第8章 脂代谢

一、选择题

1下列反应不在细胞液中进行的是(  )。[华中农业大学2017研]

A.糖酵解

B.脂肪酸从头合成

C.胆固醇合成

D.β-氧化

【答案】D

【解析】脂肪酸的β解氧化是发生在线粒体基质中的。

2脂酰-CoA的β-氧化过程反应顺序是(  )。[华中农业大学2017研]

A.脱氢,加水,再脱氢,加水

B.脱氢,脱水,再脱氧,硫解

C.脱氢,加水,再脱氢,硫解

D.水合,脱氢,再加水,硫解

【答案】C

【解析】脂酰-CoA进入线粒体基质后,在脂肪酸β-氧化酶系催化下,进行脱氢、加水,再脱氢及硫解4步连续反应,最后使脂酰基断裂生成一分子乙酰-CoA和一分子比原来少了两个碳原子的脂酰-CoA。因反应均在脂酰-CoA烃链的α、β碳原子间进行,最后β碳被氧化成酰基,故称为β-氧化

3下列哪种物质在脂肪酸生物合成过程中,将乙酰基从线粒体转移到细胞质?(  )[南开大学2016研]

A.乙酰-CoA

B.柠檬酸

C.乙酰肉碱

D.乙酰磷酸

【答案】B

4下列与脂肪酸氧化无关的物质是(  )。[武汉大学2015研]

A.肉碱

B.CoA-SH

C.NAD

D.FAD

E.NADP

【答案】E

二、填空题

1脂肪酸主要的氧化分解方式是______,另外还可进行______氧化和______氧化。[华中农业大学2017研]

【答案】β-氧化;α;ω

2脂肪酸β-氧化的四个过程是______、______、______、______,其中2个脱氢酶的辅基是______和______。[华东理工大学2017研]

【答案】脱氢;加水;再脱氢;硫解;FAD;NAD

【解析】β-氧化的反应过程:脂酰-CoA在线粒体基质中进入β-氧化要经过四步反应,即脱氢(氧化)、加水(水化)、再脱氢(再氧化)和硫解,一次β-氧化生成一分子乙酰CoA和一个少两个碳的新的脂酰-CoA。脱氢反应,脂酰-CoA脱氢酶活化,辅基为FAD,脂酰-CoA在α和β碳原子上各脱去一个氢原子生成具有反式双键的α,β-烯脂肪酰辅酶A。加水反应,烯酰CoA水合酶催化,生成具有L-构型的β-羟脂酰-CoA。脱氢反应,在β-羟脂肪酰CoA脱氢酶(辅酶为NAD)催化下,β-羟脂酰-CoA脱氢生成β-酮脂酰-CoA。硫解反应,β-酮硫解酶催化,β-酮脂酰-CoA在α和β碳原子之间断链,加上一分子辅酶A生成乙酰-CoA和一个少两个碳原子的脂酰-CoA。

三、判断题

1合成胆固醇的限速酶是HMG还原酶。(  )[中山大学2018研]

【答案】

【解析】合成胆固醇的限速酶是HMG-CoA还原酶。

2β-氧化在线粒体基质进行,每4步一个循环,生成一个乙酰-CoA。(  )[中山大学2018研]

【答案】

3酮症可以由饥饿引起,而糖尿病患者通常体内酮体的水平也很高。(  )[山东大学2017研]

【答案】

【解析】在正常生理条件下,乙酰-CoA顺利进入三羧酸循环氧化,肝脏中乙酰-CoA浓度不会增加,形成酮体很少。只有在糖代谢与脂代谢紊乱时(如糖尿病人)肝脏中的酮体显著上升,尿和血中酮体的含量也会显著增加,形成酮尿症和酮血症,机体有发生酸中毒的危险。

四、名词解释

1酮体[山东大学2017研]

答:酮体是脂肪分解的产物。脂肪酸在肝中氧化后可产生酮体,包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。酮体的分解在肝外组织中进行。

2脂肪酸β-氧化[华中农业大学2016研]

答:脂肪酸β-氧化是指脂肪酸在线粒体内,在脂肪酸β-氧化多酶复合体的催化下,经过脱氢、加水、再脱氢和硫解的过程。每次循环生成一个乙酰-CoA和较原来少两个C单位的脂肪酸,期间伴随生成1分子的NADH和1分子的FADH2

五、简答题

1糖尿病人口中有烂苹果味,这种物质能否被人利用?简要分析。[华东理工大学2017研]

答:糖尿病人口中有烂苹果味道是体内酮体产生过多的味道,是糖尿病酮症或酮症酸中毒的一个症状。

(1)这种物质在特定的组织中和情况下可以被利用。

(2)原因:酮体是糖类物质不足时,由脂肪酸分解产生的中间代谢产物乙酰辅酶A堆积而形成的。酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。

长期饥饿的情况下,糖供应不足,此时脂肪酸被大量利用,主要是通过β-氧化产生乙酰辅酶A,并伴随大量的能量产生供人体所需;但某些组织如脑组织,无法利用脂肪酸氧化功能,因为脂肪酸分子不能穿过脑中的血脑屏障;而酮体分子溶于水、分子小,所以能够穿过血脑屏障,此时肝中合成的酮体增加,由于肝中缺少利用酮体的酶,因此酮体转运至脑组织中氧化功能。

酮体被氧化的关键是乙酰乙酸被激活为乙酰乙酸辅酶A,激活的途径主要有两种:在肝外组织细胞的线粒体内,β-羟丁酸经β-羟丁酸脱氢酶作用,被氧化生成乙酰乙酸,乙酰乙酸与琥珀酰CoA在β-酮脂酰-CoA转移酶催化下生成乙酰乙酰-CoA,同时放出琥珀酸;在有CoA-SH和ATP存在时,由乙酰乙酸硫激酶催化,使乙酰乙酸生成乙酰乙酰-CoA。乙酰-CoA经硫解可生成2分子乙酰-CoA,乙酰-CoA最终进入三羧酸循环。

2为什么说柠檬酸在脂肪酸合成途径中扮演重要角色?[中国科学技术大学2016研]

答:柠檬酸在脂肪酸合成途径中扮演重要角色,是因为乙酰辅酶A是脂肪酸的合成原料,它的产生部位都在线粒体,但脂肪酸的生物合成是在细胞溶胶中进行,由于乙酰辅酶A不能自由通过线粒体膜,需通过柠檬酸-丙酮酸循环,即它只能和草酰乙酸结合生成柠檬酸,柠檬酸可经三羧酸转运系统运出线粒体,然后分解为草酰乙酸和乙酰辅酶A去合成脂肪酸(图1-8-1)。

图1-8-1 柠檬酸-丙酮酸循环

3为什么糖易转变成脂肪,而脂肪难转变成糖?[武汉大学2015研]

答:(1)糖易转变成脂肪的原因:葡萄糖在体内容易转变成脂肪酸(乙酰辅酶A)和甘油(α-磷酸甘油),进而合成脂肪,且效率很高。

(2)脂肪难转变成糖的原因:体内一分子脂肪(甘油三酯)可水解成一分子甘油和三分子脂肪酸。只有甘油部分经活化成α-磷酸甘油,再脱氢成磷酸二羟丙酮后,可经糖异生途径合成葡萄糖或糖原。而脂肪酸(占大部分碳源)经β-氧化成乙酰辅酶A后,乙酰辅酶A不能逆行合成葡萄糖或糖原。

故体内糖易转变成脂肪,而脂肪难转变成糖。

(3)此外,只有动物体内的糖易转变成脂肪,而脂肪难转变成糖,这是因为植物和绝大多数微生物都有乙醛酸途径,该途径能将脂肪酸的代谢产物乙酰辅酶A转化形成草酰乙酸,进而通过糖异生形成葡萄糖,而动物细胞内没有该途径,这是因为动物体内缺乏乙醛酸循环途径中所需的两种关键酶:异柠檬酸裂合酶和苹果酸合酶。