《2004国家医师资格考试口腔执业助理医师复习应试全书（上·基础医学综合分册）》：第一篇生物化学（三）_【小意达】

------第一篇生物化学（三）------

第三单元酶

考试要点

一、概述

①概念；

②酶促反应的特点。

二、酶的结构与功能

①分子组成；

②活性中心与必需基团；

③酶原与酶原的激活；

④同工酶。

三、影响酶促反应速度的因素

①酶浓度；

②底物浓度；

③温度；

④酸碱度；

⑤激活剂；

⑥抑制剂。

重点、难点、疑点解析

一、概述

1．酶的概念

酶是生物体合成的催化剂。绝大多数酶的本质是蛋白质。酶有极高的催化效能，并对催化的反应物有高度的专一性。酶的活性受机体多种方式的精确调控，以保证有节奏的生命现象。

由基态反应物分子转化为有活性的过渡分子所需要的能量称活化能，活化能愈大，过渡态中间产物愈难形成，反应愈难进行。酶的催化作用依赖于能否降低反应活化能，使反应易于进行。

2．酶促反应的特点

酶是一类催化剂，它当然具有一般催化剂的共同特点：

①它只促进热力学上允许进行的反应，而不能违反之。

②酶的作用只能使反应加速达到平衡点，而不能改变平衡点。

③在反应前后，酶的质量不变。

酶同时也具有与一般催化剂不同的特点：

①不稳定易失活。酶在体内很容易被代谢失活，需要时再被激活。

②催化效率极高。酶的催化效率通常可比一般催化剂高l0倍。酶之所以能高效催化是通过降低反应所需的活化能实现的。在酶促反应中，作用物先与酶结合成中间产物，然后过渡态的中间产物再分解生成产物并释出酶。此两步所需的活化能均低于无酶情况下所需的活化能，因而反应易于进行。

③高度的特异性。酶促反应对作用物的要求有一定的专一性，其所催化的反应通常也只限于一种特定类型，生成特定的产物，无副反应，无副产品。换句话说，一种酶只作用于一种或一类化合物，进行一种类型的化学反应，以得到一定结构的产物，这种现象称为酶的特异性。酶的特异性又可分为绝对特异性，相对特异性和立体异构特异性。

如脲酶只能催化尿素水解为CO2和NH3，称绝对特异性，如磷酸酶对一般的磷酸酯都能水解属于相对特异性，体内代谢氨基酸的酶，绝大多数均只能作用于L型氨基酸，而不能作用于D型氨基酸。

二、酶的结构与功能

1．酶的分子组成

酶和其他蛋白质一样，分为两类：一类．是只由氨基酸构成的单纯蛋白质；另一类是除由氨基酸构成的蛋白质部分外，还有其他小分子有机化合物或金属离子构成的辅基。辅基成为整个酶分子不可分割的一部分，它与酶的催化能力直接有关，人们称蛋白部分为酶蛋白，酶蛋白与辅基组合成全酶，这类酶称为结合酶，以区别于单纯由氨基酸组成的单纯酶。辅基与蛋白的结合是牢固的，不能用透析等简单的物理方法使之分开。

在酶促反应中起着传递某些化学基团，或传递电子或原子的作用的一些小分子有机化合物特称为辅酶，通常可分为三类：①金属离子如cu2+、Zn2+等；②含金属有机物如铁卟啉等；③B族维生素的衍生物。

2．酶的活性中心与必需基团

酶分子中虽有许多各种各样由氨基酸所提供的化学基团，其中只有一小部分基团与酶的催化作用直接有关，称为必需基团。这些必需基团又在空间位置上组合成特定的空间结构，构成活性中心，这是酶发挥其催化作用的关键部位。这些组成活性中心的必需基团，大多由肽链上远隔的氨基酸残基所提供，经肽链盘绕折叠，使之在空间位置上十分接近，构成特定结构的催化中心。

在结合酶类中，辅基与辅酶也多参与活性中心的组成。常见的必需基团有组氨酸的咪唑基，丝氨酸的羟基，半胱氨酸的硫氢基及谷氨酸的r羧基等。当酶蛋白变性时，肽链展开，活性中心被拆散，酶的活性也因而丧失。

酶分子除活性中心以外的其余结构也有重要的作用，它不仅是维系活性中心三维结构的骨架，还能与作用物广泛结合，其所释放出的能量，可在热力学上推动反应的进行。活性中心以外的酶的其余结构还可决定酶促反应的特异性；有的还具有调节区，使酶活性可受某些因子的正负调控。

3．酶原与酶原的激活

多数酶一旦生成即具活性，也有少部分酶在其刚生成时并无活性，系一种无活性的前体。其活性中心或包埋内部，使作用物不可及；或活性中心并未形成，需要经过一定的加工剪切，使肽链重新盘绕，方能形成活性中心，或暴露活性中心。这类无活性的酶的前体称为酶原。由酶原变成活性酶的过程称为激活。例如，胰腺生成的糜蛋白酶原并无蛋白水解酶的活性，但当它分泌流入肠中后，受到了胰蛋白酶的激活，中间切除2段二肽，形成3条肽段，重新折叠盘绕成有活性的糜蛋白酶。

4．同工酶

在体内并非所有具有相同催化作用的酶，都是同一种蛋白质。不但在不同器官中，甚至在同一细胞中，也常常含有几种分子结构不同，理化性质迥异，但却可催化同一化学反应的酶，这类酶特称之为同工酶。以乳酸脱氢酶(LDH)为例，它是由4个亚基组成的蛋白质，亚基有两种基本类型，一种主要分布在心肌中，称H亚基；另一种则分布于骨骼肌及肝中，称M亚基。在不同组织中，共有H4、H3M、H2M2、HM3、M4五种LDH同工酶。同工酶在各组织中分布含量的差异称组织特有的同工酶谱。同工酶可有不同的功能，如心肌中LDH，高，主要使乳酸脱氢生成丙酮酸，利于心肌用乳酸氧化供能；而骨骼肌中LDH5高，主要使丙酮酸还原成乳酸，利于肌肉中的糖原酵解成乳酸供能。

三、影响酶促反应速度的因素

1．酶浓度的影响

在最适条件和底物(S)浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比。

2．底物浓度的影响

在酶浓度及其他条件不变的情况下，底物浓度与反应速度的相互关系，可用矩形双曲线表示。在底物浓度很低时，反应速度随着底物浓度的增加而增加，两者是正比关系。随着底物浓度的继续升高，反应速度的增加趋势渐缓，再加大底物浓度，反应速度不再增加，逐渐趋于恒定。

3．温度的影响

在一定范围内(0～40℃)，酶促反应速度随温度升高而加快。但由于酶是蛋白质，当温度升高到一定范围后，酶可发生变性，而降低催化活性。酶促反应速度达最大时的温度称为酶的最适温度。人体内酶的最适温度接近体温，多数酶最适温度为37．40℃。低温可使酶活性降低。

4．酸碱度的影响

每一种酶在不同pH条件下活性不同，酶促反应速度达最大时的溶液pH，称为酶的最适pH。

pH影响酶的催化活性，是通过影响酶或底物的电离状态，特别是影响酶活性中心及一些必需基团的电离状态达到的。高于或低于最适pH，酶的活性都下降，甚至变性失活。生物体内多数酶的pH接近中性，但也有例外。

5．激活剂的影响

凡能使酶活性升高或使酶从无活性变为有活性的物质统称为酶的激活剂。激活剂大多为金属离子，如Mg2+、K+、Mn2+等。

6．抑制剂的影响

凡能降低酶活性的物质称为酶的抑制剂(没有专一抑制作用的因素或物质除外，如强酸、强碱等)。抑制作用可分为不可逆性

抑制与可逆性抑制。

(1)不可逆性抑制

①概念。抑制剂与酶以共价键结合使酶失去活性，不能用透析法除去抑制剂使酶活性恢复，这种抑制称为不可逆性抑制。

②抑制作用特点。不可逆性抑制，抑制剂浓度越高，抑制作用时间越长，抑制作用越强。

③有机磷农药中毒。农药1059、敌百虫等有机磷农药中毒，主要是它们能特异地与胆碱酯酶活性中心的丝氨酸羟基结合，使酶失活。乙酰胆碱不能被胆碱酯酶水解，以致积蓄而引起迷走神经高度持续兴奋的中毒状态。

(2)可逆性抑制

抑制剂以非共价键与酶结合，使其活性降低或失活，可用透析法除去抑制剂，这种抑制作用称为可逆性抑制作用。

①竞争性抑制作用。a．概念。抑制剂与底物结构相似，因而能竞争性地与酶活性中心的底物结合基团结合，使底物与酶结合的几率减少，酶促反应速度降低，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。b．抑制作用特点。竞争性抑制作用的强弱，取决于抑制剂和底物的相对浓度。磺胺类药及许多治疗肿瘤的抗代谢药物，都是通过竞争性抑制作用发挥药效的。

②非竞争性抑制作用。a．概念。抑制剂与底物结构不相似，不能与底物竞争酶的活性中心，而是与活性中心外部位结合，这种抑制作用称为非竞争性抑制作用。b．抑制作用特点。抑制作用程度取决于抑制剂的浓度。

第四单元维生素

考试要点

一、脂溶性维生素

①维生素A的生理功能及缺乏症；

②维生素D的生理功能及缺乏症；

③维生素E的生理功能。

二、水溶性维生素

①维生素B1的生理功能及缺乏症；

②维生素B2的生理功能及缺乏症；

③维生素PP的生理功能及缺乏症；

④维生素B6的生理功能；

⑤维生素B12和叶酸的生理功能及缺乏症；

⑥维生素C的生理功能及缺乏症。

重点、难点、疑点解析

维生素是机体维持其正常生活所必需的一类营养素。这类营养素在机体内不能合成，或合成量不足，故必靠食物供给。维生素的种类繁多，化学结构差异很大，通常按溶解性质将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。根据分布情况，水溶性维生素又可分为维生素B混合体与维生素C两类。

一、脂溶性维生素

维生素A、D、E及K均为非极性疏水的异戊二烯衍生物，可溶于脂类或脂肪溶剂，而不溶于水，故总称脂溶性维生素。在食物中它们多与脂类共同存在，因此它们在有密切关系。

1．维生素A的生理功能及缺乏症

维生素A又名视黄醇，在体内有许多生理功能：①β胡萝卜素的抗氧化作用，可弥补维生素E抗氧化作用的不足；②顺视黄醛构成视觉细胞内感光物质，缺乏时会出现夜盲症；③维生素A酯参与糖蛋白的合成，维持上皮组织的分化与键全；④视黄醇、视黄酸具有固醇类激素样的作用，影响细胞分化，促进生长和发育；⑤维生素A能增强机体抵抗力，抑制癌基因的表达等。

维生素A的缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥和毛囊丘疹。

2．维生素D的生理功能及缺乏症

维生素D为类固醇衍生物，具有抗佝偻病作用，故称为抗佝偻病维生素。其种类很多，以维生素D2及维生素D3为最重要。

1，25一(OH)2D3是维生素D的活化形式，其主要靶细胞是小肠黏膜、骨骼和肾小管，主要生理功能是促进小肠黏膜细胞对钙和磷的吸收，它的总生理效应是提高血钙、血磷浓度，有利于新骨的生成与钙化。

当维生素D缺乏或转化障碍时，儿童骨钙化不良，骨骼变软，称佝偻病，成人可引起软骨病。

3．维生素E的生理功能

维生素E与动物生育有关，故称生育酚。其生理功能如下：①与动物生殖功能有关；②抗氧化、捕捉自由基；③促进血红素的合成。

维生素E缺乏症：人类尚未见，临床上用于治疗习惯性流产。

二、水溶性维生素

水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。除维生素Bl2外，它们均可以在植物中合成。除维生素C外，水溶性维生素作为辅酶或辅酶的组成分别参加能量释放或造血过程中的许多生化反应。其中，与能量代谢相关的维生素有B1、82、PP、B6、泛酸及生物素，而与造血有关的维生素是叶酸和B120

1．维生素B1的生理功能及缺乏症

维生素Bl又称硫胺素。其生理功能如下：①焦磷酸硫胺索是维生素B1在体内的活性形式，它是a酮酸氧化脱羧酶系的辅酶；②抑制胆碱酯酶活性；③与神经兴奋传导有关。

维生素B1的缺乏症为：脚气病、末梢神经炎。

2．维生素B2的生理功能及缺乏症

维生素B2为一橙色针状结晶，又名核黄素。其生理功能主要是构成黄酶的辅酶成分，参与体内生物氧化体系。FMN和FAD是体内许多氧化还原酶的辅基，这些酶被称为黄素蛋白或黄酶。FMN和FAD能进行可逆的氧化还原反应，在体内可作为氢的传递体。

当维生素B2缺乏时，引起口角炎、唇炎、舌炎、阴囊皮炎：眼睑炎、角膜血管增生等缺乏症。

3．维生素PP的生理功能及缺乏症

维生素PP包括尼克酸及尼克酰胺，又称“抗癞皮病因子”，二者均属于吡啶衍生物。维生素PP的性质比较稳定，不易被酸碱或加热破坏，是各种维生素中性质最稳定的一种。其主要生理功能为构成脱氢酶辅酶成分参与生物氧化体系。NAD+和NADP+在体内作为多种不需氧脱氢酶的辅酶，广泛参与体内的氧化还原反应。

维生素PP缺乏症为癞皮病也称糙皮病，主要表现为皮炎、腹泻及痴呆等。

4．维生素魄的生理功能

维生素B6包括3种物质，即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，皆属于吡啶衍生物。其在体内以磷酸酯形式存在，磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。其主要生理功能如下：①构成氨基酸脱羧酶和转氨酶的辅酶。②是氨基酮戊酸(ALA)的合成酶的辅酶。

5．维生素Bl2和叶酸的生理功能及缺乏症

维生素B12又称钴胺素。其生理功能如下：①构成甲基移换酶的辅酶参与甲基移换反应；②L甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶。

叶酸的活性形式是四氢叶酸(FH4)，叶酸以眦的形式参与一碳基因的转移与蛋白质、核酸合成、红细胞、白细胞成熟有关。

维生素Bl2和叶酸的缺乏都会导致巨幼红细胞性贫血。

6．维生素C的生理功能及缺乏症

维生素C又称抗坏血酸。维生素C在组织中以抗坏血酸和脱氢抗坏血酸两种形式存在，但前者含量远高于后者。维生素C的主要生理功能如下：①参与体内羟化反应；②参与体内氧化还原反应；③能够促进铁的吸收；④具有解毒作用，与7TPP共同构成氧化脱羧酶系。

维生素C的缺乏症：坏血病。

第五单元糖代谢

考试要点

一、糖的分解代谢

①糖酵解的主要过程和生理意义；

②糖有氧氧化的基本过程和生理意义；

③磷酸戊糖途径的生理意义。

二、糖原的合成与分解

①概念；

②生理意义。

三、糖异生

①概念；

②反应途径的关键酶；

③生理意义。

四、血糖

①概念；

②血糖的来源和去路；

③血糖浓度的调节；

④高血糖和低血糖。

重点、难点、疑点解析

人类所需能量的50％一70％来自糖，因此提供能量是糖类最主要的生理功能。糖类也是结构成分，其中有蛋白聚糖、糖蛋白和糖脂等。体内还有一些具特殊生理功能的糖蛋白，如激素酶、免疫球蛋白等。

糖的代谢就是糖在体内的一连串的反应。由6个碳原子组成的葡萄糖可进入转变成含3个碳原子的化合物，进而含2个碳原子化合物而终于成为CO2的途径，这就是分解代谢途径。实际上，有些途径分解要经过，合成也要经过，所以称为两用代谢途径。

一、糖的分解代谢

细胞内葡萄糖的分解受氧的供应情况的影响。在氧的供应充足时，葡萄糖进行有氧氧化，彻底氧化成CO2和水；在缺氧的情况下则进行酵解，葡萄糖生成乳酸。

1．糖酵解的主要过程和生理意义

糖酵解途径是体内葡萄糖代谢最主要的途径之一，也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。由糖酵解途径的中间产物可转变成甘油，以合成脂肪，反之由脂肪分解而来的甘油也进入糖酵解途径氧化。丙酮酸可与丙氨酸相互转变。

糖酵解在胞液中进行，其途径可分为两个阶段。第一阶段从葡萄糖生成2个磷酸丙糖；第二阶段由磷酸丙糖转变成丙酮酸，是生成ATP的阶段。

第一阶段包括4个反应：①葡萄糖被磷酸化成卜磷酸葡萄糖。此反应由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，消耗1分子ATP；②6—磷酸葡萄糖转变成6—磷酸果糖；③6一磷酸果糖转变为l，卜二磷酸果糖。此反应由卜磷酸果糖激酶一l催化，消耗1分子ATP；④l，6一二磷酸果糖分裂成二个磷酸丙糖。

第二阶段由磷酸丙糖通过多步反应生成丙酮酸。在此阶段每分子磷酸丙糖可生成l分子NADH+H+和2分子ATP，ATP由底物水平磷酸化产生。l，3～二磷酸甘油酸转变成3一磷酸甘油酸时产生一分子ATP。磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸时又产生l分子ATP，此反应由丙酮酸激酶催化。丙酮酸接收酵解过程产生的l对氢而被还原成乳酸。乳酸是糖酵解的最终产物。

糖酵解途径中大多数反应是可逆的，但有3个反应基本上不可逆，分别由己糖激酶(或葡萄糖激酶)，卜磷酸果糖激酶一1和丙酮酸激酶催化，是糖酵解途径流程的3个调节点，所以被称为关键酶。在体内关键酶的活性受到代谢物(包括ATP、ADP)和激素(如胰岛素和胰高血糖素)等的周密调控。

糖酵解最重要的生理意义在于迅速提供能量，尤其对肌肉收缩更为重要。此外，红细胞没有线粒体，完全依赖于糖酵解供应能量。神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。

2．糖有氧氧化的基本过程和生理意义

葡萄糖在有氧条件下氧化成水和二氧化碳称为有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的主要方式，极大多数细胞都通过有氧氧化获得能量。

有氧氧化途径的第一阶段与糖酵解相同，即从葡萄糖变成丙酮酸；第二阶段为丙酮酸转入线粒体内并氧化成乙酰辅酶A；第三阶段为三羧酸循环和氧化磷酸化。

(1)丙酮酸氧化

在胞液中葡萄糖循糖酵解途径分解成丙酮酸，丙酮酸透过线粒体内膜，进入线粒体内，经丙酮酸脱氢酶复合体催化进行脱氢、脱羧反应转变成乙酰辅酶A和NADH+H+。丙酮酸脱氢酶复合体是由三仑酶和五个辅酶组成，其中含有维生素B1、B2、泛酸、菸酰胺等。

(2)三羧酸循环

上述生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环可氧化成CO2，释放出的氢氧化磷酸化而生成水。

三羧酸循环也称柠檬酸循环，由一系列反应组成环形循环。起始的乙酰辅酶A与四碳的草酰乙酸形成六碳的柠檬酸。柠檬酸转变成异柠檬酸，然后脱氢、脱羧转变成五碳的一酮戊二酸，然后再经脱氢、脱羧变成四碳的琥珀酰辅酶A。琥珀酰辅酶A转变成琥珀酸时产生1分子底物水平磷酸化的GTP。琥珀酸经过三步反应可再生成循环开始的草酰乙酸。革酰乙酸与另一分子的乙酰辅酶A结合，开始了新一轮的循环。

(3)供能

每一次三羧酸循环，1分子的乙酰辅酶A都氧化分解，生成2个CO2和4对氢，氢通过电子传递链传给氧形成水的过程中，释放能量合成ATP。1分子葡萄糖转变成2.分子丙酮酸，再经丙酮酸脱氢酶复合体和三羧酸循环完全氧化可产生38个ATP。

三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质分解的共同道路。三羧酸循环也是糖、脂肪酸和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。

3．磷酸戊糖途径的生理意义

磷酸戊糖途径发生于胞液，生成NADPH+H+和磷酸核糖两种重要产物。①核糖是合成核苷酸和核酸的原料；②NADPH是脂肪酸、胆固醇、非必需氨基酸等生物合成的供氢体；③体内的生物合成以及生物转化过程中可发生羟化反应。由加单氧酶催化，该酶需要02、细胞色素P450、含FAD的黄酶及NADPH+H+；④NADPH可维持谷胱甘肽于还原状态(G—sH)，G—sH可使过氧化氢还原成H20保护含一sH基的酶蛋白，对抗过氧化物的氧化。保护红细胞膜蛋白完整。先天性缺乏6_磷酸葡萄糖脱氢酶，NADPH不足，G-一SH减少，红细胞可由于含氧化剂的药物，食物诱导发生破裂而溶血，如蚕豆病。还原性G—SH还可防止血红蛋白被氧化剂氧化成高铁血红蛋白。

二、糖原的合成与分解

1．概念

糖原是体内糖的储存形式，主要存在于肝脏和肌肉，分别称为肝糖原和肌糖原。人体肝糖原总量约70—100g，肌糖原约180—300g。肝糖原可直接分解成葡萄糖调节血糖，而肌糖原主要为肌肉收缩提供能量，另外还可通过乳酸循环间接调节血糖。

(1)肝糖原的合成

进入肝的葡萄糖先在葡萄糖激酶的作用下磷酸化成为6一磷酸葡萄糖，后者再转变成1一磷酸葡萄糖。1一磷酸葡萄糖与U仰反应生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)。UDPG被视为活性葡萄糖，最后在糖原合成酶作用下，将UDPG分子中的葡萄糖基转移至糖原的糖链末端。上述反应反复进行，可使糖链不断延长。从葡萄糖合成糖原是耗能的过程，共消耗2个ATP。

(2)肝糖原的分解

肝糖原的非还原端在磷酸化酶作用下，分解下一个葡萄糖，即l一磷酸葡萄糖，后者转变成扣磷酸葡萄糖。铲磷酸葡萄糖再水解成游离葡萄糖，释放人血，此反应由葡萄糖—6一磷酸酶催化，此酶只存在于肝、肾中，肌肉内没有。所以只有肝和肾的糖原分解可补充血糖浓度，而肌糖原不能分解成葡萄糖。

2．生理意义

①是机体储能、供能的一种方式。

②是维持和调节血糖浓度恒定的措施之。

三、糖异生

1．概念

由非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。在生理情况下，肝是糖异生的主要器官，饥饿时，肾皮质糖异生作用增强。能转变成糖的非糖物质有乳酸、丙酮酸、甘油和生糖氨基酸等。

2．反应途径的关键酶

基本上是糖酵解的逆过程，但需要绕过糖酵解过程中的三个不可逆反应。催化这几个反应的关键酶是：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶和葡萄糖—6一磷酸化。

3．生理意义

①在空腹或饥饿状态下，维持血糖浓度的相对恒定。

②协助某些氨基酸的代谢。

③有助于乳酸的利用。肌糖原不能直接分解成葡萄糖，而是分解成丙酮酸后还原成乳酸，经血液运输到肝脏，通过糖异生作用生成葡萄糖或糖原。

四、血糖

1．概念

血糖指血液中的葡萄糖，正常值为4．5～5．5mmol／L。

2．血糖的来源与去路

血糖来源为：肠道吸收、肝糖原分解、肝内糖异生。血糖去路为：氧化供能，合成糖原，转化成脂肪、氨基酸等。

3．血糖浓度的调节

调节血糖最重要的激素是胰岛素和胰高血糖素。

(1)胰岛素的调节

胰岛素是体内惟一降低血糖的激素，由胰脏内的B细胞合成。它可诱导一些酶生成从而促进糖的有氧氧化。它能促进糖原合成，抑制糖原分解和糖异生，使血糖水平下降。胰岛素还能促进脂肪和蛋白质合成。

(2)胰高血糖素的调节

血糖降低或血内氨基酸升高可刺激胰脏内的A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素可通过肝细胞受体激活依赖cAMP的蛋白激酶，从而抑制糖原合成酶和激活磷酸化酶，使肝糖原分解加强。它还抑制糖酵解促进糖异生等，最终的结果是升高血糖。

(3)糖皮质激素

糖皮质激素可以促使蛋白质分解，产生的氨基酸进入肝脏进行糖异生作用，还抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，所以血糖水平升高。糖皮质激素本身并不促进脂肪组织中脂肪分解和脂肪动员作用，但它存在时，其他促进脂肪动员的激素才能发挥最大的效果。

4．高血糖和低血糖

(1)高血糖

空腹血糖浓度高于7．2mmol／L(130mg／d1)称为高血糖。血糖浓度超过肾糖阈8．8—9．9mmol／L(160～180mg／dl)时，则出现糖尿。在生理和病理情况下，都可出现高血糖及糖尿。

(2)低血糖

空腹血糖浓度低于3．3～3．9mmol／L、(60～70mg／dl)称为低血糖。当血糖低于2．5mmol／L(45mg／dl)时，就可发生低血糖昏迷。
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------第一篇生物化学（四）------

第六单元生物氧化

考试要点

一、概述

①概念；

②特点。

二、呼吸链

①呼吸链的概念；

②呼吸链的组成和作用；

③呼吸链中氢和电子传递。

三、触口的生成

①ATP的生成方式；

②影响氧化磷酸化的因素。重点、难点、疑点解析

一、概述

1．概念

物质在生物体内的氧化分解称为生物氧化。不同的营养物在体内进行生物氧化时经历不同的过程，但是有共同的规律。在人体内糖原、脂肪和蛋白质的氧化大致分成三个阶段。第一阶段糖原、脂肪和蛋白质分解成其组成单位：葡萄糖、脂肪酸、甘油和氨基酸；第二阶段葡萄糖、脂肪酸、甘油和大多数氨基酸经过一系列反应生成乙酰辅酶A；第三阶段乙酰辅酶A经三羧酸循环和氧化磷酸化过程，彻底分解并产生大量的ATP。可见营养物中蕴藏的能量大部分是在第三阶段中释放的。

糖、脂类及蛋白质等营养物质在体内及体外都能氧化产生CO2，和H2O。

2．特点

生物氧化有其特点，它是在细胞内由酶所催化的氧化反应，几乎每一反应步骤都由酶所催化，因此反应不需要高温，也不需要强酸、强碱及强氧化剂的协助，在体温及近中性的pH环境中即可进行，而且是逐步进行逐步完成的，所以反应不会骤然放出大量能量，当然更不会产生高温、高热。反应中逐步释放的能量有相当一部分可使ADP磷酸化生成脚，从而储存在册分子中，以供机体生理生化活动之需。

二、呼吸链

1．呼吸链的概念

生物氧化过程中水是由代谢物经脱氢作用，脱下来的氢经一系列酶或辅酶的传递，最后给氧，活化的氢与活化的氧结合生成水。这一系列起传递作用的酶或辅酶等，称为递氢体或电子传递体，它们按一定顺序排列在线粒体内膜上构成呼吸链。

2．呼吸链的组成和作用

呼吸链的组分主要有5类：①NAD+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸)，是体内很多脱氢酶的辅酶，在传递还原当量时，一个氢原子直接进入尼克酰胺分子氮对位的碳原子上，另一个氢原子的电子被尼克酰胺的五价氮接受使其成为三价，同时生成一个游离的质子。②黄素蛋白，有以FMN和FAD为辅基的两类黄素蛋白，它们均由辅基中的6，7一二甲基异咯嗪(黄素)部分的第l和第10位氮的氧化还原而达到传递还原当量的作用。③铁硫蛋白又称铁硫中心，它是与黄素蛋白和细胞色素b结合存在，靠分子中铁的氧化还原而达到传递电子作用。④泛醌为一脂溶性苯醌，在线粒体内膜可自由游动，它能可逆的氧化还原生成醌与氢醌来传递还原当量。⑤细胞色素体系，包括细胞色素aa3、b、Cl、c等，它们都是以铁卟啉为辅基的电子传递体，而且都靠铁来传递电子，其传递电子顺序为cytb、cl、c最后是cy—taa3．后者能将电子传递给氧，故可称为细胞色素氧化酶。

3．呼吸链中氢和电子传递

通过测定呼吸链各组分的氧化还原电位，利用呼吸链各组分具有特异吸收光谱，测定离体线粒体在缓慢通氧后光吸收的改变，及采用特殊抑制剂对呼吸链的阻断等大量实验结果。

呼吸链的这些组分在线粒体内膜上是组合成四个复合体，每一复合体代表完整呼吸链的一部分，有其特定组成，具有传递电子的功能，并彼此按一定组合完成电子传递过程。

三、ATP的生成

1．ATP的生成方式

ATP几乎是生物组织细胞能够直接利用的惟一能源，它是一种高能磷酸化合物。体内有两种生成ATP的方式。①作用物(底物)水平磷酸化，指在高能化合物放能过程的同时，伴有ADP磷酸化生成ATP的作用；②氧化磷酸化，指代谢物氧化脱氢经呼吸链传递给氧生成水的同时，伴有ADP磷酸化生成的过程，称为氧化磷酸化。通过测定不同作用物经呼吸链氧化的P／O比值及通过呼吸链各组分间电位差与自由能变化间的关系计算所得结果，一致表明氧化磷酸化在3个部位偶联。所以NADH经NADH脱氢酶的作用，还原当量经呼吸链氧化生成H20的同时生成3分子ATP；而琥珀酸经琥珀酸脱氢酶作用后，还原当量经呼吸链传递最后生成H20的同时只伴有2分子ATP生成。

2．影响氧化磷酸化的因素

氧化磷酸化受很多因素影响，它受细胞内ADP浓度及ATP／ADP比值的调控，亦受某些化合物的特异抑制。

氧化磷酸化是受细胞能量需求调控的，能标志细胞内能量状态的，一个是细胞内ADP浓度另一个就是ATP与ADP的比值，在正常生理情况下，有效的ADP水平是主要的调节因素。

氧化磷酸化的正常依赖于氧化过程，即电子传递的顺利进行以及有偶联的磷酸化作用发生，而有些化合物可以影响电子的传递过程，另有些虽不影响氧化过程，但干扰磷酸化的发生，其结果均使氧化磷酸化不能正常进行。氧化磷酸化的抑制剂分两大类：一类是电子传递抑制剂，使氧化受阻则偶联的磷酸化无法进行，常见的有鱼藤酮，粉蝶霉素A及异戊巴比妥等。另一类是解偶联剂，使氧化与磷酸化脱离，虽然氧化照常进行，但不能生成ArIP，则P／O比值降低甚至为零，最常见的有二硝基酚。

第七单元脂类代谢

考试要点

一、脂类概述

①分类；

②生理功能。

二、三酯酰甘油的分解代谢

①三酯酰甘油的水解；

②甘油的氧化分解；

③脂肪酸的氧化；

④酮体的生成和利用。

三、三酯酰甘油的合成代谢

①合成部位；

②合成原料。

四、胆固醇的代谢

①合成部位及原料；

②胆固醇的转化。

五、血脂

①血脂的组成与含量；

②血浆脂蛋白的分类及生理功能。

重点、难点、疑点解析

一、脂类概述

1．分类

脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪也称甘油三酯(三酯酰甘油)，由l分子甘油和3分子脂肪酸组成。体内可合成脂肪酸，但某些不饱和脂肪酸自身不能合成，主要靠食物脂肪供给，这些脂肪酸被称为必需脂肪酸，主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。体内的类脂包括胆固醇、磷脂和糖脂等。

2．生理功能

(1)储存及供给机体所需能量

储能和供能是脂肪的重要功用之一。脂类可以脂肪的形式大量储存于脂肪组织中，当机体需要时，脂肪分解供能。特点如下：①单位重量供能比糖或蛋白质都优越；②储存量大、经济。

(2)为机体的重要结构成分

脂类是体内不可缺少的组成成分。磷脂和胆固醇是所有生物膜的重要组分，这些膜能维持细胞的完整，区隔细胞内部的不同部分，且与细胞的代谢有关。

(3)脂类及其衍生物参与代谢的调节

脂类除储能、供能和参与细胞膜等组成外，还能参与细胞间的信息传递。如胆固醇可转变成类固醇激素如糖皮质激素，盐皮质激素等，发挥重要的生理调节作用。胆固醇也可转化成维生素D3，调节钙代谢。磷脂可代谢生成二脂酰甘油和三磷酸肌醇，作为某些激素的第二信使起到调节代谢作用。多价不饱和脂肪酸可衍变成前列腺素、血栓素及白三烯等，在调节细胞代谢上具有重要作用。

(4)保护内脏和维持体温

脂肪主要分布在脂肪组织，以皮下、大网膜、肠系膜及肾周围等处最多，因此具有减少皮肤散热与固定和保持内脏的功能。

二、三酯酰甘油的分解代谢

1．三酯酰甘油的水解

三酯酰甘油的分解代谢是从水解开始，三酯酰甘油在各种脂肪酶作用下逐步水解生成游离脂肪酸和甘油，而被释放^血液中以供其他组织利用，此过程亦可称为脂肪的动员。

在脂肪组织中甘油三酯脂肪酶可催化甘油三酯分子中第l或第3位酯键断裂，生成游离脂肪酸和甘油二酯，后者可继续进行酶促水解反应。甘油三酯脂肪酶是限速酶。肾上腺素、胰高血糖素及促肾上腺皮质激素可促进水解，而胰岛素、前列腺素等能抑制脂肪动员。

2．甘油的氧化分解

甘油的合成与分解代谢都是通过磷酸二羟丙酮而与糖代谢密切结合的。甘油必须先与ATP进行磷酸化作用，从而生成a一磷酸甘油并释放出ADP，此反应由甘油激酶催化，为一不可逆反应。一磷酸甘油可在甘油磷酸脱氢酶作用下脱氢转变成磷酸二羟丙酮，脱下的氢由该酶的辅酶NAD+接受生成NADH+H+，磷酸二羟丙酮可继续进行分解代谢最后被氧化生成CO2和H20，或转变成糖或其他物质。

3．脂肪酸的氧化

脂肪酸的氧化除在脑组织外大部分组织线粒体中进行，其中以肝和肌肉组织最活跃。其具体过程如下：

(1)活化

线粒体外，消耗ATP。在ATP、CoASH、Mg2+存在下，由位于内质网及线粒体外膜的脂酰CoA合成酶催化生成脂酰CoA。活化的脂肪酸不仅为一高能化合物，而且水溶性增强，因此提高了代谢活性。

(2)转移

在肉毒碱脂酰转移酶I催化下，脂酰CoA与肉毒碱合成脂酰肉毒碱，经肉毒碱一脂酰肉毒碱转位酶作用通过内膜，再经肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ作用，生成脂酰CoA，其中肉毒碱脂酰转移酶l是脂肪酸β—氧化的限速酶，饥饿、糖尿病时活性增高，促进脂肪酸氧化。

(3)脂肪酸的卜氧化

在线粒体基质中，脂酰CoA在脂肪酸膊化多酶复合体的催化下，从脂酰基卜碳原子开始，经过脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续反应，生成一分子乙酰辅酶A及比原来少两个碳原子的脂酰CoA。两次产生的还原当量FADH2和NADH+H+，可直接进入电子传递链产生ATP。卜氧化过程反复进行，最终产生大量乙酰CoA。一部分乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化供能，一部分在肝细胞线粒体转变成酮体供肝外组织利用。含奇数碳原子的脂肪酸可生成1分子丙酰CoA，后者进一步转变为琥珀酰CoA而进入三羧酸循环。

4．酮体的生成和利用

酮体包括乙酰乙酸、卜羟丁酸及丙酮，在肝内合成，肝外氧化，是脂肪酸氧化的中间产物。生成部位在肝细胞线粒体。原料为乙酰CoA。脂肪酸氧化产生的3分子乙酰CoA，在HMGCoA合成酶催化下，经2步反应生成HMGCoA。I-IMC4：oA裂解成乙酰CoA和乙酰乙酸，后者经卜羟丁酸脱氢酶催化，NADH+H+供H，还原成卜羟丁酸。乙酰乙酸也可脱羧生成丙酮。酮体经血流运到肝外组织。

酮体氧化部位在肝外组织线粒体，包括心、肾、脑、骨骼肌等组织。过程为卜羟丁酸脱氢生成乙酰乙酸，后者在琥珀酰CoA转硫酶或乙酰乙酸硫激酶催化下转变为乙酰乙酸CoA，再裂解为2分子乙酰CoA，进入三羧酸循环彻底分解供能。丙酮可进一步转变为糖。

生理意义是肝输出的一种易被利用的能源形式。在糖供应不足或利用障碍时成为脑、肌肉等组织的重要能源。此时机体脂肪动员加强，酮体生成增加，若超过肝外组织利用能力则引起血酮体升高，导致酮尿，严重者发生酮症酸中毒。

三、三酯酰甘油的合成代谢

1．合成部位

体内许多组织都能合成三酯酰甘油，以肝和脂肪组织最为活跃。整个合成过程是在胞液中进行的。

肝细胞能合成三酯酰甘油，但不能储存，合成后以VLDl。形式释放入血，供肝外组织利用。

2．合成原料

(1)一磷酸甘油的合成

一磷酸甘油主要来自酵解途径产生的磷酸二羟丙酮，经还原而成。其次可由甘油磷酸化生成。

(2)脂酰CoA的合成

合成脂酰CoA的直接原料是乙酰CoA，主要来自糖的氧化分解；合成过程中所需的NADPH，由磷酸戊糖途径提供；此外，尚需CO2、MG2+、ArIP和生物素参加。脂酰CoA的合成是一个复杂的酶促反应，其中乙酰CoA羧化酶是脂酰CoA合成酶系中的关键酶，该酶活性受膳食成分和体内代谢物的调节和影响。

四、胆固醇的代谢

1．合成部位及原料

几乎全身各组织均可合成胆固醇，肝是合成胆固醇的主要场所。胆固醇合成酶系存在于胞液及光面内质网上。合成胆固醇的原料为乙酰辅酶A和NADPH，此外还需ATP提供能量。乙酰辅酶A可由葡萄糖、氨基酸和脂肪酸在线粒体内代谢生成，通过柠檬酸一丙酮酸循环而转运至胞液，与磷酸戊糖途径产生的NADPH一起，用于合成胆固醇。

2．胆固醇的转化

(1)转变为胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路

正常人每天约合成l～1．5g胆固醇，其中2／5在肝中转变为胆汁酸。

①初级胆汁酸的合成：在肝细胞内以胆

固醇为原料，在NADPH+H+和02参与下，由7a一羟化酶、3a一羟化酶及l2a一羟化酶催化生成胆酸或鹅脱氧胆酸。它们可分别与甘氨酸或牛磺酸结合生成结合型初级胆汁酸(甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸)，甘氨酸与牛磺胆酸的比例为3：1。此过程中的限速酶为7r羟化酶，该酶活性受胆汁酸的反馈抑制。

②次级胆汁酸的合成：结合型初级胆汁酸分泌入肠道后，在小肠下段及大肠受细菌作用先生成游离胆汁酸，进一步转变为次级胆汁酸，即7一脱氧胆酸和石胆酸。

③胆汁酸的肝肠循环：胆汁酸排人肠道后，95％以上结合型胆汁酸及次级胆汁酸被肠道重吸收回肝，由肝转变为结合型再重新分泌人肠道，以满足机体消化脂类的需要，充分发挥有限胆汁酸作用。若利用某些药物(如消胆胺)阻断胆汁酸肝肠循环，使回吸收的胆汁酸减少，可解除其对7a羟化酶的抑制，加速胆固醇转变为胆汁酸，从而降低血胆固醇的含量。

④生理作用：作为乳化剂促进脂类消化吸收；抑制胆固醇在胆汁中析出沉淀。

(2)转化为类固醇激素

胆固醇是肾上腺皮质激素、性激素的合成原料。这些激素包括21C的孕酮，21C的皮质醇和醛固酮，l9C的睾酮和l8C的雌二醇。

五、血脂

1．血脂的组成与含量

血脂是血浆中脂类物质的总称。

2．血浆脂蛋白的分类与生理功能

血浆中脂类与载脂蛋白结合形成血浆脂蛋白，是脂类在血浆中的运输形式。

(1)血浆脂蛋白的分类

①超速离心法(密度分离法)。根据血浆脂蛋白的密度不同，可将其分为4类：乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。

②电泳分离法。根据血浆脂蛋白的电泳迁移率不同，可将其分为：a一脂蛋白、前β脂蛋白、β脂蛋白、乳糜微粒。未完待续......欲知下回，请关注微信公众号： xiaoyida_com ，回复 xse93234 获取完整内容！
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本小说内容节选自：人文社科小说 《2004国家医师资格考试口腔执业助理医师复习应试全书（上·基础医学综合分册）》

作者：顾方舟
最后更新于：2016年09月08日
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