四川大學(xué)生化題庫(kù)及答案(I)

1、PPP and TCA1、 人血漿中的葡萄糖大約維持在5mM。而在肌肉細(xì)胞中的游離葡萄糖濃度要低得多。細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖濃度為什么如此之低？臨床上常用靜脈注射葡萄糖來(lái)補(bǔ)充病人食物來(lái)源，由于葡萄糖轉(zhuǎn)換為葡萄糖-6-磷酸要消耗ATP的，那么臨床上卻不能直接靜脈注射葡萄糖-6-磷酸呢？答:因?yàn)檫M(jìn)入肌肉細(xì)胞的葡萄糖常常被磷酸化，葡萄糖一旦磷酸化就不能從細(xì)胞內(nèi)逃掉。在pH7時(shí)，葡萄糖-6-磷酸的磷酸基團(tuán)解離，分子帶凈的負(fù)電荷。由于膜通常對(duì)帶電荷的分子是不通透的，所以葡萄糖-6-磷酸就不能從血流中進(jìn)入細(xì)胞，因此也就不能進(jìn)入酵解途徑生成ATP。2、 把C-1位用14C標(biāo)記的葡萄糖與能進(jìn)行糖酵解的無(wú)細(xì)胞提取物共同

2、溫育，標(biāo)記物出現(xiàn)在丙酮酸的什么位置？答: 被標(biāo)記的葡萄糖通過(guò)葡萄糖-6-磷酸進(jìn)入酵解途徑，在果糖-1.6二磷酸被醛縮酶裂解生成甘油醛-3-磷酸和磷酸二羥丙酮之前標(biāo)記始終出現(xiàn)在C-1。因?yàn)榱姿岫u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帶有標(biāo)記。然后磷酸二羥丙酮異構(gòu)化變?yōu)楦视腿?3-磷酸，最終14C出現(xiàn)在丙酮酸的甲基上。3、 增加以下各種代謝物的濃度對(duì)糖酵解有什么影響？（a）葡萄糖-6-磷酸 （b） 果糖-1.6-二磷酸 （C） 檸檬酸 （d） 果糖-2.6-二磷酸答：（a）最初葡萄糖-6-磷酸濃度的增加通過(guò)增加葡萄糖6-磷酸異構(gòu)酶的底物水平以及以后的酵解途徑的各步反應(yīng)的底物水

3、平也隨之增加，從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個(gè)別構(gòu)抑制劑，因此高濃度的葡萄糖-6-磷酸可以通過(guò)減少葡萄糖進(jìn)入酵解途徑從而抑制酵解。（b）果糖-1.6-二磷酸是由磷酸果糖激酶-1催化反應(yīng)的產(chǎn)物，它是酵解過(guò)程中主要的調(diào)控點(diǎn)，增加果糖-1.6-二磷酸的濃度等于增加了所有隨后糖酵解途徑的反應(yīng)的底物水平，所以增加了酵解的速度。（c）檸檬酸是檸檬酸循環(huán)的一個(gè)中間產(chǎn)物，同時(shí)也是磷酸果糖激酶-1的一個(gè)反饋抑制劑，因而檸檬酸濃度的增加降低了酵解反應(yīng)的速率。（d）果糖-2,6-二磷酸是在磷酸果糖激酶-2（PFK-2）催化的反應(yīng)中由果糖-6-磷酸生成的，因?yàn)樗橇姿峁羌っ?1（PFK-

4、1）的激活因子，因而可以增加酵解反應(yīng)的速度。4、 在嚴(yán)格的厭氧條件下酒精發(fā)酵過(guò)程中，使用放射性標(biāo)記的碳源進(jìn)行示蹤原子實(shí)驗(yàn)。（a）如果葡萄糖的第1個(gè)碳用14C標(biāo)記，那么14C將出現(xiàn)在產(chǎn)物乙醇的哪個(gè)位置上？（b）在起始的葡萄糖分子的哪個(gè)位置上標(biāo)記14C ，才能使乙醇發(fā)酵釋放出的二氧化碳都是14C標(biāo)記的14CO2。答：（a）14CH3-CH2-OH（b）3,4-14C-葡萄糖5、 當(dāng)肌肉組織激烈活動(dòng)時(shí)，與休息時(shí)相比需要更多的ATP。在骨骼肌里，例如兔子的腿肌或火雞的飛行肌，需要的ATP幾乎全部由嫌氧酵解反應(yīng)產(chǎn)生的。假設(shè)骨骼肌缺乏乳酸脫氫酶，它們能否進(jìn)行激烈的體力活動(dòng)，即能否借助于酵解反應(yīng)高速率生成A

5、TP？答：不能，需要乳酸脫氫酶將甘油醛-3-磷酸氧化過(guò)程中生成的NADH氧化為NAD再循環(huán)。6、 盡管O2沒(méi)有直接參與檸檬酸循環(huán)，但沒(méi)有O2的存在，檸檬酸循環(huán)就不能進(jìn)行，為什么？ 答：需要氧將檸檬酸循環(huán)中氧化反應(yīng)生成的NADH氧化為NAD，以便保證循環(huán)正常進(jìn)行。而NADH氧化發(fā)生在線粒體的需要O2的電子傳遞和氧化磷酸化過(guò)程中。7、 檸檬酸循環(huán)共涉及八種酶使乙酰基氧化，它們是檸檬酸合成酶，順烏頭酸酶，異檸檬酸脫氫酶，-酮戊二酸脫氫酶，琥珀酰輔酶A合成酶，琥珀酸脫氫酶，延胡索酸酶和蘋(píng)果酸脫氫酶。寫(xiě)出每一種酶所催化的反應(yīng)平衡方程式以及每一酶促反應(yīng)需要的輔助因子。答：檸檬酸合成酶：乙酰輔酶A

6、草酰乙酸H2O檸檬酸輔酶AH（輔酶A）烏頭酸酶：檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶：異檸檬酸NAD酮戊二酸CO2NADH（NAD）酮戊二酸脫氫酶：酮戊二酸NAD輔酶A琥珀酰輔酶ACO2NADH（NAD、輔酶A和焦磷酸硫胺素）琥珀酰輔酶A合成酶：琥珀酰輔酶APiGDP琥珀酸GTP輔酶A（輔酶A）琥珀酸脫氫酶：琥珀酸FAD延胡索酸FADH2（FAD）延胡索酸酶：延胡索酸H2O蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸脫氫酶：蘋(píng)果酸NAD草酰乙酸HNADH（NAD）8、 用搗碎的肌肉組織進(jìn)行的早期實(shí)驗(yàn)表明，檸檬酸循環(huán)是需氧途徑，通過(guò)此循環(huán)代謝的物質(zhì)最終氧化成CO2。但是加入循環(huán)中間產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致消耗比預(yù)期多的氧氣。例如肌肉勻漿中加入1mo

7、l的延胡索酸，需要消耗25moL的氧氣，但下面的氧化反應(yīng)方程式顯示，只需要3moL氧氣就能完全氧化1mol的延胡索酸。當(dāng)琥珀酸、蘋(píng)果酸和草酰乙酸加入肌肉勻漿液中時(shí)也有類(lèi)似現(xiàn)象。試解釋為什么這些中間物的加入會(huì)導(dǎo)致比預(yù)期多的氧氣消耗。OOCCH=CHCOO + 3O24CO2 + 2H2O 答：在檸檬酸循環(huán)過(guò)程中O2的消耗是必不可少的，因?yàn)樾枰趸诒徂D(zhuǎn)化為CO2的過(guò)程中生成的NADH和QH2，當(dāng)檸檬酸循環(huán)的速度增加時(shí)，O2的消耗速率也增加，因?yàn)闄幟仕嵫h(huán)為環(huán)式，因而檸檬循環(huán)的中間體極大地剌激了O2的利用。延胡索酸并不是被氧化生成4個(gè)CO2（該過(guò)程需要3個(gè)O2），相反它進(jìn)入檸檬酸循環(huán)生成一個(gè)分

8、子的草酰乙酸，草酰乙酸在檸檬酸合成酶的催化作用下可與一分子的乙酰CoA縮合生成一分子的檸檬酸，從檸檬酸開(kāi)始又可再生一分子延胡索酸，所以沒(méi)有凈消耗，它起著催化劑的作用，是加快了檸檬酸循環(huán)，這當(dāng)然比它直接氧化消耗的氧多得多。當(dāng)然要觀察到這些催化效應(yīng)，在該組織中必須供給足夠的丙酮酸或乙酰CoA。其它中間產(chǎn)物如琥珀酸、蘋(píng)果酸和草酰乙酸進(jìn)入檸檬酸循環(huán)，也是通過(guò)增加循環(huán)中間體的濃度，加速了整個(gè)檸檬酸循環(huán)的速度，因此極大地剌激了O2的消耗。9、 利用分離出的線粒體可以研究細(xì)胞呼吸，可測(cè)定各種不同狀況下氧的消耗，如果將 0.01M的丙二酸鈉添加正在進(jìn)行細(xì)胞呼吸的線粒體（以丙酮酸為燃料來(lái)源）中，呼吸作用很快就會(huì)

9、停止，并造成代謝中間產(chǎn)物的堆積。（a）堆積的中間代謝物是什么？（b）解釋為什么會(huì)堆積？（c）解釋氧消耗為什么會(huì)停止？（d）除了除去丙二酸解除抑制以外，還有什么方法可以克服丙二酸的抑制？ 答：（a）琥珀酸 （b）丙二酸是琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。 （c）阻斷檸檬酸循環(huán)就阻斷了NADH的合成從而阻斷了電子傳遞和呼吸。（d）琥珀酸濃度大大過(guò)量。10、 通過(guò)將乙酰CoA加入到只含有酶、輔酶和檸檬酸循環(huán)中間產(chǎn)物的無(wú)細(xì)胞體系中，能否凈合成草酰乙酸？答：不能。因?yàn)樵撗h(huán)存在一物質(zhì)平衡。兩個(gè)C以乙酰CoA中乙?；男问郊尤朐撗h(huán)，且這兩個(gè)C又以兩個(gè)CO2的形式被釋放出來(lái)。同時(shí)，在循環(huán)中沒(méi)有凈C原子

10、的滯留，也就不可能有中間產(chǎn)物的凈合成。而乙酰CoA中的CoA部分是以CoA形式釋放出來(lái)的。糖代謝中的其它途徑1、從葡萄糖-6-磷酸合成糖原所需的能量是否等同于糖原降解為葡萄糖-6-磷酸需要的能量？ 答:從葡萄糖-6-磷酸合成糖原需要更多的能量，在糖原合成的過(guò)程中，有一個(gè)高能磷酸酐鍵被水解，即 由UDP-葡萄糖焦磷酸酶作用下形成的PPi很快地水解為2Pi；而糖原降解生成葡萄糖-6-磷酸不需要能量，因?yàn)槠咸烟菤埢峭ㄟ^(guò)磷酸解反應(yīng)被移去的。 圖2、解釋以下各項(xiàng)對(duì)肝細(xì)胞中的糖異生有何作用：（a）降低乙酰CoA的濃度 （b） 增加2.6-二磷酸果糖的濃度 （c）增加果糖-6-磷酸的濃度 答: （a）乙酰

11、CoA別構(gòu)激活丙酮酸羧化酶；該酶在從丙酮酸生糖過(guò)程第一步反應(yīng)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為草酰乙酸，因而將乙酰CoA濃度降低，降低了生糖反應(yīng)的速率。（b）增加果糖2.6-二磷酸（F-2,6-BP）的濃度降低了生糖反應(yīng)的速率，同時(shí)增加了酵解反應(yīng)的速率，F(xiàn)-2,6-BP抑制生糖反應(yīng)途徑中的果糖-1,6-二磷酸酶而激活了酵解酶磷酸果糖激酶-1。（c）增加果糖-6-磷酸的濃度降低了生糖反應(yīng)的速率，果糖-6-磷酸不僅僅是葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶的一個(gè)底物而且也是磷酸果糖激酶-1和磷酸果糖激酶-2的底物，后兩者可以將果糖-6-磷酸分別轉(zhuǎn)化為果糖-1,6-二磷酸和果糖-2,6-二磷酸，果糖-2,6-二磷酸是磷酸果糖激酶-1

12、的一個(gè)別構(gòu)激活因子,同時(shí)也是果糖-1,6-二磷酸酶的一個(gè)別構(gòu)抑制劑，因此果糖-6-磷酸濃度的增加，以及由此增加的果糖-2,6-二磷酸使酵解作用超過(guò)了生糖的作用。圖3、許多組織中，對(duì)細(xì)胞損傷的最早期反應(yīng)之一是快速地增加參與磷酸戊糖途徑的酶的水平。損傷后10天，心臟組織的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶的水平是正常水平的20至30倍，而糖酵解酶只有正常水平的10%至20%。解釋此現(xiàn)象。答：修復(fù)受傷的組織需要細(xì)胞增殖并且合成疤痕組織，NADPH是合成膽固醇和脂肪酸（細(xì)胞膜的組分）所必需的，而核糖-5-磷酸是合成DNA和RNA所必需的。因?yàn)槲焯橇姿嵬緩绞荖ADPH和核糖-5-磷酸的主要來(lái)

13、源，所以在受傷后，組織對(duì)這些產(chǎn)物要求的增加所做的反應(yīng)就是增加戊糖磷酸途徑中各種酶合成的量。4、如果檸檬酸循環(huán)與氧化磷酸化整個(gè)都被抑制，那么是否能從丙酮酸凈合成葡萄糖？ 答：不能；兩分子丙酮酸轉(zhuǎn)化為一分子葡萄糖需要供給能量（4ATP2GTP）和還原力（2NADH），可通過(guò)檬酸循環(huán)和氧化磷酸化獲得5、雞蛋清中的抗生物素蛋白對(duì)生物素的親和力極高，如果將該蛋白加到肝臟提取液中，對(duì)丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖有什么影響？ 答：會(huì)阻斷丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過(guò)程。因?yàn)樯锼厥谴呋狒然刹蒗Ｒ宜岱磻?yīng)的丙酮酸羧化酶的輔基，加入的抗生物素蛋白對(duì)生物素的親和力高，使得反應(yīng)缺乏生物素而

14、中斷。6、從肝病患者得到的糖原樣品與磷酸鹽、糖原磷酸化酶、轉(zhuǎn)移酶和去分支酶共同保溫。結(jié)果在該混合物中所形成的葡萄糖-1-磷酸與葡萄糖之比為100。這一患者最有可能缺乏的是什么酶？ 答：缺少分支酶，因?yàn)榇蠹s每隔10個(gè)葡萄糖殘基就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)由-1,6糖苷鍵造成的分支。7、在跑400公尺短跑之前、途中、之后血漿中乳酸濃度如圖所示。（a）為什么乳酸的濃度會(huì)迅速上升？（b）賽跑過(guò)后是什么原因使乳酸濃度降下來(lái)？為什么下降的速率比上升的速度緩慢？（c）當(dāng)處于休息狀態(tài)下，乳酸的濃度為什么不等于零？ 圖 答：（a）糖酵解加速運(yùn)轉(zhuǎn)，丙酮酸和NADH的增加導(dǎo)致乳酸的增加。（b）乳酸經(jīng)丙酮酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖，使

15、乳酸濃度下降。這個(gè)糖異生過(guò)程比較慢，因?yàn)楸岬纳墒躈AD的可利用性的限制，同時(shí)乳酸脫氫酶（LDH）催化的反應(yīng)有利于乳酸的生成，另外由丙酮酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖需要能量。（c）因?yàn)槿樗崦摎涿复呋姆磻?yīng)平衡更有利于乳酸的生成。電子傳遞和氧化磷酸化1、 利用附表的數(shù)據(jù)，計(jì)算以下各氧化還原反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還原勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。（a）乙醛+ NADH + H+ 乙醇+NAD+（b）氫醌（QH2） + 2細(xì)胞色素C(Fe3+) 泛醌（Q）+2細(xì)胞色素C（Fe2+）+ 2H+（c）琥珀酸+1/2O2 延胡索酸+水答:半反應(yīng)可以寫(xiě)作氧化態(tài) + ne 還原態(tài)兩個(gè)半反應(yīng)可以通過(guò)相加而獲得一個(gè)耦合的氧化還原反應(yīng)，書(shū)寫(xiě)時(shí)要將

16、總反應(yīng)中涉及到的還原態(tài)物質(zhì)的半反應(yīng)改變方向，同時(shí)也要改變它的還原電勢(shì)的符號(hào)。（a）23kJ /mol （b）-52 kJ /mol （c）-150 kJ /mol2、 在電子傳遞鏈中發(fā)現(xiàn)有6 種細(xì)胞色素都能通過(guò)可逆的氧化還原反應(yīng)Fe3+ Fe2+催化一個(gè)電子的傳遞。盡管鐵在每種情況下都是電子載體，但是還原半反應(yīng)的EO的值卻從細(xì)胞色素b的0.05V變化到細(xì)胞色素a3的0.39V,試解釋之。答: 細(xì)胞色素是含有血紅素基團(tuán)的電子傳遞蛋白，在卟啉環(huán)中的每個(gè)鐵原子的還原電勢(shì)依賴(lài)于周?chē)鞍踪|(zhì)的環(huán)境，因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞色素的蛋白質(zhì)成分是不同的，因而每個(gè)細(xì)胞色素的鐵原子具有不同的還原電勢(shì)，還原電勢(shì)的不同使一系列細(xì)胞

17、色素可以沿著電勢(shì)梯度傳遞電子3、 細(xì)胞色素之間的電子傳遞涉及一個(gè)電子從一個(gè)鐵原子上向另一個(gè)鐵原子上轉(zhuǎn)移。第二種電子轉(zhuǎn)移方式則涉及氫原子和電子，在生物的氧化還原反應(yīng)中，一個(gè)氫分子（H2或H:H）轉(zhuǎn)移是普遍存在的。指出H2轉(zhuǎn)移的兩種機(jī)制,分別舉例之。答：一個(gè)氫分子含有2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)電子，通過(guò)如下兩種機(jī)制之一可以在生物體內(nèi)由可氧化的底物進(jìn)行傳遞。 在NAD+還原過(guò)程中，一個(gè)氫離子(H：-)被轉(zhuǎn)移到尼克酰胺環(huán)上同時(shí)H+被釋放到溶液中，在FADH2的氧化過(guò)程中，通過(guò)等價(jià)的兩個(gè)氫自由基(H·)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，組成自由基的H+和電子通過(guò)分步進(jìn)行的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移(H+e-H)。4、 超聲處理產(chǎn)生的線粒體內(nèi)膜

18、碎片，內(nèi)面朝外重新閉合形成的球狀膜泡稱(chēng)為亞線粒體泡。這些小泡能夠在NADH或QH2這樣的電子源存在時(shí)，合成ATP。畫(huà)圖顯示在這些小泡中從NADH開(kāi)始的電子傳遞以及隨后的質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)是如何發(fā)生的？答：電子傳遞鏈的蛋白質(zhì)鑲嵌于線粒體的內(nèi)膜，當(dāng)膜的內(nèi)側(cè)被置于外側(cè)時(shí)氧化還原酶的質(zhì)子泵將H+運(yùn)送到亞線粒體泡內(nèi)（內(nèi)部的pH值下降），同時(shí)電子傳遞給氧氣，ATP合成酶現(xiàn)在將F1組分定位于小泡外側(cè)，由于存在質(zhì)子濃度梯度，H+通過(guò)F0通道轉(zhuǎn)移到小泡的外側(cè)，于是在該小泡的外側(cè)可以合成ATP。圖5、 魚(yú)藤酮是來(lái)自植物的一種天然毒素，強(qiáng)烈抑制昆蟲(chóng)和魚(yú)類(lèi)線粒體NADH脫氫酶；抗霉素A也是一種毒性很強(qiáng)的抗生素，強(qiáng)烈抑制電子傳遞

19、鏈中泛醌的氧化。（a）為什么某些昆蟲(chóng)和魚(yú)類(lèi)攝入魚(yú)藤酮會(huì)致死？（b）為什么抗霉素A是一種毒藥？（c）假設(shè)魚(yú)藤酮和抗霉素封閉它們各自的作用部位的作用是等同的，那么哪一個(gè)的毒性更利害？答：會(huì)阻斷丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過(guò)程。因?yàn)樯锼厥谴呋狒然刹蒗Ｒ宜岱磻?yīng)的丙酮酸羧化酶的輔基，加入的抗生物素蛋白對(duì)生物素的親和力高，使得反應(yīng)缺乏生物素而中斷。6、 線粒體的呼吸鏈的電子傳遞可用下列凈反應(yīng)方程式表示：NANHH+ 1/2O2H2ONAD+（a）計(jì)算此反應(yīng)的E°。（b）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)自由能變化G°。（c）如果一分子ATP合成的標(biāo)準(zhǔn)自由能為7.3 Kcal mol，那么就理論上而言

20、，上述總反應(yīng)會(huì)生成多少分子的ATP？ 答：（a）NADH脫氫酶被魚(yú)藤酮抑制降低了電子流經(jīng)呼吸鏈的速度，因此也就減少了ATP的合成。如果在這種情況下生成的ATP不能滿足生物體對(duì)ATP的需求，生物體將死掉。（b）因?yàn)榭姑顾谹強(qiáng)烈抑制泛醌的氧化，同樣會(huì)發(fā)生（a）的情形。（c）由于抗霉素A封閉了所有電子流向氧的路徑，而魚(yú)藤酮只是封閉來(lái)自NADH，而不是來(lái)自FADH2的電子的流動(dòng)，所以抗霉素A的毒性更強(qiáng)。7、 在正常的線粒體內(nèi)，電子轉(zhuǎn)移的速度與ATP需求緊密聯(lián)系在一起的。如果ATP的利用率低，電子轉(zhuǎn)移速度也低；ATP的利用率高，電子轉(zhuǎn)移就加快。在正常情況下，當(dāng)NADH作為電子供體時(shí)，每消耗一個(gè)

21、氧原子產(chǎn)生的ATP數(shù)大約為3（P/O3）。（a）討論解耦聯(lián)劑的濃度相對(duì)來(lái)說(shuō)較低和較高時(shí)對(duì)電子轉(zhuǎn)移和P/O比率有什么樣的影響？（b）攝入解耦聯(lián)劑會(huì)引起大量出汗和體溫升高。解釋這一現(xiàn)象，P/O比率有什么變化？（c）2,4-二硝基苯酚曾用作減肥藥，其原理是什么？但現(xiàn)在已不再使用了，因?yàn)榉盟袝r(shí)會(huì)引起生命危險(xiǎn)，這又是什么道理？表  答：（a）電子轉(zhuǎn)移速度需要滿足ATP的需求，無(wú)論解耦聯(lián)劑濃度低和高都會(huì)影響電子轉(zhuǎn)移的效率，因此P/O的比率降低。高濃度的解耦劑使得P/O比率幾乎為零。 （b）在解耦聯(lián)劑存在下，由于P/O降低，生成同樣量的ATP就需要氧化更多的燃料。氧化釋放出額外的大量熱，因此使

22、體溫升高。（c）在解耦聯(lián)劑存在下，增加呼吸鏈的活性就需要更多額外燃料的降解。生成同樣量的ATP，就要消耗包括脂肪在內(nèi)的大量的燃料，這樣可以達(dá)到減肥的目的。當(dāng)P/O比接近零時(shí)，會(huì)導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。光合作用（普通生物學(xué)考）1、 藍(lán)綠藻的光合作用器官中除了含有葉綠素外還含有大量的藻紅素和藻藍(lán)素。藻紅素的最大吸收在480nm和600nm之間，而藻藍(lán)素的最大吸收靠近620nm。這些色素在光合作用中有什么作用？ 答: 藻紅素和藻藍(lán)素都起著天線色素的作用，它們吸收光譜范圍內(nèi)葉綠素a所不能吸收的光，然后將它們的電子激發(fā)能傳遞給葉。2、 利用小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)時(shí)，（a）如果將利用光照正在活躍進(jìn)行光合作用的小球藻

23、的光源突然關(guān)掉，那么在下一分鐘3-磷酸-甘油酸和核酮糖-1,5-二磷酸的水平如何變化？（b）如果將原來(lái)供給利用光照正活躍進(jìn)行光合作用的小球藻的1CO2濃度突然減少為0.003%，在下一分鐘內(nèi)這種變化對(duì)3-磷酸-甘油酸和核酮糖-1,5-二磷酸的水平有什么影響？答: （a）3-磷酸-甘油酸的水平會(huì)增高，而核酮糖-1,5-二磷酸水平會(huì)下降。（b）3-磷酸-甘油酸水平會(huì)降低，而核酮糖-1,5-二磷酸水平會(huì)增高。3、 光合作用的速度可以通過(guò)氧氣的生成來(lái)測(cè)量。當(dāng)綠色植物用波長(zhǎng)680nm的光照射時(shí)的光合作用速度要比用700nm光照射時(shí)大。如果這兩種波長(zhǎng)的光同時(shí)照射時(shí)的光合作用的速度要比它們中任何單一一種波長(zhǎng)

24、的光照射時(shí)高得多，這是什么道理？ 答： 因?yàn)楣夂舷到y(tǒng)I和光合系統(tǒng)II同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)光合作用的速度最高。4、 當(dāng)葉綠體中NADPH/NADP比率高時(shí)，循環(huán)電子傳遞途徑活躍，O2參與了循環(huán)電子傳遞了嗎？有無(wú)NADPH生成？那么循環(huán)電子傳遞的主要作用是什么？答： O2沒(méi)有參與。來(lái)自于P700的激發(fā)電子又重新填充到由于光照形成的電子"穴"中，所以光系統(tǒng)II不需要提供電子，不需要由H2O裂解產(chǎn)生O2。沒(méi)有形成NADPH，因?yàn)榧ぐl(fā)的電子又返回到P700了。5、 葉綠體懸浮液在黑暗中能否由CO2和H2O合成葡萄糖？如果不能，必須加入什么？假設(shè)所有還原性磷酸戊糖（RPP）循環(huán)中的

25、中間物和激活的酶都存在。 答：因?yàn)橛蒀O2和H2O合成葡萄糖是由光反應(yīng)的產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)的，所以分離出的葉綠體在黑暗處不能合成葡萄糖。如果能夠供應(yīng)光反應(yīng)的產(chǎn)物NADPH和ATP則在沒(méi)有光的條件下葉綠體也能合成葡萄糖。6、 某些時(shí)候，在綠色植物中同時(shí)存在著循環(huán)的電子傳遞與非循環(huán)的電子傳遞途徑，循環(huán)的電子傳遞途徑能否產(chǎn)生ATP、O2、或NADPH？ 答：在循環(huán)式電子傳遞的過(guò)程中，被還原的鐵還原蛋白將它的電子返還給質(zhì)醌（PQ）。當(dāng)電子通過(guò)光系統(tǒng)再循環(huán)時(shí)，制造的質(zhì)子梯度導(dǎo)致ATP的合成。但是沒(méi)有NADPH生成，因?yàn)闆](méi)有來(lái)自水的凈電子流的傳遞。O2也不會(huì)生成，因?yàn)樯蒓2的場(chǎng)所在光系統(tǒng)II，

26、而光系統(tǒng)II不參與循環(huán)電子傳遞。7、 指出限制下列因素對(duì)光合作用的速率的即時(shí)影響：（a）光 （b）CO2 （c） 電子傳遞速率 （d） RuBiSCO的活性 （e）葉綠體中無(wú)機(jī)磷酸的含量答：（a）限制光降低了電子傳遞的速率，同時(shí)減慢了光合磷酸化和NADPH形成的速率，因而降低了CO2還原的能力。（b）限制CO2濃度減慢了糖生成速度，并且在光照條件下能夠?qū)е翺2和具有反應(yīng)性的、損壞光合作用膜的氧的積累。（c）限制電子傳遞的速度減慢了光合磷酸化和NADPH形成的速率，從而降低了CO2還原能力。（d）當(dāng)RuBisCo的活性受限制時(shí)，ATP和NADPH以很低的速率消耗，而ADP和NADP作為光反應(yīng)的底

27、物利用性降低，電子載體被過(guò)度還原，光合色素可能最終被損壞。（e）當(dāng)無(wú)機(jī)磷酸的濃度被限制時(shí)，光合磷酸化的速率降低，跨膜質(zhì)子梯度增加，最終減慢了電子傳遞的速率。8、 當(dāng)綠藻的懸浮液在缺乏CO2的狀況下受光照射，然后在黑暗中與CO2溫，在短時(shí)間內(nèi)，14CO2轉(zhuǎn)化為14C-葡萄糖。這一觀察對(duì)光合作用的二個(gè)階段有什么意義？為什么在短時(shí)間后14CO2轉(zhuǎn)化為14C-葡萄糖的反應(yīng)會(huì)停止？ 答：觀察表明光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP和NADPH，并用于暗反應(yīng)的CO2固定；暗反應(yīng)的停止是光反應(yīng)合成的NADPH和ATP耗盡。9、 在不加ADP和Pi情況下，用光照射菠菜葉綠體，然后停止光照，加入ADP和Pi。ATP的合成只持續(xù)

28、很短的一段時(shí)間，請(qǐng)解釋這一觀察。 答：在光照期間建立了跨膜的質(zhì)子濃度梯度，當(dāng)加入ADP和Pi后，受質(zhì)子濃度梯度的驅(qū)動(dòng)可以合成ATP，由于沒(méi)有光照了，所以質(zhì)子濃度梯度在短時(shí)間內(nèi)就消失了。10、 通過(guò)C4途徑由CO2合成葡萄糖每分子CO2需要的ATP比RPP（C3）循環(huán)要多，解釋為什么需要額外的能量。答：C4植物依據(jù)存在于其維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的脫羧酶可以分為三個(gè)亞類(lèi)。在C4植物的兩個(gè)亞類(lèi)中（含有NADP-蘋(píng)果酸酶的亞類(lèi)和含有NAD-蘋(píng)果酸酶的亞類(lèi)），一個(gè)分子的ATP被丙酮酸-磷酸二激酶催化裂解形成AMP和PPi（PPi經(jīng)焦磷酸酶裂解成2Pi），所以每還原一分子CO2相當(dāng)于消耗了2個(gè)額外的AT

29、P。在C4植物的第三個(gè)亞類(lèi)中（含有PEP羧酸激酶的亞類(lèi)）每還原1分子CO2僅需要額外1分子ATP。因此采取C4途徑的植物合成一分子葡萄糖與僅僅采用C3途徑的植物相比至少多需要6分子ATP脂代謝1、比較脂肪酸氧化和合成的在以下幾個(gè)方面的區(qū)別：（a）發(fā)生的部位 （b）?；妮d體 （c）氧化劑和還原劑 （d）中間產(chǎn)物的立體化學(xué) （e）降解和合成的方向 （f）酶體系的組織 （g）氧化時(shí)每次降解的碳單位和合成時(shí)使用的碳單位供體。 答:（a）氧化發(fā)生在線粒體；而合成發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)。（b）氧化使用輔酶A；合成用ACP。（c）氧化用NAD和FAD，而合成用NADPH。（d）氧化是3-羥?；鵆oA的L-異構(gòu)體；而合成是D-異構(gòu)體。（e）氧化時(shí)是羧基變甲基；合成時(shí)是甲基變羧基。（f）氧化用的酶是分立的，而合成用的酶組成