?六, 脂肪的合成代谢
(一 ) 原料, 来源
1,脂肪合成原料
脂肪酸和甘油 。
?生物体能利用糖类或简单碳原物质
转化为脂肪酸 。
?如油料作物利用 CO2作碳原合成脂肪
酸, 微生物利用糖或乙酸作碳原合
成脂肪酸, 动物及人主要利用糖来
合成脂肪酸 。
脂肪酸合成方式：
1,,从无到有, 途径 （ 全程合成途
径 ）,细胞浆中进行 。
2,在已有脂肪酸链上加上二碳物使碳
链增长：线粒体或微粒体中进行 。
其中：
合成脂肪酸的直接原料：乙酰辅酶 A
和 NADPH+H+；
参与三脂酰甘油合成的甘油是 α -磷酸
甘油 。
? 1,乙酰 CoA的来源
? 主要来源于糖分解, 丙氨酸脱氨,
乳酸脱氢等产生的丙酮酸, 经氧化脱羧
而成 。
? 柠檬酸 -丙酮酸循环,乙酰辅酶 A都
是在 线粒体内 生成的, 而脂肪酸合成的
有关酶却存在于 细胞液 中, 乙酰辅酶 A必
须转运到细胞液中才能参与脂肪酸的合
成 。
? 乙酰辅酶 A本身不能通过线粒体内膜,
而是通过 柠檬酸 -丙酮酸循环 进入细胞液 。
? 在线粒体内, 乙酰辅酶 A先与草
酰乙酸缩合成柠檬酸, 通过线粒体
内膜上的载体转运到细胞液中；经
柠檬酸裂解酶催化柠檬酸分解为乙
酰辅酶 A和草酰乙酸；乙酰辅酶 A在
细胞液内合成脂肪酸, 而草酰乙酸
则还原成苹果酸, 苹果酸经脱羧,
脱氢生成丙酮酸, 丙酮酸再进入线
粒体羧化为草酰乙酸 。
? 除了, 柠檬酸 -丙酮酸循环, 外，
还有两种转运机制：
?α - 酮戊二酸转运,在动物肝脏和
脂肪组织中，由谷氨酸氧化脱氨产
生或三羧酸循环中的 α -酮戊二酸，
通过线粒体膜上的二羧酸转运系统，
由线粒体内转运到细胞浆中，然后
由细胞浆中的异柠檬酸脱氢酶催化
还原为异柠檬酸（ NADPH供氢），后
者再转变为柠檬酸为脂肪酸合成提
供乙酰 CoA。此外，异柠檬酸也可从
线粒体内转运到线粒体外，参与脂
肪酸合成。
?肉毒碱转运,肉毒碱除了可将脂酰
CoA 转运到线粒体内，还可将线粒
体内的乙酰 CoA，以, 乙酰肉毒碱,
形式通过线粒体内膜转运到线粒体
外。
?在细胞浆中乙酰肉毒碱被 乙酰肉毒
碱水解酶 催化，水解释放乙酸，再
由 乙酰 CoA合成酶 使乙酸活化成乙
酰 CoA。（本转运提供的乙线 CoA
非常少）。
2,NADPH+H+的来源
NADPH+H+是脂肪酸合成的供
氢体, 主要来自磷酸戊糖途径, 也
可由柠檬酸 -丙酮酸循环中的苹果酸
转化为丙酮酸时提供 。
?3,α-磷酸甘油的来源
?（ 1） 由糖代谢而来
? 糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙
酮经 α-磷酸甘油脱氢酶 催化还原成 α-
磷酸甘油 。
? 脂肪组织及肌肉 中主要是以此种
方式生成 α-磷酸甘油 。
?（ 2） 甘油的再利用
? 肝外组织 由于甘油激酶活性很低，
三脂酰甘油分解产生的甘油不能被
再利用，通常随血液运输到 甘油激
酶 活性高的 肝、肾 等组织中，形成
α-磷酸甘油。
?(二 )脂肪酸的生物合成
?1,细胞浆中, 从头合成, 途径 （ 合
成饱和脂肪酸 ）
?（ 1） 丙二酸单酰 CoA的生成
?乙酰 CoA在 乙酰辅酶 A羧化酶 的催化
下, 加上 CO2转变成丙二酸单酰辅
酶 A。 （ 耗能反应 ）
?乙酰辅酶 A羧化酶 是脂肪酸合成的调
节酶 。 它受柠檬酸和乙酰 CoA的别
构激活, 同时受软脂酰 CoA的别构
抑制, 高糖低脂饮食会促进此酶的
合成 。
?（ 2）脂肪酸的合成
一分子乙酰 CoA和 7分子丙二酸单酰
CoA 在 脂肪酸合成酶系 催化下, 由
NADPH和 H+供氢 合成脂肪酸 。
软脂酸所需的 8个乙酰 CoA单位中,
只有碳链末端的 15和 16两个碳直接来自
乙酰 CoA,其余 7个二碳单位均以丙二酸
单酰 CoA的形式参与合成 。
在脂肪酸合成中, 一分子乙酰 CoA只
起, 引物, 作用 。
脂肪酸合成酶系 由 7种蛋白质组成,
以没有酶活性的脂酰基载体蛋白 （ acyl
carrier protein, ACP） 为中心, 周围
有序排布着具有催化活性的酶 。 ACP
将底物转送到各个酶 活性位点 上, 使
脂肪酸合有序进行 。
有催化活性的酶分别催化酰基转移,
缩合, 加氢, 脱水和硫解反应 。
?酰基转移反应：乙酰 CoA和丙二酸
单酰 CoA分别由乙酰 CoA酰基转移
酶和丙二酸单酰 CoA转移酶催化生
成乙酰 -ACP和丙二酸单酰 -ACP。
?缩合反应：乙酰 -ACP和丙二酸单酰 -ACP
在 β-酮脂酰 ACP合成酶 作用下缩合生成
β-酮脂酰 -ACP（乙酰乙酰 -ACP）。
?第一次加氢反应,β-酮脂酰 -ACP在 β-酮
脂酰 -ACP还原酶催化下，由 NADPH+H+
提供 2H，还原为 β-羟丁酰 -ACP。
?脱水反应,β-羟丁酰 -ACP在 β-羟脂酰 -
ACP脱水酶作用下，其 α 与 β 碳原子间
脱去一分子水生成烯丁酰 -ACP（反式）。
?第二次加氢反应,β-烯丁酰 -ACP在 β-烯
脂酰 -ACP还原酶作用下，接受
NADPH+H+提供的 2H生成丁酰 -ACP。
? 丁酰 -ACP是脂肪酸合成的第一轮产
物，通过此轮反应，延长了两个碳原子；
丁酰 -ACP又可以在 β-酮脂酰 ACP合成酶
催化下，与丙二酸单酰 -ACP缩合，再经
过上述步骤，增加两个碳原子，如此重
复生成软脂酰 -ACP（重复 6次），并在
硫酯酶 催化下水解释放出软脂酸。
?1分子乙酰 CoA和 7分子丙二酸单酰 CoA
在脂肪酸合成酶系催化下，由
NADPH+H+供氢合成软脂酸。
?总反应式：
? 2,线粒体和微粒体中的合成
在线粒体和微粒体中, 脂肪酸的合
成主要是碳链的延长 。 将细胞浆中合成
的 软脂酸 在线粒体和微粒体中延长成 C18、
C22,C24 等脂肪酸 。 （ 动物体细胞浆中
最多只能合成 C16脂肪酸, 原因,β-酮脂
酰 ACP合成酶对 14碳以上的酯酰基催化
能力很弱；硫酯酶对 16碳原子脂酰基活
性最大 。 ）
在线粒体中可以进行与脂肪酸 β-氧
化相似的逆过程, 使得一些脂肪酸碳链
延长 。 首先 缩合酶 催化脂酰 CoA与乙酰
CoA形成 β-酮脂酰 CoA,再经还原型辅酶
Ⅰ 和还原型辅酶 Ⅱ 供氢 还原产生比原来
多 2个碳原子的脂酰辅酶 A,后者尚可通
过类似过程, 并重复多次而加长碳链 。
?微粒体中的合成：与线粒体相似，不同
点：利用丙二酰 CoA加长碳链；还原过
程需 还原型辅酶 Ⅱ 供氢；酶不以 ACP为酰
基载体。
?3、不饱和脂肪酸的合成
? 在 脂酰 CoA去饱和酶 作用下，分别
将软脂酸和硬脂酸氧化得到棕榈酸和油
酸。
? 哺乳动物只具有引入 C-9位的双键的
酶，所以亚油酸和亚麻酸不能自身合成
（必需脂肪酸）。
?（三）脂肪的合成
?原料,脂酰 CoA和 α -磷酸甘油 。
?具体步骤：
?甘油二酯再与一分子的脂酰 CoA缩合生
成甘油三酯。
?七, 脂肪代谢的调节
?（ 一 ） 糖代谢对脂肪代谢的调节
?1,糖供应充足时对脂肪酸代谢的影响
糖供应充足时, 糖分解产生的乙酰
辅酶 A及柠檬酸 别构激活 脂肪酸合成的调
节酶 —— 乙酰辅酶 A羧化酶, 促进丙二酸
单酰辅酶 A的合成, 三脂酰甘油的合成代
谢加强 。
? 另外, 丙二酸单酰 CoA又 可与脂酰
CoA竞争脂肪分解的调节酶 ---肉毒碱酰
基转移酶 Ⅰ, 阻碍脂酰 CoA进入线粒体
进行 β-氧化 。 所以, 糖供应充分, 氧化
分解正常时, 脂肪合成代谢加强, 分解
代谢减慢 。
?2,糖供应不充分时对脂肪代谢的影响
糖供应不足, 脂肪动员加快, 肝细
胞内脂酰 CoA增多, 后者可别构抑制 乙
酰 CoA羧化酶, 从而抑制了脂肪合成 。
脂肪酸的 β-氧化明显 。
?（ 二 ） 激素对脂肪代谢的影响
?1,有利于脂肪分解的激素
肾上腺素, 生长素, 甲状腺素等能
促进脂肪水解的调节酶 —— 三脂酰甘油
脂肪酶活性, 从而促进脂肪分解 。
?2,促进脂肪合成的激素
胰岛素是调节脂肪合成的主要激素 。
它诱导乙酰 CoA羧化酶, 脂肪酸合成酶
以及柠檬酸裂解酶等酶的合成, 从而促
进脂肪合成 。
?八、磷脂代谢
?磷脂是构成生物体生物膜的重要物
质。
?（一）磷脂的分解代谢
?参与磷脂分解的酶主要有 磷脂酶 A1
A2, C,D，它们作用于磷脂中的
不同化学键。
?1、磷脂酶 A：作用于磷脂中 脂酰基
的酶称为磷脂酶 A。其中水解键 1的
叫做磷脂酶 A1,水解键 2的叫做磷
脂酶 A2 。
?来源：动物肝、肾，蛇毒、蜂毒等。
?2,磷脂酶 C,分解键 3，使 磷酸甘油
酯键 断裂。
?来源：主要存在于微生物中，动物
脑中也有。
?3,磷脂酶 D,作用于键 4（ 磷酸胆碱
或胆胺酯键 ），游离出胆碱或胆胺。
?甘油和磷酸进入糖代谢，进一步氧
化成 CO2和水；
?胆碱经氧化或脱甲基生成甘氨酸；
?甘油、磷酸、胆碱也可参与磷脂的
合成；
?脂肪酸进行 β -氧化。
?（二）磷脂的合成代谢
?1,合成部位
? 生物体几乎所有组织中都能合成磷
脂, 但以肝, 肠等组织最活跃 。
?2,合成原料
? 主要有甘油, 脂肪酸, 磷酸胆碱等 。
?其中脂肪酸：由脂肪酸合成途径产生；
? 甘油：糖代谢产生 。
?3、卵磷脂的 合成
? 卵磷脂可以由二脂酰甘油与磷酸胆
碱直接合成。
?（ 1） 二脂酰甘油的生成
? 主要来自于磷脂酸；也可由磷酸甘
油和脂酰 CoA反应生成 。
?（ 2）磷酸胆碱的生成
? 由胆碱的磷酸化产生。胆碱来源于
食物；也可由丝氨酸脱羧和甲基化生成。
?（ 3）卵磷脂（或脑磷脂）的生成
? 二脂酰甘油与磷酸胆碱（或磷酸胆
胺）缩合形成卵磷脂（或脑磷脂）。
?九、胆固醇代谢
?（一）胆固醇的合成代谢
? 1,概述
? 胆固醇是生物膜的重要组成成分,
在维持膜的流动性和正常功能中起着重
要作用 。
? 胆固醇又是类固醇激素, 胆汁酸及
维生素 D的前体 。
? 人体含胆固醇约 2g/kg体重 。
?
?2,体内胆固醇的来源
?（ 1） 外源性胆固醇：来自于动物性
食物 （ 占少量 ） ；
?（ 2） 内源性胆固醇：机体合成 （ 每
天 1克 ）
?3,合成部位
生物体各组织几乎都能合成胆
固醇 （ 除脑组织和成熟的红细胞 ）,
肝脏 和小肠 的合成能力最强, 肝脏
合成的胆固醇占全身总合成量的
70%-80%,其此是小肠 。
? 进行部位：细胞液和内质网 。
?4,合成原料
? （ 1） 乙酰辅酶 A,大多数来自于线粒体
中 。
?（ 2） ATP供能：来自于线粒体中 。
?（ 3） NADPH+H+提供氢：来源于磷酸戊
糖途径 。
? 每合成 1分子胆固醇需 18分子乙酰辅
酶 A,36分子 ATP,16分子 NADPH+H+ 。
?5,合成途径
?三个阶段：
?（ 1 ） 乙酰 CoA 缩 合 为 甲 羟 戊 酸
（ mevalonic acid, MVA）
? 2分子乙酰 CoA缩合乙酰乙酰辅酶 A，
然后再与 1分子乙酰辅酶 A缩合成 3-羟 -3-
甲基戊二酸单酰 CoA（ HMGCoA）, 后
者经 HMGCoA还原酶 催化生成甲羟戊酸 。
? HMGCoA是胆固醇, 酮体及脂肪酸
代谢的重要中间产物 。
?
?HMGCoA还原酶特性：
?是胆固醇合成的限速酶；
?糖蛋白；
?别构调节 （ 胆固醇是其别构抑制剂 ）,
也可共价修饰调节 （ 磷酸化后失活, 脱
磷酸后复活 ） ；
?胰岛素促进此酶合成, 加速胆固醇合成
代谢 。
?（ 2） MVA转变为鲨烯（ squalene）
?鲨烯是含有 30个碳原子的开链烯烃。
? 由乙酰 CoA到鲨烯合成在细
胞液中进行，鲨烯由固醇载体转
运到内质网中再合成胆固醇。
?（ 3）胆固醇的生成
? 由一套氧化环化酶系统催化。
?（ 4）胆固醇的酯化
? 细胞内和血浆中游离的胆固醇都可
以被酯化为胆固醇酯，不同部位所发生
的酯化反应不同。
?血浆中胆固醇的酯化：
?6、胆固醇合成代谢的调节
?（ 1）食物成分
? 食物胆固醇：显著抑制肝脏中
HMGCoA还原酶活性，但小肠粘膜中的
HMGCoA还原酶不受食物胆固醇的影响。
? 食物脂肪：增强胆固醇的合成。
? 食物葡萄糖和蛋白质：增强胆固醇的合
成。（原因：产生了乙酰 CoA）
?（ 2）激素
? 胰岛素促进胆固醇合成，糖皮质激素和
胰高血糖素抑制胆固醇合成。
?甲状腺素：增强 HMGCoA还原酶活性，
促进胆固醇合成，同时甲状腺素又促进
胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸，从而使
胆固醇含量降低。（甲状腺功能亢进者
血浆胆固醇含量低于正常值）。
?（二）胆固醇的分解代谢
? 也叫胆固醇的转化，胆固醇可以转化为
多种活性物质。
第五章 蛋白质降解及氨基酸分解代谢
?一、蛋白质的酶促降解
食物蛋白质经人体各种蛋白酶（胃
蛋白酶、胰蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等）
作用降解成氨基酸混合物，再由肠粘膜
上皮细胞吸收进入机体。游离氨基酸进
入血液循环送到肝脏。
动物组织中也有各种蛋白酶，也能
将细胞自身蛋白质水解成氨基酸。
就高等动物来讲，外界食物蛋白质
经消化吸收的氨基酸和体内合成及组织
蛋白质经降解的氨基酸，共同构成体内
氨基酸代谢库 。
?二、氨基酸的一般代谢（共同途径）
天然氨基酸分子都含有 α -氨基和羧
基，因此各种氨基酸都具有共同的代谢
途径。但是由于不同氨基酸的侧链基团
不同，所以个别氨基酸还有其特殊的代
谢途径。
氨基酸的共同代谢包括脱氨基作用
和脱羧基作用两方面。
?（一）氨基酸的脱氨基作用
? 主要有转氨基作用、氧化脱氨基作
用、联合脱氨基作用等。
?1、转氨基作用（氨基移换作用）
? 一种 α -氨基酸的氨基可以转移到 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。
? 催化转氨基反应的酶叫做 转氨酶 。
? 其中,α -氨基酸可以看作是氨
基的供体,α -酮 酸是氨基的受体。
? 由糖代谢所产生的丙酮酸、草
酰乙酸及 α -酮戊二酸可分别转变成
丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸；另外，
蛋白质分解所产生的丙氨酸、天冬
氨酸及谷氨酸也可转变为丙酮酸、
草酰乙酸和 α -酮 戊二酸。
? 转氨酶的种类很多，其中最重
要的两种转氨酶是：谷丙转氨酶和
谷草转氨酶。
? （ 1）谷丙转氨酶（ GPT）
? 催化谷氨酸与丙酮酸之间的转氨作用。
谷丙转氨酶以肝脏中活力最大，当肝细胞
损伤时，酶就释放到血液内。因此临床上
常以此来判断肝功能的正常与否。
?（ 2）谷草转氨酶（ GOT）
? 催化谷氨酸与草酰乙酸的转氨作用。
? GOT以心脏中活力最大，其次是肝脏。
临床上常以此作为心肌梗塞、心肌炎的
辅助判断指标。
?2、氧化脱氨基作用
? α -氨基酸在酶催化下氧化脱氢生成 α -
酮酸，同时释放出游离氨。
? 氧化脱氨基作用 包含脱氨与水解两个步
骤。
? 较重要的有 L-谷氨酸脱氢酶,其辅酶是
?NAD+或 NADP+,能催化 L-谷氨酸氧化脱
氨基，生成 α -酮戊二酸及氨。
L-谷氨酸脱氢酶特性：
?（ 1）有很强的特异性，只催化 L-谷氨酸
氧化脱氨；
?（ 2）别构酶,ATP,NADH是其别抑制剂，
ADP是其别构激活剂。
?（ 3）存在：动植物、微生物中。特别是
肝及肾组织中活力更强。
? 意义：联系糖代谢与氨基酸代谢,L-谷
氨酸脱氢脱氨后所产生的 α -酮戊二酸可进
入 TCA循环彻底氧化产生能量；另外，在糖
代谢中所产生的 α -酮戊二酸也可转变为 L-
谷氨酸（氨基化作用）。
?3、联合脱氨基作用
? 转氨基作用和氧化脱氨基作用配合进行。
联合脱氨基作用是生物体内氨基酸脱氨基作
用的主要方式。生物体内存在两种联合脱氨
基作用：
?（ 1）转氨基作用与谷氨酸氧化脱氨基作
用的联合
? 体内某些组织如肝脏、肾脏中的 L-
谷氨酸脱氢酶 活性高，主要以该种方式
进行。
? 该反应可逆，其逆反应是生成非必
需氨基酸的途径。
?（ 2）转氨基作用与嘌呤核苷酸循环的联合
? 体内某些组织如骨骼肌、心肌中的 L-
谷氨酸脱氢酶 活性低，这些部位以, 嘌呤
核苷酸循环, 脱氨基作用为主。
?4、非氧化脱氨基作用
? 主要在微生物体内进行。
? 又分为直接脱氨基作用、脱水脱氨
基作用、脱硫化氢脱氨基作用、水解脱
氨、还原脱氨等。
?（二）氨基酸的脱羧基作用
?氨基酸在 氨基酸脱羧酶 作用下进行脱羧
作用，生成二氧化碳和胺类。
?氨基酸脱羧酶特性：
?（ 1）在微生物中分布很广，高等动植物
中也有；
?（ 2）专一性很高，一般来讲一种氨基酸
脱羧酶只对一种氨基酸起脱羧作用。
?1、重要氨基酸的脱羧基作用
?（ 1）谷氨酸
?γ -氨基丁酸（ GABA）：
?对中枢神经系统的传导具有抑制作用；
?VB6是其辅酶，因此临床上用 VB6防治神
经性妊娠呕吐及小孩抽搐；
?主要存在于大脑中。
?（ 2）组氨酸
?组胺：
?血管舒张剂，具有扩张血管降低血压功效；
?促进胃液分泌；
?动物性食物腐败产生大量组胺。
?（ 3）酪氨酸
?酪胺：使血压升高。
?（ 4）色氨酸
?5-羟色胺（ 5-HT，血清素）：
?促进微血管收缩、血压升高和促进肠胃
蠕动；
?促进睡眠；
?与神经兴奋传导有关，当其浓度降低时，
痛阈降低。
三、氨基酸分解产物的代谢
氨基酸经脱氨作用生成氨及 α -酮酸；
氨基酸经脱羧作用产生二氧化碳及胺。
其中，二氧化碳由肺排出；
胺可随尿直接排出，也可在酶作用
下转化为其它物质；
氨和 α -酮酸进一步代谢。
?（一）氨的代谢转变
?1、氨的来源
? 氨基酸脱氨基产生；肠道吸收（食
物腐败产生、尿素渗入肠道被脲酶水
解）；肾小管上皮细胞分泌（谷氨酰胺
分解产生）；药物或其它含氮物质。
? 氨有毒，高等动物的脑组织对氨相
当敏感，血液中含 1%氨即可引起中枢神
经系统中毒（语言紊乱、视力模糊、甚
至昏迷死亡,机理,高浓度的氨与 α -酮
戊二酸形成谷氨酸，使大脑中的 α -酮戊
二酸大量减少，导致 TCA循环无法正常进
行，从而引起脑功能受损 ）。
?2、氨的代谢转变
? （ 1）尿素的合成：是氨代谢的主要途径。
?合成器官：主要是肝脏。
?合成途径：鸟氨酸循环，分为四个步骤：
?a、瓜氨酸的生成
?氨和二氧化碳（来源于糖代谢）在 氨基甲
酰磷酸合成酶 作用下生成氨基甲酰磷酸，
再在 鸟氨酸氨基甲酰转移酶 作用下，将氨
基甲酰转移给鸟氨酸生成瓜氨酸。
?整个反应在线粒体内进行。
?b、精氨酸的生成
?线粒体内合成的瓜氨酸穿过线粒体膜转
运到细胞液中，在 精氨酸代琥珀酸合成
酶 和 精氨酸代琥珀酸裂解酶 作用下生成
精氨酸。
?c、精氨酸水解生成尿素
?精氨酸在 精氨酸酶 催化下生成尿素和鸟
氨酸。
?精氨酸酶专一性很强，只对 L-精氨酸有
作用，存在于排尿素动物的肝脏中。
?产生的鸟氨酸又可穿过线粒体膜进入线
粒体中在参与循环。
?总结：
?有毒的氨在肝脏中转变为无毒的尿素后，
经血液运送到肾脏，然后随尿液排出体
外。
?每生成 1mol尿素要消耗 3molATP。
?（ 2）酰胺的合成
? 存在于大脑、肝脏及肌肉等细胞中
的 谷氨酰胺合成酶,能催化氨与谷氨酸
合成谷氨酰胺，然后谷氨酰胺通过血液
循环运送到肾脏，经谷氨酰胺作用分解
成谷氨酸和氨。因此，谷氨酰胺既是氨
的解毒产物，也是氨的储运及运输形式。
? 另外，氨在 天冬酰胺合成酶 的催化
下还可生成天冬酰胺，当需要时，天冬
酰胺分子内的氨基又可以通过 天冬酰胺
酶 作用分解出来，合成氨基酸。
?（ 3）重新利用
?氨可以使 α -酮酸氨基化为非必需氨基酸；
还可以合成嘧啶环。
?（二） α -酮酸的代谢转变
?1、再合成氨基酸
? 体内的氨基酸脱氨基作用与 α -酮酸
的氨基化是一对可逆反应，在正常情况
下处于动态平衡。当体内氨基酸过剩时，
脱氨基作用旺盛；当机体需要氨基酸时，
氨基化作用旺盛。
? α -酮酸氨基化是生成非必需氨基酸
的途径之一。
?2、氧化成二氧化碳及水
? 当体内需要能量时,α -酮酸可被氧
化成二氧化碳和水，并释放能量。氧化
的主要途径是 TCA循环。
? 丙酮酸、草酰乙酸,α -酮戊二酸
均可通过 TCA循环被氧化。
?3、转变成糖及脂肪
? 当体内不需要 α -酮酸转变为氨基酸，
且体内能量供给充分时,α -酮酸可以转
变为糖及脂肪。
?生糖氨基酸：在体内可以转变为糖的氨
基酸。
?生酮氨基酸：在体内可以转变为酮体的
氨基酸。
?生糖兼生酮氨基酸：二者兼有的氨基酸。
?氨基酸、糖、脂肪代谢的关系：
?四、个别氨基酸的代谢
?（一）一碳单位代谢
1、概念
在生物合成中可以转移一个碳原子
的化学基团叫做 一碳单位 或 一碳基团 。
催化一碳单位转移的酶叫做 一碳单
位转移酶 。
?2、种类
?3、进行一碳单位代谢的氨基酸
?甘氨酸、丝氨酸、色氨酸、组氨酸、蛋
氨酸等。
? （二）芳香族氨基酸的分解代谢
?芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸和色
氨酸。
?1、苯丙氨酸的分解代谢
?（ 1）生成酪氨酸
?在 苯丙氨酸羟化酶（加单氧酶） 作用下
生成酪氨酸。
?（ 2）生成苯丙酮酸
?
? 这是氨基酸代谢缺乏症（先天性 苯丙
氨酸羟化酶 缺乏者，不能将苯丙氨酸转
变为酪氨酸，而在 转氨酶 作用下将苯丙
氨酸转氨基生成苯丙酮酸，进入血液，
最后随尿排出，称为, 苯丙酮酸尿症,,
症状：新生儿呕吐，智力迟钝）。
?2、酪氨酸的分解代谢
? 酪氨酸在不同酶作用下生成多巴胺、
黑色素、酪氨等物质。
?其中，多巴胺（ DA）具有多种生理功能，
与神经传递、肾上腺素合成、睡眠节律
等都有关系。
?氨基酸代谢缺乏症：先天性缺乏酪氨酸
酶缺乏患者，即, 白化病, 。
?3、色氨酸的分解代谢
?转变为尼克酸；氧化和脱羧生成 5-羟色
胺（使组织和血管收缩；且与脑组织活
动、体温调节等生理作用有关）；生成
吲哚乙酸（植物生长刺激素）。
?五、氨基酸的合成代谢
? 不同氨基酸合成途径不同，根据其自身代谢
规律分为以下几种：
?（一）酮戊二酸衍生类型（谷氨酸类型）
? α -酮戊二酸与氨在 L-谷氨酸脱氢酶作用下，
还原氨基化生成 L-谷氨酸 ； L-谷氨酸与氨在谷
胺酰胺合成酶作用下生成 谷氨酰胺 ； L-谷氨酸
γ -羧基还原为谷氨酸半醛，然后环化为二氢吡
咯 -5-羧酸，再有二氢吡咯还原酶作用生成 L-脯
氨酸 ；谷氨酸还可经过一系列酶作用生成 鸟氨酸 ；
鸟氨酸再通过鸟氨酸循环生成 精氨酸 。
?即,α -酮戊二酸衍生型可合成谷氨酸、谷氨酰
胺、脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸等非必需氨基酸。
?（二）草酰乙酸衍生类型
? 在谷 -草转氨酶催化下，草酰乙酸与
谷氨酸生成 L-天冬氨酸 ；天冬氨酸经天
冬酰胺合成酶催化，在谷氨酰胺和 ATP
参与下，从谷氨酰胺上获取酰胺基生成
L-天冬酰胺 ；细菌和植物还可由 L-天冬氨
酸为起始物合成 赖氨酸 或转变为 蛋氨酸 ；
另外,L-天冬氨酸还可以转变为 苏氨酸 ；
L-天冬氨酸还可以与丙氨酸作用合成 异
亮氨酸 。
?即：草酰乙酸衍生型可合成 L-天冬氨酸、
天冬酰胺、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、
异亮氨酸等 6种氨基酸。
?（三）丙酮酸衍生类型
? 丙酮酸可以合成 L-丙氨酸,L-缬氨酸、
L-亮氨酸 。
?（四）甘油酸 -3-磷酸衍生类型
? 由甘油酸 -3-磷酸开始，经酶催化分别
合成 丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸 。
?（五）赤藓糖 -4-磷酸和烯醇丙酮酸磷酸衍
生类型
? 芳香族氨基酸中的苯丙氨酸、酪氨酸和
色氨酸可由赤藓糖 -4-磷酸为起始物在有烯
醇丙酮酸磷酸条件下经多种酶促反应生 成色
氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸 。
?（六）磷酸核糖焦磷酸衍生类型
? 途径复杂。由磷酸核糖焦磷酸开始，
最后生成 L-组氨酸 。
? 第六章 核酸降解和核苷酸代谢
?一、核酸的酶促降解及核苷酸的分解代谢
?（一）核酸的解聚
? 在酶的作用下，核酸中连接核苷酸的磷
酸二酯键水解断裂成低级多核苷酸和单核苷
酸。作用于核酸链内部磷酸二酯键的酶称为
核酸酶（核酸内切酶,endonuclease）,
包含作用于 DNA的脱氧核糖核酸酶和作用于
RNA的核糖核酸酶。
? 另外，有一些专一性较低的磷酸二酯酶
对 DNA和 RNA的水解都能起作用，它们从
DNA和 RNA（或其低级多核苷酸）链的一
端逐个水解下单核苷酸，此酶叫做 核酸外切
酶（ exonuclease） 。
?（二）核苷酸的降解
? 单核苷酸在细胞内 磷酸单酯酶或核
苷酸酶 作用下水解成核苷与磷酸。
? 磷酸单酯酶有特异性和非特异性两
种。其中，非特异性磷酸单酯酶对所有
位置的磷酸基都能水解。
? 核苷在核苷酶（有两种,核苷磷酸
化酶和核苷水解酶 ）作用下分解成碱基
和戊糖。
? 其中，核苷磷酸化酶存在广泛，而
核苷水解酶主要存在于植物和微生物体
内，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖
核苷没有作用。
? 1-磷酸戊糖再转变为 5-磷酸核糖，
通过磷酸戊糖途径进一步代谢。
?（三）碱基的分解
?1、嘌呤的分解
? 首先在各种 脱氨酶 作用下水解脱去
氨基，使腺嘌呤转化为次黄嘌呤，鸟嘌
呤转化为黄嘌呤。
? 动物组织中 腺嘌呤脱氨酶 含量极少，
而腺苷脱氨酶和腺苷酸脱氨酶活性较高，
因此，腺嘌呤的脱氨基主要在核苷和核
苷酸水平。
?
? 鸟嘌呤脱氨酶 分布较广，故鸟嘌呤
的脱氨基主要在碱基水平。
?
? 次黄嘌呤和黄嘌呤在 黄嘌呤氧化酶 作
用下氧化成尿酸。
?
?
? 所以尿酸是人体内嘌呤分解代谢的
最终产物，尿酸以其盐类形式经肾脏排
出体外。
? 不同生物嘌呤分解的代谢终产物各
不相同。人和猿类以及一些排尿酸的动
物（如鸟类、某些爬行类动物、昆虫
等），嘌呤分解的终产物是尿酸。其他
多种动物则将尿酸进一步分解，直到最
后形成二氧化碳和氨。
?
? 正常人血浆中尿酸含量为 20-
60mg/L，超过 80mg/L时，尿酸盐晶体会
沉积在关节、软组织、软骨、肾等部位，
导致关节炎、尿路结石以及肾脏疾病，
即, 痛风症, 。
? 摄取大量嘌呤食物或尿酸排泄障碍
时易患痛风症。
? 临床上用, 别嘌呤醇, 治疗痛风症，
机理：别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似，
是 黄嘌呤氧化酶 的竞争性抑制剂。
? 2、嘧啶的分解
? 与嘌呤分解相似，嘧啶分解时，有氨基的
首先水解脱氨基。胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶，
尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原打破环内双键后，水
解开环成链状化合物，继续水解成二氧化碳、
氨,β -丙氨酸和 β -氨基异丁酸。其中二氧
化碳经呼吸道排出体外，氨在肝脏合成尿素经
肾脏排出,β -丙氨酸经转氨、氧化以及脱羧
作用生成乙酰 CoA进入 TCA循环。一部分 β -
氨基异丁酸经肾脏排出，另一部分经转氨、氧
化等作用生成琥珀酰 CoA进入 TCA循环。
? 在人和某些生物体内，脱氨基作用也可在
核苷或核苷酸水平进行。
?二、核苷酸的生物合成
?（一）核苷酸合成的基本途径
? 动物、植物和微生物通常都能合成
各种嘌呤和嘧啶核苷酸。
? 核苷酸的生物合成有两条基本途径：
?1,,从头合成, 途径或, 从无到有, 途
径
? 利用核糖磷酸、氨基酸、二氧化碳
和氨等原料，经过一系列酶促反应合成
核苷酸。由于此途径不经过碱基、核苷
的中间阶段，故得名。
? 肝、小肠、胸腺等组织主要进行此
种途径。
?2、利用体内游离的碱基和核苷合成核苷
酸，称为, 补救途径, 。
? 脑、骨髓、脾只能进行此种途径。此
外，遗传因素、疾病、药物、毒物，甚
至心理紧张都能造成从头合成途径中某
些酶的缺乏，致使合成核苷酸的速度不
能满足细胞生长的需要。此时，补救途
径对维持正常的生命活动尤为重要。
?（二）嘌呤核苷酸的, 从头合成, 途径
? 用同位素标记实验证明，嘌呤环中
各个原子来源于不同物质。
?1,IMP的合成
?（ 1） 5-磷酸核糖焦磷酸（ PRPP）的生
成 —— 起始步骤
? 磷酸核糖焦磷酸合成酶 催化 5-磷酸核
糖和 ATP生成。
?（ 2） 5-磷酸核糖焦磷酸与谷氨酰胺反应
生成 5-磷酸核糖胺、谷氨酸和无机焦磷
酸。催化此反应的酶是 磷酸核糖焦磷酸
酰胺基转移酶 。
?（ 3） 5-磷酸核糖胺在 ATP参与下与甘氨
酸合成甘氨酰胺核苷酸。催化此反应的
酶是 甘氨酰胺核苷酸合成酶 。
?（ 4）甘胺酰胺核苷酸在 甘胺酰胺核苷酸
甲酰基转移酶 作用下生成甲酰甘胺酰胺
核苷酸。
?（ 5）甲酰甘胺酰胺核苷酸与谷氨酰胺、
ATP作用，闭环之前在第 3位上加上氮原
子。催化此反应的酶是 甲酰甘氨咪唑核
苷酸合成酶 。
?（ 6）闭环
? 在 氨基咪唑核苷酸合成酶 作用下生成
5-氨基咪唑核苷酸。
?（ 7）六员环的合成开始
? 在 氨基咪唑核苷酸羧化酶 催化下，
5-氨基咪唑核苷酸与二氧化碳生成 5-氨基
咪唑 -4-羧酸核苷酸。
?（ 8）嘌呤环的第 1位氮的固定
? 在 氨基咪唑琥珀酸氨甲酰核苷酸合
成酶 催化下,5-氨基咪唑 -4-羧酸核苷酸
与天冬氨酸和 ATP生成 5-氨基咪唑 -4-琥
珀酸甲酰胺核苷酸。
?（ 9）脱掉延胡索酸
? 反应由 腺甘酸裂解酶 催化。生成 5-氨
基咪唑 -4-甲酰胺核苷酸和延胡索酸。
?（ 10）嘌呤环上最后的碳原子由甲酰基
供给。催化此反应的酶是 氨基咪唑酰胺
核苷酸甲酰基转移酶 。
?（ 11）脱水环化
? 在 次黄苷酸环水解酶 作用下脱水环
化生成次黄嘌呤核苷酸（ IMP）。
其中，反应（ 1）是磷酸基转移反应，
（ 2）、（ 5）是氨基化反应，（ 3）、
（ 4）、（ 8）、（ 10）是合成酰胺键反
应，（ 6）和（ 11）是脱水环化反应，
（ 7）是酰基化反应，（ 9）是裂解反应。
?2,AMP和 GMP的合成
（ 1） IMP在 GTP存在情况下与天冬氨酸合
成腺苷酸琥珀酸（由 腺苷酸琥珀酸合成
酶 催化），腺苷酸琥珀酸裂解为腺嘌呤
核苷酸和延胡索酸。
（ 2） IMP在 IMP脱氢酶 作用下氧化为黄嘌
呤核苷酸（ XMP），再由 GMP合成酶 催
化氨基化生成 GMP。
?（三）嘌呤核苷酸的, 补救途径,
? 1、在 核苷磷酸化酶 作用下，嘌呤碱基与 1-磷
酸核糖作用生成核苷，核苷再磷酸化生成核苷
酸。
?
?
?
?
?
? 由于生物体内除了腺苷激酶外，缺乏其它
嘌呤核苷激酶，所以此途径不是主要途径。
?2、在 磷酸核糖转移酶 催化下，嘌呤碱基
与 5-磷酸核糖焦磷酸作用生成核苷酸和
焦磷酸。（主要途径）
?（四）嘧啶核苷酸的, 从头合成, 途径
? 用同位素标记实验证明，嘧啶环中
各个原子来源于不同物质。
? 与合成嘌呤环不同，嘧啶核苷酸的
合成首先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结
合成为乳清苷酸，最后生成尿嘧啶核苷
酸。其它嘧啶核苷酸由尿苷酸转变而来。
?（五）嘧啶核苷酸的, 补救途径,
? 与嘌呤核苷酸类合成类似。
?1、在 尿苷磷酸化酶 作用下，尿嘧啶与 1-
磷酸核糖作用生成尿苷，尿苷在 尿苷激
酶 作用下被磷酸化形成尿嘧啶核苷酸。
（主要途径）
? 尿苷激酶 还能催化胞嘧啶核苷生成
胞嘧啶核苷酸。
?
?2、在 嘧啶核糖磷酸转移酶 催化下，嘧啶
与 5-磷酸核糖焦磷酸作用生成核苷酸和
焦磷酸。（从人体红细胞中获得的嘧啶
核糖磷酸转移酶只对尿嘧啶、胸腺嘧啶
起作用，对胞嘧啶没有作用）。
? 三、脱氧核苷酸的生物合成
? 生物体内的脱氧核苷酸是由核糖核苷酸还
原生成，对于大多数生物来说，此转变是在 二
磷酸核糖核苷 水平上进行的。
? 1、脱氧核糖腺苷酸、脱氧核糖鸟苷酸、脱氧
核糖胞苷酸、脱氧核糖尿苷酸的生成
? 在二磷酸核苷水平上，经 二磷酸核苷还原
酶（ NDP还原酶） 催化，以, 硫氧还原蛋白,
为还原剂，脱氧生成二磷酸脱氧核苷，再在 激
酶 作用下转变成三磷酸脱氧核苷。
? 氧化态的硫氧化还原蛋白在 硫氧还原蛋白
还原酶 作用下再变成还原态。
?2、胸腺嘧啶脱氧核苷酸的生成
? 由尿苷酸还原成尿苷酸脱氧核苷酸，
最后在 胸苷酸合成酶 作用下经甲基化作
用形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
?四、核苷酸从头合成的调节
?（一）嘌呤核苷酸从头合成的调节
?1,IMP,AMP,GMP抑制 PRPP合成酶
和 PRPP酰胺转移酶的活性；
?2、过量的 AMP抑制腺苷酸琥珀酸合成酶
的活性，抑制 AMP的合成；同理过量的
GMP抑制次黄嘌呤脱氢酶的活性，从而
抑制 GMP的合成；
?3,IMP转变为腺苷酸琥珀酸时需要 GTP，
?XMP转变成 GMP时需要 ATP，因此 GTP
可促进 AMP的生成,ATP可促进 GMP的
生成。
?（二）嘧啶核苷酸从头合成的调节
?1、在哺乳动物细胞中，嘧啶核苷酸合成
的主要调节酶是, 氨甲酰磷酸合成酶,,
受 UMP抑制；
?2,与嘌呤核苷酸合成一样,PRPP合成
酶活性也受其合成产物嘧啶核苷酸的抑
制；因此,PRPP合成酶是两类核苷酸
合成的共同调节酶；
?3,CTP合成酶受 ATP的反馈抑制。
?五、核苷酸从头合成的抗代谢物
? （一）概念
? 核苷酸的抗代谢物：能够抑制核苷
酸合成的物质叫做, 核苷酸的抗代谢
物, 。通常这些化合物的化学结构与核
苷酸合成代谢的中间产物类似。
? 常常作为抗肿瘤的药物。
? （二）种类
?1、嘌呤类似物
? 主要有 6-巯基嘌呤,6-巯基鸟嘌呤、
8-氮杂鸟嘌呤等。在临床上使用最广的
是 6-巯基嘌呤。
?2、谷氨酰胺和天冬氨酸类似物
? 主要有重氮丝氨酸,6-重氮 -5-氧正
亮氨酸。副作用较大，临床上使用不多。
?3、叶酸类似物
? 主要有氨基蝶呤、氨甲基蝶呤等。
?
?4、嘧啶类似物
?5-氟尿嘧啶（ 5-FU）与胸腺嘧啶相似。
(一 ) 原料, 来源
1,脂肪合成原料
脂肪酸和甘油 。
?生物体能利用糖类或简单碳原物质
转化为脂肪酸 。
?如油料作物利用 CO2作碳原合成脂肪
酸, 微生物利用糖或乙酸作碳原合
成脂肪酸, 动物及人主要利用糖来
合成脂肪酸 。
脂肪酸合成方式：
1,,从无到有, 途径 （ 全程合成途
径 ）,细胞浆中进行 。
2,在已有脂肪酸链上加上二碳物使碳
链增长：线粒体或微粒体中进行 。
其中：
合成脂肪酸的直接原料：乙酰辅酶 A
和 NADPH+H+；
参与三脂酰甘油合成的甘油是 α -磷酸
甘油 。
? 1,乙酰 CoA的来源
? 主要来源于糖分解, 丙氨酸脱氨,
乳酸脱氢等产生的丙酮酸, 经氧化脱羧
而成 。
? 柠檬酸 -丙酮酸循环,乙酰辅酶 A都
是在 线粒体内 生成的, 而脂肪酸合成的
有关酶却存在于 细胞液 中, 乙酰辅酶 A必
须转运到细胞液中才能参与脂肪酸的合
成 。
? 乙酰辅酶 A本身不能通过线粒体内膜,
而是通过 柠檬酸 -丙酮酸循环 进入细胞液 。
? 在线粒体内, 乙酰辅酶 A先与草
酰乙酸缩合成柠檬酸, 通过线粒体
内膜上的载体转运到细胞液中；经
柠檬酸裂解酶催化柠檬酸分解为乙
酰辅酶 A和草酰乙酸；乙酰辅酶 A在
细胞液内合成脂肪酸, 而草酰乙酸
则还原成苹果酸, 苹果酸经脱羧,
脱氢生成丙酮酸, 丙酮酸再进入线
粒体羧化为草酰乙酸 。
? 除了, 柠檬酸 -丙酮酸循环, 外，
还有两种转运机制：
?α - 酮戊二酸转运,在动物肝脏和
脂肪组织中，由谷氨酸氧化脱氨产
生或三羧酸循环中的 α -酮戊二酸，
通过线粒体膜上的二羧酸转运系统，
由线粒体内转运到细胞浆中，然后
由细胞浆中的异柠檬酸脱氢酶催化
还原为异柠檬酸（ NADPH供氢），后
者再转变为柠檬酸为脂肪酸合成提
供乙酰 CoA。此外，异柠檬酸也可从
线粒体内转运到线粒体外，参与脂
肪酸合成。
?肉毒碱转运,肉毒碱除了可将脂酰
CoA 转运到线粒体内，还可将线粒
体内的乙酰 CoA，以, 乙酰肉毒碱,
形式通过线粒体内膜转运到线粒体
外。
?在细胞浆中乙酰肉毒碱被 乙酰肉毒
碱水解酶 催化，水解释放乙酸，再
由 乙酰 CoA合成酶 使乙酸活化成乙
酰 CoA。（本转运提供的乙线 CoA
非常少）。
2,NADPH+H+的来源
NADPH+H+是脂肪酸合成的供
氢体, 主要来自磷酸戊糖途径, 也
可由柠檬酸 -丙酮酸循环中的苹果酸
转化为丙酮酸时提供 。
?3,α-磷酸甘油的来源
?（ 1） 由糖代谢而来
? 糖代谢过程中产生的磷酸二羟丙
酮经 α-磷酸甘油脱氢酶 催化还原成 α-
磷酸甘油 。
? 脂肪组织及肌肉 中主要是以此种
方式生成 α-磷酸甘油 。
?（ 2） 甘油的再利用
? 肝外组织 由于甘油激酶活性很低，
三脂酰甘油分解产生的甘油不能被
再利用，通常随血液运输到 甘油激
酶 活性高的 肝、肾 等组织中，形成
α-磷酸甘油。
?(二 )脂肪酸的生物合成
?1,细胞浆中, 从头合成, 途径 （ 合
成饱和脂肪酸 ）
?（ 1） 丙二酸单酰 CoA的生成
?乙酰 CoA在 乙酰辅酶 A羧化酶 的催化
下, 加上 CO2转变成丙二酸单酰辅
酶 A。 （ 耗能反应 ）
?乙酰辅酶 A羧化酶 是脂肪酸合成的调
节酶 。 它受柠檬酸和乙酰 CoA的别
构激活, 同时受软脂酰 CoA的别构
抑制, 高糖低脂饮食会促进此酶的
合成 。
?（ 2）脂肪酸的合成
一分子乙酰 CoA和 7分子丙二酸单酰
CoA 在 脂肪酸合成酶系 催化下, 由
NADPH和 H+供氢 合成脂肪酸 。
软脂酸所需的 8个乙酰 CoA单位中,
只有碳链末端的 15和 16两个碳直接来自
乙酰 CoA,其余 7个二碳单位均以丙二酸
单酰 CoA的形式参与合成 。
在脂肪酸合成中, 一分子乙酰 CoA只
起, 引物, 作用 。
脂肪酸合成酶系 由 7种蛋白质组成,
以没有酶活性的脂酰基载体蛋白 （ acyl
carrier protein, ACP） 为中心, 周围
有序排布着具有催化活性的酶 。 ACP
将底物转送到各个酶 活性位点 上, 使
脂肪酸合有序进行 。
有催化活性的酶分别催化酰基转移,
缩合, 加氢, 脱水和硫解反应 。
?酰基转移反应：乙酰 CoA和丙二酸
单酰 CoA分别由乙酰 CoA酰基转移
酶和丙二酸单酰 CoA转移酶催化生
成乙酰 -ACP和丙二酸单酰 -ACP。
?缩合反应：乙酰 -ACP和丙二酸单酰 -ACP
在 β-酮脂酰 ACP合成酶 作用下缩合生成
β-酮脂酰 -ACP（乙酰乙酰 -ACP）。
?第一次加氢反应,β-酮脂酰 -ACP在 β-酮
脂酰 -ACP还原酶催化下，由 NADPH+H+
提供 2H，还原为 β-羟丁酰 -ACP。
?脱水反应,β-羟丁酰 -ACP在 β-羟脂酰 -
ACP脱水酶作用下，其 α 与 β 碳原子间
脱去一分子水生成烯丁酰 -ACP（反式）。
?第二次加氢反应,β-烯丁酰 -ACP在 β-烯
脂酰 -ACP还原酶作用下，接受
NADPH+H+提供的 2H生成丁酰 -ACP。
? 丁酰 -ACP是脂肪酸合成的第一轮产
物，通过此轮反应，延长了两个碳原子；
丁酰 -ACP又可以在 β-酮脂酰 ACP合成酶
催化下，与丙二酸单酰 -ACP缩合，再经
过上述步骤，增加两个碳原子，如此重
复生成软脂酰 -ACP（重复 6次），并在
硫酯酶 催化下水解释放出软脂酸。
?1分子乙酰 CoA和 7分子丙二酸单酰 CoA
在脂肪酸合成酶系催化下，由
NADPH+H+供氢合成软脂酸。
?总反应式：
? 2,线粒体和微粒体中的合成
在线粒体和微粒体中, 脂肪酸的合
成主要是碳链的延长 。 将细胞浆中合成
的 软脂酸 在线粒体和微粒体中延长成 C18、
C22,C24 等脂肪酸 。 （ 动物体细胞浆中
最多只能合成 C16脂肪酸, 原因,β-酮脂
酰 ACP合成酶对 14碳以上的酯酰基催化
能力很弱；硫酯酶对 16碳原子脂酰基活
性最大 。 ）
在线粒体中可以进行与脂肪酸 β-氧
化相似的逆过程, 使得一些脂肪酸碳链
延长 。 首先 缩合酶 催化脂酰 CoA与乙酰
CoA形成 β-酮脂酰 CoA,再经还原型辅酶
Ⅰ 和还原型辅酶 Ⅱ 供氢 还原产生比原来
多 2个碳原子的脂酰辅酶 A,后者尚可通
过类似过程, 并重复多次而加长碳链 。
?微粒体中的合成：与线粒体相似，不同
点：利用丙二酰 CoA加长碳链；还原过
程需 还原型辅酶 Ⅱ 供氢；酶不以 ACP为酰
基载体。
?3、不饱和脂肪酸的合成
? 在 脂酰 CoA去饱和酶 作用下，分别
将软脂酸和硬脂酸氧化得到棕榈酸和油
酸。
? 哺乳动物只具有引入 C-9位的双键的
酶，所以亚油酸和亚麻酸不能自身合成
（必需脂肪酸）。
?（三）脂肪的合成
?原料,脂酰 CoA和 α -磷酸甘油 。
?具体步骤：
?甘油二酯再与一分子的脂酰 CoA缩合生
成甘油三酯。
?七, 脂肪代谢的调节
?（ 一 ） 糖代谢对脂肪代谢的调节
?1,糖供应充足时对脂肪酸代谢的影响
糖供应充足时, 糖分解产生的乙酰
辅酶 A及柠檬酸 别构激活 脂肪酸合成的调
节酶 —— 乙酰辅酶 A羧化酶, 促进丙二酸
单酰辅酶 A的合成, 三脂酰甘油的合成代
谢加强 。
? 另外, 丙二酸单酰 CoA又 可与脂酰
CoA竞争脂肪分解的调节酶 ---肉毒碱酰
基转移酶 Ⅰ, 阻碍脂酰 CoA进入线粒体
进行 β-氧化 。 所以, 糖供应充分, 氧化
分解正常时, 脂肪合成代谢加强, 分解
代谢减慢 。
?2,糖供应不充分时对脂肪代谢的影响
糖供应不足, 脂肪动员加快, 肝细
胞内脂酰 CoA增多, 后者可别构抑制 乙
酰 CoA羧化酶, 从而抑制了脂肪合成 。
脂肪酸的 β-氧化明显 。
?（ 二 ） 激素对脂肪代谢的影响
?1,有利于脂肪分解的激素
肾上腺素, 生长素, 甲状腺素等能
促进脂肪水解的调节酶 —— 三脂酰甘油
脂肪酶活性, 从而促进脂肪分解 。
?2,促进脂肪合成的激素
胰岛素是调节脂肪合成的主要激素 。
它诱导乙酰 CoA羧化酶, 脂肪酸合成酶
以及柠檬酸裂解酶等酶的合成, 从而促
进脂肪合成 。
?八、磷脂代谢
?磷脂是构成生物体生物膜的重要物
质。
?（一）磷脂的分解代谢
?参与磷脂分解的酶主要有 磷脂酶 A1
A2, C,D，它们作用于磷脂中的
不同化学键。
?1、磷脂酶 A：作用于磷脂中 脂酰基
的酶称为磷脂酶 A。其中水解键 1的
叫做磷脂酶 A1,水解键 2的叫做磷
脂酶 A2 。
?来源：动物肝、肾，蛇毒、蜂毒等。
?2,磷脂酶 C,分解键 3，使 磷酸甘油
酯键 断裂。
?来源：主要存在于微生物中，动物
脑中也有。
?3,磷脂酶 D,作用于键 4（ 磷酸胆碱
或胆胺酯键 ），游离出胆碱或胆胺。
?甘油和磷酸进入糖代谢，进一步氧
化成 CO2和水；
?胆碱经氧化或脱甲基生成甘氨酸；
?甘油、磷酸、胆碱也可参与磷脂的
合成；
?脂肪酸进行 β -氧化。
?（二）磷脂的合成代谢
?1,合成部位
? 生物体几乎所有组织中都能合成磷
脂, 但以肝, 肠等组织最活跃 。
?2,合成原料
? 主要有甘油, 脂肪酸, 磷酸胆碱等 。
?其中脂肪酸：由脂肪酸合成途径产生；
? 甘油：糖代谢产生 。
?3、卵磷脂的 合成
? 卵磷脂可以由二脂酰甘油与磷酸胆
碱直接合成。
?（ 1） 二脂酰甘油的生成
? 主要来自于磷脂酸；也可由磷酸甘
油和脂酰 CoA反应生成 。
?（ 2）磷酸胆碱的生成
? 由胆碱的磷酸化产生。胆碱来源于
食物；也可由丝氨酸脱羧和甲基化生成。
?（ 3）卵磷脂（或脑磷脂）的生成
? 二脂酰甘油与磷酸胆碱（或磷酸胆
胺）缩合形成卵磷脂（或脑磷脂）。
?九、胆固醇代谢
?（一）胆固醇的合成代谢
? 1,概述
? 胆固醇是生物膜的重要组成成分,
在维持膜的流动性和正常功能中起着重
要作用 。
? 胆固醇又是类固醇激素, 胆汁酸及
维生素 D的前体 。
? 人体含胆固醇约 2g/kg体重 。
?
?2,体内胆固醇的来源
?（ 1） 外源性胆固醇：来自于动物性
食物 （ 占少量 ） ；
?（ 2） 内源性胆固醇：机体合成 （ 每
天 1克 ）
?3,合成部位
生物体各组织几乎都能合成胆
固醇 （ 除脑组织和成熟的红细胞 ）,
肝脏 和小肠 的合成能力最强, 肝脏
合成的胆固醇占全身总合成量的
70%-80%,其此是小肠 。
? 进行部位：细胞液和内质网 。
?4,合成原料
? （ 1） 乙酰辅酶 A,大多数来自于线粒体
中 。
?（ 2） ATP供能：来自于线粒体中 。
?（ 3） NADPH+H+提供氢：来源于磷酸戊
糖途径 。
? 每合成 1分子胆固醇需 18分子乙酰辅
酶 A,36分子 ATP,16分子 NADPH+H+ 。
?5,合成途径
?三个阶段：
?（ 1 ） 乙酰 CoA 缩 合 为 甲 羟 戊 酸
（ mevalonic acid, MVA）
? 2分子乙酰 CoA缩合乙酰乙酰辅酶 A，
然后再与 1分子乙酰辅酶 A缩合成 3-羟 -3-
甲基戊二酸单酰 CoA（ HMGCoA）, 后
者经 HMGCoA还原酶 催化生成甲羟戊酸 。
? HMGCoA是胆固醇, 酮体及脂肪酸
代谢的重要中间产物 。
?
?HMGCoA还原酶特性：
?是胆固醇合成的限速酶；
?糖蛋白；
?别构调节 （ 胆固醇是其别构抑制剂 ）,
也可共价修饰调节 （ 磷酸化后失活, 脱
磷酸后复活 ） ；
?胰岛素促进此酶合成, 加速胆固醇合成
代谢 。
?（ 2） MVA转变为鲨烯（ squalene）
?鲨烯是含有 30个碳原子的开链烯烃。
? 由乙酰 CoA到鲨烯合成在细
胞液中进行，鲨烯由固醇载体转
运到内质网中再合成胆固醇。
?（ 3）胆固醇的生成
? 由一套氧化环化酶系统催化。
?（ 4）胆固醇的酯化
? 细胞内和血浆中游离的胆固醇都可
以被酯化为胆固醇酯，不同部位所发生
的酯化反应不同。
?血浆中胆固醇的酯化：
?6、胆固醇合成代谢的调节
?（ 1）食物成分
? 食物胆固醇：显著抑制肝脏中
HMGCoA还原酶活性，但小肠粘膜中的
HMGCoA还原酶不受食物胆固醇的影响。
? 食物脂肪：增强胆固醇的合成。
? 食物葡萄糖和蛋白质：增强胆固醇的合
成。（原因：产生了乙酰 CoA）
?（ 2）激素
? 胰岛素促进胆固醇合成，糖皮质激素和
胰高血糖素抑制胆固醇合成。
?甲状腺素：增强 HMGCoA还原酶活性，
促进胆固醇合成，同时甲状腺素又促进
胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸，从而使
胆固醇含量降低。（甲状腺功能亢进者
血浆胆固醇含量低于正常值）。
?（二）胆固醇的分解代谢
? 也叫胆固醇的转化，胆固醇可以转化为
多种活性物质。
第五章 蛋白质降解及氨基酸分解代谢
?一、蛋白质的酶促降解
食物蛋白质经人体各种蛋白酶（胃
蛋白酶、胰蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等）
作用降解成氨基酸混合物，再由肠粘膜
上皮细胞吸收进入机体。游离氨基酸进
入血液循环送到肝脏。
动物组织中也有各种蛋白酶，也能
将细胞自身蛋白质水解成氨基酸。
就高等动物来讲，外界食物蛋白质
经消化吸收的氨基酸和体内合成及组织
蛋白质经降解的氨基酸，共同构成体内
氨基酸代谢库 。
?二、氨基酸的一般代谢（共同途径）
天然氨基酸分子都含有 α -氨基和羧
基，因此各种氨基酸都具有共同的代谢
途径。但是由于不同氨基酸的侧链基团
不同，所以个别氨基酸还有其特殊的代
谢途径。
氨基酸的共同代谢包括脱氨基作用
和脱羧基作用两方面。
?（一）氨基酸的脱氨基作用
? 主要有转氨基作用、氧化脱氨基作
用、联合脱氨基作用等。
?1、转氨基作用（氨基移换作用）
? 一种 α -氨基酸的氨基可以转移到 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。
? 催化转氨基反应的酶叫做 转氨酶 。
? 其中,α -氨基酸可以看作是氨
基的供体,α -酮 酸是氨基的受体。
? 由糖代谢所产生的丙酮酸、草
酰乙酸及 α -酮戊二酸可分别转变成
丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸；另外，
蛋白质分解所产生的丙氨酸、天冬
氨酸及谷氨酸也可转变为丙酮酸、
草酰乙酸和 α -酮 戊二酸。
? 转氨酶的种类很多，其中最重
要的两种转氨酶是：谷丙转氨酶和
谷草转氨酶。
? （ 1）谷丙转氨酶（ GPT）
? 催化谷氨酸与丙酮酸之间的转氨作用。
谷丙转氨酶以肝脏中活力最大，当肝细胞
损伤时，酶就释放到血液内。因此临床上
常以此来判断肝功能的正常与否。
?（ 2）谷草转氨酶（ GOT）
? 催化谷氨酸与草酰乙酸的转氨作用。
? GOT以心脏中活力最大，其次是肝脏。
临床上常以此作为心肌梗塞、心肌炎的
辅助判断指标。
?2、氧化脱氨基作用
? α -氨基酸在酶催化下氧化脱氢生成 α -
酮酸，同时释放出游离氨。
? 氧化脱氨基作用 包含脱氨与水解两个步
骤。
? 较重要的有 L-谷氨酸脱氢酶,其辅酶是
?NAD+或 NADP+,能催化 L-谷氨酸氧化脱
氨基，生成 α -酮戊二酸及氨。
L-谷氨酸脱氢酶特性：
?（ 1）有很强的特异性，只催化 L-谷氨酸
氧化脱氨；
?（ 2）别构酶,ATP,NADH是其别抑制剂，
ADP是其别构激活剂。
?（ 3）存在：动植物、微生物中。特别是
肝及肾组织中活力更强。
? 意义：联系糖代谢与氨基酸代谢,L-谷
氨酸脱氢脱氨后所产生的 α -酮戊二酸可进
入 TCA循环彻底氧化产生能量；另外，在糖
代谢中所产生的 α -酮戊二酸也可转变为 L-
谷氨酸（氨基化作用）。
?3、联合脱氨基作用
? 转氨基作用和氧化脱氨基作用配合进行。
联合脱氨基作用是生物体内氨基酸脱氨基作
用的主要方式。生物体内存在两种联合脱氨
基作用：
?（ 1）转氨基作用与谷氨酸氧化脱氨基作
用的联合
? 体内某些组织如肝脏、肾脏中的 L-
谷氨酸脱氢酶 活性高，主要以该种方式
进行。
? 该反应可逆，其逆反应是生成非必
需氨基酸的途径。
?（ 2）转氨基作用与嘌呤核苷酸循环的联合
? 体内某些组织如骨骼肌、心肌中的 L-
谷氨酸脱氢酶 活性低，这些部位以, 嘌呤
核苷酸循环, 脱氨基作用为主。
?4、非氧化脱氨基作用
? 主要在微生物体内进行。
? 又分为直接脱氨基作用、脱水脱氨
基作用、脱硫化氢脱氨基作用、水解脱
氨、还原脱氨等。
?（二）氨基酸的脱羧基作用
?氨基酸在 氨基酸脱羧酶 作用下进行脱羧
作用，生成二氧化碳和胺类。
?氨基酸脱羧酶特性：
?（ 1）在微生物中分布很广，高等动植物
中也有；
?（ 2）专一性很高，一般来讲一种氨基酸
脱羧酶只对一种氨基酸起脱羧作用。
?1、重要氨基酸的脱羧基作用
?（ 1）谷氨酸
?γ -氨基丁酸（ GABA）：
?对中枢神经系统的传导具有抑制作用；
?VB6是其辅酶，因此临床上用 VB6防治神
经性妊娠呕吐及小孩抽搐；
?主要存在于大脑中。
?（ 2）组氨酸
?组胺：
?血管舒张剂，具有扩张血管降低血压功效；
?促进胃液分泌；
?动物性食物腐败产生大量组胺。
?（ 3）酪氨酸
?酪胺：使血压升高。
?（ 4）色氨酸
?5-羟色胺（ 5-HT，血清素）：
?促进微血管收缩、血压升高和促进肠胃
蠕动；
?促进睡眠；
?与神经兴奋传导有关，当其浓度降低时，
痛阈降低。
三、氨基酸分解产物的代谢
氨基酸经脱氨作用生成氨及 α -酮酸；
氨基酸经脱羧作用产生二氧化碳及胺。
其中，二氧化碳由肺排出；
胺可随尿直接排出，也可在酶作用
下转化为其它物质；
氨和 α -酮酸进一步代谢。
?（一）氨的代谢转变
?1、氨的来源
? 氨基酸脱氨基产生；肠道吸收（食
物腐败产生、尿素渗入肠道被脲酶水
解）；肾小管上皮细胞分泌（谷氨酰胺
分解产生）；药物或其它含氮物质。
? 氨有毒，高等动物的脑组织对氨相
当敏感，血液中含 1%氨即可引起中枢神
经系统中毒（语言紊乱、视力模糊、甚
至昏迷死亡,机理,高浓度的氨与 α -酮
戊二酸形成谷氨酸，使大脑中的 α -酮戊
二酸大量减少，导致 TCA循环无法正常进
行，从而引起脑功能受损 ）。
?2、氨的代谢转变
? （ 1）尿素的合成：是氨代谢的主要途径。
?合成器官：主要是肝脏。
?合成途径：鸟氨酸循环，分为四个步骤：
?a、瓜氨酸的生成
?氨和二氧化碳（来源于糖代谢）在 氨基甲
酰磷酸合成酶 作用下生成氨基甲酰磷酸，
再在 鸟氨酸氨基甲酰转移酶 作用下，将氨
基甲酰转移给鸟氨酸生成瓜氨酸。
?整个反应在线粒体内进行。
?b、精氨酸的生成
?线粒体内合成的瓜氨酸穿过线粒体膜转
运到细胞液中，在 精氨酸代琥珀酸合成
酶 和 精氨酸代琥珀酸裂解酶 作用下生成
精氨酸。
?c、精氨酸水解生成尿素
?精氨酸在 精氨酸酶 催化下生成尿素和鸟
氨酸。
?精氨酸酶专一性很强，只对 L-精氨酸有
作用，存在于排尿素动物的肝脏中。
?产生的鸟氨酸又可穿过线粒体膜进入线
粒体中在参与循环。
?总结：
?有毒的氨在肝脏中转变为无毒的尿素后，
经血液运送到肾脏，然后随尿液排出体
外。
?每生成 1mol尿素要消耗 3molATP。
?（ 2）酰胺的合成
? 存在于大脑、肝脏及肌肉等细胞中
的 谷氨酰胺合成酶,能催化氨与谷氨酸
合成谷氨酰胺，然后谷氨酰胺通过血液
循环运送到肾脏，经谷氨酰胺作用分解
成谷氨酸和氨。因此，谷氨酰胺既是氨
的解毒产物，也是氨的储运及运输形式。
? 另外，氨在 天冬酰胺合成酶 的催化
下还可生成天冬酰胺，当需要时，天冬
酰胺分子内的氨基又可以通过 天冬酰胺
酶 作用分解出来，合成氨基酸。
?（ 3）重新利用
?氨可以使 α -酮酸氨基化为非必需氨基酸；
还可以合成嘧啶环。
?（二） α -酮酸的代谢转变
?1、再合成氨基酸
? 体内的氨基酸脱氨基作用与 α -酮酸
的氨基化是一对可逆反应，在正常情况
下处于动态平衡。当体内氨基酸过剩时，
脱氨基作用旺盛；当机体需要氨基酸时，
氨基化作用旺盛。
? α -酮酸氨基化是生成非必需氨基酸
的途径之一。
?2、氧化成二氧化碳及水
? 当体内需要能量时,α -酮酸可被氧
化成二氧化碳和水，并释放能量。氧化
的主要途径是 TCA循环。
? 丙酮酸、草酰乙酸,α -酮戊二酸
均可通过 TCA循环被氧化。
?3、转变成糖及脂肪
? 当体内不需要 α -酮酸转变为氨基酸，
且体内能量供给充分时,α -酮酸可以转
变为糖及脂肪。
?生糖氨基酸：在体内可以转变为糖的氨
基酸。
?生酮氨基酸：在体内可以转变为酮体的
氨基酸。
?生糖兼生酮氨基酸：二者兼有的氨基酸。
?氨基酸、糖、脂肪代谢的关系：
?四、个别氨基酸的代谢
?（一）一碳单位代谢
1、概念
在生物合成中可以转移一个碳原子
的化学基团叫做 一碳单位 或 一碳基团 。
催化一碳单位转移的酶叫做 一碳单
位转移酶 。
?2、种类
?3、进行一碳单位代谢的氨基酸
?甘氨酸、丝氨酸、色氨酸、组氨酸、蛋
氨酸等。
? （二）芳香族氨基酸的分解代谢
?芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸和色
氨酸。
?1、苯丙氨酸的分解代谢
?（ 1）生成酪氨酸
?在 苯丙氨酸羟化酶（加单氧酶） 作用下
生成酪氨酸。
?（ 2）生成苯丙酮酸
?
? 这是氨基酸代谢缺乏症（先天性 苯丙
氨酸羟化酶 缺乏者，不能将苯丙氨酸转
变为酪氨酸，而在 转氨酶 作用下将苯丙
氨酸转氨基生成苯丙酮酸，进入血液，
最后随尿排出，称为, 苯丙酮酸尿症,,
症状：新生儿呕吐，智力迟钝）。
?2、酪氨酸的分解代谢
? 酪氨酸在不同酶作用下生成多巴胺、
黑色素、酪氨等物质。
?其中，多巴胺（ DA）具有多种生理功能，
与神经传递、肾上腺素合成、睡眠节律
等都有关系。
?氨基酸代谢缺乏症：先天性缺乏酪氨酸
酶缺乏患者，即, 白化病, 。
?3、色氨酸的分解代谢
?转变为尼克酸；氧化和脱羧生成 5-羟色
胺（使组织和血管收缩；且与脑组织活
动、体温调节等生理作用有关）；生成
吲哚乙酸（植物生长刺激素）。
?五、氨基酸的合成代谢
? 不同氨基酸合成途径不同，根据其自身代谢
规律分为以下几种：
?（一）酮戊二酸衍生类型（谷氨酸类型）
? α -酮戊二酸与氨在 L-谷氨酸脱氢酶作用下，
还原氨基化生成 L-谷氨酸 ； L-谷氨酸与氨在谷
胺酰胺合成酶作用下生成 谷氨酰胺 ； L-谷氨酸
γ -羧基还原为谷氨酸半醛，然后环化为二氢吡
咯 -5-羧酸，再有二氢吡咯还原酶作用生成 L-脯
氨酸 ；谷氨酸还可经过一系列酶作用生成 鸟氨酸 ；
鸟氨酸再通过鸟氨酸循环生成 精氨酸 。
?即,α -酮戊二酸衍生型可合成谷氨酸、谷氨酰
胺、脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸等非必需氨基酸。
?（二）草酰乙酸衍生类型
? 在谷 -草转氨酶催化下，草酰乙酸与
谷氨酸生成 L-天冬氨酸 ；天冬氨酸经天
冬酰胺合成酶催化，在谷氨酰胺和 ATP
参与下，从谷氨酰胺上获取酰胺基生成
L-天冬酰胺 ；细菌和植物还可由 L-天冬氨
酸为起始物合成 赖氨酸 或转变为 蛋氨酸 ；
另外,L-天冬氨酸还可以转变为 苏氨酸 ；
L-天冬氨酸还可以与丙氨酸作用合成 异
亮氨酸 。
?即：草酰乙酸衍生型可合成 L-天冬氨酸、
天冬酰胺、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、
异亮氨酸等 6种氨基酸。
?（三）丙酮酸衍生类型
? 丙酮酸可以合成 L-丙氨酸,L-缬氨酸、
L-亮氨酸 。
?（四）甘油酸 -3-磷酸衍生类型
? 由甘油酸 -3-磷酸开始，经酶催化分别
合成 丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸 。
?（五）赤藓糖 -4-磷酸和烯醇丙酮酸磷酸衍
生类型
? 芳香族氨基酸中的苯丙氨酸、酪氨酸和
色氨酸可由赤藓糖 -4-磷酸为起始物在有烯
醇丙酮酸磷酸条件下经多种酶促反应生 成色
氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸 。
?（六）磷酸核糖焦磷酸衍生类型
? 途径复杂。由磷酸核糖焦磷酸开始，
最后生成 L-组氨酸 。
? 第六章 核酸降解和核苷酸代谢
?一、核酸的酶促降解及核苷酸的分解代谢
?（一）核酸的解聚
? 在酶的作用下，核酸中连接核苷酸的磷
酸二酯键水解断裂成低级多核苷酸和单核苷
酸。作用于核酸链内部磷酸二酯键的酶称为
核酸酶（核酸内切酶,endonuclease）,
包含作用于 DNA的脱氧核糖核酸酶和作用于
RNA的核糖核酸酶。
? 另外，有一些专一性较低的磷酸二酯酶
对 DNA和 RNA的水解都能起作用，它们从
DNA和 RNA（或其低级多核苷酸）链的一
端逐个水解下单核苷酸，此酶叫做 核酸外切
酶（ exonuclease） 。
?（二）核苷酸的降解
? 单核苷酸在细胞内 磷酸单酯酶或核
苷酸酶 作用下水解成核苷与磷酸。
? 磷酸单酯酶有特异性和非特异性两
种。其中，非特异性磷酸单酯酶对所有
位置的磷酸基都能水解。
? 核苷在核苷酶（有两种,核苷磷酸
化酶和核苷水解酶 ）作用下分解成碱基
和戊糖。
? 其中，核苷磷酸化酶存在广泛，而
核苷水解酶主要存在于植物和微生物体
内，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖
核苷没有作用。
? 1-磷酸戊糖再转变为 5-磷酸核糖，
通过磷酸戊糖途径进一步代谢。
?（三）碱基的分解
?1、嘌呤的分解
? 首先在各种 脱氨酶 作用下水解脱去
氨基，使腺嘌呤转化为次黄嘌呤，鸟嘌
呤转化为黄嘌呤。
? 动物组织中 腺嘌呤脱氨酶 含量极少，
而腺苷脱氨酶和腺苷酸脱氨酶活性较高，
因此，腺嘌呤的脱氨基主要在核苷和核
苷酸水平。
?
? 鸟嘌呤脱氨酶 分布较广，故鸟嘌呤
的脱氨基主要在碱基水平。
?
? 次黄嘌呤和黄嘌呤在 黄嘌呤氧化酶 作
用下氧化成尿酸。
?
?
? 所以尿酸是人体内嘌呤分解代谢的
最终产物，尿酸以其盐类形式经肾脏排
出体外。
? 不同生物嘌呤分解的代谢终产物各
不相同。人和猿类以及一些排尿酸的动
物（如鸟类、某些爬行类动物、昆虫
等），嘌呤分解的终产物是尿酸。其他
多种动物则将尿酸进一步分解，直到最
后形成二氧化碳和氨。
?
? 正常人血浆中尿酸含量为 20-
60mg/L，超过 80mg/L时，尿酸盐晶体会
沉积在关节、软组织、软骨、肾等部位，
导致关节炎、尿路结石以及肾脏疾病，
即, 痛风症, 。
? 摄取大量嘌呤食物或尿酸排泄障碍
时易患痛风症。
? 临床上用, 别嘌呤醇, 治疗痛风症，
机理：别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似，
是 黄嘌呤氧化酶 的竞争性抑制剂。
? 2、嘧啶的分解
? 与嘌呤分解相似，嘧啶分解时，有氨基的
首先水解脱氨基。胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶，
尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原打破环内双键后，水
解开环成链状化合物，继续水解成二氧化碳、
氨,β -丙氨酸和 β -氨基异丁酸。其中二氧
化碳经呼吸道排出体外，氨在肝脏合成尿素经
肾脏排出,β -丙氨酸经转氨、氧化以及脱羧
作用生成乙酰 CoA进入 TCA循环。一部分 β -
氨基异丁酸经肾脏排出，另一部分经转氨、氧
化等作用生成琥珀酰 CoA进入 TCA循环。
? 在人和某些生物体内，脱氨基作用也可在
核苷或核苷酸水平进行。
?二、核苷酸的生物合成
?（一）核苷酸合成的基本途径
? 动物、植物和微生物通常都能合成
各种嘌呤和嘧啶核苷酸。
? 核苷酸的生物合成有两条基本途径：
?1,,从头合成, 途径或, 从无到有, 途
径
? 利用核糖磷酸、氨基酸、二氧化碳
和氨等原料，经过一系列酶促反应合成
核苷酸。由于此途径不经过碱基、核苷
的中间阶段，故得名。
? 肝、小肠、胸腺等组织主要进行此
种途径。
?2、利用体内游离的碱基和核苷合成核苷
酸，称为, 补救途径, 。
? 脑、骨髓、脾只能进行此种途径。此
外，遗传因素、疾病、药物、毒物，甚
至心理紧张都能造成从头合成途径中某
些酶的缺乏，致使合成核苷酸的速度不
能满足细胞生长的需要。此时，补救途
径对维持正常的生命活动尤为重要。
?（二）嘌呤核苷酸的, 从头合成, 途径
? 用同位素标记实验证明，嘌呤环中
各个原子来源于不同物质。
?1,IMP的合成
?（ 1） 5-磷酸核糖焦磷酸（ PRPP）的生
成 —— 起始步骤
? 磷酸核糖焦磷酸合成酶 催化 5-磷酸核
糖和 ATP生成。
?（ 2） 5-磷酸核糖焦磷酸与谷氨酰胺反应
生成 5-磷酸核糖胺、谷氨酸和无机焦磷
酸。催化此反应的酶是 磷酸核糖焦磷酸
酰胺基转移酶 。
?（ 3） 5-磷酸核糖胺在 ATP参与下与甘氨
酸合成甘氨酰胺核苷酸。催化此反应的
酶是 甘氨酰胺核苷酸合成酶 。
?（ 4）甘胺酰胺核苷酸在 甘胺酰胺核苷酸
甲酰基转移酶 作用下生成甲酰甘胺酰胺
核苷酸。
?（ 5）甲酰甘胺酰胺核苷酸与谷氨酰胺、
ATP作用，闭环之前在第 3位上加上氮原
子。催化此反应的酶是 甲酰甘氨咪唑核
苷酸合成酶 。
?（ 6）闭环
? 在 氨基咪唑核苷酸合成酶 作用下生成
5-氨基咪唑核苷酸。
?（ 7）六员环的合成开始
? 在 氨基咪唑核苷酸羧化酶 催化下，
5-氨基咪唑核苷酸与二氧化碳生成 5-氨基
咪唑 -4-羧酸核苷酸。
?（ 8）嘌呤环的第 1位氮的固定
? 在 氨基咪唑琥珀酸氨甲酰核苷酸合
成酶 催化下,5-氨基咪唑 -4-羧酸核苷酸
与天冬氨酸和 ATP生成 5-氨基咪唑 -4-琥
珀酸甲酰胺核苷酸。
?（ 9）脱掉延胡索酸
? 反应由 腺甘酸裂解酶 催化。生成 5-氨
基咪唑 -4-甲酰胺核苷酸和延胡索酸。
?（ 10）嘌呤环上最后的碳原子由甲酰基
供给。催化此反应的酶是 氨基咪唑酰胺
核苷酸甲酰基转移酶 。
?（ 11）脱水环化
? 在 次黄苷酸环水解酶 作用下脱水环
化生成次黄嘌呤核苷酸（ IMP）。
其中，反应（ 1）是磷酸基转移反应，
（ 2）、（ 5）是氨基化反应，（ 3）、
（ 4）、（ 8）、（ 10）是合成酰胺键反
应，（ 6）和（ 11）是脱水环化反应，
（ 7）是酰基化反应，（ 9）是裂解反应。
?2,AMP和 GMP的合成
（ 1） IMP在 GTP存在情况下与天冬氨酸合
成腺苷酸琥珀酸（由 腺苷酸琥珀酸合成
酶 催化），腺苷酸琥珀酸裂解为腺嘌呤
核苷酸和延胡索酸。
（ 2） IMP在 IMP脱氢酶 作用下氧化为黄嘌
呤核苷酸（ XMP），再由 GMP合成酶 催
化氨基化生成 GMP。
?（三）嘌呤核苷酸的, 补救途径,
? 1、在 核苷磷酸化酶 作用下，嘌呤碱基与 1-磷
酸核糖作用生成核苷，核苷再磷酸化生成核苷
酸。
?
?
?
?
?
? 由于生物体内除了腺苷激酶外，缺乏其它
嘌呤核苷激酶，所以此途径不是主要途径。
?2、在 磷酸核糖转移酶 催化下，嘌呤碱基
与 5-磷酸核糖焦磷酸作用生成核苷酸和
焦磷酸。（主要途径）
?（四）嘧啶核苷酸的, 从头合成, 途径
? 用同位素标记实验证明，嘧啶环中
各个原子来源于不同物质。
? 与合成嘌呤环不同，嘧啶核苷酸的
合成首先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结
合成为乳清苷酸，最后生成尿嘧啶核苷
酸。其它嘧啶核苷酸由尿苷酸转变而来。
?（五）嘧啶核苷酸的, 补救途径,
? 与嘌呤核苷酸类合成类似。
?1、在 尿苷磷酸化酶 作用下，尿嘧啶与 1-
磷酸核糖作用生成尿苷，尿苷在 尿苷激
酶 作用下被磷酸化形成尿嘧啶核苷酸。
（主要途径）
? 尿苷激酶 还能催化胞嘧啶核苷生成
胞嘧啶核苷酸。
?
?2、在 嘧啶核糖磷酸转移酶 催化下，嘧啶
与 5-磷酸核糖焦磷酸作用生成核苷酸和
焦磷酸。（从人体红细胞中获得的嘧啶
核糖磷酸转移酶只对尿嘧啶、胸腺嘧啶
起作用，对胞嘧啶没有作用）。
? 三、脱氧核苷酸的生物合成
? 生物体内的脱氧核苷酸是由核糖核苷酸还
原生成，对于大多数生物来说，此转变是在 二
磷酸核糖核苷 水平上进行的。
? 1、脱氧核糖腺苷酸、脱氧核糖鸟苷酸、脱氧
核糖胞苷酸、脱氧核糖尿苷酸的生成
? 在二磷酸核苷水平上，经 二磷酸核苷还原
酶（ NDP还原酶） 催化，以, 硫氧还原蛋白,
为还原剂，脱氧生成二磷酸脱氧核苷，再在 激
酶 作用下转变成三磷酸脱氧核苷。
? 氧化态的硫氧化还原蛋白在 硫氧还原蛋白
还原酶 作用下再变成还原态。
?2、胸腺嘧啶脱氧核苷酸的生成
? 由尿苷酸还原成尿苷酸脱氧核苷酸，
最后在 胸苷酸合成酶 作用下经甲基化作
用形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
?四、核苷酸从头合成的调节
?（一）嘌呤核苷酸从头合成的调节
?1,IMP,AMP,GMP抑制 PRPP合成酶
和 PRPP酰胺转移酶的活性；
?2、过量的 AMP抑制腺苷酸琥珀酸合成酶
的活性，抑制 AMP的合成；同理过量的
GMP抑制次黄嘌呤脱氢酶的活性，从而
抑制 GMP的合成；
?3,IMP转变为腺苷酸琥珀酸时需要 GTP，
?XMP转变成 GMP时需要 ATP，因此 GTP
可促进 AMP的生成,ATP可促进 GMP的
生成。
?（二）嘧啶核苷酸从头合成的调节
?1、在哺乳动物细胞中，嘧啶核苷酸合成
的主要调节酶是, 氨甲酰磷酸合成酶,,
受 UMP抑制；
?2,与嘌呤核苷酸合成一样,PRPP合成
酶活性也受其合成产物嘧啶核苷酸的抑
制；因此,PRPP合成酶是两类核苷酸
合成的共同调节酶；
?3,CTP合成酶受 ATP的反馈抑制。
?五、核苷酸从头合成的抗代谢物
? （一）概念
? 核苷酸的抗代谢物：能够抑制核苷
酸合成的物质叫做, 核苷酸的抗代谢
物, 。通常这些化合物的化学结构与核
苷酸合成代谢的中间产物类似。
? 常常作为抗肿瘤的药物。
? （二）种类
?1、嘌呤类似物
? 主要有 6-巯基嘌呤,6-巯基鸟嘌呤、
8-氮杂鸟嘌呤等。在临床上使用最广的
是 6-巯基嘌呤。
?2、谷氨酰胺和天冬氨酸类似物
? 主要有重氮丝氨酸,6-重氮 -5-氧正
亮氨酸。副作用较大，临床上使用不多。
?3、叶酸类似物
? 主要有氨基蝶呤、氨甲基蝶呤等。
?
?4、嘧啶类似物
?5-氟尿嘧啶（ 5-FU）与胸腺嘧啶相似。
