初級藥師考試復(fù)習(xí)總結(jié)生物化學(xué)

1、第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過肽鍵相連形成的高分子含氮化合物。（一）蛋白質(zhì)的元素組成主要有碳、氫、氧、氮和硫。各種蛋白質(zhì)的含氮量接近，平均為16%。蛋白質(zhì)與氮的換算因數(shù)6.25。每克樣品含氮的克數(shù)×6.25=蛋白質(zhì)的克數(shù)/克樣品（二）基本組成單位-氨基酸1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）氨基酸即含氨基又含羧基，是兩性電解質(zhì)。（2）不同氨基酸的R不同。H甘氨酸（3）除甘氨酸外，都是L-氨基酸。2.氨基酸的分類構(gòu)成蛋白質(zhì)的天然氨基酸有20種。根據(jù)側(cè)鏈R的性質(zhì)可以分為：非極性、疏水性氨基酸；極性、中性氨基酸；酸性氨基酸：谷氨酸和天冬氨酸；堿性氨基酸：賴氨酸、精

2、氨酸和組氨酸。兩個半胱氨酸常脫氫構(gòu)成胱氨酸，胱氨酸中有二硫鍵結(jié)構(gòu)。3.氨基酸的性質(zhì)（1）兩性電離和等電點(diǎn)氨基酸是兩性電解質(zhì)，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點(diǎn)（pI）： 呈電中性,此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。（2）紫外吸收： 色氨酸、酪氨酸在紫外區(qū)對光有吸收,的最大吸收峰在280nm附近。蛋白質(zhì)都含有色氨酸和酪氨酸，也有紫外吸收。（三）肽鍵與肽鏈（氨基酸的連接）1.肽鍵：一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的酰胺鍵稱為肽鍵。肽鍵是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)鍵。2.多肽鏈許多的氨基酸相連形成的肽稱多肽。（1）肽鏈具有方向性N末端：多肽鏈中有自由氨基的一端C末端：多肽鏈中有

3、自由羧基的一端（2）碳原子和肽鍵形成主鏈，R形成側(cè)鏈。體內(nèi)還存在一些生物活性肽如谷胱甘肽、多肽類激素等。二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽單元的概念：參與肽鍵的6個原子Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面。（一）蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)1.概念：蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中氨基酸的排列順序及其共價連接。2.維系鍵：肽鍵 有些蛋白質(zhì)中含少量二硫鍵。（二）蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)1.概念：蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。2.形式：螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲。3.維系鍵：氫鍵。螺旋：右手螺旋，螺距為0.54nm。（三）蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)1.概念：蛋白質(zhì)

4、的三級結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈中全部氨基酸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。2.維系鍵：疏水鍵、離子鍵、氫鍵和范德華力等。三級結(jié)構(gòu)形成時，親水基團(tuán)在表面，疏水基團(tuán)在內(nèi)部；（四）蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（多條肽鏈構(gòu)成）1.概念：亞基：有些蛋白質(zhì)分子含有兩條或多條肽鏈，才能完整地表達(dá)功能，每一條多肽鏈都有其完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基。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)。 2.維系鍵：非共價鍵三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）一級結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系：1.與蛋白質(zhì)生物學(xué)功能密切相關(guān)2.一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)3.一級結(jié)構(gòu)改變可以導(dǎo)致分子病。蛋白質(zhì)

5、分子發(fā)生變異導(dǎo)致的疾病稱為“分子病”。如鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血。（二）空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.空間結(jié)構(gòu)破壞生物學(xué)活性喪失Mb是由153個氨基酸殘基構(gòu)成的單鏈蛋白，含有一個血紅素輔基，能夠進(jìn)行可逆的氧合和脫氧。2.別構(gòu)效應(yīng)（變構(gòu)效應(yīng)）：一個蛋白質(zhì)與它的配體（或其他蛋白質(zhì)）結(jié)合后，蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化，使它更適于功能需要，這一類變化稱為變構(gòu)效應(yīng)。小分子化合物稱為別構(gòu)劑或效應(yīng)劑。例如Hb是變構(gòu)蛋白，小分子O2是Hb的變構(gòu)劑或效應(yīng)劑。Hb由2條鏈和2條鏈和血紅素輔基組成，未結(jié)合O2時，1與1，2與2結(jié)構(gòu)緊密，稱緊張態(tài)（態(tài)），Hb與O2親和力小。當(dāng)?shù)?個亞基Fe2+與O2結(jié)合后，促進(jìn)第二、第三、四個亞基與O

6、2結(jié)合。隨著與O2的結(jié)合，4個亞基間的鹽鍵斷裂，二、三、四級結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈的變化，Hb結(jié)構(gòu)變得松弛，稱為松弛態(tài)（R態(tài)），最后四個亞基全處于R態(tài)。協(xié)同效應(yīng)：指一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一亞基與配體的結(jié)合能力。 如果是促進(jìn)作用，則稱為正協(xié)同效應(yīng)，反之則為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的兩性電離1.兩性電離蛋白質(zhì)由氨基酸構(gòu)成，也是兩性電解質(zhì)。2.等電點(diǎn)使蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。 蛋白質(zhì)溶液的pH大于等電點(diǎn)時，該蛋白質(zhì)顆粒帶負(fù)電荷，反之則帶正電荷。利用電泳的方法可以分離蛋白。（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)屬為

7、膠體溶液。1.蛋白質(zhì)是親水膠體破壞穩(wěn)定因素可使蛋白質(zhì)沉淀,如用鹽析法或丙酮沉淀法沉淀蛋白.2.蛋白質(zhì)不能透過半透膜 利用此性質(zhì)可通過透析純化蛋白質(zhì)。（三）蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)以氫鍵維系局部主鏈構(gòu)象穩(wěn)定，三、四級結(jié)構(gòu)主要依賴于氨基酸殘基側(cè)鏈之間的相互作用，從而保持蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象。1.變性的概念：在某些物理和化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。2.變性本質(zhì)：破壞維系空間結(jié)構(gòu)的鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。（不破壞肽鍵）3.變性的特點(diǎn)：溶解度下降 變性后，疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集容易沉淀。容易消化 肽鍵

8、充分暴露，容易被蛋白酶水解生物活性喪失 空間結(jié)構(gòu)被破壞4.變性的應(yīng)用（意義）：利用變性：變性因素常被應(yīng)用來消毒及滅菌。防止變性： 是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。 5.復(fù)性：若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，有些蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。（四）蛋白質(zhì)的紫外吸收由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。（五）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)1.茚三酮反應(yīng)：蛋白質(zhì)與茚三酮反應(yīng)可生成蘭紫色化合物。2.雙縮脲反應(yīng)：蛋白質(zhì)和多肽分子中的肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，可呈現(xiàn)紫色或紅色，稱為雙縮脲反應(yīng)。第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)和功能一、 核酸的化

9、學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu)天然存在的核酸分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩大類。（一）核酸的化學(xué)組成1.核苷酸的分子組成 核苷酸是核酸的基本組成單位，核苷酸包含堿基、戊糖和磷酸三種成分。（2）戊糖 核糖，脫氧核糖。核糖 構(gòu)成RNA脫氧核糖構(gòu)成DNA（3）磷酸2.核苷和核苷酸的結(jié)構(gòu)（1）核苷：堿基和戊糖通過糖苷鍵構(gòu)成核苷（脫氧核苷）。（2）核苷酸：核苷（脫氧核苷）與磷酸通過酯鍵構(gòu)成核苷酸（脫氧核苷酸）。核糖核苷酸AMP，GMP，UMP，CMP。 脫氧核苷酸dAMP，dGMP，dTMP，dCMP。 根據(jù)磷酸基團(tuán)數(shù)目不同，有核苷一磷酸，NMP；核苷二磷酸，NDP；核苷三磷酸，NTP。體內(nèi)還存在著

10、環(huán)磷酸核苷環(huán)磷酸腺苷（cAMP）環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）（二）核酸的一級結(jié)構(gòu)核酸是由許多核苷酸分子連接而成的，都是通過前一個核苷酸（脫氧核苷酸）的3羥基與后一個核黃酸的5磷酸縮合生成而彼此相連，構(gòu)成一個沒有分支的線性大分子,稱為多核苷酸鏈。1.一級結(jié)構(gòu)的概念：在多核苷酸鏈中，核苷酸的排列順序，稱為核酸的一級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是堿基排列順序2.連接鍵：3，5-磷酸二酯鍵方向：通常以5-3方向?yàn)檎?。二、DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能 （一）DNA的二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)DNA分子是兩條反向平行（一條是53、另一條是35走向）的互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu)，脫氧核糖和磷酸在外，堿基在內(nèi)，垂直于螺旋軸。

11、兩鏈的堿基以氫鍵結(jié)合。互補(bǔ)配對方式：GC（三個氫鍵），A=T（兩個氫鍵）。DNA雙鏈?zhǔn)怯沂致菪Y(jié)構(gòu)，螺旋每周含l0對堿基，螺距3.4nm，相鄰堿基平面距離0.34nm，直徑2nm。螺旋的表面有大溝及小溝，是蛋白質(zhì)-DNA相互作用的基礎(chǔ)。維系DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定靠氫鍵（橫向）和堿基堆積力（縱向）。（二）DNA的高級結(jié)構(gòu)1.DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋鏈的基礎(chǔ)上再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋：盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同。 負(fù)超螺旋：盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反。2.核小體 真核DNA超級螺旋結(jié)構(gòu)，先與核內(nèi)蛋白質(zhì)構(gòu)成核小體然后通過規(guī)律性折疊將DNA緊密壓縮于染色質(zhì)中。DNA雙螺旋分子組蛋

12、白八聚體DNA雙螺旋分子纏繞（核心顆粒）串珠樣的結(jié)構(gòu)纖維狀結(jié)構(gòu)及襟狀結(jié)構(gòu)棒狀的染色體。（三）DNA的功能它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)。一個生物體的全部基因序列稱為基因組。三、RNA的結(jié)構(gòu)與功能RNA為多核苷酸單鏈，可形成局部雙鏈區(qū)（發(fā)夾結(jié)構(gòu)）。 雙鏈區(qū)內(nèi)有A-U、C-G互補(bǔ)RNA有多種，主要介紹三種參與蛋白質(zhì)合成的RNA：信使RNA（mRNA）、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）、核糖體RNA（rRNA）（一）mRNA 1.mRNA的功能 在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄DNA基因序列信息，由核內(nèi)合成后轉(zhuǎn)移到胞液，指導(dǎo)蛋白質(zhì)分子的合成。mRNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板，決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。

13、在細(xì)胞核內(nèi)合成的mRNA初級產(chǎn)物被稱為不均一核RNA（hnRNA）。2.成熟的真核mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5-有帽子結(jié)構(gòu)m7GpppNm。（7-甲基鳥嘌呤核苷三磷酸）3-末端有一個多聚腺苷酸（poly A）結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾。mRNA編碼區(qū)中核苷酸序列包含指導(dǎo)蛋白質(zhì)多肽合成的信息生物密碼成熟mRNA分子編碼序列上每3個核苷酸為一組決定一個氨基酸，稱為三聯(lián)體密碼。（二）tRNA1.tRNA的功能各種氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)載體在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸原料。2.tRNA的一級結(jié)構(gòu)含10%20%稀有堿基，如雙氫尿嘧啶（DHU）等。3-端為CCA-OH，又稱氨基酸臂5-末端大多數(shù)為G。3.tRNA的二級結(jié)構(gòu)是三葉草形。

14、有氨基酸臂、DHU環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和TC環(huán)。4.tRNA的三級結(jié)構(gòu)是倒L形。（三）rRNA 在細(xì)胞內(nèi)含量最多。1.功能：rRNA的功能是與核糖體蛋白組成核糖體，是蛋白質(zhì)的合成場所。2.rRNA二級結(jié)構(gòu)特點(diǎn)rRNA二級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是含有大量莖環(huán)結(jié)構(gòu)?？勺鳛楹颂求w蛋白的結(jié)合和組裝的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。3.核糖體的組成原核生物和真核生物的核糖體都是由大小兩個亞基構(gòu)成。四、核酸的理化性質(zhì)核酸為兩性電解質(zhì)，溶液中有很大的粘度，由于堿基成分的紫外吸收特征，DNA和RNA溶 液均具有260nm紫外吸收峰，這是DNA和RNA定量最常用的方法。（一）DNA變性和復(fù)性的概念1.DNA變性概念：DNA變性是指雙螺旋DNA分

15、子在某些理化因素作用下，雙鏈變成單鏈。DNA變性時一級結(jié)構(gòu)沒變。（H鍵斷裂）DNA的變性中以DNA的熱變性最常見。增色效應(yīng)：DNA變性時其溶液0D260增高的現(xiàn)象。除去變性因素后，OD260值減小稱為減色效應(yīng)。Tm值在這一范圍內(nèi)，紫外光吸收值達(dá)到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度（Tm）。其大小與G+C含量成正比，也與核酸分子大小有關(guān)。2.DNA復(fù)性熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后，兩條互補(bǔ)鏈可重新恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。也稱退火。（二）核酸雜交在DNA變性后的復(fù)性過程中，如果將不同種類的DNA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

16、的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件（溫度及離子強(qiáng)度）下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈。第三節(jié)酶酶是由活細(xì)胞合成的生物催化劑，化學(xué)本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。被酶作用的物質(zhì)稱為底物。酶催化反應(yīng)的能力稱為酶的活性/力。一、酶的分子結(jié)構(gòu)與功能（一）酶的組成1.單純酶：僅由氨基酸殘基構(gòu)成。即此類酶的結(jié)構(gòu)組成除蛋白外；無其他成分，酶的活性由蛋白質(zhì)決定。2.結(jié)合酶：由蛋白質(zhì)（酶蛋白）和非蛋白質(zhì)（輔助因子）組成，活性由兩部分共同決定。1）構(gòu)成2）輔助因子輔助因子的分類：輔酶：與酶蛋白以非共價鍵疏松結(jié)合，可用透析等簡單方法分離；輔基：與酶蛋白以共價鍵牢固結(jié)合，不能用透析等簡單方法分離。輔助因子的構(gòu)成：輔助因子的作用：參與

17、酶的催化過程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)。（二）酶的活性中心1.必需基團(tuán)：酶分子中與酶活性密切相關(guān)的基團(tuán)稱作酶的必需基團(tuán)。2.活性中心：由必需基團(tuán)組成的特定空間結(jié)構(gòu)區(qū)域，能與底物結(jié)合，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，該區(qū)域稱酶活性中心。對結(jié)合酶來說，輔酶或輔基也參與活性中心的組成。酶的活性中心破壞，生物學(xué)活性喪失。二、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能。酶與一般催化劑的共同點(diǎn)：反應(yīng)前后的質(zhì)和量不變；只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)；只能加速可逆反應(yīng)的進(jìn)程，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶是生物催化劑，有不同于一般催化劑的特點(diǎn)：（一）高效率：酶比一般催化劑效率高106-1012倍。（二）高特異性

18、：1.絕對特異性：酶只作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。2.相對特異性：酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。3.立體異構(gòu)特異性：一種酶僅作用于立體異構(gòu)體中的一種。（三）酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性：包括酶活性調(diào)節(jié)和酶含量調(diào)節(jié)。三、酶促反應(yīng)動力學(xué)酶催化反應(yīng)時首先和底物形成復(fù)合物才能使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，容易形成復(fù)合物，反應(yīng)速度才會加快。酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素。這些因素包括酶濃度、底物濃度、溫度、pH、激活劑、抑制劑等。（一）底物濃度對反應(yīng)速度的影響：1.反應(yīng)曲線：底物濃度對反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。底物濃度很低時，反應(yīng)速度與底物濃度呈正比；底物濃度再增加，反應(yīng)速度的增加趨緩

19、；當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)某一值后，反應(yīng)速度達(dá)最大，反應(yīng)速度不再增加。2.米-曼氏方程式：簡稱米氏方程，可表示為：S：底物濃度V：不同S時的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度m：米氏常數(shù)3.Km與Vmax的意義：1）Km等于反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。2）Km可表示酶與底物的親和力。Km值大，酶與底物的親和力低。3）Km為酶的特征性常數(shù)，Km值與酶的濃度無關(guān)。Km值的單位為mmolL。4）Vmax是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)速度，與酶總濃度成正比。（二）酶濃度對反應(yīng)速度的影響：當(dāng)S>>E，使酶達(dá)飽和時，加酶濃度反應(yīng)速度增加.（三）溫度對反應(yīng)速度的影響：溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；溫度繼續(xù)升高

20、，可引起酶的變性，反應(yīng)速度降低。最適溫度：酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的。（四）pH對酶促反應(yīng)速度的影響：pH影響酶活性中心某些必需基團(tuán)、輔酶及許多底物的解離狀態(tài)，進(jìn)而影響酶和底物的結(jié)合因而pH的改變對酶的催化作用影響很大。最適pH：酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境pH稱為酶促反應(yīng)最適pH。環(huán)境pH高于或低于最適pH，酶活性都降低。（五）抑制劑對反應(yīng)速度的影響：能使酶活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱酶的抑制劑。抑制劑與酶活性中心內(nèi)、外的必需基團(tuán)結(jié)合而抑制酶的活性。根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合牢固或疏松，分為可逆性抑制與不可逆性抑制。1.不可逆抑制：抑制劑以共價鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)牢固結(jié)合使酶

21、失活，不能用透析超濾等簡單方法消除。如一些重金屬離子（鉛、銅、汞）、有機(jī)砷化物及有機(jī)磷等對酶的抑制。2.可逆抑制抑制劑以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物疏松結(jié)合，利用透析或超濾等簡單方法可除去其抑制，使酶恢復(fù)活性。競爭性抑制作用：（1）概念：抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競爭酶的活性中心，阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物，抑制酶的活性。（2）特點(diǎn)：1）抑制劑結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似2）結(jié)合在酶的活性中心3）增加底物濃度，抑制作用減弱。4）競爭性抑制存在時Vmax不變、Km值增大。（3）磺胺類藥物的作用機(jī)制：?；前奉愃幬锱c對氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似，能作為二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑，阻斷二氫葉酸FH2合成。細(xì)菌因

22、核苷酸與核酸的合成受阻而生長繁殖減弱。四、酶的調(diào)節(jié)（一）酶活性的調(diào)節(jié)1.酶原與酶原激活：（1）概念有些酶剛合成或初分泌時是酶的無活性前體，稱為酶原。酶原轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚悦傅倪^程稱為酶原激活。（2）激活過程（3）酶原及酶原激活的生物學(xué)意義：1）對機(jī)體有保護(hù)作用2）有的酶原可以視為酶的儲存形式。2.變構(gòu)調(diào)節(jié)與變構(gòu)酶：（1）概念：體內(nèi)一些代謝物與某些酶活性中心外的調(diào)節(jié)部位非共價可逆地結(jié)合，使酶發(fā)生構(gòu)象改變，引起催化活性改變。這一調(diào)節(jié)酶活性的方式稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)受變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱變構(gòu)酶。引起變構(gòu)效應(yīng)的代謝物稱變構(gòu)效應(yīng)劑。（變構(gòu)激活劑和變構(gòu)抑制劑）（2）變構(gòu)酶的組成變構(gòu)酶一般由多個亞基構(gòu)成以變構(gòu)酶反應(yīng)速度對底物濃度

23、作圖，其動力學(xué)曲線為S形曲線。（3）變構(gòu)酶通常是代謝過程中的關(guān)鍵酶。酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)屬酶活性的快速調(diào)節(jié)。3.酶的共價修飾調(diào)節(jié)：某些酶蛋白肽鏈上的側(cè)鏈基團(tuán)在另一酶的催化下可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生共價結(jié)合或解離，從而改變酶的活性，這一調(diào)節(jié)酶活性的方式稱為酶的共價修飾。酶的共價修飾以磷酸化修飾最為常見。酶的共價修飾屬于體內(nèi)酶活性快速調(diào)節(jié)的另一種重要方式。（二）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)、免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。（三）酶含量的調(diào)節(jié)1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏：凡是能促進(jìn)酶蛋白的基因轉(zhuǎn)錄，增加酶蛋白生物合成的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)劑，引起酶蛋白生物合成量增加的作用稱為誘導(dǎo)作用；相反，抑制酶蛋白

24、的基因轉(zhuǎn)錄，減少酶蛋白生物合成的物質(zhì)稱為輔阻遏劑。某些內(nèi)源底物、反應(yīng)產(chǎn)物、激素或外源藥物等可通過誘導(dǎo)或阻遏影響酶蛋白合成量。這種調(diào)節(jié)酶活性的方式屬于酶活性的緩慢而長效的調(diào)節(jié)方式。2.酶的降解調(diào)控：減低或加快酶蛋白的降解速度，也可使細(xì)胞酶含量增多或減少。第四節(jié)糖代謝糖的分解代謝：糖分解代謝供給能量的主要途徑有兩條：糖酵解和有氧氧化，還有一條途徑磷酸戊糖途徑,主要生成磷酸戊糖和NADPH+H+。一、糖的無氧分解（糖酵解）葡萄糖在無氧條件下轉(zhuǎn)化成乳酸的這一過程稱糖酵解。（一）反應(yīng)過程：糖酵解分為兩個階段第一階段由葡萄糖分解成丙酮酸，稱之為糖酵解途徑。（糖酵解、有氧氧化共有）第二階段由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸

25、。（二）特點(diǎn)1.反應(yīng)部位：胞液2.條件產(chǎn)物：不需氧，產(chǎn)物是乳酸3.關(guān)鍵酶： 己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、 丙酮酸激酶 單向的，不可逆4.1mol葡萄糖經(jīng)糖酵解途徑氧化成2mol乳酸，凈生成2molATP。（三）糖酵解的調(diào)節(jié)代謝過程主要調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶1.己糖激酶：G-6-P反饋抑制2.6-磷酸果糖激酶-1變構(gòu)激活劑：ADP、 F-1,6-BP、 F-2,6-BP變構(gòu)抑制劑：檸檬酸； ATP（高濃度）3.丙酮酸激酶激活劑：1,6-雙磷酸果糖抑制劑：ATP（四）生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2.是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。(紅細(xì)胞)二、有氧氧化葡萄糖在有氧條件下氧化成

26、水和二氧化碳的過程稱為有氧氧化。有氧氧化是糖氧化產(chǎn)能的主要方式。（一）反應(yīng)過程1.酵解途徑2.丙酮酸氧化脫羧3.三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化（檸檬酸循環(huán)）（二）三羧酸循環(huán)要點(diǎn)：1.在線粒體內(nèi)進(jìn)行，經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)氧化一分子乙酰CoA；2.2次脫羧產(chǎn)生2分子CO23.有4次脫氫3次產(chǎn)生NADHH+一次產(chǎn)生FADH24.一次底物水平磷酸化生成GTP5.1mol乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化再經(jīng)呼吸鏈氧化磷酸化共產(chǎn)生12molATP。（三）三羧酸循環(huán)的生理意義：1.是三大營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化分解的共同途徑；2.是三大物質(zhì)代謝的互相聯(lián)系通路3.為其他合成代謝提供小分子前體有氧氧化是葡萄糖功能的主要途徑1mol

27、葡萄糖經(jīng)有氧氧化全過程，通過上述三個階段，徹底氧化成CO2和H20，總共生成36或38molATP。三、磷酸戊糖途徑（一）過程和產(chǎn)物磷酸戊糖途徑是指胞液內(nèi)由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。產(chǎn)物：磷酸戊糖及NADPH+H+（二）生理意義1.產(chǎn)生NADPHH+：參與多種生化反應(yīng)是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體參與體內(nèi)羥化反應(yīng)，NADPHH+維持谷胱甘肽的還原性狀態(tài)。GSH的巰基具有還原性，可作為體內(nèi)重要的還原劑保護(hù)體內(nèi)蛋白質(zhì)或酶分子中巰基免遭氧化，使蛋白質(zhì)或酶處在還原狀態(tài)。2.產(chǎn)生5-磷酸核糖：參與核苷酸及核酸的合成。四、糖原合成分解糖原是體

28、內(nèi)糖的儲存形式，主要有肝糖原和肌糖原。肌糖原，氧化供能供肌肉收縮所需肝糖原，可直接分解成葡萄糖,維持血糖濃度（一）糖原合成糖原的合成指由葡萄糖合成糖原的過程。它是消耗能量的過程。葡萄糖參與糖原合成時被活化成UDPG?；钚云咸烟枪w：UDP-葡萄糖（UDPG）關(guān)鍵酶：糖原合成酶（二）糖原分解習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。肝糖原可直接分解為葡萄糖以補(bǔ)充血糖。肌組織中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原不能分解成葡萄糖，只能進(jìn)行糖酵解或有氧氧化。（三）糖原合成分解的調(diào)節(jié)糖原合酶和磷酸化酶都是催化不可逆反應(yīng)的關(guān)鍵酶，二者均受共價修飾和變構(gòu)調(diào)節(jié)主要受共價修飾調(diào)節(jié)：糖原合酶磷酸化活性下降；磷酸化酶磷酸化活

29、性升高；肝磷酸化酶可受變構(gòu)調(diào)節(jié)，葡萄糖使其變構(gòu)，易脫磷酸失活；肝糖原主要由高血糖素調(diào)節(jié)；肌糖原主要受腎上腺素調(diào)節(jié)。五、糖異生（一）概念：由非糖物質(zhì)乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等轉(zhuǎn)變成糖原或葡萄糖的過程稱為糖異生。進(jìn)行部位：主要在肝臟（二）糖異生的基本途徑糖異生途徑大部分反應(yīng)是酵解途徑的逆反應(yīng)，由相同的酶催化。但是糖異生途徑需采用不同的酶繞過酵解的3個不可逆反應(yīng)。這些酶是：1.丙酮酸羧化酶 2.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。3.果糖二磷酸酶 4.葡萄糖-6-磷酸酶。（三）糖異生的生理意義1.空腹或饑餓時將非糖物質(zhì)異生成糖，維持血糖濃度恒定。2.參與補(bǔ)充或恢復(fù)肝臟糖原儲備。3.腎糖異生促進(jìn)泌氨排酸維持

30、酸堿平衡。（四）乳酸循環(huán)（Cori循環(huán)）肌肉組織肌糖原可經(jīng)酵解產(chǎn)生乳酸，乳酸通過血液運(yùn)到肝臟，在肝內(nèi)乳酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化成葡萄糖，葡萄糖進(jìn)入血液又可被肌肉攝取利用，此過程稱乳酸循環(huán)。六、血糖及其調(diào)節(jié)（一）血糖水平血糖指血液中的葡萄糖，正常值為3.896.11mmolL。（二）血糖來源去路（三）血糖的調(diào)節(jié)升高血糖的激素有：胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素、腎上腺皮質(zhì)醇等；降低血糖的激素：胰島素。1.胰島素的調(diào)節(jié)促進(jìn)葡萄糖通過葡萄糖載體進(jìn)入肌肉、脂肪細(xì)胞；降低cAMP水平，促進(jìn)糖原合成、抑制糖原分解；激活丙酮酸脫氫酶加速糖的有氧氧化；抑制肝內(nèi)糖異生；減少脂肪動員。2.胰高血糖素的調(diào)節(jié)促進(jìn)肝糖原分解，抑

31、制糖原合成。抑制酵解途徑，促進(jìn)糖異生。促進(jìn)脂肪動員。3.腎上腺素過cAMP-PKA級聯(lián)抑制糖原合成促進(jìn)肝糖原分解，肌糖原酵解為乳酸后通過乳酸循環(huán)間接升高血糖，腎上腺素主要在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮作用。第五節(jié)脂類代謝脂類包括脂肪和類脂脂肪：三脂酰甘油 也稱為甘油三酯類脂：膽固醇 膽固醇酯 磷脂脂肪的生理功能主要是儲能和供能,類脂是生物膜的組成成分一、脂肪的消化與吸收（一）消化（二）吸收1.中、短鏈脂酸和甘油直接被吸收進(jìn)入腸黏膜細(xì)胞，經(jīng)門靜脈入血循環(huán)。2.長鏈脂酸及2-甘油一酯、溶血磷脂、膽固醇等在小腸黏膜上皮細(xì)胞重新合成甘油三酯、磷脂、膽固醇酯，與載脂蛋白等形成乳糜微粒，經(jīng)淋巴進(jìn)入血循環(huán)。二、甘油三酯的

32、代謝（一）脂肪動員儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為游離脂酸及甘油并釋放人血以供其他組織氧化利用的過程。1.限速酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶2.脂解激素：高血糖素（胰高血糖素）、腎上腺素。增強(qiáng)限速酶活性，促進(jìn)脂肪水解3.抗脂解激素：胰島素、前列腺素E。降低限速酶活性，抑制脂肪水解（二）甘油三酯的分解代謝1.甘油分解2.脂肪酸的氧化1）活化 在胞漿脂酸活化生成脂酰CoA；消耗2個ATP2）肉毒堿攜帶進(jìn)線粒體。需要肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶（CATase）、轉(zhuǎn)位酶及CATase3）-氧化在線粒體基質(zhì)中，脂酰CoA在脂酸氧化多酶復(fù)合體的催化下，從脂?；?碳原子開始，經(jīng)過脫氫（輔酶為FAD）、加水、再脫

33、氫（輔酶為NAD+）、硫解四步連續(xù)反應(yīng)，生成1分子乙酰CoA及比原來少兩個碳原子的脂酰CoA。后者再進(jìn)入-氧化重復(fù)上述過程，最終含偶數(shù)碳原子的脂酸全部產(chǎn)生乙酰CoA。乙酰CoA可通過三羧酸循環(huán)和電子傳遞鏈徹底氧化。部位：線粒體基質(zhì)；步驟：脫氫（FAD）、加水、再脫氫（NAD）、硫解；二步脫氫，生成1分子FADH2和1分子NADH+H+，共相當(dāng)于5個ATP。產(chǎn)物：一次氧化，生成少兩個碳的脂酰CoA和一分子乙酰CoA.偶數(shù)碳：最終都生成乙酰CoA肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶是脂肪酸氧化的限速酶，其活性高低控制著脂酰CoA進(jìn)入線粒體氧化的速度。4）乙酰CoA進(jìn)三羧酸循環(huán)經(jīng)氧化磷酸化徹底氧化生成ATP供能。能量生成

34、 ：1mol軟脂酸（16C）進(jìn)行氧化需經(jīng)7次循環(huán)，產(chǎn)生8mol乙酰CoA，（三）酮體酮體是脂肪酸在肝分解氧化時的特有的中間代謝產(chǎn)物，包括乙酰乙酸、一羥丁酸、丙酮。肝內(nèi)生成，肝外利用，肝臟缺少利用酮體的關(guān)鍵酶1）生成：原料： 乙酰CoA（氧化生成）部位： 肝細(xì)胞線粒體關(guān)鍵酶：HMG CoA合（成）酶過程2）利用 部位：肝外組織線粒體關(guān)鍵酶：琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)硫酶、乙酰乙酰CoA硫解酶、乙酰乙酰硫激酶過程：丙酮經(jīng)腎、肺排出體外3）生理意義：酮體是脂肪酸在肝內(nèi)正常的中間代謝產(chǎn)物，是肝輸出能源的一種形式。當(dāng)長期饑餓或糖供應(yīng)不足時，腦組織不能氧化利用脂肪酸，此時酮體就可代替葡萄糖成為腦組織及肌肉的主要能源。

35、另外，酮體的利用可減少肝外組織對血糖的攝取，這對于維持血糖恒定及減少氨基酸異生成糖具有重要意義。酮體生成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于利用可導(dǎo)致酮癥酸中毒。葡萄糖不能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w，酮體一般也不能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。（四）脂肪酸的合?合成部位：肝細(xì)胞、脂肪組織的胞液合成原料：乙酰CoA（通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)從線粒體運(yùn)到胞漿）NADPH+H+（來自磷酸戊糖途徑）合成反應(yīng)： 轉(zhuǎn)移、縮合、還原、脫水、再還原。關(guān)鍵酶：乙酰CoA羧化酶三、磷脂的代謝含磷酸的脂類稱磷酯。1.分類 甘油磷脂 由甘油構(gòu)成的磷酯（體內(nèi)含量最多的磷脂）鞘磷脂 由鞘氨醇構(gòu)成的磷脂構(gòu)成生物膜脂、參與促進(jìn)脂類的消化吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、參與細(xì)胞信息傳遞。生物膜的重要組分，參

36、與細(xì)胞識別及信息傳遞。2.甘油磷脂的合成及降解1）合成：原料：脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇、ATP、CTP全身各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均可利用原料通過酶促反應(yīng)合成甘油磷脂。2）降解：多種磷脂酶作用于磷脂分子中不同的酯鍵，使甘油磷脂水解成組成成分進(jìn)入各自的代謝途徑。四、膽固醇代謝膽固醇可來自于動物性食物,但更主要的是通過自身合成。1.膽固醇的合成1）部位： 胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。肝臟合成能力最強(qiáng)2）原料： 乙酰CoA、NADPH+H+ 3）關(guān)鍵酶： （限速酶）HMGCoA還原酶2.膽固醇的轉(zhuǎn)化、排泄 五、血漿脂蛋白脂類不溶于水，在血漿中以脂蛋白形式運(yùn)輸。（一）血漿脂蛋白的分類1.超速離心法分類2.電泳

37、法（二）脂蛋白的組成血漿脂蛋白 = 脂類 + 載脂蛋白脂類：甘油三酯、磷脂、膽固醇（酯）載脂蛋白：不同脂蛋白含有的載脂蛋白種類、數(shù)量均不同。不同脂蛋白組成比例及含量卻大不相同血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分稱載脂蛋白（apo）1.種類apo A： A、A、Aapo B： B100、B48apo C： C、C、Capo Dapo E2.功能1）結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)，穩(wěn)定脂蛋白結(jié)構(gòu)2）調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶的活性：apo A激活LCAT，apo C激活LPL等3）參與脂蛋白受體的識別如apo A識別HDL受體，apo B100識別LDL受體等。4）參與脂蛋白間脂質(zhì)交換3.脂蛋白代謝1）CM合成部位：小腸黏膜細(xì)胞合

38、成功能：運(yùn)輸外源性甘油三酯及膽固醇2）VLDL合成部位：肝臟功能：運(yùn)輸內(nèi)源性甘油三酯3）LDL合成部位：在血漿中由VLDL轉(zhuǎn)變而來功能：轉(zhuǎn)運(yùn)肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇4）HDL合成部位：主要由肝合成，小腸也可合成功能：逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇將外周組織中衰老細(xì)胞膜中的膽固醇運(yùn)至肝代謝并排出體外第六節(jié)氨基酸代謝一、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用（一）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值1.必需氨基酸（1）概念：機(jī)體需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸稱為營養(yǎng)必需氨基酸。（2）種類人體內(nèi)有8種必需氨基酸纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸。（二）氮平衡攝入食物的含氮量與排泄物中含氮量之間的關(guān)系稱為氮平衡。1

39、.氮總平衡：攝入氮排出氮，指示蛋白質(zhì)合成=蛋白質(zhì)分解正常成人的蛋白質(zhì)代謝情況，即氮的“收支”平衡。2.氮正平衡：攝入氮排出氮，提示蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)分解部分?jǐn)z入的氮用于合成體內(nèi)蛋白質(zhì)。兒童、孕婦及恢復(fù)期患者屬于此種情況。3.氮負(fù)平衡：攝入氮排出氮。提示蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)分解 見于饑餓或消耗性疾病患者。二、氨基酸的一般代謝最主要的途徑是脫氨基作用。指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。（一）脫氨基作用脫氨基的方式有四種氧化脫氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用、嘌呤核苷酸循環(huán)。其中聯(lián)合脫氨基作用是氨基酸脫氨基的主要方式。1.氧化脫氨基作用：2.轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶催化下，可逆地把氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移

40、給-酮酸，氨基酸脫去氨基，轉(zhuǎn)變成-酮酸，-酮酸則接受氨基變成另一種氨基酸。轉(zhuǎn)氨基作用是可逆的。轉(zhuǎn)氨酶：重要的轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT或ALT）谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT或AST）3.聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用的聯(lián)合，即先轉(zhuǎn)氨基，后氧化脫氨基。此方式主要在肝、腎組織進(jìn)行。聯(lián)合脫氨基的產(chǎn)物是-酮酸和氨4.嘌呤核苷酸循環(huán)此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。（二）-酮酸的代謝1.通過轉(zhuǎn)氨基作用合成非必需氨基酸。2.轉(zhuǎn)變成糖、脂類。體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸稱生糖氨基酸，大多數(shù)氨基酸為生糖氨基酸；能轉(zhuǎn)變成酮體的稱生酮氨基酸；二者兼?zhèn)涞姆Q生糖兼生酮氨基酸。3.氧化供能。除了氨基酸的一般代謝外，有些氨基酸還有其他的代謝途徑。三、氨的代謝（一）體內(nèi)氨的來源去路1.來源 1）組織中氨基酸脫氨基作用，是氨的主要來源；2）腸道吸收的氨；3）腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨，主要來自谷氨酰胺的水解。2.去路1）在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路；2）合成非必需氨基酸和其他含氮化合物；3）合成谷氨酰胺；4）腎小管泌氨。（二）氨的轉(zhuǎn)運(yùn)以兩種無毒形式運(yùn)輸1.丙氨酸以丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁闻K。2.谷氨酰胺是腦、肌肉等組織向肝臟運(yùn)輸氨的形式。谷氨酰胺也是氨的一種儲存和利用的形式。（三）尿素的合