生物化學(xué)復(fù)習(xí)課第一頁，共114頁。20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)兩性解離及等電點(diǎn)氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)氨基酸與茚三酮反應(yīng)生成藍(lán)紫色化合物組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸屬于L-

-氨基酸

第二頁，共114頁。蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈氨基酸通過肽鍵連接而形成肽

(peptide)第三頁，共114頁。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括:

高級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)第四頁，共114頁。定義:蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指在蛋白質(zhì)分子從N-端至C-端的氨基酸排列順序。氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)主要的化學(xué)鍵:肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。第五頁，共114頁。多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象為蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)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空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象

。定義:

主要的化學(xué)鍵：氫鍵

第六頁，共114頁。

-螺旋(

-helix)

-折疊(

-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(

-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)第七頁，共114頁。

-螺旋α-螺旋結(jié)構(gòu)是常見的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)第八頁，共114頁。

-折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)

-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在第九頁，共114頁。在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上多肽鏈進(jìn)一步折疊形成蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子整條肽鏈所有原子和基團(tuán)的空間排布和走向。定義:

主要的化學(xué)鍵：次級(jí)鍵

第十頁，共114頁。亞基之間的結(jié)合主要是氫鍵和離子鍵。含有二條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有四級(jí)結(jié)構(gòu)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)。有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基(subunit)。第十一頁，共114頁。一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)二、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系第十二頁，共114頁。一、蛋白質(zhì)具有兩性電離的性質(zhì)二、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而引起變性四、蛋白質(zhì)在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)第十三頁，共114頁。

第四章

核酸化學(xué)第十四頁，共114頁。核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷和脫氧核苷磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖核酸組成第十五頁，共114頁。轉(zhuǎn)至第十六頁，共114頁。核酸是由核苷酸通過3’,5’-磷酸二酯鍵連接形成的大分子第十七頁，共114頁。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。5′端3′端CGA核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)是核苷酸的排列順序第十八頁，共114頁。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)不同生物種屬的DNA的堿基組成不同同一個(gè)體的不同器官或組織的DNA堿基組成相同。[A]=[T]，[G]=[C]Chargaff規(guī)則第十九頁，共114頁。第二十頁，共114頁。DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)之一：核小體串珠樣的結(jié)構(gòu)第二十一頁，共114頁。mRNA是蛋白質(zhì)合成中的模板從mRNA分子5'末端起的第一個(gè)AUG開始，每3個(gè)核苷酸為一組稱為密碼子(codon)或三聯(lián)體密碼(tripletcode)。位于起始密碼子和終止密碼子之間的核苷酸序列稱為開放閱讀框(openreadingframe,ORF)，決定了多肽鏈的氨基酸序列。真核生物mRNA的前體(pre-mRNA)是hnRNA。第二十二頁，共114頁。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(transferRNA,tRNA)在蛋白質(zhì)合成過程中作為各種氨基酸的載體,將氨基酸轉(zhuǎn)呈給mRNA。tRNA是蛋白質(zhì)合成中的氨基酸載體（一）tRNA中含有多種稀有堿基（二）tRNA具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)（三）tRNA的3-末端連接氨基酸（四）tRNA的反密碼子識(shí)別

mRNA的密碼子第二十三頁，共114頁。核蛋白體RNA(ribosomalRNA，rRNA)是細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA(>80％)。rRNA與核蛋白體蛋白結(jié)合組成核蛋白體(ribosome)，為蛋白質(zhì)的合成提供場所。以rRNA為組分的核蛋白體是蛋白質(zhì)合成的場所第二十四頁，共114頁。一、核酸分子具有強(qiáng)烈的紫外吸收二、DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程三、變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈核酸的理化性質(zhì)第二十五頁，共114頁。第五章

酶第二十六頁，共114頁。一、酶的分子組成中常含有輔助因子二、酶的必需基團(tuán)三、酶的活性中心是酶分子中執(zhí)行其催化功能的部位四、同工酶酶的分子結(jié)構(gòu)與功能第二十七頁，共114頁。（一）酶促反應(yīng)具有極高的效率一、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)和機(jī)制（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性（四）酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性二、酶通過促進(jìn)底物形成過渡態(tài)而提高反應(yīng)速率

誘導(dǎo)契合作用與特異性（三）酶不穩(wěn)定第二十八頁，共114頁。一、底物濃度對反應(yīng)速率影響的作圖呈矩形雙曲線[S]VVmax酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第二十九頁，共114頁。米－曼氏方程式ＶVmax[S]

Km+[S]＝──第三十頁，共114頁。二、底物足夠時(shí)酶濃度對反應(yīng)速率的影響呈直線

關(guān)系三、溫度對反應(yīng)速率的影響具有雙重性四、pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響反應(yīng)速率五、抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應(yīng)速率第三十一頁，共114頁。（一）不可逆性抑制劑主要與酶共價(jià)結(jié)合

（二）可逆性抑制作用競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制六、激活劑可加快酶促反應(yīng)速率第三十二頁，共114頁。酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）酶含量的調(diào)節(jié)（緩慢調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)對象關(guān)鍵酶酶的調(diào)節(jié)

第三十三頁，共114頁。一、調(diào)節(jié)酶結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對酶促反應(yīng)速率的快

速調(diào)節(jié)（一）變構(gòu)酶通過變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的活性（二）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)是通過某些化學(xué)基團(tuán)與酶的共價(jià)結(jié)合與分離實(shí)現(xiàn)的二、酶含量的調(diào)節(jié)包括對酶合成與分解速

率的調(diào)節(jié)（三）酶原的激活第三十四頁，共114頁。第七章生物氧化

第三十五頁，共114頁。糖脂肪蛋白質(zhì)CO2和H2OO2能量ADP+PiATP熱能生物氧化的概念

第三十六頁，共114頁。呼吸鏈（一）呼吸鏈的組成

ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2HH2O胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)線粒體內(nèi)膜第三十七頁，共114頁。（二）呼吸鏈成分的排列順序1.NADH氧化呼吸鏈NADH→復(fù)合體Ⅰ→Q→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O22.琥珀酸氧化呼吸鏈

琥珀酸→復(fù)合體Ⅱ→Q→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O2第三十八頁，共114頁。

氧化磷酸化機(jī)制（一）氧化磷酸化偶聯(lián)部位（二）氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制是產(chǎn)生跨線粒體內(nèi)

膜的質(zhì)子梯度-化學(xué)滲透假說第三十九頁，共114頁。第四十頁，共114頁。三、氧化磷酸化作用可受某些內(nèi)外源

因素影響有3類氧化磷酸化抑制劑第四十一頁，共114頁。細(xì)胞質(zhì)NADH的氧化胞漿中NADH通過穿梭機(jī)制進(jìn)入線粒體氧化呼吸鏈3-磷酸甘油穿梭(α-glycerophosphateshuttle)蘋果酸-天冬氨酸穿梭

(malate-asparateshuttle)第四十二頁，共114頁。糖代謝第八

章第四十三頁，共114頁。糖代謝的概況葡萄糖丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑核糖

+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP三羧酸循環(huán)糖無氧分解糖酵解糖有氧氧化第四十四頁，共114頁。E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸一、糖酵解途徑GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸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E2E1E3NADH+H+第四十五頁，共114頁。糖酵解的主要生理意義是在機(jī)體缺氧的情況下快速供能第四十六頁，共114頁。二、糖有氧氧化第一階段：酵解途徑第二階段：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]ATPADPTAC循環(huán)胞液線粒體第四十七頁，共114頁。（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸乙酰CoANAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體總反應(yīng)式:（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA第四十八頁，共114頁。（三）三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化第四十九頁，共114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(fù)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GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶第五十頁，共114頁。糖有氧氧化是機(jī)體獲得ATP的主要方式TCA循環(huán)在3大營養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義三羧酸循環(huán)的反應(yīng)特點(diǎn)第五十一頁，共114頁。三、磷酸戊糖途徑生成NADPH和磷酸戊糖第五十二頁，共114頁。磷酸戊糖途徑第一階段第二階段5-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛C36-磷酸葡萄糖(C6)×36-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶CO2第五十三頁，共114頁。一、糖原的合成代謝主要在肝和肌組織中進(jìn)行二、肝糖原分解產(chǎn)物——葡萄糖可補(bǔ)充血糖糖原代謝第五十四頁，共114頁。糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1

UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖變位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原n

Pi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n

第五十五頁，共114頁。糖異生第五十六頁，共114頁。糖異生的生理意義主要在于維持血糖水平恒定肌中產(chǎn)生的乳酸運(yùn)輸至肝進(jìn)行糖異生形成乳酸循環(huán)第五十七頁，共114頁。血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物質(zhì)糖異生氧化分解CO2+H2O糖原合成肝（肌）糖原磷酸戊糖途徑等其它糖脂類、氨基酸合成代謝脂肪、氨基酸血糖的來源和去路是相對平衡的第五十八頁，共114頁。第九章脂類代謝第五十九頁，共114頁。甘油三酯甘油磷脂(phosphoglyceride)膽固醇酯FA膽固醇FAFAFA甘油FAFAPiX甘油X=膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。FA第六十頁，共114頁。鞘脂鞘磷脂鞘糖脂F(xiàn)A鞘氨醇FA

PiX鞘氨醇FA

糖鞘氨醇第六十一頁，共114頁。甘油三酯的分解代謝主要是脂酸的氧化脂酸經(jīng)β-氧化分解供能脂肪動(dòng)員甘油三酯的代謝第六十二頁，共114頁。脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿--烯酰CoA

水化酶2H2OFADFADH2

β酮脂酰CoA

硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈

1.5ATPH2O呼吸鏈

2.5ATP線粒體膜TAC第六十三頁，共114頁。活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵β-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CoA1分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源——以16碳軟脂酸的氧化為例第六十四頁，共114頁。酮體的代謝酮體生成的生理意義脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成甘油三酯的合成代謝甘油一酯途徑（小腸粘膜細(xì)胞）甘油二酯途徑（肝、脂肪細(xì)胞）第六十五頁，共114頁。動(dòng)物膽固醇(27碳)膽固醇代謝

第六十六頁，共114頁。合成膽固醇的限速酶甲羥戊酸的合成第六十七頁，共114頁。

CM

VLDL

LDL

HDL密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多，80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多，40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多，約50%載脂蛋白組成apoB48、E

AⅠ、AⅡAⅣ、CⅠCⅡ、CⅢapoB100、CⅠ、CⅡCⅢ、EapoB100apoAⅠ、AⅡ血脂和血漿脂蛋白第六十八頁，共114頁。

蛋白質(zhì)的分解代謝

第十章第六十九頁，共114頁。體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述攜帶一本亮色書來必需氨基酸食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用

第七十頁，共114頁。氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成氨基酸

(非必需氨基酸)

α-酮酸脫氨基作用酮體氧化供能糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)合成氨基酸的一般代謝第七十一頁，共114頁。一、氨基脫氨基作用脫氨基方式轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基非氧化脫氨基

轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨基偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)偶聯(lián)第七十二頁，共114頁。（一）轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)（二）氧化脫氨基作用(三)聯(lián)合脫氨基作用氨基酸通過嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基第七十三頁，共114頁。轉(zhuǎn)氨酶

-酮戊二酸+NAD+谷氨酸脫氫酶+NADH+H+氨基酸

-酮酸谷氨酸第七十四頁，共114頁。氨的來源與去路二、氨的代謝氨的轉(zhuǎn)運(yùn)第七十五頁，共114頁。（一）通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)氨從肌肉運(yùn)往肝（二）通過谷氨酰胺氨從腦和肌肉等組織運(yùn)往肝或腎尿素的合成第七十六頁，共114頁。三、

-酮酸的代謝氨基酸脫氨基后生成的

(

-ketoacid）主要有三條代謝去路。（一）α-酮酸可徹底氧化分解并提供能量（二）α-酮酸經(jīng)氨基化生成營養(yǎng)非必需氨基酸（三）α-酮酸可轉(zhuǎn)變成糖及脂類化合物第七十七頁，共114頁。一、氨基酸的脫羧基二、一碳單位代謝三、含硫氨基酸的代謝四、芳香族氨基酸代謝氨基酸的特殊代謝第七十八頁，共114頁。第十一章核苷酸代謝

第七十九頁，共114頁。核苷酸的合成代謝從頭合成補(bǔ)救合成脫氧核糖核苷酸的合成核苷酸的分解代謝核苷酸的抗代謝物第八十頁，共114頁。第十二章代謝調(diào)節(jié)

第八十一頁，共114頁。物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系能量代謝物質(zhì)代謝細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)激素水平的代謝調(diào)節(jié)整體水平的代謝調(diào)節(jié)第八十二頁，共114頁。第十三章DNA的生物合成

第八十三頁，共114頁。遺傳學(xué)中心法則ReverseTranscription

第八十四頁，共114頁。復(fù)制的基本化學(xué)反應(yīng)(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi第八十五頁，共114頁。半保留復(fù)制雙向復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制復(fù)制的基本特征第八十六頁，共114頁。原核生物的DNA聚合酶分為五型多種酶參與DNA解鏈和穩(wěn)定單鏈狀態(tài)大腸桿菌DNA的復(fù)制復(fù)制過程第八十七頁，共114頁。

DnaA

DnaB、DnaCDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶引物酶SSB3

5

3

5

復(fù)制的起始過程第八十八頁，共114頁。復(fù)制的延長過程：前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制，后隨鏈不連續(xù)復(fù)制

5'

3'5'OH3'3'DNA-pol復(fù)制的終止過程：切除引物、填補(bǔ)空缺、連接切口第八十九頁，共114頁。真核生物染色體DNA的復(fù)制真核生物的DNA聚合酶分為五型端粒DNA合成DNA的損傷與修復(fù)DNA的逆轉(zhuǎn)錄合成第九十頁，共114頁。（一）真核生物復(fù)制的起始二、真核生物的DNA生物合成（二）真核生物復(fù)制的延長（三）染色體末端復(fù)制問題端粒端粒酶第九十一頁，共114頁。第十四章RNA的生物合成第九十二頁，共114頁。轉(zhuǎn)錄(transcription)是生物體以DNA為模板合成RNA的過程。第九十三頁，共114頁。轉(zhuǎn)錄的基本特征不對稱轉(zhuǎn)錄選擇性轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后加工第九十四頁，共114頁。RNA聚合酶核心酶全酶

ωω原核生物RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶第九十五頁，共114頁。一、轉(zhuǎn)錄起始5

3

3

5

結(jié)構(gòu)基因調(diào)控序列RNA-pol大腸桿菌RNA的轉(zhuǎn)錄合成啟動(dòng)子第九十六頁，共114頁。二、轉(zhuǎn)錄延長第九十七頁，共114頁。三、轉(zhuǎn)錄終止分為依賴ρ(Rho)因子與非依賴ρ因子兩大類真核生物RNA的轉(zhuǎn)錄后加工第九十八頁，共114頁。一、真核生物mRNA的加工包括首、尾修飾和剪接二、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工三、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工第九十九頁，共114頁