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西北农林科技大学生命学院生物化学复习指南第19、20章 脂类代谢

2023-12-01 08:31 作者:生物yes  | 我要投稿

结构、符号和名词

ACP:酰基载体蛋白                                        

BCCP : 生物素羧基载体蛋白

 HDL : 高密度脂蛋白

LDL: 低密度脂蛋白                                      

VLDL: 极低密度脂蛋白

HMG-COA : 3(β)-羟基-3(β)-甲基戊二酰-CoA

关键酶

脂肪酸合成酶系: 酶复合物有七个独立的多肽紧密协同为一个整体,共同作用完成脂酰CoA和丙二酸单酰CoA合成FA的催化过程,七条多肽链包括一个ACP和六个酶,ACP的作用是以硫酯键的形式把脂酰基团连接在复合物上以代替脂酰CoA形式。六个酶是:

1. Acetyl CoA-ACP transacetylase(AT)(催化脂酰基转移)

2. Malonyl CoA-ACP transferase(MT)(催化丙二酰基转移)

3. b-Ketoacyl-ACP synthetase(KS)(催化脂酰基与丙二酰基缩合)

4. b-Keto-ACP reductase(KR)(催化酮基还原为羟基)

5. b-Hydroxyacyl-ACP dehydratase(HD)(催化脱水)

6. Enoyl-ACP reductase(ER)(催化双键还原)

乙酰COA羧化酶: 催化乙酰CoA和CO2形成丙二酸单酰CoA,反应不可逆,酶需biotin,是别构酶,是FA合成的限速步骤,无活性的酶有三个结合位点:HCO3-结合位点、乙酰CoA结合位点及柠檬酸结合位点,柠檬酸及异柠檬酸是酶的正激活刺激物,无柠檬酸时酶无活力。

一句话问题

脂肪酸氧化分解主要包括三种模式、a-氧化、b-氧化和w-氧化。

长链脂肪酸要进入线粒体需要肉碱转运系统。

细菌脂肪酸合成酶系包括ACP和种6酶蛋白形成的复合体,其中有两个-SH非常关键一个是ACP上的-SH,一个是KS上的-SH。

生物素羧基载体蛋白BCCP为乙酰辅酶A羧化酶。

植物细胞中、脂肪酸的氧化主要发生在乙醛酸体过氧化物酶体,脂肪酸的合成发生在叶绿体,而其它真核细胞的脂肪酸氧化主要发生在线粒体,而合成发生在细胞质。

脂肪酸分解前,脂肪酸先形成活化的脂酰COA,而脂肪酸合成前,乙酰辅酶A先活化为丙二酸单酰COA,甘油参与三酰甘油脂的合成时,首先形成磷酸甘油的活化形式。

脂肪酸碳链的延伸发生在线粒体和内质网,而去饱和发生在内质网。

卵磷脂的合成过程中胆碱先活化为CDP-胆碱。

胆固醇合成过程中形成的异戊二烯活化形式为异戊烯焦磷酸。

胆固醇合成中关键的调控部位是HMW-COA还原酶的调控,胰岛素促进该酶活性。

简答题:

一分子棕榈酸彻底分级经历那些过程,产生多少ATP。

答:1.FA仅需活化一次,消耗1ATP的两个高能磷酸键,活化的酶在线粒体膜外;

2.Acryl CoA(长链)需经肉碱运输才能进入线粒体内,有肉碱转移酶I和II;所有FA -oxidation的酶都是线粒体酶;

3. -oxidation的能量代谢,氧化产生的acetyl CoA进入TCA,最终生成H2O和CO2,每一次循环产生1 acetyl CoA、1FADH2和1(NADH+H+)。

        

    以软脂酸为例,7次循环产生8 acetyl CoA、7FADH2和7(NADH+H+)

        总计:8(3×2.5+1.5+1)+7(2.5+1.5)—2=106(ATP)。 


4.以硬脂酸为例,比较脂肪酸合成和分级的异同。

(1)发生部位:β-氧化主要在线粒体中进行,饱和脂肪酸从头合成在胞液中进行。 

(2)酰基载体:β-氧化中脂酰基的载体为CoASH,饱和脂肪酸从头合成的酰基载体是ACP。 

(3)β-氧化使用氧化剂NAD+和FAD。饱和脂肪酸从头合成使用NADPH作为还原剂。 

(4)β-氧化降解是从羧基端向甲基端进行,每次降解一个二碳单位,饱和脂肪酸合成是从甲基端向羧基端进行,每次合成一个二碳单位。 

(5) β-氧化主要由5种酶催化反应,饱和脂肪酸从头合成由2种酶系催化。 

(6)β-氧化经历氧化、水合、再氧化、裂解四大阶段。饱和脂肪酸从头合成经历缩合、还原、脱水、再还原四大阶段。 

(7)β-氧化除起始活化消耗能量外,是一个产生大量能量的过程。饱和脂肪酸从头合成是一个消耗大量能量的过程。

5.简述脂肪酸beta-氧化的四个步骤的反应模式及催化的酶。

脂肪酸β氧化的四个步骤模式及参与氧化的酶:

包括四个反复氧化过程:

1.Acyl CoA的a、b脱氢,生成反式enoyl CoA,线粒体基质中发现有3种acyl CoA dHE,都以  FAD为辅基;

2. D2-enoyl CoA的水化,形成L(+)b-羟脂酰CoA,由水化酶催化,底物只能为D2-不饱和脂酰CoA;

3. L(+)b-羟脂酰CoA脱氢,生成b-酮脂酰CoA,由脱氢酶催化,酶以NAD+为辅酶,只对L型底物有作用;

4.硫解(裂解、断链),由硫解酶(thiolase,acetyltransferase)(也叫酮脂酰硫解酶)催化。

包括四个反复氧化过程:

1.Acyl CoA的α、β脱氢,生成反式烯脂酰辅酶A(enoyl CoA),线粒体基质中发现有3种acyl CoA dHE,都以FAD为辅基;

2. 2-enoyl CoA的水化,形成L(+)-羟脂酰CoA,由水化酶催化,底物只能为2-不饱和脂酰CoA;

3. L(+)-羟脂酰CoA脱氢,生成-酮脂酰CoA,由脱氢酶催化,酶以NAD+为辅酶,只对L型底物有作用;

4.硫解(裂解、断链),由硫解酶

(thiolase,acetyltransferase)(也叫酮脂酰硫解酶)催化。

脂肪动用的激素调节

   脂肪酸活化: FA进入肝脏细胞首先被活化成acyl CoA。细胞内有两类活化FA的酶:内质网acyl CoA synthetase,也称硫激酶(thiokinase),活化12个碳原子以上的FA;线粒体acyl CoA synthetase,活化4-10碳原子的FA。反应需ATP 、Mg2+  R-COO-+ATP+HS-CoAR-CO-SCoA +AMP+PPi

PPi2PI     FA的β-oxidation发生在肝脏及其他组织的线粒体内,中、短链FA可直接穿过线粒体内膜,长链FA须经特殊的转运机制才可进入线粒体内被氧化,即肉碱(L-carnitine)转运。

1.二碳和三碳酰基分别占据不同位点

2. 缩合和还原

3. 脱水和还原

4. 合成基团的转移


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