生物化学重点总结

核酸(nucleicacid)是以核苷酸为基本组成单位核苷(ribonucleoside)碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。核苷酸(ribonucleotide)核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成核酸的一级结构核酸中核苷酸的排列顺序。基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功5´端：m7GTP-3´端多聚腺苷酸(polyA)结构*mRNA的功能把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，转录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序tRNA的一级结构特点含10~20%稀有碱基，如DHU,3´末端为—CCA-OH,5´末端大多数为G,具有TyC*tRNA的二级结构——三叶草形氨基酸臂,DHU环,反密码环,TΨC环*tRNA的功能活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译*rRNA的功能参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物合成的场所寡聚酶(oligomericenzyme)：仅具有三级结构的酶单体酶(monomericenzyme)：具有四级结构的酶酶蛋白(apoenzyme)决定反应的特异性辅助因子(cofactor)决定反应的种类与性质小分子有机化合物的作用小分子有机化合物的作用在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团辅酶(coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去辅基(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去维生素A（抗干眼病维生素）,维生素A原：β-胡萝卜素VitD3的活性形式：1,25-(OH)2-VitD3维生素D（抗佝偻病维生素儿童——佝偻病成人——软骨病维生素E抗氧化作用维持生殖机能促进血红素代谢维生素K（凝血维生素）缺乏表现:易出血维生素B1又名硫胺素(thiamine)体内活性形式为焦磷酸硫胺素(TPP)TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶,脚气病维生素B2又名核黄素(riboflavin)体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)起氢传递体的作用缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎维生素B6包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶泛酸(pantothenicacid)又名遍多酸体内活性形式为辅酶A(CoA)酰基载体蛋白(ACP)CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶生物素(biotin)是多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶，参与CO2的羧化过程叶酸(folicacid)又称蝶酰谷氨酸体内活性形式为四氢叶酸(FH4缺乏症：巨幼红细胞贫血维生素B12又称钴胺素(coholamine)缺乏症：巨幼红细胞贫血、神经疾患维生素C缺乏症：坏血病同工酶(isoenzyme)催化相同的化学反应，而酶蛋白性质不同的一组酶(同一种属)酶的特异性(specificity)/专一性种酶仅作用于一种或一类化合物酶促反应速度受多种因素的调控细胞内的酶含量酶的催化能力底物浓度在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系 当反应速度为最大反应速度一半时[S]＝KmKm可近似表示酶对底物的亲和力Km值越小,底物与酶的亲和力越强,反应越迅速不可逆性抑制作用抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。有机磷化合物®¾羟基酶胆碱酯酶解毒------解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物®¾巯基酶解毒------二巯基丙醇(BAL)可逆性抑制作用竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制竞争性抑制作用抑制剂与底物的结构相似丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶动力学特点：Vmax不变，表观Km增大u竞争：[S]↑[ES]↑[EI]↓抑制程度减弱Ø[S]>>[I][EI]→0抑制被逆转u反竞争:[S]↑[ES]↑[ESI]↑抑制程度加深Ø只有[S]↓[ES]↓[ESI]→0时抑制被逆转Ø通常需要[S]<G–6–PF－6－P—>F－1,6－BP产能阶段生成ATP,醛基脱氢氧化,3－P－甘油醛－>1,3－二磷酸甘油酸,1,3－二磷酸甘油酸—>3－PE3:丙酮酸激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E1:己糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)特点对葡萄糖的亲和力很低受激素调控乙酰基的氧化：包含四次脱氢两次脱羧脱羧同时脱氢单独脱氢只有两次氧化要点:脱氢加水物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化底物水平磷酸化仅见于下列三个反应⑴3-磷酸甘油酸激酶1,3-二磷酸甘油酸+ADP3-磷酸甘油酸+ATP丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸+ADP烯醇式丙酮酸+ATP琥珀酰硫激酶琥珀酰CoA+H3PO4+GDP琥珀酸+CoA+GTPNADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链抑制剂呼吸链抑制剂抑制呼吸链递氢或递电子解耦联剂H+经其它途径回流2,4-二硝基苯酚（DNP）氧化磷酸化抑制剂抑制ATP合酶寡霉素 抑制复合体Ⅰ异戊巴比妥、粉蝶霉素A、鱼藤酮等抑制复合体Ⅲ抗霉素A、二巯基丙醇（BAL）抑制复合体ⅣCO、H2S和CN-、N3-ATP/ADP↓，氧化磷酸化↑ATP/ADP↑，氧化磷酸化↓磷酸肌酸（CP）是肌肉和脑组织中能量的贮存形式磷酸甘油穿梭系统α-磷酸甘油线粒体外膜磷酸二羟丙酮苹果酸－Asp穿梭系统线粒体内膜胆红素的生成单核巨噬细胞产生产物CO2胆红素（分子内形成氢键，与清蛋白结合）胆红素胞内载体Y蛋白内质网受体作用特点（填空）高度专一性高度亲和力可饱和性可逆性特定的作用模式cAMP-蛋白激酶A途径1第一信使通过这一途径传递信号的第一信使主要有儿茶酚胺类激素、胰高血糖素（2）受体：G蛋白偶联型膜受体（3）G蛋白：激活型的Gs和抑制型的Gi（4）腺苷酸环化酶（AC）：（5）第二信使：cAMP(磷酸二酯酶（PDE）→AMP)（6）蛋白激酶A（PKA）：由四个亚基构成的寡聚体两个催化亚基，两个调节亚基IP3，Ca2+-CaM激酶途径1）第一信使：u通过此途径传递信号的第一信使主要有：①激素：儿茶酚胺、血管紧张素Ⅱ、抗利尿激素、生长激素等。②生长因子：血小板衍生生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、集落刺激因子（CSF）、胰岛素样生长因子（IGF）等。③神经递质：乙酰胆碱、5-羟色胺等。（2）受体：G蛋白偶联型受体//单跨膜α-螺旋型受体（3）G蛋白：Gp型(Gq)（4）磷脂酶Gp→PLCβ*受体的酪氨酸蛋白激酶活性Tyr-PLCγ→P-Tyr-PL（5）第二信使：IP3－>Ca2+磷酸酶→肌醇（6）IP3受体IP3→受体→Ca2+进入胞液(7）钙调蛋白（CaM）（8）依赖Ca2+/CaM的蛋白激酶（CaM激酶）：DAG-蛋白激酶C途径（1）第一信使：同前（2）G蛋白：同前（3）磷脂酶C（PLC）和磷脂酶D（PLD）：蛋白激酶C：（PKC）u有12种同工酶u结构：调节域＋催化域u经典的蛋白激酶C需在Ca2+，DAG和磷脂酰丝氨酸的存在下才能被激活。细胞内受体介导的信号传递途径（1）第一信使：①类固醇激素②1,25-(OH)2VitD3③甲状腺激素蛋白质的重要性维持细胞、组织的生长、更新和修补参与多种重要的生理活动氧化供能体内不能合成或合成量不足，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸(essential aminoacid)必需氨基酸8种缬氨酸（Val）、Met[生酮氨基酸]Lys、亮氨酸（Leu）[生糖兼生酮氨基酸]Trp、Phe、Thr、异亮氨酸（Ile）半必需氨基酸酪氨酸<-苯丙氨酸半胱氨酸<-蛋氨酸His和Arg合成量不足长期缺乏—>负氮平衡蛋白质的营养价值及互补作用必需氨基酸的含量、种类、比例食物蛋白质的互补作肽链外切酶：如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等；肽链内切酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等。氨基酸的吸收γ-谷氨酰基循环进行假神经递质——肝性脑病蛋白质的分解不依赖ATP的过程部位：溶酶体对象：外源蛋白质、膜蛋白、长寿依赖ATP和泛素的过程部位：胞液联合脱氨基作用：★围绕Glu和α-酮戊二酸为中心重要的转氨酶谷丙转氨酶（GPT）。肝脏，谷草转氨酶（GOT）该酶在心肌中活性较高转氨酶以磷酸吡哆醛/胺为辅酶氧化脱氨基L-氨基酸氧化酶L-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸脱氢酶——不需氧脱氢酶L-氨基酸氧化酶——需氧脱氢酶活性高分布广辅酶：NAD+/NADP+嘌呤核苷酸循环（PNC）骨骼肌和心肌利用腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase，ADA)代替谷氨酸脱氢酶氨（ammonia)在血中的转运丙氨酸-葡萄糖循环Gln功能：运输、贮存和解毒参与酸碱平衡调节。临床上使用Asn酶，辅助治疗白血病鸟氨酸循环与尿素的合成体内氨的主要代谢去路器官：肝脏（肾、脑）部位：胞液和线粒体鸟氨酸循环（ornithinecycle)的主要反应过程为氨基甲酰磷酸的合成：部位：线粒体酶：∽合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）激活剂：N-乙酰谷氨酸（AGA）、耗能：2ATP瓜氨酸的合成：部位：线粒体酶：鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT精氨酸代琥珀酸的合成：瓜氨酸穿出线粒体部位：胞液ASP提供氨基酶：∽合成酶（关键酶）耗能：2ATP4．精氨酸代琥珀酸的裂解：部位：胞液酶：∽裂解酶产物：精氨酸和延胡索酸。精氨酸的水解：部位：胞液酶：精氨酸酶产物：尿素+鸟氨酸鸟氨酸穿入线粒体继续进行下一轮循环反应u尿素合成的特点：1．合成主要在肝脏的线粒体和胞液中进行；2．合成一分子尿素需消耗4ATP；3．精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的关键酶；4．尿素分子中的两个氮原子，一个来源于NH3，一个来源于天冬氨酸。CPS—Ⅰ位于肝细胞线粒体是肝细胞分化程度的指标CPS—Ⅱ位于胞液，参与嘧啶核苷酸合成标志细胞增殖程度CPS-Ⅰ的调节：AGA、精氨酸激活AGA的合成氨基酸的脱羧基作用Decarboxylationofaminoacid 酶：氨基酸脱羧酶辅酶:磷酸吡哆醛产物:CO2和胺γ-氨基丁酸（GABA抑制性中枢神经递质L-Glu脱羧L-Glu脱羧酶5-羟色胺（5-HT合成原料：色氨酸多胺精脒和精胺参与细胞生长繁殖的调节原料：鸟氨酸关键酶：鸟氨酸脱羧酶一碳单位：只含一个碳原子的有机基团，这些基团通常由其载体FH4携带CO2不是一碳单位甲基（-CH3）亚甲基或甲烯基（-CH2-）次甲基或甲炔基（=CH-）甲酰基（-CHO）亚氨甲基（-CH=NH）羟甲基（-常见的载体有四氢叶酸（FH4）和S-腺苷同型半胱氨酸，有时也可为VitB12巨幼红细胞贫血（缺乏B12）多巴胺生成减少帕金森病白化病缺乏酪氨酸酶，不能合成黑色素苯酮酸尿症（PKU）缺乏苯丙氨酸羟化酶HGPRTLesch－Nyhan综合征自毁容貌综合征嘌呤类似物6-巯基嘌呤氨基酸类似物氮杂丝氨酸叶酸类似物氨甲蝶呤尿酸(uricacid)相关疾病：痛风从头合成途径：利用一些简单的前体物逐步合成嘧啶核苷酸。该过程主要在肝脏的胞液中进行。肝在糖代谢中的作用合成、储存糖原分解糖原生成葡萄糖，释放入血是糖异生的主要器官小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节或别构调节必需脂肪酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸激素敏感脂肪酶（HSL）是脂肪动员的关键酶β氧化：连续的乙酰CoA生成活化：线粒体外膜或内质网肉碱脂酰转移酶Ⅰ是关键酶 β-氧化过程由四个连续的酶促反应①脱氢②加水；③再脱氢；④硫解。 软脂酸葡萄糖以1mol计129ATP38ATP以100g计50.4ATP21.1ATP能量利用效率68%68%u偶数碳原子的脂肪酸Øβ氧化＋乙酰辅酶AØ每次β氧化2＋3＝5ATPØ每分子乙酰辅酶A12ATPØβ氧化次数：碳原子数/2–1Ø乙酰辅酶A：碳原子数/2脂肪酸在肝脏中氧化分解所生成的乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体酮体主要在肝脏的线粒体中生成，其合成原料为乙酰CoA关键酶：HMG-CoA合成酶利用酮体的酶有两种琥珀酰CoA转硫酶乙酰乙酸硫激酶若过量生成酮体可导致酮症酸中毒糖尿病 u脂肪酸的合成：组织及细胞区域：Ø肝、脂肪组织胞液中的脂肪酸合成酶系催化直接产物：软脂酸原料：乙酰CoA、NADPH等脂肪酸合成小结u部位胞液——柠檬酸—丙酮酸穿梭u关键酶乙酰CoA羧化酶u耗能23＝16＋716转运7活化u需NADPH磷酸戊糖旁路、苹果酸酶甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺SAM:S-腺苷甲硫氨酸CDP-甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和心磷脂胆固醇合成的部位和原料：肝的胞液和内质网原料为乙酰CoA柠檬酸-丙酮酸穿梭转运每合成一分子的胆固醇Ø需18分子乙酰CoAØ54分子ATP和16分子NADPHHMG-CoA还原酶是胆固醇合成的关键酶初级胆汁酸合成的关键酶是7α-羟化酶初级游离胆汁酸初级胆汁酸胆酸和鹅脱氧胆酸次级胆汁酸脱氧胆酸石胆酸正常血脂有以下特点：①血脂水平波动较大②血脂成分复杂③通常以脂蛋白的形式存在血浆脂蛋白1．电泳分类法：电泳迁移率乳糜微粒→β-脂蛋白→前β-脂蛋白→α-脂蛋白。．超速离心法：密度CM→VLDL→LDL→HDLCM的生理功能：将食物中的甘油三酯转运至肝和脂肪组织（转运外源性甘油三酯）。VLDL的生理功能：将肝脏合成的甘油三酯转运至肝外组织（转运内源性甘油三酯）。LDL的生理功能：将胆固醇由肝脏转运至肝外组织。HDL的生理功能：将胆固醇由肝外组织转运至肝脏。u摄入组织细胞的胆固醇具有以下功能：①抑制HMG-CoA还原酶的活性，调节胆固醇的合成；②抑制LDL受体的合成，调节外周组织对胆固醇的摄取；③激活ACAT，促进组织细胞对胆固醇的酯化。 u