生物化学下册期末总结

1、第31章 氨基酸及其衍生物的生物合成丙氨酸 Ala A 精氨酸 Arg R 天冬氨酸 Asp D 半胱氨酸 Cys C 谷氨酰胺 Gln Q 谷氨酸 Glu/Gln E 组氨酸 His H 异亮氨酸 Ile I 甘氨酸 Gly G 天冬酰胺 Asn N 亮氨酸 Leu L 赖氨酸 Lys K 甲硫氨酸 Met M 苯丙氨酸 Phe F 脯氨酸 Pro P 丝氨酸 Ser S 苏氨酸 Thr T 色氨酸 Trp W 酪氨酸 Tyr Y 缬氨酸 Val V氨基酸合成碳骨架的来源?三个代谢途径柠檬酸循环糖酵解磷酸戊糖途径20种氨基酸依据碳骨架来源分为哪六族?谷氨酸族，天冬氨酸族，芳香族氨基酸族，丙酮

2、酸族，丝氨酸族，组氨酸。氮进入氨基酸分子的三条途径?形成氨甲酰磷酸(耗2ATP)催化酶：氨甲酰磷酸合成酶调节物：N-乙酰谷氨酸（由谷氨酸在N-乙酰谷氨酸合成酶的催化下与乙酰-CoA合成。）形成谷氨酸(耗NADPH or NADH)NAD(P)H+H+NH3 -酮戊二酸-谷氨酸+NAD(P)+H2O形成谷氨酰胺(耗1ATP)谷氨酸，谷氨酰氨合成酶作用下，形成谷氨酰胺氨基酸生物合成的调节方式?（一）产物的反馈调节1. 简单反馈抑制：如由苏氨酸合成异亮氨酸，异亮氨酸抑制苏氨酸脱氨酶。2. 协同抑制：如谷氨酰胺合成酶受8种物质抑制。3. 多重抑制：催化PEP与赤藓糖-4-磷酸缩合的醛缩酶由三种同工酶，

3、分别受三种产物的抑制。4. 连续反馈抑制：产物抑制某中间过程，使其底物积累，抑制前面的反应。如半胱氨酸和甲硫氨酸等合成。5. 其他：甘氨酸的合成受一碳单位和FH4的调节，丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸不受反馈抑制，与其酮酸保持可逆平衡。（二）酶量调节：一些酶的合成受产物阻遏，如大肠杆菌的甲硫氨酸合成中的某些酶。阻遏调节速度较慢。一氧化氮的形成反应及其作用？NO, 血管内皮细胞产生的血管舒张因子谷胱甘肽在氨基酸跨膜转运的作用机制? -谷氨酰循环谷胱甘肽（一）功能：作为还原剂，保护红细胞等不被氧化损伤。一般还原型与氧化型的比值为500。谷胱甘肽与过氧化物反应可解毒。谷胱甘肽还参与氨基酸的转运。（二）合成

4、：谷氨酸的-羧基与半胱氨酸生成肽键，再与甘氨酸反应生成谷胱甘肽。共消耗2个ATP。谷胱甘肽是由哪几种氨基酸生成的?谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸谷胱甘肽主要依靠什么维持其还原状态?半胱氨酸上的巯基为其活性基团第30章 蛋白质降解和氨基酸分解代谢（一）氮平衡（nitrogen balance）*机体内蛋白质代谢的概况可根据氮平衡实验来确定。蛋白质中氮的平均含量约为16。三种氮平衡情况A.氮的总平衡 摄入氮=排出氮，即氮的“收支”平衡 反映正常成人的蛋白质代谢情况B.氮的正平衡 摄入氮排出氮，部分摄入的氮用于 合成体内蛋白质 儿童、孕妇及恢复期病人C.氮的负平衡 摄入氮排出氮，见于蛋白质需要量 不足 饥

5、饿或消耗性疾病患者*必需氨基酸（essential amino acid）:人体内有8种氨基酸不能合成。体内需要而又不能自身合成，必须由食物供应： 缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸非必需氨基酸（nonessential amino acid）:其余12种氨基酸体内可以合成，不一定需由食物供应。胃蛋白酶的最适PH: 1.52.5 对蛋白质肽键作用的特异性较差肠液中的肠激酶可激活各种胰酶原。胰酶 最适pH为7.0左右胰液中的蛋白酶分为两类：内肽酶-水解蛋白质肽链内部的一些肽键 胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶等，有一定的专一性。外肽酶-主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B

6、 自肽链羧基末端开始，每次水解掉一个AA残基，对不同 AA组成的肽键也有一定专一性。 寡肽酶 存在：小肠粘膜细胞的刷状缘及胞液中 例如氨基肽酶及二肽酶 部位：主要在小肠粘膜细胞内进行。 氨基肽酶 二肽酶 寡肽 -二肽 -AA食物中的蛋白质经胃蛋白酶和胰蛋白酶消化后有1/3是氨基酸、2/3是肽。寡肽的水解主要在小肠粘膜细胞内进行，最后由氨基肽酶和二肽酶作用水解成氨基酸。各种酶协同作用使蛋白质的消化效率极高。正常成人，食物蛋白质的95可以水解完全（一些纤维蛋白只能部分水解）。二、氨基酸的吸收部位：主要在小肠中进行吸收载体：载体蛋白 部位：肠粘膜细胞膜上 载体蛋白-AA-Na+形成三联体 作用：将A

7、A及Na+转运入细胞，Na+则借钠泵排出细胞外， 并消耗ATP。 有4种类型的载体，分别参与不同氨基酸的吸收： 中性氨基酸载体（主要载体） 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体三、蛋白质的腐败作用定义：在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物所起的作用，称为。实质：是细菌本身的代谢过程，以无氧分解为主。部位：大肠的下段。产物：大多数对人体有害，少量FA及维生素K等可被机体利用的物质。a.胺类（amines）的生成b.氨（ammonia）的生成c.其他有害物质的生成（酚类、吲哚、硫化氢等）四、氨基酸代谢库（metab

8、olic pool） 食物蛋白质经消化而被吸收的AA(外源性AA)与体内组织蛋白质降解产生的AA（内源性AA）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为。AA由于不能自由通过细胞膜，所以在体内分布也是不均匀的。1. 体内（内源）蛋白质降解1.1 体内蛋白降解为氨基酸真核细胞中蛋白质的降解有两条途径：  不依赖ATP的过程，在溶酶体内进行，主要降解细胞外来源的 蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质。  依赖ATP和泛素的过程，在细胞质中进行，主要降解异常蛋白 和短寿命的蛋白质，在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。1.2 细胞蛋白质降解的机制1.2.1 溶酶体降解

9、（Lysosomal mechanism） 溶酶体：含50多种水解酶，其内蛋白酶称为组织蛋白酶。内部pH约5.0 。对蛋白质的降解无选择性1.2.2 泛肽标记降解（Labelled by ubiquitin） 对蛋白质有选择性降解 消耗ATP 泛肽-连接的降解酶(UCDEN)1.3 细胞蛋白质降解的意义 (1) 排除不正常的蛋白质 (2) 维持细胞代谢的秩序2. 氨基酸分解代谢Catabolism of AminoAcids2.1 脱氨基作用2.1.1 转氨基作用(氨基转移反应)氨基酸+a-酮戊二酸-a-酮酸+谷氨酸（氨基转移酶）谷氨酸+草酰乙酸-a-酮戊二酸+天冬氨酸PLP以共价键与氨基转移

10、酶连接，PLP变成PMP时既携带上一个氨基。1.氨基酸转化为酮酸1 氨基酸的亲核氨基向酶-希夫碱的碳原子进攻，形成氨基酸-PLP希夫碱（醛亚胺），同时酶-Lys残基释放。2 形成共振稳定中间体3 a-酮酸-PMP希夫碱水解，形成PMP及a-酮酸2.A-酮酸转化为氨基酸与上述反应相同顺序相反1,2 循环进行，“乒乓BIBI机制” 氨基酸1+a-酮酸2-a-酮酸1+氨基酸22.1.2 葡萄糖-丙氨酸循环2.1.3 氧化脱氨基作用2.1.4 联合脱氨基作用1) 以谷氨酸脱氢酶为主氨基酸的a-氨基借助转氨酶作用转移到a-酮戊二酸，生成a-酮酸和谷氨酸，谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱氨基生成a-酮戊二酸，

11、同时释放氨。2) ）通过嘌呤核苷酸循环次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸作用形成中间产物腺苷酸代琥珀酸，后者在裂解酶的作用下，分裂成腺嘌呤核苷酸和延胡索酸，腺嘌呤核苷酸水解后产生游离氨和次黄嘌呤核苷酸。2.3.1 氨的毒性1) 改变细胞 pH值，引起氨中毒2) 消耗-酮戊二酸、NADPH(脑细胞线粒体)2.3.2 驱除多余氨的两个主要反应a-酮戊二酸+NH4+NADPH+H+-谷氨酸+NADP+H2O2.3.3 氨的转运载体（中性）：1) 谷氨酰胺（经血液由肌肉和其他组织运送到肝脏）2) 丙氨酸（由肌肉到肝脏）3. 尿素的形成Formation of Urea 精，鸟，瓜，循环 精氨酸水解成尿素 一分子

12、鸟氨酸和一份子氨及二氧化碳结合形成瓜氨酸。瓜氨酸与另一分子氨结合形成精氨酸。精氨酸水解形成尿素和鸟氨酸完成一次循环。鸟氨酸和瓜氨酸在特定的运输体系下穿过线粒体膜。尿素的两个N原子来自一个氨分子和一个天冬氨酸分子，其中C原子来自HCO3-3.1 氨甲酰磷酸合成酶，尿素的第一个氮原子的获取。（氨）CPS1 关键酶3.2 鸟氨酸转氨甲酰酶。鸟氨酸形成瓜氨酸3.3 精氨琥珀酸合成酶，尿素第二个氮原子的获取。（天冬氨酸）3.4 精氨琥珀酸酶3.5 精氨酸酶4. 氨基酸与一碳单位一碳单位的形式亚氨甲基，甲酰基，羟甲基，亚甲基，次甲基，甲基。许多氨基酸可以作为一碳单位的来源（Gly甘、Thr苏、Ser丝、H

13、is组）一碳单位的生理功用参与嘌呤和嘧啶的生物合成参与S腺苷甲硫氨酸的生物合成一碳单位的转移载体四氢叶酸（THF）5，本章小结· 蛋白质降解两种机制?· 溶酶体降解：多种水解酶，pH约5.0，无选择性· 泛肽标记降解：有选择性，消耗ATP，泛肽-连接的降解酶(UCDEN)·· 氨基酸分解三步骤?· 碳架分解、氨基分解、尿素碳架分解：以5种物质进入三羧酸循环：乙酰辅酶A（丙酮酸、乙酰乙酰辅酶A“乙酰辅酶A途径”）， a-酮戊二酸，琥珀酰辅酶A；延胡索酸；草酰乙酸氨基分解：氨基【转氨（转氨酶）脱氨（谷氨酸脱氨酶）尿素】尿素：NH4+CO2

14、+3ATP+Asp天冬氨酸+2H2O=尿素+延胡索酸+2ADP+2Pi+GMP(鸟嘌呤核苷酸) +Ppi共除去2分子氨(NH4+ & Asp)和1分子CO2，消耗4个高能键。前两步在线粒体中进行，可避免氨进入血液引起神经中毒。此途径称为尿素循环或鸟氨酸循环，缺乏有关酶会中毒死亡。爬虫和鸟排泄不溶的尿酸，可保持水，但耗能高。蜘蛛排鸟嘌呤，某些鱼排氧化三甲胺，高等植物合成谷氨酰胺和天冬酰胺，储存体内。尿酸：嘌呤碱 在黄嘌呤氧化酶的催化下 形成黄嘌呤 再形成 尿酸· 葡萄糖-丙氨酸循环?· 肌肉通过葡萄糖-丙氨酸循环转运氨。氨经谷氨酸转给丙氨酸，运到肝后再转氨生成谷氨酸。

15、丙酮酸异生为葡萄糖返回肌肉。这样肌肉活动产生的丙酮酸和氨都得到处理，一举两得。· 尿素循环和柠檬酸循环的相关性?柠檬酸循环的天冬氨酸参与尿素循环与瓜氨酸形成精氨琥珀酸，精氨琥珀生成精氨酸与延胡索酸，延胡索酸参与柠檬酸循环。· 氨在机体内转运的两种形式?1) 谷氨酰胺（经血液由肌肉和其他组织运送到肝脏）2) 丙氨酸（由肌肉到肝脏）· 氨基酸转变为哪五种柠檬酸循环代谢中间产物,彻底氧化分解?乙酰-CoA,a-酮戊二酸，琥珀酸-CoA,延胡索酸，草酰乙酸。彻底氧化分解。三羧酸循环的途径：1.乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸3.氧化脱羧，

16、生成-酮戊二酸4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A5.分解，生成琥珀酸和GTP6.脱氢，生成延胡索酸7.水化，生成苹果酸8.脱氢，生成草酰乙酸· 氨基酸是一碳单位的直接提供者,一碳单位的形式?它的转移载体?氨基酸与一碳单位Ø 一碳单位的形式Ø 许多氨基酸可以作为一碳单位的来源（Gly、Thr、Ser、His）Ø 一碳单位的生理功用参与嘌呤和嘧啶的生物合成参与S腺苷甲硫氨酸的生物合成Ø 一碳单位的转移载体四氢叶酸（THF）· 苯丙氨酸和酪氨酸代谢过程中,可能引发的代谢缺陷症?· 酪氨酸酶失活，黑色素不能形成，于是导致白化症。

17、3; 肝脏苯丙氨酸羟化酶缺乏或活性减低导致苯丙氨酸代谢障碍，苯丙酮尿症。第28章 脂肪酸的分解代谢1、 脂质的消化、吸收和传送1.1 脂类的概念、种类脂类(lipid)：一类不溶于水而溶于有机溶剂并能为机体利用的有机化合物。分布脂库，贮存脂，可变脂。包括：(1) 脂肪(fat)：三脂酰甘油或甘油三酯TAG，非极性化合物、水不溶性。 甘油三酯(1甘油+3脂肪酸)(2)类脂(lipoid)：包括磷脂、糖脂、胆固醇及其酯，通常为两性化合物，包括亲水、疏水区。分布：各种生物膜，基本脂，固定脂甘油磷脂(1甘油+2脂肪酸+1磷酸+1含氮化合物)胆固醇酯(胆固醇+脂肪酸)鞘脂(鞘氨醇+脂肪酸) 脂肪、磷脂、

18、胆固醇酯的主要组分是脂肪酸，脂类代谢主要是脂肪酸的代谢，而脂肪酸分解的中间产物是乙酰CoA，进一步分解经TCA。 因此，脂类代谢主要是脂肪酸与乙酰CoA之间的代谢。1.3 脂类的消化和吸收膳食中的脂类主要是脂肪及少量磷脂与胆固醇。脂类不溶于水，必须在小肠中胆汁酸盐作用下乳化并分散成细小的微团后才能被酶消化而吸收。脂类消化部位小肠上段（开始于胃）。脂类消化的酶由胰腺产生分泌入十二指肠： 胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶； 辅酯酶（胰脂酶不可缺少的蛋白辅助因子）吸收部位十二指肠下段、空肠上段A.胆汁酸盐的作用（强乳化剂）使脂肪、胆固醇酯等疏水脂类乳化成细小微团增加消化酶对脂类的接触面积B.胰脂酶的作用水

19、解三酰甘油，使其转化为2-单酰甘油需要辅脂酶和胆汁酸盐的协同作用，吸附在乳化脂肪微团的水油界面上才能作用于微团内的三酰甘油C.辅脂酶的作用本身不具有脂肪酶活性与胰脂酶结合(氢键)，促进其吸附在微团的水油界面与三酰甘油结合(疏水键)，有助于胰脂酶定位于三酰甘油表面加速其水解D.磷脂酶、胆固醇酯酶的作用磷脂酶A2水解下磷脂C2位的脂肪酸，生成溶血磷脂胆固醇酯酶使胆固醇酯水解成脂肪酸和游离胆固醇E.混合微团胆汁酸盐脂类消化产物(脂肪酸、单酰甘油、溶血磷脂和胆固醇)微团特点 极性大（内部疏水、外部亲水） 体积小（直径20nm） 易于穿过小肠粘膜细胞表面的水屏障而被肠粘膜细胞吸收2、 饱和偶数碳脂肪酸的

20、氧化脂肪酸是人类及哺乳类动物的主要能源。在氧气供应充足的情况下，脂肪酸可以在体内氧化成水和二氧化碳，同时释放出大量能量，生成ATP供机体利用。多数组织（除脑组织）均能氧化脂肪酸，以肝脏和肌肉最为活跃。脂肪酸氧化要经历活化、转运、b氧化三个基本过程。2.1 脂肪酸的活化由脂肪酸生成脂酰CoA（高能化合物）脂酰辅酶A合酶家族：依据底物脂肪酸链长不同而异Fatty acid + CoA + ATP    fatty acyl-CoA + AMP + PPi2.2 脂肪酸的转运脂肪酸氧化的酶系存在于线粒体脂酰CoA转运系统（肉碱穿梭系统）2.3 脂肪酸的氧化 部位-线粒体基质 酶-

21、脂酸-氧化多酶复合体 过程-脂酰CoA进入线粒体基质后，酶催化下，从脂酰基的-碳原子开始，进行脱氢、水合、再脱氢及硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成分子比原来少个碳原子的脂酰CoA和分子乙酰CoA。 3、 其它类型的脂肪酸氧化3.1 不饱和脂肪酸的氧化单不饱和脂肪酸的氧化： 烯脂酰CoA异构酶多不饱和脂肪酸的氧化： 除烯脂酰CoA异构酶外，还需要一个特殊的还原酶 2,4-二烯酰CoA还原酶单不饱和脂肪酸的氧化：A. 当生成3顺烯酰CoA时： 烯酰CoA异构酶催化下3顺转变为2反，进入B氧化B. 当生成2顺烯酰CoA时： 先水合成：D(-)-B-羟脂酰CoA(右旋) 再经线粒体表构酶催化生成：L(

22、+)-b-羟脂酰CoA(左旋) 再进入B氧化小结：b氧化的生理功能脂肪酸b氧化的主要生理功能是产生ATP，其产生ATP的效率高于葡萄糖。如1分子硬 脂酸(18C)完全氧化产生120分子ATP，而3分子葡萄糖(18C)完全氧化产生90 96分子ATP。脂肪酸b氧化另一个重要功能是产生大量H2O，尽管在水合反应中消耗了H2O分子，但产生的乙酰CoA，NADH和FADH2彻底氧化后可产生更多H2O。软脂酰 -CoA(C16) + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O 8 乙酰-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+ 动物冬眠骆驼驼峰酮体(ketone body)*酮体：

23、乙酰乙酸（30%） -羟丁酸（70%） 丙酮（少量）是肝脏脂肪酸氧化时特有的中间代谢物。 （除丙酮外）属于强酸性物质。*酮体的生成 部位：肝脏线粒体具有活性较强的合成酮体的酶系，但缺乏利用酮体的酶系 原料：乙酰CoAHMG-CoA循环1）线粒体内脂肪酸氧化生成的乙酰CoA缩合成乙酰乙酰CoA，由乙酰CoA乙酰转移酶（硫解酶）催化酮体生成的关键步骤。2）乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰CoA缩合成3-羟-3-甲基戊二酰CoA（HMG CoA）催化此反应的HMG CoA合酶是酮体生成的限速酶。3）HMG CoA再在HMG CoA裂解酶作用下分裂成乙酰乙酸和乙酰CoA。酮体的利用肝脏中产生的酮体必须透过

24、细胞膜进入血液运输到肝外组织分解氧化；肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶。(1) 琥珀酰CoA转硫酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体(2)乙酰乙酰硫解酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体(3)乙酰乙酰硫激酶(乙酰乙酰CoA合成酶)： 心、肾、脑胞浆*酮体生成的生理意义：是脂肪酸在肝中正常的中间代谢产物。是肝输出能源的一种方式。溶于水、分子小能通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉，尤其是脑组织的重要能源。（脑组织不能氧化脂酸，但能氧化酮体。长期饥饿、糖供给不足,酮体可以代替葡萄糖，成为肌肉及脑组织的主要能源）。正常情况下，血中仅含少量酮体(0.030.5mmolL) 酮体是酸性物质，在饥饿、高脂

25、低糖膳食、糖尿病时脂肪利用加强、酮体生成增加，超过肝外组织氧化能力时，会可导致酮症酸中毒，并随尿排出，引起酮尿。二、脂肪酸代谢的调节分解与合成协同受调控：脂肪酸进入线粒体的调节(肉碱酰基转移酶I)心脏中脂肪酸氧化的调节激素的调节脂解激素促进脂肪动员的激素（肾上腺素、胰高血糖素等）抗脂解激素抑制脂肪动员的激素（胰岛素、前列腺素PGE2等） 脂解激素通过PKA系统对激素敏感脂肪酶（HSL）的磷酸化激活而发挥 作用。机体代谢需要的调节长期膳食改变调节基因表达3、 其他脂类的分解代谢3.1 磷脂的代谢磷脂酶催化降解磷脂磷脂酶A1，A2：切下磷脂的脂肪酸部分磷脂酶C和D：分别攻击磷酸基团的两侧3.2 鞘

26、脂的代谢鞘氨醇脂肪酸极性取代基(X)鞘氨醇含脂肪族长链的氨基二元醇。X: 含磷酸化合物鞘磷脂（神经鞘磷脂）； 单糖或寡糖链鞘糖脂。（脑苷脂、神经节苷脂3.2 鞘脂的代谢e.g. 神经鞘磷脂的降解神经鞘磷脂是人体含量最多的鞘磷脂，是构成生物膜的重要磷脂。部位：脑、肝、脾、肾细胞溶酶体酶：神经鞘磷脂酶（属于磷脂酶C类）产物：磷酸胆碱神经酰胺- - ->长链碱脂肪酸先天缺乏神经鞘磷脂酶导致神经鞘磷脂不能降解，在细胞内堆积，引起肝脾大和痴呆。3.3 胆固醇的代谢具有羟基的固体醇类化合物，最早从动物胆石中分离出来，故命名。植物不含胆固醇，含植物固醇。基本结构环戊烷多氢菲(3己烷环1戊烷环)区别是C

27、原子数目及取代基不同，功能各异。3.3 胆固醇的代谢与脂肪代谢不同，不能被彻底氧化，经氧化后生成胆汁酸、甾体激素和Vit D3等生物活性物质。胆固醇 -胆汁酸（肝脏）胆固醇 -甾体激素（肾上腺、性腺）胆固醇 -Vit D3（皮肤）胆固醇 - 胆固醇酯运送载体：血浆脂蛋白乳糜颗粒：将脂肪和胆固醇从小肠运到其他组织极低密度脂蛋白：将脂肪和胆固醇从肝脏运出低密度脂蛋白：将胆固醇从肝中运到其他组织高密度脂蛋白：将胆固醇从全身运到肝脏第29章 脂类的生物合成Lipid Biosynthesis1. 脂肪酸的生物合成 1.1 原料的转运软脂酸的合成（16）1）合成部位：肝、肾、脑、肺、脂肪线粒体外2）合成

28、原料：乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解）、ATP、 HCO3-、NADPH（主要来自磷酸戊糖途径) 、Mn2。 原料在线粒体内生成，合成脂肪酸在细胞质，需要将乙酰CoA运至胞液。 1.4 各步反应(1) 启动(priming): 乙酰CoA:ACP转酰酶(AT) 产物：乙酰-合酶(2) 装载(loading): 丙二酰CoA:ACP转酰酶(MT) 产物：丙二酰-ACP(3) 缩合(condensation): b-酮酰-ACP合酶 (KS) 产物：乙酰乙酰-ACP(4) 还原(reduction): b-酮酰-ACP还原酶 (KR) 产物： ，- 羟丁酰-ACP(5) 脱水(dehydratio

29、n): b-羟酰-ACP脱水酶 (HD)产物：，- 反式-丁烯酰-ACP(6) 还原(reduction): 烯酰-ACP还原酶(ER)产物：丁酰-ACP 进入第二次合成轮回，丁酰-ACP取代第一轮回的乙酰-ACP（转位(translocation):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT) ）(7) 转位(translocation):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)(8) 释放(release):脂酰-ACP硫酯酶释放终产物：软脂酸 脂肪酸合成反应过程（1）丙二酰CoA合成： *乙酰CoA羧化酶 乙酰CoA-丙二酰CoA（2） 脂酸合成 脂酸合成酶系 丙二酰CoA -长链脂酸总的过程以软

30、脂酸为例：由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。每次延长两个碳原子，连续7次重复加成。总反应1.5 脂肪酸-氧化和合成的比较1.6 脂肪酸链的加长和去饱和(一)Elongation(加长)：反应原理：乙酰-CoA的加成与还原(NADPH), 似-氧化作用的逆反应。反应部位：线粒体、（光面）内质网脂酸碳链的加长更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。部位：(肝细胞)内质网或线粒体中1)内质网脂酸碳链延长酶系 延长过程与软脂酸合成过程相似，但脂酰基连在CoASH上进行反应.多延长至18个C，最长可至24C。2)线粒体(延长)酶体系延长过程与-氧化的逆行相似，由NADPHH+供氢，

31、亦以延长至硬脂酸最多，最长可至24C。(二)Desaturation (去饱和)： 1）单烯脂酸：脂酰-CoA去饱和酶 2）多烯脂酸：必需脂肪酸（哺乳类动物） 人体不饱和脂酸：软油酸（16:1,9）人体自身合成 油酸（18:1,9） 亚油酸（18:2,9,12） 必需脂肪酸 亚麻酸（18:3,9、12、15） 花生四烯酸(20:4,5、8、11、14)前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成。后三种多不饱和脂酸必需从食物摄取。 2. 酯化（Esterification） 三脂酰甘油和磷脂的合成主要合成部位：肝细胞内质网、脂肪细胞 甘油三酯（TAG）合成   合成部 肝、

32、脂肪组织、小肠 均有合成TAG的脂酰CoA转移酶，位于内质网的胞液侧。合成原料 甘油-3-P 脂酰-CoA 合成基本过程1)甘油一酯途径：小肠粘膜细胞(利用消化吸收的甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯)2)甘油二酯途径：肝细胞和脂肪细胞 脂肪酸-合成脂肪分子脂酸可为同一种，亦可为 不同的脂肪酸。 甘油来源1.糖酵解 甘油-3-P 2.体内游离的甘油 肝、肾含有甘油激酶，利用甘油生成-磷酸甘油； 脂肪组织缺乏甘油激酶，不能利用甘油合成脂肪。小结乙酰-CoA是脂肪酸分子所有碳原子的唯一来源，他来自羰的氧化分解或氨基酸的分解。这些过程在线粒体内进行。但脂肪酸的合成的酶存在在细胞溶胶中。借助柠檬酸-丙酮酸循

33、环自线粒体进入细胞溶胶，即乙酰CoA先与草酰乙酸缩合形成柠檬酸，进入细胞溶胶后又裂解形成乙酰。和草酰乙酸。最终产物，软脂酸。再长的则在软脂酸后加多步酶反应完成。脂肪酸的氧化方式一般情况：氧化-氧化：植物种子和植物叶子组织 ，在脑和肝细胞中有发现-氧化：机体内存在少量的长链脂肪酸，通过-氧化途径进行氧化降解氧化步骤饱和偶数碳脂肪酸的氧化 氧化1. 脂肪酸的活化（消耗2个高能键）2. 转运（需肉碱）3. -氧化（线粒体基质中，4步）：脱氢-水化-再脱氢-硫解要点：每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能

34、量利用率为40%。氧化场所线粒体基质脂酰-CoA进入线粒体的途径短链脂肪酸可直接进入线粒体，长链脂肪酸需先在肉碱脂酰转移酶I催化下与肉碱生成脂酰肉碱，再通过线粒体内膜的移位酶穿过内膜，由肉碱转移酶II催化重新生成脂酰辅酶A。最后肉碱经移位酶回到细胞质。偶数碳饱和脂肪酸代谢的能量计算每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能量利用率为40%。酮体的概念、产生和利用概念乙酰辅酶A在肝和肾可生成乙酰乙酸、-羟基丁酸和丙酮，称为酮体。肝通过酮体将乙酰辅酶A转运到外周组织中作燃料。心和肾上腺皮质主要以酮体作燃料

35、，脑在饥饿时也主要利用酮体。平时血液中酮体较少，有大量乙酰辅酶A必需代谢时酮体增多，可引起代谢性酸中毒，如糖尿病。产生部位：肝脏线粒体（能合成但无法利用）原料：乙酰CoA1. 两个乙酰辅酶A被硫解酶催化生成乙酰乙酰辅酶A。2. 乙酰乙酰辅酶A与一分子乙酰辅酶A生成-羟基-甲基戊二酰辅酶A，由HMG辅酶A合成酶催化。3. HMG辅酶A裂解酶将其裂解为乙酰乙酸和乙酰辅酶A。4. D-羟丁酸脱氢酶催化，用NADH还原生成羟丁酸，反应可逆，不催化L-型底物。5. 乙酰乙酸自发或由乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧，生成丙酮。利用肝脏中产生的酮体必须透过细胞膜进入血液运输到肝外组织分解氧化；肝外组织具有活性很强的利

36、用酮体的酶。(1)琥珀酰CoA转硫酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体(2)乙酰乙酰硫解酶： 心、肾、脑、骨胳肌线粒体(3)乙酰乙酰硫激酶(乙酰乙酰CoA合成酶)： 心、肾、脑胞浆脂肪酸代谢的调控分解与合成协同受调控：脂肪酸进入线粒体的调节(肉碱酰基转移酶I)心脏中脂肪酸氧化的调节激素的调节机体代谢需要的调节长期膳食改变调节基因表达 脂肪酸合成的原料，碳原子的来源？ 原料：乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解、碳原子的来源）、ATP、 HCO3-、NADPH（主要来自磷酸戊糖途径) 、Mn2 脂肪酸合酶复合体的组成？ 拥有7个活化位置的酵素复合体 软脂酸的合成过程？总反应方程式？ 脂肪酸合成途径与分解途径

37、的比较？ 相同点：均涉及乙酰辅酶A，反应循环次数  区别：合成在胞质中进行,一般用葡萄糖分解产生的乙酰辅酶A来合成,而分解在线粒体中进行，是通过对脂肪酸的B氧化进行的. 分解合成相同点：反应循环次数 发生部位线粒体细胞质酰基载体CoAACP方 向羧基先离去羧基后形成H受体/供体NAD+, FADNADPH酶组织形式？多种酶位于单一肽链上跨膜转运：细胞质线粒体线粒体细胞质 运送脂酰-CoA运送乙酰-CoA 肉碱载体系统柠檬酸转运系统 用于脂肪酸合成的NADPH的来源？ 主要来源于磷酸戊糖途径 合成胆固醇的碳原子来源？胆固醇共有 27 个碳原子，都

38、来自乙酸（也可以说乙酰辅酶 A）第26章 糖原的分解和生物合成1.糖原的生物学意义糖原动物体内肝脏和肌肉中葡萄糖贮存方式.肝糖原的作用主要是迅速补充血糖；肌糖原主要是供给肌肉收缩时能量。淀粉植物体内葡萄糖贮存方式.1.1 高血糖对人体的主要危害（1）产生高渗性,导致尿量显著增多，可致机体脱水，甚至发生高渗性非酮症糖尿病性昏迷，危及生命。 （2）随着大量液体排出，体内电解质也随之排出，引起水、电解质紊乱，极易并发各种急性病症。 （3）血糖增高，不断刺激胰岛-细胞分泌胰岛素，而且长期的刺激可使-细胞功能衰竭，而加重糖尿病病情。 （4）长期高血糖使脏器/组织病变,常见如:毛细血管管壁增厚，管腔变细，

39、红细胞不易通过，组织细胞缺氧；肾小球硬化, 肾乳头坏死；神经细胞变性，神经纤维发生节段性脱髓鞘病变；心、脑、下肢等多处动脉硬化等。 1.2 糖原比脂类更适为中转性贮存物质高效能:G是机体主要能源物质；糖原分解直接产生G-1-P无需进行生物转化即可分解代谢被迅速动用:多分支, 迅速分解释放G能灵敏地维持血糖水平（动物不能将脂肪酸转变为葡萄糖前体）1.3 糖原的结构特点树枝状的多聚葡萄糖分子量1001000万含有多个非还原性末端（合成与分解均由此端开始延伸或降解）直链内葡萄糖单位以1，4-糖苷键（占总糖苷键93%）连接；支链之间以1，6-糖苷键（7）连接成分支。2 糖原的降解2.1 参与糖原降解的

40、酶类酶 名 称 酶催化反应糖原磷酸化酶(辅酶PLP) 直链糖基降解糖原脱支酶（糖基转移酶） 去分支糖基磷酸葡萄糖变位酶 G-1-PG-6-P葡萄糖-6-磷酸酶（骨骼肌细胞缺乏此酶)G-6-PG2.2.1 化学反应式 糖原(G)n + Pi - G-1-P + 糖原(G)n-1 磷酸解是正磷酸作为一个基团加到游离出来的葡萄糖分子半缩醛羟基(C1)上磷酸解在体外是可逆反应,但是在细胞内,因Pi/G-1-P比值远大于100,所以,反应趋向于发生磷酸解. 磷酸解产物已经磷酸化,不用再消耗ATP产生磷酸葡萄糖,为糖酵解提供方便.糖原的水解采用磷酸解而不是水解，具有重要的生物学意义。磷酸解是降解下的葡萄糖

41、扥子带上磷酸基团，葡萄糖-1-磷酸不需要能量提供可容易的转变为G-6-P，从而进入糖酵解等葡萄糖的讲解途径。如果不是磷酸解而是水解，则所得的水解产物为葡萄糖。后者需要消耗1ATP分子才能转变为G-6-P进入糖酵解途径。磷酸解作用对肌肉细胞还有另外的优越性：在生理条件下，磷酸解的G-1-P以解离形式存在，而不致扩散到细胞外。而非磷酸化的葡萄糖可以扩散到胞外。2.2.2 糖原磷酸解的反应机制PLP通过氢键结合转运无机磷酸基团 HPO42- , 该磷酸基团贡献其H+给-1,4糖苷键上的富电子O,导致电子云转移,糖苷键破裂, 产生葡萄糖正碳离子过渡态, 然后接受磷酸基团的转移形成磷酸酯键,生成G-1-

42、P产物. 磷酸吡哆醛(V-B6,PLP) 与糖原磷酸酶中的Lys残基,通过希夫碱形式而连接，可以传递溶液中Pi基团. 2.2.3 糖原磷酸化酶的分子结构糖原磷酸化酶:调节糖原分解的关键酶（共价修饰+别构调节）糖原分解激素（胰高血糖素，肾上腺素）作用于细胞膜受体后，促进cAMP产生，引起信号传导通路酶的逐级磷酸化，最终使糖原磷酸化酶发生磷酸化，催化糖原磷酸解发生。 酶的共价修饰调节共价修饰调节：生物体的一些酶（尤其是一些限速酶），在细胞内其它酶的作用下，其结构中某些特殊基团发生可逆的共价键生成或断裂（例如磷酸化或去磷酸化作用），从而引起酶活性的激活或抑制，快速改变该酶活性，调节某一代谢

43、途径路，称为共价修饰调节。最常见的共价修饰是磷酸化修饰。通过蛋白激酶(PK）的催化，被修饰酶分子中丝氨酸或酪氨酸侧链上的羟基进行磷酸化，也可通过各种磷酸酶（如：磷蛋白磷酸酶 PP1）将此类磷酸基团去除，从而形成可逆的共价修饰。磷酸化修饰是体内重要的快速调节酶活性的方式之一。酶的别构调节:激活或抑制酶的别构调节: 酶分子中存在活性中心（催化亚基）和别构中心（调节亚基）, 当调节物分子结合于别构中心时,引起酶的构象发生改变, 从而导致酶的活性相应改变.这种酶活调节方式称为酶的别构调节. 与别构中心特异性结合引起酶构象改变和酶活性改变的调节物质称为别构效应物；具有别构调节机制的酶成为别构酶. 别构调

44、节与共价修饰调节均属于酶的快速调节。酶的别构抑制: 酶分子与其底物有较高亲和性, 与效应物结合后, 引起酶构象发生改变, 失去与底物的亲和力, 导致酶活性降低或丧失.酶的别构激活: 酶分子与底物亲和力低, 与效应物结合后,引起酶构象发生改变, 导致酶对底物的亲和力大大提高,增加酶催化活性. 4 糖原代谢的调控糖原合成的关键酶是糖原合酶糖原分解的关键酶是糖原磷酸化酶酶有两种类型，即：活性形式和无活性形式受同一调节系统控制，即：激素-cAMP-蛋白激酶4.3 膜表面受体介导的信号转导 亲水性化学信号分子（包括神经递质、蛋白激素、生长因子等）不能直接进入细胞，只能通过膜表面的特异受体传递信号，使靶细

45、胞产生效应。膜表面受体主要有三类：离子通道型受体构象改变使通透性改变，G蛋白耦联型受体构象改变使G蛋白启动效应器，致系列酶活性改变，酶耦联的受体构象改变使连接的酶活性直接改变。后两类存在于大多数细胞。信号转导的早期表现为激酶级联（kinase cascade）事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和放大。G蛋白耦联型受体当亚基与GDP结合时处于关闭状态与GTP结合时处于开启状态糖原降解中的几个问题1） 为什么选择糖原而非脂类作为贮能物质？糖原可迅速分解形成葡萄糖释放至血液中，而脂类转化为糖类比较困难，不能应付机体的意外需要。糖原可以转化为脂类和蛋白质。糖原水解直接产生高效地产生

46、葡萄糖，而脂类不行。2） 磷酸解与水解的区别磷酸解使降解下的葡萄糖分子带上磷酸基团，葡萄糖-1-磷酸不需要能量提供可容易的转变为G-6-P，从而进入糖酵解等葡萄糖的降解途径。如果不是磷酸解而是水解，则所得的水解产物为葡萄糖。后者需要消耗1ATP分子才能转变为G-6-P进入糖酵解途径。磷酸解作用对肌肉细胞还有另外的优越性：在生理条件下，磷酸解的G-1-P以解离形式存在，而不致扩散到细胞外。而非磷酸化的葡萄糖可以扩散到胞外。3） 糖原磷酸解从哪一端进行？非还原性末端4） 磷酸解的优越性是什么？磷酸解产物已经磷酸化,不用再消耗ATP产生磷酸葡萄糖,为糖酵解提供方便.磷酸解使糖原带电荷，这样就不能穿过

47、膜，使他保留在细胞中。还有磷酸基的能量较高，方便以后的反应。5）糖原磷酸化酶的调节机制？ 变构调节葡萄糖（ATP?）是变构抑制剂，AMP是激活剂共价修饰磷酸化是激活作用，PPi去磷酸化是抑制作用第25章 戊糖磷酸途径和糖异生1 氧化阶段 脱氢 水解 氧化脱羧总反应：葡萄糖-6-磷酸2NADP+H2O-核酮糖-5-磷酸2NADPH2H+CO2G 生成三种产物：1分子磷酸戊糖（可有3种异构体）2分子NAPDH+H+1分子CO2催化酶：Glu-6-P脱氢酶，内酯酶，辅酶：NADP/NADPH1.2.2非氧化阶段 同分异构化 核糖-5-磷酸-核酮糖-5-磷酸差向异构酶-木酮糖P， 转酮反应及转醛反应生

48、成酵解途径的中间产物(C3,C4,C6,C7) 最终又可以形成葡萄糖-6-磷酸非氧化阶段小结通过基团转移产生不同碳原子数的单糖：核糖最终可以转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛二者都可进入糖酵解途径；中间有4-磷酸赤藓糖和7-磷酸景天糖生成；基团转移反应分别由转醛酶和转酮酶催化 两种酶的受体都是醛糖1.3 戊糖磷酸途径的调控限速反应：第一步反应限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的快速调节：NADPH是此酶的强抑制剂NADP/NADPH=0.014细胞对NADP变化敏感 NADP/NADPH比值抑制此途径 NADP/NADPH比值激活此途径戊糖磷酸途径是细胞产生NADPH的主要途

49、径。NADPH:脂肪酸和胆固醇合成、脱氧核糖核苷酸的合成、维持谷胱苷肽处于还原态提供磷酸核糖作为核酸和核苷酸合成的原料。戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的互相转变提供条件。高能递氢递电子体：NADH产生ATP-供能 NADPH提供还原力-还原性合成(负氢离子供体）二、葡糖异生作用糖异生：非糖物质（乳酸、氨基酸、甘油）转变为葡萄糖或糖原的过程。糖异生的器官：主要是肝脏；肾，糖异生能力是肝的1/10（长期饥饿时肾糖异生能力加强）。糖异生与糖酵解多数反应途径是共有的。 (可逆反应）糖酵解的三个不可逆反应由另外的反应和酶催化。（短支路） 己糖激酶 PFK-1 丙酮酸激酶2.1

50、.2 糖异生对酵解不可逆反应采取的措施 6-磷酸葡萄糖在葡萄糖6-磷酸酶的催化下水解成葡萄糖。绕开己糖激酶果糖-1，6-二磷酸经果糖二磷酸酶的催化水解成6-磷酸果糖丙酮酸-草酰乙酸-磷酸烯醇式丙酮酸（丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）丙酮酸羧化酶 糖异生的关键酶，仅存在于线粒体，故丙酮酸必须进入线粒体才能羧化成草酰乙酸。 辅酶是生物素，反应分两步进行：首先，二氧化碳与生物素结合；其次，生物素将二氧化碳转移给丙酮酸生成草酰乙酸。2.4 乳酸的再利用可立氏循环葡萄糖肌肉中经糖酵解途径生成的乳酸，通过血液送回肝脏，在肝脏细胞中经糖异生途径转变为葡萄糖，再随血流供应肌肉或脑对葡萄糖的需要。小结：1、 戊糖磷酸途径及其生物学意义？戊糖磷酸途径是细胞产生NADPH的主要途径。戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的互相转变提供条件。2、 NADH与NADPH的区别？NADH产生ATP-供能 NADPH提供还原力-还原性合成(负氢离子供体） 3、 NADPH为机体哪些反应提供还原力？核糖核苷酸-脱氧核糖核苷酸脂肪合成：乙酰CoA + ATP + NADPH + H+- 脂酸+NADP+ CoA-SH + H2O + ADP + Pi GSSG -2 GSH （还原型谷胱甘肽） 2GSHH