考研生物化學(xué)總結(jié)

化學(xué)性質(zhì)：?茚三酮反應(yīng)：弱酸性、加熱脯氨酸、羥脯氨酸：黃色其他氨基酸、有游離α-氨基的肽：藍(lán)紫色?2，4-二硝基氟苯反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）：弱堿性、暗處、室溫或40℃aa的α-氨基與DNPB反應(yīng)：黃色的DNP-AA?異硫氰酸苯脂反應(yīng)（Edman反應(yīng)）：弱堿性、40℃aa的α-氨基與PITC反應(yīng)：PTC-AA?α-羧基參與反應(yīng)：成酯：與醇（人工合成多肽中保護(hù)α-羧基）成鹽：與堿成酰胺：氨基酸酯+氨——氨基酸酰胺脫羧：2根據(jù)R基團(tuán)極性對20種蛋白質(zhì)氨基酸的分類及三字符縮寫非極性aa：AlaPheLeuIleValMetTrpPro-------------------------蛋白質(zhì)疏水核心酸性aa（帶負(fù)電）：AspGlu極性aa：堿性aa（帶正電）：LysArgHis蛋白質(zhì)表面非解離aa（不帶電）：GlySerThrCysTyrAsnGln酶的活性中心：His、Ser（三）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1肽的概念和理化性質(zhì)概念：氨基酸肽鍵連接蛋白質(zhì)：肽鏈較長，通常在50個(gè)AA以上.如胰島素51AA，目前發(fā)現(xiàn)的最大蛋白質(zhì)是肌巨蛋白（titin）,Mr約3000kDa,相當(dāng)于34350AA，但大多數(shù)蛋白質(zhì)通常為300-500AA。多肽：肽鏈長度在20-50AA之間.如胰高血糖素（29AA）,促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH,39AA）；但是界限也很難劃分。寡肽：肽鏈長度在20個(gè)AA以下.如徐緩激肽（9AA），具有強(qiáng)的血管擴(kuò)張作用；腦啡肽（5AA），除鎮(zhèn)痛外，尚有調(diào)節(jié)體溫、心血管、呼吸等功能；二肽和三肽已具有活性，如天冬酰苯丙氨酸甲酯（2AA）具甜味；精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸（RGD），抗粘著的能力。一些單個(gè)氨基酸也具有重要功能，如甘氨酸，谷氨酸作為神經(jīng)遞質(zhì)。?每種肽有其晶體，熔點(diǎn)很高。?酸堿性質(zhì)：游離末端a-NH2、游離末端a-COOH、側(cè)鏈上可解離基團(tuán)。?肽等電點(diǎn)計(jì)算方法：以及在溶液中所帶電荷的判斷方法與AA一致，但復(fù)雜。?肽的化學(xué)反應(yīng)：茚三酮反應(yīng)、Sanger反應(yīng)、Edman反應(yīng)；還可發(fā)生雙縮脲反應(yīng)。雙縮脲反應(yīng)：雙縮脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)在（堿性）溶液中可與（銅）離子產(chǎn)生（紫紅色）的絡(luò)合物。多肽或蛋白質(zhì)中有多個(gè)肽鍵,也能與銅離子發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，游離氨基酸無此反應(yīng)。2蛋白質(zhì)的初級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。主要由（肽鍵）維系。（實(shí)驗(yàn)題）N端：Sanger法（2、4-二硝基氟苯反應(yīng)）、DNS法（丹磺酰氯末端分析法）、苯異硫氰酸酯法(Edmanreaction)、氨肽酶法C端：肼解法、還原法、羧肽酶法3蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)（二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)）二級結(jié)構(gòu)：指多肽鏈中主鏈原子的局部空間排布即構(gòu)象，不涉及側(cè)鏈的位置。主要由（氫鍵）維系a-螺旋（與DNA比較）A.幾乎都是（右手）螺旋。

B.每圈（3.6）個(gè)氨基酸殘基，高度（0.54）nm。C.每個(gè)殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100°，沿軸上升（0.15）nm。D.氨基酸殘基側(cè)鏈R基向外。E.相鄰螺圈之間形成鏈內(nèi)氫鏈，氫鍵的取向幾乎與中心軸平行。F.肽鍵上C=O與它前面（N端）（第三個(gè)）殘基上的N-H間形成氫鍵。R側(cè)鏈的電荷和大小決定了α-螺旋的穩(wěn)定性(A、多肽鏈上連續(xù)出現(xiàn)帶同種電荷的氨基酸殘基，不能形成穩(wěn)定的α-螺旋。如多聚Lys、多聚Glu。B、R基大，空間位阻大，不易形成α-螺旋，如Ile。C、R基較小，且不帶電荷的氨基酸利于α-螺旋的形成。如多聚Ala，在pH7的水溶液中自發(fā)卷曲成α-螺旋。D、Pro中止α-螺旋)b-折疊兩個(gè)或多個(gè)幾乎完全伸展的肽鏈平行排列；相鄰肽鏈間通過N–H與C=O形成規(guī)則的氫鍵，α-C位于折疊頂點(diǎn)；相鄰β折疊層之間的距離約為（0.35）nm；相鄰殘基的R基團(tuán)向著相反的方向；平行式（parallel）和反平行式（antiparallel）兩種b-轉(zhuǎn)角肽鏈出現(xiàn)的180°回折

A.4個(gè)連續(xù)的氨基酸殘基組成B.主鏈骨架180°折疊C.第一個(gè)氨基酸殘基的C=O與（第四個(gè)）氨基酸殘基的N-H形成氫鍵。D.多數(shù)由親水氨基酸殘基組成（特別是Gly、Pro）E.主要存在于球狀蛋白分子的表面無規(guī)卷曲指無一定規(guī)律的松散盤曲的肽鏈結(jié)構(gòu)。酶的功能部位常包含此構(gòu)象。超二級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)中相鄰的二級結(jié)構(gòu)單位（a-螺旋或b-折疊或b-轉(zhuǎn)角）組合在一起，形成有規(guī)則的、在空間上能夠辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體?；绢愋停篴a、bab、bbb結(jié)構(gòu)域指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)或超二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步卷曲、折疊形成幾個(gè)相對獨(dú)立、近似球形的三維實(shí)體。約含100-200個(gè)AA殘基，組織層次位于超二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之間。三級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤繞、折疊形成的包括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的特征三維結(jié)構(gòu)。主要由（各種非共價(jià)鍵）和（疏水鍵）維系，（二硫鍵）也很重要。氫鍵范德華力:分子間及基團(tuán)間作用力離子鍵（鹽鍵）二硫鍵:二硫鍵不指導(dǎo)多肽鏈的折疊，但三級結(jié)構(gòu)形成后，二硫鍵可穩(wěn)定構(gòu)象。疏水鍵（疏水相互作用）:在水介質(zhì)中球狀蛋白質(zhì)的折疊總是傾向于把疏水殘基埋藏在分子的內(nèi)部。這一現(xiàn)象稱為疏水相互作用。疏水鍵，在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中起著重要作用，它是使蛋白質(zhì)多肽鏈進(jìn)行折疊的主要驅(qū)動(dòng)力。四級結(jié)構(gòu)多個(gè)具有三級結(jié)構(gòu)的（亞基），通過非共價(jià)鍵聚集形成的特定構(gòu)象。一般情況下，具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)含有的肽鏈不會(huì)太多，故稱這類蛋白質(zhì)為寡聚蛋白。實(shí)質(zhì)：蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)實(shí)際上研究亞基之間的相互作用、空間排布及亞基接觸部位的空間布局。蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)中，亞基之間的作用力主要包括：各種非共價(jià)鍵和疏水鍵（最重要）。！注意：不包括二硫鍵！4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系推斷預(yù)測氨基酸序列（一級結(jié)構(gòu)）空間結(jié)構(gòu)（級結(jié)構(gòu)）功能（四）蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量：很大，104-106之間2蛋白質(zhì)的兩性電離和等電點(diǎn)3蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)1-100nm，丁達(dá)爾效應(yīng)，布朗運(yùn)動(dòng)，不透過半透膜4蛋白質(zhì)的紫外吸收特性：280nm，原5蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性（與DNA比較）變性：一級結(jié)構(gòu)不改變，高級結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)，生物功能改變復(fù)性：變性不劇烈，除去變形因素后，高級結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)，生物功能恢復(fù)（五）蛋白質(zhì)的分離與純化1蛋白質(zhì)的抽提原理及方法2蛋白質(zhì)分離與純化的主要方法：電泳、層析和離心3蛋白質(zhì)的定量方法三、核酸化學(xué)(一)核酸的種類和組成單位(二)核酸的分子結(jié)構(gòu)1．DNA的分子結(jié)構(gòu)（與蛋白質(zhì)比較）：DNA的一級結(jié)構(gòu)：1.定義：指DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。2.DNA的堿基組成（Chargaff定則）：（1）A=T，G=C即A+G=T+C（2）DNA的堿基組成具有種的特異性，即不同生物物種的DNA具有自己獨(dú)特的堿基組成，但沒有組織和器官的特異性。二級結(jié)構(gòu)（注意和蛋白質(zhì)比較）：指DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，主要由（DNA鏈的堿基形成的氫鍵和堿基堆積力維系，離子鍵和范德華力也起一定作用）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（簡答題）A反平行，右手雙股螺旋，一條5’→3’，另一條3’→5’。大溝和小溝。B（堿基）位于內(nèi)側(cè)。（磷酸）與（脫氧核糖）在外側(cè)。磷酸與脫氧核糖通過（3’、5’-磷酸二酯鍵）相連，堿基平面與縱軸（垂直），糖環(huán)平面與縱軸（平行）。C兩條核苷酸鏈依靠堿基間形成的（氫鍵）結(jié)合在一起。配對規(guī)律，A-T，G-C，稱為堿基互補(bǔ)。A和T之間形成（2）個(gè)氫鍵，G與C之間形成（3）個(gè)氫鍵。D螺旋橫截面的直徑約為（2）nm，每條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離為(0.34)nm，每圈（10）個(gè)核苷酸，螺旋旋轉(zhuǎn)一圈高度為（3.4）nm。B-DNA：右手雙螺旋，典型雙螺旋DNA。相對濕度為（92%）時(shí)的DNA鈉鹽。接近DNA在細(xì)胞中的構(gòu)象。A-DNA：右手雙螺旋，外形粗短。相對濕度為（75%以下）時(shí)DNA纖維。RNA-RNA、RNA-DNA雜交分子具有。Z-DNA：左手雙螺旋DNA。天然B-DNA的局部區(qū)域可以形成Z-DNA。三級結(jié)構(gòu)指在DNA雙螺旋二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過扭曲和折疊所形成的特定構(gòu)象，包括不同二級結(jié)構(gòu)單元間相互作用、單鏈和二級結(jié)構(gòu)單元間相互作用以及DNA的拓?fù)涮卣鳌３菪荄NA三級結(jié)構(gòu)的一種類型，其拓?fù)鋵W(xué)公式：L=T+WL鏈環(huán)數(shù)（linkingnumber）：一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數(shù)T扭轉(zhuǎn)數(shù)（纏繞數(shù)：twistingnumber）：DNA分子中的Watson-Crick螺旋數(shù)W超螺旋數(shù)（writhingnumber）2．RNA的分子結(jié)構(gòu)：tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,transforRNA）的結(jié)構(gòu)1.tRNA的一級結(jié)構(gòu)：分子量25kDa左右，大約由70－90個(gè)核苷酸組成，沉降系數(shù)為4S左右。分子中含有較多的修飾成分。3′-末端都具有CpCpAOH。5′端多為pG,也有pC。2.tRNA的二級結(jié)構(gòu)tRNA的二級結(jié)構(gòu)大都呈“三葉草”形狀，一般具有四臂四環(huán)：包括氨基酸接受臂、反密碼（環(huán)）臂、二氫尿嘧啶（環(huán)）臂、TyC（環(huán)）臂和可變環(huán)。氨基酸接受臂：包含有tRNA的3’-末端和5’-末端，3’-末端的最后3個(gè)核苷酸殘基都是CCAOH，氨基酸可與其成酯，該區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起攜帶氨基酸的作用。

反密碼環(huán)：與氨基酸接受區(qū)相對，一般環(huán)中含有7個(gè)核苷酸殘基，其中環(huán)中正中的3個(gè)核苷酸殘基稱為反密碼子，與mRNA上的密碼子反向配對。故tRNA的功能是在蛋白質(zhì)生物合成中(轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸)和(識(shí)別密碼子)。3.tRNA的三級結(jié)構(gòu)在三葉草型二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配對的堿基由于整個(gè)分子的扭曲而配成對目前已知的tRNA的三級結(jié)構(gòu)均為倒L形。mRNA(信使RNA,messengerRNA)的結(jié)構(gòu)mRNA一級結(jié)構(gòu)真核：單順反子，5’-末端有“帽子”和非編碼區(qū)、3’-末端有polyA片段和非編碼區(qū)原核：多順反子，5’-末端無“帽子”有非編碼區(qū)、3’-末端無polyA片段有非編碼區(qū)（病毒除外）順反子：mRNA上具有翻譯功能的核苷酸順序。?極大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA在3’-末端有一段長約20－250核苷酸的polyA。polyA是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)polyA聚合酶的作用而添加上去的。polyA可能的功能：與mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；與mRNA的半壽期有關(guān)，新合成的RNA其polyA鏈較長，而衰老的mRNA，polyA鏈縮短。?“帽子”結(jié)構(gòu)：甲基化的鳥苷酸通過焦磷酸與真核mRNA5’-末端的核苷酸以5’、5’-磷酸二酯鍵相連。三種帽子結(jié)構(gòu)：

O型：m7G5’ppp5’NpI型：m7G5’ppp5’NmpNpII型：m7G5’ppp5’NmpNmpNp可能功能：抵抗5’核酸外切酶降解mRNA。為核糖體提供識(shí)別位點(diǎn)，使mRNA很快與核糖體結(jié)合，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的形成。?原核mRNA無5’帽子和3’polyA，但有5’端先導(dǎo)區(qū)。SD序列：5’端先導(dǎo)區(qū)中，有一段富含嘌呤的堿基序列，典型的為5’-AGGAGGU-3’，位于起始密碼子AUG前約10核苷酸處，此序列由Shine和Dalgarno發(fā)現(xiàn)，稱SD序列。通過SD序列和核糖體16S的rRNA的3’末端富含嘧啶堿基的序列互補(bǔ)。rRNA（核糖體RNA，ribosoalRNA）的結(jié)構(gòu)rRNA與核糖體結(jié)合蛋白一起構(gòu)成核糖體。大腸桿菌中有三類rRNA（原核）：5SrRNA、16SrRNA、23SrRNA真核細(xì)胞有四類rRNA：5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNArRNA功能：組成核糖體23SrRNA具有催化肽鍵形成的肽基轉(zhuǎn)移酶活性參與tRNA與mRNA的結(jié)合(三)核酸的理化性質(zhì)1．核酸的一般性質(zhì)兩性解離由于核酸分子中的磷酸是一個(gè)中等強(qiáng)度的酸，而堿基呈現(xiàn)弱堿性，所以核酸的等電點(diǎn)比較低。DNA的等電點(diǎn)為4～4.5，RNA的等電點(diǎn)為2～2.5。核酸在其等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小。RNA的等電點(diǎn)比DNA低的原因，是RNA分子中核糖基2′-OH通過氫鍵促進(jìn)了磷酸基上質(zhì)子的解離。DNA沒有這種作用。水解室溫0.1mol/LNaOH條件下，DNA不水解。在相同條件下，RNA完全水解，得到2’-和3’-磷酸核苷的混合物。

這是因?yàn)镽NA中C’2-OH的存在，促進(jìn)了磷酸酯鍵的水解。DNA穩(wěn)定，保留和傳遞遺傳信息。RNA是DNA的信使，完成任務(wù)后迅速降解。酶解RNA水解酶RNaseDNA水解酶DNase核酸外切酶核酸內(nèi)切酶（限制性核酸內(nèi)切酶）限制性核酸內(nèi)切酶是特異性的水解核酸中某些特定堿基順序部位。2．核酸的紫外吸收特征堿基、核苷、核苷酸和核酸在240-290nm有較強(qiáng)的光吸收，λmax=260nm。鑒定純度純DNA，A260/A280＝1.8（1.65-1.85）。若大于1.8，表示污染了RNA或DNA降解。純RNA，A260/A280＝2.0。若有雜蛋白或苯酚，則A260/A280明顯降低。增色效應(yīng)：變性后DNA對260nm紫外光的吸收率（A260）比變性前明顯增加，稱為增色效應(yīng).天然狀態(tài)的DNA在完全變性后，紫外吸收(260nm)值增加25－40%，而RNA變性后，約增加1.1%。3．核酸的變性及復(fù)性核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。核酸的變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所以它的一級結(jié)構(gòu)保持不變。引起核酸變性的因素:溫度升高、酸堿度改變、甲醛和尿素等的存在。DNA變性后的表現(xiàn):A260值增加/粘度下降/浮力密度增大/分子量不變DNA的熱變性和解鏈溫度（Tm）一般DNA的Tm值在70-85C之間DNA的熱變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因此，通常將DNA的變性達(dá)到50%時(shí)的溫度稱為DNA的熔解溫度（meltingtemperature,Tm),Tm也稱解鏈溫度或DNA的熔點(diǎn)。核酸的復(fù)性:變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩條彼此分開的單鏈可以重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為復(fù)性。將熱變性的DNA緩慢冷卻時(shí)，可以復(fù)性（一般低于Tm20—25℃），也叫退火（annealing)。分子量越大復(fù)性越難。濃度越大，復(fù)性越快.(四)核酸的分離純化四、酶(一)酶的基本概念和作用特點(diǎn)概念：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的蛋白質(zhì)或RNA特點(diǎn)：高效、專一、受調(diào)控、易失活、反映條件溫和(二)酶的國際分類和命名（O2+H2←→H2O氧轉(zhuǎn)水，裂亦合）1氧化-還原酶類：包括脫氫酶和氧化酶。如乳酸脫氫酶2轉(zhuǎn)移酶類：如谷丙轉(zhuǎn)氨酶3水解酶類：包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等4裂解（裂合）酶類：包括醛縮酶、水化酶（脫水酶）及脫氨酶等。如蘋果酸裂合酶5異構(gòu)酶類：6合成（連接）酶類：合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A+B+ATP+H-O-H===A－B+ADP+Pi如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。丙酮酸+CO2+H2O草酰乙酸(三)酶的作用機(jī)制1．酶的活性中心或稱活性部位：結(jié)合部位和催化部位。必需基團(tuán)：活性中心內(nèi)必需基團(tuán)活性中心外必需基團(tuán)2．酶的專一性和高效性機(jī)制相對專一性基團(tuán)專一性鍵專一性旋光異構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性潛手性專一性絕對專一性專一性機(jī)制解釋：誘導(dǎo)楔合學(xué)說（要點(diǎn)，簡答題）高效性機(jī)制解釋：鄰近和定向效應(yīng)、酸堿催化和共價(jià)催化、張力和變性、活性中心低介電性(四)影響酶促反應(yīng)速度的主要因素底物濃度（S）、酶液濃度（E）、反應(yīng)溫度（T）、反應(yīng)pH值、激活劑（A）和抑制劑（I）。米氏方程米氏常數(shù)（Km）是：酶的特征性常數(shù)，物理意義是當(dāng)酶反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。加入：競爭性抑制劑：Vmax不變，Km變大非競爭性抑制劑：Vmax變小，Km不變反競爭性抑制劑：Vmax變小，Km變小不可逆抑制作用專一性不可逆抑制作用：專一性地作用于某一種酶活性部位必需基團(tuán)而導(dǎo)致酶的失活。非專一性不可逆抑制作用：作用于酶的一類或幾類基團(tuán)而導(dǎo)致酶的失活?？赡嬉种谱饔酶偁幮砸种谱饔梅歉偁幮砸种谱饔梅锤偁幮砸种谱饔?五)別構(gòu)酶和共價(jià)修飾酶別構(gòu)酶也稱變構(gòu)酶，它是代謝過程中的關(guān)鍵酶。特點(diǎn)：（1）

都是寡聚酶，具有四級結(jié)構(gòu)。（2）具有活性中心和別構(gòu)中心（調(diào)節(jié)中心），活性中心和別構(gòu)中心處在不同的亞基或同一亞基的不同部位。（3）具有別構(gòu)效應(yīng)：與酶的四級結(jié)構(gòu)有關(guān)。調(diào)節(jié)物或效應(yīng)物與酶的別構(gòu)中心結(jié)合后，改變酶分子的構(gòu)象，從而影響酶活性中心對底物的結(jié)合和催化作用（4）不遵循米式方程：動(dòng)力學(xué)曲線是S型（正協(xié)同效應(yīng)）或表觀雙曲線（負(fù)協(xié)同效應(yīng)）。（5）常為系列反應(yīng)酶系統(tǒng)的第一個(gè)酶或處于代謝途徑分支上（6）分子量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與一般酶不同的性質(zhì)如0度一下不穩(wěn)定室溫反而更穩(wěn)定共價(jià)修飾酶：(六)同工酶同工酶是指能催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫性能等卻有所不同的一組酶,一般為寡聚蛋白。舉例：1959年，Marker首先用電泳分離法發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase,LDH）具有多種分子形式。LDH5(M4)、LDH4(M3H)、LDH3(M2H2)、LDH2(MH3)、LDH1(H4)心、肝病變時(shí)引起的血清LDH同工酶的變化規(guī)律：心臟疾病LDH1和LDH2上升，LDH3和LDH5下降。急性肝炎LDH5明顯上升，隨病情好轉(zhuǎn)而恢復(fù)正常。研究同工酶的意義（1）進(jìn)行遺傳分析、雜種優(yōu)勢的篩選、抗逆指標(biāo)篩選（2）進(jìn)行疾病診斷（3）研究代謝規(guī)律(七)維生素和輔酶維生素輔酶形式主要作用維生素B1TPP-酮酸氧化脫羧維生素B2FMN、FAD遞氫維生素PPNAD+、NADP+遞氫維生素B6磷酸吡哆醛（胺）轉(zhuǎn)移氨基泛酸輔酶A轉(zhuǎn)移酰基生物素生物素固定CO2葉酸四氫葉酸一碳單位轉(zhuǎn)運(yùn)維生素B12甲基-B12轉(zhuǎn)移甲基硫辛酸硫辛酸轉(zhuǎn)移?；?八)酶的分離純化五、糖類代謝分解代謝：酵解（共同途徑）、三羧酸循環(huán)（最終氧化途徑）、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等。合成代謝：糖異生、糖原合成、結(jié)構(gòu)多糖合成以及光合作用。糖代謝受神經(jīng)、激素、別構(gòu)物調(diào)節(jié)控制。(一)生物體內(nèi)的糖類Ｐ１３３－Ｐ１３９(二)單糖的分解作用（明白反應(yīng)的定位）1．糖酵解（ＥＭＰ）（細(xì)胞質(zhì)中）2．三羧酸循環(huán)（ＴＣＡ）（線粒體基質(zhì)中）3．磷酸戊糖途徑（ＰＰＰ）（細(xì)胞質(zhì)中）生理意義糖酵解：1葡萄糖在生物體內(nèi)進(jìn)行有氧分解或無氧分解的共同途徑，為生命活動(dòng)提供一定能量；2對厭氧生物或供養(yǎng)不足的組織，是糖分解的主要形式，也是獲得能量的主要方式；3形成多種重要的中間產(chǎn)物，為氨基酸、脂類合成提供碳骨架；4除三步反應(yīng)不可逆外其余反應(yīng)均可逆，為糖異生提供了基本途徑糖異生：1維持血糖恒定；2協(xié)助氨基酸代謝；3乳酸轉(zhuǎn)變；TCA循環(huán)：1是有機(jī)體獲得生命活動(dòng)所需能量的主要途徑；2是糖、脂、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)化的樞紐；3重要的中間產(chǎn)物是其他物質(zhì)合成的前體；4有些中間產(chǎn)物既是生物氧化基質(zhì)又是一定器官的積累物質(zhì)，如檸檬、蘋果分別富含檸檬酸和蘋果酸5是獲得微生物發(fā)酵產(chǎn)品的主要途徑PPP途徑:1產(chǎn)生大量NADPH,為各種合成反應(yīng)提供還原力；如脂肪酸、固醇、四氫葉酸的合成；非光合細(xì)胞中硝酸鹽和亞硝酸鹽的還原2中間產(chǎn)物為許多化合物的合成提供原料；如5-磷酸核酮糖是合成核苷酸的原料；3產(chǎn)生的NADPH可維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)，維持某些巰基酶活性和紅細(xì)胞的完整性和正常功能；4與光合作用聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)單糖間的互變；葡萄糖有氧氧化包括四個(gè)階段:①糖酵解產(chǎn)生丙酮酸（2丙酮酸、2ATP、2NADH）②丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA（CO2、NADH）③三羧酸循環(huán)（CO2、H2O、ATP、NADH）④呼吸鏈氧化磷酸化（NADH→ATP）六、生物氧化(一)生物氧化的基本概念有機(jī)物質(zhì)（糖、脂肪和蛋白質(zhì)）在生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化分解生成CO2和H2O并釋放出能量的過程(二)電子傳遞鏈2．電子傳遞的抑制劑魚藤酮、安密妥、殺粉蝶菌素----------阻斷電子由NADH向CoQ的傳遞?？姑顾谹-----------------阻斷電子由CoQ向cytC1的傳遞。抑制復(fù)合物ШCN-、H2S、N3-、CO等-----------------阻斷電子由Cyta-a3向O的傳遞。(三)氧化磷酸化2．氧化磷酸化的機(jī)制1953年EdwardSlater，化學(xué)偶聯(lián)假說認(rèn)為電子傳遞反應(yīng)釋放的能量通過一系列連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)形成高能共價(jià)中間物，高能中間物裂解驅(qū)動(dòng)ADP磷酸化生成ATP。1961年P(guān)eterMitchell，化學(xué)滲透假說認(rèn)為電子傳遞釋放的自由能和ATP的合成是與一種跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度相偶聯(lián)的。即電子傳遞釋放的自由能驅(qū)動(dòng)H+從線粒體基質(zhì)跨過內(nèi)膜進(jìn)入膜間隙，從而形成跨線粒體內(nèi)膜的H+離子梯度，即電化學(xué)梯度。這個(gè)跨膜的電化學(xué)電勢驅(qū)動(dòng)ATP的合成。1964年P(guān)ualBoyer，構(gòu)象偶聯(lián)假說認(rèn)為電子沿電子傳遞鏈傳遞使線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)組分發(fā)生了構(gòu)象變化，形成一種高能構(gòu)象，這種高能形式通過ATP的合成而恢復(fù)其原來的構(gòu)象。迄今未能分離出這種高能蛋白質(zhì)。但在電子傳遞過程中蛋白質(zhì)組分的構(gòu)象變化還是存在的。某些化合物能消除跨膜的質(zhì)子濃度梯度或電位梯度，使ATP不能合成，這種作用稱為解偶聯(lián)作用，這類化合物成為解偶聯(lián)劑。根據(jù)影響方式不同分：化學(xué)解偶聯(lián)劑：2、4-二硝基苯酚（在酸性環(huán)境中接受H+,成為不解離形式，是脂溶性的，很容易過膜，同時(shí)將H+帶入膜內(nèi)，起消除質(zhì)子濃度梯度的作用。亦稱質(zhì)子載體）氧化磷酸化抑制劑：寡霉素（抑制氧的利用和ATP的生成，不抑制電子傳遞鏈）離子載體抑制劑：纈氨霉素（K+）短桿菌肽（K+Na+）（是一類脂溶性物質(zhì)，能與H+以外的其他一價(jià)陽離子結(jié)合，并形成脂溶性的復(fù)合物，從而增加膜的通透性，消除跨膜的電位梯度）解偶聯(lián)蛋白，又叫產(chǎn)熱素（是存在于BAT細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)，為天然解偶聯(lián)劑。它們能形成質(zhì)子通道，讓膜間的H+通過通道返回膜內(nèi)，消除跨膜質(zhì)子濃度梯度，H+電化學(xué)梯度蘊(yùn)藏的自由能釋放用以產(chǎn)熱）3.線粒體穿梭系統(tǒng)磷酸甘油穿梭（P/O=1.5）主要存在于肌細(xì)胞蘋果酸-天冬氨酸穿梭（P/O=2.5）主要存在于肝細(xì)胞七、脂質(zhì)代謝(一)生物體內(nèi)的脂質(zhì)生物體內(nèi)的脂類按組成分為單純脂：脂肪酸+醇。復(fù)合脂：除單純脂成分外還含有非脂性物質(zhì)如磷酸、含氮化合物、糖基等等。不含脂肪酸、非皂化的脂：萜類、甾類化合物、前列腺素類等脂類的生理功能：生物膜的骨架成分磷脂能量儲(chǔ)存形式甘油三酯參與信號識(shí)別、免疫糖脂激素、維生素的前體生物體表保溫防護(hù)(二)脂肪的分解代謝1．脂肪的酶促水解（主要在腸中）甘油三酯的水解：組織中有三種脂肪酶，分步將甘油三酯水解成甘油二酯、甘油單酯，最終產(chǎn)生3分子脂肪酸和1分子甘油。三種酶：脂肪酶（限速酶）、甘油二酯脂肪酶、甘油單酯脂肪酶。2．甘油的降解和轉(zhuǎn)化（經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟）在脂肪細(xì)胞中，沒有甘油激酶，無法利用脂解產(chǎn)生的甘油。甘油進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟后才能被甘油激酶磷酸化，生成3-磷酸甘油，再經(jīng)磷酸甘油脫氫酶氧化成磷酸二羥丙酮，進(jìn)入糖酵解途徑或糖異生途徑。

3．脂肪酸的β一氧化分解（線粒體基質(zhì)）飽和脂肪酸在一系列酶的作用下，羧基端的β位C原子發(fā)生氧化，碳鏈在α位C原子與β位C原子間發(fā)生斷裂，每次生成一個(gè)乙酰CoA和較原來少二個(gè)碳單位的脂肪酸，這個(gè)不斷重復(fù)進(jìn)行的脂肪酸氧化過程稱為β-氧化.脂肪酸β-氧化小結(jié)（1）脂肪酸β-氧化時(shí)僅需活化一次，消耗兩個(gè)高能鍵相當(dāng)于2個(gè)ATP，生成脂酰CoA。（2）長鏈脂肪酸由線粒體外的脂酰CoA合成酶活化，經(jīng)肉堿運(yùn)到線粒體內(nèi)；中、短鏈脂肪酸直接進(jìn)入線粒體，由線粒體內(nèi)的脂酰CoA合成酶活化。（3）β-氧化包括脫氫、水化、脫氫、硫解4個(gè)重復(fù)步驟。脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的能量（以16C的軟脂酸為例）經(jīng)過7次循環(huán)，產(chǎn)生7個(gè)NADH，7個(gè)FADH2，8分子乙酰COA?；罨模?ATPβ氧化產(chǎn)生：7×（1.5+2.5）ATP＝288個(gè)乙酰CoA：8×10ATP＝80凈生成：108–2＝106ATP奇數(shù)碳脂肪酸的β-氧化先經(jīng)β-氧化途徑，得到乙酰CoA和丙酰CoA。丙酰CoA轉(zhuǎn)化成琥珀酰CoA，進(jìn)入TCA。動(dòng)物體內(nèi)存在這條途徑，因此，在動(dòng)物肝臟中奇碳脂肪酸最終能夠異生為糖。酮體代謝在動(dòng)物肌肉中乙酰COA可以進(jìn)入TCA；在動(dòng)物肝、腎臟線粒體內(nèi)乙酰CoA可以生成丙酮、乙酰乙酸、D-β-羥丁酸，這三種物質(zhì)稱酮體。注意：酮體的三種化合物中D-β-羥丁酸不是酮(三)脂肪的生物合成1．甘油的生物合成（細(xì)胞質(zhì)中）前體是糖酵解的中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮（在甘油和脂肪酸合成需要的是3-磷酸甘油，而不是游離的甘油）(四)甘油磷脂代謝磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇八、氨基酸和核苷酸的代謝(一)氨基酸的代謝1．氨基酸的分解代謝（主要在肝臟中）氨基酸分解代謝一般分三步：一是先脫去氨基；二是脫氨后生成的碳架進(jìn)入TCA被氧化，產(chǎn)生能量，碳架還可作為糖、脂肪酸合成的原料；三是脫氨后產(chǎn)生的NH3與Asp的N原子結(jié)合成為尿素排出體外。A.脫氨基作用氧化脫氨基作用：a-AA在酶的作用下，氧化生成a-酮酸，同時(shí)消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。催化氧化脫氨基反應(yīng)的酶（氨基酸氧化酶）：（1）Ｌ-氨基酸氧化酶：催化L-AA氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，最適pH10左右（2）D-氨基酸氧化酶：體內(nèi)分布廣泛，但體內(nèi)D-AA不多。（3）L-Glu脫氫酶：專一性強(qiáng)，分布廣泛，脫氨基活力最強(qiáng)。真核生物中，真正起作用的不是L-氨基酸氧化酶，而是L-谷氨酸脫氫酶。轉(zhuǎn)氨基作用:a-氨基酸和a-酮酸之間氨基轉(zhuǎn)移，使原來的氨基酸生成相應(yīng)的酮酸，而原來的酮酸生成相應(yīng)的氨基酸。由轉(zhuǎn)氨酶催化，輔基是磷酸吡哆醛（維生素B6）。轉(zhuǎn)氨酶在真核細(xì)胞的胞液、線粒體中都存在。聯(lián)合脫氨基作用1)以谷氨酸脫氫酶為中心的聯(lián)合脫氨基氨基酸的a-氨基先轉(zhuǎn)到a-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。氨基酸降解的產(chǎn)物：NH3和α-酮酸、胺類等等氨的代謝轉(zhuǎn)變1、排出體外排氨生物：NH3轉(zhuǎn)變成酰胺（Gln），運(yùn)到排泄部位后再分解。（原生動(dòng)物、線蟲和魚類）以尿酸排出：將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的尿酸排出。通過消耗大量能量而保存體內(nèi)水分。（陸生爬行及鳥類）以尿素排出：經(jīng)尿素循環(huán)（肝臟）將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?。（哺乳?dòng)物）2、重新利用合成AA3、生成谷氨酰胺和天冬酰胺4、嘧啶環(huán)的合成（核酸代謝\一碳單位：具有一個(gè)碳原子的基團(tuán)。包括：亞氨甲基（-CH=NH），甲?；℉C=O-），羥甲基（-CH2OH），亞甲基（又稱甲叉基，-CH2），次甲基（又稱甲川基，-CH=），甲基（-CH3）等。一碳單位不僅與氨基酸代謝密切相關(guān)，還參與嘌呤、胸腺嘧啶的合成，是生物體內(nèi)的甲基來源。Gly、Thr、Ser、His、Met等氨基酸可以提供一碳單位。一碳單位的轉(zhuǎn)移靠四氫葉酸(二)核苷酸的代謝

嘌呤堿的降解是一個(gè)氧化降解過程排尿酸動(dòng)物：靈長類、鳥類、昆蟲、爬蟲類排尿囊素動(dòng)物：靈長類以外哺乳動(dòng)物、腹足類排尿囊酸動(dòng)物：硬骨魚類排尿素動(dòng)物：大多數(shù)魚類、兩棲類排NH3和CO2：海洋無脊椎動(dòng)物九、核酸的生物合成(一)中心法則(二)DNA的生物合成1．原核生物DNA的復(fù)制半保留復(fù)制的證明（實(shí)驗(yàn)題）、生物學(xué)意義（遺傳特性保持穩(wěn)定）參與復(fù)制條件：DNA模板、dNDP底物、Mg2+、起始/延長/終止所需酶（真核原核不同）、引物(一小段與模版配對的DNA或RNA)復(fù)制過程（簡答題）：1.DNA合成的起始（復(fù)制調(diào)節(jié)的唯一階段）DNaA識(shí)別起始序列，在原點(diǎn)特定位置打開雙鏈DNaB使DNA解鏈DNaC幫助DNaB結(jié)合在原點(diǎn)引物酶（DNaG）合成RNA引物SSB結(jié)合單鏈DNA，防治DNA復(fù)性RNA聚合酶促進(jìn)DNaA活性，合成RNA引物旋轉(zhuǎn)酶消除解螺旋產(chǎn)生的張力2．DNA鏈的延長反應(yīng)前導(dǎo)鏈只需要一個(gè)RNA引物，滯后鏈的每一個(gè)岡崎片段都需要一個(gè)RNA引物，鏈的延長反應(yīng)由DNA聚合酶Ⅲ催化。3．RNA引物的切除及缺口補(bǔ)齊DNA聚合酶Ⅰ的5——3外切活力，切除RNA引物。DNA聚合酶Ⅰ的5——3合成活性補(bǔ)齊引物切除后的缺口。4．切除和修復(fù)摻入DNA鏈的dUMP和錯(cuò)配堿基聚合酶對dTTP與dUTP的分辨能力不高，有少量dUTP摻入DNA鏈中。此時(shí)，U-糖苷酶、AP內(nèi)切酶、DNA聚合酶Ⅰ、DNA連接酶共同作用，切除dUTP，接上正確的堿基。5．DNA切口的連接DNA連接酶，真核細(xì)胞由ATP提供能量，原核由NAD提供能量。6.DNA合成的終止環(huán)狀DNA、線性DNA，復(fù)制叉相遇即終止。有些DNA是復(fù)制叉移動(dòng)到終止區(qū)即停止復(fù)制（大腸桿菌有一個(gè)終止區(qū)）DNA復(fù)制小結(jié)：⑴DNA解螺旋酶解開雙鏈DNA。⑵SSB結(jié)合于DNA單鏈。⑶DNA旋轉(zhuǎn)酶引入負(fù)超螺旋，消除解鏈帶來的張力。⑷DNA引物酶(在引發(fā)體中)合成RNA引物。⑸DNApol.Ⅲ在兩條新生鏈上合成DNA。⑹DNApolⅠ切除RNA引物，并補(bǔ)上DNA。⑺DNAligase連接一個(gè)岡崎片段到滯后鏈上。2．原核與真核生物DNA復(fù)制的差異真核生物原核生物DNA結(jié)構(gòu)線形環(huán)形發(fā)生部位核內(nèi)類核區(qū)合成時(shí)期S期整個(gè)細(xì)胞生長過程合成時(shí)間幾小時(shí)約40分鐘合成速度500-1000bp/分鐘10bp/分鐘合成方向雙向雙向或單向復(fù)制子多個(gè)1個(gè)引發(fā)DNA聚合酶引發(fā)酶和多種蛋白形成引發(fā)體DNA聚合酶αβγδε?ПШDNA連接酶ATPNAD+拓?fù)洚悩?gòu)酶?П復(fù)制因子?П單鏈DNA結(jié)合蛋白端粒酶+——切除引物KnaseHDNA酶?岡琦片段長度100-200nt1000nt復(fù)制連續(xù)性第一輪完成才開始第二輪連續(xù)