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在胞质脂肪酸合成途径中,乙酰CoA提供初始引物乙酰基,其后每轮由丙二酰CoA经缩合贡献2个碳使链延长。已知某脂肪酸的合成为乙酰CoA引物经7轮完整的缩合—还原—脱水—再还原循环后释放得到。问该脂肪酸的名称及其碳原子数各是什么?
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一分子油酸(18碳单不饱和脂肪酸,双键位于Δ9位,顺式)在肝细胞中被活化后,经肉碱穿梭进入线粒体彻底进行β-氧化(无需辅酶异构酶以外的额外酶消耗ATP),生成的乙酰CoA全部进入三羧酸循环彻底氧化。按通行教材计量:每分子NADH经呼吸链产生2.5分子ATP,每分子FADH₂产生1.5分子ATP,每分子乙酰CoA经三羧酸循环产生10分子ATP。求:(1) β-氧化共进行几轮,生成多少分子乙酰CoA、NADH和FADH₂?(2) 该脂肪酸彻底氧化净生成多少分子ATP(活化消耗按2个高能磷酸键计)?
某线粒体ATP合酶的c环由14个c亚基组成,c环每转运并释放1个质子旋转1个c亚基的位置,F₁头部每随c环完整旋转一圈(360°)合成并释放3个ATP。现测得该酶以最大速率运转时,质子跨膜通量为1050个质子/秒。请计算:(1) c环每秒旋转多少圈(即每秒完整旋转360°的次数);(2) 每秒合成多少个ATP;(3) 平均每合成1个ATP需转运多少个质子(结果以分数表示)。
某细胞在缺氧条件下,1 mol 葡萄糖经糖酵解完全转化为 2 mol 乳酸。已知糖酵解的反应步骤:1 mol 葡萄糖消耗 2 mol ATP,同时由 3-磷酸甘油醛脱氢酶催化生成的两步底物水平磷酸化共产生 4 mol ATP,且每 mol 葡萄糖氧化过程净产生 2 mol NADH,无氧条件下每个 NADH 用于将丙酮酸还原为乳酸,不产生 ATP。请计算:每 mol 葡萄糖经糖酵解净生成的 ATP 的摩尔数,并写出计算过程。
某细菌细胞近似为圆柱体,直径1 μm、长2 μm;某酵母细胞近似为球体,直径20 μm。(1)分别计算两细胞的体积(圆柱体体积V=πr²h,球体体积V=(4/3)πr³,π取3.14,保留三位有效数字),并求真核细胞体积与原核细胞体积之比;(2)结合计算结果,说明这一体积差异与原核、真核细胞在细胞核与内膜系统分化程度上的对应关系。
用血细胞计数板对某细胞悬液进行计数:计数板的每个大方格面积为0.1 mm²,盖玻片下计数室深度为0.1 mm。对细胞悬液进行10倍稀释后,在4个大方格中数得细胞总数为240个(重复取样取平均值)。请计算原细胞悬液中的细胞浓度。
某分泌蛋白前体(含信号肽)在核糖体上合成完毕时相对分子质量为33000 Da。进入内质网腔后,N端由25个氨基酸残基组成的信号肽被切除;随后加工中,肽链上2个Asn位点各连接1条寡糖链,每条寡糖链相对分子质量为800 Da;同时肽链中共形成2个二硫键。已知氨基酸残基平均相对分子质量为110 Da。求此蛋白经上述翻译后加工并分泌到胞外时的相对分子质量(Da)。
某逆转录病毒基因组为一条长度7.5 kb的单链RNA。在宿主细胞内,逆转录酶以该RNA为模板合成互补DNA链,再以新合成的DNA链为模板合成另一条DNA链,最终形成双链DNA。若逆转录酶的合成速率为每秒50个核苷酸,且两步合成均完整进行,不考虑其他步骤,求形成完整双链DNA所需的总时间(单位:秒),并说明该双链DNA的长度(单位:kb)。
某双链DNA片段长2000 bp,其中A+T碱基对占全部碱基对的30%。该片段经半保留复制完整合成两条新链。已知新链中的dTMP均由dUMP经胸苷酸合酶催化生成,dUMP来源于dUDP的水解脱磷酸,而dUDP由UDP经核糖核苷酸还原酶还原产生(不考虑其他旁路及中间物的重复利用)。请计算:(1)两条新链共需掺入多少分子dTMP?(2)共消耗多少分子N⁵,N¹⁰-亚甲基四氢叶酸?(3)共消耗多少分子UDP?
某实验测定一名受试者两种生理状态下的血浆激素浓度:状态A(空腹运动后30分钟):胰岛素浓度为6 μU/mL,胰高血糖素浓度为120 pg/mL;状态B(进食高糖膳食后1小时):胰岛素浓度为60 μU/mL,胰高血糖素浓度为40 pg/mL。请分别计算两种状态下胰岛素/胰高血糖素比值(I/G),并判断哪种状态下体内以糖原分解和糖异生促进血糖升高的调节占优势。
某成人每日膳食摄入色氨酸1200 mg(摩尔质量204 g/mol),其中仅75%被机体实际吸收利用;在色氨酸分解代谢中,平均每60 mg被利用的色氨酸可经吡啶核苷酸循环生成1 mg尼克酸(维生素PP的一种形式)。假设该成人膳食中尼克酸的直接摄入量为12 mg/日,尼克酸当量(NE)按1 mg尼克酸=1 NE、60 mg色氨酸=1 NE折算。请计算该成人每日尼克酸当量总摄入量(单位:mg NE)。
某肝细胞实验体系中,尿素合成的氮源完全来自谷氨酸:一部分谷氨酸经L-谷氨酸脱氢酶催化氧化脱氨基直接释放游离氨(NH₃);另一部分谷氨酸经转氨基作用将氨基转移给草酰乙酸生成天冬氨酸。上述NH₃与天冬氨酸随后进入尿素循环,各为尿素分子提供1个氮原子。若测得体系最终净生成尿素3.6 mmol,且转氨基与氧化脱氨基均完全进行,忽略其他氮代谢支路,求:共消耗谷氨酸多少 mmol?其中经氧化脱氨基途径消耗的谷氨酸占消耗总量的百分比是多少?
某肝外组织以1分子β-羟丁酸为供能底物,将其彻底氧化为CO₂和H₂O。已知:①β-羟丁酸先在脱氢酶催化下氧化为乙酰乙酸,产生1分子NADH;②乙酰乙酸在琥珀酰CoA转硫酶作用下消耗1分子琥珀酰CoA而被活化为乙酰乙酰CoA(此步骤不生成GTP);③乙酰乙酰CoA硫解生成2分子乙酰CoA,随即进入三羧酸循环彻底氧化;④每个乙酰CoA经三羧酸循环产生3分子NADH、1分子FADH₂、1分子GTP;⑤按1分子NADH产生2.5分子ATP、1分子FADH₂产生1.5分子ATP计,忽略穿梭损耗。请计算1分子β-羟丁酸彻底氧化净生成的ATP分子数,并说明琥珀酰CoA转硫酶催化的活化步骤为何没有额外损失能量代价(除消耗琥珀酰CoA外)。
一分子软脂酸(16碳饱和脂肪酸)在肝细胞中活化后经肉碱穿梭进入线粒体,彻底β-氧化。已知每分子NADH经呼吸链产生2.5分子ATP,每分子FADH₂产生1.5分子ATP,每分子乙酰CoA经三羧酸循环和氧化磷酸化共产生10分子ATP,脂肪酸活化消耗2个高能磷酸键(相当于2分子ATP)。计算:该软脂酸β-氧化阶段共产生多少分子乙酰CoA、NADH和FADH₂?彻底氧化净生成多少分子ATP?
在骨骼肌细胞中,胞质生成的NADH主要通过α-磷酸甘油穿梭将还原当量转运入线粒体;在肝细胞中则主要经苹果酸-天冬氨酸穿梭转运。已知α-磷酸甘油穿梭最终以FADH₂形式进入电子传递链,其氧化可驱动合成约1.5分子ATP;苹果酸-天冬氨酸穿梭最终以线粒体NADH形式进入电子传递链,其氧化可驱动合成约2.5分子ATP。现有一分子葡萄糖在胞质中氧化分解产生2分子胞质NADH,请分别计算:经α-磷酸甘油穿梭和经苹果酸-天冬氨酸穿梭,这2分子胞质NADH彻底氧化时经氧化磷酸化各可产生多少分子ATP?
某细胞在无氧条件下进行糖酵解。现向该细胞加入砷酸盐,砷酸盐可替代无机磷酸参与3-磷酸甘油醛脱氢酶催化的反应,生成1-砷酸-3-磷酸甘油酸。该砷酸化合物不稳定,可自发水解为3-磷酸甘油酸,此步反应可正常进行至丙酮酸。请分析:在存在砷酸盐的无氧条件下,1分子葡萄糖经糖酵解途径净生成的ATP分子数是多少?并简要说明理由。
某细菌的环状双链DNA基因组大小为4.6×10⁶碱基对。复制从单一起点起始,形成两个复制叉沿相反方向推进,每个复制叉的DNA聚合速率均为800个核苷酸/秒,且复制叉全程保持恒定速度直至复制完成。设各复制叉独立合成子链,忽略起点解除、引物加工等辅助时间。求完成该基因组复制所需的总时间(以分钟为单位,保留1位小数)。
某逆转录病毒基因组为一条长度9.0 kb的单链RNA。在宿主细胞内,逆转录酶以该RNA为模板先合成第一条互补DNA链,再以该DNA链为模板合成第二条DNA链,最终形成完整双链DNA并整合入宿主基因组。假设合成过程无任何碱基缺失或跳读,且两条DNA链均从头到尾完整合成。请计算:(1) 形成该双链DNA共需掺入的脱氧核苷酸总数;(2) 这些核苷酸之间共形成多少个磷酸二酯键(每条链末端核苷酸只形成一个3',5'-磷酸二酯键连接,即每条链的磷酸二酯键数=核苷酸数-1)。
为研究激素对血糖代谢的调节,某实验测得三名受试者在不同状态下的血浆激素浓度如下表(单位:胰岛素 μU/mL,胰高血糖素 pg/mL): 甲:进食高糖膳食后2小时,胰岛素 60,胰高血糖素 80; 乙:短时间剧烈运动时,胰岛素 12,胰高血糖素 150; 丙:饥饿48小时,胰岛素 6,胰高血糖素 180。 (1) 分别计算三人的胰岛素/胰高血糖素浓度比值(I/G,单位 μU/pg),结果保留两位小数; (2) 根据比值大小判断哪一人的代谢状态最有利于糖异生和脂肪动员的加强。
某肝细胞内同时存在糖酵解与糖异生两条途径。测得磷酸果糖激酶-1(PFK-1)催化的底物流量为每分钟 12 μmol 葡萄糖-6-磷酸进入糖酵解,果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase-1)催化的流量为每分钟 8 μmol 果糖-1,6-二磷酸经糖异生生成葡萄糖。已知:每分子葡萄糖-6-磷酸走完糖酵解至丙酮酸净生成 2 分子 ATP;糖异生支路自果糖-1,6-二磷酸逆转至葡萄糖-6-磷酸本身不消耗高能磷酸键。不考虑其他途径,计算该细胞每分钟糖代谢的净 ATP 生成量。