生化分子考研復(fù)習(xí)筆記打印版

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯生物化學(xué)分子生物學(xué)考研復(fù)習(xí)經(jīng)典筆記

(收集于博客網(wǎng)友)<1>.美國的聞名大學(xué)（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯頓等）文理皆必修生化。<2>.人體基因工程計劃：上個世紀的三個計劃：曼哈頓、阿波羅、人體基因工程：人類23對染色體（23對DNA分子）測序，幾十萬個基因，大腸桿菌8000個基因，基因改造（治?。?，WATSON和CRICK開玩笑，女兒勝過愛因斯坦和瑪麗蓮夢露，兒子聰明高飛低潛力大無窮的超人。<3>.諾貝爾獎金（90多萬美元，最高榮譽）的分布：化學(xué)，醫(yī)學(xué)生理學(xué)領(lǐng)域不說獨占鰲頭也是多搶多占，如蛋白質(zhì)的螺旋和折迭（化學(xué)）、G蛋白、第二信使學(xué)說的三代科學(xué)家三次獲獎，光合作用機制，更不要說核酸領(lǐng)域了（復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制等中央法則中的內(nèi)容）不想獲得諾貝爾獎的科學(xué)家不是好科學(xué)家。今天的考研是為了明天的諾貝爾獎！對映體一個不對稱碳原子的取代基在空間里的兩種取向是物體與鏡像的關(guān)系，并且兩者不能重疊。這兩種旋光異構(gòu)體稱為對映體。兩個對映體具有程度相同但方向相反的旋光性（D+與L-;D-與L+）和不同的生物活性，其他物理和化學(xué)性質(zhì)徹低相同。含n個C*的化合物，其旋光異構(gòu)體的數(shù)目是2n,組成2n/2對對映體。任一旋光化合物都惟獨一個對映體，它的其他旋光異構(gòu)體在理、化性質(zhì)都與之不同，不是對映體的旋光異構(gòu)體稱非對映體。僅一個手性碳構(gòu)型不同的非對映體稱差向異構(gòu)體（有幾種情況）。異頭物單糖由直鏈結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，羰基碳成為新的手性碳（異頭碳），導(dǎo)致C1差向異構(gòu)化，產(chǎn)生兩個非對映體，稱之。α、β異頭物判斷：有2種方式。見P9-10。多不飽和脂肪酸家族：分為ω-3和ω-6系列（指離羧基最遠的雙鍵到甲基末端3個碳和6個碳）。如亞油酸和γ-亞麻酸為ω-6系列，而α-亞麻酸為ω-3系列。人體內(nèi)二者不能互轉(zhuǎn)！且二者對血脂的影響不同皂化值：皂化1g油脂所需的KOHmg數(shù)；碘值：100g油脂鹵化時所吸收的碘的克數(shù)；乙酰值：中和1g乙酰化物所釋放的乙酸所需要的KOHmg數(shù)；酸值：中和1g油脂中的游離脂肪酸所需的KOHmg數(shù)氨基酸洗脫順序的判定：氨基酸與樹脂的親合力主要決定于它們之間的靜電吸引，第二是氨基酸側(cè)鏈與樹脂聚苯乙烯之間的疏水互相作用；親和力愈大愈難洗脫！肽的理化性質(zhì)：①肽鍵的酰氨氫不解離，肽的酸堿性質(zhì)主要決定于肽鍵中的游離末端α-NH2、α-COOH及側(cè)鏈R基上的可解離基團；②肽中末端α-羧基的pKa值比游離氨基酸的大，末端α-氨基的pKa值比游離氨基酸的?。虎塾坞x的α-氨基、α-羧基和R基可發(fā)生與氨基酸中相應(yīng)的類似反應(yīng)，如茚三酮反應(yīng)等；④蛋白質(zhì)部分水解后所得的肽若不發(fā)生消旋，則有旋光性，短肽的旋光度約等于組成氨基酸的旋光度之和，較長的肽的旋光度則不是容易加和α角蛋白經(jīng)充足舒展后可改變成β角蛋白，即β折疊片結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)純度的鑒定主意：采用物理化學(xué)主意如電泳、離心沉降、HPLC和溶解度分析等。純的蛋白質(zhì)電泳時，其電泳圖譜只展示一個條帶或峰，離心時以單一的沉降速度移動；純的蛋白質(zhì)在一定的溶劑系統(tǒng)中具有恒定的溶解度，即溶解度曲線惟獨一個折點，在折點以前直線斜率為1，在折點以后斜率為零；此外，N-末端分析也用于純度鑒定（單體蛋白質(zhì)而言）。必須指出，采用任何單獨的一種主意鑒定純度只能作為蛋白質(zhì)均一性的須要條件而非充足條件，即蛋白質(zhì)往往在一種鑒定中表現(xiàn)為均一性，而在另一種鑒定中又表現(xiàn)為不均一性。酶活性部位的研究主意：酶分子側(cè)鏈基團的化學(xué)修飾法（巰基、氨基、羧基、羥基、咪唑基、胍基等）；X射線晶體結(jié)構(gòu)分析法；定點誘變法（改變編碼蛋白質(zhì)基因中的DNA順序來研究酶活性部位必須氨基酸的變化）等。關(guān)于別構(gòu)酶：①別構(gòu)酶的酶促反應(yīng)大多不符合Michaelis-Menten動力學(xué)，即不符合米氏方程，其酶促反應(yīng)曲線為S型（正協(xié)同）或雙曲；②效應(yīng)物（別構(gòu)劑）與調(diào)節(jié)亞基（調(diào)節(jié)部位）結(jié)合后導(dǎo)致酶構(gòu)象的改變，引起酶催化部位的活性增強或降低；③具活性中央和別構(gòu)中央，且二中央處在酶蛋白的不同亞基或同一亞基的不同部位，即調(diào)節(jié)部位不同于催化部位；④許多別構(gòu)酶常處于代謝途徑的起始部位或受控部位，代謝途徑的終產(chǎn)物常作為別構(gòu)酶的負效應(yīng)物抑制這些酶；⑤所有的別構(gòu)酶均為寡聚酶；⑥存在同促效應(yīng)和異促效應(yīng)：底物分子本身對別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用稱同促效應(yīng)；非底物分子對別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用稱異促效應(yīng)；補充：為了區(qū)別符合米氏方程的酶和正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶及負協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶，Koshland建議用協(xié)同指數(shù)（cooperativityindex，CI）來鑒別不同的協(xié)同作用以及協(xié)同的程度。CI是指酶分子中的結(jié)合位點被底物飽和90%和飽和10%時底物濃度的比值。故協(xié)同指數(shù)又稱飽和比值(Rs)。CI=Rs=811/n，n為協(xié)同系數(shù)（Hill系數(shù)），存在下列不同的Rs值：典型的米氏方程酶：Rs=81；正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶：Rs＜81，且Rs愈小，正協(xié)同效應(yīng)愈顯著；負協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶：Rs＞81,且Rs愈大，負協(xié)同效應(yīng)愈顯著；此外，也常用Hill系數(shù)來判斷酶屬于哪種類型：米氏方程酶n=1；正協(xié)同別構(gòu)酶n＞1；負協(xié)同別構(gòu)酶n＜1；生化反應(yīng)的機制——4類反應(yīng)機制，即基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)（如轉(zhuǎn)醛基、轉(zhuǎn)酮基、轉(zhuǎn)?；?、轉(zhuǎn)糖基、轉(zhuǎn)磷酰基等），氧化還原反應(yīng)（電子的得失），消除、異構(gòu)化和重排反應(yīng)，碳-碳鍵的形成或斷裂反應(yīng)（親核體進攻親電體）。親核體——富電子的化合物稱為親核體，它帶負電荷，即帶有未共用的電子對，與缺電子中央很易形成共價鍵。常見的親核基團有：氨基、羥基、咪唑基及巰基等。親電體——缺電子的化合物稱為親電體。常見有：H+、金屬離子、羰基碳原子等。生物體內(nèi)的代謝有著殘破精密的調(diào)節(jié)機制如酶的活性調(diào)節(jié)，神經(jīng)和激素的調(diào)節(jié)等等，代謝的研究主意有多種多樣，在測定中最為常用的手段是同位素示蹤法。而核磁共正振波譜法是新型的研究主意。內(nèi)能——指體系內(nèi)部質(zhì)點能量的總和，通常用U或E表示。體系內(nèi)部各質(zhì)點的能量與體系的狀態(tài)有關(guān)，因此，內(nèi)能是體系狀態(tài)的函數(shù)。倘若體系的狀態(tài)決定，內(nèi)能就成為某一個固定值。焓（H）——指一個體系的內(nèi)能與其所有分子的壓力和體積總變化之和。焓也是體系的一個狀態(tài)函數(shù)?！鱄=△U+△PV；熵（S）——一個體系中能量凝聚的程度是該體系中大量質(zhì)點舉行的各種運動綜合表現(xiàn)出來的一種宏觀性質(zhì)，這種性質(zhì)可以用一種狀態(tài)函數(shù)來表示，它代表著體系能量凝聚的程度，這個狀態(tài)函數(shù)稱之為熵?！鱏（總）=△S（體系）+△S（環(huán)境）；當△S（總）=0時，體系所舉行的過程是是可逆的，此時體現(xiàn)處于平衡狀態(tài)；當△S（總）＞0時，體系發(fā)生的過程是自發(fā)舉行的，且是不可逆的。用熵作為衡量一個生物化學(xué)過程是否能夠自發(fā)舉行是艱難的，必須要知道環(huán)境熵變和體系熵變。自由能變化的計算公式Ⅰ：△G=△H－T△S；標準自由能變化（△G0）——在標準條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的自由能變化即為標準自由能變化，標準條件指反應(yīng)的溫度位25℃，即298K，大氣壓為101,325Pa(1atm)，且反應(yīng)物和生成物的濃度均為1mol/L。對于生物化學(xué)反應(yīng)，標準條件還要求pH=7，此時的標準自由能變化用△G0’；△G與△G0的區(qū)別——△G0是在特定條件下一個化學(xué)反應(yīng)的常數(shù)，所以每一個化學(xué)反應(yīng)都有其特定的標準自由能變化；△G是某一個化學(xué)反應(yīng)隨反應(yīng)條件如反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度和pH而改變的自由能變化，它是不決定的。當判斷某一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)舉行時，只能按照其△G而不是按照△G0舉行判斷。當△G＜0時，說明有自由能釋放，自由能是降低的，反應(yīng)能自發(fā)舉行；當△G＞0時，說明需要環(huán)境提供自由能，此時反應(yīng)不能自發(fā)舉行；當△G=0時，沒有自由能的變化，此時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。自由能變化的計算公式Ⅱ：△G=△G0＋RTln（［C］c［D］d/［A］a［B］b）對于生物化學(xué)反應(yīng)，則有：△G=△G0’＋RTln（［C］c［D］d/［A］a［B］b）用K’eq=［C］c［D］d/［A］a［B］b當反應(yīng)達到平衡時，△G=0，所以可以推出△G0’的計算式如下：△G0’=－2.303RTlgK’eq標準生成自由能——由處于標準狀態(tài)的最穩(wěn)定單質(zhì)合成標準狀態(tài)的當量化合物時，其標準自由能的變化值即為標準生成自由能，用△G0f表示；規(guī)定在一大氣壓下，一定溫度時，最穩(wěn)定單質(zhì)的標準自由能為零，這樣，在標準狀態(tài)下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol純化合物的△G0就等于該化合物的標準生成自由能。化學(xué)反應(yīng)的標準自由能變化等于反應(yīng)產(chǎn)物的標準生成自由能的總和減去反應(yīng)物的標準生成自由能的總和?！镆认俜置诘闹愃饷福?/p>

①三脂酰甘油脂肪酶（水解三酰甘油的C1、C3酯鍵，生成2-單酰甘油和兩個游離的脂肪酸。胰臟分泌的脂肪酶原要在小腸中激活）

②磷脂酶A2（水解磷脂，產(chǎn)生溶血磷酸和脂肪酸）

③膽固醇脂酶（水解膽固醇脂，產(chǎn)生膽固醇和脂肪酸）

④輔脂酶（Colipase）（它和膽汁共同激活胰臟分泌的脂肪酶原）★糖蛋白的生物學(xué)功能（1）糖蛋白攜帶某些蛋白質(zhì)代謝去向的信息糖蛋白寡糖鏈末端的唾液酸殘基，決定著某種蛋白質(zhì)是否在血流中存在或被肝臟除去的信息。A脊椎動物血液中的銅藍蛋白肝細胞能降解走失了唾液酸的銅藍蛋白，唾液酸的消除可能是體內(nèi)“老”蛋白的標記方式之一。B.紅細胞新生的紅細胞膜上唾液酸的含量遠高于成熟的紅細胞膜。用唾液酸酶處理新生的紅細胞，回注機體，幾小時后所有出現(xiàn)。而末用酶處理的紅細胞，回注后，幾天以后，仍能在體內(nèi)正常存活。（2）寡糖鏈在細胞識別、信號傳遞中起關(guān)鍵作用淋巴細胞正常情況應(yīng)歸巢到脾臟，而切去唾液酸后，結(jié)果競歸巢到了肝臟。在原核中表達的真核基因，無法糖基化。糖蛋白可以是胞溶性的，也可以是膜結(jié)合型的，可以存在于細胞內(nèi)在也可存在于細胞間質(zhì)中。糖蛋白在動植物中較為典型，脊柱動物中糖蛋白尤為豐盛，金屬轉(zhuǎn)運蛋白(轉(zhuǎn)鐵蛋白)、血銅藍蛋白，凝血因子、補體系統(tǒng)、一些激素，促卵泡素(Follicle-stimulatinghormone,FSH，前腦下垂體分泌，促進卵子和精子的發(fā)育)、RNase、膜結(jié)合蛋白(如動物細胞膜的Na+-K+-ATPase)、主要組織相容性抗原(majorhistocompatibilityantigen,細胞表面上介導(dǎo)供體器官與受體器官交錯匹配的標識)。絕大多數(shù)糖蛋白的寡糖是糖蛋白的功能中央。有些糖蛋白的糖對于糖蛋白自身成機體起著保護作用或潤滑作用，如牛的RNaseB(糖蛋白)對熱的抗性大于RNaseA，大量的唾液酸能增強唾液粘蛋白的粘性從而增強唾液的潤滑性。南極魚抗凍蛋白的糖組分能與水形氫鍵，阻止冰品的形成從而提高了抗凍性。糖蛋白在細胞間信號傳遞方面著更為復(fù)雜的作用。Hiv的靶細胞結(jié)合蛋白GP120是一個糖蛋白，能與人類靶細胞表面的CD4受體結(jié)合從而附著在靶細胞表面，倘若去掉GP120的糖部分則不能與CD4受體結(jié)合從而失去感染能力。細胞表面的糖蛋白形成細胞的糖萼(糖衣)、參加細胞的粘連，這在胚和組織的生長、發(fā)育以及分化中起著關(guān)鍵性作用。旋光性20種氨基酸中，惟獨Gly無手性碳。Thr、Ile各有兩個手性碳。其余17種氨基酸的L型與D型互為鏡象關(guān)系，互稱光學(xué)異構(gòu)體（對映體，或立體異構(gòu)體）。一個異構(gòu)體的溶液可使偏振光逆時針旋轉(zhuǎn)（記為（一））。另一個異構(gòu)體可使偏振光順時針旋轉(zhuǎn)（計為（+）），稱為旋光性。光學(xué)異構(gòu)體的其它理化性質(zhì)徹低相同。外消旋物：D-型和L-型的等摩爾混合物。L-蘇氨酸和D-蘇氨酸、L-別一蘇氨酸和D-別-蘇氨酸分離組成消旋物，而L-（D-）蘇氨酸和L-（D-）別一蘇氨酸則是非對映體。旋光性物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)時經(jīng)過對稱的過度態(tài)時會發(fā)生消旋現(xiàn)象。蛋白質(zhì)在與堿共熱水解時或用普通的化學(xué)主意人工合成氨基酸時也會得到無旋光性的D-、L-消旋物。。內(nèi)消旋物：分子內(nèi)消旋胱氨酸有三種立體異構(gòu)體：L-胱氨酸、D-胱氨酸、內(nèi)消旋胱氨酸。L-胱氨酸D-胱氨酸內(nèi)消旋胱氨酸：（分子內(nèi)部互相抵消而無旋光性）L-胱氨酸和D-胱氨酸是外消旋物氨基酸的旋光符號和大小取決于它的R基的性質(zhì)，并與溶液的PH值有關(guān)（PH值影響氨基和羧基的解離）。肽鏈的二面角多肽主鏈上惟獨α碳原子銜接的兩個鍵（Cα—N1和Cα-C2）是單鍵，能自由旋轉(zhuǎn)。1環(huán)抱Cα—N鍵旋轉(zhuǎn)的角度為Φ2環(huán)抱Cα—C2鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱Ψ多肽鏈的所有可能構(gòu)象都能用Φ和Ψ這兩個構(gòu)象角來描述，稱二面角。1當Φ的旋轉(zhuǎn)鍵Cα-N1兩側(cè)的N1-C1和Cα-C2呈順式時，規(guī)定Φ=0°。2當Ψ的旋轉(zhuǎn)鍵Cα-C2兩側(cè)的Cα-N1和C2-N2呈順式時，規(guī)定Ψ=0°。從Cα向N1看，順時針旋轉(zhuǎn)Cα-N1鍵形成的Φ角為正當，反之為負值。從Cα向C2看，順時針旋轉(zhuǎn)Cα-C2鍵形成的Ψ角為正當，反之為負值。★拉氏構(gòu)象圖（Gly除外，Gly的Φ、Ψ角允許范圍很大）⑴實線封閉區(qū)域普通允許區(qū)，非鍵合原子間的距離大于普通允許距離，此區(qū)域內(nèi)任何二面角決定的構(gòu)象都是允許的，且構(gòu)象穩(wěn)定。⑵虛線封閉區(qū)域是最大允許區(qū)，非鍵合原子間的距離介于最小允許距離和普通允許距離之間，立體化學(xué)允許，但構(gòu)象不夠穩(wěn)定。⑶虛線外區(qū)域是不允許區(qū)，該區(qū)域內(nèi)任何二面角決定的肽鏈構(gòu)象，都是不允許的，此構(gòu)象中非鍵合原子間距離小于最小允許距離，斥力大，構(gòu)象極不穩(wěn)定。α-螺旋，β-轉(zhuǎn)角，β-折疊在拉氏圖上有固定位置，而無規(guī)卷曲的φ、Ψ二面角可存在于所有允許區(qū)域內(nèi)。α-螺旋結(jié)構(gòu)的旋光性因為α-螺旋結(jié)構(gòu)是一種不對稱的分子結(jié)構(gòu)，因而具有旋光性，緣故：（1）α碳原子的不對稱性，（2）構(gòu)象本身的不對稱性。天然α—螺旋能引起偏振光右旋，利用α—螺旋的旋光性，可測定蛋白質(zhì)或多肽中α—螺旋的相對含量，也可用于研究影響α—螺旋與無規(guī)卷曲這兩種構(gòu)象之間互變的因素。α-螺旋的比旋不等于構(gòu)成其本身的氨基酸比旋的加和，而無規(guī)卷曲的肽鏈比旋則等于所有氨基酸比旋的加和。β-折疊平行式：所有參加β-折疊的肽鏈的N端在同一方向。平行式：φ=-119°Ψ=+113°反平行式：肽鏈的極性一順一倒，N端間隔相同反平行式：φ=-139°Ψ=+135°從能量上看，反平β-折疊比平行的更穩(wěn)定，前者的氫鍵NHO幾乎在一條直線上，此時氫鍵最強。在纖維狀蛋白質(zhì)中β-折疊主要是反平行式，而在球狀蛋白質(zhì)中反平行和平行兩種方式都存在。在纖維狀蛋白質(zhì)的β-折疊中，氫鍵主要是在肽鏈之間形式，而在球狀蛋白質(zhì)中，β-折疊既可在不同肽鏈間形成，也在同一肽鏈的不同部分間形成。超二級結(jié)構(gòu)由若干個相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元（α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角及無規(guī)卷曲）組合在一起，彼此互相作用，形成有規(guī)矩的、在空間上能夠辨認的二級結(jié)構(gòu)組合體。1、αα結(jié)構(gòu)（復(fù)繞α-螺旋）由兩股或三股右手α-螺旋彼此纏繞而成的左手超螺旋，重復(fù)距離140A。存在于α-角蛋白，肌球蛋白，原肌球蛋白和纖維蛋白原中。2、βxβ結(jié)構(gòu)兩段平行式的β-鏈（或單股的β-折疊）通過一段銜接鏈（x結(jié)構(gòu)）銜接而形成的超二級結(jié)構(gòu)。①βcβx為無規(guī)卷曲②βαβx為α-螺旋，最常見的是βαβαβ，稱Rossmann折疊，存在于蘋果酸脫氫酶，乳酸脫氫酶中。3、β蜿蜒（β-meander）由三條（以上）相鄰的反平行式的β-折疊鏈通過緊湊的β-轉(zhuǎn)角銜接而形成的超二級結(jié)構(gòu)。4、回形拓撲結(jié)構(gòu)（希臘鑰匙）5、β-折疊桶由多條β-折疊股構(gòu)成的β-折疊層，卷成一個筒狀結(jié)構(gòu)，筒上β折疊可以是平行的或反平行的，普通由5-15條β-折疊股組成。超氧化物歧化酶的β-折疊筒由8條β-折疊股組成。筒中央由疏水氨基酸殘基組成。6、α-螺旋-β轉(zhuǎn)角-α-螺旋兩個α-螺旋通過一個β轉(zhuǎn)角銜接在一起。λ噬菌體的λ阻遏蛋白含此結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)與DNA的互相作用中，此種結(jié)構(gòu)占有極為重要的地位。1單體酶由一條或多條共價相連的肽鏈組成的酶分子單體酶種類較少，普通多催化水解反應(yīng)。牛胰RNase124a.a單鏈雞卵清溶菌酶129a.a單鏈胰凝乳蛋白酶三條肽鏈2寡聚酶由兩個或兩個以上亞基組成的酶，亞基可以相同或不同，普通是偶數(shù)，亞基間以非共價鍵結(jié)合。寡聚酶中亞基的聚合，有的與酶的專一性有關(guān)，有的與酶活性中央形成有關(guān)，有的與酶的調(diào)節(jié)性能有關(guān)。大多數(shù)寡聚酶是胞內(nèi)酶，而胞外酶普通是單體酶。①含相同亞基的寡聚酶蘋果脫胱氫酶（鼠肝），2個相同的亞基②含不同亞基的寡聚酶琥珀酸脫氫酶（牛心），αβ2個亞基3多酶復(fù)合體由兩個或兩個以上的酶，靠非共價鍵結(jié)合而成，其中每一個酶催化一個反應(yīng)，所有反應(yīng)依次舉行，構(gòu)成一個代謝途徑或代謝途徑的一部分。如脂肪酸合成酶復(fù)合體。4多酶融合體一條多肽鏈上含有兩種或兩種以上催化活性的酶，這往往是基因融合的產(chǎn)物。◆酶活性測定要測定生物組織中酶蛋白含量會很難，故通常我們通過測定酶活性來決定酶量，而酶活性用酶反應(yīng)速度來表示。測定時要求影響酶促反應(yīng)速度的各種因素保持恒定，如①底物量要夠多，使酶可被飽和②按照反應(yīng)時光使酶處于反應(yīng)最適溫度條件下③按照緩沖液性質(zhì)使酶處于最適pH條件下④在反應(yīng)體系中含有適當?shù)妮o助因子，激活劑，去除抑制劑。⑤若無延續(xù)監(jiān)測裝置，要能及時使反應(yīng)終止⑥反應(yīng)體系做處理，防止其他酶類干擾待測酶的活性。上述各種條件都是為了使酶發(fā)揮最大催化活性，以充足反應(yīng)待測酶活力。主要代謝途徑酶系在細胞內(nèi)的分布：胞質(zhì)：糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途徑，脂肪酸合成，部分蛋白質(zhì)合成。線粒體：脂肪酸β氧化，三羧酸循環(huán)，呼吸鏈，氧化磷酸化。細胞核：核酸的合成、修飾。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成，磷脂合成。胞質(zhì)和線粒體：糖異生，膽固醇合成溶酶體：多種水解酶1.分布于細胞核的酶核被膜酸性磷酸酶染色質(zhì)三磷酸核苷酶核仁核糖核酸酶核內(nèi)可溶性部分酵解酶系、乳酸脫氫酶2.分布于細胞質(zhì)的酶參加糖代謝的酶酵解酶系磷酸戊糖途徑酶系參加脂代謝的酶脂肪酸合成酶復(fù)合體參加a.a蛋白質(zhì)的酶Asp氨基轉(zhuǎn)移酶參加核酸合成的酶核苷激酶核苷酸激酶3.分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的酶光潔內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膽固醇合成酶系粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成酶系（細胞質(zhì)一側(cè)）4.分布于線粒體的酶外膜：酰基輔酶A合成酶內(nèi)膜：NADH脫氫酶基質(zhì)：三羧酸循環(huán)酶系脂肪酸β-氧化酶系5.分布于溶酶體的酶水解蛋白質(zhì)的酶水解糖苷類的酶水解核酸的酶水解脂類的酶6.標志酶有些酶只分布于細胞內(nèi)某種特定的組分中，核：尼克酰胺單核苷酸腺苷酰轉(zhuǎn)移酶，功能：DNA、RNA生物合成線粒體：琥珀酸脫氫酶（電子轉(zhuǎn)移、三羧酸循環(huán)）溶酶體：酸性磷酸酶（細胞成分的水解）微粒體：（核蛋白體、多核蛋白體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）Glc-6-磷酸酶上清液：乳酸脫氫酶★Km、Ks與底物親和力惟獨當K2、K1＞＞K3時，Km≈Ks，因此，1/Km只能近似地表示底物親和力的大小。①Km稱米式常數(shù)，Km=（K2+K3）／K1，從某種意義上講，Km是ES分解速度（K2+K3）與形成速度（K1）的比值，它包含ES解離趨勢（K2／K1）和產(chǎn)物形成趨勢（K3／K1）。②Ks稱為底物常數(shù)，Ks=K2／K1，它是ES的解離常數(shù)，只反映ES解離趨勢，因此，1/Ks可以表示酶與底物的親和力大?。‥S形成趨勢），不難看出，底物親和力大不一定反應(yīng)速度大（產(chǎn)物形成趨勢，K3／K1）（1）Km越小，底物親和力越大（X）（2）Ks越小，底物親和力越大（√）（3）天然底物就是親和力最大的底物（X）（4）天然底物就是Km值最小的底物（√）專一性不可逆抑制此類抑制劑僅僅和活性部位的有關(guān)基團反應(yīng)。生物化學(xué)考研復(fù)習(xí)經(jīng)典筆記/（1）、Ks型專一性不可逆抑制劑Ks型抑制劑不僅具有與底物相似的、可與酶結(jié)合的基團，同時還有一個能與酶的其它基團反應(yīng)的活潑基團。專一性：抑制劑與酶活性部位某基團形成的非共價絡(luò)合物和抑制劑與非活性部位同類基團形成的非共價絡(luò)合物之間的解離常數(shù)不同。胰凝乳蛋白酶的Ks型不可逆抑制劑：對一甲苯磺酰-L-苯丙氨酰氯甲烷（TPCK）與該酶的最佳底物對-甲苯磺酰-L-苯丙氨酸甲酯的結(jié)構(gòu)相似，都含有對-甲苯磺酰-L-苯丙氨?；竿ㄟ^對這個基團的強親和力，把TPCK誤認為底物而與之結(jié)合，形成Ks很小的非共價絡(luò)合物。最佳底物TPCK-CH2-cl與酶活性部位的一個His-咪唑基距離很近，很易使之烷基化，而非活性部位的咪唑基，因為遠離-CH2-cl，則不被烷基化。（2）、Kcat型專一性不可逆抑制劑這種抑制劑是按照酶的催化過程來設(shè)計的，它們與底物類似，既能與酶結(jié)合，也能被催化發(fā)生反應(yīng)，在其分子中具有埋伏反應(yīng)基團，該基團會被酶催化而活化，并趕緊與酶活性中央某基團舉行不可逆結(jié)合，使酶受抑制。此種抑制專一性強，又是經(jīng)酶催化后引起，被稱為自殺性底物?！铴?羥基癸酰硫酯脫水酶的Kcat型不可逆抑制劑：CH3(CH2)5-C=C-CH2-CO-S-R當有Kcat抑制劑時，此抑制劑被催化生成連丙二烯結(jié)構(gòu)，連丙二烯易與His咪唑反應(yīng)，使酶失活?！镆訤MN（黃素單核苷酸）、FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）為輔基的單胺氧化酶的Kcat型不可逆抑制劑；炔類化合物。迫降靈是一種單胺氧化酶的自殺性底物，是治療高血壓的良藥。單胺氧化酶能氧化某些血管舒張劑（如組胺）因為迫降靈能抑制單胺氧化酶，也就能抑制一些血管舒張劑（如組胺）的氧化，因而有降血壓的作用。競爭性抑制作用小結(jié)：（1）Vmax不變，Km變大。要達到同一個給定的Vmax分數(shù)，必須要有比無抑制劑時大得多的底物濃度。（2）競爭性抑制劑對酶促反應(yīng)的抑制程度，決定于[I]、[S]、Km和KiA.[I]一定，增強[S]，可減少抑制程度。B.[S]一定，增強[I]，可增強抑制程度（Km’增強）。C.Ki值較低時，任何給定[I]和[S]，抑制程度都較大，Ki越大，抑制作用越小。D.[I]=Ki時，所作雙倒數(shù)圖直線的斜率加倍。E.在一定[S]、[I]下，Km值愈低，抑制程度愈小。有機介質(zhì)中的酶促反應(yīng)（只是一部分酶）傳統(tǒng)觀點：酶是水溶性生物大分子，只能在水介質(zhì)中舉行催化反應(yīng)，有機介質(zhì)會使酶變性。其實在細胞中，許多生物膜上的酶就是在低極性的微環(huán)境中發(fā)揮催化功能的。優(yōu)點①利于疏水性底物的反應(yīng)。②可提高酶的熱穩(wěn)定性，提高催化溫度。③能催化在水中不能舉行的反應(yīng)。④可改變反應(yīng)平衡移動方向。⑤可控制底物專一性。⑥防止由水引起的副反應(yīng)。⑦可擴大pH值的適應(yīng)性等等。1、有機介質(zhì)中酶促反應(yīng)的條件（1）、必須水（結(jié)合水）酶催化活性所必須的構(gòu)象，是由水分子直接或間接地通過氫鍵等非共價互相作用來維持的，因此惟獨與酶分子緊密結(jié)合的單層水分子，對酶的催化活性才是至關(guān)重要的。這緊緊吸附在酶分子表面，維持酶催化活性所必須的最少量的水稱為必須水（或結(jié)合水、束縛水）。酶的活性由必須水決定，而與溶劑里的水含量無關(guān)，只要必須水不走失，其它大部分水即使都被有機溶劑取代，酶依然保持其催化活性。因此，可把有機介質(zhì)中酶促反應(yīng)理解為宏觀上是在有機介質(zhì)中，而在微觀上仍是水中的酶促反應(yīng)。正因如此，才干使用有機介質(zhì)代替水溶液，舉行酶促反應(yīng)。（2）、對酶的要求具有對抗有機介質(zhì)變性的經(jīng)能力。（3）、合適的溶劑及反應(yīng)體系（4）、合適的pH保證有機介質(zhì)中酶的微環(huán)境具有最適pH值。酶應(yīng)從具有最適pH值的緩沖液中凍干或沉淀出來。2、有機介質(zhì)對酶性質(zhì)的影響（1）、穩(wěn)定性大多數(shù)酶在低水有機介質(zhì)中比在水介質(zhì)中更穩(wěn)定。a.熱穩(wěn)定性提高例如：豬胰脂肪酶在醇和酯中舉行催化反應(yīng)，在100℃半衰期長達12h，其活性比25b.儲存穩(wěn)定性提高胰凝乳蛋白酶在20℃（2）、活性有兩類影響升高活性降低活性酶的超活性：高于水溶液中酶活性值的活性。（3）、專一性某些有機溶劑會使某些酶的專一性發(fā)生變化，如脂肪酶在有機介質(zhì)中有合成肽鍵的功能。星號活力（第二活力）。（4）、反應(yīng)平衡有機介質(zhì)能改變某些酶催化的反應(yīng)平衡。例如：水解酶類（蛋白水解酶）在水介質(zhì)中，水的濃度為55.5mol/L，平衡趨向水解方向，如在含水量極低的有機介質(zhì)中，平衡向含成方向偏移。（5）、分子印跡和pH記憶酶在凍干前可用配體作印跡。競爭性抑制劑，可誘導(dǎo)酶活性中央構(gòu)象發(fā)生變化，形成一種高活性構(gòu)象，而此種構(gòu)象在除去抑制劑后，因酶在有機介質(zhì)中的高度剛性而得到保持。pH記憶：酶在有機介質(zhì)中能“記住”它最后存在過的水溶液的pH值，因該pH值決定了酶分子上有關(guān)基團的解離狀態(tài)，這種狀態(tài)在凍干過程和凝聚到有機介質(zhì)中之后仍得到保持?！锘钚灾醒?yún)^(qū)域的一級結(jié)構(gòu)因為一些酶的活性中央一級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與催化機理極其相似，可把它們歸為一族。蛋白水解酶就有幾個族：（1）絲氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶、胰乳蛋白酶、彈性蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶等）（2）鋅蛋白酶（羧肽酶等）（3）巰基蛋白酶（木瓜蛋白酶等）（4）羧基蛋白酶（胃蛋白酶等）在同一族酶中，活性中央一級結(jié)構(gòu)的a.a順序極相似。1同源的趨異進化胰臟的胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶和彈性蛋白酶（疏水殘基），活性中央Ser附近的a.a順序相同，且分子一級結(jié)構(gòu)中有40%a.a順序相同，三維結(jié)構(gòu)也相同，表明它們起源于共同的祖先，但是它們的底物專一性不同。這種來源于共同祖先，經(jīng)基因突變而得出不同專一性的結(jié)果稱為同源的趨異進化。2異源的趨同進化枯草桿菌的Ser蛋白酶的結(jié)構(gòu)與上述三種酶很不同，且活性中央Ser附近的a.a順序也不同電荷中繼網(wǎng)的位置也不同：Asp102-His57-Ser195（胰凝乳蛋白酶和彈性蛋白酶）Asp32-His64-Ser221（枯草桿菌蛋白酶）這表明枯草桿菌蛋白酶與胰凝乳蛋白酶等三個酶來源不同，但它們的電荷中繼網(wǎng)相同，功能相同，這種情況稱異源的趨同進化?！嗝阁w系與酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）多酶體系及其分類細胞中的許多酶，常常在一個延續(xù)的反應(yīng)鏈中起作用，前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的底物。多酶體系在殘破細胞內(nèi)的某一代謝途徑中，由幾個酶形成的反應(yīng)鏈體系?？煞譃槿N類型：可溶性的（凝聚性的），結(jié)構(gòu)化的（多酶復(fù)合體），在細胞結(jié)構(gòu)上有定位關(guān)系的（結(jié)構(gòu)化程度更高）。（二）多酶體系的自我調(diào)節(jié)（1）大部分具有自我調(diào)節(jié)能力的多酶體系，第一步反應(yīng)就是限速步驟，它控制著所有反應(yīng)序列的總速度。（2）反饋抑制與底物激活催化第一步反應(yīng)的酶，大多都是別構(gòu)酶，能被所有反應(yīng)序列的總算產(chǎn)物所抑制，偶爾則是反應(yīng)序列分叉處的酶受到總算產(chǎn)物的抑制，稱為反饋抑制；有的被底物激活正調(diào)節(jié)物：普通是別構(gòu)酶的底物，可以激活別構(gòu)酶。負調(diào)節(jié)物：可以抑制別構(gòu)酶，普通是代謝序列的總算產(chǎn)物。二、酶活性的調(diào)節(jié)控制和調(diào)節(jié)酶調(diào)節(jié)酶：活性可被調(diào)節(jié)的酶，主要是別構(gòu)酶和共價調(diào)節(jié)酶。（一）別構(gòu)效應(yīng)的調(diào)控別構(gòu)效應(yīng)：調(diào)節(jié)物（效應(yīng)物）與別構(gòu)酶分子中的別構(gòu)中央（調(diào)節(jié)中央）結(jié)合后，誘導(dǎo)產(chǎn)生或穩(wěn)定住酶分子的某種構(gòu)象，使酶活性中央對底物的結(jié)合催化作用受到影響，從而調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)的速度?！飫e構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)（1）已知的別構(gòu)酶都是寡聚酶，含有兩個或兩個以上亞基（2）具有活性中央和別構(gòu)中央（調(diào)節(jié)中央），活性中央負責(zé)底物結(jié)合和催化，別構(gòu)中央負責(zé)調(diào)節(jié)酶反應(yīng)速度。活性中央和別構(gòu)中央處在不同的亞基上或同一亞基的不同部位上。（3）多數(shù)別構(gòu)酶不止一個活性中央，活性中央間有同種效應(yīng)，底物就是調(diào)節(jié)物：有的別構(gòu)酶不止一個別構(gòu)中央，可以采納不同的代謝物的調(diào)節(jié)。（4）別構(gòu)酶因為同位效應(yīng)和別構(gòu)效應(yīng)，不遵循米式方程，動力學(xué)曲線也不是典型的雙曲線型，而是S型（同位效應(yīng)為正協(xié)同效應(yīng)）和壓低的近雙曲線（同位效應(yīng)為負協(xié)同效應(yīng)）?！飫e構(gòu)酶的動力學(xué)曲線①同位效應(yīng)為正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶是S型曲線這種S形曲線體現(xiàn)為，當?shù)孜餄舛劝l(fā)生較小變化時，別構(gòu)酶可以極大程度地控制反應(yīng)速度，這是別構(gòu)酶可以靈便地調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的緣故。米氏酶：[S]0.9/[S]0.1=81別構(gòu)酶：[S]0.9/[S]0.1=3表明當?shù)孜餄舛劝l(fā)生較小變化時，如升高3倍，別構(gòu)酶的酶促反應(yīng)速度可以從0.1Vmax升至0.9Vmax。當增強正調(diào)節(jié)物濃度時Km減小，親和力增大，協(xié)同性減?。寒斣鰪娯撜{(diào)節(jié)物的濃度時Km增強，親和力減小，協(xié)同性增大（對底物濃度的反應(yīng)靈巧度增強）。②同位效應(yīng)為負協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶是近似雙曲線負協(xié)同效應(yīng)時酶的反應(yīng)速度對底物濃度的變化不敏感★別構(gòu)酶調(diào)節(jié)活性的機理①序變模型：酶分子中亞基結(jié)合底物后，構(gòu)象逐個地依次變化。②齊變模型：★別構(gòu)酶的鑒定①S型曲線是須要但不充足條件②脫敏作用③[S]0.9／[S]0.1Rs=81米氏酶Rs＜81正協(xié)同Rs＞81負協(xié)同④Hill系數(shù)法（二）可逆共價修飾的調(diào)控（共價調(diào)節(jié)酶）共價調(diào)節(jié)酶：酶分子被其它的酶催化舉行共價修飾，從而在活性形式與非活性形式之間互相改變。舉例：糖原磷酸化酶信號的級聯(lián)放大：1分子磷酸化酶激酶，活化生成幾千個磷酶化酶a1分子磷酸化酶a，催化生成幾千個1-P-G共價調(diào)節(jié)酶的兩種常見類型①磷酸化去磷酸化-OHATP②腺苷?；撓佘挣；佘挣；葾TP提供（三）酶原的激活具有不可逆性。屬于此類的有消化系統(tǒng)中的酶（胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，胃蛋白酶）和血液凝結(jié)系統(tǒng)中的酶。酶原的激活生理意義：保證酶在其特定的部位與環(huán)境發(fā)揮其催化作用。此外，酶原還可視為酶的儲藏方式，但需要使酶原轉(zhuǎn)化為有活性的酶，發(fā)揮對機體的保護作用。（1）、胰凝乳蛋白酶原的激活（由胰蛋白酶激活）（2）、胰蛋白酶對胰臟蛋白酶原的激活（四）專一性調(diào)控蛋白（調(diào)控因子）對酶活性的調(diào)節(jié)控制鈣調(diào)蛋白、激素結(jié)合蛋白，促進或抑制特異的酶活性維生素一、脂溶性維生素１、維生素A作用：與眼視覺有關(guān)，合成視紫紅質(zhì)的原料；維持上皮組織結(jié)構(gòu)殘破；促進生長發(fā)育。缺乏可引起夜盲癥、干眼病等。２、維生素D作用：調(diào)節(jié)鈣磷代謝，促進鈣磷吸收。缺乏兒童引起佝僂病，成人引起軟骨病。３、維生素E作用：體內(nèi)最重要的抗氧化劑，保護生物膜的結(jié)構(gòu)與功能；促進血紅素代謝；動物實驗發(fā)現(xiàn)與性器官的成熟與胚胎發(fā)育有關(guān)。４、維生素K作用：與肝臟合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ有關(guān)。缺乏時可引起凝血時光延伸，血塊回縮不良。二、水溶性維生素１、維生素B1又名硫胺素，體內(nèi)的活性型為焦磷酸硫胺素（TPP）TPP是α-酮酸氧化脫羧酶和轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，并可抑制膽堿酯酶的活性，缺乏時可引起腳氣病和（或）末梢神經(jīng)炎。２、維生素B2又名核黃素，體內(nèi)的活性型為黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）FMN和FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，缺乏時可引起口角炎、唇炎、陰囊炎、眼瞼炎等癥。３、維生素PP包括尼克酸及尼克酰胺，肝內(nèi)能將色氨酸改變成維生素PP，體內(nèi)的活性型包括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＋）。NAD＋和NADP＋在體內(nèi)是多種不需氧脫氫酶的輔酶，缺乏時稱為癩皮癥，主要表現(xiàn)為皮炎、腹瀉及癡呆。４、維生素B6包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，體內(nèi)活性型為磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。磷酸吡哆醛是氨基酸代謝中的轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶，也是δ-氨基γ-酮戊酸（ALA）合成酶的輔酶。５、泛酸又稱遍多酸，在體內(nèi)的活性型為輔酶A及酰基載體蛋白（ACP）。在體內(nèi)輔酶A及?；d體蛋白（ACP）構(gòu)成?；D(zhuǎn)移酶的輔酶。６、生物素生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶，如丙酮酸羧化酶，參加二氧化碳的羧化過程。７、葉酸以四氫葉酸的形式參加一碳基團的轉(zhuǎn)移，一碳單位在體內(nèi)參加多種物質(zhì)的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。葉酸缺乏時，DNA合成受抑制，骨髓幼紅細胞DNA合成減少，造成巨幼紅細胞貧血。８、維生素B12又名鈷胺素，唯一含金屬元素的維生素。參加同型半工半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反應(yīng)，催化這一反應(yīng)的蛋氨酸合成酶（又稱甲基轉(zhuǎn)移酶）的輔基是維生素B12，它參加甲基的轉(zhuǎn)移。一方面不利于蛋氨酸的生成，同時也影響四氫葉酸的再生，總算影響嘌呤、嘧啶的合成，而導(dǎo)致核酸合成障礙，產(chǎn)生巨幼紅細胞性貧血。９、維生素C促進膠原蛋白的合成；是催化膽固醇改變成7-α羥膽固醇反應(yīng)的7-α羥化酶的輔酶；參加芬芳族氨基酸的代謝；增強鐵的吸收；參加體內(nèi)氧化還原反應(yīng)，保護巰基等作用。★穩(wěn)定雙螺旋結(jié)構(gòu)的因素①堿基堆積力（主要因素）形成疏水環(huán)境。②堿基配對的氫鍵。GC含量越多，越穩(wěn)定。③磷酸基上的負電荷與介質(zhì)中的陽離子或組蛋白的正離子之間形成離子鍵，中和了磷酸基上的負電荷間的斥力，有助于DNA穩(wěn)定。④堿基處于雙螺旋內(nèi)部的疏水環(huán)境中，可免受水溶性活性小分子的襲擊?！怂岬钠胀ɡ砘再|(zhì)①核酸為多元酸，具有較強的酸性。②DNA是線性高分子，粘度極大，在機械力作用下易斷裂，因此提取DNA過程中應(yīng)注重不能過度使勁，比如強烈震蕩吹打等。③因為核酸所含的嘌呤和嘧啶分子中都有共軛雙鍵，使核酸分子在紫外260nm波長處有最大吸收峰，這個性質(zhì)可用于核酸的定量測定。這要與pr在280mm波長處有最大的吸收峰相區(qū)別，又因為分子生物學(xué)實驗核酸提取過程中，蛋白質(zhì)是最常見的雜質(zhì)，故常用UD260/UD280來檢測提取的核酸純度如何?！颮NA的末端分析，判斷3’,5’末端核苷酸是什么。5’末端分析：先用PMase去掉RNA端點核苷酸的游離磷酸根，露出-OH，再用多核苷酸激酶和發(fā)射性同位素P32（簡記為γ-P32）標記過的ATP，將RNA5’末端核苷酸的5’位上接上γ3’★cAMP系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)史：使6人4次獲得諾貝爾獎金。<1>Cori發(fā)現(xiàn)：糖原糖原磷酸化酶-→G-1-P使血糖濃度↑腎上腺素也能引起糖原分解，也能使使血糖濃度↑聯(lián)系：腎上腺素→糖原磷酸化酶→血糖濃度↑<2>Sutherland發(fā)現(xiàn)了第二信使cAMP：腎上腺素作用于肝細胞（靶細胞）前后，細胞內(nèi)的cAMP的濃度變化異常顯然，在沒有腎上腺素的情況下參加cAMP，其效果與加了腎上腺素相同。聯(lián)系：腎上腺素→cAMP→糖原磷酸化酶→血糖濃度↑<3>E.G.Krebs和E.H.Fisher發(fā)現(xiàn)了糖原磷酸化酶的激活機制：PK糖原磷酸化酶b←→糖原磷酸化酶a（b-○P，Ser）磷蛋白磷酸酶體外將糖原磷酸化酶b磷酸化后參加肝細胞中，其效果與腎上腺素的效應(yīng)相同。聯(lián)系：腎上腺素→cAMP→糖原磷酸化酶b→a→血糖濃度↑<4>Martin和AlferGilman發(fā)現(xiàn)了G蛋白及其作用機制G蛋白具有潛在的GTP酶活性，即當結(jié)合了激素后，G蛋白能夠?qū)TP水解成GDP。G蛋白由三條亞基構(gòu)成：α、β、γ，其中α亞基上結(jié)合有一分子GDP?！镉肬DP攜帶糖基，用CDP攜帶膽堿，膽胺或甘油二酯，用腺苷攜帶蛋氨酸（SAM）等?！镒儤?gòu)調(diào)節(jié)的特點：①酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實現(xiàn)；②酶的變構(gòu)僅涉及非共價鍵的變化；③調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物；④為一非耗能過程；⑤無放大效應(yīng)?！锕矁r修飾調(diào)節(jié)的特點：①酶以兩種不同修飾和不同活性的形式存在；②有共價鍵的變化；③受其他調(diào)節(jié)因素（如激素）的影響；④普通為耗能過程；⑤存在放大效應(yīng)?！镅趸姿峄挠绊懸蛩兀?．ATP/ADP比值：ATP/ADP比值是調(diào)節(jié)氧化磷酸化速度的重要因素。ATP/ADP比值下降，可致氧化磷酸化速度加快；反之，當ATP/ADP比值升高時，則氧化磷酸化速度減慢。2．甲狀腺激素：甲狀腺激素可以激活細胞膜上的Na+,K+-ATP酶，使ATP水解增強，因而使ATP/ADP比值下降，氧化磷酸化速度加快。3．藥物和毒物：⑴呼吸鏈的抑制劑：能夠抑制呼吸鏈遞氫或遞電子過程的藥物或毒物稱為呼吸鏈的抑制劑。能夠抑制第一位點的有異戊巴比妥、粉蝶霉素A、魚藤酮等；能夠抑制第二位點的有抗霉素A和二巰基丙醇；能夠抑制第三位點的有CO、H2S和CN-、N3-。其中，CN-和N3-主要抑制氧化型Cytaa3-Fe3+，而CO和H2S主要抑制還原型Cytaa3-Fe2+。⑵解偶聯(lián)劑：不抑制呼吸鏈的遞氫或遞電子過程，但能使氧化產(chǎn)生的能量不能用于ADP的磷酸化的試劑稱為解偶聯(lián)劑。其機理是增大了線粒體內(nèi)膜對H+的通透性，使H+的跨膜梯度消除，從而使氧化過程釋放的能量不能用于ATP的合成反應(yīng)。主要的解偶聯(lián)劑有2,4-二硝基酚。⑶氧化磷酸化的抑制劑：對電子傳遞和ADP磷酸化均有抑制作用的藥物和毒物稱為氧化磷酸化的抑制劑，如寡霉素?！钛趸姿峄恼{(diào)節(jié)①主要受細胞對能量需求的調(diào)節(jié),當細胞氧化速度加快，ADP增強時，氧化磷酸化加快，使機體能量的產(chǎn)生適應(yīng)生理需要。②甲狀腺素:可活化細胞膜上Na+-K+ATP酶，使ATP分解加速，ADP增多，促進氧化磷酸化?！锇被嶂饕ㄟ^三種方式脫氨基，即氧化脫氨基，聯(lián)合脫氨基和非氧化脫氨基。1．氧化脫氨基：反應(yīng)過程包括脫氫和水解兩步，反應(yīng)主要由L-氨基酸氧化酶和谷氨酸脫氫酶所催化。L-氨基酸氧化酶是一種需氧脫氫酶，該酶在人體內(nèi)作用不大。谷氨酸脫氫酶是一種不需氧脫氫酶，以NAD+或NADP+為輔酶。該酶作用較大，屬于變構(gòu)酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。2．轉(zhuǎn)氨基作用：由轉(zhuǎn)氨酶催化，將α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸酮基的位置上，生成相應(yīng)的α-氨基酸，而本來的α-氨基酸則改變?yōu)橄鄳?yīng)的α-酮酸。轉(zhuǎn)氨酶以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。轉(zhuǎn)氨基作用可以在各種氨基酸與α-酮酸之間普遍舉行。除Gly，Lys，Thr，Pro外，均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。較為重要的轉(zhuǎn)氨酶有：⑴丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT），又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）。催化丙氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在肝臟中活性較高，在肝臟疾病時，可引起血清中ALT活性顯然升高。⑵天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST），又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）。催化天冬氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在心肌中活性較高，故在心肌疾患時，血清中AST活性顯然升高。3．聯(lián)合脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用聯(lián)合舉行，從而使氨基酸脫去氨基并氧化為α-酮酸的過程，稱為聯(lián)合脫氨基作用。可在大多數(shù)組織細胞中舉行，是體內(nèi)主要的脫氨基的方式。聯(lián)合脫氨基全過程是可逆的，因此這一過程也是體內(nèi)合成非必須氨基酸的主要途徑。4．嘌呤核苷酸循環(huán)（PNC）：這是存在于骨骼肌和心肌中的一種異常的聯(lián)合脫氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中，腺苷酸脫氨酶的活性較高，該酶可催化AMP脫氨基，此反應(yīng)與轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)相聯(lián)系，即構(gòu)成嘌呤核苷酸循環(huán)的脫氨基作用。（一）氧化脫氨基第一步，脫氫，生成亞胺。第二步，水解。真核生物中，真正起作用的不是L-a.a氧化酶，而是谷氨酸脫氫酶。真核細胞的Glu脫氫酶，大部分存在于線粒體基質(zhì)中，是一種不需O2的脫氫酶。此酶是能使a.a直接脫去氨基的活力最強的酶，是一個結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的別構(gòu)酶。在動、植、微生物體內(nèi)都有。當ATP、GTP不足時，Glu的氧化脫氨會加速舉行，有利于a.a分解供能（動物體內(nèi)有10%的能量a.a氧化）。ATP、GTP、NADH可抑制此酶活性。ADP、GDP及某些a.a可激活此酶活性。（二）非氧化脫氨基作用（大多數(shù)在微生物的中舉行）①還原脫氨基（鄭重?zé)o氧條件下）②水解脫氨基③脫水脫氨基④脫巰基脫氨基⑤氧化-還原脫氨基兩個氨基酸互相發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成有機酸、酮酸、氨。⑥脫酰胺基作用谷胺酰胺酶、天冬酰胺酶廣泛存在于動植物和微生物中谷胺酰胺酶：谷胺酰胺+H2O→谷氨酸+NH3天冬酰胺酶：天冬酰胺+H2O→天冬氨酸+NH3（三）轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨作用是a.a脫氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，a.a都能參加轉(zhuǎn)氨基作用。轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶催化，輔酶是維生素B6（磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺）。轉(zhuǎn)氨酶在真核細胞的胞質(zhì)、線粒體中都存在。轉(zhuǎn)氨基作用：是α-氨基酸和α-酮酸之間氨基轉(zhuǎn)移作用，結(jié)果是本來的a.a生成相應(yīng)的酮酸，而本來的酮酸生成相應(yīng)的氨基酸。不同的轉(zhuǎn)氨酶催化不同的轉(zhuǎn)氨反應(yīng)。大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶，優(yōu)先利用α-酮戊二酸作為氨基的受體，生成Glu。如丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶，可生成Glu，叫谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）。肝細胞受損后，血中此酶含量大增，活性高。肝細胞正常，血中此酶含量很低。動物組織中，Asp轉(zhuǎn)氨酶的活性最大。在大多數(shù)細胞中含量高，Asp是合成尿素時氮的供體，通過轉(zhuǎn)氨作用解決氨的去向。（四）聯(lián)合脫氨基單靠轉(zhuǎn)氨基作用不能總算脫掉氨基，單靠氧化脫氨基作用也不能滿意機體脫氨基的需要，因為惟獨Glu脫氫酶活力最高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低。機體借助聯(lián)合脫氨基作用可以疾馳脫去氨基。1、以谷氨酸脫氫酶為中央的聯(lián)合脫氨基作用氨基酸的α-氨基先轉(zhuǎn)到α-酮戊二酸上，生成相應(yīng)的α-酮酸和Glu，然后在L-Glu脫氨酶催化下，脫氨基生成α-酮戊二酸，并釋放出氨。2、通過嘌呤核苷酸循環(huán)的聯(lián)合脫氨基做用骨骼肌、心肌、肝臟、腦都是以嘌呤核苷酸循環(huán)的方式為主氨的代謝：1．血氨的來源與去路：⑴血氨的來源：①由腸道吸收；②氨基酸脫氨基；③氨基酸的酰胺基水解；④其他含氮物的分解。⑵血氨的去路：①在肝臟改變?yōu)槟蛩?；②合成氨基酸；③合成其他含氮物；④合整天冬酰胺和谷氨酰胺；⑤直接排出?．氨在血中的轉(zhuǎn)運：氨在血液循環(huán)中的轉(zhuǎn)運，需以無毒的形式舉行，如生成丙氨酸或谷氨酰胺等，將氨轉(zhuǎn)運至肝臟或腎臟舉行代謝。⑴丙氨酸-葡萄糖循環(huán)：肌肉中的氨基酸將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸，后者經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運至肝臟再脫氨基，生成的丙酮酸經(jīng)糖異生改變?yōu)槠咸烟呛笤俳?jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運至肌肉重新分解產(chǎn)生丙酮酸，這一循環(huán)過程就稱為丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。⑵谷氨酰胺的運氨作用：肝外組織，如腦、骨骼肌、心肌在谷氨酰胺合成酶的催化下，合成谷氨酰胺，以谷氨酰胺的形式將氨基經(jīng)血液循環(huán)帶到肝臟，再由谷氨酰胺酶將其分解，產(chǎn)生的氨即可用于合成尿素。因此，谷氨酰胺對氨具有運輸、儲藏和解毒作用。★氨基酸的脫羧基作用：由氨基酸脫羧酶催化，輔酶為磷酸吡哆醛，產(chǎn)物為CO2和胺。1．γ-氨基丁酸的生成：γ-氨基丁酸（GABA）是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，由L-谷氨酸脫羧而產(chǎn)生。反應(yīng)由L-谷氨酸脫羧酶催化，在腦及腎中活性很高。2．5-羥色胺的生成：5-羥色胺（5-HT）也是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，且具有強烈的縮血管作用，其合成原料是色氨酸。合成過程為：色氨酸→5羥色氨酸→5-羥色胺。3．組胺的生成：組胺由組氨酸脫羧產(chǎn)生，具有促進平滑肌收縮，促進胃酸分泌和強烈的舒血管作用。4．多胺的生成：精脒和精胺均屬于多胺，它們與細胞生長繁殖的調(diào)節(jié)有關(guān)。合成的原料為鳥氨酸，關(guān)鍵酶是鳥氨酸脫羧酶。▲尿素合成1.尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗3分子ATP，4個高能磷酸鍵。2.第③步中延胡索酸、天冬氨酸的轉(zhuǎn)化，可使三羧酸循環(huán)與尿素循環(huán)聯(lián)系起來。因為延胡索酸是三羧酸循環(huán)的中間物質(zhì)，循環(huán)中其他物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為延胡索酸，再轉(zhuǎn)化為天冬氨酸，即可參加到鳥氨酸循環(huán)中來。3.尿素分子中2個N原子；一個氨，一個于天冬氨酸或其他氨基酸。4.第③步中需要精氨酸代琥珀酸合成酶。此酶是尿素合成的限速酶。5.在線粒體中存在CPS-I，催化以氨為氮源合成氨基甲酰磷酸，并進一步參加尿素合成，在胞液中還存在CPS-Ⅱ，以谷氨酰胺的酰胺基為氮源，催化合成氨基甲酰磷酸，并進一步參加嘧啶的合成。兩種CPS催化合成的產(chǎn)物固然相同，但其生理意義不同：CPS-Ⅰ參加尿素合成，是肝細胞高度分化的結(jié)果，因而CPS-Ⅰ的活性可作為肝細胞分化程度的指標之一。CPS-Ⅱ參加嘧啶核苷酸的合成，與細胞增殖中核酸的合成有關(guān)，因而它的活性可作為細胞增殖程度的指標之一。而分化和增殖常是細胞相對立的兩個生理過程，肝細胞再生時，需嘧啶合成增強，CPS-Ⅱ活性升高，CPS-Ⅰ活性降低，再生完成，CPS-Ⅰ活性增強，CPS-Ⅱ活性降低?！锟勾x藥物對嘧啶核苷酸合成的抑制：能夠抑制嘧啶核苷酸合成的抗代謝藥物也是一些嘧啶核苷酸的類似物，通過對酶的競爭性抑制而干擾或抑制嘧啶核苷酸的合成。主要的抗代謝藥物是5-氟尿嘧啶（5-FU）。5-FU在體內(nèi)可改變?yōu)镕-dUMP，其結(jié)構(gòu)與dUMP相似，可競爭性抑制胸苷酸合成酶的活性，從而抑制胸苷酸的合成?！镟奏ず塑账岬姆纸獯x：嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，產(chǎn)生的嘧啶堿可在體內(nèi)進一步分解代謝。不同的嘧啶堿其分解代謝的產(chǎn)物不同，其降解過程主要在肝臟舉行。胞嘧啶和尿嘧啶降解的終產(chǎn)物為（β-丙氨酸+NH3+CO2）；胸腺嘧啶降解的終產(chǎn)物為（β-氨基異丁酸+NH3+CO2）。★抗代謝藥物對嘌呤核苷酸合成的抑制：能夠抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代謝藥物，通常是屬于嘌呤、氨基酸或葉酸的類似物，主要通過對代謝酶的競爭性抑制作用，來干擾或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗腫瘤治療作用。在臨床上應(yīng)用較多的嘌呤核苷酸類似物主要是6-巰基嘌呤（6-MP）。6-MP的化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤類似，因而可以抑制IMP改變?yōu)锳MP或GMP，從而干擾嘌呤核苷酸的合成?！镟堰屎塑账岬姆纸獯x：嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脫去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤堿，最后產(chǎn)生的I和X經(jīng)黃嘌呤氧化酶催化氧化生成終產(chǎn)物尿酸。痛風(fēng)癥患者因為體內(nèi)嘌呤核苷酸分解代謝異常，可致血中尿酸水平升高，以尿酸鈉晶體沉積于軟骨、關(guān)節(jié)、軟組織及腎臟，臨床上表現(xiàn)為皮下結(jié)節(jié)，關(guān)節(jié)疼痛等?？捎脛e嘌呤醇予以治療?！艉塑账岬目勾x物是一些堿基、氨基酸或葉酸等的類似物，以多種方式干擾或阻斷核苷酸的合成代謝，從而進一步阻止核酸及蛋白質(zhì)的生物合成，這些代謝物具有抗腫瘤作用。1.次黃嘌呤類似物主要是6-巰基嘌呤，它還可在體內(nèi)生成6-巰基嘌呤核苷酸，故其通過多種方式作用于多步反應(yīng)過程，從而阻斷嘌呤核苷酸的從頭合成和補救合成。嘧啶類似物主要有5-氟尿嘧啶，其結(jié)構(gòu)與胸腺嘧啶相似，但其本身并無生物學(xué)活性，必須在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為一磷酸脫氧核糖氟尿嘧啶核苷(FdUMP)和三磷酸氟尿嘧啶核苷(FUTP)后才干發(fā)揮作用。FdUMP與dUMP結(jié)構(gòu)相似，阻斷TMP合成。FdUMP摻入RNA分子破壞其結(jié)構(gòu)。2.氨基酸類似物有氮雜絲氨酸，其結(jié)構(gòu)與谷氮酰胺相似。3.葉酸類似物有氨基蝶呤和氨甲蝶呤，后者在臨床上常用于白血病的治療。4.阿糖胞苷，環(huán)胞苷是改變了核糖結(jié)構(gòu)的核苷類似物，能影響DNA的合成★多肽鏈合成后的加工修飾：1．一級結(jié)構(gòu)的加工修飾：⑴N端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除：N端甲酰蛋氨酸是多肽鏈合成的起始氨基酸，必須在多肽鏈折迭成一定的空間結(jié)構(gòu)之前被切除。其過程是：①去甲?；虎谌サ鞍滨；?。⑵氨基酸的修飾：由專一性的酶催化舉行修飾，包括糖基化、羥基化、磷酸化、甲?；?。⑶二硫鍵的形成：由專一性的氧化酶催化，將-SH氧化為-S-S-。⑷肽段的切除：由專一性的蛋白酶催化，將部分肽段切除。2．高級結(jié)構(gòu)的形成：⑴構(gòu)象的形成：在分子內(nèi)朋友、輔助酶及分子朋友的協(xié)助下，形成特定的空間構(gòu)象。⑵亞基的聚合。⑶輔基的銜接。生化考研復(fù)習(xí)經(jīng)典筆記/3．靶向輸送：蛋白質(zhì)合成后，定向地被輸送到其執(zhí)行功能的場所稱為靶向輸送。大多數(shù)情況下，被輸送的蛋白質(zhì)分子需穿過膜性結(jié)構(gòu)，才干到達特定的地點。因此，在這些蛋白質(zhì)分子的氨基端，普通都帶有一段疏水的肽段，稱為信號肽。分泌型蛋白質(zhì)的定向輸送，就是靠信號肽與胞漿中的信號肽識別粒子（SRP）識別并特異結(jié)合，然后再通過SRP與膜上的對接蛋白（DP）識別并結(jié)合后，將所攜帶的蛋白質(zhì)送出細胞?！锘虮磉_調(diào)控的基本原理：⑴基因表達的多級調(diào)控：基因表達調(diào)控可見于從基因激活到蛋白質(zhì)生物合成的各個階段，因此基因表達的調(diào)控可分為轉(zhuǎn)錄水平（基因激活及轉(zhuǎn)錄起始），轉(zhuǎn)錄后水平（加工及轉(zhuǎn)運），翻譯水平及翻譯后水平，但以轉(zhuǎn)錄水平的基因表達調(diào)控最重要。⑵基因轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)基本要素：①順式作用元件：（cis-actingelement）又稱分子內(nèi)作用元件，指存在于DNA分子上的一些與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)的異常順序。②反式作用因子：（trans-actingfactor）又稱為分子間作用因子，指一些與基因表達調(diào)控有關(guān)的蛋白質(zhì)因子。反式作用因子與順式作用元件之間的共同作用，才干夠達到對特定基因舉行調(diào)控的目的。③順式作用元件與反式作用因子之間的互相作用：大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白在與DNA結(jié)合之前，需先通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)互相作用，形成二聚體或多聚體，然后再通過識別特定的順式作用元件，而與DNA分子結(jié)合。這種結(jié)合通常是非共價鍵結(jié)合?！钫{(diào)控和負調(diào)控在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時，基因是關(guān)閉的，參加調(diào)節(jié)蛋白后，基因活性被開啟，此為正調(diào)控。調(diào)節(jié)蛋白稱誘導(dǎo)蛋白。在沒有調(diào)節(jié)蛋白存在時，基因是表達的，參加調(diào)節(jié)蛋白后基因表達活必被關(guān)閉，此為負調(diào)控。調(diào)節(jié)蛋白稱阻遇蛋白?！镎婧嘶虮磉_調(diào)控的特點：1．RNA聚合酶活性受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控：真核生物中存在RNApolⅠ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的RNA聚合酶，分離負責(zé)轉(zhuǎn)錄不同的RNA。這些RNA聚合酶與相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子形成復(fù)合體，從而激活或抑制該酶的催化活性。2．染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變參加基因表達的調(diào)控：真核生物DNA與組蛋白結(jié)合并形成核小體的結(jié)構(gòu)，再進一步形成染色質(zhì)。當真核基因被激活時，染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變。主要的改變有：⑴單鏈DNA形成：基因被激活后，雙鏈DNA解開成單鏈以利于轉(zhuǎn)錄，從而形成一些對DNAaseⅠ的超敏位點。⑵DNA拓樸結(jié)構(gòu)改變：天然雙鏈DNA均以負性超螺旋構(gòu)象存在，當基因激活后，則轉(zhuǎn)錄區(qū)前方的DNA拓樸結(jié)構(gòu)變?yōu)檎猿菪?。正性超螺旋可妨礙核小體形成，并促進組蛋白解聚。⑶核小體不穩(wěn)定性增強：因為組蛋白修飾狀態(tài)改變，巰基裸露等緣故而引起核小體結(jié)構(gòu)改變。4．正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)：真核基因普通都處于阻遏狀態(tài)，RNA聚合酶對啟動子的親和力很低。通過利用各種轉(zhuǎn)錄因子正性激活RNA聚合酶是真核基因調(diào)控的主要機制。5．轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分離舉行：轉(zhuǎn)錄與翻譯過程分離存在于不同的亞細胞部位，可分離舉行調(diào)控。6．轉(zhuǎn)錄后加工修飾過程復(fù)雜：異常是mRNA，轉(zhuǎn)錄后僅形成其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——HnRNA，然后再經(jīng)剪接、加帽、加尾等加工修飾，才干改變?yōu)槌墒斓膍RNA?！镎婧嘶蜣D(zhuǎn)錄調(diào)控元件及激活機制：1．順式作用元件（分子內(nèi)作用元件）：⑴啟動子：存在于結(jié)構(gòu)基因上游，與基因轉(zhuǎn)錄啟動有關(guān)的一段異常DNA順序稱為啟動子。與原核生物類似，也含有一段富含TATA的順序，稱為TATA盒。除此之外，還可見CAAT盒和GC盒。⑵增強子：位于結(jié)構(gòu)基因附近，能夠增強該基因轉(zhuǎn)錄活性的一段DNA順序稱為增強子。增強子的特點是：①在轉(zhuǎn)錄起始點5’或3’側(cè)均能起作用；②相對于啟動子的任一指向均能起作用；③發(fā)揮作用與受控基因的遠近距離相對無關(guān)；④對異源性啟動子也能發(fā)揮作用；⑤通常具有一些短的重復(fù)順序。⑶沉默子：能夠?qū)蜣D(zhuǎn)錄起阻遏作用的DNA片段，屬于負性調(diào)控元件。2．反式作用因子（分子間作用因子）：真核生物反式作用因子通常屬于轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionfactor，TF）。(1)轉(zhuǎn)錄因子的種類：①非特異性轉(zhuǎn)錄因子（基本轉(zhuǎn)錄因子）：非挑選性調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄表達的蛋白質(zhì)因子稱為非特異性轉(zhuǎn)錄因子。真核生物中存在的三種RNA聚合酶分離有相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子，即TFⅠ，TFⅡ，TFⅢ。其中，TFⅡ一共有六種亞類。TFⅡD是唯一能識別啟動子TATA盒并與之結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子，而TFⅡB則可促進聚合酶Ⅱ與啟動子的結(jié)合。②特異性轉(zhuǎn)錄因子：能夠挑選性調(diào)控某種或某些基因轉(zhuǎn)錄表達的蛋白質(zhì)因子稱為特異性轉(zhuǎn)錄因子。目前較清晰的是調(diào)控免疫球蛋白基因表達的核內(nèi)蛋白質(zhì)因子（NF）。(2)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)：反式作用因子至少含有三個功能域，即DNA結(jié)合功能域，轉(zhuǎn)錄活性功能域和其它轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合功能域。DNA結(jié)合功能域帶個性的結(jié)構(gòu)主要有：①HTH和HLH結(jié)構(gòu)：由兩段α-螺旋夾一段β-折迭構(gòu)成，α-螺旋與β-折迭之間通過β-轉(zhuǎn)角或成環(huán)銜接，即螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)和螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)。②鋅指結(jié)構(gòu)：見于TFⅢA和類固醇激素受體中，由一段富含半胱氨酸的多肽鏈構(gòu)成。每四個半光氨酸殘基或His殘基螯合一分子Zn2+，其余約12-13個殘基則呈指樣突出，剛好能嵌入DNA雙螺旋的大溝中而與之相結(jié)合。③亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)：見于真核生物DNA結(jié)合蛋白的C端，與癌基因表達調(diào)控有關(guān)。由兩段α-螺旋平行羅列構(gòu)成，其α-螺旋中存在每隔7個殘基邏輯性羅列的Leu殘基，Leu側(cè)鏈交替羅列而呈拉鏈狀。兩條肽鏈呈鉗狀與DNA相結(jié)合。⑶轉(zhuǎn)錄因子的作用特點：①同一DNA順式作用元件可被不同的轉(zhuǎn)錄因子所識別；②同一轉(zhuǎn)錄因子也可識別不同的DNA順式作用元件；③TF與TF之間存在互相作用；④當TF與TF，TF與DNA結(jié)合時，可導(dǎo)致構(gòu)象改變；⑤TF在合成過程中，有較大的可變性和可塑性。3．轉(zhuǎn)錄激活及其調(diào)控：真核RNA聚合酶Ⅱ的激活需要依賴多種轉(zhuǎn)錄因子，并與之形成復(fù)合體。其過程首先是由TFⅡD識別啟動子序列并與之結(jié)合；繼而RNA聚合酶Ⅱ與TFⅡD、B等聚合形成一個功能性的前起始復(fù)合體——PIC；最后，結(jié)合了增強子的轉(zhuǎn)錄因子與前起始復(fù)合體結(jié)合，從而形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體。糖無氧酵解的生理意義：1.在無氧和缺氧條件下，作為糖分解供能的補充途徑：⑴骨骼肌在強烈運動時的相對缺氧；⑵從平原進入高原初期；⑶嚴重貧血、大量失血、呼吸障礙、肺及心血管疾患所致缺氧。2.在有氧條件下，作為某些組織細胞主要的供能途徑：如表皮細胞，紅細胞及視網(wǎng)膜等，因為無線粒體，故只能通過無氧酵解供能?！锾侨┧嵬緩剑簭腉-1-P或G-6-P開始，經(jīng)UDP-葡萄糖醛酸生成糖醛酸的途徑。一、糖醛酸途徑二、糖醛酸的生理意義1.在肝中糖醛酸與藥物（含芳環(huán)的苯酚、苯甲酸）或含-OH、-COOH、-NH2、-SH基的異物結(jié)合成可溶于水的化合物，隨尿、膽汁排出，起解毒作用。2.UDP糖醛酸是糖醛酸基的供體，用于合成粘多糖（硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、肝素等）。3.從糖醛酸可以改變成抗壞血酸（人及靈長動物不能，缺少L-古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶）4．從糖醛酸可以生成5-磷酸木酮糖，可與磷酸戊糖途徑銜接。糖異生途徑的前體1凡是能生成丙酮酸或成草酰乙酸的物質(zhì)都可以變成葡萄糖，如TCA中所有的中間產(chǎn)物，大多數(shù)氨基酸2植物微生物經(jīng)過乙醛酸循環(huán)，可將乙酰CoA轉(zhuǎn)化成草酰乙酸，因此可以將脂肪酸改變成糖。3動物體中不存在乙醛酸循環(huán)，因此不能將乙酰CoA改變成糖。非生糖氨基酸：Ile、Leu、Tyr、Trp反芻動物胃、腸道細菌分解纖維素，產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等，其中奇數(shù)碳脂肪酸可改變成琥珀酰CoA，進入TCA，生糖。糖異生和糖酵解的代謝協(xié)調(diào)調(diào)控糖異生和糖酵解在細胞中是兩個相反的代謝途徑，同時，又是協(xié)調(diào)的。①高濃度G—6—P抑制已糖激酶，活化G—6—P酶，抑制酵解，促進異生。②酵解和異生的控制點是F—6—P與F—1.6—2P的轉(zhuǎn)化。糖異生的關(guān)鍵調(diào)控酶是F—1.6—2P酶，而糖酵解的關(guān)鍵調(diào)控酶是磷酸果糖激酶。ATP促進酵解，檸檬酸促進糖異生。F-2.6-P是強效應(yīng)物，促進酵解，削弱異生。③丙酮酸到PEP的轉(zhuǎn)化在糖異生中是由丙酮酸羧化酶調(diào)節(jié)，在酵解中被丙酮酸激酶調(diào)節(jié)。乙酰CoA激活丙酮酸羧化酶的活性，抑制丙酮酸脫氫酶的活性，因此乙酰CoA過量時，可促進Glc生成。④酵解與異生途徑，一個途徑展開，另一途徑就關(guān)閉，可避免無數(shù)循環(huán)。無效循環(huán)：由不同酶催化的兩個相反代謝，反應(yīng)條件不一樣，一個方向需ATP參加，另一方向則舉行水解，結(jié)果使ATP水解，消耗能量，反應(yīng)物無變化。酵解和異生中有三個點可能產(chǎn)生無效循環(huán)：這種無效循環(huán)只能產(chǎn)生熱量供自身需要。⑤激素對酵解和異生的調(diào)控腎上腺素、胰高血糖素和糖皮質(zhì)激素促進異生，胰島素加強酵解。㊣血糖水平的調(diào)節(jié)機體血糖水平維持穩(wěn)定主要靠激素的調(diào)節(jié)，重要的激素有胰島素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素和腎上腺素，若糖代謝及調(diào)節(jié)障礙，可發(fā)生糖尿病或低血糖。尤其糖尿病是危害人類健康的重要疾病，患者葡萄糖得不到有效利用，可導(dǎo)致機體發(fā)生一系列代謝紊亂。1.胰島素胰島素是體內(nèi)唯一降低血糖的激素，也是唯一同時促進糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的激素。血糖升高時，趕緊引起胰島素分泌。其降血糖是多方面作用的結(jié)果：①促進葡萄糖轉(zhuǎn)運入細胞，降低血液中糖含量。②通過共價修飾使糖原合成酶活性增強，磷酸化酶活性降低，加速糖原合成，抑制糖原分解。③激活丙酮酸脫氫酶，加快糖的有氧氧化④通過抑制PEP羧激酶的合成以及減少糖異生的原料，抑制糖異生。⑤抑制脂肪組織內(nèi)的脂肪酶，減少脂肪動員，使組織利用葡萄糖增強。2.胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素。其升血糖的機制幾乎與胰島素相反：①抑制糖原合成酶，激活磷酸化酶使糖原分解增強，糖原合成降低。②減少2，6-雙磷酸果糖的合成，抑制糖酵解，加速糖異生。③促進PEP羧激酶的合成，抑制丙酮酸激酶，增強糖異生。④通過激活脂肪酶，加速脂肪動員，從而間接升血糖。3.腎上腺素：腎上腺素是疾馳而強有力升高血糖的激素，主要在應(yīng)激時起作用，對常常性，尤其是進食引起的血糖波動無生理意義。主要是通過加快糖原分解，促進糖異生升高血糖。4.腎上腺皮質(zhì)醇：是腎上腺皮質(zhì)分泌的類固醇激素，主要是糖皮質(zhì)激素，它能促進肌肉蛋白質(zhì)分解，增強糖異生，同時抑制肝外組織攝取葡萄糖，從而升高血糖.◆脂肪酸合成的調(diào)節(jié)促進脂肪酸合成胰島素誘導(dǎo)乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶的合成，促進脂肪酸合成，還能促使脂肪酸進入脂肪組織，加速合成脂肪。而胰高血糖素、腎上腺素、生長素抑制脂肪酸合成。（1）內(nèi)分泌：內(nèi)分泌細胞分泌激素，進入血液循環(huán)，轉(zhuǎn)運至靶細胞，產(chǎn)生激動效應(yīng)。（2）旁分泌：部分細胞分泌激素，通過蔓延，作用于鄰近的細胞。（3）自分泌：細胞分泌的激素對自身或同類細胞發(fā)揮作用。（4）外激素：從體內(nèi)分泌，排出體外，通過空氣、水等傳插，引起同種生物產(chǎn)生生理效應(yīng)。激素作用的特點1.信號傳遞作用2.級聯(lián)放大作用極微量的激素，就可產(chǎn)生強烈的生理效應(yīng)。在體內(nèi)的水平普通在10-7-10-12mol/L（10-9—10-15mol/L）3.相對特異性激素與受體結(jié)合是專一的，受體在靶細胞膜表面或細胞內(nèi)部，甾醇類激素可穿過細胞膜。4.作用的時效性有些激素到達靶細胞后，幾秒鐘內(nèi)起作用；另一些需幾小時至幾天才達到最大生理效應(yīng)，在血液中壽命較短。5.激素間的互相作用幾種激素之間偶爾互相協(xié)同，偶爾互相抑制。受體的結(jié)構(gòu)與功能激素與受體結(jié)合，是信息傳遞至細胞的第一步。隨后，由受體構(gòu)象的變化引起一系列信息傳遞過程，因此，所有受體包含二個功能部分。一個是與配體結(jié)合的結(jié)合域，結(jié)合域的構(gòu)象或活性基團，決定其結(jié)合配體的特異性，另一個是功能部分，參加轉(zhuǎn)導(dǎo)信息。①受體—離子通道型受體本身構(gòu)成離子通道，當其結(jié)合域與配體（激素）結(jié)合后，受體變構(gòu)，使通道展開或關(guān)閉，引起或切斷離子流動，從而傳遞信號。例如：乙酰膽堿受體神經(jīng)元的乙酰膽堿受體，由5個亞基在細胞膜內(nèi)呈五邊形羅列，圍成離子通道壁。當它與乙酰膽堿結(jié)合時，膜通道展開，膜外陽離子（Na+為主）內(nèi)流，引起突觸后膜電位變化。②受體—G蛋白—效應(yīng)蛋白型許多信息物質(zhì)與細胞膜受體結(jié)合后，受體變構(gòu)，激活相應(yīng)的效應(yīng)蛋白（如酶或其它功能蛋白）。酶被激活后，可催化生成一些小分子化學(xué)物質(zhì)，后者進入胞液內(nèi)，引起細胞產(chǎn)生相應(yīng)的生物效應(yīng)，稱為第二信使。在真核細胞中，鳥苷三磷酸（GTP）結(jié)合蛋白（簡稱G蛋白）在聯(lián)系細胞膜受體與效應(yīng)蛋白質(zhì)中起重要作用。③受體—酪氨酸蛋白激酶型胰島素及一些細胞生長因子的受體，本身具有酪氨酸蛋白激酶活性。這些受體是跨膜糖蛋白，胞外部分構(gòu)成結(jié)合域以結(jié)合配體，中間有20多個疏水a(chǎn)a，構(gòu)成跨膜區(qū)，胞內(nèi)有較多可以被磷酸化的酪氨酸殘基。④受體—轉(zhuǎn)錄因子型類固醇激素及甲狀腺激素的受體位于細胞內(nèi)，它們進入細胞內(nèi)與細胞內(nèi)受體結(jié)合后，生成活化的激素—受體復(fù)合物，該復(fù)合物轉(zhuǎn)移入核內(nèi)，與所調(diào)控基因的特定部位結(jié)合，然后啟動轉(zhuǎn)錄?！锿w生成的調(diào)節(jié)①1″飽食或糖供養(yǎng)充沛時：胰島素分泌增強，脂肪動員減少，酮體生成減少；2″糖代謝旺盛3-磷酸甘油及ATP充沛，脂肪酸脂化增多，氧化減少，酮體生成減少；3″糖代謝過程中的乙酰CoA和檸檬酸能別構(gòu)激活乙酰CoA羧化酶，促進丙二酰CoA合成，而后者能抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ，阻止β-氧化的舉行，酮體生成減少。②饑餓或糖供養(yǎng)不足或糖尿病患者，與上述正巧相反，酮體生成增強?！粑镔|(zhì)代謝的特點(一)整體性：體內(nèi)各種物質(zhì)代謝互相聯(lián)系、互相改變，構(gòu)成統(tǒng)一整體。(二)代謝在精細的調(diào)節(jié)下舉行。(三)各組織器官物質(zhì)代謝各具特色，如肝是物質(zhì)代謝的樞紐，常舉行一些特異反應(yīng)。(四)各種代謝物均有各自共同的代謝池，代謝存在動態(tài)平衡。(五)ATP是共同能量形式(六)NADPH是合成代謝所需還原當量但分解代謝常以NAD為輔酶?！唐陴囸I：糖供不足，糖原很快耗盡，分解蛋白質(zhì)加速糖異生來供能，脂肪酸分解也加強。持久饑餓：持久糖異生增強，使蛋白質(zhì)大量分解，不利于機體，此時脂肪分解大大加強，以脂肪酸和酮體為主要能源。1.糖代謝和脂肪代謝的聯(lián)系①糖可以改變?yōu)橹荆浩咸烟谴x產(chǎn)生乙酰CoA，羧化成丙二酰CoA，進一步合成脂肪酸，糖分解也可產(chǎn)生甘油，與脂肪酸結(jié)合成脂肪，糖代謝產(chǎn)生的檸檬酸，ATP可變構(gòu)激活乙酰CoA羧化酶，故糖代謝不僅可為脂肪酸合成提供原料，促進這一過程的舉行。②脂肪大部分不能變?yōu)樘牵褐痉纸猱a(chǎn)生甘油和脂肪酸。脂肪酸分解生成乙酰CoA但乙酰CoA不能逆行生成丙酮酸，從而不能循糖異生途徑改變?yōu)樘?。甘油可以在肝、腎等組織變?yōu)榱姿岣视?，進而轉(zhuǎn)化為糖，但甘油與大量由脂肪酸分解產(chǎn)生的乙酰CoA相比是微不足道的，故脂肪絕大部分不能改變?yōu)樘恰?.糖與氨基酸代謝的聯(lián)系①大部分氨基酸可變?yōu)樘牵撼被?亮氨酸、賴氨酸)外，其余18種氨基酸都可脫氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，這些酮酸再轉(zhuǎn)化為丙酮酸，即可生成糖。②糖只能轉(zhuǎn)化為非必須氨基酸：糖代謝的中間產(chǎn)物如丙酮酸等可通過轉(zhuǎn)氨基作用合成非必須氨基酸，但體內(nèi)8種必須氨基酸，體內(nèi)不能轉(zhuǎn)化合成。3.脂肪代謝與氨基酸代謝的聯(lián)系①蛋白質(zhì)可以變?yōu)橹?，各種氨基酸經(jīng)代謝都可生成乙酰CoA，由乙酰CoA可合成脂肪酸和膽固醇，脂肪酸可進一步合成脂肪。②脂肪絕大部分不能變?yōu)榘被幔褐痉纸獬蔀楦视?、脂肪酸，甘油可轉(zhuǎn)化為糖代謝中間產(chǎn)物，再轉(zhuǎn)化為非必須氨基酸，脂肪酸分解成乙酰CoA，不能改變?yōu)樘?，也不能轉(zhuǎn)化為非必須氨基酸。脂肪分解產(chǎn)生甘油與大量乙酰CoA相比含量太少，所以脂肪也大部分不能變?yōu)榘被?。所以食物中的蛋白質(zhì)不能為糖、脂代替，蛋白質(zhì)卻可代替糖、脂。4.核酸代謝與氨基酸代謝的聯(lián)系氨基酸是核酸合成的重要原料如嘌呤合成需要甘氨酸、天冬氨酸及氨基酸代謝產(chǎn)生的一碳單位等。合成核苷酸所需的核糖由葡萄糖代謝的磷酸戊糖途徑提供。★組織、器官的代謝特點及聯(lián)系各組織、器官因為酶的組成、含量不同，代謝既有共同之處，又各具特點。(一)肝：是三大物質(zhì)代謝的樞紐，其中有幾條代謝途徑是其他組織器官不能舉行或很少舉行的1.糖原合成：肌肉也可合成糖原，但其量無法與肝糖原相比。2.糖原分解：肝有葡萄糖-6-磷酸酶，可將糖原分解為葡萄糖，維持血糖恒定，肌肉無此酶，故肌糖原不能補充血糖。3.糖異生：肝在饑餓時，可異生糖維持血糖濃度，腎惟獨在持久饑餓時，異生能力才大大加強。4.合成尿素：腎也能合成，但量甚微，肝是解毒含氮廢物的主要器官。5.合成酮體：腎也可生成酮體，但量甚少，可以看作是肝的獨有功能。(二)心臟：可以多種物質(zhì)供能，如酮體、乳酸、脂肪酸等，所以ATP供養(yǎng)充沛。(三)腦：幾乎以葡萄糖為唯一能源，無糖原儲存，也不能利用脂肪酸，持久饑餓時，可以酮體供能。(四)肌肉：以脂肪酸供能為主，強烈運動以無氧糖酵解為主。(五)紅細胞：糖酵解是其唯一供能途徑。(六)脂肪組織：合成儲存脂肪的重要組織。(七)腎：可糖異生，生成酮體，是除肝外，唯一可舉行此兩種代謝的器官，但正常情況下，與肝相比，不占主要地位。肝是調(diào)節(jié)、聯(lián)系全身器官代謝的中央機構(gòu)。如通過乳酸循環(huán)將肌肉、肝代謝聯(lián)系起來。又如脂肪組織分解脂肪產(chǎn)生的甘油運至肝，可生成糖。大量脂肪酸可在肝中生成酮體，酮體又可成為肝外組織很好的能源物質(zhì)。所以全身器官、組織代謝是互相聯(lián)系的，通過各種代謝之間的聯(lián)系和調(diào)節(jié)，將機體統(tǒng)一為一個整