第3講-1基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合-生物化學(xué)

1、公共衛(wèi)生執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試精要之基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合公共衛(wèi)生執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試精要之基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合考核要求考核工作中必須掌握的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的基本理論、概念、原則等科目構(gòu)成醫(yī)學(xué)微生物學(xué)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)藥理學(xué)生理學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)l研究生物體中的化學(xué)進(jìn)程的一門研究生物體中的化學(xué)進(jìn)程的一門學(xué)科學(xué)科l主要主要用于研究細(xì)胞內(nèi)各組分，如蛋白質(zhì)、糖類、用于研究細(xì)胞內(nèi)各組分，如蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能脂類、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)l結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l功能功能l代謝代謝l生物合成生物合成l酶酶蛋白質(zhì)與氨基酸蛋白質(zhì)與氨基酸l氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，蛋白質(zhì)在氨基酸是蛋白質(zhì)的基本

2、組成單位，蛋白質(zhì)在酸、堿或蛋白酶作用下水解形成的小分子酸、堿或蛋白酶作用下水解形成的小分子l根據(jù)根據(jù)R基的不同天然蛋白質(zhì)有基的不同天然蛋白質(zhì)有20多種氨基酸多種氨基酸丙氨酸纈氨酸苯丙氨酸肽鏈的形成肽鏈的形成l成肽反應(yīng)：氨基酸的羧基和氨基脫去成肽反應(yīng)：氨基酸的羧基和氨基脫去1分子分子水，形成肽鍵，縮合成氨基酸相互銜接的肽水，形成肽鍵，縮合成氨基酸相互銜接的肽鏈鏈l蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序l側(cè)鏈側(cè)鏈R基的性質(zhì)和順序決定了蛋白質(zhì)的特異性基的性質(zhì)和順序決定了蛋白質(zhì)的特異性l大小大小l所所帶電荷帶電荷l與水的親和力與水的親和力氨基末端羧基末端肽鍵肽鍵蛋白質(zhì)的二

3、級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)l -螺旋螺旋l螺旋平面間氫鍵結(jié)合螺旋平面間氫鍵結(jié)合l右手螺旋右手螺旋l -折疊折疊l肽鍵折疊呈鋸齒狀肽鍵折疊呈鋸齒狀l多多個(gè)肽鏈或肽段間以個(gè)肽鏈或肽段間以氫鍵結(jié)合氫鍵結(jié)合l -轉(zhuǎn)角：肽鏈的轉(zhuǎn)角：肽鏈的180轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角l無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲蛋白質(zhì)的三級(jí)蛋白質(zhì)的三級(jí)/四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)l三級(jí)結(jié)構(gòu)：一條肽鏈在相隔較遠(yuǎn)的側(cè)鏈相互三級(jí)結(jié)構(gòu)：一條肽鏈在相隔較遠(yuǎn)的側(cè)鏈相互作用下進(jìn)行范圍廣泛的盤曲折疊形成一條肽作用下進(jìn)行范圍廣泛的盤曲折疊形成一條肽鏈在三維空間的整體排布鏈在三維空間的整體排布l正負(fù)電荷間的鹽鍵正負(fù)電荷間的鹽鍵l半胱氨酸間的二硫鍵半胱氨酸間的二硫鍵l氫鍵和范德華力氫鍵和范德華力l

4、四級(jí)結(jié)構(gòu)：兩條或多條四級(jí)結(jié)構(gòu)：兩條或多條肽鏈肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)l每一每一條肽鏈稱為一個(gè)亞基條肽鏈稱為一個(gè)亞基血紅蛋白血紅蛋白(hemoglobin, Hb)血紅蛋白可以與氧、二氧化碳、一氧化碳、氰離子結(jié)合，結(jié)合的方式也與氧完全一樣，所不同的只是結(jié)合的牢固程度，一氧化碳、氰離子一旦和血紅蛋白結(jié)合就很難離開人體內(nèi)的血紅蛋白由兩個(gè)亞基和兩個(gè)亞基，組裝成22的形態(tài)。每個(gè)亞基由一條肽鏈和一個(gè)血紅素分子構(gòu)成，肽鏈盤繞折疊成球形，把血紅素分子抱在里面，這條肽鏈盤繞成的球形結(jié)構(gòu)又被稱為珠蛋白鐮狀紅細(xì)胞貧血癥： 鏈上第6位氨基酸谷氨酸翻譯為了纈氨酸肌紅蛋白肌紅蛋白(myoglobin,Mb)由一條肽鏈和一

5、個(gè)血紅素輔基組成的結(jié)合蛋白，是肌肉內(nèi)儲(chǔ)存氧的蛋白質(zhì)。 是組成骨骼肌和心肌的主要蛋白質(zhì)，當(dāng)肌肉損傷時(shí)，可以從肌肉組織中漏到循環(huán)血液中，使血清肌紅蛋白濃度增加，該指標(biāo)用于判斷是否發(fā)生肌肉損傷蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)l解離：蛋白質(zhì)在解離：蛋白質(zhì)在溶劑中釋放出溶劑中釋放出離子過(guò)程離子過(guò)程l兩性兩性解離：酸性溶液中解離呈陽(yáng)離子，堿性中解離：酸性溶液中解離呈陽(yáng)離子，堿性中解離呈陰離子解離呈陰離子l沉淀：從鹽、重金屬離子、生物堿、有機(jī)溶沉淀：從鹽、重金屬離子、生物堿、有機(jī)溶劑溶液中析出的現(xiàn)象劑溶液中析出的現(xiàn)象l中性鹽溶液鹽析：蛋白質(zhì)不發(fā)生變性中性鹽溶液鹽析：蛋白質(zhì)不發(fā)生變性l變性：蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的破

6、壞，導(dǎo)致理化性變性：蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的改變質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的改變l變性蛋白質(zhì)加熱凝固變性蛋白質(zhì)加熱凝固蛋白質(zhì)的生理功能蛋白質(zhì)的生理功能生命的物質(zhì)基礎(chǔ)構(gòu)成組織細(xì)胞的主要材料，維持細(xì)胞、組織新陳代謝酶和某些激素成分催化物質(zhì)反應(yīng)、代謝的調(diào)節(jié)運(yùn)輸物質(zhì)體液免疫物質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)節(jié)滲透壓氧化供能及其他蛋白質(zhì)來(lái)源與消耗蛋白質(zhì)來(lái)源與消耗l來(lái)源：動(dòng)物蛋白和植物蛋白來(lái)源：動(dòng)物蛋白和植物蛋白l必須氨基酸必須氨基酸(8+1)：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸，、纈氨酸，組氨酸為嬰兒所組氨酸為嬰兒所必需必需

7、l每日最低分解每日最低分解20g蛋白質(zhì)，推薦成人每日需要蛋白質(zhì)，推薦成人每日需要量量80glN是蛋白質(zhì)組成元素，食物是蛋白質(zhì)組成元素，食物中蛋白質(zhì)含氮量中蛋白質(zhì)含氮量16%l氮平衡：攝入氮氮平衡：攝入氮=排除氮，正常成人排除氮，正常成人l正氮平衡：攝入正氮平衡：攝入氮氮排出氮，兒童、孕婦、恢復(fù)期病人排出氮，兒童、孕婦、恢復(fù)期病人l負(fù)氮平衡：負(fù)氮平衡：攝入攝入氮氮排出氮，饑餓、消耗性疾病患者排出氮，饑餓、消耗性疾病患者蛋白質(zhì)的消化、吸收及利用蛋白質(zhì)的消化、吸收及利用蛋白水解酶 胃蛋白酶原：胃主細(xì)胞 小腸液：小腸粘膜細(xì)胞 胰液蛋白酶原：胰腺的腺泡細(xì)胞及小導(dǎo)管管壁細(xì)胞所分泌蛋白質(zhì)腐敗作用：未被吸收的

8、氨基酸、小肽和未被消化的蛋白質(zhì)在大腸中在埃希菌的作用下分解 脫羧反應(yīng)產(chǎn)生胺類 脫氨基反應(yīng)產(chǎn)生氨，重新吸收入體內(nèi) 其他：苯酚、吲哚、硫化氫等 少量脂肪酸、維生素K等可被機(jī)體利用組組織織蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)食食物物蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)分解分解消化消化吸收吸收組組織織氨氨基基酸酸血血液液氨氨基基酸酸氨氨基基酸酸代代謝謝庫(kù)庫(kù)合成合成谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶(肝、腎肝、腎) -酮酮酸酸+氨氨轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶(肌肉肌肉)丙氨酸丙氨酸 -酮酮酸酸 -丙酮酸丙酮酸糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖糖分解糖分解轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶(肌肉肌肉) -酮酮酸酸天冬天冬氨酸氨酸草酰乙酸草酰乙酸腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸氨氨轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶(肝、心肝、心)非必需氨

9、基酸非必需氨基酸+ -酮酮酸酸 -酮酸酮酸合成糖類、脂類合成糖類、脂類三羧酸循環(huán)氧化三羧酸循環(huán)氧化尿中氨基酸尿中氨基酸特殊氨基酸特殊氨基酸一碳單位一碳單位四氫葉酸四氫葉酸嘌呤、嘧啶的原料嘌呤、嘧啶的原料脫羧脫羧胺類胺類激素、活性物質(zhì)激素、活性物質(zhì)黑色素黑色素l鳥苷酸循環(huán)：肝臟中完成鳥苷酸循環(huán)：肝臟中完成l與谷氨酸結(jié)合生成谷氨酰胺與谷氨酸結(jié)合生成谷氨酰胺l儲(chǔ)存，發(fā)揮生理功能儲(chǔ)存，發(fā)揮生理功能l運(yùn)輸?shù)侥I運(yùn)輸?shù)侥I水解釋放水解釋放NH3+H+=NH4+尿排出尿排出氨的代謝氨的代謝氨氨+二氧化碳二氧化碳ATP氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲線磷酸氨基甲線磷酸鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸帶琥珀

10、酸精氨酸帶琥珀酸精氨酸帶琥珀酸合成酶精氨酸帶琥珀酸合成酶精氨酸精氨酸尿素尿素膽色素代謝膽色素代謝l體內(nèi)血紅蛋白、肌紅蛋白等含鐵卟啉化合物體內(nèi)血紅蛋白、肌紅蛋白等含鐵卟啉化合物的代謝過(guò)程的代謝過(guò)程未成熟紅細(xì)胞破壞衰老紅細(xì)胞破壞血紅蛋白珠蛋白血紅素血紅素加氧酶膽綠素膽紅素膽綠素還原酶單核吞噬細(xì)胞白蛋白游離膽紅素Y/Z蛋白滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膽紅素結(jié)合膽紅素UDP葡萄糖醛酸UDPUDP葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶肝細(xì)胞膽汁分泌腸膽素原糞膽素腎臟尿膽素原尿膽素血液膽色素代謝膽色素代謝l體內(nèi)血紅蛋白、肌紅蛋白等含鐵卟啉化合物體內(nèi)血紅蛋白、肌紅蛋白等含鐵卟啉化合物的代謝過(guò)程的代謝過(guò)程蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的合成lRNA轉(zhuǎn)錄與翻譯

11、轉(zhuǎn)錄與翻譯lmRNA：合成模板：合成模板lrRNA：與蛋白質(zhì)合：與蛋白質(zhì)合成核糖體成核糖體ltRNAl與氨基酸結(jié)合，使其與氨基酸結(jié)合，使其活化活化l其反密碼子與其反密碼子與mRNA密碼子結(jié)合，實(shí)現(xiàn)翻密碼子結(jié)合，實(shí)現(xiàn)翻譯準(zhǔn)確性譯準(zhǔn)確性酶類酶類l催化特定催化特定化學(xué)反應(yīng)、使化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)、使化學(xué)反應(yīng)速率加快的速率加快的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)l單純的蛋白質(zhì)酶類單純的蛋白質(zhì)酶類l結(jié)合的蛋白質(zhì)酶類結(jié)合的蛋白質(zhì)酶類l輔酶：易分離，小分子有機(jī)物，輔酶：易分離，小分子有機(jī)物，B族維生素族維生素l輔基：結(jié)合牢固，金屬離子輔基：結(jié)合牢固，金屬離子酶蛋白酶蛋白輔輔助因子助因子酶類酶類l特點(diǎn)特點(diǎn)l高效高效性：降低反應(yīng)的活化能

12、性：降低反應(yīng)的活化能l活化能：化學(xué)反應(yīng)中，由反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所活化能：化學(xué)反應(yīng)中，由反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小需的最小能量能量l高度特異性：一種酶只能作用于一種或一類化高度特異性：一種酶只能作用于一種或一類化合物進(jìn)行一種類型的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定產(chǎn)物合物進(jìn)行一種類型的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定產(chǎn)物l可調(diào)節(jié)性可調(diào)節(jié)性酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)l米氏方程米氏方程 maxmVSvKS說(shuō)明酶與底物的親和力酶抑制劑酶抑制劑l不不可逆抑制作用：某些抑制劑通常以共價(jià)鍵可逆抑制作用：某些抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶蛋白中的必需基團(tuán)結(jié)合，而使與酶蛋白中的必需基團(tuán)結(jié)合，而使酶失活酶失活l有機(jī)磷農(nóng)藥有機(jī)磷農(nóng)藥+膽堿酯

13、酶膽堿酯酶乙酰膽堿乙酰膽堿 迷走神經(jīng)迷走神經(jīng)興奮興奮中毒作用中毒作用l可逆抑制作用可逆抑制作用l競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制l非競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制l反競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑酶抑制劑酶抑制劑抑制劑無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性非競(jìng)爭(zhēng)性反競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合組分EEESKmKm增大不變減小VmaxVmax不變降低降低抑制作用比較核苷酸核苷酸脫氧核糖核酸核糖核酸磷酸基核糖脫氧核糖堿基嘧啶堿(一個(gè)碳氮環(huán))嘌呤堿(兩個(gè)碳氮環(huán))12345核酸核酸腺嘌呤A胞嘧啶C鳥嘌呤G尿嘧啶U胸腺嘧啶T鳥嘌呤G胞嘧啶C腺嘌呤A 核苷酸糖基上的3位羥基與相鄰5核苷酸的磷酸殘基之間 5末端均含有一個(gè)磷酸殘基(與糖基的C5

14、位上的羥基相連)，3末端含有一個(gè)自由羥基(與糖基的C3位相連)核酸核酸DNA堿基組成規(guī)律(Chargaff法則) A=T, G=C： A/T=G/C, A+G=T+C 不同種屬堿基比例有特異性 堿基組成無(wú)器官、組織特異性 堿基組成不受年齡、營(yíng)養(yǎng)等環(huán)境條件的影響DNA復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程l半保留復(fù)制半保留復(fù)制l解鏈，形成復(fù)制叉解鏈，形成復(fù)制叉l合成合成RNA引物引物l底物底物dNTP中的中的dNMP依次加入依次加入l領(lǐng)頭領(lǐng)頭鏈：鏈：53子鏈連續(xù)復(fù)制子鏈連續(xù)復(fù)制l隨從隨從鏈：岡崎片段鏈：岡崎片段l切除引物切除引物l填補(bǔ)填補(bǔ)空缺、連接切口空缺、連接切口核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)l變性：在物理化學(xué)等因素

15、下，核酸的雙螺旋變性：在物理化學(xué)等因素下，核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致DNA兩條鏈完全解離兩條鏈完全解離l二級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞，不同于降解二級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞，不同于降解(一級(jí)結(jié)構(gòu)改變一級(jí)結(jié)構(gòu)改變)l黏度降低黏度降低l浮力密度增加浮力密度增加l增色效應(yīng)：增色效應(yīng)：260nm波長(zhǎng)紫外吸光度增強(qiáng)波長(zhǎng)紫外吸光度增強(qiáng)l復(fù)性：重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)性：重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)核酸合成與代謝核酸合成與代謝l合成合成l從頭合成：磷酸核糖、谷氨酰胺、天冬氨酸、從頭合成：磷酸核糖、谷氨酰胺、天冬氨酸、二氧化碳、一碳二氧化碳、一碳單位、甘氨酸單位、甘氨酸(嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸)l補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成(重新利用重新利用)l代謝

16、代謝l嘌呤核苷酸：肝腎小腸完成，終產(chǎn)物尿酸嘌呤核苷酸：肝腎小腸完成，終產(chǎn)物尿酸(痛風(fēng)痛風(fēng))l嘧啶嘧啶核苷酸：可溶于水的核苷酸：可溶于水的 -氨基異丁酸或氨基異丁酸或 -丙氨丙氨酸及氨、二氧化碳酸及氨、二氧化碳癌基因癌基因l癌基因：能誘發(fā)體內(nèi)發(fā)生腫瘤的基因癌基因：能誘發(fā)體內(nèi)發(fā)生腫瘤的基因l原癌基因或細(xì)胞癌基因：正常細(xì)胞內(nèi)，一般處原癌基因或細(xì)胞癌基因：正常細(xì)胞內(nèi)，一般處于低表達(dá)或不表達(dá)狀態(tài)于低表達(dá)或不表達(dá)狀態(tài)l病毒癌基因：基因組中含有病毒癌基因：基因組中含有src癌基因癌基因l抑癌基因：調(diào)控抑制生長(zhǎng)的基因，如抑癌基因：調(diào)控抑制生長(zhǎng)的基因，如p53和和視網(wǎng)膜細(xì)胞的視網(wǎng)膜細(xì)胞的Rb基因基因糖消化吸收糖

17、消化吸收單糖鈉泵擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)食物中的糖類葡萄糖半乳糖果 糖甘露糖唾液胰液腸液門靜脈糖代謝糖代謝食物中糖類甘 油氨基酸乳 酸消化吸收肝糖原分解糖異生葡萄糖(血糖)3.896.11mmol/L分解合成轉(zhuǎn)化CO2+H2O+ATP(線粒體)乳酸+ATP肝糖原(能量暫時(shí)儲(chǔ)備)肌糖原(肌肉收縮提供能量)人體組織結(jié)構(gòu)乙酰輔酶A脂肪酸脂肪磷酸戊糖核苷酸氨基酸超過(guò)腎閾值(8.89mol/L)尿糖胰島素糖皮質(zhì)激素胰高血糖素丙酮酸脂肪的消化吸收脂肪的消化吸收脂肪微粒擴(kuò)散出胞短鏈、中鏈乳糜微粒食物中的脂類甘 油脂肪酸甘油三酯磷脂載脂蛋白膽汁 (膽鹽)胰液 (脂肪酶)門靜脈淋巴管脂肪脂肪的代謝的代謝甘甘油油三三酯酯乙酰

18、乙酰CoA脂肪脂肪動(dòng)員動(dòng)員-氧化氧化酮體酮體TCA循環(huán)循環(huán)氧化分解氧化分解乙酰乙酰CoA游離脂酸游離脂酸甘油甘油肝細(xì)胞肝細(xì)胞肝外組織肝外組織裂解裂解糖分解途徑糖分解途徑氧化分解氧化分解脂肪細(xì)胞脂肪細(xì)胞小腸小腸脂肪細(xì)胞脂肪細(xì)胞肝臟肝臟糖代謝糖代謝琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸亮氨酸亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸蘇氨酸蘇氨酸 纈氨酸纈氨酸酮體亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴