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1、生物化学（生物化学（1616 分）分） 第一节第一节 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能 一、氨基酸与多肽一、氨基酸与多肽 （一）氨基酸结构与分类（一）氨基酸结构与分类 1、蛋白质的基本机构蛋白质的基本机构：氨基酸氨基酸。 组成天然蛋白质的 20 多种氨基酸多属于 L-L- -氨基酸氨基酸(“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-半胱氨酸半胱氨酸-记忆记忆：半巯半巯； 含有酰胺基酰胺基的氨基酸-谷氨酰胺谷氨酰胺、天冬酰胺天冬酰胺； 含有羟基羟基的氨基酸-苏氨酸苏氨酸、丝氨酸丝氨酸、酪氨酸酪氨酸； 含有 2 个羧基羧基的氨基酸-
2、谷氨酸谷氨酸、天冬氨酸天冬氨酸； 含有氨基氨基的氨基酸-赖氨酸赖氨酸(2(2 个氨基个氨基) )、精氨酸精氨酸； 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、同型半胱氨酸同型半胱氨酸； 不出现在蛋白质中不出现在蛋白质中的氨基酸-瓜氨酸瓜氨酸； 亚氨基酸亚氨基酸-经化学修饰的-脯氨酸脯氨酸、羟脯氨酸羟脯氨酸。 2、氨基酸的分类氨基酸的分类 （1）非极性非极性、疏水性氨基酸疏水性氨基酸：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）极性极性、中性氨基酸中性氨基酸：记忆：古古(谷氨酰胺)天天(天冬酰胺)是是(丝氨酸)伴伴(半胱氨
3、 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)子是酸酸的 （4）碱性氨基酸碱性氨基酸：记忆：碱碱赖赖(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：缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸 （7）含硫基氨基酸含硫基氨基酸：半半胱氨酸、胱胱氨酸、蛋蛋氨酸 （8）一碳单位：丝、色、组、甘氨酸 ( (二二) )肽键与肽链肽键与肽链 连接两个氨基酸的酰胺键连接两个氨基酸的酰胺键：肽键肽键，肽键由-CO-NH-CO-NH-组成，键长 0.132nm，具有一定具有一定 程度的双键性能程度的双键
4、性能，不能自由旋转。 二、蛋白质结构二、蛋白质结构2 2、3 3、4 4 级级：高级结构高级结构/ /空间构象空间构象-氢键氢键 1、二级结构一圈二级结构一圈( (- -螺旋螺旋-稳定稳定) )-3.63.6 个个氨基酸氨基酸，右手螺旋方向右手螺旋方向-外侧外侧。某一段某一段 肽链的局部空间结构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维持三级结构的化学键-疏水键疏水键。 一级结构一级结构：从 N 端至 C 端的氨基酸排列序列氨基酸排列序列，肽键肽键，次要的是次要的是二硫键二硫键； 二级结构二级结构：局部主链的空间结构局部主链的空间结构，氢键氢键( (稳定稳
5、定) )； 三级结构三级结构：亚基亚基，整条肽链全部整条肽链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 键键、范德华力范德华力； 四级结构四级结构：一堆亚基一堆亚基。聚合聚合-氢键氢键、离子键离子键。 记忆：一级排序肽键连一级排序肽键连，二级结构是一段二级结构是一段，右手螺旋靠氢键右手螺旋靠氢键，三级结构是亚基三级结构是亚基， 亚基聚合是四级亚基聚合是四级。 考题和亚基有关考题和亚基有关-四级结构四级结构，只有出现四级结构才有只有出现四级结构才有 亚基亚基。三、蛋白质结构与功能的关系三、蛋白质结构与功能的关系 1、蛋白质结构与功能蛋白质结构与功能：一级结构一级结
6、构是基础基础，二三四级二三四级：表现功能的形式功能的形式。 2、蛋白质构象病蛋白质构象病(高级结构改变高级结构改变)：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-2 22 2，胎儿期-2 22 2，胚胎期-2 22 2。 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、蛋白质的理化性质四、蛋白质的理化性质 1、蛋白质变性蛋白质变性：空间构象被破坏空间构象
7、被破坏，主要是二硫键和非共价键二硫键和非共价键的破坏，一级结构不一级结构不 变变。 特点特点：溶解度降低溶解度降低、黏度增加黏度增加、易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解，结晶能力消失结晶能力消失，生物活性丧生物活性丧 失失。 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(血清白蛋白血清白蛋白)和不可复性不可复性两种。-生物活性丧失生物活性丧失 注注：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：一级结构被破坏一级结构被破坏，不可复性不可复性 第
8、二节第二节 核酸的结构和功能核酸的结构和功能 一、核酸的基本组成单位一、核酸的基本组成单位 1、核糖核糖+碱基碱基+磷酸磷酸核苷酸核苷酸核酸核酸(核苷酸核苷酸是核酸的基本单位是核酸的基本单位) 2、碱基分碱基分 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。DNADNA 碱基碱基：ATGCATGC-脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸-记忆：爱他干脆哦-戊糖低。RNARNA 碱基碱基：AUGCAUGC-核糖核酸核糖核酸-记忆：爱哦？干脆。 3、核酸核酸中含量相对恒定的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的一级结构：酯键酯键，为
9、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核酸分子中最为恒定的：磷磷。蛋白质中最为恒定的：氮氮。 二、二、DNADNA 的结构与功能的结构与功能 1、碱基组成规律碱基组成规律：A=TA=T，G=CG=C；A+GA+G=T+CT+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、DNADNA 结构结构： （1）一级结构一级结构：核苷酸核苷酸排列顺序排列顺序，也指碱基排列顺序碱基排列顺序，即 DNADNA 序列序列。 （2）二级结构二级结构：双螺旋模式双螺旋模式；两条链两条链反向平行反向平行。一条链走向为 5
10、3，另一条 为 35。RNA 二级结构是 tRNA 的三叶草三叶草结构。 两链之间两链之间-碱基碱基链接，碱基之间碱基之间-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 A，T T-两个两个氢键；G G，C C-三个三个氢键。 组成多聚核苷酸骨架骨架成分的是-核糖核糖( (戊糖戊糖) )与磷酸与磷酸。 核酸一圈核酸一圈：10.510.5 个个碱基对，螺距-3.54nm。 二级结构记忆二级结构记忆：结构独特双螺旋结构独特双螺旋，单链排列反平行单链排列反平行，碱基互补氢键配碱基互补氢键配，头头 5 5 尾尾 3 3 顺到底顺到底。（3）三级结构三级结构：超螺
11、旋超螺旋，是在拓扑异构酶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、DNADNA 变性变性：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 DNA 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
12、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-GCGC 含量越高、离子强度越高，Tm 值就越高。 三、三、RNARNA 结构与功能结构与功能 1、mRNAmRNA （1）作用：信使信使、模板模板、密码密码。 （2）多为线状单链线状单链，局部形成双链局部形成双链。 （3）5-端有帽子结构(鸟无帽子鸟无帽子)：帽子结构帽子结构中多为：m m7 7GpppNGpppN(7-甲基鸟苷)，3 3 -端为多聚腺苷酸多聚腺苷酸(polyApolyA)尾巴，polyA 增加 mRNA 的稳定性稳定性(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
13、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。含稀有碱基最多含稀有碱基最多，均是均是转录后修饰而成的。 （2）tRNA 的 3 3- -端为端为 CCA-OHCCA-OH-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）tRNAtRNA 的二级结构的二级结构：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)；三级结构三级结构：倒倒 L L 型型。 （4）反密码子反密码子：3 个碱基与 mRNAmRNA 上相应密码子反向互补。 3、rRNArRNA （1）作用作用：合成蛋白质合成蛋白
14、质场所场所。 （2）rRNArRNA 是是最多最多的一类的一类 RNARNA，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。 第三节第三节 酶酶 一、酶的催化作用一、酶的催化作用本质本质-蛋白质蛋白质，有催化作用有催化作用。 1、酶分为酶分为：单纯蛋白质的酶单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶结合蛋白质的酶；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 白以非共价键非共
15、价键结合，辅基与酶蛋白结合牢固，一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。 结合蛋白质酶结合蛋白质酶：酶蛋白：决定酶反应特异性 辅助因子辅助因子：辅基辅基：金属离子金属离子，结合牢固结合牢固 辅酶辅酶：小分子有机化合物，结合不牢固结合不牢固，参与反应，起起 载体作用载体作用 3、酶的活性中心酶的活性中心：酶分子中直接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局部空 间结构间结构。必需基团必需基团：分为结合基团结合基团和催化基团催化基团，酶的活性酶的活性所必须所必须，在一级结构上可能相 距很远，但在空间结构上
16、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的必需基团不参与酶活性中心的组成处于酶的活性中心外的必需基团不参与酶活性中心的组成。 4、酶促反应酶促反应-高效催化高效催化-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、辅酶与酶辅助因子二、辅酶与酶辅助因子 （一）（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)。 记忆记忆：1 1(B1)脚脚(焦磷酸硫胺素)踢踢(TPP)，2 2(B2)皇皇(磺素
17、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 1P1P NADNAD，酶酶 2P2P NADPNADP-烟酰胺烟酰胺( (维生素维生素 PP)PP)， VBVB5 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-转氨酶的辅酶)来到，VBVB1111叶酸叶酸、四氢四氢 叶酸叶酸；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，与酶浓与酶浓
18、度无关度无关。KmKm 值越小值越小，亲和力越大亲和力越大。 2、酶促反应的条件酶促反应的条件：PHPH 值值：一般为最适为 7.47.4，胃蛋白酶胃蛋白酶 1.51.5，胰蛋白酶胰蛋白酶 7.87.8。 温度温度：3737-4040，与反应进行的时间有关。 合适的底物合适的底物。 四、抑制剂对酶促反应的抑制作用四、抑制剂对酶促反应的抑制作用 竟竟 K K 大大，非非 V V 小小，反竟都小反竟都小 1、可逆抑制：竞争性抑制竞争性抑制：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。 非竞争性抑制非竞争性抑制：抑制剂与与酶活性中心外
19、的酶活性中心外的必需基团结合必需基团结合，不影响酶与 底物的结合，KmKm 不变不变，VmaxVmax 降低降低。 反竞争性抑制反竞争性抑制：KmKm 减小减小，VmaxVmax 降低降低。 2、酶原激活酶原激活：无活性的酶原变成有活性的酶的过程。 （1）盐酸盐酸(H(H+ +) )可激活的酶原：胃蛋白酶原胃蛋白酶原 （2）肠激酶肠激酶可激活的消化酶或酶原：胰蛋白酶原胰蛋白酶原 （3）胰蛋白酶胰蛋白酶可激活的消化酶或酶原：糜蛋白酶原糜蛋白酶原 （4）其余的酶原其余的酶原都是胰蛋白酶胰蛋白酶结合的 3、同工酶同工酶：催化功能相同催化功能相同，但结构结构、理化性质和免疫学性质理化性质和免疫学性质各
20、不相同的酶。 LDHLDH(乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶)分 5 5 种：心心LDHLDH1 1/LDH4；骨骼肌LDH3；肝肝LDHLDH5 5。 核酶核酶：RNARNA。 4、变构调节和共价修饰都是酶的快速调节；酶的诱导和阻遏是酶的缓慢调节。 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变构调节以影响关键酶使代谢发生方 向变化向变化。 第四节第四节 糖代谢糖代谢 一、糖的分解代谢一、糖的分解代谢 （一）（一）糖无氧酵解糖无氧酵解 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、三个阶段：葡萄糖-3 磷酸甘油醛，消耗消耗 ATPATP； 3 3 磷酸甘油醛磷酸
21、甘油醛-丙酮酸丙酮酸，生成生成 ATPATP； 丙酮酸-乳酸乳酸。 脱氢过程脱氢过程：3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶催化催化-唯一一次脱氢反应唯一一次脱氢反应；葡萄糖磷酸化为葡萄糖磷酸化为 6-6- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖，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， 不可逆不可逆；2 2,6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖是 6-6-
22、磷酸果糖激酶最强的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、糖酵解的糖酵解的 3 3 个关键酶个关键酶( (限速酶限速酶) )：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(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( (丙酮酸激酶丙酮酸激酶) )糖无氧酵解糖无氧酵解 3、磷酸越多磷酸越多，能量越多能量越多：1 1,6 6 二磷酸二磷酸6 6 磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖。 （二）（二）糖有氧氧
23、化糖有氧氧化 1、三羧酸循环三羧酸循环 原料原料：乙酰乙酰 CoACoA-循环形成循环形成 2 2 个个 COCO2 2。 （1）生理意义生理意义：产生能量产生能量，而不是产生物质而不是产生物质，整个反应过程中草酰乙酸草酰乙酸、柠檬酸柠檬酸 量不变量不变。 （2）关键酶关键酶：柠檬酸合酶柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶、- -酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶(三梭两柠一个三梭两柠一个 酮酮)。 所有关键酶特点所有关键酶特点：限速酶限速酶，单向酶单向酶。 水的形成水的形成-脱氢形成脱氢形成。 （3）6 6 个关键物质个关键物质：一一(乙酰 CoA)琥琥(琥珀酸)柠柠(柠檬酸)住住(-酮戊二酸
24、)草草(草酰 乙酸)苹苹(苹果酸)。 （4）发生部位发生部位：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”，最终产物为最终产物为琥珀酸琥珀酸。 3、生成物质生成物质： （1）1 1 分子葡萄糖分子葡萄糖有氧氧化有氧氧化生成 3030 或 3232 个个 ATPATP； （2）1 1 分子丙酮酸分子丙酮酸有氧氧化有氧氧化生成 1515 个个 ATPATP； （3）三羧酸循环一周三羧酸循环一周 4 次脱氢生成 1010 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
25、酶琥珀酸脱氢酶辅酶是辅酶是 FADFAD，脱掉-FADH2FADH2，其余其余都是 NADNAD。 二、糖原的合成与分解二、糖原的合成与分解 1、糖原分解糖原分解：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-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖只 存在于肝肝和肾肾。 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、三、糖异生糖异生 1、糖异生的原料糖异生的原料：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、糖异生的糖异生的关键酶关键酶：记忆：笨
26、手(丙丙酮酸酮酸羧羧化酶化酶)郭二(果糖二磷酸酶)泼硫酸(葡萄 糖-6-磷酸酶)。 3、糖异生的生理意义糖异生的生理意义：利于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：2,6-2,6-二磷酸果糖二磷酸果糖。四、四、磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 1、关键酶关键酶：6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶。 2、产物产物：核糖核糖、NADPHNADPH，NADPH+HNADPH+H 维持细胞中维持细胞中还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽(GSH)(GSH)的正常含量的正常含量。 五、血糖及调节五、血糖及调节 1、正常值：3.89-6.113.89-6.11mmol/L。 2、血糖去路：
27、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。 第五节第五节 生物氧化生物氧化 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 ATP
28、ATP 相耦联相耦联的过 程。 4、氧化磷酸化氧化磷酸化通过 ATPATP 合成酶合成酶的参与在在线粒体内线粒体内完成，有 2 2 条条呼吸链呼吸链： （1）NADHNADHFMNFMNCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2-生成 2.52.5ATP。 （2）琥珀酸琥珀酸FADFADCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2-生成 1.51.5ATP。 注意： 1、NADNAD 与 FADFAD 水火不容水火不容； 2、CoQCoQ 的作用的作用：递氢递氢； 3、细胞色素细胞色素(Cyt)(Cyt)有有 3 3 种种：b b、c c、aa3aa3； 5、ATPATP 合成酶由合
29、成酶由 F F1 1和和 F F0 0组成组成：F F1 1-合成合成( (催化生成催化生成 ATP)ATP)；F F0 0-通道通道。 6、氰化物中毒氰化物中毒：抑制了抑制了细胞色素细胞色素 aa3aa3。 7、氧化磷酸化氧化磷酸化的解耦联剂解耦联剂：2 2,4 4-二硝基酚二硝基酚(DNPDNP)。 8、CoQCoQ 是线粒体中不同底物氧化呼吸链呼吸链的交汇点；G6PG6P 是糖代谢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。第六节第六节 脂类代谢脂类代谢 一、脂类的生理功能一、脂类的生理功能 1、必需脂肪酸必需脂肪酸：亚麻酸亚麻酸( (最重要
30、最重要) )、亚油酸亚油酸、花生四烯酸花生四烯酸。记忆：麻油花生麻油花生 2、胆固醇可以转变成胆固醇可以转变成：1 1,25-25-二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(糖皮质激素糖皮质激素、盐皮质激素盐皮质激素、雄激素雄激素、雌激素雌激素、孕激素孕激素)。 二、脂肪的合成代谢二、脂肪的合成代谢 1、肝肝、脂肪组织脂肪组织和小肠小肠，位于位于内质网内质网-合成合成甘油三酯甘油三酯的主要场所的主要场所，肝脏肝脏能力最强 -肝肝不贮存不贮存甘油三酯甘油三酯。 2、脂肪合成的原料脂肪合成的原料：脂肪酸脂肪酸、3 3- -磷酸甘
31、油三酯磷酸甘油三酯，可由葡萄糖氧化分解葡萄糖氧化分解提供。 3、脂肪酸脂肪酸的合成部位合成部位：肝细胞质肝细胞质；线粒体线粒体-糖代谢糖代谢。 脂肪酸脂肪酸的合成原料合成原料：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完成。 脂肪酸合成脂肪酸合成：激活激活 ACPACP-脂酰基载体脂酰基载体。4、脂肪酸脂肪酸合成合成的载体的载体：乙酰乙酰 CoACoA；脂肪酸脂肪酸分解分解的载体的载体：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脂酸合成的循环过程：缩合缩合加氢加氢脱水脱水
32、再加氢再加氢。 三、脂肪的分解代谢三、脂肪的分解代谢 1、脂肪动员的关键酶脂肪动员的关键酶：甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶。脂肪动员产物是甘油。 胰岛素胰岛素、前列腺素前列腺素：抑制动员抑制动员。 甘油3-3-磷酸甘油磷酸甘油 2、脂肪酸脂肪酸 氧化氧化：脂肪分解脂肪分解的主要方式，关键酶关键酶-肉毒碱肉毒碱-脂酰转移酶脂酰转移酶-限速酶限速酶。 2N2N 个个 C C 的脂酸可进行的脂酸可进行(N-1)(N-1)次次 -氧化氧化，共生成共生成(14N-6)(14N-6)个个 ATPATP。 直接生成-乙酰辅酶乙酰辅酶 A A。 脂酸的活化脂酸的活化：脂酰脂酰 CoACoA 生成生成，在在线粒体
33、外线粒体外进行进行；然后通过肉碱脂酰转移酶肉碱脂酰转移酶 I I 的 帮助进入线粒体，此步是脂酸 氧化的主要限速步骤。 脂肪酸脂肪酸 氧化的过程氧化的过程：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，部位部位：线线 粒体粒体。 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。 体内体内脂肪大量动员脂肪大量动员-生成生成酮体酮体 作用作用：饥饿时为脑饥饿时为脑、肌肉供能肌肉供能 肝内生成肝内生成，缺乏琥珀酰缺乏琥珀酰 CoACoA 转硫酶所以转硫酶所以肝外利用肝外利用 酮体合成关键酶酮体合成关键酶：HMG-CoAHMG-CoA
34、合成酶合成酶 四、甘油磷脂代谢四、甘油磷脂代谢 甘油磷脂甘油磷脂：甘油甘油、脂肪酸脂肪酸、磷酸磷酸组成；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、胆固醇代谢五、胆固醇代谢：原料是原料是乙酰辅酶乙酰辅酶 A A，合成关键酶合成关键酶：HMG-CoAHMG-CoA 还原酶还原酶。 记忆：但愿但愿(胆固醇胆固醇，HMG-CoAHMG-CoA 还原酶还原酶)，同贺同贺(酮体酮体，HMG-CoAHMG-CoA 合成酶合成酶)。 转化转化：1、转化为转化为胆汁酸胆汁酸-体内主要去路体内主要去路。 2、转化为转化为类固醇激素类固醇激素。 3、转化为转化为 7
35、-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇。 HDLHDL-肝、肠、血浆-逆向转运胆固醇(肝外肝外肝内肝内)； 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。第七节第七节 氨基酸的代谢氨基酸的代谢 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、必需氨基酸必需氨基酸：8 8 种种 记忆：写写(缬氨酸)一一(异亮氨酸)两两(亮氨酸)本本(苯丙氨酸)淡淡(蛋氨酸-甲硫氨酸)色色 (色氨酸)书书(苏氨酸)来来(赖
36、氨酸)。 3、蛋白质的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。谷类含色氨酸多谷类含色氨酸多，豆豆类含类含赖赖氨酸多氨酸多。 4、体内转氨酶体内转氨酶-L-L-谷氨酸谷氨酸最为重要；转氨酶的辅酶转氨酶的辅酶( (关键酶关键酶) )：磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛- VitB6。L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶的辅酶是 NAD+和 NADP+。 5、联合脱氨基作用联合脱氨基作用：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
37、，目的目的：合成尿合成尿 素素，非供能非供能。但肌肉肌肉通过通过嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环脱氨基脱氨基(实际上也是一种联合脱氨基作用)。 7、氨的去路氨的去路：肝脏肝脏线粒体线粒体+ +胞液胞液内内合成尿素合成尿素( (鸟氨酸循环鸟氨酸循环) )，再由肾脏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以丙氨酸丙氨酸+ +谷氨酰胺谷氨酰胺 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。鸟氨酸循环鸟氨酸循环：记忆记忆：鸟呱呱叫鸟呱呱叫，真精明真精明。叫之前吃叫
38、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氨酸脱羧基生成：组胺组胺，组胺作用为血管舒张剂血管舒张剂，增加毛细血管通透性增加毛细血管通透性。 半胱氨酸半胱氨酸脱羧基生成：牛磺酸牛磺酸、硫酸根硫酸根(活化为 PAPS)。谷氨酸谷氨酸脱羧基生成脱羧基生成：- -氨基丁酸氨基丁酸(GABAGABA)-抑制性神经递质抑制性神经递质，对中枢神经有抑中枢神经有抑 制作用制作用。 10、一碳单位一碳单位：不能游离，主要功能是作为嘧啶和嘌呤的合成原料，来源于丝氨酸丝氨酸、 甘氨酸甘氨酸、组氨酸组氨酸、色氨酸色氨酸、蛋氨酸蛋氨酸。四氢叶酸四氢叶酸(FH4)(FH4)-一碳单位的载体和代谢的辅一碳单
39、位的载体和代谢的辅 酶酶。一碳单位代谢不足或 FH4 不足时可引起巨幼贫巨幼贫。 记忆记忆：丝丝(丝氨酸丝氨酸)舍舍(色氨酸色氨酸)一一根(一碳单位一碳单位)竹竹(组氨酸组氨酸)竿竿(甘氨酸甘氨酸)去四四清(四氢叶四氢叶 酸酸)。 11、甲硫氨酸可转变为胱氨酸和半胱氨酸甲硫氨酸可转变为胱氨酸和半胱氨酸(后两者可互相转变，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 VitBVitB1212。 12、苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸儿茶酚胺儿茶酚胺(多巴多巴、多巴胺多巴胺、NENE、去甲肾上腺素去甲肾上腺素、肾上腺素肾上腺素、 尿黑素尿黑素、延胡索酸延胡索酸、乙酰乙酸乙酰乙酸)。合
40、成黑色素合成黑色素。 缺乏苯丙氨酸缺乏苯丙氨酸羟化酶羟化酶-苯丙酮尿症苯丙酮尿症；缺乏酪氨酸缺乏酪氨酸酶酶-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。 第八节第八节 核苷酸代谢核苷酸代谢 1、体内嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成 AMP、GMP 的原料的原料包括：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。主要在肝肝、小肠黏膜小肠黏膜及胸腺的胞液胸腺的胞液中合成。 记忆：天天(天冬氨酸)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的终产物-尿酸尿酸；氨基酸脱氢氨基酸脱氢的产物的产
41、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-丙氨酸丙氨酸；胸腺嘧啶 T 氨基异丁酸氨基异丁酸。 3、合成合成 DNADNA 的原料的原料：dATPdATP、dTTPdTTP、dGTPdGTP、dCTPdCTP-总称总称 dNTPdNTP。 4、5-5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶化学结构类似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类似叶酸；氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸类似类似谷氨谷氨 酰胺酰胺；化疗化疗：干扰干扰 dTMPdTMP 合成合成。阿糖胞苷阿糖胞苷类似核苷，抑制 C
42、DP 还原成 dCDP，也能影响 DNA 的合成。 嘌呤核苷酸从头合成关键酶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 第九节第九节 遗传信息的传递遗传信息的传递基因表达基因表达：转录和翻译转录和翻译 一、一、DNADNA 的生物合成的生物合成1、DNADNA 生物合成生物合成包括：DNADNA 复制复制、逆转录逆转录； DNADNA 复制复制-以母链母链 DNADNA 为模板，有特定起始点，碱基互补碱基互补，方向相反方向相反； 逆转录逆转录-以 RNARNA 为模板；都由 DNADNA 聚合酶聚合酶参与完
43、成。双向半保留复制双向半保留复制。 原料原料：dXTPdXTP，X X-A A，G G，C C，T T。 催化酶催化酶：DNADNA 聚合酶聚合酶(DNA-pol)。 2、原核生物原核生物的 DNADNA 聚合酶聚合酶有三种：DNA-pol、DNA-pol、DNA-polDNA-pol-最主要最主要； 作用为 5 5- -3 3延长延长脱氧核苷酸链的聚合活性聚合活性和 5 5- 3 3核酸核酸外切酶外切酶活性。 3、逆转录逆转录催化以催化以 mRNAmRNA 为模板为模板，合成合成 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
44、线(UV)(UV)可引起 DNADNA 链链上相邻的两个嘧啶碱基相邻的两个嘧啶碱基发生共价结合共价结合，生成生成嘧啶二聚嘧啶二聚 体体-皮肤癌皮肤癌。 5、涉及核苷酸的数目变化核苷酸的数目变化的 DNADNA 损失形式损失形式：插入突变插入突变。 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、镰刀形红细胞贫血镰刀形红细胞贫血患者，其血红蛋白 链链 N N 端端第第 6 6 个个氨基酸残基氨基酸残基谷氨酸谷氨酸被缬氨缬氨 酸酸代替。随从链-冈崎片段冈崎片段-半不连续复制半不连续复制的片段，5-端带 1 个 RNA 引物。 二、二、RNARNA 的生物合成的生物合成
45、1、RNARNA 转录是以转录是以 DNADNA 为模板合成为模板合成 RNARNA 的过程的过程。 2、真核生物有真核生物有 3 3 种不同的种不同的 RNARNA 聚合酶聚合酶：RNA-polRNA-pol、RNA-polRNA-pol、RNA-polRNA-pol，RNA-RNA- polpol-真核生物中真核生物中最活跃最活跃的的 RNARNA 聚合酶聚合酶-生成生成 mRNAmRNA。 RNARNA 全酶全酶2 2= =核心酶核心酶+ 亚基亚基。 3、RNARNA 的的 3 3 种种 5 5 个个亚基亚基：2 2、-组成五聚体蛋白质组成五聚体蛋白质。 4、原核生物原核生物中 亚基亚基
46、决定转录基因类型类型； 亚基亚基辨认转录起始点起始点。 5、RNA 聚合酶对 -鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱敏感性：不敏感，十分敏感，较敏感。 6、原核生物原核生物 mRNAmRNA 转录终止需要转录终止需要 因子因子、RhoRho 因子因子。 7、RNA 到 RNA 也叫复制。 8、真核生物真核生物 mRNAmRNA 转录后加工转录后加工：首尾修饰首尾修饰即 5-加帽，3-加尾；mRNAmRNA 剪接剪接即 去除内含子连接外显子；甲基化修饰甲基化修饰。 第十节第十节 蛋白质生物合成蛋白质生物合成 1、蛋白质生物合成蛋白质生物合成：以 mRNAmRNA 为模板为模板，按照 mRNA 分子中的核苷酸核苷酸组
47、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、起始密码子起始密码子：AUGAUG，终止密码子终止密码子：UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA。 3、氨基酸的化学修饰氨基酸的化学修饰：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蛋白质合成起始物之一：氨基酸氨基酸-tRNA-tRNA-也叫甲硫酰也叫甲
48、硫酰-tRNA-tRNA。 第十一节第十一节 基因表达调控基因表达调控 1、基因表达包括基因基因转录转录及翻译翻译的过程。 2、诱导诱导：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重要的作 用用。 4、RNARNA 聚合酶与基因的启动序列聚合酶与基因的启动序列/ /启动子启动子相结合相结合。 5、操纵子操纵子组成组成：(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