哪项叙述符合脂肪酸的β氧化:A
A.仅在线粒体中进行;B.产生的NADPH用于合成脂肪酸
C.被胞浆酶催化;D.产生的NADPH用于葡萄糖转变成丙酮酸;E.需要酰基载体蛋白参与 2、脂肪酸在细胞中氧化降解从酰基CoA开始 3.下列哪些辅因子参与脂肪酸的β氧化:NAD+
4.下列关于乙醛酸循环的论述哪些是正确的(多选)?全 A 它对于以乙酸为唯一碳源的微生物是必要的; B 它还存在于油料种子萌发时形成的乙醛酸循环体;
C 乙醛酸循环主要的生理功能就是从乙酰CoA合成三羧酸循环的中间产物; D 动物体内不存在乙醛酸循环,因此不能利用乙酰CoA为糖异生提供原料。 5.脂肪酸从头合成的酰基载体是:ACP
6.下列关于脂肪酸碳链延长系统的叙述哪些是正确的(多选)?全
A.动物的内质网酶系统催化的脂肪酸链延长,除以CoA为酰基载体外,与从头合成相同; B.动物的线粒体酶系统可以通过β氧化的逆反应把软脂酸延长为硬脂酸;
C.植物的Ⅱ型脂肪酸碳链延长系统分布于叶绿体间质和胞液中,催化软脂酸ACP延长为硬脂酸ACP,
以丙二酸单酰ACP为C2供体,NADPH为还原剂;
D.植物的Ⅲ型延长系统结合于内质网,可把C18和C18以上的脂肪酸进一步延长。 7.下列哪些是人类膳食的必需脂肪酸(多选)? B.亚油酸 C.亚麻酸 D.花生四烯酸
8.下述关于从乙酰CoA合成软脂酸的说法,哪些是正确的(多选)? A.所有的氧化还原反应都以NADPH做辅助因子; C.丙二酰单酰CoA是一种“被活化的“中间物; 9.下列哪些是关于脂类的真实叙述(多选)? A.它们是细胞内能源物质;B.它们很难溶于水 C.是细胞膜的结构成分;
10.脂肪酸从头合成的限速酶是:乙酰CoA羧化酶
11.下列关于不饱和脂肪酸生物合成的叙述哪些是正确的(多选)? A.细菌一般通过厌氧途径合成单烯脂肪酸;
B.真核生物都通过氧化脱氢途径合成单烯脂肪酸,该途径由去饱和酶催化,以NADPH为电子供体,
O2的参与;
C.植物体内还存在Δ12-、Δ
15
-去饱和酶,可催化油酰基进一步去饱和,生成亚油酸和亚麻酸。
12.以干重计量,脂肪比糖完全氧化产生更多的能量。下面那种比例最接近糖对脂肪的产能比例:1:2 13.软脂酰CoA在β-氧化第一次循环中以及生成的二碳代谢物彻底氧化时,ATP的总量是:17ATP 14.下述酶中哪个是多酶复合体?脂肪酸合成酶
15.由3-磷酸甘油和酰基CoA合成甘油三酯过程中,生成的第一个中间产物是下列那种?磷脂酸 16.下述哪种说法最准确地描述了肉毒碱的功能?参与转移酶催化的酰基反应
(四)是非判断题
1. 脂肪酸的β-氧化和α-氧化都是从羧基端开始的。
(错)2. 只有偶数碳原子的脂肪才能经β-氧化降解成乙酰CoA.。
3.脂肪酸从头合成中,将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体内转移到胞液中的化合物是柠檬酸。 4.脂肪酸的从头合成需要柠檬酸裂解提供乙酰CoA.。 5.脂肪酸β-氧化酶系存在于线粒体中。 6.肉毒碱可促进脂肪酸的氧化分解。
7.萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径,可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA合成苹果酸,
为糖异生和其它生物合成提供碳源。
8.在真核细胞内,饱和脂肪酸在O2的参与下和专一的去饱和酶系统催化下进一步生成各种不饱和脂肪酸。 9.脂肪酸的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成、脂肪酸碳链的延长及不饱和脂肪酸的合成。10.甘油在甘油激酶的催化下,生成α-磷酸甘油,反应消耗ATP,为不可逆反应。
(五)问答题及计算题
1、按下述几方面,比较脂肪酸氧化和合成的差异:
(1)进行部位;(2)酰基载体;(3)所需辅酶;(4)β-羟基中间物的构型(5)促进过程的能量状态; (6)合成或降解的方向;(7)酶系统。
氧化在线粒体,合成在胞液;氧化的酰基载体是辅酶A,合成的酰基载体是酰基载体蛋白;氧化是FAD和NAD+,合成是NADPH;氧化是L型,合成是D型。氧化不需要CO2,合成需要CO2;氧化为高ADP水平,合成为高ATP水平。氧化是羧基端向甲基端,合成是甲基端向羧基端;脂肪酸合成酶系为多酶复合体,而不是氧化酶。
2、什么是乙醛酸循环,有何生物学意义?
乙醛酸循环是一个有机酸代谢环,它存在于植物和微生物中,在动物组织中尚未发现。乙醛酸循环反应分为五步(略)。总反应说明,循环每转1圈需要消耗2分子乙酰CoA,同时产生1分子琥珀酸。琥珀酸产生后,可进入三羧酸循环代谢,或者变为葡萄糖。
乙醛酸循环的意义有如下几点:(1)乙酰CoA经乙醛酸循环可琥珀酸等有机酸,这些有机酸可作为三羧酸循环中的基质。(2)乙醛酸循环是微生物利用乙酸作为碳源建造自身机体的途径之一。(3)乙醛酸循环是油料植物将脂肪酸转变为糖的途径。
3、在脂肪酸合成中,乙酰CoA.羧化酶起什么作用?
在饱和脂肪酸的生物合成中,脂肪酸碳链的延长需要丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶的作用就是催化乙酰CoA和HCO3-合成丙二酸单酰CoA,为脂肪酸合成提供三碳化合物。乙酰CoA羧化酶催化反应(略)。乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成反应中的一种限速调节酶,它受柠檬酸的激活,但受棕榈酸的反馈抑制。 4、1mol软脂酸完全氧化成CO2和H2O可生成多少mol ATP?若1g软脂酸完全氧化时的ΔGˊ=9kcal,软脂酸的分子量位56.4,试求能量转化为ATP的效率。
软脂酸经β-氧化,则生成8个乙酰CoA,7个FADH2和7个NADH+H+。 乙酰CoA在三羧酸循环中氧化分解,一个乙酰CoA生成12个ATP, 所以 12×8=96ATP,7个FADH2经呼吸链氧化可生成2×7=14 ATP,
7NADH+H+经呼吸链氧化可生成3×7=21 ATP,三者相加,减去消耗掉1个ATP,实得96+14+21-1=130mol/LATP。
每有1mol/L软脂酸氧化,即可生成130mol/LATP。
软脂酸的分子量为256.4,所以软脂酸氧化时的ΔG0=256.4×9000=2.31×10cal/mol,130molATP贮存能量
ˊ
6
0
7.3×130=949Kcal
贮存效率=949×100/2.31×10=41.08%
5、1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成可生成多少mol ATP?假设在外生成NADH都通过磷酸甘油穿梭进入线粒体。甘油磷酸化消耗 -1ATP 磷酸甘油醛脱氢,FADH2,生成 2 ATP 磷酸二羟丙酮酵解生成 2 ATP 磷酸甘油醛脱氢NAD、NADH(H+)穿梭生成 2或3 ATP 丙酮酸完全氧化 15 ATP
20或21 mol/LATP
3