大二上生物化學(xué)總結(jié)串講

總結(jié)串講生物化學(xué)（biochemistry)是利用化學(xué)的原理與方法去探討生命的一門科學(xué)，它是介于化學(xué)、生物學(xué)及物理學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科。生物化學(xué)研究的主要方面：氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、氨基酸：1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氨基酸(aminoacid)是蛋白質(zhì)分子的基本組成單位。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)分子的氨基酸約有20種，除脯氨酸為α-亞氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均為L(zhǎng)-α-氨基酸。2．分類：根據(jù)氨基酸的R基團(tuán)的極性大小可將氨基酸分為四類：①非極性中性氨基酸(8種)；②極性中性氨基酸(7種)；③酸性氨基酸(Glu和Asp)；④堿性氨基酸(Lys、Arg和His)。二、肽鍵與肽鏈：

肽鍵(peptidebond)是指由一分子氨基酸的α-羧基與另一分子氨基酸的α-氨基經(jīng)脫水而形成的共價(jià)鍵(-CO-NH-)。氨基酸分子在參與形成肽鍵之后，由于脫水而結(jié)構(gòu)不完整，稱為氨基酸殘基。每條多肽鏈都有兩端：即自由氨基端(N端)與自由羧基端(C端)，肽鏈的方向是N端→C端。三、肽鍵平面(肽單位)：肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)；組成肽鍵的四個(gè)原子及其相鄰的兩個(gè)α碳原子處在同一個(gè)平面上，為剛性平面結(jié)構(gòu)，稱為肽鍵平面。四、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可人為分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)等層次。一級(jí)結(jié)構(gòu)為線狀結(jié)構(gòu)，二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu)。1．一級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈中氨基酸的排列順序，其維系鍵是肽鍵。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)。2．二級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈主鏈骨架盤繞折疊而形成的構(gòu)象，借氫鍵維系。主要的幾種類型：3．三級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈所有原子的空間排布。其維系鍵主要是非共價(jià)鍵（次級(jí)鍵）：氫鍵、疏水鍵、范德華力、離子鍵等，也可涉及二硫鍵。4．四級(jí)結(jié)構(gòu)：指亞基之間的立體排布、接觸部位的布局等，其維系鍵為非共價(jià)鍵。亞基是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的而又具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈。五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)：1．兩性解離與等電點(diǎn)：2．蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)：3．蛋白質(zhì)的紫外吸收：4．蛋白質(zhì)的變性：六、蛋白質(zhì)的分離與純化：1．鹽析與有機(jī)溶劑沉淀：2．電泳：3．透析：4．層析：5．超速離心：七、氨基酸順序分析：蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸順序分析，即蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定，主要的幾個(gè)步驟：核酸的結(jié)構(gòu)與功能一、核酸的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)：1．含氮堿：2．戊糖：3．核苷：二、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)：三、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)四、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)：五、DNA的功能：六、RNA的空間結(jié)構(gòu)與功能：核酸的一般理化性質(zhì)：核酸具有酸性；粘度大；能吸收紫外光，最大吸收峰為260nm。DNA的變性：DNA的復(fù)性與分子雜交：

核酸酶：凡是能水解核酸的酶都稱為核酸酶。凡能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸的酶稱為核酸外切酶，凡能從多核苷酸鏈中間開始水解核酸的酶稱為核酸內(nèi)切酶。能識(shí)別特定的核苷酸順序，并從特定位點(diǎn)水解核酸的內(nèi)切酶稱為限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）。酶一、酶的概念：酶（enzyme）是由活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑，這種催化劑具有極高的催化效率和高度的底物特異性，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。二、酶的分子組成：酶分子可根據(jù)其化學(xué)組成的不同，可分為單純酶和結(jié)合酶（全酶）兩類。輔助因子。與酶蛋白疏松結(jié)合并與酶的催化活性有關(guān)的耐熱低分子有機(jī)化合物稱為輔酶。與酶蛋白牢固結(jié)合并與酶的催化活性有關(guān)的耐熱低分子有機(jī)化合物稱為輔基。三、輔酶與輔基的來(lái)源及其生理功用：輔酶與輔基的生理功用主要是：⑴運(yùn)載氫原子或電子，參與氧化還原反應(yīng)。⑵運(yùn)載反應(yīng)基團(tuán)，如?；?、氨基、烷基、羧基及一碳單位等，參與基團(tuán)轉(zhuǎn)移。大部分的輔酶與輔基衍生于維生素。1.TPP：即焦磷酸硫胺素，由硫胺素（VitB1）焦磷酸化而生成，是脫羧酶的輔酶，在體內(nèi)參與糖代謝過(guò)程中α-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)。2.FMN和FAD：即黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD），是核黃素（VitB2）的衍生物。FMN或FAD通常作為脫氫酶的輔基，在酶促反應(yīng)中作為遞氫體（雙遞氫體）。3.NAD+和NADP+：即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，輔酶Ⅰ）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，輔酶Ⅱ），是VitPP的衍生物。NAD+和NADP+主要作為脫氫酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起遞氫體的作用，為單遞氫體。4.磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺：是VitB6的衍生物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作為氨基轉(zhuǎn)移酶，氨基酸脫羧酶，半胱氨酸脫硫酶等的輔酶。5.CoA：泛酸（遍多酸）在體內(nèi)參與構(gòu)成輔酶A（CoA）。CoA中的巰基可與羧基以高能硫酯鍵結(jié)合，在糖、脂、蛋白質(zhì)代謝中起傳遞?；淖饔茫酋；傅妮o酶。6.生物素：是羧化酶的輔基，在體內(nèi)參與CO2的固定和羧化反應(yīng)。7.FH4：由葉酸衍生而來(lái)。四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中的輔酶。8.VitB12衍生物：VitB12分子中含金屬元素鈷，故又稱為鈷胺素。VitB12在體內(nèi)有多種活性形式，如5'-脫氧腺苷鈷胺素、甲基鈷胺素等。其中，5'-脫氧腺苷鈷胺素參與構(gòu)成變位酶的輔酶，甲基鈷胺素則是甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶。金屬離子的作用：1.穩(wěn)定構(gòu)象：穩(wěn)定酶蛋白催化活性所必需的分子構(gòu)象；2.構(gòu)成酶的活性中心：作為酶的活性中心的組成成分，參與構(gòu)成酶的活性中心；3.連接作用：作為橋梁，將底物分子與酶蛋白螯合起來(lái)。酶的活性中心：

酶促反應(yīng)的特點(diǎn)：酶促反應(yīng)的機(jī)制：酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：酶的調(diào)節(jié)：可以通過(guò)改變其催化活性而使整個(gè)代謝反應(yīng)的速度或方向發(fā)生改變的酶就稱為限速酶或關(guān)鍵酶。酶活性的調(diào)節(jié)可以通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)而使其催化活性以生改變，也可以通過(guò)改變其含量來(lái)改變其催化活性，還可以通過(guò)以不同形式的酶在不同組織中的分布差異來(lái)調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)。1．酶結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)：通過(guò)對(duì)現(xiàn)有酶分子結(jié)構(gòu)的影響來(lái)改變酶的催化活性。這是一種快速調(diào)節(jié)方式。⑴變構(gòu)調(diào)節(jié)：又稱別構(gòu)調(diào)節(jié)。某些代謝物能與變構(gòu)酶分子上的變構(gòu)部位特異性結(jié)合，使酶的分子構(gòu)發(fā)生改變，從而改變酶的催化活性以及代謝反應(yīng)的速度，這種調(diào)節(jié)作用就稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)。具有變構(gòu)調(diào)節(jié)作用的酶就稱為變構(gòu)酶。凡能使酶分子變構(gòu)并使酶的催化活性發(fā)生改變的代謝物就稱為變構(gòu)劑。當(dāng)變構(gòu)酶的一個(gè)亞基與其配體（底物或變構(gòu)劑）結(jié)合后，能夠通過(guò)改變相鄰亞基的構(gòu)象而使其對(duì)配體的親和力發(fā)生改變，這種效應(yīng)就稱為變構(gòu)酶的協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)劑一般以反饋方式對(duì)代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)節(jié)，常見的為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：①酶活性的改變通過(guò)酶分子構(gòu)象的改變而實(shí)現(xiàn)；②酶的變構(gòu)僅涉及非共價(jià)鍵的變化；③調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物；④為一非耗能過(guò)程；⑤無(wú)放大效應(yīng)。⑵共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：酶蛋白分子中的某些基團(tuán)可以在其他酶的催化下發(fā)生共價(jià)修飾，從而導(dǎo)致酶活性的改變，稱為共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。共價(jià)修飾方式有：磷酸化-脫磷酸化等。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)一般與激素的調(diào)節(jié)相聯(lián)系，其調(diào)節(jié)方式為級(jí)聯(lián)反應(yīng)。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)的特點(diǎn)為：①酶以兩種不同修飾和不同活性的形式存在；②有共價(jià)鍵的變化；③受其他調(diào)節(jié)因素（如激素）的影響；④一般為耗能過(guò)程；⑤存在放大效應(yīng)。⑶酶原的激活：處于無(wú)活性狀態(tài)的酶的前身物質(zhì)就稱為酶原。酶原在一定條件下轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過(guò)程稱為酶原的激活。酶原的激活過(guò)程通常伴有酶蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。酶原分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了酶原分子空間結(jié)構(gòu)的改變，使催化活性中心得以形成，故使其從無(wú)活性的酶原形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿?。酶原激活的生理意義在于：保護(hù)自身組織細(xì)胞不被酶水解消化。2．酶含量的調(diào)節(jié)：是指通過(guò)改變細(xì)胞中酶蛋白合成或降解的速度來(lái)調(diào)節(jié)酶分子的絕對(duì)含量，影響其催化活性，從而調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的速度。這是機(jī)體內(nèi)遲緩調(diào)節(jié)的重要方式。⑴酶蛋白合成的調(diào)節(jié)：酶蛋白的合成速度通常通過(guò)一些誘導(dǎo)劑或阻遏劑來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。凡能促使基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)，從而使酶蛋白合成增加的物質(zhì)就稱為誘導(dǎo)劑；反之，則稱為阻遏劑。常見的誘導(dǎo)劑或阻遏劑包括代謝物、藥物和激素等。⑵酶蛋白降解的調(diào)節(jié)：如饑餓時(shí)，精氨酸酶降解減慢，故酶活性增高，有利于氨基酸的分解供能。3．同工酶的調(diào)節(jié)：在同一種屬中，催化活性相同而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同工酶。同工酶在體內(nèi)的生理意義主要在于適應(yīng)不同組織或不同細(xì)胞器在代謝上的不同需要。因此，同工酶在體內(nèi)的生理功能是不同的。乳酸脫氫酶同工酶（LDHs）為四聚體，在體內(nèi)共有五種分子形式，即LDH1（H4），LDH2（H3M1），LDH3（H2M2），LDH4（H1M3）和LDH5（M4）。心肌中以LDH1含量最多，LDH1對(duì)乳酸的親和力較高，因此它的主要作用是催化乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵩龠M(jìn)一步氧化分解，以供應(yīng)心肌的能量。在骨骼肌中含量最多的是LDH5，LDH5對(duì)丙酮酸的親和力較高，因此它的主要作用是催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，以促進(jìn)糖酵解的進(jìn)行。酶的命名與分類：1．酶的命名：主要有習(xí)慣命名法與系統(tǒng)命名法兩種，但常用者為習(xí)慣命名法。2．酶的分類：根據(jù)1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（IEC）的分類法，將酶分為六大類：①氧化還原酶類：②轉(zhuǎn)移酶類：③水解酶類：④裂合酶類：⑤異構(gòu)酶類：⑥合成酶類：糖代謝糖的無(wú)氧酵解：糖的無(wú)氧酵解是指葡萄糖在無(wú)氧條件下分解生成乳酸并釋放出能量的過(guò)程。其全部反應(yīng)過(guò)程在胞液中進(jìn)行，代謝的終產(chǎn)物為乳酸，一分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧酵解可凈生成兩分子ATP。糖無(wú)氧酵解的調(diào)節(jié)：主要是對(duì)三個(gè)關(guān)鍵酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶進(jìn)行調(diào)節(jié)。糖的有氧氧化：葡萄糖在有氧條件下徹底氧化分解生成CO2和H2O，并釋放出大量能量的過(guò)程稱為糖的有氧氧化。絕大多數(shù)組織細(xì)胞通過(guò)糖的有氧氧化途徑獲得能量。此代謝過(guò)程在細(xì)胞胞液和線粒體內(nèi)進(jìn)行，一分子葡萄糖徹底氧化分解可產(chǎn)生30/32分子ATP。糖的有氧氧化代謝途徑可分為三個(gè)階段：1．葡萄糖經(jīng)酵解途徑生成丙酮酸：此階段在細(xì)胞胞液中進(jìn)行，與糖的無(wú)氧酵解途徑相同，涉及的關(guān)鍵酶也相同。

2．丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA：丙酮酸進(jìn)入線粒體，在丙酮酸脫氫酶系的催化下氧化脫羧生成（NADH+H+）和乙酰CoA。丙酮酸脫氫酶系為關(guān)鍵酶。3．經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化分解：。。。。。糖有氧氧化的生理意義：

1．是糖在體內(nèi)分解供能的主要途徑：⑴生成的ATP數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于糖的無(wú)氧酵解生成的ATP數(shù)目；⑵機(jī)體內(nèi)大多數(shù)組織細(xì)胞均通過(guò)此途徑氧化供能。2．是糖、脂、蛋白質(zhì)氧化供能的共同途徑：糖、脂、蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物主要經(jīng)此途徑徹底氧化分解供能。3．是糖、脂、蛋白質(zhì)相互轉(zhuǎn)變的樞紐：有氧氧化途徑中的中間代謝物可以由糖、脂、蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生，某些中間代謝物也可以由此途徑逆行而相互轉(zhuǎn)變。磷酸戊糖途徑：

磷酸戊糖途徑是指從G-6-P脫氫反應(yīng)開始，經(jīng)一系列代謝反應(yīng)生成磷酸戊糖等中間代謝物，然后再重新進(jìn)入糖氧化分解代謝途徑的一條旁路代謝途徑。該旁路途徑的起始物是G-6-P，返回的代謝產(chǎn)物是3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，其重要的中間代謝產(chǎn)物是5-磷酸核糖和NADPH。整個(gè)代謝途徑在胞液中進(jìn)行。關(guān)鍵酶是6-磷酸葡萄糖脫氫酶。磷酸戊糖途徑的生理意義：

1.是體內(nèi)生成NADPH的主要代謝途徑：NADPH在體內(nèi)可用于：⑴作為供氫體，參與體內(nèi)的合成代謝：如參與合成脂肪酸、膽固醇等。⑵參與羥化反應(yīng)：作為加單氧酶的輔酶，參與對(duì)代謝物的羥化。⑶維持巰基酶的活性。⑷使氧化型谷胱甘肽還原。⑸維持紅細(xì)胞膜的完整性：由于6-磷酸葡萄糖脫氫酶遺傳性缺陷可導(dǎo)致蠶豆病，表現(xiàn)為溶血性貧血。2.是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的唯一代謝途徑：糖原的合成與分解：

糖原是由許多葡萄糖分子聚合而成的帶有分支的高分子多糖類化合物。糖原分子的直鏈部分借α-1,4-糖苷鍵而將葡萄糖殘基連接起來(lái)，其支鏈部分則是借α-1,6-糖苷鍵而形成分支。糖原是一種無(wú)還原性的多糖。糖原的合成與分解代謝主要發(fā)生在肝、腎和肌肉組織細(xì)胞的胞液中。糖原合成與分解的生理意義：

1．貯存能量：葡萄糖可以糖原的形式貯存。

2．調(diào)節(jié)血糖濃度：血糖濃度高時(shí)可合成糖原，濃度低時(shí)可分解糖原來(lái)補(bǔ)充血糖。3．利用乳酸：肝中可經(jīng)糖異生途徑利用糖無(wú)氧酵解產(chǎn)生的乳酸來(lái)合成糖原。糖異生：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^(guò)程稱為糖異生。該代謝途徑主要存在于肝及腎中。糖異生主要沿酵解途徑逆行，但由于有三步反應(yīng)（己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶）為不可逆反應(yīng)，故需經(jīng)另外的反應(yīng)繞行。糖異生的生理意義：

1．在饑餓情況下維持血糖濃度的相對(duì)恒定：

2．回收乳酸分子中的能量：由于乳酸主要是在肌肉組織經(jīng)糖的無(wú)氧酵解產(chǎn)生，但肌肉組織糖異生作用很弱，且不能生成自由葡萄糖，故需將產(chǎn)生的乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟重新生成葡萄糖后再加以利用。葡萄糖在肌肉組織中經(jīng)糖的無(wú)氧酵解產(chǎn)生的乳酸，可經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟，再經(jīng)糖的異生作用生成自由葡萄糖后轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉組織加以利用，這一循環(huán)過(guò)程就稱為乳酸循環(huán)（Cori循環(huán)）。3．維持酸堿平衡：生物氧化生物氧化的概念和特點(diǎn)：物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解并釋放出能量的過(guò)程稱為生物氧化。與體外燃燒一樣，生物氧化也是一個(gè)消耗O2，生成CO2和H2O，并釋放出大量能量的過(guò)程。但與體外燃燒不同的是，生物氧化過(guò)程是在37℃，近于中性的含水環(huán)境中，由酶催化進(jìn)行的；反應(yīng)逐步釋放出能量，相當(dāng)一部分能量以高能磷酸酯鍵的形式儲(chǔ)存起來(lái)。線粒體氧化呼吸鏈：在線粒體中，由若干遞氫體或遞電子體按一定順序排列組成的，與細(xì)胞呼吸過(guò)程有關(guān)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體系稱為呼吸鏈。這些遞氫體或遞電子體往往以復(fù)合體的形式存在于線粒體內(nèi)膜上。主要的復(fù)合體有：1．復(fù)合體Ⅰ（NADH-泛醌還原酶）：2．復(fù)合體Ⅱ（琥珀酸-泛醌還原酶）：

CoQ。3．復(fù)合體Ⅲ（泛醌-細(xì)胞色素c還原酶）：4．復(fù)合體Ⅳ（細(xì)胞色素c氧化酶）：呼吸鏈成分的排列順序：由上述遞氫體或遞電子體組成了NADH氧化呼吸鏈和琥珀酸氧化呼吸鏈兩條呼吸鏈。生物體內(nèi)能量生成的方式：1．氧化磷酸化：在線粒體中，底物分子脫下的氫原子經(jīng)遞氫體系傳遞給氧，在此過(guò)程中釋放能量使ADP磷酸化生成ATP，這種能量的生成方式就稱為氧化磷酸化。2．底物水平磷酸化：直接將底物分子中的高能鍵轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP分子中的末端高能磷酸鍵的過(guò)程稱為底物水平磷酸化。氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制：目前公認(rèn)的機(jī)制是1961年由Mitchell提出的化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)。這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為氧化呼吸鏈存在于線粒體內(nèi)膜上，當(dāng)氧化反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，H+通過(guò)氫泵作用（氧化還原袢）被排斥到線粒體內(nèi)膜外側(cè)（膜間腔），從而形成跨膜pH梯度和跨膜電位差。這種形式的能量，可以被存在于線粒體內(nèi)膜上的ATP合酶利用，生成高能磷酸基團(tuán)，并與ADP結(jié)合而合成ATP。⑴呼吸鏈的抑制劑：能夠抑制呼吸鏈遞氫或遞電子過(guò)程的藥物或毒物稱為呼吸鏈的抑制劑。能夠抑制第一位點(diǎn)的有異戊巴比妥、粉蝶霉素A、魚藤酮等；能夠抑制第二位點(diǎn)的有抗霉素A和二巰基丙醇；能夠抑制第三位點(diǎn)的有CO、H2S和CN-、N3-。其中，CN-和N3-主要抑制氧化型Cytaa3-Fe3+，而CO和H2S主要抑制還原型Cytaa3-Fe2+。⑵解偶聯(lián)劑：不抑制呼吸鏈的遞氫或遞電子過(guò)程，但能使氧化產(chǎn)生的能量不能用于ADP的磷酸化的試劑稱為解偶聯(lián)劑。其機(jī)理是增大了線粒體內(nèi)膜對(duì)H+的通透性，使H+的跨膜梯度消除，從而使氧化過(guò)程釋放的能量不能用于ATP的合成反應(yīng)。主要的解偶聯(lián)劑有2,4-二硝基酚。線粒體外NADH的穿梭：胞液中的3-磷酸甘油醛或乳酸脫氫，均可產(chǎn)生NADH。這些NADH可經(jīng)穿梭系統(tǒng)而進(jìn)入線粒體氧化磷酸化，產(chǎn)生H2O和ATP。1．磷酸甘油穿梭系統(tǒng)：這一系統(tǒng)以3-磷酸甘油和磷酸二羥丙酮為載體，在兩種不同的α-磷酸甘油脫氫酶的催化下，將胞液中NADH的氫原子帶入線粒體中，交給FAD，再沿琥珀酸氧化呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化。因此，如NADH通過(guò)此穿梭系統(tǒng)帶一對(duì)氫原子進(jìn)入線粒體，則只得到2分子ATP。2．蘋果酸穿梭系統(tǒng)：此系統(tǒng)以蘋果酸和天冬氨酸為載體，在蘋果酸脫氫酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶的催化下。將胞液中NADH的氫原子帶入線粒體交給NAD+，再沿NADH氧化呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化。因此，經(jīng)此穿梭系統(tǒng)帶入一對(duì)氫原子可生成3分子ATP。脂類代謝脂類物質(zhì)具有下列生理功用：①供能貯能：②構(gòu)成生物膜：③協(xié)助脂溶性維生素的吸收，提供必需脂肪酸。④保護(hù)和保溫作用：甘油三酯的分解代謝：脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放：酮體的生成及利用：甘油三酯的合成代謝：

脂肪酸的β氧化：體內(nèi)大多數(shù)的組織細(xì)胞均可以此途徑氧化利用脂肪酸。其代謝反應(yīng)過(guò)程可分為三個(gè)階段：(1)活化：在線粒體外膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行此反應(yīng)過(guò)程。由脂肪酸硫激酶（脂酰CoA合成酶）催化生成脂酰CoA。每活化一分子脂肪酸，需消耗兩分子ATP。(2)進(jìn)入：借助于兩種肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶（酶Ⅰ和酶Ⅱ）催化的移換反應(yīng)，脂酰CoA由肉堿（肉毒堿）攜帶進(jìn)入線粒體。肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的關(guān)鍵酶。⑶β-氧化：由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成：①脫氫：脂肪酰CoA在脂肪酰CoA脫氫酶的催化下，生成FADH2和α,β-烯脂肪酰CoA。②水化：在水化酶的催化下，生成L-β-羥脂肪酰CoA。③再脫氫：在L-β-羥脂肪酰CoA脫氫酶的催化下，生成β-酮脂肪酰CoA和NADH+H+。④硫解：在硫解酶的催化下，分解生成1分子乙酰CoA和1分子減少了兩個(gè)碳原子的脂肪酰CoA。后者可繼續(xù)氧化分解，直至全部分解為乙酰CoA。酮體的生成：酮體主要在肝臟的線粒體中生成，其合成原料為乙酰CoA，關(guān)鍵酶是HMG-CoA合成酶。其過(guò)程為：乙酰CoA→乙酰乙酰CoA→HMG-CoA→乙酰乙酸。生成的乙酰乙酸再通過(guò)加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?羥丁酸或經(jīng)自發(fā)脫羧生成丙酮。酮體的利用：利用酮體的酶有兩種，即琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶（主要存在于心、腎、腦和骨骼肌細(xì)胞的線粒體中，不消耗ATP）和乙酰乙酸硫激酶（主要存在于心、腎、腦細(xì)胞線粒體中，需消耗2分子ATP）。其氧化利用酮體的過(guò)程為：β-羥丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→三羧酸循環(huán)。酮體生成及利用的生理意義：(1)在正常情況下，酮體是肝臟輸出能源的一種形式：由于酮體的分子較小，故被肝外組織氧化利用，成為肝臟向肝外組織輸出能源的一種形式。(2)在饑餓或疾病情況下，為心、腦等重要器官提供必要的能源：在長(zhǎng)期饑餓或某些疾病情況下，由于葡萄糖供應(yīng)不足，心、腦等器官也可轉(zhuǎn)變來(lái)利用酮體氧化分解供能。甘油三酯的合成代謝：肝臟、小腸和脂肪組織是主要的合成脂肪的組織器官，其合成的亞細(xì)胞部位主要在胞液。脂肪合成時(shí)，首先需要合成長(zhǎng)鏈脂肪酸和3-磷酸甘油，然后再將二者縮合起來(lái)形成甘油三酯（脂肪）。1．脂肪酸的合成：脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后產(chǎn)生的乙酰CoA，其合成過(guò)程由胞液中的脂肪酸合成酶系催化，不是β-氧化過(guò)程的逆反應(yīng)。脂肪酸合成的直接產(chǎn)物是軟脂酸，然后再將其加工成其他種類的脂肪酸。⑴乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體：線粒體內(nèi)產(chǎn)生的乙酰CoA，與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，穿過(guò)線粒體內(nèi)膜進(jìn)入胞液，裂解后重新生成乙酰CoA，產(chǎn)生的草酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸岷笾匦逻M(jìn)入線粒體，這一過(guò)程稱為檸檬酸-丙酮酸穿梭作用。⑵丙二酸單酰CoA的合成：在乙酰CoA羧化酶（需生物素）的催化下，將乙酰CoA羧化為丙二酸單酰CoA。乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成的關(guān)鍵酶，屬于變構(gòu)酶，其活性受檸檬酸和異檸檬酸的變構(gòu)激活，受長(zhǎng)鏈脂酰CoA的變構(gòu)抑制。⑶脂肪酸合成循環(huán)：脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過(guò)程是一類似于β-氧化逆反應(yīng)的循環(huán)反應(yīng)過(guò)程，即縮合→加氫→脫水→再加氫。所需氫原子來(lái)源于NADPH，故對(duì)磷酸戊糖旁路有依賴。每經(jīng)過(guò)一次循環(huán)反應(yīng)，延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子。但該循環(huán)反應(yīng)過(guò)程由胞液中的脂肪酸合成酶系所催化。脂肪酸合成酶系在低等生物中是一種由一分子脂?；d體蛋白（ACP）和七種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體；但在高等動(dòng)物中，則是由一條多肽鏈構(gòu)成的多功能酶，通常以二聚體形式存在，每個(gè)亞基都含有一ACP結(jié)構(gòu)域。2．3-磷酸甘油的生成：合成甘油三酯所需的3-磷酸甘油主要由下列兩條途徑生成：①由糖代謝生成（脂肪細(xì)胞、肝臟）：磷酸二羥丙酮加氫生成3-磷酸甘油。②由脂肪動(dòng)員生成（肝）：脂肪動(dòng)員生成的甘油轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟經(jīng)磷酸化后生成3-磷酸甘油。3．甘油三酯的合成：2×脂酰CoA+3-磷酸甘油→磷脂酸→甘油三酯。氨基酸代謝氨基酸的脫氨基作用：

氨基酸主要通過(guò)三種方式脫氨基，即氧化脫氨基，聯(lián)合脫氨基和非氧化脫氨基。1．氧化脫氨基：反應(yīng)過(guò)程包括脫氫和水解兩步，反應(yīng)主要由L-氨基酸氧化酶和谷氨酸脫氫酶所催化。L-氨基酸氧化酶是一種需氧脫氫酶，該酶在人體內(nèi)作用不大。谷氨酸脫氫酶是一種不需氧脫氫酶，以NAD+或NADP+為輔酶。該酶作用較大，屬于變構(gòu)酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。2．轉(zhuǎn)氨基作用：由轉(zhuǎn)氨酶催化，將α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸酮基的位置上，生成相應(yīng)的α-氨基酸，而原來(lái)的α-氨基酸則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的α-酮酸。轉(zhuǎn)氨酶以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。轉(zhuǎn)氨基作用可以在各種氨基酸與α-酮酸之間普遍進(jìn)行。除Gly，Lys，Thr，Pro外，均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。較為重要的轉(zhuǎn)氨酶有：⑴丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）。催化丙氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在肝臟中活性較高，在肝臟疾病時(shí)，可引起血清中ALT活性明顯升高。⑵天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）。催化天冬氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在心肌中活性較高，故在心肌疾患時(shí)，血清中AST活性明顯升高。3．聯(lián)合脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行，從而使氨基酸脫去氨基并氧化為α-酮酸的過(guò)程，稱為聯(lián)合脫氨基作用。可在大多數(shù)組織細(xì)胞中進(jìn)行，是體內(nèi)主要的脫氨基的方式。4．嘌呤核苷酸循環(huán)（PNC）：這是存在于骨骼肌和心肌中的一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中，腺苷酸脫氨酶的活性較高，該酶可催化AMP脫氨基，此反應(yīng)與轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)相聯(lián)系，即構(gòu)成嘌呤核苷酸循環(huán)的脫氨基作用。α-酮酸的代謝：1．再氨基化為氨基酸。2．轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑耗承┌被崦摪被笊商钱惿緩降闹虚g代謝物，故可經(jīng)糖異生途徑生成葡萄糖，這些氨基酸稱為生糖氨基酸。個(gè)別氨基酸如Leu，Lys，經(jīng)代謝后只能生成乙酰CoA或乙酰乙酰CoA，再轉(zhuǎn)變?yōu)橹蛲w，故稱為生酮氨基酸。而Phe，Tyr，Ile，Thr，Trp經(jīng)分解后的產(chǎn)物一部分可生成葡萄糖，另一部分則生成乙酰CoA，故稱為生糖兼生酮氨基酸。3．氧化供能：進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解供能。氨的代謝：

1．血氨的來(lái)源與去路：⑴血氨的來(lái)源：①由腸道吸收；②氨基酸脫氨基；③氨基酸的酰胺基水解；④其他含氮物的分解。⑵血氨的去路：①在肝臟轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩?；②合成氨基酸；③合成其他含氮物；④合成天冬酰胺和谷氨酰胺；⑤直接排出?．氨在血中的轉(zhuǎn)運(yùn)：氨在血液循環(huán)中的轉(zhuǎn)運(yùn)，需以無(wú)毒的形式進(jìn)行，如生成丙氨酸或谷氨酰胺等，將氨轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟或腎臟進(jìn)行代謝。⑴丙氨酸-葡萄糖循環(huán)：肌肉中的氨基酸將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸，后者經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟再脫氨基，生成的丙酮酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟呛笤俳?jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉重新分解產(chǎn)生丙酮酸，這一循環(huán)過(guò)程就稱為丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。⑵谷氨酰胺的運(yùn)氨作用：肝外組織，如腦、骨骼肌、心肌在谷氨酰胺合成酶的催化下，合成谷氨酰胺，以谷氨酰胺的形式將氨基經(jīng)血液循環(huán)帶到肝臟，再由谷氨酰胺酶將其分解，產(chǎn)生的氨即可用于合成尿素。因此，谷氨酰胺對(duì)氨具有運(yùn)輸、貯存和解毒作用。3．鳥氨酸循環(huán)與尿素的合成：體內(nèi)氨的主要代謝去路是用于合成尿素。合成尿素的主要器官是肝臟，但在腎及腦中也可少量合成。尿素合成是經(jīng)鳥氨酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程來(lái)完成，催化這些反應(yīng)的酶存在于胞液和線粒體中。其主要反應(yīng)過(guò)程如下：NH3+CO2+2ATP→氨基甲酰磷酸→胍氨酸→精氨酸代琥珀酸→精氨酸→尿素+鳥氨酸。尿素合成的特點(diǎn)：①合成主要在肝臟的線粒體和胞液中進(jìn)行；②合成一分子尿素需消耗四分子ATP；③精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的關(guān)鍵酶；④尿素分子中的兩個(gè)氮原子，一個(gè)來(lái)源于NH3，一個(gè)來(lái)源于天冬氨酸。氨基酸的脫羧基作用：

由氨基酸脫羧酶催化，輔酶為磷酸吡哆醛，產(chǎn)物為CO2和胺。1．γ-氨基丁酸的生成：

2．5-羥色胺的生成：

3．組胺的生成：4．多胺的生成：一碳單位的代謝：

一碳單位是指只含一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，這些基團(tuán)通常由其載體攜帶參加代謝反應(yīng)。常見的一碳單位有甲基（-CH3）、亞甲基或甲烯基（-CH2-）、次甲基或甲炔基（=CH-）、甲?；?CHO）、亞氨甲基（-CH=NH）、羥甲基（-CH2OH）等。一碳單位通常由其載體攜帶，常見的載體有四氫葉酸（FH4）和S-腺苷同型半胱氨酸，有時(shí)也可為VitB12。核苷酸代謝核苷酸類物質(zhì)的生理功用：核苷酸類物質(zhì)在人體內(nèi)的生理功用主要有：①作為合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。②作為能量的貯存和供應(yīng)形式：除ATP之外，還有GTP，UTP，CTP等。③參與代謝或生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)：如環(huán)核苷酸cAMP和cGMP作為激素的第二信使。④參與構(gòu)成酶的輔酶或輔基：如在NAD+，NADP+，F(xiàn)AD，F(xiàn)MN，CoA中均含有核苷酸的成分。⑤作為代謝