【專業(yè)文檔】生物化學(xué)備課錄

1、生物化學(xué)備課錄緒論一、生物化學(xué)的定義和研究?jī)?nèi)容：生物化學(xué)是生命的化學(xué)，主要研究一切生物的化學(xué)組成成份的結(jié)構(gòu)和功能、生命活動(dòng)過(guò)程中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué)。其中化學(xué)組成成份主要指四類生物大分子：蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂類，還有某些小分子化合物如維生素、激素、抗生素等。而生物生命活動(dòng)過(guò)程中四類生物大分子的代謝是生物化學(xué)的核心內(nèi)容。二、生物化學(xué)的重要性：1、 、生化是許多重要學(xué)科的基礎(chǔ)。如醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、遺傳學(xué)等。2、 生化理論深?yuàn)W，探索性強(qiáng)，對(duì)了解生命本質(zhì)貢獻(xiàn)大。如蛋白質(zhì)的生物功能，酶的化學(xué)本質(zhì)、遺傳信息的貯存、傳遞等，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和生理獎(jiǎng)多數(shù)由生化學(xué)家獲得。3、

2、 生化知識(shí)在現(xiàn)代科技社會(huì)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。如食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)工業(yè)等。總之，生化是生命科學(xué)中必不可少的基礎(chǔ)學(xué)科。三、參考書目：生物化學(xué)習(xí)題集（科學(xué)出版社，張來(lái)群編）生物化學(xué)精要（英文版，SMITH）生物化學(xué)（沈同編，第二版）第一章蛋白質(zhì)第一節(jié)氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分類組成生物蛋白質(zhì)的氨基酸有二十種，均為L(zhǎng)-a-氨基酸，圍繞C原子連接4個(gè)基團(tuán)，分別是H原子，氨基（NH2），羧基（COOH），側(cè)鏈基團(tuán)（R），其結(jié)構(gòu)通式為：氨基酸根據(jù)其R基團(tuán)的不同，可分為疏水性氨基酸、極性氨基酸、帶電性氨基酸三類。疏水性氨基酸包括Gly，Ala，Val，Leu，Ile，Met，Phe，Trp，Pro

3、；極性性氨基酸包括Ser，Thr,Tyr,Cys,Asn,Gln;帶電性氨基酸包括His,Arg,Lys,Glu,Asp。其中His,Arg,Lys,為堿性氨基酸，Glu,Asp為酸性氨基酸，Phe,Tyr為芳香族氨基酸，His,Trp,Pro為雜環(huán)族氨基酸。生物中還有一些不組成蛋白質(zhì)的氨基酸或其衍生物，如瓜氨酸（CIT），鳥氨酸，羥脯氨酸等。第二節(jié)氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸為無(wú)色結(jié)晶，不溶于有機(jī)溶劑，溶于稀酸稀堿。1、 氨基酸的光吸收：氨基酸有手性碳原子，因而存在光學(xué)異構(gòu)體。生物體內(nèi)的組成蛋白質(zhì)的氨基酸均為L(zhǎng)-型。2、 氨基酸的兩性解離和等電點(diǎn)：氨基酸為兩性電解質(zhì)，其帶電性由可電離的羧基、氨基和

4、側(cè)鏈基團(tuán)決定。氨基酸所帶凈電荷為零時(shí)溶液的PH值稱為等電點(diǎn)。3、 氨基酸的化學(xué)性質(zhì)：1與亞硝酸的反應(yīng)：放出氮?dú)猓糜诎被岫繙y(cè)定。2. 與DNFB的反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）：形成DNP-氨基酸，用于氨基酸定性測(cè)定和多肽鏈N端測(cè)定。3. 與PITC的反應(yīng)（Edman反應(yīng)）：形成PTH-氨基酸，用于氨基酸定性測(cè)定和多肽鏈N端測(cè)定。4. 與茚三酮的反應(yīng)：形成紫色化合物，用于氨基酸定性測(cè)定。第三節(jié)氨基酸的分離技術(shù)1、 紙層析：用濾紙分離氨基酸。2、 紙電泳：根據(jù)帶電荷不同分離。3、 柱層析：支持介質(zhì)為硅膠，淀粉。4、 薄層層析：支持介質(zhì)為硅膠5、 離子交換層析：以離子交換劑為介質(zhì)。第四節(jié)肽1 肽和肽

5、鍵：氨基酸脫水縮合反應(yīng)形成肽，其中的酰胺鍵稱為肽鍵。2 酰胺平面：構(gòu)成肽鍵六個(gè)原子在空上形成的平面。3 肽的等電點(diǎn)：肽所帶凈電荷為零時(shí)溶液的PH值稱為等電點(diǎn)。4 生物中常見(jiàn)的活性肽：催產(chǎn)素、加壓素、腦啡肽等。第五節(jié)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和分類1、 什么叫蛋白質(zhì)？廣泛存在于生物體中，由二十種氨基酸為單體以肽鍵相連構(gòu)成的高分子多聚物，有穩(wěn)定的空間構(gòu)象和多種多樣的生物學(xué)功能。2、 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成：C、H、O、N、P、S等。3、 蛋白質(zhì)的分類：根據(jù)形狀分為纖維蛋白和球蛋白。根據(jù)成分為簡(jiǎn)單蛋白和復(fù)合蛋白。第六節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1、 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)和氨基酸測(cè)序：氨基酸的種類和排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。氨基酸

6、測(cè)序的策略為首先決定多肽鏈的數(shù)目，然后決定每條多肽鏈的N端和C端，接著將每條多肽鏈用不同的酶解方法切割為相互交疊的幾組片段，拼湊出多肽鏈的順序。2、 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：由于氨基酸殘基之間形成有規(guī)律的氫鍵，使多肽鏈折疊成周期性的空間結(jié)構(gòu)。3、 蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域：由二級(jí)結(jié)構(gòu)組合成的更高層次的結(jié)構(gòu)為超二級(jí)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)域是有獨(dú)立生物學(xué)功能的三維實(shí)體。4、 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)：由一條多肽鏈構(gòu)成一個(gè)或幾個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。兩條以上多肽鏈有四級(jí)結(jié)構(gòu)。5、 蛋白質(zhì)與生物進(jìn)化：趨同進(jìn)化和趨異進(jìn)化，有些蛋白質(zhì)的氨基酸順序在進(jìn)化上相當(dāng)保守，可用于生物分類。第七節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1、 雙縮脲

7、反應(yīng)：用于測(cè)定蛋白質(zhì)的含量。2、 與地衣酚反應(yīng)：用于測(cè)定蛋白質(zhì)的含量。3、 蛋白質(zhì)光吸收：紫外法測(cè)定含量。4、 與考氏蘭反應(yīng)：測(cè)定蛋白質(zhì)的含量。第八節(jié)蛋白質(zhì)的功能和變性1、 蛋白質(zhì)具有八個(gè)主要功能，分別是結(jié)構(gòu)功能、酶功能、貯藏功能、運(yùn)輸功能、運(yùn)動(dòng)功能、調(diào)節(jié)功能、防御功能、識(shí)別功能。2、 蛋白質(zhì)的變性：在高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、紫外線、有機(jī)溶劑、重金屬離子、無(wú)機(jī)鹽溶液中蛋白質(zhì)會(huì)失去生物學(xué)功能，稱為變性，其實(shí)質(zhì)是化學(xué)構(gòu)象的改變。第九節(jié)蛋白質(zhì)的分離及純化1、 組織和細(xì)胞的破碎：研磨、細(xì)菌磨、勻漿器等。2、 粗分級(jí)：離心、用無(wú)機(jī)鹽沉淀、透析與超濾。3、 細(xì)分級(jí)：用各種層析法、電泳法、超速離心法等。第二章核酸

8、第一節(jié)核酸的發(fā)現(xiàn)和研究簡(jiǎn)史一、核酸在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)中葉測(cè)定了結(jié)構(gòu)，人們對(duì)生命的本質(zhì)有新認(rèn)識(shí)。核酸分為DNA和RNA。核酸是遺傳物質(zhì)，含有生物生長(zhǎng)發(fā)育的一切遺傳信息。二、核苷酸：組成核酸的單體，由磷酸、核糖、堿基三種物質(zhì)組成。堿基為含氮的生物堿，有A、T、G、C、U五種。第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)1、 雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)：由WATSON和CRICK提出，認(rèn)為DNA由兩條纏繞成雙螺旋，磷酸與核糖組成骨架，位于內(nèi)側(cè)的堿基以氫鍵配對(duì)，在表面形成大溝與小溝，可與蛋白質(zhì)相互作用。2、 生物體內(nèi)的DNA多為B-DNA，還有A-DNA與Z-DNA等。3、 雙螺旋穩(wěn)定的力量為堿基堆積力、氫鍵等。第三節(jié)RNA1、

9、 生物含有三種RNA二、mRNA攜帶遺傳信息，編碼氨基酸。帽子結(jié)構(gòu)(m7G5'ppp5'N)與Poly(A)尾巴。3、 tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸：具三葉草結(jié)構(gòu)。4、 rRNA構(gòu)成合成蛋白質(zhì)的核糖體。第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)1、 光吸收：用OD260nm測(cè)定核酸含量。2、 DNA的變性和復(fù)性Tm：DNA的熔點(diǎn)，或解鏈溫度。影響Tm的因素：GC對(duì)含量，PH,離子強(qiáng)度，DNA純度。第五節(jié)基因和基因組1、 基因：編碼單條多肽鏈的DNA片段稱為一個(gè)基因。2、 基因組：一種生物的單倍體中基因的總和，稱為該生物的基因組。第六節(jié)DNA限制酶圖譜和分子雜交第三章酶與維生素第一節(jié)酶的化學(xué)本質(zhì)、組成和分類19

10、26年，SUMNER首次得到脲酶結(jié)晶，證實(shí)了酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在1983年，CECH和ALTMAN發(fā)現(xiàn)了有酶活性的RNA。兩人于1987年分享諾貝爾生理獎(jiǎng)。有的酶僅由蛋白質(zhì)部分組成，如脲酶；有的酶含有蛋白和非蛋白兩種成分，稱為全酶。非蛋白部分稱為輔助因子，有輔酶和輔基之分。酶的分類方法很多，根據(jù)酶催化反應(yīng)的性質(zhì)不同，將酶分為六大類，依次分別是氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶、合成酶。第二節(jié)酶的作用特點(diǎn)酶是生物催化劑具有一般無(wú)機(jī)催化劑性質(zhì)，如用量少、效率高、不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)、降低反應(yīng)的活化能等。但酶有如下特點(diǎn)：1、 極高的催化效率。相當(dāng)于無(wú)機(jī)催化劑的一千萬(wàn)倍以上。2、 高度的

11、專一性。一種酶只作用于一種或一類底物。3、 條件溫和，易失活。4、 酶活力可調(diào)控。5、 催化能力輔助因子有關(guān)。第三節(jié)酶的命名有習(xí)慣命名法與系統(tǒng)命名法之分，目前國(guó)際上常用系統(tǒng)分類法的編號(hào)表示，如EC1.1.1.27表示乳酸：NAD脫氫酶，其中EC表示國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)。首位1表示第一類酶（氧還酶）。第四節(jié)酶的分離提純及酶活力測(cè)定6、 酶的分離提純類似于蛋白質(zhì)，但要求低溫操作（0-5），要加EDTA和巰基乙醇，保存時(shí)要求低溫、干燥。7、 酶活力測(cè)定：酶活力即酶的催化能力，用它催化某一化學(xué)反應(yīng)的速度表示。有單位時(shí)間底物濃度的減少量或產(chǎn)物的增加量之分。但產(chǎn)物的增加量較靈敏。還要注意測(cè)定反應(yīng)的初速度，因后期

12、發(fā)生產(chǎn)物抑制，速度減小。8、 酶活力表示：特定條件下（25，其它最適），1分鐘轉(zhuǎn)化1微摩爾底物或底物基團(tuán)的酶量，稱為一個(gè)酶活力單位（IU），1秒鐘轉(zhuǎn)化1摩爾底物稱為1KATAL，1KATAL=6*107IU。常用每秒每一個(gè)酶分子轉(zhuǎn)化底物的微摩爾數(shù)（稱為轉(zhuǎn)換數(shù)）表示。比活力：每毫克蛋白具有的酶活力單位（IU）。第五節(jié)酶的活性中心和專一性一、酶的活性中心：酶分子中直接與底物結(jié)合并和酶催化作用有關(guān)的部位。由幾個(gè)在空間上相互靠近的氨基酸殘基組成。分為結(jié)合部位和催化部位。二、常用化學(xué)修飾法研究酶的活性部位，如DFP、TPCK、碘乙酸等。3、 酶的專一性分為結(jié)構(gòu)專一性與立體異構(gòu)專一性。結(jié)構(gòu)專一性又分為絕對(duì)

13、專一性和相對(duì)專一性。4、 酶作用專一性學(xué)說(shuō)：鎖與鑰匙學(xué)說(shuō)；誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)。第六節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究影響酶促反應(yīng)速度的各種因素1 底物濃度與速度的關(guān)系：可用米氏方程表示，V=Vmax*S/（Km+S）；二者為雙曲線關(guān)系，Km稱為米氏常數(shù)，其數(shù)值等城達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，是酶的特征常數(shù)之一，與酶與底物的親和力成反比。2 酶濃度與速度的關(guān)系當(dāng)酶被底物飽和時(shí)，呈正比。3 PH值與速度的關(guān)系：呈鐘形曲線。4 溫度與速度的關(guān)系：呈偏鐘形曲線。5 激活劑和抑制劑與速度的關(guān)系：激活劑有金屬離子，有機(jī)分子，抑制劑有不可逆和可逆之分。第七節(jié)酶的作用機(jī)理1 定向和靠近效應(yīng)：使局部底物分子濃度

14、增高，反應(yīng)基團(tuán)取向利于反應(yīng)。2 張力效應(yīng)：由于結(jié)合后，引起底物分子中敏感鍵變形產(chǎn)生張力。3 共價(jià)催化：親核和親電催化。4 酸堿催化：提供質(zhì)子或接受質(zhì)子。5 低介電效應(yīng)：活性部位形成低介電區(qū)域。第八節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)1 酶原激活：酶原在蛋白質(zhì)作用下，切除部分氨基酸殘基而折疊成酶的活性構(gòu)象。2 共價(jià)修飾：酶活性中心的氨基酸殘基側(cè)鏈被磷酸、甲基、乙?；?、腺苷酸基修飾而改變活性。3 別構(gòu)調(diào)節(jié)：通過(guò)別構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)酶活性。別構(gòu)酶是有活性中心和別構(gòu)中心的酶類，活性中心負(fù)責(zé)酶的結(jié)合和催化，別構(gòu)中心負(fù)責(zé)活性調(diào)節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)物與別構(gòu)中心結(jié)合起來(lái)后，引起酶的活性中心構(gòu)象改變，從而改變酶活性，有正調(diào)和負(fù)調(diào)之分。第九節(jié)抗體酶、同

15、工酶、RNA酶及多酶體系1 具有酶活性的抗體，稱為抗體酶，為人工制造。醫(yī)學(xué)上用來(lái)切割腫瘤。2 具有相同的催化活性，分子結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)互不相同的一類酶，稱為同工酶，同工酶的研究用于診斷疾病、育種、分類。3 具有酶活性的RNA，稱為RNA酶。常見(jiàn)的有L19RNA、錘頭等。RNA酶的發(fā)現(xiàn)對(duì)探討生命的起源具有重要意義。4 多酶體系：由多種酶構(gòu)成的復(fù)合體，用于反應(yīng)鏈體系的催化反應(yīng)，如丙酮酸脫氫酶。第十節(jié)維生素概述維生素是人體不能合成，維持人體健康必需的一類小分子有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，經(jīng)常用作酶的輔助成分，含量極少。維生素的發(fā)現(xiàn)是通過(guò)對(duì)一些病的研究。第十一節(jié)脂溶性維生素1. Va,化學(xué)名稱為視黃醇，為20C的

16、菇類衍生物，與人的視力有關(guān)，缺乏患夜盲癥。2. Vd,固醇類物質(zhì)，化學(xué)名稱為麥角鈣化醇（VD2）,膽鈣化醇（VD3）。與鈣磷代謝有關(guān)，缺之患佝僂病。3. VE,為a-生育酚，與生育有關(guān)，抗氧化劑。4. VK，萘醌類物質(zhì)，與凝血有關(guān)。第十二節(jié)水溶性維生素1 VC：抗壞血酸，抗氧化劑，缺之得壞血病。2 VB1：化學(xué)名稱為硫胺素，以TPP的形式用于各種脫羧酶的輔酶。缺乏得腳氣病。3 VB2：核黃素，以FMN和FAD形式作一些酶的輔酶。缺乏得口舌炎。4 VPP:煙酸和煙酰胺。以NAD和NADP形式作脫氫酶的輔酶，缺乏得粗皮病。5 VB6：吡哆醇（醛、胺），以PLP形式作脫羧和轉(zhuǎn)氨反應(yīng)的輔酶。6 葉酸：

17、蝶酰谷氨酸，以THFA傳遞一碳單位。第四章生物膜及其受體蛋白第一節(jié)生物膜生物膜為生物體內(nèi)各膜系統(tǒng)的統(tǒng)稱。生物膜由蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)組成，在電鏡下觀察到兩明一暗的結(jié)構(gòu)（兩層蛋白質(zhì)一層脂類），稱為單位膜，生物膜的主要成分為磷脂、固醇類、中性糖、氨基糖、唾液酸，外周蛋白和內(nèi)嵌蛋白。目前為人們廣泛接受的模型為1972年由SINGER和NICOLSON提出的流動(dòng)鑲嵌模型，該學(xué)說(shuō)認(rèn)為，膜由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成連續(xù)主體，由于不飽和脂肪酸的存在，有流動(dòng)性，蛋白質(zhì)有表在和內(nèi)嵌之分，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)均可運(yùn)動(dòng)。人工用磷脂分散于水相構(gòu)建的脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的封閉囊泡稱為脂質(zhì)體，其理理化特性接近于天然生物膜，是研究生物膜結(jié)構(gòu)和功能

18、的良好材料，目前可用于藥物的載體。第二節(jié)四種信號(hào)傳導(dǎo)途經(jīng)：1） CAMP途徑：受體結(jié)構(gòu)：七螺旋結(jié)構(gòu)G蛋白：位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，由三個(gè)亞基組成（a為催化亞基，3偽調(diào)節(jié)亞基）。GDP-G蛋白為鈍化形式，GAP-G蛋白為活化形式。作用：連接受體與下游酶（如腺苷酸環(huán)化酶，磷脂酶C）。cAMP：第二信號(hào)分子，由催化ATP形成。途徑：激素與受體結(jié)合-G蛋白活化-腺苷酸環(huán)化酶活化-cAMP含量上升-蛋白激酶活化-磷酸化酶激酶活化-其它酶2） 鈣及肌醇三磷酸途徑：激素+受體G蛋白激活磷脂酶C激活PIP2分解產(chǎn)生IP3與DAGIP3可開(kāi)啟鈣通道，激活CAM，引起生理效應(yīng)；DAG活化蛋白激酶C。CAM與EF手構(gòu)象（螺

19、旋-泡-螺旋結(jié)構(gòu)）。3） 受體的酷氨酸激酶途徑：胰島素受體。4） 固醇類受體途徑第五章生物能學(xué)第一節(jié)生物體的新陳代謝1 代謝是活細(xì)胞中所有化學(xué)變化的總稱。包括同化作用與異化作用，二者相互依賴，同化為消耗能量（ATP和NADPH）合成各種生物大分子的過(guò)程，異化為分解生物大分子，合成能量的過(guò)程。2 生物代謝的要略為：A生物大分子首先分解為其單體，以糖代謝為中心，進(jìn)一步分解為乙酰輔酶A,然后進(jìn)入TCA環(huán)，以CO2形式脫去C,以NADH或FADH去氫，最后進(jìn)入呼吸鏈，放出ATP。生成多種中間體。B合成和分解往往為互逆反應(yīng)。C合成的動(dòng)力為ATP與NADPH。第二節(jié)生物能學(xué)1 氧化還原電勢(shì)與自由能：常用P

20、H為7,溫度25°C,一個(gè)大氣壓時(shí)的自由能（稱為標(biāo)準(zhǔn)自由能）表示。AG°=-nFAE°,F為法拉弟常數(shù)，等于96491J/V.MOL.2 生物體中能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)為自由能降低的反應(yīng)。于是要求氧化還原電勢(shì)為正值，即電子自發(fā)從低電勢(shì)（強(qiáng)還原劑）流向高電勢(shì)（強(qiáng)氧化劑）。第三節(jié)高能化合物水解時(shí)釋放能量大于5000卡/摩爾的化合物，稱為高能化合物。常見(jiàn)的有ATP、肌酸磷酸，乙酰COA，SAM等，其中ATP最重要，ATP為能量的攜帶者和傳遞者，也是磷酸基團(tuán)的傳遞者。第四節(jié)生物氧化1生物體能量的主要來(lái)源是糖、脂和蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)的氧化，有機(jī)物質(zhì)在生物體細(xì)胞內(nèi)的氧化稱為生物氧化。

21、高等動(dòng)物靠吸入氧氧化攝入體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，故生物氧化也稱呼吸作用。生物氧化的本質(zhì)是電子的傳遞無(wú)論是電子的直接轉(zhuǎn)移，還是氫原子的轉(zhuǎn)移或是有機(jī)物質(zhì)直接加氧，都涉及到電子的轉(zhuǎn)移。2生物氧化中二氧化碳的形成，是由于糖、脂和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹然闹虚g產(chǎn)物脫竣的結(jié)果。如丙酮酸、a-酮戊二酸等的脫竣反應(yīng)。3 生物氧化中水的形成：生物氧化生成的NADH和FADH等物質(zhì)，在線粒體內(nèi)膜上通過(guò)一系列的電子傳遞體，將電子傳給氧，生成水。電子呼吸鏈的組成為：NADFMNCOQCYTBC1CAA3-O23氧化磷酸化作用：伴隨著電子呼吸鏈進(jìn)行的磷酸化作用。形成ATP的部位在NAD-COQ,CYTB-C1,AA3-O2。每分子N

22、ADH氧化形成3分子ATP,每分子FADH則形成2分子ATP。4氧化磷酸化作用機(jī)理：P.MITCHELL提出的化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)。電子傳遞過(guò)程中形成質(zhì)子梯度，推動(dòng)ATP的合成。第六章糖代謝第一節(jié)糖的定義、功能和分類多羥基的醛或酮類物質(zhì)為糖類化合物。功能主要是結(jié)構(gòu)、能量。分為單糖、雙糖、寡糖和多糖。第二節(jié)重要單糖及其理化性質(zhì)1、 葡萄糖的結(jié)構(gòu)：葡萄糖有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)（FISHER式）和環(huán)式結(jié)構(gòu)（HAWORTH式），有32種異構(gòu)體。葡萄糖的構(gòu)象有船式和椅式兩類。2、 光學(xué)異構(gòu)體：多數(shù)單糖有手性碳原子，因而存在光學(xué)異構(gòu)體。光學(xué)異構(gòu)體又有對(duì)映體、非對(duì)映體和差向異構(gòu)體之分。光學(xué)異體可使平面偏振光旋轉(zhuǎn)，因而有左旋（-

23、）和右旋（+）之分。葡萄糖溶于水之后，由于左旋體和右旋體之間的相互轉(zhuǎn)換，因而有變旋現(xiàn)象存在。3、 單糖的化學(xué)性質(zhì)：1 與濃鹽酸反應(yīng)形成糠醛2 與酸反應(yīng)形成酯3 在弱堿溶液中，可與果糖相互轉(zhuǎn)化。4 與其它物質(zhì)形成糖苷。5 氧化反應(yīng)6 還原反應(yīng)7 與三分子苯肼反應(yīng)形成糖脎，用于鑒定糖。第三節(jié)雙糖和多糖生物中常見(jiàn)的雙糖有蔗糖、麥芽糖、乳糖。其中蔗糖不具還原性。常見(jiàn)均一多糖為淀粉、纖維素、糖原。淀粉的結(jié)構(gòu)單元為a-D-葡萄糖，有直鏈和支鏈之分；纖維素的結(jié)構(gòu)單元為3-D-葡萄糖，主要存在于植物中，糖原的結(jié)構(gòu)單元與淀粉相同，主要存在于動(dòng)物中。常見(jiàn)不均一多糖為糖胺聚糖（粘多糖）如透明質(zhì)酸、肝素、硫酸角質(zhì)素、

24、硫酸皮膚素、硫酸軟骨素、硫酸乙酰肝素等。第四節(jié)結(jié)合糖主要有糖化酶蛋白、粘蛋白。第五節(jié)多糖的初步分解淀粉在淀粉酶作用下分解為麥芽糖，進(jìn)一步分解為葡萄糖。糖原在糖原磷酸化酶作用下分解為1-磷酸葡萄糖。第六節(jié)糖酵解1 在細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)分解為丙酮酸的過(guò)程，稱為糖酵解，不需要氧氣。此后，在有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)繼續(xù)氧化為二氧化碳與水。在無(wú)氧條件下，在肌肉中，丙酮酸還原為乳酸，稱為乳酸發(fā)酵；在酵母中，脫羧還原為乙醇，稱為乙醇發(fā)酵，是釀酒業(yè)的基礎(chǔ)。2 糖酵解途徑由10步反應(yīng)組成，分為兩個(gè)階段。第一階段消耗能量形成高能磷酸化合物，第二階段通過(guò)化合物的相互轉(zhuǎn)換，生成ATP和NADH。其

25、中有三步限速反應(yīng)為單向反應(yīng)，最為重要。催化限速反應(yīng)的酶為己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶。這三種酶均為調(diào)節(jié)酶。第七節(jié)TCA環(huán)1 由丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化形成的乙酰輔酶A與草酰乙酸結(jié)合為檸檬酸，經(jīng)過(guò)一系列的脫羧和氧化，再形成草酰乙酸，產(chǎn)物為兩分子二氧化碳和NADH、FADH，形成一個(gè)循環(huán)，稱為TCA環(huán)。TCA環(huán)是有氧條件下丙酮酸進(jìn)入的反應(yīng)，部位在線粒體的基質(zhì)中。2 .重要的限速酶為異檸檬酸脫氫酶、檸檬酸合酶、a-酮戊二酸脫氫酶。第八節(jié)PPP途徑：由G-6-P經(jīng)過(guò)兩步脫氫和一步脫竣，形成NADPH和核酮糖-5-P,然后是各種糖相互轉(zhuǎn)化，最后為核酮糖-5-P再生。在此途徑中，會(huì)形成與脂代謝有關(guān)的N

26、ADPH，多存在于植物中。第九節(jié)糖異生途徑由丙酮酸和乳酸等非糖物質(zhì)經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成葡萄糖的過(guò)程，基本為糖酵解的逆反應(yīng)。第七章脂代謝第一節(jié)脂類的分類和功能脂類為生物體中不溶于水，但能溶于非極性有機(jī)溶劑的一大類有機(jī)化合物，大體分為單純脂、復(fù)合脂、萜類、脂類衍生物等。脂類生物學(xué)功能主要為：構(gòu)成生物膜、貯存能量、構(gòu)成維生素、調(diào)節(jié)、保護(hù)、細(xì)胞識(shí)別第二節(jié)脂酰甘油類由脂肪酸和甘油形成的化合物，以甘油三酯在生物中分布最為廣泛。1、 脂肪酸：含14-20個(gè)偶數(shù)碳原子，有飽和與不飽和之分。常見(jiàn)的有硬脂酸（18：0）、軟脂酸（16：0）、油酸（18：1）、亞油酸（18：2）、亞麻酸（18：3）、花生四烯酸（20：4）。

27、其中亞油酸和亞麻酸人體不能合成，必須由食物供應(yīng)，稱為必需脂肪酸。2、 甘油磷脂類：由甘油三酯與磷酸、氨基醇或肌醇構(gòu)成，常見(jiàn)的有磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇。3、 鞘氨醇磷脂：甘油酯2位為鞘氨醇。第三節(jié)其它脂類（自學(xué)）萜類、類固醇、前列腺素、結(jié)合脂。第四節(jié)脂肪酸的分解代謝脂肪酸是生物體重要的能源，每克脂肪燃燒可產(chǎn)生熱量39KJ,為糖的2-3倍。1 脂肪首先由脂肪酶水解為脂肪酸和甘油，甘油通過(guò)轉(zhuǎn)化為磷酸二羥丙酮進(jìn)入EMP,脂肪酸在線粒體中氧化。2 .脂肪酸3-氧化時(shí)，首先形成脂酰COA,然后經(jīng)過(guò)脫氫、水化、硫解形成乙酰COA。乙酰COA進(jìn)入TCA環(huán)，徹底氧

28、化為二氧化碳和水。3 .酮體代謝：乙酰乙酸、3-D-羥丁酸和丙酮合稱為酮體，酮體可作為動(dòng)物的燃料分子，當(dāng)饑餓時(shí)，酮體上升。4乙醛酸循環(huán)第五節(jié)脂肪酸的合成：基本為分解反應(yīng)的逆反應(yīng)，存在著于細(xì)胞質(zhì)中。第六節(jié)與脂代謝有關(guān)的疾病:高血脂,心臟病,脂肪肝等.第八章氨基酸和核苷酸代謝第一節(jié)氨基酸概述人體有八種必需氨基酸分別為T、K、M、W、F、V、L、I。生酮氨基酸：F、Y、L、K、W生糖氨基酸：其余15種氨基酸。第二節(jié)氨基酸的分解1 脫羧基作用：在脫羧酶的作用下，氨基酸脫去二氧化碳形成胺。這個(gè)反應(yīng)可形成許多重要的中間產(chǎn)物，如神經(jīng)遞質(zhì)氨基丁酸、組胺等。2 脫氨基作用：最重要的是氧化脫氨基作用，由L-GLU

29、脫氫酶催化，形成酮酸和氨。輔酶是NAD。3 轉(zhuǎn)氨基作用：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）催化。受體通常為酮戊二酸。4 聯(lián)合脫氨基作用：由脫氫酶和轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合作用脫氨基。5 氨基氮的排泄：氨是神經(jīng)毒素，必須排除。原生動(dòng)物、兩棲類動(dòng)物、魚類等可直接排氨，馬類排出尿酸，陸生動(dòng)物（包括人）排出尿素。尿素的形成是通過(guò)人的肝臟線粒體的尿素循環(huán)合成的。第三節(jié)分解核酸的酶類分解核酸的酶類有外切酶、內(nèi)切酶、核苷酸酶和核苷酶。第四節(jié)嘧啶和嘌呤的分解嘌呤分解的要點(diǎn)是：首先由其核苷分解為黃嘌呤，然后由黃嘌呤氧化酶催化氧化為尿酸，排出體外。喀咤分解的要點(diǎn)是：C和U分解為3-丙氨酸，T分解為3-氨基羥丁酸。第五節(jié)

30、核苷酸合成嘌呤核苷酸合成的原料：GLY、ASP、GLN、甲酸鹽、二氧化碳?？搴烁仕岷铣傻脑希篈SP、二氧化碳、氨。核苷酸合成的共同點(diǎn)：以PRPP（5-磷酸核酮糖焦磷酸）為骨架。第九章生物固氮1、 研究簡(jiǎn)史1888年，貝林克首先從豆科植物中分離到根瘤菌，20世紀(jì)初，固氮菌與根瘤菌應(yīng)用于農(nóng)業(yè)；1942年，鮑利斯應(yīng)用同位素示蹤法確定氨為生物固氮產(chǎn)物。1960-1966年，為無(wú)細(xì)胞水平的生物固氮機(jī)制研究。證明固氮要ATP參與，發(fā)現(xiàn)生物固氮的電子傳遞系統(tǒng)及酶。1966年后，分子水平時(shí)期。提純固氮酶及結(jié)構(gòu)測(cè)定。研究生物固氮的目的是：提高現(xiàn)有固氮生物的固氮能力；提供微生物肥料；通過(guò)基因工程技術(shù)使不固氮微生物固氮；人工模擬固氮酶，高效低耗合成氮肥。2、 生物固氮作用與固氮生物類型通過(guò)微生物將分子氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程稱為生物固氮。生物固氮分為自生固氮與共生固氮。后一種固氮量占總生物固氮量的70%以上。自生固氮生物包括細(xì)菌，放線菌和藍(lán)藻；共生固氮包括豆科植物的根瘤菌，非豆科植物的根瘤菌（如楊梅與木麻黃）根瘤的形成過(guò)程大體為土中的根瘤菌吸