生物化学复习资料讲解Word文档格式.docx

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疏水键、离子键、氢键、范德华力。

11.结构域：

分子量较大的蛋白质可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行其功能。

12.分子伴侣：

通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象，形成四级结构。

13.亚基：

有些蛋白质分子含有2条或多条多肽链，每一条多肽链都有一个完整的三级结构。

亚基之间的结合力：

疏水作用、氢键、离子键。

同二聚体：

两个亚基相同；

异二聚体：

两个亚基不同

14.蛋白质的四级结构：

蛋白质亚基之间的聚合。

15.构型：

指分子中各个原子或基团特有的固定空间排列。

16.构象：

分子中不同碳原子的各原子或基团的空间排列关系。

17.一级结构与功能的关系

1　一级结构是空间构象的基础。

2　不同蛋白质之间的比较：

相似结构相似功能、不同结构不同功能。

如：

胰岛素。

3　同一蛋白不同状态的比较：

一级结构决定空间结构。

蛋白变性与复性。

4　保守序列、保守氨基酸改变，功能改变：

保守氨基酸不变，功能不变。

分子病。

5　氨基酸序列提供重要的生物进化信息。

细胞色素c。

6　一级结构差别很大的蛋白质可能有相似的空间结构。

丙酮酸激酶。

18.蛋白质的功能依赖特定的空间结构

1）血红蛋白（Hb）亚基与肌红蛋白（Mb）结构相似。

①Mb与Hb都含血红素辅基。

②Hb是由4个亚基组成的四级结构蛋白质。

③Mb为三级结构

2）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与O2结合。

3）蛋白质构象改变可引起疾病，如疯牛病、阿尔兹海默。

19.蛋白质的理化性质：

①具两性电离。

②具胶体性质（两稳定因素：

胶体颗粒表面电荷、水化膜）

③空间结构破坏而引起变性。

④在紫外光谱区有特征性吸收峰（280nm）。

⑤茚三酮反应（蓝紫色）和双缩脲反应（紫色或红色）

20.蛋白质的分离与纯化

①盐析与有机溶剂沉淀；

②电泳；

③透析；

④层析；

⑤超速离心。

第2章核酸的结构与功能

核酸：

是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。

分为：

脱氧核糖核酸和核糖核酸。

脱氧核糖核酸：

90%以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。

携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型。

核糖核酸：

分布于胞核、胞液。

参与细胞内DNA遗传信息的表达。

某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。

1、核酸的化学组成以及一级结构

1.化学组成：

①元素组成

C、H、O、N、P（分子量9%-10%）

②分子组成

——碱基：

DNA:

A、G、C、T，RNA:

A、G、C、U。

——戊糖：

核糖，脱氧核糖。

——磷酸

2.碱基和核糖（脱氧核糖）通过核苷键连接形成核苷，核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。

——DNA的核苷酸：

dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

——RNA的核苷酸：

AMP,GMP,UMP,CMP

3.核苷酸之间以3′，5′－磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。

具有5’→3’的方向性。

4.核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序，即：

碱基序列。

2、DNA的空间结构与功能

1.DNA的二级结构是双螺旋结构。

Chargaff规则：

①[A]=[T],[G][C]，A+G=T+C

②不同生物种属的DNA碱基组成不同；

③同一个体不同器官、不同组织的DNA碱基组成相同。

④对于一特定组织的DNA，其碱基不随年龄、营养状态和环境的改变而改变。

2.DNA双螺旋结构模型要点（100%考）

①DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。

②核糖和磷酸组成亲水骨架在外侧,疏水碱基在内侧。

表面存在一个大沟和一个小沟。

③碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（A=T;

GΞC）。

④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。

3.DNA双螺旋结构的多样性。

B型DNA、A型DNA为右手螺旋，Z型DNA为左手螺旋。

4.DNA的高级结构是超螺旋结构。

①DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。

盘绕方向与DNA双螺旋方同相同为正超螺旋结构，反之负超螺旋。

②原核生物DNA是环状超螺旋结构。

③真核生物DNA以核小体为单位形成高度有序致密结构。

核小体：

染色质的基本组成单位，由DNA和5种组蛋白组成。

真核生物染色质有端粒和着丝粒两个功能区。

3、RNA的结构与功能

RNA大部分以单链存在，核糖2’位都有羟基;

，一般分子较小，核苷酸数目变异多。

1.mRNA是蛋白质合成中的模板。

①mRNA结构特点

帽子结构：

大多数真核mRNA的5´

末端有m7GpppNm-，称5’-帽结构

功能：

•有助于mRNA越过核膜，进入胞质。

•保护5′不被核酶降解

•翻译时供IFⅢ（起始因子）和核糖体识别，是翻译所必需的。

尾巴结构：

大多数真核mRNA的3´

末端有一个多聚腺苷酸（polyA）结构，称为多聚A尾。

•是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式；

•它大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性。

•它可促进核糖体的有效循环。

②mRNA的功能：

把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。

2.转运RNA的结构与功能。

①tRNA的二级结构——三叶草形。

氨基酸臂、DHU环（双氢尿嘧啶）、反密码环、额外环、TΨC环。

②tRNA的三级结构——倒L形。

③功能：

活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。

④tRNA的3’-末端可连接氨基酸

⑤tRNA的反密码子能够识别mRNA的密码子。

3.核糖体RNA：

细胞中含量最多的RNA，约占80%以上。

①rRNA的种类：

真核生物：

5SrRNA，28SrRNA，5.8SrRNA，18SrRNA。

原核生物：

5SrRNA，23SrRNA，16SrRNA。

四、核酸的理化性质

1.核酸分子具有强烈的紫外吸收：

260nm（嘌呤和嘧啶环中含共轭双键）

应用：

50μg/ml双链DNA、40μg/ml单链DNA（或RNA）、20μg/ml寡核苷酸。

2.DNA的变性

①定义：

在某些理化因素作用下，DNA双链互补碱基对之间氢键发生断裂，解开成两条单链的过程。

（破坏了空间结构，核苷酸序列没变）

②增色效应：

DNA变性时其溶液OD260增高的现象。

③解链曲线：

如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（A260代表溶液在260nm处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线。

④Tm：

变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度。

3.变性的核酸可复性或形成杂交双链。

5、核酸酶

①核酸内切酶：

分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。

②核酸外切酶：

5´

→3´

或3´

→5´

核酸外切酶。

第三章酶

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蛋白质和核糖核酸。

1、酶的分子结构与功能

1.酶的分子组成

•单纯酶

•结合酶：

酶蛋白:

决定反应特异性，辅助因子:

决定反应的种类和性质。

2.酶的活性中心：

或称活性部位（activesite），指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。

必需基团：

指酶分子中一些与酶活性密切相关的化学基团。

主要包括：

亲核性基团：

丝氨酸的羟基，半胱氨酸的巯基，组氨酸的咪唑基。

3.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。

*生理及临床意义

（1）在代谢调节上起着重要的作用；

（2）用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；

（3）同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；

（4）同工酶可以作为遗传标志，用于遗传分析研究。

二、酶的工作原理

1.酶促反应特点

①具有极高的效率。

②具有高度的特异性：

绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性。

绝对特异性：

只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物。

相对特异性：

作用于一类化合物或一种化学键。

③酶促反应的可调节性。

④酶是蛋白质具有高度的不稳定性。

2.诱导契合假说：

酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。

3、酶促反应动力学

1.影响因素：

酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。

2.米－曼氏方程式：

酶促反应模式——中间产物学说

[S]：

底物浓度，V：

不同[S]时的反应速度，Vmax：

最大反应速度，Ｋm：

米氏常数

①Km与Vmax的意义

•Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。

•Km是酶的特征性常数之一，仅与酶的结构、底物和反应的环境（温度、pH、离子强度）有关，与酶的浓度无关。

•当k2>

>

k3时，Km时可近似地表示酶对底物的亲和力，Km愈小，酶对底物的亲和力愈大。

•Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。

•酶的转换数：

当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。

3.底物足够时酶浓度对酶促反应速的影响呈直线关系。

4.最适温度：

酶促反应速度最快时的环境温度。

5.pH对反应速度的影响

①影响酶的解离

②影响底物的解离。

③影响酶分子的构象。

④最适pH不是酶的特征性常数。

6.酶的抑制剂：

凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。

①不可逆性抑制：

抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。

不能用透析,超滤的方法去除。

②可逆性抑制：

抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；

抑制剂可用透析、超滤等方法除去。

类型：

竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。

4、酶的调节

调节对象：

关键酶，调节方式：

酶活性的调节、酶含量的调节。

1.酶原：

有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。

2.酶原的激活：

在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。

3.酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价可逆结合来实现的。

五、酶的分类：

氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、合成酶类。

第5章维生素与无机盐

第6章糖代谢

1.糖：

即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。

单糖：

G、F

2.二糖：

麦芽糖（G+G）、蔗糖（G+F）、乳糖（G+半乳糖）

3.多糖：

淀粉、糖原、纤维素

4.结合糖：

糖+非糖物质

5.糖的生理功能

①主要功能-氧化供能

②提供合成体内其他物质的原料

③作为机体组织细胞的组成成分

6.糖代谢的概况

1、糖的消化与吸收：

葡萄糖转入肠粘膜需要载体，同时需要Na＋转入。

2、糖的无氧氧化

糖酵解：

葡萄糖的无氧氧化和有氧氧化的共同起始。

反应部位：

胞浆。

1.葡萄糖分解成丙酮酸

1　葡萄糖→6-磷酸葡萄糖（G-6-P）——第一个限速步骤，关键酶：

己糖激酶。

2　G-6-P→6-磷酸果糖（F-6-P）——酶：

磷酸己糖异构酶。

3　F-6-P→1,6-双磷酸果糖（F-1,6-2P）——第一个限速步骤，关键酶：

6-磷酸果糖激-1。

4　F-1,6-2P→2分子磷酸丙糖——酶：

醛缩酶。

5　磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛——酶：

磷酸丙糖异构酶。

前5步：

1G消耗2ATP生成2个3-磷酸甘油醛。

6　3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸——酶：

3-磷酸甘油醛脱氢酶。

7　1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸——第一次底物水平磷酸化，第一次产生ATP，酶：

磷酸甘油酸激酶。

8　3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸——酶：

磷酸甘油酸变位酶。

9　2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）——酶：

烯醇化酶。

10　磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸——第二次底物水平磷酸化，第三个限速步骤，关键酶：

后5步生成4ATP。

底物水平磷酸化：

ADP与其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程。

2.丙酮酸转变成乳酸：

反应中的NADH+H+来自于上述第6步反应中的3-磷酸甘油醛脱氢反应。

3.糖酵解的调节：

①关键酶：

己糖激酶、6-磷酸果糖激-1、丙酮酸激酶

②调节方式：

变构调节、共价修饰调节。

变构激活剂：

AMP;

ADP;

F-1,6-2P;

F-2,6-2P

变构抑制剂：

柠檬酸;

ATP（高浓度）

4.糖酵解的生理意义

①迅速提供能量。

②是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

2、糖的有氧氧化

有氧氧化：

机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O的反应过程。

1.糖的有氧氧化分为三个阶段。

第一阶段：

酵解途径。

第二阶段：

丙酮酸的氧化脱羧——关键酶：

丙酮酸脱氢酶复合体。

第三阶段：

三羧酸循环（TAC）和氧化磷酸化。

①三羧酸循环（TAC）/柠檬酸循环（4次脱氢、2次脱羧、1次底物水平磷酸化，整个循环不可逆）

草酰乙酰成柠檬，柠檬又成alpha酮，

琥酰琥酸延胡索，苹果落在草丛中。

②三羧酸循环的生理意义：

•是三大营养物质氧化分解的共同途径；

•是三大营养物质代谢联系的枢纽；

•为其它物质代谢提供小分子前体；

•为呼吸链提供H++e。

③草酰乙酸的来源：

2.一分子NADH+H+的氢传递给氧时，生成2.5个ATP。

一分子FADH2被氧化时，生成1.5个ATP。

因以上两条途径，1G总共获得30或32个ATP。

3.七个关键酶：

①酵解途径：

己糖激酶、丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶-1

②丙酮酸的氧化脱羧：

丙酮酸脱氢酶复合体

③三羧酸循环（TAC）/柠檬酸循环：

柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶。

4.巴斯德效应：

指有氧氧化抑制糖酵解的现象。

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+，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。

1.反应过程（胞液中进行）

分为二个阶段：

第一阶段：

氧化反应：

生成磷酸戊糖、NADPH+H+及CO2。

第二阶段：

非氧化反应：

包括一系列基团转移，最终生成：

3-磷酸甘油醛和F-6-P。

总反应：

3×

6-磷酸葡萄糖+6NADP+→2×

6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

2.调节

6-磷酸葡萄糖脱氢酶为关键酶，其活性的高低决定G-6-P进入磷酸戊糖途径的流量。

3.生理意义

①为核苷酸的合成提供5-磷酸核糖。

②提供NADPH＋H＋作为供氢体参与多种代谢反应。

蚕豆病：

红细胞内缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶。

4、糖原的合成与分解

糖原：

是葡萄糖多聚体，是体内糖的储存形式。

糖原储存的主要器官及其生理意义

①肌肉：

肌糖原，主要供肌肉收缩所需。

②肝脏：

肝糖原，维持血糖水平。

1.糖原的合成代谢——关键酶：

糖原合酶

指由葡萄糖合成糖原的过程。

主要发生在肝和骨骼肌。

②糖原合成途径：

葡萄糖→G-6-P→G-1-P→尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）→糖原。

UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。

2.糖原的分解代谢——关键酶：

糖原磷酸化酶

①糖原磷酸化酶作用于α-1,4糖苷键。

②肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，生成的G-6-P只能进入酵解途径进一步代谢。

肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。

3.G-6-P的代谢去路：

5、糖异生

1.概念：

在饥饿状态下由非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。

主要在肝。

2.途径：

①第一阶梯：

丙酮酸→草酰乙酸——线粒体内进行，酶：

丙酮酸羧化酶。

草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸——线粒体、胞液内进行，酶：

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。

草酰乙酸从线粒体转运到胞质有两种方式。

②第二阶梯：

1,6-双磷酸果糖→6-磷酸果糖——酶：

果糖二磷酸酶-1。

③第三阶梯：

6-磷酸葡萄糖→葡萄糖——酶：

葡萄糖-6-磷酸酶。

3.糖异生的生理意义

①维持血糖浓度恒定。

②补充肝糖原。

③调节酸碱平衡。

4.乳酸循环

①概念：

肌肉通过糖无氧氧化产生的乳酸，经血液进入肝脏而糖异生为葡萄糖，葡萄糖释入血液后又可被肌摄取，这种乳酸、葡萄糖在肌肉、肝脏组织间的循环互变称为乳酸循环。

②生理意义

﹡防止乳酸堆积引起酸中毒。

﹡避免乳酸的浪费（有利于乳酸的再利用）。

﹡促进肝糖原的不断更新。

第七章脂质代谢

必需脂酸：

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取。

一、消化过程及相应的酶

二、甘油三酯的合成

1.肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所。

2.甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料。

3.甘油三酯的合成途径

①小肠粘膜细胞以甘油一酯途径合成。

②肝、脂肪细胞以甘油二酯途径，为主要途径。

三、脂酸的合成代谢

1.软脂酸在胞质中合成，肝的活性最高，是合成主要场所。

2.乙酰CoA是软脂酸合成的基本原料。

①乙酰CoA全部在线粒体内产生，通过柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体。

②NADPH的来源：

主要来源磷酸戊糖途径,胞液中异柠檬酸脱氢酶及苹果酸酶催化的反应也可提供少量。

3.软脂酸合成酶系及反应过程

①乙酰CoA转化为丙二酰CoA（胞液）——关键酶：

乙酰CoA羧化酶。

②总反应式：

CH3COSCoA+7HOOCCH2COSCoA+14NADPH+14H+——→CH3（CH2）14COOH+7CO2+6H2O+8HSCoA+14NADP+

四、甘油三酯的分解代谢

1.脂肪动员：

指储存在脂肪细胞内的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放游离脂肪酸和甘油供其他组织细胞氧化利用的过程。

2.脂酸的β-氧化

①脂酸的活化为脂酰CoA（胞液）——脂酰CoA合成酶。

②脂酰CoA进入线粒体，需肉碱的转运。

——进入机制:

由肉碱脂酰转移酶Ⅰ（关键酶）、Ⅱ和肉碱脂酰肉碱转位酶催化。

③脂酸的β氧化：

脱氢（生成FADH2），加水，再脱氢（生成NADH），硫解。

3.脂酸氧化的能量生成——以软脂酸（16C）为例。

活化：

消耗2个高能磷酸键

7次β氧化产生：

8分子乙酰CoA，7分子NADH+H+，7分子FADH2。

能量计算：

生成ATP：

8×

10+7×

2.5+7×

1.5=108，净生成ATP：

108–2=106。

4.酮体的生成和利用：

①乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体。

②酮体生成的生理意义：

•酮体是肝脏输出能源的一种形式。

并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。

•酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。

五、磷脂的代谢

1.甘油磷脂——由甘油构成的磷酯，体内含量最多的磷脂。

2.甘油磷脂合成的两条途径

①磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺通过甘油二脂途径合成。

②磷脂酰肌醇、磷酯酰丝氨酸及心磷脂通过CDP-甘油二脂途径合成。

6、胆固醇代谢

1.胆固醇合成基本原料：

乙酰CoA、NADPH。

2.合成胆固醇的限速酶：

HMG-CoA还原酶。

七、血浆脂蛋白代谢

1.血脂：

血浆所含脂类统称血脂，包括：

甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸。

2.超速离心法分类：

①乳糜微粒（CM）：

apoB48是CM的特征。

转运外源性甘油三酯及胆固醇。

②极低密度脂蛋白（VLDL，相当于前β）

转运内源性甘油三酯。

③低密度脂蛋白（LDL，相当于β）：

几乎只有apoB100载脂蛋白。

转运内源性胆固醇。

④高密度脂蛋白（HDL，相当于α）：

主要含ApoAⅠ、ApoAⅡ。

逆向转运胆固醇。

第8章生物氧化

生物氧化：

物质在生物体内进行的氧化作用称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。

1、生成ATP的氧化体系

氧化呼吸链：

代谢物脱下的成对氢原子通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶组成的一个连续的传递链称为氧化呼吸链又称电子传递链。

1.呼吸链复合体

①复合体Ⅰ：

NADH-泛醌还原酶：

将电子从NADH传递给泛醌。

②复合体Ⅱ:

琥珀酸-泛醌还原酶（即琥珀酸脱氢酶）：

将电子从琥珀酸传递给泛醌，无质子泵功能。

③复合体Ⅲ:

泛醌-细胞色素c还原酶：

将电子从泛醌传递给细胞色素c。

④复合体Ⅳ:

细胞色素c氧化酶：

将电子从细胞色素c传递给氧。

四种呼吸链复合体均具有传递电子功能，但Ⅱ无质子泵功能。

泛醌和Cytc不存在于复合体中，它们是可移动电子传递体。

2.氧化呼吸链的两条途径

①NADH氧化呼吸链

NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2

②琥珀酸氧化呼吸链

琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2

2、氧化磷酸化

氧化磷酸化：

是指在呼