考研笔记：生物化学复习知识点

考研笔记：生物化学复习知识点

静态生物化学一结构和催化作用

1.1氨基酸、多肽和蛋白质

1.部分氨基酸的特殊性质：

蛋白质中的氨基酸都是L型的，D型仅存在于细菌细胞壁上的小肽或抗菌肽中；

只有lie和Thr有两个手性碳原子，Gly是唯一不含手性碳原子的AA,因此不具旋光性；

Ser、Thr、Tyr,这些AA残基的一OH上磷酸化是一个十分普遍的调控机制，可进行可逆性磷

酸化，可有效地控制细胞的生长和机体的各种反应；

Asn、Gin在生理pH范围内其酰氨基不被质子化，因此侧链不带电荷；

Cys,在pro经常以其氧化型的胱氨酸存在，-S-S-二硫桥；

His是唯一一个R基的pka值在7附近的AA,因此在PH7.0附近有明显的缓冲作用；

Phe：它的浓度的测定被用于苯丙酮尿症的诊断；

Met又称蛋家酸，它是体内代谢中甲基的供体。（SAM—S-腺件蛋氨酸）；

A280：Trp、Tyr和Phe残基的苯环含有共筑双键；

Trp显现磷光，是一种寿命较长的发射光，对研究蛋白质结构和动力学特别有用。

近年发现谷胱廿肽过氧化物幅中存在硒代半胱氨酸，有证据表明此氨基酸由终止密码UGA编码，

可能是第21种蛋白质氨基酸。

2.氨基酸分类

按照R基的极性性质（能否与水形成氢键）20种基本aa,可以分为4类：

非极性氨基酸（9种）、不带电何的极性氨基酸（6种）、带负电荷的aa（酸性aa,2种）、带正电何

的aa（碱性aa,3种）

酶的活性中心:His、Ser、Cys

3.氨基酸的化学性质

所有的a-AA都能于玮三酮发生颜色反应生成紫色物质，570nm测定；Pro和羟脯氨酸生成亮黄

色，440nm测定；在近紫外区（200-400询）只有芳香族AA有吸收光的能力，含有共匏双键的化合

物有吸收紫外光的特性，紫外吸收法定量蛋白质的依据；Trp>Tyr>Phe（紫外吸收能力；在280nm有

最大光吸收。

4.天然存在的活性肽：

I谷胱甘肽：Glu-Cys-Gly：红细胞中的疏基缓冲齐（参与氧化还原过程，清除内源性过氧化物

和自由基，维护蛋白质活性中心的疏基处于还原状态。

II丫-鹅膏草碱：环状八肽，能与真核生物RNA聚合酶匚牢固结合而抑制该酶的活性，使RNA合

成不能正常进行，但不影响原核生物的RNA合成。

III脑啡肽（5肽）IV短杆菌肽（抗生素）V肽类激素：牛催产素、牛加压素、舒缓激肽

5.蛋白质一级结构的测定

pro测定的策略：测定蛋白质分子中多肽链的数目、拆分蛋白质分子中的多肽链、测定多肽链的

氨基酸组成、断裂链内二硫键、分析多肽链的N末端和C末端、多肽链部分裂解成肽段、测定各个

肽段的氨基酸顺序、确定肽段在多肽链中的顺序、确定多肽链中二硫键的位置。

N-末端和C—末端AA残基的鉴定

二硫桥的断裂：氧化法（过甲酸）和还原法（筑基乙醇和ITT）。

多肽链的部分裂解：①酶裂解法②化学裂解法

二硫桥位置的确定：对角线电泳

6.蛋白质的四个结构层次

重点是超二级结构、结构域。

超二级结构：由两个以上二级结构单元相互聚集形成的有规则的二级结构的组合体如aQ、B

aB、8BB；

结构域（domain）,又称molif（模块、基序）。在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷

曲折叠，组装成几个相对独立、近似球形的三维实体。结构域是球状蛋白的折叠单位，多肽链折叠

的最后一步是结构域间的缔合。结构域间的裂缝，常是活性部位，也是反应物的出入口。一般情况

下，酶的活性部位位于两个结构域的裂缝中。

锌韦：DNA结合蛋白中，2个His、2个Cys结合一个Zn

亮氨酸拉链：DNA结合蛋白中，由亮氨酸倒链形成的拉链式结构，

7.稳定蛋白质三维结构的力

非共价键：1、氢键是维持蛋白质三维结构的主要作用力。2、疏水作用（场效应）在驱动蛋白

质的疔叠方面占有突出的地位。

共价键：1、肽键2、二硫键：对蛋白质的三维结构起到稳定作用，有些二硫键对于维持活性

是必需的，有些是非必需的。绝大多数情况下，二硫键是在多肽链的8转角附近形成的。二硫键

主要存在于分泌到细胞外的蛋白质中，如核糖核酸酶和胰岛素等。

8.二级结构的元件

Q螺旋及其特征：①多肽链上.连续H1现带同种电荷基团的氨基酸残基，（如Lys,或Asp,或Glu）,

则由于静电排斥，不能形成链内氢键，从而不能形成稳定的a-螺旋。如多聚Lys、多聚Gki。而当

这些残基分散存在时，不影响a一螺旋稳定。②Gly的中角和〒角口J取较大范围，在肽中连续存

在时，使形成a一螺旋所需的二面角的机率很小，不易形成Q—螺旋。丝心蛋白含5（）%Gly,不形成

。一螺旋。③R基大（如lie）不易形成。一螺旋。④Pro、脯氨酸中止a一螺旋。⑤R基较小，

且不带电荷的氨基酸利于a一螺旋的形成。如多聚丙氨酸在pH7的水溶液中自发卷曲成a一螺旋。

B-折叠及其特征：从能量上看，反平8-折叠比平行的更稳定，前者的氢键NH--O几乎在一条直

线上，此时氢键最强。在纤维状蛋白质中B折叠的主要是反平行式的（更稳定），氢键主要是在

肽链之间形式：球状蛋白质中两种方式几乎同样广泛地存在，氢键既可在不同肽链间形成，也可在

同一肽链的不同部分间形成。

9.胶原蛋白

由三股左手a-肽链缠绕成的右手三股螺旋。富含Gly-x（Pro）-y（Hpy）,Hyp（4-羟脯氨酸）不

易被一般的蛋白酶水解。胶原于水中煮沸即转变成明胶（动物胶）。明胶是一种水溶性的多肽混合

物。

10.别泡效应

蛋白的别构部位与效应物的结合改变了蛋白质的构象，从而对活性部位产生的影响，别构效应

具有协同性。1、同促效应（发生部位相同）：正协同效应：是S形配体结合曲线；负协同效应：不

呈S形配体结合曲线。2、异促效应（发生部位不同）：正效应物（激活剂）；负效应物（抑制剂）

别构效应物是细胞代谢库的成分，其浓度的细微变化可立即调节代谢需求。

11.蛋白质的变性和折叠

体内蛋白质折叠：体内蛋白质的折叠需要PDI（蛋白质二硫键异构酶）、PPIases（肽基脯氨酰

异构酶）和分子伴侣。脯氨酰异沟化是体内许多蛋白质折叠的限速步骤。

12.血红蛋白的结构

血红蛋白的氧合曲线（与肌红蛋白比较）：血红蛋白由4个亚基组成，每个亚基都与肌红蛋白

类似，含有一个血红素，都能结合一分子02,四个亚基之间具有协同效应，第一个配基的结合能提

高其它亚基对02的亲和力。因此，它的氧合曲线是S型曲线。

协同效应可增加血红蛋白在肌肉中的卸氧量，使它能有效地输送氧气。

波耳效应：增加C02的浓度、降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对

02的亲和力，促进02的释放，反之，高浓度的02也能促使血红蛋白释放H+和CO2,

血红蛋白是一个别构蛋白，BPG是它的效应物。BPG（二磷酸甘油酸）通过与它的两个B亚基

形成盐键稳定了血红蛋白的脱氧态的构象，因而降低脱氧血红蛋白的氧亲和力。

生理意义：BPG进一步提高了血红蛋白的输氧效率。在肺部，P02超过lOOtorr,因此，即使没

有BPG,血红蛋白也能被饱和，在组织中，PO2低，BPG能降低血红蛋白的氧亲和

力，加大血红蛋白的卸氧量。

（1）高山适应和肺气肿的生理补偿变化；BPG升高。

（2）血库储血时加入肌昔可防止BPG的降解。

协同效应、波耳效应、别构效应使血红蛋白的输氧能力达到最高效率。

13.血红蛋白分子病

镰刀状细胞贫血病、地中海贫血

14.免疫系统和免疫球蛋白

分为5类，IgA、M、D、E、GoIgG是血液中最丰富的免疫球蛋白。

抗原：是指进入异体机体后，能致敏淋巴细胞产生特异抗体，并能与抗体发生特异结合的物质

（主要有蛋白质、核酸及其它高分子化合物）。

抗体：是在对抗原刺激的免疫应答中，B淋巴细胞产生的一类糖蛋白，它是能与相应抗原特异性

结合、产生免疫反应的球蛋白，称免疫球蛋白。

抗体多样性的分子机制。

15.基于抗体一抗原相互用的生化分析方法：

ELISA酶联免疫吸附测定、免疫印迹测定或称westernblotting

16.分离纯化的一般原则

17.分离纯化常用技术：

盐溶和盐折（硫酸钱）、超滤、层析原理和类型、电泳&术原理和类型。

L2酶

1.酶作为催化剂的特点：

①易失活；②催化效率高，用量少（细胞中含量低）；③高度专一性（与一般催化剂最主要的区

别）；④酶活性受到调节和控制：A、调节酶的浓度B、通过激素调节酶活性C、反续抑制调节酶

活性D、抑制和激活剂对酶活性的调节E、其他方式（别构调控，酶原激活等）；⑤改变反应速率,

加速达到反应平衡但不改变化学反应平衡点；⑥酶的催化活性离不开辅酶、辅基、金属离子。

2,酶的专一性：

“锁与钥匙”学说：认为整个酶分子的大然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶

与底物的结合如同一把钥匙对一用锁一样。

诱导契合假说：当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，其构象发生有利于底物结

合的变化，酶与底物在此基础上互补契合进行反应。

3.酶的活力测定和分离纯化

酶活力的测定：①酶活力②酶活力单位③酶活力国际单位（IU单位）④测定酶活力时，为了

保证测定的速率是初速率，通常底物浓度通常很大，使酶饱和；底物消耗《5%的速率为初速率。⑤

酶的比活力：代表酶的纯度，用每mg蛋白质所含的酶活力单位数表示。比活力=活力U/mg蛋白二总

活力U/总蛋白mg。⑥酶活力的测定方法：A、分光光度法B、荧光法C、同位素测定方法D、电化

学方法（pH测定法）

酶的分离和纯化：①酶的分离纯化的进程主要包括：浓缩、除杂。②判断分离提纯方法的优劣，

一般用两个指标衡量。A、总活力的回收B、比活力提高倍数。总活力二活力单位数/ml酶液X总体

积（ml）。比活力=活力单位数/mg蛋白（氮）纯化倍数=每次比活力/第一次比活力。回收率（产

率）二每次总活力/第一次总活力X100%。③酶溶液浓度越低越易变性，切记不能保存酶的稀溶液。

常用的蛋白酶抑制剂：PMSF（甲苯磺酰氟）、亮抑酶肽、抑蛋白酶肽。④酶的提纯过程中，总蛋白

减少，总活力减少，比活力增高。

4.酶的工作机制

为什么酶能够降低反应活化能？过渡态理论。

5.酶的调节机制

别均调节（非共价修饰，可逆）：酶分子的非催化部位与某些化含物可逆地非共价结合发生构象的

改变，进而改变酶活性状态，称为随的别构调节。凡是能使筋分子发生别构作用的物质称为效应物。

共价修饰（可逆）：共价修饰的基团主要是磷酸化、腺甘化、尿甘酰化及ADP-核糖基化等。在修

饰过程中，酶的活性在无活性（或低活性）与有活性（或高活性）两种状态中改变。共价修饰的互

变是由不同的酶催化的，属于酶活性的快速调节

酶原激活（不可逆）：某些活性酶的无活性前体蛋白（如果不是酶，则称某蛋白原），这种前体

蛋白经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成酶的活性部位，变成活性蛋白。活性中心的

形成或暴露过程，具有不可逆性。

6.同工酶

同工酶：是指催化相同的化学反应，但其蛋白质分子结阂、理化性质和免疫性能等方面都存在明

显差异的一组酶。不同种生物有相同功能的醐不是同工酶。同工酶具有相同或相似的活性中心，但

其理化性质和免疫学性质不同。

1.3核甘酸和核酸

1.DNA的结构

B-DNA、A-DNA（右手双螺旋，RNA-RNA、RNA-DNA杂交分子具有这种结构。A-DNA是

否存在于细胞内还不确定。大多数短DNA结晶时倾向于形成A型）、Z-DNA（Z-DNA在原核和真

核生物中都存在。Z-DNA在调节基因的表达或者遗传重组方面可能起重要的作用）

拓扑异构酶：此酶能改变DNA拓扑异构体的L值。①拓扑异构酸随I（拧紧）②拓扑异构酶酶II

（拧松）

2.RNA的结构

真核mRNA：polyA、5'-帽子帽子

原核mRNA（多顺反子）：原核mRNA由先导区、插入序列、翻译区和末端序列组成。没有5/帽

子和3/polyA。5'端先导区中，有SD序列。SD序列和核糖体16s的rRNA的3'末端富含喀咤碱基的

序列互补，这种互补序列与mRNA对核糖体的识别有关。

tRNA的结构：tRNA约占全部RNA的15%。每种tRNA可运载一种特定的氨基酸，一种氨基酸

可由一种或多种IRNA运载。

rRNA的结构：rRNA占总RNA的80%左右、功能、真核原核剪切过程。

3.UV吸收

鉴定纯度：纯DNA的A260/A280应为1.8（1.65-1.85）,若大于1.8,表示污染了RNA。纯RNA的

A260/A280应为2.0。若溶液中含有杂蛋白或苯酚，则A260/A280比值明显降低。

含量计算：OD260=1,值相当50ug/mL双螺旋DNA；或：40ug/mL单螺旋DNA（或RNA）；

或：20ug/mL核甘酸。

增色效应与减色效应：增色效应：在DNA的变性过程中，摩尔吸光系数增大；减色效应：在DNA

的复性过程中，摩尔吸光系数减小。

4,核酸杂交

杂交（DNA—DNA、DNA-RNA）：将不同来源的DNA混合加热，变性后，慢慢冷却使它复

性。若这些异源DNA之间，在某些区域有相同的序列，则复性时会形成杂交分子。

SouthernBloting＞NothernBloting

5.DNA中的一些碱基会被甲基化修饰

DNA的甲基化：A/C更容易甲基化，需要甲基化酶；S-腺昔甲硫氨酸是甲基供体；通过甲基化

区分自身DNA和外源DNA；标记错配碱基以进行修复；真核生物甲基化在CpG序列中常见。抑癌基

因高甲基化减弱基因的表达、原癌基因低甲基化增强基因的表达。

6.核酸的分离提纯

DNA的分离三种方法：①用盐抽提，用苯酚和氯仿除去蛋白质。②用广谱蛋白酶在SDS存在卜

保温消化cell悬液，再用苯酚和氯仿去蛋白，用RNase除去少量RNA。③用氯化的密度梯度离心法

分离纯化DNA。

RNA的分离：①所有器皿与溶液都要经过处理除去RNase；②在破碎细胞的同时加入强变性剂

使RNase失活；③在实验反应体系中加入RNase的抑制剂（如DEPC）。常用的分离方法：①用胭盐/氯

化葩密度梯度离心；②用酸性弧盐/苯酚/氯仿抽提mRNA所采用Olig。（dT）亲和层析法过柱。

7.核酸含量的测定

紫外分光光度法、定磷法、定糖法

8.核酸的凝胶电泳

琼脂糖凝胶电泳：①迁移率：超螺旋DNA＞线型DNA〉开环DNA。②用于分析RNA时，须加

入蛋白质变性剂，如甲醛等。（使RNase变性）。③EB染色。

聚丙烯酰胺凝胶电泳（分辨率高）：一般直接用来分析RNA,可分析相对分子质量小于lOObp的

DNA片段和RNA。

9.核酸的扩增（PCR）

polymerasechainreaction＞基本步骤、注意事项、影响特异性的因素、PCR的主要用途、几种重

要的PCR衍生技术

10.核酸的限制性酶切

II蛰酶的限制和修饰活性分开，蛋白质结构是单一成分，辅助因子Mg2+,位点为反向重复序列。

同裂酶：来源不同的限制酶（名称自然不同），识别同样的核甘酸靶序列，产生同样的切割，形

成同样的末端。

星号活力：在一定条件下（低离子强度，碱性pH,或50%甘油），限制酶的特异性降低。结果，

它的识别与切割所需的典型的核甘酸序列的数量和种类会发生变化。

1.4糖和糖生物学

L单糖

单糖的环状结构：在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构。

在溶液中，糖的链状结构和环状结构之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。

只有链状结构才具有下述的氧化还原反应：（1）Molish反应（鉴定单糖的存在）（2）Seliwannoff

反应（区分酮区与醛糖）、能被弱氧化剂（如Fehling试剂、Benedict试剂）氧化的糖称为还原性糖）、

糖豚反应（单糖在加热条件下与过量苯胧反应产物称为糖豚）

所有的单糖都是还原性糖。人体不能消化L-葡萄糖。

2.寡糖

还原性寡糖：麦芽糖、乳糖、纤维二糖

非还原性寡糖：蔗糖、海藻糖、棉籽糖

3,多糖和杂多糖

直链淀粉：Q—（1-4）糖昔键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物。遇碘显兰色。

支链淀粉：在直链的基础上每隔20-25个葡萄糖残基就形成一个（1-6）支链。遇碘显紫色。

淀粉酶：。■淀粉酶可以催化淀粉分子中任何部位的。一1,4一糖背键水解，产物主要是糊精和麦芽

糖；8-淀粉酶从链的还原端开始，每次从淀粉分子中水解两个葡萄糖基，产物为极限糊精和麦芽糖

糖原：结构更紧密，更适应其贮藏功能，这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因，另一

个原因是它含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。糖兀遇碘显红褐色。

4.糖蛋白

糖蛋白中糖链的结构：N-糖首键型（N-连接）和O-糖首键型（O-连接）

1.5脂类和生物膜

1•脂肪酸及其衍生物

类二十烷酸（类花生酸）：包括前列腺素类，凝血恶烷类和白细胞三烯类，是花生四烯酸的衍生

物。花生四烯酸可由亚油酸在体内合成。

前列腺素类：前列腺素类是花生四烯的衍生物。阿司匹林抑制前列腺素合成酶的环加氧酶活性，

从而抑制前列腺素的合成。

2.磷脂

甘油磷脂、鞘氨醉磷脂。

3.结合脂

糖脂：脑甘脂（中性糖鞘脂类）、神经节甘酯（酸性糖鞘脂类）；脂蛋白：血浆脂蛋白。

鞘糖脂中，单糖、双糖或寡糖通过0-糖背键与神经酰胺相连，重要的鞘糖脂有脑甘脂、硫脑甘脂

和神经节昔脂。

血浆脂蛋白包括：（1）乳糜微粒，运输甘油三酯和胆固醇脂，从小肠到组织肌肉和

脂肪组织。（2）极低密度脂蛋白VLDL,在肝脏中生成，将脂类运输到组织中，当VLDL被运输到

全身组织时，被分解为三酰甘油、脱辅基蛋白和磷脂，最后，VLDL被转变为低密度脂蛋白。（3）

低密度脂蛋白LDL,把胆固静运输到组织，经过一系列复杂的过程，LDL与LDL受体结合并被细胞

吞食。（4）高密度脂蛋白HDL,也是在肝脏中生成，可能负责清除细胞膜上过量的胆固醇。

4.固醇类化合物

固醇类：含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括：固醉、固醇衍生物。

胆固醇：胆固醇是生物膜的重要成分，羟基极性端分布于膜的亲水界面，母核及侧链深入膜双层,

控制膜的流动性，阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态，保证膜在低温时的流动性及正常功

能。胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体。

类固醇激素：（1）肾上腺皮质激素（2）性激素

5.生物膜

流动镶嵌模型：流动性和不对祢性

胆固醇：变相温度以上，降低膜的流动性；变相温度以下，保持膜的流动性。生理条件下，胆固

醇含量越高，膜的流动性越低。在生理条件下增加胆固醇的含量会降低膜的流动性。

膜蛋白在膜上的定位：外周膜蛋白、内在膜蛋白

糖类：仝部分布在膜的非细胞质一侧。

影响流动性的三个重要因素：脂肪酸碳链长短、脂肪酸的饱和程度、胆固醇的含量；

膜脂的流动性主要决定于磷脂分子。

6•物质转运

初级主动运输、二级主动运输

动态生物化学一生物能学和代谢

2.1糖酵解途径和己糖的分解代谢

1.糖酵解途径

糖酵解：葡萄糖分解为丙酮酸并伴随着生成ATP的过程。存在于所有生物。在真核细胞中，其

反应部位在胞液中。是第一个被阐明的代谢途径

（1）葡萄糖磷酸化形成G-6-P：此反应基本不可逆，调节位点。催化此反应的激酶有，己糖激酶和

葡萄糖激酶。己糖激酶是酵解途经中第一个调节酶，被产物G-6-P强烈地别构抑制。己糖激酶是一

种调节酶，ADP和反应产物葡萄糖-6-磷酸是该酶的变构抑制剂。

（2）G-6-P异构化为F-6-P

（3）F-6-P磷酸化，生成F-1.6-P：酵解中的关键步骤。磷酸果糖激酶是糖酵解的限速酶。肝中的磷

酸果糖激酶受ATP的抑制，H+对该酶有抑制作用。通过阻止糖酵解的继续进行，从而防止乳酸的

继续形成，避免酸中毒。

（4）F-1.6-P裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮（DHAP）：该反应在热力学上不利，但是，由于

具有非常大的△4）负值的F-1.6-2P的形成及后续甘油醛-3-磷酸氧化的放能性质，促使反应正向进行。

同时在生理环境中，3-磷酸甘油醛不断转化成丙酮酸，驱动反应向右进行。该反应由醛缩酶催化。

（5）磷酸二羟内酮（DHAP）异构化成3-磷酸甘油醛

（6）3-磷酸甘油醛氧化成1.3一二磷酸甘油酸

（7）1.3一二磷酸甘油酸转化成3一磷酸甘油酸和ATP：由磷酸甘油酸激酶催化。这是酵解过程中

的第一次底物水平磷酸化反应，也是酵解过程中第一次产生ATP的反应。

（8）3一磷酸甘油酸转化成2一磷酸甘油酸

（9）2—磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸

（10）磷酸烯醇式丙酮酸生成ATP和丙酮酸：不可逆，调节位点。由丙酮酸激酶催化，丙酮酸激酶

是酵解途径的第三个调节酶，这是酵解途径中的第二次底物水平磷酸化反应，磷酸烯醇式丙酮酸将

磷酰基转移给ADP,生成ATP和丙酮酸

2.丙酮酸的去路

有氧条件：乙酰辅酶A（三效酸循环）

无氧条件：乳酸发酵、生成乙醇

高等动物糖酵解一乳酸发酵途径的生理意义：缺氧条件下迅速为生命活动提供能量的途径，尤其对

肌肉收缩更为重要。是机体某些组织获能或主要获能的方式，如视网膜、神经、癌组织等。成熟红

细胞几乎完全依赖糖醉解供应能量。

乙醇发酵：一些酵母和其它微生物在无氧条件下，丙酮酸先后经丙酮酸脱竣酶和乙醇脱氢酶的催

化作用，脱装还原为乙醇。（脊椎动物缺乏丙酮酸脱殁酶）TPP是丙酮酸脱竣酶的辅酶

3.糖酵解途径的调节

1）磷酸果糖激酶：糖酵解途径最重要的调控点，受高浓度ATP/柠檬酸抑制。

2）丙酮酸激酶：变构抑制剂：ATP、丙氨酸（肝）；变构激活剂：果糖6-双磷酸。

3）己糖激酶、葡萄糖激醐

4.糖酵解与癌症和进化

肿瘤组织糖酵解速度比正常组织快还是慢?为什么？

糖酵解与进化：糖醉解途径被认为是生物最古老最原始获取能量的一种方式。在进化过程中，大多

数较高等生物，虽然进化为利用有氧条件进行生物氧化获取大量的自由能，但仍保留了这种原始方

式。糖酵解的十步反应，不但成为生物体共同经历的葡萄糖的分解代谢前期途径，以及供氧不足时

的供能途径，而且在哺乳动物一些组织细胞中，葡萄糖酵解途径是唯一的供能途径。

5.戊糖磷酸途径

以葡萄糖-6-磷酸开始，在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成磷酸戊

糖作为中间代谢产物，故将此过程称为戊糖磷酸途径。

生理意义：产生NADPH和核糖-5-磷酸。也是植物光合作用从CO2合成葡萄糖的部分途径。

NADPH的主要功能：作为供氢体参与体内多种生物合成反应；是谷胱甘肽还原酶的辅酶；参加

肝脏生物转化反应；参与体内嗜中性粒细胞及巨噬细胞在吞噬细菌后产生超氧阴离子的反应，有杀

菌作用。

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症：简称G6PD缺乏症，又称蚕豆病（溶血性贫血症）。是一种遗传病。

红细胞在一些因素的诱发下溶解，血红蛋白释放到血液中，引起黄疸和肾功能障碍。诱发因素包括:

进食蚕豆、抗疟疾药物、磺胺类抗生素以及接触一些除草剂。

6.四种贫血病比较：

1）镰刀状细胞贫血病：血红蛋白单个氨基酸分子突变导致血红蛋白纤维状沉淀。

2）地中海贫血病：缺失一个或多个编码血红蛋白链的基因;基因突变导致转录不正常.

3）溶血性贫血病：缺乏葡萄糖-6-瞬酸脱氢酶导致红细胞缺乏NADPH而容易破裂

4）巨幼红细胞贫血（恶性贫血）：VitB12是甲基丙二酸单酰CoA变位酶的辅酶。VitB12在动植

物中不能合成，只有一些种类的微生物能合成。健康人每天只需要少量的VilB12。如果由于吸收障

碍缺乏VitB12,就会导致恶性贫血，出现红细胞减少、血红蛋白水平降低和一些中枢神经系统的功

能紊乱等症状。在一些病例中，服用大剂量VitB12可减轻这

些症状。

2.2三竣酸循环

1.三段酸循环的意义

三皎酸（TCA）循环不仅是糖、脂肪、氨基酸等化合物生物氧化的共同通路，同时也为各种生物合

成提供前体，成为各代谢途径连接的枢纽。乙酰辅酶A是联系三类物质代谢的中间物质。既是TCA

的入口物质，又是合成脂类例如胆固醇的起始物质。

2.丙酮酸氧化脱竣生成乙酰CoA

反应部位：线粒体基质（真核细胞）

丙酮酸脱氢酶复合体：三种曲：E1:丙酮酸脱氢酶、E2:二氢硫辛酸乙酰转移酶、E3:二氢硫辛酸

脱氢酶。五种辅酶或辅基：TPP（焦磷酸硫胺素）、FAD（黄素腺喋吟二核件酸）、CoA（辅酶

A）、NAD+（尼克酰胺腺噪吟二核甘酸）、Lipoate（硫辛酸）。

硫辛酸：既是酰基载体又是电子载体；亚神酸盐及有机种化物能够与硫辛酸的疏基发生结合，使

其失去催化能力。

3.三援酸循环

三皎酸循环的反应部位：真核细胞的线粒体和原核细胞的胞浆。

反应步骤：

（1）乙酰CoA+草酰乙酸一柠檬酸：柠檬酸合酶，TCA中第一个调节酶。毓乙酰CoA可与草酰乙酸

生成氟柠檬酸，抑制卜一步反应的酶，据此，可以合成杀虫剂、火鼠药。

（2）柠檬酸一异柠檬酸

（3）异柠檬酸氧化脱装生成Q■酮戊二酸和NADH：第一次氧化脱竣反应，异柠檬酸脱氢酶，TCA

中第二个调节前。

（4）a-酮戊二酸氧化脱竣生成琥珀酰CoA和NADH：a-酮戊二酸脱氢酶系，TCA循环中的第三个

调节前。

（5）琥珀酰CoA生成琥珀酸和GTP：TCA中唯一的底物水平磷酸化反应，直接生成GTP。在高等

植物和细菌中，硫酯键水解释放出的自由能，可直接合成ATP。在哺乳动物中，先合成GTP,然后

在核甘二磷酸激酶的作用下，GTP转化成ATP。

（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸（反丁烯二酸）和FADH：琥珀酸脱氢酶是TCA循环

中唯一嵌入线粒体内膜的酶。丙二酸是琥珀酸脱氢能的竞争性抑制剂，可阻断三竣酸循环。

（7）延胡索酸水化生成L.苹果酸：延胡索酸酶具有立体异构特性。

（8）L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸和NADH：L-苹果酸脱氢褥催化。平衡有利于逆反应，但生理条件

下，反应产物草酰乙酸不断合成柠檬酸，其在细胞中浓度极低，少于10-6mol/L,使反应向右进行。

能量计算：通过氧化磷酸化，1分子NADH产生2.5ATP：1分子FADH2产生1.5ATP。

1分子葡萄糖彻底氧化产生3（）~32ATP。标准条件下，整个过程能量转化效率可达34%（实际可接近

65%）o

三液酸循环对生物合成前体的供应及其回补反应：TCA的中间代谢物可作为合成葡萄糖、氨基

酸、核甘酸、脂肪酸、胆固醇、胆红素等物质的前体。当TCA中间代谢物被移走后，就要通过回补

反应来合成补充，才能维持TCA的正常进行。

4.三扬酸循环的调节

丙酮酸脱氢酶复合体的调节

循环过程的调节：三孩酸循环中三步不可逆的放能反应足其调节位点。催化这三步反应的酶受到

产物反馈抑制（如柠檬酸、琥珀酰CoA等），也受到高能荷物质抑制（如ATP、NADH等）。三陵

酸循环的调节取决于细胞对能量的需求以及对某些生物合成底物的需求。

一次底物水平的磷酸化、二次脱竣反应，三个调节位点，四次脱氢反应。

5.丙酮酸代谢障碍与疾病

脚气病：以多发性神经炎、肌肉萎缩、组织水肿、心脏扩大、循环失调及胃肠道症状为特征。

发病机理：VitBl缺乏导致丙酮酸无法进入TCA,使以葡萄糖为唯一能源来

源的神经系统供能出现障碍。

汞中毒与亚加酸盐中毒：症状：与脚气病相似。发病机理：两种化合物与丙酮酸脱氢酶E2中的二

氢硫辛酸的两个・SH结合，导致海失活，从而丙酮酸代谢出现障碍，出现类似脚气病的症状。

解毒治疗：类似于二氢硫辛酸、带两个SH的化合物。（如2,3二端基丙醇，BAL）

6.乙醛酸循环

是三竣酸循环的修改形式。在植物、一些无脊椎动物和一些微生物中存在，但不存在于脊椎动物

中。乙醛酸循环可以使脂肪酸的降解产物乙酰CoA经草酰乙酸转化成Glc,供给种子萌发时对糖的需

要。植物中，乙醛酸循环只存在于子苗期，而生长后期则无乙醛酸循环。哺乳动物及人体中，不存

在乙醛酸循环，因此，乙酰CoA不能在体内生成糖和氨基酸。

反应部位：乙醛酸循环体。

生理意义：是乙酸或乙酸盐转叱为糖的途径。如在种子发芽时，能将脂肪转化为糖。

2.3氧化磷酸化

L呼吸链

按电子亲和力递增的顺序排列，即低电位到高电位。

呼吸链的分布部位：在原核细胞位于质膜，在真核细胞位于线粒体的内膜。

排布顺序及重要电子传递抑制剂见下图：

（1）阻断电子由NADH向CoQ传递。鱼藤酮、阿米妥、粉蝶霉素A。（2）抑制电子从细胞色素b

向细胞色素cl传递。抗霉素Ao（3）阻断电子从细胞色素aa3向02传递。CN-、N3一、CO。

电干彳专递科J

伟止齐U纪合物1

立件物m

史会的IV

2.化学渗透模型

化学渗透模型由英国科学家PeterMitchell建立。这一模型被认为是20世纪生物学最伟大的统一

原理之一。它揭示了氧化磷酸化、光合磷酸化以及一些跨膜主动运输、细菌鞭毛运动等等生命活动

过程的本质。

化学渗透模型：呼吸链电子传潴释放的能量驱动质子从线粒体内膜进入线粒体膜间腔，从而产生

一个跨线粒体内膜的质子电化学梯度。这种电化学梯度贮存的能量形成一种质子动力。当它驱动质

子通过ATP合酶流回线粒体基质的同时，催化ATP的合成。

3.解偶联剂

DNP和FCCP：使H+不经Fo回流，破坏电化学梯度，因而不能形成ATP,而是以热量形式释放

能量。

寡霉素：抑制氧的利用又抑制ATP的形成，但不直接抑制电子传递链上载体的作用。

缀氨霉素、短杆菌肽、产热蛋白：属于离子载体，通过增加线粒体内膜对一价阳离子的通透性破

坏跨膜电荷梯度，从而影响ATP形成。

4,通过线粒体内膜的物质运输

NADH穿梭系统：苹果酸.天门冬氨酸穿梭（最活跃）、3-磷酸甘油穿梭

ATP-ADP转位酶：又称腺甘酸转位酶。在线粒体内膜含量丰富。在ATP-ADP转位酶的催化下,

ATP运出线粒体和ADP运进线粒体偶联起来。由于有净负电荷运出线粒体，减弱膜电势梯度和质子

动力，使得这一过程相当耗能。

2.4糖异生和糖原代谢

1.糖异生

存在于所有生物体中。从磷酸烯醇式丙酮酸到葡萄糖-6-磷酸是共同的途径。

糖异生的生理意义：重要的生物合成葡萄糖的途径。对脑组织、红细胞尤为重要。空腹或饥饿时依

赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖维持血糖水平的恒定。补充肝糖原的重要途径。长期饥饿时肾糖异

生有利于调节酸碱平衡。再利用乳酸（乳酸循环），防止因乳酸堆积引起酸中毒。

糖异生的关键步骤：从丙酮酸生成葡萄糖是糖异生的中心途径。这条途径不是糖酵解的简单逆反

应。糖酵解的三步不可逆反应由不同的反应（称之为绕道反应“bypass"）来完成。

三步绕道反应：从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸：从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-磷酸：从葡

萄糖6磷酸转变为葡萄糖。

从丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸有两条途径:途径1以丙酮酸、Ala为前体；途径2以乳酸为前

体。两条途径都是由内酮酸竣化生成草酰乙酸，再由草酰乙酸脱竣生成磷酸烯醉式内酮酸。前一个

反应由丙酮酸竣化酶催化，该酶位于线粒体；后一个反应由磷酸烯醇式丙酮酸段激酶催化，有胞浆

和线粒体两种同工酶。

从果糖-1,6-双磷酸转变为果糖-6-磷酸：由果糖二磷酸酶催化。这是糖异生的关键反应，果糖二磷

酸酶被AMP、2.6一二磷酸果糖强烈抑制，但被ATP、柠檬酸和3-磷酸甘油酸激活。

从葡萄糖-6.磷酸转变为葡萄糖：葡萄糖・6-磷酸酶只存在于肝脏和肾脏。在大多数组织中，糖异

生终止于生成葡萄糖-6-磷酸，葡萄糖-6-磷酸可用于其他途径，主要是合成糖原。只有在这肝脏和肾

脏这两种组织中，才可以通过糖异生途径获得游离的葡萄糖。

骨骼肌和脑组织没有糖异生途径，也没有葡萄糖-6-磷酸酶通过糖原分解产生葡萄糖。它们的葡

萄糖由肝或肾糖异生、或消化吸收的葡萄糖通过血液提供。脊椎动物的乙酰CoA不能转化为丙酮酸,

因此不能作为糖异生的前体。

植物和一些细菌通过乙醛酸循环将乙酰CoA转化为琥珀酸，然后再转化为草酰乙酸作为糖异生前

体。在种子发芽过程中，蔗糖是重要的能量来源和生物合成前体。

2.乳酸循环

乳酸是糖异生的重要前体。肌肉中葡萄糖通过糖酵解分解为乳酸，乳酸通过血液循环运输到肝脏,

然后通过糖异生生成葡萄糖，葡萄糖又可通过血液循环重新被肌肉摄取利用。这个过程称为乳酸循

环。

3.底物循环

一对互逆的反应同时进行，称为底物循环。由于底物循环是互逆的产能和耗能过程同时进行，使

ATP以热量形式散发，因此这种不经济的过程又称为无效循环。一般认为，在正常状态下，机体以

相互协调的调节方式避免底物循环的发生，如糖酵解与糖异生以互为相反的调节方式避免发生底物

循环。但近来研究发现，底物循环具有扩大代谢调节信号的生理意义。

底物循环的另一个生理意义是，机体利用底物循环产生热量来提高或维持体温。如在天气寒冷时,

大黄蜂利用上述底物循环产生热量提高体温。

4.糖原的分解代谢

糖原的降解从糖原的非还原性末端葡萄糖残基开始，。-1,4糖首键断裂，生成葡萄糖-1-磷酸和少

一个福萄糖基的糖原分子。这是由糖原磷酸化酶催化的磷酸解反应。

糖原磷酸化酶在离a-1,6糖昔键分支点的4个Glc处停止作用。接着由转移酶将分支的3个糖残基

转移到直链的4个糖基上。剩余的一个糖残基以a-1,6糖甘键与糖原相连。这个键再由。6糖甘酶,

又称脱分支酶水解。线性糖链又可继续由糖原磷酸化酶进一步降解。

在磷酸葡萄糖变位酶的催化下，Glc-1-P转变为Glc-6-P。

糖原的分解代谢在肌肉和肝脏中有着不同的生理意义：肌肉是产生ATP,肝脏是维持血糖稳定。

5.糖原的合成代谢

糖原合成存在于所有动物组织中，但在肝脏和骨骼肌中活性最强。糖原合成是耗能过程，需要糖

原引物分子，糖基的供体是UDPG,而不是Glc・l・P。一些细菌的糖原合成以ADP-Glc为前体。在植

物中，淀粉的合成以ADP-Glc为前体，蔗糖的合成以UDP-Glc为前体。

6.糖醛酸途径

糖醛酸途径：指从Glc-6-P或Glc-1-P开始，经UDP-葡萄糖醛酸生成糖醛酸的途径。

糖醛酸途径的生理意义：UDP糖醛酸是糖醛酸供体，可形成许多重要的粘多糖如透明质酸、肝素

等。从糖醛酸可转变为抗坏血酸（VitC）,但人和其它灵长类等动物不能合成抗坏血酸。VitC缺乏

症引起坏血病。在肝脏糖醛酸口J与药物或含-OH、-COOH、-NH2、-SH的异物结合成水溶性化合物

排出体外，起解毒作用。从糖醛酸可形成木酮糖，与磷酸戊糖途径相连。

7.糖代谢途径的相互协调调节

糖酵解、三竣酸循环、氧化磷酸化之间的协调控制：糖酵解、三竣酸循环和氧化磷酸化的速度受

细胞能荷水平的控制。ADP含量高时，刺激氧化磷酸化和丙酮酸氧化，从而加速三艘酸循环。相反,

ATP含量高时，可减慢氧化磷酸化、糖酵解和三峻酸循环。

8.巴斯德效应

在厌氧条件下，高速酵解的醉母若通入氯气，葡萄糖消耗速度急剧下降，酵解积累的乳酸迅速消

失。这种耗氧的同时，葡萄糖消耗减少，乳酸堆积终止的现象，称为巴斯德效应。

9.糖异生和糖酵解之间的协调控制

为了避免底物循环的发生，两条途径相互协调、互为相反地进行调节。通常表现为同一调节因子

（如别构效应剂）对两条途径相应的酶作用相反。如：①Glc-6-P抑制己糖激酣，激活葡萄糖6-磷

酸酶，从而抑制酵解，促进糖异生。②乙酰CoA抑制丙酮酸脱氢酶复合体，激活丙酮酸竣化酶，从

而抑制酵解，促进糖异生。③AMP抑制FBPase-1,激活PFK-1,从而抑制糖异生，促进酵解。柠檬

酸抑制PFK-I,激活FBPase-1,从而抑制酵解，促进糖异生“果糖-2,6-双磷酸抑制FBPase-l,激活

PFK1,从而抑制糖异生，促进醉解。果糖6磷酸和果糖1,6双磷酸之间的转化是糖酵解和糖异生

的重要调控点。果糖-2,6-双磷酸是这一步骤的重要别构效应物。注意：果糖-2,6-双磷酸是调节因子,

但不是代谢中间物。胰高血糖素通过调节果糖-2,6-双磷酸的水平起到抑制酵解，促进糖异生的作用。

10.糖原分解和糖原合成之间的协调控制

糖原的分解和合成通过激素进行协调的调节。如肾上腺素或胰高血糖素激活proteinkinaseA,

最终导致糖原磷酸化酶和糖原合酶的磷酸化，于是，前者被激活，后者被抑制。胰岛素激活prolein

phosphatase1,最终导致糖原磷酸化酶和糖原合酶的去磷酸化，于是，前者被抑制，后者被激活。

1L糖原累积症

由于糖原代谢障碍，使糖原在细胞内过度累积或糖原分子异常的遗传性疾病。常见的是由于缺

失糖原代谢过程中的某种酶。糖原累积症种类很多。主要受损器官是肝脏，其次是心脏和肌肉。

12.附：一些名词的区分

合酶和合成酶：合酶指的是催化的缩合反应没有NTP（如ATP或GTP）作为能源的。如柠檬酸合

酶。合成酶指的是催化的缩合反应有NTP（如ATP或GTP）作为能源的。如琥珀酰CoA合成酶。

激酶、磷酸化酶和磷酸酶：激酶催化的是磷酸化反应。是把磷酰基从NTP,如ATP转移到一个受体

分子（如糖、蛋白质、或其它核甘酸、或其它代谢中产物）。磷酸化酶催化的是磷酸解反应。是用

磷酸攻击分子，然后磷酰基与断裂键共价结合。磷酸酶催化的是去磷酸化反应。是把磷酰基从磷酸

酯键去除，并用水分子攻击底物。

2.5脂肪酸的氧化及合成

1.脂肪作为储能物质的优缺点

脂肪具有高度还原性，彻底氧化释放的能量是同等重量的糖或蛋白质的两倍多。脂肪具有高度疏

水性，因而不会增加细胞胞浆的渗透压，也不会因水化增加额外的重量。但消化需要乳化，运输需

要其他蛋白质协助。脂肪具有化学惰性，不易产生副反应。但c-c键的断裂需要激活,

脂肪动员：指脂肪组织中脂肪在激素的调节下，被一系列脂肪酶水解为脂肪酸和甘油，然后释放

进入血液，脂肪酸以与血清白蛋白非共价结合的方式运输到其它组织利用的过程。

2.饱和偶数碳脂肪酸的氧化

部位：以肝脏和肌肉组织最为活跃。

整个过程可分为三个阶段：第一阶段：脂肪酸的活化；第二阶段：长链脂酰CoA进入线粒体；

第三阶段：B-氧化。

第一阶段：脂肪酸的活化：脂肪酸与HSCoA结合生成脂酰CoA的过程。催化反应的是脂酰CoA

合成酶。在细胞内分别有内质网脂酰CoA合成酶和线粒体脂酰CoA合成酶，前者活化12个碳原子以

上的长链脂肪酸，后者活化中链或短链脂肪酸。

第二阶段：长链脂酰CoA进入线粒体：在肉碱脂酰移位酶I的催化下，以脂酰肉碱的形式进

入线粒体，在线粒体基质，脂酰肉碱在肉碱脂酰移位酶H的催化下，重新生成脂酰CoA。这是脂肪

酸B-氧化的限速步骤。丙二酸单酰CoA是肉碱脂酰移位酶I的抑制剂。肉碱缺乏症和肉碱脂酰移位

酶缺乏症：属常染色体遗传病。影响器官主要是肌肉、肾脏、心脏等。症状从中等程度的肌肉疼痛、

痉挛到严重的肌肉坏死。

第三阶段：B-氧化：所有脂肪酸B-氧化的酶都是线粒体酶。氧化每一轮循环是脱氢、水化、

再脱氢和硫解四个重复步骤，生成1个乙酰CoA、1个少2c的脂酰CoA以及1个NADH、1个FADH2。

按软脂酸计算，经过7轮反应，生成8个乙酰CoA、7个NADH和7个FADH2。软脂酸的氧化可产生

106ATPo

3.单不饱和脂肪酸的氧化

额外需要烯酰CoA异构酶，使顺式双键转变为反式双键。

4.多不饱和脂肪酸的B•氧化

除烯酰CoA异构酶外，还需2,4-二烯酰CoA还原酶（NADPH作为辅酶）。

5.奇数碳脂肪酸的B•氧化

奇数碳脂肪酸经B-氧化可生成丙酰CoA。丙酰CoA经过三步反应，转化为琥珀雁CoA,进入三

殁酸循环，进一步可转变为其他物质。VitB12是甲基丙二酸单酰CoA变位酶的辅酶，VitB12在

动植物中不能合成，只有一些种类的微生物能合成。健康人每犬只需要少量的VilB12。如果由于吸

收障碍缺乏VitB12,就会导致恶性贫血，出现红细胞减少、血红蛋白水平降低和一些中枢神经系统

的功能紊乱等症状。在一些病例中，服用大剂量VitB12可减轻这些症状。

6.动物过氧化物体/植物乙醛酸体中脂肪酸的B•氧化

途经与线粒体的相似，但不完全相同。FADH2的电子直接传递给02,生成H2O2,H2O2马上转

化为H20和02。能量以热量形式散发，而不是储存于ATP中。

哺乳动物过氧化物体产生的乙酰CoA进入胞浆，用于合成其他代谢产物，如胆固醉等。因此，

当高脂肪膳食时，肝脏过氧化物体中脂肪酸8-氧化的酶合成增加，产生的乙酰CoA主要用于合成胆

固醇，其余部分进入线粒体。

植物中脂肪酸B-氧化只发生在叶组织的过氧化物体以及种子的乙醛酸体中（植物线粒体不存在

B-氧化的酶）。这一途径的生物学意义是利用脂肪提供生物合成的前体，特别是在种子的发芽过程。

B•氧化的酶在线粒体和过氧化物体中组织的形式不同。在线粒体中，各个酶是分离的，而在过

氧化物体中，以复合体形式存在。

7.脂肪酸的a•氧化

走降解支链脂肪酸（如哺乳动物中植烷酸降解）有重要作用。

8.脂肪酸的3•氧化

碳原子少于12的脂肪酸的氧化途径。通常为CIO或C12的脂肪酸。催化第一步羟化反应的是混

和功能氧化酶。

9.酮体的生成

在肝脏中，脂肪酸经一氧化生成的乙酰CoA,转变为乙酰乙酸、羟丁酸和少量丙酮，这三种

物质统称为酮体。这种现象在饥饿或糖尿病状态下尤为明显。酮体是肝脏向肝外组织输出能量的一

种方式。

酮体的生成部位在肝细胞线粒体。HMG-CoA合酶催化的是限速步骤。

酮体生成具有重要的生理意义：是生理情况F,肝脏输出能源的一种形式。是长期饥饿情况卜.、

脑、肌肉组织主要的供能物质。是应激情况下，防止肌肉蛋白过多消耗的一种形式。

酮体过量产生可造成酮血症、酮尿症：正常代谢时血尿酮体含量很少。在饥饿、糖尿病等异常情

况下，酮体大量产生。当超过肝外组织所能利用的限度时，血尿酮体含量升高。血中酮体堆积称

“酮血症”。由于乙酰乙酸和B-羟丁酸降低血液pH,造成“酸中毒”。酮体随尿排出称“酮尿症”。

临床上把糖尿病患者血尿酮体的异常称为“酮症”。

10.脂肪酸的合成

脂肪酸合成部位在胞浆中，在肝脏、脂肪组织特别活跃。碳源是乙酰CoA。乙酰CoA提供最初的

两个C原子，以后延长的2c单位由乙酰CoA的活化形式:丙二酸单酰CoA提供。

脂肪酸合酶只合成软脂酸（C16）,进一步的延长和去饱和由其他酶体系完成。软脂酸的合成可

分为3个步骤：乙酰-CoA从线粒体运输到胞浆、丙二酸单酰CoA的生成（乙酰CoA按化酶、限速

酸）、脂肪酸碳链的延伸（脂肪酸合酶复合体）。

11.脂肪酸合成受到严密调节

乙酰CoA殁化酶催化的是脂昉酸合成的限速步骤。柠檬酸和软脂酰CoA分别是乙酰CoA粉化酶

的变构激活剂和反馈抑制剂。乙酰CoA竣化酣可通过激素进行磷酸化/去磷酸化的共价修饰调节。第

一个中间物丙二酸单酰CoA抑制脂肪酸B氧化，避免底物循环（或无效循环）。

12.长链饱和脂肪酸由软脂酸合成

合成部位在光面内质网和线粒体。与软脂酸合成不同的是，不需ACP作为脂酰基载体。

13.不饱和脂肪酸由软、硬脂酸合成

合成部位主要在光面内质网。棕桐酰-CoA和硬脂酰・CoA在脂肪酰-CoA去饱和酶的作用下，在

C-9和C-10间形成双键，分别形成棕檎酸和油酸。哺乳动物缺少在C-9位以外引入双键的酶，因此

亚油酸和亚麻酸不能经生物合成得到，只能通过膳食获取，称为必需脂肪酸。

14.多不饱和脂肪酸的重要衍生物的合成

合成部位在全身各组织细胞光面内质网（除红细胞外）。合成前体是花生四烯酸。花生四烯酸

首先在激素或其他刺激信号的作用下，由磷脂酶A2从膜磷脂水解下来。阿司匹林、布洛芬等通过抑

制前列腺素和血栓素胸背的合成起到解热镇痛的作用。

15.甘油磷脂的分解代谢

部位在溶酶体。甘油磷脂由特异性磷脂酶（磷脂酶A1、磷脂酶A2、磷脂酶C、磷脂酶D）水解。

溶血磷脂指水解去掉一个脂肪酸的甘油磷脂，是磷脂酶A1、磷脂酶A2水解的产物。

16.鞘脂的分解代谢

鞘脂的降解是由溶酶体中一套特异性的酶按一定步骤分解极性头部基团，最后生成神经酰胺。

由于一些水解能基因变异失去活性，鞘脂降解出现障碍导致鞘脂沉积在溶酶体中。这种遗传性脂类

沉积症统称溶酶体病。

17.甘油磷脂的合成代谢

新生儿呼吸窘迫综合症：由十二软脂酰嶙脂酰胆碱合成障碍引起的一种病理性症状。

在健康人中，二软脂酰磷脂酰胆碱和其他一些磷脂以及一些特异性蛋白质存在于肺泡周围的细胞

外液中，在呼气时起到减少液体表面张力防止肺塌陷的作用。早产婴儿由于肺没有发育成熟，没有

合成足够的二软脂酰磷脂酰胆碱导致发生呼吸窘迫综合症。

18.鞘脂的合成代谢

合成部位在光面内质网或线粒体内膜。鞘脂的鞘氨醇骨架来源于软脂酰CoA和Ser。

19.胆固醇的代谢

胆固醇的合成代谢：合成主要在肝脏，少量在肠。脑细胞、红细胞不能合成。合成部位在胞液和

内质网。胆固醇全部27个C来源于乙酰CoA。

胆固醇的生物合成过程可以分为4个阶段

胆固醇酯的合成：由脂酰CoA-胆固醇脂酰转移酶（ACAT）催化。

20.胆固醇代谢的调节

胆固醇代谢主要受细胞内胆固醇水平和激素两方面的调节。胆固醇代谢调节的特点是生物合成途

径和食物摄取的平衡。

HMG-CoA还原酶，催化胆固醇合成的限速步骤，其活性变化可达100倍。其调节包括：一个固

醇类分子促进HMGCoA还原酶的酶原降解以及抑制HMGCoA还原酶基因和LDL受体基因的转录。

激素（胰岛素/胰高血糖素）通过可逆的磷酸化/去磷酸化调节限速酶的活性。

21.血浆脂蛋白的代谢

血脂：血浆所含的脂类。来源是外源性脂类（食物摄取）和内源性脂类（体内合成）。血脂含量

不如血糖恒定，受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等的影响，波动范围较大。

CM：把外源性TG从小肠运输到各种组织。VLDL：把内源性TG从肝脏运输到其他组织。LDL：

主要把内源性CH运输到肝外组织。HDL：逆向运输CH,清除血中CH。

引起高血脂症的遗传因素主要有两种：LDL受体基因突变使得LDL的CH不能进入细胞，血液中

CH水平升高，而另一方面，细胞内CH合成继续进行，从血引起胆固酉字摄取和合成代谢紊乱，造

成家族性高胆固醇血症和动脉粥样硬化症。某些蛋白基因突变引起HDL水平下降。

22.糖代谢与脂代谢的相互联系

糖可以转变为脂肪。动物中，脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。植物和微生物中，脂肪通过乙

醛酸循环和糖异生转变为糖。脂肪分解代谢的强度和顺利进行，还有赖于糖代谢的正常进行。

2.6蛋白质的降解和氨基酸的氧化及合成

1.蛋白质降解机制

（1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。

（2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白，此途径在不含溶酶

体的红细胞中尤为重要。

2.转氨酶

酮戊二酸是多种转氨酶反应（只要有Glu参与）的氨基受体。所有转氨酶均以磷酸毗哆醛（PLP）

为辅因子。

在转氨酶的催化下，某一氨基酸的氨基转移到另一种酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸，

而原来的氨基酸则转变成a-酮酸，反应的实质是氨基在«-氨基酸和酮酸的转移。

除Gly、Lys、Thr.Pro外，AA都能参与转氨基作用。

3,朕合脱氨基作用

氨基酸在转氨酶作用下，将氨基转给Q-酮戊二酸分子生成酮酸和谷氨酸，谷氨酸再经过

L-谷氨酸脱氢能的作用，脱去氨基产生游离氨并生成a-酮戊二酸，这种转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的

协同作用称联合脱氨基作用。

意义：体内氨基酸脱氨基的最重要方式；体内合成非必需氨基酸的主要途径。

4.喋吟核甘酸循环脱氨基作用

由转氨酶和腺甘酸脱氨酶等多种酶联合作用卜.脱去氨基产生游离氨的过程。关键酶的分布特点：

肌肉中L-谷氨酸脱氢酶活性低，而腺甘酸脱氨酶活性高。意义：是心肌、骨骼肌和脑组织脱氨基的

主要方式，实验证明脑组织细胞中的氨有50%是由该循环产生的。

5.氨基酸的脱竣基作用

氨基酸脱殁后生成相应的胺，有些为重要生物活性物质。

脱竣能的辅酶也是磷酸毗哆醛，在脱竣酶中只有组氨酸脱竣醵不需要辅酶。如脑组织中L-Glu脱

竣生成l氨基丁酸，是重要的神经递质。His脱竣生成组胺（又称组织胺），有降低血压的作用。

Tyr脱殁生成酪胺，有升高血压的作用。

6.氨中毒

氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒，因此，

脱去的氨必须排出体外。氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与酮戊二酸作用生成Glu,大量

消耗酮戊二酸，影响TCA,同时大量消耗NADPH,产生肝昏迷。

7.氨的去向

（1）重新利用。合成氨基酸、核酸。（2）贮存。高等植物将氨基氮以Gin,Asn的形式储存在体内。

（3）排出体外。排氨动物：水生、海洋动物，以氨的形式排出。排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以尿

酸形式排出。排尿动物：以尿素形式排出。

谷氨酰胺的运氨作用:G