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2010医贸生物化学复习材料第一章 蛋白质的结构和功能各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%，由于蛋白质是体内的主要含氮量，因此测定生物样品的含氮量就可以用“每克样品含氮量克数*6.25*100=100g样品中蛋白质含量（g%）” 来推算出蛋白质的大致含量。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属于L-氨基酸（除甘氨酸外）。氨基酸的分类：非极性脂肪族氨基酸，极性中性氨基酸，芳香族氨基酸，酸性氨基酸（天冬氨酸，谷氨酸），碱性氨基酸（赖氨酸，精氨酸，组氨酸）氨基酸通过肽键连接而形成肽在蛋白质分子中，从N端至C端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构主要化学键：肽键，二硫键蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中的某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构像。常见的蛋白质二级结构形式有：-螺旋，-折叠，-转角，无规卷曲模体：是具有特殊功能的超二级结构，它是由两个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间结构。肽单元：参与肽键的6个原子位于同一个平面，C1和C2在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面的6个原子构成了所谓的肽单元。分子伴侣通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，成为蛋白质的四级结构。当蛋白质溶液处于某一PH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的PH称为该蛋白质的等电点。蛋白质溶液的PH大于等电点是，该蛋白质颗粒带负电荷，反之则带正电荷。在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其在理化性质的改变和生物活性的丧失，称为蛋白质的变性。蛋白质变性后，其理化性质及生物学性质发生改变，如溶解度降低，黏度增加，结晶能力消失，生物活性丧失，易被蛋白酶水解等。在临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但并不是变性。蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰：由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰。在此波长范围内，蛋白质的A280与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质的定量测定。第二章 核酸的结构和功能核苷酸是构成核酸的基本组成单位DNA是脱氧核苷酸通过3，5-磷酸二酯键连接形成的大分子。RNA也是具有3，5-磷酸二酯键连接形成的大分子。RNA也是多个和核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子，并具有方向性RNA的戊糖也是核糖RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序DNA双螺旋结构模型的要点1）DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构2）DNA双链之间形成了互补碱基 碱基配对关系称为互补碱基对。3）疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定 作为染色质基本组成单位的核小体是由DNA和5种组蛋白共同构成的。基因是指DNA中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。功能信使RAN（mRAN）合成蛋白质的模板转运RAN（tRAN）转运氨基酸核糖体RAN（rRAN）核糖体的组成部分 了解 mRNA是蛋白质合成的模板 p53核算分子具有强烈的紫外吸收的原因：嘌呤和嘧啶都含有共轭双键，因此，碱基、核苷、核苷酸和核酸在的紫外波段有较强烈的吸收。在中性条件下，它们是最大吸收值在260nm附近。了解 紫外吸收的应用 P60DNA变性是双链解离为单链的过程在解链过程中，紫外吸光度的变化A260达到最大变化值的一半时所对应的温度称为DNA的解链温度，或称为融解温度。GC的含量越高，Tm值越高；离子强度越高，Tm值也越高。当变性条件缓慢的除去后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构。这一现象称为复性。杂化双链可以在不同的DNA单链之间形成，可以在RNA单链之间形成，甚至还可以在DNA单链和RNA单链之间形成，这种现象称为核酸分子杂交。第三章 酶酶：是对其特异底物起高效催化作用的蛋白质和核糖核酸。辅助因子：是金属离子或小分子有机化合物。必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能和底物特异的结合并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。同工酶：是指催化相同化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。酶反应特点：1）酶反应具有极高的效率2）酶促反应具有高度的特异性：绝对特异性，相对特异性和有些酶具有立体异构特异性3）酶促反应具有可调节性酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能影响酶促反应速率因素有：酶浓度，底物浓度，PH，温度，抑制剂，激活剂。Km值是酶的特性常数之一不可逆性抑制剂主要与酶共价结合有些抑制剂和酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍和底物结合成中间产物。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。特点：抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力和与底物浓度的相对比例。作用特征竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制表观Km增大不变减小最大速率不变降低降低受变构调节的酶称为变构酶或别构酶酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的化学修饰或共价修饰。化学修饰包括：磷酸化和脱磷酸化、乙酰化和脱乙酰化、甲基化和脱甲基化、腺苷化和脱腺苷化、以及SH与SS的互变。了解 酶原的激活 p80第四章 糖代谢糖的主要生理功能是氧化供能在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖酵解。糖酵解的三个限速酶：己糖激酶，6-磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶糖酵解的生理意义：是在机体缺氧的情况下快速供能葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的反应过程称为有氧氧化。1mol的葡萄糖彻底氧化生成CO2和水，可净生成5或7+2*12.5=30或32molATP三羧酸循环的生理意义：1）为核酸的生物合成提供核糖2）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应糖原的合成与分解的生理意义: 1）是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。2）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。从非糖化合物（乳酸，甘油，生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或还原的过程称为糖异生。糖异生的生理意义：1）维持血糖水平的恒定是糖异生最主要的生理作用2）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径3）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡肌中产生的乳酸运输至肝进行糖异生形成乳酸循环乳酸循环的生理意义：避免损失乳酸以及防止因乳酸堆积引起酸中毒。血糖指血中的葡萄糖。胰岛素是机体内唯一的降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原，脂肪，蛋白质合成的激素。第五章 脂类代谢脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪酸包括饱和脂酸和不饱和脂酸。后者中多不饱和脂酸，机体自身不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素，故称为营养必须脂酸，包括亚油酸，亚麻酸和花生四烯酸。脂肪动员是指储存在脂肪中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶-氧化每轮循环，四个重复步骤：脱氧，水化，再脱氢，硫解脂酸的-氧化的最终产物主要是乙酰CoA肝细胞产生的大量乙酰CoA除通过氧化生成ATP供能外，还在线粒体内转化为被称为酮体。酮体包括乙酰乙酸，-羟丁酸及丙酮，是脂酸在肝细胞分解氧化时产生的特有中间产物。酮体生成的生理意义：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要来源。乙酰CoA是合成脂酸的主要原料胆固醇代谢了解 P145胆固醇的合成原来是乙酰CoA和NADPH转化成胆汁酸及类固醇激素是体内胆固醇的主要去路胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇可转化为类固醇激素胆固醇可转化为维生素D3的前体血浆所含脂类统称血脂乳糜微粒极低密度脂蛋白低密度脂蛋白高密度脂蛋白功能转运外源性甘油三酯和胆固醇转运内源性甘油三酯和胆固醇转运内源性胆固醇逆向转运胆固醇（从肝外组织至肝细胞）载脂蛋白：指血浆脂蛋白中的蛋白质部分第六章 生物氧化物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biological oxidation)，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。包含多种氧化还原组分的传递链称为氧化呼吸链。氧化呼吸链分为两条途径。一条称为NADH氧化呼吸链，该途径从NADH+H开始到还原O2生成H2O。电子传递途径顺序模式是：NADH复合体CoQ复合体复合体O2另一条称为FADH氧化呼吸链，即底物脱下2H直接或间接转给FAD生成FADH，再经泛醌到还原O2生成H2O。习惯称琥珀酸氧化呼吸链。电子传递途径顺序模式是：琥珀酸复合体CoQ复合体复合体O2营养物质脱氢生成的NADH+H+或FADH2，经氧化呼吸链传递电子、泵出质子形成质子梯度（即H+浓度梯度和跨膜电位差）而蕴藏的电化学势能，被ADP利用、磷酸化生成ATP的过程称氧化磷酸化。实质上是将氧化呼吸链氧化释能和ADP磷酸化储能偶联进行的过程，故也称为偶联磷酸化酵解过程中第一次产生ATP的反应，将底物的高能磷酸键直接转移给ADP或其他核苷二磷酸生成ATP的反应称为底物水平磷酸化。了解 CO中毒 p170ADP/ATP是调节正常人体氧化磷酸化速率的主要因素甲状腺激素刺激机体耗氧量和产生同时增加胞质NADH通过穿梭机制进入线粒体氧化呼吸链的穿梭途径：-磷酸甘油和苹果酸-天冬氨酸穿梭第七章 氨基酸代谢体内需要而又不能自身合成，必须由食物提供的氨基酸，称为营养必须氨基酸。营养必须氨基酸包括：异亮氨酸、 亮氨酸、 色氨酸、 苏氨酸、 苯丙氨酸、 赖氨酸、 蛋氨酸、 缬氨酸。（记忆口诀“一两色素本来淡些”或“携一两本单色书来”）联合脱氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库转氨基作用是在转氨酶的催化下，可逆地把-氨基酸的氨基转移给-酮酸，结果是氨基酸脱去氨基生成相应的-酮酸，而原来的-酮酸则转变成另一种氨基酸。转氨基作用与谷氨酸脱氢作用的结合被称为转氨脱氨作用，又称联合脱氨基作用。脱氨基作用的辅酶是：转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶体内有毒性的氨有三个重要的来源：1）氨基酸脱氨基作用（主要来源）2）肠道细菌腐败和尿素分解3）肾小管上皮细胞分泌4）其他：胺的氧化和嘧啶碱分解 氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运丙氨酸-葡萄糖循环 P191氨在肝合成尿素是氨的主要去路尿素的生成鸟氨酸循环 图 p192某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位一碳单位是指某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，包括甲基（CH）、甲烯基（CH）、甲炔基（-CH=）、甲酰基（-CHO）及亚氨甲基（-CH=NH）等。四氢叶酸是一碳单位的运载体。一碳单位的主要功能是参与嘌呤，嘧啶的合成。一碳单位的生理作用：1）参与合成嘌呤和嘧啶核苷酸2）参与胆碱、肾上腺素、肌酸、肉毒碱的合成半胱氨酸代谢：半胱氨酸可转变成牛磺酸，半胱氨酸可生成活性硫酸根芳香族氨基酸代谢的关键酶：苯丙氨酸羟化酶第八章 核苷酸代谢核苷酸具有的生物功能有：核酸合成的原料，体内能量利用形式，生理调节物质，辅酶的组分，辅因子合成的前体物，提供磷酸基，形成代谢的活性中间物嘌呤核苷酸的合成与分解首先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）人及灵长类体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸 第九章 物质代谢的联系与调节物质代谢调节的概念：正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整体上保持动态平衡。机体对物质代谢的精细调节过程称做代谢调节。关键酶定义：关键酶是指代谢途径中某一个或几个酶的活性改变，可以改变整个途径的反应速度和方向，这样的酶称为关键酶或限速酶。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。关键酶的特点：它催化的反应速度最慢，它的活性决定整个代谢途径的反应速度，故又称限速酶。它催化单向反应或非平衡反应。它受多种代谢物的变构调节调节,属于调节酶了解 中心法则 p237第十章 DNA的生物合成半保留复制：子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式称为半保留复制。逆转录的概念：是指以RNA为模板，在逆转录酶的催化下合成DNA的过程。逆转录酶具有的酶活性：RNA依赖性DNA聚合酶活性：以RNA为模板合成DNA单链核糖核酸酶H（RNaseH）活性：水解模板RNADNA依赖性DNA聚合酶活性：以合成的DNA单链为模板合成另一条DNA链基因突变是指DNA分子中碱基组成发生改变。突变形式：1）点突变（碱基错配）：是指DNA分子中一个碱基的改变，包括转换和颠换2）插入突变：是指DNA分子中插入多余的碱基。3）缺失突变：是指DNA分子中碱基的丢失。DNA损伤的修复方式：光修复、切除修复、重组修复、旁路修复和SOS修复第十一章 RNA的生物合成转录是以DNA为模版生成RNA的过程。转录的模板链与编码链 p266复制和转录的区别：复制转录模板两股链均复制模板链转录（不对称转录）原料dNTPNTP酶DNA聚合酶RNA聚合酶产物子代双链DNA（半保留复制）mRNA,tRNA,rRNA配对A-T,G-CA-U,T-A,G-C真核生物mRNA的