第二章 脂類代謝
一、甘油三酯的合成代謝
合成部位：肝、脂肪組織、小腸，其中肝的合成能力最強。
合成原料：甘油、脂肪酸
１、 甘油一酯途徑（小腸粘膜細胞)
2-甘油一酯 脂酰CoA轉移酶 1,2-甘油二酯 脂酰CoA轉移酶 甘油三酯
脂酰CoA 脂酰CoA
�。�、甘油二酯途徑（肝細胞及脂肪細胞)
葡萄糖 3-磷酸甘油 脂酰CoA轉移酶 1脂酰-3-磷酸甘油 脂酰CoA轉移酶
脂酰CoA 脂酰CoA
磷脂酸 磷脂酸磷酸酶 1,2甘油二酯 脂酰CoA轉移酶 甘油三酯
脂酰CoA
二、甘油三酯的分解代謝
１、脂肪的動員 儲存在脂肪細胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸（FFA)及甘油并釋放入血以供其它組織氧化利用的過程。
甘油三酯 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 甘油二酯 甘油一酯 甘油
�。獸FA ＋FFA ＋FFA
α-磷酸甘油 磷酸二羥丙酮 糖酵解或糖異生途徑
２、脂肪酸的β-氧化
�。�)脂肪酸活化（胞液中)
脂酸 脂酰CoA合成酶 脂酰CoA（含高能硫酯鍵)
ATP AMP
２)脂酰CoA進入線粒體
脂酰CoA 肉毒堿 線 肉毒堿 脂酰CoA
肉毒堿脂酰轉移酶Ⅰ 粒 酶Ⅱ
CoASH 脂酰肉毒堿 體 脂酰肉毒堿 CoASH
３)脂肪酸β-氧化
脂酰CoA進入線粒體基質(zhì)后，進行脫氫、加水、再脫氫及硫解等四步連續(xù)反應，生成1分子比原來少2個碳原子的脂酰CoA、1分子乙酰CoA、1分子FADH2和1分子NADH。以上生成的比原來少2個碳原子的脂酰CoA，可再進行脫氫、加水、再脫氫及硫解反應。如此反復進行，以至徹底。
４)能量生成
以軟脂酸為例，共進行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH及8分子乙酰CoA，即共生成(7*2)+(7*3)+(8*12)-2=129
�。�)過氧化酶體脂酸氧化 主要是使不能進入線粒體的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成較短鏈脂酸，以便進入線粒體內(nèi)分解氧化，對較短鏈脂酸無效。
三、酮體的生成和利用
組織特點：肝內(nèi)生成肝外用。
合成部位：肝細胞的線粒體中。
酮體組成：乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮。
１、 生成
脂肪酸 β-氧化 2*乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA合成酶 羥甲基戊二酸單酰CoA
(HMGCoA)
HMGCoA裂解酶 乙酰乙酸 β-羥丁酸脫氫酶 β-羥丁酸
NADH
丙酮
CO2
２、 利用
1) β-羥丁酸
ATP+ HSCoA 乙酰乙酸 琥珀酰CoA
乙酰乙酸硫激酶 琥珀酰CoA轉硫酶
AMP 乙酰乙酰CoA 琥珀酸
乙酰乙酰CoA硫解酶
乙酰CoA
三羧酸循環(huán)
２)丙酮可隨尿排出體外，部分丙酮可在一系列酶作用下轉變?yōu)楸峄蛉樗�，進而異生成糖。在血中酮體劇烈升高時，從肺直接呼出。
四、脂酸的合成代謝
１、 軟脂酸的合成
合成部位：線粒體外胞液中，肝是體體合成脂酸的主要場所。
合成原料：乙酰CoA、ATP﹑NADPH﹑HCO3-﹑Mn++等。
合成過程：
１)線粒體內(nèi)的乙酰CoA不能自由透過線粒體內(nèi)膜，主要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)轉移至胞液中。
２)乙酰CoA 乙酰CoA羧化酶 丙二酰CoA
ATP
３)丙二酰CoA通過�；D移、縮合、還原、脫水、再還原等步驟，碳原子由2增加至4個。經(jīng)過7次循環(huán)，生成16個碳原子的軟脂酸。更長碳鏈的脂酸則是對軟脂酸的加工，使其碳鏈延長。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脂酸碳鏈延長酶體系的作用下，一般可將脂酸碳鏈延長至二十四碳，以十八碳的硬脂酸最多；在線粒體脂酸延長酶體系的催化下，一般可延長脂酸碳鏈至24或26個碳原子，而以硬脂酸最多。
２、不飽和脂酸的合成
人體含有的不飽和脂酸主要有軟油酸、油酸、亞油酸，亞麻酸及花生四烯酸等，前兩種單不飽和脂酸可由人體自身合成，而后三種多不飽和脂酸，必須從食物攝取。
五、前列腺素及其衍生物的生成
細胞膜中的磷脂 磷脂酶A2 花生四烯酸 PGH合成酶 PGH2 TXA2合成酶 TXA2
PGD2、PGE2、PGI2等
脂過氧化酶 氫過氧化廿碳四烯酸
脫水酶
白三烯(LTA4)
六、甘油磷脂的合成與代謝
１、 合成
除需ATP外，還需CTP參加。CTP在磷脂合成中特別重要，它為合成CDP-乙醇胺、CDP-膽堿及CDP-甘油二酯等活化中間物所必需。
１)甘油二酯途徑 CDP-乙醇胺 CMP
磷脂酰乙醇胺
葡萄糖 3-磷酸甘油 磷脂酸 甘油二酯 轉移酶 (腦磷脂)
磷脂酰膽堿
CDP-膽堿 CMP (卵磷脂)
腦磷脂及卵磷脂主要通過此途徑合成，這兩類磷脂在體內(nèi)含量最多�！ �
２)CDP-甘油二酯途徑 肌醇
磷脂酰肌醇
絲氨酸
葡萄糖 3-磷酸甘油 磷脂酸 CDP-甘油二酯 合成酶 磷脂酰絲氨酸
CTP PPi 磷脂酰甘油
二磷脂酰甘油
(心磷脂)
此外，磷脂酰膽堿亦可由磷脂酰乙醇胺從S-腺苷甲硫氨酸獲得甲基生成；磷脂酰絲氨酸可由磷脂酰乙醇胺羧化生成。
２、降解
生物體內(nèi)存在能使甘油磷脂水解的多種磷脂酶類，根據(jù)其作用的鍵的特異性不同，分為磷脂酶A1和A2，磷脂酶B，磷脂酶C和磷脂酶D。
磷脂酶A2特異地催化磷酸甘油酯中2位上的酯鍵水解，生成多不飽和脂肪酸和溶血磷脂。后者在磷脂酶B作用，生成脂肪酸及甘油磷酸膽堿或甘油磷酸乙醇胺，再經(jīng)甘油酸膽堿水解酶分解為甘油及磷酸膽堿。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯鍵水解，產(chǎn)物是脂肪酸和溶血磷脂。
七、膽固醇代謝
１、 合成
合成部位：肝是主要場所，合成酶系存在于胞液及光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。
合成原料：乙酰CoA(經(jīng)檸檬酸-丙酮酸循環(huán)由線粒體轉移至胞液中)、ATP、NADPH等。
合成過程：
１) 甲羥戊酸的合成（胞液中)
2*乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA HMGCoA還原酶 甲羥戊酸
NADPH
２) 鯊烯的合成（胞液中)
３)膽固醇的合成（滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上)
合成調(diào)節(jié)：
１)饑餓與飽食 饑餓可抑制肝合成膽固醇，相反，攝取高糖、高飽和脂肪膳食后，肝HMGCoA還原酶活性增加，膽固醇合成增加。
２) 膽固醇 膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成。主要抑制HMGCoA還原酶活性。
３)激素 胰島素及甲狀腺素能誘導肝HMGCoA還原酶的合成，增加膽固醇的合成。胰
高血糖素及皮質(zhì)醇則能抑制并降低HMGCoA還原酶的活性，因而減少膽固醇的合成；甲狀腺素除能促進合成外，又促進膽固醇在肝轉變?yōu)槟懼�，且后一作用較強，因而甲亢時患者血清膽固醇含量反而下降。
２、 轉化
１)膽固醇在肝中轉化成膽汁酸是膽固醇在體內(nèi)代謝的主要去路，基本步驟為：
膽酸
膽固醇 7α-羥化酶 7α-羥膽固醇 甘氨酸或�；撬� 結合型膽汁酸
NADPH 鵝脫氧膽酸
膽酸 腸道細菌 7-脫氧膽酸
甘氨酸 �；撬帷 ※Z脫氧膽酸 石膽酸
２)轉化為類固醇激素 膽固醇是腎上腺皮質(zhì)、睪丸，卵巢等內(nèi)分泌腺合成及分泌類固醇激素的原料，如睪丸酮、皮質(zhì)醇、雄激素、雌二醇及孕酮等。
３)轉化為7-脫氫膽固醇 在皮膚，膽固醇可氧化為7-脫氫膽固醇，后者經(jīng)紫外光照射轉變?yōu)榫S生素D。
３、膽固醇酯的合成
細胞內(nèi)游離膽固醇在脂酰膽固醇脂酰轉移酶（ACAT)的催化下，生成膽固醇酯；
血漿中游離膽固醇在卵磷脂膽固醇脂酰轉移酶（LCAT)的催化下，生成膽固醇酯和溶血卵磷酯。
八、血漿脂蛋白
１、分類
１)電泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒
２)超速離心法：乳糜微粒(含脂最多)，極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分別相當于電泳分離的CM﹑前β-脂蛋白﹑β-脂蛋白及α-脂蛋白等四類。
２、組成
血漿脂蛋白主要由蛋白質(zhì)、甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯組成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白質(zhì)最少，故密度最小；VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白質(zhì)含量高于CM；LDL含膽固醇及膽固醇酯最多；含蛋白質(zhì)最多，故密度最高。
血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分，基本功能是運載脂類，稱載脂蛋白。HDL的載脂蛋白主要為apoA，LDL的載脂蛋白主要為apoB100，VLDL的載脂蛋白主要為apoB﹑apoC，CM的載脂蛋白主要為apoC。
３、生理功用及代謝
１)CM 運輸外源性甘油三酯及膽固醇的主要形式。成熟的CM含有apoCⅡ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL)，LPL可使CM中的甘油三酯及磷脂逐步水解，產(chǎn)生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同時其表面的載脂蛋白連同表面的磷脂及膽固醇離開CM，逐步變小，最后轉變成為CM殘粒。
２)VLDL 運輸內(nèi)源性甘油三酯的主要形式。VLDL的甘油三酯在LPL作用下，逐步水解，同時其表面的apoC、磷脂及膽固醇向HDL轉移，而HDL的膽固醇酯又轉移到VLDL。最后只剩下膽固醇酯，轉變?yōu)長DL。
３)LDL 轉運肝合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。肝是降解LDL的主要器官。apoB100水解為氨基酸，其中的膽固醇酯被膽固醇酯酶水解為游離膽固醇及脂酸。游離膽固醇在調(diào)節(jié)細胞膽固醇代謝上具有重要作用：①抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)HMGCoA還原酶；②在轉錄水平上陰抑細胞LDL受體蛋白質(zhì)的合成，減少對LDL的攝取；③激活ACAT的活性，使游離膽固醇酯化成膽固醇酯在胞液中儲存。
４)HDL 逆向轉運膽固醇。HDL表面的apoⅠ是LCAT的激活劑，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及膽固醇酯。
九、高脂血癥
高脂蛋白血癥分型
分型 脂蛋白變化 血脂變化
Ⅰ CM↑ 甘油三酯↑↑↑
Ⅱa LDL↑ 膽固醇↑↑
Ⅱb LDL﹑VLDL↑ 膽固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅲ IDL↑ 膽固醇↑↑甘油三酯↑↑
Ⅳ VLDL↑ 甘油三酯↑↑
Ⅴ VLDL﹑CM↑ 甘油三酯↑↑↑
注：IDL是中間密度脂蛋白，為VLDL向LDL的過度狀態(tài)。
家族性高膽固醇血癥的重要原因是LDL受體缺陷
第三章 氨基酸代謝
一、營養(yǎng)必需氨基酸
簡記為：纈、異、亮、蘇、蛋、賴、苯、色
二、體內(nèi)氨的來源和轉運
１、 來源
１)氨基酸經(jīng)脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來源；
２)由腸道吸收的氨；即腸內(nèi)氨基酸在腸道細菌作用下產(chǎn)生的氨和腸道尿素經(jīng)細菌尿素
酶水解產(chǎn)生的氨。
３)腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨。
２、轉運
１) 丙氨酸-葡萄糖循環(huán)
（肌肉) �。ㄑ�) （肝)
肌肉蛋白質(zhì) 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 尿素
氨基酸 糖 糖 尿素循環(huán)
分 異
NH3 解 生 NH3
谷氨酸 丙酮酸 丙酮酸 谷氨酸
轉氨酶 轉氨酶
α-酮戊二酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 α-酮戊二酸
２)谷氨酰胺的運氨作用
谷氨酰胺主要從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。氨與谷氨酰胺在谷氨酰胺合成酶催化下生成谷氨酰胺，由血液輸送到肝或腎，經(jīng)谷氨酰胺酶水解成谷氨酸和氨。
可以認為，谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。
三、氨基酸的脫氨基作用
１、轉氨基作用 轉氨酶催化某一氨基酸的α-氨基轉移到另一種α-酮酸的酮基上，生成相應的氨基酸；原來的氨基酸則轉變成α-酮酸。既是氨基酸的分解代謝過程，也是體內(nèi)某些氨基酸合成的重要途徑。除賴氨酸、脯氨酸及羥脯氨酸外，體內(nèi)大多數(shù)氨基酸可以參與轉氨基作用。如：
谷氨酸＋丙酮酸 谷丙轉氨酶(ALT) α-酮戊二酸+丙氨酸
谷氨酸＋草酰乙酸 谷草轉氨酶（AST)α-酮戊二酸＋天冬氨酸
轉氨酶的輔酶是維生素B6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛。
２、L-谷氨酸氧化脫氨基作用
L-谷氨酸 L-谷氨酸脫氫酶 α-酮戊二酸＋NH3
NADH
３、聯(lián)合脫氨基作用
氨基酸 α-酮戊二酸 NH3＋NADH
轉氨酶 谷氨酸脫氫酶
α-酮酸 谷氨酸 NAD+
４、嘌呤核苷酸循環(huán)
上述聯(lián)合脫氨基作用主要在肝、腎等組織中進行。骨骼肌和心肌中主要通過嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基。
氨基酸 α-酮戊二酸 天冬氨酸 次黃嘌呤核苷酸 NH3
GTP (IMP)
腺苷酸代琥珀酸 腺嘌呤核苷酸
(AMP)
延胡索酸
α-酮酸 L-谷氨酸 草酰乙酸
蘋果酸
５、氨基酸脫氨基后生成的α-酮酸可以轉變成糖及脂類，在體內(nèi)可以轉變成糖的氨基酸稱為生糖氨基酸；能轉變成酮體者稱為生酮氨基酸；二者兼有者稱為生糖兼生酮氨基酸。只要記住生酮氨基酸包括：亮、賴；生糖兼生酮氨基酸包括異亮、蘇、色、酪、苯丙；其余為生糖氨基酸。
四、氨基酸的脫羧基作用
１、L-谷氨酸 L-谷氨酸脫羧酶 γ-氨基丁酸(GABA)
GABA為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。
２、L-半胱氨酸 磺酸丙氨酸 磺酸丙氨酸脫羧酶 �；撬�
牛磺酸是結合型膽汁酸的組成成分。
３、L-組氨酸 組氨酸脫羧酶 組胺
組胺是一種強烈的血管舒張劑，并能增加毛細血管的通透性。
４、色氨酸 色氨酸羥化酶 5-羥色氨酸 5-羥色氨酸脫羧酶 5-羥色胺(5-HT)
腦內(nèi)的5-羥色胺可作為神經(jīng)遞質(zhì)，具有抑制作用；在外周組織，有收縮血管作用。
５、L-鳥氨酸 鳥氨酸脫羧酶 腐胺 精脒 精胺
脫羧基SAM 脫羧基SAM
精脒與精胺是調(diào)節(jié)細胞生長的重要物質(zhì)。合稱為多胺類物質(zhì)。
五、一碳單位
一碳單位來源于組、色、甘、絲，體內(nèi)的一碳單位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亞氨甲基，CO2不屬于一碳單位。
四氫葉酸是一碳單位代謝的輔酶。
主要生理功用是作為合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10-CHO-FH4與N5,H10=CH-FH4分別提供嘌呤合成時C2與C8的來源；N5,N10-CH2-FH4提供胸苷酸合成時甲基的來源。由此可見，一碳單位將氨基酸與核酸代謝密切聯(lián)系起來。
六、芳香族氨基酸（色、酪、苯丙)的代謝
１、 苯丙氨酸
苯丙氨酸羥化酶
酪氨酸 黑色素細胞的酪氨酸酶 多巴
酪氨酸羥化酶
多巴 黑色素
多巴脫羧酶
多巴胺
SAM 去甲腎上腺素 兒茶酚胺
腎上腺素
苯酮酸尿癥：當苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時，苯丙氨酸不能轉變?yōu)槔野彼�，體內(nèi)苯丙氨酸蓄積，并經(jīng)轉氨基作用生成苯丙酮酸，再進一步轉變成苯乙酸等衍生物。此時尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸等代謝產(chǎn)物，稱為苯酮酸尿癥。
白化病：人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病。
２、 色氨酸
１)生成5-羥色胺
２)生成一碳單位
３)可分解產(chǎn)生尼克酸，這是體內(nèi)合成維生素的特例。
七、含硫氨基酸（甲硫、半胱、胱)代謝
１、甲硫氨酸 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
ATP PPi
SAM中的甲基為活性甲基，通過轉甲基作用可以生成多種含甲基的重要生理活性物質(zhì)。SAM是體內(nèi)最重要的甲基直接供給體。
２、甲硫氨酸循環(huán)
甲硫氨酸 SAM 甲基轉移酶 S-腺苷同型半胱氨酸
RH RCH3
甲硫氨酸合成酶 同型半胱氨酸
FH4 N5-CH3-FH4
N5-CH3-FH4可看成體內(nèi)甲基的間接供體，甲硫氨酸合成酶輔酶為維生素B12。
３、肌酸的合成 肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM供給甲基而合成。在肌酸激酶催化下，肌酸轉變成磷酸肌酸，并儲存ATP的高能磷酸鍵。
４、體內(nèi)硫酸根主要來源于半胱氨酸，一部分以無機鹽形式隨尿排出，另一部分則經(jīng)ATP活化成活性硫酸根，即3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸(PAPS)。
八、氨基酸衍生的重要含氮化合物
化合物 氨基酸前體
嘌呤堿 天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸
嘧啶堿 天冬氨酸
血紅素、細胞色素 甘氨酸
肌酸、磷酸肌酸 甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸
尼克酸 色氨酸
兒茶酚胺類 苯丙氨酸、酪氨酸
甲狀腺素 酪氨酸
黑色素 苯丙氨酸、酪氨酸
精胺、精脒 蛋氨酸、鳥氨酸
九、尿素的生成
線粒體
NH3+CO2+H2O
2*ATP 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CSP-Ⅰ)
2*ADP N-酰谷氨酸(AGA),Mg++
氨基甲酰磷酸 Pi 胞液
鳥氨酸 瓜氨酸
ATP 瓜氨酸 天冬氨酸 α-酮戊二酸 氨基酸
AMP ASS
鳥氨酸 精氨酸代琥珀酸 草酰乙酸 谷氨酸 α-酮酸
尿素
蘋果酸
精氨酸 延胡索酸
ASS：精氨酸代琥珀酸合成酶
尿素分子中的2個氮原子，1個來自氨，另1個來自天冬氨酸，而天冬氨酸又可由其他氨基酸通過轉氨基作用而生成。
線粒體中以氨為氮源，通過CSP-Ⅰ合成氨甲酰磷酸，并進一步合成尿素；在胞液中以
谷氨酰胺為氮源，通過CSP-Ⅱ，催化合成氨基甲酰磷酸，并進一步參與嘧啶的合成。CSP-Ⅰ的活性可用為肝細胞分化程度的指標之一；CSP-Ⅱ的活性可作為細胞增殖程度的指標之一。
氨基甲酰磷酸的生成是尿素合成的重要步驟。AGA是CSP-Ⅰ的變構激動劑，精氨酸是AGA合成酶的激活劑。
第三章 核苷酸代謝
一、嘌呤核苷酸代謝
１、合成原料 CO2 甘氨酸
C6 N7
天冬氨酸 N1 C5
甲�；ㄒ惶紗挝�) C2 C4 C8 甲酰基（一碳單位)
N3 N9
谷氨酰胺
２、合成過程
１)從頭合成：
5-磷酸核糖 PRPP合成酶 磷酸核糖焦磷酸 PRPP酰胺轉移酶 5-磷酸核糖胺
ATP AMP (PRPP)
ATP AMP 次黃嘌呤核苷酸
(IMP)
GTP GMP 黃嘌呤核苷酸
(XMP)
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先單獨合成嘌呤堿然后再與磷酸核糖結合而成的。
２) 補救合成：
利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應過程，合成嘌呤核苷酸。生理意義為：一方面在于可以節(jié)省從頭合成時能量和一些氨基酸的消耗；另一方面，體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等由于缺乏從頭合成的酶體系，只能進行補救合成。
３、 脫氧核苷酸的生成
脫氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上，由核糖核苷酸還原酶催化，核糖核苷酸C2上的羥基被氫取代生成。
４、 分解產(chǎn)物
AMP 次黃嘌呤 黃嘌呤氧化酶
黃嘌呤 黃嘌呤氧化酶 尿酸
GMP 鳥嘌呤
人體內(nèi)嘌呤堿最終分解生成尿酸，隨尿排出體外。
痛風癥患者血中尿酸含量升高。臨床上常用別嘌呤醇治療痛風癥，這是因為別嘌呤醇與
次黃嘌呤結構類似，可抑制黃嘌呤氧化酶，從而抑制尿酸的生成。
５、 抗代謝物
