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1、第一臨床醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)分目錄第一篇 生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能1第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第二章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能第三章 酶第二篇 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)4第四章 糖代謝第五章 脂類代謝第六章 生物氧化第七章 氨基酸代謝第八章 核苷酸代謝第三篇 基因信息的傳遞17第四篇 專題篇27第十五章 細(xì)胞信息轉(zhuǎn)導(dǎo)第十六章 血液的生物化學(xué)第十七章 肝的生物化學(xué)第十八章 維生素與無機(jī)物編者(排名不分先后)臨床2班羅曉菊:負(fù)責(zé)第一篇臨床2班祝 ?。贺?fù)責(zé)第二篇的4-6章臨床2班焦宇澄:負(fù)責(zé)第二篇的7-8章臨床3班黃 莎:負(fù)責(zé)第三篇臨床2班李賢美:負(fù)責(zé)第四篇特別感謝:第一臨床醫(yī)學(xué)院第一篇 生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能第一章 蛋白
2、質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1.蛋白質(zhì)的20種氨基酸結(jié)構(gòu)和分類,一些被修飾氨基酸,肽鍵、肽和谷胱甘肽。結(jié)構(gòu):主要有C、H、O、N和 S元素組成,各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16。組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸均屬于L-(-氨基酸 (甘氨酸除外), 含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)(色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。)分類:非極性脂肪族氨基酸,極性中性氨基酸,芳香族氨基酸,酸性氨基酸,堿性氨基酸五類。側(cè)鏈含負(fù)性解離基團(tuán)的氨基酸是酸性氨基酸( 天冬氨酸,谷氨酸)側(cè)鏈含正性解離基團(tuán)的氨基酸屬于堿性氨基酸(精氨酸,賴氨酸,組氨酸)一些被修飾氨基酸:羥脯氨酸、羥賴氨酸、胱氨酸、四碘甲腺原氨酸(甲狀
3、腺素)、非蛋白質(zhì)氨基酸:如-丙氨酸、D-苯丙氨酸、同型半胱氨酸、瓜氨酸、 鳥氨酸等肽鍵:是由一個(gè)氨基酸的(-羧基與另一個(gè)氨基酸的(-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。肽:氨基酸通過肽鍵連接而形成肽 谷胱甘肽:GSH2.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)、模體、三級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、四級(jí)結(jié)構(gòu)和亞基的概念,蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵及二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式。結(jié)構(gòu)層次概念主要化學(xué)鍵基本單位一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中從NC端氨基酸的排列順序肽鍵氨基酸殘基二級(jí)結(jié)(形式(-螺旋,(-折疊,(-轉(zhuǎn)角,無規(guī)卷曲)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置,不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象 氫鍵肽單元
4、超二級(jí)結(jié)構(gòu)在許多蛋白質(zhì)分子中,可發(fā)現(xiàn)二個(gè)或三個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個(gè)有規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合,被稱為超二級(jí)結(jié)構(gòu)。模體模體是具有特殊功能的超二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置疏水鍵整條肽鏈結(jié)構(gòu)域三級(jí)結(jié)構(gòu)中、分割成折疊較為緊密的區(qū)域,各行使其功能四級(jí)結(jié)構(gòu)含有兩條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有的結(jié)構(gòu),指各亞基的空間排布和相互作用關(guān)系離子鍵、氫鍵不包括共價(jià)鍵亞基亞基四級(jí)結(jié)構(gòu)中每條具有完整三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈3.蛋白質(zhì)的一級(jí)、高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。一級(jí)結(jié)構(gòu):一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)(牛核糖核酸酶的變性與復(fù)性),一級(jí)結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能,氨基酸序列提供重要
5、的生物進(jìn)化信息,重要蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變可引起疾?。ㄧ牋罴?xì)胞性貧血)高級(jí)結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)4.蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(兩性解離、沉淀、變性、凝固及呈色反應(yīng))兩性解離:沉淀:在一定條件下,蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外,肽鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集,因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀,有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀,但并不變性。 變性:在某些物理和化學(xué)因素作用下,其特定的空間構(gòu)象被破壞,也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。本質(zhì)是破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)凝固:蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊,此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。 呈色反應(yīng):
6、茚三酮反應(yīng):蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)雙縮脲反應(yīng): 蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱,呈現(xiàn)紫色或紅色,此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng),雙縮脲反應(yīng)可用來檢測(cè)蛋白質(zhì)水解程度。第二章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能1.核苷酸的分子組成、連接方式及多核苷酸鏈方向。分子組成:堿基(嘌呤堿,嘧啶堿)戊糖(核糖,脫氧核糖)磷酸連接方式:3,5-磷酸二酯鍵方向:5'3'2.DNA的堿基組成規(guī)律,DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)、雙螺旋結(jié)構(gòu)、高級(jí)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能;mRNA、tRNA和rRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能。DNA的堿基組成規(guī)律:A、G、C、TDNA的一級(jí)結(jié)構(gòu):核酸中核苷酸的排列順序/堿基序列一級(jí)結(jié)構(gòu)意
7、義:編碼生命的遺傳信息雙螺旋結(jié)構(gòu):B-DNA要點(diǎn):外觀:雙股連,反平行,右螺旋,大小溝;主連:磷酸戊糖、螺旋外側(cè)、戊糖平面平行假想軸;側(cè)鏈:內(nèi)側(cè)堿基互補(bǔ)、堿基平面垂直假象軸;穩(wěn)定因素:橫向氫鍵A-T兩條、C-G三條;縱向堿基堆砌力更重要雙螺旋結(jié)構(gòu)意義:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型完美地說明了遺傳物質(zhì)的遺傳、生化和結(jié)構(gòu)的主要特征,它的提出是生物學(xué)史上劃時(shí)代的事件。從此,遺傳學(xué)的歷史和生物學(xué)的歷史正式從細(xì)胞階段進(jìn)入了分子階段DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu):超螺旋結(jié)構(gòu)(DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu))高級(jí)結(jié)構(gòu)意義:DNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控對(duì)于DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用3.核酸紫外吸
8、收性質(zhì), DNA的變性、復(fù)性及核酸雜交。核酸紫外吸收性質(zhì):嘌呤嘧啶含共軛雙鍵,在260nm處吸收最大。DNA的變性:理化因素,DNA雙鏈間氫鍵斷裂,雙鏈解離為單鏈的過程復(fù)性:在適當(dāng)?shù)臈l件下,變性的DNA互補(bǔ)鏈可以恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象核酸雜交:不同來源的核酸在同一體系中變性、復(fù)性,核酸單鏈有一定程度的堿基互補(bǔ)配對(duì)就可以形成雜化雙鏈。第三章 酶1.酶、輔助因子和輔酶的概念,酶的分子組成,輔酶和金屬離子的作用,酶的活性中心和必需基團(tuán)的概念及作用,酶促反應(yīng)的特點(diǎn)及酶的作用機(jī)制。酶概念:是活細(xì)胞合成的一類蛋白質(zhì),具有高度特異性和高度催化效率的生物催化劑輔助因子概念:指與酶結(jié)合且在催化反應(yīng)中必要的非蛋白質(zhì)
9、化合物輔酶概念:一類可以將化學(xué)基團(tuán)從一個(gè)酶轉(zhuǎn)移到另一個(gè)酶上的有機(jī)小分子,與酶較為松散的結(jié)合,對(duì)于特定酶的活性發(fā)揮是必要的。酶的分子組成:按分子組成分為單純酶和結(jié)合酶,單純酶僅由氨基酸殘基構(gòu)成,結(jié)合酶由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)組成,全酶=酶蛋白+輔助因子。輔酶的作用(內(nèi)容暫缺)金屬離子的作用:穩(wěn)定酶的構(gòu)象,參與催化反應(yīng)、傳遞電子,在酶與底物之間起橋梁作用,中和陰離子、降低反應(yīng)中的靜電作用。酶的活性中心概念及作用:必須基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上互相靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異性結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。必須基團(tuán)的概念及作用:酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán),一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。酶促反應(yīng)作
10、用特點(diǎn):底物對(duì)V的影響的作圖呈矩形雙曲線;底物足夠時(shí)酶對(duì)V的影響呈直線關(guān)系;溫度對(duì)V的影響具有雙重性;pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響V;抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應(yīng)速率;激活劑可加快酶促反應(yīng)速率酶的作用機(jī)制:1、酶活性的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)酶實(shí)現(xiàn)對(duì)酶促反應(yīng)速率的快速調(diào)節(jié),包括變構(gòu)酶通過變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的活性;化學(xué)修飾調(diào)節(jié)是通過某些化學(xué)基團(tuán)與酶的共價(jià)結(jié)合與分離實(shí)現(xiàn)的;酶原的激活使無活性的酶原轉(zhuǎn)變成有催化活性的酶。2、酶含量的調(diào)節(jié)包括對(duì)酶合成(誘導(dǎo)與阻遏)與分解速率(溶酶體蛋白酶降解途徑與非溶酶體蛋白酶降解途徑)的調(diào)節(jié)2.米曼氏方程及Km與Vmax值的含義,酶的最適溫度和最適PH,酶抑制的類型和特點(diǎn),
11、競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用及意義。米曼氏方程及Km與Vmax值的含義:Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速率。Km值是酶促反應(yīng)時(shí)最大反應(yīng)速率一半時(shí)的底物濃度,單位是mol/L酶的最適溫度:酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度酶的最適PH:酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH酶抑制的類型:不可逆性抑制和可逆性抑制,可逆性抑制又分成競(jìng)爭(zhēng)性抑制(I與E的S結(jié)構(gòu)相似共同競(jìng)爭(zhēng)E的活性中心,防礙E與S的結(jié)合。),非競(jìng)爭(zhēng)性抑制(I與E活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合,不防礙E與S的結(jié)合, I與S之間無競(jìng)爭(zhēng) ),反競(jìng)爭(zhēng)性抑制(I 只與ES結(jié)合成EIS,使ES的量減少,影響產(chǎn)物的生成和E的釋放。)三類。酶抑制的特點(diǎn):競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用和意義:丙二酸和
12、琥珀酸競(jìng)爭(zhēng)琥珀酸脫氫酶,磺胺類藥物的抑菌機(jī)制??咕帯⒖勾x藥、抗腫瘤藥的應(yīng)用。3.酶原、酶原激活的概念,酶原激活機(jī)制及生理意義;同工酶的概念,核酶的概念。酶原概念:有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初次分泌時(shí)只是酶的無活性前體,此前體物質(zhì)稱為酶原酶原激活概念:在一定條件下,酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程。酶原激活機(jī)制:切斷酶原分子中特異肽鍵或去除部分肽段使酶的活性中心形成或暴露酶原激活生理意義:避免酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化,使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用,保證體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。有的酶原可視為酶的儲(chǔ)存形式,需要時(shí),酶原轉(zhuǎn)變成有活性的酶,發(fā)揮催化作用。同工酶概念:指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免
13、疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶核酶概念:具有催化功能的RNA分子,是生物催化劑,可降解特異mRNA序列。第十八章 維生素與無機(jī)物1.維生素的概念及分類,常見維生素的缺乏癥,B族維生素的功能及與輔酶的關(guān)系。維生素概念:維生素(vitamin)是機(jī)體維持正常功能所必需,但在體內(nèi)不能合成或合成量很少,必須由食物供給的一組低分子量有機(jī)物質(zhì)。維生素分類:脂溶性維生素 (A,D,E,K),水溶性維生素 (B,C)常見維生素的缺乏癥: Vit AVit DVit EVit KVit B1Vit B2Vit PP葉酸Vit B12Vit C干眼病兒童佝僂病成人軟骨病輕度溶血性貧血新生兒貧血出血腳氣病末梢神經(jīng)炎口角炎陰囊
14、炎唇炎賴皮病巨幼細(xì)胞性貧血巨幼細(xì)胞性貧血壞血病B族維生素的功能及與輔酶的關(guān)系:維生素功能與輔酶關(guān)系B1TPP是-酮酸氧化脫羧酶的輔酶,也是轉(zhuǎn)酮酶的輔酶,在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定的作用,抑制膽堿酯酶的活性形成輔酶焦磷酸硫胺素B2FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶(如脂酰CoA脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等)的輔基,主要起氫傳遞體的作用 組成黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核(FAD) VPPNAD+及NADP+是體內(nèi)多種不需氧脫氫酶(如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶)的輔酶,起傳遞氫的作用組成尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+) 泛酸(遍多酸)輔酶A和酰基載體蛋
15、白分子中發(fā)揮作用,主要參與?;D(zhuǎn)移反應(yīng)組成輔酶A(CoA)、?;d體蛋白(ACP)生物素參與CO2固定反應(yīng)是多種羧化酶的輔基B6磷酸吡哆醛是多種酶的輔酶磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶,還是 ALA合酶和同型半胱氨酸分解代謝酶的輔酶葉酸體內(nèi)活性形式為四氫葉酸(FH4),以四氫葉酸形式參與一碳單位代謝. N5、N10 是一碳單位的結(jié)合位點(diǎn)四氫葉酸(FH4)是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶B12影響一碳單位的代謝和脂肪酸的合成N5-CH3-FH4轉(zhuǎn)甲基酶(甲硫氨酸合成酶)的輔酶,催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸(羅曉菊)第二篇 物質(zhì)的代謝及其調(diào)節(jié) 第四章 糖代謝I糖酵解1. 概念:在機(jī)體缺氧條件下,
16、葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過程稱為糖酵解(glycolysis),亦稱糖的無氧氧化(anaerobic oxidation)。 2. 生理意義:在機(jī)體缺氧的情況下快速供能(RBC沒有線粒體,完全依賴糖酵解供應(yīng)能量)。3. 糖酵解分為兩個(gè)階段:第一階段:由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate),稱之為糖酵解途徑(glycolytic pathway)。第二階段:由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。4. 糖酵解途徑的基本反應(yīng)途徑:葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖磷酸丙糖的同分異構(gòu)化3-磷酸甘油醛氧化
17、為1,3-二磷酸甘油酸1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖徂D(zhuǎn)變成丙酮酸, 并通過底物水平磷酸化生成ATP【Ps:字體加粗的步驟為消耗ATP的步驟,字體下劃線的步驟為底物水平磷酸化和產(chǎn)生ATP的步驟】5.反應(yīng)部位:胞漿6.限速酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1(最重要),丙酮酸激酶 【這3個(gè)酶催化的3個(gè)反應(yīng)基本上不可逆】6-磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)激活劑有AMP、ADP、1,6-二磷酸果糖(唯一的產(chǎn)物對(duì)催化其產(chǎn)生的酶起激活作用)、2,6-二磷酸果糖(是6-磷酸果糖激酶-1 最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑)6-磷酸果糖激酶-
18、1的變構(gòu)抑制劑:檸檬酸、ATP(高濃度)7. ATP生成:1分子葡萄糖的代謝消耗2分子ATP,產(chǎn)生2分子3-磷酸甘油醛,總共生成4分子ATP,凈生成2分子ATPII糖的有氧氧化1.概念:糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機(jī)體氧供充足時(shí),葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。2.部位:胞液及線粒體3.糖的有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解途徑丙酮酸氧化脫羧三羧酸循環(huán)氧化磷酸化關(guān)鍵酶 糖酵解途徑丙酮酸的氧化脫羧三羧酸循環(huán)己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1(最重要)丙酮酸激酶 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶4.5.三羧酸循環(huán)
19、(TCA)的概念:指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸,反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧,又生成草酰乙酸,再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。TCA過程的反應(yīng)部位是線粒體。6. 三羧酸循環(huán)的要點(diǎn):經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)消耗一分子乙酰CoA;經(jīng)四次脫氫,二次脫羧,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;關(guān)鍵酶有:檸檬酸合酶,-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體, 異檸檬酸脫氫酶。整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)7.TCA循環(huán)由8步代謝反應(yīng)組成:乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸 檸檬酸經(jīng)順烏頭酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕?異檸檬酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)?酮戊二酸 (生成1分子NADH+H+和1分子CO2)
20、-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA (生成1分子NADH+H+和1分子CO2)琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應(yīng) (生成1分子GTP)琥珀酸脫氫生成延胡索酸 (生成1分子FADH2)延胡索酸加水生成蘋果酸 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸(生成1分子NADH+H+)8. TCA循環(huán)在3大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義TCA循環(huán)是3大營(yíng)養(yǎng)素的最終代謝通路,其作用在于通過4次脫氫,為氧化磷酸化反應(yīng)生成ATP提供還原當(dāng)量。 TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。氧化供能。9. 糖有氧氧化是機(jī)體獲得ATP的主要方式 NADH+H+的氫傳遞給氧時(shí),可生成2.5個(gè)ATPFADH2的氫被氧化時(shí)只能生成1.
21、5個(gè)ATP1分子乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化分解共生成10個(gè)ATP反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段(胞漿)葡萄糖6-磷酸葡萄糖-16-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH3或5*2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸2×丙酮酸2第二階段(線粒體基質(zhì))2×丙酮酸2×乙酰CoA2NADH5第三階段(線粒體基質(zhì))2×異檸檬酸2×-酮戊二酸2NADH52×-酮戊二酸2×琥珀酰CoA2NADH52×琥珀酰
22、CoA2×琥珀酸22×琥珀酸2×延胡索酸2FADH232×蘋果酸2×草酰乙酸2NADH5由一個(gè)葡糖糖總共獲得30或32【Ps:*獲得ATP的數(shù)量取決于還原當(dāng)量進(jìn)入線粒體的穿梭機(jī)制-磷酸甘油穿梭(腦和骨骼肌)生成1.5個(gè)ATP蘋果酸-天冬氨酸穿梭(肝和心?。┥?.5個(gè)ATP】III磷酸戊糖途徑1. 概念:磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH和H+2. 限速酶:6-磷酸葡萄糖脫氫酶3. 磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成NADPH和5-磷酸核糖為核酸的生物合成提供核糖提供NADPH作為
23、供氫體參與多種代謝反應(yīng)(1)NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體;(2)NADPH參與體內(nèi)羥化反應(yīng);(3)NADPH還用于維持谷胱甘肽(glutathione,GSH)的還原狀態(tài)(6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏,可致蠶豆?。?。IV糖原的合成與分解肌糖原主要供肌收縮的急需,肝糖原則是血糖的重要來源。糖原合成:糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的過程。1. 部位組織定位:主要在肝臟、肌肉 細(xì)胞定位:胞漿2. 基本途徑 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖+UTP UDPG+PPi 【UDPG可看作“活性葡萄糖”,在體內(nèi)充作葡萄糖供體】糖
24、原n + UDPG 糖原合酶 糖原n+1 + UDP3. 限速酶:糖原合酶糖原分解:糖原分解 (glycogenolysis )習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。1. 亞細(xì)胞定位:胞漿2. 基本途徑糖原n+1 糖原磷酸化酶 糖原n + 1-磷酸葡萄糖脫枝酶的作用 (1)轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基 (2)水解-1,6-糖苷鍵1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶作用下水解生成葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、腎中,而不存在于肌中。所以只有肝和腎可補(bǔ)充血糖;而肌糖原不能分解成葡萄糖,只能進(jìn)行糖酵解或有氧氧化。3. 限速酶:糖原磷酸化酶V糖異生1. 概念:糖異生(glucone
25、ogenesis)是指從非糖化合物(乳酸、甘油、生糖氨基酸)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。2. 原料:乳酸、甘油、生糖氨基酸3. 基本途徑丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路變?yōu)榱姿嵯┐际奖?(1)丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase),輔酶為生物素(反應(yīng)在線粒體)(2)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反應(yīng)在線粒體、胞液)上述兩步反應(yīng)共消耗2個(gè)ATP草酰乙酸不能直接透過線粒體膜,需借助2種方式將其轉(zhuǎn)運(yùn)入胞液:還原成蘋果酸轉(zhuǎn)化成天冬氨酸1,6-雙磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖4.生理意義:維持血糖水平的恒定是糖異生最主要的生理作用糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑腎糖異生增
26、強(qiáng)有利于維持酸堿平衡VI乳酸循環(huán)1.概念:肌收縮(尤其是供氧不足時(shí))通過糖酵解生成乳酸。肌內(nèi)糖異生活性低,所以乳酸通過細(xì)胞膜彌散進(jìn)入血液后,再入肝,在肝內(nèi)異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又可被肌攝取,這就構(gòu)成了一個(gè)循環(huán),此循環(huán)稱為乳酸循環(huán),也稱Cori循環(huán)。2.生理意義:乳酸再利用,避免了乳酸的損失。防止乳酸的堆積引起酸中毒。3.乳酸循環(huán)是一個(gè)耗能的過程:2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP。VII血糖及其調(diào)節(jié)1. 正常血糖濃度 :3.896.11mmol/L2. 臨床上將空腹血糖濃度高于5.66.9mmol/L 稱為高血糖(hyperglycemia)。3. 當(dāng)血糖濃度超過了腎小管的重吸
27、收能力(腎糖閾),則可出現(xiàn)糖尿。4. 血糖的來源與去路降低血糖:胰島素(是體內(nèi)唯一降低血糖的激素)升高血糖:胰高血糖素 糖皮質(zhì)激素 腎上腺素5.主要調(diào)節(jié)激素第五章 脂類代謝I概述1.脂類(lipids)是脂肪和類脂的總稱,是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑,并能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物。2.必需脂肪酸:機(jī)體必需但自身又不能合成或合成量不足,必須從食物中攝取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。II脂類的消化和吸收1.2. 脂類消化產(chǎn)物主要在十二指腸下段及空腸上段吸收中、短鏈脂酸的吸收(直接吸收)長(zhǎng)鏈脂酸及2-甘油一酯的吸收(重新合成):在腸黏膜細(xì)胞中,長(zhǎng)鏈脂酸及2-甘油一酯重新合成甘
28、油三酯,再與載脂蛋白結(jié)合成乳糜微粒(外源性,來自食物的消化吸收),經(jīng)淋巴進(jìn)入血液循環(huán)。腸黏膜細(xì)胞中由甘油一酯合成脂肪的途徑稱為甘油一酯途徑。III甘油三酯代謝脂肪動(dòng)員1. 概念:脂肪動(dòng)員是指儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的甘油三酯,被脂肪酶逐步水解為FFA及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2. 限速酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)3. 能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素被稱為脂解激素,如腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促甲狀腺激素刺激激素;能抑制脂肪動(dòng)員的激素被稱為抗脂解激素,如胰島素4.甘油經(jīng)糖代謝途徑代謝,異生成糖,而脂肪、骨骼肌等組織細(xì)胞,因甘油激酶活性很低而不能利用甘油IV脂肪酸的-氧化
29、1. 部位:肝及肌肉最活躍。 腦(血腦屏障)和成熟RBC(無線粒體)不能利用脂肪酸2. 步驟:活化:胞液中進(jìn)行,催化脂酸生成脂酰CoA,消耗了2個(gè)高能磷酸鍵穿膜:脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體,限速酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶脂酸的-氧化:脫氫:生成FADH2 加水 再脫氫:生成NADH+H+ 硫解 生成1分子乙酰CoA和少2個(gè)碳原子的脂酰CoA【通過一次-氧化,可產(chǎn)生1分子FADH2,1分子NADH+H+,1分子乙酰CoA,1分子比-氧化前少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA】3. 脂肪酸-氧化的定義脂酸在胞液中活化成脂酰CoA,然后通過肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入線粒體,在線粒體中重復(fù)進(jìn)行:脫氫、加水、再脫氫、硫解的過程4
30、. 以軟脂酸為例(16個(gè)C),進(jìn)行7次-氧化,生成7分子FADH2,7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA,因此一分子軟脂酸徹底氧化共生成(7*1.5)+(7*2.5)+(8*10)=108個(gè)ATP,減去脂酸活化時(shí)消耗2個(gè)高能磷酸鍵,凈生成106分子ATP。V酮體的生成和利用1. 定義:乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮三者總稱為酮體。酮體是脂酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間代謝產(chǎn)物。2. 部位:肝內(nèi)生酮肝外用,線粒體3. 酮體:生成部位:肝細(xì)胞合成原料:脂酸在肝細(xì)胞線粒體中經(jīng)-氧化生成的大量乙酰CoA限速酶:HMG CoA合成酶4.酮體在肝外組織利用利用酮體的酶:琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶,乙酰乙酸硫激酶【肝細(xì)胞缺
31、乏轉(zhuǎn)硫酶與硫激酶,所以不能利用酮體】5. 酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體可通過血腦屏障,是腦組織的重要能源。酮體利用的增加,有利于維持血糖水平恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。VI脂肪酸的合成1. 合成部位:組織:肝(主) 亞細(xì)胞: 軟脂酸合成:胞液 碳鏈延長(zhǎng):線粒體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2. 合成原料:乙酰CoA、NADPH、ATP乙酰CoA不能自由透過線粒體內(nèi)膜,主要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)運(yùn)出線粒體NADPH主要來自磷酸戊糖途徑3. 基本過程:丙二酰CoA的合成(乙酰CoA羧化成丙二酰CoA)乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的限速酶(胞液)檸檬酸、異檸檬酸、胰島素促進(jìn)乙酰CoA羧化酶的催化活性長(zhǎng)鏈
32、脂酰CoA、胰高血糖素抑制乙酰CoA羧化酶的催化活性脂酸合成 -氧化與脂肪酸合成的區(qū)別-氧化脂肪酸合成部位線粒體胞液循環(huán)的單位 乙酰CoA丙二酰 CoA氫 NAD+ 、 FADNADPH步驟脫氫加水再脫氫硫解縮合加氫脫水再加氫4. 脂酸碳鏈的延長(zhǎng)(在肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體中進(jìn)行)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體供氫體NADPHNADPH二碳單位供體丙二酰CoA 乙酰CoA過程類似于軟脂酸合成氧化逆過程終產(chǎn)物18C24C 18C26CVII甘油三酯的合成1. 合成部位:肝、脂肪組織、小腸(以肝的合成能力最強(qiáng))2. 合成原料:甘油和脂肪酸主要來自于葡萄糖代謝CM中的FFA(來自食物脂肪)3. 合成基本過程甘油一酯途徑
33、(小腸粘膜細(xì)胞,CM )甘油二酯途徑(肝、脂肪細(xì)胞,VLDL)VIII甘油磷脂的代謝1. 甘油磷脂:由甘油構(gòu)成的磷脂2. 分類:磷脂酰膽堿(卵磷脂) 磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)3. 合成部位:全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng),肝、腎、腸等組織最活躍4. 合成原料及輔因子:脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、肌醇、ATP、CTP5. 合成基本過程根據(jù) CTP活化對(duì)象不同,分為:甘油二酯途徑: CTP活化磷酸鹽CDP-磷酸鹽 磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺主要通過此途徑合成CDP-甘油二酯途徑: CTP活化甘油二酯IX膽固醇的代謝1. 合成部位:組織定位:肝、小腸為主(除腦組織和成熟RBC外,幾乎全身各組織均可合成膽固醇)。
34、 細(xì)胞定位:胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2. 合成原料:乙酰CoA和NADPH是合成膽固醇的原料。乙酰CoA及ATP大多來自糖的有氧氧化,而NADPH則主要來自磷酸戊糖途徑3.關(guān)鍵酶:HMG CoA還原酶是合成膽固醇的限速酶4.膽固醇的轉(zhuǎn)化膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔ㄗ钪饕┠懝檀伎赊D(zhuǎn)化為類固醇激素膽固醇可轉(zhuǎn)化為維生素D3的前體X血漿脂蛋白代謝1.血漿所含脂類統(tǒng)稱血脂,包括:甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂酸。2.血漿脂蛋白的分類(見右圖)3.血漿脂蛋白的組成及功能4. 載脂蛋白載脂蛋白指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。載脂蛋白功能: 結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu) 載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性(P15
35、2)A激活LCAT (卵磷酯-膽固醇脂?;D(zhuǎn)移酶)A激活HL (肝脂肪酶)C激活LPL (脂蛋白脂肪酶)載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識(shí)別:A識(shí)別HDL受體B100,E 識(shí)別LDL受體CM,VLDL需LPL來水解TG,故需HDL之CHDL需LCAT來生成膽固醇酯,故需CM之A5. 血漿LDL水平升高往往與AS的發(fā)病率呈正相關(guān) 血漿HDL濃度與AS的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)第六章 生物氧化I生成ATP的氧化體系1. 呼吸鏈:線粒體內(nèi)膜上多種酶和輔酶按一定順序排列組成的遞氫和遞電子的反應(yīng)鏈,又稱電子傳遞鏈。其中傳遞氫的酶或輔酶稱之為遞氫體,傳遞電子的酶或輔酶稱之為電子傳遞體(遞氫體同時(shí)也有傳遞電子的作用)2. 呼
36、吸鏈的組成(見右圖)3.各種傳遞體的作用A復(fù)合體 將NADH+H+中的電子傳遞給泛醌又稱NADH-泛醌還原酶。有H+泵的功能,每次傳遞電子過程同時(shí)可偶聯(lián)將4個(gè)H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜胞質(zhì)側(cè)電子傳遞:NADHFMNFe-S CoQB復(fù)合體 將電子從琥珀酸傳遞到泛醌即琥珀酸脫氫酶,又稱琥珀酸-泛醌還原酶。僅復(fù)合體沒有H+泵的功能。電子傳遞:琥珀酸FADFe-S CoQC復(fù)合體 將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素c復(fù)合體又叫泛醌-細(xì)胞色素C還原酶電子傳遞:CoQH2Cyt b Cyt c1Cyt c(復(fù)合體的電子傳遞通過“Q循環(huán)”實(shí)現(xiàn))復(fù)合體也有質(zhì)子泵作用,每傳遞2個(gè)電子向內(nèi)膜胞漿側(cè)釋放4個(gè)H+D復(fù)合
37、體 將電子從細(xì)胞色素c傳遞給氧又稱細(xì)胞色素C氧化酶電子傳遞:還原型Cyt c C u A a a 3 C u B O2復(fù)合體也有質(zhì)子泵功能,每2個(gè)電子傳遞過程使2個(gè)H+向跨內(nèi)膜向胞質(zhì)轉(zhuǎn)移。II氧化磷酸化1.氧化磷酸化:是指在呼吸鏈電子傳遞過程中,偶聯(lián)ADP磷酸化生成ATP,又稱為偶聯(lián)磷酸化(不生成高能中間產(chǎn)物)。2.底物水平磷酸化:是底物分子內(nèi)部能量重新分布,生成高能鍵,使ADP磷酸化生成ATP的過程(不經(jīng)電子傳遞)。3. 氧化磷酸化偶聯(lián)部位在復(fù)合體、內(nèi)P/O比值:每消耗1mol氧原子,所消耗無機(jī)磷的mol數(shù),即生成ATP的摩爾數(shù)。4. 氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制:化學(xué)滲透假說電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時(shí),驅(qū)動(dòng)
38、H+從基質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜間隙,產(chǎn)生線粒體內(nèi)膜的H+梯度,以此儲(chǔ)存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時(shí)驅(qū)動(dòng)ADP與Pi生成ATP5. ATP合酶主要由F1(親水部分)和F0(疏水部分)組成F1:親水部分 亞基催化ATP生成,但必須與亞基結(jié)合才有活性F0:疏水部分 質(zhì)子通道6. 影響氧化磷酸化的因素抑制劑呼吸鏈抑制劑:阻斷呼吸鏈電子傳遞。(CN-、CO抑制復(fù)合體)解偶聯(lián)劑:破壞電子傳遞過程建立的質(zhì)子電化學(xué)梯度,使電化學(xué)梯度儲(chǔ)存的能量以熱能形式釋放,ATP的生成受到抑制,使電子傳遞與磷酸化偶聯(lián)過程脫離。(解偶聯(lián)蛋白)氧化磷酸化抑制劑:既阻斷電子傳遞,又解偶聯(lián) 如:寡霉素ADP是調(diào)節(jié)正常人體氧化磷酸化速率的主要調(diào)節(jié)
39、因素ADP,氧化磷酸化甲狀腺激素Na+,K+ATP酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)均增加III ATP在能量的生成、利用、轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存中起核心作用1.高能磷酸鍵:水解時(shí)釋放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯鍵,常表示為P。2. 高能磷酸化合物:含有高能磷酸鍵的化合物。ATP:能量直接供體 UTP:糖原合成肌酸激酶CTP:磷脂合成 GTP:蛋白質(zhì)合成3. 磷酸肌酸作為高能鍵能量?jī)?chǔ)存形式,存在于骨骼肌、心肌和腦 【肌酸+ATP 磷酸肌酸+ADP】4.胞漿中NADH必須經(jīng)一定轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入線粒體,再經(jīng)呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化。轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制主要有:-磷酸甘油穿梭主要存在于腦和骨骼肌中 進(jìn)入FADH2氧化呼吸鏈,生成1.5個(gè)
40、ATP蘋果酸-天冬氨酸穿梭主要存在于肝和心肌中 進(jìn)入NADH氧化呼吸鏈,生成2.5個(gè)ATP(祝?。┑谄哒?氨基酸代謝一、蛋白質(zhì)的功能(一)維持細(xì)胞組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ)(二)參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng)催化(酶)、免疫(抗原及抗體)、運(yùn)動(dòng)(肌肉)、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)(載體)、凝血(凝血因子)等。每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ(4.1kcal)的能量,人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。(三)氧化供能:每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ(4.1kcal)能量,人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。二必需氨基酸(essential amino acid):指體內(nèi)需要而又不能自身合成,必需由食物供
41、給的氨基酸,共有8種:異、亮、色、蘇、苯、賴、蛋、纈(一 兩 色 素 本 來 淡 些)三蛋白酶在消化中的作用蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸胃蛋白酶的最適pH為1.52.5,對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差,產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。多肽在小腸被水解成小肽和氨基酸小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。v 胰酶及其作用胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶,最適pH為7.0左右,包括內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶水解內(nèi)部肽鍵:胰蛋白酶 糜蛋白酶 彈性蛋白酶外肽酶水解兩端肽鍵:羧基肽酶(A、B) 氨基肽酶(小腸粘膜細(xì)胞)四氨基酸的吸收吸收部位:主要在小腸吸收形式:氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制:耗能的主動(dòng)吸收過程1. 載體吸收機(jī)制(主
42、) 載體蛋白氨基酸Na+組成三聯(lián)體,由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi),Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。2. -谷氨?;h(huán):先由谷胱甘肽對(duì)氨基酸進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),然后再進(jìn)行谷胱甘肽的合成。五蛋白質(zhì)的腐敗作用腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。產(chǎn)物大多有害:胺、氨、苯酚、吲哚等;也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素(K/B12/泛酸/生物素/葉酸) 五轉(zhuǎn)氨基作用定義:在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下,某一氨基酸去掉-氨基生成相應(yīng)的-酮酸,而另一種-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用,但賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。 GPT:谷丙轉(zhuǎn)氨酶,急性肝炎時(shí)
43、血清ALT活性顯著增高 GOT:谷草轉(zhuǎn)氨酶,心肌梗塞時(shí)血清AST含量明顯增高 丙氨酸 -酮戊二酸 丙酮酸 谷氨酸 天冬氨酸 -酮戊二酸 草酰乙酸 谷氨酸2、轉(zhuǎn)氨酶作用機(jī)制轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛六L-谷氨酸氧化脫氨基作用:氧化伴隨脫氨基催化酶:L-谷氨酸脫氫酶(存在于肝、腎、腦中)輔酶:NAD+ 或NADP+(GTP、ATP為其抑制劑;GDP、ADP為其激活劑)七聯(lián)合脫氨基作用1. 定義:兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用,使氨基酸脫下-氨基生成氨和-酮酸的過程。2. 類型轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式,也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎、腦組織進(jìn)行。轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)
44、嘌呤核苷酸循環(huán)八-酮酸的代謝(一)氧化供能 (二)經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸(三)轉(zhuǎn)變成糖及脂類一 兩 色 素 本 來 老生糖氨基酸甘氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、精氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸九.血氨的來源氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨主要來源,胺類的分解也可以產(chǎn)生氨腸道吸收的氨血氨主要來源 氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨,尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨(主要來自谷氨酰胺)十氨的轉(zhuǎn)運(yùn)(一)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)生理意義: 肌肉中氨以無毒的丙氨
45、酸形式運(yùn)輸?shù)礁?肝為肌肉提供葡萄糖(二)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用在腦、肌肉合成谷氨酰胺,運(yùn)輸?shù)礁魏湍I血氨的來源與去路生理意義:谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物,也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。 十一尿素合成器官肝臟是合成尿素的主要器官 腎臟是排泄尿素的主要器官尿素合成小結(jié):1. 底物: NH3、CO2 、天冬氨酸2. 過程:鳥氨酸循環(huán)3. 限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶4. 部位: 肝臟(線粒體、胞液)5. 排泄: 腎臟6. 意義: 解氨毒7. 耗能:4ATP總反應(yīng):生理意義:(1)尿素循環(huán)不僅將氨和CO2合成為尿素,而且生成一分子延胡索酸,使尿素循環(huán)與檸檬酸循環(huán)聯(lián)系起來。(2)肝臟中尿素的合成是除去氨毒害作用的主要途
46、徑,尿素循環(huán)的任何一個(gè)步驟出問題都有可能產(chǎn)生疾病。如果完全缺乏尿素循環(huán)中的某一個(gè)酶,嬰兒在出生不久就昏迷或死亡;如果是部分缺乏,引起智力發(fā)育遲滯、嗜睡和經(jīng)常嘔吐。在臨床實(shí)踐中,常通過減少蛋白質(zhì)攝入量使輕微的高氨血遺傳性疾病患者癥狀緩解,原因就是減少了游離氨的來源。十二、氨基酸的脫羧基作用氨基酸脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛胺是體內(nèi)的生理活性物質(zhì),主要在肝中滅活(1) 谷氨酸脫羧生成-氨基丁酸 GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。Vit B6治療嬰兒驚厥、妊娠嘔吐。(二)組氨酸脫羧生成組胺組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑,可增加毛細(xì)血管的通透性,還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。 (3) 色氨酸經(jīng)5-
47、羥色胺酸脫羧生成5-羥色胺 5-HT在腦內(nèi)作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì);在外周組織有收縮血管的作用(四)鳥氨酸的脫羧生成多胺如精胺 精脒 腐胺 多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。(5) 半胱氨酸脫羧生成?;撬?牛磺酸是結(jié)合型膽汁酸的組成成分,另外發(fā)現(xiàn)腦組織中有較多的?;撬崾惶紗挝欢x:某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個(gè)碳原子的基團(tuán),稱為一碳單位。 由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變 利用的是vit B12一碳單位主要來源于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的分解代謝 【甘組色絲 肝阻塞死】種類 :一碳單位的種類甲基 (methyl) -CH3甲烯基 (methylene) -CH2-甲炔基 (meth
48、enyl) -CH=甲?;?(formyl) -CHO亞胺甲基 (formimino) -CH=NH載體:四氫葉酸 一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上生理意義:一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成 一碳單位代謝障礙或FH4不足,可引起巨幼紅細(xì)胞性貧血十四含硫氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的甲硫氨酸和ATP反應(yīng)生成S腺苷甲硫氨酸(SAM)SAM為體內(nèi)甲基的直接供體甲硫氨酸循環(huán)的生理意義:1)提供甲基:SAM甲基直接供體N5-CH3-FH4甲基間接供體2)FH4再生:與同型半胱氨酸生成Met的反應(yīng)是體內(nèi)唯一能利用N5-CH3-FH4的反應(yīng)。葉酸、Vit B12缺乏巨幼紅細(xì)胞貧血十五(一)
49、苯丙氨酸羥化生成酪氨酸 此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑催化劑:苯丙氨酸羥化酶 缺乏造成苯丙酮尿癥:智力低下 腦發(fā)育障礙(二)酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏鼗驈氐籽趸纸夂谏兀╩elanin) 的生成:人體缺乏酪氨酸酶,黑色素合成障礙,皮膚、毛發(fā)等發(fā)白,稱為白化病兒茶酚胺(catecholamine)的生成:多巴胺,去甲腎上腺素 腎上腺素 統(tǒng)稱為兒茶酚胺帕金森?。≒arkinson disease)患者多巴胺生成減少。體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí),尿黑酸分解受阻,可出現(xiàn)尿黑酸尿癥第八章 核苷酸代謝一核苷酸合成的兩條途徑:從頭合成途徑 補(bǔ)救合成途徑(一)從頭合成途徑:利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位
50、和CO2 等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng),合成核苷酸的途徑。這是主要合成途徑。主要在肝臟進(jìn)行。嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn):(1)嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)。(2)先合成IMP,再合成AMP和GMP。(3)消耗大量ATP(4)部位:胞液(肝為主)(5)PRPP(磷酸核糖焦磷酸)合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶為關(guān)鍵酶甘氨站中間,谷碳站兩邊,左上天冬氨,頭頂二氧碳嘧啶堿的從頭合成:合成過程特點(diǎn):先合成嘧啶環(huán)再與PRPP反應(yīng) 首先生成UMP部位:肝細(xì)胞胞液原料:谷氨酰胺,CO2 天冬氨酸限速酶:氨基甲酰磷酸合成酶IICTP的生成:UTPCTP 在三磷酸水平上合成,需要從谷氨酰胺接受氨基。補(bǔ)救合成
51、途徑:利用游離的堿基或核苷,經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)過程,合成核苷酸的途徑。這是次要合成途徑。腦、骨髓等只能進(jìn)行此途徑。補(bǔ)救合成的生理意義:補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官,如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。HGPRT完全缺失的患兒,表現(xiàn)為自毀容貌征。嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成參與補(bǔ)救合成的酶:腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶APRT、次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶HGPRT(二)脫氧核糖核苷酸的生成4種NDP(A、G、C、U)經(jīng)還原反應(yīng)生成4種相應(yīng)的dNDP 在核苷二磷酸水平上進(jìn)行(三)嘌呤核苷酸的抗代謝物的生化機(jī)制 嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些堿基、氨基酸或葉酸等的類似物它們以競(jìng)爭(zhēng)性抑制或“
52、以假亂真”等方式干擾或阻斷嘌呤核甘酸的合成代謝。嘌呤類似物:主要有6-巰基嘌呤(6MP)與雌黃嘌呤相似氮雜絲氨酸 Gln的類似物 與谷氨酰胺相似,干擾其合成氨蝶呤和甲氨蝶呤 (MTX)葉酸類似物 競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸還原酶使葉酸不能夠還原成二氫葉酸和四氫葉酸。嘌呤核苷酸分解代謝產(chǎn)物與痛風(fēng)的關(guān)系尿酸是嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物。尿酸水溶性差,嘌呤代謝障礙時(shí),血中尿酸濃度升高,當(dāng)尿酸含量超過8mg%時(shí),尿酸鹽結(jié)晶沉積于軟組織、軟骨、關(guān)節(jié)及腎臟等處,而導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎臟疾病。臨床上用別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥。二酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)概念、機(jī)制及生理意義 變構(gòu)調(diào)節(jié):代謝物與酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合,使酶構(gòu)象改變,
53、從而改變酶的催化活性亞基: 催化亞基(部位)-與底物結(jié)合調(diào)節(jié)亞基(部位)-與效應(yīng)劑非共價(jià)結(jié)合變構(gòu)效應(yīng)劑 變構(gòu)激活劑:增加酶對(duì)底物親和力加快反應(yīng)速度。變構(gòu)抑制劑 :與變構(gòu)激活劑相反生理意義:變構(gòu)酶中存在協(xié)同效應(yīng)正協(xié)同效應(yīng):效應(yīng)劑與亞基結(jié)合,此亞基使得相鄰亞基也發(fā)生變構(gòu),并增加對(duì)此效應(yīng)劑的親和力。如果效應(yīng)劑是底物本身,則正協(xié)同效應(yīng)的底物濃度曲線為s形曲線負(fù)協(xié)同效用:與正協(xié)同效應(yīng)相反三化學(xué)修飾的概念和特點(diǎn)概念:酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合,從而改變酶的活性,這一過程稱為酶的化學(xué)修飾或共價(jià)修飾。磷酸化和脫磷酸化最為多見。乙?;?脫乙酰 甲基化-去甲基 腺苷化-脫腺苷特點(diǎn):化學(xué)修飾:(應(yīng)激時(shí))激素(+) 酶促化學(xué)修飾 (迅速,適應(yīng)應(yīng)激需要)Ø 酶有高(有)或低(無)活性兩種形式,共價(jià)修飾可使兩種形式互變。Ø 酶蛋白磷酸化需ATP提供磷酸,是耗能反應(yīng)。Ø 共價(jià)修飾是酶促反應(yīng),一分子酶可催化許多其它酶蛋白發(fā)生磷酸化,有放大效應(yīng)(級(jí)聯(lián)效應(yīng) cascade)。Ø 有些酶具有別構(gòu)與化學(xué)修飾雙重調(diào)節(jié)饑餓,應(yīng)激狀態(tài)下三大物質(zhì)代謝的特點(diǎn)主要矛盾:血糖
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