護理本科生物化學期末復習第一頁，共127頁。學好生物化學的秘訣正如一句諺語所說的：我聽，我忘。我看，我記得。我做，我理解。

第二頁，共127頁。第1章蛋白質的結構與功能一、蛋白質的分子組成1、組成蛋白質的元素：主要元素有：C、H、O、N和S各種蛋白質的含N量很接近,平均為16％2、組成單位：L-а氨基酸有20種編碼的氨基酸熟悉20種氨基酸的中文名稱及簡寫符號第三頁，共127頁。3、等電點：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。pH=pIpH<pI<pH兼性(中性)離子陽離子陰離子第四頁，共127頁。5、肽:氨基酸通過肽鍵連接形成.多肽鏈:是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結構。多肽鏈有兩端：N末端C末端

氨基端羧基端4、蛋白質的紫外吸收最大峰值為280nm6、氨基酸在蛋白質分子中以肽鍵相連7.

谷胱甘肽(GSH)----生物活性肽第五頁，共127頁。二、蛋白質的分子結構1、Pr的一級結構：指在蛋白質分子從N-端至C-端的氨基酸排列順序。主要的化學鍵:肽鍵，有些Pr還包括二硫鍵。2、Pr的二級結構：多肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置。主要的化學鍵：氫鍵。形成二級結構的基礎：肽單元常見的蛋白質二級結構

-螺旋

-折疊

-轉角無規(guī)卷曲第六頁，共127頁。3、Pr的三級結構：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。主要的化學鍵:疏水鍵、離子鍵（鹽鍵）、氫鍵和VanderWaals力（范德華力）等其中最主要的是疏水作用（或疏水鍵）大分子蛋白質的三級結構常可分割成一個或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結構域

。結構域：第七頁，共127頁。4、蛋白質的四級結構：蛋白質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亞基之間的結合主要是：氫鍵和離子鍵三、蛋白質結構與功能的關系1、蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎2、蛋白質的功能依賴特定空間結構三級結構或四級結構的蛋白質才具有生物學功能。第八頁，共127頁。三、蛋白質結構與功能的關系1、蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎2、蛋白質的功能依賴特定空間結構四、蛋白質的理化性質1、蛋白質具有兩性電離的性質--等電點2、蛋白質具有膠體性質膠體穩(wěn)定的因素:顆粒表面電荷水化膜第九頁，共127頁。四、蛋白質的理化性質1、蛋白質具有兩性電離的性質--等電點2、蛋白質具有膠體性質膠體穩(wěn)定的因素:顆粒表面電荷水化膜pH=pIpH<pI<pH兼性(中性)離子陽離子陰離子第十頁，共127頁。變性的本質:

——破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質的一級結構。變性的結果：理化性質改變和生物活性的喪失。如：溶解度降低、黏度增加、結晶能力消失、生物活性的喪失、易被蛋白酶水解等。3、蛋白質的變性：概念：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。導致變性的因素：如高溫、高壓、強酸、強堿、有機溶劑、重金屬離子、生物堿試劑及輻射等因素。第十一頁，共127頁。5、蛋白質的沉淀、凝固臨床應用舉例：①臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌。②防止蛋白質變性也是有效保存蛋白質制劑（如疫苗等）的必要條件。

4、蛋白質的復性若蛋白質變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性。第十二頁，共127頁。核酸的結構與功能一、核酸的化學組成及其一級結構1、基本組成單位：核苷酸(堿基、戊糖、磷酸)2、連接方式：3、方向：5

→3

4、一級結構：指核苷酸的排列順序5、分類：核糖核酸（RNA）脫氧核糖核酸（DNA）3’,5’-磷酸二酯鍵第十三頁，共127頁。二、DNA的空間結構與功能1、二級結構：雙螺旋結構模型要點反向平行、右手螺旋脫氧核糖和磷酸在外側堿基內側堿基配對原則A—TC—G穩(wěn)定因素堿基堆積力互補堿基對的氫鍵作用力堿基間距0.34nm，螺旋一圈10對堿基，螺距3.4nm。DNA雙螺旋結構的具有多樣性第十四頁，共127頁。染色質2、DNA的高級結構：超螺旋結構原核生物DNA為環(huán)狀超螺旋結構真核生物DNA為高度有序和高度致密的結構DNA(約150bp纏繞區(qū)和60bp的連接區(qū))+組蛋白(由H2A/H2B/H3/H4組成八聚體)核小體三次折疊染色質DNA(約150bp纏繞區(qū)和60bp的連接區(qū))+組蛋白(由H2A/H2B/H3/H4組成八聚體)核小體三次折疊第十五頁，共127頁。三、RNA的結構與功能開始轉錄成hnRNA加工后為成熟的mRNA結構特點：密碼子：每3個堿基為一個密碼子帽子結構：7-甲基鳥苷三磷酸

多聚A尾：多個腺苷酸連接而成1、信使RNA（mRNA）功能：mRNA依照自身的堿基順序指導蛋白質氨基酸順序的合成，即為蛋白質的生物合成提供模板。第十六頁，共127頁。結構：含有多種稀有堿基tRNA的二級結構——三葉草形三級結構為倒“L”型3-末端有共同的三個核苷酸（CCA）柄端攜帶活化的氨基酸反密碼子環(huán)上有反密碼子功能：是蛋白質合成過程中氨基酸的載體，將氨基酸運輸?shù)絤RNA相應的位置上2、轉運RNA（tRNA）

第十七頁，共127頁。3、核糖體RNA（rRNA）功能：核蛋白體是蛋白質合成的場所rRNA與不同的蛋白質結合組成了核糖體的大、小亞基。rRNA占總RNA的80％以上。第十八頁，共127頁。四、核酸的理化性質1、核酸在波長260nm處有強烈的吸收2、DNA變性：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程，本質是雙鏈間氫鍵的斷裂。解鏈溫度(Tm)：解鏈過程中，紫外吸光度的變化達到最大變化值的一半時所對應的溫度。G+C含量越高，解鏈溫度就越高。理化性質變化如：①OD260增高②粘度下降③生物活性喪失④增色效應第十九頁，共127頁。3、復性

定義(3)減色效應：DNA復性時，其溶液OD260降低。(1)當變性因素去除后，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。(2)熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性，這一過程稱為退火(annealing)。第二十頁，共127頁。第3章酶一、酶的分子結構與功能

蛋白質部分：酶蛋白決定反應的特異性1.全酶小分子有機化合物決定反應的輔助因子金屬離子種類與性質（輔酶或輔基）酶是由活細胞產生的，對特異底物具有高效催化作用的蛋白質。又稱生物催化劑。第二十一頁，共127頁?；钚灾行膬鹊谋匦杌鶊F結合基團：與底物相結合催化基團：催化底物轉變成產物活性中心外的必需基團：位于活性中心以外,維持酶活性中心應有的空間構象和(或)作為調節(jié)劑的結合部位所必需.2.酶的活性中心:指必需基團在空間結構上彼此靠近，組成具有特定空間結構的區(qū)域，能與底物特異結合并將底物轉化為產物。第二十二頁，共127頁。二酶的工作原理1、酶促反應的特點：高效性特異性可調節(jié)性2、酶的作用原理：降低活化能誘導契合假說酶促反應的特異性絕對特異性相對特異性立體異構特異性第二十三頁，共127頁。三、酶促反應動力學1、底物濃度對反應速率的影響Km值等于酶促反應速率為最大反應速率一半時的底物濃度，單位是mol/LKm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（如，溫度、pH、離子強度）有關，與酶的濃度無關。Vmax：是酶完全被底物飽和時的反應速率，與酶濃度成正比。2、底物足夠時酶濃度對反應速率的影響呈直線關系

3、溫度對反應速率的影響具有雙重性

4、pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響反應速率第二十四頁，共127頁。5、抑制劑對酶促反應速率的影響1）不可逆性抑制主要以共價與酶活性中心的必需基團相結合，使酶失活如：有機磷化合物

羥基酶重金屬離子及砷化合物

巰基酶2）可逆性抑制作用：抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復合物可逆性結合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。第二十五頁，共127頁。三種可逆性抑制劑作用的特點的比較（1）競爭性抑制劑：抑制劑結構與底物結構相似，共同競爭酶活性中心。抑制作用大小與抑制劑和底物的相對濃度有關。Km升高，Vm不變。（2）非競爭性抑制劑：抑制劑結構與底物結構不相似或完全不同。它只與活性中心以外的必需基團結合，使E和ES都下降。該抑制作用的強弱只與抑制劑的濃度有關。Km不變，Vm下降。（3）反競爭性抑制劑：抑制劑并不與酶直接結合，而是與ES復合物結合成ESI，使酶失去催化活性。結合的ESI則不能分解成產物，Km下降，Vm下降。第二十六頁，共127頁?；前奉愃幬锏囊志鷻C制

——與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶（1）細菌在生長繁殖過程中，必需從宿主體內攝取對氨基苯甲酸，在其他因素的參與下由二氫葉酸合成酶催化生成二氫葉酸，再在二氫葉酸催化下生成四氫葉酸，參與核酸的合成，細菌才可以生長繁殖。（2）磺胺藥的基本結構與對氨基苯甲酸相似，能競爭性地與二氫葉酸合成酶結合，從而影響細菌的二氫葉酸合成，抑制細菌的生長繁殖。（3）由于這是一種競爭性抑制作用，故在治療中需維持磺胺藥在體液中的高濃度才能有好的效果。因而首次用量需加倍，同時要1日服用4次，以維持血中的高濃度。第二十七頁，共127頁?；前奉愃幬锏囊志鷻C制——與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸第二十八頁，共127頁。2、酶原的激活:酶原在一定條件下，水解掉一個或幾個短肽，形成或暴露出活性中心，轉化為有活性酶的過程。酶原激活最主要的意義是避免酶對細胞進行自身消化損傷酶活性的調節(jié)（快速調節(jié)）酶含量的調節(jié)（緩慢調節(jié)）調節(jié)方式四、酶活性的調節(jié)1、調節(jié)對象：關鍵酶第二十九頁，共127頁。3、酶的變構調節(jié)

變構調節(jié)：一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結合，使酶構象改變，從而改變酶的催化活性,此種調節(jié)方式稱變構調節(jié)。4.同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學反應，而酶蛋白的分子結構理化性質乃至免疫學性質不同的一組酶。第三十頁，共127頁。一糖的分解代謝（一）、糖的無氧氧化

(Glycolysis)

在不需氧情況下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程稱之為糖的無氧氧化，又稱為糖酵解。其反應部位在胞漿。第四章糖代謝第三十一頁，共127頁。

1、反應部位：胞漿2、代謝終產物：乳酸3、產能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP第三十二頁，共127頁。GluG-6-PF-6-PF-1,6-BPATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解的代謝途徑E2E1E3NADH+H+H2O第三十三頁，共127頁。(2)凈生成ATP數(shù)量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP1、產能的方式和數(shù)量

(1)產能方式為底物水平磷酸化，是某些細胞在供氧正常時的重要供能途徑，如紅細胞。也是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2、紅細胞中存在2,3-BPG支路。2,3-BPG與Hb結合，可降低Hb與氧的親和力，促進氧的釋放，以滿足組織細胞對氧的需要。糖酵解反應的意義3、某些組織細胞如視網膜、睪丸、白細胞、瘤細胞等即使在有氧條件下，仍以糖酵解為主要供能方式，此種現(xiàn)象稱為反巴斯德效應。第三十四頁，共127頁。第一階段：丙酮酸生成第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)G(Gn)第四階段：氧化磷酸化丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTCA循環(huán)胞液線粒體糖的有氧氧化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。在胞液及線粒體分四個階段進行。

（二）、糖的有氧氧化第三十五頁，共127頁。2.丙酮酸的氧化脫羧

丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸乙酰CoANAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸氧化脫氫酶系(1)總反應式:

反應過程

1.丙酮酸的生成(同無氧氧化)

第三十六頁，共127頁。

輔酶TPP

硫辛酸()

HSCoA

FAD,NAD+丙酮酸氧化脫氫酶系的組成

酶E1：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶SSL輔酶A(CoA)?；d體蛋白(ACP)泛酸在體內活性形式第三十七頁，共127頁。所有的反應均在線粒體中進行。3.三羧酸循環(huán)(1)三羧酸循環(huán)因循環(huán)中的第一個中間產物是含三個羧基的檸檬酸，故也稱為檸檬酸循環(huán)。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)。(2)反應過程第三十八頁，共127頁。CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合酶②順烏頭酸酶③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋果酸脫氫酶CH3-C-SCoAOOCOOHCCH2COOH草酰乙酸COOHHO-C-COOHCH2COOH檸檬酸CH2COOHC-COOHCHCOOH順烏頭酸CH2COOHH-C-COOHCHCOOH異檸檬酸CH2HO-COOHCH2CCOOHα－酮戊二酸CH2O琥珀酰CoAO-SCoACH2CH2COOHC琥珀酸CH2CH2COOHCOOH延胡索酸CHHCCOOHCOOHHO-C-HCH2COOHCOOH蘋果酸第三十九頁，共127頁。

(3)三羧酸循環(huán)的要點①整個循環(huán)反應為不可逆反應。一次循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA。②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。③關鍵酶有：檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復合體。④三羧酸循環(huán)的中間產物，如草酰乙酸看似在循環(huán)中不消耗，其實不然，可轉變成其他物質，故需不斷補充。第四十頁，共127頁。(二)有氧氧化的意義

1.是三大營養(yǎng)物質氧化分解的共同途徑和聯(lián)系的樞紐。2.為其他物質代謝提供小分子前體；為呼吸鏈提供H+和e。4.氧、糖供應充足時，絕大部分的組織細胞表現(xiàn)出有氧氧化抑制無氧氧化的現(xiàn)象，稱為巴斯德效應(Pastuereffect)。3.有氧氧化是機體產能最主要的途徑。它不僅產能效率高，而且由于產生的能量逐步分次釋放，所以能量的利用率也高。第四十一頁，共127頁。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。磷酸戊糖途徑又稱磷酸戊糖旁路代謝。（三）、磷酸戊糖途徑1、反應過程1）.細胞定位：胞液2）.反應過程可分為二個階段

第一階段：氧化反應。

第二階段：非氧化基團轉移反應。第四十二頁，共127頁。總反應式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2①生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2。②關鍵酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶。③磷酸核糖是一個非常重要的中間產物。(1)磷酸戊糖生成

第四十三頁，共127頁。(二)磷酸戊糖途徑的意義及調節(jié)

1.生成的5-磷酸核糖是核酸合成的重要原料。2.NADPH+H+

是GSH還原酶的輔酶，具有保護細胞膜和清除自由基的作用。6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷者，不能維持GSH的還原狀態(tài)，故紅細胞膜易破裂而發(fā)生急性溶血。3.NADPH作為供氫體，是加單氧酶體系的組成成分，參與激素、藥物、毒物的生物轉化過程。

2×Pr－SHPr－SPr－S2×GSHG-S-S-GNADPH+H+NADP+GA-6-PG-6-P4.6-磷酸葡萄糖脫氫酶受NADPH/NADP+比值的調節(jié)。第四十四頁，共127頁。肌糖原，250~400g，氧化供能。肝糖原，70~100g，維持血糖。糖原儲存二、糖原的合成與分解糖原的結構特點：葡萄糖殘基以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈，以α-1,6-糖苷鍵連接形成分枝第四十五頁，共127頁。（一）、糖原合成1、合成部位組織定位主要在肝、肌肉細胞定位胞漿2、糖原合成過程

葡萄糖供體為

UDPG關鍵酶：糖原合酶消耗2個高能磷酸鍵(二)、糖原分解在幾個酶的共同作用下，最終產物中的85％為1-磷酸葡萄糖，15％為游離葡萄糖。關鍵酶：磷酸化酶第四十六頁，共127頁。糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶

G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖變位酶

己糖(葡萄糖)激酶

糖原nPi磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n第四十七頁，共127頁。、糖異生2、部位主要在肝、腎細胞的胞漿及線粒體。

3、原料主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。（一）、什么是糖異生1、糖異生是指從非糖化合物轉變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。生糖氨基酸α-酮酸甘油

α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮乳酸丙酮酸第四十八頁，共127頁。（二）、糖異生途徑(一)反應過程

糖異生與糖酵解途徑共有可逆反應，3個由關鍵酶催化的不可逆反應，由另外的反應和酶代替。1.6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖

葡萄糖G-6-PPi葡萄糖-6-磷酸酶果糖雙磷酸酶2.1,6-雙磷酸果糖轉變?yōu)?-磷酸果糖F-1,6-BPF-6-PPi

第四十九頁，共127頁。丙酮酸羧化酶(輔酶為生物素)

丙酮酸丙酮酸草酰乙酸ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸天冬氨酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸PEP

PEP羧激酶

GTPGDP+CO2線粒體胞液丙酮酸羧化為草酰乙酸，再脫羧生成PEP的過程稱丙酮酸羧化支路。3.丙酮酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)第五十頁，共127頁。（三）、糖異生的意義1、維持血糖濃度恒定2、調節(jié)酸堿平衡3、協(xié)助氨基酸代謝4、乳酸循環(huán)(lactosecycle)—（Cori循環(huán)）五血糖及其調節(jié)血糖是血液中單糖的總稱，臨床稱血中葡萄糖為血糖。

正常成人血糖濃度為3.89~6.11mmol/L。第五十一頁，共127頁。血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物質糖異生氧化分解CO2+H2O糖原合成肝(肌)糖原轉變?yōu)槠渌镔|（一）、血糖來源和去路尿糖(>8.89~10.00mmol/L)腎糖閾第五十二頁，共127頁。（二）、血糖水平的調節(jié)主要調節(jié)激素降低血糖：胰島素(insulin)升高血糖胰高血糖素糖皮質激素腎上腺素糖尿病人代謝時會出現(xiàn)多方面的代謝紊亂。第五十三頁，共127頁。脂類是指脂肪和類脂的總稱為脂類。第5章脂類代謝血漿中所含脂類統(tǒng)稱為血脂，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂肪酸。必需脂肪酸——亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂肪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，故稱必需脂肪酸。第五十四頁，共127頁。一、甘油三酯的分解代謝(一)脂肪動員1.定義儲存的脂肪，被脂肪酶逐步水解為FFA及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2.關鍵酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-sensitivetriglyceridelipase,HSL)3.脂解激素能促進脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH等。4.抗脂解激素可抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素E2等。第五十五頁，共127頁。3.脂肪酸氧化的反應過程1.脂肪酸氧化的反應部位

除腦組織外,大多數(shù)組織均可進行，其中肝、肌肉最活躍。第一階段：脂肪酸的活化成脂酰CoA（胞液）第二階段：脂酰CoA經肉堿轉運進入線粒體第三階段：β-氧化過程：脫氫、加水、再脫氫、硫解第四階段：乙酰CoA的徹底氧化(二)脂肪酸的氧化2.亞細胞定位胞液、線粒體。第五十六頁，共127頁。4、脂酸氧化是體內能量的重要來源----以16碳軟脂酸的氧化為例活化：消耗2個高能磷酸鍵β-氧化：每輪循環(huán)四個重復步驟：脫氫（FADH2）、加水、再脫氫(NADH)硫解第五十七頁，共127頁。血漿水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)。代謝定位：生成：肝細胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織（心、腎、腦、骨骼肌等）線粒體。(三)酮體的生成和利用酮體生成的關鍵酶：HMGCoA合酶酮體是乙酰乙酸(acetoacetate)、β-羥丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的總稱。5、甘油3-磷酸甘油磷酸二羥糖酵解第五十八頁，共127頁。1.酮體的生成CO2HSCoAHSCoANAD+NADH+H+β-羥丁酸脫氫酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA裂解酶CH3CSCoA乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH羥甲戊二酰CoA(HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHD(-)-β-羥丁酸OHCH3CCH3丙酮O第五十九頁，共127頁。琥珀酰CoA轉硫酶(心、腎、腦及骨骼肌的線粒體)CH3CHCH2COOHD(-)-β-羥丁酸OH2.酮體的利用NAD+NADH+H+琥珀酰CoA

琥珀酸HSCoA+ATPPPi+AMPHSCoA乙酰乙酰CoA硫激酶(腎、心和腦的線粒體)乙酰乙酰CoA硫解酶(心、腎、腦及骨骼肌線粒體)CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰CoAO2×第六十頁，共127頁。酮體的生成和利用的總示意圖2×乙酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰CoA乙酰乙酸HMGCoAD(-)-β-羥丁酸丙酮乙酰乙酰CoA琥珀酰CoA琥珀酸2×乙酰CoA第六十一頁，共127頁。(一)脂肪酸的合成1.合成部位肝(主要)、脂肪等組織的胞液中。(2)NADPH的來源主要來源是磷酸戊糖途徑，胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶催化的反應亦可提供。乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+

2.合成原料(1)乙酰CoA的主要來源乙酰CoA全部在線粒體內產生，通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。乙酰CoA

氨基酸

Glc（主要）

二、甘油三酯的合成代謝第六十二頁，共127頁。3.脂肪酸合成過程①乙酰CoA羧化酶(acetylCoAcarboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，Mn2+是其激活劑。催化丙二酰CoA的合成。②脂肪酸合酶復合體，該酶是由兩個亞基組成的二聚體，每個亞基都含有多個功能結構域和一個?；d體蛋白(acylcarrierprotein，ACP)。脂肪酸合成的各步反應均在ACP輔基上進行。

(1)脂肪酸合成酶系第六十三頁，共127頁。二、膽固醇的合成2.細胞定位：胞液、光面內質網(一)合成部位乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。(二)合成原料1.組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細胞外，幾乎全身各組織均可合成，以肝、小腸為主。1分子膽固醇

18×乙酰CoA+36×ATP+16×(NADPH+H+)

葡萄糖有氧氧化磷酸戊糖途徑第六十四頁，共127頁。膽固醇（140g）外源性膽固醇體內合成膽汁酸鹽7-脫氫膽固醇（皮膚）VitD3紫外光1,25-(OH)2-D3類固醇激素皮質醇醛固酮睪丸酮雌二醇孕酮糞固醇消化吸收內源性膽固醇排出體外四、膽固醇的轉化第六十五頁，共127頁。五、血漿脂蛋白代謝1、概念：血脂與血漿中的蛋白質結合，以脂蛋白形式而運輸，其中的Pr稱為載脂蛋白。2、血漿脂蛋白的分類超速離心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒（CM）：轉運外源性甘油三酯極低密度脂蛋白：轉運外源性甘油三酯低密度脂蛋白：轉運膽固醇到肝外高密度脂蛋白:轉運肝外膽固醇入肝VLDL的合成以肝為主，小腸亦可合成少量。第六十六頁，共127頁。第六章生物氧化物質在生物體內進行氧化稱生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白質等在體內分解時逐步釋放能量，最終生成CO2和H2O的過程。呼吸鏈：代謝物脫下的成對氫原子（2H）通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應逐步傳遞，最終與氧結合生成水，這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈又稱電子傳遞鏈。第六十七頁，共127頁。1.NADH氧化呼吸鏈NADH→復合體Ⅰ→Q→復合體Ⅲ→Cytc→復合體Ⅳ→O2P/O比值=2.52.琥珀酸氧化呼吸鏈

琥珀酸→復合體Ⅱ→Q→復合體Ⅲ→Cytc→復合體Ⅳ→O2P/O比值=1.5一、呼吸鏈成分的排列順序第六十八頁，共127頁。3.兩條呼吸鏈的排列順序NADH氧化呼吸鏈

FADH2氧化呼吸鏈FMN(Fe－S)NADH琥珀酸FAD(Fe－S)CoQCytbCytc1CytcCytaa3O2第六十九頁，共127頁。二、氧化磷酸化(一)氧化磷酸化是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化。是底物分子內部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程。(三)底物水平磷酸化(二)P/O比值氧化磷酸化過程中，每消耗1摩爾無機磷原子數(shù)與所消耗的氧原子摩爾數(shù)之比即P/O比值。第七十頁，共127頁。ATP(四)氧化磷酸化偶聯(lián)部位FMN(Fe－S)NADH琥珀酸FAD(Fe－S)CoQCytbCytc1CytcCytaa3O2ATPATP(五)氧化磷酸化的偶聯(lián)機理----化學滲透假說第七十一頁，共127頁。三、氧化磷酸化系統(tǒng)及抑制劑的影響

第七十二頁，共127頁。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。α-磷酸甘油穿梭（NADHFADH2)

主要存在于腦和骨骼肌蘋果酸-天冬氨酸穿梭（NADH

NADH)

主要存在于肝和心肌轉運機制四、線粒體內膜的物質轉運五、高能化合物的儲存和利用磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種儲存形式。第七十三頁，共127頁。第7章氨基酸代謝一、氨基酸的一般代謝1.營養(yǎng)必需氨基酸:指體內需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸,共有8種:Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Lys、Met

2.脫氨基作用:指aa脫去α-氨基生成相應α-酮酸的過程。

包括：轉氨基作用輔酶是磷酸吡哆醛氧化脫氨基作用催化酶：L-谷氨酸脫氫酶氨基酸氧化酶作用嘌呤核苷酸循環(huán)第七十四頁，共127頁。第7章氨基酸代謝一、氨基酸的一般代謝1.營養(yǎng)必需氨基酸:指體內需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸,共有8種:Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Lys、Met

2.脫氨基作用:指aa脫去α-氨基生成相應α-酮酸的過程。

包括：

氧化脫氨基作用催化酶：L-谷氨酸脫氫酶轉氨基作用輔酶是磷酸吡哆醛聯(lián)合脫氨基作用主要在肝、腎組織中進行嘌呤核苷酸循環(huán)主要在肌肉組織進行第七十五頁，共127頁。轉氨酶的種類多，專一性強，分布廣，主要存在于細胞內，血清中的活性很低。丙氨酸轉氨酶(ALT)：即谷丙轉氨酶（GPT）天冬氨酸轉氨酶(AST)即谷草轉氨酶（GOT）血清轉氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預后的指標之一。氨基酸脫氨基的主要方式：聯(lián)合脫氨基作用肝細胞中活性最強心肌細胞中活性最強第七十六頁，共127頁。二、氨的代謝1、血氨的來源氨基酸脫氨基作用產生的氨是血氨主要來源,胺類的分解也可以產生氨腸道細菌腐敗作用產生氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺2、血氨的轉運通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)氨從肌肉運往肝谷氨酰胺的運氨作用第七十七頁，共127頁。3、氨在肝合成尿素是氨的主要去路生成部位:主要是在肝細胞的線粒體及胞液中進行反應過程:原料：2分子氨，一個來自于游離氨，另一個來自天冬氨酸。過程：通過鳥氨酸循環(huán)，也叫尿素循環(huán)。耗能：3個ATP，4個高能磷酸鍵。關鍵酶：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ,CPS-Ⅰ精氨酸代琥珀酸合成酶在肝內合成尿素，這是最主要的去路。合成非必需氨基酸及其他含氮化合物。合成谷氨酰胺。去路第七十八頁，共127頁。鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸2ATPCPS-I(N-乙酰谷氨酸)Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液精氨酸代琥珀酸合成酶H2O第七十九頁，共127頁。TAC↓α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3腦內α-酮戊二酸↓氨中毒的可能機制腦供能不足肝昏迷4、尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒

血氨濃度升高稱高血氨癥，常見于肝功能嚴重損傷或尿素合成相關酶的遺傳缺陷。高血氨癥時可引起腦功能障礙，稱氨中毒第八十頁，共127頁。一碳單位：某些氨基酸在分解代謝過程中產生的含有一個碳原子的基團，稱為一碳單位一碳單位的種類：甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(-CH=)、甲?；?-CHO)、亞胺甲基(-CH=NH)四氫葉酸:一碳單位的運載體參與一碳單位代謝SAM(S—腺苷甲硫氨酸)：甲基的直接供體其他個別氨基酸代謝的產物第八十一頁，共127頁。氨基酸的特殊代謝及其產物L-組氨酸

組胺色氨酸

5-羥色胺L-谷氨酸

γ-氨基丁酸L-半胱氨酸

牛磺酸SAM為體內甲基的直接供體活性硫酸根：3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸（PAPS）第八十二頁，共127頁。(1)苯丙酮酸尿癥(PKU)苯丙氨酸羥化酶缺陷時，苯丙氨酸不能轉變?yōu)槔野彼?，生成苯丙酮酸、苯乙酸等從尿排出的一種遺傳代謝病。苯丙氨酸的代謝苯丙氨酸+O2酪氨酸+H2O苯丙氨酸羥化酶2H+(2)人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病(albinism)。（3）體內尿黑酸氧化酶先天缺陷時，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥，表現(xiàn)為骨及組織有廣泛的黑色物沉積。第八十三頁，共127頁。第八章核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成和補救合成兩種途徑（一）嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑1、合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO22、哺乳動物合成部位：主要在肝臟3、在磷酸核糖上逐步合成；4、最先合成IMP，再轉化成AMP和GMP5、脫氧核糖核苷酸的生成在在核苷二磷酸水平上進行NDPdNDP核糖核苷酸還原酶，Mg2+第八十四頁，共127頁。嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等（二）、嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤堿的最終代謝產物是尿酸第八十五頁，共127頁。二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝(一)嘧啶核苷酸的從頭合成1、合成部位：主要是肝細胞胞液2、合成原料：谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸3、最先合成UMP，再生成CTP、dTMP(二)、嘧啶核苷酸的分解代謝的終產物被徹底氧化分解第八十六頁，共127頁。dTMP或TMP的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP第八十七頁，共127頁。第十章DNA的生物合成一、復制的基本規(guī)律1、半保留復制：DNA合成時，以親代DNA解開的兩股單鏈為模板，按堿基配對規(guī)律，合成子代DNA的過程。子代DNA，一股單鏈來源于親代，另一股單鏈為新合成。子代和親代的DNA堿基序列一致。這種復制方式稱為半保留復制意義：按半保留復制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致，即子代保留了親代的全部遺傳信息，體現(xiàn)了遺傳的保守性2、DNA復制從起始點向兩個方向延伸形成雙向復制第八十八頁，共127頁。3、

DNA復制為半不連續(xù)復制

領頭鏈連續(xù)復制而隨從鏈不連續(xù)復制，就是復制的半不連續(xù)性。

順解鏈方向生成的子鏈，復制為連續(xù)進行，稱為領頭鏈另一股鏈復制方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長,稱為隨從鏈。復制中不連續(xù)片段稱為岡崎片段二、DNA復制的酶學和拓撲學變化參與DNA復制的物質:底物:dNTP聚合酶:依賴DNA的DNA聚合酶（DNA-pol；DDDP）模板:解開成單鏈的DNA母鏈；引物:提供3

-OH末端使dNTP可以依次聚合；其他的酶和蛋白質因子第八十九頁，共127頁。聚合反應的特點:DNA新鏈生成需引物和模板；

新鏈的延長只可沿5→3

方向進行原核生物的DNA聚合酶分為三型:DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ延長子鏈常見的真核細胞DNA聚合酶有五種DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

延長子鏈的主要酶DNA-pol

1、DNA聚合酶第九十頁，共127頁。參與DNA合成反應的各種酶DNA聚合酶：催化核苷酸之間聚合核酸外切酶：校讀和堿基選擇拓撲異構酶：理順DNA鏈解螺旋酶DnaA、B、C：作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈。引物酶:由dnaG編碼,催化生成RNA引物的酶單鏈DNA結合蛋白(SSB):保護單鏈的完整DNA拓撲異構酶:改變DNA超螺旋狀態(tài)、理順DNA鏈DNA連接酶:連接DNA雙鏈中的單鏈缺口第九十一頁，共127頁。提供核糖3

-OH提供5

-P結果DNA聚合酶引物或延長中的新鏈游離dNTP去PPi(dNTP)n+1連接酶復制中不連續(xù)的兩條單鏈不連續(xù)→連續(xù)鏈拓撲酶切斷、整理后的兩鏈改變拓撲狀態(tài)DNA聚合酶，拓撲酶和連接酶催化3

,5

-磷酸二酯鍵生成的比較

第九十二頁，共127頁。三、DNA的生物合成過程2、真核生物復制的起始與原核基本相似含有解螺旋酶(DnaB蛋白)、DnaC蛋白、引物酶(DnaG蛋白)和DNA復制起始區(qū)域的復合結構稱為引發(fā)體1、原核生物的DNA生物合成：復制起始DNA解鏈形成引發(fā)體端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。第九十三頁，共127頁。四、DNA損傷與修復突變(Mutation)是指DNA分子中堿基序列的改變，又稱為DNA損傷(DNAdamage)。錯配缺失插入重排框移突變的類型第九十四頁，共127頁。逆轉錄概念含有逆轉錄酶的RNA病毒是通過逆轉錄(反轉錄)過程傳遞遺傳信息的，即以RNA為模板，指導DNA的合成，也稱為反轉錄或逆轉錄。逆轉錄酶：是一種依賴RNA的DNA聚合酶(RNAdependentDNApolymerase，RDDP)，是一多功能酶。第九十五頁，共127頁。第11章RNA的生物合成是DNA指導的RNA合成，也叫轉錄RNA指導的RNA合成，也叫RNA復制轉錄(transcription)是生物體以DNA為模板合成RNA的過程。參與轉錄的物質：原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:依賴DNA的RNA聚合酶(RNA-pol)（DDRP）其他蛋白質因子第九十六頁，共127頁。復制和轉錄的區(qū)別

A-U，T-A，G-CA-T，G-C配對mRNA，tRNA，rRNA子代雙鏈DNA（半保留復制）產物RNA聚合酶-polDNA聚合酶酶NTPdNTP原料兩股鏈均復制模板轉錄復制A-U，T-A，G-CA-T，G-CmRNA，tRNA，rRNA子代雙鏈DNA（半保留復制）產物RNA(RNA-pol)DNA聚合酶酶NTPdNTP原料模板鏈轉錄(不對稱轉錄)兩股鏈均復制模板轉錄復制第九十七頁，共127頁。RNA聚合酶（一）原核生物的RNA聚合酶利福平或利福霉素特異性抑制第九十八頁，共127頁。真核生物的RNA聚合酶種類I(A)Ⅱ(B)Ⅲ(C)細胞定位核仁核質核質轉錄產物45S-rRNAhnRNA5S-rRNA，(5.8\18\28)tRNA，snRNA對鵝膏蕈堿的敏感性耐受極敏感中度敏感第九十九頁，共127頁。一、原核生物轉錄的模板和酶1、原核生物轉錄的模板DNA分子上轉錄出RNA的區(qū)段，稱為結構基因DNA雙鏈中按堿基配對規(guī)律能指引轉錄生成RNA的一股單鏈，稱為模板鏈、有意義鏈相對的另一股單鏈是編碼鏈、反義鏈。2、RNA合成由RNA聚合酶催化3、RNA聚合酶結合到DNA的啟動子上起動轉錄第一百頁，共127頁。

4.不對稱轉錄(asymmetrictranscription)：在包含多個基因的DNA分子中，各基因的模板鏈并不總在同一條鏈上，在某個基因節(jié)段以其中某一條鏈為模板進行轉錄，而在另一個基因節(jié)段上則以其對應單鏈為模板，這種選擇性稱不對稱轉錄。不對稱轉錄有兩方面含義：在DNA分子雙鏈上，一股鏈用作模板指引轉錄，另一股鏈不轉錄；其二是模板鏈并非總是在同一單鏈上。第一百零一頁，共127頁。二、原核生物的轉錄過程1、轉錄起始需要RNA聚合酶全酶與模板結合，形成閉合轉錄復合體2、原核生物的轉錄延長時蛋白質的翻譯也同時進行3、原核生物轉錄終止依賴ρ(Rho)因子的轉錄終止非依賴ρ(Rho)因子的轉錄終止：轉錄產物形成發(fā)夾結構第一百零二頁，共127頁。三、真核生物的轉錄過程1、真核生物有三種DNA依賴性RNA聚合酶2、轉錄起始需要啟動子、RNA聚合酶和轉錄因子的參與3、真核生物轉錄延長過程中沒有轉錄與翻譯同步的現(xiàn)象4、真核生物的轉錄終止和加尾修飾同時進行聚腺苷酸(polyA)尾巴第一百零三頁，共127頁。不同物種、不同細胞或不同的基因，轉錄起始點上游可以有不同的DNA序列，但這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件(cis-actingelement)。

能直接、間接辨認和結合轉錄上游區(qū)段DNA的蛋白質，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種，統(tǒng)稱為反式作用因子(trans-actingfactors)。反式作用因子中，直接或間接結合RNA聚合酶的，則稱為轉錄因子(transcriptionalfactors,TF)。第一百零四頁，共127頁。四、真核生物RNA的加工1、真核生物mRNA的加工包括首、尾修飾和剪接前體mRNA在5’-末端加入“帽”結構前體mRNA在3’端特異位點斷裂并加上多聚腺苷酸尾mRNA的剪接：除去hnRNA中的內含子，將外顯子連接。主要的修飾方式有剪接、剪切、修飾、添加。第一百零五頁，共127頁。外顯子：在斷裂基因及其初級轉錄產物上出現(xiàn)，并表達為成熟RNA的核酸序列。內含子：隔斷基因的線性表達而在剪接過程中被除去的核酸序列。斷裂基因：真核生物結構基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質，這些基因稱為斷裂基因。第一百零六頁，共127頁。切除5’前導序列及中部的內含子3’端加入CCA-OH作為末端堿基修飾（2）還原反應（3）核苷內的轉位反應（4）脫氨反應（1）甲基化（1）（1）（3）（2）（4）目錄2、tRNA的轉錄后加工第一百零七頁，共127頁。3、rRNA的轉錄后加工轉錄45SrRNA剪接18SrRNA5.8S和28SrRNArDNA內含子內含子28S5.8S18S第一百零八頁，共127頁。第12章蛋白質的生物合成（翻譯）蛋白質生物合成也稱翻譯：是生物細胞以mRNA為模板，按照mRNA分子中核苷酸的排列順序所組成的密碼信息合成蛋白質的過程。反應過程（1）氨基酸的活化（2）肽鏈的生物合成（3）肽鏈形成后的加工和靶向輸送蛋白質合成合成的肽鏈的方向是從N端向C端進行

遺傳學將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子。第一百零九頁，共127頁。2.三種RNAmRNA(信使RNA)—直接模板rRNA(核糖體RNA)—提供場所tRNA(轉運RNA)—轉運氨基酸蛋白質生物合成體系1.基本原料：20種編碼氨基酸3.主要酶和蛋白質因子：氨基酰-tRNA合成酶、轉肽酶、起始因子、延長因子、釋放因子等4.能源物質：ATP、GTP5.無機離子：Mg2+、K+第一百一十頁，共127頁。1、mRNA是蛋白質生物合成的直接模板密碼子：在mRNA的開放閱讀框架區(qū)，以每3個相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸(或其他