第Ⅲ篇　物质代谢及其调节

第11章　代谢总论

一、选择题

1下列化合物中不属于高能化合物的是（　　）。[华中师范大学2007研]

A．ADP

B．CH₃COSCoA

C．磷酸肌酸

D．3-磷酸甘油酸

【答案】B

【解析】高能化合物是指分解时能释放大量能量的化合物，ACD均含有高能磷酸键，是高能化合物。

2肌肉组织中肌肉收缩所需要的大部分能量以（　　）形式存储？[华东师范大学研]

A．ADP

B．磷酸烯醇式丙酮酸

C．ATP

D．cAMP

E．磷酸肌酸

【答案】D

3为什么细胞中的糖类常常是磷酸化的？（　　）[浙江大学研]

A．磷酸化的糖类对胞内pH的调节很重要

B．未磷酸化的糖类可以穿过细胞膜

C．未磷酸化的糖类很快会被细胞内的酶降解

D．磷酸化的糖类可以编码遗传信息

E．以上都不是正确的解释

【答案】C

二、填空题

代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是______、______和______。[厦门大学研]

【答案】细胞内由酶催化；条件温和；能量逐步释放

三、判断题

ATP分子中含有3个高能磷酸键。（　　）[南开大学2016研]

【答案】错

【解析】一分子ATP中有3个磷酸基团，但仅有两个高能磷酸键。

四、名词解释

catabolism and anabolism（分解与合成代谢）[中科院武汉病毒所2007研]

答：①分解代谢是指生物大分子（糖、脂、蛋白质等）经酶促氧化分解，直到最后成为CO₂、H₂O和其他无机小分子的过程，其间自由能通常以高能磷酸键或还原当量的形式储存。

②合成代谢是指从环境小分子或分解代谢中间物出发，合成生物大分子的过程，需消耗能量与还原力。

③分解代谢，又称异化作用，具有趋同性；合成代谢，又称同化作用，具有趋异性。分解与合成代谢相反过程的关键点通常由不同的酶催化，以便绕过能障或有利于协调控制。

五、问答题

1为什么在通气条件下产生等量的酵母菌所消耗的葡萄糖量明显低于静置培养？[华东师范大学研]

答：酵母菌是兼性厌氧菌，通气做有氧呼吸，不通气做无氧呼吸。静置培养时没有氧气，故做无氧呼吸，产生能量相同的条件下，进行无氧呼吸消耗的葡萄糖量显著高于有氧呼吸。酵母菌的增殖是耗能过程，所以在通气的条件下产生等量的酵母菌所消耗的葡萄糖量明显低于静置培养。

2高能化合物含有特定的、容易被水解的键型（式中都以“～”表示），高能化合物的类型有哪些？各举一例。[中国科学院2007研]

答：生物体内有许多化合物，水解或基团转移时可释放出20.92kJ/mol以上自由能的化合物称为高能化合物。按键型的特点可分为以下几种。

（1）磷氧键型：焦磷酸化合物如腺苷三磷酸（ATP）是高能磷酸化合物的典型代表。ATP磷酸键水解时，释放出30.54kJ/mol能量。它有两个高能磷酸键，在能量转换中极为重要。酰基磷酸化合物如1,3-二磷酸甘油酸，以及烯醇式磷酸化合物如磷酸烯醇式丙酮酸都属此类。

（2）磷键型化合物，如磷酸肌酸、磷酸精氨酸。

（3）酯键型化合物，如乙酰CoA。

（4）甲硫键型化合物，如S-腺苷甲硫氨酸。

此外，脊椎动物中的磷酸肌酸和无脊椎动物中的磷酸精氨酸，是ATP的能量贮存库，作为贮能物质，又称为磷酸原。

六、论述题

1试述ATP的生理作用。[四川大学2015研]

答：ATP的生理作用如下：

（1）ATP是机体能量的暂时贮存形式

在生物氧化中，ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化的途径生成ATP的方式贮存起来，因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。

（2）ATP是机体其他能量形式的来源

ATP分子内所含有的高能键可转化成其他能量形式，以维持机体的正常生理机能。例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能和化学合成能等。体内某些合成反应不一定都直接利用ATP供能，而以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP供能；磷脂合成需CTP供能；蛋白质合成需GTP供能。这些三磷酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的，而是来源于ATP。

（3）ATP可生成cAMP参与激素作用

ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下，可生成cAMP，作为许多肽类激素在细胞内体现生理效应的第二信使。

（4）ATP作为一种神经递质

有人提出以ATP为递质的“嘌呤能”神经学说，ATP可以代替“嘌呤能”神经，对消化道平滑肌起抑制作用。