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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章蛋白質(zhì)的元素組成(克氏定氮法的基礎(chǔ))碳、氫、氧、氮、硫( C、H、O、N、S )以及磷、鐵、銅、鋅、碘、硒蛋白質(zhì)平均含氮量(N% ): 16% 蛋白質(zhì)含量 =含氮克數(shù)× 6.25(凱氏定氮法)基本組成單位氨基酸熟悉氨基酸的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.20 種 AA 中除 Pro 外,與羧基相連的-碳原子上都有一個(gè)氨基,因而稱(chēng)-氨基酸。2.不同的 -AA ,其 R 側(cè)鏈不同。氨基酸R 側(cè)鏈對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)有重要影響。3.除 Gly 的 R 側(cè)鏈為 H 原子外, 其他 AA 的 -碳原子都是不對(duì)稱(chēng)碳原子,可形成不同的構(gòu)型,因而具有旋光性。氨基酸分類(lèi) P9按側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)可分為

2、:非極性、疏水性氨基酸極性、中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸等電點(diǎn)概念在某一溶液中,氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等,呈電中性,此時(shí)該溶液的 pH 值即為該氨基酸的等電點(diǎn)(isoelectric point,pI ) 。紫外吸收性質(zhì)含有共軛雙鍵的芳香族氨基酸 Trp( 色氨酸 ), Tyr (酪氨酸) 的最大吸收峰在 280nm 波長(zhǎng)附近。氨基酸成肽的連接方式兩分子脫水縮合為二肽,肽鍵1/20由 10 個(gè)以?xún)?nèi)氨基酸相連而成的肽稱(chēng)為寡肽。而更多的氨基酸相連而成的肽叫做多肽;多肽鏈有兩端,其游離a-氨基的一端稱(chēng)氨基末端或 N- 端,游離 a-羧基的一端稱(chēng)為羧基末端或C- 端。肽鏈中的氨基酸

3、分子因脫水縮合而基團(tuán)不全,被稱(chēng)為氨基酸殘基。蛋白質(zhì)就是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈。谷胱甘肽 GSHGSH 是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽。(1)體內(nèi)重要的還原劑保護(hù)蛋白質(zhì)和酶分子中的巰基免遭氧化,使蛋白質(zhì)處與活性狀態(tài)。(2)谷胱甘肽的巰基作用可以與致癌劑或藥物等結(jié)合,從而阻斷這些化合物與DNA 、 RNA或蛋白質(zhì)結(jié)合,保護(hù)機(jī)體免遭毒性損害。蛋白質(zhì) 14 級(jí)結(jié)構(gòu)的定義及維系這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用鍵蛋白質(zhì)是氨基酸通過(guò)肽鍵相連形成的具有三維結(jié)構(gòu)的生物大分子蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)就是蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。主要化學(xué)鍵是肽鍵,有的還包含二硫鍵。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的主鏈骨架中若干肽單元,

4、各自沿一定的軸盤(pán)旋或折疊,并以氫鍵為主要次級(jí)鍵而形成的有規(guī)則或無(wú)規(guī)則的構(gòu)象,如-螺旋、 - 折疊、 -轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲等。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)一般不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)單位 肽單元 ( peptide unit )肽鍵與相鄰的兩個(gè)-C 原子所組成的殘基,稱(chēng)為肽單元、肽單位、肽平面或酰胺平面(amide plane) 。它們均位于同一個(gè)平面上,且兩個(gè) -C 原子呈反式排列。二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵 氫鍵(hydrogen bond)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,由于氨基酸殘基側(cè)鏈R 基的相互作用進(jìn)一步盤(pán)曲或折迭而形成的特定構(gòu)象。也就是整條多肽鏈中所有原子或基團(tuán)在三維空

5、間的排布位置。蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定主要靠次級(jí)鍵,包括氫鍵、鹽鍵、疏水鍵以及范德華力等。此外, 某些蛋白質(zhì)中二硫鍵也起著重要的作用。由兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基之間彼此以非共價(jià)鍵相互作用形成的更為復(fù)雜的空間構(gòu)象,稱(chēng)為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。 亞基 (subunit) :由一條或幾條多肽鏈纏繞形成的具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本形式?重點(diǎn)掌握 - 螺旋、- 折疊的概念 -螺旋 ( -helix) -折疊 ( -pleated sheet) -轉(zhuǎn)角 ( turn or -bend)無(wú)規(guī)卷曲(random coil) -helix多個(gè)肽平面通過(guò)C的旋轉(zhuǎn),相互之間緊密盤(pán)曲成穩(wěn)固的右手螺旋。主鏈

6、螺旋上升, 每 3.6 個(gè)氨基酸殘基上升一圈,螺距 0.54nm 。肽平面和螺旋長(zhǎng)軸平行。相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵中羰基氧(C O) 和亞氨基氫 (NH) 形成許多鏈內(nèi)氫鍵,即每2/20一個(gè)氨基酸殘基中的亞氨基氫和前面相隔三個(gè)殘基的羰基氧之間形成氫鍵,這是穩(wěn)定 -螺旋的主要化學(xué)鍵。 肽鏈中氨基酸殘基側(cè)鏈 R 基,分布在螺旋外側(cè),其形狀、大小及電荷均會(huì)影響螺旋的形成。 -pleated sheet是肽鏈相當(dāng)伸展的結(jié)構(gòu),肽平面之間折疊成鋸齒狀,相鄰肽平面間呈110°角。依靠?jī)蓷l肽鏈或一條肽鏈內(nèi)的兩段肽鏈間的羰基氧與亞氨基氫形成氫鍵,使構(gòu)象穩(wěn)定。也就是說(shuō),氫鍵是穩(wěn)定-折疊的主要化學(xué)鍵。兩段肽

7、鏈可以是平行的,也可以是反平行的。即前者兩條鏈從N 端到 C 端是同方向的,后者是反方向的。-折疊結(jié)構(gòu)的形式十分多樣,正、反平行還可以相互交替。平行的-折疊結(jié)構(gòu)中,兩個(gè)殘基的間距為0.65nm ;反平行的-折疊結(jié)構(gòu),則間距為0.7nm 。氨基酸殘基的側(cè)鏈R 基分布在片層的上方或下方。了解蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級(jí)結(jié)構(gòu)師蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。什么是蛋白質(zhì)的變性?哪些因素可引起蛋白質(zhì)的變性?變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了哪些變化?天然蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下,其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞,從而導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物學(xué)活性的喪失,稱(chēng)為蛋白質(zhì)的變性作用 (denaturation) 。溶

8、解度降低、溶液的粘滯度增高、不容易結(jié)晶、易被酶消化。變性主要是二硫鍵及非共價(jià)鍵的斷裂,并不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸序列的改變。第二章1、核酸的分類(lèi)、元素組成和化學(xué)組成以及一些基本名詞分類(lèi):脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA),主要存在于細(xì)胞核內(nèi),是遺傳信息的儲(chǔ)存和攜帶者,是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。核糖核酸( ribonucleicacid, RNA ),主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,少量分布于細(xì)胞核,參與遺傳信息表達(dá)的各過(guò)程。某些病毒RNA 也可作為遺傳信息的載體。高等生物的線(xiàn)粒體中存在著線(xiàn)粒體DNA 和線(xiàn)粒體RNA 。化學(xué)組成:戊糖核苷和脫氧核苷堿基核酸核苷酸3/20磷酸堿基分為嘌呤

9、和嘧啶。腺嘌呤A鳥(niǎo)嘌呤 G尿嘧啶 U胸腺嘧啶T胞嘧啶 C構(gòu)成 DNA 的堿基有A構(gòu)成的堿基有 U戊糖DNA 中戊糖的為 -D-2- 脫氧核糖RNA 中的戊糖的為-D-核糖2、核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)和書(shū)寫(xiě)方式、 連接方式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(chēng)為堿基序列。由于核酸分子具有方向性,規(guī)定它們的核苷酸或脫氧核苷酸的排列順序和書(shū)寫(xiě)規(guī)則必須是從 5-末端到 3-末端。3、Watson -Crick DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)(1) 兩條反向平行 (走向相反,一條 5 3,另一條 3 5)的多核苷酸鏈圍繞同一個(gè)中心軸相互纏繞構(gòu)成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。兩條鏈均為右手螺旋。(2)

10、 嘧啶與嘌呤堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè),磷酸與核糖在外側(cè),彼此通過(guò)3 ,5-磷酸二酯鍵相連接,形成DNA 分子的骨架。堿基平面與縱軸垂直,糖環(huán)的平面與縱軸平行。(3) 雙螺旋的直徑為 2nm 。順軸方向,每隔 0.34nm 有一個(gè)核苷酸,相鄰兩個(gè)核苷酸之間的夾角為 36°。每一圈雙螺旋有10 對(duì)核苷酸,每圈高度為3.4nm 。(4) 、兩條鏈由堿基間的氫鍵相連。A 與 T 配對(duì),形成兩個(gè)氫鍵。G 與 C 配對(duì),形成三個(gè)氫鍵。所以 GC 之間的配對(duì)較為穩(wěn)定。這種堿基之間相互配對(duì)稱(chēng)為堿基互補(bǔ)。根據(jù)堿基互補(bǔ)原則,當(dāng)一條多核苷酸鏈的序列被確定以后,即可推知另一條互補(bǔ)鏈的序列。(5) 由于堿基對(duì)排列的

11、方向性, 使得堿基對(duì)占據(jù)的空間是不對(duì)稱(chēng)的, 所以雙螺旋結(jié)構(gòu)上有兩條螺形凹溝,一條較深,稱(chēng)為大溝 (major groove) ;一條較淺,稱(chēng)為小溝 (minor groove) 。目前認(rèn)為溝狀結(jié)構(gòu) 與蛋白質(zhì)和 DNA 只見(jiàn)的相互識(shí)別有關(guān)。(6) 維持 DNA 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力主要是堿基堆積力和氫鍵。堿基有規(guī)律的堆積可以使堿基之間發(fā)生締合,這種作用力稱(chēng)為堿基堆積力。由于堿基的層層堆積,在DNA 分子內(nèi)部形成一個(gè)疏水核心區(qū), 有助于氫鍵的形成。 堿基堆積力維持 DNA 縱向穩(wěn)定,而氫鍵維持 DNA 的橫向穩(wěn)定。DNA 構(gòu)象有多態(tài)性:在不同的濕度和離子強(qiáng)度時(shí),還可形成A 、 C、 D、 Z 等各種構(gòu)

12、象。A-DNA :右手螺旋,螺距 2.8nm ,含 11 個(gè)堿基對(duì)。 Z-DNA :左手螺旋螺距 4.5nm ,含 12 個(gè)堿基對(duì)。因磷酸核糖骨架呈鋸齒狀排列,故稱(chēng)Z-DNA 。4、RNA的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能M (信使) RNA 的結(jié)構(gòu)與功能?細(xì)胞內(nèi)含量較低、半衰期較短的一類(lèi)RNA ,但種類(lèi)很多。?真核生物在細(xì)胞核內(nèi)最先合成的為hnRNA ,經(jīng)過(guò)剪接成為成熟的mRNA ,并依靠4/20某種特殊的機(jī)制轉(zhuǎn)移到胞液中。? 功能:轉(zhuǎn)錄核內(nèi)遺傳信息 DNA 的堿基排列順序 ,并攜帶到胞質(zhì), 指導(dǎo)所合成的蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。? 三聯(lián)體密碼 (triplet code) ,密碼子 (coden) :m

13、RNA 分子上從 5段 AUG 開(kāi)始,每三個(gè)核苷酸為一組,決定肽鏈上的一個(gè)氨基酸。真核生物mRNA的特點(diǎn) 5-末端的帽結(jié)構(gòu): m7G-5 ppp5 -Np ,可以與 CBPs 結(jié)合 3-末端的 polyA 結(jié)構(gòu) :100-200 個(gè)腺苷酸,每10-20 個(gè)堿基結(jié)合一個(gè)PABP功能:共同負(fù)責(zé)mRNA 從核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位,mRNA 的穩(wěn)定性的維系以及翻譯起始的調(diào)控(包括與核蛋白體、翻譯起始因子的結(jié)合)CBPs :帽結(jié)合蛋白;PABP:polyA結(jié)合蛋白。t (轉(zhuǎn)運(yùn)) RNA? 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到核糖體上,參與解譯 mRNA 的遺傳密碼,合成蛋白質(zhì)。特點(diǎn):? 細(xì)胞內(nèi)分子量最小的一類(lèi)核酸? 種類(lèi)很多? 含稀

14、有堿基? 二級(jí)結(jié)構(gòu)為 “三葉草 ”的結(jié)構(gòu)。? 三級(jí)結(jié)構(gòu)呈倒 L 形。rRNA?細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA ,占細(xì)胞內(nèi)RNA 總量的 80% 以上。? rRNA 不能單獨(dú)行使功能,必須與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成核糖體,作為蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。DNA的變性、復(fù)性在某些理化因素(溫度、pH 值、有機(jī)溶劑和尿素等)的作用下,維持DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的作用力氫鍵和堿基堆積力被破壞,形成無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)狀分子,從而引起核酸理化性質(zhì)和生物學(xué)功能的改變。變性并不涉及核苷酸間共價(jià)鍵的斷裂,因此變性作用并不引起核酸分子量的降低。變性的 DNA 在適當(dāng)?shù)臈l件下,兩條彼此分開(kāi)的DNA 單鏈重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程。它是變性的逆過(guò)程。第三

15、章1、 酶的概念及酶促反應(yīng)的特點(diǎn) 。酶由活細(xì)胞合成的一類(lèi)具有生物活化性的有機(jī)物包括蛋白質(zhì)和核酸。特點(diǎn):( 1)極高的催化效率活化能就是底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量。酶能大大降低反應(yīng)的活化能,使更5/20多的底物轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿樱磻?yīng)速度加快。( 2)高度的特異性1. 絕對(duì)特異性:作用于一種底物。 (如脲酶等)。2.相對(duì)特異性:作用于一類(lèi)底物或一種化學(xué)鍵(如酯酶、胰蛋白酶等)。3. 立體異構(gòu)特異性 (如乳酸脫氫酶、延胡索酸酶等) 。( 3)酶活性的可調(diào)節(jié)性酶活性的調(diào)節(jié)分為酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)和酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié)改變酶蛋白合成與降解速度緩慢調(diào)節(jié)( 4)酶的高度不穩(wěn)定性能使蛋白質(zhì)變性的理化因素

16、如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、高溫、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)等均可影響酶活性,甚至使酶完全失活。酶催化作用一般需要比較溫和的條件,如常溫、常壓、接近中性的 pH 值等。酶的活性中心、必需基團(tuán)的概念。酶的活性中心就是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基或殘基上某些基團(tuán)構(gòu)成的特定的空間構(gòu)象,是酶與底物結(jié)合并發(fā)揮其催化作用的部位 ,所以一般處于酶分子表面或縫隙中。酶活性中心及活性中心以外對(duì)于維持酶的活性有重要作用的一些化學(xué)基團(tuán)稱(chēng)為酶的必需基團(tuán)。有些基團(tuán)雖然不參加酶的活性中心的組成,但為維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需,這些基團(tuán)是酶的活性中心以外的必需基團(tuán)。常見(jiàn)的必需基團(tuán)有組氨酸的咪唑基、絲氨酸的羥基、半

17、胱氨酸的巰基等。單純酶、結(jié)合酶、全酶、酶蛋白、輔助因子、輔酶、輔基的概念。單體酶:僅由氨基酸殘基構(gòu)成的酶。結(jié)合酶:由酶蛋白和輔助因子組成。全酶:酶蛋白與輔助因子結(jié)合形成的復(fù)合物。只有全酶才有催化作用。酶蛋白:結(jié)合酶的蛋白質(zhì)部分。輔助因子:結(jié)合酶的非蛋白質(zhì)部分。輔酶:小分子有機(jī)化合物是一些化學(xué)穩(wěn)定的小分子物質(zhì)。輔基:輔酶中與酶蛋白共價(jià)結(jié)合的輔酶影響酶促反應(yīng)的六因素底物濃度在底物濃度較低時(shí),反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而急劇上升,兩者呈正比關(guān)系,反應(yīng)呈一級(jí)反應(yīng)。隨著底物濃度的進(jìn)一步增高,反應(yīng)速率不再呈正比例加速。如果繼續(xù)加大底物濃度,反應(yīng)速率將不再增加,表現(xiàn)出零級(jí)反應(yīng)。6/20酶濃度當(dāng) S E ,則酶

18、促反應(yīng)速度與酶的濃度變化成正比,即 V= 3 E 。溫度? 雙重影響 :一方面,當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)速度加快,另一方面,隨溫度升高,酶逐步變性,酶促反應(yīng)速度降低。?最適溫度 :酶促反應(yīng)速度最大時(shí)的環(huán)境溫度。與底物濃度,介質(zhì)pH ,離子強(qiáng)度,保溫時(shí)間等因素有關(guān)。pH在最適 PH 時(shí),酶與底物都處于最佳的電離狀態(tài)和最優(yōu)的空間構(gòu)象,有利于結(jié)合, 催化反應(yīng)也最快。偏離最適PH ,酶的活性中心不能充分暴露,酶促反應(yīng)減慢。偏離最適PH 過(guò)遠(yuǎn),還會(huì)導(dǎo)致酶蛋白變性失活。抑制劑?凡能使酶活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱(chēng)做酶的抑制劑(inhibitor)。?抑制作用分為可逆性抑制與不可逆性抑制兩類(lèi)激活劑使酶從無(wú)活

19、性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。必需激活劑非必需激活劑激活劑大多為金屬離子,如 Mg2+ 、 K+ 、 Mn2+ 等;少數(shù)為陰離子,如 Cl- 等。也有許多有機(jī)化合物激活劑,如膽汁酸鹽等。米氏方程,米氏常數(shù)的概念及意義7/20Km 為米氏常數(shù),意義: 1、 Km 是酶促反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。2、不同的酶具有不同的Km 值,它是酶的一個(gè)重要的特征常數(shù)。一般只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶的濃度無(wú)關(guān)。當(dāng)pH ,溫度和離子強(qiáng)度等因素不變時(shí),Km 是恒定的。3、如果一種酶有幾種底物,則對(duì)于每一種底物各有一個(gè)特定的Km 值。其中 Km 值最小的底物一般稱(chēng)為該酶的最適底物或天然底物。1/Km可近似

20、地表示酶對(duì)底物親和力的大小。1/Km 越大,表明親和力越大,酶促反應(yīng)易于進(jìn)行。4、 Km 值一般在 10-610-2 mol/L之間。酶原、酶原激活機(jī)理、生理意義酶原:有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)只是酶的無(wú)活性前體,此前體物質(zhì)稱(chēng)為酶原。酶原的激活:在一定條件下,酶原轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過(guò)程。實(shí)質(zhì)是酶活性中心形成或暴露的過(guò)程。酶原激活機(jī)理:酶原在特定條件下,一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂,水解掉一個(gè)或幾個(gè)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(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化,使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用。可視為酶的儲(chǔ)存形式。同工酶的概念同工酶是指催化相同化學(xué)反應(yīng),酶蛋白

21、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,是由不同基因編碼的多肽鏈,或同一基因轉(zhuǎn)錄生成的不同mRNA 所翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。不可逆抑制、可逆抑制中的競(jìng)爭(zhēng)性抑制可逆抑制中的競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑和底物的結(jié)構(gòu)相似,能和酶的底物分子競(jìng)爭(zhēng)與酶的活性中心相結(jié)合,從而阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物。抑制程度取決于抑制劑和底物對(duì)酶的相對(duì)親和力以及抑制劑和底物濃度比。加大底物濃度可減弱甚至解除抑制作用。Km 增大, Vmax 不變。8/20第四章酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途徑、糖原合成與分解、糖異生:(見(jiàn)講義)? 定義/ 概念? 場(chǎng)所(部位 / 亞細(xì)胞定位)? 起始物 / 終產(chǎn)物? 關(guān)鍵步驟? 關(guān)鍵酶?

22、 能量利用與產(chǎn)生? 還原力利用與產(chǎn)生? 生理意義糖酵解:定義:在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸的過(guò)程并伴隨著少量ATP生成的過(guò)程。場(chǎng)所(部位 / 亞細(xì)胞定位):胞漿起始物 / 終產(chǎn)物:葡萄糖(糖原)/ 乳酸( ATP)關(guān)鍵步驟 :葡萄糖磷酸化為6- 磷酸葡萄糖( 2)6- 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)化為 6- 磷酸果糖( 3) 6- 磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?1, 6- 雙磷酸果糖( 4)磷酸己糖裂解成 2 分子磷酸丙糖( 5)磷酸丙糖的同分異構(gòu)化( 6) 3- 磷酸甘油醛氧化為 1, 3- 二磷酸甘油酸( 7) 1, 3- 二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?3- 磷酸甘油酸( 8) 3- 磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?2- 磷酸甘油酸( 9)

23、2- 磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖幔?10)磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸,并通過(guò)底物水平磷酸化生成ATP關(guān)鍵酶:己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶能量利用與產(chǎn)生:還原力利用與產(chǎn)生:生理意義: 缺氧狀態(tài)下,迅速供能 少數(shù)組織僅以此途徑獲能- 紅細(xì)胞 有些組織即使在有氧條件下也以此途徑獲部分能量- 白細(xì)胞、視網(wǎng)膜 酵解還是徹底有氧氧化的前奏,準(zhǔn)備階段血糖的概念、正常值;血糖來(lái)源和去路。參與血糖調(diào)節(jié)的因素(四種激素名稱(chēng),胰島素降血糖、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素升血糖)血糖 :血糖,指血液中的葡萄糖。9/20正常血糖濃度: 3.896.11mmol/L血糖來(lái)源:1、 消化吸收2、 肝糖原

24、分解3、 糖異生去路:1、 三羧酸循環(huán)徹底氧化分解2、 轉(zhuǎn)變成非糖類(lèi)物質(zhì)如氨基酸,脂肪3、 轉(zhuǎn)變成肝糖原、肌糖原4、 磷酸戊糖途徑生成其他糖參與血糖調(diào)節(jié)的因素(四種激素名稱(chēng),胰島素降血糖、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素升血糖)1、 胰島素體內(nèi)唯一降低血糖水平的激素胰島素的作用機(jī)制:1、促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝外細(xì)胞2、加速糖原合成3、加快糖的有氧氧化4、抑制肝內(nèi)糖異生5、減少脂肪動(dòng)員2、 胰高血糖素體內(nèi)升高血糖水平的主要激素胰高血糖素的作用機(jī)制 : 1、促進(jìn)肝糖原分解 2、抑制酵解途徑,促進(jìn)糖異生 3、促進(jìn)脂肪動(dòng)員3、糖皮質(zhì)激素和腎上腺素也可升高血糖,腎上腺素只要在應(yīng)急狀態(tài)下發(fā)揮作用。升高血糖:

25、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素升血糖糖酵解和糖異生的關(guān)鍵酶和關(guān)鍵步驟第五章必需脂肪酸必需脂酸 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(yíng)養(yǎng)素,不能自身合成,需從食物攝取,故稱(chēng)必需脂酸。掌握脂肪動(dòng)員的概念及限速酶 。定義 :儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪, 被脂肪酶逐步水解為 FFA 及甘油, 并釋放入血以供其他組織氧化利用的過(guò)程。甘油三酯脂酶的催化反應(yīng)是甘油三酯分解的限速步驟,是脂肪動(dòng)員的限速酶。因其活性受多種激素的調(diào)控,故稱(chēng)為激素敏感性甘油三酯脂酶。脂酸- 氧化的概念、(部位/ 亞細(xì)胞定位)、主要過(guò)程、關(guān)鍵酶、反應(yīng)10/20部位及能量的計(jì)算脂酰 CoA 在線(xiàn)粒體基質(zhì)中-氧化酶系的催

26、化下,由脂酰基的碳原子開(kāi)始氧化,經(jīng)脫氫、加水、再脫氫、硫解四步連續(xù)的反應(yīng),產(chǎn)生:1 分子乙酰CoA1 分子比原來(lái)少2 個(gè)碳原子的脂酰CoA1 分子 NADH+H+1 分子 FADH2部位:除腦組織外,大多數(shù)組織,以肝臟和肌肉最為活躍1. FFA 的活化 (胞液 )2. 脂肪酸的 -氧化 ( -Oxidation)( 線(xiàn)粒體主要過(guò)程:1. 脂肪酸活化 脂酰 CoA2. 脂酰基進(jìn)入線(xiàn)粒體3. 脂酰 CoA 的 -氧化4. 三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化關(guān)鍵酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶能量 :軟脂酸 129ATP酮體的概念、合成及利用的部位、生理意義。酮體包括乙酰乙酸、羥丁酸及丙酮,是脂酸在肝細(xì)胞分解氧化時(shí)產(chǎn)生的特有

27、中間代謝物。合成部位:線(xiàn)粒體利用部位:肝外組織生理意義:酮體分子量小,水溶性大,易于通過(guò)血腦屏障和肌肉毛細(xì)血管壁,是腦組織和肌肉組織的重要能源。 )因而,酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體的利用增加可減少葡萄糖的利用,有利于維持血糖水平的恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。正常情況下,血中酮體的含量為0.03 0.5mmol/L 。酮體“肝內(nèi)生成,肝外利用”脂肪酸合成的原料、關(guān)鍵酶、產(chǎn)物、乙酰輔酶 A 從線(xiàn)粒體進(jìn)入胞液的方式。合成的原料:乙酰及關(guān)鍵酶:乙酰CoA羧化酶產(chǎn)物:乙酰輔酶A 從線(xiàn)粒體進(jìn)入胞液的方式:檸檬酸 丙酮酸循環(huán)合成膽固醇的原料,部位和亞細(xì)胞定位、膽固醇合成的主要過(guò)程及關(guān)11/20鍵酶;膽固

28、醇在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變。原料:乙酰CoA(合成膽固醇的唯一碳源)ATPNADPH + H+部位:胞液及光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)關(guān)鍵酶: HMG-CoA還原酶主要過(guò)程:1. 甲羥戊酸的合成2. 鯊烯的合成3. 膽固醇的合成膽固醇在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變:轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?這是膽固醇在體內(nèi)代謝的最主要去路。轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)固醇激素:腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為維生素 D3參與生物膜的合成血漿脂蛋白的分類(lèi)及功能。電泳法 - 脂蛋白、 前 - 脂蛋白、 - 脂蛋白,乳糜微粒超速離心法:血漿在一定密度的鹽溶液中超速離心,根據(jù)密度不同,可分為四類(lèi):? 乳糜微粒 CM? 極低密度脂蛋白 VLDL? 低密度脂蛋白 LDL? 高密度脂蛋白 HDL功能:?

29、CM :(十二指腸,空腸細(xì)胞)運(yùn)輸外源性甘油三酯及膽固醇的主要形式。· VLDL:(肝細(xì)胞)運(yùn)輸內(nèi)源性甘油三酯的主要形式。空腹血漿中甘油三酯的水平主要反應(yīng)在VLDL的含量上。3. LDL: (肝細(xì)胞、血漿)轉(zhuǎn)運(yùn)肝合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。LDL是正常人空腹血漿中的主要脂蛋白。4. HDL: (肝細(xì)胞,小腸細(xì)胞、血漿)將膽固醇從肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝進(jìn)行代謝第六章生物氧化、底物水平磷酸化、氧化磷酸化的概念生物氧化:物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱(chēng)生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量,最終生成CO2 和 H2O 的過(guò)程。12/20底物水平磷酸化:是因脫氫、脫水等作用使

30、能量在分子內(nèi)部重新分布而形成高能化合物,然后將能量轉(zhuǎn)移給 ADP形成 ATP的過(guò)程。氧化磷酸化: 是指在呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中、 能量逐步釋放并偶聯(lián) ADP磷酸化生成 ATP,因此又稱(chēng)為偶聯(lián)磷酸化。呼吸鏈的概念、種類(lèi)、復(fù)合體排列順序及 ATP生成部位。概念:代謝物脫下的成對(duì)氫原子( 2H)通過(guò)多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞,最終與氧結(jié)合生成水,此傳遞鏈稱(chēng)為呼吸鏈,又稱(chēng)電子傳遞鏈。種類(lèi):復(fù)合體 : NADH- 泛醌還原酶復(fù)合體 :琥珀酸 - 泛醌還原酶復(fù)合體 :泛醌 - 細(xì)胞色素c 還原酶復(fù)合體 :細(xì)胞色素c 氧化酶復(fù)合體排列順序:1. NADH 氧化呼吸鏈NADH復(fù)合體Q 復(fù)合體Cyt c

31、復(fù)合體O22. 琥珀酸氧化呼吸鏈琥珀酸 復(fù)合體 Q 復(fù)合體 Cyt c 復(fù)合體 O2 ATP生成部位P/O比值的概念P/O 比值:指物質(zhì)氧化時(shí),每消耗一摩爾氧原子所消耗無(wú)機(jī)磷或ADP 的摩爾數(shù)或所生成的ATP的摩爾數(shù)兩種穿梭方式、主要存在部位及后果 ( 見(jiàn)講義) 。 - 磷酸甘油穿梭蘋(píng)果酸 - 天冬氨酸穿梭高能化合物概念、常見(jiàn)的高能化合物高能化合物:進(jìn)行水解反應(yīng)時(shí)伴隨的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化大于21KJ/mol 的化合物。生物學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為0.1MPa、 25、 pH=7.0 。高能化合物:ATP、 GTP、 CTP、 UTP、 PEP、 CP、乙酰磷酸第七章必需氨基酸必需氨基酸: 體內(nèi)需要但不能自

32、身合成,必須由食物供給的氨基酸。包括8 種:13/20? 甲硫氨酸( Met)色氨酸( Trp )賴(lài)氨酸( Lys )纈氨酸( Val )? 異亮氨酸( Ile )亮氨酸( Leu)苯丙氨酸( Phe)蘇氨酸( Thr甲色賴(lài)?yán)i異亮苯蘇(假設(shè)來(lái)寫(xiě)一兩本書(shū))氨基酸脫氨基的四種方式轉(zhuǎn)氨基作用:在轉(zhuǎn)氨酶的催化下,某一氨基酸的- 氨基轉(zhuǎn)移到另一種- 酮酸的酮基上,生成相應(yīng)的氨基酸;原來(lái)的氨基酸則轉(zhuǎn)變成- 酮酸。谷丙轉(zhuǎn)氨酶 /ALT,又稱(chēng) GPT谷草轉(zhuǎn)氨酶 /AST,又稱(chēng) GOT氧化脫氨基作用:L- 谷氨酸氧化脫氨基作用(L- 谷氨酸脫氫酶:肝、腎、腦組織廣泛存在,是一種不需氧脫氫酶。)聯(lián)合脫氨基作用:兩

33、種脫氨基方式的聯(lián)合作用,使氨基酸脫下- 氨基生成 - 酮酸的過(guò)程。類(lèi)型轉(zhuǎn)氨基作用偶聯(lián)氧化脫氨基作用主要在肝、腎等組織內(nèi)進(jìn)行。聯(lián)合脫氨基作用的主要反應(yīng)途徑。體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑 轉(zhuǎn)氨基作用偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)主要在骨骼肌、心肌內(nèi)進(jìn)行。因?yàn)榧∪庵蠰- 谷氨酸脫氫酶活性不高。非氧化脫氨基作用氨的來(lái)源、去路,氨在體內(nèi)的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式及肝昏迷的機(jī)制。? 氨的來(lái)源:氨基酸及胺的分解氨基酸脫氨基作用( 體內(nèi)氨的主要來(lái)源)胺的分解:RCH2NH2RCHO + NH3? 腸道吸收的氨未被吸收的氨基酸在腸菌作用下脫氨基而生成。血液中尿素滲入腸道,由腸菌尿素酶水解生成氨。?腎臟產(chǎn)氨: GlnGlu + NH3

34、血氨的去路 在肝內(nèi)合成尿素,這是最主要的去路 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺 腎小管泌氨分泌的 NH3在酸性條件下生成NH4+,隨尿排出兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式:丙氨酸 - 葡萄糖循環(huán)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用肝昏迷的機(jī)制:肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁巍?4/20尿素循環(huán)的反應(yīng)部位、亞細(xì)胞定位、重要的酶、氮元素的來(lái)源反應(yīng)部位 :肝細(xì)胞線(xiàn)粒體及胞液亞細(xì)胞定位:重要的酶:精氨酸代琥珀酸合成酶 氨基甲酰磷酸合成酶氮元素的來(lái)源: 1 個(gè)來(lái)自氨, 1 個(gè)來(lái)自天冬氨酸 - 酮酸的代謝、生酮氨基酸( Leu 、Lys) - 酮酸的代謝:三個(gè)方面的代謝途徑:經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變成糖和脂類(lèi)氧化供能生酮

35、氨基酸:亮氨酸Leu賴(lài)氨酸 Lys個(gè)別氨基酸的代謝(一碳單位概念及其載體、 SAM、PAPS)一碳單位概念:某些氨基酸在分解代謝過(guò)程中可以產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的基團(tuán),稱(chēng)為一碳單位。【 CO2不是一碳單位,一碳單位不能游離存在,常與四氫葉酸結(jié)合。】載體:四氫葉酸是一碳單位的載體一碳單位通常結(jié)合在四氫葉酸分子的N5、 N10上SAM:SAM中的甲基是高度活化的,稱(chēng)活性甲基,SAM稱(chēng)為活性甲硫氨酸,為體內(nèi)甲基的直接供體,可參與體內(nèi)多種物質(zhì)合成;例如肌酸、腎上腺素、膽堿等。PAPS: 3 - 磷酸腺苷5 - 磷酸硫酸, PAPS的性質(zhì)活潑,是體內(nèi)活性硫酸根的供體【類(lèi)固醇激素的滅活,肝生物轉(zhuǎn)化,硫酸角質(zhì)素

36、、硫酸軟骨素的合成】苯丙氨酸羥化酶或 酪氨酸酶的缺陷會(huì)導(dǎo)致臨床何種疾病的產(chǎn)生?當(dāng)* 苯丙氨酸羥化酶缺乏時(shí),出現(xiàn)苯丙酮酸尿癥白化病患者黑色素細(xì)胞內(nèi)* 酪氨酸酶缺陷時(shí)黑色素生成受阻。體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí),尿黑酸分解受阻,可出現(xiàn)尿黑酸癥第八章掌握脫氧核苷酸的生成。脫氧核糖核苷酸是通過(guò)相應(yīng)核糖核苷酸還原作用生成的。在核苷二磷酸水平上進(jìn)行還原嘌呤環(huán)、嘧啶環(huán)上各原子的來(lái)源 。嘧啶堿合成的原子的來(lái)源15/20N3 來(lái)自于 Gin( 谷氨酰胺 ) , C2 來(lái)自于二氧化碳Asp、 Gln 、 CO2既參與嘌呤堿的合成又參與嘧啶堿的合成* 嘌呤環(huán)從頭合成各原子來(lái)源甘氨中間坐;3、 9 谷酰胺;2、 8

37、一碳團(tuán);頭頂二氧碳;天冬一邊站。掌握嘌呤核苷酸從頭合成途徑的概念、發(fā)生部位、關(guān)鍵酶和 特點(diǎn)。從頭合成( de novo synthesis):利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2 等小分子物質(zhì)為原料,經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng),合成嘌呤核苷酸的過(guò)程。這是嘌呤核苷酸合成的主要途徑。? 組織器官主要在肝、小腸及胸腺? : 亞細(xì)胞定位:胞液PRPP 合成酶為關(guān)鍵酶特點(diǎn):第十章半保留復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制、前導(dǎo)鏈、后隨鏈、岡崎片斷16/20半保留復(fù)制:1、 DNA生物合成時(shí),母鏈DNA局部解開(kāi)形成兩股單鏈,各自作為模板(template)按堿基配對(duì)規(guī)律,合成與模板互補(bǔ)的子鏈。2、子代細(xì)胞的DNA,一股單鏈從親代

38、完整地接受過(guò)來(lái),另一股單鏈則完全重新合成。兩個(gè)子細(xì)胞的DNA都和親代DNA堿基序列一致。半不連續(xù)復(fù)制:在 DNA的復(fù)制過(guò)程中,以3-5DNA 鏈為模板的子鏈能連續(xù)合成,以5-3DNA 鏈為模板只能合成若干反向互補(bǔ)的5=3 岡崎片段,這些片段再連接成隨從鏈,故名。前導(dǎo)鏈:后隨鏈:岡崎片斷 :在 DNA的復(fù)制過(guò)程中,以5-3DNA 鏈為模板合成若干反向互補(bǔ)的5-3 短片段簡(jiǎn)述原核 DNA復(fù)制(叉式)的過(guò)程,參與的酶及蛋白因子過(guò)程:1、 復(fù)制的起始解鏈及復(fù)制叉的形成引發(fā)前體引發(fā)體的形成2、鏈的延伸領(lǐng)頭鏈和岡崎片的形成3、鏈的終止引物的切除和缺口的填補(bǔ)隨從鏈 DN片段的連接參與的酶及蛋白因子: DNA

39、聚合酶、 解螺旋酶、 拓?fù)洚悩?gòu)酶、 引物酶、 DNA連接酶、 單鏈 DNA 結(jié)合蛋白等逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶以 RNA為模板合成DNA的過(guò)程。突變的類(lèi)型和損傷修復(fù)的四種類(lèi)型突變包括錯(cuò)配、插入、缺失、重排等類(lèi)型損傷修復(fù):直接修復(fù)錯(cuò)配修復(fù)切除修復(fù)重組修復(fù)SOS修復(fù)紫外線(xiàn)照射最易產(chǎn)生哪種嘧啶二聚體17/20經(jīng)紫外線(xiàn)照射轉(zhuǎn)變?yōu)榈谑徽虏粚?duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄,模板鏈和編碼鏈不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄:?在 DNA分子雙鏈上某一特定區(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(yuǎn)在同一條單鏈上。模板鏈和編碼鏈:DNA雙鏈中能夠按照堿基互補(bǔ)規(guī)律指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈, 稱(chēng)為模板鏈; 相對(duì)的另一股單鏈稱(chēng)為編碼鏈。原核生物 RNA聚合酶亞基組成及作用。決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄催化功能結(jié)

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