第十一章 脂代谢
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11 脂代谢11脂代谢生物化学-第10单元脂代谢习题答案一、名词解释1、酮体:在肝脏中由乙酰辅酶a制备的燃料分子(β-羟基丁酸、乙酰乙酸、丙酮)。
在饥饿期间酮体就是包含脑在内的许多非政府的燃料,酮体过多将引致中毒。
2、脂肪动员:指脂肪组织中的脂肪被一系列脂肪酶水解为脂肪酸和甘油并释放入血液中供其他组织利用的过程。
3、酰基载体蛋白(acp):通过硫酯键融合脂肪酸制备的中间代谢物的蛋白质(原核生物)或蛋白质结构域(真核生物)。
4、β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基,生成含2个碳原子的乙酰辅酶a和比原来少2个碳原子的脂肪酸。
5、肉碱穿行系统:脂酰辅酶a通过构成脂酰肉毒碱从细胞质中转至线粒体的一个穿行循环途径。
二、填空题1、在线粒体外膜脂辅酶a合成酶催化下,游离脂肪酸与(atp-mg2+)和coa-sh反应,生成脂肪酸的活化形式(脂酰coa),再经线粒体内膜肉毒碱-脂酰转移酶系统进人线粒体基质。
2、一个碳原子数为n偶数的脂肪酸在β-水解中需经(0.5n-1)次β-水解循环,分解成(0.5n)个乙酰辅酶a。
3、脂肪酸从头合成的c2供体是(乙酰辅酶a),活化的c2供体是(丙二酸单酰辅酶a)。
4、乙酰辅酶a羧化酶就是脂肪酸从头合成的速度限制酶,该酶以(生物素)辅以基为,消耗atp,催化剂乙酰辅酶a与(hco3-)分解成丙二酸单酰辅酶a。
5、肪酸从头合成中,缩合、两次还原和脱水反应时酰基都连接在(acp)上,它有一个与(辅酶a)一样的4'-磷酸泛酰巯基乙胺长臂。
6、脂肪酸制备酶复合物通常只制备(软脂酸),动物中脂肪酸碳链延长由(线粒体)或内质网酶系统催化剂。
生物化学-第10单元7、真核细胞中,不饱和脂肪酸都就是通过(水解过氧化氢)途径制备的;许多细菌的单烯脂肪酸则就是经由(厌氧)途径制备的。
8、甘油三酯是由(3-磷酸甘油)和(脂酰辅酶a)在磷酸甘油转酰酶的作用下先形成磷脂酸。
第十一章非营养物质代谢一、内容提要肝是人体多种物质代谢的重要器官,它不仅在蛋白质、氨基酸、糖类、脂类、维生素、激素等代谢中起着重要作用,同时还参与体内的分泌、排泄、生物转化等重要过程。
(一)肝的物质代谢特点1.肝的糖、脂类、蛋白质代谢特点(1)糖代谢肝通过肝糖原的合成、分解与糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定。
确保全身各组织,特别是脑和红细胞的能量供应。
(2)脂类代谢肝在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起着重要的作用。
肝将胆固醇转化为胆汁酸,以协助脂类物质及脂溶性维生素的消化、吸收;肝是进行脂肪酸β–氧化、脂肪合成、改造及合成酮体的主要场所;肝是合成磷脂、胆固醇、脂肪酸的重要器官,并以脂蛋白的形式转运到脂肪组织储存或其它组织利用。
(3)蛋白质代谢肝在人体蛋白质合成、分解和氨基酸代谢中起着重要作用。
除γ-球蛋白外,几乎所有的血浆蛋白质均来自肝,包括全部的清蛋白、部分球蛋白、大部分凝血因子、纤维蛋白原、多种结合蛋白质和某些激素的前体等;肝含有丰富的氨基酸代谢酶类,氨基酸在肝内进行转氨基作用、脱氨基作用和脱羧基作用;氨基酸代谢产生的氨主要在肝生成尿素。
2.肝在维生素、激素代谢的特点(1)维生素代谢肝在维生素的吸收、储存、运输及代谢中起重要作用,肝是人体内含维生素A、K、B1、B2、B6、B12、泛酸与叶酸最多的器官;肝可将很多B族维生素转化为相应辅酶或辅基。
(2)激素代谢许多激素在发挥其作用后,主要在肝内被分解转化、降低或失去其生物活性,此过程称为激素的灭活。
(二)肝的生物转化1.生物转化的概念非营养物质经过氧化、还原、水解和结合反应,使其毒性降低、水溶性和极性增强或活性改变,易于排出体外的这一过程称为生物转化作用。
2.生物转化的物质①内源性:系体内物质代谢产物,如氨、胺、胆红素等,以及发挥作用后有待灭活的激素、神经递质等;②外源性:系有外界进入体内的各种异物,如药物、毒物、色素、食品添加剂、环境污染物等。
第十一章肾上腺素受体阻断剂肾上腺素受体阻断药能阻断肾上腺素受体从而拮抗去甲肾上腺素能神经递质或肾上腺素受体激动药的作用。
第一节α肾上腺素受体阻断剂α受体阻断药能选择性地与α肾上腺素受体结合,其本身不激动或较弱激动肾上腺素受体,却能阻碍去甲肾上腺素能神经递质及肾上腺素受体激动药与α受体结合,从而产生抗肾上腺素作用。
它们能将肾上腺素的升压作用翻转为降压作用,这个现象称为“肾上腺素作用的翻转”。
这可解释为α受体阻断药选择性地阻断了与血管收缩有关的α受体,与血管舒张有关的β受体未被阻断,所以肾上腺素的血管收缩作用被取消,而血管舒张作用得以充分地表现出来。
主要作用于血管α受体的去甲肾上腺素,它们只取消或减弱其升压效应而无“翻转作用”。
主要作用于β受体的异丙肾上腺素的降压作用则无影响。
根据这类药物对α1、α2受体的选择性不同,可将其分为三类:1.非选择性α受体阻断药(1)短效类:酚妥拉明、妥拉唑林(2)长效类:酚苄明2.选择性α1受体阻断药:哌唑嗪3.选择性α2受体阻断药:育亨宾一、非选择性α受体阻断剂酚妥拉明和妥拉唑啉【体内过程】酚妥拉明生物利用度低,口服效果仅为注射给药的20%。
口服后30分钟血药浓度达峰值,作用维持3-6小时。
肌内注射作用维持30-45分钟。
大多以无活性的代谢物从尿中排泄。
妥拉唑林口服吸收缓慢,排泄较快,以注射给药为主。
【药理作用】酚妥拉明和妥拉唑林与α受体以氢键、离子键结合,较为疏松,易于解离,故能竞争性地阻断α受体,对α1、α2受体具有相似的亲和力,可拮抗肾上腺素的α型作用,使激动药的量-效曲线平行右移,但增加激动药的剂量仍可达到最大效应。
妥拉唑林作用稍弱。
1.血管酚妥拉明具有阻断血管平滑肌α1受体和直接扩张血管作用。
静脉注射能使血管舒张,血压下降,静脉和小静脉扩张明显,舒张小动脉使肺动脉压下降,外周血管阻力降低。
2.心脏酚妥拉明可兴奋心脏,使心肌收缩力增强,心率加快,心排出量增加。
第十一单元脂代谢28章脂肪酸的分解代谢29章脂类的生物合成脂肪酸的空间构象三酰甘油的结构示意图28章脂肪酸的分解代谢线粒体中脂肪酸氧化的化学步骤可分为三步:1 )长链脂肪酸降解为两个碳原子单元--乙酰CoA2 )乙酰CoA经过柠檬酸循环氧化成CO23 ) 从还原的电子载体到线粒体呼吸链的电子传递1 脂质的消化、吸收和传送2 脂肪酸的氧化3 不饱和脂肪酸的氧化4 酮体5 磷脂的代谢6 鞘脂类的代谢7 甾醇的代谢8 脂肪酸代谢的调节1 脂质的消化、吸收和传送1.1 脂肪的消化发生在脂质—水的界面处脂类先进行消化,在小肠内的各种脂类水解酶的作用下水解成较小的简单化合物--甘油和脂肪酸。
由于脂类是水不溶性的,而消化作用的酶却是水溶性的,因此脂类的消化是在脂质—水的界面处发生的。
消化的速度取决于界面的表面积。
在小肠蠕动的“剧烈搅拌下”,在胆汁盐的乳化作用下,消化量大幅增加。
1.2 胆汁盐促进脂类在小肠中被吸收包括胆酸、甘氨胆酸和牛黄胆酸胆汁盐对于脂类的乳化作用可以增加脂类的消化吸收。
脂类的消化产物,甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团(20nm),这种微团极性增大,易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障,被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。
1.3 吸收脂类的消化产物,甘油单脂、脂肪酸、胆固醇、溶血磷脂可与胆汁酸乳化成更小的混合微团(20nm),这种微团极性增大,易于穿过肠粘膜细胞表面的水屏障,被肠粘膜的拄状表面细胞吸收。
被吸收的脂类,在柱状细胞中重新合成甘油三酯,结合上蛋白质、磷酯、胆固醇,形成乳糜微粒(CM),经胞吐排至细胞外,再经淋巴系统进入血液。
在脂肪组织和骨骼肌毛细血管中,在脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)作用下,乳糜微粒中的三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油,游离脂肪酸被这些组织吸收,甘油被运送到肝脏和肾脏,经甘油激酶和甘油-3-磷酸脱氢酶作用,转化为磷酸磷酸二羟丙酮2 脂肪酸的氧化2.1 脂肪酸的活化2.2 脂肪酸转入线粒体2.3 β-氧化2.4 脂肪酸氧化是高度的放能过程2.5 甘油的氧化2.1 脂肪酸的活化脂肪酸的分解(代谢)发生于原核生物的细胞溶胶及真核生物的线粒体基质中。
第十一章代谢的相互关系及调节控制I 主要内容本章重点讲了两个方面问题,一是生物体内不同物质代谢的相互联系,二是生物体内物质代谢的调控。
一、物质代谢的相互联系糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢和核酸代谢是广泛存在于各种生物体内的四大物质代谢途径,不同途径之间的相互关系集中体现为各有所重,相互转化,又相互制约的关系。
二、代谢调节的一般原理代谢的调节控制方式有分子水平调节、细胞水平调节、激素水平调节和神经水平调节四种,其中神经水平调节是高等动物所特有的,细胞水平是所有生物体共有的,各种类型的调节都是由细胞水平来实现的。
细胞水平调控是一切调控的最重要基础,细胞水平调节主要分为酶的区域化分布调节、底物的可利用性、辅因子的可利用性调节、酶活性的调节、酶量调节五种形式。
(一)酶的区域化分布调节(二)底物的可利用性(三)辅助因子的可利用性(四)酶活性调节酶活性调节是通过对现有酶催化能力的调节,最基本的方式是酶的反馈调节,亦即通过代谢物浓度对自身代谢速度的调节作用,反馈调节作用根据其效应的不同分为正反馈调节和负反馈调节。
反馈是结果对行为本身的调节或输出对输入的调节,在物质代谢调节中引用反馈是指产物的积累对本身代谢速度的调节。
反馈抵制调节包括顺序反馈调节、积累反馈调节、协同反馈调节和同功酶调节四种。
(五) 酶量的调节细胞内的酶可以根据其是否随外界环境条件的改变而改变分为组成酶和诱导酶。
组成酶是催化细胞内各种代谢反应的酶,如糖酵解、三羧酸循环等。
诱导酶则是其含量可以随外界条件发生变化的一些酶类。
它的产生或消失可以使细胞获得或失去代谢某一种物质的能力。
1.原核生物基因表达调控操纵子学说是F. Jacob 和 J. Monod 于1961年首先提出来用于解释原核生物基因表达调控的一个理论。
该理论认为一个转录调控单位包括:结构基因、调节基因、启动子和操纵基因四个部分,其中操纵基因加上它所控制的一个或几个结构基因构成的转录调控功能单位称为操纵子。
姓名______________学号________________ 成绩_____________第十一章脂质代谢一、是非判断题1. 脂肪酸的β-氧化和α-氧化都是从羧基端开始的。
2. 只有偶数碳原子的脂肪才能经β-氧化降解成乙酰CoA.。
3. 脂肪酸β-氧化酶系存在于胞浆中。
4. 肉毒碱可抑制脂肪酸的氧化分解。
5. 萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径,可利用脂肪酸α-氧化生成的乙酰CoA 合成苹果酸,为糖异生和其它生物合成提供碳源。
6. 烯脂酰CoA异构酶的作用是将△2反十二烯脂酰CoA转化为△3顺十二烯脂酰CoA。
7. 脂酰CoA 脱氢酶是一种黄素蛋白。
8. β-羟脂酰CoA 脱氢酶催化L、D 型β-羟脂酰CoA 脱氢。
9. 肉碱脂酰转移酶是一种限速酶,受丙二酸单酰ACP 抑制。
10.脂肪酸的氧化是从分子的羧基端开始的。
11.脂肪酸从头合成中,将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体内转移到胞液中的化合物是苹果酸。
12.脂肪酸的从头合成需要柠檬酸裂解提供乙酰CoA.。
13.在真核细胞内,饱和脂肪酸在O2的参与下和专一的去饱和酶系统催化下进一步生成各种长链脂肪酸。
14.脂肪酸的生物合成包括二个方面:饱和脂肪酸的从头合成及不饱和脂肪酸的合成。
15.甘油在甘油激酶的催化下,生成α-磷酸甘油,反应消耗ATP,为可逆反应。
16.真核生物脂肪酸合成酶系各成员共价串联成一条多肽链发挥作用。
17.硫脂酶是脂肪酸合成酶系中的重要成员。
18.β-羟脂酰ACP脱水酶催化下产生△2反丁烯酰ACP。
19.脂肪酸合成的直接前体是丙二酸单酰CoA。
20.在脂肪酸合成过程中,中间产物以非共价键与载体ACP 相联。
21.从乙酰CoA 合成1 分子棕榈酸,必须消耗8 分子ATP。
22.酰基载体蛋白(ACP)是饱和脂肪酸碳链延长途径中二碳单位的活化供体。
23.如果动物长期饥饿就要动用体内的脂肪,这时分解酮体的速度大于生成酮体的速度。
第十一章代谢调节一、知识要点代谢调节是生物在长期进化过程中,为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。
通过调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一,使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。
根据生物的进化程度不同,代谢调节作用可在不同水平上进行:低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调节而起作用的;多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。
因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的,所以,细胞内酶的调节是最基本的调节方式。
酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方面对代谢进行调节的。
细胞是一个高效而复杂的代谢机器,每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。
细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸,在功能上虽各不相同,但在代谢途径上却有明显的交叉和联系,它们共同构成了生命存在的物质基础。
代谢的复杂性要求细胞有数量庞大、功能各异和分工明确的酶系统,它们往往分布在细胞的不同区域。
例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中;参与三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中;与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中;与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。
细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。
生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。
酶合成主要来自转录和翻译过程,因此,可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调节。
在转录水平上,调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭,这是一种负调控作用。
而分解代谢阻遏作用通过调节基因产生的降解物基因活化蛋白(CAP促进转录进行,是一种正调控作用,它们都可以用操纵子模型进行解释。
操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位,由启动子(P、操纵基因(O和在功能上相关的几个结构基因组成;转录后的调节包括,真核生物mRNA 转录后的加工,转录产物的运输和在细胞中的定位等;翻译水平上的调节包括,mRNA 本身核苷酸组成和排列(如SD序列,反义RNA的调节,mRNA 的稳定性等方面。
第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。
生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。
虽然这些物质化学性质不同,功能各异,但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的,而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。
机体代谢之所以能够顺利进行,生命之所以能够健康延续,并能适应千变万化的体内、外环境,除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外,机体还存在着复杂完善的代谢调节网络,以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。
第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。
尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同,但乙酰CoA是它们代谢的中间产物,三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径,而且都能生成可利用的化学能ATP。
从能量供给的角度来看,三大营养物质的利用可相互替代。
一般情况下,机体利用能源物质的次序是糖(或糖原)、脂肪和蛋白质(主要为肌肉蛋白),糖是机体主要供能物质(占总热量50%~70%),脂肪是机体储能的主要形式(肥胖者可多达30%~40%)。
机体以糖、脂供能为主,能节约蛋白质的消耗,因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。
由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量,因而各营养物质的氧化分解又相互制约,并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。
若任一种供能物质的分解代谢增强,通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解,如在正常情况下,机体主要依赖葡萄糖氧化供能,而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制;在饥饿状态时,由于糖供应不足,则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。