考博生化和分子生物学复习笔记-第11部分
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NADH
丙酮酸 丙酮酸
ATP 丙酮酸 丙酮酸
丙酮酸羧化酶
草酰乙酸 草酰乙酸 （线粒体内）
天冬氨酸 苹果酸
GTP 天冬氨酸
NADH
草酰乙酸 苹果酸
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
2…磷酸甘油酸 （胞液）
ATP 3…磷酸甘油酸
NADH 1，3…二磷酸甘油酸 甘油 ATP
3…磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮 3…磷酸甘油
NADH
1；6…双磷酸果糖
果糖双磷酸酶
6…磷酸果糖
6…磷酸葡萄糖 1…磷酸葡萄糖 糖原
葡萄糖…6…磷酸酶
葡萄糖
注意：１）糖异生过程中丙酮酸不能直接转变为磷酸烯醇式丙酮酸，需经过草酰乙酸的中间步骤，由于草酰乙酸羧化酶仅存在于线粒体内，故胞液中的丙酮酸必须进入线粒体，才能羧化生成草酰乙酸。但是，草酰乙酸不能直接透过线粒体膜，需借助两种方式将其转运入胞液：一是经苹果酸途径，多数为以丙酮酸或生糖氨基酸为原料异生成糖时；另一种是经天冬氨酸途径，多数为乳酸为原料异生成糖时。
２）在糖异生过程中，1，3…二磷酸甘油酸还原成3…磷酸甘油醛时，需NADH，当以乳酸为原料异生成糖时，其脱氢生成丙酮酸时已在胞液中产生了NADH以供利用；而以生糖氨基酸为原料进行糖异生时，NADH则必须由线粒体内提供，可脂酸β…氧化或三羧酸循环。
３）甘油异生成糖耗一个ATP，同时也生成一个NADH
２、 调节2；6…双磷酸果糖的水平是肝内调节糖的分解或糖异生反应方向的主要信号，糖酵解加强，则糖异生减弱；反之亦然。
３、 生理意义
１）空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成糖，以维持血糖水平恒定。
２）补充肝糖原，摄入的相当一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原。合成糖原的这条途径称三碳途径。
３）调节酸碱平衡，长期饥饿进，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。
第二章 脂类代谢
一、甘油三酯的合成代谢 合成部位：肝、脂肪组织、小肠，其中肝的合成能力最强。
合成原料：甘油、脂肪酸
１、 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
2…甘油一酯 脂酰CoA转移酶 1；2…甘油二酯 脂酰CoA转移酶 甘油三酯
脂酰CoA 脂酰CoA
２、甘油二酯途径（肝细胞及脂肪细胞）
葡萄糖 3…磷酸甘油 脂酰CoA转移酶 1脂酰…3…磷酸甘油 脂酰CoA转移酶
脂酰CoA 脂酰CoA
磷脂酸 磷脂酸磷酸酶 1；2甘油二酯 脂酰CoA转移酶 甘油三酯
脂酰CoA
二、甘油三酯的分解代谢
脂肪动员的过程：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↑
１、脂肪的动员 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（FFA）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 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 甘油二酯 甘油一酯 甘油
＋FFA ＋FFA ＋FFA
α…磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 糖酵解或糖异生途径
２、脂肪酸的β…氧化
１）脂肪酸活化（胞液中）
脂酸 脂酰CoA合成酶 脂酰CoA（含高能硫酯键）
ATP AMP
２）脂酰CoA进入线粒体
脂酰CoA 肉毒碱 线 肉毒碱 脂酰CoA
肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ 粒 酶Ⅱ
CoASH 脂酰肉毒碱 体 脂酰肉毒碱 CoASH
３）脂肪酸β…氧化
脂酰CoA进入线粒体基质后，进行脱氢、加水、再脱氢及硫解等四步连续反应，生成1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA、1分子乙酰CoA、1分子FADH2和1分子NADH。以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA，可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反复进行，以至彻底。
４）能量生成
以软脂酸为例，共进行7次β…氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH及8分子乙酰CoA，即共生成（7*2）＋（7*3）＋（8*12）…2=129
脂肪酸氧化能量结算 ：每一轮β…氧化，生成1个NADH、1个FADH2 ，1个乙酰…CoA；乙酰…CoA进入三羧酸循环，生成1个FADH2、3个NADH、1个GTP，即生成10个ATP；在脂肪酸活化时，消耗2个高能键（ATP分解和焦磷酸分解）。 故1分子软脂酸完全氧化净生成ATP为： 7×（2。5＋1。5）＋8×10－2=106个ATP
不饱和脂肪酸的氧化： 单不饱和脂肪酸氧化需要用到异构酶。以油酸为例，在前3轮的β…氧化中其步骤与饱和脂肪酸完全相同（因为没涉及到不饱和键），在第4轮中用到异构酶，将顺式烯脂酰…CoA变为反式结构，才可被烯脂酰…CoA水合酶作用，这一轮中没有用到脂酰…CoA脱氢酶，所以少产生1个FADH2 ，即少1。5 ATP。故油酸完全氧化可产生： 120…1。5=118。5个ATP
多不饱和脂肪酸氧化除用到异构酶外，还用到2，4…二烯脂酰…CoA还原酶（作用于△2t△4c…烯脂酰…CoA）。
奇数碳脂肪酸氧化：生成丙酰…CoA和乙酰…CoA。丙酰…CoA在丙酰…CoA羧化酶作用下被转化为琥珀酰…CoA进入TCA循环。
乙酰…CoA去路：进入三羧酸循环、合成胆固醇、合成脂肪酸、生成酮体；
５）过氧化酶体脂酸氧化 主要是使不能进入线粒体的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便进入线粒体内分解氧化，对较短链脂酸无效。
三、酮体的生成和利用
组织特点：肝内生成肝外用。
合成部位：肝细胞的线粒体中。
酮体组成：乙酰乙酸、β…羟丁酸、丙酮。
１、 生成
脂肪酸 β…氧化 2*乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA合成酶 羟甲基戊二酸单酰CoA
（HMGCoA）
HMGCoA裂解酶 乙酰乙酸 β…羟丁酸脱氢酶 β…羟丁酸
NADH
丙酮
CO2
２、 利用
1） β…羟丁酸
ATP＋ HSCoA 乙酰乙酸 琥珀酰CoA
乙酰乙酸硫激酶 琥珀酰CoA转硫酶
AMP 乙酰乙酰CoA 琥珀酸
乙酰乙酰CoA硫解酶
乙酰CoA
三羧酸循环
２）丙酮可随尿排出体外，部分丙酮可在一系列酶作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。在血中酮体剧烈升高时，从肺直接呼出。 酮血”和“酮尿”：饥饿或患糖尿病时，血糖下降，草酰乙酸更多地进行糖异生，此时脂肪酸氧化加速产生的大量乙酰…CoA不能正常进入三羧酸循环，故有利于乙酰…CoA合成酮体，导致血液中和尿中酮体大量增加，出现“酮血”和“酮尿”。
四、脂酸的合成代谢
１、 软脂酸的合成
合成部位：线粒体外胞液中，肝是体体合成脂酸的主要场所。
合成原料：乙酰CoA、ATP﹑NADPH﹑HCO3…﹑Mn＋＋等。
合成过程：
１）线粒体内的乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜，主要通过柠檬酸…丙酮酸循环转移至胞液中。
２）乙酰CoA 乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA
ATP
３）丙二酰CoA通过酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原等步骤，碳原子由2增加至4个。经过7次循环，生成16个碳原子的软脂酸。更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。在内质网脂酸碳链延长酶体系的作用下，一般可将脂酸碳链延长至二十四碳，以十八碳的硬脂酸最多；在线粒体脂酸延长酶体系的催化下，一般可延长脂酸碳链至24或26个碳原子，而以硬脂酸最多。
２、不饱和脂酸的合成
人体含有的不饱和脂酸主要有软油酸、油酸、亚油酸，亚麻酸及花生四烯酸等，前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成，而后三种多不饱和脂酸，必须从食物摄取。
脂肪酸合成所需的碳源实质 ：均乙酰…CoA，但形式上只有1个乙酰…CoA参与合成，其余均以丙二酸单酰…CoA的形式参与合成。丙二酸单酰…CoA是由乙酰…CoA羧化形成（需ATP、HCO3…、乙酰…CoA羧化酶）。乙酰…CoA主要存在于线粒体中，必须在三羧酸转运体系的帮助下（乙酰…CoA转化为柠檬酸）跨过线粒体内膜进入细胞溶胶参与脂肪酸的合成。
脂肪酸合成步骤：由脂肪酸合酶复合体催化各步反应，脂肪酸合酶复合体包含有7种酶的活性和一个酰基载体蛋白ACP。反应分7步进行：
启动：乙酰…CoA 乙酰…ACP 乙酰…脂肪酸合酶；
装载：丙二酸单酰…CoA 丙二酸单酰…ACP；
缩合：乙酰…脂肪酸合酶 ＋ 丙二酸单酰…ACP 乙酰乙酰…ACP；
还原：乙酰乙酰…ACP β…羟丁酰…ACP；
脱水：β…羟丁酰…ACP β…烯丁酰…ACP；
还原：β…烯丁酰…ACP 丁酰…ACP；
释放：最后一轮结束后，在软脂酸…ACP硫酯酶催化下释放出软脂酸；
在第二轮反应中，丁酰…ACP代替乙酰…ACP参与反应，接受丙二酸单酰…ACP的二碳原子（脱羧除去一个碳原子）。
脂肪酸合成结算：以软脂酸为例，需1个乙酰…CoA、7个丙二酸单酰…CoA，进行7次轮回反应，净生成6个H2O（产生7个消耗1个），产生7个CO2（HCO3…），消耗7个ATP和14个NADPH。实质上消耗8个乙酰…CoA。
脂肪酸链的延长：
在线粒体中，脂酰…CoA ＋ 乙酰…CoA，实质是乙酰…CoA的加成和还原（使用了NADH和NADPH），相当于β…氧化逆反应。
在内质网中，丙二酸单酰…CoA提供二碳原子。
脂肪酸去饱和：需去饱和酶，哺乳动物不能在C9以外引入双键，故不能合成亚麻酸和亚油酸。
脂肪酸合成调节：乙酰…CoA羧化酶是限速酶。在动物体内，柠檬酸别构激活乙酰…CoA羧化酶，软脂酰…CoA反馈抑制乙酰…CoA羧化酶活性；
胰高血糖素、肾上腺素引发的乙酰…CoA羧化酶磷酸化（cAMP依赖蛋白质激酶作用），导致该酶活性丧失；胰岛素引发的柠檬酸裂解酶和丙酮酸脱氢酶磷酸化使二酶具有活性，导致乙酰…CoA生成，利于脂肪酸合成。
植物和细菌中的乙酰…CoA羧化酶无以上调节现象
甘油磷脂合成：由3…磷酸甘油或磷酸二羟丙酮酰基化生成磷脂酸，磷脂酸是合成甘油磷脂和中性脂的中间物。 在细菌中，磷脂酸与CTP作用，生成CDP…二脂酰甘油，然后由CDP…二脂酰甘油与丝氨酸反应，生成磷脂酰乙醇胺（卵）、磷脂酰胆碱（脑）、二磷脂酰甘油（心）等；在真核生物中，磷脂酸水解为二脂酰甘油，后者与CDP…乙醇胺、CDP…胆碱等反应，生成相应的磷脂；
鞘磷脂合成：鞘氨醇经酰胺化生成神经酰胺，神经酰胺与磷脂酰胆碱反应，即生成鞘磷脂（将磷酰胆碱基引入神经酰胺C1…OH位）。
脂肪酸氧化与脂肪酸合成比较： ①胞内部位不同 ②酰基载体不同 ③二碳单位加入和减去方式不同 ④转运机制不同 ⑤羟酰基中间物的构型不同 ⑥对柠檬酸和HCO3 … 需求不同 ⑦能量需求不同 ⑧酶系不同 ⑨对FAD、NAD＋和NADPH的需求不同。
软脂酸分解与合成代谢
合成（从乙酰CoA开始）
氧化（生成乙酰CoA）
细胞中部位
细胞质
线粒体
酶 系
7种酶，多酶复合体或多酶融合体
4种酶分散存在
酰基载体
ACP
CoA
二碳片段
丙二酸单酰CoA
乙酰CoA
电子供体（受体）
NADPH
FAD、NAD
β…羟脂酰基构型
D型
L型
对HCO3及柠檬酸的要求
要求
不要求
能量变化
消耗7个ATP及14个NADPH， 共49ATP。
产生（7FADH2＋7NADH…2ATP）共33ATP
产物
只合成16碳酸以内的脂酸，延长需由别的酶完成。
18碳酸可彻底降解 18碳酸可彻底降解
生物化学 分子生物学 考研复习 经典 笔记 /
五、前列腺素及其衍生物的生成
细胞膜中的磷脂 磷脂酶A2 花生四烯酸 PGH合成酶 PGH2 TXA2合成酶 TXA2
PGD2、PGE2、PGI2等
脂过氧化酶 氢过氧化廿碳四烯酸
脱水酶
白三烯（LTA4）
六、甘油磷脂的合成与代谢
１、 合成 除需ATP外，还需CTP参加。CTP在磷脂合�
