三大物质代谢

糖代谢一、简述糖酵解和有氧氧化的反应过程及其相应的酶，并总结其具特征性的反应（能量、辅酶、细胞定位及调节点等）。答：糖酵解过程分两个阶段。①第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸。即葡萄糖在己糖激酶（肝脏中为葡萄糖激酶）的催化下，消耗一分子ATP，生成6-磷酸葡萄糖；在磷酸己糖异构酶的作用下生成6-磷酸果糖；在6-磷酸果糖激酶-1的作用下，消耗1分子ATP生成1,6-二磷酸果糖；而后在醛缩酶的作用下生成磷酸二羟基丙酮和3-磷酸甘油醛，后者在3-磷酸甘油醛脱氢酶及辅酶NAD+的作用下生成1,3-二磷酸甘油酸和NADH，H+，然后1,3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的作用下生成3-磷酸甘油酸并产生1分子ATP，在磷酸甘油酸变构酶的作用下生成2-磷酸甘油酸，在烯醇化酶的作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸，最后在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸。②第二阶段：丙酮酸在乳酸脱氢酶及NADH,H+的作用下生成乳酸和NAD+。两步都是在胞液中进行，关键酶：己糖激酶，6-磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶。整个反应净生成2分子ATP。有氧氧化过程分三阶段。①第一阶段同糖酵解第一阶段。②第二阶段：丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下生成乙酰CoA③第三阶段：三羧酸循环。乙酰CoA和草酰乙酸在柠檬酸合酶的作用下生成柠檬酸，在顺乌头酸酶的作用下生成异柠檬酸，在异柠檬酸脱氢酶的作用下生成a-酮戊二酸，在a-酮戊二酸脱氢酶复合体的作用下生成琥珀酸CoA，在琥珀酸CoA合成酶的作用下生成琥珀酸，经琥珀酸脱氢酶生成延胡索酸，再经延胡索酸酶的作用生成苹果酸，在苹果酸脱氢酶的作用下生成草酰乙酸。关键酶：己糖激酶，6-磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶，柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶a-酮戊二酸脱氢酶复合体二、阐明磷酸戊糖途径基本特点（两个阶段反应性质、细胞定位、重要酶与产物及其调节点等）和生理意义。第一阶段：磷酸戊糖生成（氧化反应阶段）6-磷酸葡萄糖生成5-磷酸戊糖的过程中，同时生成2分子NADPH+H＋及1分子CO2。首先，6-磷酸葡萄糖经6-磷酸葡萄糖脱氢酶（此酶缺乏可导致蚕豆病）生成6-磷酸葡萄糖酸内脂，并产生NADPH,而后经内酯酶催化生产6-磷酸葡萄糖酸，经6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶自动脱去羧基生成5-磷酸核酮糖和NADPH，及二氧化碳。再经异构酶生成5-磷酸核糖关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶NADPH/NADP+的比值高时，其活性被抑制第二阶段：基团转移反应（非氧化反应阶段）胞液中进行有关酶：差向异构酶，转酮醇酶，转醛醇酶产物：3-磷酸甘油醛4-磷酸赤藓糖5-磷酸木酮糖6-磷酸果糖7-磷酸景天糖生理意义：1、为核酸的生物合成提供核糖2．、提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应（如脂酸合成，羟化反应，维持谷胱甘肽还原状态）三、写出糖原合成与分解的基本过程和涉及的酶、调节点及其方式。合成：葡萄糖经葡萄糖激酶催化生成6-磷酸葡萄糖，经磷酸葡萄糖变位酶得1-磷酸葡萄糖，再经UDPG焦磷酸化酶催化生成UDPG（脲苷二磷酸葡萄糖），最后经糖原合酶生成糖原分解：糖原---磷酸化酶→1-磷酸葡萄糖--磷酸葡萄糖变位酶→6-磷酸葡萄糖---葡萄糖-6-磷酸酶（肝脏，肾脏中才有）→葡萄糖有的还可通过脱支酶作用水解a-1,6-糖苷键调节：1糖原合酶和磷酸化酶的共价修饰调节当胰高血糖素，肾上腺素分泌增加时，AC活性增强，促使ATP转化为cAMP，从而依赖于cAMP的蛋白激酶PKA活性增强，进而催化糖原合酶-a磷酸化生成糖原合酶-b失去合酶活性。同时催化磷酸化酶b激酶磷酸化而变得有活性，有活性的磷酸化酶b激酶可催化磷酸化酶-b磷酸化生成磷酸化酶-a变为有活性状态。另外，机体内存在一种与PKA作用相反的磷蛋白磷酸酶-1可使各种酶去磷酸化。PKA可使磷蛋白磷酸酶抑制剂（也是一种酶）磷酸化而使其变得有活性。从而抑制磷蛋白磷酸酶-1的活性，进而维持糖原合酶b及磷酸化酶a的状态。综合作用使糖原分解。2磷酸化酶的别构调节当血糖升高时，葡萄糖进入肝细胞，与磷酸化酶a的变构调节位点特异性结合。引起其构象改变，变得更易被磷蛋白磷酸酶催化，生成磷酸化酶b，降低糖原分解四、何谓“糖异生”，列出其重要的调节酶及其重要特点（细胞定位、辅酶、能量）。糖异生的重要意义何在？四种重要的调节酶：葡萄糖-6-磷酸酶，果糖二磷酸酶-1，丙酮酸羧化酶（线粒体内），磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶首先，丙酮酸进入线粒体经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸，草酰乙酸经经苹果酸脱氢酶作用方式或经谷草转氨酶作用方式出线粒体，而后草酰乙酸被磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸，经糖酵解逆途径生成1,6-二磷酸果糖后，再经果糖二磷酸酶-1催化生成6-磷酸果糖，经磷酸戊糖异构酶生成6-磷酸葡萄糖，再经葡萄糖-6-磷酸酶生成葡萄糖。细胞定位：肝脏及肾脏细胞中辅酶：NAD+意义：（一）维持血糖水平的恒定（二）补充或恢复肝糖原储备（三）肾糖异生增强有利于调节酸碱平衡五、何谓“乳酸循环”，及其与糖异生的关系。也称“Cori循环”。在肌肉收缩，供氧不足时，葡萄糖只能通过糖酵解生成乳酸来供能，肌肉因缺乏葡萄糖-6-磷酸酶而导致糖异生活性很低，乳酸会堆积，故产生的乳酸经血液循环进入肝脏，在肝内糖糖异生为葡萄糖，入血液循环后又被肌肉摄取利用。这样就构成了一个循环。其意义在于避免损失乳酸以及防止因乳酸堆积产生中毒。关系：乳酸在肝内经糖异生生成葡萄糖。六、列出与血糖调节相关的激素及其主要作用方式。降低血糖：胰岛素1、促进肌和脂肪组织等的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞内。（肝外）2、增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，使糖原合成酶活性增强而磷酸化酶活性降低。（肝内）3、通过丙酮酸脱氢酶去磷酸激活丙酮酸脱氢酶复合体，加速糖的有氧氧化。（加速分解）4、通过抑制磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶的合成和促进氨基酸进入肌组织，抑制糖异生。（抑制合成）5、抑制激素敏感性脂肪酶，减少脂动员，促进组织利用葡萄糖。升高血糖：胰高血糖素1、通过受体激活依赖cAMP的蛋白激酶，抑制糖原合成酶和激活磷酸化酶。2、抑制6-磷酸果糖激酶-2和激活果糖双磷酸酶-2，减少6-磷酸果糖激酶-1的变构激活剂——2,6-双磷酸果糖的合成，从而加速糖异生。3、促进磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶的合成和抑制丙酮酸激酶，从而增强糖异生。4、激活激素敏感性脂肪酶，加速脂动员，抑制组织摄取葡萄糖。糖皮质激素1、促进肌组织蛋白质的分解，增强糖异生。2、抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖。肾上腺素通过受体、cAMP和蛋白激酶等级联激活磷酸化酶加速糖原分解：1、肝组织，糖原分解为葡萄糖；2、肌组织，糖原分解为乳酸，通过糖异生转变为葡萄糖。七、试解释饱餐和饥饿时肝脏为何能维持血糖的恒定。饱餐后，血糖浓度明显上升，胰岛素分泌增加，从而降低cAMP水平，使糖原合成酶活性增强而磷酸化酶活性降低，促进肝脏摄取血液中葡萄糖转化为肝糖原，加以储存。而饥饿时，胰高血糖素，肾上腺素分泌增加，使得蛋白激酶A活性增强，从而磷酸化酶活性增强糖原合酶活性降低。促进肝脏中肝糖原的分解，升高稳定血糖，另一方面，糖皮质激素分泌增加，促进肌肉组织蛋白质分解成生糖氨基酸转移到肝脏进行糖异生。脂代谢一、名词解释及英文缩写脂动员、酮体、（非）必需脂酸、柠檬酸-丙酮酸循环、载脂蛋白、HSL、CM、LDL、VLDL、HDL、TG脂动员：储存在脂肪细胞中的甘油三酯，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血，通过血液运输至其他组织氧化利用的过程。酮体：脂肪酸在肝细胞氧化生成的乙酰CoA，除进入三羧酸循环供能外，部分则转变为一类特殊中间代谢产物，被称为“酮体”，它包括：乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮营养非必需脂肪酸：饱和或单不饱和脂酸（自身合成的脂酸）营养必需脂肪酸：多不饱和脂酸（须食物提供的脂酸）柠檬酸-丙酮酸循环：脂酸合成前，乙酰CoA不能透过线粒体内膜，需经穿梭转运；线粒体内丙酮酸经丙酮酸脱氢酶催化产生乙酰辅酶A，丙酮撒经丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸，两种产物经柠檬酸合酶催化生成柠檬酸，柠檬酸可经线粒体内膜上的载体出线粒体，进入胞液。柠檬酸经胞液中柠檬酸裂解酶又重新生成乙酰辅酶A和草酰乙酸。乙酰辅酶A在胞液内合成脂酸，而草酰乙酸可经苹果酸脱氢酶，生成L-苹果酸，再经苹果酸酶生成丙酮酸，重新进入线粒体。载脂蛋白：酰基载体蛋白（acylcarrierprotein，ACP，通过4-磷酸泛酰氨基乙硫醇作为脂酰基载体）激素敏感性甘油三酯脂酶——限速酶（hormone-sensitivetriglyceridelipase，HSL）脂肪（甘油三酯，triglyceride，TG）乳糜微粒（CM）密度：0.95极低密度脂蛋白（VLDL）密度：0.95~1.006低密度脂蛋白（LDL）密度：1.006~1.063高密度脂蛋白（HDL）密度：1.063~1.210（以上4种蛋白组分基本相同，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及胆固醇酯，但组分比例和含量差异较大；脂质含量CMVLDLLDLHDL，致相对密度CM＜VLDL＜LDL＜HDL；CM、VLDL富含甘油三酯，LDL含胆固醇及其酯最多，HDL脂质仅占50%，尤以磷脂为主。）二、简述脂酸-氧化的基本过程及其限速酶。首先，脂酸在细胞包液与辅酶A在脂酰辅酶A合成酶催化下反应生成脂酰辅酶A，而后脂酰辅酶A通过肉碱，肉碱-脂酰转移酶，肉碱脂酰转位酶进入线粒体，脂酰辅酶A首先通过脱氢酶作用生成反-Δ2-烯脂酰辅酶A，再经水化酶生成L-（+）-β-羟脂酰辅酶A,再经过脱氢酶生成β-酮脂酰辅酶A，最后经过硫解酶催化，与辅酶A作用生成脂酰CoA和乙酰辅酶A。肉碱-脂酰转移酶Ι为其限速酶三、请计算9-十四碳一烯酸（14:1，9）彻底氧化分解可生成多少分子ATP？经过6次β氧化，生成7个乙酰辅酶A，其中有一个双键，故共产生ATP＝5×1.5＋6×2.5＋70＝92.5其中生成脂酰辅酶A消耗2个故最后的ATP为90.5四、酮体氧化与利用涉及哪些酶？在体内分布有何特点？酮体在肝内生成，在肝外组织被利用。酮体主要包括乙酰乙酸，B-羟基丁酸，丙酮。其中B-羟基丁酸可经过脱氢酶生成乙酰乙酸，丙酮可经过乙酰乙酸脱羧酶生成乙酰乙酸，两者都是可逆反应。得到乙酰乙酸后，在心、肾、脑和骨骼肌的线粒体中，和琥珀酸辅酶A经琥珀酸辅酶A转硫酶催化生成乙酰乙酰辅酶A和琥珀酸，前者再经乙酰乙酰CoA硫解酶生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。在心、肾、脑线粒体中，乙酰乙酸在乙酰乙酸硫激酶作用下生成乙酰乙酰辅酶A，再经乙酰乙酰辅酶A硫解酶生成乙酰辅酶A。五、体内重要多不饱和脂酸衍生物有哪些？它们有何重要生理作用？（1）前列腺素：（分9型3类，天然前列腺素均为-型，不存在-型）PGE2——诱发炎症PGE2、PGA2——动脉平滑肌舒张，降血压PGE2、PGI2——抑制胃酸分泌，促进胃肠平滑肌蠕动PGE2、PGE2——参与排卵过程PGE2——促使黄体溶解，子宫收缩（2）血栓恶烷：促进血小板聚集、血管收缩，促进凝血及血栓形成.（3）白三烯：调节白细胞功能、促进其游走及趋化作用，刺激腺苷酸环化酶、诱发多形核白细胞脱颗粒，使溶酶体释放水解酶类、促进炎症及过敏反应。生物氧化一．呼吸链概念，呼吸链排列顺序。答：或称电子传递链，镶嵌在线粒体内膜上的一系列氧化还原复合体（递氢体和递电子体，其本质是一些酶和辅助因子）能将代谢物脱下的成对氢原子逐步传递，最后与氧结合生成水，同时伴有ATP生成。NADH氧化呼吸链：复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶→复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶→复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶→氧气琥珀酸（FAD）氧化呼吸链：复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶→复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶→复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶→氧气二．怎样理解呼吸链的放能和放能部位？电子在呼吸链的传递过程中都存在能量变化，都是释放能量。但只有三个部位的电子传递过程中释放的能量足以驱动ATP的合成，分别为复合体Ⅰ，复合体Ⅲ及复合体Ⅳ这三个部位为放能部位。放能NADH电子传递链O2（氧化）吸能ADP+PiATP（磷酸化）三．氧化磷酸化