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文檔簡介
生物化學(xué)考試重點總結(jié)(完整版)第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第
一
節(jié)
蛋
白
質(zhì)
的
分
子
組
成一、組成蛋白質(zhì)的元素1、主要有C、H、O、N和S,有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個別蛋白質(zhì)還含有碘
。2、蛋白質(zhì)元素組成的特點:各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%。3、由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主,因此,只要測定生物樣品中的含氮量,就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量:100克樣品中蛋白質(zhì)的含量
(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100二、氨基酸——組成蛋白質(zhì)的基本單位(一)氨基酸的分類1.
非極性氨基酸(9):甘氨酸
(Gly)
丙氨酸
(Ala)纈氨酸(Val)亮氨酸(Leu)異亮氨酸(Ile)苯丙氨酸
(Phe)脯氨酸(Pro)
色氨酸(Try)蛋氨酸(Met)2、
不帶電荷極性氨基酸(6):絲氨酸(Ser)
酪氨酸(Try)半胱氨酸
(Cys)天冬酰胺
(Asn)
谷氨酰胺(Gln)
蘇氨酸(Thr)3、
帶負(fù)電荷氨基酸(酸性氨基酸)(2):
天冬氨酸(Asp)
谷氨酸(Glu)4、
帶正電荷氨基酸(堿性氨基酸)(3):賴氨酸(Lys)
精氨酸(Arg)組氨酸(His)(二)氨基酸的理化性質(zhì)1.兩性解離及等電點等電點
: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。2.紫外吸收(1)色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近。(2)大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基,所以測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便的方法。3.茚三酮反應(yīng)氨基酸與茚三酮水合物共熱,可生成藍(lán)紫色化合物,其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關(guān)系,因此可作為氨基酸定量分析方法三、肽(一)肽1、肽鍵是由一個氨基酸的a-羧基與另一個氨基酸的a-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。2、肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。3、由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽,由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽4、肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團(tuán)不全,被稱為氨基酸殘基5、多肽鏈?zhǔn)侵冈S多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。6、多肽鏈有兩端
:N末端:多肽鏈中有自由氨基的一端C末端:多肽鏈中有自由羧基的一端(二)
幾種生物活性肽1.谷胱甘肽
2.多肽類激素及神經(jīng)肽第
二
節(jié)
蛋
白
質(zhì)
的
分
子
結(jié)
構(gòu)一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)1、定義:蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的連接方式、排列順序和二硫鍵的位置。2、主要的化學(xué)鍵:肽鍵,有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。3、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)。二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)1、定義: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2、主要的化學(xué)鍵:
氫鍵3、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式a-螺旋、
b-折疊、b-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)1、定義: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。2、主要的化學(xué)鍵
:疏水作用、離子鍵、氫鍵和
VanderWaals力等四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)1、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)。2、亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用,其次是氫鍵和離子鍵。第四節(jié)
蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(一)蛋白質(zhì)的紫外吸收(二)蛋白質(zhì)的兩性電離1、蛋白質(zhì)的等電點:
當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時,蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)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。(三)蛋白質(zhì)的沉降特性(四)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:顆粒表面電荷、水化膜(五)蛋白質(zhì)的變性、復(fù)性1、蛋白質(zhì)的變性: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。2、變性的本質(zhì):破壞非共價鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。(六)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)⒈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)。⒉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)可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。第二
章
核酸的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)
核酸的化學(xué)組成一、核苷酸的組成1、元素組成:C、H、O、N、P(9~10%)2、分子組成:(1)堿基:嘌呤堿,嘧啶堿(2)戊糖:核糖,脫氧核糖(3)磷酸3、DNA與RNA在分子組成上的異同類型DNARNA堿基A、T、C、GA、U、C、G戊糖脫氧核糖核糖磷酸相同二、核苷酸的結(jié)構(gòu)1、核苷的形成:堿基和核糖(脫氧核糖)通過糖苷鍵連接形成核苷(脫氧核苷)。2、核苷:AR,GR,UR,CR
脫氧核苷:dAR,dGR,dTR,dCR3、核苷酸的結(jié)構(gòu):核苷(脫氧核苷)和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸(脫氧核苷酸)。4、核苷酸:AMP,GMP,UMP,CMP
脫氧核苷酸:dAMP,dGMP,dTMP,dCMP第二節(jié)
核酸的分子結(jié)構(gòu)一、核酸的一級結(jié)構(gòu)1、定義:核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同,所以也稱為堿基序列。二、核酸的空間結(jié)構(gòu)與功能(一)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能1、DNA的二級結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點:①DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧核糖核苷酸鏈組成,磷酸、脫氧核糖在外圍構(gòu)成骨架,中間是堿基對平面,堿基嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對原則。(A=T;GoC)②右手雙螺旋結(jié)構(gòu),螺旋一圈10對堿基,螺距3.4nm,表面有間隔排列的大溝、和小溝。③互補(bǔ)堿基的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。2、DNA的三級結(jié)構(gòu)在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊、盤繞成為更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(1)原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)——DNA超螺旋閉合環(huán)狀雙螺旋,正超螺旋、負(fù)超螺旋(2)DNA在真核生物細(xì)胞內(nèi)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(3)核小體的組成:①DNA:約200bp(堿基對)
②組蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H43、
DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息,并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)(二)RNA的空間結(jié)構(gòu)與功能1、mRNA---(含量少,種類多,壽命短)(1)mRNA的功能
:攜帶遺傳信息(DNA),作為蛋白質(zhì)翻譯的模板。(2)mRNA結(jié)構(gòu)特點:①5′末端形成帽子結(jié)構(gòu):m7GpppNm-②3′末端有一個多聚腺苷酸(polyA)(80-250)尾2、tRNA(1)tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點
:①73-93個核苷酸(分子量最?。诤?/p>
10~20%(7-15個)稀有堿基,如
DHU等③3′末端為—CCA-OH,5′末端大多是-G(2)tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形結(jié)構(gòu)有:氨基酸臂
DHU環(huán)及臂
反密碼環(huán)及臂
TΨC環(huán)及臂
額外環(huán)(3)tRNA的三級結(jié)構(gòu)——倒L形(4)RNA的功能:活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體,參與蛋白質(zhì)的翻譯。(三)rRNA(1)rRNA的結(jié)構(gòu):空間結(jié)構(gòu),較為復(fù)雜(2)rRNA的功能
參與組成核糖體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。(3)rRNA的種類(根據(jù)沉降系數(shù)):①真核生物5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA②原核生物5SrRNA、16SrRNA、23SrRNA第
三
節(jié)
核
酸
的
理
化
性
質(zhì)一、紫外吸收:核酸在260nm處有吸收高峰,在230nm處有一低谷二、DNA的變性1、定義:在某些理化因素作用下,DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。2、方法:過量酸,堿,加熱,變性試劑如尿素、酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等3、變性后其它理化性質(zhì)變化:OD260增高
粘度下降
比旋度下降
浮力密度升高
酸堿滴定曲線改變
生物活性喪失4、
DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂5、
增色效應(yīng):DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)象。6、Tm:紫外光吸收值達(dá)到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度,又稱融解溫度,其大小與G+C含量成正比。三、DNA的復(fù)性與分子雜交1、DNA復(fù)性的定義
:在適當(dāng)條件下,變性DNA的兩條互補(bǔ)鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象,這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。2、退火:熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性,這一過程稱為退火。3、減色效應(yīng):DNA復(fù)性時,其溶液OD260降低。四、
核酶和脫氧核酶1、
核酶:催化性RNA作為序列特異性的核酸內(nèi)切酶降解mRNA。2、脫氧核酶:催化性DNA人工合成的寡聚脫氧核苷酸片段,也能序列特異性降解RNA。第五章
維生素一、概述1、定義:維生素(vitamin)是機(jī)體維持正常功能所必需,但在體內(nèi)不能合成或合成量不足,必須由食物供給的一組小分子有機(jī)化合物。2、分類:(1)脂溶性維生素
Vit.A*、D*、E、K:(2)水溶性維生素:Vit.C*
B族Vit.:B1*、B2*、PP*、B6*、生物素
泛酸、葉酸*、B12*、硫辛酸3、引起維生素缺乏的原因:(1)攝入不足:偏食、烹飪不當(dāng)(2)吸收障礙:胃腸道疾病、肝膽疾病(3)需要量增加:兒童,孕婦,哺乳期婦女,重體力勞動者和慢性消耗性疾病患者(4)服用某些藥物:如抗生素,可致腸道菌群紊亂,自身可合成的少量維生素缺失(維生素K、B6、PP、生物素、泛酸等)(5)生物體的特異缺陷:如內(nèi)因子缺乏二、脂溶性維生素1、共同特點:(1)不溶于水,溶于脂肪及有機(jī)溶劑(2)在食物中與脂類共存,并隨脂類一同吸收(3)在血漿中與特異蛋白結(jié)合而運(yùn)輸(4)在肝臟內(nèi)儲存,攝入過多會出現(xiàn)中毒2、種類:
VitA,VitD,VitE,VitK一、維生素A----抗干眼病維生素1、視黃醇(維生素A1),3-脫氫視黃醇(維生素A2)視黃醇
————
視黃醛
———
視黃酸2、
活性形式:11-順視黃醛(紫外線可破壞維生素A)3、來源:哺乳動物及魚的肝臟、蛋黃、乳制品等維生素A原:
β-胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化為維生素A(胡蘿卜、紅辣椒、菠菜、芥菜等綠葉蔬菜)(二)生化作用及缺乏癥:1、構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)的成分
2、維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整性3、參與類固醇的合成促進(jìn)生長發(fā)育
4、有一定的抗癌、防癌作用缺乏癥:夜盲癥、干眼病二
、維生素D---抗佝僂病維生素1、種類:VitD2(麥角鈣化醇)
VitD3(膽鈣化醇)2、VitD2原:麥角固醇
VitD3原:
7-脫氫膽固醇3、來源:肝、蛋黃、牛奶、魚肝油4、VitD3的活性形式:
1,25-(OH)2-VitD35、生化作用及缺乏癥:1、生化作用:(1)腸:促進(jìn)腸道對鈣的吸收;
(2)腎:促進(jìn)腎臟對鈣、磷的重吸收
(3)骨骼:增加骨對鈣、磷的吸收和沉積,有利于骨的鈣化;2、缺乏癥:兒童——佝僂病
成人——軟骨病三、
維生素E---生育酚1、
活性形式:生育酚2、
來源:植物油、豆類、谷物等3、
生化作用:1、抗氧化作用
2、維持生殖機(jī)能
3、促進(jìn)血紅素代謝缺乏癥:未發(fā)現(xiàn),臨床:治療習(xí)慣性流產(chǎn)四、
維生素K----凝血維生素1、
來源:綠色蔬菜、種子、魚、肝等2、
化學(xué)結(jié)構(gòu):2-甲基-1,4-萘醌的衍生物3、生化作用:
維持體內(nèi)凝血因子Ⅱ、Ⅶ
、
Ⅸ和Ⅹ的正常水平,參與凝血作用4、缺乏維生素K會延遲血液凝固;易出血。第
二
節(jié)
水溶性維生素一、概
述(一)共同特點:1、易溶于水,故易隨尿液排出。2、體內(nèi)不易儲存,必須經(jīng)常從食物中攝取。3、不易導(dǎo)致積累而引起中毒(二)種類:B族維生素和維生素C一、維生素B1----抗腳氣病維生素(一)別名及活性形式:1、維生素B1又名硫胺素2、活性形式:焦磷酸硫胺素(TPP)(四)生化作用及缺乏癥1、生化作用:(1)TPP是α-酮酸氧化脫羧酶的輔酶,(2)TPP是磷酸戊糖途徑中轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。(3)
在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定的作用,抑制膽堿酯酶的活性。2、
缺乏癥:(1)腳氣?。壕S生素B1缺乏時,可引起依賴TPP代謝的反應(yīng)受抑制,導(dǎo)致如丙酮酸堆積,使組織供氧不足,功能不足。出現(xiàn):手足麻木,肌肉萎縮,心力衰竭,下肢水腫,神經(jīng)功能退化等。(2)末梢神經(jīng)炎:神經(jīng)痛,面部神經(jīng)麻痹等。(3)胃腸機(jī)能障礙:胃腸蠕動減慢,消化液分泌減少,食欲不振,消化不良。二、維生素B2------核黃素(一)來源:
動物內(nèi)臟、黃豆、小麥、綠色蔬菜,腸道合成。
耐熱,酸性溶液中穩(wěn)定,易被堿和紫外線破壞(二)別名及活性形式1、維生素B2又名核黃素(riboflavin)2、活性形式:黃素單核苷酸(FMN)
黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)3、生化作用:FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基,主要起氫傳遞體的作用。4、缺乏癥:口角炎,唇炎,陰囊炎等。三、維生素PP---抗賴皮病維生素1、體內(nèi)活性形式:
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)2、生化作用:NAD+及NADP+是體內(nèi)多種脫氫酶(如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶)的輔酶,起傳遞氫的作用。3、缺乏癥:癩皮病(3D癥狀:皮炎
腹瀉
癡呆四、維生素B61、別名及活性形式:維生素B6:包括吡哆醇,吡哆醛及吡哆胺活性形式:磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺2、生化作用及缺乏癥:1、磷酸吡哆醛是轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶
2、磷酸吡哆醛是血紅素合成關(guān)鍵酶的輔酶。
3、磷酸吡哆醛參與糖原分解。五、泛酸---遍多酸(一)、別名及活性形式1、別名:遍多酸2、活性形式:輔酶A(CoA)和酰基載體蛋白(ACP)。二)生化作用及缺乏癥1、CoA及ACP是?;D(zhuǎn)移酶的輔酶,參與?;霓D(zhuǎn)移作用。2、缺乏?。何窗l(fā)現(xiàn)六、生物素---α生物素和β生物素(一)活性形式:生物素(二)生化作用:生物素(biotin)是多種羧化酶(如丙酮酸羧化酶)的輔酶,參與CO2的羧化過程。人類罕見生物素缺乏癥。七、葉酸(一)、化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì):1、葉葉酸又稱蝶酰谷氨酸2、活性形式:四氫葉酸(FH4)(二)生化作用及缺乏癥:1、生化作用:FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,參與一碳單位的轉(zhuǎn)移
2、缺乏癥:巨幼紅細(xì)胞貧血八、維生素B12-----抗惡性貧血維生素(一)別名及活性形式1、維生素B12又稱鈷胺素2、活性形式:甲基鈷胺素
5-脫氧腺苷鈷胺素(二)生化作用及缺乏癥1、生化作用:
參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移作用,甲基轉(zhuǎn)移酶的輔助因子。2、缺乏癥:巨幼紅細(xì)胞貧血九、維生素C—對熱不穩(wěn)定的酸性物質(zhì)(一)別名及活性形式1、維生素C又稱L-抗壞血酸
2、活性形式:抗壞血酸3、生化作用:(1)參與體內(nèi)羥化反應(yīng)(維生素C作為輔助因子):
促進(jìn)膠原蛋白的合成參與膽固醇的轉(zhuǎn)化
參與芳香族氨基酸的代謝(2)參與氧化-還原反應(yīng):保護(hù)巰基酶的活性(解毒)
使GSSG還原成GSH,保護(hù)細(xì)胞膜。具有解毒作用
促進(jìn)抗體的合成。
促進(jìn)造血將Fe3+
轉(zhuǎn)化為(Fe2+)。
保護(hù)VitA,VitE免遭氧化。
抗病毒,防止腫瘤。2、缺乏癥:壞血病十、硫辛酸1、活性形式:硫辛酸2、生化作用及缺乏病(1)、生化作用:是α-酮酸脫氫酶系的輔助因子,參與傳遞氫和?;饔?。(2)、缺乏?。何窗l(fā)現(xiàn)第
六
章
酶1、酶的概念:酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。2、目前將生物催化劑分為兩類酶、核酶、脫氧核酶第一節(jié)
酶的組成、活性中心
與功能一、
酶的組成(一)分子組成:單純酶和結(jié)合酶2、全酶:由蛋白質(zhì)部分(酶蛋白)和輔助因子(小分子有機(jī)化合物和金屬離子)組成3、只有全酶才有催化作用。4、輔助因子分類:(1)輔酶):與酶蛋白結(jié)合疏松,可用透析或超濾的方法除去。(2)輔基:與酶蛋白結(jié)合緊密,不能用透析或超濾的方法除去。5、酶蛋白決定酶促反應(yīng)的特異性,輔助因子決定酶促反應(yīng)的類型。(二)
酶的結(jié)構(gòu)組成1、
單體酶:由一條多肽鏈構(gòu)成的酶,只含有一個活性中心。2、
寡聚酶:有多個相同或不同的亞基以非共價鍵結(jié)合構(gòu)成,含有多個活性中心的酶。3、多酶復(fù)合體:由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物共同完成催化功能的多酶復(fù)合體。3、
多功能酶或串聯(lián)酶:多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中,這類酶稱為多功能酶4、多酶體系:物質(zhì)代謝的各條途徑有許多酶共同參與,依次完成反應(yīng)過程,這些酶在結(jié)構(gòu)上無彼此關(guān)聯(lián),稱為多酶體系。二、酶的活性中心1、定義:某些必需基團(tuán)在一級結(jié)構(gòu)上可能相距得很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,它能與底物結(jié)合,并催化底物生成產(chǎn)物,稱這個區(qū)域為酶的活性中心2、必需基團(tuán):一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。3、常見的必需基團(tuán)有:組氨酸殘基的咪唑基,絲氨酸殘基的羥基,半胱氨酸殘基的巰基,天冬氨酸殘基的羧基。三、
酶促反應(yīng)的特點與機(jī)制(一)酶促反應(yīng)的特點1、高效性2、特異性(絕對特異性、相對特異性、立體結(jié)構(gòu)特異性)3、可調(diào)節(jié)性
4、不穩(wěn)定性(二)酶促反應(yīng)的機(jī)制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(jìn)而相互結(jié)合。這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說第二節(jié)
酶促反應(yīng)動力學(xué)1、
概念:研究各種因素對酶促反應(yīng)速度的影響2、影響因素包括有
酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑一、底物濃度對反應(yīng)速度的影響在其他因素不變的情況下,底物濃度對反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。1、當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時,反應(yīng)速度與底物濃度成正比;反應(yīng)為一級反應(yīng)。2、隨著底物濃度的增高,反應(yīng)速度不再成正比例加速;反應(yīng)為混合級反應(yīng)。3、當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度,反應(yīng)速度不再增加,達(dá)最大速度;反應(yīng)為零級反應(yīng)4、Km值:酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度,單位是mol/L。5、Km的意義:a)Km是酶的特征性常數(shù)之一;只與酶的性質(zhì)有關(guān),
而與酶的濃度無關(guān),不同的酶有不同的Km。(一組同工酶有不同的Km值)b)Km反映酶與底物的親和力:Km越大,酶與底物的親和力越??;c)一種酶對不同底物有不同的Km值,
Km最小的底物是天然底物(最適底物)6、Vmax——是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)速率,與酶濃度成正比。二、
酶濃度對反應(yīng)速度的影響1、當(dāng)[S]>>[E],酶可被底物飽和的情況下,反應(yīng)速度與酶濃度成正比。三、
溫度對反應(yīng)速度的影響1、
雙重影響2、最適溫度(optimumtemperature):酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。四、
pH對反應(yīng)速度的影響五、
抑制劑對反應(yīng)速度的影響1、酶的抑制劑:
凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制劑多與酶的活性中心內(nèi)、外必需基團(tuán)結(jié)合抑制酶的活性(特異的結(jié)合)。2、根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合的緊密程度不同分為:不可逆性抑制,可逆性抑制(一)不可逆性抑制作用1、概念:抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合,使酶失活。抑制劑不能用透析、超濾等方法除去。2、舉例1、有機(jī)磷中毒??
羥基酶
解毒------解磷定(PAM)2、重金屬中毒??
巰基酶
解毒------二巰基丙醇(BAL)(二)
可逆性抑制作用*1、概念:抑制劑以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合,使酶的活性降低或喪失;抑制劑可用透析、超濾等方法除去。2、類型:根據(jù)抑制劑與底物的競爭關(guān)系:競爭性抑制、非競爭性抑制、
反競爭性抑制1、
競爭性抑制作用:抑制劑(I)與底物(S)結(jié)構(gòu)相似*特點:1)抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似。2)抑制劑與底物競爭酶的活性中心。3)酶的活性中心與抑制劑結(jié)合后,酶失去活性。4)抑制作用的大小取決于親和力及[I]/[S]。當(dāng)[S]》[I]時,抑制作用可以忽略舉例:(1)抑制劑丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶(2)磺胺類藥物的抑菌機(jī)制與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶機(jī)理:磺胺類藥物的結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似,競爭性抑制二氫葉酸合成酶,從而使細(xì)菌的核酸合成受阻,從而影響其生長繁殖,達(dá)到抑菌的效果。
由于是競爭性抑制,因而,服用磺胺類藥物時,必須保持血液中藥物達(dá)到一定濃度,才能發(fā)揮有效的競爭抑菌作用。2、非競爭性抑制*特點:1)抑制劑與酶的活性中心以外的必需基團(tuán)相結(jié)合。抑制酶的催化活性。2)抑制劑與底物之間無競爭關(guān)系。3)形成酶-底物-抑制劑復(fù)合物不能釋放出產(chǎn)物。3、反競爭性抑制作用特點:1)抑制劑與中間產(chǎn)物(ES)結(jié)合。抑制酶的催化活性。2)降低ES的有效濃度,促進(jìn)底物和酶的結(jié)合。3)抑制作用與競爭性抑制作用相反。4、各種可逆性抑制作用的比較類型與I結(jié)合的部分表觀Vmax表觀Km競爭性抑制E不變增大非競爭性抑制E、ES減小不變反競爭性抑制ES減小減小六、
激活劑對反應(yīng)速度的影響1、激活劑:使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)2、大多數(shù)為金屬離子:Mg2+,K+,Mn2+等,少數(shù)為陰離子:Cl-有機(jī)化合物:膽汁酸鹽
酶原激活劑:腸激酶等第
三
節(jié)
酶
的
存
在
形
式
及
其
調(diào)
節(jié)一、
酶原與酶原的激活1、
酶原
:
酶的無活性前體,稱為酶原。2、
酶原的激活:在一定條件下,無活性的酶的前體轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程。3、
酶原激活的生理意義:(1)避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對細(xì)胞進(jìn)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(jìn)行。(2)酶原是酶的儲存形式。二、
同工酶及其臨床意義1、定義:同工酶是指催化相同的化學(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)和電泳行為均不同的一組酶。2、
舉例:乳酸脫氫酶(LDH1~
LDH5)(1)、LDH的含量與分布LDH1在心肌中的比例較高,LDH5在肝臟、骨骼肌中所占比例較大(2)診斷LDH1作為心肌疾病診斷的輔助指標(biāo)
,LDH5作為肝臟和骨骼肌疾病的輔助指標(biāo)3、生理及臨床意義: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。三、關(guān)鍵酶1、定義:在代謝途徑的各個反應(yīng)中,催化單向反應(yīng)、速度最慢、控制著整個代謝速度的酶促反應(yīng)為該途徑的限速反應(yīng)。催化此反應(yīng)的酶稱之。又稱為限速酶(limitingvelocityenzyme)四、酶活性測定和酶活性單位國際單位(IU):在25℃、最適PH值、最適底物濃度時,每分鐘催化1μmol底物生成產(chǎn)物所需的酶量。催量單位(katal):1催量(kat)是指在特定條件下,每秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。第
七
章
糖
代
謝第二節(jié)
糖
的
氧
化
分
解一、糖酵解1、
糖酵解的定義:在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖酵解。2、
糖酵解的反應(yīng)部位:胞漿3、糖酵解分為兩個階段:第一階段:由葡萄糖分解成丙酮酸,稱之為糖酵解途徑第二階段由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。(一)葡萄糖分解成丙酮酸⑴葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖⑵6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
6-磷酸果糖⑶6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖⑷磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖⑸磷酸丙糖的同分異構(gòu)化⑹3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸⑺1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸⑻3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸⑼2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖幄瘟姿嵯┐际奖徂D(zhuǎn)變成丙酮酸,并通過底物水平磷酸化生成ATP(二)丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸反應(yīng)中的NADH+H+
來自于上述第6步反應(yīng)中的
3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。(三)糖酵解的生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2.
是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供
能途徑。①無線粒體的細(xì)胞,如:紅細(xì)胞②代謝活躍的細(xì)胞,如:白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞3.糖酵解的中間產(chǎn)物是其他物質(zhì)的合成原料。(四)糖酵解小結(jié)⑴反應(yīng)部位:胞液⑵糖酵解全過程要求掌握⑶關(guān)鍵酶(限速酶):己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶⑷
能量改變--產(chǎn)能凈生成ATP數(shù)量:從G開始
2×2-2=2ATP從Gn開始
2×2-1=3ATP(五)糖酵解的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式:①別構(gòu)調(diào)節(jié)②共價修飾調(diào)節(jié)二、
糖的有氧氧化1、概念:糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在機(jī)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(jī)體主要供能方式。2、部位:胞液及線粒體(一)有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段:酵解途徑第二階段:丙酮酸的氧化脫羧1、丙酮酸進(jìn)入線粒體,氧化脫羧為乙酰CoA2、總反應(yīng)式:NAD+,HSCoACO2,NADH+H+丙酮酸————————————————————————乙酰CoA丙酮酸脫氫酶復(fù)合體2、丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成:E1:丙酮酸脫氫酶
E2:二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶
E3:二氫硫辛酰胺脫氫酶第三階段:三羧酸循環(huán)1、定義:三羧酸循環(huán)(TAC)也稱為檸檬酸循環(huán),這是因為循環(huán)反應(yīng)中的第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說,故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán),它由一連串反應(yīng)組成。2、反應(yīng)部位:所有的反應(yīng)均在線粒體中進(jìn)行3、ATP的生成
:NADH+H+————3ATPNADPH————2ATP4、三羧酸循環(huán)的生理意義:①是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑;②是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐;③為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體5、小結(jié)①部位:線粒體②掌握TAC全過程。③關(guān)鍵酶:檸檬酸合(成)酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系④能量改變(產(chǎn)能:12molATP)⑤生理意義第四階段:氧化磷酸化(二)有氧氧化的關(guān)鍵酶己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸脫氫酶系、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系(三)有氧氧化的能量改變產(chǎn)能:1mol葡萄糖經(jīng)過有氧氧化,
生成36或38molATP(四)有氧氧化的生理意義1、糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。2、是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑。3、是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐。糖有氧氧化的小結(jié):①部位:胞液及線粒體②掌握糖有氧氧化全過程。③關(guān)鍵酶④能量改變(產(chǎn)能:36或38molATP)⑤生理意義三、磷酸戊糖途徑1、定義:磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+,前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。(一)、反應(yīng)過程1、細(xì)胞定位:胞液2、反應(yīng)過程可分為二個階段:第一階段:氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2第二階段則是非氧化反應(yīng)
包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。(二)、磷酸戊糖途徑的生理意義1、為核苷酸的生成提供5-磷酸核糖3、
提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)四、糖醛酸途徑生理意義:1、生成活化的葡萄糖醛酸UDPGA,即UDPGA是葡萄糖的活性形式2、
參與生物轉(zhuǎn)化,為合成透明質(zhì)酸等多糖提供葡萄糖醛酸。第
三
節(jié)
糖原合成和分解1、糖原儲存的主要器官及其生理意義(1)
肌肉:肌糖原,180~300g,主要供肌肉收縮所需(2)肝臟:肝糖原,70~100g,維持血糖水平一、糖原的合成代謝(一)定義糖原的合成(指由葡萄糖合成糖原的過程。(二)合成部位組織定位:主要在肝臟、肌肉
細(xì)胞定位:胞漿(四)
糖原合成途徑1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖3.1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖4、α-1,4-糖苷鍵式結(jié)合二、糖原的分解代謝(一)定義:糖原分解習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。部位:亞細(xì)胞定位:胞
漿(二)肝糖原的分解1.糖原的磷酸解—從糖原的非還原端2、1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖3、6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖三、
糖原合成與分解的生理意義1、
體內(nèi)糖來源豐富,能量充足時,合成糖原儲能??崭箷r機(jī)體將儲存的糖原迅速分解,提供能量。
2、維持血糖濃度的相對恒定(肝糖原)。3、在肌肉組織為肌肉收縮提供能量(肌糖原)四、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)1、關(guān)鍵酶:
①糖原合成:糖原合酶
②糖原分解:糖原磷酸化酶1、別構(gòu)調(diào)節(jié)(1)6-磷酸葡萄糖是糖原合酶的別構(gòu)激活劑。(2)ATP、葡萄糖是磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑。2、共價修飾調(diào)節(jié)①兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反②此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng),調(diào)節(jié)速度快③調(diào)節(jié)有級聯(lián)放大作用,效率高;④受激素調(diào)節(jié)。第
四
節(jié)
糖異生作用概念
糖異生是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。原料
主要有乳酸(有機(jī)酸)、甘油、生糖氨基酸部位:主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體過程:糖異生途徑不完全是糖酵解的逆過程。一、糖異生途徑1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)①丙酮酸羧化酶,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)2.1,6-雙磷酸果糖
轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
6-磷酸果糖3.6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖4、底物循環(huán)定義:由不同的酶催化的單向反應(yīng)使兩個底物通過循環(huán)相互轉(zhuǎn)化。底物循環(huán)在正常生理條件下不會進(jìn)行。糖異生的調(diào)節(jié)是通過對兩個底物循環(huán)的調(diào)節(jié)與糖酵解調(diào)節(jié)彼此協(xié)調(diào)。4、
乳酸循環(huán)二、
糖異生的生理意義(一)維持血糖濃度的相對恒定
(二)補(bǔ)充糖原儲備(三)調(diào)節(jié)酸堿平衡
(四)協(xié)助氨基酸代謝第
五
節(jié)
血糖及其調(diào)節(jié)一、血糖來源和去路1、來源:①食物經(jīng)消化吸收的葡萄糖②肝糖原分解③糖異生2、去路:①氧化供能②合成糖原③轉(zhuǎn)變?yōu)橹炯澳承┓潜仨毎被幄苻D(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷愇镔|(zhì)3、平恒定的生理意義:要組織器官的能量供應(yīng),特別是某些依賴葡萄糖供能的組織器官。腦組織不能利用脂酸,正常情況下主要依賴葡萄糖供能;紅細(xì)胞沒有線粒體,完全通過糖酵解獲能;骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍,經(jīng)常利用葡萄糖供能二、血糖水平的調(diào)節(jié)1、肝臟調(diào)節(jié)是維持血糖濃度的主要器官,在神經(jīng),激素的控制下進(jìn)行。血糖↑→肝糖原合成↑,糖異生↓血糖↓→肝糖原分解↑,糖異生↑2、腎臟調(diào)節(jié)腎糖閾:血糖8.9-10.0mmol/L血糖低于腎糖閾,腎小管將葡萄糖全部重吸收血糖高于腎糖閾,出現(xiàn)糖尿。3、依靠激素的調(diào)節(jié)降低血糖:胰島素升高血糖:胰高血糖素(glucagon)、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素三、
糖代謝紊亂(一)低血糖1.低血糖的定義:腹血糖濃度低于3.33~3.89mmol/L時稱為低血糖。2.
低血糖的影響
:血糖水平過低,會影響腦細(xì)胞的功能,從而出現(xiàn)
頭暈、倦怠無力、心悸等癥狀,嚴(yán)重時出現(xiàn)昏迷,稱為低血糖休克。3.
低血糖的病因:①胰性(胰島β-細(xì)胞功能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞功能低下等)②肝性(肝癌、糖原積累病等)③內(nèi)分泌異常(垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下等)④腫瘤(胃癌等)⑤饑餓或不能進(jìn)食(二)高血糖及糖尿癥1.高血糖的定義:臨床上將空腹血糖濃度高于7.22~7.78mmol/L稱為高血糖。2.腎糖閾的定義:當(dāng)血糖濃度高于8.89~10.00mmol/L時,超過了腎小管的重吸收能力,則可出現(xiàn)糖尿。這一血糖水平稱為腎糖閾。3.高血糖及糖尿的病理和生理原因a.
持續(xù)性高血糖和糖尿,主要見于糖尿病(diabetesmellitus,DM)。b.血糖正常而出現(xiàn)糖尿,見于慢性腎炎、腎病綜合征等引起腎對糖的吸收障礙c.生理性高血糖和糖尿可因情緒激動而出現(xiàn)。第八章
脂類代謝第
一
節(jié)
脂類的消化、吸收、分布及生理功能脂
類:脂肪和類脂總稱為脂類一、脂類的消化1、部位主要在小腸上段2、條件
①乳化劑(膽汁酸的乳化作用);②酶的催化作用二、脂類的吸收1、部
位
十二指腸下段及空腸上段三、脂類分布及生理功能分類分布生理功能脂肪(甘油三酯)脂肪組織、血漿1、儲脂供能2、提供必需脂酸3、促脂溶性維生素吸收4、熱墊作用5、保護(hù)墊作用6、構(gòu)成血漿脂蛋白類脂生物膜、神經(jīng)、血漿1、維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2、膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3、構(gòu)成血漿脂蛋白第
二
節(jié)
三酰甘油代謝一、三酰甘油的分解代謝(一)
脂肪的動員1、定義
:儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解為FFA及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2、關(guān)鍵酶:激素敏感性脂酶(三酰甘油脂酶)3、脂解激素:能促進(jìn)脂肪動員的激素,如胰高血糖素、去甲腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、促甲狀腺激素(TSH)等。4、抗脂解激素:抑制脂肪動員,如胰島素、前列腺素E2、雌二醇等。激素敏感性脂酶
二酰甘油脂酶
一酰甘5、脂肪動員過程:三酰甘油—————————二酰甘油———————酰甘油———油脂酶————甘油(二)脂肪酸氧化(β-氧化)1、部位:(1)組織:除腦組織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行,其中肝、肌肉最活躍。(2)亞細(xì)胞:胞液、線粒體2、過程:(1)脂酸的活化
——
脂酰
CoA的生成(胞液)關(guān)鍵酶:脂酰CoA合成酶:存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上
活化形式:脂酰CoA條件:ATP、HSCOA、Mg2+,消耗兩個高能磷酸鍵(2)脂酰CoA進(jìn)入線粒體(載體分子——肉堿)關(guān)鍵酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I(3)脂肪酸的β-氧化(線粒體):脫氫、加水、再脫氫、硫解(4)脂酸氧化的能量生成——以16碳軟脂酸的氧化為例活
化:消耗2個高能磷酸鍵β氧
化:每輪循環(huán)
四個重復(fù)步驟:脫氫、水化、再脫氫、硫解產(chǎn)物:1分子乙酰CoA1分子少兩個碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2軟脂酸(16C)的徹底氧化7輪循環(huán)產(chǎn)物:8分子乙酰CoA
7分子NADH+H+
7分子FADH2能量計算:
生成ATP8×12+7×3+7×2=131凈生成ATP131–2=129脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源(四)酮體的生成和利用1、乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者總稱為酮體。2、合成原料:脂酸β-氧化生成的乙酰CoA3、代謝定位:生成:肝細(xì)胞線粒體
利用:肝外組織(心、腎、腦、骨骼肌等)線粒體4、酮體生成和利用的特點:肝內(nèi)生成,肝外利用5.酮體生成的生理意義:①酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障和肌肉的毛細(xì)血管壁,是肌肉尤其是腦組織的重要能源。②酮體利用的增加可減少糖的利用,有利于維持血糖水平恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。③在饑餓、糖尿病、高脂低糖膳食時,脂肪動員加強(qiáng),酮體生成增加,引起酮血癥和酮尿癥及酮癥酸中毒。6、酮體生成的調(diào)節(jié)1)
飽食及饑餓的影響(主要通過激素的作用)飽
食————胰島素增多————抑制脂解,脂肪動員————脂酸β氧化減弱,酮體生成
下降————進(jìn)入肝的脂酸(2)肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響糖代謝減弱,脂酸β氧化及酮體生成均加強(qiáng)3)丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體丙二酰CoA競爭性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶
I,抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體,脂酸β氧化減弱,酮體生產(chǎn)減少。二、三酰甘油的合成代謝(一)合成部位:1、肝臟:肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的TG,組成VLDL入血2、脂肪組織:主要以葡萄糖為原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪3、小腸粘膜:利用脂肪消化產(chǎn)物再合成脂肪。(二)合成原料1.
甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝2.
CM中的FFA(來自食物脂肪)(三)合成基本過程1.甘油一酯途徑(小腸粘膜細(xì)胞)2.甘油二酯途徑(肝、脂肪細(xì)胞)三、脂酸的合成代謝(一)軟脂酸的合成1.合成部位(1)組織:肝(主要)、脂肪等組織(2)亞細(xì)胞:胞液:主要合成16碳的軟脂酸(棕櫚酸)
肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):碳鏈延長2.合成原料:乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+3、關(guān)鍵酶:乙酰CoA羧化酶,存在于胞液中,其輔基是生物素,Mn2+是其激活劑。(三)脂酸合成的調(diào)節(jié)1.代謝物的調(diào)節(jié)作用乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物抑制劑:軟脂酰CoA及其他長鏈脂酰CoA激活劑:檸檬酸、異檸檬酸2.激素調(diào)節(jié)胰高血糖素:激活PKA,使之磷酸化而失活胰島素:通過磷蛋白磷酸酶,使之去磷酸化而復(fù)活第
三
節(jié)類
脂
的
代
謝一、甘油磷脂的代謝1、組成:甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物(一)甘油磷脂的合成1.合成部位:全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng),肝、腎、腸等組織最活躍。2.合成原料及輔因子
:脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、蛋氨酸、ATP、CTP三、
膽固醇代謝(一)
膽固醇的生理功能:1、是生物膜的重要成分,是決定細(xì)胞膜性質(zhì)的一種重要成分。2、是合成膽汁酸、類固醇激素及維生素D等生理活性物質(zhì)的前體。(二)膽固醇在體內(nèi)含量及分布1、分布:廣泛分布于全身各組織中大約?分布在腦、神經(jīng)組織肝、腎、腸等內(nèi)臟、皮膚、脂肪組織中也較多肌肉組織含量較低腎上腺、卵巢等合成類固醇激素的腺體含量較高2、存在形式:游離膽固醇膽固醇酯(三)、
膽固醇的合成1、合成部位組織定位:除成年動物腦組織及成熟紅細(xì)胞外,幾乎全身各組織均可合成,以肝、小腸為主。細(xì)胞定位:胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2、合成原料:18乙酰CoA+36ATP+16(NADPH+H+)3、關(guān)鍵酶:HMG-CoA還原酶(二)膽固醇的酯化兩種方式1、組織細(xì)胞:脂酰-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(ACAT)2、血漿:磷脂酰膽堿-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(LCAT)(三)膽固醇合成的調(diào)節(jié)1、饑餓與飽食饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。攝取高糖、高飽和脂肪膳食后,膽固醇的合成增加。(2)
膽固醇:膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA還原酶的合成。3)激素:①胰島素及甲狀腺素能誘導(dǎo)肝HMG-CoA還原酶的合成,從而增加膽固醇的合成。②胰高血糖素及皮質(zhì)醇則能抑制HMG-CoA還原酶的活性,因而減少膽固醇的合成。③甲狀腺素還促進(jìn)膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?。(五?/p>
膽固醇的轉(zhuǎn)化1、轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔ǜ闻K)2、轉(zhuǎn)化為類固醇激素3、轉(zhuǎn)化為7-脫氫膽固醇第
四
節(jié)
血
脂一、定義:
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。二、血脂的來源和去路1、來源:①食物脂類消化吸收②體內(nèi)合成脂類③脂庫脂肪動員釋放2、去路:①氧化供能②進(jìn)入脂庫儲存
③構(gòu)成生物膜④轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)三、血漿脂蛋白的分類1、電泳法:CM、b脂蛋白、
前b
脂蛋白
、
a
脂蛋白2、超速離心法:CM、VLDL、LDL、HDL3、載脂蛋白定義
:載脂蛋白指血漿脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分。apoA:AⅠ、AⅡ、AⅣapoB:B100、B48apoC:CⅠ、CⅡ、CⅢapoD
apoE4、載脂蛋白功能①
結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì),穩(wěn)定脂蛋白的結(jié)構(gòu)②
載脂蛋白可參與脂蛋白受體的識別:AⅠ識別HDL受體B100,E識別LDL受體③
載脂蛋白可調(diào)節(jié)脂蛋白代謝關(guān)鍵酶活性:AⅠ激活LCAT(卵磷酯膽固醇脂轉(zhuǎn)移酶)CⅡ激活LPL(脂蛋白脂肪酶)AⅣ輔助激活LPL
CⅢ抑制LPL
AⅡ激活
HL(肝脂肪酶)4、血漿脂蛋白的組成特點和功能CMVLDLLDLHDL密度<0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多,80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多,40~50%含脂類50%膽固醇及其酯20%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多,約50%部位小腸黏膜細(xì)胞肝細(xì)胞血漿肝及小腸功能轉(zhuǎn)運(yùn)外源性TG轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性TG轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性Ch逆向轉(zhuǎn)運(yùn)Ch四、血漿脂蛋白的代謝(一)乳糜微粒1、CM由小腸粘膜細(xì)胞合成2、CM的生理功能:運(yùn)輸外源性甘油三酯至骨骼肌、心肌、脂肪等組織,運(yùn)輸外源性膽固醇至肝臟。(二)極低密度脂蛋白1、VLDL的合成以肝臟為主,小腸亦可合成少量2、VLDL的生理功能:運(yùn)輸內(nèi)源性的甘油三酯(三)低密度脂蛋白1、由VLDL在血漿中轉(zhuǎn)變而來2、LDL的生理功能:轉(zhuǎn)運(yùn)肝合成的內(nèi)源性膽固醇(四)高密度脂蛋白1、主要在肝合成;小腸亦可合成。2、HDL的生理功能:主要是參與膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn),即將肝外組織細(xì)胞內(nèi)的膽固醇,通過血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝,被肝攝取的膽固醇可轉(zhuǎn)化為肝汁酸或直接通過膽汁排出體外。第九章1.生物氧化:是指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解,最終生成二氧化碳和水,同時逐步釋放能量的過程。2.營養(yǎng)物質(zhì)的生物氧化過程與在體外氧化或燃燒過程的異同:生物氧化體外氧化相同點1.生物氧化中物質(zhì)的氧化方式有加氧、脫氫、失電子,遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律。2.物質(zhì)在體內(nèi)外氧化時所消耗的氧量、最終產(chǎn)物(CO2,H2O)和釋放能量均相同。不同點1.是在細(xì)胞內(nèi)溫和的環(huán)境中(體溫,pH接近中性),逐步進(jìn)行酶促反應(yīng)。2.生成的能量分別以熱能和化學(xué)能(ATP)的形式釋放,能量的釋放是逐步實現(xiàn)的。3.有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生CO24.營養(yǎng)物質(zhì)代謝脫下的氫,經(jīng)過一系列傳遞反應(yīng)最終與氧結(jié)合產(chǎn)生H2O。1.是在體外高溫、高壓等劇烈地條件下進(jìn)行的。2.能量全部以光和熱能的形式釋放。3.碳直接與氧結(jié)合生成CO2。4.氫直接與氧結(jié)合產(chǎn)生H2O。3.物質(zhì)在生物體內(nèi)通過加氧、脫氫和失電子等方式進(jìn)行氧化。4.呼吸鏈:也稱電子傳遞鏈,是位于線粒體內(nèi)膜(原核細(xì)胞位于胞膜)的一組排列有序的氫和電子傳遞體,將代謝物脫下的氫傳遞給氧生成水5.呼吸鏈作用:將生物氧化脫下的氫和電子經(jīng)各傳遞體的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),依次傳遞給氧生成水,并產(chǎn)生能量用于ATP的生成。6.呼吸鏈組成成分:①鐵硫蛋白,傳遞電子②NAD+/NADP+,傳遞電子和氫③黃素蛋白,傳遞電子④泛醌,傳遞電子和氫⑤細(xì)胞色素有a、b、c三種,傳遞電子,其電子傳遞順序Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→?O27.四種具有傳遞電子功能的酶復(fù)合體:①復(fù)合體Ⅰ:NADH-泛醌還原酶,將電子從NADH傳遞給泛醌②復(fù)合體Ⅱ:琥珀酸-泛醌還原酶,將電子從琥珀酸傳遞給泛醌③復(fù)合體Ⅲ:泛醌細(xì)胞色素C還原酶,將電子從NADH傳遞給泛醌④復(fù)合體Ⅳ:細(xì)胞色素氧化酶,將電子從細(xì)胞色素c傳遞給氧8.NADH氧化呼吸連NADH→復(fù)合體Ⅰ→Q→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O29.琥珀酸氧化呼吸鏈琥珀酸→復(fù)合體Ⅱ→Q→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O210.呼吸鏈排列的主要依據(jù):①呼吸鏈各組分的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位值②呼吸鏈成分的氧化態(tài)和還原態(tài)有不同的吸光度值③分離線粒體的四種復(fù)合物,在體外進(jìn)行組合研究④特異的抑制劑阻斷某一組分的電子傳遞11.高能鍵:在標(biāo)準(zhǔn)條件下水解時釋放的自由能大于30.5KJ/mol的化學(xué)鍵稱為高能鍵,常表示為‘‘~”。12.ATP的生成方式:底物水平磷酸化和氧化磷酸化13.底物水平磷酸化:在分解代謝過程中,底物因脫氫、脫水等作用而使能量在分子內(nèi)部重新分布,生成高能磷酸化合物,然后將高能基團(tuán)轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP的過程。14.氧化磷酸化:在生物氧化過程中,代謝物脫下的氫/電子經(jīng)呼吸鏈氧化生成水時,釋放的能量能夠偶聯(lián)ADP磷酸化,生成ATP,又稱為偶聯(lián)磷酸化。(是體內(nèi)主要的產(chǎn)能方式)15.氧化磷酸化偶聯(lián)部位:復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ推測偶聯(lián)部位的依據(jù):①磷/氧比值:每消耗1摩爾氧原子所消耗的無機(jī)磷摩爾數(shù),即:合成ATP的摩爾數(shù)。第一個部位在NADH和Q之間,第二個在Q和Cytc之間,第三個在Cytc和?O2之間②自由能變化:三個階段分別為0.27V、0.22V、0.53V→52.1、40.5、102、3KJ/mol16.氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制:化學(xué)滲透理論: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)泵到內(nèi)膜胞漿側(cè),產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度,儲存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時驅(qū)動ADP與Pi生成ATP。17.ATP合酶包括F0和F1兩部分。H+順梯度經(jīng)過F0回到基質(zhì)時將能量提供給F1,F(xiàn)1利用離子轉(zhuǎn)移的能量合成ATP18.影響氧化磷酸化的因素:①抑制劑:(1)呼吸鏈抑制劑:阻斷呼吸鏈中某些部位電子傳遞(2)解偶聯(lián)劑:使氧化與磷酸化偶聯(lián)過程脫離。如:二硝基苯酚,解偶聯(lián)蛋白(3)氧化磷酸化抑制劑:對電子傳遞及ADP磷酸化均有抑制作用。如:寡霉素②ADP的調(diào)節(jié)作用:氧化磷酸化的速度主要受ADP的調(diào)節(jié)。③甲狀腺激素:甲狀腺激素可誘導(dǎo)細(xì)胞膜上Na+,K+–ATP酶的合成,亦可促進(jìn)解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)。④線粒體DNA突變:突變直接影響氧化磷酸化過程,使ATP生成減少、細(xì)胞功能下降而致病。19.肌肉和腦組織中,ATP將高能磷酸轉(zhuǎn)移給肌酸生成磷酸肌酸,磷酸肌酸是ATP的儲存形式。20.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)行氧化磷酸化其進(jìn)入呼吸鏈的兩種機(jī)制:3-磷酸甘油穿梭,最終生成2個ATP。蘋果酸-天冬氨酸穿梭,經(jīng)NADH呼吸鏈生成3個ATP。第十章氨基酸代謝1.蛋白質(zhì)消化的生理意義:便于吸收、消除種屬特異性。2.胃蛋白酶的最適PH值1.5~2.5.3.小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。蛋白質(zhì)的消化主要靠胰酶來完成,分為內(nèi)肽酶和外肽酶。4.氨基酸的吸收主要在小腸中進(jìn)行,是一個耗能的主動吸收過程。5.人腸粘膜上有5種類型的載體:中性氨基酸載體、堿性氨基酸載體、酸性氨基酸載體、亞氨基酸和甘氨酸載體、二肽或三肽的載體6.γ-谷氨?;h(huán):谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)、谷胱甘肽再合成7.蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用:①維持細(xì)胞組織的生長、更新、修復(fù);②參與合成重要的含氮化合物;③氧化供能。8.氮平衡:是指攝入氮與排出氮之間的平衡關(guān)系。氮總平衡:攝入氮=排出氮(正常成人)氮正平衡:攝入氮>排出氮(兒童、孕婦等)氮負(fù)平衡:攝入氮<排出氮(饑餓、消耗性疾病患者)9.蛋白質(zhì)的最低生理需要量:30~50g/天,我國營養(yǎng)學(xué)會推薦的需要量:70~80g/天10。必需氨基酸:指體內(nèi)需要而自身又不能合成的、必需由食物供給的氨基酸稱為必需氨基酸。共有八種。(來寫一兩本淡色書)體內(nèi)可以合成,不需要由食物供給的氨基酸稱為非必需氨基酸。精氨酸和組氨酸屬半必需氨基酸。11.蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用:指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用,其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價值。12蛋白質(zhì)的腐敗作用:腸道細(xì)菌對部分未消化的蛋白質(zhì)及部分消化產(chǎn)物所進(jìn)行的代謝作用,稱為蛋白質(zhì)的腐敗作用。13苯丙氨酸和酪氨酸在腸菌的作用下生成苯乙胺和酪胺,在肝臟功能正常的情況下可解毒轉(zhuǎn)化為無毒形式排出體外;若肝有病變,苯乙胺和酪胺進(jìn)入腦組織在B-羥化酶的作用下轉(zhuǎn)化為苯乙醇胺和羥酪胺,其化學(xué)結(jié)果類似于兒茶酚胺,稱為假神經(jīng)遞質(zhì),可競爭性干擾兒茶酚胺,但并不能傳遞神經(jīng)沖動,導(dǎo)致大腦功能障礙,發(fā)生昏迷,臨床上稱為肝性腦昏迷簡稱肝昏迷。14食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收的氨基酸與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸混合在一起,分布于體內(nèi)各處,參與代謝,稱為氨基酸代謝庫。15氨基酸的來源:①食物蛋白質(zhì)的消化吸收②組織蛋白質(zhì)的分解③利用α-酮酸和氨合成的非必需氨基酸。氨基酸的去路:①合成組織蛋白質(zhì)和多肽②經(jīng)脫羧產(chǎn)生α-酮酸和氨,或脫羧產(chǎn)生胺類和co2等③轉(zhuǎn)變成其他含氮化合物。16氨基酸分解代謝的最主要反應(yīng)是脫氨基作用,脫氨基方式有:氧化脫氨基、轉(zhuǎn)氨基作用和聯(lián)合脫氨基,以聯(lián)合脫氨基最為重要。17L-谷氨酸氧化脫氨基作用谷氨酸+NAD(P)++H2O?α-酮戊二酸+NAD(P)H+NH3+H+催化反應(yīng)的酶:L-谷氨酸脫氫酶,存在于肝、腦、腎中,輔酶為NAD+或NADP+其逆反應(yīng)是細(xì)胞合成谷氨酸的主要方式。18轉(zhuǎn)氨基作用:是指氨基酸在氨基轉(zhuǎn)移酶或稱轉(zhuǎn)氨酶的作用下,將α-氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的羰基碳原子上,生成相應(yīng)的α-酮酸和一個新的α-氨基酸。轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛,大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用,但賴氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸除外。19體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶:①丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)或谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT):主要存在于肝細(xì)胞②天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)或谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT):主要存在于心肌α-酮戊二酸+丙氨酸?谷氨酸+丙酮酸(酶:ALT)α-酮戊二酸+天冬氨酸?谷氨酸+草酰乙酸(酶:AST)20轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義:不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式,也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。(通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨)21聯(lián)合脫氨基作用:①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用:主要在肝、腎組織進(jìn)行。③轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán):主要在肌肉組織進(jìn)行。22氨①氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物,具有毒性;②體內(nèi)的氨主要在肝臟合成尿素而解讀;③正常人血氨濃度一般不超過0.6μmol/L。23血氨的來源:①氨基酸脫氨基作用以及胺類的分解可產(chǎn)氨②腸道吸收的氨(腐敗作用、腸道尿素水解)③腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨(主要來自谷氨酰胺)血氨的去路:①在肝內(nèi)合成尿素,經(jīng)腎排出體外(主要)②在腦組織中合成谷氨酰胺,運(yùn)輸?shù)侥I③合成非必需氨基酸及其它含氮化合物。24氨是有毒物質(zhì),是以丙氨酸和谷氨酰胺兩種形式運(yùn)輸?shù)?。⑴丙氨?葡萄糖循環(huán)意義:①肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁微诟螢榧∪馓峁┖铣杀岬钠咸烟?。(反?yīng)過程)⑵谷氨酰胺的運(yùn)氨作用:部位是腦和肌肉。意義:谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物,也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。(反應(yīng)過程)25尿素的生成部位主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。尿素的生成過程稱為鳥氨酸循環(huán)又稱為尿素循環(huán)或Krebs-Henseleit循環(huán)。26尿素的合成過程:⑴氨基甲酰磷酸的合成(肝細(xì)胞線粒體),由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ催化,N-乙酰谷氨酸是該酶的別構(gòu)激活劑。反應(yīng)不可逆,消耗2分子ATP。CO2+NH3+H2O+2ATP→氨基甲酰磷酸+2ADP+Pi⑵瓜氨酸的合成(線粒體),由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶催化,瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。鳥氨酸+氨基甲酰磷酸→瓜氨酸⑶精氨酸的合成(胞液),由精氨酸代琥珀酸合成酶、裂解酶催化。天冬氨酸+瓜氨酸→精氨酸代琥珀酸→精氨酸+延胡索酸⑷精氨酸水解生成尿素(胞液),由精氨酸酶催化精氨酸→尿素+鳥氨酸⑸反應(yīng)小結(jié)原料:2分子氨,一個來自于游離氨,另一個來自天冬氨酸。過程:先在線粒體中進(jìn)行,再在胞液中進(jìn)行。耗能:3個ATP,4個高能磷酸鍵。27血氨濃度升高稱高氨血癥,常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時,尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。高氨血癥時可引起腦功能障礙,稱氨中毒。機(jī)制:肝功能嚴(yán)重受損時,尿素合成障礙,導(dǎo)致血氨增高,稱為高血氨癥。大量的氨進(jìn)圖腦組織,可與腦組織中的α-酮戊二酸結(jié)合生成谷氨酸,氨也可與腦中的谷氨酸進(jìn)一步結(jié)合生成谷氨酰胺。結(jié)果一方面消耗較多的NADH和ATP等能源物質(zhì),另一方面消耗大量的α-酮戊二酸,使三羧酸循環(huán)速率降低,影響ATP的生成,使腦組織供能不足,從而引起腦功能障礙,直至昏迷,臨床上稱為氨中毒或肝昏迷。類別氨基酸生糖氨基酸甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、精氨酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、纈氨酸、組氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺生糖兼生酮氨基酸苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸28氨基酸脫羧基①γ-氨基丁酸(GABA):是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),對中樞神經(jīng)有抑制作用。②組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑,可增加毛細(xì)血管的通透性,還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。③5-羥色胺(5-HT)在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì),起抑制作用;在外周組織有收縮血管的作用。④?;撬嵊砂腚装彼嵘桑墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分,腦內(nèi)具有抑制性遞質(zhì)的作用。⑤多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。在生長旺盛的組織(如胚胎、再生肝、腫瘤組織)含量較高,其限速酶鳥氨酸脫羧酶活性較強(qiáng)。29一碳單位的代謝:有些氨基酸在體內(nèi)代謝過程中,可產(chǎn)生含1個碳原子的活性基團(tuán),稱為一碳單位。種類:甲基-CH3甲烯基CH2-甲炔基-CH=甲酰基-CHO亞胺甲基-CH=NH他們分別來自色氨酸、蛋氨酸、組氨酸、甘氨酸和絲氨酸30四氫葉酸(FH4)是一碳單位的載體,一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上。31一碳單位的生理功能:作為合成嘌呤和嘧啶的原料;把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來。32S—腺苷甲硫氨酸(SAM)為體內(nèi)甲基的直接供體。半胱氨酸參與形成谷胱甘肽(體內(nèi)重要的抗氧化劑)3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸(PAPS)稱活性硫酸,是體內(nèi)硫酸基的供體33苯丙酮尿癥:體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷,苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?,而只能通過轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)生成苯丙酮酸,苯丙酮酸在血液中積累,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性作用,影響幼兒智力發(fā)育。過多的苯丙酮酸可隨尿排出,使尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸,臨床上稱為苯丙酮酸癥(PKU)酪氨酸酶缺乏→白化病多巴胺生成不足→帕金森?。ㄕ痤澛楸裕┠蚝谒嵫趸溉狈Α蚝谒岚Y第十一章1.核苷酸生物學(xué)功能:①作為核酸合成的原料②作為生命活動的直接功能物質(zhì)③參與代謝和生理調(diào)節(jié)④組成輔酶⑤作為活性中間代謝物2.體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成途徑有兩條:從頭合成途徑和補(bǔ)救合成途徑①從頭合成途徑:機(jī)體利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成嘌呤核苷酸的過程。以肝組織為主,其次是小腸和胸腺。②補(bǔ)救合成途徑:機(jī)體直接利用游離的嘌呤或嘌呤核苷酸經(jīng)過簡單反應(yīng)合成嘌呤核苷酸的過程。在腦、骨髓中進(jìn)行。3.嘌呤環(huán)的合成原料:甘氨坐中間,谷氨站兩邊,左手開天門,頭頂二氧碳。4.嘌呤核苷酸從頭合成特點:①嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。②IMP的合成需6個ATP分子,7個高能磷酸鍵。AMP或GMP的合成又需1或2個ATP。5.嘌呤核苷酸從頭合成途徑調(diào)節(jié):反饋抑制作用:AMP、GMP及IMP累積至一定濃度時具有反饋抑制作用。交叉調(diào)節(jié):GTP能促進(jìn)AMP的生成,ATP能促進(jìn)GMP生成,這種交叉調(diào)節(jié)方式對維持ATP和GTP濃度的平衡起到重要作用。、6.嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成途徑生理意義:①補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。②體內(nèi)某些組織器官,如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。7.補(bǔ)救途徑的酶有腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)和次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)8.體內(nèi)脫氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上直接還原生成。9.嘌呤核苷酸分解代謝:尿酸是終產(chǎn)物,隨尿排出體外。10.痛風(fēng)癥:因尿酸鹽沉積于關(guān)節(jié)、軟骨組織。臨床治療常用與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似的別嘌呤醇競爭性抑制黃嘌呤氧化酶,從而抑制尿酸的生成。11.嘧啶環(huán)合成原料:谷氨酰胺、天冬氨酸、CO212.氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ存在于肝細(xì)胞線粒體內(nèi),催化尿素合成,以NH3為氮源,受N-乙酰谷氨酸別構(gòu)激活氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ存在與細(xì)胞液,無別構(gòu)激活劑,但受UMP反饋抑制。13.嘧啶核苷酸經(jīng)核苷酸酶及磷酸化酶出去磷酸和核糖后,嘧啶堿可進(jìn)一步分解,終產(chǎn)物為開環(huán)化合物并溶于水。14.核苷酸康代謝產(chǎn)物:①嘌呤核苷酸主要受嘌呤(6-巰基嘌呤)、氨基酸(重氮絲氨酸)和葉酸(氨基蝶呤、氨甲喋呤)的類似物競爭性抑制作用。②嘧啶核苷酸抗代謝物是嘧啶(5-尿氟嘧啶)、氨基酸或葉酸的類似物。第十二章1.物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)的三個水平:細(xì)胞水平、激素水平、整體水平2.細(xì)胞水平酶調(diào)節(jié)方式:別構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)3.別構(gòu)調(diào)節(jié):又稱變構(gòu)調(diào)節(jié),指某些小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部分特異結(jié)合,引起酶蛋白分子構(gòu)象變化,從而改變酶的活性。4.化學(xué)修飾調(diào)節(jié):又稱共價修飾,指酶蛋白的某些氨基酸殘基在另一種酶的催化下發(fā)生可逆的共價修飾,從而引起酶活性的變化,以磷酸化和脫磷酸化為主。第十三章1DNA的生物合成有DNA指導(dǎo)的DNA的合成、RNA指導(dǎo)的DNA合成以及修復(fù)合成。2DNA復(fù)制:以親代DNA為模板,合成新的、與親代DNA堿基序列完全一致的子代DNA分子的過程,故DNA的生物合成也稱為DNA的復(fù)制。3由于子代DNA分子的兩股鏈中有一股完全來自親代DNA,另一股鏈?zhǔn)且杂H代DNA為模板新合成的,所以DNA的這種合成方式稱為半保留復(fù)制。4雙向復(fù)制:DNA從復(fù)制起點向兩個方向解鏈,形成兩個延伸方向相反的復(fù)制叉,成為雙向復(fù)制。5復(fù)制子:把兩個相鄰起始點之間的復(fù)制區(qū)稱為復(fù)制子。復(fù)制子是獨(dú)立完成復(fù)制的功能單位。6前導(dǎo)鏈:在復(fù)制時,一股子代DNA鏈的合成方向和復(fù)制叉的移動方向相同,可以連續(xù)復(fù)制,這股新合成的鏈稱為前導(dǎo)鏈。7后隨鏈:另一股鏈因為復(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)制的鏈稱為隨從鏈。復(fù)制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段8前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制而后隨鏈不連續(xù)復(fù)制,稱為DNA的半不連續(xù)復(fù)制。9DNA復(fù)制的高保真性:①遵守嚴(yán)格的堿基配對規(guī)律;②DNA聚合酶在復(fù)制延長中對堿基的選擇功能;③堿基配對出現(xiàn)錯誤時,DNA聚合酶的即時校對功能。10參與DNA復(fù)制的物質(zhì):底物:dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶:依賴DNA的DNA聚合酶,簡寫為DNA-pol模板:解開成單鏈的DNA母鏈引物:提供3¢-OH末端使dNTP可以依次聚合其他的酶和蛋白質(zhì)因子11聚合反應(yīng)的特點:DNA新鏈生成需引物和模板;新鏈的延長只可沿5→3方向進(jìn)行12DNA聚合酶:又稱為依賴DNA的DAN聚合酶,簡稱DNA-pol。具有5¢3的聚合活性和核酸外切酶活性核酸外切酶活性:3¢5¢外切酶活性能辨認(rèn)錯配的堿基對,并將其水解5¢3¢外切酶活性能切除突變的DNA片段13原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢDNA-polⅠ的功能:對復(fù)制中的錯誤進(jìn)行校讀,對復(fù)制和修復(fù)中出現(xiàn)的空隙進(jìn)行填補(bǔ)。DNA-polⅡ的功能:DNA-polII基因發(fā)生突變,細(xì)菌依然能存活它參與DNA損傷的應(yīng)急狀態(tài)修復(fù)DNA-polⅢ的功能:是原核生物復(fù)制延長中真正起催化作用的酶。14參與復(fù)制的其他酶和蛋白因子㈠解旋酶——利用ATP供能,作用于氫鍵,使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈㈡單鏈DNA結(jié)合蛋白——在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護(hù)單鏈的完整㈢DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶既能水解、又能連接磷酸二酯鍵①拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ切斷DNA雙鏈中一股鏈,使DNA解鏈旋轉(zhuǎn)不致打結(jié);適當(dāng)時候封閉切口,DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。反應(yīng)不需ATP。②拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ切斷DNA分子兩股鏈,斷端通過切口旋轉(zhuǎn)使超螺旋松弛。利用ATP供能,連接斷端,DNA分子進(jìn)入負(fù)超螺旋狀態(tài)。㈣引物酶——復(fù)制起始時催化生成RNA引物的酶㈤連接酶連接DNA鏈3¢-OH末端和相鄰DNA鏈5¢-P末端,使二者生成磷酸二酯鍵,從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈。起連接缺口的作用。15復(fù)制的延長:指在DNA-pol催化下,dNTP以dNMP的方式逐個加入引物或延長中的子鏈上,其化學(xué)本質(zhì)是磷酸二酯鍵的不斷生成。16復(fù)制終止:原核生物基因是環(huán)狀DNA,雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(處匯合。17DNA損傷的類型㈠錯配:DNA分子上的堿基錯配稱點突變。①轉(zhuǎn)換發(fā)生在同型堿基之間,即嘌呤代替另一嘌呤,或嘧啶代替另一嘧啶。②顛換發(fā)生在異型堿基之間,即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。㈡缺失、插入和框移缺失:一個堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入:原來沒有的一個堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間。缺失或插入都可導(dǎo)致框移突變??蛞仆蛔兪侵溉?lián)體密碼的閱讀方式改變,造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變。(三)重排DNA分子內(nèi)較大片段的交換,稱為重組或重排。18DNA修復(fù):是對已發(fā)生分子改變的補(bǔ)償措施,使其回復(fù)為原有的天然狀態(tài)。修復(fù)的主要類型:光修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)直接修復(fù):光修復(fù)是直接修復(fù)的一種方式。幾乎所有生物都含有光復(fù)活酶,也稱DNA光修復(fù)酶切除修復(fù):是細(xì)胞內(nèi)最重要和有效的修復(fù)機(jī)制,主要由DNA-polⅠ和連接酶完成。重組修復(fù)SOS修復(fù):是一種應(yīng)急性的修復(fù)方式。DNA損傷嚴(yán)重至難以繼續(xù)復(fù)制時可誘發(fā)一系列復(fù)雜的反應(yīng)。19逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過程。20逆轉(zhuǎn)錄酶由一個α亞基和一個β亞基組成,含有Zn,需要RNA或DNA作為引物。第十四章RNA的生物合成1轉(zhuǎn)錄:是指以DNA的一股鏈為模板,按堿基互補(bǔ)的原則合成與其相互補(bǔ)的RNA單鏈的過程。2模板鏈:轉(zhuǎn)錄是以DNA分子中的一股鏈作為模板,指導(dǎo)RNA的生物合成,被轉(zhuǎn)錄的DNA鏈稱為模板鏈。3編碼鏈:與其互補(bǔ)的另一股鏈不被轉(zhuǎn)錄的稱編碼鏈。4不對稱轉(zhuǎn)錄:模板鏈并非總是在同一單鏈上,即在某一區(qū)段上,DNA分子中的一股鏈?zhǔn)悄0彐?,在另一區(qū)段又以其對應(yīng)鏈作為模板,轉(zhuǎn)錄的這一特征稱為不對稱轉(zhuǎn)錄。5原核生物的RNA聚合酶是具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),它是由四種亞基α、β、β’、ω和一個σ因子。α2ββ’ω稱為核心酶,在轉(zhuǎn)錄延伸過程中起作用。σ因子與核心酶結(jié)合后稱為全酶,在轉(zhuǎn)錄的起始起作用。α:決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄β:催化功能β’:結(jié)合DNA模板σ:辨認(rèn)起始點σ因子單獨(dú)存在時不能與DNA模板結(jié)合,只有與核心酶結(jié)合成全酶后,才可使全酶與模板DNA中的啟動子結(jié)合。轉(zhuǎn)錄起始后,σ因子脫離,核心酶沿DNA模板移動合成RNA。所以核心酶參與整個轉(zhuǎn)錄過程。(二)真核生物的RNA聚合酶種類RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅲ轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物45SrRNAhnRNA5SRNAtRNAsnRNA鵝膏覃堿的反應(yīng)耐受極敏感中度敏感RNA聚合酶Ⅰ分布于核仁中,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為45SrRNA,經(jīng)加工生成28S、18S和5.8SrRNA。6轉(zhuǎn)錄起始:①RNA聚合酶全酶與模板結(jié)合②DNA雙鏈解開③在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應(yīng)形成起始復(fù)合物原核生物以操縱子為轉(zhuǎn)錄單位,其結(jié)構(gòu)包括上游的調(diào)控序列和下游的一個或幾個結(jié)構(gòu)基因。啟動子是RNA聚合酶啟動轉(zhuǎn)錄的特異序列,也是控制轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵部位。原核生物基因轉(zhuǎn)錄起始點上游-35區(qū)有共有序列為TTGACA,它是σ亞基識別并初始結(jié)合的位點,因此又稱為RNA聚合酶識別位點。-10區(qū)含有TATAAT組成的共有序列。又稱為Pribno框,這是RNA聚合酶牢固結(jié)合的位點。轉(zhuǎn)錄起始后,RNA聚合酶、模板DNA以及第一次聚合生成的二核苷酸三者形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體。7轉(zhuǎn)錄延長:第一個磷酸二酯鍵形成后,σ因子從轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體上脫落下來,核心酶構(gòu)象變得疏松,有利于酶在DNA模板鏈上沿3’→5’方向滑行。轉(zhuǎn)錄空泡:在轉(zhuǎn)錄過程中,轉(zhuǎn)錄生成的RNA鏈與模板鏈配對形成長約12bp的RNA|DNA雜交雙鏈,這種由酶-DNA-RNA形成的轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,成為轉(zhuǎn)錄空泡。8轉(zhuǎn)錄終止:包括RNA聚合酶不再沿模板鏈滑行,新合成的RN
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