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二、水溶性维生素 1、维生素B1
又名硫胺素,体内的活性型为焦磷酸硫胺素(TPP)
TPP是α-酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅酶,并可抑制胆碱酯酶的活性,缺乏时可引
起脚气病和(或)末梢神经炎。 2、维生素B2
又名核黄素,体内的活性型为黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基,缺乏时可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症。
3、维生素PP
包括尼克酸及尼克酰胺,肝内能将色氨酸转变成维生素PP,体内的活性型包括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+在体内是多种不需氧脱氢酶的辅酶,缺乏时称为癞皮症,主要表现为皮炎、腹泻及痴呆。 4、维生素B6
包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺,体内活性型为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶,也是δ-氨基γ-酮戊酸(ALA)合成酶的辅酶。
5、泛酸
又称遍多酸,在体内的活性型为辅酶A及酰基载体蛋白(ACP)。
在体内辅酶A及酰基载体蛋白(ACP)构成酰基转移酶的辅酶。 6、生物素
生物素是体内多种羧化酶的辅酶,如丙酮酸羧化酶,参与二氧化碳的羧化过程。 7、叶酸
以四氢叶酸的形式参与一碳基团的转移,一碳单位在体内参加多种物质的合成,如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。叶酸缺乏时,DNA合成受抑制,骨髓幼红细胞DNA合成减少,造成巨幼红细胞贫血。
8、维生素B12
又名钴胺素,唯一含金属元素的维生素。
参与同型半工半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应,催化这一反应的蛋氨酸合成酶(又称甲基转移酶)的辅基是维生素B12,它参与甲基的转移。一方面不利于蛋氨酸的生成,同时也影响四氢叶酸的再生,最终影响嘌呤、嘧啶的合成,而导致核酸合成障碍,产生巨幼红细胞性贫血。
9、维生素C
促进胶原蛋白的合成;是催化胆固醇转变成7-α羟胆固醇反应的7-α羟化酶的辅酶;参与芳香族氨基酸的代谢;增加铁的吸收;参与体内氧化还原反应,保护巯基等作用。
第二篇 物质代谢及其调节 第一章 糖代谢 一、糖酵解
1、过程: 见图1-1
糖酵解过程中包含两个底物水平磷酸化:一为1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸;
二为磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。
2、调节
1)6-磷酸果糖激酶-1 变构抑制剂:ATP、柠檬酸
变构激活剂:AMP、ADP、1,6-双磷酸果糖(产物反馈激,比较少见)和2,6-双磷酸果
糖(最强的激活剂)。 2)丙酮酸激酶
变构抑制剂:ATP 、肝内的丙氨酸 变构激活剂:1,6-双磷酸果糖 3)葡萄糖激酶
变构抑制剂:长链脂酰辅酶A
注:此项无需死记硬背,理解基础上记忆是很容易的,如知道糖酵解是产生能量的,那么有ATP等能量形式存在,则可抑制该反应,以利节能,上述的柠檬酸经三羧酸循环也是可以产生能量的,因此也起抑制作用;产物一般来说是反馈抑制的;但也有特殊,如上述的1,6-双磷酸果糖。特殊的需要记忆,只属少数。以下类同。关于共价修饰的调节,只需记住几个特殊的即可,下面章节提及。
(1)糖原 1-磷酸葡萄糖
(2)葡萄糖 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖6-磷酸果糖-1-激酶 ATP ADP ATP ADP 磷酸二羟丙酮 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸
NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸激酶
ADP ATP ADP ATP 丙酮酸 乳酸
NADH+H+ NAD+
注:红色表示该酶为该反应的限速酶;蓝色ATP表示消耗,红色ATP和NADH等表示生成的能量或可以转变为能量的物质。以下类同。
(图1-1) 3、生理意义
1)迅速提供能量,尤其对肌肉收缩更为重要。若反应按(1)进行,可净生成3分子ATP,若反应按(2)进行,可净生成2分子ATP;另外,酵解过程中生成的2个NADH在有氧条件下经电子传递链,发生氧化磷酸化,可生成更多的ATP,但在缺氧条件下丙酮酸转化为乳酸将消耗NADH,无NADH净生成。
2)成熟红细胞完全依赖糖酵解供能,神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃,即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。
3)红细胞内1,3-二磷酸甘油酸转变成的2,3-二磷酸甘油酸可与血红蛋白结合,使氧气与血红蛋白结合力下降,释放氧气。
4)肌肉中产生的乳酸、丙氨酸(由丙酮酸转变)在肝脏中能作为糖异生的原料,生成葡萄糖。
4、乳酸循环
葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖
糖 糖 径
异 生 途
径
酵 解 途
丙酮酸 丙酮酸 乳酸 乳酸 乳酸
(肝) (血液) (肌肉)
乳酸循环是由于肝内糖异生活跃,又有葡萄糖-6-磷酸酶可水解6-磷酸葡萄糖,释出葡萄糖。肌肉除糖异生活性低外,又没有葡萄糖-6-磷酸酶。 生理意义:避免损失乳酸以及防止因乳酸堆积引起酸中毒。
二、糖有氧氧化 1、过程
1)、经糖酵解过程生成丙酮酸
2)、丙酮酸 丙酮酸脱氢酶复合体 乙酰辅酶A NAD+ NADH+H+
限速酶的辅酶有:TPP、FAD、NAD+、CoA及硫辛酸 3)、三羧酸循环
草酰乙酸+乙酰辅酶A 柠檬酸合成酶 柠檬酸 异柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+ α-酮戊二酸 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 琥珀酸酰CoA 琥珀酸
NAD+ NADH+H+ GDP GTP
延胡索酸 苹果酸 草酰乙酸 FAD FADH2 NAD+ NADH+H+
三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。 三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化,即琥珀酰COA转变成琥珀酸,生成GTP;加上糖酵解过程中的两个,本书中共三个底物水平磷酸化。 2、调节
1)丙酮酸脱氢酶复合体 抑制:乙酰辅酶A、NADH、ATP 激活:AMP、钙离子
2)异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶 NADH、ATP反馈抑制 3、生理意义
1)基本生理功能是氧化供能。
2)三羧酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质三大营养物质代谢的最终共同途径。 3)三羧酸循环也是三大代谢联系的枢纽。 4、有氧氧化生成的ATP
葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反 应 辅酶 ATP
第一阶段 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 -1
6-磷酸果糖 1,6双磷酸果糖 -1
2*3-磷酸甘油醛 2*1,3-二磷酸甘油酸 NAD+ 2*3或2*2(详见) 2*1,3-二磷酸甘油酸 2*3-磷酸甘油酸 2*1 2*磷酸烯醇式丙酮酸 2*丙酮酸 2*1
第二阶段 2*丙酮酸 2*乙酰CoA NAD+ 2*3 第三阶段 2*异柠檬酸 2*α-酮戊二酸 NAD+ 2*3 2*α-酮戊二酸 2*琥珀酰CoA NAD+ 2*3 2*琥珀酰CoA 2*琥珀酸 2*1 2*琥珀酸 2*延胡索酸 FAD 2*2 2*苹果酸 2*草酰乙酸 NAD+ 2*3 净生成 38或36个ATP 5、巴斯德效应
有氧氧化抑制糖酵解的现象。
三、磷酸戊糖途径 1、 过程
6-磷酸葡萄糖 NADP+
6-磷酸葡萄糖脱氢酶 NADPH
6-磷酸葡萄糖酸内酯
6-磷酸葡萄糖酸 NADP+
NADPH
5-磷酸核酮糖
5-磷酸核糖 5-磷酸木酮糖
7-磷酸景天糖 3-磷酸甘油醛
5-磷酸木酮糖 4-磷酸赤藓糖 6-磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖
6-磷酸果糖
2、生理意义
1)为核酸的生物合成提供5-磷酸核糖,肌组织内缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶,磷酸核糖可经酵解途径的中间产物3- 磷酸甘油醛和6-磷酸果糖经基团转移反应生成。 2)提供NADPH
a.NADPH是供氢体,参加各种生物合成反应,如从乙酰辅酶A合成脂酸、胆固醇;α-酮戊二酸与NADPH及氨生成谷氨酸,谷氨酸可与其他α-酮酸进行转氨基反应而生成相应的
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