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1、第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能(一)選擇題1B 2B 3C 4A 5C 6C 7C 8D 9C 10A 11D 12D 13B 14D 15D 16B 17E 18A 19E 20D 21E 22C 23C 24A 25D 26E 27A 28BCD 29AD 30. ABCD 31. AD 32. ABCE 33. ABCDE 34ABCD 35ABDE 36ABCDE 37ABCDE 38BCDE (二)名詞解釋1 肽單元(peptide unit):參與肽鍵的6個原子C1,C,O,N,H,C2位于同一平面,C1和C2在平面上所處的位置為反式(trans)構(gòu)型,此同一平面上的6個原子構(gòu)成肽單元
2、。2模體(motif):在許多蛋白質(zhì)分子中,二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個具有特殊功能的空間結(jié)構(gòu)。一個模序總有其特征性的氨基酸序列,并發(fā)揮特殊的功能,如鋅指結(jié)構(gòu),-螺旋-環(huán)-螺旋。3結(jié)構(gòu)域(domain):分子量大的蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)??煞指畛?個和數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域,折疊得較為緊密,具有獨(dú)立的生物學(xué)功能,稱為結(jié)構(gòu)域。如纖連蛋白含有6個結(jié)構(gòu)域。4蛋白質(zhì)等電點(diǎn)(pI):在某一pH溶液中,蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此溶液的pH值稱為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。5蛋白質(zhì)的變性(denaturation of protein):在某些物理和化學(xué)因素(
3、如加熱,強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,有機(jī)溶劑,重金屬離子及生物堿等)作用下,蛋白質(zhì)的特定空間構(gòu)象被破壞,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失,稱為蛋白質(zhì)的變性。(三)問答題與論述題1. 答:按側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸分為4類:(1)非極性、疏水性氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸。(2)極性、中性氨基酸:色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸。(3)酸性氨基酸:天冬氨酸和谷氨酸。(4)堿性氨基酸:賴氨酸、精氨酸、組氨酸。2.答:(1)一級結(jié)構(gòu):多肽鏈中氨基酸的排列順序,包括二硫鍵的位置,主要化學(xué)鍵是肽鍵。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是高
4、級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),但不是惟一決定因素。(2)二級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置,并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)包括-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲。維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵是氫鍵。(5)三級結(jié)構(gòu):整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置,即整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。(6)四級結(jié)構(gòu):由兩條或兩條以上多肽鏈組成,每條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu),稱為亞基,亞基與亞基之間呈特定的三維空間排布,并以非共價鍵相連接,這種蛋白質(zhì)分子中各個亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用,稱為蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)。3答:血紅蛋白由2個亞基和2個亞基組成
5、,4個亞基間通過8個鹽鍵緊密結(jié)合形成親水的球狀蛋白。未結(jié)合02時,Hb結(jié)構(gòu)緊密,稱為緊張態(tài)(T態(tài)), 與02親和力小,此時Fe2+半徑比卟啉環(huán)中間的孔大,高出卟啉環(huán);當(dāng)?shù)谝粋€亞基與02結(jié)合,使 Fe2+半徑變小,進(jìn)入卟啉環(huán)中間的小孔中,引起F肽段微小的移動,影響附近肽段的構(gòu)象,亞基間的鹽鍵斷裂,結(jié)合松弛,促進(jìn)第二個亞基和02結(jié)合,依此方式使第三、第四個亞基與02結(jié)合。隨著亞基與02的結(jié)合,4個亞基間的鹽鍵斷裂,Hb的二、三、四級結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈的變化,血紅蛋白結(jié)構(gòu)變?yōu)樗沙?稱為松弛態(tài)(R態(tài)),最后四個亞基全處于R態(tài)。協(xié)同效應(yīng)是指一個亞基與其配體結(jié)合后,能影響寡聚體中另一亞基與配體的結(jié)合能力,如果是
6、促進(jìn)作用,是為正協(xié)同效應(yīng),反之,為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。以血紅蛋白為例,當(dāng)Hb的第一個亞基與02結(jié)合以后,促進(jìn)了第二及第三個亞基與02結(jié)合后,又大大促進(jìn)了第四個亞基與02結(jié)合,這種效應(yīng)為正協(xié)同效應(yīng)。一個蛋白質(zhì)與它的配體結(jié)合后,蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生變化,使它更適于功能需要,這一類變化稱為變構(gòu)效應(yīng)。Hb是變構(gòu)蛋白,小分子02是Hb的變構(gòu)劑或效應(yīng)劑。4.答:蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的構(gòu)象,決定蛋白質(zhì)的功能。鐮刀型紅細(xì)胞貧血是由于血紅蛋白的一級結(jié)構(gòu)中氨基酸的排列順序改變。正常人血紅蛋白鏈第6位是谷氨酸,而鐮刀型紅細(xì)胞貧血病人的鏈的第6位氨基酸變成了纈氨酸。僅此一個氨基酸的變化就使有574個氨基酸的血紅蛋白的理化性質(zhì)
7、和功能發(fā)生改變。病人血紅蛋白聚集成絲、相互黏著、紅細(xì)胞變形,成為鐮刀狀而極易破碎產(chǎn)生貧血。這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病,稱為分子病。第二章 酶(一)選擇題1.C 2.C 3.E 4.B 5.E 6.A 7.D 8.E 19.C 10.D 11.B 12.A 13.B 14.D 15.D 16.B 17.E 18.D 19.C 20.C 21.E 22.C 23.B 24.D 25.B 26.D 27.B 28.A 29.C 30.C 31.A 32.C 33.E 34.A 35.A 36.ABCD 37.BDE 38.ABDE 39.BDE 40.ABCDE 41.ABCD 42.BD
8、E 43.ABCD 44.BD 45.ABC (二)名詞解釋1酶的活性中心:酶分子中與酶活性密切相關(guān)的基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物結(jié)合,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,該區(qū)域稱酶的活性中心。輔酶或輔基也參與活性中心的組成?;钚灾行牡谋匦杌鶊F(tuán)有兩種:一是結(jié)合基團(tuán),其作用是結(jié)合底物,使底物與酶形成一定構(gòu)象的復(fù)合物,另一是催化基團(tuán),其作用是影響底物中某些化學(xué)鍵的穩(wěn)定性,催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。2同工酶:指催化的化學(xué)反應(yīng)相同,酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。3. 酶原與酶原激活:有些酶在細(xì)胞中合成或初分泌時只是酶的無活性的前體,必須在一定的條件,水
9、解開一個或幾個特定的肽鍵,致使構(gòu)象發(fā)生改變,表現(xiàn)出酶的活性。這種無活性的酶前體稱作酶原。由無活性的酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿傅倪^程稱酶原激活。4變構(gòu)酶和變構(gòu)調(diào)節(jié): 指代謝途徑中受變構(gòu)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵酶,常為寡聚酶,有催化亞基(部位)含結(jié)合底物催化反應(yīng)的活性中心,及調(diào)節(jié)亞基含與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合引起調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)部位。某些小分子別構(gòu)效應(yīng)劑非共價結(jié)合于變構(gòu)酶的調(diào)節(jié)部位,快速引起酶構(gòu)象改變,引起酶活性改變,使酶被激活或抑制。調(diào)節(jié)其活性。5酶的共價修飾調(diào)節(jié): 酶蛋白上的特殊基團(tuán)在細(xì)胞內(nèi)其他酶作用下進(jìn)行可逆的共價修飾,從而快速改變酶的活性。以磷酸化和脫磷酸最為多見。(三)問答題與論述題1.答:Km的意義:(1)Km值等
10、于酶促反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。(2)Km值可用于表示酶對底物的親和力,Km值愈大,酶與底物的親和力愈??;Km值愈小,酶與底物親和力愈大。(3)Km值是酶的特征常數(shù)之一,與酶的結(jié)構(gòu),酶所催化的底物和外界環(huán)境有關(guān),與酶的濃度無關(guān)。Vmax的意義:Vmax值是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)速度。與酶的濃度成正比。2.答:(1)競爭性抑制:抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似,可與底物競爭酶的活性中心,阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物。抑制作用的大小與抑制劑和底物的濃度以及酶對他們的親和力有關(guān)。通過增大底物濃度可以解除抑制作用。動力學(xué)特點(diǎn)是Km增大,Vmax不變。(2)非競爭性抑制:抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似,抑
11、制劑只與酶活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合但不影響酶與底物的結(jié)合,底物與酶的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。該抑制作用的強(qiáng)弱只與抑制劑的濃度有關(guān)。動力學(xué)特點(diǎn):Km不變,Vmax降低。(3)反競爭性抑制:抑制劑只與酶-底物復(fù)合物結(jié)合,生成的三元復(fù)合物不能解離出產(chǎn)物。動力學(xué)特點(diǎn):Km和Vmax都降低。3.答:變構(gòu)調(diào)節(jié)與共價修飾調(diào)節(jié)的相同點(diǎn):(1)通過改變酶活性對酶促反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié);(2)酶的快速調(diào)節(jié);(3)受調(diào)節(jié)的酶一般都是代謝途徑中的關(guān)鍵酶。變構(gòu)調(diào)節(jié)與共價修飾調(diào)節(jié)的不同點(diǎn):(1)酶變構(gòu)調(diào)節(jié)中,酶分子既有與酶底物結(jié)合的活性中心,又有與變構(gòu)效應(yīng)物結(jié)合的變構(gòu)部位;受共價修飾調(diào)節(jié)的酶只有活性中心而沒有變構(gòu)部位;(
12、2)酶的共價修飾調(diào)節(jié)受其他酶催化,而酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)不需要其他酶催化;(3)酶的共價修飾調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大效應(yīng),而酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)沒有;(4)酶的共價修飾調(diào)節(jié)過程中有共價鍵的改變,而變構(gòu)調(diào)節(jié)中無共價鍵的改變;(5)酶的共價修飾調(diào)節(jié)是一種更快速、有效的調(diào)節(jié);(6)酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)中是通過小分子的代謝物,即變構(gòu)效應(yīng)劑與酶的變構(gòu)中心結(jié)合,改變酶的構(gòu)象,進(jìn)而改變酶的活性,酶的共價修飾調(diào)節(jié)中,不需要小分子的代謝物。4.答:影響酶促反應(yīng)速度的因素有底物濃度,酶濃度,溫度,pH,抑制劑,激活劑等。(1)底物濃度:底物濃度的變化對反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線,在底物濃度較低時,反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而急劇上升,兩者成正比關(guān)系
13、,反應(yīng)為一級反應(yīng)。隨著底物濃度的進(jìn)一步增高,反應(yīng)速度不再成正比例增加。如果繼續(xù)增加底物濃度反應(yīng)速度將不再增加,表現(xiàn)出零級反應(yīng),此時酶的活性中心已被底物飽和。(2)酶濃度:當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶濃度,使酶被底物飽和時,反應(yīng)速度與酶濃度變化成正比關(guān)系。(3)溫度:溫度對酶促反應(yīng)速度具有雙重影響,使酶促反應(yīng)達(dá)到最大時的環(huán)境溫度為酶促反應(yīng)的最適溫度。在最適溫度前,隨溫度升高,酶促反應(yīng)速度不斷增加,達(dá)最適溫度后,隨溫度升高,反應(yīng)速度不斷下降。(4)pH:pH能影響酶活性中心必需基團(tuán)的解離以及底物與輔酶的解離,從而影響酶與底物的結(jié)合,進(jìn)而影響到酶促反應(yīng)的速度。酶來在最適pH時,反應(yīng)速度最快,高于或低于最適p
14、H反應(yīng)速度都會降低。(5)抑制劑:凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)統(tǒng)稱酶的抑制劑。抑制劑抑制酶活性,使反應(yīng)速度下降。根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合牢固或疏松,分為可逆性抑制與不可逆性抑制??赡嫘砸种谱饔糜懈偁幮砸种谱饔?、非競爭性抑制作用和反競爭性抑制作用。(6)激活劑的影響:使酶由無活性變?yōu)榛钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱為酶的激活劑,激活劑可使反應(yīng)速度增加。5.答:(1)胰蛋白酶在初分泌時以無活性的酶原形式存在,胰蛋白酶原進(jìn)入小腸后,在Ca2+的存在下受腸激酶的激活,第6位賴氨酸殘基與第7位異亮氨酸殘基之間的肽鍵被切斷,水解掉一個六肽,分子的構(gòu)象發(fā)生改變,形成酶的活性中心,從而成為有催化活性的胰
15、蛋白酶。進(jìn)而激活小腸中其他蛋白酶形成逐級加快的級聯(lián)反應(yīng)。(2)酶原激活的機(jī)理是酶原分子在一定條件下,如特定蛋白酶催化下,其N-端的一個或多個特定肽鍵斷裂,分子構(gòu)象發(fā)生特定改變從而形成酶的活性中心的過程。(3)酶原激活具有重要的生理意義:消化系統(tǒng)的蛋白酶以酶原的形式分泌,不僅保護(hù)消化器官本身不受酶的水解破壞,而且保證酶在其特定部位與環(huán)境發(fā)揮其催化作用。此外,酶原還可視為酶的貯存形式。如凝血和纖維蛋白溶解酶類以酶原的形式在血液循環(huán)中運(yùn)行,一旦需要轉(zhuǎn)化為有活性的酶,發(fā)揮其對機(jī)體的保護(hù)作用。第三章 糖代謝(一)選擇題1. C 2. B 3. D 4. D 5. E 6. D 7. B 8. D 9.
16、B 10. E 11. D 12. D 13. A 14. C 15. D 16. C 17. C 18. D 19. D 20.A 21.E 22.C 23. E 24. C 25. D 26. B 27. B 28. C 29. B 30. E 31. A 32.D 33. D 34. E 35. B 36. E 37. C 38. D 39. B 40. D 41CD 42AD 43 BCD 44AC 45ACD 46AE 47ACE 48BCDE 49BCE 50ABCDE 51BCE 52BCE 53ACD 54ABCE 55ABCDE 56ABCDE 57AE(二)名詞解釋1糖酵解
17、途徑和糖酵解(glycolytic pathway and glycolysis):在無氧情況下,葡萄糖經(jīng)丙酮酸分解成乳酸的過程稱為糖酵解。自葡萄糖分解為丙酮酸的反應(yīng)階段為糖酵解和有氧氧化所共有,稱為糖酵解途徑。2底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation):指物質(zhì)在脫氫或脫水過程中產(chǎn)生高能鍵,由于分子內(nèi)能量重排,使ADP生成ATP的過程,例如磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬倪^程。3糖異生(gluconeogenesis):由非糖物質(zhì)乳酸、丙酮酸、甘油、成糖氨基酸等轉(zhuǎn)變成糖原或葡萄糖的過程稱為糖異生,糖異生只在肝臟、腎臟發(fā)生。4乳酸循環(huán)(Cori cycle)
18、:乳酸循環(huán)將肌肉內(nèi)的糖原和葡萄糖通過糖酵解生成乳酸,乳酸進(jìn)入血中運(yùn)輸至肝臟,在肝內(nèi)乳酸異生成葡萄糖并彌散入血,釋入血中的葡萄糖又被肌肉攝取利用,構(gòu)成的循環(huán)過程稱為乳酸循環(huán)。(三)問答題和論述題1.答:糖酵解主要由葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖,轉(zhuǎn)化為1,6二磷酸果糖,后者分解為3-磷酸甘油醛,經(jīng)代謝轉(zhuǎn)變?yōu)楸?丙酮酸在乳酸脫氫酶作用下可還原為乳酸。糖酵解最主要生理意義是迅速提供能量,這在機(jī)體缺氧或劇烈運(yùn)動肌肉局部血流不足條件下更重要。成熟紅細(xì)胞、神經(jīng)、白細(xì)胞等依賴糖酵解供能。2.答:三羧酸循環(huán)由一連串反應(yīng)組成,存在于線粒體基質(zhì)。該循環(huán)中有3步不可逆反應(yīng),分別是(1)草酸乙酸和乙酰CoA縮合成檸
19、檬酸,由檸檬酸合酶催化;(2)異檸檬酸脫氫、脫羧生成-酮戊二酸,由異檸檬酸脫氫酶催化;(3)-酮戊二酸經(jīng)脫氫、脫羧生成琥珀酰CoA由-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體催化。發(fā)生2次脫羧、4次脫氫:異檸檬酸-酮戊二酸;-酮戊二酸琥珀酰CoA;琥珀酸延胡索酸;蘋果酸草酰乙酸。有1次底物水平磷酸化,琥珀酰CoA琥珀酸,生成1分子GTP。故TAC循環(huán)一圈,消耗1分子乙酰CoA,產(chǎn)生3分子NADH+H+,1分子FADH2,2分子CO2,1分子GTP。 三羧酸循環(huán)的意義: (1)氧化供能,1分子乙酰CoA通過TAC徹底氧化生成2個CO2及4分子還原當(dāng)量,后者可以通過呼吸鏈氧化成水,經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。乙酰CoA通
20、過TAC徹底氧化可產(chǎn)生12分子ATP。(2)是三大營養(yǎng)物徹底氧化分解的共同途徑。糖、脂及蛋白質(zhì)氧化分解生成的乙酰CoA,最終都通過TAC氧化。(3)是糖、脂肪、氨基酸三大代謝聯(lián)系的樞紐。(4)可為其它合成代謝提供小分子的前體。3.答:葡萄糖的有氧氧化從葡萄糖或糖原開始,在有氧條件下徹底氧化生成CO2和H2O。其反應(yīng)過程分為三個階段:(1)糖酵解途徑,調(diào)節(jié)見問答題1。(2)丙酮酸氧化為乙酰CoA,由丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化,TPP,硫辛酸,CoASH,FAD和NAD+為輔酶。進(jìn)行氧化脫羧反應(yīng)。兩酮酸脫氫酶復(fù)合體受別構(gòu)調(diào)節(jié),乙酰CoA/CoASH,及NADH/NAD+的比例升高,可抑制該酶,ATP使
21、酶別構(gòu)抑,AMP使酶別構(gòu)激活。該酶受共價修飾調(diào)節(jié),丙酮酸脫氫酶激酶使酶磷酸化失活,乙酰CoA和NADH可增加該激酶活性,ADP和NAD+則抑制該激酶活性。磷蛋白磷酸酶使丙酮酸脫氫酶脫磷酸具有活性,胰島素可增加磷酸酶作用使該酶活性上升。(3)三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化:NADH/NAD+和ATP/ADP比率高時,關(guān)鍵酶異檸檬酸脫氫酶,-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體被反饋抑制,ADP可使異檸檬酸脫氫酶變構(gòu)激活。線粒體內(nèi)Ca2+濃度增高,可使關(guān)鍵酶異檸檬酸脫氫酶,-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體激活。三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化速率相互影響,如氧化磷酸化不能有效進(jìn)行,則NADH和FADH2保持還原狀態(tài),三羧酸循環(huán)速率減慢。4.
22、答:糖原代謝的共價修飾調(diào)節(jié),胰高血糖素通過cAMP和PKA:使糖原合酶a磷酸化為糖原合酶b失活;使糖原磷酸化酶b激酶磷酸化激活再使磷酸化酶b磷酸化為活性的磷酸化酶a;使磷蛋白磷酸的抑制物磷酸化為有活性的抑制物抑制磷蛋白磷酸酶-1,阻止已被磷酸化的酶蛋白脫磷酸。結(jié)果使糖原合成減少,糖原分解增強(qiáng)升高血糖水平。肝磷酸化酶可被變構(gòu)調(diào)節(jié),葡萄糖使其變構(gòu),易脫磷酸失活。肝糖原主要由胰高血糖素如上調(diào)節(jié)。肌糖原主要受腎上腺素調(diào)節(jié),能量分子AMP/ATP調(diào)節(jié)時,AMP、Ca2+激活磷酸化酶b,ATP、6-磷酸葡萄糖抑制磷酸化酶a,并激活糖原合酶。5.答:肝糖原合成途徑兩條。(1)直接途徑:葡萄糖(G)經(jīng)G-6-
23、P,G-1-P活化為UDPG,在糖原合酶作用下合成糖原,肌糖原合成經(jīng)此途徑。(2)間接途徑:饑餓后補(bǔ)充及恢復(fù)肝糖原儲備時,葡萄糖先分解成乳酸、丙酮酸等三碳化合物,再進(jìn)入肝異生成葡萄糖。肝糖原在糖原磷酸化酶作用下,直接磷酸解成G-1-P,轉(zhuǎn)變?yōu)镚-6-P,在肝臟葡萄糖6磷酸酶作用下分解為自由葡萄糖。肌糖原合成只有直接途徑,因肌肉缺乏葡萄糖6磷酸酶,肌糖原分解不能直接成糖,可成G-6-P后進(jìn)入糖酵解途徑,或氧化分解,或生成乳酸后經(jīng)乳酸循環(huán)再利用。6.答:糖異生在還原生成3-磷酸甘油醛一步需還原當(dāng)量NADPH+H+,乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸?在胞液產(chǎn)生NADPH+H+。丙氨酸脫氨也生成丙酮酸,在線粒體丙酮酸
24、羧化酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗R宜?,再轉(zhuǎn)變成蘋果酸。氨基酸(如谷氨酸、天冬氨酸)脫氨生成為相應(yīng)三羧酸循環(huán)中間物后都可轉(zhuǎn)變成蘋果酸,以蘋果酸形式透出線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)至胞液再氧化成草酰乙酸, 生成的NADPH+H+補(bǔ)充所需還原當(dāng)量。草酰乙酸在PEP羧激酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP,甘油經(jīng)3-磷酸甘油生成磷酸二羥丙酮進(jìn)入途徑,果糖-1,6-雙磷酸在果糖雙磷酸酶-1作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镕-6-P再成G-6-P,在葡萄糖-6-磷酶作用下分解成葡萄糖。糖異生的生理意義:空腹或饑餓時將非糖物質(zhì)異生成糖,維持血糖濃度恒定。參與補(bǔ)充或恢復(fù)肝臟糖原儲備。腎糖異生促進(jìn)泌氨排酸維持酸堿平衡。7.答:糖異生雖基本經(jīng)糖酵解的逆過程進(jìn)行,但其中由6-
25、磷酸果糖激酶-1,己糖激酶,丙酮酸激酶催化的為不可逆反應(yīng),糖異生需由4個關(guān)鍵酶,即丙酮酸羧化酶及PEP羧激酶,果糖雙磷酸酶-1和葡萄糖6磷酶。催化三個相應(yīng)反應(yīng)饒過能障和線粒體膜障礙,完成糖異生。糖酵解途徑與糖異生代表分解氧化和合成的相反過程,兩途徑的關(guān)鍵酶促進(jìn)的反應(yīng)構(gòu)成底物循環(huán),受調(diào)節(jié)物雙向調(diào)節(jié)。如AMP和F-2,6-BP激活6-磷酸果糖激酶-1,同時抑制6-果糖二磷酸酶-1;胰高血糖素通過PKA可直接使丙酮酸激酶磷酸化失活,并減少F-2,6-BP促進(jìn)糖異生而抑制糖分解,胰島素則相反。丙酮酸羧化酶需乙酰CoA作為激活劑,胰高血糖素通過PKA誘導(dǎo)PEP酸激酶基因表達(dá)。8.答:產(chǎn)生NADPH+H+
26、:體內(nèi)脂肪酸,膽固醇必需氨基酸的氫原子來源;膽固醇、膽汁酸、類固醇激素合成,生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的羥化過程需羥化酶,或稱加單氧酶,需NADPH+H+參與。NADPH+H+維持谷胱肽的還原性。產(chǎn)生磷酸核糖:參與核苷酸及核酸的合成。9.答:來源:1)食物糖類消化吸收的葡萄糖;2)糖原分解;3)糖異生。去路:1)主要是氧化供能;2)合成糖原;3)轉(zhuǎn)化為脂肪、非必需氨基酸;4)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷悺?0.答:肝臟調(diào)節(jié):肝臟儲存糖原。血糖升高時,肝加強(qiáng)合成糖原儲存。血糖降低時,肝糖原加速分解,直接生成葡萄糖補(bǔ)充血糖。肝臟是糖異生的主要器官,不斷將非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,補(bǔ)充血糖。肝是其它單糖(果糖、半乳糖等)代謝和轉(zhuǎn)
27、變?yōu)槠咸烟堑闹饕课弧T诰S持血糖水平穩(wěn)定方面有重要作用。激素調(diào)節(jié):胰島素和胰高血糖素是調(diào)節(jié)血糖的兩種最重要激素。胰島素可以降低血糖,主要通過促進(jìn)葡萄糖通過葡萄糖載體進(jìn)入肌、脂肪細(xì)胞,通過降低cAMP加強(qiáng)糖原合成抑制糖原分解,激活丙酮酸脫氫酶加速糖有氧氧化,抑制糖異生,減少脂肪動員。而胰高血糖素增高血糖,機(jī)制為通過cAMP-PKA抑制糖原合成促進(jìn)糖原分解。通過激活糖異生關(guān)鍵酶和增加糖異生原料增加糖異生。加速脂肪動員,間接提高血糖。糖皮質(zhì)激素可增高血糖,激活糖異生關(guān)鍵酶和增加肌肉蛋白分解作為肝糖異生原料增加糖異生。減少肝外葡萄糖攝取、氧化利用。協(xié)助脂肪動員。腎上腺素可增高血糖和血乳酸,主要通過cA
28、MP-PKA級聯(lián)抑制糖原合成促進(jìn)肝糖原分解,肌糖原酵解。增加異生原料乳酸及激活果糖雙磷酸酶-1增加糖異生,而增高血糖。11答:6-磷酸葡萄糖、磷酸二羥基丙酮、丙酮酸、乙酰輔酶A和草酰乙酸為糖代謝重要中間物。各有其相應(yīng)的代謝去向和作用。例如:1)6-磷酸葡萄糖,為糖進(jìn)入各種代謝途徑的交叉點(diǎn)。來源:葡萄糖磷酸化,糖原分解或非糖物質(zhì)異生。去路:糖酵解,有氧氧化,磷酸戊糖途徑。2)丙酮酸、乳酸,來源:糖酵解,丙氨酸脫氨基,乳酸氧化等。去路:還原乳酸,脫氫成乙酰輔酶A有氧氧化,異生成糖。乳酸,來源如上,去路:肝合成糖原,心肌經(jīng)LDH1脫氫后氧化產(chǎn)能,腎糖異生或尿批排出,脫氫后有氧氧化,氨基化成丙氨酸。參
29、與檸檬酸-丙酮酸循環(huán)向胞液轉(zhuǎn)移乙酰輔酶A合成脂肪酸。12.答:(1)在食用蠶豆以后易誘發(fā)紅細(xì)胞破裂,出現(xiàn)溶血性貧血和黃疸的疾病稱為蠶豆病。(2)病因是患者紅細(xì)胞內(nèi)6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏或者活性較低。(3)發(fā)病機(jī)制為:NADPH+H+能維持谷胱甘肽的還原狀態(tài),還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑,可對抗H2O2等內(nèi)源氧化劑對膜蛋白的氧化破壞。NADPH+H+主要由磷酸戊糖途徑生成,而6-磷酸葡萄糖脫氫酶是磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶?;颊哌z傳性導(dǎo)致紅細(xì)胞內(nèi)6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏或者活性較低,不能經(jīng)磷酸戊糖途徑生成足夠的NADPH+H+,無法使谷胱甘肽維持還原狀態(tài),紅細(xì)胞膜易被氧化劑氧化,導(dǎo)致紅細(xì)胞易于
30、破裂,出現(xiàn)溶血性貧血和黃疸。蠶豆含有氧化劑成分,患者常在食用蠶豆以后誘發(fā)癥狀,故稱為蠶豆病。13答:糖尿病可能涉及胰島素分泌不足或胰島素受體缺乏及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制障礙,使機(jī)體對血中葡萄糖利用減少而導(dǎo)致血糖升高,空腹血糖濃度持續(xù)增高,血糖高于8.8mmol/L時,尿中可出現(xiàn)葡萄糖,因此稱為胰性糖尿病。(1)胰島素不足或胰島素作用障礙可導(dǎo)致:肌肉、脂肪細(xì)胞攝取葡萄糖減少;肝臟葡萄糖分解利用減少;肌肉和肝臟糖原合成減弱,糖原分解增強(qiáng);糖異生增強(qiáng);糖轉(zhuǎn)變成脂肪減弱。這些改變最終使血糖增高。當(dāng)血糖濃度高于腎糖閾時,糖可從尿中排出,出現(xiàn)尿糖。(2)組織利用葡萄糖供能障礙導(dǎo)致脂肪動員增加,脂肪水解產(chǎn)生的大量脂肪
31、酸氧化又導(dǎo)致酮體生成增多。同時由于來源于糖的丙酮酸減少,進(jìn)而使草酰乙酸減少,酮體進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化受阻。當(dāng)肝臟酮體的生成量大于肝外組織酮體的氧化能力時,血中酮體濃度增高造成酮血癥,酮體從尿中排出則造成酮尿癥。由于酮體中乙酰乙酸、-羥丁酸都是酸性物質(zhì),所以造成機(jī)體代謝性酸中毒。第四章 脂類代謝(一)選擇題1.A 2.C 3.B 4.A 5.E 6.D 7.C 8.C 9.D 10.C 11.E 12.C 13.C 14.E 15.E 16.D 17.C 18.D 19.D 20.B 21.B 22.E 23.C 24.D 25.E 26.E 27.B 28.A 29.C 30.D 31.D 32
32、.B 33.D 34.B 35.D 36.B 37.E 38.D 39.B 40.A 41.C 42.B 43.B 44.B 45.E 46.B 47.E 48.B 49.E 50.B 51.A 52.B 53.A 54.C 55.A 56.A 57.C 58.E 59.E 60.B 61.C62.ABC 63.ACD 64.CD 65.BC 66.CD 67.ABC 68.ABC 69.ABC 70.ABCD 71.CD 72.ACD 73.BCD 74.AC 75.AC 76.ABCD 77.CD 78.AB 79.ABCD 80.BD 81.ABC 82.BCD 83.CD 84.ABC
33、D 85.ABCD 86.ACD 87.AB 88.ABC 89.BD 90.ACD 91.ABC 92.AC 93.ABC 94.ABCD 95.BC 96.ABCD 97.BC(二)名詞解釋1. 必需脂肪酸(essential fatty acids):某些多不飽和脂肪酸,動物機(jī)體自身不能合成,需從植物油攝取,它們是動物不可缺少的營養(yǎng)素,稱為必需脂肪酸。如花生四烯酸等,它們是前列腺素、血栓惡烷及白三烯等生理活性物質(zhì)的前體。2脂肪動員(mobilization of fatty acids):儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸及甘油并釋放入血以供其它組織氧化利用的過程稱為脂
34、肪動員。在脂肪動員中,激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)是限速酶。3脂肪酸的氧化(boxidation of fatty acids):脂酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)后,在脂肪酸氧化多酶復(fù)合體的催化下從脂酰基的碳原子開始,進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫、硫解四步連續(xù)反應(yīng),脂?;鶖嗔焉梢环肿右阴oA及一分子比原來少兩個碳原子的脂酰CoA,此過程即脂肪酸的氧化。4酮體(ketone bodies):乙酰乙酸、羥丁酸及丙酮(acetoacetate,hydroxybutyrate,acetone)三者統(tǒng)稱酮體,是脂肪酸在肝中分解的正常中間代謝產(chǎn)物,是肝臟輸出能源的一種形式。(三)問答題和論述題1答:脂類包括脂
35、肪和類脂。食物中的脂類主要為脂肪,還含有少量磷脂、膽固醇等。小腸上段是脂類消化的主要場所。脂類不溶于水,經(jīng)膽汁酸鹽的乳化作用可增加脂類的水溶性和與消化酶的接觸面積,有利于消化酶的作用。在胰脂酶、輔脂酶、磷脂酶A2、膽固醇酯酶等作用下,脂類被消化為2-MG、FA、Ch及溶血磷脂等,經(jīng)膽汁酸鹽乳化成更加細(xì)小、極性更強(qiáng)的混合微團(tuán),被小腸黏膜上皮細(xì)胞吸收??梢娔懼猁}參與脂類消化吸收的全過程。脂類消化產(chǎn)物主要在十二指腸下段及空腸上段吸收。在腸黏膜細(xì)胞內(nèi),被吸收的上述消化產(chǎn)物由酶催化重新合成TG、PL、CE,它們與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的載脂蛋白apoB48、C、A I、AIV等結(jié)合成乳糜微粒(CM),經(jīng)淋巴進(jìn)
36、入血循環(huán)。食物中由中、短鏈脂肪酸組成的TG經(jīng)乳化后可直接被吸收,在腸黏膜細(xì)胞內(nèi)被脂肪酶水解為脂酸及甘油,通過門靜脈入血。2答:儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解為游離脂酸及甘油并釋放入血以供其它組織氧化利用的過程稱為脂肪動員。其中甘油三酯脂肪酶是限速酶,該酶活性受多種激素的調(diào)控,因此稱激素敏感性甘油三酯脂肪酶(Hormone Sensitive Triglycerides lipase,HSL)。腎上腺素、去甲腎上腺素、胰高血糖素、ACTH、TSH等可激活該酶而促進(jìn)脂肪動員,因此為脂解激素;胰島素、前列腺素E1及煙酸等抑制HSL的活性,減少脂肪動員,對抗脂解激素的作用。機(jī)體可通過分泌各種
37、不同的激素來調(diào)節(jié)HSL的活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)脂肪動員的速度,以適應(yīng)機(jī)體的需要。3答:脂肪首先被分解為甘油和脂酸。在肝、腎、腸等組織甘油激酶作用下, 甘油轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油,然后脫氫生成磷酸二羥丙酮,循糖酵解途徑氧化分解。脂肪細(xì)胞及骨骼肌等組織因甘油激酶活性很低,不能氧化甘油。 除腦組織外,大多數(shù)組織均可氧化利用脂酸,以肝臟和肌肉組織最活躍。生物體內(nèi)脂酸氧化的主要方式為氧化。其過程如下:(1)脂酸的活化脂酰CoA的生成 (胞液):RCH2CH2CoA- 脂酰CoA合成酶 22CoA+AMP+PPi(2)脂酰CoA進(jìn)入線粒體:脂酸氧化酶系存在于線粒體中,活化的脂酰CoA必須進(jìn)入線粒體才能代謝。長鏈脂酰C
38、oA在線粒體膜肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶、轉(zhuǎn)位酶及肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶的共同作用下,以肉堿為載體被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體基質(zhì)進(jìn)行氧化。其中肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是脂酸氧化的限速酶,其活性高低控制著脂酰CoA進(jìn)入線粒體氧化的速度。(3)脂酸的氧化:脂酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)后,在脂酸氧化多酶復(fù)合體的催化下從脂酰基的-碳原子開始,進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫、硫解四步連續(xù)反應(yīng),生成一分子乙酰CoA及一分子比原來少兩個碳原子的脂酰CoA,此過程即脂酸的氧化。上述反應(yīng)過程不斷重復(fù),最終含偶數(shù)碳原子的脂酸產(chǎn)生若干分子乙酰CoA,乙酰CoA可在線粒體中通過三羧酸循環(huán)徹底氧化,或在肝臟縮合形成酮體,通過血液運(yùn)送至肝外組織氧化利用。而含奇數(shù)碳脂酸在體
39、內(nèi)的氧化過程與偶數(shù)碳脂酸相同,但在最后一輪硫解時,生成乙酰CoA 和丙酰CoA。丙酰CoA先羧化成甲基丙二酸單酰CoA,然后在異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾oA,參加三羧酸循環(huán)而被氧化。4答:乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮三者通稱酮體,是脂酸在肝中特有的中間代謝物,是肝臟輸出能源的一種形式。(1)生成:在肝細(xì)胞線粒體中以氧化生成的乙酰CoA為原料,首先縮合為HMG CoA,進(jìn)而裂解生成乙酰乙酸,后者由NADH供氫還原為羥丁酸,或脫羧生成丙酮。HMG CoA合成酶是酮體合成的關(guān)鍵酶。(2)利用:合成酮體是肝臟特有的功能,但是肝臟缺乏氧化酮體的酶,因此酮體必須經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織進(jìn)一步氧化利用。在肝外組織
40、,乙酰乙酸和羥丁酸首先轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴oA,最終通過三羧酸循環(huán)徹底氧化。丙酮可經(jīng)腎、肺排出,或在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楸峄蛉樗幔M(jìn)而異生成糖。(3)生理意義:酮體是脂酸在肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物,是肝輸出能源的一種形式。酮體溶于水,分子小,能通過血腦屏障及肌肉毛細(xì)血管壁,是肌肉組織,尤其是腦組織的重要能源。糖供應(yīng)充足時,腦組織主要攝取血糖氧化供能,當(dāng)長期饑餓或糖供應(yīng)不足時,腦組織不能氧化利用脂酸,此時酮體可代替葡萄糖成為腦組織的主要能源。另外,酮體的利用可減少肝外組織對血糖的攝取,這對于維持血糖恒定及減少組織蛋白分解具有重要意義。5答:肝臟、脂肪組織及小腸是合成甘油三酯的主要場所,以肝臟合成能力最強(qiáng)。
41、合成甘油三酯所需的甘油及脂酸主要由葡萄糖代謝提供,可由糖大量合成脂肪。(1)脂酸生物合成:合成脂酸的原料是乙酰CoA,主要來自糖的分解,細(xì)胞內(nèi)乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生,而合成脂酸的酶系存在于胞液中,乙酰CoA須通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)透過線粒體膜進(jìn)入胞液才能成為合成脂酸的原料。另外脂酸的合成須由NADPH+H+提供還原力,后者主要來自磷酸戊糖途徑。在胞液中乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶的作用下生成丙二酰CoA,然后在脂酸合成酶系的作用下經(jīng)過反復(fù)加成過程,每次延長2個碳原子,最終生成16碳的軟脂酸。隨后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體進(jìn)行碳鏈的加長?;蛟趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)去飽和酶的作用下合成不飽和脂酸。參與脂肪合成時,脂酸
42、先活化生成脂酰CoA。(2)3-磷酸甘油的生成:糖酵解中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮還原生成3磷酸甘油用于甘油三酯的合成。(3)脂肪的合成:由脂酰CoA提供2分子脂酰基與3-磷酸甘油結(jié)合成磷脂酸,后者水解脫磷酸生成1,2-甘油二酯,再加上1分子脂酰基即生成甘油三酯。肝細(xì)胞能合成脂肪,但不能儲存脂肪。甘油三酯合成后與載脂蛋白、磷脂、膽固醇結(jié)合成VLDL,釋放入血供肝外組織利用。脂肪組織主要以葡萄糖為原料合成脂肪,機(jī)體需要能量時,儲脂分解釋出游離脂酸及甘油入血,以滿足其他組織的需要。6答:(1)參與檸檬酸-丙酮酸循環(huán),將乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞液,為脂酸合成提供原料:乙酰CoA是合成脂酸的主要原料,細(xì)胞內(nèi)乙酰C
43、oA全部在線粒體中產(chǎn)生,而合成脂酸的酶系存在于胞液。在線粒體內(nèi)乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成檸檬酸,后者轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液中裂解釋出乙酰CoA用以合成脂酸及膽固醇。(2)作為乙酰CoA羧化酶的變構(gòu)激活劑:乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶,檸檬酸可使該酶發(fā)生變構(gòu),由無活性的單體聚合成有活性的多聚體,從而促進(jìn)脂酸的合成。7答:根據(jù)碳骨架的不同,磷脂可分為甘油磷脂和鞘脂。甘油磷脂以甘油為骨架,在體內(nèi)含量最多的是磷脂酰膽堿(卵磷脂),其次為磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)等。甘油磷脂作為構(gòu)成生物膜脂雙層的基本組分,參與促進(jìn)脂類的消化吸收及轉(zhuǎn)運(yùn),作為肺表面活性物質(zhì)以及在細(xì)胞信息傳遞中起作用。鞘脂以鞘氨醇為骨架,含磷酸者為
44、鞘磷脂,人體內(nèi)含量最多的為神經(jīng)鞘磷脂;含糖者為鞘糖脂,以腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂較為重要。它們是生物膜的重要組分,參與細(xì)胞識別及信息傳遞。(1)甘油磷脂的合成代謝:全身各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均有合成磷脂的酶系,可利用脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇、ATP、CTP等合成甘油磷脂。其合成方式包括兩種:DG途徑:由甘油二酯與活化的CDP-乙醇胺和CDP-膽堿結(jié)合生成磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)和磷脂酰膽堿(卵磷脂)。腦磷脂可從S-腺苷蛋氨酸(SAM)獲得3個甲基而生成卵磷脂。CDP-DG途徑:首先由磷脂酸生成活化的CDP-甘油二酯,然后與絲氨酸、肌醇或磷脂酰甘油縮合,即生成磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇或心磷脂。磷
45、脂是脂蛋白VLDL的必需成分,若必需脂肪酸或膽堿等原料缺乏,磷脂合成障礙,則導(dǎo)致肝臟VLDL的合成和分泌障礙,影響TG的轉(zhuǎn)運(yùn),從而引起脂肪肝。(2)甘油磷脂的分解代謝:生物體內(nèi)存在多種磷脂酶類,可分別作用于甘油磷脂分子中不同的酯鍵,使甘油磷脂水解。其中PLA1及PLA2分別作用于1、2位酯鍵;PLB1作用于溶血磷脂1位酯鍵;PLC作用于3位酯鍵;而PLD則作用于磷酸與取代基團(tuán)間的酯鍵。(3)鞘磷脂的合成代謝:人體含量最多的鞘磷脂是神經(jīng)鞘磷脂,由鞘氨醇、脂酸及磷酸膽堿組成,是構(gòu)成生物膜的重要磷脂。鞘氨醇的合成:全身各組織細(xì)胞均可以軟脂酰CoA及絲氨酸為原料,在磷酸吡哆醛、NADPH及FAD等的參
46、與下合成鞘氨醇。神經(jīng)鞘磷脂的合成:鞘氨醇在脂酰轉(zhuǎn)移酶的催化下,通過其氨基與脂酰CoA縮合生成N-脂酰鞘氨醇又稱神經(jīng)酰胺,后者由CDP-膽堿提供磷酸膽堿生成神經(jīng)鞘磷脂。(4)鞘磷脂的分解代謝:細(xì)胞溶酶體內(nèi)存在特異性鞘磷脂酶,可降解鞘磷脂。若由于某種酶缺乏或活性下降,則導(dǎo)致某些脂類代謝物在細(xì)胞內(nèi)沉積,引起脂類沉積癥。8答:CTP在磷脂合成中發(fā)揮重要作用,它是合成CDP-乙醇胺、CDP-膽堿及CDP-甘油二酯等活化中間產(chǎn)物所必需的。在磷脂酰膽堿及磷脂酰乙醇胺合成過程中,首先由CTP提供能量,在酶的作用下生成CDP-膽堿和CDP-乙醇胺,二者作為活性膽堿和乙醇胺的供體,與甘油二酯縮合生成卵磷脂和腦磷脂
47、。在磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸及二磷脂酰甘油(心磷脂)的合成過程中,由CTP提供能量生成活化的CDP-甘油二酯,然后與絲氨酸、肌醇或磷脂酰甘油縮合,即生成磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇或心磷脂。9答:LDL受體廣泛分布于全身各組織的細(xì)胞膜表面,以肝、腎上腺皮質(zhì)、性腺等組織含量最為豐富。LDL受體可特異識別與結(jié)合含apo B100或apo E的脂蛋白,故又稱apo B、E受體。該受體是由839個氨基酸殘基構(gòu)成的跨膜糖蛋白。當(dāng)血漿LDL 與LDL受體結(jié)合后,受體聚集成簇,內(nèi)吞入細(xì)胞與溶酶體融合。隨后,受體與LDL分離進(jìn)入不同的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡,受體重新回到細(xì)胞膜上;在溶酶體蛋白水解酶作用下,LDL中apo B10
48、0水解為氨基酸,膽固醇酯被水解為游離膽固醇及脂酸。膽固醇可摻入細(xì)胞膜作為結(jié)構(gòu)成分,或轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に亍⒛懼岬?。上述過程稱為LDL受體介導(dǎo)的代謝途徑。正常人血漿中LDL每天降解量占總量的45%,其中2/3通過LDL受體途徑降解。游離膽固醇可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝:(1)抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)HMG CoA還原酶,從而抑制細(xì)胞自身膽固醇的合成;(2)抑制細(xì)胞LDL受體基因表達(dá),減少細(xì)胞對LDL的進(jìn)一步攝?。?3)激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酰CoA膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(ACAT)的活性, 促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇酯化儲存。因此LDL受體在維持細(xì)胞內(nèi)膽固醇平衡中起重要作用。通過這種調(diào)節(jié)作用,既保證了細(xì)胞內(nèi)膽固醇的充分供應(yīng),同時又防止了
49、膽固醇在細(xì)胞內(nèi)的過度蓄積。10答:HMG CoA是合成酮體和膽固醇的重要中間產(chǎn)物,它是由三分子乙酰CoA在酶的催化下縮合而成的。在肝線粒體酮體合成過程中,HMG CoA在HMG CoA裂解酶的作用下裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA,乙酰乙酸進(jìn)一步生成羥丁酸和丙酮。在胞液膽固醇合成過程中,HMG CoA則在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)HMG CoA還原酶的催化下,由NADPH+H+供氫,還原成甲羥戊酸,這步反應(yīng)是合成膽固醇的限速反應(yīng),甲羥戊酸經(jīng)過一系列反應(yīng)最終生成膽固醇。11答:來源:(1)食物;(2)機(jī)體自身合成。機(jī)體所需膽固醇主要通過自身合成,僅從食物攝取少量。除腦組織和成熟紅細(xì)胞外,幾乎全身各組織均可合成膽固醇,但
50、體內(nèi)70%80%的膽固醇由肝臟合成。在組織細(xì)胞的胞漿及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膽固醇合成酶系的催化下,以乙酰CoA、NADPH等為原料合成膽固醇。合成過程大體分三個階段:(1)甲羥戊酸的合成:在胞漿中,首先由3分子乙酰CoA縮合為HMG CoA,后者在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜HMG CoA還原酶的催化下,由NADPH供氫,還原生成甲羥戊酸(MVA),其中HMG CoA還原酶是膽固醇合成的限速酶。(2)鯊烯的合成:MVA由ATP提供能量,在胞漿內(nèi)一系列酶的催化下,經(jīng)過脫羧、磷酸化、縮合、還原等過程,即生成30C的鯊烯。(3)膽固醇的合成:鯊烯經(jīng)環(huán)化、氧化、脫羧、還原等反應(yīng),脫去3個甲基最終生成27C的膽固醇。代謝轉(zhuǎn)變:(
51、1)在肝臟轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔耗懝檀荚诟沃修D(zhuǎn)化為膽汁酸是膽固醇在體內(nèi)代謝的主要去路。(2) 轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に兀耗懝檀荚谀I上腺皮質(zhì)、睪丸、卵巢等內(nèi)分泌腺可合成類固醇激素,包括腎上腺皮質(zhì)激素及性激素。(3) 轉(zhuǎn)變?yōu)?-脫氫膽固醇:膽固醇在肝、腎等組織轉(zhuǎn)變?yōu)?脫氫膽固醇,隨血液運(yùn)輸至皮下儲存,經(jīng)紫外光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)閂itD3。12答:脂類不溶于水,在血漿中以脂蛋白的形式運(yùn)輸。 (1)分類:各種脂蛋白密度、顆粒大小、表面電荷、電泳行為及免疫性均不同,可采用不同方法分離。按電泳法分類:、前、;超速離心法:HDL、LDL、VLDL、CM。(2)組成:各類血漿脂蛋白均含蛋白質(zhì)及TG、PL、Ch、CE等脂質(zhì),但其組成
52、比例及含量卻不相同。CM:顆粒最大,含TG量最多,蛋白質(zhì)最少(apo B48等),密度最小,血漿靜置即可漂浮;VLDL:含較多TG,但其蛋白(apo B100、apo C等)含量高于CM;LDL:含Ch及CE最多,載脂蛋白幾乎只含apo B100;HDL:含蛋白質(zhì)(apo AI、apo AII、apo C、apo E等)最多,亦含較多PL、Ch、CE,密度最高,顆粒最小。13答:脂蛋白脂肪酶(LPL)卵磷脂膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶(LCAT) 合成部位心、脂肪、骨骼肌等肝外組織肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞作用部位毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面血漿apo調(diào)節(jié)apo C激活,apo C抑制 apo A激活功能催化CM及VLDL中TG
53、水解催化膽固醇酯的生成, 促進(jìn)HDL成熟及膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn) 14答:血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分稱載脂蛋白,至今已從人血漿中分離出20種apo,主要包括apo A、B、C、D、E等5類。其中apo A又分為AI、AII、AIV及AV;apo B又分為B100及B48;apo C分為CI、CII、CIII、CIV。不同脂蛋白所含apo不同。apo的主要功能如下:(1) 結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白結(jié)構(gòu):apo大多具有雙性a螺旋結(jié)構(gòu),沿螺旋縱軸同時存在親脂非極性面和親水的極性面,有利于結(jié)合脂質(zhì)和穩(wěn)定脂蛋白結(jié)構(gòu)。(2) 調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶的活性:如:apo A激活LCAT;apo A抑制LCAT;apo
54、C激活LPL;apo C抑制LPL等。(3)參與脂蛋白受體的識別: 由于各種脂蛋白主要通過受體途徑代謝,因此apo影響和決定著脂蛋白的代謝。如:apo A識別HDL受體;apo B100識別LDL受體;apo E識別LDL受體和apo E受體等。(4)參與脂蛋白間脂質(zhì)交換:脂質(zhì)交換蛋白(LTP)主要包括膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CETP):促進(jìn)CE從HDL轉(zhuǎn)移至VLDL、IDL及LDL;磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(PTP):促進(jìn)PL從CM和VLDL轉(zhuǎn)移至HDL。15答:(1) CM:是運(yùn)輸外源性TG的主要形式。食物脂肪消化吸收后在腸黏膜上皮細(xì)胞再合成TG、PL、CE,加上載脂蛋白B48、等形成新生CM,經(jīng)淋巴進(jìn)入血
55、液,從HDL獲得apo C及E,形成成熟CM。其中apo C可激活肌肉等組織毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的LPL,使CM中的TG逐步水解,生成甘油及脂肪酸而被組織細(xì)胞攝取利用。最終生成的富含膽固醇酯、apo B48及apo E的CM殘粒被肝細(xì)胞膜apo E受體結(jié)合并被攝取代謝。 (2) VLDL:是運(yùn)輸內(nèi)源性TG的主要形式。肝細(xì)胞利用葡萄糖或食物及脂肪組織動員的脂酸合成脂肪,加上apo B100、E以及磷脂、膽固醇等即形成VLDL。VLDL被分泌入血后從HDL獲得apo C,其中apo CII激活肝外組織毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的LPL,在LPL作用下TG逐步水解,同時接受HDL的膽固醇酯。VLDL逐步轉(zhuǎn)
56、變?yōu)镮DL,部分IDL可被肝細(xì)胞膜aopE受體識別并攝取代謝。未被攝取的IDL進(jìn)一步代謝,最后僅剩膽固醇酯及apo B100,此時IDL即轉(zhuǎn)變?yōu)長DL。 (3) LDL:人血漿中的LDL是從VLDL轉(zhuǎn)變而來,它是轉(zhuǎn)運(yùn)肝合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。2/3 LDL通過LDL受體途徑代謝,其余可被清除細(xì)胞清除。 (4) HDL:參與膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。HDL主要由肝合成,還可來自小腸及CM、VLDL代謝。新生HDL呈盤狀,在血漿LCAT催化下其表面卵磷脂的2位脂?;D(zhuǎn)移至膽固醇3位羥基上生成溶血卵磷脂及膽固醇酯,消耗的卵磷脂及膽固醇不斷從細(xì)胞膜、CM及VLDL得到補(bǔ)充。生成的膽固醇酯逐漸轉(zhuǎn)運(yùn)入HDL核心,形成單層球狀HDL,同時其表面的apo C及apo E又轉(zhuǎn)移到CM及VLDL上,最后新生HDL轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒霩DL。HDL主要在肝降解。其中一部分可與肝細(xì)胞膜HDL受體結(jié)合后被肝細(xì)胞攝取代謝。另一部分HDL中的膽固醇酯在CETP的作用下轉(zhuǎn)移至VLDL及LDL后被清除。機(jī)體通過HDL對膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn),可將外周組織中衰老細(xì)胞膜中的膽固醇運(yùn)至肝代謝并排出體外,并能防止膽固醇在外周組織堆集,因而HDL具有抗AS的作用。16答:食物中的脂類主要為脂肪,還含有少量磷脂、膽固醇等。由于脂類不溶于水,在小腸中須經(jīng)膽汁酸鹽的乳化作用才能
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