生物化学重点知识点归纳总结Word格式.docx

生物化学重点知识点归纳总结Word格式.docx

《生物化学重点知识点归纳总结Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学重点知识点归纳总结Word格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（整条肽）

　　主要的化学键：

疏水作用力、离子键、氢键、范德华力等。

　　（四）蛋白质的四级结构

蛋白质分子中各亚基的空间排布。

（多条链）

　　主要化学键：

疏水作用力、离子键、氢键、范德华力。

　　成人血红蛋白由2条α链和2条β链组成，各亚基分别含一个血红素。

　　（五）蛋白质的空间构象

　　蛋白质的空间构象由一级结构决定，常需分子伴侣（帮助多肽链正确折叠）的参与。

其作用：

　　①可逆地与未折叠肽段结合防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠；

　　②与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠；

　　③促进对蛋白质分子中二硫键的正确形成。

（1）肽单元：

参与肽键的6个原子——Cα1、C、0、N、H、Cα2位于同一平面，Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面上的6个原子构成肽单元。

（2）模体

　　在许多蛋白质分子中，2个或3个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间结构，称为模体。

　　（3）结构域

　　分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，具有独立的生物学功能，称为结构域。

　　三、蛋白质结构与功能的关系

（一）蛋白质一级结构与功能的关系

　　空间结构决定着蛋白质的生物学功能，蛋白水解酶可破坏一级结构

　　亚基谷氨酸序列变为缬氨酸就会患镰刀型贫血。

称分子病。

（二）蛋白质高级结构与功能的关系

　　蛋白质构象改变可引起疾病，如蛋白的二级结构α螺旋变为β折叠就会患疯牛病。

　　四、蛋白质的理化性质

（一）蛋白质的变性

　　1.概念：

在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

　　2.本质：

破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。

如在医学上利用高温、高压、紫外线消毒灭菌；

疫苗、酶制品、血液制品及菌种等放在冰箱中保存以防止变性失活等。

　　4.特点：

（1）化学性质改变：

生物活性的丧失。

（2）物理性质的改变：

溶解度降低、粘度增加、结晶能力降低、生物活性丧失、易沉淀、易被蛋白酶水解。

（二）两性电离

　　蛋白质是两性电解质，既可以解离成带正电的阳离子，也可解离成带负电的阴离子。

在某一pH溶液中，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，所带的正、负电荷相同，净电荷为零，即成为兼性离子，此时溶液的pH称为该蛋白质的等电点（pI）。

　　（三）蛋白质的亲水胶体性质

　　（四）蛋白质的紫外吸收

　　很多蛋白质分子中含有色氨酸和酪氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰，利用这个特点，可对蛋白质溶液进行定量测定。

　　（五）蛋白质的呈色反应

　　有茚三酮反应，双缩脲反应等。

　　例题

　　下列氨基酸属于酸性氨基酸的是（　）

　　A.丙氨酸

　　B.赖氨酸

　　C.丝氨酸

　　D.谷氨酸

　　E.苯丙氨酸

『正确答案』D

『答案解析』冬天（天冬氨酸）的谷（谷氨酸）子是酸的。

第二节　核酸的结构和功能

　　核酸的分子组成

　　DNA的双螺旋结构

　　RNA的分类和结构特点

　　一、核酸的化学组成及一级结构

　　核酸基本单位-核苷酸

（一）核苷酸分子组成：

（二）核酸（DNA和RNA）组成的异同

　　两种核酸有异同。

腺胞鸟磷能共用；

RNA中独含尿，DNA中仅含胸。

RNA所含碱基：

AUCG。

DNA所含碱基：

ATCG。

　　二、DNA的空间结构与功能

（一）DNA碱基组成的规律

　　DNA分子中A与T摩尔数相等，C与G摩尔数相等，即A＝T，C≡G。

所以A＋G＝T＋C，A/T＝G/C。

　　一级结构：

核苷酸的排列顺序（碱基的序列）

　　二级结构：

双螺旋结构（弹簧）

　　三级结构：

超螺旋结构（电话线）

（二）DNA的一级结构

核苷酸在核酸长链上的排列顺序。

由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

　　2.化学键：

酯键。

　　2.骨架：

戊糖和磷酸。

　　3.最恒定的元素：

P。

　　（三）DNA双螺旋结构（二级结构）

　　氢键配对（A＝T；

G≡C）相互平行，但走向相反，右手螺旋。

　　螺旋直径为2nm，形成大沟及小沟。

　　相邻碱基螺距3.4nm，一圈10对碱基。

　　氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。

　　（四）DNA的高级（超螺旋）结构

　　DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。

　　真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体。

　　（五）DNA的功能

　　DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。

它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

　　基因从结构上定义：

是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。

　　三、RNA的分类及特点

mRNA（信使）

tRNA（搬运）

rRNA（核糖体）

功能

蛋白质合成模板

氨基酸转运的载体

蛋白质合成的场所

含量

占RNA的3%

占RNA的15%

占RNA的80%

分子量

分子较小

分子量最小

差异较大

分布

细胞核细胞质

细胞质

二级结构

三叶草

三级结构

倒L型

结构特点

5′端帽子结构3′端多聚A尾带有遗传信息密码

含有稀有碱基、反密码子。

3′端为-CCA

核糖体大、小亚基

（一）mRNA结构特点与功能

　　1.结构特点

　　5′末端：

帽子结构：

m7GpppNm-。

　　3′末端：

多聚核苷酸结构，多聚A尾。

　　共同维持mRNA的稳定性。

　　2.结构功能：

是蛋白质合成模板。

（二）tRNA的结构与功能

　　1.结构特点：

①含10-20%稀有碱基，如DHU（双氢尿嘧啶）；

②3′末端为-CCA-OH，结合氨基酸；

③反密码环，识别mRNA上的密码；

④分子量最小。

核苷酸的排列序列。

二级结构：

三叶草形。

三级结构：

倒L形。

活化、搬运氨基酸到核糖体的载体。

　　（三）rRNA的结构与功能

　　核糖体大、小亚基

　　2.结构功能

　　参与组成核蛋白体，作为蛋白质合成的场所。

　　四、核酸的理化性质

　　1.DNA变性

　　双螺旋DNA经加热及化学处理（如有机溶剂、酸、碱等），使互补碱基对间的氢键断裂，双螺旋结构松散，变成单链的过程。

DNA变性后，生物活性丧失，但共价键不被破坏，一级结构没有改变。

　　热变性的DNA经缓慢冷却后，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，称为复性，也称退火。

　　2.增色效应

　　DNA和RNA溶液均具有260nm紫外吸收峰，这是DNA和RNA定量最常用的方法。

　　变性时双螺旋松解，碱基暴露，对260nm紫外吸收将增加，OD260值增高称之为增色效应；

复性后，OD260值减小称为减色效应。

　　3.Tm值

　　紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的融解温度（解链温度）（Tm）。

GC含量越高，Tm值越大；

另外核酸分子越大，Tm值也越大。

　　DNA碱基组成的规律（　）

　　A.[A]＝[C]；

[T]＝[G]

　　B.[A]＋[T]＝[C]＋[G]

　　C.[A]＝[T]；

[C]＝[G]

　　D.[A]＋[T]/[C]＋[G]＝1

　　E.[A]＝[G]；

[T]＝[C]

『正确答案』C

『答案解析』A＝T；

G≡C

第三节　酶

　　酶的概念

　　酶的活性中心

　　同工酶

　　酶促反应动力学

　　一、酶的分子结构与功能

（一）酶的概念：

酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的有机生物催化剂。

（二）酶的分子组成

　　（三）酶的催化作用

　　酶的活性中心：

指酶分子能与底物结合并发生催化作用的局部空间结构。

凡具有活性的酶都具有活性中心。

　　1.活性中心内的必需基团：

它包含两个基团（结合基团和催化基团），其特点是与催化作用直接相关，是酶发挥催化作用的关键部位。

　　2.活性中心外的必需基团：

在活性中心外的区域，还有一些不与底物直接作用的必需基团，这些基团与维持整个酶分子的空间构象有关。

　　二、酶促反应的特点

　　酶不仅催化体内化学反应，而且在体外也能发挥催化作用。

　　1.有效地降低反应的活化能（台阶），具有极高的催化能力。

　　2.高度的特异性（专一性）。

　　3.可调节性（这是与无机催化反应的不同点）。

　　4.不稳定性。

　　三、酶促反应动力学

（一）底物浓度对反应速度的影响

　　米-曼氏方程式

　　[S]：

底物浓度。

　　V：

反应速度。

　　Vmax：

最大反应速度。

　　Ｋm：

等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。

（二）影响酶促反应速度的因素

　　1.酶浓度

　　在一定温度、pH条件下，当底物浓度》酶浓度时，酶促反应速度与酶浓度成正比例关系。

　　2.底物浓度

　　在一定温度、pH条件下，酶浓度一定时，酶促反应速度与底物浓度的关系呈矩形双曲线。

　　3.温度

　　酶促反应速度达到最大时的环境温度称为酶的最适温度。

高于或低于最适温度，酶促反应速度均降低。

人体内各种酶的最适温度在37℃左右。

　　4.pH

　　酶促反应速度达到最大时的反应体系的pH称为酶的最适pH。

pH低于或高于最适值，酶促反应速度均降低。

人体内多数酶的最适pH接近于7，但也有例外，如胃蛋白质酶的最适pH为1.8；

肝精氨酸酶的最适pH为9.8等。

　　四、抑制剂

　　1.不可逆性抑制：

以共价键与酶活性中心的必需基团牢固结合，使酶失活（有机磷农药）

　　2.可逆性抑制：

非共价键结合

定义

Vmax

Km

①竞争性抑制

（磺胺抗菌素）

抑制剂与底物竞争性结合酶的活化中心

不变

变大

②反竞争性抑制

抑制剂与酶-底物复合物结合阻止产物的生成.

减小

③非竞争性抑制

抑制剂与酶、酶-底物复合物结合使酶丧失活性

　　口诀：

竞K大，非V小，反竞K，V都变小。

　　五、酶原与酶原激活

　　酶原与酶原激活　在初合成或初分泌时没有活性的酶的前体称为酶原。

酶原在一定条件下，转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活。

酶原激活的实质是酶的活性中心形成或暴露的过程。

　　酶原激活意义如胰蛋白质酶原、凝血酶原等的激活，一方面防止了自身消化，起到保护作用；

另一方面保证特定的酶在特定的时间和部位发挥作用。

　　六、同工酶

是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

　　2.举例：

乳酸脱氢酶（LDH1～LDH5共5种同工酶）心、肾以LDH1为主；

肺以LDH3和LDH4为主；

骨骼肌以LDH5为主；

肝以LDH5为主。

血清中LDH含量的顺序是LDH2＞LDH1＞LDH3＞LDH4＞LDH5。

第四节　糖代谢

　　糖酵解

　　三羧酸循环

　　磷酸戊糖途径

　　糖异生原料和关键酶

　　糖代谢的概况

　　一、糖（无氧）酵解

在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程称之为糖酵解。

　　1.反应部位：

胞浆

　　2.生理意义：

①迅速提供能量，如骨骼肌在剧烈运动时的相对缺氧；

②为红细胞供能；

③乳酸还可以被利用。

　　4.糖酵解的代谢途径

　　二、糖的有氧氧化

有氧情况下，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。

　　2.部位：

胞浆及线粒体

　　3.生理意义（三羧酸循环）：

（1）供能，是机体产生能量的主要方式

（2）三大营养物质分解代谢的共同途径

　　（3）三大营养物质相互转换的枢纽、为呼吸链供H。

　　4.基本途径

　　第一阶段：

酵解途径

　　第二阶段：

丙酮酸的氧化脱羧

　　第三阶段：

三羧酸循环和氧化磷酸化

指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。

　　2.反应部位：

是线粒体。

　　3.反应步骤：

乙酰草酰成柠檬，柠檬又生α-酮，琥酰琥酸延胡索，苹果落在草丛中。

　　4.考试要点：

经过一次三羧酸循环，①消耗一分子乙酰CoA，②经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。

生成1分子FADH2，3分子NADH＋H＋。

2分子CO2，1分子GTP。

（一共生成10个ATP）。

③不可逆步骤（第1、3、4个步骤）其关键酶有：

柠檬酸合成酶、α-酮戊二酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶④整个循环反应为不可逆反应。

　　5.生理意义

　　①氧化供能，1mol葡萄糖经有氧氧化全过程，通过上述三个阶段，彻底氧化成CO2和H2O，总共生成36mol或38molATP；

　　②是三大营养物质彻底氧化分解的共同途径，又是三大物质代谢的互相联系的枢纽；

　　③为其他合成代谢提供小分子前体。

　　三、磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH＋H＋（NADPH），前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。

　　2.细胞定位：

胞液。

　　3.生理意义：

生成NADPH和5-磷酸核酮糖。

　　4.反应过程可分为二个阶段：

氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH＋H＋及CO2，

则是非氧化反应包括一系列基团转移。

　　5.关键酶：

6-磷酸葡萄糖脱氢酶

　　6.蚕豆病：

红细胞内缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶

　　四、糖原的合成与分解

　　五、糖异生

是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。

部位：

主要在肝、肾皮质的胞液及线粒体

　　2.原料：

乳酸、甘油、丙酮酸及生糖氨基酸等。

（三酸一甘油）

　　3.生理意义

（1）空腹或饥饿时维持血糖浓度相对恒定。

（2）有利于乳酸的再利用。

　　（3）有利于维持酸碱平衡。

　　（4）协助氨基酸的代谢。

　　4.关键酶：

丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶。

（俩羧俩磷酸）

　　5.乳酸循环

　　剧烈运动时肌肉通过糖酵解生成乳酸，后者扩散入血，并随血流进入肝细胞异生为葡萄糖，葡萄糖释放入血后又可被肌肉氧化利用，这样构成了一个循环，称为乳酸循环。

　　循环过程：

2分子乳酸异生生成葡萄糖，消耗6个ATP。

　　生理意义：

在于避免乳酸的损失以及防止因乳酸堆积引起酸中毒。

　　六、血糖及其调节

（一）血糖浓度

　　3.9～6.1lmmol/L。

（二）血糖的来源和去路

　　血糖有三个来源，三条正常去路及一条非正常去路。

　　1.血糖的来源　①食物中淀粉的消化吸收；

②肝糖原的分解；

③糖异生。

　　2.血糖的去路　①氧化供能（血糖的主要去路）；

②合成糖原；

③转变成脂肪、氨基酸等其他物质。

当血糖浓度超过肾糖阈（8.9mmol/L）时，血中葡萄糖可能被肾小球滤至尿中。

随尿排出是葡萄糖的非正常去路。

　　（三）调节血糖的激素

参与的激素

特点

调节的机制

胰岛素

体内唯一降低血糖水平的激素

促进葡萄糖向细胞内转运、加速糖原合成、抑制糖原分解、加快糖的有氧氧化、抑制肝内糖异生以及减缓脂肪动员的速率

胰高血糖素

体内升高血糖水平的主要激素

使肝糖原分解增加、抑制糖酵解而加速糖异生、加速氨基酸的摄取从而增强糖异生、加速脂肪动员

肾上腺素

引起血糖升高

抑制糖原合成；

促进肝糖原分解产生葡萄糖；

促进肌糖原酵解为乳酸后通过乳酸循环间接升高血糖。

　　下列属于糖酵解途径关键酶（　）

　　A.6-磷酸葡萄糖酶

　　B.丙酮酸激酶

　　C.柠檬酸合酶

　　D.苹果酸脱氢酶

　　E.6-磷酸葡萄糖脱氢酶

『正确答案』B

『答案解析』丙酮酸激酶、己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1。

（丙己磷是有6个果糖做成的）

第五节　脂类代谢

　　脂肪酸的合成部位、原料

　　酮体的生成和利用

　　脂肪酸的β氧化

　　胆固醇的合成和转化

　　血脂的分类和功能

　　一、甘油三酯的分解代谢

（一）脂肪动员

储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为FFA（脂肪酸）及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。

　　2.关键酶：

激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）

　　脂解激素：

肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素及促甲状腺激素等。

　　抗脂解激素：

胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。

（二）甘油代谢和脂肪酸β氧化

　　1.甘油：

经血运到肝肾肠，彻底氧化和糖异生。

　　2.FFA：

和白蛋白结合运输经β氧化供能（心肝肾，骨骼肌）。

　　β-氧化记忆口诀

　　β-氧化是重点，氧化对象是脂酰，

　　脱氢加水再脱氢，硫解切掉两个碳，

　　产物乙酰CoA，最后进入三羧酸。

　　（三）酮体的生成、利用和生理意义

　　1.酮体：

在肝细胞线粒体中，β-氧化生成的乙酰CoA经一系列酶促反应生成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，这三者合称为酮体。

乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者总称（酮体三兄弟）

　　2.生成原料：

乙酰CoA

　　3.代谢定位：

（肝内合成，肝外用）

（1）生成：

肝细胞线粒体

（2）利用：

肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

HMG-CoA合成酶。

　　5.意义：

饥饿时脑组织供能。

　　二、脂肪酸的合成代谢

　　1.合成部位：

肝脏（主要）胞液

　　2.合成原料：

主要是乙酰CoA、NADPH。

（1）乙酰CoA的来源：

全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。

（2）NADPH的来源：

磷酸戊糖途径（主要来源）

　　三、胆固醇的代谢

（一）胆固醇的合成部位、原料及酶：

（二）关键酶：

HMG-CoA还原酶

　　（三）胆固醇的转化和去路

　　1.转变为胆汁酸（肝脏，主要去路）

　　2.转化为类固醇激素（肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺）

　　3.转化为7-脱氢胆固醇（皮肤）→维生素D3

　　四、血浆脂蛋白的代谢

（一）血浆脂蛋白组成

　　血浆所含脂类统称血脂，包括：

甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及载脂蛋白。

（二）血浆脂蛋白的分类

　　1.电泳法

　　2.超速离心法CM、VLDL、LDL、HDL

　　（三）血浆脂蛋白的合成部位及功能

CM（乳糜微粒）

VLDL（极低）

LDL（低）

HDL（高）

密度

＜0.95

0.95～1.006

1.006～1.063

1.063～1.210

组成

脂类

含TG最多，80～95%

含TG（甘油三脂）

50～70%

含胆固醇及其酯最多，40～50%

含磷脂25%，胆固醇20%

蛋白质

最少，0.5～2%

5～10%

20～25%

最多，约50%

合成部位

小肠黏膜细胞

肝细胞

血浆

肝、肠、血浆

运输外源性TG及胆固醇

运输内源性TG及胆固醇

转运内源性胆固醇

肝外胆固醇转运到肝→抗动脉粥样硬化

　　五、磷脂的代谢

　　1.根据碳骨架的不同，可分为甘油磷脂和鞘磷脂。

（1）甘油磷脂以甘油为骨架，在体内作为构成生物膜脂双层的基本组分，参与促进脂类的消化吸收及转运，在细胞信息传递中起作用。

（2）鞘磷脂以鞘氨醇为骨架，含磷酸者为鞘磷脂，它们是生物膜的重要组分，参与细胞识别及信息传递。

　　2.全身各组织细胞内质网均可利用脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP等合成甘油磷脂。

多种磷脂酶作用于甘油磷脂分子中不同的酯键，使甘油磷脂水解。

　　酮体是指（　）

　　A.草酰乙酸，β羟丁酸，丙酮

　　B.乙酰乙酸，β羟丁酸，丙酮酸

　　C.乙酰乙酸，β氨基丁酸，丙酮酸

　　D.乙酰乙酸，β羟丁酸，丙酮

　　E.乙酰乙酸，β氨基丁酸，丙酮

『答案解析』酮体三兄弟：

乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者总称。

第六节　氨基酸代谢

　　营养必需氨基酸概念和种类

　　生成尿素-鸟氨酸循环

　　一、蛋白质的营养作用

（一）氮平衡

　　食物中的含氮物质绝大多数是蛋白质，因此可根据氮平衡实验，即测定尿与粪中的含氮量（排出氮）及摄入食物的含氮量（摄入氮）来判断体内蛋白质代谢的概况。

根据氮平衡试验，人体氮平衡存在三种情况：

　　1.氮的总平衡　摄入氮＝排出氮，反映正常成人的蛋白质代谢情况。

　　2.氮的正平衡　摄入氮＞排出氮，儿童、孕妇及恢复期患者属于此种情况。

　　3.氮的负平衡　摄入氮<

排出氮，见于饥饿或消耗性疾病患者。

（二）营养必需氨基酸概念和种类

人体不能合成，必须由食物供应的氨基酸，称为营养必需氨基酸。

　　2.种类：

苏