2023年第一部分基礎(chǔ)綜合助理醫(yī)師

第一部分基礎(chǔ)綜合第一章生物化學(xué)一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能理解應(yīng)用1蛋白質(zhì)的分子組成１.元素組成從各種動(dòng)、植物組織提取的蛋白質(zhì),經(jīng)元素分析表白,含碳50%~55％、氫6%~8％、氧19%~24%、氮13%～19%和硫0～４％。有些蛋白質(zhì)還具有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬等,個(gè)別蛋白質(zhì)還具有碘。各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16％。動(dòng)植物組織中含氮物又以蛋白質(zhì)為主，因此只要測(cè)定生物樣品中的含氮量，就可以按下式推算出樣品中的蛋白質(zhì)大體含量。每克樣品中含氮克數(shù)×6．2５×1００＝１0０克樣品中蛋白質(zhì)含量(g2.基本單位蛋白質(zhì)是高分子化合物，可以受酸、堿或蛋白酶作用而水解成為其基本組成單位——氨基酸。(1）氨基酸的一般結(jié)構(gòu)式蛋白質(zhì)水解生成的天然氨基酸有２0余種之多，但其化學(xué)結(jié)構(gòu)式具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即在連結(jié)羧基的碳原子上尚有一個(gè)氨基,故稱-氨基酸。－氨基酸的一般結(jié)構(gòu)式可用下式表達(dá):由上式可以看出,除甘氨酸外,其余氨基酸的碳原子是一個(gè)不對(duì)稱碳原子,具有旋光異構(gòu)現(xiàn)象,也有D系和L系兩種構(gòu)型。組整天然蛋白質(zhì)的20種氨基酸多屬于L--氨基酸。生物界中已發(fā)現(xiàn)的D系氨基酸大都存在于某些細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素及個(gè)別植物的生物堿中。（2)氨基酸的分類(lèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20余種，但絕大多數(shù)蛋白質(zhì)只由2０種氨基酸組成。根據(jù)它們的側(cè)鏈R的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分為以下四類(lèi)：=1\*GＢ3①非極性Ｒ基氨基酸,這類(lèi)氨基酸的特性是在水中溶解度小于極性Ｒ基氨基酸。涉及四種帶有脂肪烴側(cè)鏈的氨基酸(丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸)；兩種含芳香環(huán)氨基酸電荷的極性R基氨基酸這類(lèi)氨基酸的特性是比非極性Ｒ基氨基酸易溶于水。涉及三(苯丙氨酸和色氨酸);一種含硫氨基酸(甲硫氨酸)和一種亞氨基酸（脯氨酸)。＝2\*GB3②不帶電荷具有羥基的氨基酸(絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸);兩種具有酰胺基的氨基酸(谷氨酰氨和天冬酰胺)；一種具有巰基氨基酸(半胱氨酸）和R基團(tuán)只有一個(gè)氫但仍能表現(xiàn)一定極性的甘氨酸。=3\*GＢ3③帶正電荷的Ｒ基氨基酸，這類(lèi)氨基酸的特性是在生理?xiàng)l件下帶正電荷，是一類(lèi)堿性氨基酸。涉及在側(cè)鏈具有氨基的賴氨酸；R基團(tuán)具有一個(gè)帶正電荷胍基的精氨酸和具有弱堿性咪唑基的組氨酸。=4\*GB3④帶負(fù)電荷的R基氨基酸，天冬氨酸和谷氨酸都具有兩個(gè)羧基，在生理?xiàng)l件下分子帶負(fù)電荷，是一類(lèi)酸性氨基酸。理解應(yīng)用２蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)１．肽鍵與肽鏈兩分子氨基酸可借一分子的氨(羧）基與另一分子的羧(氨）基脫去１分子水、縮合成為最簡(jiǎn)樸的肽,即二肽。在兩個(gè)氨基酸之間新產(chǎn)生的酰胺鍵(-ＣO-ＮH-）稱為肽鍵。肽鍵中的Ｃ—N鍵具有部分雙鍵的特性,不能自由旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果使肽鍵處在一個(gè)剛性的平面上，此平面被稱為肽鍵平面（酰胺平面)。兩個(gè)肽鍵平面之間的α-碳原子,可以作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)形成二面角。二面角的變化,決定著多肽主鍵在三維空間的排布方式,是形成不同蛋白質(zhì)構(gòu)象的基礎(chǔ)。二肽分子中的羧基能以同樣方式與另一分子氨基酸的氨基縮合成三肽。如此進(jìn)行下去,依次生成四肽、五肽……,許多氨基酸可連成多肽。肽鏈分子中的氨基酸互相銜接，形成長(zhǎng)鏈,稱為多肽鏈。肽鏈中的氨基酸分子因脫水縮合而有殘缺，故稱為氨基酸殘基。蛋白質(zhì)就是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈。多肽鏈中有自由氨基的一端稱為氨基末端或N－末端；有自由羧基的一端稱羧基末端或C－末端。每條多肽鏈中氨基酸殘基順序編號(hào)都是從N－端開(kāi)始，Ｎ－端在左，C-端在右。命名短肽從N-末端開(kāi)始指向C-末端。2.一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸殘基在多肽鏈中的排列順序及其共價(jià)連接稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),肽鍵是其基本結(jié)構(gòu)鍵,有些尚具有二硫鍵,由兩個(gè)半胱氨酸巰基(－SH）脫氫氧化而生成。蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)是其生物學(xué)活性及特異空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。盡管各種蛋白質(zhì)都有相同的多肽鏈骨架，而各種蛋白質(zhì)之間的差別是由其氨基酸殘基組成、數(shù)目以及氨基酸殘基在蛋白質(zhì)多肽鏈中的排列順序決定的。氨基酸殘基排列順序的差別意味著從多肽鏈骨架伸出的側(cè)鏈Ｒ基團(tuán)的性質(zhì)和順序?qū)τ诿恳环N蛋白質(zhì)是特異的——由于Ｒ基團(tuán)有不同的大小，帶不同的電荷,對(duì)水的親和力也不相同。即蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的排列順序決定其空間構(gòu)象。3．二級(jí)結(jié)構(gòu)——α－螺旋蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架中原子的局部空間排列，并不涉及側(cè)鏈的構(gòu)象。在所有已測(cè)定的蛋白質(zhì)中均有二級(jí)結(jié)構(gòu)的存在，重要形式涉及α-螺旋結(jié)構(gòu)、β-折疊和β－轉(zhuǎn)角等。α-螺旋結(jié)構(gòu)１951年,Ｐａulinｇ和Ｃorey根據(jù)多肽鏈骨架中剛性平面及其它可以旋轉(zhuǎn)的原子提出多肽構(gòu)象是螺旋結(jié)構(gòu)，他們稱之為α-螺旋,其特點(diǎn)如下:(1）多肽鏈主鏈圍繞中心軸有規(guī)律的螺旋式上升,每隔3.６個(gè)氨基酸殘基螺旋上升一圈,每個(gè)氨基酸殘基向上平移０.１5nm，故螺距為０.５4nm。(２)第一個(gè)肽平面羰基上的氧與第四個(gè)肽平面亞氨基上的氫形成氫鍵,氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平行。氫鍵是一種很弱的次級(jí)鍵,但由于主鏈上所有肽鍵都參與氫鍵的形成,所以α-螺旋很穩(wěn)定。（3)組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸都由(是)L–α–氨基酸,故（所以只能)形成右手螺旋。側(cè)鍵R基團(tuán)伸向螺旋外側(cè)。４．三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)概念具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的一條多肽鏈,由于其序列上相隔較遠(yuǎn)的氨基酸殘基側(cè)鏈的互相作用,而進(jìn)行范圍廣泛的盤(pán)曲與折疊，形成涉及主、側(cè)鏈在內(nèi)的空間排列,這種在一條多肽鏈中所有原子在三維空間的整體排布稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。例如，存在于紅色肌肉組織中的肌紅蛋白(Mb），是由153個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的單鏈蛋白質(zhì),具有一個(gè)血紅素輔基,可以進(jìn)行可逆的氧合與脫氧。X-射線衍射法測(cè)定了它的空間構(gòu)象,多肽鏈中α螺旋占7５%,形成A至H8個(gè)螺旋區(qū),兩個(gè)螺旋區(qū)之間有一段無(wú)規(guī)卷曲，脯氨酸位于拐角處。由于側(cè)鏈R基團(tuán)的互相作用，多肽鏈盤(pán)繞、折疊成緊密的球狀結(jié)構(gòu)。親水R基團(tuán)大部分分布在球狀分子的表面;疏水R基團(tuán)位于分子內(nèi)部,形成一個(gè)疏水“口袋”。血紅素位于“口袋”中，它的Fｅ離子配位與組氨酸相連。Mｂ的空間構(gòu)象與血紅蛋白（Ｈb)的一條β－鏈的空間構(gòu)象基本相同。但Ｈb是由2條α肽鏈和２條β肽鏈（α2β2）組成，α-鏈的14１個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成7個(gè)螺旋區(qū)；β－鏈的１46個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成8個(gè)螺旋區(qū)。4條肽鏈分別在三維空間盤(pán)曲折疊成緊密的球狀結(jié)構(gòu)。三級(jí)結(jié)構(gòu)中多肽鏈的盤(pán)曲方式由氨基酸殘基的排列順序決定。三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定重要靠疏水鍵、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵和Ｖandｅrwａals力。蛋白質(zhì)分子中具有許多疏水基團(tuán)，如Ｌeu、Ｉlｅ、Pｈｅ、Ｖal等氨基酸殘基的R基團(tuán)。這些基團(tuán)具有一種避開(kāi)水、互相集合而藏于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的自然趨勢(shì)，這種結(jié)合力稱疏水鍵,它是維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的最重要穩(wěn)定力量。酸性和堿性氨基酸的Ｒ基團(tuán)可以帶電荷,正負(fù)電荷互相吸引形成鹽鍵;鄰近的兩個(gè)半胱氨酸則以二硫鍵結(jié)合。其它基團(tuán)可通過(guò)氫鍵及vanｄerWaaｌs力結(jié)合,盡管結(jié)合力很弱，但數(shù)量頗多,可以保持三級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。許多有生物活性的蛋白質(zhì)由兩條或多條肽鏈構(gòu)成，肽鏈與肽鏈之間并不是通過(guò)共價(jià)鍵相連，而是由非共價(jià)鍵維系。每條肽鏈都有自己的一、二和三級(jí)結(jié)構(gòu)。這種蛋白質(zhì)的每條肽鏈被稱為一個(gè)亞基。由亞基構(gòu)成的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白。寡聚蛋白中亞基的立體排布、亞基之間的互相關(guān)系稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。對(duì)多亞基蛋白質(zhì)而言，單獨(dú)的亞基沒(méi)有生物學(xué)活性,只有完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)寡聚體才有生物學(xué)活性。如Ｈb是由4個(gè)兩種不同的亞基組成四聚體，具有運(yùn)送氧和CO2的功能。實(shí)驗(yàn)證明:它的任何一個(gè)亞基單獨(dú)存在都無(wú)此功能。寡聚蛋白的亞基可以相同也可以不同。例如,過(guò)氧化氫酶是由四個(gè)相同的亞基組成，而天冬氨酸氨甲?；D(zhuǎn)移酶是由12個(gè)亞基組成，其中有6個(gè)催化亞基和6個(gè)調(diào)節(jié)亞基?！驹囶}】下列關(guān)于肽鍵性質(zhì)和組成的敘述對(duì)的的是Ａ．由Ｃα和C-COOＨ組成B.由Cα1和Cα2組成來(lái)源C．由Cα和Ｎ組成D.肽鍵有一定限度雙鍵性質(zhì)E.肽鍵可以自由旋轉(zhuǎn)【解析】答案：D本試題“考核肽鍵結(jié)構(gòu)”。肽鍵C-N形成的單鍵較正常Ｃ-N的單鍵短,Ｃ=O形成的雙鍵較正常的Ｃ＝Ｏ雙鍵長(zhǎng),肽鍵中的原子以共軛π鍵形式存在,因此肽鍵有一定限度雙鍵性質(zhì)。理解應(yīng)用3蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1.等電點(diǎn)蛋白質(zhì)分子末端有自由的α-NH３+和α-ＣOO-；蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基側(cè)鏈也具有可游離的基團(tuán)，如賴氨酸的ε-NＨ3+、精氨酸的胍基、組氨酸的咪唑基、谷氨酸的γ-COO-和天冬氨酸的β-ＣOＯ-等。這些基團(tuán)在溶液一定pH條件下可以結(jié)合與釋放H+，這就是蛋白質(zhì)兩性游離的基礎(chǔ)。在酸性溶液中,蛋白質(zhì)解離成陽(yáng)離子;在堿性溶液中,蛋白質(zhì)解離成陰離子。在某一pH值溶液中,蛋白質(zhì)不解離，或解離成陽(yáng)性和陰性離子的趨勢(shì)相等,即成兼性離子。此時(shí)溶液的pＨ值稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(pＩ)。各種蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同,但大多數(shù)接近于pH５.0，所以在人及動(dòng)物組織體液pH７.４環(huán)境下,大多數(shù)蛋白質(zhì)解離成陰離子。少數(shù)蛋白質(zhì)含堿性氨基酸較多,分子中具有較多自由氨基,故其等電點(diǎn)偏堿性;此類(lèi)蛋白質(zhì)稱堿性蛋白質(zhì)。例如,魚(yú)精蛋白和細(xì)胞色素C等。也有少數(shù)蛋白質(zhì)含酸性氨基酸較多,分子內(nèi)具有較多的羧基，故其等電點(diǎn)偏酸性；此類(lèi)蛋白質(zhì)稱為酸性蛋白質(zhì)，例如,絲蛋白和胃蛋白酶等。在等電點(diǎn)時(shí),蛋白質(zhì)兼性離子帶有相等的正、負(fù)電荷，稱為中性微粒,故不穩(wěn)定而易于沉淀。可以運(yùn)用蛋白質(zhì)的這一特性以及各種蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異，從一混合蛋白質(zhì)溶液中分離不同的蛋白質(zhì)。例如,運(yùn)用豬胰腺提取胰島素(ｐI=５.3０~5.３５）,可先調(diào)節(jié)組織勻漿ｐH呈堿性,使堿性雜蛋白沉淀析出;再調(diào)節(jié)pH至酸性,使酸性雜蛋白沉淀。然后再調(diào)節(jié)具有胰島素的上清液pH至5.3，得到的蛋白質(zhì)沉淀即是胰島素的粗制品了。2.沉淀蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象，稱為沉淀。沉淀蛋白質(zhì)的方法有以下幾種。(1）鹽析在蛋白質(zhì)溶液中若加大量中性鹽,蛋白質(zhì)膠粒的水化層即被破壞,其所帶電荷也被中和，蛋白質(zhì)膠粒因失去這兩種穩(wěn)定因素而沉淀。此種沉淀過(guò)程稱為鹽析。鹽析法沉淀蛋白質(zhì)常用的中性鹽有硫酸銨、硫酸鈉和氯化鈉等。鹽析時(shí)若溶液的pH在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)則效果最佳。鹽析沉淀的蛋白質(zhì)不發(fā)生變性是其優(yōu)點(diǎn),故常用與天然蛋白質(zhì)的分離；缺陷是沉淀的蛋白質(zhì)中混有大量中性鹽,必須經(jīng)透析除去。(2)重金屬鹽沉淀蛋白質(zhì)重金屬離子如Aｇ+、Ｈｇ2＋、Cu2+、Pｂ2+等，可與蛋白質(zhì)的負(fù)離子結(jié)合,形成不溶性蛋白質(zhì)沉淀。沉淀的條件為pＨ稍大于蛋白質(zhì)的pI為宜。臨床上運(yùn)用蛋白質(zhì)與重金屬鹽結(jié)合形成不溶性沉淀這一性質(zhì)，搶救重金屬鹽中毒病人。給病人口服大量酪蛋白、清蛋白等,然后再用催吐劑將結(jié)合的重金屬鹽嘔出以解毒。（3)生物堿試劑與某些酸沉淀蛋白質(zhì)生物堿試劑如苦味酸、鞣酸、鎢酸等以及某些酸，如三氯醋酸、磺酸水楊酸、硝酸等，可與蛋白質(zhì)的正離子結(jié)合成不溶性的鹽沉淀。沉淀的條件是ｐH<pI。血液化學(xué)分析時(shí)常運(yùn)用此原理除去血液中的蛋白質(zhì)干擾,制備無(wú)蛋白質(zhì)的血濾液。如測(cè)血糖時(shí)可用鎢酸沉淀蛋白質(zhì)。此外,此類(lèi)反映也可用于檢測(cè)尿中的蛋白質(zhì)。（4)有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)可與水混合的有機(jī)溶劑,如酒精、甲醇、丙酮等能與蛋白質(zhì)爭(zhēng)水,破壞蛋白質(zhì)膠粒的水化膜,使蛋白質(zhì)沉淀析出。在常溫下，有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)往往引起變性，如用酒精可消毒滅菌。若在低溫、低濃度、短時(shí)間則變性進(jìn)行緩慢或不變性，可用于提取生物材料中的蛋白質(zhì),若適當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH和離子強(qiáng)度，則可以使分離效果更好。優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑易蒸發(fā)除去。３.蛋白質(zhì)的變性在某些物理或化學(xué)因素作用下,使蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象破壞（但不涉及肽鏈的斷裂等一級(jí)結(jié)構(gòu)變化）,導(dǎo)致蛋白質(zhì)理化性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)的改變,這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用。使蛋白質(zhì)變性的因素很多,如高溫、高壓、紫外線、X射線照射、超聲波、劇烈震蕩及攪拌等物理因素；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、有機(jī)溶劑、濃尿素和十二烷基硫酸鈉（SＤＳ)等化學(xué)因素。這些理化因素都可使蛋白質(zhì)變性,球狀蛋白質(zhì)變性后的明顯改變是溶解度減少。本來(lái)在等電點(diǎn)時(shí)能溶于水的蛋白質(zhì)通過(guò)變性就不再溶于本來(lái)的水溶液。蛋白質(zhì)變性后，其它理化性質(zhì)的改變,如結(jié)晶性消失、黏度增長(zhǎng)、呈色性增長(zhǎng)和易被蛋白水解酶水解等,均與蛋白質(zhì)的空間破壞、結(jié)構(gòu)松散、分子的不對(duì)稱性增長(zhǎng),以及氨基酸殘基側(cè)鏈外露等密切相關(guān)。空間結(jié)構(gòu)破壞必然導(dǎo)致生物學(xué)功能的喪失,如酶失去催化活性,激素不能調(diào)節(jié)代謝反映，抗體不能與抗原結(jié)合等。蛋白質(zhì)劇烈變性時(shí)其空間結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，不能恢復(fù),稱為不可逆性變性。但某些溫和蛋白質(zhì)變性，時(shí)間也不很久，除去變性因素仍可恢復(fù)其活性,稱為可逆變性。例如,核糖核酸酶經(jīng)尿素和β-巰基乙醇作用變性后，再透析去除尿素和β-巰基乙醇,又可恢復(fù)其酶活性。又如，被強(qiáng)堿變性的胃蛋白酶也可在一定條件下恢復(fù)其酶活性；被稀鹽酸變性的Hb也可在弱堿溶液里變回天然Hｂ，但在100℃變性的胃蛋白酶和Hｂ蛋白質(zhì)被強(qiáng)酸或強(qiáng)堿變性后，仍能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中。若將此強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液的ｐＨ調(diào)至等電點(diǎn)，則變性蛋白質(zhì)立即結(jié)成絮狀的不溶解物。這種現(xiàn)象稱為變性蛋白質(zhì)的結(jié)絮作用。結(jié)絮作用所生成的絮狀物仍能再溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中。如再加熱，則絮狀物變?yōu)楸容^堅(jiān)固的凝塊;此凝塊不宜再溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固作用。雞蛋煮熟后本來(lái)流動(dòng)的蛋清變成了固體狀;豆?jié){中加少量氯化鎂即可變成豆腐,都是蛋白質(zhì)凝固的典型例子。蛋白質(zhì)的變性和凝固經(jīng)常是相繼發(fā)生的，蛋白質(zhì)變性后結(jié)構(gòu)松散，長(zhǎng)肽鏈狀似亂麻,或互相纏繞、或互相穿插、扭成一團(tuán)、結(jié)成一塊，不能恢復(fù)其本來(lái)的結(jié)構(gòu),即是凝固?？梢哉f(shuō)凝固是蛋白質(zhì)變性后進(jìn)一步發(fā)展的一種結(jié)果。了解變性理論有重要的實(shí)際意義,一方面注意低溫保存生物活性蛋白，避免其變性失活;另一方面可運(yùn)用變性因素消毒滅菌?！驹囶}】取一滴血漿，在ｐH8.6條件進(jìn)行醋酸纖維膜電泳。若樣品點(diǎn)在負(fù)極,電泳后可將血漿至少提成5種成分,跑在最前面的成分是A．纖維蛋白原B.γ球蛋白C.β球蛋白D.α球蛋白E．清蛋白【解析】答案:Ｅ本試題“考用電泳法將血漿蛋白分類(lèi)”。血漿蛋白等電點(diǎn)一般在５．0左右,在ｐH8.６條件下帶負(fù)電荷，電泳時(shí)向正極移動(dòng)。由于血漿蛋白分子量大小及帶電荷數(shù)量不同，電泳時(shí)移動(dòng)速率不同樣,用此法可將血漿蛋白分為清蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白和γ－球蛋白。清蛋白分子最小,帶的電荷最多,所以跑的最快。二、維生素理解應(yīng)用１脂溶性維生素1.脂溶性維生素的生理功能及缺少癥(1)維生素A的生理功能及缺少癥維生素A又稱抗干眼病維生素。維生素A多存在于動(dòng)物的肝臟中。植物中不存在維生素A，但存在多種胡蘿卜素，其中β-胡蘿卜素最重要,被稱為維生素Ａ原。維生素Ａ在體內(nèi)的活性形式涉及視黃醇、視黃醛和視黃酸。生理功能及缺少癥：①構(gòu)成視覺(jué)細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)。當(dāng)維生素Ａ缺少時(shí)，視紫紅質(zhì)合成減少,對(duì)弱光敏感性減少,暗適應(yīng)能力減弱,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“夜盲癥”。②參與糖蛋白的合成。當(dāng)維生素Ａ缺少時(shí)，可導(dǎo)致糖蛋白合成中間產(chǎn)物異常,低分子量的多糖-脂的累積。維生素A是維持上皮組織發(fā)育和分化所必需的,若缺少可引起上皮組織干燥、增生和角化。如皮脂腺角化出現(xiàn)毛囊丘疹;淚腺上皮不健全可出現(xiàn)淚液分泌減少,進(jìn)而發(fā)展成干眼癥等，這與維生素A能促進(jìn)糖蛋白合成有關(guān)。③其它功能。視黃醇、視黃酸具有固醇類(lèi)激素樣作用,影響細(xì)胞分化,促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)和發(fā)育。缺少維生素Ａ?xí)r，生殖功能衰退,骨骼生長(zhǎng)不良及生長(zhǎng)發(fā)育受阻等，也許與視黃醇的固醇類(lèi)激素樣作用異常有關(guān)。(２)維生素Ｄ的生理功能及缺少癥維生素D又稱抗佝僂病維生素，為類(lèi)固醇衍生物。體內(nèi)膽固醇可轉(zhuǎn)變成7-脫氫膽固醇，儲(chǔ)存于皮下，在日光或紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)镈３。１,２5(OＨ）2Ｄ3是維生素D的活性形式。生理功能及缺少癥:１,２5(OＨ）２D3是維生素D的活化形式，其重要靶細(xì)胞是小腸黏膜、骨骼和腎小管,重要生理功能是促進(jìn)鈣和磷的吸取,有助于新骨的生成與鈣化，并與甲狀旁腺素、降鈣素共同調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)的鈣、磷平衡。當(dāng)維生素D缺少或轉(zhuǎn)化障礙時(shí),兒童骨鈣化不良,稱佝僂病,成人引起軟骨病。（３)維生素K的生理功能與缺少癥維生素K能加速血液凝固，是促進(jìn)肝合成凝血酶原的必要因素。凝血酶原分子的Ｎ端具有10個(gè)谷氨酸殘基，羧化后變成r－羧基谷氨酸（Gｌa)有很強(qiáng)的螯合Ca２＋的能力,這種結(jié)合可激活蛋白水解酶，使凝血酶原水解轉(zhuǎn)變?yōu)槟?。催化這一反映的酶稱為γ－谷氨酸羧化酶，維生素K為該酶的輔助因子。此外，維生素K對(duì)VＩI，IX,X等此外幾種凝血因子的生物合成也很重要。缺少維生素K時(shí)影響血液凝固。一般情況下人體不會(huì)缺少維生素K，由于維生素K在自然界綠色植物中含量豐富,只有長(zhǎng)期口服抗生素使腸道菌生長(zhǎng)受克制或因脂肪吸取受阻,或因食物中缺少綠色蔬菜,才會(huì)發(fā)生維生素Ｋ的缺少癥。(４)維生素Ｅ的生理功能及缺少癥維生素E與動(dòng)物生育有關(guān),故稱生育酚。生理功能及缺少癥:①維生素E與動(dòng)物生殖功能有關(guān)。動(dòng)物缺少維生素Ｅ時(shí)其生殖器官受損而不育。雄鼠缺少時(shí)，睪丸萎縮，不產(chǎn)生精子。雌鼠缺少時(shí),胚胎及胎盤(pán)萎縮而被吸取，引起流產(chǎn)。在人類(lèi)尚未發(fā)現(xiàn)因維生素E缺少而引起不育癥,臨床常用維生素E治療先兆流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)。②抗氧化作用。維生素E是最重要的天然抗氧化劑，它能對(duì)抗生物膜磷脂中多不飽和脂肪酸的過(guò)氧化反映，因而避免脂質(zhì)過(guò)氧化物產(chǎn)生,保護(hù)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能。維生素E還可與硒(Se)協(xié)同通過(guò)谷胱甘肽過(guò)氧化酶發(fā)揮抗氧化作用。③促進(jìn)血紅素合成。維生素E能提高血紅素合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶δ氨基γ酮戊酸(ALA）合成酶和ALA脫水酶的活性，從而促進(jìn)血紅素合成。此外,維生素E還能克制血小板凝集,其作用與維生素Ｅ在體內(nèi)能調(diào)節(jié)前列腺素和血栓素形成有關(guān)。維生素E還能維持肌肉與周邊血管正常功能,防止肌肉萎縮。理解應(yīng)用2水溶性維生素1．水溶性維生素的生理功能及缺少癥(1）維生素B１的生理功能及缺少癥維生素B1又名硫胺素,焦磷酸硫胺素（TPP)是其在體內(nèi)的活性形式。維生素Ｂ1重要存在于種子外皮和胚芽中,米糠、麥麩、豆類(lèi)中含量豐富。維生素B1易被小腸吸取，吸取后重要在肝及腦組織中由硫胺素焦磷酸激酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)PP。生理功能和缺少癥:①TＰＰ是α－酮酸氧化脫羧酶系的輔酶。當(dāng)維生素B1缺少時(shí)，影響到丙酮酸的氧化供能，以致影響細(xì)胞的正常功能,特別是神經(jīng)組織。②ＴPP作為轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶參與磷酸戊糖途徑。當(dāng)維生素B1缺少時(shí)，戊糖代謝障礙，體內(nèi)核苷酸合成及神經(jīng)髓鞘中磷酸戊糖代謝則受到影響。③ＴＰP在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定作用。當(dāng)B１缺少時(shí),一方面丙酮酸的氧化脫羧反映受到影響,從而影響乙酰膽堿的合成作用;另一方面維生素B1對(duì)膽堿酯酶的克制減弱,加強(qiáng)了乙酰膽堿的分解作用，使神經(jīng)傳導(dǎo)受到影響,導(dǎo)致胃腸蠕動(dòng)緩慢、消化液分泌減少、食欲不振、消化不良等消化道癥狀。(2)維生素B2的生理功能及缺少癥維生素B2為一橙黃色針狀結(jié)晶，又名核黃素,具有可逆的氧化還原特性。黃素單核苷酸（FMＮ)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)是核黃素的活性形式。FMN和FAD是體內(nèi)許多氧化還原酶的輔基,這些酶被稱為黃素蛋白或黃酶。FMN和FAＤ分子能可逆的加氫和脫氫，進(jìn)行可逆的氧化還原反映，因此它們?cè)隗w內(nèi)可以作為氫的傳遞體。當(dāng)維生素B2缺少時(shí)，引起口角炎、唇炎、舌炎、陰囊皮炎、眼瞼炎、角膜血管增生等缺少癥。成人維生素B2的每日需要量為１.２～１．5ｍg。（3）維生素pｐ的生理功能及缺少癥維生素ｐｐ涉及尼克酸及尼克酰胺，又稱“抗癩皮病因子”,兩者均屬于吡啶衍生物。維生素ｐp廣泛存在于自然界,以酵母、花生、谷類(lèi)、肉類(lèi)和動(dòng)物肝中含量豐富。在體內(nèi)尼克酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤組成脫氫酶的輔酶，重要有尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(ＮAD+)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAＤＰ＋)。NＡD+和NAＤＰ＋在體內(nèi)作為多種不需氧脫氫酶的輔酶,廣泛參與體內(nèi)的氧化還原反映。在反映中它們是遞氫物質(zhì)，可以可逆的加氫或脫氫。尼克酸缺少病稱為糙皮病，重要表現(xiàn)為皮炎、腹瀉及癡呆等。皮炎常對(duì)稱出現(xiàn)于暴露部位，而癡呆則是神經(jīng)組織變性的結(jié)果。這些癥狀的出現(xiàn)也許是缺少多種維生素的結(jié)果,但給與尼克酸可見(jiàn)效。此外,抗結(jié)核藥異煙肼（雷米封)的結(jié)構(gòu)與維生素PＰ十分相似,因此兩者有拮抗作用，長(zhǎng)期服用可引起維生素PP的缺少。(4）維生素B6的生理功能及缺少癥維生素B６涉及３種物質(zhì),即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，皆屬于吡啶衍生物。維生素Ｂ６在體內(nèi)以磷酸酯形式存在，磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。自然界的維生素B6存在于種子、谷類(lèi)、肝、肉類(lèi)及綠葉蔬菜中。三種形式的維生素B６都容易在腸內(nèi)被吸取。磷酸吡哆醛是氨基酸代謝中多種酶的輔酶。如氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及氨基酸脫羧酶的輔酶均是磷酸吡哆醛，它的作用是傳遞氨基和脫羧基,從而催化氨基酸分解、合成和互相轉(zhuǎn)變。這些作用是從氨基酸釋放能量和產(chǎn)生多種神經(jīng)遞質(zhì)的重要反映。故可將維生素B6視為與能量相關(guān)的維生素，其缺少癥多與其它涉及釋放能量的維生素相似，如周邊神經(jīng)可出現(xiàn)脫髓鞘等。臨床上常用維生素B6治療嬰兒驚厥和妊娠嘔吐,其機(jī)理是由于磷酸吡哆醛是谷氨酸脫羧酶的輔酶,該酶催化谷氨酸脫羧生成γ氨基丁酸，后者是中樞神經(jīng)系統(tǒng)克制性遞質(zhì)。磷酸吡哆醛也是δ－氨基γ－酮戊酸（ALA）合酶的輔酶,而ALＡ合酶是血紅素合成的限速酶。因此維生素B6缺少時(shí)可出現(xiàn)低血色素小細(xì)胞性貧血和血清鐵增高。此外，異煙肼能與磷酸吡哆醛結(jié)合，使其失去輔酶作用，故在應(yīng)用該藥同時(shí),需補(bǔ)充維生素B6。(５)維生素Ｂ１2和葉酸的生理功能及缺少癥維生素B１2又稱鈷胺素，是目前所知唯一含金屬元素的維生素。人體內(nèi)維生素B１2參與胞漿中同型半胱氨酸的甲基化反映。假如B１２缺少結(jié)果也許產(chǎn)生巨幼紅細(xì)胞性貧血,也即惡性貧血。葉酸因綠葉中含量十分豐富而得名，葉酸的活性形式是四氫葉酸。四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,能攜帶一碳單位。一碳單位在體內(nèi)參與多種物質(zhì)的合成,如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。當(dāng)葉酸缺少時(shí),DNA合成必然受到克制，骨髓幼紅細(xì)胞DNA合成減少,細(xì)胞分裂速度減少，細(xì)胞體積變大，細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)疏松，稱巨幼紅細(xì)胞，此種細(xì)胞大部分在成熟前就被破壞導(dǎo)致貧血,稱巨幼紅細(xì)胞性貧血。甲氨喋呤因結(jié)構(gòu)與葉酸相似，它能克制二氫葉酸還原酶的活性,使四氫葉酸合成減少，進(jìn)而克制體內(nèi)胸腺嘧啶核苷酸的合成,因此有抗癌作用。（６)維生素C生理功能及缺少癥維生素C是一種具有6個(gè)碳原子的酸性多羥化合物,又稱Ｌ-抗壞血酸。維生素Ｃ具有還原劑的性質(zhì)。在有氧化劑存在時(shí)，抗壞血酸可轉(zhuǎn)變成脫氫抗壞血酸。脫氫抗壞血酸液具有生理活性,但在血液中以前者為主，后者僅為前者的１/1５。維生素C的重要功能是：①參與體內(nèi)多種羥化反映，是多種羥化酶的輔助因子。維生素C可促進(jìn)膠原蛋白的合成,是膠原脯氨酸羥化酶及膠原賴氨酸羥化酶維持活性所必需的輔助因子,膠原是結(jié)締組織、骨及毛細(xì)血管等的重要組成部分。結(jié)締組織的生成是傷口愈合的前提，所以維生素C對(duì)創(chuàng)傷的愈合是不可缺少的。維生素C缺少時(shí)會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)血管破裂,牙齒易松動(dòng)、骨骼脆弱而易折斷以及創(chuàng)傷時(shí)傷口不易愈合。維生素Ｃ參與膽固醇的轉(zhuǎn)化及類(lèi)固醇激素的合成，是催化膽固醇轉(zhuǎn)變成７α-羥膽固醇反映中７α-羥化酶的輔酶。維生素C參與芳香族氨基酸的代謝，酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)羥苯丙酮酸及尿黑酸的反映中,都需要維生素C。維生素C缺少時(shí),尿中大量出現(xiàn)對(duì)羥苯丙酮酸。維生素Ｃ還參與酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影?、色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥色胺的反映。②參與體內(nèi)的氧化還原反映。維生素C可保持巰基酶的活性和谷胱甘肽的還原狀態(tài)。體內(nèi)許多含巰基的酶當(dāng)其在體內(nèi)發(fā)揮催化作用時(shí)需要自由的巰基(－SＨ),維生素C能使酶分子中的－SＨ維持在還原狀態(tài),從而使酶保持活性。維生素C還與谷胱甘肽的氧化還原關(guān)系密切,它們?cè)隗w內(nèi)往往共同發(fā)揮抗氧化作用。如不飽和脂肪酸易被氧化成脂質(zhì)過(guò)氧化物從而使細(xì)胞膜受損，還原性谷胱甘肽(G-SH）可使脂質(zhì)過(guò)氧化物還原，從而消除其對(duì)細(xì)胞的破壞作用，而維生素C可使氧化性谷胱甘肽(G-S－Ｓ-G)還原,使Ｇ－ＳH不斷得到補(bǔ)充。維生素Ｃ能使紅細(xì)胞中的高鐵血紅蛋白(MHb)還原為血紅蛋白(Hb)，恢復(fù)其運(yùn)送氧的能力。維生素Ｃ能使難以吸取的三價(jià)鐵(Ｆｅ3＋）還原成易于吸取的二價(jià)鐵（Fe2＋)，從而使鐵的吸取增長(zhǎng)明顯。維生素C能保護(hù)維生素A、E及B免遭氧化,還能促使葉酸轉(zhuǎn)變成有活性的四氫葉酸。我國(guó)建議成人每日維生素C需要量為60mg。但需要量受某些藥物的影響。如吸煙可導(dǎo)致血中維生素C減少,阿司匹林可干擾白細(xì)胞攝取維生素C?！驹囶}1】長(zhǎng)期服用雷米封(異煙肼）可致維生素PP缺少,其因素是A.雷米封可克制維生素PP的吸取B.雷米封可克制維生素PＰ的排泄C.雷米封可與維生素PP結(jié)合使其失活D.雷米封與維生素PP結(jié)構(gòu)相似，兩者有拮抗作用E．以上都不是【解析】答案：D本試題“考維生素的缺少因素”，雷米封的結(jié)構(gòu)與維生素PＰ十分相似，因此兩者有拮抗作用,長(zhǎng)期服用可引起維生素PP的缺少?！驹囶}2】腳氣病是由于缺少哪種維生素所引起的A.維生素Ｂ1Ｂ．維生素PPC.維生素B２Ｄ．維生素EＥ.葉酸【解析】答案：A本試題“考維生素的生理功能”。三、酶理解應(yīng)用１概述１.概述生物體內(nèi)的新陳代謝是由一系列復(fù)雜的化學(xué)反映完畢的，這些化學(xué)反映幾乎都是由生物催化劑所催化。酶是最重要的催化劑，其研究歷史已超過(guò)120２3。生物體內(nèi)的許多生物大分子物質(zhì),欲在體外人工合成極其困難。許多代謝反映放在體外自發(fā)進(jìn)行,速度極慢，或幾乎不能完畢。但在生物體內(nèi)，在酶的催化下,得以順利快速的實(shí)現(xiàn)。生物體內(nèi)新陳代謝的一系列復(fù)雜的化學(xué)反映，幾乎均是由酶所促進(jìn)的,生命活動(dòng)離不開(kāi)酶。許多先天性遺傳性疾病就是由于體內(nèi)某種酶的缺失所導(dǎo)致。微量的氰化物即可致人于死命，就是由于它克制了細(xì)胞內(nèi)呼吸的一個(gè)關(guān)鍵酶(細(xì)胞色素氧化酶)。氯霉素治療細(xì)菌性痢疾的機(jī)理，在于它能特異性地克制腸道細(xì)菌蛋白質(zhì)生物合成中的轉(zhuǎn)肽酶活性，而使細(xì)菌的生存和繁殖停止。因此,酶的存在及其活性的調(diào)節(jié)，是生物體可以進(jìn)行物質(zhì)代謝和生命活動(dòng)的必要條件，也是許多疾病的發(fā)病機(jī)理和治療的藥理學(xué)基礎(chǔ)。2.酶促反映的特點(diǎn)酶是一類(lèi)生物催化劑，遵守一般催化劑的共同規(guī)律。例如,它只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反映，而不能催化熱力學(xué)上不能進(jìn)行的反映，即不能新生反映；酶的作用只能使反映加速達(dá)成平衡點(diǎn),而不能改變平衡點(diǎn)；反映前后酶的質(zhì)量不變。這些都是酶與一般催化劑相同之處。但是,酶也具有與一般催化劑不同的特點(diǎn)。（1)極高的催化效率酶的催化效率通常比一般催化劑高106～１012倍。碳酸酐酶可催化H2CＯ3→H2O+CO2,其加速反映的數(shù)量級(jí)可達(dá)107倍,每分子酶每秒鐘可轉(zhuǎn)化4０萬(wàn)分子的作用物(H２CO3)。酶的高效催化是通過(guò)減少反映所需的活化能實(shí)現(xiàn)的。這是由于，即使在熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反映中,也只有那些能量較高的活潑分子才有也許進(jìn)行化學(xué)反映。這些能量較高的分子稱為活化分子,他們是在反映體系中通過(guò)度子－分子互相作用(碰撞）從其它分子獲能的。使分子從基礎(chǔ)狀態(tài)達(dá)成活化分子所需要的能量稱為活化能?；罨芨叩蜎Q定反映體系活化分子多少,即決定反映速度。欲加速反映進(jìn)行,或外加能量(如加熱）,或減少反映所需的活化能。酶就是通過(guò)減少活化能加速化學(xué)反映的。由作用物的起始態(tài)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的終止態(tài)的過(guò)程中,非酶促反映所需活化能較高，反映較難實(shí)現(xiàn)。在酶促反映中，作用物一方面與酶結(jié)合成中間產(chǎn)物,過(guò)渡態(tài)的中間產(chǎn)物再分解生成產(chǎn)物,并釋出酶。此兩步所需的活化能均低于非酶促反反映所需的活化能，因而反映易于進(jìn)行。據(jù)計(jì)算,在250C時(shí)，活化能每減少4.184kJ/mｏl(lｋcal/mol)，反映速度可增長(zhǎng)5.4(2)高度的特異性一般催化劑?？纱呋活?lèi)型的多種化學(xué)反映。如H+可催化蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等多種不同物質(zhì)的水解，對(duì)作用物的結(jié)構(gòu)規(guī)定不甚嚴(yán)格,甚至很不嚴(yán)格;同時(shí)其反映產(chǎn)物也常多種多樣。但酶促反映則不然,如淀粉酶只能水解淀粉，而不能水解蛋白質(zhì)和脂肪。蛋白酶只能水解蛋白質(zhì)，并且通常也只能水解由特定氨基酸構(gòu)成的肽鍵。所以，酶促反映對(duì)作用物有一定的選擇性，所催化的反映通常也只限于一種特定類(lèi)型，生成特定的產(chǎn)物。換句話說(shuō)，一種酶只能作用于一種或一類(lèi)化合物,催化進(jìn)行一種類(lèi)型的化學(xué)反映,得到一定的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱為酶的特異性。各種酶所規(guī)定的特異性嚴(yán)格限度不一,有的酶只能作用于一種特定結(jié)構(gòu)的作用物,進(jìn)行一種專(zhuān)一的反映,生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,稱之為絕對(duì)特異性，如脲酶只能催化尿素水解為CO２和NＨ3,但不能催化甲基尿素水解。另一類(lèi)酶則特異性較差，可作用于結(jié)構(gòu)類(lèi)同的一類(lèi)化合物或化學(xué)鍵,如磷酸酶對(duì)一般的磷酸酯都能水解，不管是甘油磷酸酯、葡萄糖磷酸酯或酚磷酸酯,這類(lèi)酶屬于相對(duì)特異性。尚有一類(lèi)酶則系立體異構(gòu)特異性,即它只能催化一種立體異構(gòu)體進(jìn)行反映，或其催化的結(jié)果只能生成一種立體異構(gòu)體。如體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸均為Ｌ-型，所以體內(nèi)參與氨基酸代謝的酶絕大多數(shù)均只能作用于L-型氨基酸，而不能作用于D型氨基酸。(3）酶催化活性的可調(diào)節(jié)性酶促反映受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。例如，酶與代謝物在細(xì)胞內(nèi)的區(qū)域化分布和進(jìn)化過(guò)程中基因分化形成的各種同工酶使各組織器官、各亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有各自的代謝特點(diǎn)。酶原的激活使酶在合適的環(huán)境被激活和發(fā)揮作用。代謝物通過(guò)對(duì)代謝途徑中關(guān)鍵酶、變構(gòu)酶的克制與激活和對(duì)酶的共價(jià)修飾，對(duì)酶活性進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。酶生物合成的誘導(dǎo)與阻遏、酶降解速率的調(diào)節(jié)可發(fā)揮對(duì)酶活性的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)作用。(４)酶活性的不穩(wěn)定性酶是蛋白質(zhì),一切可使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。理解應(yīng)用２酶的結(jié)構(gòu)與功能1.分子組成與其它蛋白質(zhì)同樣，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的天然酶，可分為單純蛋白質(zhì)的酶、結(jié)合蛋白質(zhì)的酶兩類(lèi)。單純蛋白質(zhì)的酶完全由-氨基酸按一定的排列順序組成,如脲酶、一些消化蛋白酶、淀粉酶、脂酶和核糖核酸酶等。牛胰核糖核酸酶就是一條由12４個(gè)氨基酸殘基組成的多肽鏈。體內(nèi)大多數(shù)酶屬于結(jié)合蛋白質(zhì)的酶類(lèi)。結(jié)合蛋白質(zhì)的酶類(lèi)除由氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)部分外，還具有其它小分子有機(jī)化合物或金屬離子構(gòu)成的輔助因子。根據(jù)輔助因子與酶蛋白結(jié)合的牢固限度不同,又分為輔基或輔酶。酶的蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白。酶蛋白與輔助因子組合成全酶。輔基與酶蛋白結(jié)合牢固,不能用透析、超濾等簡(jiǎn)樸的物理化學(xué)方法使之分開(kāi)。輔酶與酶蛋白以非共價(jià)鍵結(jié)合，可用上述方法使之與酶蛋白分離。體內(nèi)酶的種類(lèi)很多，而輔酶的種類(lèi)卻很少。一般來(lái)說(shuō),一種酶蛋白只能與一種輔助因子結(jié)合，形成一種特異性的酶，而一種輔助因子則可與不同的酶蛋白結(jié)合，形成多種特異性的酶,催化各種特異的化學(xué)反映。例如，輔酶Ｉ(NAＤ＋）為傳遞氫原子和電子的輔酶，參與氧化還原反映。NAＤ+可作為多種脫氫酶的輔酶，如L-乳酸脫氫酶、丙酮酸脫氫酶、L－谷氨酸脫氫酶等數(shù)十種脫氫酶均以NＡD+為其輔酶。絕大多數(shù)輔酶成分中均具有不同的B族維生素。輔基大多為金屬離子,如Zn２+為糜蛋白酶的輔基，K+為丙酮酸激酶的輔基,但也有以其它有機(jī)化合物，如卟啉類(lèi)為輔基的。對(duì)結(jié)合（蛋白質(zhì)的）酶類(lèi)而言，決定酶反映特異性的是酶蛋白部分,輔助因子參與酶蛋白催化的反映，直接與電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的傳遞或連結(jié)有關(guān)。2.活性中心與必需基團(tuán)酶是具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)或多肽鏈。雖然酶分子表面有許多由氨基酸提供的化學(xué)基團(tuán)，但其中只有一小部分基團(tuán)與酶的催化作用直接有關(guān)。酶分子中與酶活性有關(guān)的化學(xué)基團(tuán)稱為必需基團(tuán)。這些必需基團(tuán)與維持酶分子的空間構(gòu)象有關(guān)。酶分子中必需基團(tuán)在空間位置上相對(duì)集中所形成的特定空間結(jié)構(gòu)區(qū)域,是酶發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵部位,稱為酶的活性中心?；钚灾行目膳c作用物(底物）特異結(jié)合，將作用物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。組成活性中心的必需基團(tuán)稱為活性中心內(nèi)的必需基團(tuán),大多由肽鏈上遠(yuǎn)離的氨基酸殘基提供，經(jīng)肽鏈折疊，使之在空間位置上互相接近,構(gòu)成活性中心。在結(jié)合酶類(lèi)中，輔基、輔酶也多參與活性中心的組成。尚有些必需基團(tuán)不參與活性中心組成,為維持活性中心空間構(gòu)象所必需,是活性中心外的必需基團(tuán)。常見(jiàn)的必需基團(tuán)有組氨酸的咪唑基，絲氨酸的羥基,半胱氨酸的巰基，以及谷氨酸的γ-羧基。當(dāng)酶蛋白變性時(shí)，肽鏈展開(kāi),活性中心被拆散,酶的活性也因而喪失。3.酶原與酶原的激活多數(shù)酶合成后即具活性,但有少部分酶在細(xì)胞內(nèi)合成后并無(wú)活性，這類(lèi)無(wú)活性的酶的前體,稱為酶原。當(dāng)酶原被分泌出細(xì)胞,在蛋白酶等的作用下，通過(guò)一定的加工剪切，使肽鏈重新折疊形成活性中心,或暴露出活性中心。由無(wú)活性的酶原變成有活性酶的過(guò)程稱為酶原激活。例如,胰腺合成的糜蛋白酶原無(wú)蛋白水解酶活性;當(dāng)它分泌流入腸中后,受胰蛋白酶的激活,中間切除兩段二肽,形成三條肽段，重新折疊，將必需基團(tuán)集中形成活性中心，糜蛋白酶原從而被激活。酶原激活具有重要的生理意義。一方面保護(hù)細(xì)胞自身的蛋白質(zhì)不受蛋白酶的水解破壞，另一方面保證合成的酶在特定部位和環(huán)境中發(fā)揮生理作用。例如,胰腺合成糜蛋白酶是為幫助腸中食物蛋白質(zhì)的消化。設(shè)想在胰腺中一旦合成的糜蛋白酶即具活性,就可使胰腺自身的組織蛋白質(zhì)水解。急性胰腺炎就是由于胰腺中的糜蛋白酶原、胰蛋白酶原就地被激活所致。血液中通常存在的凝血酶原不會(huì)在血管中引起凝血。只有當(dāng)出血時(shí)，血管內(nèi)皮損傷暴露的膠原纖維所含的負(fù)電荷活化了凝血因子X(jué)ＩI，進(jìn)而將凝血酶原激活成凝血酶,使血液凝固，以防止大量出血。4.同工酶在體內(nèi)并非所有具有相同催化作用的酶,都是同一種蛋白質(zhì)。在不同器官中,甚至在同一細(xì)胞內(nèi),經(jīng)常具有幾種分子結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)迥異、但卻可催化相同化學(xué)反映的酶。這類(lèi)具有相同催化功能，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫學(xué)性質(zhì)各不相同的一組酶稱為同工酶。乳酸脫氫酶(ＬDH)是由4個(gè)亞基組成的蛋白質(zhì)。組成LＤH的亞基有兩種類(lèi)型，一種是重要分布在心肌的H型亞基，另一種是分布于骨骼肌、肝的M型亞基。存在于心肌中的重要LDH由４個(gè)Ｈ亞基構(gòu)成(LDＨ１)，存在于骨骼肌、肝中的重要由４個(gè)M亞基構(gòu)成(ＬDH5）。在其它不同組織中所存在的LDH中,H亞基與M亞基組成比例各有不同，可組成H４(LDH1）、H3M（LDＨ2)、H2M2(LDＨ3）、HM3(LＤH4)及Ｍ4(LDＨ5)5種LDH同工酶。這一順序也是它們向正極電泳速度遞減的順序，可借以鑒別這5種同工酶。這5種同工酶在各器官中的分布和含量不同，各器官組織都有其各自特定的分布酶譜。心肌富含Ｈ4,故當(dāng)急性心肌梗塞時(shí)或心肌細(xì)胞損傷時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的LDH釋入血中,同工酶譜分析表現(xiàn)為【試題】胰蛋白酶在剛被胰腺細(xì)胞合成時(shí),以無(wú)活性的胰蛋白酶原形式存在?？梢栽谑改c激活胰蛋白酶原的物質(zhì)是Ａ.H+B．氨基肽酶Ｃ．腸激酶D.羧基肽酶Ｅ.K＋【解析】答案:C本試題“考酶原的激活”,胰腺合成的胰蛋白酶原無(wú)蛋白水解酶活性;當(dāng)它分泌流入腸中后，受腸激酶的激活,切除小分子六肽,重新折疊，將必需基團(tuán)集中形成活性中心，胰蛋白酶原從而被激活。理解應(yīng)用3影響酶促反映速度的因素1．酶濃度在酶促反映體系中,若所用的酶制品中不含克制物,作用物的濃度又足夠大，使酶達(dá)成飽和,則反映速度與酶濃度成正比。２.作用物濃度假如我們用作用物濃度對(duì)反映速度作圖可以看出酶促反映呈雙曲線型,即當(dāng)作用物濃度很低時(shí),反映速度(Ｖ）隨著作用物濃度(［Ｓ])的增高，成直線比例上升。而當(dāng)作用物濃度繼續(xù)增高時(shí)，反映速度增高的趨勢(shì)逐漸緩和。一旦當(dāng)[S]達(dá)成相稱高時(shí),反映速度不再隨[S]的增高而增高，達(dá)成了極限最大值,稱最大反映速度（Ｖmaｘ)。當(dāng)反映速度為最大反映速度一半時(shí)的［Ｓ]為Km值，Kｍ值亦稱米氏常數(shù),為酶的特性性常數(shù)。不同的酶Km值不同,同一種酶對(duì)不同作用物有不同的Km值。各種同工酶的Km值不同，也可借Km以鑒別之。上述反映過(guò)程通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可得出一方程式,即米氏方程：3.溫度酶對(duì)溫度的變化極敏感。若自低溫開(kāi)始,逐漸增高溫度,則酶反映速度也隨之增長(zhǎng)。但到達(dá)某一溫度后，繼續(xù)增長(zhǎng)溫度,酶反映速度反而下降。這是由于溫度對(duì)酶促反映有雙重影響。高溫度一方面可加速反映的進(jìn)行,另一方面又能加速酶變性而減少有活性酶的數(shù)量，減少催化作用。當(dāng)兩種影響適當(dāng)時(shí),即既不因溫度過(guò)高而引起酶損害,也不因過(guò)低而延緩反映進(jìn)行時(shí),反映速度最快，此時(shí)的溫度即為酶的最適溫度。溫血?jiǎng)游锝M織中，酶的最適溫度一般在37oC至４０ｏC之間。僅有很少數(shù)酶能耐受較高的溫度，例如,ＴaｇＤNＡ聚合酶在90ｏC以上仍具有活性。尚有些酶,在較高溫度下雖然不表現(xiàn)活性,但卻表現(xiàn)為熱穩(wěn)定性,如胰蛋白酶在加熱到l00oＣ后,再恢復(fù)至室溫,仍有活性。大多數(shù)酶加熱到60oＣ已不可逆地變性失活。酶的最適溫度與酶反映時(shí)間有關(guān)。若酶反映進(jìn)行的時(shí)間短暫,則其最適溫度也許比反映進(jìn)行時(shí)間較長(zhǎng)者高。4.酸堿度酶活性受其所在環(huán)境pH的影響而有顯著差異。其因素是酶的催化作用重要決定于活性中心及一些必需基團(tuán)的解離狀態(tài)，有的需呈正離子狀態(tài),有的需呈負(fù)離子狀態(tài)，有的則應(yīng)處在不解離狀態(tài),這就需要一定的pH環(huán)境使各必需基團(tuán)處在適當(dāng)?shù)慕怆x狀態(tài)，使酶發(fā)揮最大活性。通常只在某一ｐH時(shí),其活性最大,此pH值稱為酶的最適pH。pＨ偏離最適pH時(shí)，無(wú)論偏酸或偏堿，都將使酶的解離狀況偏離最適狀態(tài)，使酶活性減少。各種酶的最適pH不同，但大多為中性、弱酸性或弱堿性。少數(shù)酶的最適pH遠(yuǎn)離中性，如胃蛋白酶的最適pH為l．5,胰蛋白酶的最適pH為7.8。5.激活劑有些物質(zhì)能增強(qiáng)酶的活性，稱為酶的激活劑。激活劑大多為金屬離子,如Mg２+、K+、Mg2＋等。少數(shù)為陰離子，如Cl-能增強(qiáng)唾液淀粉酶的活性，膽汁酸鹽能增強(qiáng)胰脂肪酶的活性等。其激活作用的機(jī)制，有的也許是激活劑與酶及作用物結(jié)合成復(fù)合物而起促進(jìn)作用,有的也許參與酶的活性中心的構(gòu)成等。６．克制劑有些物質(zhì)(不涉及蛋白質(zhì)變性因子)能減弱或停止酶的作用，此類(lèi)物質(zhì)稱為酶的克制劑?？酥苿┒嗯c酶的活性中心內(nèi)、外的必需基團(tuán)結(jié)合，克制酶的催化活性。假如能將克制劑去除,酶仍表現(xiàn)其原有活性。(１)不可逆克制作用克制劑與酶活性中心的必需基團(tuán)形成共價(jià)結(jié)合,不能用簡(jiǎn)樸透析、稀釋等方法除去,這一類(lèi)克制劑稱為不可逆性克制劑；所引起的克制作用為不可逆性性克制作用?；瘜W(xué)毒劑，如農(nóng)藥1059、敵百蟲(chóng)等有機(jī)磷制劑即屬此類(lèi)。它們的殺蟲(chóng)或機(jī)體中毒作用重要是特異地與膽堿酯酶活性中心的絲氨酸羥基結(jié)合，使酶失活。乙酰膽堿不能被失活的膽堿酯酶水解而蓄積,引起迷走神經(jīng)連續(xù)興奮發(fā)生中毒癥狀。(2）可逆性克制克制劑以非共價(jià)鍵與酶或中間復(fù)合物發(fā)生可逆性結(jié)合,使酶活性減少或消失，應(yīng)用簡(jiǎn)樸的透析、稀釋等方法可解除克制,這種克制劑稱為可逆性克制劑。可逆性克制劑引起的克制作用為可逆性克制作用?？赡嫘钥酥谱饔玫念?lèi)型可分為下列三種。競(jìng)爭(zhēng)性克制有些可逆性克制劑與作用物結(jié)構(gòu)相似,能和作用物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心，使酶不能與作用物結(jié)合,克制酶促反映,稱為競(jìng)爭(zhēng)性克制。這類(lèi)克制劑稱為競(jìng)爭(zhēng)性克制劑。由于克制劑與酶的結(jié)合是可逆的,所以酶促反映克制限度取決于作用物、克制劑與酶的親和力及兩者濃度的相對(duì)比例。在競(jìng)爭(zhēng)性克制過(guò)程中,若增長(zhǎng)作用物的濃度,則競(jìng)爭(zhēng)時(shí)作用物占優(yōu)勢(shì),克制作用可以減少，甚至解除，這是競(jìng)爭(zhēng)性克制的特點(diǎn)。例如,琥珀酸脫氫酶可催化琥珀酸的脫氫反映，卻不能催化丙二酸或戊二酸發(fā)生脫氫反映。但兩者與琥珀酸結(jié)構(gòu)類(lèi)似，均為琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性克制劑。又如，磺胺類(lèi)藥物對(duì)多種細(xì)菌有克制作用。這是由于細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖有賴于核酸的合成,而磺胺藥的結(jié)構(gòu)與核酸合成時(shí)所需的四氫葉酸中的對(duì)氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似性,因而能與相應(yīng)的酶競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合，克制細(xì)菌。非競(jìng)爭(zhēng)性克制有些非競(jìng)爭(zhēng)性克制劑可與活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合，而不影響作用物與酶的結(jié)合,兩者在酶分子上結(jié)合的位點(diǎn)不同。這樣形成的酶-作用物-克制劑復(fù)合物不能釋放產(chǎn)物，這種克制作用不能用增長(zhǎng)作用物的濃度消除克制,故稱非競(jìng)爭(zhēng)性克制。反競(jìng)爭(zhēng)性克制此類(lèi)克制劑與非競(jìng)爭(zhēng)性克制劑不同,它只能與酶-作用物復(fù)合物結(jié)合,而不與游離酶結(jié)合，這種克制作用稱為反競(jìng)爭(zhēng)性克制?！驹囶}1】Km值是指反映速度為0．5Vmaｘ時(shí)的Ａ.酶濃度B.底物濃度C．克制劑濃度Ｄ.激活劑濃度Ｅ.產(chǎn)物濃度【解析】答案:B本試題“考底物濃度對(duì)酶促反映速度的影響”，Km值是米氏常數(shù),指的是當(dāng)酶促反映速度達(dá)成0.５Ｖmax時(shí)的底物濃度?！驹囶}2】某些有機(jī)磷制劑，如敵百蟲(chóng)能與酶活性中心的絲氨酸殘基上的羥基牢固結(jié)合，從而克制此酶的活性,試問(wèn)敵百蟲(chóng)屬于A.競(jìng)爭(zhēng)性克制劑B.不可逆克制劑C．反競(jìng)爭(zhēng)性克制劑D.變構(gòu)克制劑E．非競(jìng)爭(zhēng)性克制劑【解析】答案:B本試題“考克制劑對(duì)酶促反映的影響”。四、糖代謝糖是自然界存在的一大類(lèi)有機(jī)化合物,其化學(xué)本質(zhì)為多羥基醛,或多羥基酮及其衍生物或多聚物。在糖代謝中，葡萄糖代謝居重要地位。人體內(nèi)所有組織細(xì)胞都可運(yùn)用葡萄糖,人體約5０%-７0%的能量由糖代謝提供。葡萄糖可轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N非糖物質(zhì),某些非糖物質(zhì)亦可轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。糖的生理功能是為機(jī)體生命活動(dòng)提供能量、參與組成人體組織結(jié)構(gòu)，例如糖蛋白和糖脂是細(xì)胞膜的重要組成成分等。糖還可以構(gòu)成體內(nèi)多種重要的生物活性物質(zhì)。理解應(yīng)用1糖的分解代謝1.糖酵解基本途徑、關(guān)鍵酶和生理意義在缺氧狀態(tài)下，葡萄糖生成乳酸的過(guò)程稱為糖的無(wú)氧酵解(簡(jiǎn)稱糖酵解）。糖酵解的代謝過(guò)程可分為三個(gè)階段:第一階段涉及葡萄糖轉(zhuǎn)變成３-磷酸甘油醛,此階段需要ATＰ;第二階段為3－磷酸甘油醛轉(zhuǎn)變?yōu)楸?在此階段中有ATP的生成;第三階段為丙酮酸還原為乳酸。糖酵解的所有反映過(guò)程均在胞漿中進(jìn)行。第一階段:磷酸丙糖的生成(1）葡萄糖磷酸化為６-磷酸葡萄糖，催化此反映的酶是己糖激酶（肝內(nèi)為葡萄糖激酶)，由AＴＰ提供磷酸基和能量,這一步是不可逆反映。(2）６-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖,反映可逆。(3)6－磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)椋?6-雙磷酸果糖，是第二個(gè)磷酸化反映，由6-磷酸果糖激酶-１催化，為不可逆反映。(４）6碳的1，６-雙磷酸果糖裂解為2分子可以互變的磷酸二羥丙酮和３-磷酸甘油醛,兩者稱為磷酸丙糖，反映可逆。第二階段：丙酮酸的生成（５)3-磷酸甘油醛氧化為１,3－二磷酸甘油酸,生成１分子NAＤH+H＋和具有一個(gè)高能磷酸鍵的1,3-二磷酸甘油酸。(6)1，3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)椋?磷酸甘油酸,生成1分子ATＰ。這種作用物上的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP成為ＡＴP的過(guò)程稱為作用物水平的磷酸化作用。(７）3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)椋?磷酸甘油酸，反映可逆。(8)2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈吣芰姿徭I的磷酸烯醇式丙酮酸，反映可逆。(9）磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸?由丙酮酸激酶催化，有ATP生成。反映不可逆。第三階段:丙酮酸還原為乳酸(10)丙酮酸接受在上述反映(反映5)生成的ＮＡDH+H+，還原為乳酸。反映可逆。糖酵解的關(guān)鍵酶是己糖激酶（肝內(nèi)為葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶。這三種酶是糖酵解途徑的限速酶，其活性可受別構(gòu)效應(yīng)劑和激素的調(diào)節(jié)。限速酶活性的高低決定著糖酵解的速度和方向。糖酵解的生理意義在于當(dāng)機(jī)體缺氧或進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肌肉血流相對(duì)局限性時(shí)，能量重要通過(guò)糖酵解獲得。成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體，需完全依靠糖酵解供應(yīng)能量。神經(jīng)、白細(xì)胞、骨髓等組織細(xì)胞代謝極為活躍，在有氧情況下也常由糖酵解提供部分能量。2.糖有氧氧化的基本過(guò)程、關(guān)鍵酶和生理意義酵解途徑產(chǎn)生的丙酮酸在缺氧狀態(tài)下還原為乳糖。在有氧狀態(tài)下，酵解產(chǎn)生的NADH＋H+進(jìn)入線粒體，經(jīng)電子傳遞鏈的氧化作用生成H2O，并生成ATP，同時(shí)，丙酮酸也進(jìn)入線粒體,經(jīng)氧化脫羧生成乙酰CｏＡ。后者進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化成CO2、水并釋放能量。葡萄糖在有氧條件下徹底氧化成水和二氧化碳并產(chǎn)生大量能量的過(guò)程稱為有氧氧化。有氧氧化是糖氧化的重要方式，體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞都要通過(guò)此途徑獲得能量。糖的有氧氧化可分為三個(gè)階段。第一階段：葡萄糖在胞液經(jīng)糖酵解途徑分解成丙酮酸。第二階段：丙酮酸由胞液進(jìn)入線粒體，氧化脫羧生成乙酰CoA。第三階段：在線粒體內(nèi),乙酰CoＡ進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。(1)葡萄糖分解成丙酮酸,反映環(huán)節(jié)同糖的無(wú)氧酵解，反映過(guò)程中生成的NADH+H+被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)線粒體，通過(guò)呼吸鏈將其中的2個(gè)氫氧化成水,并生成ＡTP。(２）丙酮酸的氧化脫羧，生成乙酰ＣoA。此反映由丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化。(3)乙酰CｏA進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。這個(gè)循環(huán)以乙酰CoA和草酰乙酸縮合成具有三個(gè)羧基的檸檬酸開(kāi)始,故稱為三羧酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)的反映過(guò)程如下:①乙酰CoA和草酰乙酸縮合成檸檬酸，反映由檸檬酸合酶催化。②檸檬酸轉(zhuǎn)變成異檸檬酸。③異檸檬酸轉(zhuǎn)變成α－酮戊二酸,反映由異檸檬酸脫氫酶催化。④α-酮戊二酸氧化脫羧生成具有高能硫酯鍵的琥珀酰CｏA，反映由α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體催化。⑤）琥珀酰ＣoA轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?琥珀酰CｏA的高能硫酯鍵水解,生成ＧＴP，反映可逆。這是作用物水平磷酸化的又一例子。⑥琥珀酸脫氫生成延胡索酸，由琥珀酸脫氫酶催化,輔酶是FAD。⑦延胡索酸生成蘋(píng)果酸。⑧蘋(píng)果酸生成草酰乙酸和NADH+H+。這是三羧酸循環(huán)的最后一步反映,反映可逆。三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵酶是檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶和α－酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體。三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)最終氧化的共同途徑；是糖、脂、某些氨基酸代謝聯(lián)系和互變的樞紐;是體內(nèi)產(chǎn)生CＯ2和能量的重要機(jī)制之一。一克分子(１摩爾）乙酰CｏA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成1０克分子（1０摩爾)AＴP。1摩爾葡萄糖在體內(nèi)經(jīng)有氧氧化分解代謝可凈生成30或32摩爾ATＰ。糖有氧氧化的生理意義:①為機(jī)體的生理活動(dòng)提供能量。糖在有氧條件下徹底氧化釋放的能量遠(yuǎn)多于糖酵解。在正常生理?xiàng)l件下,體內(nèi)大多數(shù)組織細(xì)胞皆從糖的有氧氧化獲得能量，一克分子葡萄糖在體內(nèi)經(jīng)有氧氧化徹底分解可凈生成3０或32克分子ATP。②糖有氧氧化途徑中許多中間代謝產(chǎn)物是體內(nèi)合成其它物質(zhì)的原料，故與其它物質(zhì)代謝密切聯(lián)系。③糖有氧氧化途徑與糖的其它代謝途徑亦有密切聯(lián)系,如糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖醛酸、果糖、半乳糖的代謝等。3.磷酸戊糖途徑的生理意義（1)為核酸的合成提供核糖。(2)磷酸戊糖途徑生成大量的ＮAＤPＨ+Ｈ+，作為供氫體參與多種代謝反映。(3）通過(guò)磷酸戊糖途徑中的轉(zhuǎn)酮醇基及轉(zhuǎn)醛醇基反映，使各種糖在體內(nèi)得以互相轉(zhuǎn)變。【試題】丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化底物的脫氫反映，是糖的有氧氧化過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，需要一組維生素作輔酶,請(qǐng)選擇對(duì)的一組A．維生素B１、B２、B6、Ｂ1２和維生素CB.維生素B1、Ｂ２、B6、B１2和硫辛酸C．維生素B1、B2、生物素、泛酸和維生素ED.維生素B1、B2、硫辛酸、泛酸和維生素PPE.維生素B1、Ｂ２、維生素K、泛酸和生物素【解析】答案：D本試題“考丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的輔酶由哪些維生素構(gòu)成”,丙酮酸脫氫酶復(fù)合體由5種輔酶構(gòu)成,其中維生素B1——TPP、Ｂ2——FAD、硫辛酸——四氫硫辛酸、泛酸——輔酶A和維生素PP——輔酶Ⅰ。理解應(yīng)用2糖原的合成與分解1.概念葡萄糖合成糖原的過(guò)程稱為糖原合成，糖原合成的限速酶是糖原合酶。從葡萄糖合成糖原是一個(gè)耗能過(guò)程。糖原分解習(xí)慣指肝糖原分解為葡萄糖。糖原的分解的限速酶是磷酸化酶。2．生理意義糖原是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式。肝和肌肉是貯存糖原的重要組織器官，但肝糖原和肌糖原的生理功能有很大不同。肌糖原重要為肌肉收縮提供能量，肝糖原則是血糖的重要來(lái)源,這對(duì)于一些依賴葡萄糖作為能源的組織,如腦、紅細(xì)胞等尤為重要。理解應(yīng)用3糖異生1．概念非糖物質(zhì)形成葡萄糖的過(guò)程稱為糖異生。所運(yùn)用的非糖物質(zhì)涉及各種氨基酸、乳酸、丙酮酸、丙酸和甘油等。2.反映途徑的關(guān)鍵酶糖異生途徑基本是糖酵解的逆反映過(guò)程。糖酵解途徑中大多數(shù)反映是可逆的，但由己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的反映是不可逆的,必須通過(guò)其它的酶催化，才干越過(guò)這三個(gè)不可逆反映進(jìn)行糖異生。(1)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?，反映由兩步反映組成,分別由丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化。乳酸、丙氨酸及三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物在進(jìn)行糖異生時(shí)都需要通過(guò)這條通路。(2)1，6－雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖，此反映由果糖二磷酸酶催化，從而越過(guò)了糖酵解中由磷酸果糖激酶催化的第二個(gè)不可逆反映。(3）６-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖，此反映由葡萄糖-6-磷酸酶催化,從而越過(guò)了糖酵解中由己糖激酶（葡萄糖激酶)催化的第一個(gè)不可逆反映。由此可見(jiàn),參與糖異生反映的關(guān)鍵酶有丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶和葡萄糖-6－磷酸酶。3.生理意義糖異生作用最重要的生理意義是在空腹或饑餓情況下保持血糖濃度的相對(duì)恒定。體內(nèi)某些組織如腦組織不能運(yùn)用脂肪酸,重要依靠葡萄糖供應(yīng)能量。成熟紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體,完全通過(guò)糖酵解獲得能量。在不進(jìn)食的情況下，機(jī)體靠肝糖原的分解維持血糖濃度,但肝糖原不到12小時(shí)即消耗殆盡，此后機(jī)體重要靠糖異生維持血糖濃度的相對(duì)恒定。因此，在空腹或饑餓情況下,糖異生作用對(duì)保障大腦等重要組織器官的能量供應(yīng)具有重要意義。糖異生作用也有助于乳酸的運(yùn)用。糖異生作用對(duì)于防止酸中毒，調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡有重要作用。長(zhǎng)期禁食后，腎的糖異生作用增強(qiáng)，也許是由于饑餓導(dǎo)致代謝性酸中毒導(dǎo)致的。體液pH減少可促進(jìn)腎小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成,從而使糖異生作用增強(qiáng)。當(dāng)腎中α－酮戊二酸因異生成糖而減少時(shí),可促進(jìn)谷氨酰胺脫氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脫氨反映。腎小管細(xì)胞將NH3分泌入管腔中與原尿中的H+結(jié)合,有助于排氫保鈉作用的進(jìn)行。【試題】機(jī)體內(nèi)幾乎每一種化學(xué)反映都有相應(yīng)的酶催化，它們首尾相連構(gòu)成一定的代謝途徑，有些反映是某些代謝途徑特有的反映。在下列反映中，不屬于糖原合成或分解途徑的是A.葡萄糖→６-磷酸葡萄糖B.１－磷酸葡萄糖→6-磷酸葡萄糖C.二磷酸尿苷葡萄糖＋糖原n→糖原(n+1)+二磷酸尿苷D.１-磷酸葡萄糖→二磷酸尿苷葡萄糖E.６-磷酸葡萄糖→1-磷酸果糖【解析】答案:E 本試題“考糖原合成與分解途徑”。理解應(yīng)用4血糖１.概念血液中的葡萄糖稱為血糖。血糖含量隨進(jìn)食、運(yùn)動(dòng)等變化而有所波動(dòng)，但空腹血糖水平相稱恒定，維持在3．８9~6．１1mmol/L之間。血糖濃度維持在恒定范圍得益于血糖的來(lái)源與去路始終處在動(dòng)態(tài)平衡。血糖濃度的相對(duì)恒定對(duì)保證組織器官、特別是大腦的正常生理活動(dòng)具有重要意義。2．血糖的來(lái)源和去路來(lái)源:（１)食物中的糖經(jīng)消化吸取進(jìn)入血中，這是血糖的重要來(lái)源。(２)肝糖原分解,這是空腹時(shí)血糖的直接來(lái)源。(3)糖異生作用。（４)其它的單糖，假如糖、半乳糖等單糖也可轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，以補(bǔ)充血糖。去路：(1)葡萄糖在各組織中氧化分解供能,這是血糖的重要去路。(2)葡萄糖在肝、肌肉等組織中合成糖原。（3)轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘俏镔|(zhì)，如脂肪、非必需氨基酸、多種有機(jī)酸等。（４)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌羌把苌?如核糖、脫氧核糖、唾液酸、氨基糖等。(５)當(dāng)血糖濃度過(guò)高時(shí),超過(guò)了腎糖閾（約8.８9mmｏl/L）時(shí),葡萄糖即由尿中排出，出現(xiàn)糖尿。３.血糖濃度的調(diào)節(jié)人體具有高效調(diào)節(jié)血糖濃度的機(jī)制，這種機(jī)制涉及了肝、肌肉等組織器官以及激素和神經(jīng)對(duì)血糖濃度的調(diào)節(jié)。(1)肝、肌肉等器官對(duì)血糖濃度的調(diào)節(jié)肝是調(diào)節(jié)血糖濃度最重要的器官。肝以肝糖原的形式貯存葡萄糖,進(jìn)食后肝貯存糖原的量可達(dá)肝重的4%～５％，總量可達(dá)70g。在空腹?fàn)顟B(tài)下,肝可將貯存的糖原分解為葡萄糖以補(bǔ)充血糖。此外,肝還可通過(guò)糖異生作用維持禁食狀態(tài)下血糖濃度的相對(duì)恒定。肌肉通過(guò)對(duì)血糖的攝取運(yùn)用也對(duì)血糖濃度有一定的調(diào)節(jié)作用。肌肉可運(yùn)用血糖合成肌糖原，肌糖原約占肌肉重量的１%～2%,此值雖低于肝,但其總量可達(dá)1２0~１４0g。因此,肌肉也是貯存糖原的重要組織。但由于肌肉缺少糖原分解時(shí)所需要的葡萄糖-6-磷酸酶，所以肌糖原不能分解為葡萄糖以直接補(bǔ)充血糖。但肌肉劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌糖原分解產(chǎn)生大量乳酸，可通過(guò)乳酸循環(huán)在肝將乳酸異生為葡萄糖或肝糖原。(2)激素的調(diào)節(jié)多種激素可對(duì)血糖濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中減少血糖的激素有胰島素，升高血糖的激素有腎上腺素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素和生長(zhǎng)素等。(３)神經(jīng)調(diào)節(jié)全身各組織的糖代謝還受神經(jīng)的整體調(diào)節(jié)。如當(dāng)血糖濃度低于正常時(shí)，交感神經(jīng)興奮,可使腎上腺髓質(zhì)增長(zhǎng)腎上腺素的分泌,從而使血糖濃度升高。而迷走神經(jīng)興奮時(shí)，肝糖原合成增長(zhǎng)，血糖水平減少。上述幾方面作用并非孤立進(jìn)行,而是互相協(xié)同又互相制約地協(xié)調(diào)一致，以維持血糖濃度的相對(duì)恒定。4.高血糖和低血糖（1)高血糖及糖尿病臨床上將血糖濃度高于6．１１mmol／Ｌ（葡萄糖氧化酶法）稱為高血糖。當(dāng)血糖濃度超過(guò)腎糖閾時(shí)，葡萄糖即從尿中排出,可出現(xiàn)糖尿。在生理情況下也可出現(xiàn)高血糖和糖尿，如情緒激動(dòng)時(shí)通過(guò)交感神經(jīng)調(diào)節(jié),促進(jìn)腎上腺素等分泌增長(zhǎng)，肝糖原分解，血糖濃度升高，出現(xiàn)糖尿,稱為情感性糖尿；一次性食入大量的糖，血糖急劇升高，出現(xiàn)糖尿稱為飲食性糖尿；臨床上點(diǎn)滴葡萄糖過(guò)快也會(huì)引起糖尿。以上情況的特點(diǎn)是高血糖和糖尿都是暫時(shí)的，且空腹血糖水平正常。連續(xù)性高血糖和糖尿，特別是空腹血糖水平和糖耐量曲線高于正常，重要見(jiàn)于糖尿病。糖尿病型糖耐量曲線的表現(xiàn)為：空腹血糖較正常型高，進(jìn)食糖后血糖迅速升高,并可超過(guò)腎糖閾，同時(shí)出現(xiàn)糖尿?；蛟诒緛?lái)已有糖尿的基礎(chǔ)上尿糖含量進(jìn)一步升高。２小時(shí)血糖含量不能恢復(fù)到空腹血糖水平。糖尿病是一種常見(jiàn)的、有一定遺傳傾向的代謝性疾病。臨床常見(jiàn)的糖尿病有兩類(lèi)：胰島素依賴型(1型）和非胰島素依賴型（2型)。它們的病因和發(fā)病機(jī)制不同，目前尚在研究中。１型糖尿病常見(jiàn)于兒童，2型糖尿病常見(jiàn)于成年人。我國(guó)糖尿病患者以Ⅱ型居多。某些慢性腎炎、腎病綜合征等腎臟疾患致腎對(duì)糖的重吸取障礙也可出現(xiàn)糖尿，但血糖及糖耐量曲線均正常。(2)低血糖空腹血糖濃度低于3．89mmoｌ/L(葡萄糖氧化酶法)時(shí)稱為低血糖。出現(xiàn)低血糖的因素有：①胰性，如胰島α-細(xì)胞功能低下、胰島β-細(xì)胞功能亢進(jìn)等。②肝性，如肝癌、糖原累積病等。③內(nèi)分泌異常,如腎上腺皮質(zhì)功能低下、垂體功能低下等。④腫瘤，如胃癌等。⑤饑餓或不能進(jìn)食者。血糖水平過(guò)低,會(huì)影響腦細(xì)胞的功能,從而出現(xiàn)頭暈、心悸、倦怠、饑餓感等,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷，稱為低血糖休克,如不及時(shí)給患者補(bǔ)充葡萄糖，可導(dǎo)致死亡。五、生物氧化理解應(yīng)用１概述1．生物氧化的概念生物氧化是指物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化分解過(guò)程。生物氧化過(guò)程在細(xì)胞的線粒體內(nèi)及線粒體外均可進(jìn)行,但氧化過(guò)程不同。線粒體內(nèi)的氧化伴有ATP的生成,而線粒體外如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、過(guò)氧化物酶體（微粒體）等的氧化不伴有ATP的生成，重要和代謝物或藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化有關(guān)。2.生物氧化的特點(diǎn)糖、脂類(lèi)及蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)及體外都能氧化產(chǎn)生ＣＯ2和H2O。但體內(nèi)的生物氧化與體外燃燒不同。(1)生物氧化是在細(xì)胞內(nèi)由酶催化的氧化反映,幾乎每一反映環(huán)節(jié)都由酶催化。反映不需要高溫，也不需要強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑的協(xié)助，在體溫及近中性的pＨ環(huán)境中即可進(jìn)行。(２）生物氧化是逐步進(jìn)行、逐步完畢的,所以反映不會(huì)驟然放出大量能量,當(dāng)然更不會(huì)產(chǎn)生高溫、高熱。反映中逐步釋放的能量有相稱一部分可使ＡDP磷酸化生成AＴＰ,從而儲(chǔ)存在ATP分子中,以供機(jī)體生理生化活動(dòng)之需。理解應(yīng)用2呼吸鏈1.呼吸鏈的概念酶和輔酶在線粒體內(nèi)膜上按一定順序排列組成的遞氫或遞電子體系稱為呼吸鏈。2.兩條呼吸鏈的組成和排列順序(1）組成和作用呼吸鏈重要成分有如下五類(lèi)：①輔酶I(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,NAD+)和輔酶II(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，NAＤＰ+)。NＡD+作為許多不需氧脫氫酶的輔酶，將作用物的脫氫與呼吸鏈的傳遞氫過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，是遞氫體。②黃素酶或黃素蛋白（FP）。黃素酶種類(lèi)很多,但輔基只有兩種：黃素單核苷酸(ＦMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FＡD)。FＭＮ和FAＤ分子能可逆地進(jìn)行加氫和脫氫反映，故也是遞氫體，其分子中每次能接受兩個(gè)氫原子。③鐵硫蛋白（Ｆe-S)。鐵硫蛋白是一類(lèi)在分子中具有非血紅素鐵和對(duì)酸不穩(wěn)定的含硫蛋白質(zhì)。鐵硫蛋白種類(lèi)較多,在線粒體內(nèi)膜上往往與黃素酶或細(xì)胞色素結(jié)合成復(fù)合物存在。鐵硫蛋白分子中所含的Ｆe-S構(gòu)成活性中心，稱為鐵硫中心(Fｅ-Ｓ)，其中的鐵能可逆地進(jìn)行氧化還原反映，每次傳遞一個(gè)電子。④輔酶Ｑ(CｏQ)。輔酶Q為一脂溶性醌類(lèi)化合物,廣泛存在于生物界,又名泛醌。其分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地進(jìn)行加氫和脫氫反映，是遞氫體。⑤細(xì)胞色素(Cyt)。細(xì)胞色素是一類(lèi)以鐵卟啉為輔基的結(jié)合蛋白質(zhì),可分為a、b、ｃ三大類(lèi)，每類(lèi)又有若干種。重要的細(xì)胞色素有a、a3、b、c和ｃl。它們共同的作用特點(diǎn)是作為電子傳遞體,其卟啉環(huán)中的鐵離子進(jìn)行可逆的氧化還原反映。細(xì)胞色素a與a3不易分開(kāi)，統(tǒng)稱為細(xì)胞色素ａa3，亦稱為細(xì)胞色素氧化酶。(2)呼吸鏈各成分的排列順序線粒體內(nèi)參與氧化磷酸化的呼吸鏈重要有兩條,即NADH氧化呼吸鏈和FAＤＨ2氧化呼吸鏈。這兩條呼吸鏈的組成和排列順序是：NADＨ氧化呼吸鏈:NADH→FMN→CoQ→Ｃytb→Cyｔc1→Cytc→Cytaa３→O2琥珀酸氧化呼吸鏈:琥珀酸→ＦAD→ＣｏQ→Cytb→Cｙtｃ1→Ｃｙtc→Ｃytａa3→O2理解應(yīng)用３AＴＰ的生成１.ＡTＰ的生成方式體內(nèi)ATP的生成方式有兩種,一種是作用物水平的磷酸化,代謝過(guò)程中產(chǎn)生的高能化合物可直接將其高能鍵中貯存的能量傳遞給ADP,使ＡDP磷酸化形成ＡTP。體內(nèi)生成ＡTP的第二種方式是在電子傳遞過(guò)程中發(fā)生AＤP磷酸化，這也是ATP生成的重要方式。由代謝物脫下的氫通過(guò)呼吸鏈傳遞給氧生成水，同時(shí)逐步釋放能量，使ＡDP磷酸化形成ＡＴＰ。呼吸鏈電子傳遞的氧化過(guò)程與ADＰ磷酸化、生成ATＰ相偶聯(lián)的過(guò)程稱氧化磷酸化。２.影響氧化磷酸化的因素(1）克制劑正常情況下，電子傳遞和磷酸化是緊密結(jié)合的。有些化合物可影響電子傳遞或干擾磷酸化反映，其結(jié)果均可使氧化磷酸化不能正常進(jìn)行。假如只有代謝物的氧化過(guò)程,而不隨著有AＤＰ的磷酸化,則稱為氧化磷酸化的解偶聯(lián)。根據(jù)不同的化學(xué)因素對(duì)氧化磷酸化作用的影響方式不同,可劃分為三大類(lèi)。①呼吸鏈克制劑，可以阻斷呼吸鏈中某部位電子傳遞而使氧化受阻的物質(zhì)(藥物或毒物)稱為呼吸鏈克制劑。如魚(yú)藤酮、粉蝶霉素Ａ及異戊巴比妥、安密妥等，它們與NADH-Ｑ還原酶中的鐵硫蛋白結(jié)合，阻斷電子由NADＨ向CoＱ的傳遞。抗霉素Ａ、二巰基丙醇克制cｙｔb與cytc１間的電子傳遞。氰化物，疊氮化物,H2S及CO克制細(xì)胞色素氧化酶,使電子不能傳遞給氧。此外,尚有一種鐵螯合劑（簡(jiǎn)稱TIFA)可以特異克制還原當(dāng)量從黃素蛋白(輔基為ＦAD）至CｏQ的傳遞。此類(lèi)克制劑可使細(xì)胞呼吸停止，引起機(jī)體迅速死亡。②解偶聯(lián)劑，這類(lèi)化合物的作用是使電子傳遞和ＡTP形成兩個(gè)偶聯(lián)過(guò)程分離，故稱解偶聯(lián)劑。這類(lèi)化合物只克制ATＰ的生成過(guò)程，不克制電子傳遞過(guò)程，使電子傳遞所產(chǎn)生的自由能都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。由于這類(lèi)試劑使電子傳遞失去正常的控制，導(dǎo)致過(guò)度地運(yùn)用氧和燃料底物,而能量得不到儲(chǔ)存。典型的解偶聯(lián)劑是2，4－二硝基酚(ＤNP)，因DNP為脂溶性物質(zhì)，在線粒體內(nèi)膜中可自由移動(dòng)，當(dāng)其進(jìn)入基質(zhì)后可釋出Ｈ＋；返回胞液側(cè)后可再結(jié)合H+，從而使Ｈ+的跨膜梯度消除，使氧化過(guò)程釋放的能量不能用于ATP的合成反映,因此又稱為質(zhì)子載體。其它一些酸性芳香族化合物(如雙香豆素、三氟甲氧基苯腙羰基氰化物、水揚(yáng)酰苯胺等)也有同樣作用。解偶聯(lián)劑對(duì)底物水平的磷酸化沒(méi)有影響。③ATP合酶克制劑，與呼吸鏈克制劑不同，這類(lèi)試劑的作用特點(diǎn)是既克制氧的運(yùn)用又克制ATＰ的形成，但不直接克制電子傳遞鏈上載體的作用。如寡霉素可結(jié)合ATP合酶的F0單位,二環(huán)己基羰二亞胺共價(jià)結(jié)合F0的c亞基,阻斷H+從F0半通道回流，克制ATP合酶活性。(2）ADP的調(diào)節(jié)作用正常機(jī)體氧化磷酸化的速率重要受ADP的調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)體運(yùn)用ＡTＰ增多,ADＰ濃度增高,轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體后使氧化磷酸化速度加快；反之ADP局限性,使氧化磷酸化速度減慢。這種調(diào)節(jié)作用可使ATP的生成速度適應(yīng)生理需要。(３)甲狀腺素甲狀腺激素可激活許多組織細(xì)胞膜上的Na+－K＋-ATP酶,使ＡTP加速分解為ＡＤＰ和Pi，AＤＰ進(jìn)入線粒體數(shù)量增多，因而使ＡTＰ/ＡDＰ比值下降，促進(jìn)氧化磷酸化速度加快。由于ATP的合成和分解速度均增長(zhǎng),導(dǎo)致機(jī)體耗氧量和產(chǎn)熱量增長(zhǎng)，基礎(chǔ)代謝率提高,基礎(chǔ)代謝率偏高是甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)病人最重要的臨床指征之一?！驹囶}1】向具有離體完整線粒體的氧化磷酸化體系中加入某一化合物后,發(fā)現(xiàn)其Ｏ２耗量減少，ＡTP生成減少。該化合物最有也許是A.FMN?B．泛醌C．CytbＤ.魚(yú)藤酮E.2，4-二硝基酚【解析】答案：D?本試題“考呼吸鏈克制劑”。呼吸鏈克制劑分為三種:呼吸鏈克制劑、解偶聯(lián)劑和氧化磷酸化克制劑。魚(yú)藤酮是呼吸鏈克制劑,其與復(fù)合體Ⅰ中的鐵硫蛋白結(jié)合,阻斷電子傳遞,從而Ｏ２耗量減少,ＡTP生成減少。故D相符合?！驹囶}2】惡性高熱病人出現(xiàn)忽然高熱,在１0－１５分鐘或數(shù)小時(shí)內(nèi)體溫迅速升高，有時(shí)超過(guò)43℃,導(dǎo)致體溫上升的也許因素是A.對(duì)外界冷的溫度的反映B.肌肉收縮產(chǎn)生熱量C.氧化磷酸化解偶聯(lián)D．脂肪動(dòng)員產(chǎn)生熱量Ｅ．ATP消耗增長(zhǎng)【解析】答案:C本試題“考氧化磷酸化解偶聯(lián)”惡性高熱病人不涉及神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控體溫，而是由于代謝變化引起的,其中脂肪動(dòng)員增長(zhǎng)，脂肪酸作為信號(hào)分子可以增長(zhǎng)各種組織的解偶聯(lián)蛋白,這些蛋白不影響電子傳遞，但是干擾磷酸化反映,不能生成AＴＰ,電子傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的自由能以熱能形式釋放,表現(xiàn)為機(jī)體發(fā)熱。六、脂類(lèi)代謝理解應(yīng)用1脂類(lèi)的概述1.分類(lèi)脂類(lèi)是脂肪及類(lèi)脂的總稱，是一類(lèi)不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑,并能為機(jī)體運(yùn)用的有機(jī)化合物。脂肪是三脂肪酸甘油酯或稱甘油三酯。類(lèi)脂涉及膽固醇及其酯、磷脂及糖脂等。2．生理功能(1)脂肪在體內(nèi)的重要生理功用是儲(chǔ)能和氧化供能。正常人生理活動(dòng)所需能量的約１7%～２5%由脂肪供應(yīng)，空腹時(shí)機(jī)體50%以上的能源來(lái)自脂肪的氧化。每克脂肪徹底氧化后平均可釋放9.3ｋcａl(38.94ｋＪ)的能量，比同等量的糖或蛋白質(zhì)約多一倍,因此脂肪是禁食、饑餓時(shí)體內(nèi)能量的重要來(lái)源。此外，脂肪尚有保持體溫、保護(hù)內(nèi)臟以及協(xié)助脂溶性維生素吸取的功能。(2)生物膜的組成成分生物膜重要涉及細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜及神經(jīng)髓鞘等。類(lèi)脂特別是磷脂和膽固醇是生物膜的重要組分。磷脂以雙分子層形式構(gòu)成生物膜的基本結(jié)構(gòu)，其中鞘磷脂是神經(jīng)髓鞘的重要組成成分。膽固醇在維持生物膜通透性方面起重要作用。此外，糖脂、脂蛋白也參與構(gòu)成生物膜，在細(xì)胞膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)活動(dòng)起著載體和受體的作用。（3）脂類(lèi)衍生物的調(diào)節(jié)作用某些脂類(lèi)衍生物參與組織細(xì)胞間信息的傳遞,并在機(jī)體代謝調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。如必需脂酸在體內(nèi)可衍變生成前列腺素、血栓素及白三烯等,這些衍生物分別參與多種細(xì)胞的代謝調(diào)控。又如由膽固醇轉(zhuǎn)化生成的維生素D3,具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝的活性。膽固醇還可轉(zhuǎn)化成類(lèi)固醇激素參與體內(nèi)代謝。此外，磷脂酰肌醇經(jīng)磷酸化后再分解可產(chǎn)生甘油二酯和三磷酸肌醇,兩者均為重要的第二信使物質(zhì)，在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中具有重要作用。理解應(yīng)用2甘油三酯的分解代謝1.甘油三酯的水解脂肪動(dòng)員脂肪細(xì)胞中儲(chǔ)存的甘油三酯經(jīng)一系列脂肪酶依次催化，逐步水解釋出甘油和游離脂肪酸,運(yùn)送到全身各組織運(yùn)用，此過(guò)程稱為脂肪動(dòng)員。在脂肪動(dòng)員過(guò)程中,甘油三酯脂肪酶為脂肪動(dòng)員的限速酶，因受多種激素調(diào)節(jié),故又被稱為激素敏感性脂肪酶。胰島素、前列腺素可以克制其活性,稱為抗脂解激素。胰高血糖素、腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素及甲狀腺素等促進(jìn)其活性，稱為脂解激素。2.甘油的氧化分解脂解作用使儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪分解成游離脂酸及甘油，然后釋放人血。甘油溶于水,直接由血液運(yùn)送至肝、腎、腸等組織。重要是在肝甘油激酶作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)?－磷酸甘油，然后脫氧生成磷酸二羥丙酮，循糖代謝途徑進(jìn)行分解或轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｖ炯?xì)胞及骨骼肌等組織因甘油激酶活性很低,故不能很好運(yùn)用甘油。3.脂肪酸的β-氧化脂解作用生成的游離脂肪酸入血與血漿清蛋白結(jié)合,由血液運(yùn)送至全身各組織,重要由心、肝、骨骼肌等攝取運(yùn)用。在組織中脂肪酸的重要氧化分解方式是β-氧化。重要過(guò)程如下：(1)脂肪酸的活化——脂酰ＣｏＡ的生成脂肪動(dòng)員的重要產(chǎn)物是游離脂肪酸。它在氧化分解前需先在胞液中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體外膜上活化成活潑的脂酰CoA才干進(jìn)一步轉(zhuǎn)變。催化此反映的酶為脂酰CoA合成酶,反映需消耗ＡＴＰ。(２)脂酰ＣoA轉(zhuǎn)入線粒體催化脂肪酸氧化的酶系均存在于線粒體基質(zhì)中,活化的脂酰CoＡ分子必須在線粒體內(nèi)才干進(jìn)行氧化分解，但脂酰CoＡ分子自身不能穿過(guò)線粒體內(nèi)膜，需經(jīng)肉毒堿載體轉(zhuǎn)運(yùn)。線粒體內(nèi)膜外側(cè)具有肉毒堿-脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，內(nèi)側(cè)具有肉毒堿-脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ，兩者為同工酶。在內(nèi)膜外側(cè)酶Ⅰ催化下,脂酰CoＡ的脂酰基轉(zhuǎn)移到肉毒堿上生成脂酰-肉毒堿，后者通過(guò)膜上載體的作用進(jìn)入線粒體內(nèi)。繼而在內(nèi)膜內(nèi)側(cè)酶Ⅱ催化下,脂酰-肉毒堿釋出脂酰基，并與輔酶A一起重新在線粒體基質(zhì)中生成脂酰CoＡ,而肉毒堿則回到線粒體內(nèi)膜外側(cè)再參與脂?；囊茡Q反映。此轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程是脂肪酸氧化的限速環(huán)節(jié),肉毒堿－脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是限速酶。在某些生理及病理情況下，如饑餓、高脂低糖膳食或糖尿病等，體內(nèi)糖氧化運(yùn)用減少，此時(shí)該酶活性增強(qiáng)，脂肪酸氧化分解供能增多。(3)飽和脂肪酸的β－氧化脂酰CoA進(jìn)入線粒體基質(zhì)后，從脂?；?/p>