生物化学下册期末总结

第31章氨基酸及其衍生物的生物合成丙氨酸AlaA精氨酸ArgR天冬氨酸AspD半胱氨酸CysC谷氨酰胺GlnQ谷氨酸Glu/GlnE组氨酸HisH异亮氨酸IleI甘氨酸GlyG天冬酰胺AsnN亮氨酸LeuL赖氨酸LysK甲硫氨酸MetM苯丙氨酸PheF脯氨酸ProP丝氨酸SerS苏氨酸ThrT色氨酸TrpW酪氨酸TyrY缬氨酸ValV氨基酸合成碳骨架的来源?三个代谢途径①柠檬酸循环②糖酵解③磷酸戊糖途径20种氨基酸依据碳骨架来源分为哪六族?谷氨酸族，天冬氨酸族，芳香族氨基酸族，丙酮酸族，丝氨酸族，组氨酸。氮进入氨基酸分子的三条途径?①形成氨甲酰磷酸(耗2ATP)催化酶：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ调节物：N-乙酰谷氨酸（由谷氨酸在N-乙酰谷氨酸合成酶的催化下与乙酰-CoA合成。）②形成谷氨酸(耗NADPHorNADH)NAD(P)H+H++NH3α-酮戊二酸----谷氨酸+NAD(P)++H2O③形成谷氨酰胺(耗1ATP)谷氨酸，谷氨酰氨合成酶作用下，形成谷氨酰胺氨基酸生物合成的调节方式?（一）产物的反馈调节1.简单反馈抑制：如由苏氨酸合成异亮氨酸，异亮氨酸抑制苏氨酸脱氨酶。2.协同抑制：如谷氨酰胺合成酶受8种物质抑制。3.多重抑制：催化PEP与赤藓糖-4-磷酸缩合的醛缩酶由三种同工酶，分别受三种产物的抑制。4.连续反馈抑制：产物抑制某中间过程，使其底物积累，抑制前面的反应。如半胱氨酸和甲硫氨酸等合成。5.其他：甘氨酸的合成受一碳单位和FH4的调节，丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸不受反馈抑制，与其酮酸保持可逆平衡。（二）酶量调节：一些酶的合成受产物阻遏，如大肠杆菌的甲硫氨酸合成中的某些酶。阻遏调节速度较慢。一氧化氮的形成反应及其作用？NO,血管内皮细胞产生的血管舒张因子谷胱甘肽在氨基酸跨膜转运的作用机制?γ-谷氨酰循环谷胱甘肽（一）功能：作为还原剂，保护红细胞等不被氧化损伤。一般还原型与氧化型的比值为500。谷胱甘肽与过氧化物反应可解毒。谷胱甘肽还参与氨基酸的转运。（二）合成：谷氨酸的γ-羧基与半胱氨酸生成肽键，再与甘氨酸反应生成谷胱甘肽。共消耗2个ATP。谷胱甘肽是由哪几种氨基酸生成的?谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸谷胱甘肽主要依靠什么维持其还原状态?半胱氨酸上的巯基为其活性基团第30章蛋白质降解和氨基酸分解代谢（一）氮平衡（nitrogenbalance）*机体内蛋白质代谢的概况可根据氮平衡实验来确定。蛋白质中氮的平均含量约为16％。三种氮平衡情况A.氮的总平衡摄入氮=排出氮，即氮的“收支”平衡反映正常成人的蛋白质代谢情况B.氮的正平衡摄入氮＞排出氮，部分摄入的氮用于合成体内蛋白质儿童、孕妇及恢复期病人C.氮的负平衡摄入氮＜排出氮，见于蛋白质需要量不足饥饿或消耗性疾病患者*必需氨基酸（essentialaminoacid）:人体内有8种氨基酸不能合成。体内需要而又不能自身合成，必须由食物供应：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）:其余12种氨基酸体内可以合成，不一定需由食物供应。胃蛋白酶的最适PH:1.5－2.5对蛋白质肽键作用的特异性较差肠液中的肠激酶可激活各种胰酶原。胰酶最适pH为7.0左右胰液中的蛋白酶分为两类：　　　内肽酶---水解蛋白质肽链内部的一些肽键胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶等，有一定的专一性。　　　外肽酶--主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B自肽链羧基末端开始，每次水解掉一个AA残基，对不同AA组成的肽键也有一定专一性。寡肽酶存在：小肠粘膜细胞的刷状缘及胞液中例如氨基肽酶及二肽酶部位：主要在小肠粘膜细胞内进行。氨基肽酶二肽酶寡肽-----------二肽----------------AA食物中的蛋白质经胃蛋白酶和胰蛋白酶消化后有1/3是氨基酸、2/3是肽。寡肽的水解主要在小肠粘膜细胞内进行，最后由氨基肽酶和二肽酶作用水解成氨基酸。各种酶协同作用使蛋白质的消化效率极高。正常成人，食物蛋白质的95％可以水解完全（一些纤维蛋白只能部分水解）。二、氨基酸的吸收部位：主要在小肠中进行吸收载体：载体蛋白部位：肠粘膜细胞膜上载体蛋白-AA-Na+形成三联体作用：将AA及Na+转运入细胞，Na+则借钠泵排出细胞外，并消耗ATP。有4种类型的载体，分别参与不同氨基酸的吸收：中性氨基酸载体（主要载体）碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体三、蛋白质的腐败作用定义：在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物所起的作用，称为～。实质：是细菌本身的代谢过程，以无氧分解为主。部位：大肠的下段。产物：大多数对人体有害，少量FA及维生素K等可被机体利用的物质。a.胺类（amines）的生成b.氨（ammonia）的生成c.其他有害物质的生成（酚类、吲哚、硫化氢等）四、氨基酸代谢库（metabolicpool）食物蛋白质经消化而被吸收的AA(外源性AA)与体内组织蛋白质降解产生的AA（内源性AA）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为～。AA由于不能自由通过细胞膜，所以在体内分布也是不均匀的。1.体内（内源）蛋白质降解1.1体内蛋白降解为氨基酸真核细胞中蛋白质的降解有两条途径：  不依赖ATP的过程，在溶酶体内进行，主要降解细胞外来源的蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质。  依赖ATP和泛素的过程，在细胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命的蛋白质，在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。1.2细胞蛋白质降解的机制1.2.1溶酶体降解（Lysosomalmechanism）溶酶体：含50多种水解酶，其内蛋白酶称为组织蛋白酶。内部pH约5.0。对蛋白质的降解无选择性1.2.2泛肽标记降解（Labelledbyubiquitin）对蛋白质有选择性降解消耗ATP泛肽-连接的降解酶(UCDEN)1.3细胞蛋白质降解的意义(1)排除不正常的蛋白质(2)维持细胞代谢的秩序氨基酸分解代谢CatabolismofAminoAcids2.1脱氨基作用2.1.1转氨基作用(氨基转移反应)氨基酸+a-酮戊二酸-------a-酮酸+谷氨酸（氨基转移酶）谷氨酸+草酰乙酸--a-酮戊二酸+天冬氨酸PLP以共价键与氨基转移酶连接，PLP变成PMP时既携带上一个氨基。1.氨基酸转化为酮酸氨基酸的亲核氨基向酶--希夫碱的碳原子进攻，形成氨基酸-PLP希夫碱（醛亚胺），同时酶-Lys残基释放。形成共振稳定中间体a-酮酸-PMP希夫碱水解，形成PMP及a-酮酸2.A-酮酸转化为氨基酸与上述反应相同顺序相反1,2循环进行，“乒乓BIBI机制”氨基酸1+a-酮酸2------a-酮酸1+氨基酸22.1.2葡萄糖-丙氨酸循环2.1.3氧化脱氨基作用2.1.4联合脱氨基作用以谷氨酸脱氢酶为主氨基酸的a-氨基借助转氨酶作用转移到a-酮戊二酸，生成a-酮酸和谷氨酸，谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱氨基生成a-酮戊二酸，同时释放氨。）通过嘌呤核苷酸循环次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸作用形成中间产物腺苷酸代琥珀酸，后者在裂解酶的作用下，分裂成腺嘌呤核苷酸和延胡索酸，腺嘌呤核苷酸水解后产生游离氨和次黄嘌呤核苷酸。2.3.1氨的毒性1)改变细胞pH值，引起氨中毒2)消耗α-酮戊二酸、NADPH(脑细胞线粒体)2.3.2驱除多余氨的两个主要反应a-酮戊二酸+NH4++NADPH+H+------谷氨酸+NADP++H2O2.3.3氨的转运载体（中性）：1)谷氨酰胺（经血液由肌肉和其他组织运送到肝脏）2)丙氨酸（由肌肉到肝脏）3.尿素的形成FormationofUrea精，鸟，瓜，循环精氨酸水解成尿素一分子鸟氨酸和一份子氨及二氧化碳结合形成瓜氨酸。瓜氨酸与另一分子氨结合形成精氨酸。精氨酸水解形成尿素和鸟氨酸完成一次循环。鸟氨酸和瓜氨酸在特定的运输体系下穿过线粒体膜。尿素的两个N原子来自一个氨分子和一个天冬氨酸分子，其中C原子来自HCO3-3.1氨甲酰磷酸合成酶，尿素的第一个氮原子的获取。（氨）CPS1关键酶3.2鸟氨酸转氨甲酰酶。鸟氨酸形成瓜氨酸3.3精氨琥珀酸合成酶，尿素第二个氮原子的获取。（天冬氨酸）3.4精氨琥珀酸酶3.5精氨酸酶4.氨基酸与一碳单位一碳单位的形式亚氨甲基，甲酰基，羟甲基，亚甲基，次甲基，甲基。许多氨基酸可以作为一碳单位的来源（Gly甘、Thr苏、Ser丝、His组）一碳单位的生理功用参与嘌呤和嘧啶的生物合成参与S－腺苷甲硫氨酸的生物合成一碳单位的转移载体——四氢叶酸（THF）5，本章小结蛋白质降解两种机制?溶酶体降解：多种水解酶，pH约5.0，无选择性泛肽标记降解：有选择性，消耗ATP，泛肽-连接的降解酶(UCDEN)氨基酸分解三步骤?碳架分解、氨基分解、尿素碳架分解：以5种物质进入三羧酸循环：乙酰辅酶A（丙酮酸、乙酰乙酰辅酶A→“乙酰辅酶A途径”），a-酮戊二酸，琥珀酰辅酶A；延胡索酸；草酰乙酸氨基分解：氨基【转氨（转氨酶）→脱氨（谷氨酸脱氨酶）→尿素】尿素：NH4++CO2+3ATP+Asp天冬氨酸+2H2O=尿素+延胡索酸+2ADP+2Pi+GMP(鸟嘌呤核苷酸)+Ppi共除去2分子氨(NH4+&Asp)和1分子CO2，消耗4个高能键。前两步在线粒体中进行，可避免氨进入血液引起神经中毒。此途径称为尿素循环或鸟氨酸循环，缺乏有关酶会中毒死亡。爬虫和鸟排泄不溶的尿酸，可保持水，但耗能高。蜘蛛排鸟嘌呤，某些鱼排氧化三甲胺，高等植物合成谷氨酰胺和天冬酰胺，储存体内。尿酸：嘌呤碱在黄嘌呤氧化酶的催化下形成黄嘌呤再形成尿酸葡萄糖-丙氨酸循环?肌肉通过葡萄糖-丙氨酸循环转运氨。氨经谷氨酸转给丙氨酸，运到肝后再转氨生成谷氨酸。丙酮酸异生为葡萄糖返回肌肉。这样肌肉活动产生的丙酮酸和氨都得到处理，一举两得。尿素循环和柠檬酸循环的相关性?柠檬酸循环的天冬氨酸参与尿素循环与瓜氨酸形成精氨琥珀酸，精氨琥珀生成精氨酸与延胡索酸，延胡索酸参与柠檬酸循环。氨在机体内转运的两种形式?1)谷氨酰胺（经血液由肌肉和其他组织运送到肝脏）2)丙氨酸（由肌肉到肝脏）氨基酸转变为哪五种柠檬酸循环代谢中间产物,彻底氧化分解?乙酰-CoA,a-酮戊二酸，琥珀酸-CoA,延胡索酸，草酰乙酸。彻底氧化分解。三羧酸循环的途径：1.乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A5.分解，生成琥珀酸和GTP6.脱氢，生成延胡索酸7.水化，生成苹果酸8.脱氢，生成草酰乙酸氨基酸是一碳单位的直接提供者,一碳单位的形式?它的转移载体?氨基酸与一碳单位一碳单位的形式许多氨基酸可以作为一碳单位的来源（Gly、Thr、Ser、His）一碳单位的生理功用参与嘌呤和嘧啶的生物合成参与S－腺苷甲硫氨酸的生物合成一碳单位的转移载体——四氢叶酸（THF）苯丙氨酸和酪氨酸代谢过程中,可能引发的代谢缺陷症?酪氨酸酶失活，黑色素不能形成，于是导致白化症。肝脏苯丙氨酸羟化酶缺乏或活性减低导致苯丙氨酸代谢障碍，苯丙酮尿症。第28章脂肪酸的分解代谢脂质的消化、吸收和传送1.1脂类的概念、种类脂类(lipid)：一类不溶于水而溶于有机溶剂并能为机体利用的有机化合物。分布脂库，贮存脂，可变脂。包括：脂肪(fat)：三脂酰甘油或甘油三酯TAG，非极性化合物、水不溶性。甘油三酯(1甘油+3脂肪酸)(2)类脂(lipoid)：包括磷脂、糖脂、胆固醇及其酯，通常为两性化合物，包括亲水、疏水区。分布：各种生物膜，基本脂，固定脂甘油磷脂(1甘油+2脂肪酸+1磷酸+1含氮化合物)胆固醇酯(胆固醇+脂肪酸)鞘脂(鞘氨醇+脂肪酸)脂肪、磷脂、胆固醇酯的主要组分是脂肪酸，脂类代谢主要是脂肪酸的代谢，而脂肪酸分解的中间产物是乙酰CoA，进一步分解经TCA。因此，脂类代谢主要是脂肪酸与乙酰CoA之间的代谢。1.3脂类的消化和吸收膳食中的脂类主要是脂肪及少量磷脂与胆固醇。脂类不溶于水，必须在小肠中胆汁酸盐作用下乳化并分散成细小的微团后才能被酶消化而吸收。脂类消化部位——小肠上段（开始于胃）。脂类消化的酶由胰腺产生分泌入十二指肠：－胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶；－辅酯酶（胰脂酶不可缺少的蛋白辅助因子）吸收部位——十二指肠下段、空肠上段A.胆汁酸盐的作用（强乳化剂）使脂肪、胆固醇酯等疏水脂类乳化成细小微团增加消化酶对脂类的接触面积B.胰脂酶的作用水解三酰甘油，使其转化为2-单酰甘油需要辅脂酶和胆汁酸盐的协同作用，吸附在乳化脂肪微团的水油界面上才能作用于微团内的三酰甘油C.辅脂酶的作用本身不具有脂肪酶活性与胰脂酶结合(氢键)，促进其吸附在微团的水油界面与三酰甘油结合(疏水键)，有助于胰脂酶定位于三酰甘油表面加速其水解D.磷脂酶、胆固醇酯酶的作用磷脂酶A2水解下磷脂C2位的脂肪酸，生成溶血磷脂胆固醇酯酶使胆固醇酯水解成脂肪酸和游离胆固醇E.混合微团胆汁酸盐＋脂类消化产物(脂肪酸、单酰甘油、溶血磷脂和胆固醇)微团特点－极性大（内部疏水、外部亲水）－体积小（直径20nm）－易于穿过小肠粘膜细胞表面的水屏障而被肠粘膜细胞吸收饱和偶数碳脂肪酸的氧化脂肪酸是人类及哺乳类动物的主要能源。在氧气供应充足的情况下，脂肪酸可以在体内氧化成水和二氧化碳，同时释放出大量能量，生成ATP供机体利用。多数组织（除脑组织）均能氧化脂肪酸，以肝脏和肌肉最为活跃。脂肪酸氧化要经历活化、转运、氧化三个基本过程。2.1脂肪酸的活化由脂肪酸生成脂酰CoA（高能化合物）脂酰辅酶A合酶家族：依据底物脂肪酸链长不同而异Fattyacid+CoA+ATP → fattyacyl-CoA+AMP+PPi2.2脂肪酸的转运脂肪酸氧化的酶系存在于线粒体脂酰CoA转运系统（肉碱穿梭系统）2.3脂肪酸的β氧化部位--线粒体基质酶--脂酸β-氧化多酶复合体过程--脂酰CoA进入线粒体基质后，酶催化下，从脂酰基的β-碳原子开始，进行脱氢、水合、再脱氢及硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成１分子比原来少２个碳原子的脂酰CoA和１分子乙酰CoA。其它类型的脂肪酸氧化3.1不饱和脂肪酸的氧化①单不饱和脂肪酸的氧化：烯脂酰CoA异构酶②多不饱和脂肪酸的氧化：除烯脂酰CoA异构酶外，还需要一个特殊的还原酶——2,4-二烯酰CoA还原酶①单不饱和脂肪酸的氧化：A.当生成△3顺烯酰CoA时：－烯酰CoA异构酶催化下△3顺转变为△2反，进入B氧化B.当生成△2顺烯酰CoA时：－先水合成：D(-)-B-羟脂酰CoA(右旋)－再经线粒体表构酶催化生成：L(+)--羟脂酰CoA(左旋)－再进入B氧化小结：－氧化的生理功能脂肪酸－氧化的主要生理功能是产生ATP，其产生ATP的效率高于葡萄糖。如1分子硬脂酸(18C)完全氧化产生120分子ATP，而3分子葡萄糖(18C)完全氧化产生90～96分子ATP。脂肪酸－氧化另一个重要功能是产生大量H2O，尽管在水合反应中消耗了H2O分子，但产生的乙酰CoA，NADH和FADH2彻底氧化后可产生更多H2O。软脂酰-CoA(C16)+7CoA+7FAD+7NAD++7H2O→8乙酰-CoA+7FADH2+7NADH+7H+——动物冬眠——骆驼驼峰酮体(ketonebody)*酮体：乙酰乙酸（30%）β-羟丁酸（70%）丙酮（少量）——是肝脏脂肪酸氧化时特有的中间代谢物。（除丙酮外）属于强酸性物质。*酮体的生成　部位：肝脏线粒体——具有活性较强的合成酮体的酶系，但缺乏利用酮体的酶系原料：乙酰CoAHMG-CoA循环1）线粒体内脂肪酸氧化生成的乙酰CoA缩合成乙酰乙酰CoA，由乙酰CoA乙酰转移酶（硫解酶）催化——酮体生成的关键步骤。2）乙酰乙酰CoA再与1分子乙酰CoA缩合成3-羟-3-甲基戊二酰CoA（HMGCoA）——催化此反应的HMGCoA合酶是酮体生成的限速酶。3）HMGCoA再在HMGCoA裂解酶作用下分裂成乙酰乙酸和乙酰CoA。酮体的利用肝脏中产生的酮体必须透过细胞膜进入血液运输到肝外组织分解氧化；肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶。　(1) 琥珀酰CoA转硫酶：心、肾、脑、骨胳肌线粒体　(2)乙酰乙酰硫解酶：心、肾、脑、骨胳肌线粒体　(3)乙酰乙酰硫激酶(乙酰乙酰CoA合成酶)：心、肾、脑胞浆*酮体生成的生理意义：是脂肪酸在肝中正常的中间代谢产物。是肝输出能源的一种方式。溶于水、分子小能通过血脑屏障及肌肉毛细血管壁，是肌肉，尤其是脑组织的重要能源。（脑组织不能氧化脂酸，但能氧化酮体。长期饥饿、糖供给不足,酮体可以代替葡萄糖，成为肌肉及脑组织的主要能源）。正常情况下，血中仅含少量酮体(0.03－0.5mmol／L)酮体是酸性物质，在饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病时脂肪利用加强、酮体生成增加，超过肝外组织氧化能力时，会可导致酮症酸中毒，并随尿排出，引起酮尿。二、脂肪酸代谢的调节分解与合成协同受调控：①脂肪酸进入线粒体的调节(肉碱酰基转移酶I)②心脏中脂肪酸氧化的调节③激素的调节脂解激素——促进脂肪动员的激素（肾上腺素、胰高血糖素等）抗脂解激素——抑制脂肪动员的激素（胰岛素、前列腺素PGE2等）脂解激素通过PKA系统对激素敏感脂肪酶（HSL）的磷酸化激活而发挥作用。④机体代谢需要的调节⑤长期膳食改变调节基因表达其他脂类的分解代谢3.1磷脂的代谢磷脂酶催化降解磷脂磷脂酶A1，A2：切下磷脂的脂肪酸部分磷脂酶C和D：分别攻击磷酸基团的两侧3.2鞘脂的代谢鞘氨醇＋脂肪酸＋极性取代基(X)鞘氨醇——含脂肪族长链的氨基二元醇。X:含磷酸化合物－鞘磷脂（神经鞘磷脂）；单糖或寡糖链－鞘糖脂。（脑苷脂、神经节苷脂3.2鞘脂的代谢e.g.神经鞘磷脂的降解——神经鞘磷脂是人体含量最多的鞘磷脂，是构成生物膜的重要磷脂。部位：脑、肝、脾、肾细胞溶酶体酶：神经鞘磷脂酶（属于磷脂酶C类）产物：磷酸胆碱＋神经酰胺--->长链碱＋脂肪酸先天缺乏神经鞘磷脂酶导致神经鞘磷脂不能降解，在细胞内堆积，引起肝脾大和痴呆。3.3胆固醇的代谢具有羟基的固体醇类化合物，最早从动物胆石中分离出来，故命名。植物不含胆固醇，含植物固醇。基本结构——环戊烷多氢菲(3己烷环＋1戊烷环)区别是C原子数目及取代基不同，功能各异。3.3胆固醇的代谢与脂肪代谢不同，不能被彻底氧化，经氧化后生成胆汁酸、甾体激素和VitD3等生物活性物质。胆固醇---------------------胆汁酸（肝脏）胆固醇-----------------------甾体激素（肾上腺、性腺）胆固醇---------------------VitD3（皮肤）胆固醇---------------------胆固醇酯运送载体：血浆脂蛋白乳糜颗粒：将脂肪和胆固醇从小肠运到其他组织极低密度脂蛋白：将脂肪和胆固醇从肝脏运出低密度脂蛋白：将胆固醇从肝中运到其他组织高密度脂蛋白：将胆固醇从全身运到肝脏第29章脂类的生物合成LipidBiosynthesis1.脂肪酸的生物合成1.1原料的转运软脂酸的合成（Ｃ16）1）合成部位：肝、肾、脑、肺、脂肪线粒体外2）合成原料：乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解）、ATP、HCO3-、NADPH（主要来自磷酸戊糖途径)、Mn2＋。原料在线粒体内生成，合成脂肪酸在细胞质，需要将乙酰CoA运至胞液。1.4各步反应(1)启动(priming):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)产物：乙酰-合酶装载(loading):丙二酰CoA:ACP转酰酶(MT)产物：丙二酰-ACP缩合(condensation):-酮酰-ACP合酶(KS)产物：乙酰乙酰-ACP还原(reduction):-酮酰-ACP还原酶(KR)产物：α，β-羟丁酰-ACP脱水(dehydration):-羟酰-ACP脱水酶(HD)产物：α，β-反式-丁烯酰-ACP还原(reduction):烯酰-ACP还原酶(ER)产物：丁酰-ACP进入第二次合成轮回，丁酰-ACP取代第一轮回的乙酰-ACP（转位(translocation):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)）转位(translocation):乙酰CoA:ACP转酰酶(AT)释放(release):脂酰-ACP硫酯酶释放终产物：软脂酸脂肪酸合成反应过程（1）丙二酰CoA合成：*乙酰CoA羧化酶乙酰CoA-----------------------------丙二酰CoA（2） 脂酸合成脂酸合成酶系丙二酰CoA--------------长链脂酸总的过程以软脂酸为例：由1分子乙酰CoA和7分子丙二酰CoA缩合而成。每次延长两个碳原子，连续7次重复加成。总反应1.5脂肪酸β-氧化和合成的比较1.6脂肪酸链的加长和去饱和(一)Elongation(加长)：反应原理：乙酰-CoA的加成与还原(NADPH),似β-氧化作用的逆反应。反应部位：线粒体、（光面）内质网脂酸碳链的加长更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。部位：(肝细胞)内质网或线粒体中1)内质网脂酸碳链延长酶系延长过程与软脂酸合成过程相似，但脂酰基连在CoASH上进行反应.多延长至18个C，最长可至24C。2)线粒体(延长)酶体系延长过程与β-氧化的逆行相似，由NADPH＋H+供氢，亦以延长至硬脂酸最多，最长可至24C。(二)Desaturation(去饱和)：1）单烯脂酸：脂酰-CoA去饱和酶2）多烯脂酸：必需脂肪酸（哺乳类动物）人体不饱和脂酸：软油酸（16:1,Δ9）人体自身合成油酸（18:1,Δ9）亚油酸（18:2,Δ9,12）必需脂肪酸亚麻酸（18:3,Δ9、12、15）花生四烯酸(20:4,Δ5、8、11、14)前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成。后三种多不饱和脂酸必需从食物摄取。2.酯化（Esterification）——三脂酰甘油和磷脂的合成——主要合成部位：肝细胞内质网、脂肪细胞 甘油三酯（TAG）合成  合成部肝、脂肪组织、小肠均有合成TAG的脂酰CoA转移酶，位于内质网的胞液侧。合成原料　甘油-3-P脂酰-CoA合成基本过程1)甘油一酯途径：小肠粘膜细胞(利用消化吸收的甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯)2)甘油二酯途径：肝细胞和脂肪细胞脂肪酸--合成脂肪３分子脂酸可为同一种，亦可为不同的脂肪酸。甘油来源—1.糖酵解甘油-3-P2.体内游离的甘油肝、肾含有甘油激酶，利用甘油生成３-磷酸甘油；脂肪组织缺乏甘油激酶，不能利用甘油合成脂肪。小结乙酰-CoA是脂肪酸分子所有碳原子的唯一来源，他来自羰的氧化分解或氨基酸的分解。这些过程在线粒体内进行。但脂肪酸的合成的酶存在在细胞溶胶中。借助柠檬酸-丙酮酸循环自线粒体进入细胞溶胶，即乙酰CoA先与草酰乙酸缩合形成柠檬酸，进入细胞溶胶后又裂解形成乙酰。。。和草酰乙酸。最终产物，软脂酸。再长的则在软脂酸后加多步酶反应完成。脂肪酸的氧化方式一般情况：β氧化α-氧化：植物种子和植物叶子组织，在脑和肝细胞中有发现ω-氧化：机体内存在少量的长链脂肪酸，通过ω-氧化途径进行氧化降解氧化步骤饱和偶数碳脂肪酸的氧化β氧化1.脂肪酸的活化（消耗2个高能键）2.转运（需肉碱）3.β-氧化（线粒体基质中，4步）：脱氢--水化--再脱氢--硫解要点：每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经β-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能量利用率为40%。氧化场所线粒体基质脂酰-CoA进入线粒体的途径短链脂肪酸可直接进入线粒体，长链脂肪酸需先在肉碱脂酰转移酶I催化下与肉碱生成脂酰肉碱，再通过线粒体内膜的移位酶穿过内膜，由肉碱转移酶II催化重新生成脂酰辅酶A。最后肉碱经移位酶回到细胞质。偶数碳饱和脂肪酸代谢的能量计算每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经β-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能量利用率为40%。酮体的概念、产生和利用概念乙酰辅酶A在肝和肾可生成乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮，称为酮体。肝通过酮体将乙酰辅酶A转运到外周组织中作燃料。心和肾上腺皮质主要以酮体作燃料，脑在饥饿时也主要利用酮体。平时血液中酮体较少，有大量乙酰辅酶A必需代谢时酮体增多，可引起代谢性酸中毒，如糖尿病。产生部位：肝脏线粒体（能合成但无法利用）原料：乙酰CoA1.两个乙酰辅酶A被硫解酶催化生成乙酰乙酰辅酶A。2.乙酰乙酰辅酶A与一分子乙酰辅酶A生成β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A，由HMG辅酶A合成酶催化。3.HMG辅酶A裂解酶将其裂解为乙酰乙酸和乙酰辅酶A。4.D-β-羟丁酸脱氢酶催化，用NADH还原生成β羟丁酸，反应可逆，不催化L-型底物。5.乙酰乙酸自发或由乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧，生成丙酮。利用肝脏中产生的酮体必须透过细胞膜进入血液运输到肝外组织分解氧化；肝外组织具有活性很强的利用酮体的酶。　(1)琥珀酰CoA转硫酶：心、肾、脑、骨胳肌线粒体　(2)乙酰乙酰硫解酶：心、肾、脑、骨胳肌线粒体　(3)乙酰乙酰硫激酶(乙酰乙酰CoA合成酶)：心、肾、脑胞浆脂肪酸代谢的调控分解与合成协同受调控：①脂肪酸进入线粒体的调节(肉碱酰基转移酶I)②心脏中脂肪酸氧化的调节③激素的调节④机体代谢需要的调节⑤长期膳食改变调节基因表达脂肪酸合成的原料，碳原子的来源？原料：乙酰CoA（主要来自葡萄糖分解、碳原子的来源）、ATP、HCO3-、NADPH（主要来自磷酸戊糖途径)、Mn2＋脂肪酸合酶复合体的组成？拥有7个活化位置的酵素复合体软脂酸的合成过程？总反应方程式？脂肪酸合成途径与分解途径的比较？相同点：均涉及乙酰辅酶A，反应循环次数 区别：合成在胞质中进行,一般用葡萄糖分解产生的乙酰辅酶A来合成,而分解在线粒体中进行，是通过对脂肪酸的B氧化进行的. 分解合成相同点：反应循环次数 发生部位线粒体细胞质酰基载体CoAACP方向羧基先离去羧基后形成H受体/供体NAD+,FADNADPH酶组织形式？多种酶位于单一肽链上跨膜转运：细胞质→线粒体线粒体→细胞质 运送脂酰-CoA运送乙酰-CoA 肉碱载体系统柠檬酸转运系统用于脂肪酸合成的NADPH的来源？主要来源于磷酸戊糖途径合成胆固醇的碳原子来源？胆固醇共有27个碳原子，都来自乙酸（也可以说乙酰辅酶A）第26章糖原的分解和生物合成1.糖原的生物学意义糖原－动物体内肝脏和肌肉中葡萄糖贮存方式.肝糖原的作用主要是迅速补充血糖；肌糖原主要是供给肌肉收缩时能量。淀粉－植物体内葡萄糖贮存方式.1.1高血糖对人体的主要危害（1）产生高渗性,导致尿量显著增多，可致机体脱水，甚至发生高渗性非酮症糖尿病性昏迷，危及生命。（2）随着大量液体排出，体内电解质也随之排出，引起水、电解质紊乱，极易并发各种急性病症。（3）血糖增高，不断刺激胰岛β-细胞分泌胰岛素，而且长期的刺激可使β-细胞功能衰竭，而加重糖尿病病情。（4）长期高血糖使脏器/组织病变,常见如:毛细血管管壁增厚，管腔变细，红细胞不易通过，组织细胞缺氧；肾小球硬化,肾乳头坏死；神经细胞变性，神经纤维发生节段性脱髓鞘病变；心、脑、下肢等多处动脉硬化等。1.2糖原比脂类更适为中转性贮存物质高效能:G是机体主要能源物质；糖原分解直接产生G-1-P无需进行生物转化即可分解代谢被迅速动用:多分支,迅速分解释放G能灵敏地维持血糖水平（动物不能将脂肪酸转变为葡萄糖前体）1.3糖原的结构特点树枝状的多聚葡萄糖分子量100～1000万含有多个非还原性末端（合成与分解均由此端开始延伸或降解）直链内葡萄糖单位以α1，4-糖苷键（占总糖苷键93%）连接；支链之间以α1，6-糖苷键（7％）连接成分支。2糖原的降解2.1参与糖原降解的酶类酶名称酶催化反应①糖原磷酸化酶(辅酶PLP)直链糖基降解②糖原脱支酶（糖基转移酶）去分支糖基③磷酸葡萄糖变位酶G-1-P→G-6-P④葡萄糖-6-磷酸酶（骨骼肌细胞缺乏此酶)G-6-P→G2.2.1化学反应式糖原(G)n+Pi--------------G-1-P+糖原(G)n-1磷酸解是正磷酸作为一个基团加到游离出来的葡萄糖分子半缩醛羟基(C1)上磷酸解在体外是可逆反应,但是在细胞内,因[Pi]/[G-1-P]比值远大于100,所以,反应趋向于发生磷酸解.磷酸解产物已经磷酸化,不用再消耗ATP产生磷酸葡萄糖,为糖酵解提供方便.糖原的水解采用磷酸解而不是水解，具有重要的生物学意义。磷酸解是降解下的葡萄糖扥子带上磷酸基团，葡萄糖-1-磷酸不需要能量提供可容易的转变为G-6-P，从而进入糖酵解等葡萄糖的讲解途径。如果不是磷酸解而是水解，则所得的水解产物为葡萄糖。后者需要消耗1ATP分子才能转变为G-6-P进入糖酵解途径。磷酸解作用对肌肉细胞还有另外的优越性：在生理条件下，磷酸解的G-1-P以解离形式存在，而不致扩散到细胞外。而非磷酸化的葡萄糖可以扩散到胞外。2.2.2糖原磷酸解的反应机制PLP通过氢键结合转运无机磷酸基团HPO42-,该磷酸基团贡献其H+给α-1,4糖苷键上的富电子O,导致电子云转移,糖苷键破裂,产生葡萄糖正碳离子过渡态,然后接受磷酸基团的转移形成磷酸酯键,生成G-1-P产物. 磷酸吡哆醛(V-B6,PLP)与糖原磷酸酶中的Lys残基,通过希夫碱形式而连接，可以传递溶液中Pi基团.2.2.3糖原磷酸化酶的分子结构糖原磷酸化酶:调节糖原分解的关键酶（共价修饰+别构调节）糖原分解激素（胰高血糖素，肾上腺素）作用于细胞膜受体后，促进cAMP产生，引起信号传导通路酶的逐级磷酸化，最终使糖原磷酸化酶发生磷酸化，催化糖原磷酸解发生。酶的共价修饰调节共价修饰调节：生物体的一些酶（尤其是一些限速酶），在细胞内其它酶的作用下，其结构中某些特殊基团发生可逆的共价键生成或断裂（例如磷酸化或去磷酸化作用），从而引起酶活性的激活或抑制，快速改变该酶活性，调节某一代谢途径路，称为共价修饰调节。最常见的共价修饰是磷酸化修饰。通过蛋白激酶(PK）的催化，被修饰酶分子中丝氨酸或酪氨酸侧链上的羟基进行磷酸化，也可通过各种磷酸酶（如：磷蛋白磷酸酶PP1）将此类磷酸基团去除，从而形成可逆的共价修饰。磷酸化修饰是体内重要的快速调节酶活性的方式之一。酶的别构调节:激活或抑制酶的别构调节:酶分子中存在活性中心（催化亚基）和别构中心（调节亚基）,当调节物分子结合于别构中心时,引起酶的构象发生改变,从而导致酶的活性相应改变.这种酶活调节方式称为酶的别构调节.与别构中心特异性结合引起酶构象改变和酶活性改变的调节物质称为别构效应物；具有别构调节机制的酶成为别构酶.别构调节与共价修饰调节均属于酶的快速调节。酶的别构抑制:酶分子与其底物有较高亲和性,与效应物结合后,引起酶构象发生改变,失去与底物的亲和力,导致酶活性降低或丧失.酶的别构激活:酶分子与底物亲和力低,与效应物结合后,引起酶构象发生改变,导致酶对底物的亲和力大大提高,增加酶催化活性.4糖原代谢的调控糖原合成的关键酶是糖原合酶糖原分解的关键酶是糖原磷酸化酶酶有两种类型，即：活性形式和无活性形式受同一调节系统控制，即：激素-cAMP-蛋白激酶4.3膜表面受体介导的信号转导亲水性化学信号分子（包括神经递质、蛋白激素、生长因子等）不能直接进入细胞，只能通过膜表面的特异受体传递信号，使靶细胞产生效应。膜表面受体主要有三类：①离子通道型受体构象改变使通透性改变，②G蛋白耦联型受体构象改变使G蛋白启动效应器，致系列酶活性改变，③酶耦联的受体构象改变使连接的酶活性直接改变。后两类存在于大多数细胞。信号转导的早期表现为激酶级联（kinasecascade）事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和放大。G蛋白耦联型受体当α亚基与GDP结合时处于关闭状态与GTP结合时处于开启状态糖原降解中的几个问题为什么选择糖原而非脂类作为贮能物质？糖原可迅速分解形成葡萄糖释放至血液中，而脂类转化为糖类比较困难，不能应付机体的意外需要。糖原可以转化为脂类和蛋白质。糖原水解直接产生高效地产生葡萄糖，而脂类不行。磷酸解与水解的区别磷酸解使降解下的葡萄糖分子带上磷酸基团，葡萄糖-1-磷酸不需要能量提供可容易的转变为G-6-P，从而进入糖酵解等葡萄糖的降解途径。如果不是磷酸解而是水解，则所得的水解产物为葡萄糖。后者需要消耗1ATP分子才能转变为G-6-P进入糖酵解途径。磷酸解作用对肌肉细胞还有另外的优越性：在生理条件下，磷酸解的G-1-P以解离形式存在，而不致扩散到细胞外。而非磷酸化的葡萄糖可以扩散到胞外。糖原磷酸解从哪一端进行？非还原性末端磷酸解的优越性是什么？磷酸解产物已经磷酸化,不用再消耗ATP产生磷酸葡萄糖,为糖酵解提供方便.磷酸解使糖原带电荷，这样就不能穿过膜，使他保留在细胞中。还有磷酸基的能量较高，方便以后的反应。5）糖原磷酸化酶的调节机制？变构调节——葡萄糖（ATP?）是变构抑制剂，AMP是激活剂共价修饰——磷酸化是激活作用，PPi去磷酸化是抑制作用第25章戊糖磷酸途径和糖异生1氧化阶段①脱氢②水解③氧化脱羧总反应：葡萄糖-6-磷酸＋2NADP+＋H2O------核酮糖-5-磷酸＋2NADPH＋2H+＋CO2G生成三种产物：－1分子磷酸戊糖（可有3种异构体）－2分子NAPDH+H+－1分子CO2催化酶：Glu-6-P脱氢酶，内酯酶，辅酶：NADP/NADPH1.2.2非氧化阶段①同分异构化核糖-5-磷酸----核酮糖-5-磷酸差向异构酶-----木酮糖－５－P，②转酮反应及转醛反应生成酵解途径的中间产物(C3,C4,C6,C7)③最终又可以形成葡萄糖-6-磷酸非氧化阶段小结通过基团转移产生不同碳原子数的单糖：－核糖最终可以转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛二者都可进入糖酵解途径；－中间有4-磷酸赤藓糖和7-磷酸景天糖生成；－基团转移反应分别由转醛酶和转酮酶催化两种酶的受体都是醛糖1.3戊糖磷酸途径的调控限速反应：第一步反应限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性的快速调节：－NADPH是此酶的强抑制剂NADP/NADPH=0.014细胞对[NADP]变化敏感NADP/NADPH比值↓抑制此途径NADP/NADPH比值↑激活此途径戊糖磷酸途径是细胞产生NADPH的主要途径。NADPH:脂肪酸和胆固醇合成、脱氧核糖核苷酸的合成、维持谷胱苷肽处于还原态提供磷酸核糖作为核酸和核苷酸合成的原料。戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的互相转变提供条件。高能递氢递电子体：NADH——产生ATP-供能NADPH——提供还原力-还原性合成(负氢离子供体）二、葡糖异生作用糖异生：－非糖物质（乳酸、氨基酸、甘油）转变为葡萄糖或糖原的过程。糖异生的器官：－主要是肝脏；－肾，糖异生能力是肝的1/10（长期饥饿时肾糖异生能力加强）。－糖异生与糖酵解多数反应途径是共有的。(可逆反应）－糖酵解的三个不可逆反应由另外的反应和酶催化。（短支路）己糖激酶PFK-1丙酮酸激酶2.1.2糖异生对酵解不可逆反应采取的措施①6-磷酸葡萄糖在葡萄糖6-磷酸酶的催化下水解成葡萄糖。绕开己糖激酶②果糖-1，6-二磷酸经果糖二磷酸酶的催化水解成6-磷酸果糖③丙酮酸----草酰乙酸---磷酸烯醇式丙酮酸（丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）丙酮酸羧化酶糖异生的关键酶，仅存在于线粒体，故丙酮酸必须进入线粒体才能羧化成草酰乙酸。辅酶是生物素，反应分两步进行：首先，二氧化碳与生物素结合；其次，生物素将二氧化碳转移给丙酮酸生成草酰乙酸。2.4乳酸的再利用－可立氏循环葡萄糖肌肉中经糖酵解途径生成的乳酸，通过血液送回肝脏，在肝脏细胞中经糖异生途径转变为葡萄糖，再随血流供应肌肉或脑对葡萄糖的需要。小结：戊糖磷酸途径及其生物学意义？戊糖磷酸途径是细胞产生NADPH的主要途径。戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的互相转变提供条件。NADH与NADPH的区别？NADH——产生ATP-供能NADPH——提供还原力-还原性合成(负氢离子供体）NADPH为机体哪些反应提供还原力？核糖核苷酸-------脱氧核糖核苷酸脂肪合成：乙酰CoA+ATP+NADPH+H+-------脂酸+NADP++CoA-SH+H2O+ADP+PiGSSG-------2GSH（还原型谷胱甘肽）2GSH＋H2O2——GS-SG＋2H2O糖异生三个迂回过程？①6-磷酸葡萄糖在葡萄糖6-磷酸酶的催化下水解成葡萄糖。②果糖-1，6-二磷酸经果糖二磷酸酶的催化水解成6-磷酸果糖③丙酮酸---草酰乙酸----磷酸烯醇式丙酮酸（丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶）糖异生途径及其与糖酵解的关系？糖异生与糖酵解多数反应途径是共有的。(可逆反应）－糖酵解的三个不可逆反应由另外的反应和酶催化。（短支路）6、乳酸的可立氏循环？7、葡萄糖进出细胞转运方式？葡萄糖运载蛋白（Glucosetransporter，GLUT）－多种类型的葡萄糖运载蛋白（GLUT1-5等）－通过构象变化跨膜转运葡萄糖－顺浓度梯度下降形式的运载方式生物氧化——电子传递和氧化磷酸化生物氧化:有机分子在细胞内彻底氧化成CO2和H2O，并释放能量的过程（体内氧化）。——又称细胞呼吸、组织呼吸。生物氧化释放的能量：主要（40％以上）用于ADP的磷酸化生成ATP，供生命活动之需;其余以热能形式散发用于维持体温。分子之间的电子传递的四种形式①电子直接转移（金属离子）②H原子（一个电子加一个质子）③氢负离子（两个电子）④与氧共价结合(碳氢化合物)辅酶Q（CoQ,UQ,泛醌）一种脂溶性醌类化合物，可以在生物膜内移动含有一个较长的侧链（R），疏水性强（人的CoQ由10个异戊二烯单位组成，故称为CoQ10）可以接受或脱去电子和质子参加氧化还原反应;将电子从复合体I或II转移到复合体III。CoQ:呼吸链递氢递电子体。需要两个电子和两个质子，通过两步反应才能彻底还原。处于电子传递链的中心地位。电子来自上一个复合体复合体1,2的Fe-S中心，而（一般理解为）质子则来自线粒体基质。质子泵NADP--Q还原酶复合体1。.复合体3，复合体4<生物氧化>小结1.电子传递链组成、呼吸链种类、电子传递顺序、电子传递体种类和特性？呼吸链（respiratorychain）：代谢物脱下的氢原子由高能递氢体携带，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并伴随大量ATP产生。这一电子/质子传递链及过程称为呼吸链,又叫电子传递链。伴随着电子/质子传递的氧化还原反应过程而发生的ATP产生,称为氧化磷酸化作用。呼吸链由按一定顺序排列在线粒体内膜上的递氢体和递电子体组成。NADH氧化呼吸链：NADH+H++½O2NAD+H2O⊿G0’=-220.07kJ/mol复合物I（NADH-CoQ还原酶，含FMN，Fe-S）CoQ（泛醌）复合物III（CoQ-细胞色素c还原酶，含Cytb562、Cytb566，Fe-S，Cytc1）细胞色素c复合物IV（细胞色素c氧化酶，Cyta,a3，含CuA、CuB）FADH2氧化呼吸链：FDAH2+½O2=FAD+H2O⊿G0’=-181.58kJ/mol复合物II（琥珀酸-Q还原酶，含FAD、Fe-S，Cytb560）CoQ复合物III（同NADH呼吸链）Cytc复合物IV（同NADH呼吸链）呼吸链的组成复合体Ⅰ：NADH-Q还原酶将电子从NADH传给CoQ复合体Ⅱ：琥珀酸-Q还原酶将电子从FADH2传给CoQ复合体Ⅲ：细胞色素还原酶将电子从CoQ传给细胞色素c复合体Ⅳ：细胞色素氧化酶传递电子使O2还原形成活性O-复合体V：ATP合酶辅酶Q（泛醌，CoQ，呼吸链中具有中心作用）细胞色素c（cytc）电子传递体种类和特性？黄素蛋白（FP）→辅酶I→铁硫蛋白→辅酶Q→细胞色素（电子传递顺序）递氢体或电子传递体都有氧化还原特性，所以可以传递氢原子和电子。氧化磷酸化与底物磷酸化的区别？氧化磷酸化作用：伴随着生物氧化作用而进行的磷酸化，是将反应过程释放的自由能转化生成高能ATP的过程。电子从一个底物传递给分子氧的氧化与酶催化的由ADP和Pi生成ATP的磷酸化相偶联的过程（氧化与磷酸化偶联）。底物水平磷酸化：伴随底物氧化还原反应，在被氧化的底物上发生磷酸化作用，形成高能磷酸化合物。是直接将代谢物分子中的能量转移到ADP生成ATP的过程。ATP合酶的组成和功能？质子流通过ATP合酶释放ATP的机制？ATP合酶——线粒体内膜门把型颗粒（复合体V)ATP合酶为多亚基复合体，形成质子通道和ATP合成两个功能区域的实验证明组成：由F0和F1构成的复合体。F1有5种亚基，有ATP合酶的活性；Fo有三种亚基，镶嵌在线粒体的内膜上，作为质子通道。F1与Fo之间的连接有寡霉素敏感性付与蛋白和偶合因子。ATP合酶作用机制(“结合变化机制”PaulBoyer,1979)质子跨过线粒体内膜进入基质，引起3个催化部位发生构象变化。功能：是一种ATP驱动的质子运输体，当质子顺电化学梯度流动时催化ATP的合成；当没有氢离子梯度通过质子通道F0时，F1的作用是催化ATP的水解。Open:一分子的ADP和Pi结合在开部位。Loose：松弛状态，合成前Tight：在紧缩部位ADP和Pi缩合形成ATP。ATP从开部位被释放出来。细胞浆内NADH进入线粒体的两种穿梭途径？细胞质里代谢途径产生的NADH并不直接进入线粒体，而是将H传递给相应的甘油-3-磷酸或苹果酸，进入线粒体基质；然后在基质中，H再被传回给递氢体，最终进入氧化呼吸链。细胞质NADH进入线粒体可以通过两种机制：甘油-3-磷酸穿梭途径（存在于脑和骨骼肌）苹果酸-天冬氨酸穿梭途径（存在于肝脏、心肌）什么是磷氧比？测定P/O比有何意义？磷氧比（P/O)：当电子在呼吸链传递消耗氧的同时，有无机磷酸（Pi）的消耗。物质氧化过程中每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷或ADP的摩尔数即称为P/O比。它反映了O2的消耗与ATP生成的定量关系。影响氧化磷酸化的机制有哪些？解偶联剂：使电子传递过程（即氧化还原反应）与磷酸化过程（ATP产生）脱离的化合物。特点:只抑制ATP产生，不抑制电子传递结果：电子传递中释放的自由能只能转化为热能释放。呼吸链（电子传递）抑制剂:能够阻断呼吸链中某个电子传递步骤的一类化合物，它们导致最后的ATP合成受阻。氧化磷酸化抑制剂:对电子传递与磷酸化均能抑制的一类化合物，但并不直接抑制电子传递链上载体的作用。这类试剂直接干扰ATP合成，引起膜外质子堆积而导致电子传递受阻。离子载体抑制剂：通过增加线粒体内膜对一价阳离子透性，破坏膜内外质子浓差，从而抑制氧化磷酸化。糖的各中间代谢产物当其彻底氧化为CO2和H2O时产生多少ATP分子?一份子葡萄糖生成10个NADH和2个FADH2葡萄糖彻底氧化放出30个ATP褐色脂肪的产热机制？当细胞中游离脂肪酸增多时，激活产热素，使产热素激素蛋白打开质子通道，让质子回流进入基质，破坏膜两侧质子浓差，使氧化磷酸化解偶联，此即褐色脂肪的非战栗性产热机制.氧化呼吸链中，底物的电子传递方向如何？电负性较强的流向电负性更强的。黄素蛋白（FP）→辅酶I→铁硫蛋白→辅酶Q→细胞色素化学渗透学说认为,递氢体所携带的能量伴随电子传递释放,直接转化为什么能量形式?化学渗透学说则认为：化学反应释放的自由能成为推动H+逆浓差转移的动力，由线粒体基质侧泵出到膜间隙，形成膜内外的H+浓差。柠檬酸循环一.柠檬酸循环的准备过程——丙酮酸脱羧形成乙酰CoA⑴乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸关键限速酶柠檬酸合酶⑵柠檬酸异构化生成异柠檬酸⑶异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸TCA中第一次氧化还原(脱羧脱氢)反应⑷α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A第二次脱羧脱氢⑸琥珀酰CoA转变为琥珀酸（底物水平磷酸化）⑹琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸琥珀酸脱氢酶TCA途径中唯一嵌入线粒体内膜的酶⑺延胡索酸水化生成苹果酸⑻苹果酸脱氢生成草酰乙酸TCA循环结算：加入一分子乙酰CoAA.两次脱羧--2分子CO2B.四次氧化还原转移4对H(3NADH2+1FADH2)C.产生1分子GTP(ATP)D.自由能变化(P108)一个丙酮酸产生12.5个ATP.一个葡萄糖产生30个ATP2.4柠檬酸循环的回补反应三羧酸循环中的任何一种中间产物被抽走,都会影响三羧酸循环的正常运转,如果缺少草酰乙酸,乙酰CoA就不能形成柠檬酸而进入三羧酸循环,所以草酰乙酸必须不断地得以补充.这种补充反应就称为回补反应.柠檬酸，丙酮酸，苹果酸，天冬氨酸，线粒体内可转化为草酰乙酸。机体糖供不足时，可能引起TCA运转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰CoA进入TCA氧化分解。⑴有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。⑵ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。细胞能荷比值升高时，所有关键酶均被抑制。⑶氧化磷酸化速率即[NADH]/[NAD]也影响柠檬酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。⑷柠檬酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环需要多少乙酰CoA，则酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。柠檬酸循环的生理意义（1）供能（为氧化磷酸化提供大量还原型递氢体）（2）TCACycle不仅是糖分解代谢的重要途径，而且也是脂类化合物和蛋白质最终彻底分解氧化的重要途径。（通过形成共同中间代谢产物）（3）为生物合成提供中间物，具有生物合成意义。（4）TCA循环是CO2的重要来源之一。生命物质分解代谢最终共同途径和实现相互转化中枢柠檬酸循环的双重作用：柠檬酸循环既是绝大多数生物体分解代谢途径，是准备提供大量能量的代谢系统，同时又为生物合成提供大量前体来源，因此具有分解与合成代谢的双重作用。柠檬酸循环的酶催化反应:碳架变化?递氢?直接贮能?发生场所?关键步骤?阻断剂?乙酰CoA+草酰乙酸柠檬酸+CoA-SH2C+4C=6C.6C-2CO2=4C递氢?FADH2、NADH发生场所?在线粒体基质中关键步骤?1.辅酶A与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸关键限速酶柠檬酸合酶2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸TCA中第一次氧化还原(脱羧脱氢)反应4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A第二次脱羧脱氢5.分解，生成琥珀酸和GTP底物水平磷酸化6.脱氢，生成延胡索酸琥珀酸脱氢酶TCA途径中唯一嵌入线粒体内膜的酶7.水化，生成苹果酸8.脱氢，生成草酰乙酸阻断剂?抑制剂:ATP,NADH,琥珀酰CoA，酯酰CoA氟乙酰CoA——氟柠檬酸（致死性合成）不可逆结合顺-乌头酸酶，抑制TCA。丙酮酰CoA——乙酰CoA类似物柠檬酸循环的生理意义?（1）供能（为氧化磷酸化提供大量还原型递氢体）（2）不仅是糖分解代谢的重要途径，而且也是脂类化合物和蛋白质最终彻底分解氧化的重要途径。（通过形成共同中间代谢产物）糖、脂肪和蛋白质分解的共同通路。（3）为生物合成提供中间物，具有生物合成意义。糖、脂肪和氨基酸代谢的联系通路（4）TCA循环是CO2的重要来源之一。乙酰CoA与草酰乙酸在TCA中的作用?(P111)乙酰CoA是柠檬酸循环的二氧化碳的碳源。乙酰CoA和草酰乙酸反应生成6碳三羧酸-柠檬酸，由此开始柠檬酸循环。经过两次氧化脱羧，形成4C琥珀酸-COA，其高能硫脂键和GDP及PI发生底物水平磷酸化作用产生一个高能GTP,琥珀酸经过三部反应又形成草酰乙酸，完成了柠檬酸循环。草酰乙酸是再生的底物。乙酰CoA作为底物草酰乙酸仅起载体作用，反应前后无改变。4.琥珀酸脱氢酶有何特殊性?TCA途径中唯一嵌入线粒体内膜的酶与氧化磷酸化从结构上关联(参与两条代谢途径）高度立体专一性Fe-S蛋白质（将在生物氧化章中详述）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）为辅酶,与酶蛋白共价连接丙酮酸进入线粒体如何受到调控?丙酮酸脱氢酶复合体的调控①产物竞争性抑制（NADH、乙酰CoA）②磷酸化和去磷酸化的共价修饰调控（主要调节E1）脂肪酸分解可产生大量乙酰CoA,因此,脂肪酸也容易转化成糖吗?植物和绝大多数微生物都有乙醛酸途径，该途径能将脂肪酸的代谢产物乙酰辅酶A转化形成草酰乙酸，进而通过糖异生形成葡萄糖，而动物细胞内没有该途径。乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成，生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中，而糖的合成部位是细胞质，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至细胞质。但是乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为柠檬酸—丙酮酸循环（citratepyruvatecycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。丙酮酸进入线粒体后产