大二生化复习(共49页)

1、 PAGE 67药学院学习部第一章 蛋白质的结构(jigu)与功能1.20种氨基酸的分类(fn li)及特殊氨基酸1）、非极性脂肪(zhfng)族氨基酸：甘氨酸Gly(无手性碳原子，无旋光，不属于L-氨基酸)、丙氨酸Ala(A)缬氨酸Vla(V)亮氨酸Leu异亮氨酸Ile脯氨酸Pro（亚氨基酸）极性中性氨基酸：Ser、Cys（可形成二硫键，成为胱氨酸）、Met、Asn、Gln、Thr芳香族氨基酸（不带电荷）：Trp、Tyr、Phe酸性氨基酸（中性aq中带负电荷）：Asp、Glu碱性氨基酸（中性aq中带正电荷）：Lys、Arg、His2）、含羟基（-OH）和含磷酸化修饰位点氨基酸：丝苏酪（师叔咯

2、）Ser、Thr、Tyr含共轭双键有280nm紫外吸收氨基酸：色酪 2.GSH的结构及生物学功能谷氨酸-羧基与半胱氨酸的氨基组成保护体内蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化，使其处于活性状态还原细胞内产生的H2O2，使其变成H2OGSH的巯基有嗜核特性，保护机体免遭毒物损害3.蛋白质的一、二、三、四级结构1）一级结构：蛋白质的一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序是从左到右的，即从N-末端到C-末端的维持一级结构的作用力：肽键、二硫键2）二级结构：定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间排列，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，不涉及氨基酸残基侧链的构象。维持二级结构的作用力：氢键3）三级

3、结构：定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。维持三级结构的主要作用力：疏水键、氢键、盐键和Van der Waals力等。4）四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。亚基之间的结合力主要是：氢键、离子键4.肽单元、蛋白质二级结构分类及-螺旋的结构要点1）肽单元：参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，C1和C2在平面上所处的位置为反式（trans）构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元2）蛋白质二级结构的形式：-螺旋-折叠-转角无规卷曲(jun q)3）-螺旋结构(jig

4、u)特点多肽链主链围绕中心(zhngxn)轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧每个螺旋3.6个氨基酸，螺距0.54nm每个肽键的亚氨基和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定，氢键与螺旋长轴基本平行5.Motif、结构域、subunit1）Motif：蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间构象，被称为模体（motif）。2）结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域3）subunit：有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基（subun

5、it）。6.蛋白质的理化性质（蛋白质变性、蛋白质等电点）1）蛋白质变性：蛋白质变性（denaturation）：在某些物理或化学因素作用下，使蛋白质的空间构象破坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。2）蛋白质等电点：蛋白质的等电点（isoelectric point，pI）：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称为蛋白质的等电点。附：pIpH时带正电！7.影响-螺旋的结构因素1）脯氨酸的刚性五元环，影响氢键形成，不形成-螺旋2）多个酸性或碱性氨基酸残基相邻，由于同性电荷彼此相斥，妨碍-

6、螺旋的形成3）侧链较大的氨基酸残基，如天冬酰胺、亮氨酸等，也影响-螺旋形成第二章 核酸的结构与功能前有*为老师强调的重点核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。核酸的化学组成以及一级结构DNA的组成单位是脱氧核糖核苷酸（deoxyribonucleotide）RNA的组成单位是核糖核苷酸（ribonucleotide）。一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位嘌呤(piolng)N-9 与脱氧核糖C-1通过(tnggu)-N-糖苷键相连(xin lin)形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。嘧啶N-1与核糖C-1通过-N-糖苷键相连

7、形成核苷(ribonucleoside)。环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信号转导中的第二信使。二、DNA是脱氧核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接形成的大分子DNA链的方向是5 3三、RNA也是具有3, 5-磷酸二酯键的线性大分子RNA的戊糖是核糖；RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序*核酸的一级结构是构成RNA的核苷酸或DNA的脱氧核苷酸自5 -端至3-端的排列顺序单链DNA和RNA分子的大小常用核苷酸数目（nucleotide，nt）表示；双链核酸分子的大小常用碱基(base或kilobase)数目来表示。小的核酸片段(80)。rRNA与核糖体蛋白结合组成

8、核糖体(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所。 原核生物（以大肠杆菌为例） 真核生物（以小鼠肝为例）小亚基 30S 40SrRNA 16s1542个核苷酸18S1873个核苷酸蛋白质 21种占总重量的40%33种占总重量的50%大亚基 50S60SrRNA 23S 2940个核苷酸28S4718个核苷酸 5S120个核苷酸5.8S160个核苷酸 5S120个核苷酸蛋白质 31种 占总重量的30% 49种 占总重量的35%表格(biog)为重点四、其他(qt)非编码RNA参与基因(jyn)表达的调控催化性小RNA亦被称为核酶（ribozyme）。是细胞内具有催化功能的一类小分子RNA，具有

9、催化特定RNA降解的活性，在RNA的剪接修饰中具有重要作用。核酸在真核细胞和原核细胞中表现出不同的时空特性第四节核酸的理化性质核酸分子具有强烈的紫外吸收核酸在波长 260nm 处有强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的。紫外吸收的应用DNA或RNA的定量A260 = 1.0 相当于 50g/ml 双链DNA(dsDNA)40g/ml 单链DNA (ssDNA or RNA)20g/ml 寡核苷酸确定样品中核酸的纯度 纯 DNA: A260/A280 = 1.8 纯 RNA: A260/A280 = 2.0DNA变性是双链解离为单链的过程某些理化因素导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，D

10、NA双链解离为单链的过程。这种现象称之为DNA变性。 在DNA解链的过程中，由于有更多的共轭双键得以暴露，含有DNA的溶液在260nm处的吸光度随之增加。这种现象称为DNA的增色效应。*解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度定义为DNA的解链温度。G+C 含量越高，解链温度就越高。变性的核酸可以复性或形成杂交双链当变性条件缓慢地除去后，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DNA复性(renaturation) 。*热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火(annealing) 。减色效应：DNA复性时，其溶液OD260降低。*不同(

11、b tn)种类的DNA单链分子(fnz)或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件可以(ky)在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)。*这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。核酸分子杂交的应用研究DNA分子中某一种基因的位置。监定两种核酸分子间的序列相似性。检测靶基因在待检样品中存在与否。第五节 核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶。依据对底物作用方式可将核酸酶分为核酸外切酶和核酸内切酶。 第三章 酶一酶的分子结构与功能活细胞产生的。具有

12、高度特异性和高度催化剂。1.酶化学成分：蛋白质单纯酶：仅含有蛋白质的酶，脲酶、某些蛋白酶、淀粉酶、脂酶、核酸酶。2.全酶酶蛋白（蛋白部分）：决定酶促反应的特异性及其催化机制。结合酶：辅助因子：（非蛋白部分）：决定反应的种类与性质。（只有全酶才有催化作用）辅酶：与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。辅助因子辅基：与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。 另外辅助因子分为A小分子的有机化合物和B金属离子多为B族维生素的衍生物或卟啉化合物A:作用：传递电子、质子（或基团）或起运载体作用2/3的酶具有 Ba. 参与催化反应，传递电子；作用： b.在酶与底物间起桥梁作用；c.稳定酶的构象；d

13、.中和阴离子，降低(jingd)反应中的静电斥力等.3酶的活性中心：是酶分子中能与底物特异(ty)地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。 凹陷(oxin)：氨基酸残基的疏水基团。4.同工酶：指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质一组酶。例子：乳酸脱氢酶（LDH）二酶的工作原理酶促反应特点. A酶对底物具有极高的催化效率；绝对专一性：脲酶、琥珀酸脱氢酶 B酶对底物具有高度的特异性C酶的活性与酶量具有可调性；相对专一性：胰蛋白酶D酶具有不稳定性；活化能：指在一定温度下，一摩尔反应物从基态转变成过渡态所需要的自由能，即过渡态中间物比基态反应物高出的那部分能量。

14、三酶促反应动力学影响因素：酶浓度、底物浓度、PH、温度、抑制剂、激活剂。底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线米-曼氏方程：S：底物浓度 V：不同S时的反应速率Vmax：最大反应速率 m：米氏常数2Km与Vm是重要的酶促反应动力学参数 A. Km值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度 B. Km值是酶的特征性常数 C. Km在一定条件下可表示(biosh)酶对底物的亲和力 D. Vmax是酶被底物完全饱和(boh)时的反应速率3. 底物足够(zgu)时酶浓度对反应速率的影响呈直线关系4. 温度对酶促反应速率的影响具有双重性5.pH通过改变酶和底物分子解离状态影响酶促反应速率6. 抑

15、制剂可降低酶促反应速率 酶的抑制剂：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白 变性的物质。 A.不可逆抑制： 有机磷化合物 羟基酶 解毒 - - - 解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物 巯基酶解毒 - - - 二巯基丙醇(BAL) a.竞争性抑制：磺胺类药物的抑菌机制与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶。丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶B.可逆性抑制 b.非竞争性抑制：亮氨酸对精氨酸酶的抑制；哇巴因对细胞膜Na+-K+-ATP酶的抑制；麦芽糖对淀粉酶的抑制；c.反竞争抑制：丙氨酸对胎盘型碱性磷酸酶的抑制 三大抑制的作用比较： 7. 激活剂可提高酶促反应速率三酶的调节别构调节：一些代谢物可与某些酶分子活

16、性中心外的某部分可逆地结合，快速调节酶 构象改变，从而改变酶的催化活性 化学修饰调节：磷酸化：蛋白激酶去磷酸化:磷蛋白磷酸酶慢速调节：酶含量的调节酶原激活的实质：酶的活性中心形成或暴露。第六章 糖代谢细胞摄取(shq)葡萄糖需要转运蛋白：有GLUT15五种(w zhn)。 GLUT1和GLUT3广泛分布于全身各组织中，是细胞摄取(shq)葡萄糖的基本转运体，GLUT4主要存在于脂肪和肌组织中为胰岛素敏感性葡萄糖转运蛋白。糖酵解：一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，称为糖酵解（glycolysis）。 乳酸发酵：在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙

17、酮酸在胞液中还原生成乳酸，称为乳酸发酵（lactic acid fermentation）。糖的无氧氧化的反应部位：胞液 第一阶段：糖酵解，第二阶段：乳酸生成（一）葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸1、G磷酸化为G-6-P，不可逆，糖酵解的第一个限速步骤，由己糖激酶催化，它需要Mg+，是糖酵解的第一个关键酶。哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为至型。肝细胞中存在的是型，称为葡萄糖激酶。它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低；受激素调控，对葡糖-6-磷酸的反馈抑制并不敏感。G-6-P异构为 F-6-P，可逆，由磷酸己糖异构酶催化F-6-P磷酸化为F-1,6-2P由磷酸果糖激酶-1催化，需A

18、TP和Mg2+不可逆，是糖酵解的第二个限速步骤F-1,6-2P裂解成2分子磷酸丙糖，可逆，由醛缩酶催化生成磷酸二羟丙酮，3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛，由磷酸丙糖异构酶催化前5步为耗能阶段，1G经两次磷酸化反应消耗了2ATP，产生了两分子3-磷酸甘油醛，后5步反应才开始产生能量3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸（高能磷酸化合物），由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，醛基氧化成羧基，并加入一分子磷酸，形成混合酸酐。脱下的氢由NAD+接受。1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸，磷酸甘油酸激酶催化混合酸酐上的磷酸基从羧基转移到ADP，形成ATP和3-磷酸甘油酸，需要Mg+这是糖酵解

19、中第一次产生ATP，将底物的高能磷酸基直接转移给ADP，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程，称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸，可逆，需Mg2+，由磷酸甘油酸变位酶催化。2-磷酸甘油酸脱水生成PEP（高能磷酸化合物），催化剂为烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP和丙酮酸，第二个底物水平磷酸化，不可逆，第三个限速步骤，丙酮酸激酶催化，需K+和Mg2+2分子磷酸丙糖经四次底物水平磷酸化转变成2分子丙酮酸，共生成4分子ATP。在葡萄糖和果糖-6-磷酸磷

20、酸化时消耗2molATP，故净生成2molATP。（二）丙酮酸被还原为乳酸催化剂为乳酸(r sun)脱氢酶（具立体(lt)异构特异性，对L-乳酸起作用），反应中的NADH+H+ 来自(li z)于上述第6步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应终产物乳酸的去路：释放入血，进入肝脏再进一步代谢：分解利用 ，乳酸循环（糖异生）3个关键酶：磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要 别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P；别构抑制剂：柠檬酸; ATP（高浓度）果糖-2,6-二磷酸是最强的别构激活剂；其作用是与AMP一起取消ATP、柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用（二）丙酮酸

21、激酶是糖酵解的第二个重要的调节点别构激活剂：1,6-二磷酸果糖 别构抑制剂：ATP, 丙氨酸共价修饰调节：PKA：蛋白激酶A (protein kinase A)，CaM：钙调蛋白抑制活性（三）己糖激酶受到反馈抑制调节 葡糖-6-磷酸可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶，胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录促进酶的合成。 生理意义：机体不利用氧快速供能 EQ oac(,1)糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 EQ oac(,2)是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径 无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白

22、细胞、骨髓细胞糖的有氧氧化：在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。是机体主要供能方式。部位：胞质及线粒体第一阶段：糖酵解（反应过程一样，但NADH的去向不同）第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA）第三阶段：柠檬酸循环丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA 丙酮酸+NAD+ +HS-CoA 乙酰CoA+ CO2 +NADH + H+ 由丙酮酸脱氢酶复合体催化组成E1：丙酮酸脱氢酶 辅酶：TPP E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶 辅酶：硫辛酸，辅酶AE3：二氢硫辛酰胺脱氢酶 辅酶：FAD, NAD+辅酶：TPP（VB1）、NAD+（Vpp

23、）、硫辛酸、FAD（VB2）、HSCoA（泛酸）柠檬酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统 柠檬酸循环也称为三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TCA cycle) ，是由线粒体内一系列酶促反应构成的循环反应系统。亦称为Krebs循环。反应(fnyng)部位：线粒体基质柠檬酸循环由八步反应(fnyng)组成：乙酰CoA与草酰乙酸缩合成(hchng)柠檬酸 反应由柠檬酸合酶（citrate synthase）催化，单向不可逆，第一个限速步骤 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸 此反应是由顺乌头酸酶催化的异构化反应由两步反应构成，（1）：脱水反应（2）：水合反应 3、在

24、异柠檬酸脱氢酶（Isocitrate dehydrogenase）作用下，不可逆，第一次氧化脱羧，第二个限速步骤4、酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A，不可逆，第三个限速步骤. 由酮戊二酸脱氢酶复合体催化，脱下的氢由NAD+接受5、琥珀酰辅酶A合成酶催化底物水平磷酸化生成琥珀酸，可逆，可与GDP的磷酸化偶联，生成高能磷酸键，是柠檬酸循环中唯一生成高能磷酸键的反应。6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸由琥珀酸脱氢酶催化，辅酶：FAD 7、延胡索酸加水生成苹果酸 （延胡索酸酶）8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸苹果酸脱氢酶催化此步反应，辅酶是NAD+要点：经过一次柠檬酸循环，消耗一分子乙酰CoA；经四次脱氢，二次脱羧

25、，一次底物水平磷酸化；生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP；关键酶有：柠檬酸合酶（变构激活剂：ADP；变构抑制剂：NADH、琥珀酰CoA、柠檬酸、ATP）-酮戊二酸脱氢酶复合体（与丙酮酸脱氢酶复合体相似）异柠檬酸脱氢酶（变构激活剂：ADP、Ca2+ 变构抑制剂：ATP）整个循环反应为不可逆反应生理意义：三大营养物质的共同氧化途径 柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。线粒体内，1分子NADH+H+的氢传递给氧时，可生成2.5个ATP；1分子FADH2氢被氧化时生成1.5个ATP。1mol葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O，可净生成30mol或32molA

26、TP糖有氧氧化的调节：丙酮酸脱氢酶复合体别构抑制剂：乙酰CoA；NADH；ATP 别构激活剂：AMP；ADP；NAD+共价修饰调节 磷酸化失活；胰岛素和Ca2+促进其去磷酸化，使其活性增加柠檬酸循环的调节 1 三个关键酶的调节 2 柠檬酸循环与上游和下游反应协调葡萄糖氧化分解的能量生成反应辅酶最终获得ATP第一阶段（胞质） 葡萄糖6-磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸2NADH3或5* 21,3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸2 2磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸2第二阶段（线粒体基质） 2丙酮酸2乙酰CoA2NADH5第三阶段（线粒体基质） 2异

27、柠檬酸2-酮戊二酸2NADH5 2-酮戊二酸2琥珀酰CoA2NADH5 2琥珀酰CoA2琥珀酸2 2琥珀酸2延胡索酸2FADH23 2苹果酸2草酰乙酸2NADH5由一个葡萄糖总共获得30或32巴斯德效应(xioyng)(Pastuer effect)指有氧氧化抑制生醇发酵(f jio)（或无氧氧化）的现象。关键在NADH。 乳酸循环的形成是由于肝和肌组织(zzh)中酶的特点所致。糖异生概念：指从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。部位：主要在肝、肾细胞的胞质及线粒体磷酸戊糖途径（胞质）第一阶段：氧化反应 生成磷酸核糖，2分子NADPH+H+及一份子CO2 第二阶段：

28、基团转移反应。3分子磷酸戊糖转变成2分子磷酸己糖，和一分子磷酸丙糖。一系列基团转移的接受体都是醛糖一类是转酮醇酶（辅酶：TPP）反应转移2碳基团，一类是转醛醇酶反应，转移3个碳单位总反应：3葡糖-6-磷酸 + 6 NADP+ 2果糖-6-磷酸+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶生理意义：为核酸的生物合成提供核糖 提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应NADPH是体内许多合成代谢的供氢体NADPH参与体内羟化反应NADPH还用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态（ 防止含巯基蛋白质或酶被氧化以及维持红细胞膜的完整性）糖原合成与分解 糖 原 (glycogen)

29、是动物体内糖的储存形式之一肌肉：肌糖原，主要供肌肉收缩所需 肝脏：肝糖原，维持血糖水平糖原的结构(jigu)特点及其意义：1. 葡萄糖单元(dnyun)以-1,4-糖苷键形成(xngchng)长链。2. 约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3. 每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多，以利于其被酶分解。（糖原分子只有一个还原端。糖原的合成分解都是在非还原端上进行的） 糖原合成：指由葡萄糖合成糖原的过程合成部位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞浆 关键酶：糖原合酶葡萄糖活化为UDPG（可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体）催化剂：UDPG

30、焦磷酸化酶尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链糖原合成时，每增加一个G单位，消耗两分子P糖原分解 关键酶：磷酸化酶糖原的G单位酵解净产生3个ATP糖原分解从非还原末端进行磷酸解 （一）糖原磷酸化酶分解-1,4-糖苷键 （二）脱支酶分解-1,6-糖苷键 （葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中，而不存在于肌中。所以只有肝和肾可补充血糖；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化） 调节：化学修饰：两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；两酶均可受磷酸化修饰糖原合酶+P：失活抑制糖原合成糖原磷酸化酶+P：有活性促进糖原分解别构调节： 葡萄糖是糖原磷酸化酶的别构抑制剂糖原累积症：由于先天缺乏糖原代谢

31、的有关酶，造成某些组织器官糖原大量堆积。糖异生：非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变成葡萄糖或糖原的过程主要器官是肝，其次是肾脏 （ 饥饿时肾的糖异生能力增强）位置：胞浆及线粒体糖异生不完全是糖酵解的逆反应 丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸（中间产物为草酰乙酸） 丙酮酸羧化酶，辅酶为生物素（反应在线粒体） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）果糖-1,6-二磷酸转变为果糖-6-磷酸葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖糖异生的4个关键酶丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖双磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶。底物循环：作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应的互变反应。糖异生

32、的调控(dio kn)主要是对2个底物循环(xnhun)的调节 （一）第一个底物(d w)循环在果糖-6-磷酸与果糖-1,6-二磷酸之间进行 （二）第二个底物循环在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之间进行糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定（一）维持血糖恒定是糖异生最重要的生理作用（二）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡血糖及血糖水平的概念血糖，指血液中的葡萄糖 正常血糖浓度 ：3.896.11mmol/L主要调节激素： 降低血糖：胰岛素(insulin)（唯一） 升高血糖：胰高血糖素(glucagon)（主要）、糖皮质激素、肾上腺素（强有力）（一）低血糖是指血糖

33、浓度低于2.8mmol/L （二）高血糖是指空腹血糖高于7.1mol/L乳酸循环：当肌肉在缺氧或剧烈运动时，肌糖原经酵解产生大量乳酸，通过血液循环运到肝脏，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖可再经血液返回肌肉利用，这个循环称为乳酸循环，也叫Cori循环。乳酸循环是一个耗能的过程（2分子乳酸异生成G共消耗6个ATP）乳酸循环的生理意义1、防止乳酸的堆积引起酸中毒 2、回收乳酸中的能量 第七章 脂质代谢第一节脂质的构成、功能及分析一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质1.脂肪 (fat)即三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也称为甘油三酯 (triglyceride, TG)。

34、类脂包括固醇及其酯，磷脂和糖脂等。2.系统命名法标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序。或n编码体系从脂酸的甲基碳起计算(j sun)其碳原子顺序。 3.甘油三酯是机体重要的能源物质首先，甘油三酯氧化(ynghu)分解产能多。第二，甘油三酯疏水，储存时不带水分子，占体积小。第三，机体有专门的储存组织脂肪组织。甘油三酯是脂肪酸的重要(zhngyo)储存库。甘油二酯还是重要的细胞信号分子（第二信使）。 4. 1g TG = 38KJ 1g 蛋白质 = 17KJ 1g 葡萄糖 = 17KJ5.人体自身不能合成，必须由食物提供的脂肪酸，称为营养必需脂酸(es

35、sential fatty acid)，包括亚油酸（18:2，9,12） 、亚麻酸（18:3，9,12,15）和花生四烯酸（20:4，5,8,11,14） 。6.磷脂是重要的结构成分和信号分子（1）磷脂是构成生物膜的重要成分，是生物膜的基础结构，细胞膜中能发现几乎所有的磷脂，磷脂分子是生物膜的基础结构，心磷脂是线粒体膜的主要脂质。（2） 磷脂酰肌醇是第二信使的前体7.甘油三酯合成主要场所：肝脏（最强），脂肪组织，小肠粘膜合成原料甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢CM中的FFA（来自食物脂肪）8.合成基本过程甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）9.脂肪(zhfng)动员(fat

36、mobilization)是指储存在脂肪细胞中的脂肪，在肪脂酶作用(zuyng)下逐步水解释放FFA及甘油供其他组织氧化利用(lyng)的过程关键酶： 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等。对抗脂解激素因子：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。10.-氧化是脂肪酸分解的核心过程（1） 定位：组 织：除脑组织外,大多数组织均可进 行， 其中肝、肌肉最活跃；亚细胞：胞液、线粒体 （2）主要过程1.脂肪酸的活化形式为脂酰CoA（胞

37、液）一分子脂肪酸活化实际上消耗两个高能磷酸键2.脂酰CoA经肉碱转运进入线粒体（肉碱脂酰转移酶（carnitine acyl transferase ）是脂酸-氧化的关键酶） 限速步骤3.脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2、NADH脱氢 加水 再脱氢 硫解 11.乙酰CoA两个去路，一，三羧酸循环 彻底氧化 二，生成酮体 肝外组织氧化利用 12.脂肪酸氧化(ynghu)是机体ATP的重要(zhngyo)来源，以16碳软脂肪酸的氧化(ynghu)为例活化：消耗2个高能磷酸键 -氧化： 每轮循环 四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解产物：1分子乙酰CoA ，1分子少两个碳原子的脂酰CoA

38、，1分子NADH+H+， 1分子FADH2，7 轮循环产物：8分子乙酰CoA，7分子NADH+H+，7分子FADH2能量计算： 生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 净生成ATP 108 2 = 10613.脂肪酸在肝分解可产生酮体，乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羟丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者总称为酮体(ketone bodies)。（1）代谢定位：生成：肝细胞线粒体 利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体（总结特点：肝内生成，肝外利用）步骤：1.酮体在肝生成（小步骤也需要看）2.酮体在肝外组织氧化利用 3.酮体是

39、肝向肝外组织输出能量的重要形式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能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。14. 酮体生成(shn chn)受多种因素调节 餐食状态影响酮体生成（主要通过激素(j s)的作用）糖代谢(dixi)影响酮体生成丙二酸单酰CoA抑制酮体生成15.甘油磷脂由磷脂酶(phospholipase , PLA)催化降解，包括磷脂酶A1，A2，B1，B2，C及D，它们分别作用于甘油磷脂分子中不同的酯键，降解甘油磷脂（P163图需灵灵记忆）16. 体内胆固醇合成的主要场所是肝；乙酰CoA和NADPH是

40、胆固醇合成基本原料；胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成1.由乙酰CoA合成甲羟戊酸2.甲羟戊酸经15碳化合物转变成30碳鲨烯3.鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇17.胆固醇可转变为胆汁酸（同时联系P240进行记忆）1.转化成胆汁酸是胆固醇的主要去路2.胆固醇可转化为类固醇激素 3.胆固醇可转化为维生素D3的前体18.血浆所含脂质统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂肪酸。19.血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式1.血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类：CM 前 2.超速离心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜(rm)微粒chylomicron ( C

41、M)极低密度脂蛋白very low density lipoprotein (VLDL)低密度脂蛋白low density lipoprotein (LDL)高密度脂蛋白high density lipoprotein (HDL)20.血浆脂蛋白的分类、性质、组成(z chn)及功能P168CMVLDLLDLHDL密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210组成脂类含TG最多， 8090%含TG 5070%含胆固醇及其酯最多，4050%含脂类50%蛋白质最少, 1%510%2025%最多，约50%载脂蛋白组成apoB48、E A、A A、C C、CapoB100、C、

42、C C、 EapoB100apo A、 A合成部位小肠黏膜细胞 肝细胞 血浆 肝、肠、血浆 功能转运外源性甘油三酯及胆固醇 转运内源性甘油三酯及胆固醇 转运内源性胆固醇 逆向转运胆固醇 21.血浆(xujing)脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体HDL 激活LCAT，识别HDL受体 HDL 稳定HDL结构，激活HL VLDL, LDL 识别LDL受体 CM, VLDL, HDL 激活LPL 功能(gngnng)： 结合(jih)和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 载脂蛋白可参与(cny)脂蛋白受体的识别： 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性生物氧化生物氧化的概念：物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biol

43、ogical 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。氧化呼吸链的定义：生物体将NADH+H+和FADH2彻底氧化生成水和ATP的过程与细胞的呼吸有关，需要消耗氧，参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成，形成一个连续的传递链，因此称为氧化呼吸链（oxidative respiratory chain）。也称电子传递链(electron transfer chain)。氧化呼吸链是由位于线粒体内膜上的蛋白酶复合体组成，分别为复合体、，一，三，四，镶嵌于线粒体内膜的双层脂质膜，有质子泵功能，复合体2在双层脂质膜内侧

44、，没有质子泵功能。泛醌不包含在上述四种复合体内。（一） 复合体将NADH+H+中的电子传递给泛醌复合体又称NADH-泛醌还原酶或NADH脱氢酶，接受来自NADH+H+的电子并转移给泛醌 复合体可催化两个同时进行的过程： 电子传递： NADHFMNFe-S CoQ 质子的泵出：复合体有质子泵功能，每传递2个电子可将4个H+从内膜基质侧泵到胞浆侧。FMN结构(jigu)中含核黄素，发挥功能(gngnng)的部位是异咯嗪环，氧化还原(hun yun)反应时不稳定中间产物是FMN。在可逆的氧化还原反应中显示3种分子状态，属于单、双电子传递体。铁硫蛋白中辅基铁硫中心(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其

45、中一个铁原子可进行Fe2+ Fe3+e 反应传递电子。属于单电子传递体。泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10）能在线粒体内膜中自由穿梭，在电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。分子中的苯醌结构能可逆地结合2个H，为递氢体。 FMN和FAD中异咯嗪环起递氢体作用。 异咯嗪及核醇部分为Vit B2（核黄素）复合体将电子从琥珀酸传递到泛醌复合体是三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶，又称琥珀酸-泛醌还原酶。电子传递：琥珀酸FAD3种Fe-S CoQ 复合体没有H+泵的功能。（三）复合体将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c复合体又叫泛醌-细胞色素C还原酶。人复合体含有

46、细胞色素b(b562 high氧化还原力高, b566 low)、细胞色素c1和一种可移动的铁硫蛋白(Rieske protein)。泛醌从复合体、募集还原当量和电子并穿梭传递到复合体。电子传递过程：CoQH2(Cyt bLCyt bH) Fe-S Cytc1Cytc细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类,为单电子传递体，分为a,b,c(Cyt a,b,c) 复合体的电子传递通过“Q循环”实现。复合体每传递2个电子向内膜胞浆侧释放4个H+，复合体也有质子泵作用。Cyt c是呼吸链唯一水溶性球状蛋白，不包含在复合体中。将获得的电子传递到复合体（四）复合体将电

47、子从细胞色素C传递给氧 人复合体又称细胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase)。电子传递：Cyt cCuACyt aCyt a3CuBO2Cyt a3CuB形成活性双核中心，将电子传递给O2。复合体也有质子泵功能，每传递2个电子使2个H+跨内膜向胞浆侧转移 。4、NADH和FADH2是氧化呼吸链的电子供体1）NADH氧化呼吸链NADH 复合体CoQ 复合体Cyt c 复合体O22）琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 复合体 CoQ 复合体Cyt c 复合体O25、ATP生成方式：底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)与脱氢反应偶联，生成底物分子

48、的高能键，使ADP(GDP)磷酸化生成ATP(GTP)的过程。不经电子传递。氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸(hx)链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。氧化(ynghu)磷酸化偶联部位在复合体、内（一）P/O 比值：指氧化磷酸化过程(guchng)中，每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数（或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数）。（二）自由能变化 pH7.0时标准自由能变化 G0)与还原电位变化(E0) G0 = -nFE0n为传递电子数；F为法拉第常数(96.5kJ/molV)三个偶联部位：NADH与Co

49、Q之间；CoQ与Cyt c之间；Cyt aa3与氧之间。NADH氧化呼吸链存在3个偶联部位， P/O比值等于3，即产生3molATP。琥珀酸氧化呼吸链存在2个偶联部位， P/O比值等于2，即产生2molATP。6、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度 化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis)：电子经呼吸链传递时，可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。7、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成 ATP1）ATP合酶（即复合体。位于线粒体内膜的基质侧。）结构组成 F1：亲水

50、部分 （动物：33亚基复合体，OSCP、IF1 亚基），线粒体内膜的基质侧颗粒状突起，催化调节ATP合成。 F0：疏水部分（ab2c912亚基，动物还有其他辅助亚基），镶嵌在线粒体内膜中，形成跨内膜质子通道 。ATP合成的结合变构机制(binding change mechanism) ：当H+顺浓度递度经F0中a亚基和c亚基之间回流时，亚基发生旋转，3个亚基的构象发生改变。ATP在能量代谢中起核心作用每合成一个ATP消耗4分子H+，三个质子通过ATP合酶穿线粒体内膜回流进基质，另一个用于转运ADP、Pi、ATP。每分子NADH经氧化呼吸链传递泵出10个H+，生成10/4=2.5个ATP，琥珀

51、酸氧化后生成6/4=1.5个ATP。高能磷酸键：水解时释放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯键，常表示为P。磷酸烯醇式丙酮酸，-61.9kj/mol.ATPADP+Pi,-30.5kj/molATP是体内能量捕获和释放利用的重要分子ATP是体内最重要的高能磷酸化合物，是细胞可直接利用的能量形式（二）ATP是体内能量转移和磷酸核苷化合物相互转变的核心（三）ATP通过转移自身基团提供能量（四）磷酸肌酸是高能键能量的储存形式磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。当ATP充足时把末端P转移给磷酸肌酸，当消耗ATP时，又转移给ADP生成ATP。二、抑制剂可阻断氧化磷酸化过程呼吸链抑制剂阻断电子传

52、递过程复合体抑制剂：鱼藤酮(rotenone)、粉蝶霉素A(piericidin A)及异戊巴比妥(amobarbital)等阻断复合体1中从铁硫中心传递电子到泛醌 。复合体的抑制剂：萎锈灵(carboxin)。复合体抑制剂：抗霉素A(antimycin A)阻断(z dun)Cyt bH传递电子到泛醌(QN) ；粘噻唑菌醇则作用QP位点。复合体 抑制剂：CN、N3紧密结合中氧化型Cyt a3，阻断电子(dinz)由Cyt a到CuB- Cyt a3间传递。CO与还原型Cyt a3结合，阻断(z dun)电子传递给O2解偶联剂阻断ADP的磷酸化过程基本作用机制是破坏电子传递过程建立的跨内膜的质

53、子电化学梯度，使电化学梯度储存的能量以热能形式释放，ATP的生成受到抑制 如：二硝基苯酚(dinitrophenol, DNP) ；解偶联蛋白(uncoupling protein，UCP1)。ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成 如寡霉素：可阻止质子从F0质子通道回流，抑制ATP生成；二环己基碳二亚胺(dicyclohexyl carbodiimide, DCCP)线粒体的内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物胞浆中NADH通过穿梭机制进入线粒体氧化呼吸链转运机制：-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌中(-glycerophosphate shuttle)苹果酸-天冬氨酸穿梭 ：主

54、要存在于肝和心肌中 第十章 核苷酸代谢(dixi)1.核苷酸的生物功用(gngyng)：（1）作为核酸合成的原料（2）体内能量的利用形式（3）参与代谢和生理调节（4）组成辅酶（5）活化中间代谢物2. 从头合成途径(tjng)(de novo synthesis)利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。3.补救合成途径(salvage pathway)利用体内游离(yul)的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。4. 哺乳动物(brdngw)合成部位 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次(qc)是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法

55、进行此合成途径。5. 嘌呤核苷酸的从头合成（1）嘌呤碱合成的元素来源（必须记住）P223上面（2）合成过程：IMP的合成；AMP和GMP的生成（3）嘌呤核苷酸从头合成特点：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP 或GMP的合成又需1个ATP。（4）需要记忆的两个酶：PRPP合成酶， 酰胺转移酶6. 参与补救合成的酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyl transferase, APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase

56、, HGPRT)7. 补救合成的生理意义补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。8. 核苷酸还原酶的别构调节作用物主要促进剂主要抑制剂CDPUDPADPGDPATPATPdGTPdTTPdATP、dGTP、dTTPdATP、dGTPdATP、ATPdATP9. 嘌呤(piolng)核苷酸的抗代谢物嘌呤(piolng)核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。（重点记忆，类似物及作用机理）嘌呤类似物氨基酸类似物叶酸类似物6-巯基嘌呤6-巯基鸟嘌呤8-氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等10. 嘧啶(m dn)合成的元素来源P2

57、29左上角（重点知识）11.Cps-1代表细胞增殖功能，cps-2代表肝脏的分化功能真核基因与基因组与基因功能相关(xinggun)的结构：编码(bin m)区序列：在细胞内表达为蛋白质或功能RNA的DNA序列非编码序列：基因表达需要(xyo)的调控区（regulatory region）序列，包括启动子（promoter）、增强子（enhancer）等。真核基因结构：真核基因结构不连续，为断裂基因外显子：在基因序列中，出现在成熟mRNA分子上的序列。内含子（intron）：外显子之间、与mRNA剪接过程中被删除部分相对应的间隔序列。基因的调控区（顺式作用元件）：1.启动子：是DNA分子上能够

58、介导RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的序列。2.增强子：是增强真核基因启动子工作效率的顺式作用元件，是真核基因中最重要的调控序列，决定着每一个基因在细胞内的表达水平。3.沉默子（silencer）：是抑制基因转录的特定DNA序列，当其结合一些反式作用因子时对基因的转录起阻遏作用，使基因沉默。四、真核基因组具有的特点：1.基因的编码序列所占比例远小于非编码序列。2.高等真核生物基因组含有大量的重复序列，3.真核基因组中存在多基因家族和假基因。4.大多基因具有可变剪接，80%的可变剪接会使蛋白质的序列发生改变。5.基因组DNA与蛋白质结合(jih)形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细

59、胞的基因组为二倍体。五、真核基因组中存在大量重复(chngf)序列：1.高度重复(chngf)序列（highly repetitive sequence）2.中度重复序列（moderately repetitive sequence）3.单拷贝序列（single copy sequence）或低度重复序列实验结果支持半保留复制的设想DNA复制从起点向两个方向延伸 复制从起点开始，向两个方向进行解链，进行的是单点起始双向复制。(三)DNA复制反应呈半不连续特征概念：领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。 领头链（前导链）：顺着解链方向生成的子链，复制连续进行，这股链称为领头链

60、后随链：另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长， 这股不连续复制的链称为后随链 冈崎片段：复制中的不连续片段（沿着(yn zhe)后随链的模板合成）称为冈崎片段DNA复制(fzh)的酶学 底物(d w): dATP, dGTP, dCTP, dTTP； 聚合酶: 依赖DNA的DNA聚合酶，简写为 DNA-pol；参与DNA复制的物质 模板: 解开成单链的DNA母链； 引物: 提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合； 其他的酶和蛋白质因子。DNA复制的酶学：DNA聚合酶 1.原核生物有3种DNA聚合酶：DNA-pol；DNA-pol；DNA-pol DNA-pol 是原核