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2鸟氨酸循环的步骤（见原书）
此反应不可逆，消耗2分子ATP，CPS-I是一种别构酶，AGA是其别构激活剂。CPS-I、AGA都存在于肝细胞线粒体中，所以此步反应在线粒体中进行。
②瓜氨酸的合成：鸟氨酸与氨基甲酰磷酸缩合生成瓜氨酸。此步也在线粒体中进行。
③精氨酸的合成：此步反应在胞液中进行，天冬氨酸起着供给尿素合成第2个NH３分子的作用，而天冬氨酸又可由其他氨基酸通过转氨基作用而生成，故尿素合成需要的第2个NH３分子也可以来自于其他多种氨基酸，不过是以天冬氨酸的形式参与尿素合成。此步要消耗1分子ATP，2个高能磷酸键。 ④精氨酸水解生成尿素：在胞液中，精氨酸受精氨酸酶的作用，水解生成尿素和鸟氨酸。鸟氨酸再转运进入线粒体，参与瓜氨酸合成。如此反复，完成尿素循环。 从以上过程中，应该注意以下几点：
1．尿素合成是一个耗能的过程，合成1分子尿素需要消耗3分子ATP，4个高能磷酸键。
2．第③步中延胡索酸、天冬氨酸的转化，可使三羧酸循环与尿素循环联系起来。因为延胡索酸是三羧酸循环的中间物质，循环中其他物质可转化为延胡索酸，再转化为天冬氨酸，即可加入到鸟氨酸循环中来。 3．尿素分子中2个N原子；一个来自氨，一个来自于天冬氨酸或其他氨基酸。 4．第③步中需要精氨酸代琥珀酸合成酶。此酶是尿素合成的限速酶。
5．在线粒体中存在CPS-I，催化以氨为氮源合成氨基甲酰磷酸，并进一步参与尿素合成，在胞液中还存在CPS-Ⅱ，以谷氨酰胺的酰胺基为氮源，催化合成氨基甲酰磷酸，并进一步参与嘧啶的合成。两种CPS催化合成的产物虽然相同，但其生理意义不同：CPS-Ⅰ参与尿素合成，是肝细胞高度分化的结果，因而CPS-Ⅰ的活性可作为肝细胞分化程度的指标之一。CPS-Ⅱ参与嘧啶核苷酸的合成，与细胞增殖中核酸的合成有关，因而它的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。而分化和增殖常是细胞相对立的两个生理过程，肝细胞再生时，需嘧啶合成增加，CPS-Ⅱ活性升高，CPS-Ⅰ活性降低，再生完成，CPS-Ⅰ活性增加，CPS-Ⅱ活性降低。
(四)尿素合成的调节
1．食物的影响：高蛋白质膳食者尿素的合成速度加快。
2．CPS-Ⅰ的调节：精氨酸可别构激活乙酰谷氨酸合成酶，使AGA含量增加，而AGA是CPS-Ⅰ的别构激活剂，故精氨酸浓度增高时，尿素合成增加，临床上治疗血氨增高，肝昏迷患者常需补充精氨酸，促进尿素合成，降低血氨含量。 (五)高血氨症和氨中毒
当肝功能严重损伤时，尿素合成障碍，血氨浓度升高，即为高氨血症。氨进入脑组织中，与α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，谷氨酸再与氨结合生成谷氨酰胺，因此脑中氨的增加使脑细胞的α-酮戊二酸减少，三羧酸循环减弱，ATP生成减少，引起大脑功能障碍，严重时可昏迷。 五、个别氨基酸的代谢
除了氨基酸共有的代谢途径外，有些氨基酸有其特殊的代谢途径。 (一)氨基酸的脱羧基作用
体内部分氨基酸可进行脱羧基作用，生成相应的胺，这在前面蛋白质腐败中已讲过。催化这些反应的酶是氨基酸脱羧酶，辅酶是磷酸吡哆醛，它也是转氨酶的辅酶。几种重要的胺类物质的产生。 1．γ-氨基丁酸：由谷氨酸脱羧基生成，是抑制性神经递质。 2．牛磺酸：由半胱氨酸代谢转变而来，是结合胆汁酸的成分。
3．组胺：由组氨酸生成，在炎症反应和创伤性休克中是重要的活性物质。 4．5-羟色胺：由色氨酸经羟化，脱羧作用生成。
5．多胺：如鸟氨酸脱羧基生成腐胺，然后再转变成精脒和精胺，是重要的多胺类物质，催化此反应的限速酶是鸟氨酸脱羧酶，凡生长旺盛的组织如再生肝、癌瘤组织等此酶活性强，多胺含量高，故临床上测癌症患者血尿中多胺含量作为观察病情的指标之一。 (二)一碳单位的代谢
1．定义：某些氨基酸在分解代谢过程中可以产生含有一个碳原子的基团，称一碳单位。体内的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基和亚氨甲基等。CO２不属于此种一碳单位，一碳单位常结合于四氢叶酸分子的N５，N10位上而转运，故四氢叶酸可看作是其辅酶。
2．来源：一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。甘氨酸和丝氨酸代谢产生N５，N10-甲烯四氢叶酸，组氨酸产生N5-亚氨甲基四氢叶酸，色氨酸产生N10-甲酰四氢叶酸。 3一碳单位的相互转变：
在适当条件下，它们可以通过氧化还原反应而彼此转变，但是N5甲基甲氢叶酸的生成基本是不可逆的，也就是说N5-甲基四氢叶酸不能转化为其他类型一碳单位，它的主要作用是提供甲基。 4一碳单位的生理功能：
①一碳单位的主要生理功能是作为合成嘌呤及嘧啶的原料，故在核酸生物合成中占有重要地位。 ②因为一碳单位可由氨基酸转变而来，而其又可作为核酸合成的原料，故一碳单位将氨基酸和核酸代谢密切联系起来。一碳单位代谢障碍，可造成某些疾病，因为其会影响核酸合成，使细胞分裂受到阻碍，磺胺药即是通过干扰细菌四氢叶酸合成，影响一碳单位代谢，进而影响细菌核酸合成而抑制细菌生长增殖。 (三)含硫氨基酸代谢
体内含硫氨基酸有三种：蛋、半胱、胱氨酸。蛋氨酸即甲硫氨酸是必需氨基酸。
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1甲硫氨酸的代谢（反应过程见原书）
SAM即S-腺苷甲硫氨酸，是体内活性甲基的供体，在甲基转移酶的作用下，将甲基转移给其他物质，生成多种含甲基的重要生理活性物质如：肾上腺素、肌酸、肉毒碱、胆碱等，包括DNA、RNA合成过程中的甲基化，其甲基也是由SAM提供的。甲基化作用是体内重要的代谢反应。 (2)甲硫氨酸循环
体内的甲硫氨酸通过上述反应提供甲基后，转变为同型半胱氨酸，后者可接受N5-甲基四氨叶酸提供的甲基，重新生成甲硫氨基，形成一个循环过程，故N5-甲基四氢叶酸可看作是体内甲基的间接供体。 N5-甲基四氢叶酸提供甲基生成甲硫氨酸的反应是目前已知体内能利用N5-甲基四氢叶酸的唯一反应。催化此反应的酶是甲硫氨酸合成酶，也是一种转甲基酶，辅酶是VitB12。故VitB12缺乏时，不仅不利于甲硫氨酸循环，也影响四氢叶酸的再生，影响一碳单位代谢，导致核酸合成障碍，影响细胞分裂，可产生巨幼红细胞性贫血。 (3)肌酸的生成：精氨酸+甘氨酸——>鸟氨酸+胍乙酸，胍乙酸+SAM——>肌酸+S-腺苷同型半胱氨酸在肌酸激酶催化下，肌酸变成磷酸肌酸，并储存能量。肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物是肌酸酐，由尿中排出。 2半胱氨酸与胱氨酸：体内许多重要酶的活性与其分子中所含半胱氨酸残基上的巯基有关，而两个半胱氨酸残基之间形成的二硫键对维持蛋白质结构有重要作用。
3硫酸根的代谢：含硫氨基酸氧化分解可产生硫酸根，其代谢过程：
①多巴胺生成减少可致帕金森氏症
②多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称儿茶酚胺，是体内重要的活性物质。 ③酪氨酸酶缺乏，可致白化病。
3酪氨酸和苯丙氨酸可转化为延胡索酸和乙酰乙酸，故二者是生糖兼生酮氨基酸。
4苯酮酸尿症是当苯丙氨酸羟化酶缺乏时，苯丙氨酸不能转化为酪氨酸，在体内累积，经转氨基作用生成苯丙酮酸，此时尿中可出现大量苯丙酮酸，称苯酮酸尿症，苯丙酮酸对中枢神经系统有毒性，影响患儿智力发育，故这是一种严重的疾病。
5色氨酸可生成5-羟色胺、一碳单位、尼克酸。 (五)支链氨基酸的代谢。
包括异亮、亮、缬氨酸，它们都是必需氨基酸，主要在骨骼肌中分解代谢。 一、核苷酸的生物学功能 1作为核酸合成的原料 2构成能量物质，如ATP、GTP、CTP等。
3参与代谢和生理调节，如cAMP是体内重要第二信使物质，参与信号转导。 4组成辅酶，如腺苷是多种辅酶的组成成分
5组成活性中间代谢物，核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP葡萄糖，CDP-甘油二酯，SAM等。
二、核苷酸的合成代谢 (一)嘌呤核苷酸的合成
肝组织主要进行从头合成途径，脑、骨髓则只能进行补救合成。 1从头合成
嘌呤核苷酸的从头合成在胞液中进行。从头合成的特点就是反应一开始就沿着生成核苷酸的途径进行，即在5-磷酸核糖上逐个加上碱基环的各原子，而不是先合成碱基再与5-磷酸核糖反应。
碱基上的元素来源：1位氮来源于天冬氨酸，2位碳来自于N10-甲酰四氢叶酸，3位和9位氮来源于谷氨酰胺，6位碳来自CO２，4位、5位碳和7位氮来自甘氨酸，5位碳来自N5、N10-甲炔四氢叶酸。 反应分配阶段：先合成次黄嘌呤核苷酸，再由次黄嘌呤核苷酸转变为嘌呤核苷酸。
补救合成生理意义：可以节省从头合成所需的能量和氨基酸的消耗，而且体内某些组织器官只能进行补救合成。
(二)嘧啶核苷酸的合成 1从头合成途径
与嘌呤核苷酸为从头合成不同，嘧啶核苷酸的从头合成是先合成嘧啶环然后再与磷酸核糖相连而成。
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反应先生成UMP再转化为CMP、TMP，其中有一步PRPP参与的反应：提供核糖给嘧啶环
嘧啶环上的元素来源：1位氮，4、5、6位碳皆来自天冬氨酸，2位碳，3位氮来自于氨基甲酰磷酸，前已讲过氨基甲酰磷酸在胞液中由谷氨酰胺和CO２在CPS-Ⅱ催化下合成，谷氨酰胺和CO2生成谷氨酸和氨基甲酰磷酸，故嘧啶环上的3位氮实际上是来自于谷氨酰胺，而不是谷氨酸 2补救合成
(三)从头合成的调节 1嘌呤核苷酸
另外，AMP、GMP的生成互不影响，但彼此之间都可相互促进，如AMP抑制AMP的合成，而不抑制GMP，ATP却可促进GMP生成。
2嘧啶核苷酸：CPS-Ⅱ受UMP抑制，因为反应需PRPP提供核糖，所以PRPP合成酶也是重要的酶，同样受嘧啶核苷酸的反馈抑制。 (四)脱氧核苷酸的生成。
包括嘧啶、嘌呤脱氧核苷酸，并非是先形成脱氧核糖，再与碱基相连的，而是在二磷酸核苷的水平上，通过相应的核糖核苷酸的直接还原作用，由核糖核苷酸还原酶催化生成的。由NADPH+H+提供氢、硫氧化还原蛋白作为电子载体。 三、核苷酸的分解代谢 (一)嘌呤核苷酸分解代谢
尿酸水溶性差，若其生成过多或排泄障碍，可沉积于机体各处，致痛风症，可以用别嘌呤醇治疗。 (二)嘧啶核苷酸分解代谢
胞嘧啶和尿嘧啶分解产物是β-丙氨酸，胸腺嘧啶代谢产物是β-氨基异丁酸。嘧啶碱的代谢产物易溶于水，可直接随尿排出或进一步分解。 四、核苷酸的抗代谢物
核苷酸的抗代谢物是一些碱基、氨基酸或叶酸等的类似物，它们以多种方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸及蛋白质的生物合成，这些代谢物具有抗肿瘤作用。
1次黄嘌呤类似物主要是6-巯基嘌呤，它还可在体内生成6-巯基嘌呤核苷酸，故其通过多种方式作用于多步反应过程，从而阻断嘌呤核苷酸的从头合成和补救合成。
嘧啶类似物主要有5-氟尿嘧啶，其结构与胸腺嘧啶相似，但其本身并无生物学活性，必须在体内转化为一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(FdUMP)和三磷酸氟尿嘧啶核苷(FUTP)后才能发挥作用。FdUMP与dUMP结构相似，阻断TMP合成。FdUMP掺入RNA分子破坏其结构。 2氨基酸类似物有氮杂丝氨酸，其结构与谷氮酰胺相似。
3叶酸类似物有氨基蝶呤和氨甲蝶呤，后者在临床上常用于白血病的治疗。 4阿糖胞苷，环胞苷是改变了核糖结构的核苷类似物，能影响DNA的合成。 一、概论
脂类主要包括以下几种：
1脂肪：由甘油和脂肪酸合成，体内脂肪酸来源有二：一是机体自身合成，二是食物供给特别是某些不饱和脂肪酸，机体不能合成，称必需脂肪酸，如亚油酸、α-亚麻酸。 2磷脂：由甘油与脂肪酸、磷酸及含氮化合物生成。
3鞘脂：由鞘氨酸与脂肪酸结合的脂，含磷酸者称鞘磷脂，含糖者称为鞘糖脂。 4胆固醇脂：胆固醇与脂肪酸结合生成。 二、脂类消化与吸收：
消化主要在小肠上段经各种酶及胆汁酸盐的作用，水解为甘油、脂肪酸等。 脂类的吸收含两种情况：
中链、短链脂肪酸构成的甘油三酯乳化后即可吸收——>肠粘膜细胞内水解为脂肪酸及甘油——>门静脉入血。长链脂肪酸构成的甘油三酯在肠道分解为长链脂肪酸和甘油一酯，再吸收——>肠粘膜细胞内再合成甘油三酯，与载脂蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒——>淋巴入血。 三、甘油三酯代谢 (一)合成代谢
甘油三酯是机体储存能量及氧化供能的重要形式。 1合成部位及原料
肝、脂肪组织、小肠是合成的重要场所，以肝的合成能力最强，注意：肝细胞能合成脂肪，但不能储存脂肪。合成后要与载脂蛋白、胆固醇等结合成极低密度脂蛋白，入血运到肝外组织储存或加以利用。若肝合成的甘油三酯不能及时转运，会形成脂肪肝。脂肪细胞是机体合成及储存脂肪的仓库。
合成甘油三酯所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供。其中甘油由糖酵解生成的磷酸二羟丙酮转化而成，脂肪酸由糖氧化分解生成的乙酰CoA合成。 2合成基本过程
①甘油一酯途径：这是小肠粘膜细胞合成脂肪的途径，由甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯。 ②甘油二酯途径：肝细胞和脂肪细胞的合成途径。
脂肪细胞缺乏甘油激酶因而不能利用游离甘油，只能利用葡萄糖代谢提供的3-磷酸甘油。 (二)分解代谢
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即为脂肪动员，在脂肪细胞内激素敏感性甘油三酯脂的酶作用下，将脂肪分解为脂肪酸及甘油并释放入血供其他组织氧化。
甘油甘油激酶——>3-磷酸甘油——>磷酸二羟丙酮——>糖酵解或有氧氧化供能，也可转变成糖脂肪酸与清蛋白结合转运入各组织经β-氧化供能。 (三)脂肪酸的分解代谢—β-氧化
在氧供充足条件下，脂肪酸可分解为乙酰CoA，彻底氧化成CO２和H2O并释放出大量能量，大多数组织均能氧化脂肪酸，但脑组织例外，因为脂肪酸不能通过血脑屏障。其氧化具体步骤如下： 1． 脂肪酸活化，生成脂酰CoA。
2．脂酰CoA进入线粒体，因为脂肪酸的β-氧化在线粒体中进行。这一步需要肉碱的转运。肉碱脂酰转移酶I是脂酸β氧化的限速酶，脂酰CoA进入线粒体是脂酸β-氧化的主要限速步骤，如饥饿时，糖供不足，此酶活性增强，脂肪酸氧化增强，机体靠脂肪酸来供能。 3．脂肪酸的β-氧化，基本过程(见原书）
丁酰CoA经最后一次β氧化：生成2分子乙酰CoA
故每次β氧化1分子脂酰CoA生成1分子FADH２，1分子NADH+H+，1分子乙酰CoA，通过呼吸链氧化前者生成2分子ATP，后者生成3分子ATP。 4脂肪酸氧化的能量生成 脂肪酸与葡萄糖不同，其能量生成多少与其所含碳原子数有关，因每种脂肪酸分子大小不同其生成ATP的量中不同，以软脂酸为例；1分子软脂酸含16个碳原子，靠7次β氧化生成7分子NADH+H+，7分子FADH２，8分子乙酰CoA，而所有脂肪酸活化均需耗去2分子ATP。故1分子软脂酸彻底氧化共生成： 7×2+7×3+8×12-2＝129分子ATP
以重量计，脂肪酸产生的能量比葡萄糖多。 (四)脂肪酸的其他氧化方式
1不饱和脂肪酸的氧化，也在线粒体进行，其与饱和脂肪酸不同的是键的顺反不同，通过异构体之间的相互转化，即可进行β-氧化。
2过氧化酶体脂酸氧化：主要是使不能进入线粒体的二十碳、二十二碳脂肪酸先氧化成较短的脂肪酸，以便能进入线粒体内分解氧化，对较短键脂肪酸无效。
3丙酸的氧化：人体含有极少量奇数碳原子脂肪酸氧化后还生成1分子丙酰CoA，丙酰CoA经羧化及异构酶作用转变为琥珀酰CoA，然后参加三羧酸循环而被氧化。 (五)酮体的生成及利用
酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮。酮体是脂肪酸在肝分解氧化时特有的中间代谢物，脂肪酸在线粒体中β氧化生成的大量乙酰CoA除氧化磷酸化提供能量外，也可合成酮体。但是肝却不能利用酮体，因为其缺乏利用酮体的酶系。 1生成过程：
2利用：肝生成的酮体经血运输到肝外组织进一步分解氧化。
总之肝是生成酮体的器官，但不能利用酮体，肝外组织不能生成酮体，却可以利用酮体。 3生理意义
长期饥饿，糖供应不足时，脂肪酸被大量动用，生成乙酰CoA氧化供能，但象脑组织不能利用脂肪酸，因其不能通过血脑屏障，而酮体溶于水，分子小，可通过血脑屏障，故此时肝中合成酮体增加，转运至脑为其供能。但在正常情况下，血中酮体含量很少。
严重糖尿病患者，葡萄糖得不到有效利用，脂肪酸转化生成大量酮体，超过肝外组织利用的能力，引起血中酮体升高，可致酮症酸中毒。 4酮体生成的调节
①1″饱食或糖供应充足时：胰岛素分泌增加，脂肪动员减少，酮体生成减少；2″糖代谢旺盛3-磷酸甘油及ATP充足，脂肪酸脂化增多，氧化减少，酮体生成减少；3″糖代谢过程中的乙酰CoA和柠檬酸能别构激活乙酰CoA羧化酶，促进丙二酰CoA合成，而后者能抑制肉碱脂酰转移酶 Ⅰ，阻止β-氧化的进行，酮体生成减少。
②饥饿或糖供应不足或糖尿病患者，与上述正好相反，酮体生成增加。 (六)脂肪酸的合成代谢
1脂肪酸主要从乙酰CoA合成，凡是代谢中产生乙酰CoA的物质，都是合成脂肪酸的原料，机体多种组织均可合成脂肪酸，肝是主要场所，脂肪酸合成酶系存在于线粒体外胞液中。但乙酰CoA不易透过线粒体膜，所以需要穿梭系统将乙酰CoA转运至胞液中，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环来完成。
脂酸的合成还需ATP、NADPH等，所需氢全部NADPH提供，NADPH主要来自磷酸戊糖通路。
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