中山大學(xué)生物化學(xué)復(fù)習(xí)資料

㈠概述概念：糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物在機(jī)體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成CO2和H2O等小分子物質(zhì)并釋放出化學(xué)能的總過(guò)程稱為生物氧化，又稱為組織呼吸或細(xì)胞呼吸生物氧化在線粒體內(nèi)和線粒體外均可進(jìn)行。意義：線粒體內(nèi)的氧化伴有ATP的生成，在生物能量代謝中起重要作用；線粒體外的氧化不伴有ATP生成，主要與體內(nèi)代謝物、藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化有關(guān)。線粒體內(nèi)生物氧化的特點(diǎn)：①在細(xì)胞內(nèi)由酶催化；溫和條件（37℃,pH中性）進(jìn)行；能量逐步釋放，并有相當(dāng)一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP分子中.㈡線粒體氧化體系.概念呼吸鏈：氫或電子的傳遞鏈就叫呼吸鏈，又稱為電子傳遞系統(tǒng)。氧化磷酸化：與生物氧化相伴而生的磷酸化作用稱為氧化磷酸化，即代謝物被氧

化釋放的電子通過(guò)一系列電子傳遞體傳到O2并伴隨將ADP磷酸化產(chǎn)生ATP的

過(guò)程。P/O比值：每消耗1摩爾原子氧所消耗的磷的原子數(shù)。底物水平磷酸化：指ATP的形成直接與代謝中間物上的磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移相偶聯(lián)，即能量直接由高能化合物釋放出來(lái)，用于ADP磷酸化成ATP。體內(nèi)三個(gè)底物水平磷酸化的反應(yīng)：二磷酸甘油酸+ADPf3-磷酸甘油酸+ATP3—磷酸甘油酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸+ADPf丙酮酸+ATP 丙酮酸激酶琥珀酸單酰CoA+H3PO4+GDPf琥珀酸+C0ASH+GTP琥珀酸單酰CoA合成酶.呼吸鏈的組分及排列順序.影響氧化磷酸化的因素⑴魚藤酮、粉蝶霉素A、異戊巴比妥可與復(fù)合物I中的鐵硫蛋白結(jié)合，阻斷電

子傳遞；⑵抗霉素八、二巰基丙醇抑制復(fù)合物H；⑶H2S、CO及CN-抑制復(fù)合物ni；⑷寡霉素可抑制ATP合成酶，使ATP不能生成；⑸二硝基酚是解偶聯(lián)劑，使氧化和磷酸化過(guò)程脫偶聯(lián)。.氧化磷酸化的作用機(jī)理化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)是1961年由PeterMitchell提出的，認(rèn)為電子傳遞鏈?zhǔn)且粋€(gè)質(zhì)子泵，以

NADH呼吸鏈為例，每2個(gè)電子經(jīng)該呼吸鏈傳遞到氧，就有6個(gè)質(zhì)子從基質(zhì)被

排到內(nèi)膜外溶液中，于是在內(nèi)膜內(nèi)外產(chǎn)生了內(nèi)負(fù)外正的質(zhì)子梯度。膜外的質(zhì)子為

質(zhì)子梯度所驅(qū)使，通過(guò)鑲嵌在內(nèi)膜上的F0F1ATP酶分子上的特殊通道又流回線

粒體基質(zhì)。每2個(gè)質(zhì)子通過(guò)F0F1ATP酶分子上的特殊通道流回線粒體基質(zhì)的過(guò)

程釋放出的自由能可用于1個(gè)ADP磷酸化成ATP。糖代謝㈠糖的無(wú)氧分解概念：糖酵解是指在缺氧的情況下，葡萄糖分解生成乳酸的過(guò)程。部位：細(xì)胞液過(guò)程：可分為兩個(gè)階段：第一階段：葡萄糖分解成丙酮酸的過(guò)程，又稱為酵解途徑，（見《生物化學(xué)》第

二版下冊(cè)p87圖13-5）第二階段：丙酮酸在乳酸脫氫酶催化下加氫還原成乳酸。關(guān)鍵酶：己糖激酶（肝中為葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。它們催化的反應(yīng)不可逆。生理意義：迅速提供能量。1mol葡萄糖經(jīng)糖酵解可凈生成2molATP,這對(duì)某些組織及一些特殊情況下組織供能有重要的生理意義。㈡糖的有氧氧化概念：是指葡萄糖在有氧條件下徹底氧化生成水和CO2的過(guò)程。過(guò)程及部位:反應(yīng)分為三個(gè)階段:第一階段：葡萄糖循酵解途徑分解為丙酮酸，反應(yīng)部位在細(xì)胞液；第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體，在丙酮酸脫氫酶復(fù)合儂由丙酮酸脫氫酶、硫辛酸乙酰基轉(zhuǎn)移酶、二氫硫辛酸脫氫酶三種酶和TPP、硫辛酸、CoA、FAD、NAD+5個(gè)輔酶組成）的催化下氧化脫竣生成乙酰CoA、NADH+H+、CO2。反應(yīng)部位在線粒體，反應(yīng)不可逆。第三階段：三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化，部位在線粒體。三較酸循環(huán)也稱檸檬酸循環(huán)，Krebs循環(huán)。（見p95圖13-9）三較酸循環(huán)的凈結(jié)果是氧化了1分子乙酰CoA,生成2分子CO2、3分子NADH+H+、1分子FADH2及一次底物水平磷酸化生成1分子GTP,并釋放出CoASH。1mol葡萄糖經(jīng)有氧氧化可凈生成36或38molATP。三峻酸循環(huán)的關(guān)鍵酶:異檸檬酸脫氧酶、a-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合物、檸檬酸合成酶。它們催化的反應(yīng)是不可逆的，其余反應(yīng)均可逆。三羧酸循環(huán)的生理意義：①氧化供能；是三大類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解的最終代謝通路；也是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的聯(lián)系樞紐。㈢磷酸戊糖途徑部位：細(xì)胞液意義：磷酸戊糖途徑的重要性在于該途徑可產(chǎn)生5-磷酸核糖和NADPH+H+。5-磷酸核糖是合成核甘酸的重要原料，NADPH是體內(nèi)重要的供氫體，可參與體內(nèi)多種代謝反應(yīng)。㈣糖原的合成和分解糖原是體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式，肝臟和肌肉是儲(chǔ)存糖原的主要組織。部位：肝細(xì)胞和肌細(xì)胞胞液；合成途徑:葡萄糖+ATPfADP+6-磷酸葡萄糖f1-磷酸葡萄糖fUDPGUDPG是糖原合成時(shí)葡萄糖的活性供體，經(jīng)糖原合成酶作用將UDPG中的葡萄糖基轉(zhuǎn)給糖原引物合成糖原。在糖原引物上每增加1分子葡萄糖要消耗2分子ATP。分解途徑:肝糖原在糖原磷酸化酶作用下生成1-磷酸葡萄糖，1-磷酸葡萄糖經(jīng)變位酶作用轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖，后者由葡萄糖-6-磷酸酶水解成葡萄糖釋放入血。肌肉組織中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，所以不能分解成葡萄糖，只能以6-磷酸葡萄糖的形式進(jìn)行糖酵解或有氧氧化。關(guān)鍵酶：合成和分解的關(guān)鍵酶分別是糖原合成酶和糖原磷酸化酶。意義：肝糖原是血糖的重要來(lái)源，其合成和分解可調(diào)節(jié)血糖濃度；肌糖原主要是在肌肉收縮時(shí)經(jīng)糖酵解迅速供能。㈤糖異生作用概念：由非糖化合物轉(zhuǎn)變成葡萄糖或糖原的過(guò)程。原料：乳酸、甘油和生糖氨基酸等。部位：主要在肝臟。過(guò)程：和糖酵解的多數(shù)反應(yīng)是共有的可逆反應(yīng)，但酵解途徑中的三個(gè)關(guān)鍵酶所催

化的反應(yīng)是不可逆的，在糖異生中需由另外的反應(yīng)和酶來(lái)代替：①由丙酮酸竣化酶和磷酸烯醇式丙酮酸較激酶催化丙酮酸經(jīng)草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸；②由果糖二磷酸酶催化1,6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸果糖；③由葡萄糖-6-磷酸酶催化6磷酸葡萄糖水解為葡萄糖。生理意義：維持血糖水平的恒定，也是肝臟恢復(fù)和補(bǔ)充糖原儲(chǔ)備的重要途徑；長(zhǎng)

期饑餓時(shí)腎臟糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡。㈤血糖的調(diào)節(jié)血糖濃度受到神經(jīng)和激素的調(diào)控。胰島素具有降低血糖的作用，而胰高血糖素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素有升高血糖的作用。脂類代謝㈠甘油三酯的代謝L甘油的代謝EMP途徑fTCA循環(huán)磷酸二羥基丙酮（糖異生）-1-磷酸葡萄糖f糖原㈡脂肪酸的氧化L脂肪酸0-氧化⑴脂肪酸的活化方式：生成脂酰CoA。在細(xì)胞液中的脂酰輔酶A合成酶（存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜上）的作用下，由ATP提供能量，在CoASH存在條件下，脂肪酸活化成脂酰CoA。⑵脂酰CoA進(jìn)入線粒體：在線粒體外膜的肉堿脂?；D(zhuǎn)移酶I和內(nèi)膜的肉堿

脂?；D(zhuǎn)移酶H的作用，由肉堿將脂酰輔酶A攜帶至線粒體內(nèi)。這是脂肪酸P-氧化的限速步驟，肉堿脂?；D(zhuǎn)移酶I是P-氧化的限速酶。⑶脂肪酸0-氧化的反應(yīng)過(guò)程:P-氧化是在脂肪酸的P碳原子上進(jìn)行的，包括脫氫、加水、再脫氫和硫解4

步反應(yīng)，使脂酰CoA生成1分子乙酰CoA和1分子比原來(lái)少了2個(gè)碳原子的脂

酰CoA。后者可再進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫和硫解，如此反復(fù)進(jìn)行，可將偶數(shù)

碳脂酰CoA分解成若干乙酰CoA、FADH2和NADH+H+。乙酰輔酶A經(jīng)三較酸循環(huán)徹底氧化分解，F(xiàn)ADH2和NADH+H+通過(guò)呼吸鏈經(jīng)氧化磷酸化后產(chǎn)生能量。P-氧化是體內(nèi)主要的產(chǎn)能方式之一。.酮體的生成和利用⑴概念：酮體是脂肪酸在肝臟不完全氧化分解的中間產(chǎn)物，包括乙酰乙酸、P-羥基丁酸和丙酮。⑵酮體的生成：脂肪酸f（B-氧化）一乙酰輔酶AfHMG-CoAf乙酰乙酸fB-羥基丁酸f丙酮在生理情況下，肝臟酮體的生成能力往往低于肝外組織利用酮體的能力，血中酮體的含量很低。但在長(zhǎng)期饑餓或糖尿病等代謝異常的情況下，體內(nèi)脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，肝內(nèi)酮體的生成超過(guò)肝外組織利用酮體的能力，血中酮體含量會(huì)增加，形成酮血癥或酮尿癥。?脂肪酸的合成原料：乙酰CoA和NADPH+H+部位：細(xì)胞漿過(guò)程：乙酰CoA首先在乙酰CoA竣化酶催化下生成丙二酰CoA,作為脂肪酸碳

鏈延長(zhǎng)中碳的來(lái)源。脂肪酸鏈每接受丙二酰CoA中2個(gè)碳原子，就在脂肪酸合成酶復(fù)合體上依次進(jìn)行縮合、加氫、脫水和再加氫等連續(xù)反應(yīng)，如此反復(fù)，合成16C的軟脂酸，由NADPH+H+提供還原反應(yīng)中所需的氫。脂肪酸合成酶復(fù)合體是一個(gè)多酶復(fù)合體，有7種酶活性，其中的?；d體蛋白（ACP）是合成過(guò)程中脂?；妮d體，具有與CoASH相同的4,磷酸泛酰氨基乙硫醇輔基。脂肪酸延長(zhǎng)、縮短、去飽和，便可生成除必需脂肪酸之外的多種脂肪酸。在線粒體中，碳鏈延長(zhǎng)時(shí)二碳單位的供體是乙酰CoA；在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中延長(zhǎng)時(shí)，二碳單位的供體是丙二酰CoA。關(guān)鍵酶：乙酰CoA竣化酶，其輔酶為生物素。必需脂肪酸：前列腺素、血栓素及白三烯是多不飽和脂肪酸（主要是花生四烯酸）

的重要衍生物。㈡磷酯的代謝甘油磷酯的合成部位：全身各組織細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，以肝、腎、小腸的合成最旺盛。原料：甘油、脂肪酸、磷酸和含氮化合物（膽堿、膽胺等）。CDP-膽堿、CDP-膽胺分別是卵磷脂和腦磷酯合成時(shí)膽堿、膽胺的活性供體。㈢膽固醇的代謝1.膽固醇的合成部位：除成年動(dòng)物的腦組織和成熟的紅細(xì)胞之外的各組織，其中肝是主要場(chǎng)所。原料：乙酰CoA和NADPH+H+。葡萄糖、氨基酸和脂肪酸在線粒體中生成的乙酰CoA經(jīng)檸檬酸一丙酮酸循環(huán)被運(yùn)至胞液，也需先合成HMG-CoA,然后在HMG-CoA還原酶及多種酶作用下最終合成膽固醇。關(guān)鍵酶：HMG-CoA還原酶2,膽固醇的轉(zhuǎn)化膽固醇主要轉(zhuǎn)化成膽汁酸(占2/5),此外還可轉(zhuǎn)化成各種類固醇激素和膽固醇酯。㈣血漿脂蛋白脂蛋白的組成和作用：乳糜微粒^乂)：含大量來(lái)自食物的甘油三酯，功用是運(yùn)輸外源性的甘油三酯到肝和肝外組織被利用；極低密度脂蛋白(VLDL)：含較多的內(nèi)源性的甘油三酯，功用是向肝外組織運(yùn)輸肝細(xì)胞合成的甘油三酯；低密度脂蛋白(LDL)：含膽固醇比例較高，負(fù)責(zé)將肝內(nèi)合成的膽固醇向肝外組織運(yùn)輸；高密度脂蛋白(HDL)：含有較多的磷酯和膽固醇及大量載脂蛋白，功用是向肝外組織運(yùn)輸磷酯和將肝外組織的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)回肝內(nèi)。蛋白質(zhì)降解和氨基酸代謝㈠蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用1.蛋白質(zhì)的生理功能2.蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值必需氨基酸：蘇、纈、亮、異亮、賴、色、苯、蛋蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用：營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混和食用，使必需氨基酸互相補(bǔ)充從

而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，稱為食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。2氨基酸的脫氨基作用⑴途徑：聯(lián)合脫氨基作用⑵方式：轉(zhuǎn)氨偶聯(lián)氧化脫氨(肝、腎等組織)嘌呤核甘酸循環(huán)(骨骼肌、心肌等)①兩種重要的轉(zhuǎn)氨酶：谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)②轉(zhuǎn)氨酶的輔酶：磷酸毗哆醛和磷酸毗哆胺(維生素B6的磷酸酯)3. a-酮酸的代謝三個(gè)代謝去路:①生成非必需氨基酸；②轉(zhuǎn)變成糖和脂類；除Lys和Leu是生酮氨基酸外，多數(shù)氨基酸是生糖氨基酸；③氧化功能；㈢氨的代謝L氨的轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)輸形式：⑴丙氨酸一葡萄糖循環(huán)意義：將肌肉中氨基酸的氨基以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁危瑫r(shí)肝臟又將丙氨酸脫氨生成的丙酮酸異生成葡萄糖運(yùn)輸?shù)郊∪饨M織；⑵谷氨酰胺的運(yùn)氨作用意義：這是神經(jīng)組織解氨毒的重要方式，也是氨的儲(chǔ)存和運(yùn)輸方式。2.尿素的生成組織：肝臟亞細(xì)胞部位：線粒體和胞液機(jī)理：鳥氨酸循環(huán)關(guān)鍵酶：氨甲酰磷酸合成酶1（屬變構(gòu)酶，受N-乙酰谷氨酸變構(gòu)激活），精氨酸

代琥珀酸合成酶（活性最低，活性大小決定鳥氨酸循環(huán)的速度）注意：尿素分子中兩個(gè)氮原子的來(lái)源雖然不同，但都直接或間接來(lái)自各種氨基

酸。血氨增高導(dǎo)致肝昏迷的可能機(jī)理：肝功能下降f尿素合成障礙一血氨升高一大腦a-酮戊二酸減少(合成谷氨酸和谷氨酰氨)f三較酸循環(huán)障礙一ATP減少一腦功能障礙以至昏迷㈣個(gè)別氨基酸的代謝.氨基酸的脫竣基作用.一碳單位概念：氨基酸在分解代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子基團(tuán)的總稱。載體：四氫葉酸(FH4)來(lái)源：SerGlyHisTrp功能：參與嘌吟核甘酸的合成核昔酸代謝核昔酸的生物學(xué)功能：⑴合成核酸的原料；⑵構(gòu)成能量物質(zhì)，如ATP、GTP、CTP等；⑶參與代謝調(diào)節(jié)，如cAMP和cGMP；

⑷構(gòu)成輔酶的組成成分，如NAD+、NADP+等;⑸參與活性中間代謝物：如UDPG、CDP-膽堿等。㈠嘌呤核苷酸代謝1.合成代謝⑴從頭合成原料：Asp、Gln、Gly、CO2和一碳單位第一階段：生成IMP；重要中間產(chǎn)物：PRPP，其作用在于：①它是5-磷酸核糖的活性形式；②它可以直接與喋吟堿基通過(guò)補(bǔ)救合成途徑生成喋吟核甘酸；③PRPP可以促進(jìn)關(guān)鍵酶一酰胺轉(zhuǎn)移酶的活性，可視為調(diào)節(jié)物。注意：.關(guān)鍵酶為PRPP合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶，可受代謝物反饋抑制；.反應(yīng)過(guò)程中，凡是有谷氨酰氨和一碳單位參與的反應(yīng)，均可分別被抗代謝物氨基酸類似物氮雜絲氨酸和葉酸類似物甲氨蝶吟所阻斷；第二階段：IMP經(jīng)腺甘酸代琥珀酸生成AMP以及經(jīng)XMP生成GMP。⑵補(bǔ)救合成①大腦、骨髓等組織缺乏從頭合成的有關(guān)酶，補(bǔ)救合成是其合成核甘酸的主要途徑；②節(jié)省能量和原料；③次黃嘌吟鳥嘌吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)先天缺乏會(huì)導(dǎo)致遺傳性疾病(自毀容貌癥)；⑶嘌吟核苷酸的抗代謝物①6-巰基嘌吟(6-MP)作用機(jī)理：6-MP 6-MP核甘酸抑制補(bǔ)救合成途徑 反饋抑制酰胺轉(zhuǎn)移酶抑制IMP和GMP的合成②氮雜絲氨酸：抑制谷氨酰氨參與的反應(yīng)③甲氨蝶吟：抑制二氫葉酸還原酶，從而抑制FH4的生成，干擾了一碳單