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第九章20酵解和柠檬酸循环

第九章20酵解和柠檬酸循环
第九章20酵解和柠檬酸循环

人血浆中的葡萄糖大约维持在5mM。而在肌肉细胞中的游离葡萄糖浓度要低得多。细胞内的葡萄糖浓度为什么如此之低?临床上常用静脉注射葡萄糖来补充病人食物来源,由于葡萄糖转换为葡萄糖-6-磷酸要消耗ATP的,那么临床上却不能直接静脉注射葡萄糖-6-磷酸呢?

答:因为进入肌肉细胞的葡萄糖常常被磷酸化,葡萄糖一旦磷酸化就不能从细胞内逃掉。在pH7时,葡萄糖-6-磷酸的磷酸基团解离,分子带净的负电荷。由于膜通常对带电荷的分子是不通透的,所以葡萄糖-6-磷酸就不能从血流中进入细胞,因此也就不能进入酵解途径生成ATP。

把C-1位用14C标记的葡萄糖与能进行糖酵解的无细胞提取物共同温育,标记物出现在丙酮酸的什么位置?

答: 被标记的葡萄糖通过葡萄糖-6-磷酸进入酵解途径,在果糖-1.6二磷酸被醛缩酶裂解生成甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟丙酮之前标记始终出现在C-1。因为磷酸二羟丙酮含有最初葡萄糖分子的C-1至C-3原子,因而它的C-1带有标记。然后磷酸二羟丙酮异构化变为甘油醛-3-磷酸,最终14C出现在丙酮酸的甲基上。

增加以下各种代谢物的浓度对糖酵解有什么影响?

(a)葡萄糖-6-磷酸(b)果糖-1.6-二磷酸(C)柠檬酸(d)果糖-2.6-二磷酸

答:(a)最初葡萄糖-6-磷酸浓度的增加通过增加葡萄糖6-磷酸异构酶的底物水平以及以后的酵解途径的各步反应的底物水平也随之增加,从而增加了酵解的速度。然而葡萄糖-6-磷酸也是己糖激酶的一个别构抑制剂,因此高浓度的葡萄糖-6-磷酸可以通过减少葡萄糖进入酵解途径从而抑制酵解。

(b)果糖-1.6-二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-1.6-二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。

(c)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。

(d)果糖-2,6-二磷酸是在磷酸果糖激酶-2(PFK-2)催化的反应中由果糖-6-磷酸生成的,因为它是磷酸果糖激酶-1(PFK-1)的激活因子,因而可以增加酵解反应的速度。

在严格的厌氧条件下酒精发酵过程中,使用放射性标记的碳源进行示踪原子实验。

(a)如果葡萄糖的第1个碳用14C标记,那么14C将出现在产物乙醇的哪个位置上?

(b)在起始的葡萄糖分子的哪个位置上标记14C ,才能使乙醇发酵释放出的二氧化碳都是14C标记的

14CO2。

答:(a)14CH3-CH2-OH(b)3,4-14C-葡萄糖

当肌肉组织激烈活动时,与休息时相比需要更多的ATP。在骨骼肌里,例如兔子的腿肌或火鸡的飞行肌,需要的ATP几乎全部由嫌氧酵解反应产生的。假设骨骼肌缺乏乳酸脱氢酶,它们能否进行激烈的体力活动,即能否借助于酵解反应高速率生成ATP?

答:不能,需要乳酸脱氢酶将甘油醛-3-磷酸氧化过程中生成的NADH氧化为NAD+再循环。

尽管O2没有直接参与柠檬酸循环,但没有O2的存在,柠檬酸循环就不能进行,为什么?

答:需要氧将柠檬酸循环中氧化反应生成的NADH氧化为NAD+,以便保证循环正常进行。而NADH氧化发生在线粒体的需要O2的电子传递和氧化磷酸化过程中。

柠檬酸循环共涉及八种酶使乙酰基氧化,它们是柠檬酸合成酶,顺乌头酸酶,异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶,琥珀酰辅酶A合成酶,琥珀酸脱氢酶,延胡索酸酶和苹果酸脱氢酶。写出每一种酶所催化的反应平衡方程式以及每一酶促反应需要的辅助因子。

答:柠檬酸合成酶:乙酰辅酶A+草酰乙酸+H2O→柠檬酸+辅酶A+H+(辅酶A)乌头酸酶:柠檬酸→异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶:异柠檬酸+NAD+→α-酮戊二酸+CO2+NADH(NAD+)α-酮戊二酸脱氢酶:α-酮戊二酸+NAD++辅酶A→琥珀酰辅酶A+CO2+NADH(NAD+、辅酶A和焦磷酸硫胺素)琥珀酰辅酶A合成酶:琥珀酰辅酶A+P i+GDP→琥珀酸+GTP+辅酶A(辅酶A)琥珀酸脱氢酶:琥珀酸+FAD→延胡索酸+FADH2(FAD)延胡索酸酶:延胡索酸+H2O→苹果酸苹果酸脱氢酶:苹果酸+NAD+→草酰乙酸+H++NADH(NAD +)

用捣碎的肌肉组织进行的早期实验表明,柠檬酸循环是需氧途径,通过此循环代谢的物质最终氧化成CO2。但是加入循环中间产物会导致消耗比预期多的氧气。例如肌肉匀浆中加入1μmol的延胡索酸,需要消耗25μmoL的氧气,但下面的氧化反应方程式显示,只需要3μmoL氧气就能完全氧化1μmol的延胡索酸。当琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸加入肌肉匀浆液中时也有类似现象。试解释为什么这些中间物的加入会导致比预期多的氧气消耗。

-OOCCH=CHCOO- + 3O2→4CO2 + 2H2O

答:在柠檬酸循环过程中O2的消耗是必不可少的,因为需要氧化在丙酮酸转化为CO2的过程中生成的NADH和QH2,当柠檬酸循环的速度增加时,O2的消耗速率也增加,因为柠檬酸循环为环式,因而柠檬循环的中间体极大地剌激了O2的利用。延胡索酸并不是被氧化生成4个CO2(该过程需要3个O2),相反它进入柠檬酸循环生成一个分子的草酰乙酸,草酰乙酸在柠檬酸合成酶的催化作用下可与一分子的乙酰CoA缩合生成一分子的柠檬酸,从柠檬酸开始又可再生一分子延胡索酸,所以没有净消耗,它起着催化剂的作用,是加快了柠檬酸循环,这当然比它直接氧化消耗的氧多得多。当然要观察到这些催化效应,在该组织中必须供给足够的丙酮酸或乙酰CoA。

其它中间产物如琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸进入柠檬酸循环,也是通过增加循环中间体的浓度,加速了整个柠檬酸循环的速度,因此极大地剌激了O2的消耗。

利用分离出的线粒体可以研究细胞呼吸,可测定各种不同状况下氧的消耗,如果将 0.01M的丙二酸钠添加正在进行细胞呼吸的线粒体(以丙酮酸为燃料来源)中,呼吸作用很快就会停止,并造成代谢中间产物的堆积。

(a)堆积的中间代谢物是什么?

(b)解释为什么会堆积?

(c)解释氧消耗为什么会停止?

(d)除了除去丙二酸解除抑制以外,还有什么方法可以克服丙二酸的抑制?

答:(a)琥珀酸(b)丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。(c)阻断柠檬酸循环就阻断了NADH

的合成从而阻断了电子传递和呼吸。(d)琥珀酸浓度大大过量

通过将乙酰CoA加入到只含有酶、辅酶和柠檬酸循环中间产物的无细胞体系中,能否净合成草酰乙酸?

答:不能。因为该循环存在一物质平衡。两个C以乙酰CoA中乙酰基的形式加入该循环,且这两个C 又以两个CO2的形式被释放出来。同时,在循环中没有净C原子的滞留,也就不可能有中间产物的净合成。而乙酰CoA中的CoA部分是以CoA形式释放出来的。

病害循环

病害循环 一、名词解释 1 病害循环:指一种病害从寄主的前一生长季节开始发病,到后一生长季节再度发病的过程。 2 初次侵染和再次侵染:初次侵染是指植物在新的生长季节中受到从越冬(越夏)场所来的病原物的侵染称作初次侵染。再次侵染是在田间已发病的植株产生的病原物传播扩散后侵染同一生长季纳的寄主植物,称作再次侵染。 3 病原物的越冬和越夏:是病原物渡过寄主的休眠期和不良环境条件而后引起下一生长季节的初次浸染。 4 土壤寄居菌:是在土壤中随病株残体生存的病原物,当病残体腐败分解后它们即不能单独地在土壤中存活。多数强寄生的真菌、细菌属于这一类,如各种果树叶斑病菌、蔬菜软腐病菌等。 5 土壤习居菌:对土壤适应性强,可独立地在土壤中长期存活并能繁殖,如腐霉属、丝核菌属和镰孢霉属真菌等,均在土壤中广泛分布,常引起多种作物的幼苗死亡和植株萎蔫等症状。 6 单循环病害:在病害循环中只有初侵染而没有再侵染或者虽有再侵染,但作用很小的病害。 7 多循环病害:在一个生长季中病原物能够连续繁殖多代,从而发生多次再侵染的病害。 8 系统侵染性病害:水果采收后在贮运中由于病原微生物的侵染而引起水果腐败与品质下降的都称为侵染性病害。侵染性病害的种类常以病原菌感染后在植株上所表现的症状来区分,有干腐、软腐、各种变色斑、组织肿大或坏死、器官破坏或表面粗糙等等。 二、问答及论述题 1 病害循环与病原物生活史的关系? 答:病害循环不同于病原物的生活史。生活史是以病原物为对象阐述病原物的生长繁殖和休眠过程;而病害循环主要是以特定寄主与病原物的组合为对象,阐述病害的发生发展和延续,包括病原物与寄主的接触、侵入寄主、建立寄生关系、表现症状、病原物的生长和繁殖、病原物的传播以及病原物的越冬越夏。生活史相同的病原物,它们所引起病害的病害循环可以完全不同。如各种黑粉菌的生活史基本是相似的,但是各种黑粉病的病害循环并不相同。例如,小麦散黑穗病菌以菌丝潜伏在种胚中越冬,所以带菌种子是主要的初侵染来源;而小麦腥黑粉病菌以冬孢子附着在小麦种子表面越冬,或随菌瘿落入土中或肥料中越冬,故其初侵染来源还包括土壤或堆肥中的冬孢子。由于各种类型病原物的生活史有它们自己的特点,并且病原物的生活史部分或大部分是在寄主体内完成的,所以病原物的生活史和病害循环之间就有一定的联系。病原物生活史的研究是病害循环研究的重要基础。 2 简述病原物的越夏或越冬的方式。 答:各种病原物的侵入途径不同,但是从各种病原物的侵入途径来说不外乎直接穿透侵入、自然孔口侵入和伤口侵入三种。直接侵入是指病原物直接穿透寄主的角质层和细胞壁侵入。植物的许多自然孔口如气孔、排水孔、皮孔、柱头、蜜腺等,都可能是病原物侵入的途径,许镇菌和细菌都是从自然孔口侵入的。在自然孔口中,棋是以气孔最为重要。植物表面的各种损伤的伤口,都可能是病原物侵入的途径,除去外因造成的机械损伤外,植物自身在生长过程中也可以造成一些病原物侵入的自然伤口,如叶片脱落后的叶痕和侧根穿过皮层时所形成的伤等。植物病毒的伤口侵入情况是比较持殊的,它需要有寄主细菌并不死亡的极轻微的伤口作为侵入细胞的途径。 3 植物病原物的主要越冬和越夏场所(初侵染来源)有哪些? 答:病原物有各种越夏或越冬的方式,如病原真菌,有的以侵染菌丝或休眠菌丝在受侵染的病株内越冬或越夏;有的可以休眠体(休眠孢子或休眠结构如菌核、子等)在植物体内外

【清华】16柠檬酸循环习题与答案

16 柠檬酸循环习题与答案 习题 1. 丙酮酸脱氢酶复合物包括多少种酶?这些酶的作用分别是什么? 2. 尽管 02没有直接参与柠檬酸循环,但没有 02的存在,柠檬酸循环就不能进行,为 什么? 3. 通过将乙酰CoA 乙酰基上的两个C 原子进行14C 标记来进行柠檬酸循环的研究。请问 14 C02 放射性强度比率如何。 (假设在第二次 和第三次循环中加入的乙酰 CoA 不带任何放射性) 4. (a )假如将甲基碳用14C 标记的丙酮酸添加到线粒体的悬浮液中, 那么一轮柠檬酸循 环后, 14C 出现在草酰乙酸的什么位置? (b) 为了使所有14C 以14 CO 2释放掉,需要进行多少轮柠檬酸循环(除了第一轮丙酮 酸是标记的以外,以后进入柠檬酸循环的丙酮酸都不是标记的)? 5. 如果各反应物浓度为:[NAD j/[NADH] = 8, [ a -酮戊二酸]=0.1mmol?L -1 ,[异柠檬 酸]=0.02mmol?L -1。CO ?为标准状态,△ G °"=- 7.1 kJ?mol -1。计算在 25C 、pH7.0 时, 异柠檬酸脱氢酶催化反应的△ G /。 6.虽然在标准状态下,由苹果酸脱氢酶催化的苹果酸氧化生成草酰乙酸是个吸能反应 (△ G °/= + 29.2 kJ?mol -1 ),但该反应在生理条件下容易进行。 (a) 说明反应容易进行的道理。 (b) 如果[NAD +]/[NADH] = 8, 25C 、pH7时能够使反应向草酰乙酸方向进行的 [苹果 酸]/[ 草酰乙酸 ]最低比值为多少? 7. 用捣碎的肌肉组织进行的早期实验表明,柠檬酸循环是需氧途径,通过此循环代谢 的物质最终氧化成 C02。但是加入循环中间产物会导致消耗比预期多的氧气。 当琥珀酸、苹 2)是否可能通过在肝脏组织匀浆液中加入草酰乙酸的方法来降低丙二酸对琥珀酸 脱氢酶的抑制效应? 9、在不消耗柠檬酸循环中的任一成分的情况下,丙酮酸可以转换为 转换中的平衡反应式,并给出辅助因子和需要的酶。 10. 脂肪可以降解为乙酰 CoA ,然后乙酰 CoA 进入柠檬酸循环。而葡萄糖可以由柠檬 酸循环的中间产物草酰乙酸合成。 为什么当人们锻炼后大量消耗了体内糖储备后, 必须要通 过吃饭补充 经过一轮,两轮和三轮柠檬酸循环后,释放出来 果酸和草酰乙酸加入肌肉匀浆液中时也有类似的现象。 试解释在有足够的丙酮酸存在下, 为 什么这些中间物的加入会导致比预期多的氧气消耗。 & (1)在琥珀酸脱氢酶反应中,以 1/v 对1/[s] 作图(v=速度,[s]=底物浓度),画出 以下情况的反应曲线:(a )没有抑制物, (b )存在丙二酸 a -酮戊二酸。写出

生物化学原理- 糖酵解

第十五章糖酵解 本章主线: 糖酵解 丙酮酸代谢命运 (乙醇发酵乳酸发酵) 糖酵解调控 巴斯德效应 3种单糖代谢 (果糖、半乳糖、甘露糖) 一、糖酵解 糖酵解概述: ●位置:细胞质 ●生物种类:动物、植物以及微生物共有 ●作用:葡萄糖分解产生能量 ●总反应:葡萄糖+2ADP+2 NAD++2Pi →2 丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O 具体过程: 第一阶段(投入A TP阶段): 1分子葡萄糖转换为2分子甘油醛-3-磷酸;投入2分子ATP。 ○1 反应式:葡萄糖+ ATP→葡萄糖-6-磷酸+ADP 酶:己糖激酶(需Mg2+参与) 是否可逆:否 说明: ●保糖机制——磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内,磷酸化的糖带有负电荷的磷酰基,可防 止糖分子再次通过质膜。(应用:解释输液时不直接输葡萄糖-6-磷酸的原因) ●己糖激酶以六碳糖为底物,专一性不强。 ●同功酶——葡萄糖激酶,是诱导酶。葡萄糖浓度高时才起作用。 ○2 反应式:葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸 酶:葡萄糖-6-磷酸异构酶 是否可逆:是 说明:

●是一个醛糖-酮糖转换的同分异构化反应(开链?异构?环化) ●葡萄糖-6-磷酸异构酶表现出绝对的立体专一性 ●产物为α-D-呋喃果糖-6-磷酸 ○3 反应式:果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1,6-二磷酸+ADP 酶:磷酸果糖激酶-I 是否可逆:否 说明: ●磷酸果糖激酶-I的底物是β-D-果糖-6-磷酸与其α异头物在水溶液中处于非酶催化的快 速平衡中。 ●是大多数细胞糖酵解中的主要调节步骤。 ○4 反应式:果糖-1,6-二磷酸→磷酸二羟丙酮+甘油醛-3-磷酸 酶:醛缩酶 是否可逆:是 说明: ●平衡有利于逆反应方向,但在生理条件下,甘油醛-3-磷酸不断地转化成丙酮酸,大大 地降低了甘油醛-3-磷酸的浓度,从而驱动反应向裂解方向进行。 ●注意断键位置:C3-C4 ○5 反应式:磷酸二羟丙酮→甘油醛-3-磷酸 酶:丙糖磷酸异构酶 是否可逆:是 说明: ●葡萄糖分子中的C-4和C-3 →甘油醛-3-磷酸的C-1; 葡萄糖分子中的C-5和C-2 →甘油醛-3-磷酸的C-2; 葡萄糖分子中的C-6和C-1 →甘油醛-3-磷酸的C-3。 ●缺少丙糖磷酸异构酶,将只有一半丙糖磷酸酵解,磷酸二羟丙酮堆积。 第二阶段(产出A TP阶段):此阶段各物质的量均加倍 2分子甘油醛-3-磷酸转换为2分子丙酮酸;产出4分子ATP ○6 反应式:甘油醛-3-磷酸+NAD++Pi→1,3-二磷酸甘油酸+NADH+H+ 酶:甘油醛-3-磷酸脱氢酶 是否可逆:是 说明: ●酵解中唯一一步氧化反应。是一步吸能反应,与第7步反应耦联有利于反应进行。 ●NAD+是甘油醛-3-磷酸脱氢酶的辅酶 ●1,3-二磷酸甘油酸中形成一个高能酸酐键。 ●无机砷酸(AsO43-)可取代无机磷酸作为甘油酸- 3-磷酸脱氢酶的底物,生成一个不稳

糖酵解特点

四、糖代谢概况 有氧 无氧 H 2O 及CO 2 乳酸 乳酸、氨基酸、甘油 糖原 核糖 + NADPH+H+ 磷酸戊糖途径 淀粉 消化与吸收 无氧分解(糖酵解) 糖酵解(glycolysis)是指葡萄糖在无氧条件下 分解生成乳酸并释放出能量的过程。 糖酵解的全部反应过程在胞液(cytoplasm)中进行,代谢的终产物为乳酸(lactate),一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP 。 无氧酵解的反应过程可分为活化、裂解、放能 和还原四个阶段。

酸的生醇发酵及葡萄糖的无氧分解 葡萄糖EMP + NAD CH2OH CH3 乙醇 NADH+H+ NAD+ CO2 乳酸 COOH CH(O H) C H3 CHO CH3 COOH C==O CH3 丙酮酸 1.活化(a c t i v a t i o n)-己糖磷酸酯的生成 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-二磷酸果糖(FDP)的反应过程。该过程共由三步化学反应组成。 (一)糖酵解途径 葡萄糖磷酸化 磷酸葡萄糖(G-6-P) G-6-P异构为(F-6-P) F-6-P再磷酸化为( F-1,6-BP )......(1)......(2) (3)

ADP ATP ADP * (2 无氧酵解的活化阶段 第一阶段总结: 消耗ATP 不生成ATP 从葡萄糖开始→ 2分子ATP 从糖原开始→ 1分子ATP

.裂解(lysis)——磷酸丙糖的生 一分子F-1,6-BP 裂解为两分子可以互变的磷酸丙糖 (triose phosphate),包括两步反应: F-1,6-BP 裂解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛 (5) (4) 第二阶段总结: 1、一分子六碳糖分解为2分子能够互变的磷酸丙糖。 2、既不消耗ATP ,也不生成ATP 。 3.放能(r e l e a s i n g e n e r g y )——丙酮酸的生成 3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等 反应生成丙酮酸,包括六步反应。 3- 磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成1,3- 二磷酸甘油酸 1,3-,将其交给ADP 生成ATP 3-磷酸甘油酸异构为2-磷酸甘油酸 (6) ......(7) (8)

第二十章 柠檬酸循环

第二十章柠檬酸循环 一.选择题 1.下列关于转醛酶和转酮酶的叙述,哪项是错误的?答() ①两者催化的反应都是可逆的; ②两者都催化基团的转移反应; ③基团的供体是是酮糖;受体是醛糖; ④两者都需TPP作为辅酶。 2.下面关于柠檬酸循环的论述,哪项是错误的?答() ①柠檬酸循环必须与氧化磷酸化协同进行? ②[NAD+]/[NADH]比值决定柠檬酸循环的速度; ③柠檬酸合成酶催化限速反应步骤; ④该循环本身并不产生高能中间物。 3.下列各物质中,除何者外都是柠檬酸合成酶的抑制剂。答() ①A TP;②NADH; ③琥珀酰CoA;④草酰乙酸。 4.下述哪种氨基酸可由柠檬酸循环的中间物经一步反应即可生成?答() ①丙氨酸;②丝氨酸; ③天冬氨酸;④谷氨酰酸。 5.葡萄糖在有氧情况下进入柠檬酸循环时的限速步骤是以下哪种酶催化的?答() ①已糖激酶;②丙酮酸激酶; ③丙酮酸脱氢酶系;④柠檬酸合成酶。 6.巴斯德(Pasteur)效应的起因是答() ①已糖激酶活性增高,酵解速度加快; ②无氧代谢转变为有氧代谢时,乙醇生成量增加; ③无氧代谢转变为有氧代谢时,葡萄糖的利用经HMS有所加强; ④无氧代谢转变为有氧代谢时,葡萄糖的利用减少。 7.在三羧酸循环的回补反应中,用以补充循环中间物的主要物质是答() ①乙酰CoA;②丙酮酸; ③苏氨酸;④酪氨酸。 8.在柠檬酸循环涉及的下述酶中,哪一种含有铁-硫中心?答() ①柠檬酸合成酶;②琥珀酰CoA合成酶; ③琥珀酸脱氢酶;④α-酮戊二酸脱氢酶系。 9.下述哪种酶能识别对称性底物?答() ①顺乌头酸酶;②琥珀酸脱氢酶;

③延胡索酸酶;④异柠檬酸脱氢酶。 二.填空题 1.在葡萄糖的分解代谢中,3-磷酸甘油醛氧化产生的NADH,在有氧化代谢中,以_______ 为最终受氢体。 2.柠檬酸循环是由__________________于1937年提出的。 3.葡萄糖的两个主要分解代谢途径,一个是无氧条件下分解不彻底的,称为途径;另一个是有氧条件下的完全分解,称为__________________途径。 4.1摩尔乙酰CoA经三羧酸循环完全氧化可生成_12____________________摩尔A TP。 5.丙酮酸脱氢酶系存在于真核细胞的_______________________。 6.在三羧酸循环中,由底物磷酸化方式生成A TP的反应步骤是__ _________________。 7.柠檬酸合成酶是三羧酸循环的限速酶,其活性既受A TP浓度的调节,又受草酰乙酸浓度的调节,前者称为__________________,后者称为____________________。 8.乙醛酸循环和柠檬酸循环两个途径中有三个共同的酶,它们是_、_ 和_ 。 9.三羧酸循环中最关键的调控酶是__________________,而决定该循环反应速度的最重要 的物质是__。 10.三羧酸循环的三个限速酶是、和。 三.判断题 1.糖的有氧氧化是糖的完全分解方式,糖的无氧氧化是糖的不完全分解方式。答() 2.丙酮酸脱氢酶系的别构调节和共价修饰调节都需要A TP。答() 3.乙醛酸循环的净结果是两分子的乙酰CoA转变成1分子的琥珀酸。答() 4.柠檬酸只有经分子重排转变为异柠檬酸后才能进行氧化。答() 5.在柠檬酸循环中,由琥珀酰CoA转变为琥珀酸的过程,高能磷酸键的生成属于底物水平磷酸化。答() 6.如果用14C标记乙酰CoA的羰基碳原子,经三羧酸循环,14C将出现在草酰乙酸分子上。 答() 7.丙酮酸脱氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系的催化机理相似答() 8.琥珀酰CoA既抑制柠檬酸合成酶的活性,又抑制α-酮戊二酸脱氢酶系的活性。 答()9.用14C标记葡萄糖的C1位,则该葡萄糖经磷酸戊糖途径和三羧酸循环途径释放14CO2的速度是相同的。答()10.乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶系既有反馈作用,又有促进其磷酸化共价修饰作用,这两种调节都是使该酶系活性降低。答( )

《植物病理学》考试大纲

《植物病理学》考试大纲 一、考试大纲的性质 植物病理学是森林保护专业的专业基础课,也是报考森林保护学科的考试科目之一。为了帮助考生明确复习范围和有关要求,特制定本考试大纲。 二、考试内容 第一章绪论 植物病害的概念;病原;侵染性病害的发病过程和侵染循环;感病植物的病理变化;植物病害的症状;植物病害的诊断。 第二章植物病原菌物 菌物的营养体;菌物的繁殖;各大类菌物的形态、简要的分类及所致的植物病害的症状,菌物类病害的诊断;菌物类病害发生的特点、对寄主植物的危害。第三章植物病原原核生物 原核生物的一般概念和性状;病原原核生物的侵染和传播;病原原核生物的主要类群;植物原核生物病害的诊断及病原鉴定方法;植物原核生物病害的防治。第四章植物病原病毒及植原体 植物病毒的一般性状;植物病毒的传播;植物病毒病害的症状;植物病毒的鉴定原理;植原体的一般性状;植原体病害的症状、传播、诊断和防治。 第五章植物病原线虫 线虫的一般性状;植物病原线虫的寄生性和致病性;植物线虫病害的诊断和防治。

第六章寄生性植物 寄生性植物的一般性状;寄生性植物的繁殖与传播;寄生性植物的主要类群。第七章非侵染性病害 植物非侵染性病害的概念;营养失调、湿度不适、温度过高或过低引起的植物病害;非侵染性病害的诊断和防治。 第八章侵染过程 病程的概念;接触期、侵入期、潜育期和发病期及其影响因素. 第九章病害循环 侵染循环的概念;初侵染和再侵染;病原物的越冬和越夏场所;病原物的传播。 第十章植物病原生物在病害互作中的作用 植物病原物的寄生性和致病性;寄生物的类型;病原物的致病机制;转主寄主和寄生专化型。 第十一章植物的抗病性在病害互作中的作用 植物抗病性的概念;抗病性的类型;植物抗病的机制;植物的诱导抗病性及其机制。 第十二章植物病害的流行与预测 植物病害的流行类型;植物病害流行的因素;植物病害的预测。 第十三章植物病害的诊断和防治 植物病害诊断的含义;植物病害诊断程序和方法;Koch’s法则;不同类型植物病害的诊断要点; 第十四章植物病害的防治

第9章 病害循环

第九章病害循环 1.解释下列名词和术语:病害循环、病原物的初次侵染和再次侵染。 病害循环(disease cycle):指一种病害从寄主的前一生长季节开始发病,到后一生长季节再度发病的过程。 初次侵染(primary infection):植物在新的生长季节中受到从越冬(越夏)场所来的病原物的侵染称作初次侵染。 再次侵染(secondary infection):在田间已发病的植株上产生的病原物传播扩散后侵染同一生长季内的寄主植物,称作再次侵染。 2.简介各种病原物的侵入途径。 各种病原物的侵入途径不同,但是从各种病原物的侵入途径来说不外乎直接穿透侵入、自然孔口侵入和伤口侵入三种。直接侵入是指病原物直接穿透寄主的角质层和细胞壁侵入。植物的许多自然孔口如气孔、排水孔、皮孔、柱头、蜜腺等,都可能是病原物侵入的途径,许多真菌和细菌都是从自然孔口侵入的。在自然孔口中,尤其是以气孔最为重要。植物表面的各种损伤的伤口,都可能是病原物侵入的途径,除去外因造成的机械损伤外,植物自身在生长过程中也可以造成—些病原物侵入的自然伤口,如叶片脱落后的叶痕和侧根穿过皮层时所形成的伤口等。植物病毒的伤口侵入情况是比较持殊的,它需要有寄主细菌并不死亡的极轻微的伤口作为侵入细胞的途径。 3.谈谈植物病原物的主要越冬和越夏场所(初次侵染来源)。 病原物有各种越夏或越冬的方式,如病原真菌,有的以侵染菌丝或休眠菌丝在受侵染的病株内越冬或越夏;有的可以休眠体(休眠孢子或休眠结构如菌核、子座等)在植物体内外存活;有的甚至可以在病株的残体和土壤中以腐生的方式生活。病原细菌都可以在病株收获的种子、块茎和块根内越冬,有些可以在土壤中越冬,有的可以在昆虫体内或其它寄主植物上越冬;有些细菌虽然在土壤中不易长期成活,但若结成细菌团,或者存在于病残体中就能较长期存活。病毒、类病毒、类菌原体大都只能在活着的介体动物或植物体内存在,但它们的寄主范围往往较广泛,因而可以在其它寄主植物体内越冬或越夏;有的也可以在种子、无性繁殖材料内存活。线虫可以卵、各龄幼虫、成虫或胞囊的形态在土壤内或植物组织内外越冬或越夏。 4.试述各种病原物传播的方式和方法。 各种病原物传播的方式和方法是不同的,真菌主要是以孢子随着气流和雨水传播;细菌多半是由雨水和昆虫传播;病毒则主要靠生物介体传播;寄生性种子植物的种子可以由鸟类传播,也可随气流传播,少数可主动弹射传播;线虫的卵、卵囊和胞囊等一般都在土壤中或在土壤中的植物根系内、外,主要由土壤、灌溉水以及水流传播,人们的鞋靴、农具和牲畜的腿脚常常作近距离甚至远距离传播,含有线虫的苗木、种子、果实、茎秆和松树的原木、昆虫和某些生物介体都能传播线虫。

柠檬酸循环

1.糖的有氧氧化.:指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O ,并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。 反应部位:胞浆及线粒体 糖的有氧氧化过程 第一阶段:酵解途径第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧第三阶段:三羧酸循环第四阶段:氧化磷酸化2.糖的有氧氧化 第一阶段:葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸 此阶段与无氧分解的过程相似,不同的是3-磷酸甘油醛脱氢生成NADH+H+的去向不同。 无氧的情况下,NADH+H+在细胞浆中将丙酮酸还原生成乳酸; 在有氧的情况下,NADH+H+经穿梭作用进入线粒体,氧化成水和能量(3 or 5 ATP)。 第二阶段:丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA 此阶段1分子Glu生成2分子NADH+H+ , 5分子ATP。 TPP 丙酮酸————————→乙酰CoA 丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸脱氢酶系包括三种酶和六种辅助因子: 三种酶——E1-丙酮酸脱氢酶组分;E2-二氢硫辛酰转乙酰基酶;E3-二氢硫辛酸脱氢酶 六种辅助因子——TPP、硫辛酸、CoA-SH、FAD、NAD+、Mg2+ 多酶复合体位于线粒体内;原核细胞在胞液中 TPP的作用:脱羧酶辅酶,将底物移入(出)脱羧酶的活性中心。 此阶段反应特点: _ 反应速度快并且为不可逆反应。 _ 反应中生成的NADH+H+直接进入电子传递链进行氧化磷酸化生成水,产生2.5 ATP。 _ 生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环,CO2可由肺呼出或参与机体内代谢。 分步反应: ① O E1 CH3-C-COOH + TPP——→羟乙基TPP + CO2 ② E2 羟乙基TPP + 硫辛酸——→乙酰硫辛酸+ TPP ③ E2 乙酰硫辛酸+ HS~CoA ——→乙酰-CoA + HS-L-HS ④ E3 HS-L-HS + FAD ——→硫辛酸 + FADH 2 ⑤ E3 FADH2 + NAD+ ——→FAD + NADH+H+ 砷化物对硫辛酸的毒害作用,砷化物抑制丙酮酸脱氢酶复合体的机制也表现在对α-酮戊二酸脱氢酶复合体的抑制上。 丙酮酸脱氢酶复合体的调控: 产物控制:NADH、乙酰-CoA(竞争性抑制);丙酮酸脱氢酶组分的磷酸化(失活)和去磷酸化(激活) E1的磷酸化和去磷酸化是使丙酮酸脱氢酶复合体激活或失活的重要方式。 由E2上的激酶和磷酸酶起作用 3.柠檬酸循环TAC 包括合成、加水、脱水、脱氢、脱羧 柠檬酸循环历程: (一)草酰乙酸与乙酰CoA缩合成柠檬酸

糖酵解 三羧酸循环最全总结

在高等植物中存在着多条呼吸代谢的生化途径,这是植物在长期进化过程中,对多变环境条件适应的体现。在缺氧条件下进行酒精发酵和乳酸发酵,在有氧条件下进行三羧酸循环和戊糖磷酸途径,还有脂肪酸氧化分解的乙醛酸循环以及乙醇酸氧化途径等(图5-2)。 图5-2 植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图 一、糖酵解 己糖在细胞质中分解成丙酮酸的过程,称为糖酵解(glycolysis)。整个糖酵解化学过程于1940年得到阐明。为纪念在研究这一途径中有突出贡献的三位生物化学家:G.Embden,O.Meyerhof和J.K.Parnas,又把糖酵解途径称为EmbdenMeyerhofParnas途径,简称EMP途径(EMP pathway)。糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的细胞中。 (一)糖酵解的化学历程 糖酵解途径(图5-3)可分为下列几个阶段:

图5-3糖酵解途径 1.己糖的活化(1~9)是糖酵解的起始阶段。己糖在己糖激酶作用下,消耗两个ATP逐步转化成果糖-1,6二磷酸(F-1,6-BP)。 如以淀粉作为底物,首先淀粉被降解为葡萄糖。淀粉降解涉及到多种酶的催化作用,其中,除淀粉磷酸化酶(starch phosphorylase)是一种葡萄糖基转移酶外,其余都是水解酶类,如α-淀粉酶(α-amylase)、β-淀粉酶(β-amylase)、脱支酶(debranching enzyme)、麦芽糖酶(maltase)等。 2.己糖裂解(10~11)即F-1,6-BP在醛缩酶作用下形成甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸,后者在异构酶(isomerase)作用下可变为甘油醛-3-磷酸。 3.丙糖氧化(12~16)甘油醛-3-磷酸氧化脱氢形成磷酸甘油酸,产生1个ATP和1个NADH,同时释放能量。然后,磷酸甘油酸经脱水、脱磷酸形成丙酮酸,并产生1个ATP,这一过程分步完成,有烯醇化酶和丙酮酸激酶参与反应。

第二十章 柠檬酸循环

第二十章柠檬酸循环 一、是非判断题 1、柠檬酸循环是分解与合成的两用途径。() 2、联系糖原异生作用与三羧酸循环的酶是丙酮酸羧化酶。() 3、TCA中底物水平磷酸化直接生成的是ATP。() 4、三羧酸循环的中间产物可以形成谷氨酸。() 答案 1、对。 2、对。 3、错。 4、对。 二、填空题 1、调节三羧酸循环最主要的酶是____________、__________ _、______________。 2、延胡索酸在________________酶作用下,可生成苹果酸,该酶属于EC分类中的_________ 酶类。 3、TCA循环中有两次脱羧反应,分别是由__ _____和________催化。 4、参与α-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶为___________,_______________, _______________,_______________和_______________。 5、α–酮戊二酸脱氢酶系包括3种酶,它们是__________,____________,_____________。 答案 1、柠檬酸合成酶;异柠檬酸脱氢酶;α–酮戊二酸脱氢酶 2、延胡索酸酶;氧化还原酶 3、异柠檬酸脱氢酶;α- 酮戊二酸脱氢酶 4、TPP;NAD+;FAD;CoA;硫辛酸;M g 5、α-酮戊二酸脱氢酶;琥珀酰转移酶;二氢硫辛酸脱氢酶 三、选择题 1、糖的有氧氧化的最终产物是: A.CO2+H2O+ATP B.乳酸 C.丙酮酸 D.乙酰CoA 2、在原核生物中,一摩尔葡萄糖经糖有氧氧化可产生ATP摩尔数: A.12 B.24 C.36 D.38 3、关于三羧酸循环那个是错误的 A.是糖、脂肪及蛋白质分解的最终途径 B.受ATP/ADP比值的调节 C.NADH可抑制柠檬酸合酶 D.NADH氧经需要线粒体穿梭系统。 4、三羧酸循环中哪一个化合物前后各放出一个分子CO2: A.柠檬酸B.乙酰CoA C.琥珀酸D.α-酮戊二酸

第九章20酵解和柠檬酸循环

人血浆中的葡萄糖大约维持在5mM。而在肌肉细胞中的游离葡萄糖浓度要低得多。细胞内的葡萄糖浓度为什么如此之低?临床上常用静脉注射葡萄糖来补充病人食物来源,由于葡萄糖转换为葡萄糖-6-磷酸要消耗ATP的,那么临床上却不能直接静脉注射葡萄糖-6-磷酸呢? 答:因为进入肌肉细胞的葡萄糖常常被磷酸化,葡萄糖一旦磷酸化就不能从细胞内逃掉。在pH7时,葡萄糖-6-磷酸的磷酸基团解离,分子带净的负电荷。由于膜通常对带电荷的分子是不通透的,所以葡萄糖-6-磷酸就不能从血流中进入细胞,因此也就不能进入酵解途径生成ATP。 把C-1位用14C标记的葡萄糖与能进行糖酵解的无细胞提取物共同温育,标记物出现在丙酮酸的什么位置? 答: 被标记的葡萄糖通过葡萄糖-6-磷酸进入酵解途径,在果糖-1.6二磷酸被醛缩酶裂解生成甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟丙酮之前标记始终出现在C-1。因为磷酸二羟丙酮含有最初葡萄糖分子的C-1至C-3原子,因而它的C-1带有标记。然后磷酸二羟丙酮异构化变为甘油醛-3-磷酸,最终14C出现在丙酮酸的甲基上。 增加以下各种代谢物的浓度对糖酵解有什么影响? (a)葡萄糖-6-磷酸(b)果糖-1.6-二磷酸(C)柠檬酸(d)果糖-2.6-二磷酸 答:(a)最初葡萄糖-6-磷酸浓度的增加通过增加葡萄糖6-磷酸异构酶的底物水平以及以后的酵解途径的各步反应的底物水平也随之增加,从而增加了酵解的速度。然而葡萄糖-6-磷酸也是己糖激酶的一个别构抑制剂,因此高浓度的葡萄糖-6-磷酸可以通过减少葡萄糖进入酵解途径从而抑制酵解。 (b)果糖-1.6-二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-1.6-二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。 (c)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。 (d)果糖-2,6-二磷酸是在磷酸果糖激酶-2(PFK-2)催化的反应中由果糖-6-磷酸生成的,因为它是磷酸果糖激酶-1(PFK-1)的激活因子,因而可以增加酵解反应的速度。 在严格的厌氧条件下酒精发酵过程中,使用放射性标记的碳源进行示踪原子实验。 (a)如果葡萄糖的第1个碳用14C标记,那么14C将出现在产物乙醇的哪个位置上? (b)在起始的葡萄糖分子的哪个位置上标记14C ,才能使乙醇发酵释放出的二氧化碳都是14C标记的 14CO2。 答:(a)14CH3-CH2-OH(b)3,4-14C-葡萄糖 当肌肉组织激烈活动时,与休息时相比需要更多的ATP。在骨骼肌里,例如兔子的腿肌或火鸡的飞行肌,需要的ATP几乎全部由嫌氧酵解反应产生的。假设骨骼肌缺乏乳酸脱氢酶,它们能否进行激烈的体力活动,即能否借助于酵解反应高速率生成ATP?

糖酵解三羧酸循环总结

精心整理 在高等植物中存在着多条呼吸代谢的生化途径,这是植物在长期进化过程中,对多 变环境条件适应的体现。在缺氧条件下进行酒精发酵和乳酸发酵,在有氧条件下进行三 羧酸循环和戊糖磷酸途径,还有脂肪酸氧化分解的乙醛酸循环以及乙醇酸氧化途径等 (图5-2)。 图5-2植物体内主要呼吸代谢途径相互关系示意图 (二)糖酵解的生理意义 1.糖酵解普遍存在于生物体中,是有氧呼吸和无氧呼吸途径的共同部分。 2.糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃,可以通过各种代谢途径,生成不同的 物质(图5-4)。 图5-4丙酮酸在呼吸和物质转化中的作用 3.通过糖酵解,生物体可获得生命活动所需的部分能量。对于厌氧生物来说,糖酵 解是糖分解和获取能量的主要方式。 4.糖酵解途径中,除了由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等所催化的反应以 外,多数反应均可逆转,这就为糖异生作用提供了基本途径。 二、发酵作用

生物体中重要的发酵作用有酒精发酵和乳酸发酵。在酒精发酵(alcoholfermentation)过程中,糖类经过糖酵解生成丙酮酸。然后,丙酮酸先在丙酮酸脱羧酶(pyruvicaciddecarboxylase)作用下脱羧生成乙醛。 CH3COCOOH→CO2+CH3CHO(5-5) 乙醛再在乙醇脱氢酶(alcoholdehydrogenase)的作用下,被还原为乙醇。 CH3CHO+NADH+H+→CH3CH2OH+NAD+(5-6) 在缺少丙酮酸脱羧酶而含有乳酸脱氢酶(lacticaciddehydrogenase)的组织里,丙酮酸便被NADH还原为乳酸,即乳酸发酵(lactatefermentation)。 CH3COCOOH+NADH+H+→CH3CHOHCOOH+NAD+(5-7) 在无氧条件下,通过酒精发酵或乳酸发酵,实现了NAD+的再生,这就使糖酵解得以继续进行。 乙酰基转移酶(dihydrolipoyltransacetylase)、二氢硫辛酸脱氢酶(dihydrolipoicaciddehydrogenase)。6种辅助因子。6种辅助因子分别是硫胺素焦磷酸(thiaminepyrophosphate,TPP)、辅酶A(coenzymeA)、硫辛酸(lipoicacid)、FAD(flavinadeninedinucleotide)、NAD+(nicotinamideadeninedinucleotide)和Mg2+。 图5-6三羧酸循环的反应过程 上述反应中从底物上脱下的氢是经FAD→FADH2传到NAD+再生成NADH+H+。 2.反应(2)乙酰CoA在柠檬酸合成酶催化下与草酰乙酸缩合为柠檬酸,并释放CoASH,此反应为放能反应(△G°,=-32.22kJ·mol-1)。 3.反应(3)由顺乌头酸酶催化柠檬酸脱水生成顺乌头酸,然后加水生成异柠檬酸。

11第十一章 糖类代谢

第十一章糖类代谢 第一节概述 一、特点 糖代谢可分为分解与合成两方面,前者包括酵解与三羧酸循环,后者包括糖的异生、糖原与结构多糖的合成等,中间代谢还有磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 糖代谢受神经、激素和酶的调节。同一生物体内的不同组织,其代谢情况有很大差异。脑组织始终以同一速度分解糖,心肌和骨骼肌在正常情况下降解速度较低,但当心肌缺氧和骨骼肌痉挛时可达到很高的速度。葡萄糖的合成主要在肝脏进行。不同组织的糖代谢情况反映了它们的不同功能。 二、糖的消化和吸收 (一)消化 淀粉是动物的主要糖类来源,直链淀粉由300-400个葡萄糖构成,支链淀粉由上千个葡萄糖构成,每24-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。 主要的酶有以下几种: 随机水解链内α1,4糖苷键,产生α-构型的还原末端。产物主要是糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。最适底物是含5个葡萄糖的寡糖。 在豆、麦种子中含量较多。是外切酶,作用于非还原端,水解α-1,4糖苷键,放出β-麦芽糖。水解到分支点则停止,支链淀粉只能水解 50%。 存在于微生物及哺乳动物消化道内,作用于非还原端,水解α-1,4糖苷键,放出β-葡萄糖。可水解α-1,6键,但速度慢。链长大于5时速度快。 4.其他α-葡萄糖苷酶水解蔗糖,β-半乳糖苷酶水解乳糖。 二、吸收 D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收,不能消化的二糖、寡糖及多糖不能吸收,由肠细菌分解,以CO2、甲烷、酸及H2形式放出或参加代谢。 三、转运 1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统,通过一种载体将葡萄糖(或半乳糖)与钠离子转运进入细胞。此过程由离子梯度提供能量,离子梯度则由Na-K-ATP酶维持。细菌中有些糖与氢离子协同转运,如乳糖。另一种是基团运送,如大肠杆菌先将

植物病理学总复习题

一、名词解释 植物病害、植物病原、生物性病原、非生物性病原、病害三角、病害症状、病征、病状、真菌的生活史、无性繁殖、有性繁殖、转主寄生、多型现象、菌丝、菌丝体、菌核、菌索、子座、吸器、假根、附属丝、无性孢子、有性孢子、卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子、游动孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、子实体、孢子囊、子囊果、子囊壳、闭囊壳、假囊壳、子囊座、子囊腔、子囊盘、子囊、担子果、分生孢子器、分生孢子盘、小种、寄生性、致病性、抗病性、侵染过程、接触期(侵染前期)、侵入期、潜育期、发病期、侵染剂量、活体营养寄生物、死体营养寄生物、局部侵染、系统侵染、病害循环、初次侵染、再次侵染、发病中心、土壤寄居菌、土壤习居菌、细菌染色体DNA与质粒、植物病害综合治理、植物检疫、生物防治、拮抗作用、竞争作用、重寄生作用、捕食作用、交互保护作用。 二、问答 第一章绪论 1、园艺植物病理学的研究内容是什么? 第二章园艺植物病害的概念 第一节植物病害和植物病理学 1、植物病害的概念为何要涉及病原、病程、症状、经济四个方面。 2、植物病害的类型有几种? 3、爱尔兰饥谨、孟加拉饥荒的原因及后果如何? 第二节植物病害的症状 1、病状的主要类型有几种?各有什么特点? 2、病征有几种类型?各有什么特点? 第三章园艺植物病害的病原 第一节植物病原真菌 1、无性繁殖孢子的类型有哪些? 2、有性繁殖孢子的类型有哪些?

3、根据Ainsworth(1971,1973)的分类系统,将真菌分为几个亚门,各有何特点? 4、真菌的典型生活史包括哪些阶段?无性繁殖和有性生殖在植物病害发生过程中起到哪些重要作用? 5、子囊菌的子实体有哪些类型?各类子实体有何形态特征?桃缩叶病病原菌属于子囊菌中哪类子实体? 6、锈菌的生活史有哪些特点? 7、白粉病、霜霉病、锈病、炭疽病、疫病、灰霉病各有什么典型症状特点(从病状和病征两方面分析)?各自的病原物在分类地位上有何不同?采用化学防治时应选择哪类化学药剂? 第二节植物病原原核生物 1、原核生物界分几个门,其中植物病原原核生物各属于哪几个门?主要类群有哪些? 2、列出原核生物中与植物病害有关的重要属,了解这些属引起的重要植物病害。 3、植物病原原核生物与真菌在侵染和传播途径方面有何不同? 4、说明病原细菌所致病害的症状特点及诊断方法?如何区别植物真菌病害和细菌性病害? 5、细菌染色体DNA与质粒在细胞中的存在位置及其功能有何不同? 第三节植物病毒 1、简述植物病毒核酸类型和病毒核酸的主要功能? 2、什么叫茎尖脱毒技术?其理论依据何在? 3、植物病毒病害的症状有何特点?有哪些传播途径?针对不同传播途径采用哪些防治策略? 4、植物病毒的学名标记方法与其他病原物有何不同? 5、举例说明和传播方式? 6、植物病毒病防治技术上有何重大进展?(转基因工程植物、脱毒苗组织培 养技术、诱导抗性利用)

三羧酸循环

第23章三羧酸循环(生物化学下册p92) 3学时 学习重点: ◆熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应,以及各步反应酶的作用特点。 ◆会分析和计算酵解和柠檬酸循环中产生的能量,以及底物分子中标记碳的去向。 葡萄糖的有氧氧化包括四个阶段。 ①糖酵解产生丙酮酸(2丙酮酸、2ATP、2NADH) ②丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA ③三羧酸循环(CO2、H2O、A TP、NADH) ④呼吸链氧化磷酸化(NADH-----ATP) 三羧酸循环:乙酰CoA经一系列的氧化、脱羧,最终生成CO2、H2O、并释放能量的过程,又称柠檬酸循环、Krebs循环。 原核生物:①~④阶段在胞质中 真核生物:①在胞质中,②~④在线粒体中 一、丙酮酸脱羧生成乙酰CoA 1、反应式: 2、丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸脱氢酶系是一个十分庞大的多酶体系,位于线粒体膜上,电镜下可见。 E.coli丙酮酸脱氢酶复合体: 分子量:4.5×106,直径45nm,比核糖体稍大。 酶辅酶每个复合物亚基数 丙酮酸脱羧酶(E1)TPP 24 二氢硫辛酸转乙酰酶(E2)硫辛酸24 二氢硫辛酸脱氢酶(E3)FAD、NAD+12 此外,还需要CoA、Mg2+作为辅因子 这些肽链以非共价键结合在一起,在碱性条件下,复合体可以解离成相应的亚单位,在中性时又可以重组为复合体。所有丙酮酸氧化脱羧的中间物均紧密结合在复合体上,活性中间物可以从一个酶活性位置转到另一个酶活性位置,因此,多酶复合体有利于高效催化反应及调节酶在反应中的活性。 3、反应步骤 反应过程 (1)丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP

(2)二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)使羟乙基氧化成乙酰基 (3)E2将乙酰基转给CoA,生成乙酰-CoA (4)E3氧化E2上的还原型二氢硫辛酸 (5)E3还原NAD+生成NADH 4、丙酮酸脱氢酶系的活性调节 从丙酮酸到乙酰CoA是代谢途径的分支点,此反应体系受到严密的调节控制,此酶系受两种机制调节。 (1)可逆磷酸化的共价调节 丙酮酸脱氢酶激酶(E A)(可被ATP激活) 丙酮酸脱氢酶磷酸酶(E B) 磷酸化的丙酮酸脱氢酶(无活性) 去磷酸化的丙酮酸脱氢酶(有活性) (2)别构调节 ATP、CoA、NADH是别构抑制剂 ATP抑制E1 CoA抑制E2 NADH抑制E3 5、能量 1分子丙酮酸生成1分子乙酰CoA,产生1分子NADH(2.5A TP)。 二、三羧酸循环(TCA)的过程 TCA循环:每轮循环有2个C原子以乙酰CoA形式进入,有2个C原子完全氧化成CO2放出,分别发生4次氧化脱氢,共释放10A TP。 1、反应步骤 概述三羧酸循环(图,见书) (1)、乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸 柠檬酸合酶,TCA中第一个调节酶:受ATP、NADH、琥珀酰CoA、和长链脂肪酰CoA 的抑制;受乙酰CoA、草酸乙酸激活。 柠檬酸合酶上的两个His残基起重要作用: 一个与草酰乙酸羰基氧原子作用,使其易受攻击;另一个促进乙酰CoA的甲基碳上的质子离开,形成烯醇离子,就可与草酰乙酸缩合成C-C键,生成柠檬酰CoA,后者使酶构象变化,使活性中心增加一个Asp残基,捕获水分子,以水解硫酯键,然后CoA和柠檬酸相继离开酶。 氟乙酰CoA可与草酰乙酸生成氟柠檬酸,抑制下一步反应的酶,据此,可以合成杀虫剂、灭鼠药。 氟乙酸本身无毒,氟柠檬酸是乌头酸酶专一的抑制剂,氟柠檬酸结合到乌头酸酶的活性部位上,并封闭之,使需氧能量代谢受毒害。它存在于某些有毒植物叶子中,是已知最能致死的简单分子之一。LD50为0.2mg/Kg体重,它比强烈的神经毒物二异丙基氟磷酸的LD50

【清华】16柠檬酸循环习题与答案

16柠檬酸循环习题与答案 习题 1.丙酮酸脱氢酶复合物包括多少种酶?这些酶的作用分别是什么? 2. 尽管O2没有直接参与柠檬酸循环,但没有O2的存在,柠檬酸循环就不能进行,为什么? 3.通过将乙酰CoA乙酰基上的两个C原子进行14C标记来进行柠檬酸循环的研究。请问经过一轮,两轮和三轮柠檬酸循环后,释放出来14CO2放射性强度比率如何。(假设在第二次和第三次循环中加入的乙酰CoA不带任何放射性) 4.(a)假如将甲基碳用14C标记的丙酮酸添加到线粒体的悬浮液中,那么一轮柠檬酸循 环后,14C出现在草酰乙酸的什么位置? (b)为了使所有14C以14CO2释放掉,需要进行多少轮柠檬酸循环(除了第一轮丙酮酸是标记的以外,以后进入柠檬酸循环的丙酮酸都不是标记的)? 5.如果各反应物浓度为:[NAD+]/[NADH]=8,[α-酮戊二酸]=0.1mmol?L-1,[异柠檬酸]=0.02mmol?L-1。CO2为标准状态,△G°ˊ=-7.1 kJ?mol-1。计算在25℃、pH7.0时,异柠檬酸脱氢酶催化反应的△Gˊ。 6.虽然在标准状态下,由苹果酸脱氢酶催化的苹果酸氧化生成草酰乙酸是个吸能反应(△G°ˊ=+29.2 kJ?mol-1),但该反应在生理条件下容易进行。 (a)说明反应容易进行的道理。 (b)如果[NAD+]/[NADH]=8,25℃、pH7时能够使反应向草酰乙酸方向进行的[苹果酸]/[草酰乙酸]最低比值为多少? 7. 用捣碎的肌肉组织进行的早期实验表明,柠檬酸循环是需氧途径,通过此循环代谢的物质最终氧化成CO2。但是加入循环中间产物会导致消耗比预期多的氧气。当琥珀酸、苹果酸和草酰乙酸加入肌肉匀浆液中时也有类似的现象。试解释在有足够的丙酮酸存在下,为什么这些中间物的加入会导致比预期多的氧气消耗。 8.(1)在琥珀酸脱氢酶反应中,以1/v对1/[s]作图(v=速度,[s]=底物浓度),画出以下情况的反应曲线:(a)没有抑制物,(b)存在丙二酸 (2)是否可能通过在肝脏组织匀浆液中加入草酰乙酸的方法来降低丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制效应? 9、在不消耗柠檬酸循环中的任一成分的情况下,丙酮酸可以转换为α-酮戊二酸。写出转换中的平衡反应式,并给出辅助因子和需要的酶。 10. 脂肪可以降解为乙酰CoA,然后乙酰CoA进入柠檬酸循环。而葡萄糖可以由柠檬酸循环的中间产物草酰乙酸合成。为什么当人们锻炼后大量消耗了体内糖储备后,必须要通过吃饭补充糖,而不能通过将脂肪转换为糖来补充糖的消耗呢?

糖酵解、TCA途径

糖酵解途径(EMP途径) 定义:葡萄糖经过一系列步骤降解成丙酮酸并生成ATP过程,被认为是微生物最古老原始的获能方式。指在O2不足情况下,葡萄糖或糖原分解为丙酮酸或乳酸,并伴随少量ATP生成。在细胞质中进行。 两个阶段: 一:活化阶段 a:葡萄糖磷酸化:活化葡萄糖,消耗1ATP,使葡萄糖和磷酸结合成葡萄糖-6-磷酸(己糖激酶) b:葡萄糖-6-磷酸重排成果糖-6-磷酸(葡萄糖磷酸异构酶) c:生成果糖-1、6-二磷酸(6-磷酸果糖激酶-1),消耗1ATP d:果糖-1、6-二磷酸断裂为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮(醛缩酶)e:磷酸二羟丙酮很快转变为3-磷酸甘油醛。(丙糖磷酸异构酶)二:放能阶段 a:3-磷酸甘油醛氧化生成1、3-二磷酸甘油酸,释出2电子和1H+,生成NADH+ H+,且将能量转移至高能磷酸键中。 b:不稳定的1、3-二磷酸甘油酸失去高能磷酸键,生成3-磷酸甘油酸,能量转移至ATP中,生成1ATP(发生第一次底物水平磷酸化)c:3-磷酸甘油酸重排生成2-磷酸甘油酸 d:2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸 e:磷酸烯醇式丙酮酸将磷酸基团转移给ADP生成ATP,同时形成丙酮酸(发生第一次底物水平磷酸化)

附图:

总反应式: 一.糖无氧氧化反应(分为糖酵解途径和乳酸生成两个阶段)(一)糖酵解的反应过程(不是限速酶的反应均是可逆的) 1.葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖 [1] 己糖激酶(hexokinase)催化,I-IV型,肝细胞中为IV型,又称葡萄糖激酶 区别:前者Km值小、特异性差。 意义:浓度较低时,肝细胞不能利用Glc。 [2]需要Mg++参与,消耗1分子ATP [3] 关键酶(限速酶):己糖激酶。 [4]反应不可逆,受激素调控。 [5]磷酸化后的葡萄糖不能透过细胞膜而逸出细胞。

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