生物化學復習資料(人衛(wèi)7版)

1、生化復習資料第一章一、 蛋白質的生理功能蛋白質是生物體的基本組成成分之一，約占人體固體成分的45%左右。蛋白質在生物體內分布廣泛，幾乎存在于所有的組織器官中。蛋白質是一切生命活動的物質基礎，是各種生命功能的直接執(zhí)行者，在物質運輸與代謝、機體防御、肌肉收縮、信號傳遞、個體發(fā)育、組織生長與修復等方面發(fā)揮著不可替代的作用。二、 蛋白質的分子組成特點蛋白質的基本組成單位是氨基酸 編碼氨基酸:自然界存在的氨基酸有300余種，構成人體蛋白質的氨基酸只有20種，且具有自己的遺傳密碼。 各種蛋白質的含氮量很接近，平均為16。 每100mg樣品中蛋白質含量（mg%）：每克樣品含氮質量（mg）6.25100。氨基

2、酸的分類 所有的氨基酸均為l型氨基酸（甘氨酸）除外。 根據側鏈基團的結構和理化性質，20種氨基酸分為四類。1 非極性疏水性氨基酸：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）。2 極性中性氨基酸：色氨酸（trp）、絲氨酸（ser）、酪氨酸（tyr）、半胱氨酸（cys）、蛋氨酸（met）、天冬酰胺（asn）、谷胺酰胺（gln）、蘇氨酸（thr）。3 酸性氨基酸：天冬氨酸（asp）、谷氨酸（glu）。4 堿性氨基酸：賴氨酸（lys）、精氨酸（arg）、組氨酸（his）。 含有硫原子的氨基酸：蛋氨酸（又稱為甲硫氨酸）

3、、半胱氨酸（含有由硫原子構成的巰基sh）、胱氨酸（由兩個半胱氨酸通過二硫鍵連接而成）。 芳香族氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。 唯一的亞氨基酸：脯氨酸，其存在影響-螺旋的形成。 營養(yǎng)必需氨基酸：八種，即異亮氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸?？捎靡痪湓捀爬椤耙患覍憙扇緯鴣怼保c之諧音。氨基酸的理化性質 氨基酸的兩性解離性質：所有的氨基酸都含有能與質子結合成nh4的氨基；含有能與羥基結合成為coo的羧基，因此，在水溶液中，它具有兩性解離的特性。在某一ph環(huán)境溶液中，氨基酸解離生成的陽郭子及陰離子的趨勢相同，成為兼性離子。此時環(huán)境的ph值稱為該氨基酸的等電點（p

4、i），氨基酸帶有的凈電荷為零，在電場中不泳動。pi值的計算如下：pi1/2（pk1 + pk2）,(pk1和pk2分別為-羧基和-氨基的解離常數(shù)的負對數(shù)值)。 氨基酸的紫外吸收性質 吸收波長：280nm 結構特點：分子中含有共軛雙鍵 光譜吸收能力：色氨酸酪氨酸苯丙氨酸 呈色反應：氨基酸與茚三酮水合物共加熱，生成的藍紫色化合物在570nm波長處有最大吸收峰；藍紫色化合物（氨基酸加熱分解的氨）（茚三酮的還原產物）（一分子茚三酮）。肽的相關概念寡肽：小于10分子氨基酸組成的肽鏈。多肽：大于10分子氨基酸組成的肽鏈。氨基酸殘基：肽鏈中因脫水縮合而基團不全的氨基酸分子。肽鍵：連接兩個氨基酸分子的酰胺鍵。

5、肽單元：參與肽鍵的6個原子c1、c、o、n、h、c2位于同一平面，組成肽單元。三、 蛋白質分子結構特點見表1-1。表1-1蛋白質分子結構的比較一級結構二級結構三級結構四級結構定義指蛋白質分子中氨基酸的排列順序蛋白質主鏈的局部空間結構、不涉及氨基酸殘基側鏈構象整條肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置各亞基間的空間排布表現(xiàn)形式-螺旋、-折疊（片層）、-轉角、無規(guī)卷曲結構域、模體（鋅指結構）亞基聚合維系鍵肽鍵(主要)二硫鍵(次要)氫鍵次級鍵（疏水作用、鹽鍵、氫鍵、范德華力）亞基間的次級鍵(疏水鍵)特殊脯氨酸的存在或者多個谷、天冬氨酸的存在都會干擾-螺旋的形成 模體：蛋白質分子中，由兩個以上具有二級結構

6、的肽段在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構象并發(fā)揮特定的作用。 鋅指結構：是一個典型的模體，由一個-螺旋和二個反平衡的-折疊的3個肽段組成，具有結合鋅離子的功能。 分子伴侶：能夠可逆地與未折疊肽段的疏水部分結合隨后松開，引導肽鏈正確折疊的存在于細胞內的一類蛋白質，也對蛋白質二硫鍵正確形成起到重要作用。四、 蛋白質一級結構與空間結構的關系 一級結構是空間構象的基礎，具有相似一級結構的多肽或蛋白質，其空間構象及功能也相似。 分子?。河捎诘鞍踪|分子一級結構發(fā)生改變，導致其功能改變而產生的疾病。五、 蛋白質空間結構與功能的關系 蛋白質空間結構由一級結構決定，其空間結構與功能密切相關。 血紅蛋白（hb

7、）由四個亞基組成，兩個亞基，兩個亞基。記憶要點如下： 血紅蛋白分子存著緊張態(tài)（t）和松弛態(tài)（r）兩種不同的空間構象。 t型和氧分子親和力低，r型與氧分子的親和力強，四個亞基與氧分子結合的能力不一樣。 第一個亞基與氧分子結合后，使hb分子空間構象發(fā)生變化，引起后一個亞基與氧分子結合能力加強(正協(xié)同效應)。 肌紅蛋白分子只有一個亞基，不存在變構效應 協(xié)同效應：指一個亞基與其配體結合后，能影響此寡聚體中的另一個亞基與配體的結合能力。促進作用則為正協(xié)同效應；反之為負協(xié)同效應。 變構效應：蛋白質分子的亞基與配體結合后，引起蛋白質的構象發(fā)生變化的現(xiàn)象。 結構域：大分子蛋白質可折疊成多個結構較為緊密的區(qū)域，

8、各行使其功能，稱為結構域。 瘋牛?。菏怯呻貌《镜鞍滓鸬囊唤M人和動物神經退行性病變，具有傳染性、遺傳性或散在發(fā)病的特點。生物體內含有正常的-螺旋形式的prpc，轉變?yōu)楫惓５?折疊形式的prpsc具有致病性。六、 蛋白質重要的理化性質及相關概念 蛋白質的等電點：當?shù)鞍踪|在某一ph溶液中時，蛋白質解離成正、負離子的趨勢相等，成為兼性離子，帶有的凈電荷為零，此時溶液的ph值稱為蛋白質的等電點。體內的蛋白質等電點各不相同，大多數(shù)接近于ph5.0堿性蛋白質：魚精蛋白、組蛋白酸性蛋白質：胃蛋白酶、絲蛋白蛋白質處于大于其等電點的ph值溶液中時，蛋白質顆粒帶負電荷。反之則帶有正電荷。 蛋白質膠體溶液穩(wěn)定的兩個

9、因素：水化膜、表面電荷。 蛋白質的變性：在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，導致理化性質的改變和生物活性的喪失。變性的本質：二硫鍵與非共價鍵的破壞，不涉及肽鍵的斷裂變性后特點：生物學活性喪失、溶解度下降、粘度增加、結晶能力消失、易被蛋白酶水解變性的因素：加熱、乙醇、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等蛋白質復性：變性程度較輕，去除變性因素后，仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能蛋白質的凝固作用：蛋白質經強酸或強堿變性后，仍能溶解于該溶液中。若調節(jié)ph值至其等電點時，變性蛋白質呈絮狀析出，再加熱，形成堅固的凝塊。蛋白質的復性：若蛋白質變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質仍可恢復或

10、部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性。 蛋白質的紫外吸收：含有具有共軛雙鍵的三種芳香族氨基酸，于280nm波長處有特征吸收峰。 蛋白質的呈色反應：茚三酮反應：蛋白質水解后可產生游離的氨基酸，原理同前雙縮脲反應：肽鍵與堿性硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色。氨基酸不出現(xiàn)此反應，當?shù)鞍踪|不斷水解時，氨基酸濃度上升，其雙縮脲呈色濃度逐漸下降，因此可以檢測蛋白質的水解程度。七、 蛋白質的分離純化 透析：利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。 超濾法：應用正壓或離心力使蛋白質溶液透過有一定截留分子量的超濾膜的方法。 丙酮沉淀：0-4低溫；丙酮的體積10倍于被沉淀蛋白質；蛋白質沉淀后應迅速分離。 鹽析

11、：硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等中性鹽放入蛋白質溶液中，破壞水化膜并中和表面電荷，導致蛋白質膠體的穩(wěn)定因素去除而沉淀。 免疫沉淀法：利用特異抗體識別相應的抗原蛋白，形成抗原抗體復合物，從蛋白質混合溶液中分離獲得抗原蛋白的方法。 電泳：蛋白質在高于或低于其等電點的溶液中，受到電場力的作用向正極或負極泳動。 sds-page電泳：加入負電荷較多的sds（十二烷基磺酸鈉），導致蛋白質分子間的電荷差異消失，此時蛋白質在電場中的泳動速率只和蛋白質顆粒大小有關，用于蛋白質分子量的測定。 等電聚焦電泳：在電場中形成一個連續(xù)而穩(wěn)定的線性ph梯度，電泳時被分離的蛋白質泳動至其等電點相等的ph值區(qū)域時，凈電荷為零不再受

12、電場力移動，該法用于根據蛋白質等電點的差異進行分離。 層析：待分離蛋白質溶液（流動相）經過一個固態(tài)物質（固定相）時，根據溶液中待分離的蛋白質顆粒大小、電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質在兩相中反復分配，并以不同速度流經固定相而達到分離蛋白質的目的。 陰離子交換層析：負電量小的蛋白質首先被洗脫 凝膠過濾：分子量大的蛋白質最先洗脫 超速離心：既可分離純化蛋白質也可測定蛋白質的分子量； 對于球形蛋白質而言，沉降系數(shù)s大體上和分子量成正比關系 s（未知）/s（標準）mr（未知）/mr（標準）2/3八、 多肽鏈氨基酸序列分析方法及關鍵試劑名稱氨基酸序列分析 步驟一：分析已純化蛋白質的氨基酸組成 步驟二

13、：測定多肽鏈的氨基末端與羧基末端為何種氨基酸。以前用二硝基氟苯，現(xiàn)多用丹酰氯 步驟三：將肽鏈水解成片段（表1-2）。表1-2三種肽鏈水解方式的比較胰蛋白酶胰凝乳蛋白質酶溴化氫法作用部位賴氨酸或精氨酸羧基側的肽鍵芳香族氨基羧基側的肽鍵甲硫氨酸羧基側的肽鍵 步驟四：測定各肽段的氨基酸排列順序，采用edman降解法，試劑為異硫氰酸苯酯 步驟五：統(tǒng)計學分析，組合排列對比，得到完整肽鏈氨基酸排列順序通過核酸來推演蛋白質中的氨基酸序列的步驟： 步驟一：分離編碼蛋白質的基因 步驟二：測定dna序列 步驟三：排列出mrna序列 步驟四：按照三聯(lián)密碼的原則推演出氨基酸的序列蛋白質空間結構測定蛋白質二級結構含量測

14、定：圓二色光譜法，測-螺旋較多的蛋白質時，結果較為準確。蛋白質三維空間結構測定：x射線衍射法和磁共振技術。第二章一、 核酸的分類、細胞分布、核酸元素組成特點及堿基、核苷、核苷酸的化學結構 核酸是生物遺傳的物質基礎，是一切生物體所含有的最重要的生物大分子之一。天然存在的核酸根據其分子的物質組成不同分為兩大類：dna與rna。 核酸的元素組成：主要由碳、氫、氧、氮（n）、磷（p）組成，磷的含量較為穩(wěn)定，占核酸總量的9-10%。 基本組成：核酸的基本組成是核苷酸。磷酸磷酸核苷酸核糖堿基核酸分子核苷二、 核苷酸間的連接方式3,5-磷酸二酯鍵；5末端是指在dna或rna鏈中末端為5-磷酸基，未形成磷酸二

15、酯鍵的一端；3末端是指在dna或rna鏈中末端為3-oh，未被酯化的一端；各種簡化式書寫時都是53，其讀向都是從左到右，所表示的堿基序列也都是從5端到3端。三、 兩類核酸（dna與rna）性質的異同詳見表2-1。表2-1dna與rna性質的比較dna rna 名稱脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸堿基組成a、t、c、ga、u、c、g戊糖組成-d-2-脫氧核糖-d-核糖類型dnamrna、trna、rrna等核苷酸/脫氧核苷酸datp、dttp、dctp、dgtpatp、utp、ctp、gtp分布部位98%在細胞核中2%在線粒體中90%分布于胞液10%分布于細胞核基本結構反向平行互補雙螺旋單鏈無規(guī)卷曲與蛋

16、白質的結合主要與組蛋白結合rrna與核蛋白體結合稀有堿基不含有trna含有10-20%的稀有堿基主要生物學功能儲存遺傳信息傳遞及表達遺傳信息理化性質多元酸、線性高分子、粘度大易在機械力作用下斷裂分子小，粘度小純品時od260/od2801.82.0連接鍵3,5-磷酸二酯鍵光波最大吸收值260nm附近四、 dna的一級結構、二級結構要點及堿基配對規(guī)律，了解dna的高級結構形式詳見表2-2。表2-2dna分子結構的比較dna一級結構dna二級結構dna高級結構定義核苷酸的排列順序dna的雙螺旋結構在雙螺旋結構的基礎上，進一步折疊，在蛋白質的參與下組裝成為的致密結構結構特點堿基的排列順序3,5-磷酸

17、二酯鍵反向、平行、互補、雙鏈右手螺旋結構dna結構的多樣性核小體、核小體卷曲及柱狀結構折疊等形成超螺旋形式穩(wěn)定性的維系磷酸二酯鍵縱向：堿基的堆積力橫向：配對的氫鍵五、 mrna、trna二級結構特點及rrna的類型和其它小分子rnamrna、trna、rrna結構特點見表2-3。其它小分子rna種類及功能見表2-4。表2-3三種常見rna的比較mrnatrnarrna名稱信使rna轉運rna核糖體rna主要功能蛋白質合成的直接模板氨基酸的運載載體核蛋白體的組成成分蛋白質合成的場所比例約占總rna的5%約占總rna的10%-15%最多，占總rna的75%-80%二級結構單鏈二級結構：三葉草形三級

18、結構：倒l型花狀結構特點5端帶有m7gpppn帽結構3端帶有polya尾結構中間是遺傳信息編碼區(qū)從5至3端分別是dhu環(huán)、反密碼子環(huán)、t環(huán)，至3端為ccaoh原核真核大亞基23s、5s28s、5s小亞基16s18s分布胞核胞質胞質表2-4其它小分子rna種類及功能名稱功能 hnrna核內不均一rna成熟mrna的前體 snrna核內小rna參與hnrna的剪接、轉運 snorna核仁小rnarrna的加工與修飾 scrna/7sl-rna胞質小rna蛋白質內質網定位合成的信號識別體組成成分六、 dna（熱）變性、復性及分子雜交的概念。 dna變性：在某些理化因素（溫度、ph、離子強度）作用下，

19、dna雙鏈的互補堿基對之間的氫鍵斷裂，使dna雙螺旋結構松散，成為單鏈的現(xiàn)象。 dna變性只改變其二級結構，不改變核苷酸排列順序。 dna的增色效應：dna變性過程中，在紫外區(qū)260nm處的od值增加，并與解鏈程度有一定比例的關系。 dna解鏈溫度：dna的變性從開始解鏈到完全解鏈，在一個相當窄的溫度范圍內進行，期間紫外光吸收值達到最大值50%的溫度稱為解鏈溫度，又稱融解溫度（tm）。 tm值高低與其分子所含堿基中的gc含量相關，gc含量越高，tm值越大。 dna復性：變性dna在適當條件下，兩條互補鏈可重新配對，恢復天然的雙螺旋構象。 退火：熱變性的dna經緩慢冷卻后復性的過程。 分子雜交：

20、dna變性后的復性過程中，如果將不同種類的dna單鏈分子或rna分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈的現(xiàn)象。七、 核酸酶的概念及性質 核酸酶：所有可以水解核酸的酶，根據酶解底物的不同分為dna酶和rna酶。 核酸內切酶：可以在dna或rna分子內部切斷磷酸二酯鍵的酶。 核酸外切酶：僅能水解位于核酸分子鏈末端核苷酸的酶。根據其作用的方向性，分為5 3或35核酸外切酶。 核酶：具有催化功能的rna分子，底物是核酸，屬于序列特異性的核酸內切酶。 催化性dna：人工合成的具有序列特異性降解rna功能的寡聚脫氧核苷酸片段。

21、第三章一、 酶及生物催化劑的基本概念；酶的分子組成及相關概念如酶蛋白、輔助因子（輔酶、輔基）、全酶、酶的活性中心和必需基團等 見表3-1。表3-1酶及酶的相關概念概念說明酶由活細胞合成，對其特異性底物起高效催化作用的蛋白質。是機體內催化各種代謝反應最主要的催化劑。生物催化劑包括酶及核酶兩個概念。核酶是具有高效、特異催化作用的核酸，是近年來發(fā)現(xiàn)的一類新的生物催化劑，主要是參與rna的剪接。酶及核酶兩個概念都要提及。單體酶僅具有三級結構的酶寡聚酶由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接組成的酶多酶體系由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復合物丙酮酸脫氫酶復合體多功能酶一些多酶體系在進化過程中由于基因的整

22、合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中嘧啶核苷酸從頭合成的酶單純酶僅由肽鏈構成的酶脲酶、淀粉酶、脂酶等結合酶由酶蛋白和輔助因子組成的酶酶蛋白和輔助因子結合形成的復合物稱為全酶只有全酶才有催化作用輔助因子輔酶與酶蛋白結合疏松的輔助因子，可用透析或超濾方法去除輔基與酶蛋白結合緊密的輔助因子，不能用透析或超濾方法去除金屬離子多為酶的輔基金屬酶金屬離子作為輔助因子，且與酶結合緊密，提取過程中不易丟失羧基肽酶、黃嘌呤氧化酶金屬激活酶金屬離子作為輔助因子，但與酶結合疏松已糖激酶、肌酸激酶酶的必需基團酶分子中與酶活性密切相關的化學基團酶的活性中心必需基團組成具有特定空間結構的，能與底物結合并將底物轉化為產物

23、的區(qū)域，包含結合基團和催化基團單純酶與結合酶的活性中心對單純酶來說，活性中心就是酶分子在三維結構上比較接近的少數(shù)幾個氨基酸殘基，但通過肽鏈的盤繞、折疊而在空間構象上相互靠近；活性中心的常見必需基團：his殘基的咪唑基、ser殘基的羥基、cys殘基的巰基及glu殘基的 -羧基。對結合酶來說，輔酶分子或輔酶分子上的某一部分結構往往就是活性中心的組成部分。金屬離子的作用作為酶活性中心的催化基團參與催化反應、傳遞電子；作為連接底物與酶的橋梁，便于酶對底物起作用；維持酶蛋白構象；中和陰離子，降低反應中的靜電斥力。維生素在酶促反應中的作用詳見表3-2。表3-2常見酶促反應中維生素的作用維生素學名輔酶形式酶

24、促反應中的作用b1硫胺素tpp丙酮酸脫氫酶, -酮戊二酸脫羧酶及轉酮醇酶的輔酶b2核黃素fad、 fmn多種氧化還原酶及遞氫體的酶輔基參與遞氫作用pp尼克酸nad、nadp脫氫酶的輔酶b6吡哆醛磷酸吡哆醛氨基酸脫羧酶、轉氨酶等的輔酶b12鈷胺素鈷胺素烷基轉移的輔酶泛酸遍多酸輔酶a、acp多種?；D移反應的輔酶h生物素羧化酶輔酶羧化酶的輔酶，參與co2的固定葉酸葉酸fh4各種碳基團轉移的活性載體c抗壞血酸抗壞血酸膠原中脯氨酰羥化酶、多巴胺b羥化酶等作用時提供還原物二、 酶促反應的特點與酶促反應機制的學說酶促反應的特點 酶促反應具有極高的效率：降低反應的活化能，但不改變反應的平衡點。 酶促反應具有

25、高度的特異性： 絕對的特異性：僅作用于特定結構的底物，進行一種專一的反應，生成一種特定的產物。如脲酶和琥珀酸脫氫酶。 相對的特異性：作用于一類化合物或一種化學鍵。如脂肪酶、磷酸酶、蛋白酶等。 立體異構特異性：僅作用于底物的一種立體異構體，如乳酸脫氫酶催化l-乳酸；延胡索酸酶催化反式丁烯二酸與蘋果酸間的裂解。 酶促反應的可調節(jié)性：酶量調節(jié)；酶催化效率調節(jié)；改變底物濃度進行調節(jié)。 酶促反應的高效不穩(wěn)定性：由于酶的本質是蛋白質，易受理化因素的影響。酶促反應機制的誘導契合假說 誘導調節(jié)：酶與底物接近時二者相互誘導、相互形變、相互適應，進而相互結合。酶促反應的機制很復雜，在酶的活性中心內底物可發(fā)生鄰近效

26、應和定向排列，酶對底物可進行酸堿多元催化在，底物在酶活性中心的疏水性口袋里發(fā)生表面效應。三、 影響酶促反應動力學的幾種因素及其動力學特點影響酶促反應速度的因素見表3-3。表3-3影響酶促反應速度的因素影響因素特征說明底物濃度符合米-曼氏方程v（vmaxs）/(km+s)呈矩形雙曲線酶濃度v與酶濃度呈正比在底物濃度足夠大的情況下ph值有最適ph值，達到最大反應速度不是酶的特征性常數(shù)溫度有最適溫度，達到最大反應速度不是酶的特征性常數(shù)抑制劑引起酶催化活性下降但不引起酶蛋白變性的物質分不可逆性抑制與可逆性抑制激活劑使酶從無活性到有活性或使酶活性增加的物質大多為金屬離子底物濃度對酶促反應速度的影響 km

27、值的含義：為酶促反應速度為最大速度一半時的底物濃度 km值是酶的特征性常數(shù)之一，只與酶的結構、底物和反應環(huán)境有關，與酶的濃度無關 km值可用來表示酶與底物的親和力。km值越小，酶與底物的親和力越大，表示不需要很高的底物濃度就可容易達到最大反應速度。反之亦然。 vmax是酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度呈正比 km與vmax的測定：雙倒數(shù)作圖得到林貝氏方程：自變量是1/s，應變量是1/v，斜率是km/vmax，在y軸的截距是1/vmax（圖3-1）酶濃度的影響 圖3-1 斜率 當se時，酶促反應速度與e成正比 ph值的影響 在某一ph值，酶催化活性最大，稱為最適ph值。 最適ph值不是酶的

28、特征性常數(shù)，大多數(shù)接近中性。少數(shù)例外（如胃蛋白酶，最適ph值為1.8；肝精氨酸酶最適ph值為9.8）。抑制劑的影響 酶的抑制劑：引起酶催化活性下降但不引起酶蛋白變性的物質。表3-4兩種抑制性作用的比較不可逆性抑制可逆性抑制結合方式共價鍵非共價鍵抑制劑的作用部位活性中心上的必需基團如有機磷農藥：絲氨酸上的羥基重金屬離子和砷化合物：巰基s、es、e能否通過透析或超濾去除否可以舉例有機磷農藥、重金屬離子磺胺類等 三種可逆性抑制的比較詳見表3-5。表3-5三種可逆性抑制作用的比較作用特征無抑制劑競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制與i結合的組分ee、eses動力學參數(shù)表觀kmkm增大不變減小vmaxvm

29、ax不變減小減小林-貝氏作圖斜率km /vmax增大增大不變x軸截距-1/ km增大不變減小y軸截距1/vmax不變增大增大激活劑的影響 激活劑：使酶從無活性到有活性或使活性增加的物質。 大多數(shù)為金屬離子，如mg2+、k+；有機化合物：如膽汁酸鹽。 必需激活劑：為酶促反應所必需，否則檢測不到酶的活性。例mg2+于已糖激酶。 非必需激活劑：激活劑不存在時，仍能檢測到一定的活性，例cl-于唾液淀粉酶。四、 酶原與酶原的激活 酶原：無活性酶的前體。例消化酶原、凝血酶原等。 酶原的激活：酶原向酶的轉化過程。實質是酶活性中心的形成或暴露過程。 生理意義：保護自身不被酶破壞；保證酶在特定的部位與環(huán)境發(fā)揮作

30、用；酶的貯存形式。五、 酶的快速調節(jié)與慢速調節(jié)的方式快速調節(jié)包括變構調節(jié)與共價修飾調節(jié) 變構酶：指效應劑與酶的非催化部位可逆的結合，使酶發(fā)生構象的變化而影響酶的活性，其作用特點如下： 反應的方程曲線為s型曲線，非米氏方程的矩形雙曲線。 變構酶多為代謝途徑的關鍵酶，催化的常為不可逆反應。 變構酶常由多個亞基組成，彼此間具有協(xié)同效應。 變構酶有催化部位和調節(jié)部位（而不是都具有催化亞基和調節(jié)亞基）。 變構調節(jié)是快速調節(jié)。 共價修飾：酶蛋白上的一些基團與某種化學基團發(fā)生可逆的共價結合，從而改變酶的活性。 常見的共價修飾包括：磷酸化與去磷酸化、乙?；c去乙?；?、甲基化與去甲基化、腺苷化與去腺苷化和sh與

31、ss的互變等。 磷酸化與去磷酸化最為常見。 共價修飾是快速調節(jié)。 酶含量的調節(jié)：通過改變酶合成或降解以調節(jié)細胞內酶的含量，屬于慢速調節(jié)。同工酶概念及應用 同工酶：是指催化的化學反應相同，酶蛋白的分子結構、理化性質及至免疫學性質不同的一組酶。由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈，或由同一基因轉錄生成的不同mrna翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質。 乳酸脫氫酶有五種類型，其中l(wèi)dh1型在心肌細胞中最多；肝病時ldh5升高 肌酸激酶（ck）有三型：腦中含ck1（bb型）；心肌含ck2（mb型）；骨骼肌含ck3（mm型）六、 酶的命名與分類原則酶均有兩個名稱，系統(tǒng)名稱應標明酶的所有底物與反應性質。推薦名稱是從

32、習慣名稱中挑選而來，可分為六類：氧化還原酶類；轉移酶類；水解酶類；裂合酶類；異構酶類；合成酶類。七、 酶在醫(yī)學中的應用酶與疾病的關系密切。遺傳性因素和許多疾病均可引起酶的質與量的異常以及活性的改變，并引發(fā)多種疾病。檢驗血液中酶活性的改變可以幫助診斷某些疾病。許多藥物可通過改變人體或致病菌中酶的活性從而達到治療目的。此外，酶還可以作為工具用于臨床檢驗和科學研究。第四章一、 糖的主要生理功能 提供能量是糖最主要的生理功能。 糖還是機體重要的碳源，糖代謝的中間產物可轉變成其他的含碳化合物。 糖也是組成人體組織結構的重要成分，例糖蛋白、糖脂。 糖的磷酸衍生物形成生物活性物質，例nad、fad、dna、

33、rna、atp等。二、 糖無氧氧化的基本反應過程、能量生成、關鍵酶調節(jié)及生理意義糖的無氧氧化：又稱糖酵解，葡萄糖在缺氧或供氧不足情況下，生成乳酸的過程。 基本反應過程：分為兩個反應階段，全程在胞漿中進行第一階段：糖酵解途徑，由一分子葡萄糖分解分成兩分子丙酮酸的過程記憶要點：反應的“一、二、三”。一次脫氫：3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸 + nadh+h的氧化過程。二次底物水平磷酸化過程：各生成1分子atp1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸+atp磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸+atp二次atp消耗的反應：葡萄糖+atp6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖+atp 1,6-二磷酸果糖二個磷酸丙糖的生成：1,6

34、-二磷酸果糖裂解為磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛二個atp的凈生成：2（底物水平磷酸化）2（磷酸丙糖）2（atp消耗）三次不可逆性反應，三個關鍵酶的參與已糖激酶催化葡萄糖 6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖激酶-1催化6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖丙酮酸激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸第二階段：丙酮酸還原生成乳酸，所需的氫原子由前述一次脫氫過程提供，反應由乳酸脫氫酶催化，輔酶是nad+。 糖酵解的調節(jié)：主要在三個關鍵酶上的調節(jié)（見表4-1）。表4-1糖酵解關鍵酶的調節(jié)激活劑抑制劑附 注6-磷酸果糖激酶-1amp、adp1,6-二磷酸果糖2,6-二磷酸果糖atp、檸檬酸 1,6-二磷酸果糖是該酶的正反饋

35、激活劑 2,6-二磷酸果糖是該酶最強的變構激活劑丙酮酸激酶1,6-二磷酸果糖atp、丙氨酸已糖激酶6-磷酸葡萄糖長鏈脂酰coa有四種同工酶，肝細胞中的型，稱為葡萄糖激酶 糖酵解的生理意義1、迅速提供能量，對肌收縮更為重要。2、成熟紅細胞的供能。3、神經組織、白細胞、骨髓等代謝活躍的組織，即使不缺氧也多由糖酵解提供能量。三、 糖有氧氧化的基本反應過程、能量生成、關鍵酶調節(jié)及生理意義糖有氧氧化的定義：葡萄糖在有氧條件下徹底氧化生成水和二氧化碳的過程。基本反應過程：分為三個反應階段 第一階段：糖酵解途徑生成丙酮酸，同前述糖酵解過程 第二階段：丙酮酸進入線粒體后，氧化脫羧生成乙酰coa 總反應式為：丙

36、酮酸 + nad + 輔酶a 乙酰coa + nadh+h + co2 反應不可逆，由丙酮酸脫氫酶復合體催化 參與反應的輔酶有：硫胺素焦磷酸酯（tpp）、硫辛酸、fad、nad、coa 第三階段：三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化，生成大量的atp和水記憶要點：反應有“一、二、三、四”。一次底物水平磷酸化反應 琥珀酰coa 琥珀酸 + gtp二次脫羧基反應（同時伴隨有脫氫反應） 異檸檬酸 -酮戊二酸+co2+nadh+h -酮戊二酸 琥珀酰coa+co2+nadh+h三次關鍵酶的催化 檸檬酸合成酶 催化 草酰乙酸 + 乙酰coa 檸檬酸 異檸檬酸脫氫酶 催化 異檸檬酸 -酮戊二酸 + co2 + nadh

37、+h -酮戊二酸脫氫酶 催化 -酮戊二酸 琥珀酰coa + co2 + nadh+h四次脫氫反應 異檸檬酸 -酮戊二酸+co2+nadh+h -酮戊二酸 琥珀酰coa+co2+nadh+h 琥珀酸 延胡索酸+fadh2 蘋果酸 草酰乙酸+ nadh+h糖有氧氧化的調節(jié)見表4-2。表4-2糖有氧氧化的調節(jié)激活劑抑制劑附 注丙酮酸脫氫酶復合體ampatp乙酰coa、nadh+h變構調節(jié) + 共價修飾檸檬酸合成酶-關鍵酶異檸檬酸脫氫酶adpatp、nadh主要調節(jié)點、反饋抑制-酮戊二酸脫氫酶ca2+atp、nadp、琥珀酰coa反饋抑制巴斯德效應：糖的有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。三羧酸循環(huán)的意義1)

38、氧化供能。2) 三大營養(yǎng)素徹底氧化分解的最終代謝通路。3) 是三大營養(yǎng)物質互變的樞紐。4) 可為其他合成代謝提供小分子的前體coa。有氧氧化生成的atp表4-3糖有氧氧化生成atp的詳細部位說明反應輔 酶atp第一階段葡萄糖 6-p-葡萄糖（關鍵）-16-p-果糖 1,6-雙磷酸果糖（關鍵）-12個拷貝分子3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸nad2 or 3 21,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸底物水平12磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸（關鍵）底物水平12第二階段丙酮酸 乙酰coanad32第三階段異檸檬酸 -酮戊二酸（關鍵）nad32-酮戊二酸 琥珀酰coa（關鍵）nad32琥珀酰coa 琥珀

39、酸底物水平12琥珀酸 延胡索酸fad22延胡索酸 蘋果酸nad32凈生成 36 or 38*糖酵解過程中產生的nadh+h，如果經蘋果酸穿梭機制，可以產生3個atp，若經磷酸甘油穿梭機制，則產生2個atp分子。四、 磷酸戊糖途徑反應過程及生理意義磷酸戊糖途徑的反應過程：在胞漿中進行，分為兩個階段 第一階段是氧化反應，生成磷酸戊糖、nadph+h及co2 第二階段是基團轉移反應，生成3-p-甘油醛和6-p-果糖 總反應式：36-p-葡萄糖 + 6nadp26-p-果糖 + 3-p-甘油醛 + 6nadph+h + 3co2磷酸戊糖途徑的生理意義1. 為核酸的生物合成提供核糖。2. 提供nadph

40、作為供氫體參與多種代謝反應。 nadph是體內許多合成代謝的供氫體。 nadph參與體內羥化反應。 nadph還用于維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)。五、 糖原合成及分解的基本反應過程、部位、關鍵酶調節(jié)及生理意義。糖原合成與糖原分解見表4-4。表4-4糖原合成與糖原分解的比較糖原合成糖原分解部位肝臟、肌肉肝臟、肌肉關鍵酶有活性的糖原合酶a(去磷酸化形式)磷酸化酶a（磷酸化形式）無活性的糖原合酶b（磷酸化形式）磷酸化酶b（去磷酸化形式）作用部位-1,4-糖苷鍵、-1,6-糖苷鍵能量消耗增加一個糖分子，消耗2個atp不需要生理作用能量的儲備維持血糖（肝）酵解供能（肌肉）六、 糖異生概念、反應過程、關鍵酶調節(jié)

41、及生理意義糖異生概念：從非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸）轉變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。 進行糖異生的主要器官是肝臟，腎臟具有肝臟1/10的異生糖能力糖異生的過程：記憶要點：反應有“一、二、三” 。一次反應一次atp的消耗：丙酮酸 + co2 +atp 草酰乙酸 一次gtp的消耗：草酰乙酸+gtp 磷酸烯醇式丙酮酸 二種轉運草酰乙酸的途徑 蘋果酸穿梭機制：丙酮酸或生成丙氨酸的生糖氨基酸為原料異生糖時。 谷草轉氨酶生成天冬氨酸機制：以乳酸為原料異生為糖時。三次能障的繞行 丙酮酸 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸 1,6-二-磷酸-果糖 6-p-果糖（果糖二磷酸酶-1催化） 6-p-葡萄糖 葡萄糖（葡萄糖

42、-6-磷酸酶催化）糖異生的調節(jié) 糖異生途徑與糖酵解途徑是方向相反（但不可逆）的兩條代謝途徑。 通過3個底物循環(huán)進行有效調節(jié)。糖異生的生理意義1) 維持血糖濃度恒定。2) 補充肝糖原。3) 調節(jié)酸堿平衡。乳酸循環(huán)(cori循環(huán)) 概念：肌收縮（尤其氧供應不足時）通過糖酵解生成乳酸。乳酸通過細胞膜彌散進入血液后入肝，在肝內異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又被肌攝取。如此形成的循環(huán)。 形成原因：肝內糖異生活躍，且有葡萄糖6磷酸酶水解6磷酸葡萄糖釋放葡萄糖； 肌肉糖異生活性低，且無葡萄糖6磷酸酶。 生理意義：避免損失乳酸。防止乳酸堆積引起酸中毒。糖的三條分解代謝途徑的比較見表4-5。表4-5三種糖分解代

43、謝的比較糖酵解有氧氧化磷酸戊糖途徑反應條件缺氧有氧部位胞液胞液、線粒體胞液關鍵酶已糖激酶、6-p-果糖激酶1、丙酮酸激酶丙酮酸脫氫酶復合體、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復合體6-p-葡萄糖脫氫酶產物乳酸co2和水磷酸核糖、nadph能量生成凈生成2個atp凈生成36或38個atp沒有atp生成生理意義迅速提供能量成熟紅細胞的供能某些代謝活躍的組織供能氧化供能三大營養(yǎng)素徹底氧化分解的最終代謝通路三大營養(yǎng)物質互變的樞紐為核酸合成提供核糖提供合成代謝反應的還原當量七、 血糖正常值、血糖來源與去路。激素對血糖濃度的調節(jié) 血液正常值： 3.896.1mmol/l。 血糖來源有三：食物消化

44、吸收肝糖原分解糖異生 血糖去路有四：無氧酵解有氧氧化磷酸戊糖途徑轉化為脂肪、氨基酸第五章八、 什么是脂類，包括哪些物質脂類：脂肪及類脂的總稱 脂肪：甘油三酯或稱三脂肪酸甘油酯。 類脂：固醇及其酯、磷脂及糖脂，細胞的膜結構重要組分。脂肪酸的來源有二 來源一是自身合成如飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸。 來源二由代謝物供給如必需脂肪酸，某些多不飽和脂肪酸。九、 甘油三酯合成的兩種途徑和甘油的分解代謝甘油三酯合成的兩種途徑 原料：所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代謝提供，亦可通過食物供給。 甘油一酯途徑：小腸粘膜細胞，初始底物為2-甘油一酯，1,2-甘油二酯為中間產物。 甘油二酯途徑：肝細胞及脂肪細胞，初始

45、底物為3-p-甘油，磷脂酸和1,2-甘油二酯為中間產物。甘油的分解代謝1 甘油+atp3-p甘油（胞液中）2 3-p甘油磷酸二羥丙酮（3-p甘油醛）+nadh+h（胞液中）3 3-p甘油醛1,3-二磷酸甘油酸+nadh+h（胞液中）4 1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸+atp（胞液中）5 磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸+atp（胞液中）6 丙酮酸15atp（線粒體）由上可知，一分子甘油徹底氧化分解產生的atp分子數(shù)為20個或22個（在胞液中的兩次脫下的nadh+h經不同的轉運途徑運輸入線粒體中分別產生2個或3個atp分子）十、 脂肪動員的概念及特點脂肪動員：儲存在脂肪細胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解為

46、游離脂酸及甘油并釋放入血，通過血液運輸至其它組織氧化利用的過程。關鍵酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶hsl，也是脂肪分解的限速酶 激活：脂解激素如腎上腺素、胰高血糖素、acth、tsh 抑制：胰島素、前列腺素e2、煙酸十一、 脂肪酸氧化過程的特點脂肪酸氧化的過程：三個步驟 第一步：脂酸的活化，生成脂酰coa，胞液中進行，脂酰coa合成酶催化脂肪酸+ atp + 輔酶a脂酰coa + ppi 第二步：脂酰coa進入線粒體依賴肉堿脂酰轉移酶i（外膜上）、肉堿-肉堿脂酰轉位酶（內膜上）、肉堿脂酰轉移酶ii（內膜上）三種酶作用轉運。肉堿脂酰轉移酶i是限速酶。 第三步：脂酸的氧化每一次氧化需要四個反應依次連

47、續(xù)進行1 脫氫：生成fadh22 加水：3 再脫氫：生成nadh+h4 硫解：生成一分子乙酰coa和脂酰(n-2)coa，（n為碳原子個數(shù)）脂酸氧化的能量生成：以16碳的軟脂酸為例 產生的總能量是131atp，脂酸活化時相當于消耗兩個atp，凈產生129個atp分子 含有2n個碳原子的脂肪酸徹底氧化分解時可產生n個乙酰coa分子、n-1個fadh2分子、n-1個nadh+h+分子故總產生12n + 2（n-1） + 3（n-1）17n-5個atp，凈產生17n-7個atp 例14碳軟脂酸分解，最終凈產生114個atp十二、 酮體生成過程的特點酮體：乙酰乙酸、-羥丁酸及丙酮 -羥丁酸 + nad

48、+ 乙酰乙酸 + nadh+h酮體代謝的特點：肝內生酮肝外用。 肝內生酮：肝細胞內有生成酮體的酶，hmg coa合成酶是合成的限速酶。注：腎臟也可以少量生成酮體。 肝外用酮：1. 琥珀酰coa轉硫酶（心、腎、腦、骨骼?。?. 乙酰乙酰coa硫解酶（心、腎、腦、骨骼?。?. 乙酰乙酰硫激酶（心、腎、腦）酮體生成的意義 為肝外組織（腦、肌組織）提供能源。 腦組織在糖供應不足時，利用酮體供能。 正常情況下，血中酮體為0.03-0.5 mmol/l。酮體生成的調節(jié) 酮體生成增加：饑餓時，胰高血糖素增多，脂肪動員加強。 酮體生成減少：飽食后，胰島素分泌增多，脂肪動員減弱。 丙二酯coa抑制脂酰coa進入

49、線粒體，減少酮體生成。十三、 脂酸的合成代謝合成部位：肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪組織的胞液中。合成原料：由糖代謝而來的乙酰coa。合成的過程：兩大步驟 第一步：丙二酰coa的合成，乙酰coa羧化酶催化，生物素為輔基，mn2+為激活劑乙酰coa+atp+hco3-丙二酰coa 第二步：脂酸合成，由7種酶蛋白的多酶體系（原核）或多功能酶（真核）催化乙酰coa + 7丙二酰coa + 14nadph+h軟脂酸（n16）脂酸碳鏈的延長 內質網脂酸碳鏈延長酶體系：主要方式，以丙二酰coa為二碳供體。 線粒體酶體系：生成硬脂酸為主，乙酰coa為二碳供體。脂酸分解與脂酸合成的比較脂酸分解與脂酸合成的比較見表

50、5-1。表5-1脂酸分解與脂酸合成的比較脂酸的分解（-氧化）脂酸的合成合成部位腦組織外的所有組織，先胞液，后線粒體肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪組織的胞液中主要代謝原料脂肪酸乙酰coa主要代謝過程第一步：脂肪酸的跨膜運輸?shù)诙剑褐舅岬难趸谝徊剑罕oa的合成第二步：脂酸合成關鍵酶肉堿脂酰coa轉移酶i乙酰coa羧化酶所需的還原當量fad、nadnadph重要的中間產物乙酰coa丙二酸單酰coa（第六版教材中稱丙二酰coa）co2作為參加者是不是?；d體coaacp十四、 幾種多不飽和脂酸及重要衍生物 不飽和脂酸包括油酸、軟油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。 油酸、軟油酸機體可以自身合成；后三種必需從食物中供給，稱為必需脂肪酸。 亞油酸可以轉變?yōu)榛ㄉ南┧峒捌溲苌铮ㄇ傲邢偎?、血栓口惡烷及白三烯）。十五?磷脂概念、各類磷脂的結構特點及磷脂酶的作用特點磷脂：含磷酸的脂類。 甘油磷脂：由甘油構成的磷脂，常見甘油磷脂的比較見表5-2。 鞘磷脂：由鞘氨醇構成的磷脂表5-2常見甘油