考博生化和分子生物学复习笔记-第11章

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六、甘油磷脂的合成与代谢
１、　合成　　除需ATP外，还需CTP参加。CTP在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP…乙醇胺、CDP…胆碱及CDP…甘油二酯等活化中间物所必需。
　　１）甘油二酯途径　　　　　　　　　　　　　CDP…乙醇胺　　CMP　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磷脂酰乙醇胺
　　葡萄糖　　3…磷酸甘油　　磷脂酸　　甘油二酯　转移酶　　　　　（脑磷脂）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磷脂酰胆碱
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CDP…胆碱　　　CMP　（卵磷脂）
　　脑磷脂及卵磷脂主要通过此途径合成，这两类磷脂在体内含量最多。　　
　　２）CDP…甘油二酯途径　　　　　　　　　　　　　　　　　　　肌醇
　　　 磷脂酰肌醇
　　 丝氨酸
　　葡萄糖　　3…磷酸甘油　　磷脂酸　　　CDP…甘油二酯　合成酶　 磷脂酰丝氨酸
　　　　　　　　　　　　　　　CTP PPi 磷脂酰甘油
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二磷脂酰甘油
　　 （心磷脂）
　　此外，磷脂酰胆碱亦可由磷脂酰乙醇胺从S…腺苷甲硫氨酸获得甲基生成；磷脂酰丝氨酸可由磷脂酰乙醇胺羧化生成。
　　２、降解　　生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶类，根据其作用的键的特异性不同，分为磷脂酶A1和A2，磷脂酶B，磷脂酶C和磷脂酶D。
　　磷脂酶A2特异地催化磷酸甘油酯中2位上的酯键水解，生成多不饱和脂肪酸和溶血磷脂。后者在磷脂酶B作用，生成脂肪酸及甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，再经甘油酸胆碱水解酶分解为甘油及磷酸胆碱。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯键水解，产物是脂肪酸和溶血磷脂。
七、胆固醇代谢
１、　合成
合成部位：肝是主要场所，合成酶系存在于胞液及光面内质网中。
合成原料：乙酰CoA（经柠檬酸…丙酮酸循环由线粒体转移至胞液中）、ATP、NADPH等。
合成过程：
１）　甲羟戊酸的合成（胞液中）
2*乙酰CoA　　乙酰乙酰CoA　　HMGCoA　　HMGCoA还原酶　甲羟戊酸
　　　　　　　　　　　　　　　　　NADPH
２）　鲨烯的合成（胞液中）
３）胆固醇的合成（滑面内质网膜上）
　　合成调节：
　　１）饥饿与饱食　饥饿可抑制肝合成胆固醇，相反，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，肝HMGCoA还原酶活性增加，胆固醇合成增加。
２）　胆固醇　胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。主要抑制HMGCoA还原酶活性。
３）激素　胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMGCoA还原酶的合成，增加胆固醇的合成。胰
高血糖素及皮质醇则能抑制并降低HMGCoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成；甲状腺素除能促进合成外，又促进胆固醇在肝转变为胆汁酸，且后一作用较强，因而甲亢时患者血清胆固醇含量反而下降。
２、　转化
１）胆固醇在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路，基本步骤为：
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　胆酸
　　胆固醇　7α…羟化酶　7α…羟胆固醇　　　　　　　　甘氨酸或牛磺酸　结合型胆汁酸
　　　　NADPH　　　　　　　　　　　　　　鹅脱氧胆酸
　　　　　　　　　　胆酸　　　　　肠道细菌　　　7…脱氧胆酸
甘氨酸　牛磺酸　　　鹅脱氧胆酸　　　　　　　　　石胆酸
　　２）转化为类固醇激素　胆固醇是肾上腺皮质、睾丸，卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料，如睾丸酮、皮质醇、雄激素、雌二醇及孕酮等。
　　３）转化为7…脱氢胆固醇　在皮肤，胆固醇可氧化为7…脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D。
　　３、胆固醇酯的合成　
　　细胞内游离胆固醇在脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT）的催化下，生成胆固醇酯；
　　血浆中游离胆固醇在卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT）的催化下，生成胆固醇酯和溶血卵磷酯。
八、血浆脂蛋白　１、分类
　　１）电泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒
　　２）超速离心法：乳糜微粒（含脂最多），极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL），分别相当于电泳分离的CM﹑前β…脂蛋白﹑β…脂蛋白及α…脂蛋白等四类。
　　２、组成　血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白质最少，故密度最小；VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白质含量高于CM；LDL含胆固醇及胆固醇酯最多；含蛋白质最多，故密度最高。
　　血浆脂蛋白中的蛋白质部分，基本功能是运载脂类，称载脂蛋白。HDL的载脂蛋白主要为apoA，LDL的载脂蛋白主要为apoB100，VLDL的载脂蛋白主要为apoB﹑apoC，CM的载脂蛋白主要为apoC。
　　３、生理功用及代谢
　　１）CM　运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。成熟的CM含有apoCⅡ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL），LPL可使CM中的甘油三酯及磷脂逐步水解，产生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同时其表面的载脂蛋白连同表面的磷脂及胆固醇离开CM，逐步变小，最后转变成为CM残粒。
　　２）VLDL　运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL的甘油三酯在LPL作用下，逐步水解，同时其表面的apoC、磷脂及胆固醇向HDL转移，而HDL的胆固醇酯又转移到VLDL。最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL。
　　３）LDL　转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。肝是降解LDL的主要器官。apoB100水解为氨基酸，其中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂酸。游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用：①抑制内质网HMGCoA还原酶；②在转录水平上阴抑细胞LDL受体蛋白质的合成，减少对LDL的摄取；③激活ACAT的活性，使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中储存。
　　４）HDL　逆向转运胆固醇。HDL表面的apoⅠ是LCAT的激活剂，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及胆固醇酯。
　　九、高脂血症　　　　高脂蛋白血症分型
分型
脂蛋白变化
血脂变化
Ⅰ
CM↑
甘油三酯↑↑↑
Ⅱa
LDL↑
胆固醇↑↑
Ⅱb
LDL﹑VLDL↑
胆固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅲ
IDL↑
胆固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅳ
VLDL↑
甘油三酯↑↑
Ⅴ
VLDL﹑CM↑
甘油三酯↑↑↑
注：IDL是中间密度脂蛋白，为VLDL向LDL的过度状态。
　　家族性高胆固醇血症的重要原因是LDL受体缺陷
　　胆固醇合成：开始于3分子乙酰…CoA合成甲羟戊酸，经过一系列转化生成胆固醇。（先由2分子乙酰…CoA反应生成乙酰乙酰…CoA，再加入第三个乙酰…CoA分子生成HMG…　CoA，然后在HMG…CoA还原酶作用下生成甲羟戊酸）。HMG…CoA还原酶是胆固醇合成的关键酶。　　胆固醇不能氧化为CO2和H2O，而是转化为：脂蛋白、胆汁酸、维生素D3、类固醇激素、胆固醇酯或参与生物膜组成。
　第三章　氨基酸代谢　
蛋白质的营养价值及互补作用：蛋白质营养价值高低的决定因素有：①　必需氨基酸的含量；②　必需氨基酸的种类；③　必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用。
二、体内氨的来源和转运
１、　来源
　　１）氨基酸经脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源；
２）由肠道吸收的氨；即肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和肠道尿素经细菌尿素
酶水解产生的氨。
３）肾小管上皮细胞分泌的氨主要谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨。
２、转运
１）　丙氨酸…葡萄糖循环
　　　　　　　　　　（肌肉） 　　（血液） （肝）
　　　　　肌肉蛋白质　　　葡萄糖　　葡萄糖　　　　葡萄糖　　　　尿素

　　　　　氨基酸 糖 糖 尿素循环
分 异
　　　　　　NH3　　　　　　　　解　　　　　　　　　　　生　　　　NH3

　　　　　谷氨酸　　　　　丙酮酸　　　　　　　　　丙酮酸　　　　谷氨酸
　　　　　　　　　　　　转氨酶　　　　　　　　　　　　　　　　转氨酶
　　　　　α…酮戊二酸　　　丙氨酸　　丙氨酸　　　　丙氨酸　　　　α…酮戊二酸
２）谷氨酰胺的运氨作用
　　谷氨酰胺主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。氨与谷氨酰胺在谷氨酰胺合成酶催化下生成谷氨酰胺，由血液输送到肝或肾，经谷氨酰胺酶水解成谷氨酸和氨。
　　可以认为，谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。
　　三、氨基酸的脱氨基作用
　　１、转氨基作用　转氨酶催化某一氨基酸的α…氨基转移到另一种α…酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变成α…酮酸。既是氨基酸的分解代谢过程，也是体内某些氨基酸合成的重要途径。除赖氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸外，体内大多数氨基酸可以参与转氨基作用。如：
　　谷氨酸＋丙酮酸　谷丙转氨酶（ALT）　　α…酮戊二酸＋丙氨酸
　　谷氨酸＋草酰乙酸　谷草转氨酶（AST）α…酮戊二酸＋天冬氨酸
　　转氨酶的辅酶是维生素B6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛。
　　２、L…谷氨酸氧化脱氨基作用
　　L…谷氨酸　L…谷氨酸脱氢酶　α…酮戊二酸＋NH3
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NADH
　　３、联合脱氨基作用
　　　　氨基酸　　　α…酮戊二酸　　　NH3＋NADH
　　　　　转氨酶 谷氨酸脱氢酶
　　　　α…酮酸　　　谷氨酸　　　　　NAD＋　
　　４、嘌呤核苷酸循环
　　上述联合脱氨基作用主要在肝、肾等组织中进行。骨骼肌和心肌中主要通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基。
　　氨基酸　　α…酮戊二酸　　天冬氨酸　　　　　　　　次黄嘌呤核苷酸　　　　NH3
　　 GTP （IMP）
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　腺苷酸代琥珀酸　　　　　　腺嘌呤核苷酸
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（AMP）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　延胡索酸
　　α…酮酸　　　　L…谷氨酸　　　　　草酰乙酸
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　苹果酸
　　　５、氨基酸脱氨基后生成的α…酮酸可以转变成糖及脂类，在体内可以转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸；能转变成酮体者称为生酮氨基酸；二者兼有者称为生糖兼生酮氨基酸。只要记住生酮氨基酸包括：亮、赖；生糖兼生酮氨基酸包括异亮、苏、色、酪、苯丙；其余为生糖氨基酸。
四、氨基酸的脱羧基作用　由氨基酸脱羧酶催化，辅酶为磷酸吡哆醛，产物为CO2和胺。
　　１、L…谷氨酸　L…谷氨酸脱羧酶　γ…氨基丁酸（GABA）
　　GABA为抑制性神经递质。
　　２、L…半胱氨酸　　磺酸丙氨酸　磺酸丙氨酸脱羧酶　牛磺酸
　　牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分。
　　３、L…组氨酸　组氨酸脱羧酶　组胺
　　组胺是一种强烈的血管舒张剂，并能增加毛细血管的通透性。
　　４、色氨酸　色氨酸羟化酶　5…羟色氨酸　5…羟色氨酸脱羧酶　5…羟色胺（5…HT）
　　脑内的5…羟色胺可作为神经递质，具有抑制作用；在外周组织，有收缩血管作用。
　　５、L…鸟氨酸　鸟氨酸脱羧酶　腐胺　　　　精脒　　　　精胺
　　　　　　　　　　　　　　　　脱羧基SAM　　脱羧基SAM
　　精脒与精胺是调节细胞生长的重要物质。合称为多胺类物质。
五、一碳单位　　来源于组、色、甘、丝，体内的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基，CO2不属于一碳单位。
　　四氢叶酸是一碳单位代谢的辅酶。
　　主要生理功用是作为合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10…CHO…FH4与N5；H10=CH…FH4分别提供嘌呤合成时C2与C8的来源；N5；N10…CH2…FH4提供胸苷酸合成时甲基的来源。由此可见，一碳单位将氨基酸与核酸代谢密切联系起来。
六、芳香族氨基酸（色、酪、苯丙）的代谢：在神经组织细胞中的主要代谢过程为：苯丙氨酸→酪氨酸→多巴→多巴胺→去甲肾上腺素→肾上腺素。多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素统称儿茶酚胺。在黑色素细胞中，多巴可转变为黑色素。苯丙氨酸羟化酶遗传性缺陷可致苯丙酮酸尿症，酪氨酸酶遗传性缺陷可致白化病。
　　１、　　　　　　　　苯丙氨酸　
　　　　　　　苯丙氨酸羟化酶
　　　　　　　　　　　　　酪氨酸　黑色素细胞的酪氨酸酶　多巴
　　　　　　　　酪氨酸羟化酶
　　　　　　　　　　　　　多巴　　　　　　　　　　　　　黑色素　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　多巴脱羧酶
　　　　　　　　　　　　　多巴胺
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　SAM　去甲肾上腺素　儿茶酚胺
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　肾上腺素
　　苯酮酸尿症：当苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时，苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，体内苯丙氨酸蓄积，并经转氨基作用生成苯丙酮酸，再进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物，称为苯酮酸尿症。
　　白化病：人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病。
２、　色氨酸
１）生成5…羟色胺
２）生成一碳单位
３）可分解产生尼克酸，这是体内合成维生素的特例。
七、含硫氨基酸（甲硫、半胱、胱）代谢
１、甲硫氨酸　　　　　　S…腺苷甲硫氨酸（SAM）
　　　　　　ATP　　PPi
　　SAM中的甲基为活性甲基，通过转甲基作用可以生成多种含甲基的重要生理活性物质。SAM是体内最重要的甲基直接供给体。
　　
２、甲硫氨酸循环
　　　　　　　　甲硫氨酸　　　SAM　甲基转移酶　S…腺苷同型半胱氨酸
　　　　　　　　　　　　　　　　RH　　　　RCH3
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　甲硫氨酸合成酶　　　　　同型半胱氨酸
　　　　　　　　　　FH4　　　　　　N5…CH3…FH4
N5…CH3…FH4可看成体内甲基的间接供体，甲硫氨酸合成酶辅酶为维生素B12。
　　３、肌酸的合成　肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM供给甲基而合成。在肌酸激酶催化下，肌酸转变成磷酸肌酸，并储存ATP的高能磷酸键。
　　４、体内硫酸根主要来源于半胱氨酸，一部分以无机盐形式随尿排出，另一部分则经ATP活化成活性硫酸根，即3'…磷酸腺苷…5'…磷酸硫酸（PAPS）。
八、氨基酸衍生的重要含氮化合物
　　化合物
　　　氨基酸前体
嘌呤碱
天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸
嘧啶碱
天冬氨酸
血红素、细胞色素
甘氨酸
肌酸、磷酸肌酸
甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸
尼克酸
色氨酸
儿茶酚胺类
苯丙氨酸、酪氨酸
甲状腺素
酪氨酸
黑色素
苯丙氨酸、酪氨酸
精胺、精脒
蛋氨酸、鸟氨酸

九、尿素的生成