磷酸戊糖途径是指从G6-P脱氢反应开始,经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物,然后再重新进 入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。该旁路途径的起始物是G-6P,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:(1)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。(2)参与羟化反应:作为加单氧酶的辅酶,参与对代谢物的羟化。(3)维持巯基酶的活 性。(4)使氧化型谷胱甘肽还原。(5)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.是体內生成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a-1,4-糖苷键而 将葡萄糖残基连接起来,其支链部分则是借a-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。 1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→∪DPG。此阶段需使用UTP, 并消耗相当于两分子的ATP 2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 3}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。 (1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。 2)异构:1-磷酸葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 3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
11 磷酸戊糖途径是指从 G-6-P 脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进 入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。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→F6P: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 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(Cor循环) 3.维持酸碱平衡:肾脏中生成的a-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(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: (1)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 12)激素:①降低血糖浓度的激素一一胰岛素。②升高血糖浓度的激素一一胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、 生长激素、甲状腺激素。 (3)神经系统 第六章脂类代谢 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。 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
12 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。 甘油三酯的分解代谢 1.脂肪动员:贮存于脂眆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。 (2)进入:借助于两种肉碱脂肪酰转移酶(酶和酶Ⅱ)催化的移换反应,脂酰CoA由肉碱(肉毒碱)携带进 入线粒体。肉碱脂肪酰转移酶丨是脂肪酸β-氧化的关键酶。 (3)β-氧化:由四个连续的酶促反应组成:①脱氢:脂肪酰CoA在脂肪酰CoA脱氢酶的催化下,生成FADH2 和aB-烯脂肪酰CoA。②水化:在水化酶的催化下,生成LB-羟脂肪酰CoA。③再脱氢:在L-β-羟脂肪酰 CoA脱氢酶的催化下,生成β酮脂肪酰CoA和NADH+H+。④硫解:在硫解酶的催化下,分解生成1分子乙 酰COA和1分子减少了两个碳原子的脂肪酰CoA。后者可继续氧化分解,直至全部分解为乙酰CoA。 3.三羧酸循环:生成的乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解。 三、脂肪酸氧化分解时的能量释放 以16C的软脂酸为例来计算,则生成ATP的数目为:一分子软脂酸可经七次β氧化全部分解为八分子乙酰CoA 故β氧化可得5×7=35分子ATP,八分子乙酰COA可得12×8=96分子ATP,故一共可得131分子ATP, 减去活化时消耗的两分子ATP,故软脂酸可净生成129分子ATP。 对于偶数碳原子的长链脂肪酸,可按下式计算:ATP净生成数目=(碳原子数÷2-1)×5+(碳原子数÷2)×12 四、酮体的生成及利用: 脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、B-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物,统称为酮体 1.酮体的生成:酮体主要在肝脏的线粒体中生成,其合成原料为乙酰CoA,关键酶是HMG-CoA合成酶
13 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。 (2) 进入：借助于两种肉碱脂肪酰转移酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移换反应，脂酰 CoA 由肉碱（肉毒碱）携带进 入线粒体。肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸 β-氧化的关键酶。 （3） β-氧化：由四个连续的酶促反应组成：① 脱氢：脂肪酰 CoA 在脂肪酰 CoA 脱氢酶的催化下，生成 FADH2 和 α,β-烯脂肪酰 CoA。② 水化：在水化酶的催化下，生成 L-β-羟脂肪酰 CoA。③ 再脱氢：在 L-β-羟脂肪酰 CoA 脱氢酶的催化下，生成 β-酮脂肪酰 CoA 和 NADH+H+。④ 硫解：在硫解酶的催化下，分解生成 1 分子乙 酰 CoA 和 1 分子减少了两个碳原子的脂肪酰 CoA。后者可继续氧化分解，直至全部分解为乙酰 CoA。 3．三羧酸循环：生成的乙酰 CoA 进入三羧酸循环彻底氧化分解。 三、脂肪酸氧化分解时的能量释放： 以 16C 的软脂酸为例来计算，则生成 ATP 的数目为：一分子软脂酸可经七次 β-氧化全部分解为八分子乙酰 CoA， 故 β-氧化可得 5×7=35 分子 ATP，八分子乙酰 CoA 可得 12×8=96 分子 ATP，故一共可得 131 分子 ATP， 减去活化时消耗的两分子 ATP，故软脂酸可净生成 129 分子 ATP。 对于偶数碳原子的长链脂肪酸，可按下式计算：ATP 净生成数目=（碳原子数÷2 -1）×5 + （碳原子数÷2）×12 -2 。 四、 酮体的生成及利用： 脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体。 1．酮体的生成：酮体主要在肝脏的线粒体中生成，其合成原料为乙酰 CoA，关键酶是 HMG-CoA 合成酶
其过程为:乙酰COA→乙酰乙酰COA→ HMG-COA→乙酰乙酸。生成的乙酰乙酸再通过加氢反应转变为β羟丁 酸或经自发脱羧生成丙酮。 2.酮体的利用:利用酮体的酶有两种,即琥珀酰CoA转硫酶(主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中, 不消耗ATP)和乙酰乙酸硫激酶(主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中,需消耗2分子ATP)。 其氧化利用酮体的过程为:β-羟丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰COA→三羧酸循环 3.酮体生成及利用的生理意义 (1)在正常情况下,酮体是肝脏输出能源的一种形式:由于酮体的分子较小,故被肝外组织氧化利用,成为肝脏 向肝外组织输出能源的一种形式 (2)在饥饿或疾病情况下,为心、脑等重要器官提供必要的能源:在长期饥饿或某些疾病情况下,由于葡萄糖供 应不足,心、脑等器官也可转变来利用酮体氧化分解供能 五、甘油三酯的合成代 肝脏、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官,其合成的亚细胞部位主要在胞液。脂肪合成时,首先需要 合成长链脂肪酸和3-磷酸甘油,然后再将二者缩合起来形成甘油三酯(脂肪)。 1.脂肪酸的合成:脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰CoA,其合成过程由胞液中的脂肪酸合成 酶系催化,不是β氧化过程的逆反应。脂肪酸合成的直接产物是软脂酸,然后再将其加工成其他种类的脂肪酸。 1)乙酰CoA转运出线粒体:线粒体内产生的乙酰CoA,与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,穿过线粒体内膜进入胞液, 裂解后重新生成乙酰CoA,产生的草酰乙酸转变为丙酮酸后重新进入线粒体,这一过程称为柠檬酸-丙酮酸穿梭 2)丙二酸单酰CoA的合成:在乙酰CoA羧化酶(需生物素)的催化下,将乙酰CoA羧化为丙二酸单酰CoA 乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的关键酶,属于变构酶,其活性受柠檬酸和异柠檬酸的变构激活,受长链脂酰CoA 的变构抑制。 3脂肪酸合成循环:脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一类似于β氧化逆反应的循环反应过程,即缩合→加 氢→脱水→再加氢。所需氢原子来源于 NADPH,故对磷酸戊糖旁路有依赖。每经过一次循环反应,延长两个碳 原子。但该循环反应过程由胞液中的脂肪酸合成酶系所催化 脂肪酸合成酶系在低等生物中是一种由一分子脂酰基载体蛋白(ACP)和七种酶单体所构成的多酶复合体 但在高等动物中,则是由一条多肽链构成的多功能酶,通常以二聚体形式存在,每个亚基都含有一ACP结构域 4)软脂酸的碳链延长和不饱和脂肪酸的生成:此过程在线粒体/微粒体内进行。使用丙二酸单酰CoA与软脂酰 CoA缩合,使碳链延长,最长可达二十四碳。不饱和键由脂类加氧酶系催化形成 2.3-磷酸甘油的生成:合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成:①由糖代谢生成(脂肪细胞 肝脏):磷酸二羟丙酮加氢生成3-磷酸甘油。②由脂肪动员生成(肝):脂肪动员生成的甘油转运至肝脏经磷酸
14 其过程为：乙酰 CoA→乙酰乙酰 CoA →HMG-CoA→乙酰乙酸。生成的乙酰乙酸再通过加氢反应转变为 β-羟丁 酸或经自发脱羧生成丙酮。 2．酮体的利用：利用酮体的酶有两种，即琥珀酰 CoA 转硫酶（主要存在于心、肾、脑和骨骼肌细胞的线粒体中， 不消耗 ATP）和乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、肾、脑细胞线粒体中，需消耗 2 分子 ATP）。 其氧化利用酮体的过程为：β-羟丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰 CoA→乙酰 CoA→三羧酸循环。 3．酮体生成及利用的生理意义： (1) 在正常情况下，酮体是肝脏输出能源的一种形式：由于酮体的分子较小，故被肝外组织氧化利用，成为肝脏 向肝外组织输出能源的一种形式。 (2) 在饥饿或疾病情况下，为心、脑等重要器官提供必要的能源：在长期饥饿或某些疾病情况下，由于葡萄糖供 应不足，心、脑等器官也可转变来利用酮体氧化分解供能。 五、甘油三酯的合成代谢： 肝脏、小肠和脂肪组织是主要的合成脂肪的组织器官，其合成的亚细胞部位主要在胞液。脂肪合成时，首先需要 合成长链脂肪酸和 3-磷酸甘油，然后再将二者缩合起来形成甘油三酯（脂肪）。 1．脂肪酸的合成：脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰 CoA，其合成过程由胞液中的脂肪酸合成 酶系催化，不是 β-氧化过程的逆反应。脂肪酸合成的直接产物是软脂酸，然后再将其加工成其他种类的脂肪酸。 ⑴乙酰 CoA 转运出线粒体：线粒体内产生的乙酰 CoA，与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，穿过线粒体内膜进入胞液， 裂解后重新生成乙酰 CoA，产生的草酰乙酸转变为丙酮酸后重新进入线粒体，这一过程称为柠檬酸-丙酮酸穿梭 作用。 ⑵丙二酸单酰 CoA 的合成：在乙酰 CoA 羧化酶（需生物素）的催化下，将乙酰 CoA 羧化为丙二酸单酰 CoA。 乙酰 CoA 羧化酶是脂肪酸合成的关键酶，属于变构酶，其活性受柠檬酸和异柠檬酸的变构激活，受长链脂酰 CoA 的变构抑制。 ⑶脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链的缩合延长过程是一类似于 β-氧化逆反应的循环反应过程，即 缩合→加 氢→脱水→再加氢。所需氢原子来源于 NADPH，故对磷酸戊糖旁路有依赖。每经过一次循环反应，延长两个碳 原子。但该循环反应过程由胞液中的脂肪酸合成酶系所催化。 脂肪酸合成酶系在低等生物中是一种由一分子脂酰基载体蛋白（ACP）和七种酶单体所构成的多酶复合体； 但在高等动物中，则是由一条多肽链构成的多功能酶，通常以二聚体形式存在，每个亚基都含有一 ACP 结构域。 ⑷软脂酸的碳链延长和不饱和脂肪酸的生成：此过程在线粒体/微粒体内进行。使用丙二酸单酰 CoA 与软脂酰 CoA 缩合，使碳链延长，最长可达二十四碳。不饱和键由脂类加氧酶系催化形成。 2．3-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的 3-磷酸甘油主要由下列两条途径生成：①由糖代谢生成（脂肪细胞、 肝脏）：磷酸二羟丙酮加氢生成 3-磷酸甘油。②由脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成的甘油转运至肝脏经磷酸
化后生成3-磷酸甘油 3.甘油三酯的合成:2×脂酰CoA+3-磷酸甘油→磷脂酸→甘油三酯 六、甘油磷脂的代谢 甘油磷脂由一分子的甘油,两分子的脂肪酸,一分子的磷酸和Ⅹ基团构成。其Ⅹ基团因不同的磷脂而不同,卵 磷脂(磷脂酰胆碱)为胆碱,脑磷脂(磷脂酰♂醇胺)为胆胺,磷脂酰丝氨酸为丝氨酸,磷脂酰肌醇为肌醇 1.甘油磷脂的合成代谢:甘油磷脂的合成途径有两条 (1)甘油二酯合成途径:磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。合成过程中需消耗CTP,所需胆碱及乙 醇胺以CDP-胆碱和CDP-乙醇胺的形式提供 2CDP-甘油二酯合成途径:磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。合成过程中需消耗CTP,所 需甘油二酯以CDP-甘油二酯的活性形式提供 2.甘油磷脂的分解代谢:甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等,然后 再进一步降解 磷脂酶A1存在于蛇毒中,其降解产物为溶血磷脂2,后者有很强的溶血作用。溶血磷脂2可被磷脂酶B2降解 而失去其溶血作用 七、鞘磷脂的代谢: 鞘脂类化合物中不含甘油,其脂质部分为鞘氨醇或N-脂酰鞘氨醇(神经酰胺)。鞘氨醇可在全身各组织细胞的内 质网合成,合成所需的原料主要是软脂酰CoA和丝氨酸,并需磷酸吡哆醛、 NADPH及FAD等辅助因子参与。 体内含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂,是构成生物膜的重要磷脂:合成时,在相应转移酶的催化下,将CDP-胆 碱或CDP-乙醇胺携带的磷酸胆碱或磷酸乙醇胺转移至№-脂酰鞘氨醇上,生成神经鞘磷脂。 八、胆固醇的代谢 胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲。胆固醇的酯化在C3位羟基上进行,由两种不同的酶催化。存在于血浆中的 是卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT),而主要存在于组织细胞中的是脂肪酰CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT)。 1.胆固醇的合成:胆固醇合成部位主要是在肝脏和小肠的胞液和微粒体。其合成所需原料为乙酰CoA。每合成 分子的胆固醇需18分子乙酰CoA,54分子ATP和10分子 NADPH (1)乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸(MVA):此过程在胞液和微粒体进行。2×乙酰COA→乙酰乙酰 CoA→ HMG-COA→MVA。 HMG-COA还原酶是胆固醇合成的关键酶 2)甲羟戊酸缩合生成鲨烯:此过程在胞液和微粒体进行。MVA→二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯。 3鲨烯环化为胆固醇:此过程在微粒体进行。鲨烯结合在胞液的固醇载体蛋白(SCP)上,由微粒体酶进行催化
15 化后生成 3-磷酸甘油。 3．甘油三酯的合成：2×脂酰 CoA + 3-磷酸甘油 → 磷脂酸 → 甘油三酯。 六、甘油磷脂的代谢： 甘油磷脂由一分子的甘油，两分子的脂肪酸，一分子的磷酸和 X 基团构成。其 X 基团因不同的磷脂而不同，卵 磷脂（磷脂酰胆碱）为胆碱，脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）为胆胺，磷脂酰丝氨酸为丝氨酸，磷脂酰肌醇为肌醇。 1．甘油磷脂的合成代谢：甘油磷脂的合成途径有两条。 ⑴甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过此代谢途径合成。合成过程中需消耗 CTP，所需胆碱及乙 醇胺以 CDP-胆碱和 CDP-乙醇胺的形式提供。 ⑵CDP-甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂通过此途径合成。合成过程中需消耗 CTP，所 需甘油二酯以 CDP-甘油二酯的活性形式提供。 2．甘油磷脂的分解代谢：甘油磷脂的分解靠存在于体内的各种磷脂酶将其分解为脂肪酸、甘油、磷酸等，然后 再进一步降解。 磷脂酶 A1 存在于蛇毒中，其降解产物为溶血磷脂 2，后者有很强的溶血作用。溶血磷脂 2 可被磷脂酶 B2 降解 而失去其溶血作用。 七、鞘磷脂的代谢： 鞘脂类化合物中不含甘油，其脂质部分为鞘氨醇或 N-脂酰鞘氨醇（神经酰胺）。鞘氨醇可在全身各组织细胞的内 质网合成，合成所需的原料主要是软脂酰 CoA 和丝氨酸，并需磷酸吡哆醛、NADPH 及 FAD 等辅助因子参与。 体内含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂，是构成生物膜的重要磷脂；合成时，在相应转移酶的催化下，将 CDP-胆 碱或 CDP-乙醇胺携带的磷酸胆碱或磷酸乙醇胺转移至 N-脂酰鞘氨醇上，生成神经鞘磷脂。 八、胆固醇的代谢： 胆固醇的基本结构为环戊烷多氢菲。胆固醇的酯化在 C3 位羟基上进行，由两种不同的酶催化。存在于血浆中的 是卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT），而主要存在于组织细胞中的是脂肪酰 CoA 胆固醇酰基转移酶（ACAT）。 1．胆固醇的合成：胆固醇合成部位主要是在肝脏和小肠的胞液和微粒体。其合成所需原料为乙酰 CoA。每合成 一分子的胆固醇需 18 分子乙酰 CoA，54 分子 ATP 和 10 分子 NADPH。 ⑴ 乙 酰 CoA 缩合生成甲羟戊酸（MVA）： 此 过 程 在 胞 液 和 微 粒 体 进 行 。 2×乙 酰 CoA→ 乙酰乙酰 CoA→HMG-CoA→MVA。HMG-CoA 还原酶是胆固醇合成的关键酶。 ⑵甲羟戊酸缩合生成鲨烯：此过程在胞液和微粒体进行。MVA→二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯。 ⑶鲨烯环化为胆固醇：此过程在微粒体进行。鲨烯结合在胞液的固醇载体蛋白（SCP）上，由微粒体酶进行催化