生化下半部分复习

第24章生物氧化-电子传递和氧化磷酸化作用•呼吸链的概念；呼吸链的组成•呼吸链定义代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶组成的传递链称为呼吸链组成：递氢体和电子传递体（2H→2H++2e）鱼藤酮萎锈灵粉蝶霉素A异戊巴比妥××抗霉素A二巯基丙醇××CO、CN-、N3-及H2S××各种呼吸链抑制剂的阻断位点NADHFMNFe-SCoQFADFe-S琥珀酸CytbFe-SCytc1CytCCytaa3O2（五）电子传递链的抑制剂•氧化磷酸化和底物水平磷酸化的概念氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。P/O比值指氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数（或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数）。•氧化磷酸化偶联部位线粒体•氧化磷酸化偶联机制(化学渗透假说)电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。•抑制剂对呼吸链的抑制作用•氧化磷酸化的调控1、ADP的调节作用呼吸控制率(respiratorycontrolratio,RCR)2、甲状腺激素Na+,K+–ATP酶和解偶联蛋白基因表达均增加•α-磷酸甘油穿梭（主要发生在脑和骨骼肌中）和苹果酸-天冬氨酸穿梭（主要发生在肝脏和心肌中）作用的意义；第25章戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径•磷酸戊糖途径的概念，特点和生理意义定义：磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成NADPH+H+及磷酸戊糖，后者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程磷酸戊糖途径的特点：⑴脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。⑶反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖•蚕豆病病因：•1)作为供氢体，参与体内多种生物合成反应•2)NADPH+H+是谷胱甘肽还原酶的辅酶。•缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶的人，因NADPH+H+缺乏，GSH含量过低，红细胞易于破坏而发生溶血性贫血。•3)NADPH+H+参与肝脏生物转化反应••糖异生的概念，原料定义：由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸、丙酸、甘油、氨基酸等非糖物质转变成葡萄糖的过程称为糖异生。部位：生理情况下—肝脏长期饥饿和酸中毒时—肾脏也加强1、葡糖异生作用的途径途径：基本是糖酵解的逆过程，但须绕过三个能障克服糖酵解的三步不可逆反应。糖酵解在胞浆中进行，糖异生则分别在线粒体和胞浆中进行。•糖异生途径的概念，基本过程，关键酶，生理意义（维持血糖水平的恒定）糖异生途径：指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。过程：葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸甘油醛-3-磷酸二羟丙酮磷酸1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸PEP丙酮酸大多数氨基酸乳酸Cori循环TCA的中间产物各种非糖物质糖异生的具体途径草酰乙酸反刍动物体内乙酸、丙酸丁酸琥珀酰C0A糖酵解作用葡萄糖异生作用1己糖激酶葡萄糖-6-磷酸酶2磷酸果糖激酶果糖-6-磷酸酶3丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸激酶生理意义：•乳酸循环的含义：在激烈运动时，肌肉细胞内糖酵解作用产生乳酸扩散到血液并随着血流进入肝脏细胞，在肝脏中通过糖异生途径转变为葡萄糖，又回到血液，随血流供应肌肉和脑对葡萄糖的需要，这个循环过程称Cori循环。•意义：促进乳酸再利用防止酸中毒第26章糖原的分解与合成亚细胞定位：胞浆•糖原的分解途径，关键酶1.糖原的磷酸解：糖原n+1→糖原n+1-磷酸葡萄糖（磷酸化酶）磷酸化酶只作用到糖原分支点前4个葡萄糖残基处即不能再继续催化。2.脱枝酶的作用：①转移葡萄糖残基②水解-1,6-糖苷键肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。•糖原的合成途径，关键酶合成部位组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆途径：1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖（己糖激酶）2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖变位酶）3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）4.α-1,4-糖苷键式结合糖原n+UDPG→糖原n+1+UDP（糖原合酶）糖原合酶(关键酶)：只能催化产生α-1，4-糖苷键，在该酶作用下，糖链只能延长，不能形成分支。分支酶：可将一段糖链（约6-7个葡萄糖基）转移到邻近的糖链上，以α-1，6-糖苷键相接，从而形成分支。第28章脂肪酸的分解代谢•甘油三酯和类酯的概念由一上软脂酸与两个油脂酸组成的脂肪称三脂酰甘油(triacylglycerol,TAG)，也称为甘油三酯类脂：胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterolester,CE)磷脂(phospholipid,PL)糖脂(glycolipid)鞘脂(sphingolipid•必需脂肪酸动物只能合成ω-9及ω-7系的多不饱和脂酸，不能合成ω-6及ω-3系多不饱和脂酸。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸•脂肪的动员脂肪动员(fatmobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂肪的氧化：β-氧化作用，α-氧化作用，ω-氧化作用•脂肪酸β-氧化的基本过程；生成ATP的计算饱和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的β位C原子发生氧化，碳链在α位C原子与β位C原子间发生断裂，每次生成一个乙酰CoA和较原来少二个碳原子的脂酰CoA，这个不断重复进行的脂肪酸氧化过程称为β-氧化过程：（2）脂酰CoA由线粒体膜外至膜内的转运短或中长链的脂酰CoA（10个碳原子以下）可容易地透过线粒体内膜，但长链脂酰CoA需一个特殊的运送机制方可进入内膜。载体：肉毒碱（carnitine）肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ（内膜外侧）肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ（内膜内侧）（4）乙酰CoA的氧化：经三羧酸循环、氧化磷酸化彻底氧化分解β-氧化过程中能量的生成：CH3(CH2)14COOH7次β-氧化10ATP8乙酰CoA80ATP2.5ATP7NADH17.5ATP1.5ATP7FADH210.5ATP净生成：108–2=106ATPβ-氧化的次数生成的乙酰CoA数脂肪酸活化消耗的ATP数20125.25.112　n　　－n碳原子数为n的脂肪酸β氧化净生成的ATP数量•酮体的定义、酮体代谢的基本过程、生理意义酮体定义：乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮合称为酮体。代谢过程：羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA）脂肪酸硫解酶2CH3COSCoACH3COCH2COSCoA乙酰乙酰CoAHOOCCH2-C-CH2COSCoA|CH3OH|HMG-CoA裂解酶HMG-CoA合酶CH3COSCoACoASH--氧化CH3COCH2COOHCH3CHOHCH2COOH乙酰乙酸丙酮--羟丁酸脱氢酶CO2NADH+H+NAD+CH3COCH3脱羧酶CoASH（二）肝脏中酮体的生成CH3COSCoANAD+NADH+H+琥珀酰CoA琥珀酸CoASH+ATPPPi+AMPCoASH（三）肝外组织使用酮体作为燃料琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑及骨骼肌的线粒体）乙酰乙酰CoA硫激酶（肾、心和脑的线粒体）CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸CHCH33CHCHCHCH22COOHCOOHD(D(--))--ββ--羟丁酸羟丁酸OHOHCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OOCHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸CHCH33CCHCCH22COHCOH乙酰乙酸乙酰乙酸==OO==OO==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OOCHCH33CCHCCH22CSCoACSCoA((乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA))==OO==OO==OO==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO2CHCH33CSCoACSCoA==OOCHCH33CSCoACSCoA==OO==OO2乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑及骨骼肌线粒体）酮体代谢的生理意义及病理意义：1.肝脏向肝外组织提供可利用的能源（分子小，溶于水，可透过血脑屏障及毛细血管）。2.长期饥饿或糖供应不足时,脂肪动员加强,脂肪酸转化成酮体,以代替葡萄糖而成为脑或肌肉的主要能源物质.3.某些生理或病理情况下,如长期禁食或糖尿病时,导致酮血症、酮尿症、代谢性酸中毒丙酮去路：（1）随尿排出（2）直接从肺部呼出（3）转变为丙酮酸或甲酰基及乙酰基，氧化或合成糖原•胆固醇在体内的转变细胞中酯化：由脂酰CoA胆固醇脂酰转移酶(ACAT)催化直接从脂酰CoA分子上转移一个脂酰基到胆固醇分子上，生成胆固醇酯血浆中的酯化：游离胆固醇通过LCAT的作用将卵磷脂分子上的脂酰基转移到胆固醇分子上，生成胆固醇酯脂肪酸代谢的调节胆固醇+卵磷脂胆固醇酯+溶血卵磷脂LCAT皮质酮皮质醇肾上腺皮质激素雌二醇睾丸酮性激素肾上腺皮质性腺胆固醇胆汁酸胆固醇酯肝肝甘氨胆酸牛磺胆酸甘氨酸牛磺酸结合型胆汁酸乙酰CoA肠粘膜7-脱氢胆固醇维生素D3UV脂肪酸代谢的调节（一）脂肪酸进入线粒体的调控：限速酶：脂酰肉碱转移酶Ⅰ，受丙二酸单酰-CoA抑制。（二）心脏中脂肪酸氧化的调节：脂肪酸分解产生的能量是心脏能量的主要来源。心脏用能减少会抑制-氧化。第29章脂类合成脂肪酸的生物合成1、乙酰CoA的作用部位：胞液（肝、肾、乳腺、脂肪组织等）原料：乙酰CoA，NADPH+H+供氢，ATP供能，HCO3-(CO2)及Mn2+等。脂肪酸合成的基本原料是乙酰CoA，其合成是二碳单位的延长过程，但逐加的二碳单位并非直接来源于乙酰CoA，而是乙酰CoA的羧化产物丙二酰CoA2、丙二酸单酰CoA的形成来自乙酰CoA和碳酸氢盐合成过程：缩合CO2还原NADPH+H+NADP+脱水H2O再还原NADPH+H+NADP+目录β酮脂酰合成酶β酮脂酰还原酶β羟脂酰脱水酶脂烯酰还原酶E2E1胆固醇的合成原料和关键酶组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。细胞定位：胞液、光面内质网关键酶:限速酶——HMG-CoA还原酶血浆脂蛋白的种类和功能乳糜微粒chylomicron(CM)极低密度脂蛋白verylowdensitylipoprotein(VLDL)低密度脂蛋白lowdensitylipoprotein(LDL)高密度脂蛋白highdensitylipoprotein(HDL)CM的生理功能：运输外源性TG及胆固醇酯。VLDL的生理功能：运输内源性TGLDL的生理功能：转运肝合成的内源性胆固醇。HDL的生理功能：主要是参与胆固醇的逆向转运(reversecholesteroltransport,RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝汁酸后排出体外。动物细胞脂肪酸合成途径与β-氧化的比较合成氧化反应部位细胞质线粒体酶多功能酶4种酶分散存在酰基载体ACPCoA二碳单元来源丙二酸单酰CoA乙酰CoA电子供体（受体）NADPHFA