《生物化学》精要速览(6)

2019-03-05 20:51

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:⑴ 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。⑵ 参与羟化反应:作为加单氧酶的辅酶,参与对代谢物的羟化。⑶ 维持巯基酶的活性。⑷ 使氧化型谷胱甘肽还原。⑸ 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。

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α-1,4-糖苷键而将葡萄糖残基连接起来,其支链部分则是借α-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。 ⑴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。 ⑵缩合:在糖原合酶催化下,UDPG所带的葡萄糖残基通过α-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。

⑶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6~7个葡萄糖残基组成的寡糖链由α-1,4-糖苷键转变为α-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。

⑴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。

⑵异构:1-磷酸葡萄糖→6-磷酸葡萄糖。

⑶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。 十二、糖异生:

由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。该代谢途径主要存在于肝及肾中。糖异生主要沿酵解途径逆行,但由于有三步反应(己

糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶)为不可逆反应,故需经另外的反应绕行。

1.G-6-P → G:由葡萄糖-6-磷酸酶催化进行水解,该酶是糖异生的关键酶之一,不存在于肌肉组织中,故肌肉组织不能生成自由葡萄糖。 2.F-1,6-BP → F-6-P:由果糖1,6-二磷酸酶-1催化进行水解,该酶也是糖异生的关键酶之一。

3.丙酮酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸:经由丙酮酸羧化支路完成,即丙酮酸进入线粒体,在丙酮酸羧化酶(需生物素)的催化下生成草酰乙酸,后者转变为苹果酸穿出线粒体并回复为草酰乙酸,再在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下转变为磷酸烯醇式丙酮酸,这两个酶都是关键酶。 糖异生的原料主要来自于生糖氨基酸、甘油和乳酸。 十三、糖异生的生理意义:

1.在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定:在较长时间饥饿的情况下,机体需要靠糖异生作用生成葡萄糖以维持血糖浓度的相对恒定。 2.回收乳酸分子中的能量:由于乳酸主要是在肌肉组织经糖的无氧酵解产生,但肌肉组织糖异生作用很弱,且不能生成自由葡萄糖,故需将产生的乳酸转运至肝脏重新生成葡萄糖后再加以利用。

葡萄糖在肌肉组织中经糖的无氧酵解产生的乳酸,可经血循环转运至肝脏,再经糖的异生作用生成自由葡萄糖后转运至肌肉组织加以利用,这一循环过程就称为乳酸循环(Cori循环)。

3.维持酸碱平衡:肾脏中生成的α-酮戊二酸可转变为草酰乙酸,然后经糖异生途径生成葡萄糖,这一过程可促进肾脏中的谷氨酰胺脱氨基,

生成NH3,后者可用于中和H+,故有利于维持酸碱平衡。 十四、血糖:

血液中的葡萄糖含量称为血糖。按真糖法测定,正常空腹血糖浓度为3.89~6.11mmol/L(70~100mg%)。

1.血糖的来源与去路:正常情况下,血糖浓度的相对恒定是由其来源与去路两方面的动态平衡所决定的。血糖的主要来源有:① 消化吸收的葡萄糖;② 肝脏的糖异生作用;③ 肝糖原的分解。血糖的主要去路有:① 氧化分解供能;② 合成糖原(肝、肌、肾);③ 转变为脂肪或氨基酸;④ 转变为其他糖类物质。

2.血糖水平的调节:调节血糖浓度相对恒定的机制有:

⑴组织器官:①肝脏:通过加快将血中的葡萄糖转运入肝细胞,以及通过促进肝糖原的合成,以降低血糖浓度;通过促进肝糖原的分解,以及促进糖的异生作用,以增高血糖浓度。②肌肉等外周组织:通过促进其对葡萄糖的氧化利用以降低血糖浓度。

⑵激素:①降低血糖浓度的激素——胰岛素。②升高血糖浓度的激素——胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、生长激素、甲状腺激素。 ⑶神经系统。 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:① 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。② 构成生物膜:主要是磷脂和胆固醇具有此功用。③ 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。④ 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β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。


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