20.2 课后习题详解_王镜岩《生物化学》（第3版）（下册）笔记和课后习题（含考研真题）详解-QQ阅读男生都市网

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20.2　课后习题详解

1．就某方面而言，热力学对生物化学工作者更为重要，为什么？

答：生物能学是深入理解生物化学特别是理解生物机体新陈代谢规律不可缺少的基本知识。它是生物化学中涉及生活细胞转移和能量利用的基本问题。生物能学完全建立在热力学的基础上，因此从这个角度看，热力学对生物化学工作者更为重要。

2．考虑下面提法是否正确？

（1）在生物圈内，能量只是从光养生物到异养生物，而物质却能在这两类生物之间循环；

（2）生物机体可利用体内较热部位的热能传递到较冷的部位而做功；

（3）当一个系统的熵值降低到最低时，该系统处于热力学平衡状态；

（4）当ΔG0＇。值为0.0时，说明反应处于平衡状态；

（5）ATP水解成ADP的反应，ΔG0＇约等于ΔG0。

答：（1）是；（2）非；（3）非；（4）非；（5）非。

3．怎样判断一个化学反应能够自发进行？

答：一个化学反应能否自发进行的判断标准是：这个化学反应的自由能是否降低。只有自由能变化为负值的化学反应，才能自发进行。

4．怎样判断一个化学反应进行的方向？当反应物和产物的起始浓度都为1mol时，请判断下列反应的进行方向（参看下表中的数据）。

（1）（1）磷酸肌酸＋ADP↔ATP＋肌酸

（2）磷酸烯醇式丙酮酸＋ADP↔丙酮酸＋ATP

（3）葡萄糖6-磷酸＋ADP↔ATP＋葡萄糖

表20-2

答：一个化学反应是从总能量高的体系向总能量低的体系变化，即可根据化学反应式两边体系总能量的大小来判断其方向。

根据表中的数据：（1）向右；（2）向右；（3）向左。

5．解释ATP的γ-磷酸基团转移到葡萄糖6-磷酸的磷酸脂键（）上，一般情况下，为什么在热力学上可行？逆反应是否可行？

答：（1）在热力学上：

由于ATP的γ-磷酸基团的大于葡萄糖6-磷酸的磷酸脂键的，因此一般情况下，ATP的γ-磷酸基团转运到葡萄糖6-磷酸的磷酸脂键上在热力学上可行。

（2）其逆反应：

在某些情况下，当该反应的ΔG值为正值时，该反应的逆反应可行。

6．从ATP的结构特点说明ATP在能量传递中的作用。

答：ATP也称为腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特点是：它的高能磷酸键（也即酸酐键，用“～”表示），水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的2倍以上（一般在20.92kJ/mol以上）。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为α、β、γ磷酸基团。ATP的结构式是：分析ATP的结构式可以看出，腺嘌呤与核糖结合形成腺苷，腺苷通过核糖中的第5位羟基与3个相连的磷酸基团结合，形成ATP。ATP分子既可以水解一个磷酸基团（γ磷酸基团），而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）；又可以同时水解两个磷酸基团（β磷酸基团和γ磷酸基团），而形成一磷酸腺苷（AMP）和焦磷酸（PPi）；AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一个磷酸基团而形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基团而形成ATP。另外，ATP的ΔG0＇值在所有含磷酸基团的化合物中处于中间位置。这使ATP有可能在磷酸基团转移中作为中间传递体而起作用。

7．ATP水解成ADP＋Pi的ΔG0＇是-30.5kJ/mol，

（1）试计算此反应中的平衡常数；

（2）此反应在细胞内是否处于平衡状态？

答：（1）；（2）否。