基础医学综合生物化学.pdf

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1、 生物化学(16 分) 第一节 蛋白质的结构与功能 一、氨基酸与多肽 (一)氨基酸结构与分类 1、蛋白质的基本机构:氨基酸氨基酸。 组成天然蛋白质的 20 多种氨基酸多属于 L-氨基酸(“拉氨酸拉氨酸”); 唯一不具有不对称碳原子唯一不具有不对称碳原子-甘氨酸甘氨酸; 含有巯基巯基的氨基酸-半胱氨酸-记忆:半巯; 含有酰胺基的氨基酸-谷氨酰胺、天冬酰胺; 含有羟基的氨基酸-苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸; 含有 2 个羧基的氨基酸-谷氨酸、天冬氨酸; 含有氨基的氨基酸-赖氨酸(2 个氨基)、精氨酸; 天然蛋白质中不存在天然蛋白质中不存在的氨基酸-鸟氨酸鸟氨酸、同型半胱氨酸; 不出现在蛋白质中不出现在蛋

2、白质中的氨基酸-瓜氨酸瓜氨酸; 亚氨基酸-经化学修饰的-脯氨酸、羟脯氨酸。 2、氨基酸的分类 (1)非极性、疏水性氨基酸非极性、疏水性氨基酸:记忆:饼饼(丙氨酸)干干(甘氨酸)携携(缬氨酸)补补(脯氨酸)一一(异亮氨酸)两两(亮氨酸) (2)极性、中性氨基酸极性、中性氨基酸:记忆:古古(谷氨酰胺)天天(天冬酰胺)是是(丝氨酸)伴伴(半胱氨酸)苏苏(苏氨酸)丹丹(蛋氨酸) (3)酸性氨基酸:酸性氨基酸:记忆:天天(天冬氨酸)上的谷谷(谷氨酸)子是酸的 (4)碱性氨基酸:碱性氨基酸:记忆:碱赖赖(赖氨酸)精精(精氨酸) 组组(组氨酸) (5)芳香族氨基酸:酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸 (6)必需氨基酸

3、:缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸 (7)含硫基氨基酸:半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸 (8)一碳单位:丝、色、组、甘氨酸 (二)肽键与肽链 连接两个氨基酸的酰胺键:肽键肽键,肽键由- -COCO- -N NH H- -组成,键长 0.132nm,具有一定程度的双键性能,不能自由旋转。 二、蛋白质结构 2、3、4 级:高级结构高级结构/ /空间构象空间构象-氢键氢键 1、二级结构一圈(-螺旋-稳定)-3.63.6 个个氨基酸,右手螺旋方向-外侧外侧。某一段肽链的局部空间结构,不涉及氨基酸残基侧链的空间构象。 2、维持三级结构的化学键-疏水键疏水键。 一级结构:从 N 端至 C 端的氨基酸排列序

4、列,肽键肽键,次要的是二硫键二硫键; 二级结构:局部主链的空间结构,氢键氢键( (稳定稳定) ); 三级结构:亚基亚基,整条肽链整条肽链全部全部氨基酸残基的空间构象氨基酸残基的空间构象。氢键氢键、疏水键疏水键、盐、盐键、范德华力键、范德华力; 四级结构:一堆亚基一堆亚基。聚合聚合-氢键氢键、离子键、离子键。 记忆:一级排序肽键连,二级结构是一段,右手螺旋靠氢键,三级结构是亚基,亚基聚合是四级一级排序肽键连,二级结构是一段,右手螺旋靠氢键,三级结构是亚基,亚基聚合是四级。 考题和亚基有关-四级结构四级结构,只有出现四级结构才有亚,只有出现四级结构才有亚基基。 三、蛋白质结构与功能的关系 1、蛋白

5、质结构与功能:一级结构是基础基础,二三四级:表现功能的形式功能的形式。 2、蛋白质构象病(高级结构改变):疯牛病疯牛病(PrPCPrPSc)、致死性家族性失眠症致死性家族性失眠症。 3、红细胞中的 Hb:成年人-22,胎儿期-22,胚胎期-22。 4、 镰刀型贫血: 割谷(血红蛋白亚基第 6 位氨基酸-谷氨酸)子, 累了歇(缬氨酸)一会。 5、血红蛋白含有血红素辅基,具有 4 个亚基,携带氧携带氧,可与氧可逆结合,其氧解离曲线为 S 形;肌红蛋白储存氧肌红蛋白储存氧。 四、蛋白质的理化性质 1、蛋白质变性: 空间构象被破坏,主要是二硫键二硫键和非共价键和非共价键的破坏, 一级结构不变一级结构不

6、变。 特点: 溶解度降低、溶解度降低、黏度增加黏度增加、易被、易被蛋白酶蛋白酶水解水解,结晶能力消失,生物活性丧失,结晶能力消失,生物活性丧失。 2、凝固凝固:变性后进一步发展的一种结果。 3、蛋白质变性:可复性可复性(血清白蛋白)和不可复性不可复性两种。-生物活性丧失 注:蛋白酶蛋白酶破坏蛋白质一级结构一级结构 变性后易沉淀变性后易沉淀,沉淀的蛋白质不一定变性沉淀的蛋白质不一定变性,凝固的蛋白质一定变性,凝固的蛋白质一定变性 蛋白质水解蛋白质水解:一级结构被破坏,不可复性一级结构被破坏,不可复性 第二节 核酸的结构和功能 一、核酸的基本组成单位 1、核糖核糖+碱基碱基+磷酸磷酸核苷酸核酸(核

7、苷酸核苷酸是核酸的基本单位) 2、碱基分 5 5 种种:ATGCUATGCU(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)-爱他干脆哦。 DNA 碱基:ATGATGC C-脱氧核糖核酸-记忆:爱他干脆哦-戊糖低。 RNA 碱基:AUGCAUGC-核糖核酸-记忆:爱哦?干脆。 3、核酸核酸中含量相对恒定的是:P P( (磷酸磷酸) )。 4、核酸核酸的一级结构:酯键酯键,为核苷与磷酸之间的结合键,为核苷与磷酸之间的结合键。 5、核酸分子中最为恒定的:磷核酸分子中最为恒定的:磷。蛋白质中最为恒定的:氮。 二、DNA 的结构与功能 1、碱基组成规律:A=TA=T,G=CG=C;A+GA+G=T+CT+

8、C。不同生物种属的 DNA 碱基组成不同;同一个体不同器官、不同组织的 DNA 具有相同的碱基组成。 2、DNA 结构: (1)一级结构:核苷酸核苷酸排列顺序,也指碱基排列顺序碱基排列顺序,即 DNA 序列。 (2)二级结构:双螺旋模式双螺旋模式;两条链反向反向平行平行。一条链走向为 53,另一条为35。RNA 二级结构是 tRNA 的三叶草结构。 两链之间-碱基碱基链接,碱基之间-氢键氢键链接。 核苷酸之间的连接键为-3 3,5,5- -磷酸二酯键磷酸二酯键。 A,T-两个两个氢键;G,C-三个三个氢键。 组成多聚核苷酸骨架成分的是-核糖核糖( (戊糖戊糖) )与磷酸与磷酸。 核酸一圈:10

9、.5 个碱基对,螺距-3.54nm。 二级结构记忆:二级结构记忆:结构独特双螺旋,单链排列反平行,碱基互补氢键配,结构独特双螺旋,单链排列反平行,碱基互补氢键配,头头 5 5 尾尾3 3 顺到底顺到底。 (3)三级结构:超螺旋超螺旋,是在拓扑异构酶参与下实现的。真核生物染色质(基本组成单位是核小体核小体)中 DNA 的三级结构是 DNA 的核小体结构。 3、DNA 变性:由稳定双螺旋结构解离为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂氢键断裂,碱基碱基堆积力遭到破坏破坏,但不涉及到其一级结构的改变,溶液黏度溶液黏度降低降低。-碱基在变碱基在变 4、 增色效应增色效应: 指变性后 D

10、NA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。 变性变性 DNADNA 在波长 260nm260nm的光吸收最强,蛋白质蛋白质为 280280nm。 5、DNA 的 TmTm 值值(核酸分子内双链解开 50%时的温度-融链温度)与其 DNADNA 长短长短和碱基中的 GCGC 含量含量有关-GC 含量越高、离子强度越高,Tm 值就越高。 三、RNA 结构与功能 1、mRNAmRNA (1)作用:信使、模板、密码信使、模板、密码。 (2)多为线状单链,局部形成双链。 (3)5-端有帽子结构(鸟无帽子鸟无帽子):帽子结构中多为:m m7 7G GpppNpppN(7-甲基鸟苷),3 3-端为多聚腺苷酸多聚腺

11、苷酸(polyA)尾巴,polyA 增加 mRNA 的稳定性(3 3 个尾巴多稳定个尾巴多稳定) 记忆:鸟无帽子,鸟无帽子,3 3 个尾巴多个尾巴多(多聚腺苷酸)稳定稳定 2、tRNAtRNA (1)作用:转运转运,分子量最小分子量最小。含稀有碱基含稀有碱基最多最多,均是转录后修饰而成的。 (2)tRNA 的 3 3- -端为端为 CCACCA- -OHOH-氨基酸接纳茎氨基酸接纳茎-结合结合/ /搬运部位搬运部位。 (3)tRNA 的二级结构:三叶草三叶草(53依次为 DHU 环+反密码子环+TC 环+相同的 CCA 结构);三级结构:倒倒 L L 型型。 (4)反密码子反密码子:3 个碱基

12、与 mRNA 上相应密码子反向互补。 3、rRNArRNA (1)作用:合成蛋白质合成蛋白质场所。 (2)rRNA 是最多最多的一类 RNA,也是 3 类 RNA 中分子量最大分子量最大的;rRNA 与核糖体蛋白共同构成核糖体构成核糖体,核糖体核糖体蛋白为蛋白质合成场所。 第三节 酶 一、酶的催化作用 本质-蛋白质,有催化作用。 1、酶分为:单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶;清蛋白清蛋白-单纯蛋白质单纯蛋白质的酶-无辅助因子。 2、体内结合蛋白质的酶结合蛋白质的酶-多数 结合蛋白质酶:酶蛋白酶蛋白和辅助因子辅助因子组成,辅助因子分为辅酶、辅基;辅酶和酶蛋白以非共价键结合,辅基与酶蛋白结合牢固,一

13、种酶蛋白只能与一种辅助因子结合一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合,酶蛋白酶蛋白-决定酶反应特异性决定酶反应特异性。 结合蛋白质酶:酶蛋白:决定酶反应特异性 辅助因子:辅基辅基:金属离子金属离子,结合牢固 辅酶辅酶:小分子有机化合物,结合不牢固,参与反应,起起载体作用载体作用 3、酶的活性中心:酶分子中直接与底物结合与底物结合,并催化底物发生化学反应的局部空间局部空间结构结构。 必需基团:分为结合基团和催化基团,酶的活性酶的活性所必须,在一级结构上可能相距很远,但在空间结构上彼此靠近。对于结合酶来说,辅酶或辅基参与酶活性中心的组成。 处于酶的活性中心外处于酶的活性中心外的必需基团的必需基团不参与酶

14、活性中心的组成不参与酶活性中心的组成。 4、酶促反应-高效催化-降低反应的活化能降低反应的活化能;高度特异性;可调节性。 二、辅酶与酶辅助因子 (一)维生素与辅酶关系维生素与辅酶关系 B1(硫胺素)、B2(核黄素)、B3(烟酸)、B5(泛酸、CoA)、B6(吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺)、B7(生物素)、B11(叶酸、四氢叶酸)、B12(钴胺素)。 记忆:1 1(B1)脚脚(焦磷酸硫胺素)踢踢(TPP),2 2(B2)皇皇(磺素腺嘌呤二核苷酸)飞飞(FAD),单单(黄素单核苷酸)波段波段(FMN),酶酶 1P NAD1P NAD,酶酶 2P2P NADPNADP-烟酰胺(维生素 PP), VBVB5

15、 5辅辅酶酶 A A、泛酸泛酸(遍多酸)来来, VBVB6 6醛醛(磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛-转氨酶的辅酶转氨酶的辅酶)来到,VBVB1111叶酸叶酸、四氢叶四氢叶酸酸;B B1212钴胺素钴胺素。 一碳单位-四氢叶酸-叶酸。 三、酶促反应动力学 1、米氏方程 V= VmaxS Km+S KmKm:反应速度一半时的底物浓度底物浓度S,亦称米氏常数米氏常数。酶的特征性常数之一,与与酶浓度酶浓度无关无关。Km 值越小,亲和力亲和力越大越大。 2、酶促反应的条件:PHPH 值值:一般为最适为 7.47.4,胃蛋白酶 1.51.5,胰蛋白酶 7.87.8。 温度温度:37-40,与反应进行的时间有关。 合

16、适的底物合适的底物。 四、抑制剂对酶促反应的抑制作用 竟竟 K K 大,非大,非 V V 小,反竟都小小,反竟都小 1、可逆抑制:竞争性抑制:抑制剂与酶的底物相似,可与底物竞争酶的活性中心酶的活性中心,KmKm 增大,增大,VmaxVmax 不变不变。 非竞争性抑制:抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,不影响酶与底物的结合,KmKm 不变,不变,VmaxVmax 降低降低。 反竞争性抑制:Km 减小,Vmax 降低。 2、酶原激活:无活性的酶原变成有活性的酶的过程。 (1)盐酸(H+)可激活的酶原:胃蛋白酶原胃蛋白酶原 (2)肠激酶可激活的消化酶或酶原:胰蛋白酶原胰蛋白酶原 (3)胰蛋白酶可激

17、活的消化酶或酶原:糜蛋白酶原糜蛋白酶原 (4)其余的酶原都是胰蛋白酶胰蛋白酶结合的 3、同工酶:催化功能相同催化功能相同,但结构、理化性质和免疫学性质各不相同的酶。LDH(乳酸脱氢酶)分 5 5 种:心LDH1 1/LDH4;骨骼肌LDH3;肝肝LDH5 5。 核酶:RNA。 4、变构调节和共价修饰都是酶的快速调节快速调节;酶的诱导和阻遏是酶的缓慢调节缓慢调节。 共价修饰以放大效应调节代谢强度为主; 变构调节以影响关键酶使代谢发生方向变化变构调节以影响关键酶使代谢发生方向变化。 第四节 糖代谢 一、糖的分解代谢 (一)糖无氧酵解 迅速供能迅速供能,红细胞供能的唯一方式红细胞供能的唯一方式。 1

18、、三个阶段:葡萄糖-3 磷酸甘油醛,消耗消耗 ATPATP; 3 磷酸甘油醛-丙酮酸,生成生成 ATPATP; 丙酮酸-乳酸乳酸。 脱氢过程:3 3- -磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶催化-唯一一次脱氢反应;葡萄糖磷酸化为 6-磷酸葡萄糖,由己糖激酶己糖激酶催化,不可逆不可逆;6-磷酸果糖转变成 1,6 双磷酸果糖,由 6 6- -磷磷酸果糖激酶酸果糖激酶- -1 1 催化,耗能,不可逆不可逆;1,3 二磷酸甘油醛氧化为 1,3 二磷酸甘油酸,生成 1 分子 ATP;磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸,由丙酮酸激酶丙酮酸激酶催化,有 ATP 生成,不不可逆可逆;2,62,6- -二二磷酸果糖磷酸果

19、糖是 6-磷酸果糖激酶最强的变构激活剂变构激活剂。 注: 3 磷酸甘油醛脱氢产生的 NADH+H+,在缺氧的情况下用于还原丙酮酸生成乳酸,在有氧的情况下进入线粒体氧化。 2、糖酵解的 3 个关键酶(限速酶):己糖激酶、己糖激酶、6 6 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶- -1 1、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶。记忆:六六(6 磷酸果糖激酶-1)斤斤(己糖激酶)冰冰(丙酮酸激酶)糖无氧酵解 3、磷酸越多,能量越多磷酸越多,能量越多:1,61,6 二磷酸二磷酸6 6 磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖。 (二)糖有氧氧化 1、三羧酸循环三羧酸循环 原料:乙酰乙酰 CoACoA-循环形成循环形成 2 2 个个 COCO2 2。

20、 (1)生理意义:产生能量产生能量,而不是产生物质,整个反应过程中草酰乙酸草酰乙酸、柠檬酸柠檬酸量不变。 (2) 关键酶: 柠檬酸合酶、 异柠檬酸脱氢酶、柠檬酸合酶、 异柠檬酸脱氢酶、 - -酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶(三梭两柠一个酮)。 所有关键酶特点:限速酶,单向酶限速酶,单向酶。 水的形成水的形成-脱氢形成脱氢形成。 (3)6 个关键物质:一一(乙酰 CoA)琥琥(琥珀酸)柠柠(柠檬酸)住住(-酮戊二酸)草草(草酰乙酸)苹苹(苹果酸)。 (4)发生部位:线粒体线粒体,为不可逆反应不可逆反应。 2、底物水平磷酸化底物水平磷酸化:“两酸变一酸两酸变一酸”,最终产物为琥珀酸琥珀酸。 3、生成

21、物质: (1)1 分子葡萄糖有氧氧化有氧氧化生成 3030 或 3232 个个 ATP; (2)1 分子丙酮酸有氧氧化有氧氧化生成 1515 个个 ATP; (3)三羧酸循环一周 4 次脱氢生成 1 10 0 个个 ATPATP、1 1 份份 FADHFADH、2 2 份份 COCO2 2、3 3 份份 NADHNADH; (4)除了琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶辅酶是 FADFAD,脱掉-FADH2FADH2,其余其余都是 NADNAD。 二、糖原的合成与分解 1、糖原分解:首先生成 1 1- -磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖,再转变为 6-磷酸葡萄糖,6 6- -磷酸葡萄糖只磷酸葡萄糖只存在于肝和肾存在于

22、肝和肾。 2、糖原合成糖原合成: 6 6(6-磷酸葡萄糖),1 1(1-磷酸葡萄糖)儿童节发糖,分解逆向。 3、糖原分解的限速酶:磷酸化酶磷酸化酶。 三、糖异生 1、糖异生的原料:记忆:乳乳(乳酸)房干干(甘油)了,安安(氨基酸)心吃两饼饼(丙酮酸、丙酸)干。 2、糖异生的关键酶关键酶:记忆:笨手笨手(丙丙酮酸羧羧化酶)郭二郭二(果果糖二二磷酸酶)泼硫酸泼硫酸(葡葡萄糖-6 6-磷酸酸酶)。 3、糖异生的生理意义:利于乳酸的利用乳酸的利用。 4、在细胞内抑制糖异生的主要物质是:在细胞内抑制糖异生的主要物质是:2,62,6- -二磷酸果糖二磷酸果糖。 四、磷酸戊糖途径 1、关键酶:6 6- -磷

23、酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶。 2、产物:核糖、核糖、NADPHNADPH,NADPH+HNADPH+H 维持细胞中还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量。 五、血糖及调节 1、正常值:3.893.89- -6.116.11mmol/L。 2、血糖去路:各组织中氧化分解供能氧化分解供能-血糖主要去路。 肝、肌肉等组织中合成糖原合成糖原。 转变为非糖物质非糖物质-脂肪,非必需氨基酸,多种有机酸。 转变为其他糖及衍生物其他糖及衍生物。 超过肾糖阈(8.89mmol/L),葡萄糖由尿中排出尿中排出,出现糖尿。 第五节 生物氧化 1、生物氧化生物氧化:指糖、脂类、蛋白质等营养物质在体内及体

24、外氧化生成 COCO2 2和 H H2 2O O 的过程。 2、人体活动的主要功能物质是:ATPATP。 3、氧化磷酸化氧化磷酸化包括:物质氧化递氢的过程物质氧化递氢的过程;ADPADP 磷酸化磷酸化生成生成 ATPATP 相耦联相耦联的过程。 4、氧化磷酸化通过 ATPATP 合成酶合成酶的参与在线粒体内线粒体内完成,有 2 条呼吸链: (1)NADHNADHFMNCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2-生成 2.52.5ATP。 (2)琥珀酸FADFADCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2-生成 1.51.5ATP。 注意: 1、NADNAD 与 FADFAD 水火不

25、容; 2、CoQCoQ 的作用:递氢递氢; 3、细胞色素(Cyt)有 3 种:b b、c c、aa3aa3; 5、ATP 合成酶由 F1和 F0组成:F1-合成合成( (催化生成催化生成 ATPATP) );F0-通道通道。 6、氰化物中毒氰化物中毒:抑制了细胞色素细胞色素 aaaa3 3。 7、氧化磷酸化的解耦联剂解耦联剂:2,42,4- -二硝基酚二硝基酚(DNP)。 8、CoQCoQ 是线粒体中不同底物氧化呼吸链的交汇点;G6PG6P 是糖代谢不同途径的交汇点;乙酰乙酰 CoACoA 是糖、脂肪、蛋白质三大物质代谢的交汇点。 第六节 脂类代谢 一、脂类的生理功能 1、必需脂肪酸:亚麻酸亚

26、麻酸( (最重要最重要) )、亚油酸、花生四烯酸、亚油酸、花生四烯酸。记忆:麻油花生麻油花生 2、 胆固醇可以转变成: 1,251,25- -二羟维生素二羟维生素 D D3 3(促进钙磷吸收, 有利于骨的生成和钙化),胆汁酸胆汁酸,类固醇激素类固醇激素(糖皮质激素、盐皮质激素、雄激素、雌激素、孕激素)。 二、脂肪的合成代谢 1、肝、脂肪组织肝、脂肪组织和小肠小肠,位于,位于内质网内质网-合成甘油三酯甘油三酯的主要场所,肝脏肝脏能力最强-肝不贮存不贮存甘油三酯。 2、脂肪合成的原料:脂肪酸、3-磷酸甘油三酯脂肪酸、3-磷酸甘油三酯,可由葡萄糖氧化分解提供。 3、脂脂肪酸肪酸的合成部位:肝细胞质;

27、线粒体肝细胞质;线粒体-糖代谢糖代谢。 脂肪酸的合成原料:乙酰辅酶乙酰辅酶 A A、NADPHNADPH。 乙酰辅酶乙酰辅酶 A A 进入线粒体主要通过柠檬酸柠檬酸丙酮酸循环丙酮酸循环完成。 脂肪酸合成:激活激活 ACPACP-脂酰基载体脂酰基载体。 4、脂肪酸合成的载体:乙酰乙酰 CoACoA;脂肪酸分解的载体:肉毒碱肉毒碱- -脂酰转移酶脂酰转移酶。 5、脂酸合成的循环过程:缩合缩合加氢加氢脱水脱水再加氢再加氢。 三、脂肪的分解代谢 1、脂肪动员的关键酶:甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶。脂肪动员产物是甘油。 胰岛素、前列腺素胰岛素、前列腺素:抑制动员抑制动员。 甘油3-磷酸甘油 2、脂肪酸氧

28、化:脂肪分解脂肪分解的主要方式,关键酶-肉毒碱肉毒碱- -脂酰脂酰转移酶转移酶-限速酶。2N2N 个个 C C 的脂酸可进行( (N N- -1 1) )次-氧化,共生成( (14N14N- -6 6) )个 ATP。 直接生成-乙酰辅酶乙酰辅酶 A A。 脂酸的活化:脂酰 CoA 生成,在线粒体外线粒体外进行;然后通过肉碱脂酰转移酶 I 的帮助进入线粒体,此步是脂酸氧化的主要限速步骤。 脂肪酸氧化的过程:脱氢脱氢加水加水再脱氢再脱氢硫解硫解,反应是可逆可逆的,部位:线粒线粒体体。 3、酮体酮体:由乙酰乙酸、乙酰乙酸、- -羟丁酸羟丁酸和丙酮丙酮组成,以乙酰辅酶乙酰辅酶 A A 为原料。 体内

29、脂肪大量动员脂肪大量动员-生成酮体酮体 作用:饥饿时为脑、肌肉供能饥饿时为脑、肌肉供能 肝内生成肝内生成,缺乏琥珀酰 CoA 转硫酶所以肝外利用肝外利用 酮体合成关键酶:HMGHMG- -CoACoA 合成酶合成酶 四、甘油磷脂代谢 甘油磷脂:甘油、脂肪酸、磷酸甘油、脂肪酸、磷酸组成;组成卵磷脂卵磷脂的-胆碱胆碱,脑磷脂脑磷脂的-乙醇胺乙醇胺,心磷脂心磷脂-甘油甘油。 五、胆固醇代谢:原料是乙酰辅酶乙酰辅酶 A A,合成关键酶:HMGHMG- -CoACoA 还原酶还原酶。 记忆:但愿但愿(胆固醇,HMGHMG- -CoACoA 还原酶还原酶),同贺同贺(酮体,HMGHMG- -CoACoA

30、合成酶合成酶)。 转化:1、转化为胆汁酸胆汁酸-体内主要去路体内主要去路。 2、转化为类固醇激素类固醇激素。 3、转化为 7 7- -脱氢胆固醇脱氢胆固醇。 HDLHDL-肝、肠、血浆-逆向转运胆固醇(肝外肝内); LDLLDL-血浆、由 VLDL 转变来-转运内源性胆固醇; VLDLVLDL-与脂肪肝脂肪肝有关-转运内源性甘油三酯及胆固醇; CMCM-小肠黏膜细胞-转运外源性甘油三酯及胆固醇。 第七节 氨基酸的代谢 1、蛋白质的氧化供能可完全由糖糖和脂肪脂肪代替,所以供能是蛋白质的次要生理功能次要生理功能。 2、必需氨基酸:8 种 记忆:写写(缬氨酸)一一(异亮氨酸)两两(亮氨酸)本本(苯丙

31、氨酸)淡淡(蛋氨酸-甲硫氨酸)色色(色氨酸)书书(苏氨酸)来来(赖氨酸)。 3、蛋白质的互补作用互补作用:营养价值较低的蛋白质混合食用,则必须氨基酸可以互相补充从而提高营养价值。谷类含色氨酸多,豆豆类含赖赖氨酸多。 4、 体内转氨酶-L L- -谷氨酸谷氨酸最为重要; 转氨酶的辅酶(关键酶): 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛-VitB6。L-谷氨酸脱氢酶的辅酶是 NAD+和 NADP+。 5、联合脱氨基作用:主要在肝肾肝肾进行,氨基酸的转氨基作用和氧化脱氨基作用耦联进行的方式。 6、体内主要的脱氨基方式: 联合脱氨基作用联合脱氨基作用, 氧化前先脱去氨基,氧化前先脱去氨基,目的:合成尿素目的:合成尿素,

32、非供能非供能。但肌肉肌肉通过嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环脱氨基(实际上也是一种联合脱氨基作用)。 7、氨的去路:肝脏线粒体线粒体+ +胞液胞液内合成尿素合成尿素(鸟氨酸循环鸟氨酸循环),再由肾脏排出体外排出体外。脑-合成谷氨酰胺;肌肉-合成丙氨酸,通过丙氨酸丙氨酸- -葡萄糖循环葡萄糖循环以丙氨酸丙氨酸+ +谷氨酰谷氨酰胺胺的方式运送至肝;血液中的运输形式-丙氨酸+谷氨酰胺。 8、鸟氨酸的关键酶:氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶。 鸟氨酸循环:记忆:鸟呱呱叫,真精明记忆:鸟呱呱叫,真精明。叫之前吃叫之前吃-氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸。 9、组氨酸脱羧基生成:组胺组胺,组胺作用为血管舒张剂血管

33、舒张剂,增加毛细血管通透性。 半胱氨酸半胱氨酸脱羧基生成:牛磺酸、硫酸根(活化为 PAPS)。 谷氨酸谷氨酸脱羧基生成:- -氨基丁酸氨基丁酸(GABA)-抑制性神经递质抑制性神经递质,对中枢神经有抑制作用。 10、一碳单位:不能游离,主要功能是作为嘧啶和嘌呤的合成原料,来源于丝氨酸、甘氨酸、 组氨酸、色氨酸、蛋氨酸。 四氢叶酸四氢叶酸( (FH4FH4) )-一碳单位的载体和代谢的辅酶。一碳单位代谢不足或 FH4 不足时可引起巨幼贫。 记忆:丝记忆:丝(丝氨酸)舍舍(色氨酸)一一根(一碳单位)竹竹(组氨酸)竿竿(甘氨酸)去四清(四氢叶酸)。 11、甲硫氨酸可转变为胱氨酸和半胱氨酸(后两者可互

34、相转变,但不能转变为甲硫氨酸);转甲基酶也叫甲硫氨酸合成酶,其辅酶是 VitB12。 12、苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸儿茶酚胺儿茶酚胺(多巴、多巴胺、NE、去甲肾上腺素、肾上腺素、尿黑素、延胡索酸、乙酰乙酸)。合成黑色素合成黑色素。 缺乏苯丙氨酸羟化酶-苯丙酮尿症苯丙酮尿症;缺乏酪氨酸酶-白化病白化病。 苯丙氨酸羟化酶和酪氨酸羟化酶的辅酶都是四氢生物蝶呤四氢生物蝶呤。 第八节 核苷酸代谢 1、体内嘌呤核苷酸的嘌呤核苷酸的从头合成从头合成 AMP、GMP 的原料包括:天冬氨酸天冬氨酸、甘氨酸甘氨酸、谷氨酰谷氨酰胺胺,磷酸核糖、CO2和一碳单位。主要在肝、小肠黏膜及胸腺的胞液中合成。 记忆:天天(天冬氨

35、酸)气干干旱(甘氨酸),谷谷子险(谷氨酰胺)了。 2、体内嘌呤分解嘌呤分解的终产物-尿酸尿酸;氨基酸脱氢氨基酸脱氢的产物-尿素尿素。 体内尿酸过多尿酸过多引起痛风症痛风症,别嘌呤醇别嘌呤醇(类似次黄嘌呤)可抑制黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶,减少尿酸形成。 嘧啶核苷酸分解:胞嘧啶 C-丙氨酸;胸腺嘧啶 T氨基异丁酸。 3、合成 DNA 的原料:dATPdATP、dTTPdTTP、dGTPdGTP、dCTPdCTP-总称总称 d dN NTPTP。 4、5 5- -氟尿嘧啶氟尿嘧啶化学结构类似胸腺嘧啶胸腺嘧啶;甲氨蝶呤甲氨蝶呤类似叶酸;氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸类似谷氨酰谷氨酰胺胺;化疗:干扰 dTMPdT

36、MP 合成。阿糖胞苷类似核苷,抑制 CDP 还原成 dCDP,也能影响 DNA的合成。 嘌呤核苷酸从头合成关键酶: 磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶-PRPPPRPP 合成酶合成酶。 记忆:记忆: 3 3 个个 P P 第九节 遗传信息的传递 基因表达:转录和翻译转录和翻译 一、DNA 的生物合成 1、DNA 生物合成包括:DNADNA 复制复制、逆转录逆转录; DNA 复制-以母链母链 DNADNA 为模板,有特定起始点,碱基互补,方向相反; 逆转录-以 RNARNA 为模板;都由 DNADNA 聚合酶聚合酶参与完成。双向半保留复制双向半保留复制。 原料:dXTPdXTP,X-A,G

37、,C,T。 催化酶:DNADNA 聚合酶聚合酶(DNA-pol)。 2、原核生物的 DNA 聚合酶有三种:DNA-pol、DNA-pol、DNADNA- -polpol-最主要最主要;作用为 5-3延长脱氧核苷酸链的聚合活性聚合活性和 5- 3核酸外切酶外切酶活性。 3、逆转录逆转录催化以 mRNAmRNA 为模板,合成 cDNAcDNA,cDNAcDNA 与RNARNA 互补互补,是逆转录酶逆转录酶催化生成的。 4、紫外线紫外线( (UVUV) )可引起 DNA 链上相邻的两个嘧啶碱基发生共价结合,生成嘧啶二聚体嘧啶二聚体-皮肤癌皮肤癌。 5、涉及核苷酸的数目变化的 DNA 损失形式:插入突

38、变插入突变。 DNA 损伤修复:切除修复切除修复、直接修复、重组修复、SOS 修复。 6、镰刀形红细胞贫血患者,其血红蛋白链 N 端第第 6 6 个个氨基酸残基谷氨酸谷氨酸被缬氨酸缬氨酸代替。随从链-冈崎片段冈崎片段-半不连续复制的片段半不连续复制的片段,5 5- -端带端带 1 1 个个 RNARNA 引物引物。 二、RNA 的生物合成 1、RNA 转录是以 DNADNA 为模板合成 RNA 的过程。 2、真核生物有 3 种不同的 RNA 聚合酶:RNA-pol、RNA-pol、RNA-pol,RNARNA- -polpol-真核生物中最活跃最活跃的 RNA 聚合酶-生成生成 m mRNAR

39、NA。 RNARNA 全酶全酶 2 2 = =核心酶核心酶+ +亚基亚基。 3、RNA 的 3 3 种种 5 5 个个亚基:2 2、-组成五聚体蛋白质。 4、原核生物中亚基决定转录基因类型;亚基辨认转录起始点。 5、RNA 聚合酶对-鹅膏蕈碱敏感性:不敏感,十分敏感,较敏感。 6、原核生物 mRNA 转录终止需要因子因子、RhoRho 因子因子。 7、RNA 到 RNA 也叫复制。 8、真核生物 mRNA 转录后加工:首尾修饰首尾修饰即 5-加帽,3-加尾;mRNA 剪接即去除内含子连接外显子;甲基化修饰。 第十节 蛋白质生物合成 1、蛋白质生物合成:以 mRNAmRNA 为模板为模板,按照

40、mRNA 分子中的核苷酸组成的密码信息合成蛋白质分子中氨基酸序列氨基酸序列的过程,也称翻译翻译。 2、起始密码子:AUGAUG,终止密码子:UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA。 3、氨基酸的化学修饰:糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰。其中羟基化羟基化生成羟脯氨酸羟脯氨酸。 4、核蛋白体(rRNA)-蛋白质合成场所蛋白质合成场所;氨基酸氨基酸- -tRNAtRNA 合成酶合成酶-起重要作用。 密码子和反密码子互补规律:先对再倒先对再倒。 蛋白质合成起始物之一:氨基酸氨基酸- -tRNAtRNA-也叫甲硫酰也叫甲硫酰- -tRNAtRNA。 第十一节 基因表达调控 1、

41、基因表达包括基因转录转录及翻译翻译的过程。 2、诱导:可诱导基因在一定的环境中表达增强表达增强的过程-从弱到强从弱到强。 阻遏:可阻遏基因表达产物水平降低表达产物水平降低的过程-从强到弱从强到弱。 管家基因:在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达持续表达。 3、 发生在转录水平, 尤其是转录起始水平转录起始水平的调节, 对基因表达起着至关重要的作用。 4、RNA 聚合酶与基因的启动序列/启动子启动子相结合。 5、操纵子操纵子组成:(1)1 1 个自动序列个自动序列 P P (2)由数个编码基因由数个编码基因 (3)1 1 个操纵序列个操纵序列 O O (4)1 1 个调节基因个调节基因 操纵子

42、只有一个启动序列操纵子只有一个启动序列及数个可转录的编码序列及数个可转录的编码序列。 真核基因表达调控: 1、顺式作用元件顺式作用元件:指可影响自身基因自身基因表达活性的 DNADNA 序列序列,由沉默子、启动子、增沉默子、启动子、增强子强子等组成。 启动子启动子-DNADNA 分子上能被分子上能被 RNARNA 聚合酶特异聚合酶特异结合结合的部位的部位。 2、反式作用因子反式作用因子:调控另一基因另一基因转录的某一基因编码蛋白质。 真核基因转录调节蛋白-转录因子转录因子。 第十二节 信息物质、受体与信号转导 1、三条通路: (1)蛋白激酶 A 通路【PKAPKA 通路通路】:肾上腺素肾上腺素

43、-cAMPcAMP-PKAPKA-丝氨酸、苏氨酸磷丝氨酸、苏氨酸磷酸化酸化;作用激素作用激素:肾上腺素;肾上腺素;第二信使:第二信使:cAMPcAMP 记忆:肾上腺素肾上腺素 AAAA 丝苏丝苏 (2)蛋白激酶 C 通路【PKCPKC 通路通路】:三磷酸肌醇三磷酸肌醇(细胞内第二信使)-CaCa2+2+-PKCPKC-丝氨酸、苏氨酸磷酸化丝氨酸、苏氨酸磷酸化;两个第二信使:IPIP3 3和 DAGDAG(甘油二酯) 记忆:肌醇肌醇 CCCC 丝苏丝苏 (3)酪氨酸蛋白激酶通路【TPKTPK 通路通路】:表皮生长因子表皮生长因子-酪氨酸酪氨酸 记忆:佬俵佬俵 第十三节 重组 DNA 技术 1、限

44、制性内切酶:识别、切割识别、切割。识别 DNADNA 的特异序列的特异序列,并在识别点或其周围切割双链双链 DNADNA 的一类内切酶。 2、基因载体:又称克隆载体克隆载体,具有自我复制、表达功能的克隆载体。 3、聚合酶链反应聚合酶链反应:PCRPCR 技术技术,大量获得、合成 DNA。 4、基因治疗:指向有功能缺陷的细胞导入具有相应功能的外源基因外源基因,以纠正或补偿其基因缺陷,从而达到治疗的目的。基因治疗包括体细胞基因治疗和性细胞基因治疗。 第十四节 癌基因与抑癌基因 1、癌基因癌基因是指在体外引起细胞转化体外引起细胞转化,在体内诱发肿瘤体内诱发肿瘤的基因。 2、病毒病毒癌基因感染宿主细胞

45、感染宿主细胞能随机整合于宿主细胞基因组整合于宿主细胞基因组。 3、细胞细胞癌基因又称原癌基因原癌基因-正常人身上也有。 癌症:癌基因癌基因,抑癌基因都突变抑癌基因都突变。 第十五节 血液生化 1、血浆蛋白中:清蛋白清蛋白-含量最多。 电泳速度:PH8.68.6 的巴比妥溶液做缓冲液。清蛋白清蛋白-最快,球蛋白球蛋白-最慢。 2、Hb:由珠蛋白珠蛋白和血红素血红素组成,成人珠蛋白-2 22 2,胎儿-2 22 2;合成血红素的原料:甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰 CoACoA 和 FeFe2+2+;始末-线粒体内线粒体内,中间阶段-胞浆内胞浆内。 ALAALA 合酶合酶-血红素血红素合成的关键酶;

46、辅酶:磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛。 促红细胞生成素促红细胞生成素( (EPOEPO) )主要调节血红素-肾肾。 蚕豆病:6 6- -磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏。 3、红细胞内的糖酵解还存在侧支循环:2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路,可调节血红蛋白的运氧能力。 第十六节 肝胆生化 1、有些物质经过第一相反应第一相反应( (氧化、还原、水解氧化、还原、水解) )后,还须进一步与葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸、硫酸等极性更强的物质相结合,以得到更大的溶解度才能排出体外,这些反应属于第二相反应(各种结合反应)。 2、胆汁酸主要固体成分-胆汁酸盐胆汁酸盐。 3、初级胆汁酸:胆酸、鹅脱氧胆酸胆酸、鹅脱

47、氧胆酸及胆汁酸胆汁酸与甘氨酸甘氨酸或牛磺酸牛磺酸的结合产物。 4、次级胆汁酸:指初级胆汁酸在肠道受细菌作用,第 7 位-羟基脱氧生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸和石胆酸及其在肝中分别与甘氨酸或牛磺酸结合生成的结合产物。 5、胆汁酸合成的限速酶:胆固醇 7 7- -羟化酶羟化酶-胆固醇转变为胆汁酸的关键酶。 酶缺乏对应的疾病: 苯丙氨酸羟化酶缺乏-苯丙酮尿症苯丙酮尿症 酪氨酸缺乏-白化病白化病 6 磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏-蚕豆病蚕豆病 葡萄糖醛酸转移酶缺乏-新生儿高胆红素血症 谷氨酸被缬氨酸代替-镰刀状贫血 嘌呤代谢紊乱-痛风 总结 10 种关键酶: 1、糖酵解的 3 个关键酶(限速酶): 记忆:六记忆

48、:六( (6 6 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶- -1 1) )斤斤( (己糖激酶己糖激酶) )冰冰( (丙酮丙酮酸激酶酸激酶) )糖糖。 2、糖原分解的限速酶:磷酸化酶磷酸化酶。 3、糖异生的关键酶:记忆:笨手笨手(丙丙酮酸羧羧化酶)郭二郭二(果果糖二二磷酸酶)泼硫酸泼硫酸(葡葡萄糖-6 6-磷酸酸酶)。 4、磷酸戊糖途径关键酶:6 6- -磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶。 5、酮体合成关键酶:HMGHMG- -CoACoA 合成酶合成酶-记忆:同贺同贺。 6、胆固醇合成关键酶:HMGHMG- -CoACoA 还原酶还原酶-记忆:但愿但愿。 7、血红素血红素合成的关键酶:ALAALA 合酶合酶。 8、转氨酶的辅酶(关键酶):磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛-VitB6。 9、胆固醇转变为胆汁酸关键酶:7 7- -羟化酶羟化酶。 10、嘌呤核苷酸从头合成关键酶:磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶-PRPPPRPP 合成酶合成酶。

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