物質代謝名詞解釋

1、蛋白質（僅供參考）Protein：蛋白質(protein)是由許多氨基酸(amino acids)通過肽鍵(peptide bond)相連形成的高分子含氮化合物。肽（peptide）：是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。氨基酸等電點 (isoelectric point, pI)： 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。Primary structure of protein：多肽鏈中氨基酸的排列順序，包括氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及二硫鍵的位置。一級結構與功能：（1）蛋白質分子的一級結構是形成空間結

2、構的基礎，其生物學功能是由蛋白質分子特定的天然空間構象所決定的（2）一級結構中關鍵氨基酸殘基的改變會影響蛋白質的功能，所以一級結構是蛋白質空間構象和特異生物學功能的基礎。（3）一級結構相似的多肽或蛋白質，空間構象及功能也相似蛋白質的二級結構(secondary structure：蛋白質分子中某一段肽鏈的局部空間結構，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鏈的構象) 。蛋白質的三級結構(tertiary structure )：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。蛋白質的四級結構(quaternary structure )：蛋白質

3、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，稱為蛋白質的四級結構。肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基（residue）。a-螺旋 (a-helix)：多肽鏈的主鏈圍繞中心軸上升，呈有規(guī)律的右手螺旋，是一種常見的較為穩(wěn)定、也較為致密的二級結構。其中螺旋3.6氨基酸/圈、螺距0.54nm,由氫鍵穩(wěn)定螺旋。b-片層 (b- pleated sheet)：兩條或兩條以上的肽段平行或反向平行排列，依次折疊成鋸齒狀，肽鏈間形成氫鍵，與折疊長軸基本 垂直，穩(wěn)固b-片層，是肽鏈較為延展和松弛的結構。模體（motif）：又叫模序、基序、基元。 是蛋白質分子空間結構中兩個或兩個以

4、上有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的二級結構組合，是具有特殊功能的超二級結構。結構域（domain）：大分子蛋白質的三級結構?？杀环指钫郫B成多個較為緊密的區(qū)域，并各行使其功能，稱為結構域(domain) 。蛋白質的變性(denaturation)：在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，也即有序的空間結構變成無序的空間結構，從而導致其理化性質改變和生物活性的喪失。變性的本質是破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變多肽鏈的氨基酸序列。變性、沉淀和凝固的關系：變性蛋白質不一定沉淀；沉淀蛋白質不一定變性；沉淀蛋白質也不一定凝固；但凝固的蛋白質一定已變性，且為不可逆變性蛋白質膠體穩(wěn)

5、定的因素：顆粒表面電荷 、水化膜。核酸核酸(nucleic acid) 是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。核酸的一級結構：核酸中核苷酸從5'末端到3'末端的排列順序。deoxyribonucleic acid（脫氧核糖核酸）double helix 雙螺旋結構：DNA是反向平行、右手螺旋的雙鏈結構 DNA雙鏈之間形成了互補堿基對，疏水作用力和氫鍵共同維持DNA。Genome（基因組）：指單倍體細胞核、細胞器或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子。 真核生物染色體由DNA和蛋白質構成，其基本單位是 核小體(nucleosome)。DNA變性：在某些理化

6、因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。不改變其核苷酸序列。DNA復性(renaturation)的定義：在適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復天然的雙螺旋構象，這一現(xiàn)象稱為復性。核酶：某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，這種具有催化作用的小RNA亦被稱為核酶(ribozyme)或催化性RNA(catalytic RNA)。 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶（本質為蛋白質）核酸分子雜交(hybridization) ：不同來源的DNA單鏈分子或RNA分子如果存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件，可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)的過程。酶酶（enz

7、yme ，E）：是由活細胞合成的、對其特異底物(substrate ，S）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。多功能酶（串聯(lián)酶）： 由一條多肽鏈組成的，具有多種不同功能的酶。輔酶（coenzyme）：非蛋白質成分（小分子有機化合物）， 參與酶催化過程中電子、質子或基團傳遞， 分子結構中常含有維生素類物質， 通常與酶通過非共價鍵疏松地結合，用透析的方法可以將其與酶蛋白分開。輔基(prosthetic group)：與酶結合牢固，甚至是共價結合，用透析的方法不易將其除去?；钚灾行?active center)：酶分子上與底物結合并起催化作用的部位。同工酶（isoenzy

8、me)：是指催化的化學反應相同，而酶蛋白的分子結構、理化性質、免疫學性質不同的一組酶。米氏方程：V=VmaxS （Km+S） 其中Vmax表示最大反應速度，S為底物濃度，Km為米氏常數(shù)，V是在不同S時的反應速度。Km：為酶促反應速度達到最大反應速度(Vm)一半時的底物濃度，單位為mol/L。Vm是酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度成正比.酶促反應速率最快時反應體系的溫度稱為酶促反應的最適溫度(optimum temperature)。抑制劑 ( inhibitor, I )： 能使酶的催化活性下降而酶蛋白不變性的物質。酶的競爭性抑制作用(competitive inhibition): 抑

9、制劑與底物的結構相似，因此這兩者互相競爭酶的活性中心，從而阻礙底物與酶形成中間產物(中間復合物)。非競爭性抑制作用： 與酶活性中心以外的部位可逆地結合，不影響酶與底物的結合；而酶與底物的結合，也不影響酶與抑制劑的結合；底物與抑制劑之間無競爭關系，但是，酶-底物-抑制劑復合物(ESI)不能進一步變成產物，這種抑制作用稱做非競爭性抑制作用。酶原與酶原激活:：有些酶以沒有催化活性的前體在細胞內合成并分泌到細胞外，這種無活性的酶的前體稱為酶原。在特定的條件下，酶原可轉變成有催化活性的酶，這一轉化的過程叫酶原激活。變構調節(jié) (allosteric regulation)：一些代謝物通過與酶分子活性中心外

10、的部分可逆地結合，使酶活性中心的構象改變，從而改變酶的催化活性，此種調節(jié)方式稱變構調節(jié)。共價修飾(covalent modification)：在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發(fā)生可逆的共價結合，從而改變酶的活性，此過程稱為共價修飾。糖代謝Glycolysis：在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)，產生少量能量的過程稱之為糖酵解。由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解途徑(glycolytic pathway)substrate-level phosphorylation：底物在脫氫或脫水時，分子內能量重新分布形成的高能磷酸根，直接轉移

11、給ADP生成ATP的方式，稱為底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。糖酵解的生理意義： 迅速提供能量； 是機體在缺氧情況下獲得能量的有效方式；是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。部位：胞液及線粒體三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復的進行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再重復循環(huán)反應的過程。TCA過程的反應部位是線粒體；三羧酸循環(huán)的要點：經過一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰

12、CoA，經四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP。關鍵酶：檸檬酸合酶、-酮戊二酸脫氫酶復合體、異檸檬酸脫氫酶TCA循環(huán)在3大營養(yǎng)物質代謝中具有重要生理意義：TCA循環(huán)是3大營養(yǎng)素的最終代謝通路,其作用在于通過4次脫氫，為氧化磷酸化反應生成ATP提供還原當量。 TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)：是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進一步轉變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應過程。磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成NADPH和5-磷酸核

13、糖：為核酸的生物合成提供核糖；提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應糖 原 (glycogen)是動物體內糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。糖異生(gluconeogenesis)：是指從非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸）轉變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。 部位：主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。注意：糖異生的三個關鍵步驟、四個關鍵酶、兩次底物循環(huán)。兩個生理意義：維持血糖穩(wěn)定；恢復肝糖原儲備。Cori循環(huán)：肌收縮（尤其是供氧不足時）通過糖酵解生成乳酸。肌內糖異生活性低，所以乳酸通過細胞膜彌散進入血液后，再入肝，在肝內異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又可被肌攝取，這就構成了一個循環(huán)，此循環(huán)稱

14、為乳酸循環(huán)，也稱Cori循環(huán)。（乳酸循環(huán)的形成是由于肝和肌組織中酶的特點所致，肌中沒有葡萄糖-6-磷酸酶，循環(huán)是耗能過程） 脂類代謝Essential fatty acid : 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養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取，故稱必需脂酸。脂肪酸合成的特點 合成所需原料為乙酰CoA，直接生成的產物是軟脂酸，合成一分子軟脂酸，需七分子丙二酸單酰CoA和一分子乙酰CoA； 在胞液中進行，關鍵酶是乙酰CoA羧化酶； 需NADPH作為供氫體，對糖的磷酸戊糖旁路有依賴性。脂肪的動員(fat mobilization):儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶逐

15、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. 關鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)，主要受共價修飾調節(jié)。脂肪酸b-氧化循環(huán)的特點 b-氧化循環(huán)過程在線粒體基質內進行； b-氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化，反應不可逆； 需要FAD，NAD+，CoA為輔助因子； 每循環(huán)一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子減少兩個碳原子的脂酰CoA。 酮體Ketone body:脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、b-羥丁酸和丙酮三種中間代謝產物，統(tǒng)稱為酮體.膽固醇的代謝： 膽固醇合

16、成以乙酰CoA為基本原料，先合成HMG-CoA，再逐步合成膽固醇。HMG-CoA還原酶是膽固醇合成的調節(jié)酶。細胞膽固醇含量是膽固醇合成的重要調節(jié) 。膽固醇在體內可轉化成膽汁酸、類固醇激素和維生素D3。血 脂：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。血漿脂蛋白均由蛋白質（載脂蛋白，apo）、甘油三酯(TG)、磷脂(PL)、膽固醇(Ch)及其酯(ChE)所組成。不同的脂蛋白僅有含量上的差異而無本質上的不同。載脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血漿脂蛋白中的蛋白質部分。（CM代謝小結）功能：運輸外源性TG及膽固醇酯關鍵酶：脂蛋白脂肪酶(LPL)LPL的

17、激活劑：apoCIICM的來源：由小腸粘膜細胞合成CM殘粒的去路：由肝細胞膜LDL受體相關蛋白（LDL receptor related protein, LRP) 攝取。CM在血漿中的半壽期僅5-15分鐘。（VLDL代謝小結）功能：運輸內源性TG關鍵酶：脂蛋白脂肪酶(LPL) LPL的激活劑：apoCII VLDL的來源：肝細胞合成 VLDL的殘粒：在血漿中轉化為LDL VLDL在血漿中的半壽期為6-12小時（LDL代謝小結）功能：轉運肝合成的內源性膽固醇LDL的來源：由VLDL在血漿中轉變而來LDL的去路： (1) LDL受體介導的降解（占）：肝細胞、腎上腺、性腺等 (2) 清道夫受體介導

18、的降解（占1）：巨噬細胞和血管內皮細胞血漿中LDL受體的半壽期為2-4天關鍵因素： LDL受體LDL受體缺陷是家族性高膽固醇血癥的重要原因（HDL代謝小結）功能：膽固醇的逆向轉運HDL的來源：肝（主要）、腸、血漿HDL的去路：肝 (1) 血漿中70%的CE在CETP作用下由HDL轉移至VLDL及LDL后由肝LDL受體結合攝取清除； (2) 20%通過肝細胞的HDL受體清除 (3) 10%由特異的apoE受體清除 關鍵酶或蛋白： ABCA1、LCAT、CETP、LDL受體及HDL受體生物氧化生物氧化（Biological oxidation）：物質在生物體內進行氧化稱生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋

19、白質等在體內分解時逐步釋放能量供生命活動所需，最終生成CO2 和 H2O的過程。呼吸鏈（Respiratory chain）：指線粒體內膜中按一定順序排列的一系列具有電子傳遞功能的酶復合體，可通過連鎖的氧化還原將代謝物脫下的電子最終傳遞給氧生成水。這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈(respiratory chain)又稱電子傳遞鏈(electron transfer chain)。Substrate-level phosphorylation：直接將高能代謝物分子中的能量轉移至ADP，生成ATP的過程，稱為為底物水平磷酸化。 Oxidative phosphorylation：由代謝脫下的氫，經線粒

20、體氧化呼吸鏈電子傳遞釋放能量，偶聯(lián)驅動ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為氧化磷酸化。四個蛋白復合體：復合體I IV（1）復合體（NADH-泛醌還原酶）：該復合體將電子從NADH經FMN及鐵硫蛋白傳給泛醌。每次可泵出4個H+。（2）復合體（琥珀酸-泛醌還原酶）：該復合體將電子從琥珀酸經FAD、鐵硫蛋白傳遞給泛醌。無質子泵功能。（3）復合體（泛醌-細胞色素C還原酶）：該復合體將電子從泛醌經Cyt b、鐵硫蛋白、Cyt c1傳給Cyt c，每次可泵出4個H+。（4）復合體（細胞色素C氧化酶）：該復合體將電子從Cyt c經Cyt aa3、Cu傳遞給氧，每次可泵出2個H+。ATP合酶：由F1（親水部分）

21、質子通道和F0（疏水部分）催化ATP形成組成。胞漿中NADH的氧化：胞漿中NADH必須經一定轉運機制進入線粒體，再經呼吸鏈進行氧化磷酸化。轉運機制主要有 ： -磷酸甘油穿梭；(-glycerophosphate shuttle)：磷酸甘油穿梭系統(tǒng) 主要存在于腦和骨骼肌中。 NADH通過此穿梭系統(tǒng)帶一對氫原子進入線粒體，由于經琥珀酸氧化呼吸鏈進行氧化磷酸化，故只能產生1.5分子ATP。蘋果酸-天冬氨酸穿梭(malate-asparate shuttle); 蘋果酸-天冬氨酸穿梭機制 主要存在于肝和心肌中。 胞液中NADH+H+的一對氫原子經此穿梭系統(tǒng)帶入一對氫原子，由于經NADH氧化呼吸鏈進行氧

22、化磷酸化，故可生成2.5分子ATP。腺苷酸轉運蛋白adenine nucleotide transporter)：位于線粒體內膜中，由兩個亞基組成，負責線粒體內膜兩側ADP與ATP的反向轉運，又稱為ATP-ADP載體。氧化磷酸化偶聯(lián)機制是產生跨線粒體內膜的質子濃度?；瘜W滲透假說：(chemiosmotic hypothesis)電子經呼吸鏈傳遞時，可將質子（H+）從線粒體內膜的基質側泵到胞漿側，產生膜內外質子電化學梯度儲存能量。當質子順濃度梯度回流時驅動ADP與Pi生成ATP。氨基酸Nitrogen balance：即氮平衡，指人體每日氮的攝入量與排出量也維持著動態(tài)平衡，包括正氮平衡、負氮平衡

23、、氮總平衡，可反映人體蛋白質的代謝概況。Metabolic pool:食物蛋白經消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內組織蛋白降解產生的氨基酸（內源性氨基酸）混在一起，分布于體內各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。營養(yǎng)必需氨基酸(essential amino acid)：體內不能合成，必須由食物蛋白質供給的氨基酸。非必需氨基酸(non-essential amino acid)：體內能夠自行合成，不必由食物供給的氨基酸。腐敗作用(putrefaction)：腸道細菌對未被消化和吸收的蛋白質及其消化產物所起的分解作用，主要在大腸中進行脫氨基作用：指氨基酸脫去氨基生成相應-酮酸的過程。包括轉氨基作用、L-谷氨酸脫氫酶脫氨基、聯(lián)合脫氨基。聯(lián)合脫氨基作用（transdeamination）：由兩種脫氨基作用偶聯(lián)進行的脫氨基方式。包括兩種方式：一種是脫氨基作用于氧化脫氨基作用偶聯(lián);另一種是轉氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)。尿素