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理论讲练-生化2 (笔记) 主讲教师:安冉冉 授课时间:2925.09.05 粉笔事考·官方微信 1 理论讲练-生化2(笔记) 【答案汇总】 考点四1-4:ABCD/AD/A/ABC 考点五1-2:CD/A 考点六1:D 考点八1-2:AB/ABCD 考点九1:B 考点十1-2:B/ABD 考点十一1-2:CA 考点十二1:C 【注意】本节课继续讲解生物化学,课程预计两个半小时,中间会安排短暂 休息,整体时间规划与昨天差不多。本节课内容从糖代谢开始,把剩余的所有内 容全部学完。虽然看起来今天的内容变多,但物质代谢的剩余内容在题目中没那 么重要、没那么多,不用担心后续内容太多。 (三)磷酸戊糖途径 磷酸戊糖途径是指从糖酵解的中间产物葡糖-6-磷酸开始形成旁路,通过氧 化、基团转移两个阶段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛,从而返回糖酵解的代 谢途径。磷酸戊糖途径不能产生ATP,但可生成NADPH 和磷酸核糖两种重要产物。 2 【解析】上节课物质代谢学到了糖代谢,分为有氧氧化和无氧氧化。本节课 从磷酸戊糖途径展开: 1.磷酸戊糖途径:该途径实际并非用于产能,从葡萄糖开始生成6 磷酸葡萄 糖,是葡萄糖到丙酮酸过程的第一步,产生6 磷酸葡萄糖。从这一步开始走上一 条岔路,称为磷酸戊糖途径。这一途径与糖代谢中的有氧和无氧氧化存在很大差 异,有氧和无氧途径在一定程度上都能起到氧化供能的作用,都能提供一定能量。 而磷酸戊糖途径不能产生ATP,产生NADPH 和磷酸核糖两种重要产物。 2.磷酸戊糖途径图:看图形感觉头脑嗡嗡的,瞬间不想学了,没必要担心, 整个反应过程不需要每个都记忆,从图中观察得出一些结论即可。 (1)首先,磷酸戊糖途径分为两个大阶段,称为氧化阶段和非氧化阶段。 (2)其次,磷酸戊糖途径的关键酶是6 磷酸葡萄糖脱氢酶,必须掌握。 (3)最后,观察反应过程中的产物。反应从6 磷酸葡萄糖开始,“×3”说 明每次反应有三分子6 磷酸葡萄糖参与。 3.图中,各阶段的产物:重要产物为NADPH 和5 磷酸核糖。 (1)第一步生成三分子NADPH,第三步又生成三分子,所以三分子的6 磷 酸葡萄糖可生成六分子的NADPH。 3 (2)5 磷酸核糖只有一分子,“5”是指磷酸位于五号碳原子上。 4.在整个磷酸戊糖途径中,需掌握三个点: (1)反应的两个阶段:氧化阶段和非氧化阶段。 (2)6 磷酸葡萄糖脱氢酶是反应的关键酶。 (3)反应物和产物的数量关系:三分子6 磷酸葡萄糖反应后生成六分子 NADPH 和一分子5 磷酸核糖。 3.磷酸戊糖途径的生理意义:磷酸戊糖途径产生的磷酸核糖和NADPH, 可为体内多种合成代谢提供碳源和供氢体。为核酸的生物合成提供核糖。 提供NADPH 作为供氢体参与多种代谢反应: ①NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体; ②NADPH 参与体内羟化反应; ③NADPH 还用于维持谷胱甘肽的还原状态。 【解析】机体进行磷酸戊糖途径不产生ATP,产生NADPH 和5 磷酸核糖。 1.5 磷酸核糖:无论是DNA 还是RNA 的合成,均需要5 磷酸核糖。 2.NADPH:作为体内的供氢体,可参与众多代谢反应,如肝脏的解毒作用、 维持谷胱甘肽的还原状态,以及脂肪酸、胆固醇、类固醇类激素合成过程中提供 氢的时候均需要NADPH。 3.注意:NADPH 还用于维持谷胱甘肽的还原状态。 (1)谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂。机体内的抗氧化剂较多,如谷胱肽、 维生素B 族、维生素C、维生素E 等也都有抗氧化作用,谷胱肽是抗氧化剂之一。 (2)谷胱甘肽能够清除体内的活性氧,如过氧化氢,使细胞免受氧化损伤。 当过氧化氢出现时,两分子谷胱甘肽通过谷胱甘肽过氧化酶反应,从还原状态变 为氧化状态,过氧化氢还原为水。NADPH 把氢提供给氧化状态的谷胱甘肽,使其 维持还原状态。 4 (3)还原状态的谷胱甘肽存在于红细胞表面,能够维持红细胞的双凹圆盘 状及膜的弹性。一旦失去这种还原性的谷胱甘肽,红细胞易受氧化损伤,细胞膜 弹性变差,容易发生破裂溶血。 (4)如果NADPH 数量减少,还原型谷胱甘肽势必随之减少。当体内过氧化 物增多时,红细胞膜就不稳定,发生破裂溶血,这种病症被称为蚕豆病。蚕豆病 的根本原因是还原性谷胱甘肽减少,往前追溯是NADPH 这种供氢体减少,供氢体 减少是因为磷酸戊糖途径无法正常进行。磷酸戊糖途径的关键酶是6 磷酸葡萄糖 脱氢酶,故蚕豆病是6 磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏导致的一种疾病,是一种溶血性贫 血。 4.考题中,常考查蚕豆病的病因。磷酸戊糖途径的生理意义重点掌握蚕豆病 的病因,是关键酶缺乏导致的疾病。 (四)糖原的合成与分解 1.糖原是葡萄糖的多聚体,是动物体内糖的储存形式。糖原分子呈多分支状。 糖原具有一个还原性末端和多个非还原性末端。在糖原的合成与分解过程中,葡 萄糖单位的增减均发生在非还原性末端。糖原作为葡萄糖储备的意义在于,当机 体需要葡萄糖时可以迅速动用糖原以供急需,而动用脂肪的速度则较慢。 糖原主要储存于肝和骨骼肌,但肝糖原和肌糖原的生理意义不同。肝糖原是 血糖的重要来源,这对于一些依赖葡萄糖供能的组织(如脑、红细胞等)尤为重 要。而肌糖原则主要为肌收缩提供急需的能量。 【解析】糖原的合成与分解: 1.糖原:是葡萄糖的多聚体,一个个葡萄糖撑起来变成大分子储存在体内, 形成了糖原。糖原分子呈多分支状。 2.糖原储存在体内不同位置,储存于肝脏的称为肝糖原,储存于肌肉的称为 肌糖原。当体内血糖不足时,可迅速动用糖原以供急需。糖原虽有一定储存量, 但并不多,是一种可迅速动用补充血糖的途径。 3.肝糖原和肌糖原功能不同,肝糖原可补充血糖,而肌糖原只能在肌肉收缩 时提供能量,无法补充血糖。 5 2.储存器官:肝脏和肌肉。 3.场所:细胞质基质。 4.合成与分解的对比 【解析】糖原的考点: 1.糖原储存的器官:肝脏和肌肉,糖原无论是合成还是分解,均发生在细胞 的基质(胞质、胞液)中。反应部位主要考虑两个:细胞质基质、线粒体,只要 不在线粒体,那就在细胞质基质。 2.糖原合成与糖原分解的区别: (1)糖原合成:是糖多的时候,用不完的糖先储存起来。如上班发工资或 收到零花钱的时候,刚开始手中钱很多,就悄悄存点零花钱,没钱的时候再拿出 来用。不会把所有“鸡蛋”放在一个“篮子”里,储存糖原时,既会存到肝脏, 也会存到肌肉。合成糖原的关键酶叫糖原合酶。糖多到用不完开始储存,此时能 量充足,所以该过程会耗能,主要为了暂时储存能量。 (2)糖原分解:显然是没糖的时候进行。如手里没钱花了,就开始找以前 存钱的地方有没有钱,找出来花。机体非常“理智”,人活着非常不容易,储存 糖原时肝糖原和肌糖原都有,但分解时,只分解肝糖原用于补充血糖,并不分解 肌糖原。肝糖原分解补充血糖时,关键酶是磷酸化酶,注意不是“糖原分解酶”。 “磷酸化”是对糖原进行激活的过程,只有激活才能把糖原上的葡萄糖“掰”下 来,逐个分解葡萄糖。没糖了自然不能耗能,生理作用是维持血糖稳定。 3.注意:肌糖原只能为肌肉收缩活动提供能量,是自然选择的结果,肌肉始 终保持储存能量的状态,如以前人们活着不容易,不努力干活就吃不上饭,如果 肌肉不储存能量,干活时就没力气,不能把最后一点能量都耗尽,所以肌肉始终 有一定储能。 4.重点包括:储存器官、转运场所、关键酶以及是否耗能,均需要关注。 6 糖原合成过程(消耗2ATP) 关键酶:糖原合酶 尿苷二磷酸葡萄糖 糖原分解过程 【解析】糖原合成和分解的过程: 1.糖原合成过程中,将一个葡萄糖装到到整个糖链上,需要消耗两分子ATP。 葡萄糖先被激活变成6 磷酸葡萄糖,再转变为1 磷酸葡萄糖,然后加上一个尿苷 二磷酸,形成活化葡萄糖后,添加到糖原上。该过程的关键酶叫糖原合酶,整个 7 过程包含四步。 2.糖原分解与糖原合成不同,一共三步。强调结论:糖原分解和糖原合成并 非互为逆反应,虽然看似是葡萄糖与糖原之间的相反路径,但实际是不同的反应, 故糖原分解和糖原合成不是互为逆反应。 (五)糖异生 定义:由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。机体内进行糖异 生补充血糖的主要器官是肝。 糖异生的原料:甘油、有机酸和生糖氨基酸 部位:主要存在于肝、特定条件下存在于肾 【解析】糖异生:比糖原合成、分解以及磷酸戊糖途径更重要。这一过程非 常神奇,是人类在生存的过程中,不停对抗恶劣环境时,为自己保留的“制胜法 宝”。 1.定义:糖异生是指由非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程,是异生成糖的 过程。“糖异生”其实是倒装句,应为“异生成糖”,千万不要从字面理解为“糖 变成其他物质”,实际是其他非糖物质异生成糖。 2.糖异生主要在肝脏中进行,除肝脏外,肌肉也在一定程度上也能发生糖异 生。 3.糖异生的原料:甘油、生糖氨基酸和有机酸。有机酸比较熟悉,如丙酮酸 和乳酸,都可以异生成糖。 4.考点: (1)定义:理解“非糖物质异生成糖”。 (2)生成原料,包含甘油、有机酸、生糖氨基酸三大类。 8 【解析】 1.以丙酮酸为例,如果要让丙酮酸异生成葡萄糖,马上会联想到葡萄糖经过 无氧氧化的第一阶段可生成丙酮酸。葡萄糖→丙酮酸的很多反应是可逆反应,现 在要让丙酮酸→葡萄糖,不能将反应倒回去,原因:从葡萄糖生成丙酮酸的过程 中有三个关键酶催化的不可逆反应。 2.从葡萄糖生成丙酮酸有三个不可逆反应,想让丙酮酸生成葡萄糖只要解决 三个不可逆反应,就可以实现这个过程。因为除了这三个不可逆反应,其他反应 都是可逆的,正向、逆向都可行。所以,糖异生的关键就在于解决这三个不可逆 反应。从葡萄糖生成丙酮酸过程中,解决三个不可逆反应: (1)第一个不可逆反应:从葡萄糖到丙酮酸的第一步,使用己糖激酶;更 换一种酶——葡萄糖6-磷酸酶,使6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖,就解决了第一个 不可逆反应。 (2)第二个不可逆反应:6-磷酸果糖生成1,6 双磷酸果糖,将6-磷酸果糖 激酶-1 换成果糖双磷酸酶-1,同样可以解决问题,即解决第二个不可逆反应。 (3)第三个不可逆反应:磷酸烯醇式丙酮酸PEP 生成丙酮酸,过程较复杂, 使用了2 种酶。先将丙酮酸转运到线粒体中,在线粒体里,丙酮酸经过丙酮酸羧 化酶生成草酰乙酸,草酰乙酸再经过磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶生成磷酸烯醇式丙 9 酮酸,又将其从线粒体转运到细胞质中。再此过程中,完成第三个不可逆反应的 逆向进行。 (4)解决三个不可逆反应后,糖异生就完全可以实现。 3.乳酸进行糖异生:丙酮酸生成乳酸本身就是一个可逆反应,所以乳酸进行 糖异生相对不是问题。 4.生糖氨基酸:以丙氨酸为例,丙氨酸脱掉氨基后就生成丙酮酸,丙酮酸的 糖异生问题能够解决。 5.甘油:可以很容易地生成3磷酸甘油酸或3 磷酸甘油醛,只需要两步反应, 就能直接参与到糖代谢过程中,进入糖异生途径,甚至比丙酮酸的反应步骤更简 便。这些物质能直接进入糖代谢过程,进行糖异生。 2.生理意义 (1)维持血糖恒定。空腹和饥饿时依赖氨基酸、甘油等生成葡萄糖,以维 持血糖水平恒定。 (2)补充肝糖原。糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径。 (3)调节酸碱平衡。长期饥饿时,肾糖异生增强,有利于维持酸碱平衡。 【解析】糖异生的生理意义: 1.维持血糖恒定(最重要):糖异生时,丙酮酸在线粒体和细胞质之间转运。 当空腹饥饿时,体内的糖确实不够用。葡萄糖生成丙酮酸后,正常情况下丙酮酸 会进入线粒体生成乙酰CoA,此时对于机体而言,已经干了很多活;如果丙酮酸 进入线粒体之后直接消耗能量,则糖可能不够用。所以,丙酮酸在线粒体紧急转 弯,又回到细胞质,故糖异生的反应部位在细胞质和线粒体中都有。 2.糖异生目的是补充血糖,有余力时还能补充一点肝糖原。 3.此外,在长期饥饿状态下,肾脏的糖异生作用加强。如乳酸、丙酮酸、生 糖氨基酸等物质变成糖,有一点点维持酸碱平衡的功能。 糖异生小结 1.生成部位:肝、肾(胞液、线粒体) 2.生成原料:氨基酸、甘油、乳酸、丙酮酸 10 3.关键酶:葡萄糖-6-磷酸酶、果糖双磷酸酶-1、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇 式丙酮酸羧激酶 4.生理意义: ①空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定 ②补充肝糖原 ③调节酸碱平衡 【解析】糖异生小结: 1.生成部位:肝、肾(在细胞层面,胞液、线粒体均涉及)。 2.生成原料:氨基酸、甘油、乳酸、丙酮酸。 3.关键酶:葡萄糖-6-磷酸酶、果糖双磷酸酶-1、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇 式丙酮酸羧激酶。 4.生理意义: (1)空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定:糖代谢过程中,糖原分解能维持血 糖,此处糖异生也能维持血糖,二者有区别。糖原分解维持血糖非常迅速,短时 间内就能进行,但存在一个很大的缺陷,即糖原在体内储存并不多,就像零花钱。 如每个月规划1000 元零花钱,到后面没钱了只能进行糖异生,类似开口跟爸爸 妈妈要。糖异生主要在长时间饥饿状态下,体内确实无糖,才采用糖异生补充血 糖。 (2)补充肝糖原。 (3)调节酸碱平衡。 5.强调:糖异生小结中1、2、3、4 点都是重点。 3.肌收缩产生的乳酸在肝内糖异生形成乳酸循环 11 肌收缩(尤其是氧供应不足时)通过糖的无氧氧化生成乳酸,乳酸通过细胞 膜弥散进入血液后再入肝,在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后,又可被肌 摄取,由此构成了一个循环,称为乳酸循环,又称Cori 循环,是耗能的过程。 乳酸循环的形成,取决于肝和肌组织中酶的特点:肝内糖异生活跃,又有葡萄糖 -6-磷酸酶,可将葡萄糖-6-磷酸水解为葡萄糖;而肌内糖异生活性低,且没有葡 萄糖-6-磷酸酶,因此肌内生成的乳酸不能异生为葡萄糖。乳酸循环的生理意义 在于,既回收乳酸中的能量,又避免乳酸堆积而引起酸中毒。 【解析】乳酸循环:不需要完全掌握,了解即可。在考题中,可能作为干扰 选项出现,很少作为正确选项。如题目中给出三羧酸循环、鸟氨酸循环、乳酸循 环、丙氨酸葡萄糖循环等,若对这些循环一无所知,只认识“循环”二字,就很 难做题。三羧酸循环是大量生成ATP 的过程,了解基本信息,题目基本就能做对。 1.如图右侧所示,肌肉在剧烈收缩时,葡萄糖经无氧氧化生成乳酸。由于糖 异生不在肌肉中进行,肌肉生成乳酸后无法处理,就将乳酸释放入血液,随血液 转运到肝脏。肝脏发现乳酸有很多能量未消耗,便将乳酸还原成丙酮酸,丙酮酸 再异生成葡萄糖。生成的葡萄糖经过血液循环又回到肌肉,肌肉上次未将能量完 全分解,肝脏依旧“宽宏大量”,给肌肉提供糖分继续使用。回到肌肉的葡萄糖 若再次进行无氧氧化,还会生成乳酸,这就是乳酸循环。 2.肌收缩(尤其是氧供应不足时)通过糖的无氧氧化生成乳酸,乳酸通过细 胞膜弥散进入血液后再入肝,在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后,又可被 肌摄取,由此构成了一个循环,称为乳酸循环,又称Cori 循环,是耗能的过程。 3.乳酸循环的目的: (1)回收乳酸中的能量,乳酸中的能量比较多,不要乳酸比较浪费。 (2)避免乳酸堆积引发酸中毒,剧烈运动后,胳膊、腿有酸胀感,就是乳 酸堆积。通过拉伸舒展肌肉,增加血液供应,使更多乳酸随血液循环运输走,就 能缓解乳酸堆积的酸胀感。 (六)血糖及其调节 1.血液中的葡萄糖称为血糖 正常空腹静脉血糖浓度为:3.9~6.1mmol/L 12 【解析】血糖及其调节: 1.血液中的葡萄糖称为血糖,正常空腹血糖浓度不需要记忆,有大概印象即 可。因为生化考试一般不考,主要在糖尿病诊断中考查,此处不需要记忆,学习 内科学糖尿病的时候再记忆。 2.血糖有稳定的来源和去路: (1)来源:食物糖经消化吸收进入人体形成血糖;若一天不吃饭,第二天 就靠肝糖原分解补充血糖;若继续不吃饭,没有肝糖原补充血糖,就需要非糖物 质异生成糖来补充血糖,就是补充血糖的三条途径。 (2)去路:血糖最重要的是氧化分解供能,人体的各种新陈代谢、生理机 制、生理功能以及肌肉活动的能量,均由血糖的氧化分解提供。若血糖充足,可 以合成糖原储存起来,或合成其他糖,如磷酸戊糖途径中的5-磷酸核糖。若糖 含量过多,可以合成脂肪、氨基酸等其他物质。 3.在生化学习中,尽量把糖的来源和去路搞清楚,要非常熟悉,在学习生理 学、内科学、药理学中,胰岛素、胰高血糖素以及口服降糖药的功能时,理解起 来更容易,做题也会更轻松。 2.血糖水平相当恒定,始终维持在3.9~6.1mmol/L,这是由于血糖的来源 与去路保持动态平衡所致。餐后血糖来自食物消化吸收,此时所有去路均活跃进 行; 短期饥饿时,血糖来自肝糖原分解,仅用于满足基本供能需求; 长期饥饿时,血糖来自非糖物质的糖异生。 【解析】血糖水平相当恒定,要么通过饮食,要么在短期饥饿时靠肝糖原分 解,长期饥饿时进行糖异生。肝糖原分解可以补充血糖,但不多,因为肝糖原储 存有限。其他非糖物质的储存更多,全身有众多脂肪和肌肉,分解补充的血糖肯 13 定比小小的肝脏多。虽然肝脏是人体最大的实质性脏器,但是无法与全身的脂肪、 肌肉相比,不是同一量级。 3.血糖稳态主要受激素调节 (1)胰岛素是降低血糖的主要激素。 (2)胰高血糖素是主要的升糖激素。 (3)糖皮质激素可升高血糖。 (4)肾上腺素是强有力的升糖激素。 【解析】血糖稳态主要受激素调节(了解): 1.胰岛素(最重要)是降低血糖的主要激素:唯一降低血糖的激素。胰岛素 降糖路径一旦出现问题,就可能引起血糖升高导致的糖尿病。低血糖问题,吃点 糖或饭就能解决,高血糖问题相对比较困难,因为升糖是迅速的,而降糖只有胰 岛素这一种。 2.胰高血糖素是主要的升糖激素。 3.糖皮质激素可升高血糖。 4.肾上腺素是强有力的升糖激素。 1.(多选题)血中的葡萄糖即血糖的转化途径有( )。 A.在组织细胞中氧化分解提供能量 B.在肝脏、肌肉组织中合成糖原 C.在脂肪组织和肝脏中转变为甘油三酯 D.通过磷酸戊糖途径代谢产生磷酸核糖和NADPH 【解析】1.血糖的转化途径是指去路。A、B、C、D 项:血糖的转化途径有 在组织细胞中氧化分解提供能量,是最重要的去路;在肝脏、肌肉组织中合成糖 原;在脂肪和肝脏组织中合成甘油三酯、胆固醇、氨基酸等;通过磷酸戊糖途径 代谢产生其他糖,当选。【选ABCD】 2.(多选题)在短期饥饿状态下,人体可以维持正常血糖水平的途径有( )。 A.肝糖原分解 B.非糖物质糖异生 14 C.有氧氧化分解供能途径关闭 D.减少肝糖原合成、肌糖原储备 【解析】2.A 项:短期饥饿,主要是肝糖原进行分解,当选。 B 项:长期饥饿才进行糖异生,排除。 C 项:该途径不能关闭,人活着就需要能量,由有氧氧化分解供能,排除。 D 项:饥饿时本身糖就少,消耗增多,储存少,当选。【选AD】 3.(单选题)百米短跑时,骨骼肌强烈收缩产生大量乳酸,乳酸的最终产物 为( )。 A.葡萄糖 B.ATP C.丙酮酸 D.葡糖醛酸 【解析】3.A 项:根据乳酸循环,乳酸最终生成葡萄糖,当选。【选A】 【注意】本题是单选题。题目问乳酸的最终产物,在肝脏中,乳酸先还原生 成丙酮酸,再生成葡萄糖才能入血,故葡萄糖才是最终产物。选A 比选C 更合适。 选项没有葡萄糖,才能勉强选C。丙酮酸实际是中间产物。 4.(多选题)机体通过血糖的来源与去路平衡保持着血糖的相对稳定,以下 关于血糖的调节相关说法,正确的有( )。 A.胰岛素是降低血糖的激素 B.胰高血糖素是升高血糖的主要激素 C.糖皮质激素可升高血糖 D.肾上腺素是强有力的降血糖的激素 【解析】4.A 项:胰岛素降血糖,表述正确,当选。 B 项:胰高血糖素升血糖,表述正确,当选。 C 项:糖皮质激素升血糖,表述正确,当选。 D 项:肾上腺素是升糖的,不是降糖的,表述错误,排除。【选ABC】 15 【注意】先截图。在考题方面,糖代谢的各部分都重要,但根据近几年的考 题情况来看,糖代谢的生理意义最重要,其次是反应部位;其他部分并非不重要, 只是在考试中,生理意义和反应部位出现的频率相对更高。大家截完图后,能记 住表格里的全部内容最好。 【注意】如图,为整个糖代谢的路径图,已经全部讲解完毕。同样可以截图, 复习糖代谢过程的时候可以跟着图进行,判断有哪些关键点需要记住。 考点5 脂质代谢 (一)脂质的构成以及功能 16 【解析】脂质代谢: 1.在脂质代谢中,首先认识脂质的概念。脂质分为两类: (1)脂肪:甘油三酯,在药理学中也叫三酯酰甘油,是同一物质。 (2)类脂:除了甘油三酯以外,在脂中添加其他成分,如固醇、磷脂、糖 脂等。若脂上加了磷酸基团,就是磷脂;脂上加了糖,就是糖脂。脂加上其他物 质就构成了类脂。 2.了解脂质的分类,选择题考查脂质包含哪些、类脂包含哪些等,基础题目 做错了毕竟可惜。 2.功能 (1)甘油三酯是机体重要的能源物质。 (2)脂肪酸具有多种重要生理功能: ①提供必需脂肪酸。 ②合成不饱和脂肪酸衍生物。 (3)磷脂是重要的结构成分和信号分子: ①磷脂是构成生物膜的重要成分。 ②磷脂酰肌醇是第二信使的前体。 (4)胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体。 【解析】功能: 1.甘油三酯是体内重要的能源物质:起到储能和供能的作用。 2.脂肪酸具有多种重要生理功能:脂肪酸除了储能供能外,还有其他功能。 (1)提供必需脂肪酸:必需脂肪酸人体自身无法合成,必须从食物中获取, 17 书上有亚油酸、亚麻酸以及花生四烯酸。考题中,问“以下哪些是必需脂肪酸/ 哪些是非必需脂肪酸”,既可以考查单选,也可以考查多选。 (2)合成不饱和脂肪酸衍生物:脂肪酸在体内还可以在体内合成不饱和脂 肪酸的衍生物,如二十碳多不饱和脂肪酸的衍生物,包括前列腺素、血栓烷、白 三烯等,作为重要成分存在,参与各种生理作用。 3.磷脂是重要的结构成分和信号分子: (1)细胞膜由磷脂双分子层构成,所以磷脂是构成细胞膜的重要成分。 (2)磷脂酰肌醇是第二信使的前体。 4.胆固醇:在体内它可转化合成多种物质,如维生素D3、胆汁酸以及类固 醇类激素。胆固醇在体内过多固然不好,但没有也不行,不要排斥脂类,人体对 脂类有需求。 (二)甘油三酯氧化分解 1.甘油三酯分解代谢从脂肪动员开始。 2.甘油转变为3-磷酸甘油后被利用。 甘油可直接经血液运输至肝、肾、肠等组织利用。在甘油激酶作用下,甘油 转变为3-磷酸甘油,然后脱氢生成磷酸二羟丙酮,循糖代谢途径分解,或转变 为葡萄糖。 【解析】甘油三酯氧化分解:甘油三酯合成主要是由于摄入过多,不仅甘油 三酯吃得多会合成,糖类摄入过多也能合成甘油三酯。主要讲解甘油三酯的分解: 与现在的饮食水平密切相关,毕竟现在都能吃得饱且吃得好,所以比较关注如何 处理过剩的脂肪。 1.甘油三酯的分解从脂肪动员开始,如图,分子式代表脂肪。甘油三酯可以 理解为一个甘油“一拖三”,带着脂肪酸1、脂肪酸2 和脂肪酸3。“脂肪动员” 是指让脂肪改变形态,逐个拆解,先拆掉一个脂肪酸,变成甘油二酯;再拆一个 18 脂肪酸,变成甘油一酯;继续拆脂肪酸,就得到甘油。脂肪动员结束后,形成一 个甘油+三个脂肪酸的结构。 2.甘油转变为3-磷酸甘油后被利用:甘油可以进行糖异生,异生为葡萄糖。 甘油直接在甘油激酶的催化作用下,转变成三磷酸甘油,再脱氢生成磷酸二羟丙 酮,进入糖代谢途径中,最终生成葡萄糖。 3.β-氧化是脂肪酸分解的核心过程。 除脑外,机体大多数组织均能氧化脂肪酸,以肝、心肌、骨骼肌能力最强。 ①脂肪酸活化为脂酰CoA。 ②脂酰CoA 进入线粒体。 ③脂酰CoA 分解产生乙酰CoA、FADH2 和NADH。 【解析】β-氧化是脂肪酸分解的核心过程:脂肪酸分解主要依靠β氧化, 如图所示,是一个较为复杂的过程。 1.脂肪酸活化为脂酰CoA;脂酰CoA 进入线粒体;3.脂酰CoA 分解产生一分 子乙酰CoA、一分子FADH2 和一分子NADH。乙酰CoA 可进入三羧酸循环中,产生 能量。就是β-氧化对脂肪的处理过程。 2.脂肪酸进行一次β氧化,生成一分子乙酰CoA、一分子FADH2和一分子NADH。 β-氧化包含四个反应:脱氢、加水、再脱氢、硫解,生成的能量不需要记忆。 3.脂肪酸在β-氧化过程中,能生成很多乙酰CoA,至少有三个长链脂肪酸。 4.脂肪酸在肝内β-氧化产生的大量乙酰CoA,部分被转变成酮体,向肝外 输出。酮体包括乙酰乙酸(30%)、β-羟丁酸(70%)和丙酮(微量)。 (1)酮体在肝生成。酮体生成以脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA 为原料,在 19 肝线粒体由酮体合成酶系催化完成。 (2)酮体在肝外组织氧化利用。肝组织有活性较强的酮体合成酶系,但缺 乏利用酮体的酶系。肝外许多组织具有活性很强的酮体利用酶,能将酮体重新裂 解成乙酰CoA,通过三羧酸循环彻底氧化。 【解析】若脂肪酸分解过快,或糖代谢无法提供足够的草酰乙酸去消耗乙酰 CoA,肝脏中有大量乙酰CoA。乙酰CoA 活性非常强,容易发生反应,于是肝脏 将乙酰CoA 加工成另一种物质——酮体。乙酰CoA 在生成乙酰乙酸、β-羟丁酸 和丙酮的过程中,可以降低乙酰CoA 的活性。肝脏因自身能量充足,把酮体释放 到血液中,让其他组织利用。 1.酮体在肝生成:酮体生成以脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA 为原料,在肝 线粒体由酮体合成酶系催化完成。 2.酮体在肝外组织氧化利用:肝组织有活性较强的酮体合成酶系,但缺乏利 用酮体的酶系。如心肌、骨骼肌、肾脏,甚至在饥饿时,平时对能量要求很高的 大脑,也能利用酮体。肝外许多组织具有活性很强的酮体利用酶,能将酮体重新 裂解成乙酰CoA,通过三羧酸循环彻底氧化。 3.注意: (1)酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮,注意是丙酮,不是丙酮酸。 (2)酮体的生成部位在肝脏,利用部位在肝外组织。 (3)酮体的来源是脂肪酸在肝内β氧化生成的大量乙酰CoA 转化而来。 4.考题中,酮体的知识点比较受青睐,糖尿病有并发症叫酮症酸中毒,原因 是脂肪酸β氧化生成的酮体引发酮症酸中毒。乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮都是 酸。酸中毒时,患者呼吸有烂苹果味,是具有挥发性的丙酮通过呼吸排出产生的 味道。 (三)胆固醇代谢 1.体内胆固醇合成的主要场所是肝。 2.乙酰CoA 和NADPH 是胆固醇合成的基本原料。 3.胆固醇合成由以HMG-CoA 还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成,大致划 分为三个阶段。 20 (1)由乙酰CoA 合成甲羟戊酸。 (2)甲羟戊酸经15 碳化合物转变为30 碳鲨烯。 (3)鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇。 【解析】胆固醇代谢:特别简单,在考题中主要考查胆固醇合成的简单意义。 1.体内胆固醇合成的主要场所是肝:代谢反应的部位不在肝脏,需要特别记 忆,一般合成场所都在肝脏。 2.乙酰CoA 和NADPH 是胆固醇合成的基本原料。 (1)NADPH 来源于磷酸戊糖途径。 (2)乙酰CoA 有两个来源途径:通过糖的有氧氧化可以生成乙酰CoA,脂 肪酸的β-氧化也能产生乙酰CoA。 (3)合成胆固醇意味着体内处于能量丰沛的环境,只有能量充足时才会进 行合成。乙酰CoA 必须是能量很多的情况下产生的,有氧氧化时能量较多,可以 合成胆固醇。而脂肪酸β-氧化是在脂肪动员时,糖用完了才会启动脂肪动员, 此时不合成胆固醇。故合成胆固醇的乙酰CoA 从有氧氧化而来。 3.胆固醇合成的三个阶段:不需要记忆,目前未考过。胆固醇合成的关键酶 ——HMG-CoA 还原酶,中文名是羟甲基戊二酰辅酶A 还原酶。该酶作为限速酶存 在,是胆固醇合成中速度最慢的酶,决定了胆固醇合成的总反应速度。高胆固醇 血症的患者会使用降胆固醇的药物,在医药学中会学到他汀类药物,如辛伐他汀, 通过抑制HMG-CoA 还原酶,达到降低胆固醇的目的。 4.三个考点:胆固醇合成场所为肝脏;两种原料的来源;合成的关键酶。 4.胆固醇合成受HMG-CoA 还原酶调节。 (1)HMG-CoA 还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性:午夜最高, 中午最低。 21 (2)HMG-CoA 还原酶活性受别构调节、化学修饰调节和酶含量调节。 (3)细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一。 (4)餐食状态影响胆固醇合成。 (5)胆固醇合成受激素调节(甲状腺激素)。 【解析】胆固醇合成受HMG-CoA 还原酶调节: 1.HMG-CoA 还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性:午夜时活性最 高,中午时活性最低。若晚上摄入大量糖类,第二天测量胆固醇,数值可能升高, 不一定代表患有高胆固醇血症;第二天空腹测量又恢复正常。因为午夜时还原酶 活性高,晚上摄入糖为合成提供了能量,大量合成胆固醇。 2.HMG-CoA 还原酶活性受别构调节、化学修饰调节和酶含量调节。 3.细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一。 4.餐食状态影响胆固醇合成:糖会影响胆固醇的合成,糖多才有胆固醇合成 的机会。 (四)血浆脂蛋白的分类及功能 按超速离心法分类,可分为高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、极 低密度脂蛋白(VLDL)和乳糜微粒(CM)。 【解析】血浆脂蛋白的分类及功能: 1.理解血浆脂蛋白,有助于后续学习。脂蛋白可分为两部分理解: (1)脂质:无论是甘油三酯还是胆固醇,都不可以直接在血液中运输、转 运,因为均为脂溶性物质,而血液中水分居多,不接受脂溶性物质。 (2)为了能在血液中转运甘油三酯和胆固醇,需要变成溶于水的物质,加 入一种蛋白质携带甘油三酯和胆固醇,蛋白质有溶解度。 22 (3)按照超速离心法,根据密度不同对脂蛋白进行分类,分为乳糜微粒、 极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白。按电泳法分类,在题目中不多 见,了解即可。 2.脂蛋白的合成部位和生理功能是考题重点。 (1)乳糜微粒:下课后如果感到饿,可以吃点宵夜,宵夜中的甘油三酯和 胆固醇经小肠黏膜吸收,不能放在小肠黏膜细胞中,让蛋白质带走他们才能吸收 新的物质。小肠黏膜细胞将外源性(即吃进去的)的甘油三酯和胆固醇,通过乳 糜微粒带到血液中,即转运外源性甘油三酯及胆固醇。 (2)若不吃甘油三酯和胆固醇,还是会摄入糖类,如米饭、馒头、面等, 糖类增多可以在体内的肝脏合成甘油三酯和胆固醇。合成甘油三酯和胆固醇以后, 有两种处理方式: ①先放在肝脏,若堆积过多,引发脂肪肝。 ②肝脏会找一些蛋白质带着甘油三酯和胆固醇进入血液,此时内源性甘油三 酯和胆固醇由极低密度脂蛋白带走。 (3)随着血液循环的转运,甘油三酯会逐渐沉积到脂肪细胞中。极低密度 脂蛋白转变为低密度脂蛋白,丢掉甘油三酯之后,只剩下胆固醇。 (4)胆固醇无处可去,再由高密度脂蛋白转运回肝脏。肝脏中胆固醇可以 合成胆汁酸,是胆固醇最多的去路,大部分胆固醇都形成了胆汁酸。 3.血浆脂蛋白重点记忆: (1)合成部位和生理功能,转运的是内源性还是外源性的物质,转运的是 甘油三酯还是胆固醇。记忆方法:中间先画一条线,前面的乳糜微粒和极低密度 脂蛋白,转运甘油三酯和胆固醇,一个是转运外源性的,一个是转运内源性的; 后面的低密度脂蛋白和高密度脂蛋白只转运胆固醇,一个是转运内源性的胆固醇, 一个是逆向转运胆固醇。 (2)高密度脂蛋白可以减少血液中的胆固醇,意味着可以减少动脉粥样硬 化的发生,高密度脂蛋白与动脉粥样硬化的发生呈负相关;低密度脂蛋白与动脉 粥样硬化的发生呈正相关,是动脉粥样硬化发生的危险因素。 1.(多选题)下列关于胆固醇的说法,正确的有( )。 23 A.植物油中可能含有胆固醇 B.胆固醇主要在胆囊中生成 C.胆固醇在体内主要代谢成胆汁酸 D.低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇 【解析】1.A 项:植物油中的是植物固醇,不是胆固醇,胆固醇在动物性食 物中,排除。B 项:胆固醇在肝脏中生成,胆囊可以储存,但不能生成,排除。 C 项:表述正确,当选。D 项:低密度脂蛋白LDL 主要转运内源性胆固醇,表述 正确,当选。【选CD】 2.(单选题)脂肪酸在肝内β-氧化产生大量乙酰CoA,部分被转变成酮体, 下列关于酮体的说法正确的是( )。 A.酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮 B.酮体分子小,溶于水,正常情况下血中无酮体 C.糖尿病酮症酸中毒时,主要由于血中乙酰乙酸含量增加后通过呼吸道排出, 产生“烂苹果气味” D.饱食后胰岛素分泌增加,脂肪动员加强,导致酮体产生增多 【解析】2.A 项:酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮,表述正确,当选。 B 项:正常情况下血液中有酮体,但不多,表述错误,排除。C 项:烂苹果味是 丙酮,不是乙酰乙酸,表述错误,排除。D 项:饱食后胰岛素确实增加,开始降 血糖,脂肪合成增多,减少脂肪动员,排除。【选A】 考点6 氨基酸代谢 (一)脱氨基 氨基酸分解代谢的主要反应是脱氨基作用,可以通过多种方式如转氨基、氧 化脱氨基及非氧化脱氨基等方式脱去氨基。 1.转氨基 2.脱氨基 3.联合脱氨基作用 24 【解析】氨基酸代谢(过程非常简单):氨基酸在代谢过程中,只看框出来 的部分,R 是侧链,没有框入氨基H2N。 1.氨基酸代谢的第一步是脱氨基,形成α酮酸,α酮酸可以进行糖异生。 2.整个氨基酸代谢需要处理的就是脱氨基。脱氨基有多种方式,如转氨基、 氧化脱氨基、非氧化脱氨基等,只需知道联合脱氨基作用即可,该过程涉及两种 酶:转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶。 (二)氨的代谢 体内代谢产生的氨及消化道吸收的氨进入血液,形成血氨。正常生理情况下, 血氨水平在47~65μmol/L。氨具有毒性,特别是脑组织对氨的作用尤为敏感。 1.血氨的来源 (1)氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨。 (2)肠道细菌腐败作用产生氨。 (3)肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。 25 【解析】氨的代谢:氨有毒,尤其对脑组织比较敏感,血氨浓度过高会导致 神经系统功能障碍,所以一定要控制体内氨水平。血氨的来源: 1.氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨。氨类的神经递质,如肾上腺素、 去甲肾上腺素、多巴胺、五羟色胺等,均可产生氨,是最主要的来源。 2.肠道细菌腐败作用产生氨。 3.肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。 2.氨的转运形式 氨在血液中主要以丙氨酸和谷氨酰胺两种形式进行转运。 (1)氨通过丙氨酸-葡萄糖循环从骨骼肌运往肝。 (2)氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾。 谷氨酰胺的合成与分解是由不同酶催化的不可逆反应,其合成需消耗ATP。 【解析】氨的转运形式:通过谷氨酰胺转运,通过丙氨酸-葡萄糖循环转运, 两种转运方式了解即可。 1.丙氨酸-葡萄糖循环:在肌肉中有很多蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基 酸,氨基酸脱下的氨交给谷氨酸,谷氨酸再把氨转给丙酮酸生成丙氨酸。丙氨酸 进入血液到达肝脏进行出现,丙氨酸在肝脏中脱氨基生成丙酮酸,丙酮酸通过糖 异生生成葡萄糖,葡萄糖又通过血液运输回肌肉,经历了丙氨酸-葡萄糖循环。 在此过程中丙氨酸、葡萄糖均没有变,只是将氨转运到肝脏。氨通过丙氨酸-葡 萄糖循环从骨骼肌运往肝,是第一种转运方式。 2.第二种转运方式:氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾。 26 3.骨骼肌转运氨的形式较多,而脑转运氨的形式较少,主要通过谷氨酰胺转 运。 3.氨的主要代谢去路是在肝合成尿素 氨主要在肝合成尿素,只有少部分氨在肾以铵盐形式随尿排出。尿素是通过 鸟氨酸循环合成的。肝中鸟氨酸循环的步骤如下: 【解析】氨的代谢去路: 1.将肌肉中的氨转运到肝脏,因为氨在肝脏中才有更好的去处,通过尿素循 环合成尿素,排出体外。 2.尿素循环:就是鸟氨酸循环,不需要全部记忆,需要记忆两个小点: (1)氨在肝脏中合成尿素的方式是鸟氨酸循环。 (2)鸟氨酸循环中的关键酶是氨基甲酰磷酸合成酶。 氨的来源与去路 27 【注意】氨的来源与去路: 1.氨的来源主要有氨基酸脱氨基作用、肠道蛋白质的腐败、肾脏中的谷氨酰 胺。 2.氨最重要的去路:通过鸟氨酸循环生成尿素,随尿液排出。注意区分尿素 和尿酸,尿酸是另外的代谢产物。此外,氨还参与合成谷氨酰胺、核苷酸、非必 需氨基酸等,通过氨根离子经尿排出。 (单选题)下列关于血氨来源的说法,错误的是( )。 A.胺类分解 B.肠道细菌腐败作用 C.氨基酸脱氨基作用 D.肝细胞合成 【解析】例.D 项:血氨可以在肝脏中合成尿素排出,为血氨的去路,表述 错误,当选。【选D】 考点7 核苷酸代谢 核苷酸是核酸的基本组成单位。核苷酸根据碱基组成不同分为嘌呤核苷酸和 嘧啶核苷酸两大类。这两种核苷酸的代谢均包括合成和分解代谢。 核苷酸合成代谢包括从头合成和补救合成两种途径。 从头合成的碱基来源是利用氨基酸、一碳单位及CO2 等; 补救合成碱基来源于体内游离碱基。 在分解代谢中,嘌呤核苷酸的分解产物主要是尿酸;嘧啶核苷酸的分解产物 28 是NH3、CO2 及β-丙氨酸。 【解析】核苷酸代谢: 1.核苷酸是核酸的基本组成单位,分为嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸。 2.核苷酸合成有从头合成和补救合成两种途径,稍后重点学习。 3.分解代谢中,重点记忆嘌呤核苷酸的分解产物是尿酸(尿素是氨的最终产 物),尿酸是嘌呤核苷酸的最终代谢产物,无法再进一步分解。嘧啶核苷酸的分 解产物是NH3、CO2 及β-丙氨酸等物质排出体外。 4.若尿酸在体内聚积过多,会引发高尿酸血症,是引起痛风的原因。必须记 忆酸是嘌呤核苷酸的分解产物。 1.从头合成 【解析】从头合成: 1.必须记忆合成部位,嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸主要在肝脏合成,但考题常 考嘌呤核苷酸的从头合成部位,因为除肝脏外,还有小肠黏膜、胸腺,容易考查 多选题,增加难度。嘧啶核苷酸合成部位主要是肝脏。 2.从头合成的原料(尽量记忆),主要有磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酸、甘 氨酸、一碳单位和二氧化碳。 2.补救合成 29 【解析】补救合成:利用嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的“零部件”直接拼起来。 1.合成部位在脑和骨髓,脑是中枢神经系统非常重要,骨髓在造血过程中对 嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的需求量非常大,用量大吸收速度快,故采取补救合成, 节省能量和氨基酸消耗,速度比较快。 2.记忆补救合成的部位是脑和骨髓,是特殊知识点,容易考查。 【注意】无氧氧化: 1.两个阶段:糖酵解(从葡萄糖生成丙酮酸的过程)、乳酸(丙酮酸生成乳 酸)生成。 2.场所:细胞质。 3.糖酵解: (1)一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸的过程。 (2)关键酶:己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸溦酶。 30 (3)生成ATP:净生成2 分子ATP。 4.意义: (1)最重要的生理意义在于迅速提供能量。 (2)糖酵解是红细胞(没有线粒体,只能采用无氧氧化)供能的唯一方式。 【注意】有氧氧化: 1.第一阶段:糖酵解(细胞质)。 2.第二阶段:丙酮酸→乙酰CoA(线粒体)。 3.第三阶段:三羧酸循环。 (1)反应部位:线粒体基质。 (2)4 次脱氢、3 个关键酶、2 次脱羧、1 次底物水平磷酸化。 (3)产生能量(尽量记忆): ①一分子葡萄糖生成丙酮酸过程净生成2 分子ATP。 31 ②一分子丙酮酸彻底氧化生成12.5 分子ATP。 ③一分子乙酰CoA 进入三羧酸循环生成10 分子ATP。 ④一分子葡萄糖彻底氧化分解生成30 或32 分子ATP。 (4)意义: ①糖、脂肪、蛋白质分解产能的共同通路。 ②糖、脂肪、蛋白质代谢联系的枢纽。 【注意】 1.磷酸戊糖途径: (1)反应部位:细胞质。 (2)关键酶:葡糖-6-磷酸脱氢酶。蚕豆病准确来说是葡糖-6-磷酸脱氢酶 缺乏症。 (3)生理意义: ①磷酸核糖为核酸的生物合成提供核糖。 32 ②提供NADPH 作为供氢体参与多种代谢反应。 2.糖原合成与分解: (1)糖原合成:关键酶:糖原合酶。 (2)糖原分解: ①关键酶:糖原磷酸化酶。 ②意义:维持血糖稳定(肝糖原分解)。肝糖原主要维持血糖平衡,肌糖原 供自身活动使用。 3.糖异生: (1)合成原料:丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、甘油。 (2)代谢部位:肝(主),在胞质、线粒体中均可。 (3)关键酶:丙酮酸羧化酶。 (4)生理意义:维持血糖恒定(最重要),尤其是长期饥饿状态下维持血糖 稳定。 4.血糖及其调节: (1)来源:食物的消化吸收、肝糖原分解、非糖物质糖异生。 (2)去路:氧化分解;磷酸戊糖途径;糖原合成;转化为脂肪、氨基酸等。 (3)血糖稳态主要受激素调节:胰岛素(降糖)。 33 【注意】脂质代谢: 1.脂质的构成及功能: (1)脂质=脂肪+类脂。 (2)必需脂肪酸:亚油酸、a-亚麻酸、花生四烯酸。 2.甘油三酯氧化分解: (1)脂肪动员。 (2)脂肪酸的ß 氧化:步骤:脱氢,加水,再脱氢,硫解,可分解出一分 子的乙酰CoA。 3.酮体: (1)乙酰CoA 在肝内大量积聚,生产乙酰乙酸、β一羟丁酸、丙酮,称为 酮体。 (2)代谢特点:肝内产生,肝外利用。 4.胆固醇代谢: (1)合成: ①合成部位:肝(主要部位)、小肠。 34 ②合成原料:乙酰CoA(来自有氧氧化)和NADPH(来自磷酸戊糖途径)。 ③关键酶:HMG-CoA 还原酶:受甲状腺激素调节。 (2)去路: ①转化为胆汁酸(主要)。 ②转化为类固醇激素。 ③转化为维生素D3。 5.血浆脂蛋白的分类及功能: (1)CM:转运外源性甘油三酯及胆固醇。 (2)VLDL:转运内源性甘油三酯及胆固醇。 (3)LDL:转运内源性胆固醇。 (4)HDL:逆向转运胆固醇(肝外→肝)。 【注意】 1.氨基酸代谢: (1)脱氨基作用:联合脱氨作用。 35 (2)氨的代谢: ①血氨的来源: a.氨基酸脱氨基、胺类分解。 b.肠道细菌腐败产生的氨。 c.肾小管上皮细胞分泌氨。 ②氨的去路: a.氨的主要代谢去路是在肝合成尿素。 b.尿素循环(又称为鸟氨酸循环):重要产物:鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸。 2.核苷酸代谢: (1)嘌呤合成: ①从头合成:原料:磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、 CO2。 ②补救合成: a.原料:PRPP、游离的嘌呤碱或嘌呤胲苷。 b.特点:脑、骨髓只能进行补救合成。 (2)嘧啶合成: ①从头合成:原料:磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺及CO2。 ②补救合成:原料:PRPP、游离的嘧啶碱或嘧啶核苷 考点8 DNA 损伤和损伤修复 (一)DNA 损伤 1.多种因素通过不同机制导致DNA 损伤 (1)体内因素:①DNA 复制错误。②DNA 自身的不稳定性。③机体代谢过程 中产生的活性氧。 (2)体外因素: ①物理因素:最常见的是电磁辐射,可分为电离辐射和非电离辐射。 ②化学因素:主要包括自由基、碱基类似物、碱基修饰物和嵌入染料等。 ③生物因素:主要指病毒和霉菌。 【解析】DNA 损伤和修复(往往考查多选题,单选题考查较少):DNA 的损伤 36 分为体内和体外因素。 1.体内因素: (1)DNA 复制错误:精确的配对方式也可能出错。 (2)DNA 自身的不稳定性:碱基自身脱氨基,发生了改变。 (3)机体代谢过程中产生的活性氧:氧自由基可以修饰碱基。 2.体外因素(主要): (1)物理因素:最常见的是电磁辐射,可分为电离辐射和非电离辐射。 ①电离辐射:破坏性最强,如X 射线、γ射线、中子射线等,能量高、破坏 力强能直接打断DNA 链。 ②非电离辐射:辐射能量相对低一些,如热辐射、红外线、紫外线、射频辐 射,甚至电视、微波炉、冬天取暖的“小太阳”等,对人体相对比较安全。紫外 线虽然能量低,但也可能造成DNA 损伤,如DNA 碱基配对时,形成嘧啶二聚体(TT 配对),变成胸腺嘧啶二聚体,配对不正确,导致DNA 损伤。 (2)化学因素:只要给出化学物质剂量足够,都有可能对DNA 造成损伤。 (3)生物因素:主要指病毒和霉菌产生的毒素(如黄曲霉毒素)。 2.DNA 损伤有多种类型: 碱基损伤与糖基破坏;碱基之间发生错配;DNA 链发生断裂;DNA 链的共价 交联。 (二)DNA 损伤修复 1.有些DNA 损伤可以直接修复。 2.切除修复是最普遍的DNA 损伤修复方式。 3.DNA 严重损伤时需要重组修复。 【解析】 1.DNA 损伤有多种类型: (1)碱基损伤与糖基破坏:发生碱基氧化、氨基烷化等变化。 (2)碱基之间发生错配:正常为A→T、C→G,若TT 之间配对,就是碱基 之间发生错配。 (3)DNA 链发生断裂(严重的损伤):分为单链断裂和双链断裂,单链断裂 37 相对容易修复,双链断裂修复难度较大。 (4)DNA 链的共价交联:DNA 上没有共价键,一旦发生共价交联,DNA 的结 构一定会发生扭曲,影响复制和转录。 2.DNA 损伤修复(未考过): (1)有些DNA 损伤可以直接修复:如DNA 单链断裂时,直接将断裂处接上 即可,损伤较小。 (2)切除修复是最普遍的DNA 损伤修复方式:DNA 受损之后,找到受损部 位并切除,然后利用另一条链进行碱基互补配对完成修复,类似打补丁,哪里坏 了哪里打补丁。 (3)DNA 严重损伤时需要重组修复:损伤严重时可能完全没有办法修复, 直接进行重组修复,将受损的DNA 完全拆开,重新合成一条链。重组修复准确性 更高,但过程麻烦。 1.(多选题)长时间在户外活动时,低波长紫外线的吸收对机体DNA 造成的 可能损伤有( )。 A.形成胸腺嘧啶二聚体 B.DNA 链的交联或断裂 C.碱基环断裂 D.碱基氧化修饰 【解析】1.A、B 项:紫外线对DNA 的损伤主要是形成胸腺嘧啶二聚体、DNA 链的交联或断裂,一般不直接改变碱基,当选。【选AB】 2.(多选题)下列关于基因突变的诱发因素,正确的有( )。 A.紫外线是引起基因突变的常见物理诱变剂之一 B.羟胺类、烷化剂、亚硝酸类化合物均是导致基因突变的化学因素 C.DNA 病毒是常见的生物诱变因素 D.某些RNA 病毒也是诱发基因突变的因素 【解析】2.A、B、C、D 项:基因突变是指DNA 发生改变,因素包括物理因 素(如紫外线)、化学因素(如羟胺类、烷化剂、亚硝酸类化合物)以及生物因 素(如DNA/RNA 病毒),当选。【选ABCD】 38 考点9 RNA 合成 (一)转录 1.生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程称为转录。 2.转录过程由RNA 聚合酶催化。 3.RNA 的转录过程 【解析】RNA 的合成:生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程称为转录。“模 板”之前接触过,mRNA 是蛋白质生物合成的模板。RNA 合成过程中,以DNA 为模 板。如图所示,在转录过程中,有一种RNA 聚合酶物质,使DNA 双链解螺旋。解 开双链后,选取其中一条链作为模板,依据碱基互补配对原则,合成一条与之配 对的RNA 链,该过程称为转录。 (1)起始:首先由σ因子辨认DNA 的启动子部位,并带动RNA pol 全酶与 启动子结合,形成复合物,同时使DNA 分子的局部构象改变,结构松弛,解开一 段DNA 双链,暴露出DNA 模板链。DNA 模板链暴露后,RNA pol 进入DNA 解链处, 以四种三磷酸核苷酸(NTP)为原料,开始RNA 链的合成后,σ因子随即脱落, 并与另一核心酶结合成RNA pol 全酶,起动另一次转录过程。 (2)延长:RNA 链的延长过程由核心酶催化。 (3)终止:当核心酶移动到DNA 模板的转录终止部位时,转录停止。 39 【解析】转录过程分为三个阶段,分别为起始、延长和终止。 1.起始阶段: (1)必须要有一个σ因子,类似于mRNA 中的起始密码,辨认启动子部位。 对于一条DNA 链,解螺旋后并非从头到尾全部进行转录,而是由σ因子识别一个 起点,从该位置开始进行转录RNA。确定起始位置后,需要RNA po1 与启动子结 合,按照碱基互补配对原则,添加第一个核苷酸,再一个一个地进行碱基互补配 对。 (2)σ因子找到启动子后,引导RNA 聚合酶,形成一个转录起始复合物, 此时就开始进行转录。由于DNA 是双链结构,有自身的碱基互补配对,RNA 聚合 酶要结合上去,此时要让DNA 结构松开解螺旋。RNA 聚合酶与启动子结合形成的 复合物,强制让DNA 双链解开,其中一条链作为模板链,RNA 聚合酶迅速与DNA 解旋部分结合,按照碱基互补配对原则添加核苷酸。 (3)起始时需形成转录起始复合物,由σ因子和RNA 聚合酶共同形成。起 始复合物形成后,逐个添加核苷酸,添加一段后,σ因子便会脱落。 2.延长:RNA 链的延长过程由核心酶催化。σ因子在起始完成后脱落,核心 酶沿着DNA 模板链不断添加核苷酸,使RNA 链延长。 3.终止:当核心酶移动到DNA 模板的转录终止部位时,转录停止。DNA 上有 特定的终止子,核心酶一旦遇到终止子就会脱落,RNA 链也随之脱离,转录停止。 40 (二)转录后加工 1.5'-端加帽:5'-端形成m7Gppp 的帽子结构。 2.3'-端加尾:3'-端形成多聚poly(A)的尾巴结构。 3.剪接内含子。 【解析】一般来说,转录得到的RNA,还未彻底变成mRNA,此时还不能直接 作为蛋白质生物合成的模板,转录结束后还需要进行加工。 1.5'-端加帽:5'-端形成m7Gppp 的帽子结构。 2.3'-端加尾:3'-端形成多聚poly(A)的尾巴结构。 3.剪接内含子。 4.转录DNA 过程中,碱基太多了,实际上RNA 翻译为蛋白质的时候,并不需 要这么多碱基、核苷酸。如图空白部分,均为用不上的片段,可剪掉。头和尾+ 中间用不上的片段称为内含子,想要表达的部分称为外显子。剪掉内含子,保留 外显子,但是外显子并未连接在一起,就需要将它们紧密连接起来,形成一条成 熟的mRNA,即转录后进一步加工的过程。 (单选题)某学生进行目的基因克隆实验,通过RT-PCR 扩增该基因的编码 区序列,扩增产物经凝胶电泳分析出现两条明显条带,分别胶回收后进行DNA 序列分析,结果显示其中一条缺失了第3 外显子。导致该外显子缺失最可能的机 制是( )。 A.DNA 复制 B.mRNA 剪接 41 C.mRNA 加帽 D.mRNA 加尾 【解析】B 项:添加头、尾的时候,与外显子无关;DNA 复制的时候与外显 子也无关,一条是模板链,一条是复制链,完全一致。只有mRNA 在剪接时需要 保留外显子,内含子全部剪掉,可能导致外显子缺失,当选。【选B】 考点10 蛋白质合成 (一)mRNA 是蛋白质合成的模板 1.由DNA 转录而来的mRNA 在细胞质内作为蛋白质合成的模板,mRNA 编码区 (可读框)中的核苷酸序列作为遗传密码,在蛋白质合成过程中被翻译为蛋白质 的氨基酸序列。 【解析】蛋白质的合成:mRNA 是蛋白质合成的模板。 1.由DNA 转录而来的mRNA 在细胞质内作为蛋白质合成的模板,mRNA 编码 区(可读框)中的核苷酸序列作为遗传密码,在蛋白质合成过程中被翻译为蛋 白质的氨基酸序列。 2.开放阅读框架从mRNA 5′-端起始密码子AUG 到3′-端终止密码子(包 括UAA、UAG、UG 等A)之间的核苷酸序列。 在mRNA 的可读框区域,每3 个相邻的核苷酸为一组,编码一种氨基酸或肽 链合成的起始/终止信息,称为密码子。构成mRNA 的4 种核苷酸经排列组合可产 生64 个密码子,其中的61 个编码20 种在蛋白质合成中作为原料的氨基酸,另 有3 个(UAA、UAG、UGA)不编码任何氨基酸,而是作为肽链合成的终止密码子。 42 【解析】 1.在mRNA 的可读框区域,每3 个相邻的核苷酸为一组,如AUG、GCA、GUA 作为一组,每一组称为一个密码子。 2.由于mRNA 上的碱基有4 种,核苷酸也为4 种,构成mRNA 的4 种核苷酸经 排列组合可产生64 个密码子(数学排列组合算出来的)。在64 个密码子中,有 三个是终止密码子(UAA、UAG 和UGA),不编码任何氨基酸。 3.64 个密码子减去3 个终止密码子,有61 个密码子用于编码氨基酸。而组 成人体蛋白质的氨基酸只有20 种,意味着一种氨基酸对应的密码子不止一个(正 确),原因:把61 个密码子看作61 个苹果,20 种氨基酸看作20 个小朋友,61 个苹果分给20 个小朋友,平均下来每个小朋友能分到三个左右,所以一种氨基 酸不止对应一个密码子。 4.整个过程就是DNA 转录成RNA,RNA 经过加头加尾、剪接等加工过程形成 mRNA,mRNA 再进一步翻译蛋白质,最终完成蛋白质的组装。 2.密码子的特性:方向性、连续性、简并性、摆动性、通用性。 43 【解析】密码子的特性(要求能够理解意思): 1.方向性:指在翻译过程中,阅读mRNA 是从起始密码子开始,按照从5′ 端到3′端的方向进行阅读,一直到终止密码子。 2.连续性:三个核苷酸为一组进行阅读,中间既不间隔也不重复。 3.简并性:61 个密码子合并为20 种氨基酸,一个氨基酸对应的密码子不只 一种。 4.摆动性:与简并性有一定关系,因为一个氨基酸对应多个密码子,在碱基 互补配对时,第一个和第二个碱基能够配对即可,第三个碱基(U、C、G),配对 的结果是一致的,因为三组密码配一个氨基酸。 5.通用性:从细菌到人类,所有生物使用同一套密码子,体现了生物界的统 一性。 (二)氨基酸与tRNA 的连接 参与肽链合成的氨基酸需要与相应tRNA 结合,形成各种氨酰-tRNA。mRNA 密码子与tRNA 反密码子间的识别主要由tRNA 决定,而与氨基酸无关, “搭错车” 的氨基酸仍将依据tRNA 的种类进入多肽链导致合成出错。氨基酸与tRNA 连接的 准确性由氨酰-tRNA 合成酶决定,该酶对底物氨基酸和tRNA 都有高度特异性。 【解析】氨基酸与tRNA 的连接:tRNA 是转运RNA,需要携带一个氨基酸, 由氨基酰tRNA 合成酶负责携带一个合适的氨基酸。 1.(单选题)在蛋白质的翻译过程中,遗传密码在mRNA 的每个三联体密码 子之间没有间隔,这体现了遗传密码的( )特点。 A.通用性 B.连续性 44 C.方向性 D.简并性 【解析】1.B 项:虽然题目表述与书本略有差异,但意思相近,可以判断为 连续性,当选。【选B】 2.(多选题)64 种密码子中,被称为终止密码的有( )。 A.UAA B.UAG C.GUA D.UGA 【解析】2.A、B、D 项:终止密码为UAA、UAG、UGA,当选。【选ABD】 【注意】遗传信息的传递: 1.DNA 损伤和损伤修复: (1)DNA 损伤: ①损伤因素:物理、化学、生物。 ②损伤类型:碱基之间发生错配;紫外线:形成胸腺嘧啶二聚体、DNA 链的 交联或断裂。 45 (2)DNA 损伤修复:切除修复(最普遍)。 2.RNA 合成: (1)以DNA 为模板合成RNA 的过程称为转录。 (2)过程:起始、延长、终止。 (3)转录后加工: ①5′一端形成m7Gppp 的帽子结构。 ②3′一端形成多聚poly(A)的尾巴结构。 ③剪接内含子。 3.蛋白质合成: (1)以mRNA 为模板,在这一过程中,mRNA 上来自DNA 基因编码的核苷酸 序列信息转换为蛋白质中的氨基酸序列,也称为翻译。 (2)密码子特性(注意): ①方向性:5′→3′。 ②连续性。 ③简并性。 ④摆动性。 ⑤通用性。 考点11 维生素 维生素是人体内不能合成,或合成量甚少、不能满足机体的需要,必须由食 物供给,以维持正常生命活动的一类低分子量有机化合物,是人体的重要营养素 之一。维生素可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。 【解析】维生素:维生素是人体无法合成或合成量不足,需从食物获取的一 类小分子有机物,分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶性维生素包括维生素A、D、 E、K,建议记忆脂溶性维生素比较好记,水溶性维生素较多。 46 (一)脂溶性维生素 【解析】脂溶性维生素:重点关注缺乏维生素导致的问题,各种维生素的食 物来源。 1.维生素A: (1)主要功能:特别多,属于越研究功能越多的维生素,参与视觉传导, 视紫红质合成;调控基因表达和细胞生长发育分化;有效的抗氧化剂;抑制肿瘤 生长等作用。 (2)活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸(最重要)。 (3)缺乏症:早期表现为暗适应能力下降,进而发展为夜盲症,严重时出 现眼干燥症。 (4)食物:动物性食物,肝、肉类、蛋黄、乳制品、鱼肝油等。 2.维生素D: (1)主要功能:调节钙、磷代谢。 (2)活性形式:1,25-(OH)2-D3。 (3)缺乏症(小孩):佝偻病、软骨病(成年人);老年人出现骨质疏松, 什么时期都不能缺少维生素D。 47 (4)食物:鱼油、蛋黄、肝等。多晒太阳也能促进皮肤合成维生素D。 3.维生素E: (1)主要功能:抗氧化作用(重要的脂溶性抗氧化剂,能保护细胞膜免受 自由基伤害,也被称为“美容维生素”);调节基因表达;维持生殖功能;促进 血红素合成。 (2)活性形式:生育酚。 (3)缺乏症:溶血性贫血、神经功能障碍、女性习惯性流产等。 (4)食物:植物油、油性种子、麦芽等。 4.维生素K: (1)主要功能:凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ是维生素K 依赖的凝血因子。 (2)活性形式:2-甲基-1,4-萘醌。 (3)缺乏症:缺乏维生素K,会导致凝血功能降低,易出现皮下出血、内 脏出血。 (4)食物:深绿色蔬菜(如菠菜、莴苣、甘蓝等)和植物油。 (二)水溶性维生素 水溶性维生素包括B 族维生素(B1、B2、PP、泛酸、生物素、B6、叶酸与B12) 和维生素C。 48 【解析】水溶性维生素:容易考查维生素B2、B6、叶酸、B12 和维生素C。 1.维生素B1(硫胺素): (1)活性形式:TPP。 (2)功能:是人体重要辅酶,参与机体脱羧和糖代谢。 (3)缺乏症:脚气病。 (4)食物:豆类、种子外皮、瘦肉、酵母等。 2.维生素B2(核黄素): (1)活性形式:FAD、FMN。 (2)功能:氧化还原、H+和电子的转移。 (3)缺乏症:口角炎、唇炎、阴囊炎等。 (4)食物:奶、肝、蛋、肉等。特别像脂溶性维生素的食物来源。 3.维生素PP(烟酸、烟酰胺): (1)活性形式:NAD+、NADP+。 (2)功能:氧化还原、H+和电子的转移。 (3)缺乏症:糙皮病。 49 4.维生素B6: (1)活性形式:磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺。 (2)功能:氨基转移。 (3)缺乏症:低血色素小细胞性贫血(通常考查缺铁,很少考查缺少维生 素B6)。 (4)食物:肝、鱼、肉、坚果等。 5.叶酸(维生素B9): (1)活性形式:FH4。 (2)功能:一碳单位转移。 (3)缺乏症:巨幼细胞贫血。 (4)食物:肝、水果、绿叶蔬菜等。 6.泛酸: (1)活性形式:CoA(加乙酰,就变为乙酰CoA)、ACP。 (2)功能:酰基转移。 7.生物素: (1)活性形式:天然活性形式。 (2)功能:羧化,CO2 固定。 (3)缺乏症:脱屑性红皮病。 (4)食物:肝、酵母、蛋类、花生、牛乳等。 8.维生素B12: (1)活性形式:甲钴胺素、5’-脱氧腺苷钴胺素。 (2)功能:甲基转移、变位。 (3)缺乏症:恶性贫血(即巨幼红细胞性贫血)。 (4)食物:酵母、肝等。 9.维生素C: (1)活性形式:L-抗坏血酸。 (2)功能: ①参与体内羟化反应。 ②增强免疫力。 50 ③还原性,促进铁吸收。 ④抗氧化作用。 ⑤促进胶原再生。 (3)缺乏症:坏血病。 (4)食物:新鲜蔬菜和水果(柑橘类)。 1.(单选题)常用于化妆品中发挥抗氧化作用的维生素是( )。 A.维生素A B.维生素B C.维生素E D.维生素K 【解析】1.C 项:常用于化妆品中发挥抗氧化作用的维生素是维生素E,当 选。A、B、D 项:均为脂溶性维生素,排除。【选C】 2.(单选题)患者,男性,45 岁,确患“肠结核”半年,近期出现眼睛干 燥不适、暗适应能力下降。引起上述症状可能缺乏的营养素及其最好的食物来源 是( )。 A.维生素A 缺乏;动物肝脏、鱼肝油、全奶 B.维生素A 缺乏;菠菜、胡萝卜、西蓝花 C.蛋白质缺乏;鸡蛋、牛奶、鱼类 D.蛋白质缺乏;小麦、大豆、牛肉 【解析】2.A 项:眼睛干燥不适、暗适应能力下降说明缺乏维生素A,良好 的食物来源为动物肝脏、鱼肝油、全奶,当选。【选A】 考点12 基因诊断 1.基因诊断在许多重大疾病的早期诊断、鉴别诊断、分期分型、疗效判断、 预后的预测等方面显示了独特的优势,广泛地应用于遗传性疾病、感染性疾病及 肿瘤等疾病的诊断,使基因诊断技术在临床应用方面的作用逐步得到凸显。 【解析】基因诊断:可用于遗传性疾病、感染性疾病、肿瘤疾病的诊断,在 疾病的早期诊断、鉴别诊断、分期分型、疗效判断、预后的预测等方面显示了独 特的优势,多方面均能应用。 51 2.基因诊断的医学应用: (1)基因诊断可用于遗传性疾病诊断和风险预测; (2)基因诊断可用于多基因常见病的预测性诊断; (3)基因诊断可用于传染病病原体检测; (4)基因诊断可用于疾病的疗效评价和用药指导; (5)DNA 指纹鉴定是法医学个体识别的核心技术。 【解析】基因诊断的医学应用: 1.基因诊断可用于遗传性疾病诊断和风险预测:如家族性糖尿病可以评估小 孩子未来的遗产风险因素。 2.基因诊断可用于多基因常见病的预测性诊断。 3.基因诊断可用于传染病病原体检测。 4.基因诊断可用于疾病的疗效评价和用药指导。 5.DNA 指纹鉴定是法医学个体识别的核心技术。 (单选题)关于基因诊断的叙述,下列说法错误的是( )。 A.基因诊断可用于临床指导用药 B.针对特定基因,特异性强,灵敏性高 C.传染病病原体检测是基因诊断的主要应用领域 D.可在源头上识别基因正常与否,属于“病因诊断” 【解析】C 项:传染病虽可应用基因诊断,但不是主要应用领域,主要领域 为遗传病和多基因常见病,当选。【选C】 52 【注意】维生素与基因诊断:维生素一方面会考查维生素的分类,另一方面 容易考查维生素A、维生素D、维生素B12、维生素C 等;基因诊断相对考频较 少,主要关注应用领域。 53 遇见不一样的自己 Be your better self





































































