大二生化復(fù)習(xí)資料

1、第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1.20種氨基酸的分類及特殊氨基酸1）、非極性脂肪族氨基酸：甘氨酸Gly(無手性碳原子，無旋光，不屬于L-氨基酸)、丙氨酸Ala(A)纈氨酸Vla(V)亮氨酸Leu異亮氨酸Ile脯氨酸Pro（亞氨基酸）極性中性氨基酸：Ser、Cys（可形成二硫鍵，成為胱氨酸）、Met、Asn、Gln、Thr芳香族氨基酸（不帶電荷）：Trp、Tyr、Phe酸性氨基酸（中性aq中帶負(fù)電荷）：Asp、Glu堿性氨基酸（中性aq中帶正電荷）：Lys、Arg、His2）、含羥基（-OH）和含磷酸化修飾位點氨基酸：絲蘇酪（師叔咯）Ser、Thr、Tyr含共軛雙鍵有280nm紫外吸收氨基酸：色酪

2、2.GSH的結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能谷氨酸-羧基與半胱氨酸的氨基組成l 保護(hù)體內(nèi)蛋白質(zhì)或酶分子中的巰基免遭氧化，使其處于活性狀態(tài)l 還原細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的H2O2，使其變成H2Ol GSH的巰基有嗜核特性，保護(hù)機體免遭毒物損害3.蛋白質(zhì)的一、二、三、四級結(jié)構(gòu)1）一級結(jié)構(gòu)：l 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指肽鏈中氨基酸的排列順序l 氨基酸的排列順序是從左到右的，即從N-末端到C-末端的l 維持一級結(jié)構(gòu)的作用力：肽鍵、二硫鍵2）二級結(jié)構(gòu)：l 定義：蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間排列，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。l 維持二級結(jié)構(gòu)的作用力：氫鍵3）三級結(jié)構(gòu)：l 定義：整條肽鏈中全部氨基酸

3、殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。l 維持三級結(jié)構(gòu)的主要作用力：疏水鍵、氫鍵、鹽鍵和Van der Waals力等。4）四級結(jié)構(gòu)：l 蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。l 亞基之間的結(jié)合力主要是：氫鍵、離子鍵4.肽單元、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)分類及-螺旋的結(jié)構(gòu)要點1）肽單元：參與肽鍵的6個原子Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面，Ca1和Ca2在平面上所處的位置為反式（trans）構(gòu)型，此同一平面上的6個原子構(gòu)成了所謂的肽單元2）蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的形式：l a-螺旋l b-折疊l b-轉(zhuǎn)角l 無規(guī)卷曲3）a-螺旋結(jié)構(gòu)特點l 多

4、肽鏈主鏈圍繞中心軸形成右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)l 每個螺旋3.6個氨基酸，螺距0.54nml 每個肽鍵的亞氨基和第四個肽鍵的羰基氧形成的氫鍵保持螺旋穩(wěn)定，氫鍵與螺旋長軸基本平行5.Motif、結(jié)構(gòu)域、subunit1）Motif：蛋白質(zhì)分子中，二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個具有特殊功能的空間構(gòu)象，被稱為模體（motif）。2）結(jié)構(gòu)域：大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)?？煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域3）subunit：有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基（subunit）。6.蛋白質(zhì)

5、的理化性質(zhì)（蛋白質(zhì)變性、蛋白質(zhì)等電點）1）蛋白質(zhì)變性：l 蛋白質(zhì)變性（denaturation）：在某些物理或化學(xué)因素作用下，使蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象破壞，即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。2）蛋白質(zhì)等電點：l 蛋白質(zhì)的等電點（isoelectric point，pI）：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。附：pIpH時帶正電！7.影響-螺旋的結(jié)構(gòu)因素1）脯氨酸的剛性五元環(huán)，影響氫鍵形成，不形成-螺旋2）多個酸性或堿性氨基酸殘基相鄰，由于同性電荷彼此相斥，妨礙-螺旋的形成

6、3）側(cè)鏈較大的氨基酸殘基，如天冬酰胺、亮氨酸等，也影響-螺旋形成第二章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能前有*為老師強調(diào)的重點核酸（nucleic acid）是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成以及一級結(jié)構(gòu)DNA的組成單位是脫氧核糖核苷酸（deoxyribonucleotide）RNA的組成單位是核糖核苷酸（ribonucleotide）。一、核苷酸是構(gòu)成核酸的基本組成單位嘌呤N-9 與脫氧核糖C-1通過-N-糖苷鍵相連形成脫氧核苷(deoxyribonucleoside)。嘧啶N-1與核糖C-1通過-N-糖苷鍵相連形成核苷(ribonucleoside)。環(huán)化核苷

7、酸：cAMP、cGMP，是細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的第二信使。二、DNA是脫氧核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成的大分子DNA鏈的方向是5 3三、RNA也是具有3, 5-磷酸二酯鍵的線性大分子RNA的戊糖是核糖；RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。四、核酸的一級結(jié)構(gòu)是核苷酸的排列順序*核酸的一級結(jié)構(gòu)是構(gòu)成RNA的核苷酸或DNA的脫氧核苷酸自5 -端至3-端的排列順序單鏈DNA和RNA分子的大小常用核苷酸數(shù)目（nucleotide，nt）表示；雙鏈核酸分子的大小常用堿基(base或kilobase)數(shù)目來表示。小的核酸片段(80)。l rRNA與核糖體蛋白結(jié)合組成核糖體(ribosome)，為蛋白質(zhì)的合成提供

8、場所。 原核生物（以大腸桿菌為例） 真核生物（以小鼠肝為例）小亞基 30S 40SrRNA 16s1542個核苷酸18S1873個核苷酸蛋白質(zhì) 21種占總重量的40%33種占總重量的50%大亞基 50S60SrRNA 23S 2940個核苷酸28S4718個核苷酸 5S120個核苷酸5.8S160個核苷酸 5S120個核苷酸蛋白質(zhì) 31種 占總重量的30% 49種 占總重量的35%表格為重點四、其他非編碼RNA參與基因表達(dá)的調(diào)控l 催化性小RNA亦被稱為核酶（ribozyme）。是細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的一類小分子RNA，具有催化特定RNA降解的活性，在RNA的剪接修飾中具有重要作用。四、 核酸在

9、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中表現(xiàn)出不同的時空特性第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)一、 核酸分子具有強烈的紫外吸收l 核酸在波長 260nm 處有強烈的吸收，是由堿基的共軛雙鍵所決定的。紫外吸收的應(yīng)用l DNA或RNA的定量A260 = 1.0 相當(dāng)于 50g/ml 雙鏈DNA(dsDNA)40g/ml 單鏈DNA (ssDNA or RNA)20g/ml 寡核苷酸l 確定樣品中核酸的純度 純 DNA: A260/A280 = 1.8 純 RNA: A260/A280 = 2.0二、 DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程l 某些理化因素導(dǎo)致DNA雙鏈互補堿基對之間的氫鍵發(fā)生斷裂，DNA雙鏈解離為單鏈的過程。這種現(xiàn)象稱之

10、為DNA變性。 l 在DNA解鏈的過程中，由于有更多的共軛雙鍵得以暴露，含有DNA的溶液在260nm處的吸光度隨之增加。這種現(xiàn)象稱為DNA的增色效應(yīng)。l *解鏈過程中，紫外吸光度的變化達(dá)到最大變化值的一半時所對應(yīng)的溫度定義為DNA的解鏈溫度。G+C 含量越高，解鏈溫度就越高。三、 變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈l 當(dāng)變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補鏈可重新配對，恢復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一現(xiàn)象稱為DNA復(fù)性(renaturation) 。l *熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱為退火(annealing) 。l 減色效應(yīng)：DNA復(fù)性時，其溶液OD260降低。l *不同種類的DN

11、A單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)。l *這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。l 核酸分子雜交的應(yīng)用n 研究DNA分子中某一種基因的位置。n 監(jiān)定兩種核酸分子間的序列相似性。n 檢測靶基因在待檢樣品中存在與否。第五節(jié) 核酸酶l 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶。l 依據(jù)對底物作用方式可將核酸酶分為核酸外切酶和核酸內(nèi)切酶。 第三章 酶一酶的分子結(jié)構(gòu)與功能活細(xì)胞產(chǎn)生的。具有高度特異性

12、和高度催化劑。1.酶化學(xué)成分：蛋白質(zhì)單純酶：僅含有蛋白質(zhì)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）：決定酶促反應(yīng)的特異性及其催化機制。結(jié)合酶：輔助因子：（非蛋白部分）：決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)。（只有全酶才有催化作用）輔酶：與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。輔助因子輔基：與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。 另外輔助因子分為A小分子的有機化合物和B金屬離子多為B族維生素的衍生物或卟啉化合物A:作用：傳遞電子、質(zhì)子（或基團(tuán)）或起運載體作用2/3的酶具有 Ba. 參與催化反應(yīng)，傳遞電子；作用： b.在酶與底物間起橋梁作用；c.穩(wěn)定酶的構(gòu)象；d.中和陰離

13、子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等.3酶的活性中心：是酶分子中能與底物特異地結(jié)合并催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的具有特定三維結(jié)構(gòu)的區(qū)域。 凹陷：氨基酸殘基的疏水基團(tuán)。4.同工酶：指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)一組酶。例子：乳酸脫氫酶（LDH）二酶的工作原理1. 酶促反應(yīng)特點. A酶對底物具有極高的催化效率；絕對專一性：脲酶、琥珀酸脫氫酶 B酶對底物具有高度的特異性C酶的活性與酶量具有可調(diào)性；相對專一性：胰蛋白酶D酶具有不穩(wěn)定性；2. 活化能：指在一定溫度下，一摩爾反應(yīng)物從基態(tài)轉(zhuǎn)變成過渡態(tài)所需要的自由能，即過渡態(tài)中間物比基態(tài)反應(yīng)物高出的那部分能量。三酶促反應(yīng)動力學(xué)影響因素：酶濃度

14、、底物濃度、PH、溫度、抑制劑、激活劑。1. 底物濃度對反應(yīng)速率影響的作圖呈矩形雙曲線米-曼氏方程：S：底物濃度 V：不同S時的反應(yīng)速率Vmax：最大反應(yīng)速率 m：米氏常數(shù)2Km與Vm是重要的酶促反應(yīng)動力學(xué)參數(shù) A. Km值等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半時的底物濃度 B. Km值是酶的特征性常數(shù) C. Km在一定條件下可表示酶對底物的親和力 D. Vmax是酶被底物完全飽和時的反應(yīng)速率3. 底物足夠時酶濃度對反應(yīng)速率的影響呈直線關(guān)系4. 溫度對酶促反應(yīng)速率的影響具有雙重性5.pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響酶促反應(yīng)速率6. 抑制劑可降低酶促反應(yīng)速率 酶的抑制劑：凡能使酶的催化活性下降而

15、不引起酶蛋白 變性的物質(zhì)。 A.不可逆抑制： 有機磷化合物 羥基酶 解毒 - - - 解磷定(PAM)重金屬離子及砷化合物 巰基酶解毒 - - - 二巰基丙醇(BAL) a.競爭性抑制：磺胺類藥物的抑菌機制與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶。丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶B.可逆性抑制 b.非競爭性抑制：亮氨酸對精氨酸酶的抑制；哇巴因?qū)?xì)胞膜Na+-K+-ATP酶的抑制；麥芽糖對淀粉酶的抑制；c.反競爭抑制：丙氨酸對胎盤型堿性磷酸酶的抑制 三大抑制的作用比較： 7. 激活劑可提高酶促反應(yīng)速率三酶的調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)：一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合，快速調(diào)節(jié)酶 構(gòu)象改變，從而改變酶

16、的催化活性 化學(xué)修飾調(diào)節(jié)：磷酸化：蛋白激酶去磷酸化:磷蛋白磷酸酶慢速調(diào)節(jié)：酶含量的調(diào)節(jié)酶原激活的實質(zhì)：酶的活性中心形成或暴露。第六章 糖代謝細(xì)胞攝取葡萄糖需要轉(zhuǎn)運蛋白：有GLUT15五種。 GLUT1和GLUT3廣泛分布于全身各組織中，是細(xì)胞攝取葡萄糖的基本轉(zhuǎn)運體，GLUT4主要存在于脂肪和肌組織中為胰島素敏感性葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白。糖酵解：一分子葡萄糖在胞液中可裂解為兩分子丙酮酸，是葡萄糖無氧氧化和有氧氧化的共同起始途徑，稱為糖酵解（glycolysis）。 乳酸發(fā)酵：在不能利用氧或氧供應(yīng)不足時，人體將丙酮酸在胞液中還原生成乳酸，稱為乳酸發(fā)酵（lactic acid fermentation）。糖

17、的無氧氧化的反應(yīng)部位：胞液 第一階段：糖酵解，第二階段：乳酸生成（一）葡萄糖經(jīng)糖酵解分解為兩分子丙酮酸1、G磷酸化為G-6-P，不可逆，糖酵解的第一個限速步驟，由己糖激酶催化，它需要Mg+，是糖酵解的第一個關(guān)鍵酶。哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為至型。肝細(xì)胞中存在的是型，稱為葡萄糖激酶。它的特點是：對葡萄糖的親和力很低；受激素調(diào)控，對葡糖-6-磷酸的反饋抑制并不敏感。2、 G-6-P異構(gòu)為 F-6-P，可逆，由磷酸己糖異構(gòu)酶催化3、 F-6-P磷酸化為F-1,6-2P由磷酸果糖激酶-1催化，需ATP和Mg2+不可逆，是糖酵解的第二個限速步驟4、 F-1,6-2P裂解成2分子磷

18、酸丙糖，可逆，由醛縮酶催化生成磷酸二羥丙酮，3-磷酸甘油醛5、 磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油醛，由磷酸丙糖異構(gòu)酶催化前5步為耗能階段，1G經(jīng)兩次磷酸化反應(yīng)消耗了2ATP，產(chǎn)生了兩分子3-磷酸甘油醛，后5步反應(yīng)才開始產(chǎn)生能量6、 3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸（高能磷酸化合物），由3-磷酸甘油醛脫氫酶催化，醛基氧化成羧基，并加入一分子磷酸，形成混合酸酐。脫下的氫由NAD+接受。7、 1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸，磷酸甘油酸激酶催化混合酸酐上的磷酸基從羧基轉(zhuǎn)移到ADP，形成ATP和3-磷酸甘油酸，需要Mg+這是糖酵解中第一次產(chǎn)生ATP，將底物的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給ADP，這

19、種ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用與底物的脫氫作用直接相偶聯(lián)的反應(yīng)過程，稱為底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。8、 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸，可逆，需Mg2+，由磷酸甘油酸變位酶催化。9、 2-磷酸甘油酸脫水生成PEP（高能磷酸化合物），催化劑為烯醇化酶10、 磷酸烯醇式丙酮酸將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP和丙酮酸，第二個底物水平磷酸化，不可逆，第三個限速步驟，丙酮酸激酶催化，需K+和Mg2+11、 2分子磷酸丙糖經(jīng)四次底物水平磷酸化轉(zhuǎn)變成2分子丙酮酸，共生成4分子ATP。在葡萄糖和果糖-6-磷酸磷酸化時消耗2molATP，故凈

20、生成2molATP。（二）丙酮酸被還原為乳酸催化劑為乳酸脫氫酶（具立體異構(gòu)特異性，對L-乳酸起作用），反應(yīng)中的NADH+H+ 來自于上述第6步反應(yīng)中的 3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)終產(chǎn)物乳酸的去路：釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝：分解利用 ，乳酸循環(huán)（糖異生）3個關(guān)鍵酶：（一） 磷酸果糖激酶-1對調(diào)節(jié)糖酵解速率最重要 別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P；別構(gòu)抑制劑：檸檬酸; ATP（高濃度）果糖-2,6-二磷酸是最強的別構(gòu)激活劑；其作用是與AMP一起取消ATP、檸檬酸對磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)抑制作用（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個重要的調(diào)節(jié)點別構(gòu)激活劑：1,6-二磷

21、酸果糖 別構(gòu)抑制劑：ATP, 丙氨酸共價修飾調(diào)節(jié)：PKA：蛋白激酶A (protein kinase A)，CaM：鈣調(diào)蛋白抑制活性（三）己糖激酶受到反饋抑制調(diào)節(jié) 葡糖-6-磷酸可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制 長鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶，胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)酶的合成。 生理意義：機體不利用氧快速供能糖無氧氧化最主要的生理意義在于迅速提供能量，這對肌收縮更為重要。是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑 無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞糖的有氧氧化：在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出大量能量的過程

22、。是機體主要供能方式。部位：胞質(zhì)及線粒體第一階段：糖酵解（反應(yīng)過程一樣，但NADH的去向不同）第二階段：丙酮酸的氧化脫羧（丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA）第三階段：檸檬酸循環(huán)（2） 丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 丙酮酸+NAD+ +HS-CoA 乙酰CoA+ CO2 +NADH + H+ 由丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化組成E1：丙酮酸脫氫酶 輔酶：TPP E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶 輔酶：硫辛酸，輔酶AE3：二氫硫辛酰胺脫氫酶 輔酶：FAD, NAD+輔酶：TPP（VB1）、NAD+（Vpp）、硫辛酸、FAD（VB2）、HSCoA（泛酸）（3） 檸檬酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循

23、環(huán)反應(yīng)系統(tǒng) 檸檬酸循環(huán)也稱為三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TCA cycle) ，是由線粒體內(nèi)一系列酶促反應(yīng)構(gòu)成的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)。亦稱為Krebs循環(huán)。反應(yīng)部位：線粒體基質(zhì)檸檬酸循環(huán)由八步反應(yīng)組成：1、 乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸 反應(yīng)由檸檬酸合酶（citrate synthase）催化，單向不可逆，第一個限速步驟 2、 檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕?此反應(yīng)是由順烏頭酸酶催化的異構(gòu)化反應(yīng)由兩步反應(yīng)構(gòu)成，（1）：脫水反應(yīng)（2）：水合反應(yīng) 3、在異檸檬酸脫氫酶（Isocitrate dehydrogenase）作用下，不可逆，第一次氧化脫羧，第二個限速步驟4

24、、a酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰輔酶A，不可逆，第三個限速步驟. 由a酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體催化，脫下的氫由NAD+接受5、琥珀酰輔酶A合成酶催化底物水平磷酸化生成琥珀酸，可逆，可與GDP的磷酸化偶聯(lián)，生成高能磷酸鍵，是檸檬酸循環(huán)中唯一生成高能磷酸鍵的反應(yīng)。6、琥珀酸脫氫生成延胡索酸由琥珀酸脫氫酶催化，輔酶：FAD 7、延胡索酸加水生成蘋果酸 （延胡索酸酶）8、蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫酶催化此步反應(yīng)，輔酶是NAD+要點：經(jīng)過一次檸檬酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA；經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，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；關(guān)鍵酶有：檸檬

25、酸合酶（變構(gòu)激活劑：ADP；變構(gòu)抑制劑：NADH、琥珀酰CoA、檸檬酸、ATP）-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體（與丙酮酸脫氫酶復(fù)合體相似）異檸檬酸脫氫酶（變構(gòu)激活劑：ADP、Ca2+ 變構(gòu)抑制劑：ATP）整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)生理意義：三大營養(yǎng)物質(zhì)的共同氧化途徑 檸檬酸循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。線粒體內(nèi)，1分子NADH+H+的氫傳遞給氧時，可生成2.5個ATP；1分子FADH2氫被氧化時生成1.5個ATP。1mol葡萄糖徹底氧化生成CO2和H2O，可凈生成30mol或32molATP糖有氧氧化的調(diào)節(jié)：（一） 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體別構(gòu)抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP 別構(gòu)激活劑：AMP；

26、ADP；NAD+共價修飾調(diào)節(jié) 磷酸化失活；胰島素和Ca2+促進(jìn)其去磷酸化，使其活性增加（2） 檸檬酸循環(huán)的調(diào)節(jié) 1 三個關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié) 2 檸檬酸循環(huán)與上游和下游反應(yīng)協(xié)調(diào)葡萄糖氧化分解的能量生成反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段（胞質(zhì)） 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第二階段（線粒體基質(zhì)） 2丙酮酸2乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質(zhì)） 2異檸檬酸2-酮戊二酸2NADH5 2-酮戊二酸2琥珀酰CoA2NADH5 2琥珀酰CoA2琥珀酸

27、2 2琥珀酸2延胡索酸2FADH23 2蘋果酸2草酰乙酸2NADH5由一個葡萄糖總共獲得30或32巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect)指有氧氧化抑制生醇發(fā)酵（或無氧氧化）的現(xiàn)象。關(guān)鍵在NADH。 乳酸循環(huán)的形成是由于肝和肌組織中酶的特點所致。糖異生概念：指從非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。部位：主要在肝、腎細(xì)胞的胞質(zhì)及線粒體磷酸戊糖途徑（胞質(zhì)）第一階段：氧化反應(yīng) 生成磷酸核糖，2分子NADPH+H+及一份子CO2 第二階段：基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3分子磷酸戊糖轉(zhuǎn)變成2分子磷酸己糖，和一分子磷酸丙糖。一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移的接受體都是醛糖一類是轉(zhuǎn)酮醇酶（輔酶：TPP）反應(yīng)轉(zhuǎn)

28、移2碳基團(tuán)，一類是轉(zhuǎn)醛醇酶反應(yīng)，轉(zhuǎn)移3個碳單位總反應(yīng)：3葡糖-6-磷酸 + 6 NADP+ 2果糖-6-磷酸+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2關(guān)鍵酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶生理意義：1、 為核酸的生物合成提供核糖 2、 提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體NADPH參與體內(nèi)羥化反應(yīng)NADPH還用于維持谷胱甘肽（GSH）的還原狀態(tài)（ 防止含巰基蛋白質(zhì)或酶被氧化以及維持紅細(xì)胞膜的完整性）糖原合成與分解 糖 原 (glycogen)是動物體內(nèi)糖的儲存形式之一肌肉：肌糖原，主要供肌肉收縮所需 肝臟：肝糖原，維持血糖水平 糖原的結(jié)構(gòu)特點及其意義：1. 葡萄

29、糖單元以-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2. 約10個葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以-1,6-糖苷鍵連接，分支增加，溶解度增加。3. 每條鏈都終止于一個非還原端.非還原端增多，以利于其被酶分解。（糖原分子只有一個還原端。糖原的合成分解都是在非還原端上進(jìn)行的） 1、 糖原合成：指由葡萄糖合成糖原的過程合成部位：主要在肝臟、肌肉 細(xì)胞定位：胞漿 關(guān)鍵酶：糖原合酶（1） 葡萄糖活化為UDPG（可看作“活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄糖供體）催化劑：UDPG焦磷酸化酶（2） 尿苷二磷酸葡萄糖連接形成直鏈和支鏈糖原合成時，每增加一個G單位，消耗兩分子P2、 糖原分解 關(guān)鍵酶：磷酸化酶糖原的G單位酵解凈產(chǎn)生3

30、個ATP糖原分解從非還原末端進(jìn)行磷酸解 （一）糖原磷酸化酶分解-1,4-糖苷鍵 （二）脫支酶分解-1,6-糖苷鍵 （葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、腎中，而不存在于肌中。所以只有肝和腎可補充血糖；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能進(jìn)行糖酵解或有氧氧化） 調(diào)節(jié)：化學(xué)修飾：兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；兩酶均可受磷酸化修飾糖原合酶+P：失活抑制糖原合成糖原磷酸化酶+P：有活性促進(jìn)糖原分解別構(gòu)調(diào)節(jié)： 葡萄糖是糖原磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑糖原累積癥：由于先天缺乏糖原代謝的有關(guān)酶，造成某些組織器官糖原大量堆積。糖異生：非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）轉(zhuǎn)變成葡萄糖或糖原的過程主要器官是肝，其次是腎臟

31、（ 饑餓時腎的糖異生能力增強）位置：胞漿及線粒體糖異生不完全是糖酵解的逆反應(yīng) 1、 丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸（中間產(chǎn)物為草酰乙酸） 丙酮酸羧化酶，輔酶為生物素（反應(yīng)在線粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、胞液）2、 果糖-1,6-二磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣?6-磷酸3、 葡糖-6-磷酸水解為葡萄糖5. 糖異生的4個關(guān)鍵酶丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖雙磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶。底物循環(huán)：作用物的互變反應(yīng)分別由不同的酶催化其單向反應(yīng)的互變反應(yīng)。糖異生的調(diào)控主要是對2個底物循環(huán)的調(diào)節(jié) （一）第一個底物循環(huán)在果糖-6-磷酸與果糖-1,6-二磷酸之間進(jìn)行 （二）第二

32、個底物循環(huán)在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之間進(jìn)行糖異生的主要生理意義是維持血糖恒定（一）維持血糖恒定是糖異生最重要的生理作用（二）糖異生是補充或恢復(fù)肝糖原儲備的重要途徑（三）腎糖異生增強有利于維持酸堿平衡血糖及血糖水平的概念血糖，指血液中的葡萄糖 正常血糖濃度 ：3.896.11mmol/L主要調(diào)節(jié)激素： 降低血糖：胰島素(insulin)（唯一） 升高血糖：胰高血糖素(glucagon)（主要）、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素（強有力）（一）低血糖是指血糖濃度低于2.8mmol/L （二）高血糖是指空腹血糖高于7.1mol/L乳酸循環(huán)：當(dāng)肌肉在缺氧或劇烈運動時，肌糖原經(jīng)酵解產(chǎn)生大量乳酸，通過血液循環(huán)運到肝

33、臟，在肝內(nèi)異生為葡萄糖，葡萄糖可再經(jīng)血液返回肌肉利用，這個循環(huán)稱為乳酸循環(huán)，也叫Cori循環(huán)。乳酸循環(huán)是一個耗能的過程（2分子乳酸異生成G共消耗6個ATP）乳酸循環(huán)的生理意義1、防止乳酸的堆積引起酸中毒 2、回收乳酸中的能量 第七章 脂質(zhì)代謝第一節(jié)脂質(zhì)的構(gòu)成、功能及分析一、脂質(zhì)是種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一類大分子物質(zhì)1.脂肪 (fat)即三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)，也稱為甘油三酯 (triglyceride, TG)。類脂包括固醇及其酯，磷脂和糖脂等。2.系統(tǒng)命名法 標(biāo)示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位置。 編碼體系從脂酸的羧基碳起計算碳原子的順序。 或n編碼體系從

34、脂酸的甲基碳起計算其碳原子順序。 3.甘油三酯是機體重要的能源物質(zhì)首先，甘油三酯氧化分解產(chǎn)能多。第二，甘油三酯疏水，儲存時不帶水分子，占體積小。第三，機體有專門的儲存組織脂肪組織。甘油三酯是脂肪酸的重要儲存庫。甘油二酯還是重要的細(xì)胞信號分子（第二信使）。 4. 1g TG = 38KJ 1g 蛋白質(zhì) = 17KJ 1g 葡萄糖 = 17KJ5.人體自身不能合成，必須由食物提供的脂肪酸，稱為營養(yǎng)必需脂酸(essential fatty acid)，包括亞油酸（18:2，9,12） 、亞麻酸（18:3，9,12,15）和花生四烯酸（20:4，5,8,11,14） 。6.磷脂是重要的結(jié)構(gòu)成分和信號分

35、子（1）磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分，是生物膜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜中能發(fā)現(xiàn)幾乎所有的磷脂，磷脂分子是生物膜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，心磷脂是線粒體膜的主要脂質(zhì)。（2） 磷脂酰肌醇是第二信使的前體7.甘油三酯合成主要場所：肝臟（最強），脂肪組織，小腸粘膜合成原料 甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝 CM中的FFA（來自食物脂肪）8.合成基本過程1. 甘油一酯途徑（小腸粘膜細(xì)胞）2. 甘油二酯途徑（肝、脂肪細(xì)胞）9.脂肪動員(fat mobilization)是指儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，在肪脂酶作用下逐步水解釋放FFA及甘油供其他組織氧化利用的過程 關(guān)鍵酶： 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormone-sensitiv

36、e triglyceride lipase , HSL) 脂解激素：能促進(jìn)脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH 、 TSH等。 對抗脂解激素因子：抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素E2、煙酸等。10.-氧化是脂肪酸分解的核心過程（1） 定位：組 織：除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn) 行， 其中肝、肌肉最活躍；亞細(xì)胞：胞液、線粒體 （2）主要過程1.脂肪酸的活化形式為脂酰CoA（胞液）一分子脂肪酸活化實際上消耗兩個高能磷酸鍵2.脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運進(jìn)入線粒體（肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶（carnitine acyl transferase ）是脂酸-氧化的關(guān)鍵酶） 限速步驟3.脂酰CoA分解產(chǎn)生乙

37、酰CoA、FADH2、NADH脫氫 加水 再脫氫 硫解 11.乙酰CoA兩個去路，一，三羧酸循環(huán) 徹底氧化 二，生成酮體 肝外組織氧化利用 12.脂肪酸氧化是機體ATP的重要來源，以16碳軟脂肪酸的氧化為例活化：消耗2個高能磷酸鍵 -氧化： 每輪循環(huán) 四個重復(fù)步驟：脫氫、水化、再脫氫、硫解產(chǎn)物：1分子乙酰CoA ，1分子少兩個碳原子的脂酰CoA ，1分子NADH+H+， 1分子FADH2，7 輪循環(huán)產(chǎn)物：8分子乙酰CoA，7分子NADH+H+，7分子FADH2能量計算： 生成ATP 810 + 72.5 + 71.5 = 108 凈生成ATP 108 2 = 10613.脂肪酸在肝分解可產(chǎn)生酮

38、體，乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羥丁酸(-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者總稱為酮體(ketone bodies)。（1）代謝定位：生成：肝細(xì)胞線粒體 利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體（總結(jié)特點：肝內(nèi)生成，肝外利用）步驟：1.酮體在肝生成（小步驟也需要看）2.酮體在肝外組織氧化利用 3.酮體是肝向肝外組織輸出能量的重要形式l 酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障，是肌肉尤其是腦組織的重要能源。l 酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。14. 酮體生成受多種因素調(diào)節(jié) 1. 餐食狀態(tài)影響酮體生成

39、（主要通過激素的作用）2. 糖代謝影響酮體生成3. 丙二酸單酰CoA抑制酮體生成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，它們分別作用于甘油磷脂分子中不同的酯鍵，降解甘油磷脂（P163圖需靈靈記憶）16. 體內(nèi)膽固醇合成的主要場所是肝；乙酰CoA和NADPH是膽固醇合成基本原料；膽固醇合成由以HMG-CoA還原酶為關(guān)鍵酶的一系列酶促反應(yīng)完成1.由乙酰CoA合成甲羥戊酸2.甲羥戊酸經(jīng)15碳化合物轉(zhuǎn)變成30碳鯊烯3.鯊烯環(huán)化為羊毛固醇后轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?7.膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔ㄍ瑫r聯(lián)系P240進(jìn)行記憶）1.轉(zhuǎn)化成膽汁酸是膽固醇

40、的主要去路2.膽固醇可轉(zhuǎn)化為類固醇激素 3.膽固醇可轉(zhuǎn)化為維生素D3的前體18.血漿所含脂質(zhì)統(tǒng)稱血脂，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂肪酸。19.血漿脂蛋白是血脂的運輸及代謝形式1.血漿脂蛋白可用電泳法和超速離心法分類：CM b 前b a2.超速離心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒chylomicron ( CM)極低密度脂蛋白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.血漿脂蛋白的分類、性質(zhì)、組成及

41、功能P168CMVLDLLDLHDL密度0.950.951.0061.0061.0631.0631.210組成脂類含TG最多， 8090%含TG 5070%含膽固醇及其酯最多，4050%含脂類50%蛋白質(zhì)最少, 1%510%2025%最多，約50%載脂蛋白組成apoB48、E A、A A、C C、CapoB100、C、C C、 EapoB100apo A、 A合成部位小腸黏膜細(xì)胞 肝細(xì)胞 血漿 肝、腸、血漿 功能轉(zhuǎn)運外源性甘油三酯及膽固醇 轉(zhuǎn)運內(nèi)源性甘油三酯及膽固醇 轉(zhuǎn)運內(nèi)源性膽固醇 逆向轉(zhuǎn)運膽固醇 21.血漿脂蛋白是脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的復(fù)合體HDL 激活LCAT，識別HDL受體 HDL 穩(wěn)定HDL

42、結(jié)構(gòu)，激活HL VLDL, LDL 識別LDL受體 CM, VLDL, HDL 激活LPL n 功能： 結(jié)合和轉(zhuǎn)運脂質(zhì)，穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu) 載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別： 載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性第8章 生物氧化1、 生物氧化的概念：物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱生物氧化(biological oxidation)，主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量，最終生成CO2 和 H2O的過程。2、 氧化呼吸鏈的定義：生物體將NADH+H+和FADH2徹底氧化生成水和ATP的過程與細(xì)胞的呼吸有關(guān)，需要消耗氧，參與氧化還原反應(yīng)的組分由含輔助因子的多種蛋白酶復(fù)合體組成，形成一個連續(xù)的傳遞鏈

43、，因此稱為氧化呼吸鏈（oxidative respiratory chain）。也稱電子傳遞鏈(electron transfer chain)。3、 氧化呼吸鏈?zhǔn)怯晌挥诰€粒體內(nèi)膜上的蛋白酶復(fù)合體組成，分別為復(fù)合體、，一，三，四，鑲嵌于線粒體內(nèi)膜的雙層脂質(zhì)膜，有質(zhì)子泵功能，復(fù)合體2在雙層脂質(zhì)膜內(nèi)側(cè)，沒有質(zhì)子泵功能。泛醌不包含在上述四種復(fù)合體內(nèi)。（一） 復(fù)合體將NADH+H+中的電子傳遞給泛醌復(fù)合體又稱NADH-泛醌還原酶或NADH脫氫酶，接受來自NADH+H+的電子并轉(zhuǎn)移給泛醌 復(fù)合體可催化兩個同時進(jìn)行的過程： 電子傳遞： NADHFMNFe-S CoQ 質(zhì)子的泵出：復(fù)合體有質(zhì)子泵功能，每傳遞

44、2個電子可將4個H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)。FMN結(jié)構(gòu)中含核黃素，發(fā)揮功能的部位是異咯嗪環(huán)，氧化還原反應(yīng)時不穩(wěn)定中間產(chǎn)物是FMN。在可逆的氧化還原反應(yīng)中顯示3種分子狀態(tài)，屬于單、雙電子傳遞體。鐵硫蛋白中輔基鐵硫中心(Fe-S)含有等量鐵原子和硫原子，其中一個鐵原子可進(jìn)行Fe2+ D Fe3+e 反應(yīng)傳遞電子。屬于單電子傳遞體。泛醌（輔酶Q, CoQ, Q）由多個異戊二烯連接形成較長的疏水側(cè)鏈（人CoQ10）能在線粒體內(nèi)膜中自由穿梭，在電子傳遞和質(zhì)子移動的偶聯(lián)中起著核心作用。分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地結(jié)合2個H，為遞氫體。 FMN和FAD中異咯嗪環(huán)起遞氫體作用。 異咯嗪及核醇部分為Vit B2（核

45、黃素）（2） 復(fù)合體將電子從琥珀酸傳遞到泛醌復(fù)合體是三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶，又稱琥珀酸-泛醌還原酶。電子傳遞：琥珀酸FAD3種Fe-S CoQ 復(fù)合體沒有H+泵的功能。（三）復(fù)合體將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素c復(fù)合體又叫泛醌-細(xì)胞色素C還原酶。人復(fù)合體含有細(xì)胞色素b(b562 high氧化還原力高, b566 low)、細(xì)胞色素c1和一種可移動的鐵硫蛋白(Rieske protein)。泛醌從復(fù)合體、募集還原當(dāng)量和電子并穿梭傳遞到復(fù)合體。電子傳遞過程：CoQH2(Cyt bLCyt bH) Fe-S Cytc1Cytc細(xì)胞色素是一類以鐵卟啉為輔基的催化電子傳遞的酶類，根據(jù)它們吸收光譜不

46、同而分類,為單電子傳遞體，分為a,b,c(Cyt a,b,c) 復(fù)合體的電子傳遞通過“Q循環(huán)”實現(xiàn)。復(fù)合體每傳遞2個電子向內(nèi)膜胞漿側(cè)釋放4個H+，復(fù)合體也有質(zhì)子泵作用。Cyt c是呼吸鏈唯一水溶性球狀蛋白，不包含在復(fù)合體中。將獲得的電子傳遞到復(fù)合體（四）復(fù)合體將電子從細(xì)胞色素C傳遞給氧 人復(fù)合體又稱細(xì)胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase)。電子傳遞：Cyt cCuACyt aCyt a3CuBO2Cyt a3CuB形成活性雙核中心，將電子傳遞給O2。復(fù)合體也有質(zhì)子泵功能，每傳遞2個電子使2個H+跨內(nèi)膜向胞漿側(cè)轉(zhuǎn)移 。4、NADH和FADH2是氧化呼吸鏈的電子供體1）NADH

47、氧化呼吸鏈NADH 復(fù)合體CoQ 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O22）琥珀酸氧化呼吸鏈 琥珀酸 復(fù)合體 CoQ 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O25、ATP生成方式：底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)與脫氫反應(yīng)偶聯(lián)，生成底物分子的高能鍵，使ADP(GDP)磷酸化生成ATP(GTP)的過程。不經(jīng)電子傳遞。氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化。氧化磷酸化偶聯(lián)部位在復(fù)合體、內(nèi)（一）P/O 比值：指氧化磷酸化過程中，每消耗1/2摩爾O2所生成ATP的摩爾數(shù)（或一對電子通過氧化呼吸鏈傳遞給氧所生成ATP分子數(shù)）。（二）自由能變化 pH7.0時標(biāo)準(zhǔn)自由能變化 G0)與還原電位變化(E0) G0 = -nFE0n為傳遞電子數(shù)；F為法拉第常數(shù)(96.5kJ/molV)三個偶聯(lián)部位：NADH與CoQ之間；CoQ與Cyt c之間；Cyt aa3與氧之間。NADH氧化呼吸鏈存在3個偶聯(lián)部位， P/O比值等于3，即產(chǎn)生3molATP。琥珀酸氧