生物化学第4版朱圣庚徐长发下册答案

朱圣庚生物化学第4版习题答案

第16章习题

2.用“是"或“否"回答下列说法。如果■否"，说明其原因:：

(a)在生物圈内，能虽只能从光养生物群落流到异养生物群落，而物质却能在这脚类生物之间循环;

(1?)活生物体可利用体内较热部位传递到较冷部位的热来做功；

(c)当一个系统的城值降低到最低时,该系统即处丁?热力学平衡状态；

((I) 偵为0表明一个反应处于平衡状态；

(e) /\TP水解为ADP和Pi的反应约等于NG」。

［(8)是；(1))否；((0否；((1)否；2)否］

4?当反应物和产物的起始浓度为1罰?L时。试判断下列反应进行的方向。(利用表16-5中的数据)。

(a)磷酸肌酸+ADP—ATP+肌酸

(b)磷酸烯醇式内酮酸+ADP=^内酮酸+ATP

(c)6-磷酸匍糖+ADP 一ATP+葡希糖

［(时正向(右向)；(b)正向;(c)逆向(左向)］

6?标准状况(25七,1 atrn)T.由TL和。2形成H20的过程中，如果反应物和产物的起始活度(浓度)为1.0单位(1 mol - L"),求它的标准自由能变［-237. 18 kJ?mor1］

7.当璘酸二拜丙酮与3-磷酸甘油廉互变达到平衡时，［3■研酸甘油醉］/［璘酸二宛内酣］二0?047 5,其反应条件是25七和P H = 7O 3-磷酸甘油醛的起始浓度为3x10" mol ? V1,磷酸二轻丙酮的起始浓度为2xl0"4mol ? L匕求该反应的△G亠和△(/值。为7?57lcJ ?moL；AG‘为-l?01 kJ ? moL］

8.乙酸解篦方程式为乙酸—乙酸根"FT,解离常数心二(［乙酸根?］［屮］)/［乙酸］)二1.75x10為计算(a)pH =()和(b)pH = 5时的标准状态的口由能变化(A(?),(c)pH = 5.0时的AG WW(是指起始浓度为1 mol?「的某一化合物因电离而引起的每摩尔自由能变化;此化合物的总浓度，［乙酸］+［乙酸根1仍为1 mol ? 1/*)0［(a)Q = +27?15 kJ - moF1；

(b)△碍為=7.4 kJ ? mor,；(c)AG^=-2.5kJ ? moL］(此题可参看本章参考书目3)

9.在延胡索酸酶的催化下苹果酸消去水生成延胡索酸二试计算反应的标笊fl由能变A(^f o［+3. 68 kJ ?m(A］

10.磷酸变位酶催化的1-磷酸匍糖和6-磷酸制糖互相转化的反应?如果在25乞达到平衡时.6-磷酸匍糖占95%Q 试计算10~ mol ?「1-璘酸簡糖和IO4 mol ?「6-磷酸葡糖反应的? ［AG—1&75 kJ ?mol—

11.在25t时，某一陋促反应的平衡常数(K阿)为1。试问：

(a)反应的AG。值是多少？

(1>)无晦存在时?在25%：下/^值是多少？

(c)如果这个反应产生IT离子，在25弋和pH 7时:

(i)略值将<1, = 1,还是>1?

(ii)M月是正值还是负值？

(iii)在标准状况和pH 7时，此反应能够门发进行吗？

［(a)O；(b)l；(c)(i)>l,(ii)负值,(iii)能够］

12.根据下面测紂的反应平衡常数偵:

6-磷f1gW+H20―葡萄糖+Pi (^ = 270)

ATP+葡萄牺一ADP+6-磷酸葡协(K：q = 890)

求出ATP水解成ADP和Pi的标准11由能变化值3［-30.7 kJ?m站］

13.ATP水解成ADP和Pi的AG?堤-30. 54 kJ ? moP1. (a)计算此反应的平衡常数;(b)何此反应在细胞内是否处于平衡状态？〔(a)K,2?2xlO';(b)否]

14 ?在细胞内ATP水解的AG'值一般是否比AS更负些?为什么?[是。因为细胞内[ATP]比[ADP]高，可见A(?J= A?+/mn([ADP][Pi]/[ ATP])中的第二项是负值，所以AQ 比 9 更负(AG 约为-41. 84 kJ ? mof1)]

15.利用表16-5的数据，计算反应：

ATP+丙酮酸=磷酸烯醉式丙酮酸+ADP

在25七下的△ Q和气值(如果ATP与ADP之比为10时，求丙丽酸勺磷腋烯醇式丙酮酸的平衡比。[乂妙=+31.38 kJ ? mor1 =3. 06x10s.平衡比是8. 28X104]

16.利用方程式16-32和F表中所列的25七下ATP、ADP和Pi的浓度?将AG% In Q(质戢作用比)作图■观察[ATP]/ [ADP]比値对ATP水解的自由能的影响。该反应的心用堤-30?5灯-mol10使用所得的作图解释为什么代谢时要把

[ATP]/[ADP]之比调祷。

浓度(mmol/L)

ATP5 3 I0.25

ADP0.2 2.2 4.2 5.025

Pi1()12. 1 14. 114.91()

[在[ATP]/[ADP]之比低时(vl),ATP水解的AG'要比[ATP]/[ADP]之比高时的低?当[ATP]/[ADP]之比下降时细胞从给定的[ATP]得到的能量少?此比值升高时得列的能量多：

17.假设有一个由A向B的转化反应(A—B)，它的Q = 20 kJ?mol*。

(a)计算达到平衡时的[B]/[A]比值;

(1>)如果AT 反应同时与ATP水解为ADP和Pi的反应偶联，总反应是:

A+ATP+ 比0 ——> B+A l)P+Pi

■

计算此反应达到平衡时的[产物]/[反应物]之比值；

(c)在生理条件F ATP.ADP和Pi的浓度不可能是1 mol ? L \当ATP.ADP和Pi的浓度分别为&05 mmol ? L"1、0.93 mmol ? L和8.05 mmol - L'1Q计算此偶联反应的[产物]/[反应物]之比值。

[(a)3. lxl()-4；(b)69.4；(c)7.5xl04]

18.在大鼠肝细胞的细胞溶胶中，泪度37T，质呈作用比小

[ATP]/([ADP][Pi])=5.33xlO2L ? moE1

试计算/E大鼠肝细胞中合成ATP所需的白由能。[46. 7 kJ ? moP1 ]

4.已知ATP和6-璘酸彌糖在pH 7和25七时水解的标准fl由能变化分别为-7.3和-3. 183 kcal/uMjlf 1 kcal=4. 184 kJ] ?计算己惦滋酎催化的他苟糖和ATI》反应的山丹和K" [4字9-17.44 liJ/mol = -4. 162 kcal/mol.Keq= 1. 125X1O5]

5?由丙酮酸转变为乳酸的标准门由能变化M^ = -25?1() kj/nx>l t计算出由葡萄細转变为乳酸的标准门由能变化° [A6^r = -56. 48 kJ/mol]

6.当葡萄糖的浓度为5 mmd/L,乳酸的浓度为0.05 mmoVL,ATP和ADP的浓度都为2 mmd/L,无机磷酸(Pi〉的浓度

为1 nunol/L时,计算该山他苟粽转变为乳酸的自山能(AC^J变化° [ = -113. 80 kj/mol]

7.参考表22-2,计算在标准状况下^[ATP]/[ AI)P] = 10时，磷酸烯醇式丙酮酸和丙丽酸的平衔比。[3. ()6x1() 5；

第18章习题

3?用乂标记丙酮酸的甲菇磁原子(弋儿一€0-€00)当其进人柠掾酸循环运转一周斤标记碳原子的命运如何? [一标记碳原子出现在草酰乙酸的C2和C3部位1

4.写山由乙酰- (kA形成草酰乙酸的反应平衡式“ [2乙趾-CoA + 2NAD4 + FAD + 3IIJ)—草酰乙酸+ 2G>A + 2NADH + FAD 儿 + 3TP]

5.在标准状况下，苹果酸III NAD-氧化成苹联乙酸的△倂J +29.29町/“叽在生理条件F,这一反应却极易山苹?杲酸向草酰乙酸的方向进行。假定[NA1T]/[NADH]二8j>H =7 JI?算由苹果隈形成单酰乙酸时两神化合物的最低浓度比值应是多少? I [苹果酸]/[草醸乙酸]A1.75X10M

6?当1分子匍萄韬完金转变为C0?时，假设:金部NADH和FADR2都氧化产生ATP,丙删酸部转变为乙醜-辅博A, 而且细胞溶胶中的NADH都通过苹果酸■天冬氨酸穿梭进入呼吸链il?算通过氧化确酸化途径和底物水平璘酸化途径各产牛的ATP的百分比？[山氧化瞬酸化产生的ATP的分子数为2R,山底物水平磷酸化产生的ATP的分子数为4,丙此前者为87.5% ■后者为12.5%]

第20章习题

1.如杲住6-磷酸葡糖的C2上作标记，在戊椭暁酸途径的产物6-磷酸果酸的C1和C3榔得到标记，请绘出标记C转变的过程。

[参看图20-2戊糖磷酸途径总览]

2.用“C标记葡萄糖的C6原子，加入到含有戊糖磷酸途径的腮和辅助因子的体系中，请问放射性标记将在何处出现？[标

记将出现在5-磷酸核酮牺的C5原子上]

3.用"C标记5-磷腹核糠的C1原子，加人到含有转酮嗨.转醛隊磷繼戊糖差向界构I梅、磷酸戊糖杲构侮和3-磷酸甘油醛的溶液中■在4-楼酸赤鋅席和6-磯酸果糖中的放射性标记将怎样分布？

[6-瞬酸果糖的C1和C3将被标记,4-磷酸赤鲜巒不含放射性碳原子]

4.写出由6-磷酸繭糖到5-磷酸核糖在不产生NADPH情况下的化学平衡式。

5 写出6-磷酸術糖在不产牛.戊糖的情况下产生NADPH的化学平衡式？

[6-礙酸匍粧f+ 12NA1)P*+7H2()—— C()3+ 12NADPH+ 12H*+Pi]

[5 6-磽酸的栅+ATP —临5-磷酸核糖”1)13屮]

2. 计算从丙酮酸合成苟苟糖需提供多少高能磷酸维？ [6个]

3. 维持还原缨谷胱卄a[GSHJ 的浓度为10mmol/L t M 化壤[GSSG]的浓度为1 mmoVT.,所需的NADHT/NADP 4的比 例应是多少？（鑫看第19章氧还电势表）[谷胱卄狀山NADPII 还原的A 砂J+0.09 V,因此A （^r = -

4. 15 kraVmol M 相应 的平衡常数为1126所需的[NADPH]/[NADP*]比值等于8. 9X10'2]

第22章习题

7.将一肝病患者的糖原样品与止磷酸、磷酸化熬、脱支耐（包拯转移酹）共同保温，结果得到1-磷酸葡糖利葡羽糖的混

第23章习题

2. 光系统I 中处于基态的P700,E^为+0.4 Y,当受700 i 刖光激发时转变为P700'为-1.0 V 。在此光反应中 P700捕获光能的效率是多少？ [79%]

3. 当光系统T 在标准条件下吸收700 iini 红光时1>700的标准还原电势山十0?4 V 变为-1?2 V 。被吸收的光能有百 分

之多少以NADPH （￡yr = -0.32 V ）形式被贮存？ [45%]

5. 如果水的光诱导釵化反应（引起放簣）的 血亠为-25 kj/rn

[+0.88 V]

6. 在充分照光下.25七,pH7的离体叶绿体中ATP 、ADP 和Pi 的稳态浓度分别为3 mmol/L.0.1 mmoVL 和10 mmol/L° （a ）在这些条件■合成ATP 反应的AG 是多少？（b ）在此叶绿体中光诱导的电子传递提供ATP 合成所需的能虽（经过质 子动力），在这些条件F 合成ATP 所需的最小电位差（AE ）是多少？假设毎产生1分子ATP 耍求2矿通过电子传递链。

[（a ）AG=50?3 kJ/mol ；（l>）A￡=0.26 V]

7. 如果非循环光合电子传递导致3H7孑的跨膜转移，循环光合电子传递导致2H7A 的跨膜转移.M ：（a ）非循环光合 璘酸化的和（b ）循环光合磷酸化的ATP 合成效率是多少（以毎合成一个ATP 所需吸收的光子数表示）？ ｛假设CFCF^VrP 合酶产生 1ATP/3HJ [（a ） 2 WATP ；（I>） 1.5 WATP]

8. 植物光养生物非循环光合电子传递中ATP （分了数）/2『的实际比值并不确泄c 试计算从光系统II 到光系统I 的 光合电了传递中ATP/2e-的晟大理论比值。假i 殳在细胞条件下作成ATP 的AG 为+ 50 kj/mol,并假设肌之山丹。（提示： P680f /P680 屯对和 P700'/P700 电对的 ￡少分别为-0?6 V fiI+0.4 V ）o [3.9]

9. 如果使用碳1位上标记叱的5-磷酸核嗣糖作为暗反应的底物“ 3-磷酸甘油酸的哪位碳将被标记？ [C3]

10. 在I 轮Calvin 循环中将有6 ixinol 叱①和6 jimol 未标记的1.5-二璘酸核駆糖（Ri 】RP ）发生反应■产生1屮胡6-磷 酸匍糠併茧新生成6 pn<.l RuBP 0问：⑴ 在匝新生成的MRP 中哪两个碳原了将不秋标记;（b 〉在垂新生成的RuRP 中 沃他3个碳原子各白被标记的白分数是多少？ [（a ） C3和C4不被标记;（b ） 1/6在Ci,1/6在C2,3/6在C3。瓦余1/6被 等分地标记在6-磷酸的糖的C3和C4上]

合物?二者的比值 1-磷酸葡旃 WWW

=100,试推测该患者町能缺乏哪种裁？[患者缺乏脱支酶]

3?有一种逝传病人,在血浆中异戊酸的含虽增高，可能影响了哪种氨茶酸的代谢？如果这种氨族酸及其—丽酸在血液中含最是正常的?可能缺乏哪一种穂？3?亮氨酸;b?异亮氨醸-CoA脱氢酹］

4.写出苯丙赵酸在排氨动物和排尿索动物体内完全氧化时的平衡式，包挤仝部活化和能虽贮亦步骤。

［苯丙氨酸+1002+46.WP+46Pi —9CO3+NIl i+45ATP+AMP4.pPi+45H2O］

5.组氮酸分解代谢时，下血标出的原子会出现在谷氨腹的什么位芒I：?

［1为氨毘氮.5为a■碳原子.6为0-碳原子.8为y-竣棊硕原子.2、3原子不参加谷氨酸］

6?写出丙氨酸转变为乙酰乙酸和尿素的总平衡式。

［2 丙氨酸+4NALT+3ATP+4H2()j乙酰乙酸^^+CO2+4NADH+4H*+2ADP+AMP+4Pi ；

7.根据化学计算?在尿素合成屮消耗了4个高能磷酸W-P) ?在此反应中天冬氨酸转变为延胡索酸,；假设延胡索酸乂转回到天冬氨酸?尿素合成的化学讣箕结果如何？消桂了几个高能磷酸饶？

［延胡索酸形成大冬氨酸不影响尿索合成的化学计算，因此尿隶合成的化学反应式仍为：

CO2+NH；+3ATP+NAD'+天冬氨酸+3H?0 ——

能素+2ADP+2Pi+PPi+NADH+H如草讎乙酸，因此共消耗了4个高能磷酸淀］

&用成年大H鼠做同位素示踪实捡?得到下面的结果:肌酸分了中的标记原子足由下面所列的一业前休而來?从这样的实骏结果设计一条肌酸合成的可能途径。

HjN? — C — NH — (Cli2h — CH — COO - 祈氯酸

n I

Nil NH)

H^N*

I

C—NH肌傲I

H J C-N^-C^-COO-

I .

H 2 N ? — CH 2 — COO-甘氨謹

HjC a-$ -(Clhh-CH-CW 甲验氨嚴

I

NH2

［甘逑敲+将氤酸一> H2 1^- (CH2 )3—CH—COO ? + n3 N—C—N H—(；H2—C(>()-

NH3NH

H.N-C-MI-CH-COO- +甲硫氨 _ 肌酸h宵半.腌氨酸］

NH

2.写出市葡萄糖合成丙氨酸的总平衡式。

［葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD J2谷氨酸一＞2丙氨酸+2僅-酮戊二酸+2ATP+2NADH+H4］ 4.在下列的每个转变中是哪种叶酸的中间产物参与反应?

（&）甘氨酸-＞丝氨酸（四氢叶酸）

（b）组氨 _谷氨酰胺（四氢叶酸）

（C）高半胱氨甲硫氨酸［八疔一甲基四氢叶酸］

5?芳香族氨基酸生物合成的共同前体是什么？它们以哪种中间产物作为合成路线的分支点? ［莽草酸，分支酸］

6.缺乏棊丙氨酸罐化廨（苯丙氨酸单加氧酶）的病人为什么出现苯丙酮酸尿症？［苯内氨酸不能形成酪氨酸则积累，经转氨形成苯内酮酸，随尿排出］

7?从漂白过的向粉中有吋可分离到一种甲硫氨酸衍生物——甲硫氨酸亚碾亚胺（melhionine sul- foxirnine），它的结构如卜:

NH H

II I

（）=8—CH.—CH n—C—C00 -

?? I

CII3NTI3

甲硫氨繼亚矶亚胺

它可引起机体抽搐.是谷氨酰胺合成爾的强烈抑制剂0请提岀这一抑制剂可能的作用机制？

' 0 、［甲硫氨酸亚碘业胺与谷氨酸的差异仅在y位，一个足亚佩亚胺L=1SH ，一个是竣基

、3 I ?

0 ］

II ，甲硫氨腋亚砚亚胺经酶催化转变为甲硫氨酸亚砚亚胺璘酸，后者与谷氨酰胺合成酶结合—C—OII J

牢固］

&由％到血红索（heme）在氮的流程中有哪些中间产物？

C NH；谷氨II 丝氨酸 -------------- *■ H?氨帀a-氨皐-0-酮己一酸（或称§-氨某酮戊酸）

—5-氨基乙酰丙 _血红索］

第27章习题

9?说明劇令环上各个原子的来源…装配一个嗓冷环共需要消耗多少个ATP分子？［5个］