公衞執業醫師生物化學考點歸納

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醫學綜合筆試大綱分為基礎綜合、臨牀綜合和專業綜合三部分。下面是應屆畢業生小編為大家搜索整理了公衞執業醫師生物化學考點歸納,希望對大家有所幫助。

公衞執業醫師生物化學考點歸納

 蛋白質降解與氨基酸代謝

  一、 蛋白質消化、降解及氮平衡

1、 蛋白質消化吸收

哺乳動物的胃、小腸中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、彈性蛋白酶。經上述酶的作用,蛋白質水解成遊離氨基酸,在小腸被吸收。腸粘膜細胞還可吸收二肽或三肽,吸收作用在小腸的近端較強,因此肽的吸收先於遊離氨基酸。

2、 蛋白質的降解

人及動物體內蛋白質處於不斷降解和合成的動態平衡。成人每天有總體蛋白的1%~2%被降解、更新。不同蛋白的半壽期差異很大,人血漿蛋白質的t1/2約10天,肝臟的t1/2約1~8天,結締組織蛋白的t1/2約180天,許多關鍵性的調節酶的t1/2 均很短。

真核細胞中蛋白質的降解有兩條途徑:

一條是不依賴ATP的途徑,在溶酶體中進行,主要降解外源蛋白、膜蛋白及長壽命的細胞內蛋白。另一條是依賴ATP和泛素的途徑,在胞質中進行,主要降解異常蛋白和短壽命蛋白,此途徑在不含溶酶體的紅細胞中尤為重要。

泛素是一種8.5KD(76a.a.殘基)的小分子蛋白質,普遍存在於真核細胞內。一級結構高度保守,酵母與人只相差3個a.a殘基,它能與被降解的蛋白質共價結合,使後者活化,然後被蛋白酶降解。

3、 氨基酸代謝庫

食物蛋白中,經消化而被吸收的氨基酸(外源性a.a)與體內組織蛋白降解產生的氨基酸(內源性a.a)混在一起,分佈於體內各處,參與代謝,稱為氨基酸代謝庫。

氨基酸代謝庫以遊離a.a總量計算。肌肉中a.a佔代謝庫的50%以上。肝臟中a.a佔代謝庫的10%。腎中a.a佔代謝庫的4%。血漿中a.a佔代謝庫的1~6%。

肝、腎體積小,它們所含的a.a濃度很高,血漿a.a是體內各組織之間a.a轉運的主要形式。

4、 氮平衡

食物中的含氮物質,絕大部分是蛋白質,非蛋白質的含氮物質含量很少,可以忽略不計。

氮總平衡:機體攝入的氮量和排出量,在正常情況下處於平衡狀態。即,攝入氮=排出氮。

氮正平衡:攝入氮>排出氮,部分攝入的氮用於合成體內蛋白質,兒童、孕婦。

氮負平衡:攝入氮<排出氮。飢鋨、疾病、衰老。

 二、 氨基酸分解代謝

氨基酸的分解代謝主要在肝臟中進行。氨基酸的分解代謝分一般分解代謝和個別氨基酸分解代謝。一般分解代謝分為脱氨基和脱羧基作用。

氨基酸的分解代謝一般是先脱去氨基,形成的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O,產生ATP ,也可以為糖、脂肪酸的合成提供碳架。

1、 脱氨基作用

在動物中主要在肝臟中進行

1) 氧化脱氨基

第一步,脱氫,生成亞胺。第二步,水解。

生成的H2O2有毒,在過氧化氫酶催化下,生成H2O+O2↑,解除對細胞的毒害。

催化氧化脱氨基反應的酶(氨基酸氧化酶)

(1)、 L—氨基酸氧化酶

有兩類輔酶,E—FMN, E—FAD(人和動物)

對下列a.a不起作用:Gly、β-羥氨酸(Ser、 Thr)、二羧a.a( Glu、 Asp)、二氨a.a (Lys、 Arg)真核生物中,真正起作用的不是L-a.a氧化酶,而是穀氨酸脱氫酶。

(2)、 D-氨基酸氧化酶 E-FAD

有些細菌、黴菌和動物肝、腎細胞中有此酶,可催化D-a.a脱氨。

(3)、 Gly氧化酶 E-FAD

使Gly脱氨生成乙醛酸。

(4)、 D-Asp氧化酶 E-FAD

E-FAD 兔腎中有D-Asp氧化酶,D-Asp脱氨,生成草酰乙酸。

(5)、 L-Glu脱氫酶 E-NAD+ E-NADP+

真核細胞的Glu脱氫酶,大部分存在於線粒體基質中,是一種不需O2的脱氫酶。

此酶是能使a.a直接脱去氨基的活力最強的酶,是一個結構很複雜的別構酶。在動、植、微生物體內都有。ATP、GTP、NADH可抑制此酶活性。ADP、GDP及某些a.a可激活此酶活性。因此當ATP、GTP不足時,Glu的氧化脱氨會加速進行,有利於a.a分解供能(動物體內有10%的能量來自a.a氧化)。

2) 非氧化脱氨基作用(大多數在微生物的中進行)

①還原脱氨基;②水解脱氨基;③脱水脱氨基;④脱巰基脱氨基;⑤氧化-還原脱氨基兩個氨基酸互相發生氧化還原反應,生成有機酸、酮酸、氨;

⑥脱酰胺基作用:

谷胺酰胺酶:谷胺酰胺 + H2O → 穀氨酸 + NH3

天冬醯胺酶:天冬醯胺 + H2O → 天冬氨酸 + NH3

谷胺酰胺酶、天冬醯胺酶廣泛存在於動植物和微生物中

3) 轉氨基作用

轉氨作用是a.a脱氨的重要方式,除Gly、Lys、Thr、Pro外,a.a都能參與轉氨基作用。

轉氨基作用由轉氨酶催化,輔酶是維生素B6(磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺)。轉氨酶在真核細胞的胞質、線粒體中都存在。

轉氨基作用:是α-氨基酸和α-酮酸之間氨基轉移作用,結果是原來的a.a生成相應的酮酸,而原來的酮酸生成相應的氨基酸。

不同的轉氨酶催化不同的轉氨反應。

大多數轉氨酶,優先利用α-酮戊二酸作為氨基的受體,生成Glu。如丙氨酸轉氨酶,可生成Glu,叫谷丙轉氨酶(GPT)。肝細胞受損後,血中此酶含量大增,活性高。肝細胞正常,血中此酶含量很低。

動物組織中,Asp轉氨酶的活性最大。在大多數細胞中含量高,Asp是合成尿素時氮的供體,通過轉氨作用解決氨的去向。

4) 聯合脱氨基

單靠轉氨基作用不能最終脱掉氨基,單靠氧化脱氨基作用也不能滿足機體脱氨基的需要,因為只有Glu脱氫酶活力最高,其餘L-氨基酸氧化酶的活力都低。

機體藉助聯合脱氨基作用可以迅速脱去氨基 。

(1) 以穀氨酸脱氫酶為中心的聯合脱氨基作用

氨基酸的α-氨基先轉到α-酮戊二酸上,生成相應的α-酮酸和Glu,然後在L-Glu脱氨酶催化下,脱氨基生成α-酮戊二酸,並釋放出氨。

(2) 通過嘌呤核苷酸循環的聯合脱氨基做用

骨骼肌、心肌、肝臟、腦都是以嘌呤核苷酸循環的方式為主

2、 脱羧作用

生物體內大部分a.a可進行脱羧作用,生成相應的一級胺。

a.a脱羧酶專一性很強,每一種a.a都有一種脱羧酶,輔酶都是磷酸吡哆醛。

a.a脱羧反應廣泛存在於動、植物和微生物中,有些產物具有重要生理功能,如腦組織中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸,是重要的神經介質。His脱羧生成組胺(又稱組織胺),有降低血壓的作用。Tyr脱羧生成酪胺,有升高血壓的作用。

但大多數胺類對動物有毒,體內有胺氧化酶,能將胺氧化為醛和氨。

3、 氨的去向

氨對生物機體有毒,特別是高等動物的腦對氨極敏感,血中1%的氨會引起中樞神經中毒,因此,脱去的氨必須排出體外。

氨中毒的機理:腦細胞的線粒體可將氨與α-酮戊二酸作用生成Glu,大量消耗α-酮戊二酸,影響TCA,同時大量消耗NADPH,產生肝昏迷。

氨的去向:

(1)重新利用 合成a.a、核酸。

(2)貯存 Gln,Asn

高等植物將氨基氮以Gln,Asn的形式儲存在體內。

(3)排出體外

排氨動物:水生、海洋動物,以氨的形式排出。

排尿酸動物:鳥類、爬蟲類,以尿酸形式排出。

排尿動物:以尿素形式排出。

氨的轉運(肝外→肝臟)

1) Gln轉運 Gln合成酶、Gln酶(在肝中分解Gln)

Gln合成酶,催化Glu與氨結合,生成Gln。

Gln中性無毒,易透過細胞膜,是氨的主要運輸形式。

Gln經血液進入肝中,經Gln酶分解,生成Glu和NH3。

2) 丙氨酸轉運(Glc-Ala循環)

肌肉可利用Ala將氨運至肝臟,這一過程稱Glc-Ala循環。

丙氨酸在PH7時接近中性,不帶電荷,經血液運到肝臟

在肌肉中,糖酵解提供丙酮酸,在肝中,丙酮酸又可生成Glc。

肌肉運動產生大量的氨和丙酮酸,兩者都要運回肝臟,而以Ala的形式運送,一舉兩得。

氨的排泄

1) 直接排氨

排氨動物將氨以Gln形式運至排泄部位,經Gln酶分解,直接釋放NH3。遊離的NH3藉助擴散作用直接排除體外。

2) 尿素的生成(尿素循環)

排尿素動物在肝臟中合成尿素的過程稱尿素循環。1932年,Krebs發現,向懸浮有肝切片的緩衝液中,加入鳥氨酸、瓜氨酸、Arg中的任一種,都可促使尿素的合成。

尿素循環途徑(鳥氨酸循環):

(1)、 氨甲酰磷酸的生成(氨甲酰磷酸合酶I)

肝細胞液中的a.a經轉氨作用,與α-酮戊二酸生成Glu,Glu進入線粒體基質,經Glu脱氫酶作用脱下氨基,遊離的氨(NH4+)與TCA循環產生的CO2反應生成氨甲酰磷酸。

氨甲酰磷酸是高能化合物,可作為氨甲酰基的.供體。

氨甲酰磷酸合酶I:存在於線粒體中,參與尿素的合成。

氨甲酰磷酸合酶II:存在於胞質中,參與尿嘧啶的合成。

N-乙酰Glu激活氨甲酰磷酸合酶 I、II

(2)、 合成瓜氨酸(鳥氨酸轉氨甲酰酶)

鳥氨酸接受氨甲酰磷酸提供的氨甲酰基,生成瓜氨酸。

鳥氨酸轉氨甲酰酶存在於線粒體中,需要Mg2+作為輔因子。

瓜氨酸形成後就離開線粒體,進入細胞液。

(3)、 合成精氨琥珀酸(精氨琥珀酸合酶)

(4)、 精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索素酸(精氨琥珀酸裂解酶)

精氨琥珀酸 → 精氨酸 + 延胡索素酸

此時Asp的氨基轉移到Arg上。

來自Asp的碳架被保留下來,生成延胡索酸。延胡索素酸可以經蘋果酸、草酰乙酸再生為天冬氨酸,

(5)、 精氨酸水解生成鳥氨酸和尿素

尿素形成後由血液運到腎臟隨尿排除。

尿素循環總反應:

NH4+ + CO2 + 3ATP + Asp + 2H2O → 尿素 + 2ADP + 2Pi + AMP + Ppi + 延胡索酸

形成一分子尿素可清除2分子氨及一分子CO2 , 消耗4個高能磷酸鍵。

聯合脱-NH2合成尿素是解決-NH2去向的主要途徑。

尿素循環與TCA的關係:草酰乙酸、延胡素酸(聯繫物)。

肝昏迷(血氨升高,使α-酮戊二酸下降,TCA受阻)可加Asp或Arg緩解。

3) 生成尿酸(見核苷酸代謝)

尿酸(包括尿素)也是嘌呤代謝的終產物。

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