22.2　课后习题详解

1．为什么应用蔗糖保存食品而不用葡萄糖？

答：糖酵解是生物最古老、最原始获得能量的一种方式。绝大多数微生物都具有利用糖酵解分解葡萄糖的能力，而蔗糖是一种非还原性二糖，许多微生物不能直接将其分解，因此可利用蔗糖的高渗透压来抑制食品中细菌等有害微生物的生长。

2．用14C标记葡萄糖的第一个碳原子，用做糖酵解底物，写出标记碳原子在酵解各步骤中的位置。

答：如图22-8所示（红色的☆表示标记的碳原子）。

图22-8

3．写出从葡萄糖转变为丙酮酸的化学平衡式。

答：由葡萄糖转变为两分子丙酮酸包括能量的产生，总的化学反应式为：

该反应的化学平衡式为：

4．已知期限和葡萄糖6-磷酸在pH7和25℃时水解的标准自由能变化ΔG0＇分别为-7.3和-3.183kcal/mol（），计算已糖激酶催化的葡萄糖和ATP反应的ΔG0＇和K＇_eq。

答：；。

5．由丙酮酸转变为乳酸的标准自由能变化,计算出由葡萄糖转变为乳酸的标准自由能变化。

答：。

6．当葡萄糖的浓度为5mmol/L，乳酸的浓度为0.05mmol/L。ATP和ADP浓度都为2mmol/L,无机磷酸（Pi）的浓度为1mmol/L计算出由葡萄糖转变为乳酸的自由能（ΔG0＇）变化

答：。

7．参考表22-5，计算在标准状况下时，磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸的平衡比。

表22-5

答：3.06×10-5。

8．若以14C标记葡萄糖的C3作为酵母的底物，经发酵产生的CO₂和乙醇，试问14C将在何处发现？

答：14C将在CO₂中。

9．总结一下在糖酵解过程磷酸基团参与了哪些反应，它所参与的反应有何意义？

答：（1）在糖酵解过程磷酸基团参与5步反应：

①葡萄糖在已糖激酶的催化下，消耗1分子ATP，生成葡萄糖-6-磷酸；

②果糖-6-磷酸在磷酸果糖激酶的催化下，消耗1分子ATP，生成果糖-1,6-二磷酸；

③甘油醛-3-磷酸在甘油醛-3-磷酸脱氢酶催化下，氧化为1,3-二磷酸甘油酸；

④1,3-二磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶催化下，生成3-磷酸甘油酸和1分子的ATP；

⑤2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸并在丙酮酸激酶催化下，生成丙酮酸和1分子的ATP。

（2）磷酸基团所参与的反应的意义：

在磷酸基团参与的这5步反应中，前3步是将高能磷酸键转移到相应的底物上，使底物的势能提高，使后续反应成为可能；后2步是将底物上的高能磷酸键转移到ADP分子上形成ATP，将糖酵解产生的能量贮存在ATP中。

10．为什么砷酸是糖酵解作用的毒物？氟化物和碘乙酸对糖酵解过程有什么作用？

答：（1）砷酸是糖酵解作用的毒物的原因：

砷酸盐在结构和反应方面都和无机磷酸极为相似，因此能代替磷酸进攻硫酯中间产物的高能键，产生1-砷酸-3-磷酸甘油酸。砷酸化合物是很不稳定的化合物，它能迅速地进行水解。其结果是：砷酸盐代替磷酸与甘油醛-3-磷酸结合并氧化，生成的不是1,3-二磷酸甘油酸，而是3-磷酸甘油酸。在砷酸盐存在下，虽然酵解过程照样进行，但是却没有形成高能磷酸键。即解除了氧化和磷酸化的偶联作用。因此说砷酸是糖酵解作用的毒物。

（2）氟化物和碘乙酸对糖酵解过程的作用：

氟化物及碘乙酸是巯基酶的不可逆抑制剂，糖代谢中甘油醛-3-磷酸脱氢酶可被其抑制，从而抑制糖酵解。

11．总结一下参与糖酵解作用的酶有些什么特点？

答：参与糖酵解作用的酶的催化过程表现出严格的立体专一性，其中两种激酶由底物引起酶分子的构象变化，防止了底物上高能磷酸基团向水分子的转移而且直接转移到ADP分子上。

12．糖酵解过程有哪些金属离子参加反应，它们起什么作用？

答：（1）糖酵解过程主要有镁离子等二价金属离子参加反应。

（2）它们的作用是与ATP或ADP分子结合，形成亲电中心，使ATP或ADP更易接受孤电子对的亲核进攻。

13．概括除葡萄糖以外的其他单糖如何进入分解代谢的？

答：除葡萄糖以外的其他单糖如果糖、半乳糖、甘露糖等单糖都是通过转变为糖酵解的中间物之一而进入糖酵解的共同途径。如果糖磷酸化形成果糖-6-磷酸；半乳糖经多步反应形成葡萄糖-6-磷酸；甘露糖经2步反应生成果糖-6-磷酸。