物質(zhì)代謝名詞解釋

1、蛋白質(zhì)（僅供參考）Protein：蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(amino acids)通過肽鍵(peptide bond)相連形成的高分子含氮化合物。肽（peptide）：是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。氨基酸等電點 (isoelectric point, pI)： 在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。Primary structure of protein：多肽鏈中氨基酸的排列順序，包括氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及二硫鍵的位置。一級結(jié)構(gòu)與功能：（1）蛋白質(zhì)分子的一級結(jié)構(gòu)是形成空間結(jié)

2、構(gòu)的基礎(chǔ)，其生物學(xué)功能是由蛋白質(zhì)分子特定的天然空間構(gòu)象所決定的（2）一級結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵氨基酸殘基的改變會影響蛋白質(zhì)的功能，所以一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。（3）一級結(jié)構(gòu)相似的多肽或蛋白質(zhì)，空間構(gòu)象及功能也相似蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)(secondary structure：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空間位置(并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象) 。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)(tertiary structure )：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(quaternary structure )：蛋白質(zhì)

3、分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基（residue）。a-螺旋 (a-helix)：多肽鏈的主鏈圍繞中心軸上升，呈有規(guī)律的右手螺旋，是一種常見的較為穩(wěn)定、也較為致密的二級結(jié)構(gòu)。其中螺旋3.6氨基酸/圈、螺距0.54nm,由氫鍵穩(wěn)定螺旋。b-片層 (b- pleated sheet)：兩條或兩條以上的肽段平行或反向平行排列，依次折疊成鋸齒狀，肽鏈間形成氫鍵，與折疊長軸基本 垂直，穩(wěn)固b-片層，是肽鏈較為延展和松弛的結(jié)構(gòu)。模體（motif）：又叫模序、基序、基元。 是蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)中兩個或兩個以

4、上有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)組合，是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)域（domain）：大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)常可被分割折疊成多個較為緊密的區(qū)域，并各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域(domain) 。蛋白質(zhì)的變性(denaturation)：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。變性的本質(zhì)是破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變多肽鏈的氨基酸序列。變性、沉淀和凝固的關(guān)系：變性蛋白質(zhì)不一定沉淀；沉淀蛋白質(zhì)不一定變性；沉淀蛋白質(zhì)也不一定凝固；但凝固的蛋白質(zhì)一定已變性，且為不可逆變性蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)

5、定的因素：顆粒表面電荷 、水化膜。核酸核酸(nucleic acid) 是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。核酸的一級結(jié)構(gòu)：核酸中核苷酸從5'末端到3'末端的排列順序。deoxyribonucleic acid（脫氧核糖核酸）double helix 雙螺旋結(jié)構(gòu)：DNA是反向平行、右手螺旋的雙鏈結(jié)構(gòu) DNA雙鏈之間形成了互補堿基對，疏水作用力和氫鍵共同維持DNA。Genome（基因組）：指單倍體細胞核、細胞器或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子。 真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是 核小體(nucleosome)。DNA變性：在某些理化

6、因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。不改變其核苷酸序列。DNA復(fù)性(renaturation)的定義：在適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。核酶：某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，這種具有催化作用的小RNA亦被稱為核酶(ribozyme)或催化性RNA(catalytic RNA)。 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶（本質(zhì)為蛋白質(zhì)）核酸分子雜交(hybridization) ：不同來源的DNA單鏈分子或RNA分子如果存在著一定程度的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件，可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)的過程。酶酶（enz

7、yme ，E）：是由活細胞合成的、對其特異底物(substrate ，S）起高效催化作用的蛋白質(zhì)，是機體內(nèi)催化各種代謝反應(yīng)最主要的催化劑。多功能酶（串聯(lián)酶）： 由一條多肽鏈組成的，具有多種不同功能的酶。輔酶（coenzyme）：非蛋白質(zhì)成分（小分子有機化合物）， 參與酶催化過程中電子、質(zhì)子或基團傳遞， 分子結(jié)構(gòu)中常含有維生素類物質(zhì)， 通常與酶通過非共價鍵疏松地結(jié)合，用透析的方法可以將其與酶蛋白分開。輔基(prosthetic group)：與酶結(jié)合牢固，甚至是共價結(jié)合，用透析的方法不易將其除去?；钚灾行?active center)：酶分子上與底物結(jié)合并起催化作用的部位。同工酶（isoenzy

8、me)：是指催化的化學(xué)反應(yīng)相同，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。米氏方程：V=VmaxS （Km+S） 其中Vmax表示最大反應(yīng)速度，S為底物濃度，Km為米氏常數(shù)，V是在不同S時的反應(yīng)速度。Km：為酶促反應(yīng)速度達到最大反應(yīng)速度(Vm)一半時的底物濃度，單位為mol/L。Vm是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)速度，與酶濃度成正比.酶促反應(yīng)速率最快時反應(yīng)體系的溫度稱為酶促反應(yīng)的最適溫度(optimum temperature)。抑制劑 ( inhibitor, I )： 能使酶的催化活性下降而酶蛋白不變性的物質(zhì)。酶的競爭性抑制作用(competitive inhibition): 抑

9、制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，因此這兩者互相競爭酶的活性中心，從而阻礙底物與酶形成中間產(chǎn)物(中間復(fù)合物)。非競爭性抑制作用： 與酶活性中心以外的部位可逆地結(jié)合，不影響酶與底物的結(jié)合；而酶與底物的結(jié)合，也不影響酶與抑制劑的結(jié)合；底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系，但是，酶-底物-抑制劑復(fù)合物(ESI)不能進一步變成產(chǎn)物，這種抑制作用稱做非競爭性抑制作用。酶原與酶原激活:：有些酶以沒有催化活性的前體在細胞內(nèi)合成并分泌到細胞外，這種無活性的酶的前體稱為酶原。在特定的條件下，酶原可轉(zhuǎn)變成有催化活性的酶，這一轉(zhuǎn)化的過程叫酶原激活。變構(gòu)調(diào)節(jié) (allosteric regulation)：一些代謝物通過與酶分子活性中心外

10、的部分可逆地結(jié)合，使酶活性中心的構(gòu)象改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。共價修飾(covalent modification)：在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學(xué)基團發(fā)生可逆的共價結(jié)合，從而改變酶的活性，此過程稱為共價修飾。糖代謝Glycolysis：在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)，產(chǎn)生少量能量的過程稱之為糖酵解。由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolytic pathway)substrate-level phosphorylation：底物在脫氫或脫水時，分子內(nèi)能量重新分布形成的高能磷酸根，直接轉(zhuǎn)移

11、給ADP生成ATP的方式，稱為底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。糖酵解的生理意義： 迅速提供能量； 是機體在缺氧情況下獲得能量的有效方式；是某些細胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。部位：胞液及線粒體三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進行脫氫脫羧，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；三羧酸循環(huán)的要點：經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰

12、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：檸檬酸合酶、-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體、異檸檬酸脫氫酶TCA循環(huán)在3大營養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義：TCA循環(huán)是3大營養(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提供還原當量。 TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)：是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成NADPH和5-磷酸核

13、糖：為核酸的生物合成提供核糖；提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)糖 原 (glycogen)是動物體內(nèi)糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。糖異生(gluconeogenesis)：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。 部位：主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。注意：糖異生的三個關(guān)鍵步驟、四個關(guān)鍵酶、兩次底物循環(huán)。兩個生理意義：維持血糖穩(wěn)定；恢復(fù)肝糖原儲備。Cori循環(huán)：肌收縮（尤其是供氧不足時）通過糖酵解生成乳酸。肌內(nèi)糖異生活性低，所以乳酸通過細胞膜彌散進入血液后，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)成了一個循環(huán)，此循環(huán)稱

14、為乳酸循環(huán)，也稱Cori循環(huán)。（乳酸循環(huán)的形成是由于肝和肌組織中酶的特點所致，肌中沒有葡萄糖-6-磷酸酶，循環(huán)是耗能過程） 脂類代謝Essential fatty acid : 必需脂酸亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取，故稱必需脂酸。脂肪酸合成的特點 合成所需原料為乙酰CoA，直接生成的產(chǎn)物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA； 在胞液中進行，關(guān)鍵酶是乙酰CoA羧化酶； 需NADPH作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。脂肪的動員(fat mobilization):儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶逐

15、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. 關(guān)鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)，主要受共價修飾調(diào)節(jié)。脂肪酸b-氧化循環(huán)的特點 b-氧化循環(huán)過程在線粒體基質(zhì)內(nèi)進行； b-氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應(yīng)不可逆； 需要FAD，NAD+，CoA為輔助因子； 每循環(huán)一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子減少兩個碳原子的脂酰CoA。 酮體Ketone body:脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、b-羥丁酸和丙酮三種中間代謝產(chǎn)物，統(tǒng)稱為酮體.膽固醇的代謝： 膽固醇合

16、成以乙酰CoA為基本原料，先合成HMG-CoA，再逐步合成膽固醇。HMG-CoA還原酶是膽固醇合成的調(diào)節(jié)酶。細胞膽固醇含量是膽固醇合成的重要調(diào)節(jié) 。膽固醇在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成膽汁酸、類固醇激素和維生素D3。血 脂：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。血漿脂蛋白均由蛋白質(zhì)（載脂蛋白，apo）、甘油三酯(TG)、磷脂(PL)、膽固醇(Ch)及其酯(ChE)所組成。不同的脂蛋白僅有含量上的差異而無本質(zhì)上的不同。載脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。（CM代謝小結(jié)）功能：運輸外源性TG及膽固醇酯關(guān)鍵酶：脂蛋白脂肪酶(LPL)LPL的

17、激活劑：apoCIICM的來源：由小腸粘膜細胞合成CM殘粒的去路：由肝細胞膜LDL受體相關(guān)蛋白（LDL receptor related protein, LRP) 攝取。CM在血漿中的半壽期僅5-15分鐘。（VLDL代謝小結(jié)）功能：運輸內(nèi)源性TG關(guān)鍵酶：脂蛋白脂肪酶(LPL) LPL的激活劑：apoCII VLDL的來源：肝細胞合成 VLDL的殘粒：在血漿中轉(zhuǎn)化為LDL VLDL在血漿中的半壽期為6-12小時（LDL代謝小結(jié)）功能：轉(zhuǎn)運肝合成的內(nèi)源性膽固醇LDL的來源：由VLDL在血漿中轉(zhuǎn)變而來LDL的去路： (1) LDL受體介導(dǎo)的降解（占）：肝細胞、腎上腺、性腺等 (2) 清道夫受體介導(dǎo)

18、的降解（占1）：巨噬細胞和血管內(nèi)皮細胞血漿中LDL受體的半壽期為2-4天關(guān)鍵因素： LDL受體LDL受體缺陷是家族性高膽固醇血癥的重要原因（HDL代謝小結(jié)）功能：膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運HDL的來源：肝（主要）、腸、血漿HDL的去路：肝 (1) 血漿中70%的CE在CETP作用下由HDL轉(zhuǎn)移至VLDL及LDL后由肝LDL受體結(jié)合攝取清除； (2) 20%通過肝細胞的HDL受體清除 (3) 10%由特異的apoE受體清除 關(guān)鍵酶或蛋白： ABCA1、LCAT、CETP、LDL受體及HDL受體生物氧化生物氧化（Biological oxidation）：物質(zhì)在生物體內(nèi)進行氧化稱生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋

19、白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量供生命活動所需，最終生成CO2 和 H2O的過程。呼吸鏈（Respiratory chain）：指線粒體內(nèi)膜中按一定順序排列的一系列具有電子傳遞功能的酶復(fù)合體，可通過連鎖的氧化還原將代謝物脫下的電子最終傳遞給氧生成水。這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈(respiratory chain)又稱電子傳遞鏈(electron transfer chain)。Substrate-level phosphorylation：直接將高能代謝物分子中的能量轉(zhuǎn)移至ADP，生成ATP的過程，稱為為底物水平磷酸化。 Oxidative phosphorylation：由代謝脫下的氫，經(jīng)線粒

20、體氧化呼吸鏈電子傳遞釋放能量，偶聯(lián)驅(qū)動ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為氧化磷酸化。四個蛋白復(fù)合體：復(fù)合體I IV（1）復(fù)合體（NADH-泛醌還原酶）：該復(fù)合體將電子從NADH經(jīng)FMN及鐵硫蛋白傳給泛醌。每次可泵出4個H+。（2）復(fù)合體（琥珀酸-泛醌還原酶）：該復(fù)合體將電子從琥珀酸經(jīng)FAD、鐵硫蛋白傳遞給泛醌。無質(zhì)子泵功能。（3）復(fù)合體（泛醌-細胞色素C還原酶）：該復(fù)合體將電子從泛醌經(jīng)Cyt b、鐵硫蛋白、Cyt c1傳給Cyt c，每次可泵出4個H+。（4）復(fù)合體（細胞色素C氧化酶）：該復(fù)合體將電子從Cyt c經(jīng)Cyt aa3、Cu傳遞給氧，每次可泵出2個H+。ATP合酶：由F1（親水部分）

21、質(zhì)子通道和F0（疏水部分）催化ATP形成組成。胞漿中NADH的氧化：胞漿中NADH必須經(jīng)一定轉(zhuǎn)運機制進入線粒體，再經(jīng)呼吸鏈進行氧化磷酸化。轉(zhuǎn)運機制主要有 ： -磷酸甘油穿梭；(-glycerophosphate shuttle)：磷酸甘油穿梭系統(tǒng) 主要存在于腦和骨骼肌中。 NADH通過此穿梭系統(tǒng)帶一對氫原子進入線粒體，由于經(jīng)琥珀酸氧化呼吸鏈進行氧化磷酸化，故只能產(chǎn)生1.5分子ATP。蘋果酸-天冬氨酸穿梭(malate-asparate shuttle); 蘋果酸-天冬氨酸穿梭機制 主要存在于肝和心肌中。 胞液中NADH+H+的一對氫原子經(jīng)此穿梭系統(tǒng)帶入一對氫原子，由于經(jīng)NADH氧化呼吸鏈進行氧

22、化磷酸化，故可生成2.5分子ATP。腺苷酸轉(zhuǎn)運蛋白adenine nucleotide transporter)：位于線粒體內(nèi)膜中，由兩個亞基組成，負責線粒體內(nèi)膜兩側(cè)ADP與ATP的反向轉(zhuǎn)運，又稱為ATP-ADP載體。氧化磷酸化偶聯(lián)機制是產(chǎn)生跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子濃度?；瘜W(xué)滲透假說：(chemiosmotic hypothesis)電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時，可將質(zhì)子（H+）從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)，產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度儲存能量。當質(zhì)子順濃度梯度回流時驅(qū)動ADP與Pi生成ATP。氨基酸Nitrogen balance：即氮平衡，指人體每日氮的攝入量與排出量也維持著動態(tài)平衡，包括正氮平衡、負氮平衡

23、、氮總平衡，可反映人體蛋白質(zhì)的代謝概況。Metabolic pool:食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。營養(yǎng)必需氨基酸(essential amino acid)：體內(nèi)不能合成，必須由食物蛋白質(zhì)供給的氨基酸。非必需氨基酸(non-essential amino acid)：體內(nèi)能夠自行合成，不必由食物供給的氨基酸。腐敗作用(putrefaction)：腸道細菌對未被消化和吸收的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的分解作用，主要在大腸中進行脫氨基作用：指氨基酸脫去氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。包括轉(zhuǎn)氨基作用、L-谷氨酸脫氫酶脫氨基、聯(lián)合脫氨基。聯(lián)合脫氨基作用（transdeamination）：由兩種脫氨基作用偶聯(lián)進行的脫氨基方式。包括兩種方式：一種是脫氨基作用于氧化脫氨基作用偶聯(lián);另一種是轉(zhuǎn)氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)。尿素