生物化学与分子生物学考博专业课重点整理(7).pdf

中国考博辅导首选学校中国考博辅导首选学校 生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学考博专业课重点整理考博专业课重点整理（7 7）八、磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径是指从 G-6-P 脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。该旁路途径的起始物是 G-6-P，返回的代谢产物是 3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖，其重要的中间代谢产物是 5-磷酸核糖和 NADPH。整个代谢途径在胞液中进行。关键酶是 6-磷酸葡萄糖脱氢酶。九、磷酸戊糖途径的生理意义：1.是体内生成 NADPH 的主要代谢途径：NADPH 在体内可用于：作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸、胆固醇等。参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。维持巯基酶的活性。使氧化型谷胱甘肽还原。维持红细胞膜的完整性：由于 6-磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病，表现为溶血性贫血。2.是体内生成 5-磷酸核糖的唯一代谢途径：体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以 5-磷酸核糖的形式提供，其生成方式可以由 G-6-P 脱氢脱羧生成，也可以由 3-磷酸甘油醛和 F-6-P 经基团转移的逆反应生成。（：（：The way to contact yumingkaobo TEL:si ling ling-liu liu ba-liu jiu qi ba;QQ:wu si qi ling liu san ba liu er）十、糖原的合成与分解：糖原是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物。糖原分子的直链部分借-1,4-糖苷键而将葡萄糖残基连接起来，其支链部分则是借-1,6-糖苷键而形成分支。糖原是一种无还原性的多糖。糖原的合成与分解代谢主要发生在肝、肾和肌肉组织细胞的胞液中。1糖原的合成代谢：糖原合成的反应过程可分为三个阶段。活化：由葡萄糖生成尿苷二磷酸葡萄糖：葡萄糖6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖UDPG。此阶段需使用 UTP，并消耗相当于两分子的 ATP。缩合：在糖原合酶催化下，UDPG 所带的葡萄糖残基通过-1,4-糖苷键与原有糖原分子的非还原端相连，使糖链延长。糖原合酶是糖原合成的关键酶。 中国考博辅导首选学校中国考博辅导首选学校 分支：当直链长度达 12 个葡萄糖残基以上时，在分支酶的催化下，将距末端 67 个葡萄糖残基组成的寡糖链由-1,4-糖苷键转变为-1,6-糖苷键，使糖原出现分支，同时非还原端增加。2糖原的分解代谢：糖原的分解代谢可分为三个阶段，是一非耗能过程。水解：糖原1-磷酸葡萄糖。此阶段的关键酶是糖原磷酸化酶，并需脱支酶协助。异构：1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖。脱磷酸：6-磷酸葡萄糖葡萄糖。此过程只能在肝和肾进行。十一、糖原合成与分解的生理意义：1贮存能量：葡萄糖可以糖原的形式贮存。2调节血糖浓度：血糖浓度高时可合成糖原，浓度低时可分解糖原来补充血糖。3利用乳酸：肝中可经糖异生途径利用糖无氧酵解产生的乳酸来合成糖原。这就是肝糖原合成的三碳途径或间接途径。第六章 脂类代谢 一、脂类的分类和生理功用：脂类是脂肪和类脂的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。其中，脂肪主要是指甘油三酯，类脂则包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）、糖脂（脑苷脂和神经节苷脂）、胆固醇及胆固醇酯。脂类物质具有下列生理功用：供能贮能：主要是甘油三酯具有此功用，体内 20%30%的能量由甘油三酯提供。构成生物膜：主要是磷脂和胆固醇具有此功用。协助脂溶性维生素的吸收，提供必需脂肪酸。必需脂肪酸是指机体需要，但自身不能合成，必须要靠食物提供的一些多烯脂肪酸。保护和保温作用：大网膜和皮下脂肪具有此功用。二、甘油三酯的分解代谢：1脂肪动员：贮存于脂肪细胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶的催化下水解并释放出脂肪酸，供给 中国考博辅导首选学校中国考博辅导首选学校 全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员。激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的关键酶。HSL的激活剂是肾上腺素、去甲肾上腺素和胰高血糖素；抑制剂是胰岛素、前列腺素 E2 和烟酸。脂肪动员的过程为：激素+膜受体腺苷酸环化酶cAMP蛋白激酶激素敏感脂肪酶（HSL，甘油三酯酶）甘油三酯分解。脂肪动员的结果是生成三分子的自由脂肪酸（FFA）和一分子的甘油。脂肪酸进入血液循环后须与清蛋白结合成为复合体再转运，甘油则转运至肝脏再磷酸化为 3-磷酸甘油后进行代谢。2脂肪酸的氧化：体内大多数的组织细胞均可以此途径氧化利用脂肪酸。其代谢反应过程可分为三个阶段：(1)活化：在线粒体外膜或内质网进行此反应过程。由脂肪酸硫激酶（脂酰 CoA 合成酶）催化生成脂酰 CoA。每活化一分子脂肪酸，需消耗两分子 ATP。(2)进入：借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶和酶）催化的移换反应，脂酰 CoA 由肉碱（肉毒碱）携带进入线粒体。肉碱脂肪酰转移酶是脂肪酸-氧化的关键酶。-氧化：由四个连续的酶促反应组成：脱氢：脂肪酰 CoA 在脂肪酰 CoA 脱氢酶的催化下，生成 FADH2 和,-烯脂肪酰 CoA。水化：在水化酶的催化下，生成 L-羟脂肪酰 CoA。再脱氢：在 L-羟脂肪酰 CoA 脱氢酶的催化下，生成-酮脂肪酰 CoA 和 NADH+H+。硫解：在硫解酶的催化下，分解生成 1 分子乙酰 CoA 和 1 分子减少了两个碳原子的脂肪酰 CoA。后者可继续氧化分解，直至全部分解为乙酰 CoA。3三羧酸循环：生成的乙酰 CoA 进入三羧酸循环彻底氧化分解。三、脂肪酸氧化分解时的能量释放：以 16C 的软脂酸为例来计算，则生成 ATP 的数目为：一分子软脂酸可经七次-氧化全部分解为八分子乙酰 CoA，故-氧化可得 57=35 分子 ATP，八分子乙酰 CoA 可得 128=96 分子 ATP，故一共可得 131 分子 ATP，减去活化时消耗的两分子 ATP，故软脂酸可净生成 129 分子 ATP。对于偶数碳原子的长链脂肪酸，可按下式计算：ATP 净生成数目=（碳原子数2-1）5+（碳原子数2）12-2。 中国考博辅导首选学校中国考博辅导首选学校 四、酮体的生成及利用：脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体。1酮体的生成：酮体主要在肝脏的线粒体中生成，其合成原料为乙酰 CoA，关键酶是 HMG-CoA 合成酶。其过程为：乙酰 CoA乙酰乙酰 CoA HMG-CoA乙酰乙酸。生成的乙酰乙酸再通过加氢反应转变为-羟丁酸或经自发脱羧生成丙酮。2酮体的利用：利用酮体的酶有两种，即琥珀酰 CoA 转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中，不消耗 ATP）和乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中，需消耗 2 分子ATP）。其氧化利用酮体的过程为：-羟丁酸乙酰乙酸乙酰乙酰 CoA乙酰 CoA三羧酸循环。3酮体生成及利用的生理意义：(1)在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式：由于酮体的分子较小，故被肝外组织氧化利用，成为肝脏向肝外组织输出能源的一种形式。(2)在饥饿或疾病情况下，为心、脑等重要器官提供必要的能源：在长期饥饿或某些疾病情况下，由于葡萄糖供应不足，心、脑等器官也可转变来利用酮体氧化分解供能。五、甘油三酯的合成代谢：肝脏、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官，其合成的亚细胞部位主要在胞液。脂肪合成时，首先需要合成长链脂肪酸和 3-磷酸甘油，然后再将二者缩合起来形成甘油三酯（脂肪）。1脂肪酸的合成：脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰 CoA，其合成过程由胞液中的脂肪酸合成酶系催化，不是-氧化过程的逆反应。脂肪酸合成的直接产物是软脂酸，然后再将其加工成其他种类的脂肪酸。 中国考博辅导首选学校中国考博辅导首选学校 乙酰 CoA 转运出线粒体：线粒体内产生的乙酰 CoA，与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，穿过线粒体内膜进入胞液，裂解后重新生成乙酰 CoA，产生的草酰乙酸转变为丙酮酸后重新进入线粒体，这一过程称为柠檬酸-丙酮酸穿梭作用。丙二酸单酰 CoA 的合成：在乙酰 CoA 羧化酶（需生物素）的催化下，将乙酰 CoA 羧化为丙二酸单酰CoA。乙酰 CoA 羧化酶是脂肪酸合成的关键酶，属于变构酶，其活性受柠檬酸和异柠檬酸的变构激活，受长链脂酰 CoA 的变构抑制。脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一类似于-氧化逆反应的循环反应过程，即 缩合加氢脱水再加氢。所需氢原子来源于 NADPH，故对磷酸戊糖旁路有依赖。每经过一次循环反应，延长两个碳原子。但该循环反应过程由胞液中的脂肪酸合成酶系所催化。脂肪酸合成酶系在低等生物中是一种由一分子脂酰基载体蛋白（ACP）和七种酶单体所构成的多酶复合体；但在高等动物中，则是由一条多肽链构成的多功能酶，通常以二聚体形式存在，每个亚基都含有一 ACP 结构域。软脂酸的碳链延长和不饱和脂肪酸的生成：此过程在线粒体/微粒体内进行。使用丙二酸单酰 CoA与软脂酰 CoA 缩合，使碳链延长，最长可达二十四碳。不饱和键由脂类加氧酶系催化形成。23-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的 3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：由糖代谢生成（脂肪细胞、肝脏）：磷酸二羟丙酮加氢生成 3-磷酸甘油。由脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成的甘油转运至肝脏经磷酸化后生成 3-磷酸甘油。3甘油三酯的合成：2脂酰 CoA+3-磷酸甘油 磷脂酸 甘油三酯。本文由本文由“育明考博育明考博”整理编辑整理编辑