生物联赛辅导_生物化学

1、第四节第四节 细胞的代谢细胞的代谢 异化作用：糖的异化异化作用：糖的异化 、脂肪的异化、蛋白质异化、脂肪的异化、蛋白质异化 同化作用：光合作用、蛋白质合成同化作用：光合作用、蛋白质合成 一、糖的异化作用（糖的分解代谢）一、糖的异化作用（糖的分解代谢） 1、有氧呼吸包括四个阶段：糖酵解、丙酮酸氧化、有氧呼吸包括四个阶段：糖酵解、丙酮酸氧化 脱羧、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化脱羧、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化 2、无氧呼吸主要指酒精发酵和乳酸发酵、无氧呼吸主要指酒精发酵和乳酸发酵 己糖激酶己糖激酶 磷酸葡磷酸葡 萄糖同分异构酶萄糖同分异构酶 磷磷 酸果糖激酶醛缩酶酸果糖激酶醛缩酶 磷酸丙糖

2、同分异构酶磷酸丙糖同分异构酶 磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 烯醇化酶烯醇化酶 丙酮酸丙酮酸 激酶激酶 1糖酵解（细胞质）糖酵解（细胞质） 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 P1第第11题题 P2的的11、12题题 有高能磷酸键有高能磷酸键 有高能磷酸键有高能磷酸键 2丙酮酸氧化脱羧（线粒体基质中完成丙酮酸氧化脱羧（线粒体基质中完成 ） C6H12O6 2NAD 2ADP 2Pi 2CH3COCOOH2NADH2H2ATP 1糖酵解（糖酵解（EMP）反应式）反应式 （净产生（净产生2个个ATP和和2个个

3、NADH，共，共8个个ATP） （2分子丙酮酸产生分子丙酮酸产生2个个NADH，释放出二个，释放出二个CO2） 3柠檬酸循环即柠檬酸循环即三羧酸循环（三羧酸循环（TCA） （线粒体基质（线粒体基质 ） 柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶 顺乌头酸酶顺乌头酸酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系 琥珀酸硫激酶琥珀酸硫激酶 琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶 延胡索酸酶延胡索酸酶 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 第一次脱羧第一次脱羧 NADH NAD+ NADH NAD+ FADH2 FAD NADH NAD+ TCA简图 简图 4电子传递和氧化磷酸化（线粒体内膜电子传递和氧化磷酸化（线粒体内

4、膜 ） 电子受体电子受体 总之，总之，1分子葡萄糖通过酵解分解为分子葡萄糖通过酵解分解为2分子丙酮酸，分子丙酮酸， 可净得可净得2分子分子ATP和和2分子分子NADH+H+，通过不同的，通过不同的 穿梭系统，总共可得穿梭系统，总共可得6分子或分子或8分子分子ATP。2分子丙分子丙 酮酸进一步氧化脱羧产生酮酸进一步氧化脱羧产生2分子乙酰分子乙酰CoA和和2分子分子 NADHH+，通过电子传递可得，通过电子传递可得6个个ATP。2分子分子 乙酰乙酰CoA通过三羧酸循环可通过三羧酸循环可产生产生2个个ATP，6个个 NADH+H+，2个个FADH2，总计产生，总计产生24个个ATP。所。所 以以1分

5、子葡萄糖通过糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠分子葡萄糖通过糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠 檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化共计产生檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化共计产生38或或 36个个ATP。 P2第第81题题 P4的的70题题 电子传递链抑制剂电子传递链抑制剂 解偶联剂解偶联剂 2，4二硝基苯酚（DNP） b c1 c aa3 O2 （1）磷酸甘油穿梭系统）磷酸甘油穿梭系统 细胞质中细胞质中-磷酸甘油脱磷酸甘油脱 氢酶（辅酶为氢酶（辅酶为NAD+） 线粒体中线粒体中-磷酸甘油脱磷酸甘油脱 氢酶（辅酶为氢酶（辅酶为FAD） 胞液中形成的胞液中形成的NADH 不能透过正常线粒体内不能透过正常线粒体内 膜，

6、因此线粒体外的膜，因此线粒体外的 NADH尚需通过穿梭系统尚需通过穿梭系统 才能将氢带入线粒体内，才能将氢带入线粒体内， 而后进行氧化而后进行氧化 （2）苹果酸）苹果酸草酰乙酸穿梭系统草酰乙酸穿梭系统 苹果酸脱氢酶（辅酶为苹果酸脱氢酶（辅酶为 NAD+） 谷 草 转 氨 酶 （ 辅 酶 为 谷 草 转 氨 酶 （ 辅 酶 为 NAD+） （二）无氧呼吸（二）无氧呼吸 1.酒精发酵酒精发酵 2乳酸发酵乳酸发酵 例例 下列哪一个酶直接参与底物水平磷酸化 Aa-酮戊二酸脱氢酶 B.3-磷酸甘油醛脱氢酶 C.琥珀酸脱氢酶 D. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 E.磷酸甘油酸激酶 例例 下面哪一步反应是糖酵解中唯

7、一的氧化步骤 A. 葡萄糖-6一磷酸葡萄糖 B. 6-磷酸果糖一1,6一二磷酸果糖 C. 3-磷酸甘油醛一1,3-二磷酸甘油酸 D. 磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸 E. 丙酮酸一乳酸 （E） （C） 例例 l分子丙酮酸经TCA循环及呼吸链氧化时 A. 生成3分子CO2 B. 生成5分子H2O C. 生成 12个分子 ATP D. 有5次脱氢，均通过NAD+开始呼吸链 （A） 1.1.脂肪的水解脂肪的水解 甘油的分解甘油的分解 2. 2. 脂肪酸的氧化分解（脂肪酸的氧化分解（-氧化）氧化） 脂肪酸的活化脂肪酸的活化脂酰脂酰CoACoA的生成的生成 长链脂肪酸氧化前必须进行活化，活 化在线粒体外进行。

8、内质网和线粒体外膜 上的脂酰CoA合成酶在ATP、CoASH、Mg2+存 在条件下，催化脂肪酸活化，生成脂酰CoA。 穿膜（脂酰穿膜（脂酰CoACoA进入线粒体）进入线粒体） 脂肪酸活化在细胞液中进行，而催化脂肪 酸氧化的酶系是在线粒体基质内，因此活化 的脂酰CoA必须进入线粒体内才能代谢。 脂肪酸的氧化 长链脂酰CoA的氧化是在线粒体脂肪酸氧化 酶系作用下进行的，每次氧化断去二碳单位的乙 酰CoA，再经TCA循环完全氧化成二氧化碳和水， 并释放大量能量。偶数碳原子的脂肪酸氧化 （脱氢,加水,再脱氢,硫解）最终全部生成乙酰CoA。 乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并 释放能量或可

9、生成酮体（即乙酰乙酸、D-羟丁羟丁 酸和丙酮）酸和丙酮）。 例例 脂酰CoA进行-氧化,其酶促反应的顺序为 A脱氢,再脱氢,加水,硫解 B.硫解,脱氢,加水,再脱氢 C. 脱氢,加水,再脱氢,硫解 D.脱氢,脱水,再脱氢,硫解 E.加水,脱氢,硫解,再脱氢 （C） 三、光合作用三、光合作用 原初反应；电子传递和光合磷酸化；碳的同化原初反应；电子传递和光合磷酸化；碳的同化 1、原初反应、原初反应 光能的吸收、传递、和转换光能的吸收、传递、和转换 、是光反、是光反 应应 是暗反应是暗反应 光合单位光合单位 天线色素系统天线色素系统+ 反应中心色素反应中心色素 2、电子传递和光合磷酸化、电子传递和光

10、合磷酸化 （电能转化为活跃的化学能）（电能转化为活跃的化学能） 最终电子供体最终电子供体 最终电子受体最终电子受体 目的：将电化目的：将电化 学势能通过磷学势能通过磷 酸化而贮存在酸化而贮存在 ATP中中 3、碳的同化（卡尔文循环）、碳的同化（卡尔文循环） （活跃的化学能转化为稳定的化学能）（活跃的化学能转化为稳定的化学能） 循环循环3次，固定次，固定3个个CO2分子，生成分子，生成6个个PGAL（三碳丙（三碳丙 糖），其中糖），其中1个个PGAL用来合成葡萄糖或其他糖类，这用来合成葡萄糖或其他糖类，这1 个个PGAL才是卡尔文循环的净收入；其余才是卡尔文循环的净收入；其余5个个PGAL则则

11、是用来产生是用来产生3个分子的个分子的RuBP保证再循环的。所以每产保证再循环的。所以每产 生生1个分子葡萄糖需要个分子葡萄糖需要2个分子个分子PGAL，即需要完成，即需要完成6次次 循环。从能量的变化来计算：生产一个可用于细胞代循环。从能量的变化来计算：生产一个可用于细胞代 谢和合成的谢和合成的PGAL需要需要9个个ATP分子和分子和6个个NADPH分子分子 参与参与。 卡尔文循环的总反应式：卡尔文循环的总反应式： 3CO2+9ATP+6NADPH 3PGAL+9ADP+6NADP+8Pi 第三节：细胞增殖第三节：细胞增殖 进行连续分裂的细胞从上一次分裂结束到进行连续分裂的细胞从上一次分裂结

12、束到 下一次分裂完成所经历的过程下一次分裂完成所经历的过程 细胞周期：细胞周期： 分裂间期分裂间期： 细胞周期细胞周期 分裂期：分裂期： G1、S、G2三个时期 前、中、后、末四个时期 分裂间期：分裂间期： G1、S、G2三个时期三个时期 G1期期： 是生长期是生长期 ，为为下阶段，为为下阶段S期的期的DNA合成作准备，特别是合成作准备，特别是 合成合成DNA的前身物质、的前身物质、DNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNA所必不所必不 可少的其他酶系可少的其他酶系 S期期： DNA的合成的合成 G2期期： 又叫做又叫做“有丝分裂准备期有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的分，因为它主要为后面的分 裂

13、期作准备裂期作准备 。DNA的合成终止，但是还有的合成终止，但是还有RNA和蛋和蛋 白质的合成白质的合成 2减数分裂减数分裂 （1）第一次分裂）第一次分裂 双线期双线期 联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点 上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。 前期前期：时间较长，又分为五个时期。 细线期细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行 了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但一般了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但一般 看不出两条染色单体

14、看不出两条染色单体。 偶线期偶线期 是同源染色体配对的时期。是同源染色体配对的时期。 粗线期粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密 结合，同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。结合，同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。 终变期终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。一般核仁开始消失、核膜开始解体。 第二节第二节 细胞器细胞器 核小体，是染色质的基本结构单位 一、细胞核一、细胞核 由核膜、核基质、染色质、核仁组成 1、染色质和染色体的结构 1个核小体 200碱基对左右的DNA 一个组蛋白八聚体（由H2A、H2B、H3和H4 各两个分子所

15、组成 ） 一分子的组蛋白H1 2、染色体的分类： P5第第106题题 P6的的22题题 五五 、蛋白质的分解、蛋白质的分解 蛋白酶 （肽酶） 肽链内切酶 肽链外切酶 二肽酶 组织蛋白酶 肽链内切酶 胃蛋白酶 ：水解芳香族氨基酸芳香族氨基酸的NH2形成 的肽键。 胰蛋白酶 ：水解碱性氨基酸碱性氨基酸的COOH形成 的肽键。 胰凝乳蛋白酶 ：水解芳香族氨基酸芳香族氨基酸的COOH 形成的肽键。 肽链外切酶 氨肽酶 羧肽酶 1. 1. 脱氨基作用脱氨基作用 （1 1） 氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用 氨基酸脱氢酶（不需氧）氨基酸脱氢酶（不需氧） 氨基酸氧化酶（需氧）氨基酸氧化酶（需氧） （2 2） 非

16、氧化脱氨基非氧化脱氨基 脱水 脱H2S 2. 2. 转氨基作用转氨基作用 3. 3. 联合脱氨基作用联合脱氨基作用 4.4.脱羧基作用脱羧基作用 5. AA5. AA降解产物的进一步代谢降解产物的进一步代谢 1).1). 2).2). CO2 放出 再羧化 EMP 生糖/生酮 TCA ATP 3). NH3). NH2 2 a. a. 再合成再合成AAAA b. b. 成酰胺成酰胺 c. c. 生成氨甲酰磷酸生成氨甲酰磷酸 d. d. 生成尿素排泄（鸟氨酸（尿素）循环）生成尿素排泄（鸟氨酸（尿素）循环） 例例 下列关于尿素合成,说法错误的是 A .肝细胞的线粒体是合成尿素的部位 B.尿素合成后

17、主要经肾脏随尿液排出 C.每合成1mol尿素消耗1molCO2、2molNH3、 3molATP D.尿素合成过程中的两个氮原子由天门冬氨酸提供 E.N-乙酰谷氨酸是氨基甲酰磷酸合成酶的激活变构剂 第四节第四节 细胞的代谢细胞的代谢 异化作用：糖的异化异化作用：糖的异化 、脂肪的异化、蛋白质异化、脂肪的异化、蛋白质异化 同化作用：光合作用、蛋白质合成同化作用：光合作用、蛋白质合成 4电子传递和氧化磷酸化（线粒体内膜电子传递和氧化磷酸化（线粒体内膜 ） 电子受体电子受体 （二）无氧呼吸（二）无氧呼吸 1.酒精发酵酒精发酵 2乳酸发酵乳酸发酵 例例 下列哪一个酶直接参与底物水平磷酸化 Aa-酮戊二酸脱氢酶 B.3-磷酸甘油醛脱氢酶 C.琥珀酸脱氢酶 D. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 E.磷酸甘油酸激酶 例例 下面哪一步反应是糖酵解中唯一的氧化步骤 A. 葡萄糖-6一磷酸葡萄糖 B. 6-磷酸果糖一1,6一二磷酸果糖 C. 3-磷酸甘油醛一1,3-二磷酸甘油酸 D. 磷酸烯醇式丙酮酸一丙酮酸 E. 丙酮酸一乳酸 （E） （C） 例例 脂酰CoA进行-氧化,其酶促反应的顺序为 A脱氢,再脱氢,加水,硫解 B.硫解,脱氢,加水,再脱氢 C. 脱氢,加水,再脱氢,硫解 D.脱氢,脱