糖的代谢
1糖酵解：（1）发生在细胞质基质中
（2）发生的过程：a，葡萄糖在己糖激酶的作用下形成葡萄糖6磷酸，该步既为随后的裂解提供活化了的葡萄糖，还保证了葡萄糖分子一旦进入细胞就有效捕获，不会在透去胞外。
b，葡萄糖6磷酸在磷酸葡萄糖异构酶的作用下形成果糖6磷酸。
c，果糖6磷酸在磷酸果糖激酶（PFK）形成果糖1，6二磷酸，该步反应的酶需要镁离子参加反应，其他二价离子没有镁离子作用明显。
d，果糖1，6二磷酸在醛縮酶的作用下形成甘油醛3磷酸和二羟丙酮磷酸；醛縮酶有两种不同的类型，第二类与第一类的区别在于含有2价金属离子。醛縮酶Ⅰ型又有三种同工酶，分别称作A，B，C。醛縮酶A主要存在于肌肉中，醛縮酶B主要存在于肝脏中，醛縮酶C主要存在于脑组织。分子内有数个游离的的巯基，该基团是酶催化活性所必需的。第Ⅱ种类的醛縮酶主要存在于细菌，酵母，真菌以及藻类中，第一类醛縮酶存在于高等动，植物中。
e，二羟丙酮磷酸在丙糖磷酸异构酶的作用下形成甘油醛3磷酸。（该反应极其迅速，任何加速加速丙糖异构酶活性的因素，都不再提高该反应的速度）
f，甘油醛3磷酸在甘油醛3磷酸脱氢酶的作用下形成1，3二磷酸甘油酸，NADH。砷酸盐在结构和反应方面都和无机磷酸极为相似，砷酸化合物是很不稳定的化合物，它迅速水解，其结果；砷酸盐代替磷酸与甘油醛3磷酸结合氧化，生成3磷酸甘油酸。在砷酸盐的作用下，虽然糖酵解过程照样进行，但是却没有形成高能磷酸键，由甘油醛三磷酸氧化释放的能量，未能与磷酸化作用相偶联而被贮存。因此砷酸盐起着解偶联作用。
g，1，3磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的作用形成3磷酸甘油酸，高能磷酸基团形成ATP。这是糖酵解过程的第一次底物水平的磷酸化，将底物的高能磷酸键直接转移给ADP生成ATP，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应称为底物水平磷酸化。
h，3磷酸甘油酸在变位酶的作用下转变成2磷酸甘油酸（该过程需要2，3二磷酸甘油酸（2，3-BPG）作为引物）。2。3二磷酸甘油酸是二磷酸甘油酸的强力竞争性抑制剂
I，2磷酸甘油酸在烯醇化酶的作用下形成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP)
J，磷酸烯醇式丙酮酸（PEP)在丙酮酸激酶的作用下形成丙酮酸。并且第二次底物水平磷酸化
2糖酵解的意义：（1）在无氧条件下迅速提供能量，当机体缺氧或剧烈运动肌肉局部血流不足时，能量主要通过乳酸酵解获得。红细胞没有线粒体，完全依赖乳酸酵解供应能量。神经、白细胞和骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由乳酸酵解提供
部分能量（2）某些病理情况下机体获得能量的方式（3）糖的有氧氧化的一部分。
3一次糖酵解两次底物水平磷酸化，一次脱氢形成NADH。一分子葡萄糖经过糖酵解净生成2分子ATP。两分子NADH
4丙酮酸的去路：（1）在无氧条件下在动物体内经乳酸脱氢酶形成乳酸（该过程中所用的NADH来源于甘油醛3磷酸在甘油醛3磷酸脱氢酶的作用下形成1，3二磷酸甘油酸中形成的NADH。哺乳动物有两种乳酸脱氢酶的亚基M型（A型）和H型（B型）共构成五种同工酶：M4，M3H，M2H2，MH3，H4. M4和M3H型对丙酮酸有较小的Km值，他们在骨骼和其他一些依赖糖酵解获得能量的组织中占优势。心肌中是H4型，对丙酮酸的Km值大，临床上利用测量乳酸脱氢酶的同工酶的比例关系作为诊断心肌，肝脏等疾患的重要指标）在植物体内丙酮酸转化成乙醇和CO2：第一步丙酮酸在丙酮酸脱羧酶的作用下形成乙醛和CO2（辅酶TPP（硫胺素焦磷酸）第二步乙醛在乙醇脱氢酶的作用下（需要NADH)还原成乙醇。
（2）在有氧条件下丙酮酸进入线粒体在丙酮酸脱氢酶复合体作用下生成CH3C0—SCoA，CO2，NADH，接着乙酰辅酶A进入三羧酸循环。
（3）在丙酮酸羧化酶形成草酰乙酸对三羧酸循环中间物的补充或参加糖异生途径。
（4）通过转氨基作用形成丙氨酸
5 NADH的去路：（1）无氧条件，参加丙酮酸的还原（2）在有氧条件下，经甘油—3—磷酸穿梭途径进入电子传递链（FADH2)，在脑组织中。在肝脏和心脏细胞中经苹果酸—天冬氨酸穿梭途径进入（NADH)
6，三个关键酶：己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。
7糖酵解的调节：（1）6-磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要：别构调节（激活剂有AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P。其中F-2,6-2P是最强激活剂，F-1,6-2P正反馈作用。别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度）此酶有二个结合ATP的部位：① 活性中心底物结合部位（低浓度时）② 活性中心外别构调节部位（高浓度时）果糖2，6二磷酸的形成是由磷酸果糖激酶2催化果糖6磷酸2位上磷酸化形成的。该酶与果糖二磷酸化酶2，处在一条单一的多肽链上。磷酸果糖激酶2和果糖二磷酸酶2的活性由酶分子上一个丝氨酸往复的磷酸化所控制，当葡萄糖缺乏是，血液中的胰高血糖素启动环AMP的级联反应，从而引起双功能酶的磷酸化，使果糖二磷酸酶2激活，同时使磷酸果糖激酶2受到抑制，结果使果糖2，6二磷酸减少，从降低糖酵解。
（2）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点（别构激活剂：1,6-双磷酸果糖。别构抑制剂：ATP, 丙氨酸。丙酮酸激酶磷酸化无活性——当血糖浓度降低时，胰高血糖素通过环AMP途径PKA（蛋白激酶A）例
外CaM激酶（钙调蛋白）也能引起丙酮酸激酶磷酸化
（3）己糖激酶受到反馈抑制调节（6-磷酸葡糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡糖激酶不受其抑制。长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡糖激酶（这时血糖已低，必须动用脂肪了））葡萄糖6磷酸并不是唯一的糖酵解的中间物，葡萄糖6磷酸还可以转变为糖原，还可以经五碳磷酸途径进行氧化
8，半乳糖进入糖酵解途径：（1）在半乳糖激酶下形成半乳糖1磷酸（2）在半乳糖1磷酸尿苷酰转移酶作用下形成尿嘧啶核苷二磷酸—半乳糖（3）UDP-半乳糖在UDP-半乳糖4—差向异构酶转化成UDP-葡萄糖（4）UDP—葡萄糖在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶下形成葡萄糖-1-磷酸（5）葡萄糖-1-磷酸在在磷酸葡萄糖变位酶下形成葡萄糖-6-磷酸；半乳糖血症-机体不能将半乳糖转化成葡萄糖原因就是缺乏半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶，不能使半乳糖-1-磷酸转变成UDP-半乳糖。结果血液中半乳糖积累，进一步造成眼睛晶状体半乳糖含量升高。治疗主要的措施就是食用不含半乳糖的饮食。
二。三羧酸循环
1发生部位：线粒体中
2命名；由于在循环的第一步形成的柠檬酸具有三个羧基，故称三羧酸循环。为了纪念德国科学家Hans Krebs在阐明柠檬酸循环所作出的突出贡献，这一循环又叫Krebs循环
3意义：是机体产能的主要途径。是脂肪酸，氨基酸，糖氧化分解的所经共同通路。为许多生物合成提供中间体。
4过程；（1）丙酮酸进入三羧酸循环的准备阶段：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的作用下形成乙酰辅酶A，CO2 NADH——该酶由三种酶；丙酮酸脱氢酶（E1）——丙酮酸的氧化脱羧，二氢硫辛酰转乙酰基酶（E2)——将乙酰基转移到CoA上，二氢硫辛酸脱氢酶（E3)——将还原型硫辛酰胺转变为氧化型；五种辅酶：TPP（硫胺素焦磷酸）硫辛酰胺，辅酶A ，NAD+，FAD+（黄素腺嘌呤二核苷酸）
丙酮酸脱氢酶系也是一个调节酶和限速酶，其中：乙酰CoA和NADH都对此酶系抑制，乙酰CoA抑制E2，NADH抑制E3。抑制效应可被CoA和NAD+逆转。处于丙酮酸脱氢酶复合体核心位置的E2分子上结合着两种酶，一种称为激酶，另一种成为磷酸酶。激酶使丙酮酸脱氢酶组分磷酸化失活，磷酸酶则是脱去丙酮酸脱氢酶的磷酸基团从而使丙酮酸脱氢复合体活化。钙离子通过激活磷酸酶的活性的作用，也使丙酮酸脱氢酶活化。
三羧酸循环：（1）草酰乙酸与乙酰辅酶A在柠檬酸合酶形成柠檬酸（柠檬酸合酶的抑制剂有氟乙酸辅酶A和丙酮基—CoA，活性受ATP，NADH，琥珀酰—CoA，酯酰-CoA等的抑制）
（2）柠檬酸在乌头酸酶的催化下形成异柠檬酸
（3）异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶的作用下形成a-酮戊二酸，脱
羧，生成NADH（该酶受ADP变构激活，细菌的异柠檬酸脱氢酶受磷酸化抑制。实际上许多植物和有些细菌体内，异柠檬酸的转变有两条途径。当需要能量时氧化脱羧形成a-酮戊二酸。当能量贮备充足时，异柠檬酸裂解为琥珀酸和乙醛酸（异柠檬酸裂解酶）
（4）a-酮戊二酸在a-酮戊二酸脱氢酶系下脱羧形成琥珀酰-CoA。NADH
（5）琥珀酰-CoA在琥珀酰—CoA合成酶（琥珀酰硫激酶）产生琥珀酸，GTP（该步是三羧酸循环中的唯一一步底物水平磷酸化）
（6）琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的作用下：延胡索酸，FADH2——是唯一嵌入线粒体内膜的酶，是线粒体内膜一个重要组成部分，而其他的酶大多存在于线粒体的基质中
（7）延胡索酸在延胡索酸酶形成L-苹果酸
（8）L-苹果酸在苹果酸脱氢酶的作用下形成草酰乙酸+NADH
概括：三羧酸循环的第一步是乙酰CoA与草酰乙酸缩合成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是有4次脱氢反应，氢的接受体分别为NAD+或FAD，生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。
六磷酸葡萄糖的来源与去路：．6-磷酸葡萄糖的来源：葡萄糖在已糖激酶作用下磷酸化生成；在磷酸化酶作用下糖原分解为 1-磷酸葡萄糖，异构为 6-磷酸葡萄糖；非糖物质异生为 6-磷酸果糖，再变为 6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖的去路：经酵解生成乳酸；通过有氧氧化彻底分解生成二氧化碳和水并释放能量；转变为 1-磷酸葡萄糖，合成糖原，在肝脏中 6-磷酸葡萄糖酶的催化下生成葡萄糖，补充血糖；经 6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化进入磷酸戊糖途径，生成 5-磷酸核糖和 NADPH。
乙酰辅酶A的来源与去路：来源：糖，脂质，氨基酸的氧化分解。酮体（肝外）的转化。去路：参与三羧酸循环完全氧化供能，合成脂肪酸，合成酮体，合成胆固醇。参与乙酰化反应。
一般是回补草酰乙酸，途径有二：
（1）丙酮酸+CO2+ATP+H2O 在丙酮酸羧化酶的作用下草酰乙酸+ADP。
（2）磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）+CO2+GDP 草酰乙酸+GTP
（3）在植物体内可以通过乙醛酸循环得到草酰乙酸
三 糖原的合成与分解
糖原的生物学意义在于它是贮存能量的，容易动员的多糖。当机体细胞中能量充足时，细胞即合成糖原将能量进行贮存，当能量供应不足时，贮存的糖原即降解为葡萄糖从而提供能量。糖原的存在保证了机体最需要能量供应的脑和肌肉紧张活动时的能量需要，同时也保证不间断地供给维持衡定水平的血糖。因为组织所利用的葡萄糖直接来源于血糖，如果血
糖水平低于正常水平，会严重影响中枢神经系统的正常功能，以致产生休克和死亡
1，糖原的分解：（1）在糖元磷酸化酶作用下从非还原端开始催化1-4糖苷键的磷酸解形成葡萄糖-1-磷酸（磷酸吡哆醛是磷酸化酶的辅助因子）
（2）当磷酸化酶的作用停止后，糖原脱支酶肽链上的转移葡萄糖残基的活性部位先起催化作用将原来极限分支前面以a（1-4）连接的三个葡萄糖残基转移到另一个分支的非还原性末端的葡萄糖残基上，或者转移到糖原的核心链上。通过转移作用一方面形成一个带有3个葡萄糖残基的新a（1-4）糖苷键，另一方面又同时暴露去以a（1-6）糖苷键相连接的葡萄糖残基。这个分支点即有脱支酶的另一种催化作用，即分解1-6糖苷键的作用将最后的分支点消去。
（3）葡萄糖-1-磷酸在变位酶的作用下形成葡萄糖-6-磷酸（该酶需要少量葡萄糖-1，6-二磷酸）
（4）葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶的作用下形成葡萄糖（该酶存在于肝细胞，肾细胞及肠细胞光滑内质网膜的内腔面。脑细胞和肌肉细胞都无此酶）（例外该酶的活性需要一种钙结合稳定蛋白）
2.糖原的合成;细胞定位：胞浆（1）活化：葡萄糖-1-磷酸在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶的作用下形成UDP-葡萄糖
（2）糖原合成酶催化UDPG与糖原某个分支的非还原某端葡萄糖残基第4位碳原子的羟基形成a（1-4）糖苷键，使糖原延长一个葡萄糖残基（糖原合酶不可能从零开始将两个葡萄糖残基连起。该酶催化需要引物，其引物是一种蛋白质称为糖原蛋白，该蛋白上带一个a（1-4）葡萄糖单位的残基。该酶是一个同二聚体。
（3）糖原分支酶又称淀粉1，4——1。6-转葡萄糖基酶。糖原分之酶的作用包括断开a（1-4）糖苷键并形成a（1-6）糖苷键；将处于直链状态的葡萄糖残基，从非还原端约7个葡萄糖残基的片段在（1-4）连接处切断，然后转移到同一个或其他的糖原分子比较靠内部的某个葡萄糖残基的第六个碳原子的羟基上进行1-6连接糖原合成与分解的调节;糖原合成与分解的生理性调节主要靠胰岛素和胰高血糖素。
胰岛素抑制糖原分解，促进糖原合成，但其机制还未肯定。
胰高血糖素可诱导生成cAMP，促进糖原分解。（中间存在级联放大效应）
肾上腺素也可通过cAMP促进糖原分解，但可能仅在应激状态发挥作用。
糖原合成的关键酶是糖原合成酶。糖原分解的关键酶是糖原磷酸化酶，其中糖原合成酶磷酸化后无活性
AMP对磷酸化酶的变构调节。有活性的磷酸化酶a是酶分子丝氨酸14上的羟基被磷酸化后形成的。无活性的磷酸化酶b是丝氨酸14上的羟基未磷酸化的形式。
当ATP和葡萄糖-6磷酸的浓度很低时，而AMP的浓度很高，磷酸化酶b由于与AMP结合其构象由T形转变为R形式，
血糖浓度直接控制肝脏中相关酶的活性。肝脏中的磷酸化酶a是葡萄糖浓度的感受器。葡萄糖与磷酸化酶a结合后，使磷酸化酶a从活化状态（R)转变为钝化状态。磷酸化酶a状态的改变使酶分子的14位丝氨酸上的磷酸基团暴露给磷蛋白磷酸酶（PP1)，使其能够被水解，失去磷酸化失活。在磷酸化酶a转变为磷酸化b的同时伴随着PP1的释放。于是PP1处于游离状态。处于游离状态的PP1又成为糖原合酶的活化工具。它将糖原合酶b上的磷酸基团水解下来变为有活性的糖原合酶a
糖异生
糖异生作用指的是以非糖物质作为前体合成葡萄糖的作用。非糖物质包括乳酸。丙酮酸，丙酸，甘油以及氨基酸等
糖异生对糖酵解的不可逆过程采取的迂回措施有
一，丙酮酸通过草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸；丙酮酸在丙酮酸羧化酶的作用下形成草酰乙酸。草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶下形成磷酸烯醇式丙酮酸（在前述的丙酮酸羧化酶是一种线粒体酶，而葡糖异生作用中导致葡萄糖-6-磷酸的其他酶都是细胞溶胶酶。由丙酮酸羧化形成的草酰乙酸，必须穿过线粒体膜才能作为磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的底物被催化形成磷酸烯醇式丙酮酸。因为细胞不存在直接使草酰乙酸跨膜的蛋白，一般情况，草酰乙酸通过形成苹果酸的途径跨过线粒体膜。草酰乙酸在线粒体内与NADH相连的苹果酸脱氢酶催化，还原为苹果酸，跨过线粒体膜后，又有细胞溶液胶中的与NAD+相联的苹果酸脱氢酶使其在氧化形成草酰乙酸。
二，果糖-1，6-二磷酸在果糖-1，6-二磷酸酶的作用下形成果糖-6-磷酸
三，葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶作用下水解为葡萄糖
在肝脏中，葡糖异生的主要物质是骨骼肌活动的产物乳酸和丙氨酸。当肌肉紧张时形成的乳酸随血流入肝脏中加工，这有利于减轻肌肉的负担。
乳酸循环——肌肉收缩（尤其是氧供应不足时）通过乳酸酵解生成乳酸。肌肉内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后，再入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌肉摄取，这就构成了一个循环，此循环称为乳酸循环，也叫做Cori循环。
乳酸循环的生理意义 ① 乳酸再利用，避免了乳酸的损失② 防止乳酸的堆积引起酸中毒。
糖异生途径所需NADH+H+的来源 ：糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛时，需要NADH+H+。
（1）由乳酸为原料异生糖时， NADH+H+由下述反应提供。乳酸在乳酸脱氢酶作用下形成丙酮酸。NADH
（2）由氨基酸为原料进行糖异生
时， NADH+H+则由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的β-氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。
糖异生的调节与糖酵解的调节彼此协调
（1）磷酸果糖激酶（PFK)和果糖—1，6-二磷酸酶的调节；当AMP浓度高时，表示机体需要合成更多的ATP。AMP刺激磷酸果糖激酶使糖酵解过程加速，同时果糖-1，6-二磷酸酶不再促进葡糖异生。ATP以及柠檬酸对磷酸果糖激酶起抑制作用，当两者的浓度升高时，磷酸果糖激酶受到抑制从而降低糖酵解，同时柠檬酸又刺激果糖-1.6-二磷酸酶，从而加速糖异生。饥饿时-胰高血糖素-cAMP-磷酸果糖激酶（PFK)和果糖—1，6-二磷酸酶都磷酸化-酵解抑制，糖异生加速。在饱时，血糖升高，血中胰岛素的水平也升高，这时果糖2，6-二磷酸的水平也升高——由于果糖-2.6-二磷酸对磷酸果糖激酶的激活和对果糖-1，6-二磷酸酶的抑制，从而糖酵解过程加速，葡糖异生作用受到抑制。在饥饿时，低水平的果糖-2，6-二磷酸使葡糖异生处在优势。
（2）丙酮酸激酶，丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇是丙酮酸羧激酶之间的调节；在肝脏中丙酮酸激酶受高浓度的ATP和丙氨酸的抑制。丙酮酸羧化酶受乙酰辅酶A的激活和ADP的抑制。丙酮酸激酶还受到果糖-1.6-二磷酸的正反馈。当机体处于饥饿状态时，为首先保证供应脑和肌肉组织足够的血糖，肝脏中的丙酮酸激酶受到抑制从而限制了糖酵解作用的进行。因胰高血糖素的分泌加强，进入血液后激活cAMP的级联效应使丙酮酸激酶磷酸化失活。
糖异生的生物学意义；
糖异生的主要生理意义是维持血糖浓度的恒定；（1）维持血糖浓度恒定是糖异生最重要的生理作用 ；空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖，以维持血糖水平恒定。 正常成人的脑组织不能利用脂酸，主要依赖氧化葡萄糖供给能量；红细胞没有线粒体，完全通过乳酸酵解获得能量；骨髓、神经等组织由于代谢活跃，经常进行乳酸酵解
（2）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径 ；糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途径，这在饥饿后进食更为重要（因为这时还要储备糖原）。
三碳途径： 指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。
（3）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡；发生这一变化的原因可能是饥饿造成的代谢性酸中毒所致。 体液pH降低，促进肾小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，从而使糖异生作用增强。
肾脏中α-酮戊二酸因异生成糖而减少时，可促进谷氨酰胺脱氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脱氨反应，
肾小管细胞将NH3分泌入管腔中，与原尿中H+结合，降低原尿H+的浓度，有利于排氢保钠作用的进行，对于防止酸中毒有重要作用。
磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖
磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。
（1）发生在细胞溶胶内
第一步；氧化阶段：葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的作用下形成6-磷酸葡萄糖内酯，和NADPH然后在内酯酶作用下形成6-磷酸葡萄糖酸，最后在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的作用下形成核酮糖-5-磷酸，CO2，NADPH。催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。
两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH + H+。
反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。
第二步非氧化阶段：一类是转酮醇酶（transketolase）反应，转移含1个酮基、1个醇基的2碳基团；接受体都是醛糖。
另一类是转醛醇酶（transaldolase）反应，转移3碳单位；接受体也是醛糖。
磷酸戊糖途径的特点：⑴ 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——5-磷酸核糖。
⑷ 一分子G-6-P经过反应，只能发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成一分子CO2和2分子NADPH+H
磷酸戊糖途径的生理意义在于生成NADPH和5-磷酸核糖
1. 磷酸戊糖途径为核苷酸的生成提供核糖
2. 提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应
（1）NADPH是体内许多合成代谢的供氢体；
（2）NADPH参与体内羟化反应；
（3）NADPH还用于维持谷胱甘肽（glutathione）的还原状态。
还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可以保护一些含-SH基的蛋白质或酶免受氧化剂，尤其是过氧化物的损害。在红细胞中还原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。
磷酸戊糖途径受NADPH/NADP+比值的调节
6-磷酸葡糖脱氢酶 —— 此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定6-磷酸葡糖进入磷酸戊糖途径的流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。
乙醛酸途径
这一途径在动物体内不存在，只存在于植物和微生物中，它的主要作用实际上是通过乙醛酸途径使乙酰辅酶A转变为草酰乙酸从而进入糖异生或三羧酸循环。
（1）乙酰辅酶A+草酰乙酸在柠檬酸合酶作用下形成柠檬酸（线粒体中的草酰乙酸不能透过线粒体膜，必须在天冬氨酸氨基转移酶作用下接受谷氨酸分子的a-氨基酸形成天冬氨酸才能跨过线粒体膜）
（2）柠檬酸在
乌头酸酶作用下形成异柠檬酸
（3）异柠檬酸在异柠檬酸裂合酶作用下形成乙醛酸和琥珀酸
（4）乙醛酸在苹果酸合酶与乙酰辅酶A作用形成苹果酸
（5）苹果酸去乙醛酸循环体膜进入细胞溶胶，在苹果酸脱氢酶作用下形成草酰乙酸——可经过葡糖异生途径形成葡萄糖
（6）琥珀酸可跨膜进入线粒体，通过柠檬酸循环生成草酰乙酸
乙醛酸循环在植物体内有特别重要的意义，它使萌发的种子将贮存的三酰甘油通过乙酰辅酶A转化为葡萄糖
生物氧化
1，高能化合物
（！）一般将水解时能释放出5000cal（20.92KJ）以上自由能的键视为“髙能键”用符号~表示
（！！）髙能键的类型：（1）磷氧键型（-O-P-）酰基磷酸化合物（乙酰磷酸，1，3-二磷酸甘油酸。氨甲酰磷酸。酰基腺苷酸。氨酰腺苷酸）焦磷酸化合物（焦磷酸。二磷酸腺苷）烯醇式磷酸化合物（磷酸烯醇式丙酮酸）（2）氮磷键型（磷酸肌酸。磷酸精氨酸）硫酯键型（3’-腺苷磷酸5’-磷酸硫酸。酰基辅酶A）甲硫键型-活性甲硫氨酸（s-腺苷甲硫氨酸）
（！！！）贮能物质-在哺乳动物的脑和肌肉中磷酸肌酸是细胞内首先供应ADP使之再合成ATP的能源物质。磷酸精氨酸是某些无脊椎动物等肌肉中贮能物质；磷酸精氨酸和磷酸肌酸以高能磷酸基团作为贮能物质又统称为磷酸原。有些微生物以聚偏磷酸作为贮能物质。
2，电子传递链
定义：代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。
呼吸链的组成：复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶——将电子从NADH传递给泛醌。 复合体Ⅱ（琥珀酸-泛醌还原酶）将电子从琥珀酸传递给泛醌 ，复合体Ⅲ（泛醌-细胞色素C还原酶）将电子从泛醌传递给细胞色素c。复合体Ⅳ（细胞色素C氧化酶）将电子从细胞色素C传递给氧
1. NADH氧化呼吸链
NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
2. 琥珀酸氧化呼吸链
琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
质子泵：复合体Ⅰ（4H+）复合体Ⅲ（4H+）复合体Ⅳ（2H+）
Q循环：细胞色素还原酶接受了两个QH2分子上的电子，分别将每一个QH2上的的电子传递给两个细胞色素c。每个QH2上带有另一个电子，分别形成两个半醌中间体分子。随后，两个半醌中间体分别走两条途径：（！）电子经细胞色素b（b566-b562）传递给一个氧化的Q，形成一个半醌（！！）电子经细胞色素b（b566-b562递给一个半醌中间体分子，结果形成一个QH分子——————总的结果；两个QH2参与电子的传递，使两个细
胞色素c还原，经过全过程又形成了一个QH2分子
泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），脂溶性, 在膜中可流动。 不固定于复合体，呈游离状态。氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。
在细胞溶胶中的细胞色素c称为无血红素细胞色素c和成熟的的细胞色素c的氨基酸序列完全相同，只是没有血红素基团。这种无血红素细胞色素c可以通过线粒体外膜蛋白通道自由的扩散穿过线粒体外膜。当无血红素细胞色素c进入线粒体内膜间隙后，细胞色素c合成酶（裂合酶），将血红素与蛋白质分子结合，血红素引起细胞色素c构象的改变而不能在穿过外膜，而被锁在内膜间隙--------细胞色素c交互的与细胞色素还原酶的细胞色素c1和细胞色素氧化酶接触，起到在复合体Ⅲ和复合体Ⅳ之间的电子传递。
3，氧化磷酸化
氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
4，电子传递链的抑制剂
复合体Ⅰ：鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥 安密妥
复合体Ⅱ；萎锈灵
复合体Ⅲ：抗酶素A，粘噻唑菌醇
复合体Ⅳ：CO（与还原型细胞色素a3结合阻止电子传递给氧） 氰化物，叠氮化合物（与紧密氧化型细胞色素a3结合，阻止电子由细胞色素a到CuB-Cyta3的电子传递）硫化氢
5，解偶联剂以及ATP合酶的抑制
解偶联剂：（破坏电化学梯度，以热能释放）2，4-二硝基苯酚（DNP)。解偶联蛋白（UCP）。FCCP（三氟甲氧基苯腙羰基氰化物）。
离子载体抑制剂：这是一类脂溶性物质，与某些离子结合并作为他们的载体使这些离子能够穿过膜。他与解偶联剂的出别在于他是除H+以外其他1价阳离子的载体。例如缬氨霉素能与K+结合，使容易通过膜，因此破坏氧化磷酸化过程
寡霉素(oligomycin) 可阻止质子从F0质子通道回流，抑制ATP生成（寡霉素对氧的抑制可以被解偶联剂解除）
6 ，磷氧比值
P/O 定义：物质氧化时，每消耗1mol原子氧（1/2O2）所消耗的无机磷（P）的mol数，称为该物质的P/O值。
近年的实验确定，NADH呼吸链P/O比值大约为2.5；琥珀酸呼吸链P/O比值约为1.5。
7，化学渗透学说(chemiosmotic hypothesis)
电子经呼吸链传递时，驱动质子（H+）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，从而产生膜内外质子电化学梯度储存能量,当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。
8，ATP合酶的工作原理
（1）ATP合酶利用质子顺浓度梯度回流时释放的能量合成ATP
（2）ATP合酶（ATP synthase）由F1 和F0组成 F1:亲水部分(α3β3γδε亚基, OSCP, IF1亚基)F0:疏水部分(a, b2, c9~12亚基)
（3）质子通过ATP合酶Fo顺浓度梯度回
流使F1γ亚基旋转 ：通过C环的旋转（与c亚基上的天冬氨酸有关），质子从内膜胞浆侧进入胞浆半通道，通过基质半通道释放进入线粒体基质。c环与γ δ亚基紧密相连，当 c环旋转时会带动γ 亚基旋转。
（4）3.γ亚基旋转使β亚基构象改变导致ATP合成和释放 ；β亚基的三个状态
9生物氧化与体外氧化之区别：（1.） 温度： 体温，~37度
高温
（2.） 反应温和：酶促,逐步氧化,逐步放能,可调节
反应剧烈：短时间内以光、热能形式放能
（3.） 效率：以高能键储存，40~55%
不能储存，0%
（4） CO2来源：有机羧酸脱羧而来
碳和氢直接与氧结合生成
三，脂质的合成与分解
脂类物质各种代谢途径，包括物质代谢、能量代谢和酶的作用
脂肪酸的β－氧化过程其机理
酮体的生成和利用
全面了解脂类物质的各种代谢途径，包括物质代谢、能量代谢和酶的作用
了解脂类的消化、吸收、运输、储存和动员：
（1）脂类的消化需要脂消化酶及胆汁酸盐：① 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；② 酶的催化作用
（2）发生的部位：小肠上端
（3）消化过程及相应的酶 ：食物中的脂类 ——乳化——微团——消化酶 ——产物
甘油三酯在胰脂酶和辅脂酶作用下形成 2-甘油一酯 + 2 FFA
磷脂在磷脂酶A2 作用下形成 溶血磷脂 + FFA
胆固醇酯在胆固醇酯酶下形成胆固醇 + FFA
（4）脂肪与类脂的消化产物，包括甘油一酯、脂酸、胆固醇及溶血磷脂等以及中链脂酸（6～10C）及短链脂酸（2～4C）构成的的甘油三酯与胆汁酸盐，形成混合微团(mixed micelles)，被肠粘膜细胞吸收。
（5）辅脂酶是胰脂酶对脂肪消化不可缺少的蛋白质辅因子，分子量约10,000。辅脂酶在胰腺泡中以酶原形式合成，随胰液分泌入十二指肠。进入肠腔后，辅脂酶原被胰蛋白酶从其N端切下一个五肽而被激活。辅脂酶本身不具脂肪酶的活性，但它具有与脂肪及胰脂酶结合的结构域。它与胰脂酶结合是通过氢键进行的；它与脂肪通过疏水键进行结合。
（6）吸收：脂肪经消化后的产物脂肪酸和2-单酰甘油由小肠上皮黏膜细胞吸收随后又经黏膜细胞转化为三脂酰甘油，后者和蛋白质一起包装成乳糜微粒，释放到血液，又通过淋巴系统运送到各种组织。短的和中等长度的的脂肪酸在膳食中含量不多，它们被吸收进入门静脉，并以游离的形式被运送到肝脏。
在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中在脂蛋白脂肪酶的作用下，乳糜微粒的组分三酰甘油被水解为游离的脂肪酸和甘油。产生的游离的脂肪酸被这些组织吸收，同时甘油被运送
到肝脏和肾脏，在这里经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用，转化为糖酵解的中间的产物二羟丙酮磷酸。
贮存在脂肪组织内的三酰甘油的转移包括以下内容：在激素敏感的三酯酰甘油脂肪酶的作用下，被水解为甘油和游离的脂肪酸。被释放出的游离的脂肪酸进入血液，并与清蛋白结合而被运送。
（7）脂肪的动员（fat mobilization）储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸（free fatty acid, FFA）及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。（脂肪动员关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶 HSL）脂解激素能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等 。对抗脂解激素因子抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。
理解脂肪的分解代谢
掌握脂肪的β－氧化过程及其机理
（1）脂酸活化为脂酰CoA；脂肪酸在脂酰-CoA合酶作用下形成脂酰~CoA（脂酰CoA合成酶(acyl-CoA synthetase)存在于内质网及线粒体外膜上。）
（2）脂酰-CoA进入线粒体。在肉碱-脂酰转移酶Ⅰ的作用下形成脂酰肉碱，被运送到线粒体内膜，然后“膜运输蛋白”进入线粒体基质，在脂酰肉碱移位酶的作用下形成脂酰-CoA，同时释放的肉碱回到细胞溶胶中。
（3）β－氧化过程；（1）在脂酰-CoA脱氢酶下形成反式-⊿2-烯酰-CoA FADH2
（2）在烯酰-CoA水合酶作用下形成3-L-羟脂酰CoA
（3）3-L-羟脂酰CoA脱氢酶作用下β-酮脂酰-CoA NADH
（4）β-酮脂酰-CoA在β酮脂酰CoA硫解酶作用下形成少两个碳原子的脂酰-CoA和乙酰辅酶A
脂酸氧化产生大量ATP :活化：消耗2个高能磷酸键
每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解
产物：1分子乙酰CoA
1分子少两个碳原子的脂酰CoA
1分子NADH+H+
1分子FADH2
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH2能量计算：
生成ATP8×10 + 7×2.5 + 7×1.5 = 108
净生成ATP： 108 – 2 = 106
脂酸的其他氧化方式;(1)不饱和脂肪酸的氧化——它的活化和跨越线粒体内膜都与饱和脂肪酸相同，也是经β-氧化而降解，但它还需要另外两个酶；异构酶和还原酶。例如在油酰-CoA在降解过程中形成的Δ3-顺式-十二烯酰-CoA，需要经烯酰-CoA异构酶催化把它转化为Δ2-反式-十二烯-CoA，成为烯酰-CoA水合酶的正常底物，即可继续β-氧化。多不饱和脂肪酸也可经β-氧化而被降解，但他的降解需要油酰异构酶酶外还需要有2，4-二烯酰-CoA还原酶的参与，例如亚油酸过程中会形成Δ2-反式— Δ4-顺式-二烯酰-CoA，这个产物需要NADPH及2，4-二烯酰-CoA还原酶的作用下生成Δ3-反式烯酰-CoA，在异构为Δ2-反式烯酰-CoA
，再继续
β-氧化而被降解
（2）奇数碳原子脂肪酸的氧化生成丙酰-CoA ；丙酰-CoA经三步酶促反应变为琥珀酰-CoA-（1）在丙酰-CoA羧化酶（生物素）变成甲基丙二酰-CoA（2）在消旋酶作用下形成L-甲基丙二酰-CoA（3）甲基丙二酰-CoA变位酶（钴胺素-维生素B12）变成琥珀酰-CoA
（3）脂肪酸还可发生a-或w-；在a-需要脂肪酸a-羟化酶；w的氧化包括羟基化，有细胞色素P450参与反应，催化此反应的酶为单加氧酶，他需要NADPH和O2参与反应。羟基即氧化为羧基，两端的羧基与CoA结合，并进行β-氧化。
酮体：酮体的定义：脂肪酸在分解代谢过程中生的乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)及丙酮(acetone)，三者统称酮体(ketone bodies)。
酮体在肝内生成生 成部位：肝细胞线粒体 原料：脂酸经－氧化生成的乙酰CoA
乙酰-CoA在硫解酶作用下形成乙酰乙酰-CoA，在HMGCoA合酶（β-羟-β甲基戊二酰-CoA合酶）生成β-羟-β甲基戊二酰-CoA在HMGCoA裂解酶乙酰乙酸，游离的乙酰乙酸在线粒体基质酶D-β-羟丁酸脱氢酶（NADH)被还原为D-β-羟丁酸。例外乙酰乙酸还可以自动脱羧形成丙酮
．酮体是脂酸在肝内正常的中间代谢产物：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。
酮症酸中毒：在饥饿、高脂低糖膳食及糖尿病时，脂酸动员加强，酮体生成增加。尤其在未控制糖尿病患者，血液酮体的含量可高出正常情况的数十倍，这时丙酮约占酮体总量的一半。
酮体生成超过肝外组织利用的能力，引起血中酮体升高，可导致酮症酸中毒。
酮尿：酮症酸中毒时酮体随尿液排出引起酮尿可高达5000mg/24h 尿，正常为≤125 mg/24h尿。
酮体生成在3个阶段被调节 ：（1）调节脂肪动员的因素影响酮体生成 ；饱食 -胰岛素升高-抑制脂解，脂肪动员-进入肝的脂酸的量减少-脂酸β氧化量减少-酮体生成量减少。饥饿 -胰高血糖素等脂解激素的量升高-脂肪动员量增多-FFA增多-脂酸β氧化增多，酮体生成量增多。
（2）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体：丙二酰CoA竞争性抑制肉碱脂酰转移酶?，抑制脂酰CoA进入线粒体，脂酸β氧化减弱，酮体生产减少。
（3）肝细胞糖原含量及代谢影响酮体生成：
糖代谢旺盛-乙酰CoA, 柠檬酸/异柠檬酸生成量增多-乙酰辅酶A羧化酶的活性增强-丙二酰CoA生成量增多-脂酸β氧化及酮体生成量增多但是FFA主要生成TG及磷脂的生成量增多。
糖代谢减弱-脂酸酯化减弱-软脂酰CoA和长链脂酰CoA生成量增多-乙酰辅酶A羧化酶的活性抑制-丙二酰CoA生成量减少-脂酸β氧化及
酮体生成量增多。
了解脂肪的合成代谢
乙酰CoA在脂酸合成酶系催化下合成脂酸
（一）软脂酸可在体内直接被合成；1．肝是合成脂酸的主要场所 组织定位：肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织 肝是人体合成脂酸的主要场所 细胞定位：胞液
2．乙酰CoA是合成脂酸的主要原料 ；合成原料：乙酰CoA 、ATP、NADPH、HCO3-及Mn2+
乙酰CoA的主要来源：葡萄糖——乙酰辅酶A——氨基酸
乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环 (citrate pyruvate cycle)出线粒体。（柠檬酸合酶和柠檬酸裂解酶）在循环中苹果酸——苹果酸酶-作用下形成NADPH(用于脂肪酸合成的还原）。丙酮酸，CO2
NADPH的来源：磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应
理解脂肪酸的生物合成途径；
丙二酰辅酶A的形成来自乙酰辅酶A和碳酸氢盐。
（1）乙酰CoA羧化成丙二酰CoA；ATP + HCO3- + 乙酰CoA——丙二酰CoA + ADP + Pi
乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂酸合成的限速酶，存在于胞液中，其辅基是生物素，Mn2+是其激活剂。 乙酰CoA羧化酶也受磷酸化、去磷酸化的调节，可被一种依赖于AMP的蛋白激酶磷酸化而失活。
软脂酸合成酶 ：大肠杆菌的脂肪酸合成酶系：
有7种酶蛋白（脂肪酰基转移酶、丙二酰CoA酰基转移酶、β酮脂肪酰合成酶、β酮脂肪酰还原酶、β羟脂酰基脱水酶、脂烯酰还原酶和硫酯酶），聚合在一起构成多酶体系。
哺乳动物
7种酶活性都在一条多肽链上，属多功能酶，由一个基因编码；有活性的酶为两相同亚基首尾相连组成的二聚体。
酰基载体蛋白(ACP)，其辅基是4′-磷酸泛酰氨基乙硫醇，是脂酰基载体。
（1）启动：（1）乙酰辅酶A将酰基转移到ACP（2）转移到脂肪酸合酶上形成乙酰合酶。但是哺育动物体内不经过乙酰-ACP中间体
（2）装载：在丙二酸单酰-CoA-ACP转移酶催化形成丙二酸单酰-ACP
（3）缩合：丙二酸单酰-ACP与乙酰合酶在β酮脂肪酰合成酶作用下形成乙酰乙酰-ACP
（4）还原：乙酰乙酰-ACP在β酮脂肪酰还原酶作用下形成D-β-羟丁酸-ACP（该过程需要NADPH）
（5）脱水：D-β-羟丁酸-ACP在D-β-羟丁酸-ACP脱水酶的作用下形成a，β-反式-丁烯酰-ACP
（6）还原：a，β-反式-丁烯酰-ACP在烯酰-ACP还原酶的作用下形成丁酰-ACP（需要NADPH)
（7）释放：最终的软脂酰-ACP在软脂酰-ACP硫酯酶作用下从脂肪酸合酶复合体上释放去来。
脂酸碳链的加长； 脂酸合成酶催化合成的脂酸是软脂酸。更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。碳链延长在肝细胞的内质网或线粒体中进行，1. 内质网延长酶体系以丙二酰CoA为二碳单位供给体2.
线粒体酶体系以乙酰CoA为二碳单位供给体
多不饱和脂酸的合成需要多种去饱和酶的催化
四）脂酸合成受代谢物和激素调节；
1. 脂酸分解抑制、糖分解促进脂酸合成 ：乙酰CoA羧化酶的别构调节物
抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA
激活剂：柠檬酸、异柠檬酸
进食糖类而糖代谢加强，NADPH及乙酰CoA供应增多，有利于脂酸的合成。
大量进食糖类也能增强各种合成脂肪有关的酶活性从而使脂肪合成增加。
2 . 胰岛素促进、胰高血糖素抑制脂酸合成
胰岛素是调节脂肪合成的主要激素：胰岛素 诱导合成 乙酰CoA羧化酶脂酸合成酶 ，ATP-柠檬酸裂解酶
从而诱导脂肪酸的合成
胰高血糖素—PKA-乙酰CoA羧化酶磷酸化而活性降低-降低脂肪酸的合成
肾上腺素生长素 -降低乙酰辅酶A的活性-降低脂肪酸的合成。
脂肪酸的合成与β-氧化的比较：
（1）脂肪酸的合成发生在细胞溶胶中，β-氧化发生在线粒体中
（2）脂肪酸合成中的载体为ACP。降解中的载体为辅酶A
（3）从化学上看一条途径的四步反应是另一条4步反应的逆反应，但它们所用的酶和辅助因子不同，合成中的4步：缩合，还原，脱水，和还原，在脂肪降解中：氧化，水合，氧化，裂解
（4）在脂肪酸合成中，有三羧酸转运机制，来运送乙酰辅酶A。在降解过程中有肉碱载体系统，运送脂酰—CoA
（5）两条途径都以脂肪酸链的逐次，轮番的变化为特色，在脂肪酸合成中，脂肪链获取2碳单元而成功地得到延伸，即得自于乙酰辅酶A，他必须与丙二酸单酰-CoA缩合，后者又是乙酰—CoA的衍生。在降解是使乙酰辅酶A的2单元降解。
（6）脂肪酸合成时，是从分子的甲基一段开始到羧基为止。脂肪酸的降解则是反向的
（7）羟酯基在合成中是D-和在降解中是L-
（8）脂肪酸的合成需要NADPH，而脂肪酸的降解需要FAD和NAD+的参与
（9）这两个途径的循环。每一轮回都会延伸或降解两个碳单元
（10）在动物体中，脂肪酸合成用的酶全都设置在单一多肽链上，此多肽链是脂肪酸合酶的一部分。脂肪酸降解的酶以何种程度聚合在一起，这一问题还未解决
了解磷脂和胆固醇的代谢
（1）磷脂酶催化甘油磷脂降解 磷脂酶 (phospholipase , PL
作用于1，2位酯键的酶分别称为磷脂酶A1及A2
作用于溶血磷脂1位酯键的酶称为磷脂酶B1
作用于3位磷酸酯键的酶称为磷脂酶C
作用磷酸取代基间酯键的酶称为磷脂酶D
2. 磷脂有两条基本合成途径 2RCOCoA（转酰酶）
（1）磷脂酰胆碱及磷脂酰乙醇胺主要通过甘油二酯途径合成 ：葡萄糖——3-磷酸甘油——磷脂酸——1,2-甘油二酯（需要磷脂酶）
（1）在CDP-乙醇胺形成磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（2）CDP-胆碱形成磷脂酰胆碱（卵磷脂）（3）脂酰-CoA形成甘油三酯。
（2）肌醇磷脂、丝氨酸磷脂及心磷脂通过CDP-甘油二酯途径合成
葡萄糖-3-磷酸甘油——磷脂酸——在胞苷酰转移酶——CDP-甘油二酯在合成酶作用下（1）肌醇（磷脂酰肌醇）（2）丝氨酸（磷脂酰丝氨酸）（3）磷脂酰甘油（二磷脂酰甘油（心磷脂））
甘油磷脂合成还有其他方式，如:
磷脂酰胆碱由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成。
磷脂酰丝氨酸由磷脂酰乙醇胺羧化或其乙醇胺与丝氨酸交换生成。
甘油磷脂的合成在内质网膜外侧面进行。
最近发现，在胞液中存在一类能促进磷脂在细胞内膜之间进行交换的蛋白质，称磷脂交换蛋(phospholipid exchange proteins) 。不同的磷脂交换蛋白催化不同种类磷脂在膜之间交换
（二）乙酰CoA是合成胆固醇的原料
18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+)——1分子胆固醇
乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。乙酰辅酶A主要来自糖的有氧氧化。NADPH来源于磷酸戊糖途径
胆固醇的合成：1. 乙酰CoA先合成甲羟戊酸（1）两分子乙酰辅酶A在硫解酶形成乙酰乙酰-CoA（2）在HMG CoA合酶下形成羟甲基戊二酸单酰CoA（3）在HMG CoA 还原酶下形成甲羟戊酸(MVA, C6)（该步骤的酶是合成胆固醇的限速酶）
2. 甲羟戊酸经历15碳化合物转变为30碳的鲨烯
3. 鲨烯环化为羊毛固醇再变为胆固醇
四）很多因素通过HMG CoA还原酶调节胆固醇合成
1. HMG CoA还原酶活性与胆固醇合成节律一致：酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高 ，中午最低 ）
可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性
2 . 饥饿、饱食分别抑制或促进肝胆固醇合成
饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。
摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加。
3 . 胆固醇反馈抑制肝胆固醇合成
胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG CoA还原酶的合成。
4 . 胰岛素诱导、胰高血糖素抑制HMG CoA还原酶活性
胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。
胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成。
甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁
蛋白质的代谢
体内氨基酸的来源：
一、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收
（一）蛋白质在胃和肠道被消化被成氨基酸和寡肽
蛋白质消化的生理意义：（1）由大分子转变为小分子，便于吸收。（2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。
1. 蛋白质胃中被不完全消化
胃酸、胃蛋白酶最适 pH 1.5 ~ 2.5 水解芳香族氨基酸及亮氨酸的羧基端产物,主要
为多肽 及少量氨基酸。
2. 蛋白质在小肠被水解成氨基酸和小肽——小肠是蛋白质消化的主要部位
⑴ 胰液蛋白酶消化蛋白质产生寡肽和少量氨基酸
胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶，均以酶原方式分泌，以一定方式激活，各有专一性。
内肽酶(endopeptidase)
水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。
外肽酶(exopeptidase)
自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶
酶原激活的意义
（1）可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。（2）保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。（3）酶原还可视为酶的储存形式。
⑵小肠粘膜细胞的消化酶水解寡肽为氨基酸 ——在小肠粘膜细胞中进行
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等， 最终产生氨基酸。
（三）未被吸收的蛋白质在肠道细菌作用下发生腐败作用
蛋白质的腐败作用(putrefaction)在消化过程中，有一小部分蛋白质未被消化或虽经消化、但未被吸收的消化产物在肠道细菌作用下发生以无氧分解为主要过程的化学变化所起的作用。
腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。
1．肠道细菌使氨基酸脱羧基产生胺类
假神经递质(某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质）β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。
2．在肠道细菌作用下氨基酸脱氨基生成氨 氨有毒性，NH3 比 NH4+易吸收，降低肠道 pH，可减少 NH3 的吸收，这是酸性灌肠的依据。
3．腐败作用产生其它有害物质 除了胺类和氨以外，通过腐败作用还可产生一些其它有害物质，例如苯酚、吲哚、甲基吲哚及硫化氢等。大部分排泄，少量重吸收?? 由肝转化解毒。
二、体内蛋白质分解生成氨基酸
（一）不同蛋白质有不同半寿期
蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示。
各种蛋白质降解速率不同；这些速率随生理需要而变化。
蛋白N端氨基酸与蛋白质降解速度的关系：
二）真核细胞内有两条主要的蛋白质的降解途径
1．外在和长寿蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径降解；不依赖ATP，利用溶酶体中的组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白
2．异常和短寿蛋白质在蛋白酶体通过需要ATP的泛素途径降解：依赖ATP，降解异常蛋白和短寿命蛋白，需要泛素(ubiquitin)
泛素介导的蛋白质降解过程
（1）泛素化使蛋白质贴上了被降解的标签；泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接，并使其激活。
（2）泛素化的蛋白质在蛋白酶体降解；蛋白酶体对泛素化蛋白质的降解。
泛素化过程需要的酶：E1：泛素活化酶 ，E2：泛素携带蛋白，E3：泛素蛋白连接酶（1）该步需要ATP，泛肽的羧基末端通过硫酯键与泛肽-活化酶偶联（2）泛肽随机接到几种小蛋白质中的某一个小蛋白质的巯基上，这个结合物称为“泛肽-携带蛋白”（3）泛肽连接酶，将活化的泛肽从E2转移到赖氨酸的e-氨基酸上，形成异肽键。而且可能有20个泛肽分子依次一前一后地与目的蛋白质分子相连接，形成多泛肽链，在这里，每一泛肽的Lys48都与下一个泛肽的C末端羧基相连，形成异肽键。
氨基酸的转换和分解 :
一般在下列3种代谢状况下，氨基酸才氧化降解：
①细胞的蛋白质进行正常的合成和降解时，蛋白质合成并不需要蛋白质降解释放出的某些氨基酸，这些氨基酸会进行氧化分解。
②食品富含蛋白质，消化产生的氨基酸超过了蛋白质合成的需要，由于氨基酸不能在体内储存，过量的氨基酸在体内被氧化降解。
③机体处于饥饿状态或未控制的糖尿病状态时，机体不能利用或不能合适地利用糖作为能源，细胞的蛋白质被用做重要的能源。
一、转氨基作用是氨基酸与α-酮酸之间的氨基交换
（一）待分解的氨基酸经转氨酶作用移去α-氨基
转氨基作用（transamination）：
在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程
注意点；大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。
体内存在多种转氨酶，不同氨基酸与α-酮酸之间的转氨基作用只能由专一的转氨酶催化。
体内有两种重要的转氨酶:一种是谷氨酸转氨酶 另一种是丙氨酸转氨酶 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛：维生素B6的磷酸酯－磷酸吡哆醛（PLP）是所有转氨酶的辅酶，在转氨酶的底物不存在时，PLP的醛基和酶活性位点赖氨酸的ε-氨基形成共价Schiff-base连接。氨基酸底物存在时，氨基酸的α-氨基与PLP的醛基形成新的Schiff-base连接。
转氨基作用的生理意义：转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。注意转氨基作用不会产生游离的氨
二、体内有几条氨基酸净脱氨基的途径
定义：
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程
脱氨基方式：转氨基作用
氧化脱氨基
联合脱氨基：转氨基和氧化脱氨基偶联 或 转氨基和嘌呤核苷酸循环偶
联
一）在肝内谷氨酸脱氢酶催化Ｌ-谷氨酸脱去氨基；L-谷氨酸脱氢酶；存在于肝、脑、肾中 辅酶为 NAD+ 或NADP+ ；GTP、ATP为其抑制剂；GDP、ADP为其激活剂
联合脱氨基作用；两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程， 如转氨作用和谷氨酸脱氢作用的结合。
转氨基偶联氧化脱氨基作用，此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。
二）肌肉中的氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基，此种方式主要在肌肉组织进行
三）氨基酸氧化酶也可以从α-氨基酸中去除氨基 ，L-氨基酸氧化酶，属于黄酶类（FMN)，存在于哺乳类动物的肝和肾组织内。
生酮氨基酸：亮氨酸，赖氨酸。生酮兼生糖氨基酸；异亮氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，苏氨酸，色氨酸
氨 的 代 谢
一、体内有毒性的氨有几个来源
（一）体内氨有3个主要来源；1. 氨基酸脱氨基作用和胺类的分解均可以产生氨2. 肠道细菌腐败作用产生氨（1）氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨（2）尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨（3） 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺：谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下形成谷氨酸和NH3
二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺形式转运
一）丙氨酸-葡萄糖循环将氨从肌肉运输到肝
生理意义;① 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝
② 肝为肌肉提供葡萄糖
(二） 谷氨酰胺是氨的另一种运输形式
(1)在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。NH3与谷氨酸在谷氨酰胺酶的作用下形成谷氨酰胺（该过程需要消耗ATP）。生理意义：谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。
三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路
体内氨的去路
① 在肝内合成尿素，这是最主要的去路
② 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③ 合成谷氨酰胺④ 肾小管泌氨；分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出
四 鸟氨酸循环合成尿素——主要在肝细胞的线粒体及胞液中
尿素循环的过程：1. CO2、氨和ATP缩合形成氨基甲酰磷酸（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）N-乙酰谷氨酸，Mg2+是酶的激活剂 反应消耗2分子ATP。
2．氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸（鸟氨酸氨基甲酰转移酶）：由鸟氨酸氨基甲酰转移酶(ornithine carbamoyl transferase,OCT)催化，OCT常与CPS-Ⅰ构成复合体。反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液
3. 瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸（精氨酸代琥珀酸合成酶）
4. 精氨酸代琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸（精氨酸代琥珀酸裂解酶）该
过程消耗ATP
5. 精氨酸裂解释放出尿素并再形成鸟氨酸 （精氨酸酶）
反应小结原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。
过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。
耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。
（二）尿素合成受膳食蛋白质和两个限速酶活性的调节；1. 高蛋白质膳食促进尿素合成2. N-乙酰谷氨酸别位激活氨基甲酰磷酸合酶Ⅰ启动尿素合成3. 精氨酸代琥珀酸合酶活性促进尿素合成
三）尿素合成障碍引起高血氨症和氨中毒；1.高血氨时脑内α-酮戊二酸减少导致能量代谢障碍
血氨浓度升高称高氨血症 ( hyperammonemia)，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症。
2.鸟氨酸循环任何一个合成酶遗传缺陷均可引起高氨血症
高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammonia poisoning)。
一碳单位是甘氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸和组氨酸的特殊产物
1．一碳单位代谢需有四氢叶酸参与 一碳单位通常是结合在FH4（四氢叶酸）分子的N5、N10位上
定义；某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(one carbon unit)。
一碳单位的种类：甲基 (methyl甲烯基 甲炔基 (methenyl甲酰基 (formyl 亚胺甲基 (formimino
来自4种氨基酸的一碳单位可以相互转变种类
一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成
S—腺苷甲硫氨酸 SAM为体内甲基的直接供体
甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量储存、利用的重要化合物。
肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物为肌酸酐(creatinine)。
苯丙酮酸尿症(phenyl keronuria, PKU)体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。
⑵ 酪氨酸可彻底氧化分解或转变为儿茶酚胺和黑色素；①酪氨酸经尿黑酸转变成乙酰乙酸和延胡索酸： 体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸症。
②酪氨酸可转变为儿茶酚胺和黑色素 （该过程需要酪氨酸羟化酶）帕金森病(Parkinson disease)患者多巴胺生成减少。
在黑色素细胞中，酪氨酸可经酪氨酸酶等催化合成黑色素。
人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病(albinism)
精氨酸在一氧化氮合酶（需要O2）下形成NO和瓜氨酸
PAPS(3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸)为活性硫酸，是体内硫酸基的供