三、蛋白质的一级结构（共价结构）
（一）定义：
蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。
（二）一级结构特点：
1.蛋白质中的肽键都是由α-NH2和α-COOH结合生成的。
2.每一种蛋白质都有相同的肽主链结构，各种蛋白质间的差异是蛋白质的氨基酸种类、数量及排列顺序不同。
3.氨基酸的α-NH2和α-COOH缩合，只有末端及侧链基团有化学活性。
4.每个蛋白质或每个蛋白质的亚基只有一个α-NH2和α-COOH。
5.分子量大于5000的活性肽才能称为蛋白质。
主要的维系键：
肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。
但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
最小单位为氨基酸。
四、蛋白质的二级结构
定义：
肽链的主链在空间盘曲、折叠所形成的构象，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
蛋白质二级结构的主要形式：
-螺旋、-折叠、-转角、无规卷曲。
五蛋白质的三级结构
三级结构：
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
整个多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上盘旋、折叠，形成的特定的整个空间结构。
六蛋白质四级结构与功能
亚基（subunit）：
有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
七蛋白质的性质
1.蛋白质的相对分子量：
104-106之间。
2.蛋白质的两性性质及等电点：
AA也有这样的性质。
3.蛋白质的沉淀作用
沉淀蛋白质的方法：
（1）盐析法：
向蛋白质溶液中加入大量的中性盐如（NH4）2SO4、Na2SO4、NaCl，使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀。
（2）有机溶剂沉淀法：
破坏水化膜，降低介电常数。
（3）重金属盐沉淀：
pH大于等电点时，蛋白质带负电荷，可与重金属离子（Hg2+、Pb2+、Cu2+等）结成不溶性沉淀。
（4）生物碱试剂和某些酸类沉淀法：
pH小于等电点时，蛋白质带正电荷，易与生物碱试剂和酸类的负离子生成不溶性沉淀。
生物碱试剂是指能引起生物碱沉淀的一类试剂，如单宁酸、苦味酸、钨酸。
酸类：
三氯乙酸、磺基水杨酸。
（5）加热变性沉淀：
往往是不可逆的。
4.蛋白质的变性
1.变性作用
定义：
天然蛋白质分子在外界因素的作用下，使其理化性质和生物学性质都发生改变这个过程称为变性作用。
2.与天然蛋白相比，变性后的蛋白质氢键等次级键破坏，一级结构没变，二、三级结构发生改变，变性后蛋白质生物活性丧失。
5.蛋白质的颜色反应
第二章核酸的化学
一核酸的分类：
DNA和RNA。
二、核酸的化学组成
核酸→低聚核苷酸→核苷酸→磷酸+核苷→戊糖+碱基。
核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。
（一）元素组成：
C、H、O、N、P（9－10%）
（二）分子组成
1.戊糖：
组成核酸的戊糖有两种：
D-核糖和D-2-脱氧核糖。
2.碱基
（1）嘌呤碱：
腺嘌呤A，鸟嘌呤G。
（2）嘧啶碱：
胞嘧啶C，尿嘧啶U，胸腺嘧啶T。
（3）修饰碱基：
植物中有大量5-甲基胞嘧啶，E.coli噬菌体中5-羟甲基胞嘧啶代替C。
（4）稀有碱基：
100余种，多数是甲基化的产物。
DNA由A、G、C、T碱基构成。
RNA由A、G、C、U碱基构成。
会A、G、C、T含量计算，如A占32.8％，则G占17.2％。
三、DNA的结构
（一）DNA的一级结构
核酸的一级结构是指多核苷酸链中各核苷酸之间的连接方式，核苷酸的种类数量，以及核苷酸的排列顺序。
通过3’，5’磷酸二酯键联系起来。
（二）DNA的二级结构
2.Watson-Crick双螺旋结构模型：
（1）DNA分子是反向平行的互补双链结构。
两条反平行的多核苷酸链绕同一中心轴相缠绕，形成右手双股螺旋，一条5’→3’，另一条3’→5’。
（2）嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧，磷酸与脱氧核糖在外侧。
磷酸与脱氧核糖彼此通过3’,5’-磷酸二酯键相连接，构成DNA分子的骨架。
骨架：
-脱氧核糖-磷酸-，碱基“挂”在主链骨架上。
（3）螺旋平均直径2nm，相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。
（4）两条核苷酸链，依靠彼此碱基间形成的氢链结合在一起。
碱基平面垂直于螺旋轴。
A=T、G≡C碱基互补原则具有极重要的生物学意义，DNA的复制、转录、反转录等的分子基础都是碱基互补。
（三）DNA的三级结构
在双螺旋结构的基础上，DNA分子通过折叠和扭曲形成三级结构。
四RNA的类型：
核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）、信使RNA（mRNA）。
五RNA的结构
（一）mRNA一级结构
1真核mRNA
（1）3’端有一段约30~300核苷酸的polyA尾巴。
（2）5’-帽子结构。
3’-m7G-5’ppp5’-Nm-3’p，G表示鸟苷，N代表任意核苷，m在左侧表示碱基被甲基化，右上角数字表示甲基化位置，m在字母右侧表示核糖被甲基化。
（二）tRNA的结构
2二级结构特点：
tRNA的二级结构都呈“三叶草”形状，在结构上具有某些共同之处，一般可将其分为五臂四环：
包括氨基酸臂、反密码环、二氢尿嘧啶环、TC环和额外环。
主要功能转运氨基酸到核糖体。
3三级结构特点：
目前已知的tRNA的三级结构均为倒L型。
总结：
比较DNA、RNA在化学组成、大分子结构上的特点。
（1）嘌呤碱：
DNA和RNA为腺嘌呤和鸟嘌呤
（2）嘧啶碱：
DNA为胞嘧啶和胸腺嘧啶，RNA为胞嘧啶和尿嘧啶
（3）戊糖：
DNA为D-2-脱氧核糖，RNA为D-核糖
（4）DNA有一、二和三级结构。
mRNA5’端有帽子结构，tRNA的二级结构呈三叶草形。
第三章糖类的结构与功能
一、糖的概念
糖（carbohydrate）是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物、衍生物的总称。
二、糖的分类
按糖类能否水解及水解产物可分为：
单糖（（n=1）不能分解为更小分子的糖称为单糖。
比较重要的是五碳糖和六碳糖。
核糖和脱氧核糖属五碳糖；葡萄糖、果糖、半乳糖属六碳糖。
寡糖（2≤n＜10）能水解为2~10个单糖分子，以双糖最重要，如蔗糖、麦芽糖和乳糖。
多糖（n＞10）能水解为多个单糖分子，如淀粉、糖原和纤维素。
三、多糖
1.淀粉starch
（1）直链淀粉250～300个Glc单位，α（1 → 4）糖苷键型缩合。
遇碘呈紫蓝色，空间构象卷曲成左螺旋，每一螺旋含6个葡萄糖残基。
（2）支链淀粉一般有多于6 000个葡萄糖残基，主链α（1 → 4）糖苷键型，链间连接α（1 → 6）糖苷键型。
分支短链为25～30个葡糖残基。
遇碘呈紫色到紫红色。
2.糖原
3.纤维素
4.几丁质（壳多糖）
第四章脂类和生物膜
一分类
生物体主要含有三酰甘油、磷脂、糖脂和固醇。
磷脂分为：
甘油磷脂和鞘磷脂。
二三酰甘油
是由1分子燃油和3分子脂肪酸结合而成的酯。
（1）脂肪酸的命名
①系统命名法：
CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH9-十八烯酸（油酸）
②数字命名法：
n∶m（n碳原子数，m双键数，如18∶0，18∶1，18∶2，18∶3）18∶1（9）。
油酸含有1个双键、亚油酸含有2个双键、亚麻酸含有3个双键、花生四烯酸含有4个双键。
（2）天然脂肪酸的分布：
16碳和18碳的脂肪酸在油脂中分布最广，含量最多，人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸是油酸。
三生物膜基本结构：
脂质双分子组成的流动镶嵌模型。
P88。
第五章酶
一酶的概念：
酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。
酶的化学本质酶是蛋白质。
酶的催化特点：
催化效率极高；有高度的专一性。
P90
二酶的分类：
国际酶学会分为六类：
氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和合成酶。
每一大类中再分亚类、亚亚类。
EC1.1.1.2727表示乳酸脱氢酶在此亚亚类中的顺序号。
三酶的结构与功能的关系
1、酶有结合部位和催化部位。
2、酶的活性中心：
指酶分子中直接和底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。
三、别构酶
1.定义：
既有活性中心又有调节部位的酶。
2.别构酶的动力学曲线
①同位效应为正协同效应：
底物结合后，酶构象发生变化，后续底物更易结合。
别构酶是S型曲线，这种S形曲线体现为，当底物浓度发生较小变化时，别构酶可以极大程度地控制反应速度，这是别构酶可以灵活地调节反应速度的原因。
②同位效应为负协同效应：
一开始底物浓度增加，速度增加，以后慢。
别构酶是平坦的双曲线，负协同效应时酶的反应速度对底物浓度的变化不敏感。
四、同工酶
能催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子组成和结构不同的一组酶。
P98。
其来源相同。
五、影响酶反应速度的因素
1底物浓度的影响
米氏方程。
大家注意Km值，也就是米氏常数，Km的值是当反应速度为最大反应速度的一半时所对应的底物浓度。
所以Km的单位为浓度单位。
不同酶不一样，同一酶不同底物不一样。
特性：
是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶的浓度没关；一个酶有几个底物，就有几个米氏常数，Km值最小的底物为该酶的最适底物或天然产物。
2酶浓度影响
浓度增加，速度增加。
在一般的酶促反应中，常常[S]>>[E]，酶反应速度达到最大反应速度。
3温度影响
温度增加，速度增加。
随着温度的升高，反应速度会加快。
随着温度的升高，酶蛋白会失活，使反应速度下降
4pH的影响
5激活剂对酶反应速度的影响
6抑制剂对酶速度的影响
使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。
抑制剂的作用方式：
（1）不可逆抑制
抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失活。
不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶活性。
（2）可逆抑制
抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。
抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。
根椐抑制剂与酶结合的情况可分为：
a竟争性抑制
某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。
当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。
E+S→ES→E+P
E+I→EI
竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。
b非竟争性抑制
酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导至酶活性下降。
由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制。
E+S→ES→E+P
E+I→EI
EI+S→EIS
如某些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能与酶分子的调控部位中的-SH基团作用，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。
可逆抑制作用的动力学特征：
加入竞争性抑制剂后，Km变大，酶促反应速度减小。
第六章维生素和辅酶
一、维生素的定义
维生素是机体维持正常生命活动所必需的一类微量小分子的有机物质。
维生素一般习惯分为脂溶性（A、D、E、K）和水溶性两大类。
其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。
二、维生素的分类
（一）水溶性维生素
1维生素B1
化学名称硫胺素，在谷物种子的外表皮中含量多。
VB1在酸性条件下稳定，在碱性条件、加热及二氧化硫处理，易破坏。
2维生素B2
化学名称核黄素，绿色植物、真菌、细菌可以合成，在动物体内不能合成。
作为辅酶时以两种形式存在，黄素单核苷酸（FMN），黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。
FMN和FAD是氧化还原酶的辅基，核黄素辅酶主要起氧化还原作用，供H+。
3维生素B3
又称泛酸，是辅酶A（CoA-SH）的组成部分，到处都有，一般不缺乏。
在生物体内泛酸作为CoA-SH的合成前体。
4维生素PP
维生素PP包括尼克酸和尼克酰胺两种物质，在体内主要以尼克酰胺的形式存在。
含有尼克酰胺的辅酶主要有两种，即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+），又称辅酶Ⅰ（CoⅠ）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，又称辅酶Ⅱ（CoⅡ）。
NAD+和NADH+都是脱氢酶的辅酶，起传递氢的作用。
缺乏时可能患癞皮病。
5维生素B6
化学名称吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。
他们的磷酸酯是转胺酶的辅酶。
转胺酶在氨基酸的转胺作用中起着催化的作用。
6维生素B7
又称生物素，是酵母菌的生长引子，这也是该维生素命名的原因，大量的维生素可从卵黄中提取到。
缺乏时容易引起皮炎和毛发脱落。
8维生素C
化学名称抗坏血酸，是脯氨酸羟化酶的辅酶，能防治坏血病。
人体不能合成，缺乏时牙龈易出血。
高温、光线、金属离子及碱性环境易造成VC的氧化。
维生素C的主要食物来源为水果（猕猴桃、枣）和蔬菜。
成人30mg/d，不能过多，否则易引起关节疼。
（二）脂溶性维生素
1维生素A
化学名称视黄醇，VA和视觉有关。
缺乏时，导致视紫质（是一种糖蛋白，光线强弱时能转换）恢复的延缓和暗视觉的障碍，得夜盲症。
2维生素D
具有抗佝偻病作用。
主要功能是调节钙、磷代谢，维持血液中钙、磷浓度正常，促使骨骼正常发育。
3维生素E
化学名称生育酚。
4维生素K
丹麦科学家发现，在实验鸡群中发现，缺维生素K的鸡鸡皮下及肌肉间出血，且凝血时间延长。
具有促进凝血的功能，故又称凝血维生素。
第七章新陈代谢总论与生物氧化
一生物氧化：
有机分子在机体内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程。
实际上是需氧细胞呼吸作用中一系列氧化还原反应，又成细胞呼吸、组织呼吸。
生物氧化特点：
作用条件温和，通常在常温、常压、近中性pH及有水环境下进行；有酶、辅酶、电子传递体参与，在氧化还原过程中逐步放能；放出能量大多转换为ATP分子中活跃化学能，供生物体利用。
体外燃烧则是在高温、干燥条件下进行的剧烈游离基反应，能量爆发释放，并且释放的能量转为光、热散失于环境中。
二呼吸链
体内有机分子氧化所形成的还原性辅酶（包括NADH和FADH2）上的氢以质子形式脱下，其电子沿着一系列电子传递体转移，最后转移到分子氧，质子和氧结合生成水，同时释放的能量使ADP和磷酸结合生成ATP，由这些还原型载体组成的传递体称为呼吸链。
三呼吸链顺序
链有两条：
（一）待氧化底物（苹果酸、柠檬酸、丙酮酸）→NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）→FMN（黄素单核苷酸）→[FeS]→CoQ→cytb→FeS→cytc1→cytc→cytaa3→O2→O2-
（二）脂酰CoA、琥珀酸→FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）→CoQ→cytb→FeS→cytc1→cytc→cytaa3→O2→O2-
两个顺序的交叉点在CoQ处。
2H+在CoQ处从呼吸链中出来，电子沿着呼吸链继续传递，最后传给分子氧，变为O2-。
最终2H++O2-→H2O。
NAD和FAD分别是各链的递氢体。
四电子传递的抑制剂
（一）定义：
能够切断呼吸链中某一部位电子流的物质。
（二）抑制剂
1鱼藤酮：
阻止电子由NADH向CoQ传递。
鱼藤酮是极毒的植物物质，可作杀虫剂。
2抗霉素A：
从链霉素分离出的抗生素，抑制电子从cytb向cytc1传递。
3氰化物：
抑制电子从cytaa3向氧传递。
五氧化磷酸化作用
（一）定义：
与生物氧化作用相伴而生的磷酸化作用称之。
氧化磷酸化作用将生物氧化过程中释放出的自由能转移而使ADP形成ATP的作用。
分为底物水平磷酸化和电子传递磷酸化。
底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。
电子传递磷酸化见P154。
（二）形成ATP部位
第一个部位NADH和CoQ之间，第二个部位在cytb和cytc之间,第三个部位在cytaa3和氧之间。
ATP的生成，抑制部位就是产生ATP的三个部位。
P/O定义：
一对电子通过呼吸链传至氧所产生的ATP分子数。
不同物质生成ATP数不一样，P/O比值有3或2。
第八章糖代谢
（一）糖酵解
概念：
酶将葡萄糖降解成丙酮酸并伴随着生成ATP的过程称之为糖酵解。
糖酵解过程也成为EMP（为纪念三位生物化学家）途径。
酵解合成有限数量ATP分子，供细胞作功。
由葡萄糖到丙酮酸（酵解：
由10种酶催化，10个连续反应）。
反应均在胞浆中进行，酵解反应中的酶均存在于胞浆的可溶部分。
1糖酵解的代谢途径：
见P167。
2具体反应过程：
（1）葡萄糖（Glucose）进入细胞后首先在葡萄糖激酶、己糖激酶作用下磷酸化生成6-磷酸葡萄糖：
此反应不可逆，葡萄糖激酶、己糖激酶是限速酶，此过程是耗能的过程，消耗一分子ATP。
（3）6-磷酸果糖在6-磷酸果糖激酶作用下又一次磷酸化，生成1,6-二磷酸果糖。
此反应不可逆，6-磷酸果糖激酶是限速变构酶，此过程是耗能的过程，消耗一分子ATP。
（10）磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶作用下生成ATP和丙酮酸，（第二次底物水平磷酸化）不可逆反应，第二次产生ATP。
（二）三羧酸循环
1定义：
在有氧条件下，丙酮酸氧化分解成二氧化碳和水，并大量形成ATP，这种代谢系统叫三羧酸循环，简称（tricarboxylicacidcycle）TCA循环。
反应部位在线粒体上进行。
2代谢途径：
见P172。
其中有四个氧化脱氢步骤：
（1）异柠檬酸脱氢酶，以NAD＋或NADP＋为受体。
（2）α-酮戊二酸脱氢酶，以NAD＋为受体。
（3）琥珀酸脱氢酶，此酶的辅基是FAD。
（4）苹果酸脱氢酶，NAD＋为氢的受体。
它们接受的氢经呼吸链最终氧化成水和ATP，产生2分子二氧化碳。
3三羧酸循环的生理意义：
（1）产生大量的能量，供生命活动需要。
1分子葡萄糖降解共产生6或8分子ATP。
三羧酸循环和氧化磷酸化过程共产生30分子ATP。
丙酮酸脱氢和三羧酸循环四次脱氢，其中一次经FAD，共产生14个ATP，琥珀酰辅酶A转化成琥珀酸，产生1分子三磷酸鸟苷（GTP），可把磷酰基转给ADP生成ATP。
GTP+ADPGDP+ATP。
总的共产生15个ATP，2分子丙酮酸生产30个ATP。
（2）三羧酸循环是各类有机物末端氧化的共同途径，是各类有机物相互转变的枢纽。
把糖类、蛋白质和脂肪联系在一起。
蛋白质→氨基酸→丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸→TCA。
脂肪→脂肪酸、甘油→乙酰辅酶A→TCA。
4三羧酸循环是三大类物质代谢的枢纽
（1）三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。
（2）糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
（3）脂肪分解产生的甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。
（4）蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。
所以，三羧酸循环是三大物质代谢的枢纽。
（三）磷酸戊糖途径
（四）糖异生作用
1定义：
即生成新“糖”的意思，是从非糖物质合成葡萄糖或糖元。
P185。
第九章脂类的代谢
一、脂肪酸的氧化
（一）脂肪酸的β氧化过程（从羧基端的β位碳原子开始，每次分解出一个二碳片段）
1.脂肪酸的活化（细胞质）
RCOO-+ATP+CoA-SH→RCO-S-CoA+AMP+Ppi（焦磷酸）
脂肪酸进入细胞后，在脂酰CoA合成酶催化下首先被活化，形成在脂酰CoA衍生物，再进入线粒体内氧化。
生成一个高能硫脂键，需消耗两个高能磷酸键（2ATP），由于PPi水解，反应不可逆。
细胞中有两种活化脂肪酸的酶，内质网脂酰CoA合成酶活化12C以上的长链脂肪酸，线粒体脂酰CoA合成酶，活化4～10C的中、短链脂肪酸。
2.脂肪酸向线粒体的转运
β-氧化发生在肝及其它细胞的线粒体内。
中、短链脂肪酸（4-10C）可直接进入线粒体，并在线粒体内活化生成脂酰CoA。
长链脂肪酸先在胞质中生成脂酰CoA，经肉毒碱（脂肪酸载体）转运至线粒体内。
3.β-氧化作用
（1）α、β脱氢作用：
脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，在C2和C3（即α、β）之间脱氢，生成β-反式烯脂酰CoA，线粒体基质中，已发现三种脂酰CoA脱氢酶，均以FAD为辅基，分别催化链长为C4～C6，C6～C14，C6～C18的脂酰CoA脱氢。
（2）水化：
在烯脂酰CoA水化酶催化下，反式烯脂酰CoA水化生成L-β-羟脂酰CoA。
（3）脱氢：
在L-β-羟脂酰CoA的脱氢酶催化下，L-β-羟脂酰CoA脱氢生成β-酮脂酰CoA。
（4）硫解：
β-酮脂酰CoA在酮脂酰硫酶催化下，硫解生成乙酰CoA和（n-2）脂酰CoA。
脂肪酸β-氧化时仅需活化一次，其代价是消耗2个ATP的两个高能键。
β-氧化包括脱氢、水化、脱氢、硫解4个重复步骤。
β-氧化的产物是乙酰CoA，一部分用来合成新的脂肪酸，大部分进入TCA。
4.脂肪酸β-氧化产生的能量
以软脂
升级会员 