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文檔簡介
1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。生物化學(xué)復(fù)習(xí)資料-生化重點1蛋白質(zhì)的元素組成:C、H、O、N、S蛋白質(zhì)的平均含氮量為16%2組成蛋白質(zhì)的基本單位:氨基酸20種基本氨基酸:纈氨酸(Val)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、蛋氨酸(Met)、色氨酸(Try)、蘇氨酸(Thr)、賴氨酸(Lys)(借一兩本淡色書來)谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、組氨酸(His)、半胱氨酸(Cys)、天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)(估租半天)精氨酸(Arg)、絲氨酸(Ser)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)丙氨酸(
2、Ala)、酪氨酸(Tyr)(精細鋪干冰咯)除甘氨酸外,都是L-氨基酸3蛋白質(zhì)中氨基酸的連接方式:肽鍵、肽谷胱甘肽有游離的SH基,才有保護作用4蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu):一級結(jié)構(gòu):多肽鏈中氨基酸的排列順序。主要化學(xué)鍵:肽鍵二級結(jié)構(gòu):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。主要化學(xué)鍵:氫鍵(1)二級結(jié)構(gòu)形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):肽單元(肽平面、酰胺平面)定義:肽鍵與周圍原子相連處于一個平面上(2)二級結(jié)構(gòu)的種類:-螺旋、-折疊片、-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲-螺旋特點:沿一個中心軸螺旋上升,主要是右手螺旋每螺旋一圈需要3.6個氨基酸殘基,螺距為0.54nm第一個
3、肽平面上氮上的H和第四個肽平面上碳上的O形成氫鍵,穩(wěn)定-螺旋結(jié)構(gòu)側(cè)面基團R都位于螺旋外側(cè)-折疊片特點:有兩條或兩條以上的多肽鍵并列相排,方向可以相同,也可以相反從側(cè)面觀察,形成鋸齒狀相并排的肽平面形成氫鍵,以穩(wěn)定-折疊結(jié)構(gòu)側(cè)面基團R位于結(jié)構(gòu)外側(cè)-轉(zhuǎn)角特點:第一個殘基的C=O與第四個殘基的NH氫鍵結(jié)合,形成一個緊密的環(huán),使-轉(zhuǎn)角成為比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)允許蛋白質(zhì)倒轉(zhuǎn)肽鏈方向三級結(jié)構(gòu):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。主要化學(xué)鍵:疏水鍵、離子鍵、氫鍵和范德華力等(1)三級結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點:纖維狀蛋白質(zhì)通常只含一種二級結(jié)構(gòu),而球蛋白通常含有多種二級結(jié)構(gòu)球狀蛋白質(zhì)具
4、有明顯的折疊層次(一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域三級結(jié)構(gòu)或亞基四級結(jié)構(gòu))球蛋白是緊密的球狀或橢球狀實體疏水殘基埋藏于球體內(nèi),親水殘基暴露于球體外表面有一空穴(裂溝,凹槽或口袋),這個空穴能結(jié)合配體,是蛋白質(zhì)的活性部位由二級結(jié)構(gòu)向三級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的主要動力是疏水作用(2)三級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)具有生物學(xué)活性的最基本結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)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)。主要化學(xué)鍵:亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用,其次是二硫鍵、氫鍵和離子鍵(1)四級結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點:由2個至多個三級結(jié)構(gòu)的亞基締合形成四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),有單體蛋白,寡聚蛋白和多聚蛋白四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)按亞
5、基的類型分為同多聚蛋白和雜多聚蛋白亞基聚合的主要動力是疏水作用,其他動力有二硫鍵、氫鍵和離子鍵等(2)亞基:有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈,每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu),稱為蛋白質(zhì)的亞基不是所有蛋白質(zhì)都具有一、二、三、四級結(jié)構(gòu)5蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系變(別)構(gòu)效應(yīng):別構(gòu)部位與配體的結(jié)合可影響其他亞基,使這些亞基構(gòu)象改變,增強或減弱對底物的結(jié)合6蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(1)蛋白質(zhì)的兩性電離等電點:當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時,蛋白質(zhì)解離成正、負離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。等電點的應(yīng)用:等電聚焦電泳,通過蛋白質(zhì)等電點的差異而分離蛋白質(zhì)的電泳方法。(2
6、)穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的因素:蛋白質(zhì)表面的電荷、水化膜(3)蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固蛋白質(zhì)變性:由于受到某些外力的作用,導(dǎo)致蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)的破壞,原有活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)沉淀:在一定條件下,蛋白質(zhì)疏水側(cè)鏈暴露在外,肽鏈融會相互纏繞繼而聚集,因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)其分子量不變蛋白質(zhì)沉淀的最佳條件:等電點,加鹽,低溫7S-S斷裂的方法:加過甲酸8酶是一類由活細胞產(chǎn)生的,對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)核酶:具有催化功能的RNA分子9酶的分子組成:從化學(xué)組成來看酶可分為單純蛋白質(zhì)和綴合蛋白質(zhì)兩類。綴合蛋白質(zhì)含有脫輔酶或輔因子。全酶:脫輔酶與輔因子結(jié)合后所形成的復(fù)合物稱為全酶酶的特異性
7、由酶的蛋白質(zhì)部分決定10酶的活性中心:指必需基團在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。11酶促反應(yīng)的特點及誘導(dǎo)契合假說(1)酶促反應(yīng)的特點:高效性,專一性,可調(diào)節(jié)性(2)誘導(dǎo)契合假說:酶與底物相互接近時,其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo),相互變形和相互適應(yīng),進而相互結(jié)合,這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說12酶促反應(yīng)的動力學(xué)(影響酶促反應(yīng)速度的因素)VmasSKm+S(1)底物濃度米氏方程式:v=米氏常數(shù)(意義):a)Km是酶的特征性常數(shù)之一;b)Km可近似表示酶對底物的親和力;c)同一酶對于不同底物有不同的Km值。(2)酶濃度(3)溫度(4)酸堿度(pH)(
8、5)抑制劑的影響不可逆抑制:有機磷農(nóng)藥可逆性抑制:競爭性抑制的作用、非競爭性抑制、反競爭性抑制作用競爭性抑制:抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似,能與底物競爭酶的活性中心,從而阻礙酶-底物復(fù)合物的形成,使酶的活性降低。特點:A抑制劑與底物結(jié)構(gòu)類似,競爭酶的活性中心;B抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及底物濃度C動力學(xué)特點:Vmax不變,表觀Km增大。舉例:A丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶B磺胺類藥物的抑菌機制:與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶非競爭性抑制特點:A抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合,底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系;B抑制程度取決于抑制劑的濃度;C動力學(xué)特點:Vmax降低,表觀Km不變。反競爭
9、性抑制特點:A.抑制劑只與酶底物復(fù)合物結(jié)合;B抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度;C動力學(xué)特點:Vmax降低,表觀Km降低。(6)激活劑的影響13酶原與酶原的激活(1)酶原:有些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時只是酶的無活性前體,此前體物質(zhì)稱為酶原。(2)酶原的激活:在一定條件下,酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程。在特定條件下酶原激活的機理:酶原一個或幾個特定的肽鍵斷裂,水解掉一個或幾個短肽分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心酶原激活的生理意義:避免細胞產(chǎn)生的酶對細胞進行自身消化,并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用,保證體內(nèi)代謝正常進行。有的酶原可以視為酶的儲存形式。在需要時,酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的
10、酶,發(fā)揮其催化作用。14同工酶同工酶: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)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。舉例:乳酸脫氫酶(LDH1LDH5)生理及臨床意義:在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用;用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征;同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷;同工酶可以作為遺傳標(biāo)志,用于遺傳分析研究。15酶催化作用的特點:(1)酶反應(yīng)分二類:電子轉(zhuǎn)移、基團轉(zhuǎn)移(2)催化作用是以功能基團和輔酶為媒介(3)酶催化的pH值范圍?。?)活性部位比底物稍大(5)其它有利于催化的條件(6)高效性,專一性,可調(diào)節(jié)性16水溶性維生素:維生素B1、維生素B2、維生素PP、泛酸、維生素B6、生物素、葉酸、維
11、生素B12、硫辛酸、維生素C脂溶性維生素:維生素A、維生素D、維生素E、維生素K17核酸的化學(xué)組成(元素堿基+戊糖核苷+磷酸核苷酸核酸)元素組成:C、H、O、N、P堿基:嘌呤堿:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G),嘧啶堿:胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)戊糖:核糖、脫氧核糖核苷:核苷:AR,GR,UR,CR,脫氧核苷:dAR,dGR,dTR,dCR核苷酸(一磷酸核苷酸)(核苷酸:AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸:dAMP,dGMP,dTMP,dCMP)二磷酸核苷酸、三磷酸核苷酸核苷酸具有紫外吸收含共軛雙鍵18DNA與RNA的組成的異同點戊糖:DNA:脫氧核糖;RNA:核糖堿基:A、G
12、、C為DNA與RNA共有,T為DNA特有,U為RNA特有核苷:DNA:dAR,dGR,dTR,dCR;RNA:AR,GR,UR,CR核苷酸:DNA:dAMP,dGMP,dTMP,dCMP;RNA:AMP,GMP,UMP,CMP19核酸的一級結(jié)構(gòu)(核酸中核苷酸的排列順序)核酸的連接方式:3,5-磷酸二酯鍵20DNA的二級結(jié)構(gòu)要點:(1)DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧多核苷酸鏈組成,兩鏈以脫氧核糖-磷酸為骨架,以右手螺旋方式繞同一公共軸盤旋。螺旋直徑為2nm,形成大溝及小溝相間。(2)堿基垂直螺旋軸居雙螺旋內(nèi)側(cè),與對側(cè)堿基形成氫鍵配對(3)相鄰堿基平面距離0.34nm,螺旋一圈螺距3.4
13、nm,一圈10對堿基(4)氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性,堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性21mRNA結(jié)構(gòu)特點:(1)大多數(shù)真核mRNA的5末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個7-甲基鳥苷,同時第一個核苷酸的C2也是甲基化,形成帽子結(jié)構(gòu)(2)大多數(shù)真核mRNA的3末端有一個多聚腺苷酸結(jié)構(gòu),稱為多聚A尾功能:把DNA所攜帶的遺傳信息,按堿基互補配對原則,抄錄并傳送至核糖體,用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。22tRNA結(jié)構(gòu)特點:二級結(jié)構(gòu)為三葉草形,三級結(jié)構(gòu)為倒L型功能:活化、搬運氨基酸到核糖體,參與蛋白質(zhì)的翻譯。23rRNA的功能:參與組成核蛋白體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。第14章核酸的物理化學(xué)性質(zhì)1核酸的變性:指
14、核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,變成單鏈,并不涉及共價鍵的斷裂核酸的復(fù)性:變性DNA在適當(dāng)條件下,兩條彼此分開的鏈重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu),稱為復(fù)性核酸變性和復(fù)性的關(guān)鍵:氫鍵斷開和恢復(fù)2.分子雜交:不同來源的核酸變性后,混在一起進行復(fù)性,只要各核酸單鏈有一定數(shù)量的堿基彼此互補(不用全部堿基互補),彼此之間就可形成局部雙鏈,即所謂的雜化雙鏈,這個過程稱為分子雜交。類型:Southern印跡法(核酸雜交技術(shù)),Nouthern印跡法(核酸雜交技術(shù)),Western印跡法(蛋白質(zhì)雜交技術(shù))3Tm:DNA變性過程中,紫外光吸收值達到最大值的50時的溫度稱為DNA的解鏈溫度(Tm)。在Tm時,核酸分子內(nèi)50的雙鏈
15、結(jié)構(gòu)被解開。Tm值與DNA的分子大小和堿基中的G+C含量有關(guān)。G+C含量高,Tm值大4RNA易被堿水解,其產(chǎn)物是:核苷酸5核酸的紫外吸收峰在260nm附近,可用于測定核酸。根據(jù)A260/A280的比值可判斷核酸純度。6天然DNA的(P)為6600,RNA為77007800,發(fā)生變性和降解時,(P)值會升高,以此可鑒別核酸制劑的質(zhì)量。單鏈多核苷酸的(P)值比雙螺旋結(jié)構(gòu)多核苷酸的(P)值要高,所以核酸發(fā)生變性時,(P)值升高約25%,此現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。復(fù)性后(P)值又降低,這現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。7用加熱的方法使核酸變性叫做熱變性。變性DNA在緩慢冷卻時,可以復(fù)性,此過程稱為退火。用不同來源DNA進
16、行退火,得到雜交分子。第15章核酸的研究方法1核酸含量的測定方法:定糖法、定磷法、紫外分光光度法2聚合酶鏈反應(yīng)(PCR):是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法。典型的PCR由(1)高溫變性模板;(2)引物與模板退火;(3)引物沿模板延伸三步反應(yīng)組成一個循環(huán),通過多次循環(huán)反應(yīng),使目的DNA得以迅速擴增。原理:變性退火延伸的循環(huán)應(yīng)用:(1)遺傳病和某些疑難病的診斷以及孕婦的產(chǎn)前檢查(2)病原體的檢測(3)法醫(yī)和刑偵鑒定(4)癌細胞的檢查(5)基因探針的制備(6)基因組測序、染色體巡視(7)cDNA庫的構(gòu)建(8)基因突變的分析和定位誘變(9)DNA重組(10)基因的分離和克隆第19章代謝總論1兩用
17、代謝途徑:分解代謝和合成代謝可以共同利用的代謝環(huán)節(jié)稱為兩用代謝途徑2NAD+:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,維生素PP,遞氫作用,有高能磷酸鍵NADP+:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,維生素PP,遞氫作用,有高能磷酸鍵FAD:黃素腺嘌呤二核苷酸,維生素B2(核黃素),遞氫作用,有高能磷酸鍵FMN:黃素腺嘌呤單核苷酸,維生素B2(核黃素),遞氫作用第20章生物能學(xué)1直接能源:ATP2磷酸肌酸、磷酸精氨酸:起貯存能源的作用3高能化合物:3-磷酸甘油醛,磷酸烯醇式丙酮酸,琥珀酰-CoA4能荷:是細胞中高能磷酸狀態(tài)的一種數(shù)量上的衡量,能荷大小可以說明生物體中ATP-ADP-AMP系統(tǒng)的能量狀態(tài)。ATP+1/2
18、ADPATP+ADP+AMP能荷=意義:能荷是細胞所處能量狀態(tài)的一個指標(biāo)第22章糖酵解1糖酵解:糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的階段,是體內(nèi)糖代謝最主要途徑。場所:在細胞質(zhì)中進行2過程:P673耗能反應(yīng):葡萄糖葡萄糖-6-磷酸,果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸產(chǎn)能反應(yīng):1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸4三個限速酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶第23章檸檬酸循環(huán)1糖的氧化三階段:(1)葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸(即糖酵解,胞液中進行)(2)丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA(線粒體中進行)(3)乙酰CoA進入TCA循環(huán)(線粒體中進行)2丙酮酸脫氫酶復(fù)
19、合體五種輔助因子:CoA(泛酸)、NAD+(維生素PP)、硫胺素焦磷酸(TPP)(維生素B1)、硫辛酰胺、FAD(維生素B2)3三羧酸循環(huán)的過程P98脫氫反應(yīng):異檸檬酸-酮戊二酸,-酮戊二酸琥珀酰-CoA,琥珀酸延胡索酸,蘋果酸草酰乙酸受氫體:NAD+、NAD+、FAD、NAD+脫羧反應(yīng):異檸檬酸-酮戊二酸,-酮戊二酸琥珀酰-CoA底物水平磷酸化反應(yīng):琥珀酰-CoA琥珀酸每一步的產(chǎn)能情況:異檸檬酸-酮戊二酸:2.5個ATP,-酮戊二酸琥珀酰-CoA:2.5個ATP,珀酸延胡索酸:1.5個ATP,蘋果酸草酰乙酸:2.5個ATP,琥珀酰-CoA琥珀酸:1個ATP限速酶:檸檬酸合酶,異檸檬酸脫氫酶,
20、-酮戊二酸脫氫酶系41分子乙酰CoA徹底氧化:10ATP、2CO2、4H2O5丙二酸抑制TCA的機理:丙二酸是琥珀酸的競爭性抑制劑,與琥珀酸競爭結(jié)合琥珀酸脫氫酶,從而抑制琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸生成延胡索酸。6乙酰-CoA、丙酮酸參與的代謝途徑葡萄糖丙酮酸脂肪酸氨基酸-氧化乙酰-CoA肝TCA膽固醇脂肪酸酮體第24章生物氧化電子傳遞和氧化磷酸化作用1兩條呼吸鏈的組分:NADH氧化呼吸鏈:NADH-Q還原酶(復(fù)合體I),細胞色素還原酶(復(fù)合體),細胞色素氧化酶(復(fù)合體)琥珀酸氧化呼吸鏈:琥珀酸-Q還原酶(復(fù)合體),細胞色素還原酶(復(fù)合體),細胞色素氧化酶(復(fù)合體)琥珀酸FAD(Fe-S)排列:琥珀
21、酸氧化呼吸鏈NADH氧化FMN、FAD、Q是遞氫體呼吸鏈FMN(Fe-S)Fe-S、b、c1、c、aa3是遞電子體NADHQbc1caa3Q22電子傳遞抑制劑的作用位點:NADHNADH-Q還原酶QH2細胞色素c1細胞色素c細胞色素氧化酶Q2魚藤酮安密妥抗霉素ACN、N3、CO3氧化磷酸化的偶聯(lián)部位:第1個部位是由復(fù)合體將NADH上的電子傳遞給CoQ的過程,第2個部位是由復(fù)合體執(zhí)行的,將電子由CoQ傳遞給細胞色素c的過程,第3個部位是復(fù)合體執(zhí)行的,將電子從細胞色素c傳遞給氧的過程4氧化磷酸化的作用機制:化學(xué)滲透學(xué)說(電子傳遞釋放的自由能和ATP的合成是與一種跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度相偶聯(lián)的。即電
22、子傳遞釋放的自由能驅(qū)動H+從線粒體基質(zhì)跨過內(nèi)膜進入膜間隙,從而形成跨線粒體內(nèi)膜的H+電化學(xué)梯度,這個梯度的電化學(xué)電勢驅(qū)動ATP的合成)52、4-二硝基苯酚的作用原理:DNP在pH=7的環(huán)境中以解離形式存在,是脂不溶的,不能過膜。在酸性環(huán)境中接受H+,成為不解離形式,是脂溶性的,很容易過膜,同時將H+帶入膜內(nèi),起消除質(zhì)子濃度梯度的作用。亦稱質(zhì)子載體。寡霉素的作用機理:可阻止質(zhì)子從Fo質(zhì)子通道回流,抑制ATP生成產(chǎn)熱素的作用機理:是存在于某些生物細胞線粒體內(nèi)膜上的蛋白質(zhì),為天然解偶聯(lián)劑。它們能形成質(zhì)子通道,讓膜外的H+通過通道返回膜內(nèi),消除跨膜質(zhì)子濃度梯度。6胞液中的NADH的穿梭方式:甘油-3-
23、磷酸穿梭途徑,蘋果酸-天冬氨酸穿梭途徑產(chǎn)物:甘油-3-磷酸穿梭途徑:二羥丙酮磷酸,H2O,ATP;蘋果酸-天冬氨酸穿梭途徑:草酰乙酸,H2O,ATP7磷氧比(P/):當(dāng)一對電子經(jīng)呼吸鏈傳給O2的過程中,每消耗1mol原子氧ADP磷酸化攝取無機磷酸的摩爾數(shù),即合成的ATP的摩爾數(shù),稱為P/O比。用于確認氧化磷酸化的耦聯(lián)部位。底物水平磷酸化(僅有的三個反應(yīng)):1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸,琥珀酰-CoA琥珀酸第25章戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑1磷酸戊糖途徑代謝中間物:磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2關(guān)鍵酶:6-磷酸葡萄糖脫氫酶生理意義:是細胞產(chǎn)生還原力(N
24、ADPH)的主要途徑。1)作為供氫體,參與體內(nèi)多種生物合成反應(yīng),例如脂肪酸、膽固醇和類固醇激素的生物合成。2)NADPH+H+是谷胱甘肽還原酶的輔酶,對維持細胞中尤其是紅細胞中的還原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量,有很重要的作用。還原型谷胱甘肽能使紅細胞免遭外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害。(防止蛋白質(zhì)巰基被氧化、脂質(zhì)過氧化、血紅蛋白高價鐵)缺乏6-磷酸葡萄糖脫氫酶的人,因NADPH+H+缺乏,GSH含量過低,紅細胞易于破壞而發(fā)生溶血性貧血。3)NADPH+H+參與肝臟生物轉(zhuǎn)化反應(yīng),肝細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有以NADPH+H+為供氫體的加單氧酶體系,參與激素、藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化過程。2糖異生:非糖物質(zhì)(如丙
25、酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。原料:乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油、氨基酸等可逆反應(yīng):葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸。果糖-6-磷酸甘油醛-3-磷酸,甘油醛-3-磷酸1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸,烯醇式丙酮酸丙酮酸,丙酮酸乳酸不可逆反應(yīng):由己糖激酶催化的葡萄糖和ATP形成葡萄糖-6-磷酸和ADP由磷酸果糖激酶催化的果糖-6-磷酸和ATP形成果糖-1,6-二磷酸和ADP由丙酮酸激酶催化的磷酸烯醇式丙酮酸和ADP形成丙酮酸和ATP的反應(yīng)第26章糖原的分解和生物合成1糖原分解的基本過程:(1)糖原磷酸解為葡萄糖-1-磷酸(2)脫支
26、酶的作用(3)葡萄糖-1-磷酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖-6-磷酸關(guān)鍵酶:糖原磷酸化酶糖原合成的基本過程:(1)葡萄糖磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸(2)葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?1-磷酸(3)尿苷二磷酸葡萄糖的生成(4)糖鏈延長(5)分支酶催化糖原不斷形成新分支鏈關(guān)鍵酶:糖原合酶2肌糖原為何不能補充血糖?肌糖原分解的前三步反應(yīng)與肝糖原分解過程相同,但是生成葡萄糖-6-磷酸之后,由于肌肉組織中不存在葡萄糖-6-磷酸酶,所以生成的葡萄糖-6-磷酸不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血,提供血糖,而只能進入酵解途徑進一步代謝。3磷酸化修飾對兩種關(guān)鍵酶活性的影響:糖原磷酸化酶磷酸化后活性升高,糖原合酶磷酸化后活性降低第28章脂
27、肪酸的分解代謝1脂肪酸徹底氧化的歷程:(1)脂肪酸活化為脂酰-CoA(胞液)(2)脂酰-CoA由線粒體膜外至膜內(nèi)的轉(zhuǎn)運(線粒體)(3)脂酰-CoA的-氧化(線粒體)(4)乙酰-CoA的氧化2-氧化的4個步驟:(1)脂酰-CoA反式-2-烯酰-CoA脫氫部位:脂酰-CoA的羧基鄰位(-位);受氫體:FAD;酶:脂酰-CoA脫氫酶(2)-2-烯酰-CoA3-羥脂酰-CoA酶:烯酰-CoA水合酶(3)L-3-羥脂酰-CoA3-酮脂酰-CoA脫氫部位:L-3-羥脂酰-CoA;受氫體:NAD+;酶:L-3-羥脂酰-CoA脫氫酶(4)3-酮脂酰-CoA乙酰-CoA+脂酰-CoA酶:-酮硫解酶3-氧化:脂肪
28、酸在一些酶的催化下,其-C原子發(fā)生氧化,結(jié)果生成一分子CO2和較原來少一個碳原子的脂肪酸,這種氧化作用稱為-氧化。-氧化:脂肪酸在酶催化下,其碳(末端甲基C)原子發(fā)生氧化,先生成-羥脂酸,繼而氧化成,-二羧酸的反應(yīng)過程,稱為-氧化。4酮體:乙酰乙酸,D-羥丁酸和丙酮統(tǒng)稱為酮體種類:乙酰乙酸,D-羥丁酸,丙酮代謝場所:肝內(nèi)生成,肝外利用意義:(1)肝臟向肝外組織提供可利用的能源(分子小,溶于水,可透過血腦屏障及毛細血管)(2)長期饑餓或糖供應(yīng)不足時,脂肪動員加強,脂肪酸轉(zhuǎn)化成酮體,以代替葡萄糖而成為腦或肌肉的主要能源物質(zhì)(3)某些生理或病理情況下,如長期禁食或糖尿病時,導(dǎo)致酮血癥、酮尿癥、代謝性
29、酸中毒長期饑餓或重癥糖尿病時,酮體的生成超過肝外利用酮體的能力而引起血中酮體升高叫酮血癥;由于-羥丁酸和乙酰乙酸增多導(dǎo)致的酸中毒叫酮癥酸中毒。超過5mg/dL時,酮體隨尿排出,稱酮尿癥。5磷脂、鞘脂均為雙親分子、膜組分6膽固醇可轉(zhuǎn)化為雄激素(睪酮),膽汁酸,雌二醇,腎上腺皮質(zhì)激素(皮質(zhì)酮),雌激素(孕酮),醛固酮,維生素D3,膽固醇脂第29章脂類的生物合成1必需脂肪酸:指人體不能合成,必需由食物提供的脂肪酸種類:亞油酸,亞麻酸2脂肪的生物合成-磷酸甘油活化甘油三酯的合成脂肪酸的合成脂酰-CoA3脂肪酸的生物合成:(1)乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)運(三羧酸轉(zhuǎn)運體系,用檸檬酸作為載體,把乙酰輔酶A從線粒體轉(zhuǎn)運
30、到胞液)(2)乙酰輔酶A活化為丙二酸單酰輔酶A(3)碳鏈的延長:縮合/加氫/脫水/加氫,合成方向(甲基端羧基端)乙酰CoAC的唯一來源供氫體是NADPH乙酰CoA羧化酶限速酶,脂肪酸合成酶:多酶復(fù)合體或多功能酶細胞定位:胞液載體:ACP4-磷酸甘油的來源:糖酵解,甘油的激活5膽固醇的生物合成:(1)甲羥戊酸的合成(2)異戊二烯的合成(3)鯊烯的生成30C(4)膽固醇的生成27C合成部位:細胞溶膠和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)關(guān)鍵酶:HMG-CoA還原酶6血漿脂蛋白的組成特點與生物學(xué)功能CM(乳糜微粒):小腸粘膜細胞合成,運輸外源性甘油三酯及膽固醇酯VLDL(極低密度脂蛋白):肝、小腸粘膜細胞合成,運輸內(nèi)源性甘油三酯
31、LDL(低密度脂蛋白):由VLDL在血漿中轉(zhuǎn)變而來,轉(zhuǎn)運內(nèi)源性膽固醇至肝外組織HDL(高密度脂蛋白):肝、小腸合成,逆轉(zhuǎn)運肝外膽固醇回肝中處理第30章蛋白質(zhì)降解和氨基酸的分解代謝1氨基酸的降解:(1)脫氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨酶(輔酶:PLP)氧化脫氨基谷氨酸脫氫酶聯(lián)合脫氨基轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨;轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)(2)脫羧基作用脫羧酶(輔酶:PLP)轉(zhuǎn)氨基作用:氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶催化下,可逆地把氨基轉(zhuǎn)移給-酮酸,氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的-酮酸,而原來的-酮酸接受氨基轉(zhuǎn)變成另一種氨基酸,此反應(yīng)稱為轉(zhuǎn)氨基作用。2氨的來源與去路及轉(zhuǎn)運3來源:氨基酸脫氨基,胺類的分解腸道吸收的氨腎小管上皮細胞分泌的氨4去路
32、:肝內(nèi)合成尿素合成非必需氨基酸及其它含氮化合物合成谷氨酰胺腎小管泌氨氨在血液里以丙氨酸和谷氨酰胺的形式運輸氨過量引起肝性腦病的機制:腦中氨升高,消耗-酮戊二酸(轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔?,使三羧酸循環(huán)減弱,ATP合成減少,引起大腦功能障礙,嚴(yán)重時昏迷。3尿素合成鳥氨酸循環(huán)原料:2分子氨(來自于游離氨,天冬氨酸)、CO2場所:肝細胞(線粒體、細胞溶膠)限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶(主)、氨基甲酰磷酸合成酶(次)耗能:3個ATP,4個高能磷酸鍵。4氨基酸碳骨架的去路:生成非必需氨基酸生成糖和脂生糖、生酮氨基酸氧化功能5一碳單位種類:甲基(-CH3),甲烯基(-CH2-),甲炔基(-CH=),羥甲基(-CH2O
33、H),甲?;?CHO),亞氨甲基(-CH=NH)特點:不能游離存在,以四氫葉酸為載體參與反應(yīng)載體:四氫葉酸(THF)攜帶形式:N5-CH3-THF,N5,N10-CH2-THF,N5,N10=CH-THF,N5-CH=NH-THF,N10-CHO-THF第31章氨基酸及其重要衍生物的生物合成18種必需氨基酸(借一兩本淡色書來)2氨基酸的合成:(1)氨來自于:氨基甲酰磷酸谷氨酸谷胺酰胺(2)氨基酸合成的途徑:谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族絲氨酸族組氨酸芳香族(3)碳骨架來自于糖酵解、TCA及磷酸戊糖途徑的中間產(chǎn)物3氨基酸的轉(zhuǎn)化:肌酸由Gly,Arg和Met合成;NO以Arg為底物第33章核酸的降解
34、和核苷酸代謝1核酸的降解(1)堿基的分解(2)核苷酸的生物合成嘌呤核糖核苷酸的合成:A從頭合成途徑元素來源:第1位氮來自天冬氨酸的氨基,第3位及第9位氮來自谷氨酰胺的酰胺基。第2位及第8位碳來自甲酸鹽,第6位碳來自二氧化碳。第4位碳,第5位碳及第7位氮來自甘氨酸合成部位:肝合成途徑:在磷酸核糖分子上逐步合成B補救合成途徑原料:食物、自身核酸降解合成部位:腦、骨髓嘧啶核糖核苷酸的合成:A從頭合成途徑元素來源:氨甲酰磷酸,天冬氨酸合成途徑:先嘧啶環(huán),再添加5-磷酸核糖B補救合成途徑原料:食物、自身核酸降解乳清酸尿癥:缺乏從頭合成途徑酶所致的原發(fā)性遺傳病(缺乏乳清苷酸焦磷酸化酶和乳清苷酸脫羧酶或只缺
35、乏前者)給尿苷治療:通過補救合成途徑生成UMP和UTP,反饋抑制乳清酸的合成。第34章DNA的復(fù)制和修復(fù)1基因:生物活性產(chǎn)物編碼的最小的DNA功能片段。其產(chǎn)物為各種RNA或蛋白質(zhì)?;蛉筇卣鳎簲y帶遺傳信息能被復(fù)制能突變基因表達:DNA分子中的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯合成出蛋白質(zhì)的過程。中心法則2DNA的半保留復(fù)制(Meselson-Stahl實驗):親代雙鏈解開,各自作為模板,按堿基互補配對原則子代DNA,一股單鏈來自親代,另一股單鏈重新合成子代DNA與親代堿基序列一致3DNA的聚合反應(yīng)磷酸二酯鍵不斷形成以dNTP為原料;以母鏈為模板需引物提供3-OH末端新鏈的延長只可沿53方向進行產(chǎn)物DNA
36、性質(zhì)與模板相同4DNA的半不連續(xù)復(fù)制前導(dǎo)鏈:順著解鏈方向而生成的子鏈,復(fù)制是連續(xù)進行的,這股鏈稱為前導(dǎo)鏈滯后鏈(岡崎片段):復(fù)制的方向與解鏈方向相反,不能順著解鏈方向連續(xù)延長,這股不連續(xù)復(fù)制的鏈稱為滯后鏈。復(fù)制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段半不連續(xù)復(fù)制:前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制而滯后鏈不連續(xù)復(fù)制,就是復(fù)制的半不連續(xù)性DNA的復(fù)制過程:起始:A辨認起始點B模板DNA的解旋和解鏈C引發(fā)體的形成復(fù)制中的酶系及各自的作用:解旋解鏈酶:DNA拓撲異構(gòu)酶(解超螺旋)解螺旋酶(解螺旋)單鏈DNA接合蛋白(SSB)引物酶:合成一小段RNA引物,用于DNA聚合酶延長子鏈DNA聚合酶:以dNTP為原料,延長DNA子鏈DNA連接
37、酶:將不連續(xù)的DNA片段連接半保留復(fù)制:DNA生物合成時,母鏈DNA解開為兩股單鏈,各自作為模板按堿基配對規(guī)律,合成與模板互補的子鏈。子代DNA,一股單鏈從親代完整地接受過來,另一股單鏈則完全重新合成。兩個子代DNA都和親代DNA堿基序列一致6端粒酶:含有RNA鏈的逆轉(zhuǎn)錄酶,參與解決染色體末端的復(fù)制問題。7DNA的損傷修復(fù):錯配修復(fù)直接修復(fù)(UV)切除修復(fù)(著色性干皮?。┲亟M修復(fù)應(yīng)急反應(yīng)(SOS)和易錯修復(fù)DNA突變的類型:點突變?nèi)笔蛔儾迦胪蛔冎嘏臤R堿基對的置換移碼突變(最嚴(yán)重的突變)第36章RNA的生物合成和加工1轉(zhuǎn)錄:生物體以DNA為模板合成RNA的過程2轉(zhuǎn)錄的特點:(1)DNA為模板
38、(2)合成方向:53(3)不需要引物,兩游離NTP或一游離NTP與RNA鏈聚合(4)轉(zhuǎn)錄過程中會形成RNA-DNA雜合雙鏈的結(jié)構(gòu)3復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄相同點以DNA為模板遵循堿基配對原則都需依賴DNA的聚合酶聚合過程都是生成磷酸二酯鍵新鏈合成方向為53不同點模板兩股鏈均復(fù)制模板鏈轉(zhuǎn)錄原料dNTPNTP聚合酶DNA聚合酶RNA聚合酶合成方式半保留、半不連續(xù)復(fù)制不對稱轉(zhuǎn)錄堿基配對A-T,G-CA-U,T-A,G-C產(chǎn)物雙鏈DNA單鏈RNA4不對稱轉(zhuǎn)錄DNA雙鏈上某一區(qū)段,一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄,另一股鏈不轉(zhuǎn)錄模板鏈并非永遠在同一條單鏈上結(jié)構(gòu)基因:DNA分子上轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段,稱為結(jié)構(gòu)基因模板
39、鏈,編碼鏈:DNA雙鏈中按堿基配對規(guī)律能指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈,稱為模板鏈,也稱作負鏈(-鏈)。相對的另一股單鏈?zhǔn)蔷幋a鏈,也稱為正鏈(鏈)。5RNApol(1)原核生物:全酶(2)核心酶亞基(2)真核生物:RNApolI、RNApolII、RNApolIII6操縱子(原核生物的轉(zhuǎn)錄單位)(1)操縱子調(diào)控序列結(jié)構(gòu)基因(2)啟動子(RNA聚合酶識別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列)7轉(zhuǎn)錄過程:(1)原核生物:模板識別:因子轉(zhuǎn)錄起始:起始復(fù)合物(RNApol-DNA-pppGpN-OH)轉(zhuǎn)錄延伸轉(zhuǎn)錄終止:依賴因子/非依賴因子的轉(zhuǎn)錄因子;終止子(提供轉(zhuǎn)錄停止信號的DNA序列)、終止因子(協(xié)助RNA聚合酶識別終止信號的輔助蛋白質(zhì)因子)(2)真核生物:裝配和轉(zhuǎn)錄起始:啟動子(I、II、III),轉(zhuǎn)錄因子(能與
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