脂代谢、蛋白质代谢、糖代谢

生物化学之物质代谢思维导图，包括糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢三部分内容，适合考前记忆和建立体系思维。

生物化学—物质代谢

• 一、糖代谢
  • ①多糖和低聚糖的酶促降解
    • 淀粉与糖原的酶促反应
      • α—淀粉酶可以水解淀粉中任何部位α（1→4）糖苷键，水解产物为寡糖和和葡萄糖的混合物。 β—淀粉酶只能从非还原端开始水解α（1→4），每次水解产生一个麦芽糖，其水解产物为糊精和麦芽糖的混合物。
      • α—和β—淀粉酶不能水解α（1→6）糖苷键，水解淀粉中的α（1→6）糖苷键的酶是α（1→6）糖苷酶
      • 糖原在细胞内的降解是经磷酸化酶的磷酸解作用生成1—磷酸葡糖，由于磷酸化酶也只能磷酸解α（1→4）糖苷键，而不作用与α（1→6）糖苷键 故糖原的完全分解必须在脱之酶等的协调下才能完成。
    • 纤维素的酶促反应
      • 人的消化道中没有水解纤维素的酶，但不少微生物如细菌、真菌、放线菌、原生动物等能产生纤维素酶及纤维二糖酶，它们能催化纤维素完全水为葡萄糖
  • ②糖的分解代谢
    • 糖酵解
      • 无氧条件下的糖酵解作用。 葡萄糖经糖酵解转变为丙酮酸，丙酮酸有三条代谢去路：①在组织缺氧条件下丙酮酸还原成为乳酸；②酵母可使丙酮酸还原成乙醇；③在有氧条件下，丙酮酸转化为乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，彻底氧化为水和二氧化碳。
      • 1.己糖磷酸酯的生成 （1）葡萄糖在已糖激酶的催化下，生成了6—磷酸葡萄糖。 ①激酶使底物在磷酸化，但必须是ATP提供磷酸集团。 ②ATP将γ磷酸基团转移到葡萄糖分子上，消耗一个ATP。 （2）6—磷酸葡萄糖在磷酸己糖异构酶的催化下，转化为6—磷酸果糖。（可逆） （3）6—磷酸果糖在磷酸果糖激酶催化下，利用ATP提供的磷酸基团生成了1，6—二磷酸果糖。（不可逆）
      • 2.丙酮磷酸的生成 （4）1，6—二磷酸果糖在羧醛酶作用下，分解成磷酸二羟丙酮和3—磷酸甘油醛 （5）磷酸二羟丙酮在磷酸丙糖异构酶作用下，分解成了3—磷酸甘油醛
      • 3.—磷酸甘油醛生成丙酮酸 （6）3—磷酸甘油醛+磷酸在3—磷酸甘油醛脱氢酶作用下，生成1，3—二磷酸甘油酸 （7）1，3二磷酸甘油醛+ADP在磷酸甘油酸激酶作用下生成3—磷酸甘油酸 （8）3—磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶作用下，变成2—磷酸甘油酸 （9）2—磷酸甘油酸在烯醇化酶作用下生成PEP （10）PEP在丙酮酸激酶作用下生成烯醇式—〉酮式
      • 4.丙酮酸在无氧条件下的去路 （1）丙酮酸还原成乳酸 （2））丙酮酸还原成乙醇
    • 糖酵解意义：①在无氧条件下为生命活动提供能量，特别在剧烈运动时。 ②中间产物可为机体提供生物大分子合成所需的碳骨架 ③是一种遗留下来的古老的代谢方式 有进化的研究意义。
  • ③糖的有氧分解
    • 1.丙酮酸氧化脱羧成乙酰辅酶A
    • 2.草酰乙酸进入柠檬酸进行三羧酸循环
      • ①乙酰辅酶A+草酰乙酸在柠檬酸酶催化下，生成柠檬酸 ②柠檬酸—〉异柠檬酸 ③异柠檬酸酸—〉α—酮戊二酸 ④α—酮戊二酸氧化脱羧成琥珀酰CoA ⑤琥珀酰CoA—〉琥珀酸 ⑥琥珀酸—〉延胡索酸 ⑦延胡索酸—〉苹果酸 ⑧苹果酸被氧化成草酰乙酸
    • 1mol葡萄糖在有氧分解是共产生32ATP
  • ④乙醛酸循环
    • ①在异柠檬酸裂解酶催化下，异柠檬酸裂解为琥珀酸和乙醛酸 ②乙醛酸和乙酰辅酶A和水在苹果酸合酶催化下，生成苹果酸
  • ⑤磷酸戊糖途径
  • ⑥葡萄醛酸代谢途径
  • 糖的合成代谢
    • 1.糖原合成 由葡萄糖合成糖原的过程称糖原作用 糖原是葡萄糖贮存的形式
    • 2.蔗糖的合成 ①蔗糖合成酶途径 利用UPPG作为葡萄糖供体与果糖合成蔗糖 ②磷酸蔗糖合酶途径
    • 3.淀粉的合成 （1）直链淀粉的合成 （2）支链淀粉和其他多糖的合成
    • 4.糖异生作用
• 脂质代谢
  • 1.脂质酶促反应
    • 1.1三酰甘油的酶促水解 脂肪酶广泛存在与动物、植物和微生物中，它能催化三酰甘油逐步水解产生脂肪酸和甘油
    • 1.2磷脂的酶促水解
    • 1.3胆固醇脂的酶促水解
  • 2.三酰甘油的分解代谢
    • 1.甘油的氧化 甘油的氧化是先经甘油激酶及ATP的作用生成3—磷酸甘油 3—磷酸甘油在经磷酸甘油脱氢酶催化脱氢，反应需要NAD+，生成磷酸二羟丙酮及NADH + H+
    • 2.脂肪酸的β—氧化作用 （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质基质及真核生物的线粒体基质中。 脂肪酸+ATP→脂酰酰苷酸+PPi 脂酰腺苷酸+CoA→脂酰辅酶A+AMP （2）脂肪酸的转运 需要与急性的肉碱分子结合，在在肉碱的协助下完成跨摸。 （3）β—氧化作用 （4）脂肪酸的β—氧化过程中的能量转变 1mol软脂酸完全氧化成乙酰辅酶A共经过7次β—氧化，生成次7molFADH2、7molNADH+氢离子和8molCoA 1mloNADPH→2.5个ATP、1molFADH2→1.5个ATP （5）不饱和脂肪酸的氧化
    • 3.脂肪酸氧化其它他途径
      • （1）奇数碳链脂肪酸的氧化
      • （2）α—氧化和w—氧化 α—氧化途径中，长链脂肪酸的α—碳在单加氧酶催化下氧化成羟基生成α—羟基酸。α—羟脂酸可用于动物组织中某些脑苷脂和神经节苷脂的合成。 植物的种子和叶片也进行α—氧化作用，但过程与动物内不同。
    • 4.酮体的生成和利用
  • 3.三酰甘油的合成代谢
    • （1）脂肪酸合成的原料及转运 乙酰辅酶A是脂肪酸合成的原料，主要由糖分解代谢产生的丙酮酸在线粒体中由丙酮酸脱氢酶系催化脱氢脱羧产生的，另一部分也可由脂肪酸的β—氧化生成。
    • （2）已酰CoA羧化产生丙二酸单酰CoA
    • (3)软脂酸的合成
• 蛋白质的降解和氨基酸代谢
  • 成年人体 不能合成苏氨酸、赖氨酸、硫氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、和异亮氨酸8中氨基酸，必须由食物供给，此8中氨基酸称为必须氨基酸
  • 氨基酸的分解代谢
    • 1.氨基酸的脱氨作用 产物为α—酮酸
    • 2.转氨作用 一种α—氨基酸的氨基可以转到α—酮酸上，从而生成相应的一分子α—酮酸和一分子α—氨基酸，这种作用称为转氨基作用。
    • 3.联合脱氨基作用
    • 4.非氧化脱氨作用 脱水脱氨 脱硫化氢脱氨基 直接脱氨基和水解脱氨基
    • 5.脱酰胺作用
  • 氨基酸的脱羧基作用
    • 氨基酸在氨基酸脱羧酶催化下进行脱羧作用，生成CO2和一个伯胺类化合物。
    • 谷氨酸→γ—氨基丁酸 天冬氨酸→β—丙氨酸 组氨酸→组胺 酪氨酸→酪胺
    • 如果体内生成过量胺类，能引起神经或血管等系统的功能紊乱。
  • 氨基酸代谢去路
    • 在动物体中氨的去路有三条，即排泄、以酰胺的形式贮存、重新合成氨基酸和其他含氮物。
  • α—酮酸的代谢去路
    • （1）在合成氨基酸
    • （2）转变成糖及脂质 亮氨酸和赖氨酸为生酮氨基酸 异亮氨酸和苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸为生酮兼生糖氨基酸 其他氨基酸为生糖氨基酸
    • 子主题
  • 氨基酸合成代谢
    • 1.氨基酸合成途径类型 ①α—酮戊二酸衍生型 ②草酰乙酸衍生类型 ③三丙酮酸衍生型 ④3—磷酸甘油酸衍生型 ⑤4—磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸衍生类型 ⑥组氨酸生物合成
    • 2.氨基酸代谢与一碳单位 辅酶为四氢叶酸S—腺苷甲硫氨酸是体内重要的甲基供体