王镜岩生物化学笔记 考研复习必备(20)
本站小编 免费考研网/2016-08-07
机体所需胆固醇主要通过自身合成,仅从食物(内脏、蛋黄、肉类等)摄取少量。
一、合成部位和原料
除脑组织和成熟红细胞外,几乎全身各组织均可合成胆固醇,肝脏的合成能力最强,占总量的3/4以上。
乙酰CoA是起始原料,需ATP供能和NADPH供氢。合成酶系存在于胞液和内质网。
二、合成的基本过程
合成过程复杂,有近30步酶促反应,大致分为三个阶段:
乙酰基(C2)→异戊二烯(C5)→鲨烯(C30)→胆固醇(C27)
1.乙酰CoA合成异戊烯焦磷酸(IPP)
2分子乙酰CoA经硫解酶催化缩合成乙酰乙酰CoA,由HMG- CoA合成酶催化结合1分子乙酰CoA,生成β-羟基-β-甲基戊二酸单酰CoA(HMG- CoA), HMG- CoA还原酶(限速酶)催化其生成甲羟戊酸(MVA),消耗2分子NADPH。甲羟戊酸经磷酸化、脱羧三步酶促反应生成活泼的异戊烯焦磷酸(IPP)。
2.鲨烯的合成
一种异构酶催化异戊烯焦磷酸转换成二甲烯丙基焦磷酸(DPP)。然后它按照头对尾方式与另一分子异戊烯焦磷酸缩合成10C牛龙 牛儿焦磷酸。再按头对尾方式与另一分子异戊烯焦磷酸缩合成15C焦磷酸法尼酯(FPP),2分子FPP由鲨烯合成酶催化,仍然按头对尾方式缩合成30C的鲨烯。
3.鲨烯转换为胆固醇
鲨烯转换为胆固醇的过程很复杂,一个中间产物是羊毛固醇,涉及加氧、环化,形成由四个环组成的胆固醇核的反应。而由羊毛固醇到胆固醇还要经过甲基的转移、氧化、脱羧等约20步反应。
三、胆固醇合成的调节和转变
调节胆固醇合成的关键酶是HMG- CoA还原酶。该酶受胆固醇的抑制,同时酶的磷酸化也可调节酶的活性。对于严重的高胆固醇血症,常使用HMG- CoA还原酶的抑制剂,如洛伐他汀。
胆固醇的母核是环戊烷多氢菲,在体内不能被降解,但可以转变成许多具有重要生理功能的固醇类物质。
1.胆汁酸:3/4的胆固醇可在肝脏转变为胆汁酸,随胆汁入肠道,参与脂类的消化吸收。这是胆固醇代谢的主要去路。
2.类固醇激素:胆固醇在肾上腺皮质球状带可转变为肾上腺皮质激素,调节糖、脂、蛋白质代谢;在肾上腺皮质网状带可转变雄激素及少量的雌激素;在睾丸和卵巢组织可经睾酮再转变成二氢睾酮或雌二醇后发挥生理作用。
3.VD3:胆固醇在肠粘膜细胞内可转变为7-脱氢胆固醇(VD3原),经血液运输到皮肤,在紫外线照射下转变成VD3,继而在肝、肾进行两次羟化生成1,25-( O H )2 -D3,调节钙磷代谢。
4.胆固醇酯:在肝、肾上腺皮质和小肠等组织中,胆固醇与脂酰CoA在脂酰CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT)作用下,生成胆固醇酯。(胆固醇酯酶可将其水解为胆固醇。)
在血浆中,胆固醇在卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)作用下,接受卵磷脂分子中的脂酰基生成胆固醇酯。
小部分胆固醇可经肠道细菌作用后经肠道排出。
第七章
氨基酸代谢
教学目标:
1.熟悉蛋白质的酶促降解过程。
2.掌握氨基酸分解代谢的一般规律(脱氨基和脱羧基作用,氨基酸分解产物氨和α- 酮酸的去路,尿素的合成)。
3.掌握氨基酸合成途径的类型、必需氨基酸和一碳单位概念;了解某些重要生物活性物质的合成。
导入:蛋白质是生命的物质基础,也是能源物质。蛋白质在体内首先分解为氨基酸而后再进一步代谢,所以氨基酸代谢是蛋白质分解代谢的中心内容。本章重点讲述氨基酸分解代谢。蛋白质的合成另立一章。
第一节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质的营养价值
蛋白质是重要的营养素,人和动物摄食蛋白质用以维持细胞、组织的生长、更新和修补;产生酶、激素、抗体和神经递质等多种重要的生理活性物质,这是糖和脂类不可替代的。每克蛋白质在体内氧气分解产生4千卡能量。
植物和大多数细菌能够合成全部20种基本氨基酸。然而哺乳类不能全部合成。对于成人来说,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸必须由食物供应,称为营养必需氨基酸,对婴幼儿,组氨酸和精氨酸不能满足营养需要量。可由生物机体合成的氨基酸称为非必需氨基酸。
蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类、数量及其比例,如果某种食物蛋白中必需氨基酸的种类和比例与人体组织蛋白接近,其营养价值就高。营养价值较低的蛋白质混合食用,可使必需氨基酸相互补充提高其营养价值,这称为蛋白质的互补作用。
蛋白质的生理需要量根据氮平衡实验,我国营养学会推荐成人每日需要量为80克。
二、蛋白质的酶促降解
蛋白质大分子难以通透生物膜吸收,有时有些抗原、毒素可少量通过粘膜细胞吞饮进入体内而引起过敏、毒性反应。食物蛋白必需经过消化,水解成氨基酸才被机体利用。消化自胃中开始,主要在小肠进行。
蛋白水解酶又称肽酶,包括内肽酶、外肽酶、寡肽酶和二肽酶。内肽酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶,对肽链内肽键的特异性不同。胃蛋白酶对底物特异性较低,主要水解Phe、Try C端的肽键;胰蛋白酶水解Lys、Arg C端;胰凝乳蛋白酶作用Phe、Try C端;弹性蛋白酶作用脂肪族氨基酸C端。羧肽酶、氨肽酶是外肽酶,羧肽酶B要求肽的C末端氨基酸残基必须是Arg、Lys;羧肽酶A则水解除Arg、Lys,Pro或羟脯氨酸外的C末端氨基酸残基。
胃粘膜主细胞分泌胃蛋白酶原(pepsinogen),经胃酸激活生成胃蛋白酶。胃蛋白酶有自身激活作用。胰酶的前体也是无活性的酶原,进入十二指肠后,胰蛋白酶原迅速被肠激酶激活;胰蛋白酶自身激活作用不强,加上胰液中存在的胰蛋白酶抑制剂,可保护胰脏免遭自身消化,但胰蛋白酶能迅速激活胰液中其他几种酶原。
组织蛋白酶不同于消化道中的蛋白酶。动物死后,组织自溶和尸体腐烂与它有关。植物的种子、幼苗、叶和果实都含有蛋白酶,种子萌发时,蛋白酶的活力最强。某些微生物在适当的条件下能产生大量的细胞外蛋白酶,利用工业发酵可生产蛋白酶。
氨基酸的吸收主要在小肠,是一个耗能的主动吸收过程。外源性氨基酸和内源性氨基酸混合,共同组成氨基酸代谢库,其去路大部分用以合成组织蛋白质。
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