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文檔簡介
1、第一部分 基礎(chǔ)綜合第一章 生物化學(xué)一、蛋白質(zhì)的化學(xué)考點(diǎn)1 蛋白質(zhì)的分子組成1.元素組成蛋白質(zhì)的基本元素組成為碳、氫、氧、氮和硫,有的蛋白質(zhì)含有磷、碘,少數(shù)含鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬等金屬元素。各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%。1克氮元素相當(dāng)于6.25克蛋白質(zhì)。2.基本單位蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,有20種,除甘氨酸外均為L-氨基酸-氨基酸。氨基酸根據(jù)R基團(tuán)的理化性質(zhì)不同可分為4類:分類氨基酸非極性疏水性氨基酸丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)極性中性氨基酸絲氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、半
2、胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)、天冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、蘇氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)酸性氨基酸天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)堿性氨基酸賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)【試題】下列氨基酸中無L型或D型之分的是A.谷氨酸 B.甘氨酸 C.半胱氨酸 D.賴氨酸 E.組氨酸 【解析】答案:B氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種,均屬于L-氨基酸(除甘氨酸外)。考點(diǎn)2 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)1.肽鍵與肽兩分子氨基酸可利用一分子氨基酸所含的氨基與另一分子氨基酸所含的羧基脫水縮合成為最簡單的肽,即二肽。兩個(gè)氨基酸脫水縮合產(chǎn)生的酰胺鍵稱為
3、肽鍵。通常將分子量在10000以上的多肽鏈稱為蛋白質(zhì)。2.蛋白質(zhì)的各級結(jié)構(gòu):一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)定義從N-端至C-端的氨基酸排列順序某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段主鏈骨架原子的相對空間位置整條肽鏈中所有原子在三維空間的排布蛋白質(zhì)分子各個(gè)亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用類型鏈狀-螺旋,-折疊,轉(zhuǎn)角,無規(guī)卷曲等結(jié)構(gòu)域亞基維系鍵肽鍵(主要)及所有的二硫鍵(次要)氫鍵疏水作用,離子鍵,氫鍵,范德華力氫鍵,離子鍵作用是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象特異性及生物活性的基礎(chǔ),但不是決定空間構(gòu)象的唯一因素二級結(jié)構(gòu)是由一級結(jié)構(gòu)決定的。在蛋白中存在二個(gè)或三個(gè)由二級結(jié)構(gòu)的肽段形成的模序,發(fā)揮特殊生理功能。
4、分子量大的蛋白質(zhì)常分割成一個(gè)或數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)域,分別執(zhí)行不同的功能含四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),單獨(dú)2 / 29存在的亞基一般沒有生物學(xué)作用,只有完整的四級結(jié)構(gòu)寡聚體才有生物學(xué)功能?!驹囶}】下列關(guān)于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的敘述正確的是A.氨基酸的排列順序 B.每一氨基酸側(cè)鏈的空間構(gòu)象C.局部主鏈的空間構(gòu)象 D.亞基間相對的空間位置E.每一原子的相對空間位置【解析】答案:C蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),也就是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??键c(diǎn)3 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 1.等電點(diǎn)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于某一pH溶液時(shí),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
5、為零,此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(pI)。蛋白質(zhì)溶液的pH>pI,蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷,反之帶正電荷。2.沉淀蛋白質(zhì)顆粒表面大多為親水基團(tuán),可吸引水分子,形成一層水化膜,防止沉淀析出;表面還帶有電荷,穩(wěn)定膠粒。若去掉這兩個(gè)穩(wěn)定因素,蛋白質(zhì)極易從溶液中沉淀。變性的蛋白質(zhì)不一定沉淀,沉淀的蛋白質(zhì)也不一定變性。3.變性在某些物理和化學(xué)因素作用下,其特定的空間構(gòu)象被改變,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失,這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)變性。變性蛋白質(zhì)發(fā)生的改變有以下幾點(diǎn):(1)生物活性消失。(2)維系二、三、四級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵被破壞。(3)易被蛋白質(zhì)酶水解。(4)-SH及OH等基團(tuán)之反應(yīng)活性增加。(5
6、)此外還有結(jié)晶性消失、黏度增加、呈色性增強(qiáng)等。【試題】下列有關(guān)蛋白質(zhì)變性的敘述,錯(cuò)誤的是A.蛋白質(zhì)變性時(shí)一級結(jié)構(gòu)不受影響 B.蛋白質(zhì)變性時(shí)理化性質(zhì)發(fā)生變化C.蛋白質(zhì)變性時(shí)生物學(xué)活性降低或喪失 D.去除變性因素后變性蛋白質(zhì)都可以復(fù)性E.球蛋白變性后其水溶性降低【解析】答案:D在某些物理和化學(xué)因素的作用,蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失,稱為蛋白質(zhì)變性。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的變性主要發(fā)生二硫鍵和非共價(jià)鍵的破壞,不涉及一級結(jié)構(gòu)改變。二、維生素考點(diǎn)1 脂溶性維生素脂溶性維生素的生理功能及缺乏癥別名分類功能缺乏癥活性型維生素A抗干眼病維生素脂溶性構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì),合成
7、視紫紅質(zhì)的原料;參與糖蛋白的合成,為組織和分化所必需。夜盲癥維生素D抗佝僂病維生素脂溶性活性形式是1,25-(OH)2-VD3,主要作用是促進(jìn)鈣,磷的吸收,有利于新骨的生成,鈣化。 兒童可發(fā)生佝僂病,成人發(fā)生骨軟化癥。1,25-(OH)2D3維生素E脂溶性體內(nèi)重要的抗氧化劑;可治療先兆流產(chǎn)及習(xí)慣性流產(chǎn);促進(jìn)血紅素代謝。維生素K凝血維生素脂溶性維持體內(nèi)的第2,7,9,10凝血因子在正常水平。一般不易缺乏考點(diǎn)2 水溶性維生素水溶性維生素的生理功能及缺乏癥別名分類功能缺乏癥活性型維生素B1硫胺素水溶性-酮酸氧化脫羧酶和轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定作用。腳氣病焦磷酸硫胺素(TPP)維生素B2核黃
8、素水溶性體內(nèi)氧化還原酶的輔基。如琥珀酸脫氫酶,黃嘌呤氧化酶及NADH脫氫酶,主要起氫傳遞體的作用。FMN,FAD維生素PP抗癩皮病因子水溶性多種不需氧脫氫酶的輔酶。癩皮病NAD+,NADP+維生素B6水溶性磷酸吡哆醛是氨基酸代謝中的轉(zhuǎn)氨酶及脫羧基的輔酶,是ALA合成酶的輔酶,是糖原磷酸化酶的重要組成部分??赡茉斐傻脱匦〖?xì)胞性貧血和血清鐵升高磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺泛酸遍多酸水溶性CoA及ACP構(gòu)成酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶,廣泛參與三大代謝及生物轉(zhuǎn)化作用。很少見,曾有“腳灼熱綜合征”CoA, ACP生物素水溶性多種羧化酶的輔酶,如丙酮酸羧化酶等,參與CO2的羧化過程。很少見葉酸蝶酰谷氨酸水溶性FH4是
9、體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,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。巨幼紅細(xì)胞貧血四氫葉酸(FH4)維生素B12鈷胺素水溶性作為蛋氨酸合成酶的輔酶,參與同型半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反應(yīng)。很難發(fā)生缺乏甲鈷胺素和5-脫氧腺苷鈷胺素【試題】維生素A缺乏時(shí)引起A.癩皮病 B.腳氣病 C.夜盲癥 D.壞血病 E.佝僂病【解析】答案:C 維生素A與眼視覺有關(guān),它是合成視紫紅質(zhì)的原料。缺乏時(shí),可引起夜盲癥。三、酶考點(diǎn)1 概述1.概念 酶是由活細(xì)胞合成、對其特異性底物起高效催化作用的蛋白質(zhì),是機(jī)體催化各種代謝反應(yīng)最主要的催化劑。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)的種類和性質(zhì)。
10、2.酶促反應(yīng)的特點(diǎn) (1)高度的催化效率 少量的酶在極短的時(shí)間即可催化大量的反應(yīng)。(2)高度的特異性 酶的專一性主要是由酶特定的結(jié)構(gòu)決定的,一種酶只作用于一種化合物,進(jìn)行一種類型的反應(yīng)。(3)酶活性不穩(wěn)定性。(4)酶促反應(yīng)可調(diào)節(jié)性,體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)是在精確的調(diào)節(jié)下進(jìn)行,正常的生命現(xiàn)象依賴于此。考點(diǎn)2 酶的結(jié)構(gòu)與功能1.分子組成 酶主要分為兩類,單純酶和結(jié)合酶:(1)單純酶 這類酶完全由氨基酸組成,其活性由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定。(2)結(jié)合酶 這類酶由蛋白質(zhì)(酶蛋白)和非蛋白質(zhì)(輔助因子)兩部分組成。酶蛋白與輔助因子單獨(dú)存在時(shí)均無活性,只有兩者結(jié)合組成全酶才有催化活性。決定結(jié)合酶特異性的是酶蛋白,而輔助因
11、子起接受或供給電子、原子或化學(xué)基團(tuán)的作用。2.活性中心與必需基團(tuán) 與酶的活性密切相關(guān)的基團(tuán)稱作酶的必需基團(tuán)。這些必需基團(tuán)在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn),但空間結(jié)構(gòu)彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異地結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。這一區(qū)域稱為酶的活性中心或活性部位。酶的活性中心有兩種功能基團(tuán),一種關(guān)系到與底物的結(jié)合,稱為結(jié)合基團(tuán);一種具有催化功能稱為催化基團(tuán),但兩者沒有明顯的界限,統(tǒng)稱為必需基團(tuán)。酶的活性中心靠酶蛋白的構(gòu)象維持,構(gòu)象被破壞,就會削弱酶的催化活性。所以,保持酶蛋白構(gòu)象的完整性十分重要。3.酶原與酶原的激活 多數(shù)酶一旦合成即具活性,但有少部分酶在其合成時(shí)并無活性,系一種無活性的前
12、體。其活性中心或包埋內(nèi)部,使作用物不可及;或活性中心并無形成,需要經(jīng)過一定的剪切,使肽鏈重新盤繞,方能形成活性中心,或暴露活性中心。這類無活性的酶的前體,稱為酶原。由酶原變成活性酶的過程稱為激活。4.同工酶 同工酶是指幾種分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫學(xué)性質(zhì)均不同,但可催化同一化學(xué)反應(yīng)的一組酶。同工酶的測定已應(yīng)用于臨床疾病的診斷。如LDH1的含量以心肌最高,LDH3在胰腺組織含量高,LDH5在肝臟含量較高;CK1在腦組織、CK2在心肌、CK3在骨骼肌含量高。利用這些特性可幫助疾病的診斷?!驹囶}】決定酶促反應(yīng)特異性的是A.輔酶 B.輔基 C.酶蛋白 D.底物 E.激活劑【解析】答案C 決定結(jié)合酶特異性
13、的是酶蛋白,而輔助因子起接受或供給電子、原子或化學(xué)基團(tuán)的作用??键c(diǎn)3 影響酶促反應(yīng)速度的因素1.酶濃度 當(dāng)?shù)孜餄舛萐遠(yuǎn)大于酶濃度E時(shí),VE(V=K3E)。2.底物濃度 底物濃度是影響反應(yīng)速度最重要的因素之一。3.溫度 升高溫度可加快酶促反應(yīng)速度,同時(shí)增加酶的變性。溫度升高至60oC以上時(shí),大部分酶開始變性;80oC時(shí)多數(shù)酶的變性已不可逆。酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度稱為酶促反應(yīng)的最適溫度。4.pH 只有達(dá)最適pH,才能使酶活性最高。5.激活劑 激活劑可使酶活性增加。6.抑制劑 酶反應(yīng)可被抑制劑所減弱,抑制作用分為可逆性抑制與不可逆性抑制?!驹囶}】酶的最適pH是A.酶的特征性常數(shù) B.酶促反應(yīng)速
14、度最大時(shí)的pHC.酶最穩(wěn)定時(shí)的pH D.與底物種類無關(guān)的參數(shù) E.酶的等電點(diǎn)【解析】答案:B酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH稱為酶促反應(yīng)的最適pH,最適pH不是酶的特征性常數(shù),它受底物、緩沖液的種類與濃度、以及酶的純度等因素的影響。四、糖代謝考點(diǎn)1 糖的分解代謝1.糖酵解的概念、主要過程、關(guān)鍵酶和生理意義(1)概念及主要過程 糖酵解指在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸的過程。分為二個(gè)階段:第一階段由葡萄糖分解成丙酮酸,稱為酵解途徑,第二階段是丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程,全過程發(fā)生在胞漿中。(2)關(guān)鍵酶 糖酵解的關(guān)鍵酶是己糖激酶(肝內(nèi)為葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、和丙酮酸激酶。這三種酶是糖酵解途徑的限速
15、酶。(3)生理意義:糖酵解可迅速提供能量,是生物界普遍存在的供能途徑,尤其對肌肉的收縮更為重要。當(dāng)機(jī)體缺氧或肌肉運(yùn)動局部血流供應(yīng)不足時(shí),主要由糖酵解提供能量。此外對于沒有線粒體的細(xì)胞,如紅細(xì)胞等代謝活躍的組織,如神經(jīng)組織依賴糖酵解供應(yīng)能量。2.糖有氧氧化的基本過程、關(guān)鍵酶和生理意義 (1)基本過程及關(guān)鍵酶 有氧氧化是糖分解的主要方式,肌肉內(nèi)進(jìn)行糖酵解生成的乳酸,最終仍需在有氧時(shí)徹底氧化生成水及二氧化碳。有氧氧化大致分為三個(gè)階段:糖酵解途徑;丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA;三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化。三羧酸循環(huán)在線粒體內(nèi)進(jìn)行,循環(huán)中有4次脫氫反應(yīng)和1次底物水平磷酸化,經(jīng)過電子呼吸鏈的傳遞可生成大量的A
16、TP。三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化都在線粒體內(nèi)進(jìn)行。檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體為三個(gè)限速酶。(2)生理意義:是三大營養(yǎng)物質(zhì)分解代謝的最終途徑,也是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的通路。為體內(nèi)其他合成代謝提供小分子前體。三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物如-酮戊二酸,草酰乙酸是合成相應(yīng)的氨基酸的碳架。3.磷酸戊糖途徑的生理意義 (1)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的5-磷酸核糖為核酸生物合成提供原料。(2) 產(chǎn)生的NADPH是體內(nèi)多種物質(zhì)合成代謝的供氫體,如脂酸及膽固醇的合成。能維持谷胱甘肽為還原狀態(tài),以維持生物膜的穩(wěn)定性?!驹囶}1】磷酸戊糖途徑的主要生理意義在于A.提供能量 B.將NADP+還原成NADPH
17、C.生成磷酸丙糖 D.糖代謝聯(lián)系的樞紐 E.為氨基酸合成提供原料【解析】答案:B其意義為:為核酸的生物合成提供核糖。提供NADPH作為供氧體參與多種代謝反應(yīng)。【試題2】下列屬于糖酵解途徑關(guān)鍵酶的是A.6一磷酸葡萄糖酶 B.丙酮酸激酶 C.檸檬酸合酶 D.蘋果酸脫氫酶 E.6一磷酸葡萄糖脫氫酶【解析】答案:B糖酵解指在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸的過程,分為二個(gè)階段:第一階段由葡萄糖分解成丙酮酸,稱為酵解途徑,第二階段是丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程,全過程發(fā)生在胞漿中。糖酵解的關(guān)鍵酶是己糖激酶(肝內(nèi)為葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、和丙酮酸激酶。這三種酶是糖酵解途徑的限速酶??键c(diǎn)2 糖原的合成與分解
18、1.糖原的合成糖原是動物體內(nèi)糖的儲存形式??蓛Υ嬖谟诟闻K稱為肝糖原,也可儲在于肌肉,稱為肌糖原。糖原合成酶是糖原合成的限速酶。葡萄糖合成糖原需消耗ATP,合成過程中共消耗2個(gè)ATP。 2.糖原的分解糖原的分解是從非還原端開始,在磷酸化酶的作用下分解糖鏈上-1,4糖苷鍵,此酶對-1,6糖苷鍵無作用。分支處的-1,6糖苷鍵是被-1,6葡萄糖苷酶水解成游離葡萄糖的。最終產(chǎn)物大部分是1-磷酸葡萄糖,少部分為游離葡萄糖。1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖后,由葡萄糖-6-磷酸酶水解成葡萄糖后釋入血液中。由于肌肉內(nèi)沒有葡萄糖-6-磷酸酶,所以肌糖原不能分解成葡萄糖。只有肝和腎可以補(bǔ)充血糖。由糖原分解生成的
19、葡萄糖供能少消耗1個(gè)ATP,而單葡萄糖供能則比糖原供能多消耗1個(gè)ATP。磷酸化酶是糖原分解的限速酶?!驹囶}】肝糖原可以補(bǔ)充血糖,因?yàn)楦闻K細(xì)胞內(nèi)含有 A.果糖二磷酸酶 B.葡萄糖激酶 C.磷酸葡萄糖變位酶 D.葡萄糖-6-磷酸酶 E.磷酸己糖異構(gòu)酶 【解析】答案:D糖原分解需要的酶除葡萄糖-6-磷酸酶外,各組織中都有,但只能催化糖原生成6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖不能自由出入細(xì)胞膜,因此生成后不能釋放血中。肝臟中有葡萄糖-6-磷酸酶,能催化6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖,因此肝糖原可以補(bǔ)充血糖。葡萄糖-6-磷酸酶主要存在肝,其次是腎??键c(diǎn)3 糖異生1.概念 非糖化合物轉(zhuǎn)變成糖的過程稱為糖異生。肝
20、臟為糖異生的主要器官。糖異生的主要原料為乳酸、氨基酸及甘油。2.關(guān)鍵酶及生理意義 糖異生途徑大多是糖酵解的逆反應(yīng)。但己糖激酶,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶所催化的三個(gè)反應(yīng)是不可逆的。3.生理意義 (1)在空腹和饑餓狀態(tài)下保持血糖濃度的相對穩(wěn)定具有重要意義。尤其是在肝糖原耗盡的狀態(tài)下維持腦組織的正常功能有重要意義;糖異生反應(yīng)促進(jìn)乳酸再利用,肝糖原更新、補(bǔ)充肌肉消耗的糖;(2)氨基酸可通過此途徑轉(zhuǎn)變成糖。(3)腎臟的糖異生作用有利于排H+保Na+維持機(jī)體的酸堿平衡。【試題】下列有關(guān)糖異生的正確敘述是A.原料為甘油、脂肪酸、氨基酸等 B.主要發(fā)生在肝、腎、肌肉C.糖酵解的逆過程 D.不利于乳酸的利用E.
21、需要克服三個(gè)能障【解析】答案:E糖異生是指從非糖化合物(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程,其主要部位在肝臟,腎臟在正常情況下也有較弱糖異生能力。糖異生過程中由丙酮酸生成葡萄糖不可能全部循糖酵解途徑逆行,其中需克服三個(gè)能障,有特定的酶催化。肌肉中生成的乳酸不能在肌肉中合成糖,需經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟異生成糖,有利與乳酸利用。考點(diǎn)4 血糖1.概念 血液中的葡萄糖稱為血糖。2.血糖的來源和去路(1)來源 食物糖;肝糖元;糖異生。(2)去路 氧化分解供能;糖原合成;磷酸戊糖途徑等;轉(zhuǎn)化成非必需氨基酸、甘油三酯等非糖物質(zhì)。3.血糖濃度的調(diào)節(jié) 主要是血中葡萄糖的來源和去路每時(shí)每刻都保持平衡,實(shí)
22、際上是調(diào)節(jié)組織在糖酵解、糖氧化、糖原合成、糖元分解、糖異生種種代謝協(xié)同的結(jié)果,同時(shí)還存在某些激素通過一些調(diào)節(jié)酶的激活或抑制而實(shí)施的。血糖水平的調(diào)節(jié):降糖激素:胰島素(唯一的降糖激素);升糖激素:胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素。作用調(diào)節(jié)作用機(jī)制胰島素體內(nèi)唯一降血糖,唯一同時(shí)促進(jìn)糖原、脂肪和蛋白質(zhì)合成的激素受血糖控制,血糖升高引起其分泌。由胰島的細(xì)胞合成,促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞;加速糖元合成、抑制其分解;促進(jìn)糖的有氧氧化;抑制肝內(nèi)糖異生胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素血糖降低或血內(nèi)氨基酸升高刺激其分泌促進(jìn)糖元分解;抑制糖酵解,促進(jìn)異生;加速脂肪動員。糖皮質(zhì)激素升高血糖,增加肝糖原。促進(jìn)糖異生;抑
23、制肝外組織攝取和利用葡萄糖;協(xié)同作用腎上腺素強(qiáng)有力的升高血糖的激素主要在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用加速糖元分解【試題】下述為血糖的主要去路,除外的是A.在細(xì)胞內(nèi)氧化分解供能 B.轉(zhuǎn)變成非必需氨基酸、甘油三酯等非糖物質(zhì)C.轉(zhuǎn)變成糖皮質(zhì)激素 D.轉(zhuǎn)變成其他單糖及衍生物E.在肝、肌肉等組織中合成糖元【解析】答案:C血糖的來源為腸道吸收、肝糖元分解或肝內(nèi)糖異生。血糖的去路為周圍組織及肝的攝取利用,某些組織用于氧化供能,肝、肌肉可用于合成糖元,經(jīng)代謝轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿ズ桶被岬?。但不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘瞧べ|(zhì)激素。五、生物氧化考點(diǎn)1 概述1.生物氧化的概念 物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化分解稱為生物氧化,生物氧化在線粒體內(nèi)外均可進(jìn)行
24、。分為線粒體型和非線粒體型氧化體系。線粒體內(nèi)的氧化過程伴有ATP的生成,在生物能量代謝中起重要作用;線粒體外的氧化不伴有ATP的生成,主要與體內(nèi)代謝物、藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化有關(guān)。2.生物氧化的特點(diǎn)生物氧化反應(yīng)條件溫和;過程溫和;能量轉(zhuǎn)化效率高;遵循氧化還原一般規(guī)律;生成水和ATP??键c(diǎn)2 呼吸鏈1.呼吸鏈的概念起傳遞氫或傳遞電子作用的酶及輔酶稱為電子傳遞體,它們按一定的順序排列在線粒體的內(nèi)膜上,組成傳遞氫或傳遞電子的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體系,稱為電子傳遞鏈。該體系進(jìn)行的一系列連鎖反應(yīng)與細(xì)胞攝取氧的呼吸過程相關(guān),故又稱呼吸鏈。2.兩條呼吸鏈的組成和排列順序(1)NADH FMN CoQ Cytb Cytc1
25、 Cytc Cytaa3 O2(2)FADH2 CoQ Cytb Cytc1 Cytc Cytaa3 O2考點(diǎn)3 ATP的生成1.ATP的生成方式 氧化磷酸化是指來自代謝物的氫經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給氧生成水時(shí),釋放出大量的能量,這些能量使ADP磷酸化為ATP。這個(gè)過程在線粒體內(nèi)完成,是體內(nèi)最主要的生成ATP的方式。2.影響氧化磷酸化的因素 (1)主要受ADP的調(diào)節(jié) 實(shí)驗(yàn)證明:ADP或ADP/ATP的比率是調(diào)節(jié)氧化磷酸化的基本機(jī)制。這種ADP濃度對氧化磷酸化速率的調(diào)控現(xiàn)象又稱為呼吸控制。同時(shí)調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的因素也調(diào)節(jié)氧化磷酸化。(2)甲狀腺素的作用 甲狀腺素可活化許多組織細(xì)胞膜上的Na+-K+ AT
26、P酶,使ATP加速分解促進(jìn)氧化磷酸化反應(yīng)。【試題】下列有關(guān)氧化磷酸化的敘述,錯(cuò)誤的是A.物質(zhì)在氧化時(shí)伴有ADP磷酸化生成ATP B.氧化磷酸化過程存在于線粒體內(nèi)C.氧化與磷酸化過程有三個(gè)偶聯(lián)部位 D.氧化磷酸化過程涉及兩種呼吸鏈E.兩種呼吸鏈均產(chǎn)生2.5分子ATP【解析】答案:E一羥丁酸氧化可生成2.5分子ATP,琥珀酸氧化可生成1.5分子ATP。六、脂類代謝考點(diǎn)1 脂類概述1.分類脂類分為兩大類,即脂肪(fat)和類脂(lipids)(1)脂肪又稱甘油三脂,由1分子甘油與3個(gè)分子脂肪酸通過酯鍵相結(jié)合而成。(2)類脂:包括磷脂,糖脂和膽固醇及其酯三大類。磷脂是含有磷酸的脂類,包括由甘油構(gòu)成的甘
27、油磷脂和由鞘氨醇構(gòu)成的鞘磷脂。糖脂是含有糖基的脂類。這三大類類脂是生物膜的主要組成成分,構(gòu)成疏水性的“屏障”,分隔細(xì)胞水溶性成分和細(xì)胞器,維持細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)與功能。此外,膽固醇還是膽汁酸和維生素D3以及類固醇激素合成的原料,對于調(diào)節(jié)機(jī)體脂類物質(zhì)的吸收,尤其是脂溶性維生素(A,D,E,K)的吸收以及鈣磷代謝等均起著重要作用。2.生理功能脂肪最重要的生理功能是貯存能量和供給能量。1克脂肪在體內(nèi)完全氧化時(shí)可釋放出38kJ(9.3kcal),比1克糖原或蛋白質(zhì)所放出的能量多兩倍以上。脂肪組織是體內(nèi)專門用于貯存脂肪的組織,當(dāng)機(jī)體需要時(shí),脂肪組織中貯存在脂肪可動員出來分解供給機(jī)體能量。此外,脂肪組織還可起到
28、保持體溫,保護(hù)內(nèi)臟器官的作用。類脂是生物膜的骨架,細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型由磷脂雙酯層,膽固醇,蛋白質(zhì),糖脂,甘油磷脂和鞘磷脂構(gòu)成。此外信號傳遞(固醇類激素),酶的激活劑(卵磷脂激活-羥丁酸脫氫酶),糖基載體(合成糖蛋白時(shí),磷酸多萜醇作為羰基的載體),激素、維生素和色素的前體(萜類、固醇類),生長因子與抗氧化劑,參與信號識別和免疫(糖脂)等功能均有類脂參與??键c(diǎn)2 甘油三酯的分解代謝1.甘油三酯的水解脂肪分解代謝首先是脂肪的動員,脂肪的動員是以甘油三酯脂肪酶起關(guān)鍵性的作用,它就是脂肪分解的限速酶,也是激素敏感性脂肪酶,受多種激素調(diào)控。2.脂肪酸的-氧化 (1)脂肪酸活化 脂肪酸進(jìn)行氧化前首先化為脂
29、肪酰輔酶A,這是耗能的過程要脂酰輔酶A合成催化。(2)脂酰輔酶A進(jìn)入粒體 脂酰輔酶A需經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體才可被氧化。此轉(zhuǎn)運(yùn)過程由存在于線粒體外膜與內(nèi)膜上的脂酰肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和II完成,其中脂酰肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I是脂肪酸氧化的限速酶。(3)脂肪酸的-氧化 脂肪酰輔酶A進(jìn)入線粒體后,在脂肪酸-氧化酶系的催化下,進(jìn)行脫氫、加水、再脫氫及硫解4步連續(xù)反應(yīng),生成1分子乙酰輔酶A和1分子比原來少2個(gè)碳原子的脂酰輔酶A,以及1分子NADH和1分子FADH2,此4步反應(yīng),均發(fā)生于脂酰輔酶A的,-碳原子間不斷重復(fù)進(jìn)行,偶數(shù)碳原子的脂酰輔酶A完全裂解成乙酰輔酶A。少數(shù)奇數(shù)碳原子脂肪酸最終可生成一分子琥珀酰輔酶A,-
30、氧化產(chǎn)物循三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化徹底氧化CO2和H2O,并釋放出能量合成ATP。乙酰CoA去路:線粒體內(nèi)通過三羧酸循環(huán)徹底氧化;在線粒體內(nèi)縮合成酮體,通過血液運(yùn)輸?shù)礁瓮饨M織氧化利用,特別是在饑餓狀態(tài)下,生成大量酮體供組織利用。能量的生成:以16碳軟脂酸為試:進(jìn)行7次-氧化,生成7分子FADH2,7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA,F(xiàn)ADH2及NADH+H+進(jìn)入呼吸鏈,乙酰CoA進(jìn)行三羧酸循環(huán),即(7×1.5)+(7×2.5)+(8×10)=108個(gè)ATP,減去脂酸活化時(shí)消耗的2個(gè)高能磷酸鍵,一分子軟脂酸凈生成106分子ATP。3.酮體的生成和利用(1)酮體是脂
31、肪酸在肝分解氧化時(shí)特有的中間產(chǎn)物。酮體包括:乙酰乙酸;-羥丁酸;丙酮。肝內(nèi)只有合成酮體的酶系而沒有利用酮體的酶系,酮體是在肝內(nèi)生成,肝外利用。酮體生成的原料是乙酰CoA,來自脂酸-氧化。(2)合成酮體的酶有 乙酰乙酰CoA硫解酶,HMGCoA合成酶和HMGCoA裂解酶。先生成乙酰乙酸,然后在羥丁酸脫氫酶作用下生成-羥丁酸,或者脫羧生成丙酮。HMGCoA合成酶是酮體生成的限速酶。(3)酮體的利用 肝外許多組織有活性很強(qiáng)的利用酮體的酶:琥珀酰CoA轉(zhuǎn)移酶;乙酰乙酰CoA硫激酶;羥丁酸脫氫酶。“肝內(nèi)生酮肝外用”是肝臟內(nèi)外氧化脂肪酸的特點(diǎn)。(4)生成酮體的意義 是饑餓狀態(tài)下的重要能源,尤其是腦,腦組織
32、不能氧化脂肪酸,卻能利用酮體。長期饑餓,糖供應(yīng)不足時(shí)酮體可以代替葡萄糖,成為腦組織和肌肉的主要能源。在饑餓,高脂低糖膳食和糖尿病時(shí),脂肪酸動員加強(qiáng),酮體生成增加,特別是未控制的糖尿病患者,酮體生成是正常的數(shù)十倍,酮體生成超過肝外組織利用的能力,引起血中酮體升高,可導(dǎo)致酮癥酸中毒,并隨尿排出,引起酮尿。(5)酮體生成的調(diào)節(jié) 飽食及饑餓的影響;肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響;丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體?!驹囶}1】酮體利用時(shí)所需要的輔助因子是A.VitB1 B.NADP+ C.輔酶A D.生物素 E.VitB6【解析】答案:C利用酮體的酶主要為琥珀酸CoA轉(zhuǎn)硫酶、乙酰乙酰硫激酶,然后生成的乙酰
33、乙酰CoA可被乙酰乙酰CoA硫解酶硫解生成兩分子乙酰CoA?!驹囶}2】關(guān)于“脂肪酸氧化”過程的敘述,正確的是A.脂肪酸-氧化過程是在細(xì)胞漿進(jìn)行的 B.脂肪酸-氧化直接生成CO2和水C.脂肪酸-氧化過程沒有脫氫和ATP生成 D.脂肪酸氧化直接從脂肪酸-氧化開始E.脂肪酸-氧化4步反應(yīng)是可逆的【解析】答案:E脂肪酸-氧化中脂肪酸活化是在線粒體外進(jìn)行,-氧化在線粒體進(jìn)行,-氧化反應(yīng)的直接產(chǎn)物為乙酰CoA,每進(jìn)行一次-氧化產(chǎn)生一分子FADH2、一分子NADH+H+及一分子乙酰CoA??键c(diǎn)3 甘油三酯的合成代謝1.合成的部位 細(xì)胞液。2.合成的原料 (1)合成的主要原料 乙酰CoA,主要來自葡萄糖。乙酰
34、CoA在線粒體內(nèi)產(chǎn)生,需要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)由線粒體進(jìn)入胞液。(2)合成原料除需要乙酰CoA以外,還需要 ATP、NADPH、HCO3-及Mn2+等。合成過程中所需氫原子全部由NADPH提供,NADPH主要來自磷酸戊糖通路,也可以由其他反應(yīng)提供,如蘋果酸脫氫酶等?!驹囶}】合成脂肪酸時(shí),其原料乙酰CoA是由A.胞液直接提供 B.胞液的乙酰肉堿提供C.線粒體乙酰CoA直接轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液 D.線粒體乙酰CoA由肉堿攜帶轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液E.線粒體乙酰CoA合成檸檬酸,轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液裂解而成【解析】答案:E細(xì)胞內(nèi)的乙酰CoA在線粒體生成,而合成脂酸的酶在胞液,乙酰CoA不能自由透過線粒體內(nèi)膜,乙酰CoA首先合成檸
35、檬酸,通過線粒體內(nèi)膜,進(jìn)入胞液;然后檸檬酸裂解釋出乙酰CoA和草酰乙酸。 考點(diǎn)4 膽固醇的代謝1.合成部位、原料和關(guān)鍵酶 (1)膽固醇合成部位 主要在胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行,合成器官主要是在肝臟。(2)合成原料 乙酰CoA是合成膽固醇的原料,此外,還需要大量的NADPH+H+及ATP供給合成反應(yīng)所需的氫及能量。每合成1分子膽固醇需要18分子乙酰CoA,36分子的ATP及6分子的NADPH+H+。乙酰CoA及ATP大多來自糖的有氧氧化,而NADPH主要來自胞液中糖的磷酸戊糖途徑。(3)膽固醇合成的限速酶是HMG-CoA還原酶2.膽固醇的轉(zhuǎn)化 (1)轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼釣槟懝檀嫉闹饕ヂ贰?2)轉(zhuǎn)化為類固醇激
36、素 在腎上腺、睪丸和卵巢等可合成為類固醇激素。(3)轉(zhuǎn)化為7-脫氫膽固醇 在皮膚,膽固醇可被氧化為7-脫氫膽固醇,后者經(jīng)紫外線照射轉(zhuǎn)變成維生素D3。【試題】膽固醇不能轉(zhuǎn)變成A.膽汁酸 B.睪酮 C.雄激素 D.乙酰CoA E.維生素D3【解析】答案:D膽固醇在體內(nèi)主要有三種去路:轉(zhuǎn)變成膽汁酸、轉(zhuǎn)變成類固醇激素和轉(zhuǎn)化為7一脫氫膽固醇(紫外線照射后轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3)。轉(zhuǎn)化的類固醇激素主要有睪丸酮、皮質(zhì)醇和雄激素??键c(diǎn)5 血脂1.血脂的組成與含量:組成含量mg/dl總脂400700(500)甘油三酯10150(100)總膽固醇100250(200)膽固醇酯70200(145)游離膽固醇4070(55
37、)總磷脂150250(200)卵磷脂50200(100)神經(jīng)磷脂50130(170)腦磷脂5035(20)游離脂肪酸520(15)2.血漿脂蛋白的分類及生理功能血漿脂蛋白有四種,功能各不相同:(1)乳糜微粒(CM) 主要轉(zhuǎn)運(yùn)外源性甘油三酯。(2)極低密度脂蛋白(VLDL) 主要轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性甘油三酯。(3)低密度脂蛋白(LDL) 將肝合成內(nèi)源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至肝外組織。(4)高密度脂蛋白(HDL) 將膽固醇由肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)至肝。七、氨基酸代謝考點(diǎn)1 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用1.蛋白質(zhì)的生理功能 蛋白質(zhì)有著廣泛的生理功能,可概括為以下幾個(gè)方面。 (1)構(gòu)成機(jī)體組成成分 在生物的發(fā)育時(shí)期需要蛋白質(zhì)組成新的細(xì)胞,由細(xì)
38、胞構(gòu)成機(jī)體的組織。在生物機(jī)體成年時(shí)期,其體內(nèi)的臟器與組織細(xì)胞不斷破壞,同時(shí)又不斷新生,所以機(jī)體必須經(jīng)常攝取足夠的蛋白質(zhì)以補(bǔ)償其消耗。 (2)提供能量 每克蛋白質(zhì)在體外彈式熱量計(jì)中燃燒,釋放約5.65千卡(23.6千焦耳),稱這種能量為食物蛋白質(zhì)的粗卡價(jià).每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)燃燒(即通過生物氧化)釋放4.0千卡(16.7千焦耳),這種能量稱為食物蛋白質(zhì)的生理卡價(jià)。(3)調(diào)節(jié)生理作用 保持體液平衡。維持血液的酸堿平衡。促進(jìn)機(jī)體內(nèi)各種生理、生化作用的進(jìn)行。提高機(jī)體抵抗疾病的能力。蛋白質(zhì)是人體的主要構(gòu)成物質(zhì),又是人體生命活動中的主要物質(zhì),如果從生命活動過程去衡量,蛋白質(zhì)加上核酸,是生命存在的主要形式。人體
39、是由無數(shù)細(xì)胞構(gòu)成的,蛋白質(zhì)是其主要部分。蛋白質(zhì)不僅是人類機(jī)體的主要構(gòu)成物質(zhì),而且蛋白質(zhì)也構(gòu)成人類體內(nèi)的各類重要生命活性物質(zhì)。2.營養(yǎng)必需氨基酸 人體內(nèi)有8種必需氨基酸即:纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸和蘇氨酸。3.蛋白質(zhì)的營養(yǎng)互補(bǔ)作用 食物來源的蛋白質(zhì)其營養(yǎng)價(jià)值不同,取決于該蛋白質(zhì)中必需氨基酸的含量與比值。當(dāng)必需氨基酸的含量與比值接近人體組織蛋白質(zhì)氨基酸的組成和比值時(shí),其利用率高,營養(yǎng)價(jià)值就大。但是有些蛋白質(zhì),因一種或幾種必需氨基酸的含量過低或過高,比值與人體組織不接近,則利用率低,生物學(xué)價(jià)值低。若將幾種生物學(xué)價(jià)值較低的食物蛋白質(zhì)混合食用,則混合后蛋白質(zhì)的總體生物學(xué)
40、價(jià)值就能大大提高,這種效果就稱蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用?!驹囶}1】蛋白質(zhì)的功能可完全由糖或脂類物質(zhì)代替的是A.構(gòu)成組織 B.氧化供能 C.調(diào)節(jié)作用 D.免疫作用 E.催化作用【解析】答案:B 蛋白質(zhì)有著廣泛的生理功能,可概括為以下幾個(gè)方面:構(gòu)成身體組成成分;提供能量;調(diào)節(jié)生理作用。而只有氧化功能可完全由糖或脂類物質(zhì)代替?!驹囶}2】食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用是指A.供給足夠的熱卡,可節(jié)約食物蛋白質(zhì)的攝入量B.供應(yīng)各種維生素,可節(jié)約食物蛋白質(zhì)的攝入量C.供應(yīng)充足的必需脂肪酸,可提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值D.供應(yīng)適量的無機(jī)鹽,可提高食物蛋白質(zhì)的利用率E.混合食用不同種類的蛋白質(zhì)時(shí),其營養(yǎng)價(jià)值比單獨(dú)食用一種要高【解析】答
41、案:E營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用,則必需氨基酸可以互相補(bǔ)充,從而提高營養(yǎng)價(jià)值,稱為食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。考點(diǎn)2 氨基酸的一般代謝1.氨基酸的脫氨基作用 氨基酸分解代謝主要是脫氨基作用,有多種方式脫氨基:氧化脫氨基、轉(zhuǎn)氨基、聯(lián)合脫氨基及非氧化脫氨基,以聯(lián)合脫氨基為最重要。聯(lián)合脫氨基是在轉(zhuǎn)氨酶和L-谷氨酸脫氫酶聯(lián)合作用下進(jìn)行的,也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要途徑。這個(gè)反應(yīng)是以谷氨酸和-酮戊二酸的相互轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌?。氨基酸脫氨基后即生?酮酸,而-酮戊二酸加上氨后可生成谷氨酸,谷氨酸在L谷氨酸脫氫酶的作用下脫去氨基,完成一次循環(huán)。氨基酸脫氨基后生成的-酮酸可以生成糖和脂類。這樣可將氨基分為生糖氨基酸,
42、生酮氨基酸和生糖兼生酮氨基酸。著重記憶生酮氨基酸與生糖兼生酮氨基酸。生酮氨基酸:亮氨酸、賴氨酸。2.氨的代謝 (1)氨的來源 氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨,是氨的主要來源;腸道內(nèi)氨基酸在細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨;腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨。(2)體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運(yùn) 以丙氨酸及谷氨酰胺的形式運(yùn)輸。丙氨酸以丙氨酸-葡萄糖循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)在肌肉和肝臟之間。谷氨酰胺是L谷氨酸與氨合成的,含有兩個(gè)氨基,將氨運(yùn)輸?shù)礁闻K代謝。氨在體內(nèi)的最終代謝是在肝內(nèi)形成尿素隨腎臟排出體外。3.-酮酸的代謝(1)生成非必需氨基酸酮酸 八種必需氨基酸中,除賴氨酸和蘇氨酸外其余六種亦可由相應(yīng)的-酮酸加氨生成。(2)氧化生成CO2和水 這是-酮酸的重要去路
43、之一。(3)轉(zhuǎn)變生成糖和酮體 【試題】轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是 A.磷酸吡哆醛 B.焦磷酸硫胺素 C.生物素 D.四氫葉酸 E.泛酸答案:A【解析】轉(zhuǎn)氨酶的輔酶都是維生素B6的磷酸酯,即磷酸吡哆醛??键c(diǎn)3 個(gè)別氨基酸的代謝1.部分氨基酸脫羧基生成胺,催化反應(yīng)的酶是:氨基酸脫羧酶,其輔酶是磷酸吡哆醛(維生素B6):胺類物質(zhì)生成途徑作用-氨基丁酸谷氨酸在谷氨酸脫羧酶作用下生成腦中含量最多,是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。?;撬岚腚装彼嵫趸苫撬岜彼岷竺擊瘸膳;撬峤Y(jié)合膽汁酸的組成成分。組胺組氨酸在組氨酸脫羧酶催化下生成強(qiáng)烈的血管舒張劑,能增加毛細(xì)血管的通透性,主要存在于肥大細(xì)胞。5-羥色胺色氨酸經(jīng)羥化酶作用再經(jīng)脫羧酶作用
44、而生成腦內(nèi)的5-HT作為神經(jīng)遞質(zhì)有抑制作用,外周有收縮血管的作用。精脒與精胺鳥氨酸脫羧基成腐胺再變成精脒和精胺調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。2.一碳單位的概念一碳單位是嘌呤和嘧啶合成的原料,在核酸生物合成中占有重要地位,一碳單位由氨基酸代謝產(chǎn)生,所以它又是聯(lián)系氨基酸和核酸代謝的樞紐。一碳單位代謝的障礙可造成某些病理情況,如巨幼紅細(xì)胞貧血。一碳單位是含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)。體內(nèi)的一碳單位有:甲基、甲烯基、甲炔基、甲?;皝啺奔谆?。四氫葉酸(FH4)是一碳單位的載體,也就是一碳單位代謝的輔酶。一碳單位的來源:絲氨酸;甘氨酸;組氨酸;色氨酸。從量上看,絲氨酸是一碳單位的主要來源。八、核酸的結(jié)構(gòu)、功能與核苷酸
45、代謝考點(diǎn)1 核酸的分子組成1.分類 核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類。2.基本成分 核苷酸由堿基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成。3基本單位 堿基與核糖通過糖苷鍵連成核苷,核苷與磷酸以磷酸二酯鍵,結(jié)合成核苷酸。脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)分布細(xì)胞核,線粒體細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,線粒體磷酸磷酸磷酸堿基A(腺嘌呤)C(胞嘧啶)G(鳥嘌呤)T(胸腺嘧啶)A(腺嘌呤)C(胞嘧啶)G(鳥嘌呤)U(尿嘧啶)戊糖-D-2-核糖-D-核糖核苷酸之間的連接方式3,5-磷酸二酯鍵3,5-磷酸二酯鍵功能遺傳信息的表達(dá)遺傳信息的貯存和攜帶者【試題】體內(nèi)合成DNA不需要A.dATP
46、B.dGTP C.dCTP D.dUTP E.dTTP【解析】答案:DDNA不含有尿嘧啶(U)故合成不需dUTP??键c(diǎn)2 DNA的結(jié)構(gòu)與功能1.一級結(jié)構(gòu) DNA的一級結(jié)構(gòu)是指DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序及其連接方式。嘌呤與核糖的連接方式是以嘌呤環(huán)中N 9與核糖的C 1以糖苷鍵連接。嘧啶與核糖是以嘧啶環(huán)上的N 1與核糖的C 1以糖苷鍵相連。核酸的一級結(jié)構(gòu)就是核苷酸的排列順序。核苷酸與核苷酸之間借3,5磷酸二酯鍵連接。連接的部位是第一個(gè)核苷酸的糖環(huán)上的C-3羥基與第二個(gè)核苷酸的C-5磷酸基組成。核酸方向性為53,其中DNA的書寫應(yīng)從5到3。核酸分子的骨架就是戊糖-磷酸連成的長鏈。幾個(gè)或幾十個(gè)核
47、苷酸連接起來的分子稱為多核苷酸,更多的則稱為核酸。2.雙螺旋結(jié)構(gòu) 即核酸的二級結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)為:(1)兩條反向平行的多核苷酸鏈,圍繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu),直徑是2nm,堿基之間的距離為0.34nm,相鄰堿基之間的夾角是36°,每10個(gè)核苷酸旋轉(zhuǎn)一周,每一螺距為3.4nm。(2)兩股單鏈的核糖-磷酸骨架均居外側(cè)。與核糖相連的堿基均垂直于螺旋軸而伸入螺旋之內(nèi)。每一個(gè)堿基均與對應(yīng)鏈上的堿基共處一平面而形成配對。同一平面的兩堿基以氫鍵維持配對關(guān)系,并作為維持雙螺旋穩(wěn)定性的主要力量。(3)氫鍵維持雙螺旋的橫向穩(wěn)定性,縱向從上到下則以堿基平面之間的堿基堆積力來維持穩(wěn)定。(4)兩條鏈都是右手螺旋
48、,螺旋有深溝及淺溝各一,對DNA和蛋白質(zhì)的相互識別很重要。DNA蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)核苷酸的排列順序,有方向性,從5到 3,借3,5-磷酸二酯鍵連接 氨基酸的排列順序,有方向性,從N-末端至C-末端,借肽鍵及少數(shù)二硫鍵相連二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)某一肽鏈局部骨架原子的相對空間位置三級結(jié)構(gòu)在雙螺旋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步扭曲成超螺旋整條肽鏈中所有原子在三維空間的排布四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各個(gè)亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用考點(diǎn)3 RNA的結(jié)構(gòu)與功能1.mRNA mRNA的結(jié)構(gòu)特征為:(1)大多數(shù)的真核mRNA均在5端轉(zhuǎn)錄后加上了一個(gè)7-甲基鳥苷,同時(shí)第一個(gè)核苷酸的C-2也是甲基化的,這種結(jié)構(gòu)被稱為帽子結(jié)構(gòu)
49、。(2)3末端有長短不一的多聚腺苷酸尾巴(polyA),polyA可能與mRNA的穩(wěn)定性有關(guān)。2.tRNA tRNA是執(zhí)行搬運(yùn)氨基酸的RNA,它分子量最小,種類也比較多。二級結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是形成獨(dú)特的三葉草形結(jié)構(gòu)。其中有一個(gè)葉是反密碼子環(huán),這個(gè)反密碼子環(huán)決定這種tRNA搬運(yùn)特定的氨基酸,這個(gè)氨基酸就結(jié)合到其末端叫做柄的結(jié)構(gòu)上,這個(gè)柄就是3末端的CCA-OH結(jié)構(gòu)。所有的tRNA的3末端都是一樣的,不同的是反密碼子環(huán)上的反密碼子,其與tRNA上相應(yīng)的三聯(lián)體密碼子可形成堿基互補(bǔ)。三級結(jié)構(gòu)呈倒L形,主要靠氫鍵維持。tRNA的另一個(gè)特點(diǎn)是:每個(gè)tRNA都含有10%20%的稀有堿基,包括:(1)雙氫尿嘧啶;(2
50、)次黃嘌呤;(3)甲基化嘌呤。3.rRNA rRNA必須與核糖體蛋白結(jié)合才能執(zhí)行其功能。細(xì)胞內(nèi)核糖體數(shù)量非常多,所以,rRNA是含量最多的RNA。它與核糖體蛋白共同組成核糖體,參與蛋白質(zhì)的合成。我們要記住的是rRNA的種類,由于原核生物與真核生物的rRNA種類不同,要分別加以記憶,而且核糖體都是由大、小兩個(gè)亞基組成,其所含的rRNA也不同,也要加以區(qū)分,不能混淆。mRNAtRNArRNA含量占總RNA的5%占總RNA的10%-15%含量最多(75%-80%)分子量大小各異分子量最小差異大二級結(jié)構(gòu)單鏈三葉草形花狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5端有m7GpppN帽結(jié)構(gòu),3末端有多聚A尾結(jié)構(gòu),帶有遺傳密碼上為3CCA末
51、端,下有反密碼環(huán),DHU和T環(huán)位于L型拐角處功能轉(zhuǎn)錄DNA信息,指導(dǎo)蛋白合成轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸蛋白質(zhì)合成場所考點(diǎn)4 核酸的理化性質(zhì)1.核酸的紫外吸收 由于核酸分子所含的堿基中都有共軛雙鍵,故具有特殊的紫外吸收光譜,吸收高峰在260nm處,蛋白質(zhì)的紫外最大吸收峰是在280nm處,且核酸在230nm處有一低谷。2.DNA變性和復(fù)性(1)DNA變性 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中雙鏈分開雙螺旋解體的過程叫做變性。變性的條件 在DNA溶液中加過量的酸、堿或加熱。變性的本質(zhì)是因?yàn)榫S系堿基配對的氫鍵及堿基堆積力斷裂。由于DNA分子中G與C的配對是由三個(gè)氫鍵維系,而A與T配對是由二個(gè)氫鍵構(gòu)成,所以A=T配對多的解鏈容易。CG
52、配對越多,變性所需的溫度就越高。DNA變性后,其黏度應(yīng)增加,這是由于結(jié)構(gòu)松散引起的。變性是在到達(dá)一定溫度下,突然而迅速發(fā)生的,變性后形成的是單鏈,是可逆的,溫度下降(退火)復(fù)性即發(fā)生。DNA變性后其A260 (即260nm波長處光吸收)增高,稱為增色效應(yīng),反之稱為DNA的減色效應(yīng)。核苷酸與DNA的A260值大小關(guān)系如下:單核苷酸單鏈DNA雙鏈DNA。(2)DNA復(fù)性 變性DNA在適當(dāng)條件下兩條互補(bǔ)鏈可重新配對恢復(fù)天然的雙螺旋結(jié)構(gòu),即DNA的復(fù)性。DNA雙螺旋的變性與復(fù)性是其重要的物理特性,現(xiàn)已在醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)研究中廣為應(yīng)用。Tm(中點(diǎn)解鏈溫度),指連續(xù)加熱使DNA變性,從變性開始到完全解鏈,是
53、在一個(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的,在這個(gè)溫度范圍內(nèi)找到一個(gè)中點(diǎn),這個(gè)中點(diǎn)溫度就是Tm值。此時(shí),DNA雙鏈一半被打開。Tm值的大小與DNA中C+G的含量成正比關(guān)系。C+G含量越多,Tm越大。復(fù)性一般在比Tm低25的溫度下完成,只要分開的兩鏈處在同一溶液中,溫度適宜,復(fù)性馬上發(fā)生,直至兩股單鏈恢復(fù)原有的雙螺旋結(jié)構(gòu)??键c(diǎn)5 核苷酸的代謝1.嘌呤核苷酸的分解產(chǎn)物 人體內(nèi),嘌呤核苷酸分解成自由堿基、磷酸核糖和磷酸。嘌呤堿最終分解生成尿酸。尿酸升高是痛風(fēng)癥患者最典型的表現(xiàn)。臨床上常用別嘌呤醇類治療痛風(fēng)癥。別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)類似,可抑制黃嘌呤氧化酶,從而抑制尿酸的生成。同時(shí),別嘌呤醇與PRPP反應(yīng)生成別嘌呤核苷酸,不僅使PRPP含量減少,而且反饋抑制嘌呤核苷酸的合成。2.嘧啶核苷酸的分解產(chǎn)物 分解的最終產(chǎn)物是NH3,CO2及-丙氨酸或者-氨基異丁酸。九、基因信息的傳遞考點(diǎn)1 DNA的生物合成1.半保留復(fù)制的概念和主要的復(fù)制酶(1)半保留復(fù)制的概念 DNA復(fù)制時(shí),子代的DNA中的一條鏈?zhǔn)峭耆珡挠H代接受過來的,而另一條鏈?zhǔn)侵匦潞铣傻模瑝A基序列與親代完全一致,這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。(2)參與DNA復(fù)制的酶 DNA的復(fù)制過程是一系列酶的作用,先分別了解它們的功能,這對于了解復(fù)制的過程很有幫助。參
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