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1、 第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第 一 節(jié) 蛋 白 質(zhì) 的 分 子 組 成一、組成蛋白質(zhì)的元素1、主要有C、H、O、N和S,有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個(gè)別蛋白質(zhì)還含有碘 。2、蛋白質(zhì)元素組成的特點(diǎn):各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16。3、由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主,因此,只要測(cè)定生物樣品中的含氮量,就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量:100克樣品中蛋白質(zhì)的含量 ( g % )= 每克樣品含氮克數(shù) 6.25100二、氨基酸 組成蛋白質(zhì)的基本單位(一)氨基酸的分類 1. 非極性氨基酸(9):甘氨酸 (Gly) 丙氨酸 ( Ala)纈氨酸(Val)亮氨酸(Leu)異

2、亮氨酸(Ile)苯丙氨酸 (Phe)脯氨酸(Pro) 色氨酸(Try)蛋氨酸(Met) 2、 不帶電荷極性氨基酸(6):絲氨酸(Ser) 酪氨酸(Try) 半胱氨酸 (Cys) 天冬酰胺 (Asn) 谷氨酰胺(Gln ) 蘇氨酸(Thr ) 3、 帶負(fù)電荷氨基酸(酸性氨基酸)(2): 天冬氨酸(Asp ) 谷氨酸(Glu)4、 帶正電荷氨基酸(堿性氨基酸)(3):賴氨酸(Lys) 精氨酸(Arg) 組氨酸( His) (二)氨基酸的理化性質(zhì)1. 兩性解離及等電點(diǎn)等電點(diǎn) :在某一pH的溶液中,氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等,成為兼性離子,呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)

3、。2. 紫外吸收 (1)色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。(2)大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基,所以測(cè)定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡(jiǎn)便的方法。3. 茚三酮反應(yīng) 氨基酸與茚三酮水合物共熱,可生成藍(lán)紫色化合物,其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關(guān)系,因此可作為氨基酸定量分析方法三、肽(一)肽 1、肽鍵是由一個(gè)氨基酸的a-羧基與另一個(gè)氨基酸的a-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。2、肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。3、由十個(gè)以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽,由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽4、肽鏈中的氨基酸分子因?yàn)槊撍s

4、合而基團(tuán)不全,被稱為氨基酸殘基5、多肽鏈?zhǔn)侵冈S多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。6、多肽鏈有兩端 :N 末端:多肽鏈中有自由氨基的一端C 末端:多肽鏈中有自由羧基的一端 (二) 幾種生物活性肽1. 谷胱甘肽 2. 多肽類激素及神經(jīng)肽第 二 節(jié) 蛋 白 質(zhì) 的 分 子 結(jié) 構(gòu)一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)1、定義:蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的連接方式、排列順序和二硫鍵的位置。2、主要的化學(xué)鍵:肽鍵,有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。3、一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)1、定義:蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置,并不涉及氨基酸殘基

5、側(cè)鏈的構(gòu)象2、主要的化學(xué)鍵: 氫鍵 3、蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式a-螺旋、 b-折疊、b-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲 三、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)1、 定義:整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。 2、主要的化學(xué)鍵 :疏水作用、離子鍵、氫鍵和 Van der Waals力等四、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 1、蛋白質(zhì)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(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。2、亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用,其次是氫鍵和離子鍵。第四節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(一)蛋白質(zhì)的紫外吸收 (二)蛋白質(zhì)的兩性電離 1、蛋白質(zhì)的等電點(diǎn): 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí),蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離

6、子的趨勢(shì)相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。(三)蛋白質(zhì)的沉降特性 (四)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) 蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:顆粒表面電荷、水化膜(五)蛋白質(zhì)的變性、復(fù)性 1、蛋白質(zhì)的變性:在某些物理和化學(xué)因素作用下,其特定的空間構(gòu)象被破壞,也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。2、變性的本質(zhì) :破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。(六)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng) 茚三酮反應(yīng) 蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)。 雙縮脲反應(yīng) 蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱,呈現(xiàn)紫色或紅色,此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng),雙縮脲反應(yīng)可用

7、來檢測(cè)蛋白質(zhì)水解程度。第二 章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成一、核苷酸的組成 1、元素組成:C、H、O、N、P(910%)2、分子組成:(1)堿基:嘌呤堿,嘧啶堿(2)戊糖:核糖,脫氧核糖(3)磷酸3、DNA與RNA在分子組成上的異同類型DNARNA堿基A、T、C、GA、U、C、G戊糖脫氧核糖核糖磷酸相同二、核苷酸的結(jié)構(gòu)1、核苷的形成:堿基和核糖(脫氧核糖)通過糖苷鍵連接形成核苷(脫氧核苷)。 2、核苷:AR, GR, UR, CR 脫氧核苷:dAR, dGR, dTR, dCR 3、核苷酸的結(jié)構(gòu):核苷(脫氧核苷)和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸(脫氧核苷酸)。 4、核苷酸:AMP,

8、GMP, UMP, CMP 脫氧核苷酸:dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 第二節(jié) 核酸的分子結(jié)構(gòu)一、核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)1、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,所以也稱為堿基序列。二、核酸的空間結(jié)構(gòu)與功能(一)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能1、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn):DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧核糖核苷酸鏈組成,磷酸、脫氧核糖在外圍構(gòu)成骨架,中間是堿基對(duì)平面,堿基嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(A=T; GC) 右手雙螺旋結(jié)構(gòu),螺旋一圈10對(duì)堿基,螺距3.4nm,表面有間隔排列的大溝、和小溝?;パa(bǔ)堿基的氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性,

9、堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性。2、DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊、盤繞成為更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(1)原核生物DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu) DNA超螺旋閉合環(huán)狀雙螺旋,正超螺旋、負(fù)超螺旋 (2)DNA在真核生物細(xì)胞內(nèi)真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其基本單位是核小體(3)核小體的組成:DNA:約200bp(堿基對(duì)) 組蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4 3、 DNA的功能 DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息,并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個(gè)體生命活動(dòng)的信息基礎(chǔ)(二)RNA的空間結(jié)構(gòu)與功能1、mRNA-(含量少,種類多,壽命短)(1)mRNA

10、的功能 :攜帶遺傳信息(DNA),作為蛋白質(zhì)翻譯的模板。 (2) mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn):5末端形成帽子結(jié)構(gòu):m7GpppNm- 3末端有一個(gè)多聚腺苷酸(polyA)(80-250) 尾2、tRNA (1)tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :73-93個(gè)核苷酸(分子量最?。┖?1020% (7-15個(gè))稀有堿基,如 DHU等 3末端為 CCA-OH,5 末端大多是-G(2) tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)三葉草形結(jié)構(gòu)有:氨基酸臂 DHU環(huán)及臂 反密碼環(huán)及臂 TC環(huán)及臂 額外環(huán)(3)tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu) 倒L形(4)RNA的功能:活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體,參與蛋白質(zhì)的翻譯。(三)rRNA (1)rRNA的結(jié)構(gòu):空間結(jié)構(gòu),較為

11、復(fù)雜(2) rRNA的功能 參與組成核糖體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所。 (3)rRNA的種類(根據(jù)沉降系數(shù)):真核生物5S rRNA、 5.8S rRNA、 18S rRNA、 28S rRNA 原核生物5S rRNA 、16S rRNA、 23S rRNA 第 三 節(jié) 核 酸 的 理 化 性 質(zhì)一、紫外吸收:核酸在260nm處有吸收高峰,在230nm處有一低谷 二、DNA的變性1、定義:在某些理化因素作用下,DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。2、方法:過量酸,堿,加熱,變性試劑如尿素、 酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等3、變性后其它理化性質(zhì)變化:OD260增高粘度下降 比旋度下降浮力密度升高

12、 酸堿滴定曲線改變 生物活性喪失4、 DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂5、 增色效應(yīng):DNA變性時(shí)其溶液OD260增高的現(xiàn)象。6、Tm:紫外光吸收值達(dá)到最大值的50%時(shí)的溫度稱為DNA的解鏈溫度,又稱融解溫度,其大小與G+C含量成正比。三、DNA的復(fù)性與分子雜交 1、DNA復(fù)性的定義 :在適當(dāng)條件下,變性DNA的兩條互補(bǔ)鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象,這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。2、退火:熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性,這一過程稱為退火。3、減色效應(yīng):DNA復(fù)性時(shí),其溶液OD260降低。四、 核酶和脫氧核酶1、 核酶:催化性RNA作為序列特異性的核酸內(nèi)切酶降解mRNA。 2、脫氧核酶:催化性DNA 人工

13、合成的寡聚脫氧核苷酸片段,也能序列特異性降解RNA。 第五章 維生素一、概述1、定義:維生素(vitamin)是機(jī)體維持正常功能所必需,但在體內(nèi)不能合成或合成量不足,必須由食物供給的一組小分子有機(jī)化合物。2、分類:(1)脂溶性維生素 Vit.A*、 D*、 E 、 K: (2)水溶性維生素: Vit.C* B族Vit.:B1*、B2*、PP*、 B6*、生物素 泛酸、葉酸*、B12 *、硫辛酸3、 引起維生素缺乏的原因:(1)攝入不足:偏食、烹飪不當(dāng)(2)吸收障礙:胃腸道疾病、肝膽疾?。?)需要量增加:兒童,孕婦,哺乳期婦女,重體力勞動(dòng)者和慢性消耗性疾病患者(4)服用某些藥物:如抗生素,可致腸

14、道菌群紊亂,自身可合成的少量維生素缺失(維生素K、B6、PP、生物素、泛酸等)(5)生物體的特異缺陷:如內(nèi)因子缺乏二、脂溶性維生素1、共同特點(diǎn):(1)不溶于水,溶于脂肪及有機(jī)溶劑(2)在食物中與脂類共存,并隨脂類一同吸收(3)在血漿中與特異蛋白結(jié)合而運(yùn)輸(4)在肝臟內(nèi)儲(chǔ)存,攝入過多會(huì)出現(xiàn)中毒2、種類: Vit A, Vit D, Vit E, Vit K 一、維生素A-抗干眼病維生素1、視黃醇(維生素A1),3-脫氫視黃醇(維生素A2) 視黃醇 視黃醛 視黃酸 2、 活性形式:11順視黃醛(紫外線可破壞維生素A)3、來源:哺乳動(dòng)物及魚的肝臟、蛋黃、乳制品等維生素A原: -胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化為維生素

15、A (胡蘿卜、紅辣椒、菠菜、芥菜等綠葉蔬菜)(二)生化作用及缺乏癥:1、構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)的成分 2、維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整性 3、參與類固醇的合成促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育 4、有一定的抗癌、防癌作用 缺乏癥:夜盲癥、干眼病 二 、維生素D-抗佝僂病維生素 1、種類:VitD2(麥角鈣化醇) VitD3(膽鈣化醇)2、VitD2原:麥角固醇 VitD3原: 7-脫氫膽固醇3、來源:肝、蛋黃、牛奶、魚肝油4、VitD3的活性形式: 1, 25- (OH)2-VitD35、生化作用及缺乏癥:1、生化作用:(1)腸:促進(jìn)腸道對(duì)鈣的吸收; (2)腎:促進(jìn)腎臟對(duì)鈣、磷的重吸收 (3)骨骼:增加骨對(duì)鈣、磷的吸收和

16、沉積,有利于骨的鈣化;2、缺乏癥:兒童佝僂病 成人軟骨病三、 維生素E-生育酚1、 活性形式:生育酚 2、 來源:植物油、豆類、谷物等3、 生化作用:1、抗氧化作用 2、維持生殖機(jī)能 3、促進(jìn)血紅素代謝 缺乏癥:未發(fā)現(xiàn),臨床:治療習(xí)慣性流產(chǎn) 四、 維生素K-凝血維生素1、 來源:綠色蔬菜、種子、魚、肝等 2、 化學(xué)結(jié)構(gòu):2-甲基-1,4-萘醌的衍生物 3、生化作用: 維持體內(nèi)凝血因子、 、 和的正常水平,參與凝血作用4、缺乏維生素會(huì)延遲血液凝固;易出血。第 二 節(jié) 水溶性維生素一、概 述(一)共同特點(diǎn):1、易溶于水,故易隨尿液排出。 2、體內(nèi)不易儲(chǔ)存,必須經(jīng)常從食物中攝取。 3、不易導(dǎo)致積累而

17、引起中毒(二)種類:B族維生素和維生素C 一、維生素B1-抗腳氣病維生素(一)別名及活性形式:1、維生素B1又名硫胺素 2、活性形式:焦磷酸硫胺素(TPP)(四)生化作用及缺乏癥1、生化作用:(1) TPP是-酮酸氧化脫羧酶的輔酶,(2)TPP是磷酸戊糖途徑中轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。(3) 在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定的作用,抑制膽堿酯酶的活性。2、 缺乏癥:(1)腳氣?。壕S生素B1缺乏時(shí),可引起依賴TPP代謝的反應(yīng)受抑制,導(dǎo)致如丙酮酸堆積,使組織供氧不足,功能不足。出現(xiàn):手足麻木,肌肉萎縮,心力衰竭,下肢水腫,神經(jīng)功能退化等。(2)末梢神經(jīng)炎:神經(jīng)痛,面部神經(jīng)麻痹等。(3)胃腸機(jī)能障礙:胃腸蠕動(dòng)減慢,消化液分泌

18、減少,食欲不振,消化不良。 二、維生素B2-核黃素(一)來源: 動(dòng)物內(nèi)臟、黃豆、小麥、綠色蔬菜,腸道合成。 耐熱,酸性溶液中穩(wěn)定,易被堿和紫外線破壞 (二)別名及活性形式1、維生素B2又名核黃素(riboflavin)2、活性形式:黃素單核苷酸 (FMN) 黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)3、生化作用: FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基,主要起氫傳遞體的作用。4、缺乏癥:口角炎,唇炎,陰囊炎等。三、維生素PP-抗賴皮病維生素1、體內(nèi)活性形式: 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADP+)2、生化作用:NAD+及NADP+是體內(nèi)多種脫氫酶(如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫

19、氫酶)的輔酶,起傳遞氫的作用。3、缺乏癥:癩皮?。?D癥狀:皮炎 腹瀉 癡呆四、維生素B61、別名及活性形式:維生素B6:包括吡哆醇,吡哆醛及吡哆胺活性形式:磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺2、生化作用及缺乏癥:1、磷酸吡哆醛是轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶 2、磷酸吡哆醛是血紅素合成關(guān)鍵酶的輔酶。 3、磷酸吡哆醛參與糖原分解。五、泛酸-遍多酸(一)、別名及活性形式1、別名: 遍多酸2、活性形式:輔酶A (CoA) 和酰基載體蛋白(ACP)。二)生化作用及缺乏癥1、CoA及ACP是?;D(zhuǎn)移酶的輔酶,參與酰基的轉(zhuǎn)移作用。2、缺乏?。何窗l(fā)現(xiàn) 六、生物素-生物素和生物素(一)活性形式:生物素(二)生化作用:生物素(bi

20、otin)是多種羧化酶(如丙酮酸羧化酶)的輔酶,參與CO2的羧化過程。人類罕見生物素缺乏癥。七、葉酸(一)、化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì):1、葉葉酸又稱蝶酰谷氨酸 2、活性形式:四氫葉酸(FH4)(二)生化作用及缺乏癥:1、生化作用:FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,參與一碳單位的轉(zhuǎn)移 2、缺乏癥:巨幼紅細(xì)胞貧血八、維生素B12-抗惡性貧血維生素(一)別名及活性形式1、維生素B12又稱鈷胺素2、活性形式:甲基鈷胺素 5 -脫氧腺苷鈷胺素(二)生化作用及缺乏癥1、生化作用: 參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移作用,甲基轉(zhuǎn)移酶的輔助因子。2、缺乏癥:巨幼紅細(xì)胞貧血九、維生素C對(duì)熱不穩(wěn)定的酸性物質(zhì)(一)別名及活性形式1、維生素C又稱L

21、-抗壞血酸 2、活性形式:抗壞血酸3、生化作用:(1)參與體內(nèi)羥化反應(yīng)(維生素C作為輔助因子): 促進(jìn)膠原蛋白的合成 參與膽固醇的轉(zhuǎn)化 參與芳香族氨基酸的代謝(2)參與氧化-還原反應(yīng):保護(hù)巰基酶的活性(解毒) 使GSSG還原成GSH,保護(hù)細(xì)胞膜。具有解毒作用 促進(jìn)抗體的合成。 促進(jìn)造血將Fe3 轉(zhuǎn)化為( Fe2)。 保護(hù)VitA,VitE免遭氧化。 抗病毒,防止腫瘤。2、缺乏癥:壞血病十、硫辛酸1、活性形式:硫辛酸2、生化作用及缺乏?。?)、生化作用:是-酮酸脫氫酶系的輔助因子,參與傳遞氫和酰基作用。(2)、缺乏?。何窗l(fā)現(xiàn)第 六 章 酶1、酶的概念:酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對(duì)其特異底物具有高效

22、催化作用的蛋白質(zhì)。2、目前將生物催化劑分為兩類酶 、 核酶、脫氧核酶第一節(jié) 酶的組成、活性中心 與功能一、 酶的組成(一)分子組成:?jiǎn)渭兠负徒Y(jié)合酶2、全酶:由蛋白質(zhì)部分(酶蛋白)和輔助因子(小分子有機(jī)化合物和金屬離子)組成3、只有全酶才有催化作用。 4、輔助因子分類 :(1)輔酶):與酶蛋白結(jié)合疏松,可用透析或超濾的方法除去。 (2)輔基:與酶蛋白結(jié)合緊密,不能用透析或超濾的方法除去。5、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)的類型。 (二) 酶的結(jié)構(gòu)組成1、 單體酶:由一條多肽鏈構(gòu)成的酶,只含有一個(gè)活性中心。2、 寡聚酶:有多個(gè)相同或不同的亞基以非共價(jià)鍵結(jié)合構(gòu)成,含有多個(gè)活性中心的

23、酶。3、多酶復(fù)合體:由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物共同完成催化功能的多酶復(fù)合體。3、 多功能酶或串聯(lián)酶:多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中,這類酶稱為多功能酶 4、多酶體系:物質(zhì)代謝的各條途徑有許多酶共同參與,依次完成反應(yīng)過程,這些酶在結(jié)構(gòu)上無彼此關(guān)聯(lián),稱為多酶體系。二、酶的活性中心1、定義:某些必需基團(tuán)在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距得很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,它能與底物結(jié)合,并催化底物生成產(chǎn)物,稱這個(gè)區(qū)域?yàn)槊傅幕钚灾行?、必需基團(tuán):一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。3、常見的必需基團(tuán)有:組氨酸殘基的咪唑基,絲氨酸殘基的羥基,半胱氨酸殘基的巰基,天冬氨酸殘基的羧

24、基。三、 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制(一)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)1、高效性 2、特異性(絕對(duì)特異性、相對(duì)特異性、立體結(jié)構(gòu)特異性)3、可調(diào)節(jié)性 4、不穩(wěn)定性(二)酶促反應(yīng)的機(jī)制酶與底物相互接近時(shí),其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng),進(jìn)而相互結(jié)合。這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說第二節(jié) 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、 概念:研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響2、影響因素包括有 酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響在其他因素不變的情況下,底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。1、當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí),反應(yīng)速度與底物濃度成正比;反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。2、隨著底物濃度的增高,反應(yīng)速度不再成正比例

25、加速;反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。3、當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度,反應(yīng)速度不再增加,達(dá)最大速度;反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)4、Km值:酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度,單位是mol/L。 5、Km的意義:a) Km是酶的特征性常數(shù)之一;只與酶的性質(zhì)有關(guān), 而與酶的濃度無關(guān),不同的酶有不同的Km。(一組同工酶有不同的Km值)b) Km反映酶與底物的親和力:Km越大,酶與底物的親和力越??;c)一種酶對(duì)不同底物有不同的Km值, Km最小的底物是天然底物(最適底物)6、Vmax 是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速率,與酶濃度成正比。 二、 酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響1、當(dāng)SE,酶可被底物飽和的情況下,反應(yīng)速度與酶濃度成正比。三

26、、 溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響1、 雙重影響2、最適溫度 (optimum temperature):酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。四、 pH對(duì)反應(yīng)速度的影響五、 抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響1、酶的抑制劑: 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制劑多與酶的活性中心內(nèi)、外必需基團(tuán)結(jié)合抑制酶的活性(特異的結(jié)合)。2、根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合的緊密程度不同分為:不可逆性抑制,可逆性抑制(一) 不可逆性抑制作用1、概念:抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合,使酶失活。抑制劑不能用透析、超濾等方法除去。 2、 舉例1、有機(jī)磷中毒 羥基酶 解毒 - - - 解磷定(PAM)2、重金屬

27、中毒 巰基酶 解毒 - - - 二巰基丙醇(BAL) (二) 可逆性抑制作用*1、概念:抑制劑以非共價(jià)鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合,使酶的活性降低或喪失;抑制劑可用透析、超濾等方法除去。2、類型:根據(jù)抑制劑與底物的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系:競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制、 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制、 競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用:抑制劑(I)與底物(S)結(jié)構(gòu)相似* 特點(diǎn):1)抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似。2)抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心。3)酶的活性中心與抑制劑結(jié)合后,酶失去活性。4)抑制作用的大小取決于親和力及I/S。當(dāng)SI時(shí),抑制作用可以忽略舉例:(1)抑制劑丙二酸與琥珀酸競(jìng)爭(zhēng)琥珀酸脫氫酶(2)磺胺類藥物的抑菌機(jī)制與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉

28、酸合成酶機(jī)理:磺胺類藥物的結(jié)構(gòu)與對(duì)氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似,競(jìng)爭(zhēng)性抑制二氫葉酸合成酶,從而使細(xì)菌的核酸合成受阻,從而影響其生長(zhǎng)繁殖,達(dá)到抑菌的效果。 由于是競(jìng)爭(zhēng)性抑制,因而,服用磺胺類藥物時(shí),必須保持血液中藥物達(dá)到一定濃度,才能發(fā)揮有效的競(jìng)爭(zhēng)抑菌作用。2、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 * 特點(diǎn):1)抑制劑與酶的活性中心以外的必需基團(tuán)相結(jié)合。抑制酶的催化活性。2)抑制劑與底物之間無競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。3)形成酶-底物-抑制劑復(fù)合物不能釋放出產(chǎn)物。 3、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用特點(diǎn):1)抑制劑與中間產(chǎn)物(ES)結(jié)合。抑制酶的催化活性。2)降低ES的有效濃度,促進(jìn)底物和酶的結(jié)合。3)抑制作用與競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用相反。4、各種可逆性抑制作用的比

29、較 類型與I結(jié)合的部分表觀Vmax表觀Km競(jìng)爭(zhēng)性抑制E不變?cè)龃蠓歉?jìng)爭(zhēng)性抑制E、ES減小不變反競(jìng)爭(zhēng)性抑制ES減小減小六、 激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響1、激活劑: 使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)2、大多數(shù)為金屬離子:Mg2+,K+,Mn2+等,少數(shù)為陰離子:Cl-有機(jī)化合物:膽汁酸鹽 酶原激活劑:腸激酶等第 三 節(jié) 酶 的 存 在 形 式 及 其 調(diào) 節(jié)一、 酶原與酶原的激活1、 酶原 : 酶的無活性前體,稱為酶原。 2、 酶原的激活:在一定條件下,無活性的酶的前體轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程。3、 酶原激活的生理意義:(1)避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化,并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用

30、,保證體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。(2)酶原是酶的儲(chǔ)存形式。二、 同工酶及其臨床意義1、定義:同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì),乃至免疫學(xué)性質(zhì)和電泳行為均不同的一組酶。2、 舉例:乳酸脫氫酶(LDH1 LDH5)(1)、LDH的含量與分布 LDH1在心肌中的比例較高,LDH5在肝臟、骨骼肌中所占比例較大(2)診斷 LDH1作為心肌疾病診斷的輔助指標(biāo) ,LDH5作為肝臟和骨骼肌疾病的輔助指標(biāo)3、生理及臨床意義:同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷; 同工酶可以作為遺傳標(biāo)志,用于遺傳分析研究。三、關(guān)鍵酶1、定義:在代謝途徑的各個(gè)反應(yīng)中,催化單向反應(yīng)、速度最慢、控制著整個(gè)代謝速度的酶促反

31、應(yīng)為該途徑的限速反應(yīng)。催化此反應(yīng)的酶稱之。又稱為限速酶(limiting velocity enzyme)四、酶活性測(cè)定和酶活性單位國際單位(IU):在25、最適PH值、最適底物濃度時(shí),每分鐘催化1mol底物生成產(chǎn)物所需的酶量。 催量單位(katal):催量(kat)是指在特定條件下,每秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。 第 七 章 糖 代 謝第二節(jié) 糖 的 氧 化 分 解 一、糖酵解1、 糖酵解的定義:在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖酵解。 2、 糖酵解的反應(yīng)部位:胞漿3、糖酵解分為兩個(gè)階段:第一階段:由葡萄糖分解成丙酮酸,稱之為糖酵解途徑第二階段由丙酮酸

32、轉(zhuǎn)變成乳酸。(一)葡萄糖分解成丙酮酸 葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化 3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸, 并通過底物水平磷酸化生成ATP(二) 丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸反應(yīng)中的NADH+H+ 來自于上述第6步反應(yīng)中的 3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。(三)糖酵解的生理意義1. 是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2. 是某些細(xì)胞在氧供

33、應(yīng)正常情況下的重要供 能途徑。 無線粒體的細(xì)胞,如:紅細(xì)胞 代謝活躍的細(xì)胞,如:白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞3. 糖酵解的中間產(chǎn)物是其他物質(zhì)的合成原料。(四)糖酵解小結(jié) 反應(yīng)部位:胞液 糖酵解全過程要求掌握 關(guān)鍵酶(限速酶):己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 能量改變產(chǎn)能凈生成ATP數(shù)量:從G開始 22-2=2ATP 從Gn開始 22-1=3ATP(五)糖酵解的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式: 別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 二、 糖的有氧氧化 1、概念:糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機(jī)體氧供充足時(shí),葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。2、部位:胞液及線粒體 (一)

34、有氧氧化的反應(yīng)過程 第一階段:酵解途徑 第二階段:丙酮酸的氧化脫羧1、丙酮酸進(jìn)入線粒體,氧化脫羧為乙酰CoA2、總反應(yīng)式: NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸乙酰CoA丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 2、丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成:E1:丙酮酸脫氫酶 E2:二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶 E3:二氫硫辛酰胺脫氫酶第三階段:三羧酸循環(huán) 1、定義:三羧酸循環(huán)(TAC)也稱為檸檬酸循環(huán),這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說,故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán),它由一連串反應(yīng)組成。2、反應(yīng)部位:所有的反應(yīng)均在線粒體中進(jìn)行3、ATP的生成

35、:NADH+H+3ATP NADPH2ATP4、三羧酸循環(huán)的生理意義:是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑;是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐;為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體5、小 結(jié) 部位:線粒體 掌握TAC全過程。關(guān)鍵酶:檸檬酸合(成)酶 、異檸檬酸脫氫酶、 -酮戊二酸脫氫酶系能量改變(產(chǎn)能:12molATP)生理意義第四階段:氧化磷酸化 (二)有氧氧化的關(guān)鍵酶 己糖激酶、6磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸脫氫酶系、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、酮戊二酸脫氫酶系(三) 有氧氧化的能量改變 產(chǎn)能:1mol葡萄糖經(jīng)過有氧氧化, 生成36或38molATP(四)有氧氧化的生理意義1、糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最

36、主要的途徑。2、是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑。3、是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐。糖有氧氧化的小結(jié): 部位:胞液及線粒體 掌握糖有氧氧化全過程。關(guān)鍵酶能量改變(產(chǎn)能:36或38molATP)生理意義三、磷酸戊糖途徑1、定義:磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+,前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。(一)、反應(yīng)過程1、細(xì)胞定位:胞 液2、反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段:第一階段:氧化反應(yīng)生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2第二階段則是非氧化反應(yīng) 包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。(二)、磷酸戊糖途徑的生理意義1、為核苷酸的生成提供5-磷酸核糖 3、 提供NADPH作為供氫體

37、參與多種代謝反應(yīng) 四、糖醛酸途徑 生理意義:1、生成活化的葡萄糖醛酸UDPGA,即UDPGA是葡萄糖的活性形式2、 參與生物轉(zhuǎn)化,為合成透明質(zhì)酸等多糖提供葡萄糖醛酸。第 三 節(jié) 糖原合成和分解1、糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義 (1) 肌肉:肌糖原,180 300g,主要供肌肉收縮所需 (2)肝臟:肝糖原,70 100g,維持血糖水平 一、糖原的合成代謝 (一)定義 糖原的合成(指由葡萄糖合成糖原的過程。(二)合成部位 組織定位:主要在肝臟、肌肉 細(xì)胞定位:胞漿(四) 糖原合成途徑1. 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖 3. 1- 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷

38、酸葡萄糖 4、 -1,4-糖苷鍵式結(jié)合 二、糖原的分解代謝 (一)定義:糖原分解習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。部位:亞細(xì)胞定位:胞 漿 (二)肝糖原的分解 1. 糖原的磷酸解從糖原的非還原端 2、 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖 3、 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 三、 糖原合成與分解的生理意義1、 體內(nèi)糖來源豐富,能量充足時(shí),合成糖原儲(chǔ)能??崭箷r(shí)機(jī)體將儲(chǔ)存的糖原迅速分解,提供能量。 2、維持血糖濃度的相對(duì)恒定(肝糖原)。3、在肌肉組織為肌肉收縮提供能量(肌糖原)四、糖原合成與分解的調(diào)節(jié) 1、關(guān)鍵酶 : 糖原合成:糖原合酶 糖原分解:糖原磷酸化酶 1、別構(gòu)調(diào)節(jié)(1)6-磷酸葡萄糖是糖

39、原合酶的別構(gòu)激活劑。(2)ATP、葡萄糖是磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑。 2、共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng),調(diào)節(jié)速度快調(diào)節(jié)有級(jí)聯(lián)放大作用,效率高;受激素調(diào)節(jié)。 第 四 節(jié) 糖異生作用概念 糖異生是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。原料 主要有乳酸(有機(jī)酸)、甘油、生糖氨基酸部位:主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體 過程:糖異生途徑不完全是糖酵解的逆過程。一、糖異生途徑1. 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 丙酮酸羧化酶,輔酶為生物素(反應(yīng)在線粒體) 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反應(yīng)在線粒體、胞液) 2. 1,6-雙磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖 3. 6-磷酸

40、葡萄糖水解為葡萄糖 4、底物循環(huán)定義: 由不同的酶催化的單向反應(yīng)使兩個(gè)底物通過循環(huán)相互轉(zhuǎn)化。底物循環(huán)在正常生理?xiàng)l件下不會(huì)進(jìn)行。糖異生的調(diào)節(jié)是通過對(duì)兩個(gè)底物循環(huán)的調(diào)節(jié)與糖酵解調(diào)節(jié)彼此協(xié)調(diào)。 4、 乳酸循環(huán)二、 糖異生的生理意義(一)維持血糖濃度的相對(duì)恒定 (二)補(bǔ)充糖原儲(chǔ)備(三)調(diào)節(jié)酸堿平衡 (四)協(xié)助氨基酸代謝第 五 節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié)一、血糖來源和去路1、來源:食物經(jīng)消化吸收的葡萄糖肝糖原分解糖異生2、去路:氧化供能合成糖原轉(zhuǎn)變?yōu)橹炯澳承┓潜仨毎被徂D(zhuǎn)變?yōu)槠渌穷愇镔|(zhì)3、平恒定的生理意義 :要組織器官的能量供應(yīng),特別是某些依賴葡萄糖供能的組織器官。 腦組織不能利用脂酸,正常情況下主要依賴葡萄

41、糖供能;紅細(xì)胞沒有線粒體,完全通過糖酵解獲能;骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍,經(jīng)常利用葡萄糖供能二、血糖水平的調(diào)節(jié)1、肝臟調(diào)節(jié) 是維持血糖濃度的主要器官,在神經(jīng),激素的控制下進(jìn)行。 血糖肝糖原合成,糖異生 血糖肝糖原分解 ,糖異生2、腎臟調(diào)節(jié) 腎糖閾:血糖8.9-10.0mmol/L 血糖低于腎糖閾,腎小管將葡萄糖全部重吸收 血糖高于腎糖閾,出現(xiàn)糖尿。3、依靠激素的調(diào)節(jié) 降低血糖:胰島素升高血糖:胰高血糖素(glucagon)、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素三、 糖代謝紊亂(一)低血糖1. 低血糖的定義:腹血糖濃度低于3.333.89mmol/L時(shí)稱為低血糖。2. 低血糖的影響 :血糖水平過低,會(huì)影響腦細(xì)胞的功

42、能,從而出現(xiàn) 頭暈、倦怠無力、心悸等癥狀,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷,稱為低血糖休克。 3. 低血糖的病因: 胰性(胰島-細(xì)胞功能亢進(jìn)、胰島-細(xì)胞功能低下等) 肝性(肝癌、糖原積累病等) 內(nèi)分泌異常(垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下等) 腫瘤(胃癌等) 饑餓或不能進(jìn)食(二)高血糖及糖尿癥 1. 高血糖的定義:臨床上將空腹血糖濃度高于7.227.78mmol/L稱為高血糖。 2. 腎糖閾的定義:當(dāng)血糖濃度高于8.8910.00mmol/L時(shí),超過了腎小管的重吸收能力,則可出現(xiàn)糖尿。這一血糖水平稱為腎糖閾。3. 高血糖及糖尿的病理和生理原因 a. 持續(xù)性高血糖和糖尿,主要見于糖尿病(diabetes mell

43、itus, DM)。b. 血糖正常而出現(xiàn)糖尿,見于慢性腎炎、腎病綜合征等引起腎對(duì)糖的吸收障礙c. 生理性高血糖和糖尿可因情緒激動(dòng)而出現(xiàn)。 第八章 脂類代謝第 一 節(jié) 脂類的消化、吸收、分布及生理功能 脂 類:脂肪和類脂總稱為脂類 一、脂類的消化1、部 位 主要在小腸上段2、條 件 乳化劑(膽汁酸的乳化作用); 酶的催化作用 二、脂類的吸收1、部 位 十二指腸下段及空腸上段三、脂類分布及生理功能 分類分布生理功能脂肪(甘油三酯)脂肪組織、血漿1、儲(chǔ)脂供能2、提供必需脂酸3、促脂溶性維生素吸收4、熱墊作用5、保護(hù)墊作用6、構(gòu)成血漿脂蛋白類脂生物膜、神經(jīng)、血漿1、維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2、膽固醇可轉(zhuǎn)

44、變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3、構(gòu)成血漿脂蛋白第 二 節(jié) 三酰甘油代謝一、三酰甘油的分解代謝 (一) 脂肪的動(dòng)員1、定義 :儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解為FFA及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。 2、關(guān)鍵酶:激素敏感性脂酶(三酰甘油脂酶)3、脂解激素:能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素,如胰高血糖素、去甲腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH) 、促甲狀腺激素(TSH) 等。 4、抗脂解激素:抑制脂肪動(dòng)員,如胰島素、前列腺素E2、雌二醇等。 激素敏感性脂酶 二酰甘油脂酶 一酰甘5、脂肪動(dòng)員過程:三酰甘油二酰甘油酰甘油油脂酶甘油(二)脂肪酸氧化(-氧化)1、部位:(1)組 織:除腦組

45、織外,大多數(shù)組織均可進(jìn)行,其中肝、肌肉最活躍。(2)亞 細(xì) 胞:胞液、線粒體 2、過程:(1)脂酸的活化 脂酰 CoA 的生成(胞液)關(guān)鍵酶:脂酰CoA合成酶:存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上 活化形式:脂酰CoA條件:ATP、HSCOA、Mg2+,消耗兩個(gè)高能磷酸鍵 (2)脂酰CoA進(jìn)入線粒體(載體分子肉堿)關(guān)鍵酶:肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I(3) 脂肪酸的-氧化(線粒體):脫氫、加水、再脫氫、硫解(4)脂酸氧化的能量生成 以16碳軟脂酸的氧化為例活 化:消耗2個(gè)高能磷酸鍵 氧 化: 每輪循環(huán) 四個(gè)重復(fù)步驟:脫氫、水化、再脫氫、硫解 產(chǎn)物:1分子乙酰CoA 1分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA 1分子NADH+H

46、+1分子FADH2 軟脂酸(16C)的徹底氧化7 輪循環(huán)產(chǎn)物:8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2能量計(jì)算: 生成ATP 812 + 73 + 72 = 131 凈生成ATP 131 2 = 129脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源(四)酮體的生成和利用1、乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮三者總稱為酮體。2、合成原料:脂酸 -氧化生成的乙酰CoA 3、代謝定位:生成:肝細(xì)胞線粒體 利用:肝外組織(心、腎、腦、骨骼肌等)線粒體4、酮體生成和利用的特點(diǎn):肝內(nèi)生成,肝外利用5. 酮體生成的生理意義:酮體是肝臟輸出能源的一種形式。并且酮體可通過血腦屏障和肌肉的毛細(xì)血管壁,是肌肉尤其是腦組織的重要

47、能源。酮體利用的增加可減少糖的利用,有利于維持血糖水平恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。在饑餓、糖尿病、高脂低糖膳食時(shí),脂肪動(dòng)員加強(qiáng),酮體生成增加,引起酮血癥和酮尿癥及酮癥酸中毒。6、酮體生成的調(diào)節(jié)1) 飽食及饑餓的影響(主要通過激素的作用) 飽 食胰島素增多抑制脂解,脂肪動(dòng)員 脂酸氧化減弱,酮體生成 下降進(jìn)入肝的脂酸(2)肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響糖代謝減弱,脂酸氧化及酮體生成均加強(qiáng)3)丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體丙二酰CoA競(jìng)爭(zhēng)性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 I,抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體,脂酸氧化減弱,酮體生產(chǎn)減少。二、三酰甘油的合成代謝 (一)合成部位:1、肝 臟:肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的TG,組成VLDL入

48、血2、脂肪組織:主要以葡萄糖為原料合成脂肪,也利用CM或VLDL中的FA合成脂肪3、小腸粘膜:利用脂肪消化產(chǎn)物再合成脂肪。 (二)合成原料1. 甘油和脂酸主要來自于葡萄糖代謝2. CM中的FFA(來自食物脂肪)(三)合成基本過程1. 甘油一酯途徑(小腸粘膜細(xì)胞)2. 甘油二酯途徑(肝、脂肪細(xì)胞)三、脂酸的合成代謝(一)軟脂酸的合成1. 合成部位 (1)組 織:肝(主要)、脂肪等組織 (2)亞細(xì)胞:胞液:主要合成16碳的軟脂酸(棕櫚酸) 肝線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):碳鏈延長(zhǎng)2. 合成原料:乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 3、關(guān)鍵酶:乙酰CoA羧化酶,存在于胞液中,其輔基是生物素,Mn2

49、+是其激活劑。 (三)脂酸合成的調(diào)節(jié)1. 代謝物的調(diào)節(jié)作用 乙酰CoA羧化酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)物 抑制劑:軟脂酰CoA及其他長(zhǎng)鏈脂酰CoA 激活劑:檸檬酸、異檸檬酸2. 激素調(diào)節(jié) 胰高血糖素:激活PKA,使之磷酸化而失活胰島素:通過磷蛋白磷酸酶,使之去磷酸化而復(fù)活 第 三 節(jié)類 脂 的 代 謝一、甘油磷脂的代謝1、組成:甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物(一)甘油磷脂的合成1. 合成部位:全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng),肝、腎、腸等組織最活躍。 2. 合成原料及輔因子 :脂酸、甘油、磷酸鹽、膽堿、絲氨酸、蛋氨酸、ATP、CTP三、 膽固醇代謝(一) 膽固醇的生理功能:1、是生物膜的重要成分,是決定細(xì)胞膜性質(zhì)的一種重要成分

50、。2、是合成膽汁酸、類固醇激素及維生素D等生理活性物質(zhì)的前體。(二)膽固醇在體內(nèi)含量及分布1、分布:廣泛分布于全身各組織中大約 分布在腦、神經(jīng)組織肝、腎、腸等內(nèi)臟、皮膚、脂肪組織中也較多肌肉組織含量較低腎上腺、卵巢等合成類固醇激素的腺體含量較高2、存在形式:游離膽固醇 膽固醇酯(三)、 膽固醇的合成1、合成部位組織定位:除成年動(dòng)物腦組織及成熟紅細(xì)胞外,幾乎全身各組織均可合成,以肝、小腸為主。細(xì)胞定位:胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2、合成原料:18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 3、關(guān)鍵酶:HMG-CoA還原酶(二)膽固醇的酯化 兩種方式 1、組織細(xì)胞:脂酰-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(AC

51、AT) 2、血漿:磷脂酰膽堿-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(LCAT) (三)膽固醇合成的調(diào)節(jié) 1、饑餓與飽食饑餓與禁食可抑制肝合成膽固醇。攝取高糖、高飽和脂肪膳食后,膽固醇的合成增加。 (2) 膽固醇:膽固醇可反饋抑制肝膽固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA還原酶的合成。 3)激素:胰島素及甲狀腺素能誘導(dǎo)肝HMG-CoA還原酶的合成,從而增加膽固醇的合成。胰高血糖素及皮質(zhì)醇則能抑制HMG-CoA還原酶的活性,因而減少膽固醇的合成。甲狀腺素還促進(jìn)膽固醇在肝轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼帷#ㄎ澹?膽固醇的轉(zhuǎn)化1、轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔ǜ闻K)2、轉(zhuǎn)化為類固醇激素3、轉(zhuǎn)化為7 - 脫氫膽固醇第 四 節(jié) 血 脂一、定義: 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。二、血脂的來源和去路1、來源:食物脂類消化吸收體內(nèi)合成脂類脂庫脂肪動(dòng)員釋放2、去路:氧化供能進(jìn)入脂庫儲(chǔ)存 構(gòu)成生物膜轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)三、血漿脂蛋白的分類1、電泳法:CM 、b脂蛋白、

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