生物化学知识要点(下)

生物化学知识要点（下）提纲1.在糖代谢中，有糖酵解，三羧酸循环、氧化磷酸化、磷酸戊糖途径的循环、糖异生、糖原的分解和合成等知识。

2.在脂质代谢中，有脂肪酸的分解代谢和生物合成、三酰甘油的合成、磷脂的分解和合成、胆固醇的代谢等知识。

3.在蛋白质及氨基酸的分解代谢中，有蛋白质的降解、氨基酸的分解、尿素循环（鸟氨酸循环）、氨基酸碳骨架的分解代谢以及氨基酸的生物合成和生物固氮等。

4.在核酸代谢中，有核酸以及核苷酸的分解代谢、核苷酸以及辅酶核苷酸的生物合成。

5.熟念掌握糖代谢、脂质代谢、氨基酸（蛋白质）代谢之间的相互联系，特别熟悉每个代谢的过程以及代谢特点，尤其是像糖酵解和糖异生这样关系的代谢。

知识要点第十七章新陈代谢总论（P289）1．新陈代谢概念：是生物体内进行的所有化学变化的总称（许多高度整合、相互交织的化学反应），是生命活动的重要特征之一。

广义上，生物体与周围环境进行的物质交换；狭义上，活细胞内进行的一切化学反应，即中间代谢2.新陈代谢的功能：（1）从环境中获得营养物质；（2）将外界获取物转变为自身需要的结构元件；（3）将结构元件组装成自身的大分子；（4）形成或分解生物体特殊功能的生物分子；（5）提供生命活动所需的一切能量。

3.新陈代谢的特点：b、多步相关联的反应连续进行，顺序性极强；c、反应条件温和，由酶催化进行，一般无副反应;a、对体内外环境高度适应性和灵敏的自动调节4.新陈代谢包括同化作用和异化作用，同化作用：生物体从环境中摄取物质，经一系列的化学变化转变为自身的物质的过程称为同化作用。

同化作用消耗能量。

吸收与合成-生长、发育、生殖异化作用：生物体内物质经一系列化学反应，最终变成排泄物的过程。

异化作用产生能量。

排泄与分解-- 衰老、死亡合成代谢：生物体内由小分子物质转化成大分子物质的过程，属同化作用的范畴。

分解代谢：生物体内由大分子物质转变成小分子物质的过程，属异化作用的范畴。

第十九章糖代谢一、糖类的生理功用：①氧化供能：糖类是人体最主要的供能物质，占全部供能物质供能量的70%；与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原，前者为运输和供能形式，后者为贮存形式。

②作为结构成分：糖类可与脂类形成糖脂，或与蛋白质形成糖蛋白，糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。

③作为核酸类化合物的成分：核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸，DNA，RNA等。

④转变为其他物质：糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。

二、糖的无氧酵解：（Ｐ３１６）糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。

其全部反应过程在胞液中进行，代谢的终产物为乳酸，一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。

糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1. 活化（己糖磷酸酯的生成）：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖（这个反应消耗一分子ATP）→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖（生成1,6-二磷酸果糖消耗一分子ＡＴＰ）→1,6-二磷酸果糖（F-1,6-BP)。

这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶（糖酵解过程中打一个调节酶）（肝中为葡萄糖激酶）和磷酸果糖激酶（是糖酵解三个调节酶中催化效率最低的酶,因此是糖酵解作用限速酶。

别构酶（4个亚基），分子量340000）-是关键酶。

2. 裂解（磷酸丙糖的生成）：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP（羟醛缩合）→磷酸二羟丙酮 + 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮（互构异变）→3-磷酸甘油醛。

（活化和裂解是糖酵解中的第一部分）3. 氧化，放能（丙酮酸的生成）：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸（第一次底物水平磷酸化）→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸（第二次底物水平磷酸化反应，经丙酮酸激酶催化，将磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸键移到ADP上，形成ATP和丙酮酸。

反应基本不可逆）→丙酮酸。

此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP。

丙酮酸激酶为关键酶。

4．还原（乳酸的生成）：利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH，使NADH重新氧化为NAD+。

即丙酮酸→乳酸。

注：⑴反应部位：细胞溶胶（胞浆）⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程⑶反应全过程中有三步不可逆的反应糖酵解的十步反应：三、糖无氧酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。

己糖激酶的变构抑制剂是G-6-P；肝中的葡萄糖激酶是调节肝细胞对葡萄糖吸收的主要因素，受长链脂酰CoA的反馈抑制；6-磷酸果糖激酶-1是调节糖酵解代谢途径流量的主要因素，受ATP和柠檬酸的变构抑制，AMP、ADP、1,6-双磷酸果糖和2,6-双磷酸果糖的变构激活；丙酮酸激酶受1,6-双磷酸果糖的变构激活，受ATP的变构抑制，肝中还受到丙氨酸的变构抑制。

四、糖无氧酵解的生理意义：1. 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径：⑴骨骼肌在剧烈运动时的相对缺氧；⑵从平原进入高原初期；⑶严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾患所致缺氧。

2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径：如表皮细胞，红细胞及视网膜等，由于无线粒体，故只能通过无氧酵解供能。

五、糖的有氧氧化（Ｐ３３２）：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成C2O和H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化。

绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。

此代谢过程在细胞胞液和线粒体内进行，一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生3２/38分子ATP。

糖的有氧氧化代谢途径可分为三个阶段：1．葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：此阶段在细胞胞液中进行，与糖的无氧酵解途径相同，涉及的关键酶也相同。

一分子葡萄糖分解后生成两分子丙酮酸，两分子（NADH+H+）并净生成2分子ATP。

NADH在有氧条件下可进入线粒体产能，共可得到2×２.５分子ATP。

故第一阶段可净生成７分子ATP。

2．丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系的催化下氧化脱羧生成（NADH+H+）和乙酰CoA。

此阶段可由两分子（NADH+H+）产生2×2.5分子ATP 。

丙酮酸脱氢酶系为关键酶，该酶由三种酶单体构成，涉及六种辅助因子，即NAD+、FAD、CoA、TPP、硫辛酸和Mg2+。

3．经三羧酸循环彻底氧化分解：生成的乙酰CoA可进入三羧酸循环彻底氧化分解为CO2和H2O，并释放能量合成ATP。

一分子乙酰CoA氧化分解后共可生成10分子ATP，故此阶段可生成2×10=20分子ATP。

三羧酸循环是指在线粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过程。

这一循环反应过程又称为柠檬酸循环或Krebs循环。

三羧酸循环由八步反应构成：草酰乙酸 + 乙酰CoA→柠檬酸→异柠檬酸→α-酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰乙酸。

三羧酸循环的特点：②循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。

②每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子ATP。

③循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。

④循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。

⑤循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。

⑥循环中有一次直接产能反应，生成一分子GTP。

⑦三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系，且α-酮戊二酸脱氢酶系的结构与丙酮酸脱氢酶系相似，辅助因子完全相同。

六、糖有氧氧化的生理意义：1．是糖在体内分解供能的主要途径：⑴生成的ATP数目远远多于糖的无氧酵解生成的ATP 数目；⑵机体内大多数组织细胞均通过此途径氧化供能。

2．是糖、脂、蛋白质氧化供能的共同途径：糖、脂、蛋白质的分解产物主要经此途径彻底氧化分解供能。

3．是糖、脂、蛋白质相互转变的枢纽：有氧氧化途径中的中间代谢物可以由糖、脂、蛋白质分解产生，某些中间代谢物也可以由此途径逆行而相互转变。

七、有氧氧化的调节和巴斯德效应：（了解）丙酮酸脱氢酶系受乙酰CoA、ATP和NADH的变构抑制，受AMP、ADP和NAD+的变构激活。

异柠檬酸脱氢酶是调节三羧酸循环流量的主要因素，ATP是其变构抑制剂，AMP和ADP是其变构激活剂。

巴斯德效应：糖的有氧氧化可以抑制糖的无氧酵解的现象。

有氧时，由于酵解产生的NADH 和丙酮酸进入线粒体而产能，故糖的无氧酵解受抑制。

计算：一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生3２/38分子ATP ：在糖酵解中，一分子葡萄糖最终酵解得到两分子的丙酮酸，有两分子的NADH生成并且净生成两个ATP，一分子丙酮酸经过脱羧（在丙酮酸脱氢酶系作用下），生成一分子乙酰辅酶A，且产生一份子的NADH，一分子乙酰辅酶A经过柠檬酸循环得到3分子ＮＡＤＨ和１分子ＦＡＤＨ以及一分子ＧＴＰ，这些最终经过氧化磷酸化得到的ＡＴＰ数为－（２＋２×２.５）｛糖酵解｝＋（２×２.５＋２×（３×２.５＋１×１.５＋１））｛柠檬酸循环｝＝３２ＡＴＰ，若一分子ＮＡＤＨ＝３ＡＴＰ，一分子ＦＡＤＨ＝２ＡＴＰ，则总ＡＴＰ＝３８.第二十二章、磷酸戊糖途径：（Ｐ３７２）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。

特点：（１）脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。

⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。

⑶反应中生成了重要的中间代谢物——核糖-5-磷酸⑷一分子G-6-P经过反应，只发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成1分子CO2和2分子NADPH+H+每3分子葡萄糖-6-磷酸同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3CO2、3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，又可进入酵解途径。

转酮醇酶与转醛醇酶催化的都是可逆反应，因此根据细胞代谢的需要，戊糖磷酸途径和糖酵解途径可以相互灵活地沟通。

G-6-P进入何途径取决与细胞对NADPH、核糖-5-磷酸和ATP的需要。

可能有三种情况：1. 机体需要：核糖-5-磷酸＞ NADPH （细胞分裂期）5 G-6-P + ATP →6 核糖-5-磷酸 + ADP + H+2. 机体需要：NADPH≈核糖-5-磷酸，G-6-P + 2NADP+ +H2O → 核糖-5-磷酸 + 2NADPH +2H+CO23. 机体需要：NADPH ＞核糖-5-磷酸，G-6-P + 12NADP+ + 7H2O → 6CO2 + 12NADPH +12H + Pi从物质的计量关系看，1G-6-P可以完全被氧化为6CO2，12 NADPH，核糖-5-磷酸→戊糖磷酸途径和糖酵解→G-6-P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。