生物化学-回顾与总结

《生物化学》

回顾与总结

第一部分

生物大分子1、重要名词：等电点、变构效应、蛋白质变性

2、结构层次一级结构：肽键；多肽链；N端

C端二级结构：稳定力（氢键）；类型（

螺旋，

折叠，

转角，无规卷曲）三级结构特点四级结构特点3、重要性质：两性解离及带电状态判定；紫外吸收；变性4、分离纯化：盐析；电泳；分子筛5、结构与功能关系（举例）

一、蛋白质等电点（isoelectricpoint,pI）：在某一pH环境中，氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋势相等，所带净电荷为零，在电场中不泳动。此时，氨基酸所处环境的pH值称为该种氨基酸的等电点(pI)。带电状态判定：

pI-pH（正数带正电，负数带负电）紫外吸收：Trp、Tyr和Phe在280nm波长附近具有最大吸收峰，其中Trp的最大吸收最接近280nm小结一级结构是指蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺序一级结构体现生物信息：20n………….多样一级结构是空间结构及生物活性的基础…..特异一级结构的连接键：肽键（主要）、二硫键小结1、α-螺旋(α-helix)右手螺旋：3.6个AA/圈，螺距0.54nm；氢键维系：链内氢键（AA1…AA4），平行长轴；侧链伸出螺旋蛋白质的二级结构是指多肽链骨架中原子的局部空间排列，不涉及侧链的构象，也就是该肽段主链骨架原子的相对空间位置，主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。维持二级结构的力量为氢键。小结蛋白质的三级结构是指在一条多肽链中所有原子的整体空间排布，包括主链和侧链。三级结构的形成使得在序列中相隔较远的氨基酸侧链相互靠近。长度缩短：球形、椭球形、杆状，等多数同时含有α-螺旋和β-折叠氨基酸位置由侧链极性决定：非极性（内）、极性（表面，少数内部）、带电（表面）次级键维系：疏水键、盐键、氢键、范德华力、二硫键功能区：表面或特定部位小结寡聚蛋白中亚基的立体排布及相互作用。亚基(subunit)：寡聚蛋白中的单条独立的多肽链，具有独立的一、二、三级结构，单独存在时一般无生物学活性。亚基之间以非共价键联系，亚基可以相同或不同。亚基之间以非共价键联系，包括疏水键（主要）、盐键、氢键、范德华力亚基可以相同或不同并非所有蛋白质都有四级结构，有的只有三级结构或二级结构小结1、一级结构决定生物功能（1）不同蛋白质之间的比较：相似结构相似功能、不同结构不同功能（2）保守序列、保守氨基酸改变，功能改变；保守氨基酸不变，功能不变【经典举例】分子病2、一级结构决定空间结构【经典举例】酶原激活、蛋白变性与复性小结1、空间结构体现生物特异性2、空间结构体现生物活性3、空间结构的灵活性，体现了生物活性的可调节特性空间结构体现生物活性小结别构效应（别位效应、变位效应）：蛋白质分子的特定部位（调节部位）与小分子化合物（效应物）结合后，引起空间构象发生改变，从而促使生物学活性变化的现象称为变构效应。【经典举例】血红蛋白（Hb）：由α2β2四聚体组成，每个亚基含有1个血红素辅基；Hb的氧解离曲线呈“S”型。1、两性解离与等电点：同“氨基酸两性解离”2、紫外吸收：最大吸收波长＝280nm3、胶体性质：不能透过半透膜4、沉淀、凝固蛋白质在溶液中维持稳定的因素：表面电荷、水化膜小结1（1）变性：在某些理化因素作用下，蛋白质的空间结构被破坏，从而导致其理化性质改变、生物活性丧失的现象称为变性。变性不涉及一级结构的变化。5、变性(denaturation)、复性(renaturation)（2）复性：去除变性因素后，变性蛋白恢复原来的空间结构，恢复生物活性的现象。（3）应用①利用变性：酒精消毒，高压灭菌，血虑液制备②防止变性：低温保存生物制品③取代变性：乳品解毒(用于急救重金属中毒)1、根据性质：分子大小透析、超滤；凝胶过滤层析；超速离心2、盐析（saltingout）根据性质：蛋白质的沉淀作用机理：中性盐中和表面电荷，破坏水化层小结23、根据蛋白质的两性解离-----电荷：电泳；离子交换层析；二、核酸1、重要名词：DNAdenaturation；meltingtemperature（Tm）；hybridization；2、结构层次结构单位：核苷酸（DNA和RNA组分的异同；核苷酸的功能）一级结构：3

,5

磷酸二酯键；5ˊ端→3ˊ端；RNA类型和功能特点二级结构：DNA双螺旋3、重要性质：紫外吸收；变性、分子杂交小结1、碱基组成规则(Chargaff规则)[A]=[T]，[G]=[C]；[A]+[G]=[T]+[C]有种属特异性无组织、器官特异性不受年龄、营养、性别及其他环境等影响

（2）碱基互补配对：AT配对（两个氢键），GC配对（三个氢键）；碱基对平面垂直纵轴（3）右手双螺旋：螺距为3.4nm，直径为2.0nm，10bp/圈（4）表面功能区：小沟较浅；大沟较深，是蛋白质识别DNA碱基序列的基础

（5）维持结构稳定的力量：氢键维持双链横向稳定，碱基堆积力维持螺旋纵向稳定2、Watson-Crick双螺旋结构模型(B-DNA)（1）反平行双链：脱氧核糖-磷酸骨架位于外侧，碱基对位于内侧RNA的种类、分布、功能二、核糖体RNA（RibosomalRNA,rRNA）含量最多。功能：与多种蛋白质结合成核糖体或核蛋白体（ribosome），是细胞内蛋白质合成的场所。

rRNA是核糖体的组成成分,其种类和大小用S表示

三、信使RNA（MessengerRNA，mRNA)1、含量最少，种类最多2、结构特点：前体：不均一核RNA

（heterogeneousnuclearRNA,hnRNA)5’帽：m7Gppp（7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸）加速蛋白质翻译的起始速度3’尾：多聚腺苷酸(polyA),增加mRNA稳定性编码区：决定氨基酸的顺序，内含子和外显子非编码区真核细胞的基因结构hnRNA成熟mRNA与蛋白质合成的正确起始有关。避免mRNA被核酸酶降解，增强其稳定性的。3、功能：作为蛋白质合成的模板。三、转运RNA（TransferRNA，tRNA）

结构特点：

1、含稀有碱基（DHU，假尿嘧啶，mG，mA）；

2、二级结构为三叶草形；

3、三级结构为倒“L”形；

分子最小。

功能：转运氨基酸至蛋白质合成场所二、DNA的变性(denaturation)定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。因素：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。变性后其它理化性质变化：粘度下降DNA双螺旋是紧密的刚性结构，变性后转化成柔软而松散的无规则单股线性结构，因此粘度明显下降。比旋度下降 变性后整个DNA分子的对称性及分子构型改变，使DNA溶液的旋光性发生变化。OD260增高 增色效应(hyperchromiceffect)：指DNA变性后其紫外吸收明显增强的效应。减色效应：DNA复性时，其溶液OD260降低。在DNA双螺旋结构中碱基藏入内侧，变性时DNA双螺旋解开，于是碱基外露，碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。DNA变性的本质：维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构(磷酸二酯键)的改变。更具典型意义

加热引起的DNA变性称为～。由于DNA的热变性是加热引起DNA双螺旋结构解体成为单链的过程,所以又称为DNA解链或融解作用.DNA的热变性8090100100%50%OD260（254）

Tm

变性温度范围①②③℃

Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(meltingtemperature,Tm)。。影响Tm值的因素1、G-C的相对含量G+C的含量高，Tm高（因G-C之间有三个氢键，A-T有两个氢键，故G-C较A-T稳固）。2、核酸分子长度核酸分子越长，解链时所需能量越高，Tm值越大3.与离子强度有关：溶液的离子强度较低时，Tm值较低，熔点范围也较宽，反之亦然。三、核酸的复性与分子杂交

DNA复性(renaturation)的定义在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火(annealing)。不同来源的核酸变性后合并在一起进行复性。只要这些核酸分子的核苷酸序列中含有可以形成碱基互补配对的序列，彼此之间即可形成局部双链，即所谓的杂化双链(heteroduplex)。这个过程叫杂交或核酸分子杂交。核酸分子杂交(hybridization)是以核酸的变性和复性为基础的。

第三章酶与生物催化剂酶的活性中心二、酶的活性中心●活性中心（activecenter）

酶分子中必需基团在空间位置上相对集中，构成一定空间结构区域，与催化作用直接相关结合基团（底物结合部位）+催化基团3、同工酶（isoenzyme）具有相同的催化功能，但酶的分子结构、理化性质和免疫学性质都不同的一组酶称同工酶。一级结构不同,但三级结构相同或相似

HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脱氢酶的同工酶*举例：乳酸脱氢酶(LDH1～

LDH5)第三节酶促反应动力学研究酶促反应速度及其影响因素。酶反应速度单位时间内底物减少或产物增加的速度，常用初速度来衡量。酶促反应动力学影响因素※研究一种因素的影响时，其余各因素均恒定。底物浓度[S]酶浓度[E]反应温度pH值激活剂A抑制剂I※1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程式，简称米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物浓度

V：不同[S]时的反应速度Vmax：最大反应速度(maximumvelocity)Ｋm：米氏常数(Michaelisconstant)V=Vmax[S]Km+[S]二、米氏常数(Km)概念及意义Km值为酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。单位：mol/L。a)Km是酶的特征性常数之一；

只与酶的性质有关,

与酶的浓度无关b)Km表示酶对底物的亲和力（反比）c)同一酶对于不同底物有不同的Km值。

确定最合适底物或天然底物定义：这类抑制剂以非共价键与酶结合，使酶活性降低或丧失。采用透析或超滤等方法可以去除，由它引起的抑制作用称可逆抑制作用。分类：竞争性抑制(competitiveinhibition)非竞争性抑制（non-competitiveinhibition）反竞争性抑制（uncompetitiveinhibition）

●可逆性抑制reversibleinhibition

各种可逆性抑制作用的比较作用特征无抑制剂竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制与I结合的组分EE、ESES动力学参数表观KmKm

增大不变减小最大速度Vmax不变降低降低林-贝氏作图斜率Km/Vmax增大增大不变纵轴截距1/Vmax不变增大增大横轴截距-1/Km增大不变减小

第四节酶的调节1别构酶（变构酶-allostericenzyme）

一些小分子物质能够与酶的调节部位或亚基以非共价键形式结合，使酶的构象发生改变，使酶的活性增强或减弱，从而调控代谢反应，这种现象称为变构调节，受变构调节的酶称为别构酶。意义快速调节酶活性，在代谢调节中具有重要意义。酶的化学修饰调节酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性。称为酶的化学修饰（Chemicalmodification）或共价修饰(covalentmodification)磷酸化/去磷酸化乙酰化/去乙酰化甲基化/去甲基化。。。。。重要内容：1、重要名词：prostheticgroup；coenzyme；apoenzyme；activesite；isoenzyme；Km；allostericenzyme；zymogen/proenzyme2、适应功能的结构特点组成：全酶；辅酶/辅基结构特点：活性中心调节酶的特点：变构酶；同工酶；酶原激活3、重要性质米氏方程与Km可逆性抑制剂的动力学特点第四章糖代谢Metabolismofcarbohydrate物质代谢的重点内容重要概念重点反应：反应物-终产物；重要中间产物；重要反应(关键步骤、产能与耗能反应)反应部位：器官，细胞内定位生理意义：生成ATP的数量；NADPH等代谢调节：典型关键酶的调节各代谢途径之间的联系：枢纽物质；物质转变血糖酵解途径丙酮酸有氧无氧H2O及CO2乳酸糖异生途径乳酸氨基酸甘油糖原糖原分解肝糖原合成磷酸戊糖途径

核糖+NADPH+H+食物糖消化吸收ATP糖原ATP脂类、氨基酸等代谢转变其它己糖代谢转变糖醛酸途径

UDP-葡萄糖醛酸(肝,肾)(肝,肌)(肝,肌)(肝)(肝)(肝)糖的代谢概况第二节糖的无氧分解Glycolysis一、酵解途径1、基本过程：二个阶段，共10步反应*糖酵解(glycolysis)：在缺氧条件下，葡萄糖分解生成乳酸(lactate)并释放能量的过程。

*酵解途径(glycolyticpathway)

：葡萄糖转变成丙酮酸的过程。

*反应部位：胞浆前5步为准备阶段：

1个6C糖2个3C糖

G

1,6二磷酸果糖2个3-磷酸甘油醛

后5步为产生ATP的贮能阶段：

2个3－磷酸甘油醛2个丙酮酸

2ATP4ATP糖酵解(glycolysis)：在缺氧条件下，葡萄糖分解生成乳酸并释放能量的过程。酵解途径(glycolyticpathway)：葡萄糖转变成丙酮酸的过程。1、基本过程：二个阶段，共10步反应（1）耗能阶段：前五步反应（2）产能阶段：后五步反应2、特点（1）亚细胞定位：胞液（2）二步耗能、二步产能(底物水平磷酸化)；一步脱氢，生成1分子NADH高能化合物：1,3-二磷酸甘油酸，磷酸烯醇式丙酮酸。NADH的利用：无氧时，用于还原丙酮酸生成乳酸；产能量：1分子葡萄糖无氧酵解时净生成2分子ATP，有氧酵解净生成5或7分子ATP小结（3）三步单向反应、三种关键酶己糖激酶：不受ATP/AMP的调节

磷酸果糖激酶1（限速酶）丙酮酸激酶：受ATP/AMP的抑制3、糖酵解的生理意义（1）紧急供能：肌肉剧烈运动时。（2）生理供能：红细胞、视网膜、睾丸、脑和骨髓等（3）病理供能：严重贫血、呼吸障碍和循环功能障碍。激活剂：2,6-二磷酸果糖，1,6-二磷酸果糖（正反馈）抑制剂：柠檬酸，ATP/AMP第三节糖的有氧分解AerobicOxidationof

Carbohydrate第一阶段：酵解途径第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环G（Gn）第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循环胞液线粒体糖的有氧氧化：糖在有氧的条件下，彻底分解成H2o和CO2，同时释放出能量的过程。（1）部位：线粒体内膜（2）脱氢、脱羧同时进行，净生成1分子NADH（3）中间物不脱离酶复合体，反应单向进行（4）丙酮酸脱氢酶复合体组成：3种酶、5种辅酶

丙酮酸脱氢酶：TPP

二氢硫辛酰胺转乙酰酶：硫辛酸、辅酶A

二氢硫辛酰胺脱氢酶：FAD、NAD+小结二、三羧酸循环*反应部位：线粒体三羧酸循环：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。因为循环反应中的第一个中间产物是柠檬酸，也称为柠檬酸循环。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环。C2C6C4C5CO2CO2CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶（1）部位：线粒体（基质、内膜）

（2）4步脱氢（3个NADH＋1个FADH2）、1步底物水平磷酸化（GTP）1个乙酰辅酶A经过TAC生成10个ATP1个丙酮酸彻底氧化生成CO2和水时生成12.5个ATP1个葡萄糖彻底氧化生成CO2和水时生成30或32个ATP（3）投入1个乙酰基，产出2个CO2；中间物净含量不变（4）1种酶复合体（α酮戊二酸脱氢酶系），1种呼吸链组成成分（琥珀酸脱氢酶）

（5）3种关键酶：后2种酶为主要调节酶柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶（限速酶）酮戊二酸脱氢酶复合体（由3种酶5种辅酶组成）（6）主要生理意义：高效供能；代谢枢纽小结第四节糖的磷酸戊糖途径PentosePhosphatePathway1、部位：细胞液

2、2步脱氢，产出2个NADPH3、六碳糖酸直接脱羧生成CO24、关键酶：6磷酸葡萄糖脱氢酶5、意义（1）生成磷酸核糖：提供核酸合成原料（2）生成NADPH：

供代谢合成所需还原当量

维持红细胞功能

供生物转化所需还原当量（3）连接3C、4C、5C、6C、7C小结第五节糖原合成与分解GlycogenesisandGlycogenolysis一、糖原的合成代谢糖原的合成(glycogenesis)：由葡萄糖合成糖原的过程。主要部位：肝、肌细胞浆葡萄糖+ATP己糖激酶葡萄糖激酶（肝）6-磷酸G+ADP6-磷酸G变位酶1-磷酸G1-磷酸G+UTPUDPG焦磷酸化酶UDPG+PPi（焦磷酸）UDPG+糖元（Gn）糖原合酶UDP+糖原（Gn+1）1、部位：细胞液

2、关键酶：葡萄糖激酶/己糖激酶；糖原合酶糖原合酶磷酸化后失活3、活性葡萄糖：UDPG4、意义（1）储存能量（2）维持血糖小结

二、糖原的分解代谢*亚细胞定位：胞浆（细胞液）糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

糖原磷酸化酶糖原分解(glycogenolysis)习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝，肾）葡萄糖6-磷酸葡萄糖肌糖原的分解由于肌肉组织缺少葡萄糖-6-磷酸酶，所以肌糖原分解生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，只能进入酵解途径代谢。肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。1、部位：细胞液，微粒体2、关键酶：糖原磷酸化酶；葡萄糖6磷酸酶糖原磷酸化酶磷酸化后激活3、肌肉组织缺少葡萄糖6磷酸酶，故肌糖原不能补充血糖4、意义（1）肌糖原供能（2）肝糖原维持血糖小结糖原的合成与分解简图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原nG-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-PF-6-P（进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）UDPG6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）

葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）第六节糖异生Gluconeogenesis非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程

糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸丙酮酸2H糖异生(Gluconeogenesis)：非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程1、部位：线粒体，细胞液，微粒体2、原料：甘油、生糖氨基酸、乳酸等3、关键酶：丙酮酸羧化酶：激活剂（乙酰CoA）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶（限速酶）：激活剂（柠檬酸）；抑制剂（2,6-二磷酸果糖）葡萄糖6磷酸酶：糖原分解及糖异生途径共有的关键酶4、肌肉缺少葡萄糖6磷酸酶，需进行乳酸循环5、主要生理意义：调节血糖小结

一、血糖来源和去路血糖(3.89~6.11mM)

食物糖消化吸收肝糖原分解非糖物质糖异生氧化分解CO2+H2O糖原合成

肝（肌）糖原磷酸戊糖途径等其它糖合成代谢脂肪、氨基酸尿糖>8.89mM去路来源1、正常血糖水平：80～120mg/dl(3.89~6.11mM)2、调节血糖的激素：主要调节因素为胰高血糖素/胰岛素胰岛素：降低血糖胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素：升高血糖4、糖耐量：人体能够耐受葡萄糖的最高浓度5、血糖异常疾病：高血糖（糖尿病）、低血糖小结重要内容：1、重要名词：glycolysis；TricarboxylicacidCycle；Gluconeogenesis2、酵解途径的代谢特点3、丙酮酸有氧氧化的代谢特点4、三羧酸循环的代谢特点5、磷酸戊糖途径的生理意义6、糖异生的代谢特点7、血糖的正常范围、来源与去路，血糖的激素调节8、糖代谢的基本过程第五章脂类代谢MetabolismofLipids必需脂肪酸（essentialfattyacid）：

人体必需但自身不能合成或合成不足，必须依赖食物供给的脂肪酸。亚油酸CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH(18:2)亚麻酸CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH(18:3)花生四烯酸CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH(20:4)脂肪动员fatmobilization

储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。甘油三酯甘油二酯甘油一酯甘油甘油三酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸一、甘油三酯的分解代谢CatabolismofTriacylglycerols限速酶：甘油三酯脂肪酶又叫激素敏感性脂肪酶脂解激素：促进其活性（胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素）抗脂解激素：抑制其活性（胰岛素、前列腺素E2）甘油三酯甘油二酯甘油一酯甘油甘油三酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸hormone-sensitivelipase二、脂肪酸的氧化脂肪酸是人及哺乳动物的主要能源物质，能充分氧化分解成CO2及H2O，并释放能量。大多数组织（脑除外）均能氧化脂肪酸，肝、肌肉最活跃脂肪酸的氧化方式——β氧化OxidationofFattyAcidsβoxidation

脂肪酸活化为脂酰-CoA

脂酰-CoA转移至线粒体内脂肪酸的β氧化乙酰CoA彻底氧化，生成CO2、H2O和能量脂肪酸的分解（一）脂肪酸活化为脂酰CoA

（内质网、线粒体外膜）RCOOH+HS~CoA+ATPRCO~SCoA+AMP+PPiMg2+脂酰CoA合成酶脂肪酸脂酰CoAacyl-CoAsynthetaseRCOOH+HS~CoA+ATPRCO~SCoA+AMP+PPiMg2+脂酰CoA合成酶脂肪酸脂酰CoAacyl-CoAsynthetase2Pi

单向反应消耗2分子ATP

脂酰CoA为高能化合物肉碱：β羟γ三甲基氨基丁酸carnitine

CH3|CH3-N+-CH2-CH-CH2-COOH||CH3OH（二）脂酰CoA进入线粒体（脂肪酸氧化的限速步骤）

脂酰CoA转运依赖：

（1）肉碱（2）肉碱脂酰转移酶I（线粒体内膜外侧）（3）转位酶（4）肉碱脂酰转移酶II（线粒体内膜内侧）

βγ线粒体外线粒体内膜线粒体内脂肪酸脂酰~SCoACoASH肉碱脂酰肉碱脂酰~SCoACoASH酶I酶II肉碱脂酰转移酶I(限速酶)肉碱脂酰转移酶II脂酰CoA+肉碱CoASH+脂酰肉碱酶I活化转位酶（三）饱和脂肪酸的β氧化脂酰CoA进入线粒体基质后，从脂酰基的β碳原子开始，经过脱氢、加水、再脱氢及硫解

4步连续反应，脂酰基断裂产生1分子乙酰CoA和1分子比原来少两个碳原子的脂酰CoA。（β碳被氧化为酰基)(1)脱氢脂酰CoA脱氢酶(2)加水烯酰CoA水合酶(3)再脱氢

β-羟脂酰CoA脱氢酶(4)硫解

β-酮脂酰CoA硫解酶脂酰CoA(少2C）β氧化乙酰CoATAC

酮体RCH2-CH-CH2-CO~SCoA|

OH线粒体基质RCH2-CH2-CH2-CO~SCoARCH2CH=CH-CO~SCoA脂酰CoA脱氢酶

FADFADH2RCH2-C-CH2-CO~SCoA||

Oβ羟脂酰

CoA脱氢酶NAD+NADH+H+H2O烯酰CoA水合酶β酮脂酰CoA

硫解酶CoASHRCH2-CO~SCoA+CH3-CO~SCoA继续β氧化脂酰CoA

，-烯脂酰CoAβ-羟脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA(少2C)乙酰CoA长链偶数C原子脂肪酸的β氧化脂肪酸氧化的能量生成[以软脂酸（16C）为例]活化：-2ATP8乙酰CoA：10×8=80ATP106ATP7次β氧化7分子FADH2

1.5

×7=10.5ATP7分子NADH+H+

2.5×7=17.5ATP硬脂酸（18C）彻底氧化的能量计算？NADH+H+（2.5×3ATP）FADH2（1.5ATP）1GTP（1ATP）10ATPTAC氧化全过程分4个阶段（活化、转移、β氧化、乙酰CoA经TAC氧化），终产物是CO2、H2O、ATPβ氧化反复进行，其产物是乙酰CoA和ATP转移阶段为限速步骤，肉碱脂酰转移酶I为限速酶。脂肪酸氧化小结三、酮体的生成和利用酮体：是脂肪酸在肝内分解氧化时的正常中间产物

肝内合成，肝外利用乙酰乙酸

CH3-C-CH2-COOH30%|Oβ羟丁酸CH3-CH-CH2-COOH70%|OH丙酮

CH3-C-CH3少量

|OKetonebodyacetoacetateβ-hydroxybutyrateacetone（一）酮体的生成（肝线粒体）CH3-CO-CH2-CO~SCoA

乙酰乙酰CoA硫解酶CoASH2CH3-CO~SCoA

CH3-CO~SCoAHMG-CoA合酶CoASHHOOC-CH2-C-CH3

||O

CH3|HOOC-CH2-C-CH2-CO~SCoA|OHHMG-CoA裂解酶CH3-CO~SCoAHOOC-CH2-CH-CH3

|OHCH3-C-CH3||Oβ羟丁酸脱氢酶NADH+H+NAD+CO2HMG-CoA合酶：限速酶乙酰乙酸羟甲基戊二酰CoA-羟丁酸丙酮（三）酮体生成的意义能源物质：肝外组织，尤其是脑、肌肉脑组织不能氧化脂肪酸，可利用酮体

长期饥饿，糖供应不足时，酮体是脑和

肌肉的主要能源物质正常血酮：<30mg/L(0.3mmol/L)酮体生成>利用（饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病）血酮升高酮症酸中毒、酮尿五、脂肪酸的合成FattyAcidSynthesis问题：脂肪酸的分解脂肪酸的合成？

不同的亚细胞定位不同的酶催化

部位：胞液（肝,

脑,肺,乳腺,脂肪组织）

原料:CH3CO~SCoA（主要来自糖氧化分解）柠檬酸----丙酮酸循环（一）乙酰CoA运出线粒体CitratepyruvatecycleNAD+NADH+H+CH3CO~SCoACoASH柠檬酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸柠檬酸苹果酸苹果酸线粒体

胞液载体CoASH

CH3CO~SCoAATPADP+PiNADH+H+NAD+苹果酸脱氢酶丙酮酸羧化酶ATPADP+PiCO2NADP+NADPH+H+苹果酸酶CO2载体载体（二）丙二酰CoA的合成（脂肪酸合成第一步）乙酰CoA羧化酶生物素HOOC-CH2-CO～SCoA+ADP+PiCH3-CO～SCoA+HCO3-+ATP乙酰CoA羧化酶解聚:无活性多聚体:有活性柠檬酸，异柠檬酸:变构激活剂长链脂肪酰CoA:变构抑制剂（脂肪酸合成的限速酶）脂肪酸合成特点：

合成部位为胞液乙酰CoA为原料柠檬酸-丙酮酸循环将乙酰CoA从线粒体运至胞液多数乙酰CoA需羧化为丙二酰CoA

乙酰CoA羧化酶为脂肪酸合成的限速酶转移、缩合及还原反应循环往复，每次延长2个碳合成过程中消耗NADPH+H+及ATP第五节胆固醇代谢游离胆固醇胆固醇酯MetabolismofCholesterol101327C二、胆固醇的合成（二）合成原料乙酰CoA（来自线粒体）需ATP供能、NADPH＋H＋供氢（一）合成部位（胞液、内质网）主要:肝70~80%

其它:小肠、肾上腺皮质、卵巢、睾丸等合成1分子胆固醇需要18分子乙酰CoA36分子ATP16分子NADPH＋H＋（糖有氧氧化）

（磷酸戊糖途径）乙酰CoA通过柠檬酸－丙酮酸循环运出线粒体（三）合成基本过程（30步反应，3个阶段）甲羟戊酸（MVA)的合成乙酰乙酰硫解酶

HMGCoA合酶（羟甲基戊二酰CoA合酶)HMGCoA还原酶（限速酶）鲨烯的合成（30C多烯烃化合物）磷酸化、脱羧、脱羟胆固醇的合成环化、氧化、脱羧、还原三、胆固醇的转化与排泄（一）转化为胆汁酸（胆固醇代谢的主要去路）

正常成人每天合成1～1.5g胆固醇40％

（二）转化为类固醇激素肾上腺皮质激素雄激素雌激素（三）转化为7－脱氢胆固醇

7－脱氢胆固醇维生素D3UV1、超速离心法（密度法）

乳糜微粒<0.95

chylomicron,CM

极低密度脂蛋白0.95~1.006

verylow-densitylipoprotein,VLDL

低密度脂蛋白1.006~1.063

low-densitylipoprotein,LDL

高密度脂蛋白1.063~1.21

high-densitylipoprotein,HDL（一）血浆脂蛋白的分类2、电泳法：LDLVLDLHDLCM(三）血浆脂蛋白的组成VLDLLDLHDLCM载脂蛋白甘油三酯磷脂总胆固醇2%10%20%45%88

55810620242241548

23

各类脂蛋白组分相同，但组成含量、比例不同（五）血浆脂蛋白代谢1、乳糜微粒（CM）淋巴，血液全身组织甘油三酯作用：运输外源性甘油三酯到全身各组织小肠粘膜细胞合成饱食脂肪餐后血CM半衰期：5～15分钟（空腹血不含CM）脂蛋白脂肪酶（LPL）脂肪酸、甘油（组织摄取利用）（二）极低密度脂蛋白（VLDL）内源性甘油三酯、磷脂，胆固醇，载脂蛋白VLDL毛细血管壁脂蛋白脂肪酶甘油三酯水解肝外组织摄取作用：运输内源性甘油三酯到机体各组织中运输到肝外组织半衰期：6～12小时（肝脏合成）肝脏（三）低密度脂蛋白（LDL）胆固醇占48%仅含ApoB100合成场所：血液作用：运输肝脏合成的胆固醇到肝外组织（四）高密度脂蛋白（HDL）合成场所：肝脏

作用：收集血液中胆固醇及Apo运回肝脏代谢（胆固醇的逆向转运）半衰期：2～4天半衰期：3～5天本章重点

脂肪动员：概念、限速酶脂酸的

-氧化：概念、氧化部位、限速酶、生成ATP数；酮体：组成成分、酮体生成的限速酶、生成部位、意义；脂酸的合成：合成部位、原料、限速酶；

甘油磷脂代谢：种类、合成途径；胆固醇代谢：合成部位、原料、限速酶、转化；血浆脂蛋白：分类、代谢。

氨基酸代谢

MetabolismofAminoAcids第七章（二）生理需要量成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。（三）营养必需氨基酸

EssentialAminoAcids)(假设来借一两本书)指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸Met、Trp、Lys、Val、Ile、Leu、Phe、Thr其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸HisArg半必需氨基酸：酪氨酸(Tyr)（需由苯丙氨酸生成）半胱氨酸(Cys)（需由甲硫氨酸生成)α-酮酸脱氨基作用酮体氧化供能糖胺类脱羧基作用氨尿素代谢转变其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)

合成体内氨基酸代谢概况氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收

组织蛋白质分解

体内合成氨基酸

(非必需氨基酸)来源去路二、氨基酸的脱氨基作用

DeaminationofAminoAcids

氧化脱氨基oxidativedeamination

转氨基transamination

联合脱氨基transdeamination

非氧化脱氨基non-oxidativedeaminationL-氨基酸氧化酶（分布少，活性低）D-氨基酸氧化酶（普遍存在，但D-氨基酸极少）L－谷氨酸脱氢酶（分布广，活性高，特异性强）L－谷氨酸脱氢酶：变构酶变构激活剂：ADPGDP变构抑制剂：ATPGTP（一）氧化脱氨基作用L－谷氨酸＋H2O－酮戊二酸

+

NH3L－谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+（二）转氨基作用

1.概念：由转氨酶催化某一氨基酸的

-氨基转移到另一种－酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸，原来的氨基酸则转变成－酮酸。R1|H-C-NH2+|COOHR2|H-C-NH2|COOHR2|C=O|COOHR1|C=O+|COOH转氨酶transamination

转氨酶具有特异性体内最重要的转氨酶：谷丙转氨酶、谷草转氨酶

转氨酶的辅酶：磷酸吡哆醛（VB6,传递氨基）

大多数氨基酸参与转氨基作用，Lys、Pro、HP除外转氨基作用谷丙转氨酶GlutamicPyruvateTransaminase,GPT

丙氨酸转氨酶,AlanineTransaminase,ALT谷草转氨酶GlutamicOxaloacetictransaminase,GOT

天冬氨酸转氨酶,AspartateTransaminase,AST

ＧＰＴ谷氨酸

＋

丙酮酸

－酮戊二酸

＋丙氨酸

ＧＯＴ谷氨酸

＋草酰乙酸

－酮戊二酸

＋天冬氨酸

临床意义：正常情况下，血清中转氨酶活性很低急性肝炎血清GPT（ALT）↑↑心肌梗死血清GOT(AST)↑↑

表８－２正常成人组织中AST及ALT活性－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－组织AST

ALT

（单位／ｇ湿组织）（单位／ｇ湿组织）－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－心1560007100骼肌990004800肾9100019000胰腺280002000脾140001200肺10000700血清2016－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（三）联合脱氨基作用类型①转氨基偶联氧化脱氨基作用②嘌呤核苷酸循环PurineNucleotideCycleTransdeamination两种脱氨基方式联合，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸①转氨基偶联氧化脱氨基作用此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式（全程可逆）主要在肝、肾组织进行②嘌呤核苷酸循环（骨骼肌、心肌）苹果酸

腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸转氨酶1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶

2腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)

氨基酸按生糖及生酮性质的分类--------------------------------------------------------------------------------

类别氨基酸--------------------------------------------------------------------------------

生糖氨基酸甘、丝、缬、精、半胱、脯、羟脯、丙、（14种）天冬、谷、谷氨酰胺、天冬酰胺、组、蛋生酮氨基酸亮、赖

（2种）生糖兼生酮氨基酸异亮、色、苏、苯丙、酪

（5种）---------------------------------------------------------------------------------记忆：一两色素本来老NH3

氨基酸脱氨基作用肠道蛋白质的腐败谷氨酰胺（肾小管上皮细胞）正常人血氨：<1mg/L(0.6mol/L)体内氨的来源与去路：第四节氨的代谢尿素合成谷氨酰胺其它含氮化合物+NH4尿MetabolismofAmmonia

肾小管H+NH4

尿谷氨酰胺谷氨酸+NH3OH-

血（血氨的来源）+一、体内氨的来源OriginsofAmmonia1.氨基酸脱氨基（主要来源）2.肾小管上皮细胞分泌肝硬化患者不宜使用碱性利尿药+OH－NH4

NH3

吸收

H＋3.肠道吸收（蛋白质腐败、尿素分解）高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析禁用碱性肥皂水灌肠二、氨的转运血氨运输形式：丙氨酸和谷氨酰胺TransportationofAmmonia（一）葡萄糖-丙氨酸循环

Glucose-AlanineCycle

意义（1）使肌肉的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝（2）肝脏为肌肉提供葡萄糖丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖肝，肾（二）谷氨酰胺的运氨作用

COOH

CONH2

|

|（CH2）2

NH3

+ATPADP+Pi（CH2）2

|

谷氨酰胺合成酶

|

CHNH2

CHNH2

|

谷氨酰胺酶

|

COOH

NH3

H2OCOOHL-谷氨酸谷氨酰胺脑，肌肉

谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式氨中毒患者可口服或输入谷氨酸盐，以降低氨的浓度谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸转变成天冬酰胺天冬酰胺酶治疗白血病

白血病细胞不能合成天冬酰胺Asn+H2OAsp+NH3Asparaginase1）合成部位：

肝脏（肝细胞线粒体和胞液）2）合成原料：

氨和CO23）合成过程：

鸟氨酸循环(ornithinecycle)NH2C=ONH2三、尿素的生成Urea

Biosynthesis鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸

谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体

胞液

1、合成尿素的主要器官：肝脏

2、两个氮原子的来源：NH3、天冬氨酸

3、反应场所：先在线粒体后在胞液

4、限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶

氨基甲酰磷酸合成酶I

5、耗能：合成1分子尿素需要3分子ATP

6、意义：解除氨毒尿素生成的特点：氨的其它代谢途径

COOH

CONH2

|

|（CH2）2

NH3

+ATPADP+Pi（CH2）2

|

谷氨酰胺合成酶

|

CHNH2

CHNH2

|

谷氨酰胺酶

|

COOH

NH3

H2OCOOHL-谷氨酸谷氨酰胺NH3-酮戊二酸Glu转氨非必需氨基酸（五）高血氨症和氨中毒正常血氨浓度：<1mg/L(0.6mol/L)TAC↓

脑供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3

脑内α-酮戊二酸↓氨中毒的可能机制肝昏迷肝性脑病体内的一碳单位有：

甲基(-CH3),甲烯基(-CH2-),甲炔基(-CH=),

甲酰基(-CHO),亚氨甲基(-CH=NH)等注意：－COOH、H