生物化学（第三版）精速览
第章 绪
生物化学概念：
生物化学（biochemistry)利化学原理方法探讨生命门科学介化学生物学物理学间门边缘学科
二生物化学发展：
1．叙述生物化学阶段：生物化学发展萌芽阶段工作分析研究生物体组成成分生物体分泌物排泄物
2．动态生物化学阶段：生物化学蓬勃发展时期时期基弄清生物体种化学物质代谢途径
3．分子生物学阶段：阶段研究工作探讨种生物分子结构功间关系
三生物化学研究方面：
1．生物体物质组成：高等生物体蛋白质核酸糖类脂类水机盐等组成外含低分子物质
2．物质代谢：物质代谢基程包括三步骤：消化吸收→中间代谢→排泄中中间代谢程细胞进行复杂化学变化程包括合成代谢分解代谢物质互变代谢调控量代谢方面容
3．细胞信号转导：细胞存条信号转导途径途径间通定方式方式相互交织起构成非常复杂信号转导网络调控细胞代谢生理活动生长分化
4．生物分子结构功：通生物分子结构理解揭示结构功间关系
5．遗传繁殖：生物体遗传繁殖分子机制研究现代生物化学分子生物学研究重容
第二章 蛋白质结构功
氨基酸：
1．结构特点：氨基酸(amino acid)蛋白质分子基组成单位构成天然蛋白质分子氨基酸约20种脯氨酸α亚氨基酸甘氨酸含手性碳原子外余氨基酸均Lα氨基酸
2．分类：根氨基酸R基团极性氨基酸分四类：① 非极性中性氨基酸(8种)② 极性中性氨基酸(7种)③ 酸性氨基酸(GluAsp)④ 碱性氨基酸(LysArgHis)
二 肽键肽链：
肽键(peptide bond)指分子氨基酸α羧基分子氨基酸α氨基脱水形成价键(CONH)氨基酸分子参形成肽键脱水结构完整称氨基酸残基条肽链两端：氨基端(N端)羧基端(C端)肽链方N端→C端
三肽键面(肽单位)：
肽键具部分双键性质旋转组成肽键四原子相邻两α碳原子处面刚性面结构称肽键面
四蛋白质分子结构：
蛋白质分子结构分级二级三级四级结构等层次级结构线状结构二三四级结构空间结构
1．级结构：指肽链中氨基酸排列序维系键肽键蛋白质级结构决定空间结构
2．二级结构：指肽链链骨架盘绕折叠形成构象氢键维系种类型：
⑴α螺旋：结构特征：①链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋②螺旋升圈36氨基酸残基螺距054nm③ 相邻螺旋圈间形成许氢键④ 侧链基团位螺旋外侧
影响α螺旋形成素：① 存侧链基团较氨基酸残基② 连续存带相电荷氨基酸残基③ 存脯氨酸残基
⑵β折叠：结构特征：① 干条肽链肽段行反行排列成片② 肽键CON—H形成链间氢键③侧链基团分交位片层方
⑶β转角：肽链180°回折部分通常四氨基酸残基构成14残基间形成氢键维系
⑷规卷曲：链骨架规律盘绕部分
3．三级结构：指肽链原子空间排布维系键非价键（次级键）：氢键疏水键范德华力离子键等涉二硫键
4．四级结构：指亚基间立体排布接触部位布局等维系键非价键亚基指参构成蛋白质四级结构具独立三级结构肽链
五 蛋白质理化性质：
1．两性解离等电点：蛋白质分子中然存游离氨基游离羧基蛋白质氨基酸样具两性解离性质蛋白质分子带正负电荷相等时溶液pH值称蛋白质等电点
2．蛋白质胶体性质：蛋白质具亲水溶胶性质蛋白质分子表面水化膜表面电荷稳定蛋白质亲水溶胶两重素
3．蛋白质紫外吸收：蛋白质分子中色氨酸酪氨酸苯丙氨酸残基紫外光吸收色氨酸吸收强吸收峰280nm
4．蛋白质变性：蛋白质某理化素作特定空间结构破坏导致理化性质改变生物活性丧失种现象称蛋白质变性引起蛋白质变性素：高温高压电离辐射超声波紫外线机溶剂重金属盐强酸强碱等绝数蛋白质分子变性逆
六蛋白质分离纯化：
1．盐析机溶剂沉淀：蛋白质溶液中加入量中性盐破坏蛋白质胶体性质蛋白质溶液中沉淀析出称盐析常中性盐：硫酸铵氯化钠硫酸钠等盐析时溶液pH蛋白质等电点处效果水意例混合机溶剂乙醇甲醇丙酮等均引起蛋白质沉淀
2．电泳：蛋白质分子高低pI溶液中带净负正电荷电场中移动电泳迁移率取决蛋白质分子带电荷量分子
3．透析：利透析袋膜超滤性质分子物质分子物质分离开
4．层析：利混合物中组分理化性质差异相互接触两相（固定相流动相）间分布进行分离离子交换层析凝胶层析吸附层析亲层析等中凝胶层析测定蛋白质分子量
5．超速离心：利物质密度超速离心分布液层分离超速离心测定蛋白质分子量蛋白质分子量沉降系数S成正
七氨基酸序分析：
蛋白质肽链氨基酸序分析蛋白质级结构测定步骤：
1 分离纯化蛋白质定量蛋白质纯品
2 取定量样品进行完全水解测定蛋白质氨基酸组成
3 分析蛋白质N端C端氨基酸
4 采特异性酶（胰凝乳蛋白酶）化学试剂（溴化氰）蛋白质处理干条肽段
5 分离纯化单肽段
6 测定条肽段氨基酸序般采Edman降解法异硫氰酸苯酯进行反应氨基酸降解逐进行测定
7 少两种方法处理蛋白质分肽段氨基酸序
8 两套肽段氨基酸序进行较获完整蛋白质分子氨基酸序
第三章 核酸结构功
核酸化学组成：
1．含氮碱：参核酸核苷酸构成含氮碱分嘌呤碱嘧啶碱两类组成核苷酸嘧啶碱三种——尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）嘧啶衍生物组成核苷酸嘌呤碱两种——腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘌呤衍生物
2．戊糖：核苷酸中戊糖两种βD核糖βD2脱氧核糖构成核苷酸分核糖核苷酸脱氧核糖核酸两类
3．核苷：核苷戊糖含氮碱基脱水缩合生成化合物通常核糖脱氧核糖C1’ β羟基嘧啶碱N1嘌呤碱N9进行缩合生成化学键称βN糖苷键中D核糖生成者称核糖核苷脱氧核糖生成者称脱氧核糖核苷稀碱基生成核苷称稀核苷假尿苷（ψ）D核糖C1’ 尿嘧啶C5相连生成核苷
二核苷酸结构命名：
核苷酸核苷磷酸脱水缩合生成磷酸酯类化合物包括核糖核苷酸脱氧核糖核酸两类常见核苷酸5’核苷酸（5’ 常省略）5’核苷酸5’位缩合磷酸基少分磷酸核苷（核苷酸）二磷酸核苷三磷酸核苷
外生物体存特殊环核苷酸常见环磷酸腺苷（cAMP）环磷酸鸟苷（cGMP）通常作激素作第二信
核苷酸通常缩写符号进行命名第位符号写字母d代表脱氧第二位写字母代表碱基第三位写字母代表磷酸基数目第四位写字母P代表磷酸
三核酸级结构：
核苷酸通3’5’磷酸二酯键连接起形成含侧链核苷酸长链化合物称核酸核酸具方性5’位具磷酸基末端称5’端3’位具羟基末端称3’端
DNAdAMPdGMPdCMPdTMP四种脱氧核糖核苷酸组成DNA级结构指DNA分子中脱氧核糖核苷酸种类数目排列序连接方式RNAAMPGMPCMPUMP四种核糖核苷酸组成RNA级结构指RNA分子中核糖核苷酸种类数目排列序连接方式
四DNA二级结构：
DNA双螺旋结构DNA二级结构种重形式WatsonCrick两位科学家1953年提出种结构模型实验Chargaff研究组DNA化学组成进行分析研究DNA分子中四种碱基摩尔百分ATGCA+GT+C（Chargaff原）Wilkins研究组完成DNA晶体X线衍射图谱分析
天然DNA二级结构B型结构特征：①右手双螺旋两条链反行方式排列②链位螺旋外侧碱基位侧③两条链间存碱基互补通氢键连系ATGC（碱基互补原） ④螺旋稳定素氢键碱基堆砌力⑤螺旋螺距34nm直径2nm
五DNA超螺旋结构：
双螺旋DNA分子进步盘旋形成超螺旋结构称DNA三级结构
绝数原核生物DNA价封闭环状双螺旋三级结构呈麻花状
真核生物中双螺旋DNA分子围绕蛋白质八聚体进行盘绕形成特殊串珠状结构称核体核体结构属DNA三级结构
六DNA功：
DNA基功作遗传信息载体生物遗传信息复制基信息转录提供模板
DNA分子中具特定生物学功片段称基（gene）生物体全部DNA序列称基组（genome）基组生物复杂性关
七RNA空间结构功：
RNA分子种类较分子变化较功样化RNA通常单链存形成局部双螺旋结构
1．mRNA结构功：mRNA单链核酸真核生物中初级产物称HnRNA数真核成熟mRNA分子具典型5’端7甲基鸟苷三磷酸（m7GTP）帽子结构3’端聚腺苷酸(polyA)尾巴结构mRNA功蛋白质合成提供模板分子中带遗传密码mRNA分子中三相邻核苷酸组成组蛋白质翻译合成时代表特定氨基酸种核苷酸三联体称遗传密码（coden）
2．tRNA结构功：tRNA分子含稀碱基RNAtRNA二级结构局部双螺旋形成表现三叶草形称三叶草结构分五部分：①氨基酸臂：tRNA5’端3’端构成局部双螺旋3’端带CCAOH序氨基酸结合携带氨基酸②DHU臂：含二氢尿嘧啶核苷氨基酰tRNA合成酶结合关③反密码臂：反密码环中部三核苷酸组成三联体蛋白质生物合成中识mRNA相应密码称反密码（anticoden）④ TψC臂：含保守TψC序识核蛋白体rRNA促tRNA核蛋白体结合⑤变臂：位TψC臂反密码臂间功详
3．rRNA结构功：rRNA细胞中含量RNA蛋白质起构成核蛋白体作蛋白质生物合成场原核生物中rRNA三种：5S16S23S真核生物中rRNA四种：5S58S18S28S
八核酶：
具身催化作RNA称核酶（ribozyme）核酶通常具特殊分子结构锤头结构
九核酸般理化性质：
核酸具酸性粘度吸收紫外光吸收峰260nm
十DNA变性：
理化素作DNA双螺旋两条互补链松散分开成单链导致DNA理化性质生物学性质发生改变种现象称DNA变性
引起DNA变性素：①高温②强酸强碱③机溶剂等DNA变性性质改变：①增色效应：指DNA变性260nm紫外光光吸收度增加现象②旋光性降③粘度降低④生物功丧失改变
加热DNA溶液260nm紫外光吸收度突然增加达值半时温度DNA变性温度（融解温度Tm）Tm高低DNA分子中G+C含量关G+C含量越高Tm越高
十DNA复性分子杂交：
变性DNA退火处理重新形成双螺旋结构程称DNA复性
两条源单链核酸（DNARNA）致相互补碱基序退火处理复性形成新杂种双螺旋现象称核酸分子杂交核酸杂交DNADNADNARNA杂交源具致相互补碱基序核酸片段称源序
常核酸分子杂交技术：原位杂交斑点杂交Southern杂交Northern杂交等
核酸杂交分析程中常已知序核酸片段放射性位素生物素进行标记种带定标记已知序核酸片段称探针
十二核酸酶：
水解核酸酶称核酸酶核苷酸链末端开始水解核酸酶称核酸外切酶核苷酸链中间开始水解核酸酶称核酸切酶识特定核苷酸序特定位点水解核酸切酶称限制性核酸切酶（限制酶）
第四章 酶
酶概念：
酶（enzyme）活细胞产生生物催化剂种催化剂具极高催化效率高度底物特异性化学质蛋白质酶分子结构分单体酶寡聚酶酶体系（酶复合体功酶）三类
二酶分子组成：
酶分子根化学组成分单纯酶结合酶（全酶）两类结合酶酶蛋白辅助子两部分构成酶蛋白部分酶底物特异性关辅助子酶催化活性关
酶蛋白疏松结合酶催化活性关耐热低分子机化合物称辅酶酶蛋白牢固结合酶催化活性关耐热低分子机化合物称辅基
三辅酶辅基源生理功：
辅酶辅基生理功：⑴ 运载氢原子电子参氧化原反应⑵ 运载反应基团酰基氨基烷基羧基碳单位等参基团转移部分辅酶辅基衍生维生素
维生素（vitamin)指类维持细胞正常功必需许生物体身合成必须食物供分子机化合物
维生素溶解性分脂溶性维生素水溶性维生素两类脂溶性维生素VitAVitDVitEVitK四种水溶性维生素VitB1VitB2VitPPVitB6VitB12VitC泛酸生物素叶酸等
1TPP：焦磷酸硫胺素硫胺素（Vit B1）焦磷酸化生成脱羧酶辅酶体参糖代谢程中α酮酸氧化脱羧反应
2FMNFAD：黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）核黄素（VitB2）衍生物FMNFAD通常作脱氢酶辅基酶促反应中作递氢体（双递氢体）
3NAD+NADP+：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+辅酶Ⅰ）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+辅酶Ⅱ）Vit PP衍生物NAD+NADP+作脱氢酶辅酶酶促反应中起递氢体作单递氢体
4磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺：Vit B6衍生物磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺作氨基转移酶氨基酸脱羧酶半胱氨酸脱硫酶等辅酶
5CoA：泛酸（遍酸）体参构成辅酶A（CoA）CoA中巯基羧基高硫酯键结合糖脂蛋白质代谢中起传递酰基作酰化酶辅酶
6生物素：羧化酶辅基体参CO2固定羧化反应
7 FH4：叶酸衍生四氢叶酸体碳单位基团转移酶系统中辅酶
8 Vit B12衍生物：Vit B12分子中含金属元素钴称钴胺素Vit B12体种活性形式5'脱氧腺苷钴胺素甲基钴胺素等中5'脱氧腺苷钴胺素参构成变位酶辅酶甲基钴胺素甲基转移酶辅酶
四金属离子作：
1 稳定构象：稳定酶蛋白催化活性必需分子构象
2 构成酶活性中心：作酶活性中心组成成分参构成酶活性中心
3 连接作：作桥梁底物分子酶蛋白螯合起
五酶活性中心：
酶分子具定空间构象部位该部位化学基团集中直接参底物转变产物反应程部位称酶活性中心
参构成酶活性中心化学基团底物相结合称结合基团催化底物反应转变成产物称催化基团两类基团统称活性中心必需基团酶活性中心外存化学基团维系酶空间构象关称酶活性中心外必需基团
六酶促反应特点：
1．具极高催化效率：酶催化效率般催化剂高106～1020倍酶底物形成ES中间复合物改变化学反应进程反应需活化阈降低活化分子数目增加加速反应进行
2．具高度底物特异性：种酶作种类化合物促进定化学变化生成定产物种现象称酶作特异性
⑴绝特异性：种酶作种化合物催化种化学反应称绝特异性琥珀酸脱氢酶
⑵相特异性：种酶作类化合物种化学键催化类化学反应称相特异性脂肪酶
⑶立体异构特异性：种酶作种立体异构体生成种立体异构体称立体异构特异性L精氨酸酶
3．酶催化活性调节：代谢物调节酶催化活性酶分子价修饰改变酶催化活性通改变酶蛋白合成改变催化活性
七酶促反应机制：
1．中间复合物学说诱导契合学说：酶催化时酶活性中心首先底物结合生成种酶底物复合物（ES）复合物分解释放出酶生成产物中间复合物学说底物酶接时底物分子诱导酶活性中心构象生改变成底物分子密切结合构象诱导契合学说
2．酶高效率催化关素：①趋效应定作②张力作③酸碱催化作④价催化作⑤酶活性中心低介电区（表面效应）
八酶促反应动力学：
酶反应动力学研究酶催化反应速度影响反应速度种素探讨种素酶促反应速度影响时通常测定初始速度代表酶促反应速度底物转化量<5时反应速度
1．底物浓度反应速度影响：
⑴底物酶促反应饱现象：实验观察酶浓度变时底物浓度反应速度关系矩形双曲线底物浓度较低时反应速度增加底物浓度增加成正（级反应）底物浓度增加反应速度增加量逐渐减少（混合级反应）底物浓度增加定量时反应速度达值底物浓度增加增加（零级反应）
⑵米氏方程米氏常数：根述实验结果Michaelis & Menten 1913年推导出述矩形双曲线数学表达式米氏方程： ν Vmax[S](Km+[S])中Vmax反应速度Km米氏常数
⑶KmVmax意义：
①νVmax2时Km[S]Km等酶促反应速度达值半时底物浓度
②k1>>k+2时Kmk1k+1KsKm反映酶底物亲力Km值越酶底物亲力越反越
③Km判断反应级数：[S]<001Km时ν（VmaxKm）[S]反应级反应反应速度底物浓度成正[S]>100Km时νVmax反应零级反应反应速度底物浓度关001Km<[S]<100Km时反应处零级反应级反应间混合级反应
④Km酶特征性常数：定条件某种酶Km值恒定通测定酶（特组工酶）Km值判断否酶
⑤Km判断酶适底物：酶种底物存时Km值者该酶适底物
⑥Km确定酶活性测定时需底物浓度：[S]10Km时ν91Vmax合适测定酶活性需底物浓度
⑦Vmax酶转换数计算：酶总浓度速度已知时计算出酶转换数单位时间酶分子催化底物转变产物分子数
⑷KmVmax测定：采LineweaverBurk双倒数作图法Hanes作图法
2．酶浓度反应速度影响：反应系统中底物浓度足够时酶促反应速度酶浓度成正νk[E]
3．温度反应速度影响：般说酶促反应速度温度增高加快温度增加达某点酶蛋白热变性作反应速度迅速降酶促反应速度温度升高达值时温度称酶适温度酶适温度实验条件关酶特征性常数低温时活化分子数目减少反应速度降低温度升高酶活性恢复
4．pH反应速度影响：观察pH酶促反应速度影响通常钟形曲线pH高低均导致酶催化活性降酶催化活性高时溶液pH值称酶适pH体数酶适pH65～80间酶适pH酶特征性常数
5．抑制剂反应速度影响：
降低酶促反应速度引起酶分子变性失活物质统称酶抑制剂抑制剂抑制作分逆抑制作逆抑制作两类
⑴逆抑制作：
抑制剂酶分子必需基团价结合引起酶活性抑制采透析等简单方法酶活性恢复抑制作逆抑制作果ν～[E]作图组斜率相行线抑制剂浓度增加行右移动酶逆抑制作包括专性抑制（机磷农药胆碱酯酶抑制）非专性抑制（路易斯气巯基酶抑制）两种
⑵逆抑制作：
抑制剂非价键酶分子逆性结合造成酶活性抑制采透析等简单方法抑制剂酶活性完全恢复抑制作逆抑制作果ν～[E]作图组抑制剂浓度增加斜率降低直线逆抑制作包括竞争性反竞争性非竞争性抑制种类型
① 竞争性抑制：抑制剂底物竞争酶活性中心结合干扰酶底物结合酶催化活性降低种作称竞争性抑制作特点：a竞争性抑制剂酶底物类似物反应产物b抑制剂酶结合部位底物酶结合部位相c抑制剂浓度越抑制作越增加底物浓度抑制程度减d动力学参数：Km值增Vm值变典型例子丙二酸琥珀酸脱氢酶（底物琥珀酸）竞争性抑制磺胺类药物（氨基苯磺酰胺）二氢叶酸合成酶（底物氨基苯甲酸）竞争性抑制
② 反竞争性抑制：抑制剂游离酶结合ES复合物结合阻止产物生成酶催化活性降低称酶反竞争性抑制特点：a抑制剂底物时酶部位结合b必须底物存抑制剂酶产生抑制作c动力学参数：Km减Vm降低
③ 非竞争性抑制：抑制剂游离酶结合ES复合物结合酶催化活性降低称非竞争性抑制特点：a底物抑制剂分独立酶部位相结合b抑制剂酶底物结合影响底物浓度改变抑制程度影响c动力学参数：Km值变Vm值降低
6．激活剂反应速度影响：够促酶促反应速度加快物质称酶激活剂酶激活剂数金属离子K+Mg2+Mn2+等唾液淀粉酶激活剂Cl
九酶调节：
通改变催化活性整代谢反应速度方发生改变酶称限速酶关键酶
酶活性调节通改变结构催化活性生改变通改变含量改变催化活性通形式酶组织中分布差异调节代谢活动
1．酶结构调节：通现酶分子结构影响改变酶催化活性种快速调节方式
⑴变构调节：称构调节某代谢物变构酶分子变构部位特异性结合酶分子构发生改变改变酶催化活性代谢反应速度种调节作称变构调节具变构调节作酶称变构酶酶分子变构酶催化活性发生改变代谢物称变构剂变构酶亚基配体（底物变构剂）结合够通改变相邻亚基构象配体亲力发生改变种效应称变构酶协效应变构剂般反馈方式代谢途径起始关键酶进行调节常见负反馈调节变构调节特点：① 酶活性改变通酶分子构象改变实现②酶变构仅涉非价键变化③调节酶活性素代谢物④非耗程⑤放效应
⑵价修饰调节：酶蛋白分子中某基团酶催化发生价修饰导致酶活性改变称价修饰调节价修饰方式：磷酸化脱磷酸化等价修饰调节般激素调节相联系调节方式级联反应价修饰调节特点：①酶两种修饰活性形式存②价键变化③受调节素（激素）影响④般耗程⑤存放效应
⑶酶原激活：处活性状态酶前身物质称酶原酶原定条件转化活性酶程称酶原激活酶原激活程通常伴酶蛋白级结构改变酶原分子级结构改变导致酶原分子空间结构改变催化活性中心形成活性酶原形式转变活性酶酶原激活生理意义：保护身组织细胞酶水解消化
2．酶含量调节：指通改变细胞中酶蛋白合成降解速度调节酶分子绝含量影响催化活性调节代谢反应速度机体迟缓调节重方式
⑴酶蛋白合成调节：酶蛋白合成速度通常通诱导剂阻遏剂进行调节促基转录增强酶蛋白合成增加物质称诱导剂反称阻遏剂常见诱导剂阻遏剂包括代谢物药物激素等
⑵酶蛋白降解调节：饥饿时精氨酸酶降解减慢酶活性增高利氨基酸分解供
3．工酶调节：种属中催化活性相酶蛋白分子结构理化性质免疫学性质组酶称工酶工酶体生理意义适应组织细胞器代谢需工酶体生理功
乳酸脱氢酶工酶（LDHs）四聚体体五种分子形式LDH1（H4）LDH2（H3M1）LDH3（H2M2）LDH4（H1M3）LDH5（M4）心肌中LDH1含量LDH1乳酸亲力较高作催化乳酸转变丙酮酸进步氧化分解供应心肌量骨骼肌中含量LDH5LDH5丙酮酸亲力较高作催化丙酮酸转变乳酸促进糖酵解进行
十酶命名分类：
1．酶命名：惯命名法系统命名法两种常者惯命名法
2．酶分类：根1961年国际酶学委员会（IEC）分类法酶分六类：① 氧化原酶类：催化氧化原反应②转移酶类：催化基团某种化合物种化合物③水解酶类：催化化合物水解反应④裂合酶类：催化双键掉基团加基团双键⑤异构酶类：催化分子基团重排⑥合成酶类：催化两分子化合物缔合反应
第五章 糖代谢
糖类生理功：
① 氧化供：糖类体供物质占全部供物质供量70供关糖类葡萄糖糖原前者运输供形式者贮存形式② 作结构成分：糖类脂类形成糖脂蛋白质形成糖蛋白糖脂糖蛋白均参构成生物膜神组织等③作核酸类化合物成分：核糖脱氧核糖参构成核苷酸DNARNA等④转变物质：糖类代谢转变脂肪氨基酸等化合物
二糖氧酵解：
糖氧酵解指葡萄糖氧条件分解生成乳酸释放出量程全部反应程胞液中进行代谢终产物乳酸分子葡萄糖氧酵解净生成两分子ATP
糖氧酵解代谢程分四阶段：
1 活化（糖磷酸酯生成）：葡萄糖磷酸化异构反应生成16双磷酸果糖(FBP)葡萄糖→6磷酸葡萄糖→6磷酸果糖→16双磷酸果糖（F16BP)阶段需消耗两分子ATP糖激酶（肝中葡萄糖激酶）6磷酸果糖激酶1关键酶
2 裂解（磷酸丙糖生成）：分子F16BP裂解两分子3磷酸甘油醛包括两步反应：F16BP→磷酸二羟丙酮 + 3磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮→3磷酸甘油醛
3 放（丙酮酸生成）：3磷酸甘油醛脱氢磷酸化脱水放等反应生成丙酮酸包括五步反应：3磷酸甘油醛→13二磷酸甘油酸→3磷酸甘油酸→2磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸阶段两次底物水磷酸化放反应生成2×24分子ATP丙酮酸激酶关键酶
4．原（乳酸生成）：利丙酮酸接受酵解代谢程中产生NADHNADH重新氧化NAD+丙酮酸→乳酸
三糖氧酵解调节：
三关键酶糖激酶（葡萄糖激酶）6磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶进行调节糖激酶变构抑制剂G6P肝中葡萄糖激酶调节肝细胞葡萄糖吸收素受长链脂酰CoA反馈抑制6磷酸果糖激酶1调节糖酵解代谢途径流量素受ATP柠檬酸变构抑制AMPADP16双磷酸果糖26双磷酸果糖变构激活丙酮酸激酶受16双磷酸果糖变构激活受ATP变构抑制肝中受丙氨酸变构抑制
四糖氧酵解生理意义：
1 氧缺氧条件作糖分解供补充途径：⑴ 骨骼肌剧烈运动时相缺氧⑵ 原进入高原初期⑶ 严重贫血量失血呼吸障碍肺心血疾患致缺氧
2 氧条件作某组织细胞供途径：表皮细胞红细胞视网膜等线粒体通氧酵解供
五糖氧氧化：
葡萄糖氧条件彻底氧化分解生成C2OH2O释放出量量程称糖氧氧化绝数组织细胞通糖氧氧化途径获量代谢程细胞胞液线粒体进行分子葡萄糖彻底氧化分解产生3638分子ATP糖氧氧化代谢途径分三阶段：
1．葡萄糖酵解途径生成丙酮酸：
阶段细胞胞液中进行糖氧酵解途径相涉关键酶相分子葡萄糖分解生成两分子丙酮酸两分子（NADH+H+）净生成2分子ATPNADH氧条件进入线粒体产2×22×3分子ATP第阶段净生成68分子ATP
2．丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：
丙酮酸进入线粒体丙酮酸脱氢酶系催化氧化脱羧生成（NADH+H+）乙酰CoA阶段两分子（NADH+H+）
产生2×3分子ATP 丙酮酸脱氢酶系关键酶该酶三种酶单体构成涉六种辅助子NAD+FADCoATPP硫辛酸Mg2+
3．三羧酸循环彻底氧化分解：
生成乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解CO2H2O释放量合成ATP分子乙酰CoA氧化分解生成12分子ATP阶段生成2×1224分子ATP
三羧酸循环指线粒体中乙酰CoA首先草酰乙酸缩合生成柠檬酸然系列代谢反应乙酰基氧化分解草酰乙酸生循环反应程循环反应程称柠檬酸循环Krebs循环
三羧酸循环八步反应构成：草酰乙酸 + 乙酰CoA→柠檬酸→异柠檬酸→α酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰乙酸
三羧酸循环特点：①循环反应线粒体中进行逆反应 ②完成次循环氧化分解掉分子乙酰基生成12分子ATP ③循环中间产物通循环反应生成循环反应消耗 ④循环中两次脱羧反应生成两分子CO2 ⑤循环中四次脱氢反应生成三分子NADH分子FADH2 ⑥循环中次直接产反应生成分子GTP ⑦三羧酸循环关键酶柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α酮戊二酸脱氢酶系α酮戊二酸脱氢酶系结构丙酮酸脱氢酶系相似辅助子完全相
六糖氧氧化生理意义：
1．糖体分解供途径：⑴ 生成ATP数目远远糖氧酵解生成ATP数目⑵ 机体数组织细胞均通途径氧化供
2．糖脂蛋白质氧化供途径：糖脂蛋白质分解产物途径彻底氧化分解供
3．糖脂蛋白质相互转变枢纽：氧氧化途径中中间代谢物糖脂蛋白质分解产生某中间代谢物途径逆行相互转变
七氧氧化调节巴斯德效应：
丙酮酸脱氢酶系受乙酰CoAATPNADH变构抑制受AMPADPNAD+变构激活异柠檬酸脱氢酶调节三羧酸循环流量素ATP变构抑制剂AMPADP变构激活剂
巴斯德效应：糖氧氧化抑制糖氧酵解现象氧时酵解产生NADH丙酮酸进入线粒体产糖氧酵解受抑制
八磷酸戊糖途径：
磷酸戊糖途径指G6P脱氢反应开始系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物然重新进入糖氧化分解代谢途径条旁路代谢途径该旁路途径起始物G6P返回代谢产物3磷酸甘油醛6磷酸果糖重中间代谢产物5磷酸核糖NADPH整代谢途径胞液中进行关键酶6磷酸葡萄糖脱氢酶
九磷酸戊糖途径生理意义：
1 体生成NADPH代谢途径：NADPH体：⑴ 作供氢体参体合成代谢：
参合成脂肪酸胆固醇等⑵ 参羟化反应：作加单氧酶辅酶参代谢物羟化⑶ 维持巯基酶活性⑷ 氧化型谷胱甘肽原⑸ 维持红细胞膜完整性：6磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷导致蚕豆病表现溶血性贫血
2 体生成5磷酸核糖唯代谢途径：体合成核苷酸核酸需核糖脱氧核糖均5磷酸核糖形式提供生成方式G6P脱氢脱羧生成3磷酸甘油醛F6P基团转移逆反应生成
十糖原合成分解：
糖原许葡萄糖分子聚合成带分支高分子糖类化合物糖原分子直链部分α14糖苷键葡萄糖残基连接起支链部分α16糖苷键形成分支糖原种原性糖糖原合成分解代谢发生肝肾肌肉组织细胞胞液中
1．糖原合成代谢：糖原合成反应程分三阶段
⑴活化：葡萄糖生成尿苷二磷酸葡萄糖：葡萄糖→6磷酸葡萄糖→1磷酸葡萄糖→UDPG阶段需UTP消耗相两分子ATP
⑵缩合：糖原合酶催化UDPG带葡萄糖残基通α14糖苷键原糖原分子非原端相连糖链延长糖原合酶糖原合成关键酶
⑶分支：直链长度达12葡萄糖残基时分支酶催化距末端6～7葡萄糖残基组成寡糖链α14糖苷键转变α16糖苷键糖原出现分支时非原端增加
2．糖原分解代谢：糖原分解代谢分三阶段非耗程
⑴水解：糖原→1磷酸葡萄糖阶段关键酶糖原磷酸化酶需脱支酶协助
⑵异构：1磷酸葡萄糖→6磷酸葡萄糖
⑶脱磷酸：6磷酸葡萄糖→葡萄糖程肝肾进行
十糖原合成分解生理意义：
1．贮存量：葡萄糖糖原形式贮存
2．调节血糖浓度：血糖浓度高时合成糖原浓度低时分解糖原补充血糖
3．利乳酸：肝中糖异生途径利糖氧酵解产生乳酸合成糖原肝糖原合成三碳途径间接途径
十二糖异生：
非糖物质转变葡萄糖糖原程称糖异生该代谢途径存肝肾中糖异生酵解途径逆行三步反应（糖激酶磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶）逆反应需外反应绕行
1．G6P → G：葡萄糖6磷酸酶催化进行水解该酶糖异生关键酶存肌肉组织中肌肉组织生成葡萄糖
2．F16BP → F6P：果糖16二磷酸酶1催化进行水解该酶糖异生关键酶
3．丙酮酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸：丙酮酸羧化支路完成丙酮酸进入线粒体丙酮酸羧化酶（需生物素）催化生成草酰乙酸者转变苹果酸穿出线粒体回复草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化转变磷酸烯醇式丙酮酸两酶关键酶
糖异生原料生糖氨基酸甘油乳酸
十三糖异生生理意义：
1．饥饿情况维持血糖浓度相恒定：较长时间饥饿情况机体需糖异生作生成葡萄糖维持血糖浓度相恒定
2．回收乳酸分子中量：乳酸肌肉组织糖氧酵解产生肌肉组织糖异生作弱生成葡萄糖需产生乳酸转运肝脏重新生成葡萄糖加利
葡萄糖肌肉组织中糖氧酵解产生乳酸血循环转运肝脏糖异生作生成葡萄糖转运肌肉组织加利循环程称乳酸循环（Cori循环）
3．维持酸碱衡：肾脏中生成α酮戊二酸转变草酰乙酸然糖异生途径生成葡萄糖程促进肾脏中谷氨酰胺脱氨基生成NH3者中H+利维持酸碱衡
十四血糖：
血液中葡萄糖含量称血糖真糖法测定正常空腹血糖浓度389～611mmolL（70～100mg）
1．血糖源路：正常情况血糖浓度相恒定源路两方面动态衡决定血糖源：① 消化吸收葡萄糖② 肝脏糖异生作③ 肝糖原分解血糖路：① 氧化分解供② 合成糖原（肝肌肾）③ 转变脂肪氨基酸④ 转变糖类物质
2．血糖水调节：调节血糖浓度相恒定机制：
⑴组织器官：①肝脏：通加快血中葡萄糖转运入肝细胞通促进肝糖原合成降低血糖浓度通促进肝糖原分解促进糖异生作增高血糖浓度②肌肉等外周组织：通促进葡萄糖氧化利降低血糖浓度
⑵激素：①降低血糖浓度激素——胰岛素②升高血糖浓度激素——胰高血糖素肾腺素糖皮质激素生长激素甲状腺激素
⑶神系统
第六章 脂类代谢
脂类分类生理功：
脂类脂肪类脂总称类溶水易溶机溶剂化合物中脂肪指甘油三酯类脂包括磷脂（甘油磷脂鞘磷脂）糖脂（脑苷脂神节苷脂）胆固醇胆固醇酯
脂类物质具列生理功：① 供贮：甘油三酯具功体20～30量甘油三酯提供② 构成生物膜：磷脂胆固醇具功③ 协助脂溶性维生素吸收提供必需脂肪酸必需脂肪酸指机体需身合成必须食物提供烯脂肪酸④ 保护保温作：网膜皮脂肪具功
二甘油三酯分解代谢：
1．脂肪动员：贮存脂肪细胞中甘油三酯激素敏感脂肪酶催化水解释放出脂肪酸供全身组织细胞摄取利程称脂肪动员激素敏感脂肪酶（HSL）脂肪动员关键酶HSL激活剂肾腺素甲肾腺素胰高血糖素抑制剂胰岛素前列腺素E2烟酸
脂肪动员程：激素+膜受体→腺苷酸环化酶↑→cAMP↑→蛋白激酶↑→激素敏感脂肪酶（HSL甘油三酯酶）↑→甘油三酯分解↑
脂肪动员结果生成三分子脂肪酸（FFA）分子甘油脂肪酸进入血液循环须清蛋白结合成复合体转运甘油转运肝脏磷酸化3磷酸甘油进行代谢
2．脂肪酸β氧化：体数组织细胞均途径氧化利脂肪酸代谢反应程分三阶段：
(1) 活化：线粒体外膜质网进行反应程脂肪酸硫激酶（脂酰CoA合成酶）催化生成脂酰CoA活化分子脂肪酸需消耗两分子ATP
(2) 进入：助两种肉碱脂肪酰转移酶（酶Ⅰ酶Ⅱ）催化移换反应脂酰CoA肉碱（肉毒碱）携带进入线粒体肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ脂肪酸β氧化关键酶
⑶ β氧化：四连续酶促反应组成：① 脱氢：脂肪酰CoA脂肪酰CoA脱氢酶催化生成FADH2αβ烯脂肪酰CoA② 水化：水化酶催化生成Lβ羟脂肪酰CoA③ 脱氢：Lβ羟脂肪酰CoA脱氢酶催化生成β酮脂肪酰CoANADH+H+④ 硫解：硫解酶催化分解生成1分子乙酰CoA1分子减少两碳原子脂肪酰CoA者继续氧化分解直全部分解乙酰CoA
3．三羧酸循环：生成乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解
三脂肪酸氧化分解时量释放：
16C软脂酸例计算生成ATP数目：分子软脂酸七次β氧化全部分解八分子乙酰CoAβ氧化5×735分子ATP八分子乙酰CoA12×896分子ATP131分子ATP减活化时消耗两分子ATP软脂酸净生成129分子ATP
偶数碳原子长链脂肪酸式计算：ATP净生成数目（碳原子数÷2 1）×5 + （碳原子数÷2）×12 2
四 酮体生成利：
脂肪酸肝脏中氧化分解生成乙酰乙酸β羟丁酸丙酮三种中间代谢产物统称酮体
1．酮体生成：酮体肝脏线粒体中生成合成原料乙酰CoA关键酶HMGCoA合成酶
程：乙酰CoA→乙酰乙酰CoA →HMGCoA→乙酰乙酸生成乙酰乙酸通加氢反应转变β羟丁酸发脱羧生成丙酮
2．酮体利：利酮体酶两种琥珀酰CoA转硫酶（存心肾脑骨骼肌细胞线粒体中消耗ATP）乙酰乙酸硫激酶（存心肾脑细胞线粒体中需消耗2分子ATP）
氧化利酮体程：β羟丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→三羧酸循环
3．酮体生成利生理意义：
(1) 正常情况酮体肝脏输出源种形式：酮体分子较肝外组织氧化利成肝脏肝外组织输出源种形式
(2) 饥饿疾病情况心脑等重器官提供必源：长期饥饿某疾病情况葡萄糖供应足心脑等器官转变利酮体氧化分解供
五甘油三酯合成代谢：
肝脏肠脂肪组织合成脂肪组织器官合成亚细胞部位胞液脂肪合成时首先需合成长链脂肪酸3磷酸甘油然二者缩合起形成甘油三酯（脂肪）
1．脂肪酸合成：脂肪酸合成原料葡萄糖氧化分解产生乙酰CoA合成程胞液中脂肪酸合成酶系催化β氧化程逆反应脂肪酸合成直接产物软脂酸然加工成种类脂肪酸
⑴乙酰CoA转运出线粒体：线粒体产生乙酰CoA草酰乙酸缩合生成柠檬酸穿线粒体膜进入胞液裂解重新生成乙酰CoA产生草酰乙酸转变丙酮酸重新进入线粒体程称柠檬酸丙酮酸穿梭作
⑵丙二酸单酰CoA合成：乙酰CoA羧化酶（需生物素）催化乙酰CoA羧化丙二酸单酰CoA乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成关键酶属变构酶活性受柠檬酸异柠檬酸变构激活受长链脂酰CoA变构抑制
⑶脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链缩合延长程类似β氧化逆反应循环反应程 缩合→加氢→脱水→加氢需氢原子源NADPH磷酸戊糖旁路赖次循环反应延长两碳原子该循环反应程胞液中脂肪酸合成酶系催化
脂肪酸合成酶系低等生物中种分子脂酰基载体蛋白（ACP）七种酶单体构成酶复合体高等动物中条肽链构成功酶通常二聚体形式存亚基含ACP结构域
⑷软脂酸碳链延长饱脂肪酸生成：程线粒体微粒体进行丙二酸单酰CoA软脂酰CoA缩合碳链延长长达二十四碳饱键脂类加氧酶系催化形成
2．3磷酸甘油生成：合成甘油三酯需3磷酸甘油列两条途径生成：①糖代谢生成（脂肪细胞肝脏）：磷酸二羟丙酮加氢生成3磷酸甘油②脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成甘油转运肝脏磷酸化生成3磷酸甘油
3．甘油三酯合成：2×脂酰CoA + 3磷酸甘油 → 磷脂酸 → 甘油三酯
六甘油磷脂代谢：
甘油磷脂分子甘油两分子脂肪酸分子磷酸X基团构成X基团磷脂卵磷脂（磷脂酰胆碱）胆碱脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）胆胺磷脂酰丝氨酸丝氨酸磷脂酰肌醇肌醇
1．甘油磷脂合成代谢：甘油磷脂合成途径两条
⑴甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺通代谢途径合成合成程中需消耗CTP需胆碱乙醇胺CDP胆碱CDP乙醇胺形式提供
⑵CDP甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸心磷脂通途径合成合成程中需消耗CTP需甘油二酯CDP甘油二酯活性形式提供
2．甘油磷脂分解代谢：甘油磷脂分解存体种磷脂酶分解脂肪酸甘油磷酸等然进步降解
磷脂酶A1存蛇毒中降解产物溶血磷脂2者强溶血作溶血磷脂2磷脂酶B2降解失溶血作
七鞘磷脂代谢：
鞘脂类化合物中含甘油脂质部分鞘氨醇N脂酰鞘氨醇（神酰胺）鞘氨醇全身组织细胞质网合成合成需原料软脂酰CoA丝氨酸需磷酸吡哆醛NADPHFAD等辅助子参体含量鞘磷脂神鞘磷脂构成生物膜重磷脂合成时相应转移酶催化CDP胆碱CDP乙醇胺携带磷酸胆碱磷酸乙醇胺转移N脂酰鞘氨醇生成神鞘磷脂
八胆固醇代谢：
胆固醇基结构环戊烷氢菲胆固醇酯化C3位羟基进行两种酶催化存血浆中卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）存组织细胞中脂肪酰CoA胆固醇酰基转移酶（ACAT）
1．胆固醇合成：胆固醇合成部位肝脏肠胞液微粒体合成需原料乙酰CoA合成分子胆固醇需18分子乙酰CoA54分子ATP10分子NADPH
⑴乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸（MVA）：程胞液微粒体进行2×乙酰CoA→乙酰乙酰CoA→HMGCoA→MVAHMGCoA原酶胆固醇合成关键酶
⑵甲羟戊酸缩合生成鲨烯：程胞液微粒体进行MVA→二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯
⑶鲨烯环化胆固醇：程微粒体进行鲨烯结合胞液固醇载体蛋白（SCP）微粒体酶进行催化系列反应环化27碳胆固醇
2．胆固醇合成调节：种调节素通胆固醇合成关键酶——HMGCoA原酶活性影响调节胆固醇合成速度合成量
⑴膳食素：饥饿禁食抑制HMGCoA原酶活性胆固醇合成减少反摄取高糖高饱脂肪膳食HMGCoA活性增加导致胆固醇合成增
⑵胆固醇衍生物：胆固醇反馈抑制HMGCoA原酶活性胆固醇某氧化物7β羟胆固醇25羟胆固醇等抑制该酶活性
⑶激素：胰岛素甲状腺激素通诱导该酶合成酶活性增加胰高血糖素糖皮质激素抑制该酶活性
3．胆固醇转化：胆固醇通转化作转变化合物进行代谢粪便直接排出体外
⑴转化胆汁酸：正常天合成胆汁酸中25通转化胆汁酸初级胆汁酸胆固醇原料肝脏中合成合成关键酶7α羟化酶初级胆汁酸胆酸鹅脱氧胆酸初级胆汁酸通常羧酸侧链结合分子甘氨酸牛磺酸形成结合型初级胆汁酸甘氨胆酸甘氨鹅脱氧胆酸牛磺胆酸牛磺鹅脱氧胆酸次级胆汁酸肠道细菌作生成次级胆汁酸脱氧胆酸石胆酸
⑵转化类固醇激素：肾腺皮质球状带合成醛固酮称盐皮质激素调节水盐代谢肾腺皮质束状带合成皮质醇皮质酮合称糖皮质激素调节糖代谢性激素睾酮孕酮雌二醇
⑶转化维生素D3：胆固醇7位脱氢转变7脱氢胆固醇者紫外光射B环发生断裂生成VitD3VitD3肝脏羟化25（OH）D3肾脏羟化125(OH)2 D3125(OH)2 D3活性维生素D3
九血浆脂蛋白：
1．血浆脂蛋白分类：①电泳分类法：根电泳迁移率进行分类分四类：乳糜微粒 → β脂蛋白 → 前β脂蛋白 → α脂蛋白②超速离心法：脂蛋白密度高低进行分类分四类：CM → VLDL → LDL → HDL
2．载脂蛋白功：
⑴ 转运脂类物质
⑵ 作脂类代谢酶调节剂：LCATApoAⅠ等激活ApoAⅡ抑制LpL（脂蛋白脂肪酶）ApoCⅡ激活ApoCⅢ抑制ApoAⅡ激活HL活性
⑶ 作脂蛋白受体识标记：ApoB细胞膜ApoBE受体（LDL受体）识ApoE细胞膜ApoBE受体ApoE受体（LDL受体相关蛋白LRP）识ApoAⅠ参HDL受体识
⑷ 参脂质转运：CETP促进胆固醇酯HDL转移VLDLLDLPTP促进磷脂CMVLDL转移HDL
3．血浆脂蛋白代谢功：乳糜微粒肠粘膜细胞组装外源性甘油三酯转运关极低密度脂蛋白肝脏组装源性甘油三酯转运关低密度脂蛋白VLDL代谢产生肝脏合成胆固醇转运肝外组织细胞高密度脂蛋白源广泛胆固醇逆转运关
第七章 生物氧化
生物氧化概念特点：
物质生物体氧化分解释放出量程称生物氧化体外燃烧样生物氧化消耗O2生成CO2H2O释放出量量程体外燃烧生物氧化程37℃中性含水环境中酶催化进行反应逐步释放出量相部分量高磷酸酯键形式储存起
二线粒体氧化呼吸链：
线粒体中干递氢体递电子体定序排列组成细胞呼吸程关链式反应体系称呼吸链递氢体递电子体复合体形式存线粒体膜复合体：
1． 复合体Ⅰ（NADH泛醌原酶）：分子NADH原酶（FMN）两分子铁硫蛋白（FeS）分子CoQ组成作（NADH+H+）传递CoQ
铁硫蛋白分子中含非血红素铁酸稳定硫分子中铁离子硫原子构成种特殊正四面体
结构称铁硫中心铁硫簇铁硫蛋白单电子传递体泛醌（CoQ）存线粒体膜种脂溶性醌类化合物分子中含苯醌结构接受二氢原子转变成苯二酚结构种双递氢体
2． 复合体Ⅱ（琥珀酸泛醌原酶）：分子琥珀酸脱氢酶（FAD）两分子铁硫蛋白两分子Cytb560组成作FADH2传递CoQ
细胞色素类：类铁卟啉辅基蛋白质单电子传递体细胞色素存线粒体膜存微粒体存线粒体膜细胞色素Cytaa3Cytb（b560b562b566）CytcCytc1存微粒体细胞色素CytP450Cytb5
3． 复合体Ⅲ（泛醌细胞色素c原酶）：两分子Cytb（分Cytb562Cytb566）分子Cytc1分子铁硫蛋白组成作电子泛醌传递Cytc
4． 复合体Ⅳ（细胞色素c氧化酶）：分子Cyta分子Cyta3组成含两铜离子直接电子传递氧Cytaa3称细胞色素c氧化酶作电子Cytc传递氧
三呼吸链成分排列序：
述递氢体递电子体组成NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链两条呼吸链
1．NADH氧化呼吸链：递氢体递电子体排列序：NAD+ →[ FMN (FeS)]→CoQ→b(FeS)→ c1 → c →aa3 →12O2 丙酮酸α酮戊二酸异柠檬酸苹果酸β羟丁酸β羟脂酰CoA谷氨酸脱氢呼吸链递氢
2．琥珀酸氧化呼吸链：递氢体递电子体排列序： [ FAD (FeS)]→CoQ→b(FeS)→ c1 → c →aa3 →12O2 琥珀酸3磷酸甘油（线粒体）脂酰CoA脱氢呼吸链递氢
四生物体量生成方式：
1．氧化磷酸化：线粒体中底物分子脱氢原子递氢体系传递氧程中释放量ADP磷酸化生成ATP种量生成方式称氧化磷酸化
2．底物水磷酸化：直接底物分子中高键转变ATP分子中末端高磷酸键程称底物水磷酸化
五氧化磷酸化偶联部位：
消耗摩尔氧原子消耗机磷摩尔数称PO值底物脱氢NAD+受氢体时PO值约3底物脱氢FAD受氢体时PO值约2NADH氧化呼吸链三生成ATP偶联部位琥珀酸氧化呼吸链两生成ATP偶联部位
六氧化磷酸化偶联机制：
目前公认机制1961年Mitchell提出化学渗透学说学说认氧化呼吸链存线粒体膜氧化反应进行时H+通氢泵作（氧化原袢）排斥线粒体膜外侧（膜间腔）形成跨膜pH梯度跨膜电位差种形式量存线粒体膜ATP合酶利生成高磷酸基团ADP结合合成ATP
电镜ATP合酶分三部分头部柄部基底部生化技术进行分离F0（基底部+部分柄部）F1（头部+部分柄部）两部分ATP合酶中心存质子通道质子通通道进入线粒体基质时量头部ATP合酶催化活性中心利合成ATP
七氧化磷酸化影响素：
1．ATPADP值：ATPADP值调节氧化磷酸化速度重素ATPADP值降致氧化磷酸化速度加快反ATPADP值升高时氧化磷酸化速度减慢
2．甲状腺激素：甲状腺激素激活细胞膜Na+K+ATP酶ATP水解增加ATPADP值降氧化磷酸化速度加快
3．药物毒物：
⑴呼吸链抑制剂：够抑制呼吸链递氢递电子程药物毒物称呼吸链抑制剂够抑制第位点异戊巴妥粉蝶霉素A鱼藤酮等够抑制第二位点抗霉素A二巯基丙醇够抑制第三位点COH2SCNN3中CNN3抑制氧化型Cytaa3Fe3+COH2S抑制原型Cytaa3Fe2+
⑵解偶联剂：抑制呼吸链递氢递电子程氧化产生量ADP磷酸化试剂称解偶联剂机理增线粒体膜H+通透性H+跨膜梯度消氧化程释放量ATP合成反应解偶联剂24二硝基酚
⑶氧化磷酸化抑制剂：电子传递ADP磷酸化均抑制作药物毒物称氧化磷酸化抑制剂寡霉素
八高磷酸键类型：
生物化学中常水解时释放量>20kJmol磷酸键称高磷酸键种类型：
1．磷酸酐键：包括种磷酸核苷类化合物ADPATP等
2．混合酐键：磷酸羧酸脱水形成酐键13二磷酸甘油酸等化合物
3．烯醇磷酸键：见磷酸烯醇式丙酮酸中
4．磷酸胍键：见磷酸肌酸中肌肉脑组织中量贮存形式磷酸肌酸中高磷酸键直接利必须先高磷酸键转移ATP供生理活动需反应程肌酸磷酸激酶（CPK）催化完成
九线粒体外NADH穿梭：
胞液中3磷酸甘油醛乳酸脱氢均产生NADHNADH穿梭系统进入线粒体氧化磷酸化产生H2OATP
1．磷酸甘油穿梭系统：系统3磷酸甘油磷酸二羟丙酮载体两种α磷酸甘油脱氢酶催化胞液中NADH氢原子带入线粒体中交FAD琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化NADH通穿梭系统带氢原子进入线粒体2分子ATP
2．苹果酸穿梭系统：系统苹果酸天冬氨酸载体苹果酸脱氢酶谷草转氨酶催化胞液中NADH氢原子带入线粒体交NAD+NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化穿梭系统带入氢原子生成3分子ATP
第八章 氨基酸代谢
蛋白质营养作：
1．蛋白质生理功：：①构成组织细胞重成分②参组织细胞更新修补③参物质代谢生理功调控④氧化供⑤功：转运凝血免疫记忆识等
2．氮衡：体蛋白质合成分解处动态衡中日氮摄入量排出量维持着动态衡种动态衡称氮衡氮衡种情况：
⑴氮总衡：日摄入氮量排出氮量致相等表示体蛋白质合成量分解量致相等称氮总衡种情况见正常成
⑵氮正衡：日摄入氮量排出氮量表明体蛋白质合成量分解量称氮正衡种情况见童孕妇病恢复期
⑶氮负衡：日摄入氮量排出氮量表明体蛋白质合成量分解量称氮负衡种情况见消耗性疾病患者（结核肿瘤）饥饿者
3．必需氨基酸非必需氨基酸：体合成必须食物蛋白质供氨基酸称必需氨基酸反体够行合成必食物供氨基酸称非必需氨基酸
必需氨基酸八种：赖氨酸（Lys）色氨酸（Trp）苯丙氨酸（Phe）蛋氨酸（Met）苏氨酸（Thr）亮氨酸（Leu）异亮氨酸（Ile）缬氨酸（Val）酪氨酸半胱氨酸必需必需氨基酸原料合成称半必需氨基酸
4．蛋白质营养价值互补作：蛋白质营养价值高低决定素：① 必需氨基酸含量② 必需氨基酸种类③ 必需氨基酸例具体需求相符氨基酸组成种营养价值较低食物蛋白质混合食提高营养价值作称食物蛋白质互补作
二蛋白质消化吸收腐败
1．蛋白质消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质肽肠中完全水解氨基酸
2．氨基酸吸收：肠进行种动转运程需特殊载体携带外γ谷氨酰循环进行
3．蛋白质肠中腐败：肠中进行细菌蛋白质消化产物分解作产生毒物质
三氨基酸脱氨基作：
氨基酸通三种方式脱氨基氧化脱氨基联合脱氨基非氧化脱氨基
1．氧化脱氨基：反应程包括脱氢水解两步反应L氨基酸氧化酶谷氨酸脱氢酶催化L氨基酸氧化酶种需氧脱氢酶该酶体作谷氨酸脱氢酶种需氧脱氢酶NAD+NADP+辅酶该酶作较属变构酶活性受ATPGTP抑制受ADPGDP激活
2．转氨基作：转氨酶催化α氨基酸氨基转移α酮酸酮基位置生成相应α氨基酸原α氨基酸转变相应α酮酸转氨酶磷酸吡哆醛(胺)辅酶转氨基作种氨基酸α酮酸间普遍进行GlyLysThrPro外均参加转氨基作较重转氨酶：
⑴ 丙氨酸氨基转移酶（ALT）称谷丙转氨酶（GPT）催化丙氨酸α酮戊二酸间氨基移换反应逆反应该酶肝脏中活性较高肝脏疾病时引起血清中ALT活性明显升高
⑵ 天冬氨酸氨基转移酶（AST）称谷草转氨酶（GOT）催化天冬氨酸α酮戊二酸间氨基移换反应逆反应该酶心肌中活性较高心肌疾患时血清中AST活性明显升高
3．联合脱氨基作：转氨基作氧化脱氨基作联合进行氨基酸脱氨基氧化α酮酸程称联合脱氨基作数组织细胞中进行体脱氨基方式
4．嘌呤核苷酸循环（PNC）：存骨骼肌心肌中种特殊联合脱氨基作方式骨骼肌心肌中腺苷酸脱氨酶活性较高该酶催化AMP脱氨基反应转氨基反应相联系构成嘌呤核苷酸循环脱氨基作
四α酮酸代谢：
1．氨基化氨基酸
2．转变糖脂：某氨基酸脱氨基生成糖异生途径中间代谢物糖异生途径生成葡萄糖氨基酸称生糖氨基酸氨基酸LeuLys代谢生成乙酰CoA乙酰乙酰CoA转变脂酮体称生酮氨基酸PheTyrIleThrTrp分解产物部分生成葡萄糖部分生成乙酰CoA称生糖兼生酮氨基酸
3．氧化供：进入三羧酸循环彻底氧化分解供
五氨代谢：
1．血氨源路：
⑴血氨源：①肠道吸收②氨基酸脱氨基③氨基酸酰胺基水解④含氮物分解
⑵血氨路：①肝脏转变尿素②合成氨基酸③合成含氮物④合成天冬酰胺谷氨酰胺⑤直接排出
2．氨血中转运：氨血液循环中转运需毒形式进行生成丙氨酸谷氨酰胺等氨转运肝脏肾脏进行代谢
⑴丙氨酸葡萄糖循环：肌肉中氨基酸氨基转丙酮酸生成丙氨酸者血液循环转运肝脏脱氨基生成丙酮酸糖异生转变葡萄糖血液循环转运肌肉重新分解产生丙酮酸循环程称丙氨酸葡萄糖循环
⑵谷氨酰胺运氨作：肝外组织脑骨骼肌心肌谷氨酰胺合成酶催化合成谷氨酰胺谷氨酰胺形式氨基血液循环带肝脏谷氨酰胺酶分解产生氨合成尿素谷氨酰胺氨具运输贮存解毒作
3．鸟氨酸循环尿素合成：体氨代谢路合成尿素合成尿素器官肝脏肾脑中少量合成尿素合成鸟氨酸循环反应程完成催化反应酶存胞液线粒体中反应程：NH3+CO2+2ATP →氨基甲酰磷酸→胍氨酸→精氨酸代琥珀酸→精氨酸→尿素+鸟氨酸
尿素合成特点：①合成肝脏线粒体胞液中进行②合成分子尿素需消耗四分子ATP③精氨酸代琥珀酸合成酶尿素合成关键酶④尿素分子中两氮原子源NH3源天冬氨酸
六氨基酸脱羧基作：
氨基酸脱羧酶催化辅酶磷酸吡哆醛产物CO2胺
1．γ氨基丁酸生成：γ氨基丁酸（GABA）种重神递质L谷氨酸脱羧产生反应L谷氨酸脱羧酶催化脑肾中活性高
2．5羟色胺生成：5羟色胺（5HT）种重神递质具强烈缩血作合成原料色氨酸合成程：色氨酸→5羟色氨酸→5羟色胺
3．组胺生成：组胺组氨酸脱羧产生具促进滑肌收缩促进胃酸分泌强烈舒血作
4．胺生成：精脒精胺均属胺细胞生长繁殖调节关合成原料鸟氨酸关键酶鸟氨酸脱羧酶
七碳单位代谢：
碳单位指含碳原子机基团基团通常载体携带参加代谢反应常见碳单位甲基（CH3）亚甲基甲烯基（CH2）次甲基甲炔基（CH）甲酰基（CHO）亚氨甲基（CHNH）羟甲基（CH2OH）等
碳单位通常载体携带常见载体四氢叶酸（FH4）S腺苷型半胱氨酸时VitB12
常见碳单位四氢叶酸衍生物：①N10甲酰四氢叶酸（N10CHO FH4）②N5亚氨甲基四氢叶酸（N5CHNH FH4）③N5N10亚甲基四氢叶酸 （N5N10CH2FH4）④N5N10次甲基四氢叶酸 （N5N10CHFH4）⑤N5甲基四氢叶酸（N5CH3 FH4）
苏氨酸丝氨酸甘氨酸色氨酸代谢降解生成N10甲酰四氢叶酸者嘌呤C2原子合成苏氨酸丝氨酸甘氨酸组氨酸代谢降解生成N5N10次甲基四氢叶酸者嘌呤C8原子合成丝氨酸代谢降解生成N5N10亚甲基四氢叶酸者胸腺嘧啶甲基合成
八S腺苷蛋氨酸循环：
蛋氨酸体合成许重化合物肾腺素胆碱肌酸核酸等甲基供体活性形式S腺苷蛋氨酸（SAM）SAM种碳单位衍生物载体认S腺苷型半胱氨酸携带碳单位甲基
蛋氨酸形成S腺苷蛋氨酸提供甲基转变型半胱氨酸然反方重新合成蛋氨酸循环反应程称S腺苷蛋氨酸循环活性甲基循环
九芳香族氨基酸代谢：
神组织细胞中代谢程：苯丙氨酸→酪氨酸→巴→巴胺→甲肾腺素→肾腺素巴胺甲肾腺素肾腺素统称茶酚胺黑色素细胞中巴转变黑色素苯丙氨酸羟化酶遗传性缺陷致苯丙酮酸尿症酪氨酸酶遗传性缺陷致白化病
第九章 核苷酸代谢
核苷酸类物质生理功：
核苷酸类物质体生理功：
① 作合成核酸原料：ATPGTPCTPUTP合成RNAdATPdGTPdCTPdTTP合成DNA
② 作量贮存供应形式：ATP外GTPUTPCTP等
③ 参代谢生理活动调节：环核苷酸cAMPcGMP作激素第二信
④ 参构成酶辅酶辅基：NAD+NADP+FADFMNCoA中均含核苷酸成分
⑤ 作代谢中间物载体：UDP携带糖基CDP携带胆碱胆胺甘油二酯腺苷携带蛋氨酸（SAM）等
二嘌呤核苷酸合成代谢：
1．头合成途径：利简单前体物5磷酸核糖氨基酸碳单位CO2等逐步合成嘌呤核苷酸程称头合成途径途径见肝脏次肠胸腺
嘌呤环中原子分列前体物质：Asp → N1N10CHO FH4 → C2 Gln → N3N9 CO2 → C6 N5N10CHFH4 → C8 Gly → C4 C5 N7
合成程分三阶段：
⑴ 次黄嘌呤核苷酸合成：磷酸核糖焦磷酸合成酶催化消耗ATP5'磷酸核糖合成PRPP(1'焦磷酸5'磷酸核糖)然约10步反应合成第嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）
⑵ 腺苷酸鸟苷酸合成：IMP腺苷酸代琥珀酸合成酶催化天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMPS）然裂解产生AMPIMPIMP脱氢酶催化NAD+受氢体脱氢氧化黄苷酸（XMP）者鸟苷酸合成酶催化谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）
⑶三磷酸嘌呤核苷合成：AMPGMP进步磷酸化生成ATPGTP作合成RNA原料ADPGDP核糖核苷酸原酶催化脱氧生成dADPdGDP然磷酸化dATPdGTP作合成DNA原料
2．补救合成途径：称利合成途径指利分解代谢产生嘌呤碱合成嘌呤核苷酸程途径数组织细胞中进行反应：A + PRPP → AMPGI + PRPP → GMPIMP
3．抗代谢药物嘌呤核苷酸合成抑制：够抑制嘌呤核苷酸合成抗代谢药物通常属嘌呤氨基酸叶酸类似物通代谢酶竞争性抑制作干扰抑制嘌呤核苷酸合成具抗肿瘤治疗作床应较嘌呤核苷酸类似物6巯基嘌呤（6MP）6MP化学结构次黄嘌呤类似抑制IMP转变AMPGMP干扰嘌呤核苷酸合成
三嘌呤核苷酸分解代谢：
嘌呤核苷酸分解首先核苷酸酶催化脱磷酸生成嘌呤核苷然核苷酶催化分解生成嘌呤碱产生IX黄嘌呤氧化酶催化氧化生成终产物尿酸痛风症患者体嘌呤核苷酸分解代谢异常致血中尿酸水升高尿酸钠晶体沉积软骨关节软组织肾脏床表现皮结节关节疼痛等嘌呤醇予治疗
四嘧啶核苷酸合成代谢：
1．头合成途径：指利简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸程该程肝脏胞液中进行嘧啶环中原子分列前体物：CO2→C2 Gln→N3 Asp →C4 C5 C6 N1 嘧啶核苷酸合成步骤：
⑴尿苷酸合成：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ催化GlnCO2ATP等原料合成氨基甲酰磷酸者天冬氨酸转氨甲酰酶催化转移分子天冬氨酸合成氨甲酰天冬氨酸然脱氢脱羧环化等反应合成第嘧啶核苷酸UMP
⑵胞苷酸合成：UMP磷酸化生成UTP胞苷酸合成酶催化Gln提供氨基转变CTP
⑶脱氧嘧啶核苷酸合成：①CTP→CDP→dCDP→dCTP②dCDP→dCMP→dUMP→dTMP→dTDP→dTTP胸苷酸合成酶催化dUMP甲基化甲基供体N5N10亚甲基四氢叶酸
2．补救合成途径：分解代谢产生嘧啶嘧啶核苷转变嘧啶核苷酸程称补救合成途径嘧啶核苷补救合成途径较重反应：URCR + ATP → UMPCMPTdR + ATP → dTMP
3．抗代谢药物嘧啶核苷酸合成抑制：够抑制嘧啶核苷酸合成抗代谢药物嘧啶核苷酸类似物通酶竞争性抑制干扰抑制嘧啶核苷酸合成抗代谢药物5氟尿嘧啶（5FU）5FU体转变FdUMP结构dUMP相似竞争性抑制胸苷酸合成酶活性抑制胸苷酸合成
五嘧啶核苷酸分解代谢：
嘧啶核苷酸首先核苷酸酶核苷磷酸化酶催化磷酸核糖产生嘧啶碱体进步分解代谢嘧啶碱分解代谢产物降解程肝脏进行
胞嘧啶尿嘧啶降解终产物（β丙氨酸 + NH3 + CO2 ）胸腺嘧啶降解终产物（β氨基异丁酸 + NH3 + CO2 ）
第十章 DNA生物合成
遗传学中心法反中心法：
DNA通复制遗传信息亲代传递子代通转录翻译遗传信息传递蛋白质分子决定生物表现型DNA复制转录翻译程构成遗传学中心法少数RNA病毒中遗传信息贮存RNA中生物体中遗传信息流RNA通复制遗传信息亲代传递子代通反转录遗传信息传递DNADNA通转录翻译传递蛋白质种遗传信息流称反中心法
二DNA复制特点：
1．半保留复制：DNA复制时亲代DNA股作模板合成完全相两双链子代DNA子代DNA中含股亲代DNA链种现象称DNA半保留复制(semiconservative replication)DNA半保留方式进行复制1958年M Meselson F Stahl 完成实验证明
2．定复制起始点：DNA复制时需特定位点起始具特定核苷酸排列序片段复制起始点（复制子）原核生物中复制起始点通常真核生物中
3．需引物(primer)：DNA聚合酶必须段具3'端羟基（3'OH）RNA作引物开始聚合子代DNA链RNA引物原核生物中通常50～100核苷酸真核生物中约10核苷酸
4．双复制：DNA复制时复制起始点中心两方进行复制低等生物中进行单复制
5．半连续复制：DNA聚合酶5'→3'方聚合子代DNA链两条亲代DNA链作模板聚合子代DNA链时方式3'→5'方亲代DNA链作模板子代链聚合时基连续进行条链称领头链(leading strand)5'→3'方亲代DNA链模板子代链聚合时连续条链称链(lagging strand)DNA复制时链形成子代DNA短链称冈崎片段(Okazaki fragment)冈崎片段原核生物中约1000～2000核苷酸真核生物中约100核苷酸
三DNA复制条件：
1．底物：四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate)底物dATPdGTPdCTPdTTP
2．模板(template)：亲代DNA两股链解开分作模板进行复制
3．引发体(primosome)RNA引物(primer)：引发体引发前体引物酶（primase）组装成引发前体干蛋白子聚合成复合体引物酶质种赖DNARNA聚合酶（DDRP）
4．DNA聚合酶（DNA dependent DNA polymerase DDDP）：
⑴种类生理功：原核生物中目前发现DNA聚合酶三种分命名DNA聚合酶Ⅰ（pol Ⅰ）DNA聚合酶Ⅱ（pol Ⅱ）DNA聚合酶Ⅲ（pol Ⅲ）三种酶属具种酶活性功酶pol Ⅰ单肽链分子蛋白质具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性5'→3'外切酶活性功引物填补缺口修复损伤pol Ⅱ具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性功 明pol Ⅲ十种亚基组成称二聚体具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性DNA复制功关
真核生物中目前发现DNA聚合酶五种中参染色体DNA复制pol α（延长链）pol δ（延长领头链）参线粒体DNA复制pol γpolεDNA损伤修复校读填补缺口关pol β聚合酶活性时发挥作
⑵DNA复制保真性：保证遗传稳定DNA复制必须具高保真性DNA复制时保真性列素关：①遵守严格碱基配规律②复制时碱基正确选择③复制程中出现错误时进行校正
5．DNA连接酶(DNA ligase)：DNA连接酶催化两段DNA片段间磷酸二酯键形成两段DNA连接起该酶催化条件：① 需段DNA片段具3'OH段DNA片段具5'Pi基② 未封闭缺口位双链DNA中中条链完整③ 需消耗量原核生物中NAD+供真核生物中ATP供
6．单链DNA结合蛋白（single strand binding protein SSB）：称螺旋反稳蛋白（HDP）够单链DNA结合蛋白质子作：①稳定单链DNA便模板复制子代DNA② 保护单链DNA避免核酸酶降解
7．解螺旋酶（unwinding enzyme）：称解链酶rep蛋白解开DNA双链酶蛋白解开碱基需消耗两分子ATP
8．拓扑异构酶(topoisomerase)：拓扑异构酶DNA双链中条链两条链切断松开超螺旋DNA链连接起避免出现链缠绕
四DNA生物合成程：
1．复制起始：
⑴预引发：①解旋解链形成复制叉：拓扑异构酶解链酶作DNA超螺旋双螺旋结构解开形成两条单链DNA单链DNA结合蛋白（SSB）结合单链DNA形成复制叉DNA复制时局部双螺旋解开形成两条单链种叉状结构称复制叉②引发体组装：引发前体蛋白子识复制起始点引发酶起组装形成引发体
⑵引发：引发酶催化DNA链模板合成段短RNA引物
2．复制延长：
⑴聚合子代DNA：DNA聚合酶催化亲代DNA链模板5'→3'方聚合子代DNA链
⑵引发体移动：引发体前移动解开新局部双螺旋形成新复制叉链重新合成RNA引物继续进行链延长
3．复制终止：
⑴引物填补缺口： RNA引物水解缺口DNA链填补直剩磷酸酯键缺口
⑵连接冈崎片段：DNA连接酶催化冈崎片段连接起形成完整DNA长链
⑶真核生物端粒（telomere）形成：端粒指真核生物染色体线性DNA分子末端结构部分通常膨成粒状线性DNA复制完成末端引物RNA水解出现缩短需端粒酶（telomerase）催化进行延长反应端粒酶种RNA蛋白质复合体RNA模板通逆转录程末端DNA链进行延长
五DNA损伤：
发环境素引起DNA级结构异常改变称DNA损伤常见DNA损伤包括碱基脱落碱基修饰交联链断裂重组等引起DNA损伤素：
1．发素：
(1)发脱碱基：N糖苷键发断裂引起嘌呤嘧啶碱基脱落
(2)发脱氨基：C发脱氨基生成UA发脱氨基生成I
(3)复制错配：复制时碱基配错误引起损伤
2．物理素：紫外线电离辐射X射线等引起DNA损伤中X射线电离辐射常常引起DNA链断裂紫外线常常引起嘧啶二聚体形成TTTCCC等二聚体
3．化学素：
(1)脱氨剂：亚硝酸亚硝酸盐加速C脱氨基生成UA脱氨基生成I
(2)烷基化剂：类带活性烷基化合物提供甲基烷基引起碱基磷酸基烷基化甚引起邻碱基交联
(3)DNA加合剂：苯芘体代谢生成四羟苯芘嘌呤价结合引起损伤
(4)碱基类似物：5FU6MP等掺入DNA分子中引起损伤突变
(5)断链剂：氧化物含巯基化合物等引起DNA链断裂
六DNA突变类型：
1．点突变：转换——相类型碱基取代颠换——类型碱基取代插入——增加碱基缺失——减少碱基
2．复突变：插入—— 增加段序缺失—— 减少段序倒位—— 段碱基序发生颠倒易位—— 段碱基序位置发生改变重组—— 段碱基序段碱基序发生交换
七DNA突变效应：
1．义突变：基突变导致mRNA密码子第三位碱基改变引起密码子意义改变翻译产物中氨基酸残基序变
2．误义突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换意义发生改变翻译产物中氨基酸残基序发生改变
3．义突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换改变成终止暗码子引起肽链合成终止
4．移码突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换引起突变点氨基酸残基序全部发生改变
八DNA损伤修复：
DNA损伤修复方式分直接修复取代修复两类直接修复包括光复活转甲基作直接连接作均属差错修复取代修复包括切修复重组修复SOS修复二者属差错倾修复
1．光复活：光复活酶识嘧啶二聚体结合形成复合物见光射酶获量嘧啶二聚体丁酰环开完全修复
2．转甲基作：转甲基酶催化DNA修饰甲基时转甲基酶身甲基化失活
3．直接连接：DNA断裂形成缺口DNA连接酶催化直接进行连接封闭缺口
4．切修复：种修复机制适种DNA损伤修复该修复机制分两种酶发动种核酸切酶种DNA糖苷酶①特异性核酸切酶（原核中UvrAUvrBUvrC）DNA糖苷酶识DNA受损伤部位该部位5'端作切口②核酸外切酶（DNA聚合酶Ⅰ）5'→3'端逐切损伤单链③DNA聚合酶催化互补链模板合成新单链片段填补缺口④DNA连接酶催化连接片段封闭缺口
5．重组修复：①DNA复制时损伤部位导致子链DNA合成障碍形成空缺②空缺诱导产生重组酶（重组蛋白RecA）该酶空缺区结合催化子链空缺侧亲链进行重组交换③侧亲链产生空缺互补子链模板DNA聚合酶连接酶催化重新修复缺口④亲链损伤部位继续保留切修复方式加修复
6．SOS修复：种DNA分子受较范围损伤复制受抑制时出现修复机制SOS喻细胞处危急状态
第十章 RNA生物合成
RNA转录合成特点：
RNA聚合酶催化段DNA链模板合成RNADNA携带遗传信息传递RNA程称转录转录生成RNA种rRNAtRNAmRNAsnRNAHnRNA
1．转录称性：指双链DNA中条链作模板进行转录遗传信息DNA传递RNA基说转录信息存两条DNA链够转录RNA条DNA链称意义链（模板链）互补条DNA链称反意义链（编码链）
2．转录连续性：RNA转录合成时RNA聚合酶催化连续合成段RNA链条RNA链间需进行连接
3．转录单性：RNA转录合成时方进行聚合RNA链合成方5'→3'
4．特定起始终止位点：RNA转录合成时DNA分子中某段作模板存特定起始位点特定终止位点
二RNA转录合成条件：
1．底物：四种核糖核苷酸ATPGTPCTPUTP
2．模板：段单链DNA作模板
3．RNA聚合酶（DDRP）： RNA聚合酶单链DNA模板四种核糖核苷酸存条件需引物5'→3'聚合RNA
原核生物中RNA聚合酶全酶五亚基构成α2ββ'σσ亚基转录起始点识关转录合成开始释放余部分（α2ββ'）称核心酶RNA链聚合关
真核生物中RNA聚合酶分三种：RNA polⅠ存核仁α鹅膏蕈碱敏感合成rRNA前体RNA polⅡ存核基质α鹅膏蕈碱极敏感合成HnRNARNA polⅢ存核基质α鹅膏蕈碱敏感合成tRNA前体snRNA5S rRNA
4．终止子ρ蛋白：种六聚体蛋白质识终止信号RNA紧密结合导致RNA释放
5．激活子：降解产物基激活蛋白（CAP）称cAMP受体蛋白（CRP）种二聚体蛋白质该蛋白cAMP结合刺激RNA聚合酶起始部位结合起始转录程
三RNA转录合成基程：
1．识：RNA聚合酶中σ子识转录起始点促核心酶结合形成全酶复合物
位基游RNA聚合酶识结合起始转录关DNA序称启动子原核生物中启动子通常长约60bp存两段带性序5'TTGACA3'5'TATAATG3'中富含TA序称Pribnow盒真核生物启动子中存段富含TA序称Hogness盒TATA盒
2．起始：RNA聚合酶全酶促局部双链解开催化ATPGTP外三磷酸核苷聚合形成第3'5'磷酸二酯键
3．延长：σ子全酶脱离余核心酶继续DNA链移动碱基互补原断聚合RNA
4．终止：RNA转录合成终止机制两种
⑴动终止：模板DNA链接转录终止点处存相连富含GCAT区域RNA转录产物形成寡聚U发夹形二级结构引起RNA聚合酶变构移动停止导致RNA转录终止
⑵赖辅助子终止：终止子（ρ蛋白）识特异终止信号促RNA释放
四真核生物RNA转录加工修饰：
1．mRNA转录加工：
⑴加帽：mRNA5'端加m7GTP结构程发生细胞核HnRNA进行加帽加工程首先磷酸酶作5'端磷酸基水解然加鸟苷三磷酸形成GpppN结构G进行甲基化
⑵加尾：程细胞核完成首先核酸外切酶切3'端剩核苷酸然加入polyA
⑶剪接：真核生物中结构基基断裂基结构基中够指导肽链合成编码序称外显子指导肽链合成非编码序称含子真核生物HnRNA剪接般需snRNA参构成核蛋白体参加通形成套索状结构含子切掉
⑷部甲基化：甲基化酶催化某碱基进行甲基化处理
2．tRNA转录加工： 加工方式切断碱基修饰
3．rRNA转录加工： 加工方式切断
第十二章 蛋白质生物合成
蛋白质生物合成体系：
生物体种蛋白质生物体利约20种氨基酸原料行合成蛋白质生物合成程DNA传递mRNA遗传信息具体解译蛋白质中氨基酸排列序程程称翻译（translation)参蛋白质生物合成种素构成蛋白质合成体系该体系包括：
1mRNA：作指导蛋白质生物合成模板
mRNA中三相邻核苷酸组成三联体代表氨基酸信息三联体称密码64种密码遗传密码具特点：① 连续性② 简性③ 通性④ 方性⑤ 摆动性⑥ 起始密码：AUG终止密码：UAAUAGUGA
2tRNA：氨基酸tRNA合成酶催化特定tRNA相应氨基酸结合生成氨基酰tRNA携带氨基酸参蛋白质生物合成
tRNA反密码环中部三核苷酸构成三联体识mRNA相应密码三联体称反密码 反密码密码识通常根碱基互补原A—UG—C配反密码第核苷酸第三核苷酸间配严格遵循碱基互补原种配称稳定配
够识mRNA中5′端起动密码AUGtRNA称起动tRNA原核生物中起动tRNAtRNAfmet真核生物中起动tRNAtRNAmet
3．rRNA核蛋白体：原核生物中核蛋白体70S分30S亚基50S亚基真核生物中核蛋白体80S分40S亚基60S亚基核蛋白体亚基分功：
⑴亚基：mRNAGTP起动tRNA结合
⑵亚基：①具两tRNA结合点A位—— 受位氨酰基位新进入氨基酰tRNA结合P位——位肽酰基位延伸中肽酰基tRNA结合②具转肽酶活性
蛋白质生物合成程中常常干核蛋白体结合mRNA分子时进行翻译干核蛋白体结合条mRNA时进行肽链翻译形成念球状结构称核蛋白体
4．起动子（IF）：肽链合成起动关蛋白子原核生物中存3种起动子分称IF13真核生物中存9种起动子（eIF）作促进核蛋白体亚基起动tRNA模板mRNA结合
5．延长子（EF）：原核生物中存3种延长子（EFTUEFTSEFG）真核生物中存2种（EF1EF2）作促氨基酰tRNA进入核蛋白受体促进移位程
6．释放子（RF）：原核生物中4种真核生物中1种作识终止密码协助肽链释放
7．氨基酰tRNA合成酶：该酶存胞液中特异氨基酸活化氨基酰tRNA合成关种氨基酰tRNA合成酶相应氨基酸携带氨基酸数种tRNA具高度特异性
二蛋白质生物合成程：
1．氨基酸活化搬运：氨基酸活化活化氨基酸tRNA结合均氨基酰tRNA合成酶催化完成反应完成特异tRNA3’端CCA2’3’位羟基相应活化氨基酸酯键相连接形成氨基酰tRNA
2．活化氨基酸缩合——核蛋白体循环：活化氨基酸核蛋白体反复翻译mRNA密码缩合生成肽链循环反应程称核蛋白体循环核蛋白体循环程分三阶段：
⑴起动阶段：①30S起动复合物形成IF促进30S亚基mRNA起动部位起动tRNA（tRNAfmet）GTP结合形成复合体②70S起动前复合体形成IF330S起动复合体脱落50S亚基复合体结合形成70S起动前复合体③70S起动复合体形成GTP水解IF1IF2复合物脱落
⑵肽链延长阶段：①进位：mRNA密码相应氨基酰tRNA进入核蛋白体受位步骤需GTPMg2+EF参②成肽：转肽酶催化位tRNA携带甲酰蛋氨酰基肽酰基转移受位氨基酰tRNAα氨基缩合形成肽键位已失蛋氨酰基肽酰基tRNA核蛋白脱落③移位：核蛋白体mRNA3' 端滑动相密码距离时肽酰基tRNA受体移位步骤需EF（EFG）GTPMg2+参 时核蛋白体受位留空密码相应氨基酰tRNA进入重复循环程肽链断延长
⑶肽链终止阶段：核蛋白体mRNA链滑动断肽链延长直终止信号进入受位①识：RF识终止密码进入核蛋白体受位②水解：RF转肽酶变水解酶肽链tRNA间酯键水解肽链释放③解离：通水解GTP核蛋白体mRNA分离tRNARF脱落核蛋白体解离亚基
三肽链合成加工修饰：
1．级结构加工修饰：
⑴N端甲酰蛋氨酸蛋氨酸切：N端甲酰蛋氨酸肽链合成起始氨基酸必须肽链折迭成定空间结构前切程：① 甲酰化② 蛋氨酰基
⑵氨基酸修饰：专性酶催化进行修饰包括糖基化羟基化磷酸化甲酰化等
⑶二硫键形成：专性氧化酶催化SH氧化SS
⑷肽段切：专性蛋白酶催化部分肽段切
2．高级结构形成：
⑴构象形成：分子伴侣辅助酶分子伴侣协助形成特定空间构象
⑵亚基聚合
⑶辅基连接
3．靶输送：蛋白质合成定输送执行功场称靶输送数情况输送蛋白质分子需穿膜性结构达特定点蛋白质分子氨基端般带段疏水肽段称信号肽分泌型蛋白质定输送信号肽胞浆中信号肽识粒子（SRP）识特异结合然通SRP膜接蛋白（DP）识结合携带蛋白质送出细胞
第十三章 基表达调控
基表达调控基概念原理：
1．基表达概念：基表达（gene expression）指定调节素作DNA分子特定基激活转录生成特定RNA引起特异性蛋白质合成程
2．基表达时间性空间性：
⑴时间特异性：基表达时间特异性(temporal specificity)指特定基表达严格特定时间序发生适应细胞体特定分化发育阶段需称阶段特异性
⑵空间特异性：基表达空间特异性（spatial specificity）指细胞生物体某特定生长发育阶段基表达细胞组织器官导致特异性蛋白质分布细胞组织器官称细胞特异性组织特异性
3．基表达方式：
⑴组成性表达：组成性基表达（constitutive gene expression）指体发育阶段数细胞中持续进行基表达基表达产物通常生命程必需必少较少受环境素影响类基通常称家基（housekeeping gene）
⑵诱导阻遏表达：诱导表达（induction）指特定环境素刺激基激活基表达产物增加类基称诱导基阻遏表达（repression）指特定环境素刺激基抑制基表达产物减少类基称阻遏基
4．基表达生物学意义：①适应环境维持生长增殖②维持体发育分化
5．基表达调控基原理：
⑴基表达级调控：基表达调控见基激活蛋白质生物合成阶段基表达调控分转录水（基激活转录起始）转录水（加工转运）翻译水翻译水转录水基表达调控重
⑵基转录激活调节基素：①式作元件：式作元件（cisacting element）称分子作元件指存DNA分子基转录调控关特殊序②反式作子：反式作子（transacting factor）称分子间作子指基表达调控关蛋白质子反式作子式作元件间作够达特定基进行调控目③式作元件反式作子间相互作：数调节蛋白DNA结合前需先通蛋白质蛋白质相互作形成二聚体聚体然通识特定式作元件DNA分子结合种结合通常非价键结合
二操子结构功：
原核生物中干结构基串联起表达受调控系统调控种基组织形式称操子典型操子分控制区信息区两部分信息区数结构基串联起组成控制区通常调节基（阻抑蛋白编码基）启动基（CRPRNA聚合酶结合区）操基（阻抑蛋白结合位点）构成
1．原核生物乳糖操子：
原核生物乳糖操子(Lac operon)控制区包括调节基启动基（CRP结合位点位RNA聚合酶结合位点游）操基信息区β半乳糖苷酶基（lacZ）通透酶基（lacY）乙酰化酶基（lacA）串联起构成培养基中乳糖浓度升高葡萄糖浓度降低时乳糖作诱导剂阻抑蛋白结合促阻抑蛋白操基分离方面细胞中cAMP浓度升高cAMPCRP结合激活CRP启动基结合促RNA聚合酶启动基结合基转录激活
2．原核生物色氨酸操子：
色氨酸操子（trp operon）属阻遏型操子调控系列色氨酸合成代谢酶蛋白转录合成色氨酸操子通常处开放状态辅阻遏蛋白操基结合阻遏转录色氨酸合成时色氨酸作辅阻遏物辅阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白者操基结合基转录关闭色氨酸操子调控涉转录衰减(attenuation)机制色氨酸操子第结构基启动基间存衰减区域细胞色氨酸酸浓度高时通转录相偶联翻译程形成衰减子结构RNA聚合酶DNA脱落导致转录终止
3．原核生物转录整体调控模式：
成群操子组成基转录调控网络称调节子通组成调节子调控网络干操子干蛋白质合成进行协调控达整体调控目典型整体调控模式SOS反应组DNA损伤修复关酶蛋白质基组成正常情况基均LexA阻遏蛋白封闭紫外线射时细菌体RecA蛋白水解酶激活催化LexA阻遏蛋白裂解失活导致DNA损伤修复关基表达
三真核基组结构特点：
1．转录产物单反子：真核基转录产物般单反子（monocistron）编码基转录生成mRNA分子指导翻译条肽链
2．量重复序列：真核基组中含量重复序列重复序列部分没特定生物学功DNA片段占整基组DNA90根重复频率分高度重复序列中度重复序列单拷贝序列
3．断裂基：真核生物中基具连续性基编码序列非编码序列分隔开基中够转录进步编码肽链合成部分称外显子（exon）转录会剪部分称含子（intron）
三真核基表达调控特点：
1．RNA聚合酶活性受转录子调控：真核生物中存RNA polⅠⅡⅢ三种RNA聚合酶分负责转录RNARNA聚合酶相应转录子形成复合体激活抑制该酶催化活性
2．染色质结构改变参基表达调控：真核生物DNA组蛋白结合形成核体结构进步形成染色质真核基激活时染色质结构发生改变改变：
⑴单链DNA形成：基激活双链DNA解开成单链利转录形成DNAaseⅠ超敏位点
⑵DNA拓朴结构改变：天然双链DNA均负性超螺旋构象存基激活转录区前方DNA拓朴结构变正性超螺旋正性超螺旋阻碍核体形成促进组蛋白解聚
⑶核体稳定性增加：组蛋白修饰状态改变巯基暴露等原引起核体结构改变
4．正性调节占导：真核基般处阻遏状态RNA聚合酶启动子亲力低通利种转录子正性激活RNA聚合酶真核基调控机制
5．转录翻译程分进行：转录翻译程分存亚细胞部位分进行调控
6．转录加工修饰程复杂：特mRNA转录仅形成初级转录产物——HnRNA然剪接加帽加尾等加工修饰转变成熟mRNA
四真核基转录调控元件激活机制：
1．式作元件（分子作元件）：
⑴启动子：存结构基游基转录启动关段特殊DNA序称启动子原核生物类似含段富含TATA序称TATA盒外见CAAT盒GC盒
⑵增强子：位结构基附够增强该基转录活性段DNA序称增强子增强子特点：①转录起始点5’3’侧均起作②相启动子指均起作③发挥作受控基远距离相关④异源性启动子发挥作⑤通常具短重复序
⑶沉默子：够基转录起阻遏作DNA片段属负性调控元件
2．反式作子（分子间作子）：真核生物反式作子通常属转录子（transcription factorTF）
(1)转录子种类：①非特异性转录子（基转录子）：非选择性调控基转录表达蛋白质子称非特异性转录子真核生物中存三种RNA聚合酶分相应转录子TFⅠTFⅡTFⅢ中TFⅡ六种亚类TFⅡD唯识启动子TATA盒结合转录子TFⅡB促进聚合酶Ⅱ启动子结合②特异性转录子：够选择性调控某种某基转录表达蛋白质子称特异性转录子目前较清楚调控免疫球蛋白基表达核蛋白质子（NF）
(2)转录子结构：反式作子少含三功域DNA结合功域转录活性功域转录子结合功域DNA结合功域带性结构：①HTHHLH结构： 两段α螺旋夹段β折迭构成α螺旋β折迭间通β转角成环连接螺旋转角螺旋结构螺旋环螺旋结构②锌指结构：见TFⅢA类固醇激素受体中段富含半胱氨酸肽链构成四半光氨酸残基His残基螯合分子Zn2+余约1213残基呈指样突出刚嵌入DNA双螺旋沟中相结合③亮氨酸拉链结构：见真核生物DNA结合蛋白C端癌基表达调控关两段α螺旋行排列构成α螺旋中存隔7残基规律性排列Leu残基Leu侧链交排列呈拉链状两条肽链呈钳状DNA相结合
⑶转录子作特点：①DNA式作元件转录子识②转录子识DNA式作元件③TFTF间存相互作④TFTFTFDNA结合时导致构象改变⑤TF合成程中较变性塑性
3．转录激活调控：真核RNA聚合酶Ⅱ激活需赖种转录子形成复合体程首先TFⅡD识启动子序列结合继RNA聚合酶ⅡTFⅡDB等聚合形成功性前起始复合体——PIC结合增强子转录子前起始复合体结合形成稳定转录起始复合体
第十四章 基重组基工程
然界基转移重组：
基重组(gene recombination)指DNA片段细胞细胞间甚物种间进行交换交换片段然具复制表达功
1．接合作：细胞细胞相互接触时DNA分子细胞细胞转移种遗传物质转移方式称接合作（conjugation）
2．转化转染：外DNA引起生物体遗传性状改变程称转化(transformation)噬菌体常常感染细菌DNA注入细菌体引起细菌遗传性状改变通感染方式外DNA引入宿细胞导致宿细胞遗传性状改变程称转染(transfection)转染转化种特殊形式
3．整合转导外DNA侵入宿细胞宿细胞DNA进行重组成宿细胞DNA部分程称整合整合宿细胞染色体DNA中外DNA切离出时带走部分宿DNA程称转导(transduction)源宿DNA基称转导基
4．转座：转座称转位（transposition）指DNA片段基基组位置转移位
置现象够基组中游动DNA片段包括插入序列转座子两种类型
⑴插入序列：典型插入序列（insertion sequenceIS）长7501500bpDNA片段两分离反重复序列转座酶基转座酶基表达时引起该序列转座转座方式保守性转座复制性转座
⑵转座子：转座子(transposons)染色体位点转移位点分散重复序列含两反重复序列转座酶基基（抗生素抗性基）
免疫球蛋白重链基组变区基（VH）组恒定区基（CH）构成通基选择性转座重组转录表达出种样免疫球蛋白重链付抗原
5．基重组方式：
⑴位点特异性重组：整合酶催化两段DNA序列特异位点处发生整合价连接称位点特异性重组
⑵源重组：发生源DNA序列间重组称源重组(homologous recombination)种重组方式求两段DNA序列类似特定重组蛋白酶作完成
二重组DNA技术：
重组DNA技术称基工程（genetic engineering）分子克隆(molecular cloning)指采工方法源DNA进行重组重组DNA引入宿细胞中进行增殖表达程
1．载体目基分离（分）：载体DNA目基分进行分离纯化纯品
⑴载体：常载体(vector)包括质粒(plasmid)噬菌体(phage)病毒(virus)三类载体均需工构建致病基赋予新功利进行筛选标志基单限制酶切点等①质粒：存天然细菌体种独立细菌染色体外双链环状DNA具独立复制力通常带细菌抗药基②噬菌体：通转染方式DNA送入细菌体进行增殖常工构建λ噬菌体载体目基噬菌体DNA进行重组时采插入重组方式采置换重组方式③病毒：常SV40通感染方式DNA送入哺乳动物细胞中进行增殖
⑵目基：①直接染色体DNA中分离：仅适原核生物基分离②工合成：根已知肽链氨基酸序利遗传密码表推定核苷酸序进行工合成适应编码分子肽基③mRNA合成cDNA：采定方法钓取特定基mRNA通逆转录酶催化合成互补DNA（cDNA）RNA链DNA聚合酶合成互补DNA链双链DNA④基文库中筛选：某种基DNA适限制酶切断载体DNA重组全部转化宿细胞含全部基组DNA种群称G文库(genomic DNA library)某种细胞全部mRNA通逆转合成cDNA然转化宿细胞含全部表达基种群称C文库(cDNA library)C文库具组织细胞特异性⑤利PCR合成：已知目基两端序列采聚合酶链反应（polymerase chain reaction PCR）技术体外合成目基
2．载体目基切断（切）：通常采限制性核酸切酶(restriction endonuclease)简称限制酶分载体DNA目基进行切断便重组够识特定碱基序特定位点降解核酸核酸切酶称限制酶限制酶识序48碱基回文结构限制酶切断末端形成端3'突出粘性末端5'突出粘性末端三种情况形成粘性末端(cohesive end)者较利载体DNA目基重组
3．载体目基重组（接）：带切口载体获目基连接起重新组合DNA分子
⑴粘性末端连接法：载体目基通粘性末端进行互补粘合加入DNA连接酶封闭缺口重组体
⑵工接尾法：聚物加尾连接法末端核苷酸转移酶催化脱氧核糖核苷酸添加载体目基3'端载体添加段polyG目基添加段polyC通碱基互补进行粘合DNA连接酶连接
⑶工接头连接法：工连接器（段含种限制酶切点DNA片段）连接载体目基种限制酶载体目基进行切断互补粘性末端
4．重组DNA转化扩增（转）：重组DNA导入宿细胞进行增殖表达重组质粒通转化方式导入宿细胞λ噬菌体作载体重组体需通转染方式重组噬菌体DNA导入肠杆菌等宿细胞重组DNA导入宿细胞适培养条件进行培养扩增宿细胞
5．重组DNA筛选鉴定（筛）：含重组体宿细胞进行筛选作鉴定
⑴根重组体表型进行筛选：带抗药基质粒重组体采插入灭活法进行筛选
⑵根标志互补进行筛选：宿细胞存某种基表达产物缺陷时采方法筛选重组体载体DNA分子中插入相应缺陷基宿细胞重新获缺陷基表达产物说明该细胞中带重组体
⑶根DNA限制酶谱进行分析：粗筛含重组体细菌需进行限制酶谱分析进步鉴定
⑷核酸杂交法进行分析鉴定：采目基部分互补DNA片段作探针含重组体细菌菌落进行杂交确定重组体中带目基
获带目基细菌断进行增殖量目基片段分析研究目基游带启动子序目基转录表达合成蛋白质
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
第章 绪
生物化学概念：
生物化学（biochemistry)利化学原理方法探讨生命门科学介化学生物学物理学间门边缘学科
二生物化学发展：
1．叙述生物化学阶段：生物化学发展萌芽阶段工作分析研究生物体组成成分生物体分泌物排泄物
2．动态生物化学阶段：生物化学蓬勃发展时期时期基弄清生物体种化学物质代谢途径
3．分子生物学阶段：阶段研究工作探讨种生物分子结构功间关系
三生物化学研究方面：
1．生物体物质组成：高等生物体蛋白质核酸糖类脂类水机盐等组成外含低分子物质
2．物质代谢：物质代谢基程包括三步骤：消化吸收→中间代谢→排泄中中间代谢程细胞进行复杂化学变化程包括合成代谢分解代谢物质互变代谢调控量代谢方面容
3．细胞信号转导：细胞存条信号转导途径途径间通定方式方式相互交织起构成非常复杂信号转导网络调控细胞代谢生理活动生长分化
4．生物分子结构功：通生物分子结构理解揭示结构功间关系
5．遗传繁殖：生物体遗传繁殖分子机制研究现代生物化学分子生物学研究重容
第二章 蛋白质结构功
氨基酸：
1．结构特点：氨基酸(amino acid)蛋白质分子基组成单位构成天然蛋白质分子氨基酸约20种脯氨酸α亚氨基酸甘氨酸含手性碳原子外余氨基酸均Lα氨基酸
2．分类：根氨基酸R基团极性氨基酸分四类：① 非极性中性氨基酸(8种)② 极性中性氨基酸(7种)③ 酸性氨基酸(GluAsp)④ 碱性氨基酸(LysArgHis)
二 肽键肽链：
肽键(peptide bond)指分子氨基酸α羧基分子氨基酸α氨基脱水形成价键(CONH)氨基酸分子参形成肽键脱水结构完整称氨基酸残基条肽链两端：氨基端(N端)羧基端(C端)肽链方N端→C端
三肽键面(肽单位)：
肽键具部分双键性质旋转组成肽键四原子相邻两α碳原子处面刚性面结构称肽键面
四蛋白质分子结构：
蛋白质分子结构分级二级三级四级结构等层次级结构线状结构二三四级结构空间结构
1．级结构：指肽链中氨基酸排列序维系键肽键蛋白质级结构决定空间结构
2．二级结构：指肽链链骨架盘绕折叠形成构象氢键维系种类型：
⑴α螺旋：结构特征：①链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋②螺旋升圈36氨基酸残基螺距054nm③ 相邻螺旋圈间形成许氢键④ 侧链基团位螺旋外侧
影响α螺旋形成素：① 存侧链基团较氨基酸残基② 连续存带相电荷氨基酸残基③ 存脯氨酸残基
⑵β折叠：结构特征：① 干条肽链肽段行反行排列成片② 肽键CON—H形成链间氢键③侧链基团分交位片层方
⑶β转角：肽链180°回折部分通常四氨基酸残基构成14残基间形成氢键维系
⑷规卷曲：链骨架规律盘绕部分
3．三级结构：指肽链原子空间排布维系键非价键（次级键）：氢键疏水键范德华力离子键等涉二硫键
4．四级结构：指亚基间立体排布接触部位布局等维系键非价键亚基指参构成蛋白质四级结构具独立三级结构肽链
五 蛋白质理化性质：
1．两性解离等电点：蛋白质分子中然存游离氨基游离羧基蛋白质氨基酸样具两性解离性质蛋白质分子带正负电荷相等时溶液pH值称蛋白质等电点
2．蛋白质胶体性质：蛋白质具亲水溶胶性质蛋白质分子表面水化膜表面电荷稳定蛋白质亲水溶胶两重素
3．蛋白质紫外吸收：蛋白质分子中色氨酸酪氨酸苯丙氨酸残基紫外光吸收色氨酸吸收强吸收峰280nm
4．蛋白质变性：蛋白质某理化素作特定空间结构破坏导致理化性质改变生物活性丧失种现象称蛋白质变性引起蛋白质变性素：高温高压电离辐射超声波紫外线机溶剂重金属盐强酸强碱等绝数蛋白质分子变性逆
六蛋白质分离纯化：
1．盐析机溶剂沉淀：蛋白质溶液中加入量中性盐破坏蛋白质胶体性质蛋白质溶液中沉淀析出称盐析常中性盐：硫酸铵氯化钠硫酸钠等盐析时溶液pH蛋白质等电点处效果水意例混合机溶剂乙醇甲醇丙酮等均引起蛋白质沉淀
2．电泳：蛋白质分子高低pI溶液中带净负正电荷电场中移动电泳迁移率取决蛋白质分子带电荷量分子
3．透析：利透析袋膜超滤性质分子物质分子物质分离开
4．层析：利混合物中组分理化性质差异相互接触两相（固定相流动相）间分布进行分离离子交换层析凝胶层析吸附层析亲层析等中凝胶层析测定蛋白质分子量
5．超速离心：利物质密度超速离心分布液层分离超速离心测定蛋白质分子量蛋白质分子量沉降系数S成正
七氨基酸序分析：
蛋白质肽链氨基酸序分析蛋白质级结构测定步骤：
1 分离纯化蛋白质定量蛋白质纯品
2 取定量样品进行完全水解测定蛋白质氨基酸组成
3 分析蛋白质N端C端氨基酸
4 采特异性酶（胰凝乳蛋白酶）化学试剂（溴化氰）蛋白质处理干条肽段
5 分离纯化单肽段
6 测定条肽段氨基酸序般采Edman降解法异硫氰酸苯酯进行反应氨基酸降解逐进行测定
7 少两种方法处理蛋白质分肽段氨基酸序
8 两套肽段氨基酸序进行较获完整蛋白质分子氨基酸序
第三章 核酸结构功
核酸化学组成：
1．含氮碱：参核酸核苷酸构成含氮碱分嘌呤碱嘧啶碱两类组成核苷酸嘧啶碱三种——尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）嘧啶衍生物组成核苷酸嘌呤碱两种——腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘌呤衍生物
2．戊糖：核苷酸中戊糖两种βD核糖βD2脱氧核糖构成核苷酸分核糖核苷酸脱氧核糖核酸两类
3．核苷：核苷戊糖含氮碱基脱水缩合生成化合物通常核糖脱氧核糖C1’ β羟基嘧啶碱N1嘌呤碱N9进行缩合生成化学键称βN糖苷键中D核糖生成者称核糖核苷脱氧核糖生成者称脱氧核糖核苷稀碱基生成核苷称稀核苷假尿苷（ψ）D核糖C1’ 尿嘧啶C5相连生成核苷
二核苷酸结构命名：
核苷酸核苷磷酸脱水缩合生成磷酸酯类化合物包括核糖核苷酸脱氧核糖核酸两类常见核苷酸5’核苷酸（5’ 常省略）5’核苷酸5’位缩合磷酸基少分磷酸核苷（核苷酸）二磷酸核苷三磷酸核苷
外生物体存特殊环核苷酸常见环磷酸腺苷（cAMP）环磷酸鸟苷（cGMP）通常作激素作第二信
核苷酸通常缩写符号进行命名第位符号写字母d代表脱氧第二位写字母代表碱基第三位写字母代表磷酸基数目第四位写字母P代表磷酸
三核酸级结构：
核苷酸通3’5’磷酸二酯键连接起形成含侧链核苷酸长链化合物称核酸核酸具方性5’位具磷酸基末端称5’端3’位具羟基末端称3’端
DNAdAMPdGMPdCMPdTMP四种脱氧核糖核苷酸组成DNA级结构指DNA分子中脱氧核糖核苷酸种类数目排列序连接方式RNAAMPGMPCMPUMP四种核糖核苷酸组成RNA级结构指RNA分子中核糖核苷酸种类数目排列序连接方式
四DNA二级结构：
DNA双螺旋结构DNA二级结构种重形式WatsonCrick两位科学家1953年提出种结构模型实验Chargaff研究组DNA化学组成进行分析研究DNA分子中四种碱基摩尔百分ATGCA+GT+C（Chargaff原）Wilkins研究组完成DNA晶体X线衍射图谱分析
天然DNA二级结构B型结构特征：①右手双螺旋两条链反行方式排列②链位螺旋外侧碱基位侧③两条链间存碱基互补通氢键连系ATGC（碱基互补原） ④螺旋稳定素氢键碱基堆砌力⑤螺旋螺距34nm直径2nm
五DNA超螺旋结构：
双螺旋DNA分子进步盘旋形成超螺旋结构称DNA三级结构
绝数原核生物DNA价封闭环状双螺旋三级结构呈麻花状
真核生物中双螺旋DNA分子围绕蛋白质八聚体进行盘绕形成特殊串珠状结构称核体核体结构属DNA三级结构
六DNA功：
DNA基功作遗传信息载体生物遗传信息复制基信息转录提供模板
DNA分子中具特定生物学功片段称基（gene）生物体全部DNA序列称基组（genome）基组生物复杂性关
七RNA空间结构功：
RNA分子种类较分子变化较功样化RNA通常单链存形成局部双螺旋结构
1．mRNA结构功：mRNA单链核酸真核生物中初级产物称HnRNA数真核成熟mRNA分子具典型5’端7甲基鸟苷三磷酸（m7GTP）帽子结构3’端聚腺苷酸(polyA)尾巴结构mRNA功蛋白质合成提供模板分子中带遗传密码mRNA分子中三相邻核苷酸组成组蛋白质翻译合成时代表特定氨基酸种核苷酸三联体称遗传密码（coden）
2．tRNA结构功：tRNA分子含稀碱基RNAtRNA二级结构局部双螺旋形成表现三叶草形称三叶草结构分五部分：①氨基酸臂：tRNA5’端3’端构成局部双螺旋3’端带CCAOH序氨基酸结合携带氨基酸②DHU臂：含二氢尿嘧啶核苷氨基酰tRNA合成酶结合关③反密码臂：反密码环中部三核苷酸组成三联体蛋白质生物合成中识mRNA相应密码称反密码（anticoden）④ TψC臂：含保守TψC序识核蛋白体rRNA促tRNA核蛋白体结合⑤变臂：位TψC臂反密码臂间功详
3．rRNA结构功：rRNA细胞中含量RNA蛋白质起构成核蛋白体作蛋白质生物合成场原核生物中rRNA三种：5S16S23S真核生物中rRNA四种：5S58S18S28S
八核酶：
具身催化作RNA称核酶（ribozyme）核酶通常具特殊分子结构锤头结构
九核酸般理化性质：
核酸具酸性粘度吸收紫外光吸收峰260nm
十DNA变性：
理化素作DNA双螺旋两条互补链松散分开成单链导致DNA理化性质生物学性质发生改变种现象称DNA变性
引起DNA变性素：①高温②强酸强碱③机溶剂等DNA变性性质改变：①增色效应：指DNA变性260nm紫外光光吸收度增加现象②旋光性降③粘度降低④生物功丧失改变
加热DNA溶液260nm紫外光吸收度突然增加达值半时温度DNA变性温度（融解温度Tm）Tm高低DNA分子中G+C含量关G+C含量越高Tm越高
十DNA复性分子杂交：
变性DNA退火处理重新形成双螺旋结构程称DNA复性
两条源单链核酸（DNARNA）致相互补碱基序退火处理复性形成新杂种双螺旋现象称核酸分子杂交核酸杂交DNADNADNARNA杂交源具致相互补碱基序核酸片段称源序
常核酸分子杂交技术：原位杂交斑点杂交Southern杂交Northern杂交等
核酸杂交分析程中常已知序核酸片段放射性位素生物素进行标记种带定标记已知序核酸片段称探针
十二核酸酶：
水解核酸酶称核酸酶核苷酸链末端开始水解核酸酶称核酸外切酶核苷酸链中间开始水解核酸酶称核酸切酶识特定核苷酸序特定位点水解核酸切酶称限制性核酸切酶（限制酶）
第四章 酶
酶概念：
酶（enzyme）活细胞产生生物催化剂种催化剂具极高催化效率高度底物特异性化学质蛋白质酶分子结构分单体酶寡聚酶酶体系（酶复合体功酶）三类
二酶分子组成：
酶分子根化学组成分单纯酶结合酶（全酶）两类结合酶酶蛋白辅助子两部分构成酶蛋白部分酶底物特异性关辅助子酶催化活性关
酶蛋白疏松结合酶催化活性关耐热低分子机化合物称辅酶酶蛋白牢固结合酶催化活性关耐热低分子机化合物称辅基
三辅酶辅基源生理功：
辅酶辅基生理功：⑴ 运载氢原子电子参氧化原反应⑵ 运载反应基团酰基氨基烷基羧基碳单位等参基团转移部分辅酶辅基衍生维生素
维生素（vitamin)指类维持细胞正常功必需许生物体身合成必须食物供分子机化合物
维生素溶解性分脂溶性维生素水溶性维生素两类脂溶性维生素VitAVitDVitEVitK四种水溶性维生素VitB1VitB2VitPPVitB6VitB12VitC泛酸生物素叶酸等
1TPP：焦磷酸硫胺素硫胺素（Vit B1）焦磷酸化生成脱羧酶辅酶体参糖代谢程中α酮酸氧化脱羧反应
2FMNFAD：黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）核黄素（VitB2）衍生物FMNFAD通常作脱氢酶辅基酶促反应中作递氢体（双递氢体）
3NAD+NADP+：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+辅酶Ⅰ）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+辅酶Ⅱ）Vit PP衍生物NAD+NADP+作脱氢酶辅酶酶促反应中起递氢体作单递氢体
4磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺：Vit B6衍生物磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺作氨基转移酶氨基酸脱羧酶半胱氨酸脱硫酶等辅酶
5CoA：泛酸（遍酸）体参构成辅酶A（CoA）CoA中巯基羧基高硫酯键结合糖脂蛋白质代谢中起传递酰基作酰化酶辅酶
6生物素：羧化酶辅基体参CO2固定羧化反应
7 FH4：叶酸衍生四氢叶酸体碳单位基团转移酶系统中辅酶
8 Vit B12衍生物：Vit B12分子中含金属元素钴称钴胺素Vit B12体种活性形式5'脱氧腺苷钴胺素甲基钴胺素等中5'脱氧腺苷钴胺素参构成变位酶辅酶甲基钴胺素甲基转移酶辅酶
四金属离子作：
1 稳定构象：稳定酶蛋白催化活性必需分子构象
2 构成酶活性中心：作酶活性中心组成成分参构成酶活性中心
3 连接作：作桥梁底物分子酶蛋白螯合起
五酶活性中心：
酶分子具定空间构象部位该部位化学基团集中直接参底物转变产物反应程部位称酶活性中心
参构成酶活性中心化学基团底物相结合称结合基团催化底物反应转变成产物称催化基团两类基团统称活性中心必需基团酶活性中心外存化学基团维系酶空间构象关称酶活性中心外必需基团
六酶促反应特点：
1．具极高催化效率：酶催化效率般催化剂高106～1020倍酶底物形成ES中间复合物改变化学反应进程反应需活化阈降低活化分子数目增加加速反应进行
2．具高度底物特异性：种酶作种类化合物促进定化学变化生成定产物种现象称酶作特异性
⑴绝特异性：种酶作种化合物催化种化学反应称绝特异性琥珀酸脱氢酶
⑵相特异性：种酶作类化合物种化学键催化类化学反应称相特异性脂肪酶
⑶立体异构特异性：种酶作种立体异构体生成种立体异构体称立体异构特异性L精氨酸酶
3．酶催化活性调节：代谢物调节酶催化活性酶分子价修饰改变酶催化活性通改变酶蛋白合成改变催化活性
七酶促反应机制：
1．中间复合物学说诱导契合学说：酶催化时酶活性中心首先底物结合生成种酶底物复合物（ES）复合物分解释放出酶生成产物中间复合物学说底物酶接时底物分子诱导酶活性中心构象生改变成底物分子密切结合构象诱导契合学说
2．酶高效率催化关素：①趋效应定作②张力作③酸碱催化作④价催化作⑤酶活性中心低介电区（表面效应）
八酶促反应动力学：
酶反应动力学研究酶催化反应速度影响反应速度种素探讨种素酶促反应速度影响时通常测定初始速度代表酶促反应速度底物转化量<5时反应速度
1．底物浓度反应速度影响：
⑴底物酶促反应饱现象：实验观察酶浓度变时底物浓度反应速度关系矩形双曲线底物浓度较低时反应速度增加底物浓度增加成正（级反应）底物浓度增加反应速度增加量逐渐减少（混合级反应）底物浓度增加定量时反应速度达值底物浓度增加增加（零级反应）
⑵米氏方程米氏常数：根述实验结果Michaelis & Menten 1913年推导出述矩形双曲线数学表达式米氏方程： ν Vmax[S](Km+[S])中Vmax反应速度Km米氏常数
⑶KmVmax意义：
①νVmax2时Km[S]Km等酶促反应速度达值半时底物浓度
②k1>>k+2时Kmk1k+1KsKm反映酶底物亲力Km值越酶底物亲力越反越
③Km判断反应级数：[S]<001Km时ν（VmaxKm）[S]反应级反应反应速度底物浓度成正[S]>100Km时νVmax反应零级反应反应速度底物浓度关001Km<[S]<100Km时反应处零级反应级反应间混合级反应
④Km酶特征性常数：定条件某种酶Km值恒定通测定酶（特组工酶）Km值判断否酶
⑤Km判断酶适底物：酶种底物存时Km值者该酶适底物
⑥Km确定酶活性测定时需底物浓度：[S]10Km时ν91Vmax合适测定酶活性需底物浓度
⑦Vmax酶转换数计算：酶总浓度速度已知时计算出酶转换数单位时间酶分子催化底物转变产物分子数
⑷KmVmax测定：采LineweaverBurk双倒数作图法Hanes作图法
2．酶浓度反应速度影响：反应系统中底物浓度足够时酶促反应速度酶浓度成正νk[E]
3．温度反应速度影响：般说酶促反应速度温度增高加快温度增加达某点酶蛋白热变性作反应速度迅速降酶促反应速度温度升高达值时温度称酶适温度酶适温度实验条件关酶特征性常数低温时活化分子数目减少反应速度降低温度升高酶活性恢复
4．pH反应速度影响：观察pH酶促反应速度影响通常钟形曲线pH高低均导致酶催化活性降酶催化活性高时溶液pH值称酶适pH体数酶适pH65～80间酶适pH酶特征性常数
5．抑制剂反应速度影响：
降低酶促反应速度引起酶分子变性失活物质统称酶抑制剂抑制剂抑制作分逆抑制作逆抑制作两类
⑴逆抑制作：
抑制剂酶分子必需基团价结合引起酶活性抑制采透析等简单方法酶活性恢复抑制作逆抑制作果ν～[E]作图组斜率相行线抑制剂浓度增加行右移动酶逆抑制作包括专性抑制（机磷农药胆碱酯酶抑制）非专性抑制（路易斯气巯基酶抑制）两种
⑵逆抑制作：
抑制剂非价键酶分子逆性结合造成酶活性抑制采透析等简单方法抑制剂酶活性完全恢复抑制作逆抑制作果ν～[E]作图组抑制剂浓度增加斜率降低直线逆抑制作包括竞争性反竞争性非竞争性抑制种类型
① 竞争性抑制：抑制剂底物竞争酶活性中心结合干扰酶底物结合酶催化活性降低种作称竞争性抑制作特点：a竞争性抑制剂酶底物类似物反应产物b抑制剂酶结合部位底物酶结合部位相c抑制剂浓度越抑制作越增加底物浓度抑制程度减d动力学参数：Km值增Vm值变典型例子丙二酸琥珀酸脱氢酶（底物琥珀酸）竞争性抑制磺胺类药物（氨基苯磺酰胺）二氢叶酸合成酶（底物氨基苯甲酸）竞争性抑制
② 反竞争性抑制：抑制剂游离酶结合ES复合物结合阻止产物生成酶催化活性降低称酶反竞争性抑制特点：a抑制剂底物时酶部位结合b必须底物存抑制剂酶产生抑制作c动力学参数：Km减Vm降低
③ 非竞争性抑制：抑制剂游离酶结合ES复合物结合酶催化活性降低称非竞争性抑制特点：a底物抑制剂分独立酶部位相结合b抑制剂酶底物结合影响底物浓度改变抑制程度影响c动力学参数：Km值变Vm值降低
6．激活剂反应速度影响：够促酶促反应速度加快物质称酶激活剂酶激活剂数金属离子K+Mg2+Mn2+等唾液淀粉酶激活剂Cl
九酶调节：
通改变催化活性整代谢反应速度方发生改变酶称限速酶关键酶
酶活性调节通改变结构催化活性生改变通改变含量改变催化活性通形式酶组织中分布差异调节代谢活动
1．酶结构调节：通现酶分子结构影响改变酶催化活性种快速调节方式
⑴变构调节：称构调节某代谢物变构酶分子变构部位特异性结合酶分子构发生改变改变酶催化活性代谢反应速度种调节作称变构调节具变构调节作酶称变构酶酶分子变构酶催化活性发生改变代谢物称变构剂变构酶亚基配体（底物变构剂）结合够通改变相邻亚基构象配体亲力发生改变种效应称变构酶协效应变构剂般反馈方式代谢途径起始关键酶进行调节常见负反馈调节变构调节特点：① 酶活性改变通酶分子构象改变实现②酶变构仅涉非价键变化③调节酶活性素代谢物④非耗程⑤放效应
⑵价修饰调节：酶蛋白分子中某基团酶催化发生价修饰导致酶活性改变称价修饰调节价修饰方式：磷酸化脱磷酸化等价修饰调节般激素调节相联系调节方式级联反应价修饰调节特点：①酶两种修饰活性形式存②价键变化③受调节素（激素）影响④般耗程⑤存放效应
⑶酶原激活：处活性状态酶前身物质称酶原酶原定条件转化活性酶程称酶原激活酶原激活程通常伴酶蛋白级结构改变酶原分子级结构改变导致酶原分子空间结构改变催化活性中心形成活性酶原形式转变活性酶酶原激活生理意义：保护身组织细胞酶水解消化
2．酶含量调节：指通改变细胞中酶蛋白合成降解速度调节酶分子绝含量影响催化活性调节代谢反应速度机体迟缓调节重方式
⑴酶蛋白合成调节：酶蛋白合成速度通常通诱导剂阻遏剂进行调节促基转录增强酶蛋白合成增加物质称诱导剂反称阻遏剂常见诱导剂阻遏剂包括代谢物药物激素等
⑵酶蛋白降解调节：饥饿时精氨酸酶降解减慢酶活性增高利氨基酸分解供
3．工酶调节：种属中催化活性相酶蛋白分子结构理化性质免疫学性质组酶称工酶工酶体生理意义适应组织细胞器代谢需工酶体生理功
乳酸脱氢酶工酶（LDHs）四聚体体五种分子形式LDH1（H4）LDH2（H3M1）LDH3（H2M2）LDH4（H1M3）LDH5（M4）心肌中LDH1含量LDH1乳酸亲力较高作催化乳酸转变丙酮酸进步氧化分解供应心肌量骨骼肌中含量LDH5LDH5丙酮酸亲力较高作催化丙酮酸转变乳酸促进糖酵解进行
十酶命名分类：
1．酶命名：惯命名法系统命名法两种常者惯命名法
2．酶分类：根1961年国际酶学委员会（IEC）分类法酶分六类：① 氧化原酶类：催化氧化原反应②转移酶类：催化基团某种化合物种化合物③水解酶类：催化化合物水解反应④裂合酶类：催化双键掉基团加基团双键⑤异构酶类：催化分子基团重排⑥合成酶类：催化两分子化合物缔合反应
第五章 糖代谢
糖类生理功：
① 氧化供：糖类体供物质占全部供物质供量70供关糖类葡萄糖糖原前者运输供形式者贮存形式② 作结构成分：糖类脂类形成糖脂蛋白质形成糖蛋白糖脂糖蛋白均参构成生物膜神组织等③作核酸类化合物成分：核糖脱氧核糖参构成核苷酸DNARNA等④转变物质：糖类代谢转变脂肪氨基酸等化合物
二糖氧酵解：
糖氧酵解指葡萄糖氧条件分解生成乳酸释放出量程全部反应程胞液中进行代谢终产物乳酸分子葡萄糖氧酵解净生成两分子ATP
糖氧酵解代谢程分四阶段：
1 活化（糖磷酸酯生成）：葡萄糖磷酸化异构反应生成16双磷酸果糖(FBP)葡萄糖→6磷酸葡萄糖→6磷酸果糖→16双磷酸果糖（F16BP)阶段需消耗两分子ATP糖激酶（肝中葡萄糖激酶）6磷酸果糖激酶1关键酶
2 裂解（磷酸丙糖生成）：分子F16BP裂解两分子3磷酸甘油醛包括两步反应：F16BP→磷酸二羟丙酮 + 3磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮→3磷酸甘油醛
3 放（丙酮酸生成）：3磷酸甘油醛脱氢磷酸化脱水放等反应生成丙酮酸包括五步反应：3磷酸甘油醛→13二磷酸甘油酸→3磷酸甘油酸→2磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸阶段两次底物水磷酸化放反应生成2×24分子ATP丙酮酸激酶关键酶
4．原（乳酸生成）：利丙酮酸接受酵解代谢程中产生NADHNADH重新氧化NAD+丙酮酸→乳酸
三糖氧酵解调节：
三关键酶糖激酶（葡萄糖激酶）6磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶进行调节糖激酶变构抑制剂G6P肝中葡萄糖激酶调节肝细胞葡萄糖吸收素受长链脂酰CoA反馈抑制6磷酸果糖激酶1调节糖酵解代谢途径流量素受ATP柠檬酸变构抑制AMPADP16双磷酸果糖26双磷酸果糖变构激活丙酮酸激酶受16双磷酸果糖变构激活受ATP变构抑制肝中受丙氨酸变构抑制
四糖氧酵解生理意义：
1 氧缺氧条件作糖分解供补充途径：⑴ 骨骼肌剧烈运动时相缺氧⑵ 原进入高原初期⑶ 严重贫血量失血呼吸障碍肺心血疾患致缺氧
2 氧条件作某组织细胞供途径：表皮细胞红细胞视网膜等线粒体通氧酵解供
五糖氧氧化：
葡萄糖氧条件彻底氧化分解生成C2OH2O释放出量量程称糖氧氧化绝数组织细胞通糖氧氧化途径获量代谢程细胞胞液线粒体进行分子葡萄糖彻底氧化分解产生3638分子ATP糖氧氧化代谢途径分三阶段：
1．葡萄糖酵解途径生成丙酮酸：
阶段细胞胞液中进行糖氧酵解途径相涉关键酶相分子葡萄糖分解生成两分子丙酮酸两分子（NADH+H+）净生成2分子ATPNADH氧条件进入线粒体产2×22×3分子ATP第阶段净生成68分子ATP
2．丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：
丙酮酸进入线粒体丙酮酸脱氢酶系催化氧化脱羧生成（NADH+H+）乙酰CoA阶段两分子（NADH+H+）
产生2×3分子ATP 丙酮酸脱氢酶系关键酶该酶三种酶单体构成涉六种辅助子NAD+FADCoATPP硫辛酸Mg2+
3．三羧酸循环彻底氧化分解：
生成乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解CO2H2O释放量合成ATP分子乙酰CoA氧化分解生成12分子ATP阶段生成2×1224分子ATP
三羧酸循环指线粒体中乙酰CoA首先草酰乙酸缩合生成柠檬酸然系列代谢反应乙酰基氧化分解草酰乙酸生循环反应程循环反应程称柠檬酸循环Krebs循环
三羧酸循环八步反应构成：草酰乙酸 + 乙酰CoA→柠檬酸→异柠檬酸→α酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰乙酸
三羧酸循环特点：①循环反应线粒体中进行逆反应 ②完成次循环氧化分解掉分子乙酰基生成12分子ATP ③循环中间产物通循环反应生成循环反应消耗 ④循环中两次脱羧反应生成两分子CO2 ⑤循环中四次脱氢反应生成三分子NADH分子FADH2 ⑥循环中次直接产反应生成分子GTP ⑦三羧酸循环关键酶柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α酮戊二酸脱氢酶系α酮戊二酸脱氢酶系结构丙酮酸脱氢酶系相似辅助子完全相
六糖氧氧化生理意义：
1．糖体分解供途径：⑴ 生成ATP数目远远糖氧酵解生成ATP数目⑵ 机体数组织细胞均通途径氧化供
2．糖脂蛋白质氧化供途径：糖脂蛋白质分解产物途径彻底氧化分解供
3．糖脂蛋白质相互转变枢纽：氧氧化途径中中间代谢物糖脂蛋白质分解产生某中间代谢物途径逆行相互转变
七氧氧化调节巴斯德效应：
丙酮酸脱氢酶系受乙酰CoAATPNADH变构抑制受AMPADPNAD+变构激活异柠檬酸脱氢酶调节三羧酸循环流量素ATP变构抑制剂AMPADP变构激活剂
巴斯德效应：糖氧氧化抑制糖氧酵解现象氧时酵解产生NADH丙酮酸进入线粒体产糖氧酵解受抑制
八磷酸戊糖途径：
磷酸戊糖途径指G6P脱氢反应开始系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物然重新进入糖氧化分解代谢途径条旁路代谢途径该旁路途径起始物G6P返回代谢产物3磷酸甘油醛6磷酸果糖重中间代谢产物5磷酸核糖NADPH整代谢途径胞液中进行关键酶6磷酸葡萄糖脱氢酶
九磷酸戊糖途径生理意义：
1 体生成NADPH代谢途径：NADPH体：⑴ 作供氢体参体合成代谢：
参合成脂肪酸胆固醇等⑵ 参羟化反应：作加单氧酶辅酶参代谢物羟化⑶ 维持巯基酶活性⑷ 氧化型谷胱甘肽原⑸ 维持红细胞膜完整性：6磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷导致蚕豆病表现溶血性贫血
2 体生成5磷酸核糖唯代谢途径：体合成核苷酸核酸需核糖脱氧核糖均5磷酸核糖形式提供生成方式G6P脱氢脱羧生成3磷酸甘油醛F6P基团转移逆反应生成
十糖原合成分解：
糖原许葡萄糖分子聚合成带分支高分子糖类化合物糖原分子直链部分α14糖苷键葡萄糖残基连接起支链部分α16糖苷键形成分支糖原种原性糖糖原合成分解代谢发生肝肾肌肉组织细胞胞液中
1．糖原合成代谢：糖原合成反应程分三阶段
⑴活化：葡萄糖生成尿苷二磷酸葡萄糖：葡萄糖→6磷酸葡萄糖→1磷酸葡萄糖→UDPG阶段需UTP消耗相两分子ATP
⑵缩合：糖原合酶催化UDPG带葡萄糖残基通α14糖苷键原糖原分子非原端相连糖链延长糖原合酶糖原合成关键酶
⑶分支：直链长度达12葡萄糖残基时分支酶催化距末端6～7葡萄糖残基组成寡糖链α14糖苷键转变α16糖苷键糖原出现分支时非原端增加
2．糖原分解代谢：糖原分解代谢分三阶段非耗程
⑴水解：糖原→1磷酸葡萄糖阶段关键酶糖原磷酸化酶需脱支酶协助
⑵异构：1磷酸葡萄糖→6磷酸葡萄糖
⑶脱磷酸：6磷酸葡萄糖→葡萄糖程肝肾进行
十糖原合成分解生理意义：
1．贮存量：葡萄糖糖原形式贮存
2．调节血糖浓度：血糖浓度高时合成糖原浓度低时分解糖原补充血糖
3．利乳酸：肝中糖异生途径利糖氧酵解产生乳酸合成糖原肝糖原合成三碳途径间接途径
十二糖异生：
非糖物质转变葡萄糖糖原程称糖异生该代谢途径存肝肾中糖异生酵解途径逆行三步反应（糖激酶磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶）逆反应需外反应绕行
1．G6P → G：葡萄糖6磷酸酶催化进行水解该酶糖异生关键酶存肌肉组织中肌肉组织生成葡萄糖
2．F16BP → F6P：果糖16二磷酸酶1催化进行水解该酶糖异生关键酶
3．丙酮酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸：丙酮酸羧化支路完成丙酮酸进入线粒体丙酮酸羧化酶（需生物素）催化生成草酰乙酸者转变苹果酸穿出线粒体回复草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化转变磷酸烯醇式丙酮酸两酶关键酶
糖异生原料生糖氨基酸甘油乳酸
十三糖异生生理意义：
1．饥饿情况维持血糖浓度相恒定：较长时间饥饿情况机体需糖异生作生成葡萄糖维持血糖浓度相恒定
2．回收乳酸分子中量：乳酸肌肉组织糖氧酵解产生肌肉组织糖异生作弱生成葡萄糖需产生乳酸转运肝脏重新生成葡萄糖加利
葡萄糖肌肉组织中糖氧酵解产生乳酸血循环转运肝脏糖异生作生成葡萄糖转运肌肉组织加利循环程称乳酸循环（Cori循环）
3．维持酸碱衡：肾脏中生成α酮戊二酸转变草酰乙酸然糖异生途径生成葡萄糖程促进肾脏中谷氨酰胺脱氨基生成NH3者中H+利维持酸碱衡
十四血糖：
血液中葡萄糖含量称血糖真糖法测定正常空腹血糖浓度389～611mmolL（70～100mg）
1．血糖源路：正常情况血糖浓度相恒定源路两方面动态衡决定血糖源：① 消化吸收葡萄糖② 肝脏糖异生作③ 肝糖原分解血糖路：① 氧化分解供② 合成糖原（肝肌肾）③ 转变脂肪氨基酸④ 转变糖类物质
2．血糖水调节：调节血糖浓度相恒定机制：
⑴组织器官：①肝脏：通加快血中葡萄糖转运入肝细胞通促进肝糖原合成降低血糖浓度通促进肝糖原分解促进糖异生作增高血糖浓度②肌肉等外周组织：通促进葡萄糖氧化利降低血糖浓度
⑵激素：①降低血糖浓度激素——胰岛素②升高血糖浓度激素——胰高血糖素肾腺素糖皮质激素生长激素甲状腺激素
⑶神系统
第六章 脂类代谢
脂类分类生理功：
脂类脂肪类脂总称类溶水易溶机溶剂化合物中脂肪指甘油三酯类脂包括磷脂（甘油磷脂鞘磷脂）糖脂（脑苷脂神节苷脂）胆固醇胆固醇酯
脂类物质具列生理功：① 供贮：甘油三酯具功体20～30量甘油三酯提供② 构成生物膜：磷脂胆固醇具功③ 协助脂溶性维生素吸收提供必需脂肪酸必需脂肪酸指机体需身合成必须食物提供烯脂肪酸④ 保护保温作：网膜皮脂肪具功
二甘油三酯分解代谢：
1．脂肪动员：贮存脂肪细胞中甘油三酯激素敏感脂肪酶催化水解释放出脂肪酸供全身组织细胞摄取利程称脂肪动员激素敏感脂肪酶（HSL）脂肪动员关键酶HSL激活剂肾腺素甲肾腺素胰高血糖素抑制剂胰岛素前列腺素E2烟酸
脂肪动员程：激素+膜受体→腺苷酸环化酶↑→cAMP↑→蛋白激酶↑→激素敏感脂肪酶（HSL甘油三酯酶）↑→甘油三酯分解↑
脂肪动员结果生成三分子脂肪酸（FFA）分子甘油脂肪酸进入血液循环须清蛋白结合成复合体转运甘油转运肝脏磷酸化3磷酸甘油进行代谢
2．脂肪酸β氧化：体数组织细胞均途径氧化利脂肪酸代谢反应程分三阶段：
(1) 活化：线粒体外膜质网进行反应程脂肪酸硫激酶（脂酰CoA合成酶）催化生成脂酰CoA活化分子脂肪酸需消耗两分子ATP
(2) 进入：助两种肉碱脂肪酰转移酶（酶Ⅰ酶Ⅱ）催化移换反应脂酰CoA肉碱（肉毒碱）携带进入线粒体肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ脂肪酸β氧化关键酶
⑶ β氧化：四连续酶促反应组成：① 脱氢：脂肪酰CoA脂肪酰CoA脱氢酶催化生成FADH2αβ烯脂肪酰CoA② 水化：水化酶催化生成Lβ羟脂肪酰CoA③ 脱氢：Lβ羟脂肪酰CoA脱氢酶催化生成β酮脂肪酰CoANADH+H+④ 硫解：硫解酶催化分解生成1分子乙酰CoA1分子减少两碳原子脂肪酰CoA者继续氧化分解直全部分解乙酰CoA
3．三羧酸循环：生成乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化分解
三脂肪酸氧化分解时量释放：
16C软脂酸例计算生成ATP数目：分子软脂酸七次β氧化全部分解八分子乙酰CoAβ氧化5×735分子ATP八分子乙酰CoA12×896分子ATP131分子ATP减活化时消耗两分子ATP软脂酸净生成129分子ATP
偶数碳原子长链脂肪酸式计算：ATP净生成数目（碳原子数÷2 1）×5 + （碳原子数÷2）×12 2
四 酮体生成利：
脂肪酸肝脏中氧化分解生成乙酰乙酸β羟丁酸丙酮三种中间代谢产物统称酮体
1．酮体生成：酮体肝脏线粒体中生成合成原料乙酰CoA关键酶HMGCoA合成酶
程：乙酰CoA→乙酰乙酰CoA →HMGCoA→乙酰乙酸生成乙酰乙酸通加氢反应转变β羟丁酸发脱羧生成丙酮
2．酮体利：利酮体酶两种琥珀酰CoA转硫酶（存心肾脑骨骼肌细胞线粒体中消耗ATP）乙酰乙酸硫激酶（存心肾脑细胞线粒体中需消耗2分子ATP）
氧化利酮体程：β羟丁酸→乙酰乙酸→乙酰乙酰CoA→乙酰CoA→三羧酸循环
3．酮体生成利生理意义：
(1) 正常情况酮体肝脏输出源种形式：酮体分子较肝外组织氧化利成肝脏肝外组织输出源种形式
(2) 饥饿疾病情况心脑等重器官提供必源：长期饥饿某疾病情况葡萄糖供应足心脑等器官转变利酮体氧化分解供
五甘油三酯合成代谢：
肝脏肠脂肪组织合成脂肪组织器官合成亚细胞部位胞液脂肪合成时首先需合成长链脂肪酸3磷酸甘油然二者缩合起形成甘油三酯（脂肪）
1．脂肪酸合成：脂肪酸合成原料葡萄糖氧化分解产生乙酰CoA合成程胞液中脂肪酸合成酶系催化β氧化程逆反应脂肪酸合成直接产物软脂酸然加工成种类脂肪酸
⑴乙酰CoA转运出线粒体：线粒体产生乙酰CoA草酰乙酸缩合生成柠檬酸穿线粒体膜进入胞液裂解重新生成乙酰CoA产生草酰乙酸转变丙酮酸重新进入线粒体程称柠檬酸丙酮酸穿梭作
⑵丙二酸单酰CoA合成：乙酰CoA羧化酶（需生物素）催化乙酰CoA羧化丙二酸单酰CoA乙酰CoA羧化酶脂肪酸合成关键酶属变构酶活性受柠檬酸异柠檬酸变构激活受长链脂酰CoA变构抑制
⑶脂肪酸合成循环：脂肪酸合成时碳链缩合延长程类似β氧化逆反应循环反应程 缩合→加氢→脱水→加氢需氢原子源NADPH磷酸戊糖旁路赖次循环反应延长两碳原子该循环反应程胞液中脂肪酸合成酶系催化
脂肪酸合成酶系低等生物中种分子脂酰基载体蛋白（ACP）七种酶单体构成酶复合体高等动物中条肽链构成功酶通常二聚体形式存亚基含ACP结构域
⑷软脂酸碳链延长饱脂肪酸生成：程线粒体微粒体进行丙二酸单酰CoA软脂酰CoA缩合碳链延长长达二十四碳饱键脂类加氧酶系催化形成
2．3磷酸甘油生成：合成甘油三酯需3磷酸甘油列两条途径生成：①糖代谢生成（脂肪细胞肝脏）：磷酸二羟丙酮加氢生成3磷酸甘油②脂肪动员生成（肝）：脂肪动员生成甘油转运肝脏磷酸化生成3磷酸甘油
3．甘油三酯合成：2×脂酰CoA + 3磷酸甘油 → 磷脂酸 → 甘油三酯
六甘油磷脂代谢：
甘油磷脂分子甘油两分子脂肪酸分子磷酸X基团构成X基团磷脂卵磷脂（磷脂酰胆碱）胆碱脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）胆胺磷脂酰丝氨酸丝氨酸磷脂酰肌醇肌醇
1．甘油磷脂合成代谢：甘油磷脂合成途径两条
⑴甘油二酯合成途径：磷脂酰胆碱磷脂酰乙醇胺通代谢途径合成合成程中需消耗CTP需胆碱乙醇胺CDP胆碱CDP乙醇胺形式提供
⑵CDP甘油二酯合成途径：磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸心磷脂通途径合成合成程中需消耗CTP需甘油二酯CDP甘油二酯活性形式提供
2．甘油磷脂分解代谢：甘油磷脂分解存体种磷脂酶分解脂肪酸甘油磷酸等然进步降解
磷脂酶A1存蛇毒中降解产物溶血磷脂2者强溶血作溶血磷脂2磷脂酶B2降解失溶血作
七鞘磷脂代谢：
鞘脂类化合物中含甘油脂质部分鞘氨醇N脂酰鞘氨醇（神酰胺）鞘氨醇全身组织细胞质网合成合成需原料软脂酰CoA丝氨酸需磷酸吡哆醛NADPHFAD等辅助子参体含量鞘磷脂神鞘磷脂构成生物膜重磷脂合成时相应转移酶催化CDP胆碱CDP乙醇胺携带磷酸胆碱磷酸乙醇胺转移N脂酰鞘氨醇生成神鞘磷脂
八胆固醇代谢：
胆固醇基结构环戊烷氢菲胆固醇酯化C3位羟基进行两种酶催化存血浆中卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）存组织细胞中脂肪酰CoA胆固醇酰基转移酶（ACAT）
1．胆固醇合成：胆固醇合成部位肝脏肠胞液微粒体合成需原料乙酰CoA合成分子胆固醇需18分子乙酰CoA54分子ATP10分子NADPH
⑴乙酰CoA缩合生成甲羟戊酸（MVA）：程胞液微粒体进行2×乙酰CoA→乙酰乙酰CoA→HMGCoA→MVAHMGCoA原酶胆固醇合成关键酶
⑵甲羟戊酸缩合生成鲨烯：程胞液微粒体进行MVA→二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鲨烯
⑶鲨烯环化胆固醇：程微粒体进行鲨烯结合胞液固醇载体蛋白（SCP）微粒体酶进行催化系列反应环化27碳胆固醇
2．胆固醇合成调节：种调节素通胆固醇合成关键酶——HMGCoA原酶活性影响调节胆固醇合成速度合成量
⑴膳食素：饥饿禁食抑制HMGCoA原酶活性胆固醇合成减少反摄取高糖高饱脂肪膳食HMGCoA活性增加导致胆固醇合成增
⑵胆固醇衍生物：胆固醇反馈抑制HMGCoA原酶活性胆固醇某氧化物7β羟胆固醇25羟胆固醇等抑制该酶活性
⑶激素：胰岛素甲状腺激素通诱导该酶合成酶活性增加胰高血糖素糖皮质激素抑制该酶活性
3．胆固醇转化：胆固醇通转化作转变化合物进行代谢粪便直接排出体外
⑴转化胆汁酸：正常天合成胆汁酸中25通转化胆汁酸初级胆汁酸胆固醇原料肝脏中合成合成关键酶7α羟化酶初级胆汁酸胆酸鹅脱氧胆酸初级胆汁酸通常羧酸侧链结合分子甘氨酸牛磺酸形成结合型初级胆汁酸甘氨胆酸甘氨鹅脱氧胆酸牛磺胆酸牛磺鹅脱氧胆酸次级胆汁酸肠道细菌作生成次级胆汁酸脱氧胆酸石胆酸
⑵转化类固醇激素：肾腺皮质球状带合成醛固酮称盐皮质激素调节水盐代谢肾腺皮质束状带合成皮质醇皮质酮合称糖皮质激素调节糖代谢性激素睾酮孕酮雌二醇
⑶转化维生素D3：胆固醇7位脱氢转变7脱氢胆固醇者紫外光射B环发生断裂生成VitD3VitD3肝脏羟化25（OH）D3肾脏羟化125(OH)2 D3125(OH)2 D3活性维生素D3
九血浆脂蛋白：
1．血浆脂蛋白分类：①电泳分类法：根电泳迁移率进行分类分四类：乳糜微粒 → β脂蛋白 → 前β脂蛋白 → α脂蛋白②超速离心法：脂蛋白密度高低进行分类分四类：CM → VLDL → LDL → HDL
2．载脂蛋白功：
⑴ 转运脂类物质
⑵ 作脂类代谢酶调节剂：LCATApoAⅠ等激活ApoAⅡ抑制LpL（脂蛋白脂肪酶）ApoCⅡ激活ApoCⅢ抑制ApoAⅡ激活HL活性
⑶ 作脂蛋白受体识标记：ApoB细胞膜ApoBE受体（LDL受体）识ApoE细胞膜ApoBE受体ApoE受体（LDL受体相关蛋白LRP）识ApoAⅠ参HDL受体识
⑷ 参脂质转运：CETP促进胆固醇酯HDL转移VLDLLDLPTP促进磷脂CMVLDL转移HDL
3．血浆脂蛋白代谢功：乳糜微粒肠粘膜细胞组装外源性甘油三酯转运关极低密度脂蛋白肝脏组装源性甘油三酯转运关低密度脂蛋白VLDL代谢产生肝脏合成胆固醇转运肝外组织细胞高密度脂蛋白源广泛胆固醇逆转运关
第七章 生物氧化
生物氧化概念特点：
物质生物体氧化分解释放出量程称生物氧化体外燃烧样生物氧化消耗O2生成CO2H2O释放出量量程体外燃烧生物氧化程37℃中性含水环境中酶催化进行反应逐步释放出量相部分量高磷酸酯键形式储存起
二线粒体氧化呼吸链：
线粒体中干递氢体递电子体定序排列组成细胞呼吸程关链式反应体系称呼吸链递氢体递电子体复合体形式存线粒体膜复合体：
1． 复合体Ⅰ（NADH泛醌原酶）：分子NADH原酶（FMN）两分子铁硫蛋白（FeS）分子CoQ组成作（NADH+H+）传递CoQ
铁硫蛋白分子中含非血红素铁酸稳定硫分子中铁离子硫原子构成种特殊正四面体
结构称铁硫中心铁硫簇铁硫蛋白单电子传递体泛醌（CoQ）存线粒体膜种脂溶性醌类化合物分子中含苯醌结构接受二氢原子转变成苯二酚结构种双递氢体
2． 复合体Ⅱ（琥珀酸泛醌原酶）：分子琥珀酸脱氢酶（FAD）两分子铁硫蛋白两分子Cytb560组成作FADH2传递CoQ
细胞色素类：类铁卟啉辅基蛋白质单电子传递体细胞色素存线粒体膜存微粒体存线粒体膜细胞色素Cytaa3Cytb（b560b562b566）CytcCytc1存微粒体细胞色素CytP450Cytb5
3． 复合体Ⅲ（泛醌细胞色素c原酶）：两分子Cytb（分Cytb562Cytb566）分子Cytc1分子铁硫蛋白组成作电子泛醌传递Cytc
4． 复合体Ⅳ（细胞色素c氧化酶）：分子Cyta分子Cyta3组成含两铜离子直接电子传递氧Cytaa3称细胞色素c氧化酶作电子Cytc传递氧
三呼吸链成分排列序：
述递氢体递电子体组成NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链两条呼吸链
1．NADH氧化呼吸链：递氢体递电子体排列序：NAD+ →[ FMN (FeS)]→CoQ→b(FeS)→ c1 → c →aa3 →12O2 丙酮酸α酮戊二酸异柠檬酸苹果酸β羟丁酸β羟脂酰CoA谷氨酸脱氢呼吸链递氢
2．琥珀酸氧化呼吸链：递氢体递电子体排列序： [ FAD (FeS)]→CoQ→b(FeS)→ c1 → c →aa3 →12O2 琥珀酸3磷酸甘油（线粒体）脂酰CoA脱氢呼吸链递氢
四生物体量生成方式：
1．氧化磷酸化：线粒体中底物分子脱氢原子递氢体系传递氧程中释放量ADP磷酸化生成ATP种量生成方式称氧化磷酸化
2．底物水磷酸化：直接底物分子中高键转变ATP分子中末端高磷酸键程称底物水磷酸化
五氧化磷酸化偶联部位：
消耗摩尔氧原子消耗机磷摩尔数称PO值底物脱氢NAD+受氢体时PO值约3底物脱氢FAD受氢体时PO值约2NADH氧化呼吸链三生成ATP偶联部位琥珀酸氧化呼吸链两生成ATP偶联部位
六氧化磷酸化偶联机制：
目前公认机制1961年Mitchell提出化学渗透学说学说认氧化呼吸链存线粒体膜氧化反应进行时H+通氢泵作（氧化原袢）排斥线粒体膜外侧（膜间腔）形成跨膜pH梯度跨膜电位差种形式量存线粒体膜ATP合酶利生成高磷酸基团ADP结合合成ATP
电镜ATP合酶分三部分头部柄部基底部生化技术进行分离F0（基底部+部分柄部）F1（头部+部分柄部）两部分ATP合酶中心存质子通道质子通通道进入线粒体基质时量头部ATP合酶催化活性中心利合成ATP
七氧化磷酸化影响素：
1．ATPADP值：ATPADP值调节氧化磷酸化速度重素ATPADP值降致氧化磷酸化速度加快反ATPADP值升高时氧化磷酸化速度减慢
2．甲状腺激素：甲状腺激素激活细胞膜Na+K+ATP酶ATP水解增加ATPADP值降氧化磷酸化速度加快
3．药物毒物：
⑴呼吸链抑制剂：够抑制呼吸链递氢递电子程药物毒物称呼吸链抑制剂够抑制第位点异戊巴妥粉蝶霉素A鱼藤酮等够抑制第二位点抗霉素A二巯基丙醇够抑制第三位点COH2SCNN3中CNN3抑制氧化型Cytaa3Fe3+COH2S抑制原型Cytaa3Fe2+
⑵解偶联剂：抑制呼吸链递氢递电子程氧化产生量ADP磷酸化试剂称解偶联剂机理增线粒体膜H+通透性H+跨膜梯度消氧化程释放量ATP合成反应解偶联剂24二硝基酚
⑶氧化磷酸化抑制剂：电子传递ADP磷酸化均抑制作药物毒物称氧化磷酸化抑制剂寡霉素
八高磷酸键类型：
生物化学中常水解时释放量>20kJmol磷酸键称高磷酸键种类型：
1．磷酸酐键：包括种磷酸核苷类化合物ADPATP等
2．混合酐键：磷酸羧酸脱水形成酐键13二磷酸甘油酸等化合物
3．烯醇磷酸键：见磷酸烯醇式丙酮酸中
4．磷酸胍键：见磷酸肌酸中肌肉脑组织中量贮存形式磷酸肌酸中高磷酸键直接利必须先高磷酸键转移ATP供生理活动需反应程肌酸磷酸激酶（CPK）催化完成
九线粒体外NADH穿梭：
胞液中3磷酸甘油醛乳酸脱氢均产生NADHNADH穿梭系统进入线粒体氧化磷酸化产生H2OATP
1．磷酸甘油穿梭系统：系统3磷酸甘油磷酸二羟丙酮载体两种α磷酸甘油脱氢酶催化胞液中NADH氢原子带入线粒体中交FAD琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化NADH通穿梭系统带氢原子进入线粒体2分子ATP
2．苹果酸穿梭系统：系统苹果酸天冬氨酸载体苹果酸脱氢酶谷草转氨酶催化胞液中NADH氢原子带入线粒体交NAD+NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化穿梭系统带入氢原子生成3分子ATP
第八章 氨基酸代谢
蛋白质营养作：
1．蛋白质生理功：：①构成组织细胞重成分②参组织细胞更新修补③参物质代谢生理功调控④氧化供⑤功：转运凝血免疫记忆识等
2．氮衡：体蛋白质合成分解处动态衡中日氮摄入量排出量维持着动态衡种动态衡称氮衡氮衡种情况：
⑴氮总衡：日摄入氮量排出氮量致相等表示体蛋白质合成量分解量致相等称氮总衡种情况见正常成
⑵氮正衡：日摄入氮量排出氮量表明体蛋白质合成量分解量称氮正衡种情况见童孕妇病恢复期
⑶氮负衡：日摄入氮量排出氮量表明体蛋白质合成量分解量称氮负衡种情况见消耗性疾病患者（结核肿瘤）饥饿者
3．必需氨基酸非必需氨基酸：体合成必须食物蛋白质供氨基酸称必需氨基酸反体够行合成必食物供氨基酸称非必需氨基酸
必需氨基酸八种：赖氨酸（Lys）色氨酸（Trp）苯丙氨酸（Phe）蛋氨酸（Met）苏氨酸（Thr）亮氨酸（Leu）异亮氨酸（Ile）缬氨酸（Val）酪氨酸半胱氨酸必需必需氨基酸原料合成称半必需氨基酸
4．蛋白质营养价值互补作：蛋白质营养价值高低决定素：① 必需氨基酸含量② 必需氨基酸种类③ 必需氨基酸例具体需求相符氨基酸组成种营养价值较低食物蛋白质混合食提高营养价值作称食物蛋白质互补作
二蛋白质消化吸收腐败
1．蛋白质消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质肽肠中完全水解氨基酸
2．氨基酸吸收：肠进行种动转运程需特殊载体携带外γ谷氨酰循环进行
3．蛋白质肠中腐败：肠中进行细菌蛋白质消化产物分解作产生毒物质
三氨基酸脱氨基作：
氨基酸通三种方式脱氨基氧化脱氨基联合脱氨基非氧化脱氨基
1．氧化脱氨基：反应程包括脱氢水解两步反应L氨基酸氧化酶谷氨酸脱氢酶催化L氨基酸氧化酶种需氧脱氢酶该酶体作谷氨酸脱氢酶种需氧脱氢酶NAD+NADP+辅酶该酶作较属变构酶活性受ATPGTP抑制受ADPGDP激活
2．转氨基作：转氨酶催化α氨基酸氨基转移α酮酸酮基位置生成相应α氨基酸原α氨基酸转变相应α酮酸转氨酶磷酸吡哆醛(胺)辅酶转氨基作种氨基酸α酮酸间普遍进行GlyLysThrPro外均参加转氨基作较重转氨酶：
⑴ 丙氨酸氨基转移酶（ALT）称谷丙转氨酶（GPT）催化丙氨酸α酮戊二酸间氨基移换反应逆反应该酶肝脏中活性较高肝脏疾病时引起血清中ALT活性明显升高
⑵ 天冬氨酸氨基转移酶（AST）称谷草转氨酶（GOT）催化天冬氨酸α酮戊二酸间氨基移换反应逆反应该酶心肌中活性较高心肌疾患时血清中AST活性明显升高
3．联合脱氨基作：转氨基作氧化脱氨基作联合进行氨基酸脱氨基氧化α酮酸程称联合脱氨基作数组织细胞中进行体脱氨基方式
4．嘌呤核苷酸循环（PNC）：存骨骼肌心肌中种特殊联合脱氨基作方式骨骼肌心肌中腺苷酸脱氨酶活性较高该酶催化AMP脱氨基反应转氨基反应相联系构成嘌呤核苷酸循环脱氨基作
四α酮酸代谢：
1．氨基化氨基酸
2．转变糖脂：某氨基酸脱氨基生成糖异生途径中间代谢物糖异生途径生成葡萄糖氨基酸称生糖氨基酸氨基酸LeuLys代谢生成乙酰CoA乙酰乙酰CoA转变脂酮体称生酮氨基酸PheTyrIleThrTrp分解产物部分生成葡萄糖部分生成乙酰CoA称生糖兼生酮氨基酸
3．氧化供：进入三羧酸循环彻底氧化分解供
五氨代谢：
1．血氨源路：
⑴血氨源：①肠道吸收②氨基酸脱氨基③氨基酸酰胺基水解④含氮物分解
⑵血氨路：①肝脏转变尿素②合成氨基酸③合成含氮物④合成天冬酰胺谷氨酰胺⑤直接排出
2．氨血中转运：氨血液循环中转运需毒形式进行生成丙氨酸谷氨酰胺等氨转运肝脏肾脏进行代谢
⑴丙氨酸葡萄糖循环：肌肉中氨基酸氨基转丙酮酸生成丙氨酸者血液循环转运肝脏脱氨基生成丙酮酸糖异生转变葡萄糖血液循环转运肌肉重新分解产生丙酮酸循环程称丙氨酸葡萄糖循环
⑵谷氨酰胺运氨作：肝外组织脑骨骼肌心肌谷氨酰胺合成酶催化合成谷氨酰胺谷氨酰胺形式氨基血液循环带肝脏谷氨酰胺酶分解产生氨合成尿素谷氨酰胺氨具运输贮存解毒作
3．鸟氨酸循环尿素合成：体氨代谢路合成尿素合成尿素器官肝脏肾脑中少量合成尿素合成鸟氨酸循环反应程完成催化反应酶存胞液线粒体中反应程：NH3+CO2+2ATP →氨基甲酰磷酸→胍氨酸→精氨酸代琥珀酸→精氨酸→尿素+鸟氨酸
尿素合成特点：①合成肝脏线粒体胞液中进行②合成分子尿素需消耗四分子ATP③精氨酸代琥珀酸合成酶尿素合成关键酶④尿素分子中两氮原子源NH3源天冬氨酸
六氨基酸脱羧基作：
氨基酸脱羧酶催化辅酶磷酸吡哆醛产物CO2胺
1．γ氨基丁酸生成：γ氨基丁酸（GABA）种重神递质L谷氨酸脱羧产生反应L谷氨酸脱羧酶催化脑肾中活性高
2．5羟色胺生成：5羟色胺（5HT）种重神递质具强烈缩血作合成原料色氨酸合成程：色氨酸→5羟色氨酸→5羟色胺
3．组胺生成：组胺组氨酸脱羧产生具促进滑肌收缩促进胃酸分泌强烈舒血作
4．胺生成：精脒精胺均属胺细胞生长繁殖调节关合成原料鸟氨酸关键酶鸟氨酸脱羧酶
七碳单位代谢：
碳单位指含碳原子机基团基团通常载体携带参加代谢反应常见碳单位甲基（CH3）亚甲基甲烯基（CH2）次甲基甲炔基（CH）甲酰基（CHO）亚氨甲基（CHNH）羟甲基（CH2OH）等
碳单位通常载体携带常见载体四氢叶酸（FH4）S腺苷型半胱氨酸时VitB12
常见碳单位四氢叶酸衍生物：①N10甲酰四氢叶酸（N10CHO FH4）②N5亚氨甲基四氢叶酸（N5CHNH FH4）③N5N10亚甲基四氢叶酸 （N5N10CH2FH4）④N5N10次甲基四氢叶酸 （N5N10CHFH4）⑤N5甲基四氢叶酸（N5CH3 FH4）
苏氨酸丝氨酸甘氨酸色氨酸代谢降解生成N10甲酰四氢叶酸者嘌呤C2原子合成苏氨酸丝氨酸甘氨酸组氨酸代谢降解生成N5N10次甲基四氢叶酸者嘌呤C8原子合成丝氨酸代谢降解生成N5N10亚甲基四氢叶酸者胸腺嘧啶甲基合成
八S腺苷蛋氨酸循环：
蛋氨酸体合成许重化合物肾腺素胆碱肌酸核酸等甲基供体活性形式S腺苷蛋氨酸（SAM）SAM种碳单位衍生物载体认S腺苷型半胱氨酸携带碳单位甲基
蛋氨酸形成S腺苷蛋氨酸提供甲基转变型半胱氨酸然反方重新合成蛋氨酸循环反应程称S腺苷蛋氨酸循环活性甲基循环
九芳香族氨基酸代谢：
神组织细胞中代谢程：苯丙氨酸→酪氨酸→巴→巴胺→甲肾腺素→肾腺素巴胺甲肾腺素肾腺素统称茶酚胺黑色素细胞中巴转变黑色素苯丙氨酸羟化酶遗传性缺陷致苯丙酮酸尿症酪氨酸酶遗传性缺陷致白化病
第九章 核苷酸代谢
核苷酸类物质生理功：
核苷酸类物质体生理功：
① 作合成核酸原料：ATPGTPCTPUTP合成RNAdATPdGTPdCTPdTTP合成DNA
② 作量贮存供应形式：ATP外GTPUTPCTP等
③ 参代谢生理活动调节：环核苷酸cAMPcGMP作激素第二信
④ 参构成酶辅酶辅基：NAD+NADP+FADFMNCoA中均含核苷酸成分
⑤ 作代谢中间物载体：UDP携带糖基CDP携带胆碱胆胺甘油二酯腺苷携带蛋氨酸（SAM）等
二嘌呤核苷酸合成代谢：
1．头合成途径：利简单前体物5磷酸核糖氨基酸碳单位CO2等逐步合成嘌呤核苷酸程称头合成途径途径见肝脏次肠胸腺
嘌呤环中原子分列前体物质：Asp → N1N10CHO FH4 → C2 Gln → N3N9 CO2 → C6 N5N10CHFH4 → C8 Gly → C4 C5 N7
合成程分三阶段：
⑴ 次黄嘌呤核苷酸合成：磷酸核糖焦磷酸合成酶催化消耗ATP5'磷酸核糖合成PRPP(1'焦磷酸5'磷酸核糖)然约10步反应合成第嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）
⑵ 腺苷酸鸟苷酸合成：IMP腺苷酸代琥珀酸合成酶催化天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMPS）然裂解产生AMPIMPIMP脱氢酶催化NAD+受氢体脱氢氧化黄苷酸（XMP）者鸟苷酸合成酶催化谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）
⑶三磷酸嘌呤核苷合成：AMPGMP进步磷酸化生成ATPGTP作合成RNA原料ADPGDP核糖核苷酸原酶催化脱氧生成dADPdGDP然磷酸化dATPdGTP作合成DNA原料
2．补救合成途径：称利合成途径指利分解代谢产生嘌呤碱合成嘌呤核苷酸程途径数组织细胞中进行反应：A + PRPP → AMPGI + PRPP → GMPIMP
3．抗代谢药物嘌呤核苷酸合成抑制：够抑制嘌呤核苷酸合成抗代谢药物通常属嘌呤氨基酸叶酸类似物通代谢酶竞争性抑制作干扰抑制嘌呤核苷酸合成具抗肿瘤治疗作床应较嘌呤核苷酸类似物6巯基嘌呤（6MP）6MP化学结构次黄嘌呤类似抑制IMP转变AMPGMP干扰嘌呤核苷酸合成
三嘌呤核苷酸分解代谢：
嘌呤核苷酸分解首先核苷酸酶催化脱磷酸生成嘌呤核苷然核苷酶催化分解生成嘌呤碱产生IX黄嘌呤氧化酶催化氧化生成终产物尿酸痛风症患者体嘌呤核苷酸分解代谢异常致血中尿酸水升高尿酸钠晶体沉积软骨关节软组织肾脏床表现皮结节关节疼痛等嘌呤醇予治疗
四嘧啶核苷酸合成代谢：
1．头合成途径：指利简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸程该程肝脏胞液中进行嘧啶环中原子分列前体物：CO2→C2 Gln→N3 Asp →C4 C5 C6 N1 嘧啶核苷酸合成步骤：
⑴尿苷酸合成：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ催化GlnCO2ATP等原料合成氨基甲酰磷酸者天冬氨酸转氨甲酰酶催化转移分子天冬氨酸合成氨甲酰天冬氨酸然脱氢脱羧环化等反应合成第嘧啶核苷酸UMP
⑵胞苷酸合成：UMP磷酸化生成UTP胞苷酸合成酶催化Gln提供氨基转变CTP
⑶脱氧嘧啶核苷酸合成：①CTP→CDP→dCDP→dCTP②dCDP→dCMP→dUMP→dTMP→dTDP→dTTP胸苷酸合成酶催化dUMP甲基化甲基供体N5N10亚甲基四氢叶酸
2．补救合成途径：分解代谢产生嘧啶嘧啶核苷转变嘧啶核苷酸程称补救合成途径嘧啶核苷补救合成途径较重反应：URCR + ATP → UMPCMPTdR + ATP → dTMP
3．抗代谢药物嘧啶核苷酸合成抑制：够抑制嘧啶核苷酸合成抗代谢药物嘧啶核苷酸类似物通酶竞争性抑制干扰抑制嘧啶核苷酸合成抗代谢药物5氟尿嘧啶（5FU）5FU体转变FdUMP结构dUMP相似竞争性抑制胸苷酸合成酶活性抑制胸苷酸合成
五嘧啶核苷酸分解代谢：
嘧啶核苷酸首先核苷酸酶核苷磷酸化酶催化磷酸核糖产生嘧啶碱体进步分解代谢嘧啶碱分解代谢产物降解程肝脏进行
胞嘧啶尿嘧啶降解终产物（β丙氨酸 + NH3 + CO2 ）胸腺嘧啶降解终产物（β氨基异丁酸 + NH3 + CO2 ）
第十章 DNA生物合成
遗传学中心法反中心法：
DNA通复制遗传信息亲代传递子代通转录翻译遗传信息传递蛋白质分子决定生物表现型DNA复制转录翻译程构成遗传学中心法少数RNA病毒中遗传信息贮存RNA中生物体中遗传信息流RNA通复制遗传信息亲代传递子代通反转录遗传信息传递DNADNA通转录翻译传递蛋白质种遗传信息流称反中心法
二DNA复制特点：
1．半保留复制：DNA复制时亲代DNA股作模板合成完全相两双链子代DNA子代DNA中含股亲代DNA链种现象称DNA半保留复制(semiconservative replication)DNA半保留方式进行复制1958年M Meselson F Stahl 完成实验证明
2．定复制起始点：DNA复制时需特定位点起始具特定核苷酸排列序片段复制起始点（复制子）原核生物中复制起始点通常真核生物中
3．需引物(primer)：DNA聚合酶必须段具3'端羟基（3'OH）RNA作引物开始聚合子代DNA链RNA引物原核生物中通常50～100核苷酸真核生物中约10核苷酸
4．双复制：DNA复制时复制起始点中心两方进行复制低等生物中进行单复制
5．半连续复制：DNA聚合酶5'→3'方聚合子代DNA链两条亲代DNA链作模板聚合子代DNA链时方式3'→5'方亲代DNA链作模板子代链聚合时基连续进行条链称领头链(leading strand)5'→3'方亲代DNA链模板子代链聚合时连续条链称链(lagging strand)DNA复制时链形成子代DNA短链称冈崎片段(Okazaki fragment)冈崎片段原核生物中约1000～2000核苷酸真核生物中约100核苷酸
三DNA复制条件：
1．底物：四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate)底物dATPdGTPdCTPdTTP
2．模板(template)：亲代DNA两股链解开分作模板进行复制
3．引发体(primosome)RNA引物(primer)：引发体引发前体引物酶（primase）组装成引发前体干蛋白子聚合成复合体引物酶质种赖DNARNA聚合酶（DDRP）
4．DNA聚合酶（DNA dependent DNA polymerase DDDP）：
⑴种类生理功：原核生物中目前发现DNA聚合酶三种分命名DNA聚合酶Ⅰ（pol Ⅰ）DNA聚合酶Ⅱ（pol Ⅱ）DNA聚合酶Ⅲ（pol Ⅲ）三种酶属具种酶活性功酶pol Ⅰ单肽链分子蛋白质具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性5'→3'外切酶活性功引物填补缺口修复损伤pol Ⅱ具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性功 明pol Ⅲ十种亚基组成称二聚体具5'→3'聚合酶活性3'→5'外切酶活性DNA复制功关
真核生物中目前发现DNA聚合酶五种中参染色体DNA复制pol α（延长链）pol δ（延长领头链）参线粒体DNA复制pol γpolεDNA损伤修复校读填补缺口关pol β聚合酶活性时发挥作
⑵DNA复制保真性：保证遗传稳定DNA复制必须具高保真性DNA复制时保真性列素关：①遵守严格碱基配规律②复制时碱基正确选择③复制程中出现错误时进行校正
5．DNA连接酶(DNA ligase)：DNA连接酶催化两段DNA片段间磷酸二酯键形成两段DNA连接起该酶催化条件：① 需段DNA片段具3'OH段DNA片段具5'Pi基② 未封闭缺口位双链DNA中中条链完整③ 需消耗量原核生物中NAD+供真核生物中ATP供
6．单链DNA结合蛋白（single strand binding protein SSB）：称螺旋反稳蛋白（HDP）够单链DNA结合蛋白质子作：①稳定单链DNA便模板复制子代DNA② 保护单链DNA避免核酸酶降解
7．解螺旋酶（unwinding enzyme）：称解链酶rep蛋白解开DNA双链酶蛋白解开碱基需消耗两分子ATP
8．拓扑异构酶(topoisomerase)：拓扑异构酶DNA双链中条链两条链切断松开超螺旋DNA链连接起避免出现链缠绕
四DNA生物合成程：
1．复制起始：
⑴预引发：①解旋解链形成复制叉：拓扑异构酶解链酶作DNA超螺旋双螺旋结构解开形成两条单链DNA单链DNA结合蛋白（SSB）结合单链DNA形成复制叉DNA复制时局部双螺旋解开形成两条单链种叉状结构称复制叉②引发体组装：引发前体蛋白子识复制起始点引发酶起组装形成引发体
⑵引发：引发酶催化DNA链模板合成段短RNA引物
2．复制延长：
⑴聚合子代DNA：DNA聚合酶催化亲代DNA链模板5'→3'方聚合子代DNA链
⑵引发体移动：引发体前移动解开新局部双螺旋形成新复制叉链重新合成RNA引物继续进行链延长
3．复制终止：
⑴引物填补缺口： RNA引物水解缺口DNA链填补直剩磷酸酯键缺口
⑵连接冈崎片段：DNA连接酶催化冈崎片段连接起形成完整DNA长链
⑶真核生物端粒（telomere）形成：端粒指真核生物染色体线性DNA分子末端结构部分通常膨成粒状线性DNA复制完成末端引物RNA水解出现缩短需端粒酶（telomerase）催化进行延长反应端粒酶种RNA蛋白质复合体RNA模板通逆转录程末端DNA链进行延长
五DNA损伤：
发环境素引起DNA级结构异常改变称DNA损伤常见DNA损伤包括碱基脱落碱基修饰交联链断裂重组等引起DNA损伤素：
1．发素：
(1)发脱碱基：N糖苷键发断裂引起嘌呤嘧啶碱基脱落
(2)发脱氨基：C发脱氨基生成UA发脱氨基生成I
(3)复制错配：复制时碱基配错误引起损伤
2．物理素：紫外线电离辐射X射线等引起DNA损伤中X射线电离辐射常常引起DNA链断裂紫外线常常引起嘧啶二聚体形成TTTCCC等二聚体
3．化学素：
(1)脱氨剂：亚硝酸亚硝酸盐加速C脱氨基生成UA脱氨基生成I
(2)烷基化剂：类带活性烷基化合物提供甲基烷基引起碱基磷酸基烷基化甚引起邻碱基交联
(3)DNA加合剂：苯芘体代谢生成四羟苯芘嘌呤价结合引起损伤
(4)碱基类似物：5FU6MP等掺入DNA分子中引起损伤突变
(5)断链剂：氧化物含巯基化合物等引起DNA链断裂
六DNA突变类型：
1．点突变：转换——相类型碱基取代颠换——类型碱基取代插入——增加碱基缺失——减少碱基
2．复突变：插入—— 增加段序缺失—— 减少段序倒位—— 段碱基序发生颠倒易位—— 段碱基序位置发生改变重组—— 段碱基序段碱基序发生交换
七DNA突变效应：
1．义突变：基突变导致mRNA密码子第三位碱基改变引起密码子意义改变翻译产物中氨基酸残基序变
2．误义突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换意义发生改变翻译产物中氨基酸残基序发生改变
3．义突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换改变成终止暗码子引起肽链合成终止
4．移码突变：基突变导致mRNA密码子碱基置换引起突变点氨基酸残基序全部发生改变
八DNA损伤修复：
DNA损伤修复方式分直接修复取代修复两类直接修复包括光复活转甲基作直接连接作均属差错修复取代修复包括切修复重组修复SOS修复二者属差错倾修复
1．光复活：光复活酶识嘧啶二聚体结合形成复合物见光射酶获量嘧啶二聚体丁酰环开完全修复
2．转甲基作：转甲基酶催化DNA修饰甲基时转甲基酶身甲基化失活
3．直接连接：DNA断裂形成缺口DNA连接酶催化直接进行连接封闭缺口
4．切修复：种修复机制适种DNA损伤修复该修复机制分两种酶发动种核酸切酶种DNA糖苷酶①特异性核酸切酶（原核中UvrAUvrBUvrC）DNA糖苷酶识DNA受损伤部位该部位5'端作切口②核酸外切酶（DNA聚合酶Ⅰ）5'→3'端逐切损伤单链③DNA聚合酶催化互补链模板合成新单链片段填补缺口④DNA连接酶催化连接片段封闭缺口
5．重组修复：①DNA复制时损伤部位导致子链DNA合成障碍形成空缺②空缺诱导产生重组酶（重组蛋白RecA）该酶空缺区结合催化子链空缺侧亲链进行重组交换③侧亲链产生空缺互补子链模板DNA聚合酶连接酶催化重新修复缺口④亲链损伤部位继续保留切修复方式加修复
6．SOS修复：种DNA分子受较范围损伤复制受抑制时出现修复机制SOS喻细胞处危急状态
第十章 RNA生物合成
RNA转录合成特点：
RNA聚合酶催化段DNA链模板合成RNADNA携带遗传信息传递RNA程称转录转录生成RNA种rRNAtRNAmRNAsnRNAHnRNA
1．转录称性：指双链DNA中条链作模板进行转录遗传信息DNA传递RNA基说转录信息存两条DNA链够转录RNA条DNA链称意义链（模板链）互补条DNA链称反意义链（编码链）
2．转录连续性：RNA转录合成时RNA聚合酶催化连续合成段RNA链条RNA链间需进行连接
3．转录单性：RNA转录合成时方进行聚合RNA链合成方5'→3'
4．特定起始终止位点：RNA转录合成时DNA分子中某段作模板存特定起始位点特定终止位点
二RNA转录合成条件：
1．底物：四种核糖核苷酸ATPGTPCTPUTP
2．模板：段单链DNA作模板
3．RNA聚合酶（DDRP）： RNA聚合酶单链DNA模板四种核糖核苷酸存条件需引物5'→3'聚合RNA
原核生物中RNA聚合酶全酶五亚基构成α2ββ'σσ亚基转录起始点识关转录合成开始释放余部分（α2ββ'）称核心酶RNA链聚合关
真核生物中RNA聚合酶分三种：RNA polⅠ存核仁α鹅膏蕈碱敏感合成rRNA前体RNA polⅡ存核基质α鹅膏蕈碱极敏感合成HnRNARNA polⅢ存核基质α鹅膏蕈碱敏感合成tRNA前体snRNA5S rRNA
4．终止子ρ蛋白：种六聚体蛋白质识终止信号RNA紧密结合导致RNA释放
5．激活子：降解产物基激活蛋白（CAP）称cAMP受体蛋白（CRP）种二聚体蛋白质该蛋白cAMP结合刺激RNA聚合酶起始部位结合起始转录程
三RNA转录合成基程：
1．识：RNA聚合酶中σ子识转录起始点促核心酶结合形成全酶复合物
位基游RNA聚合酶识结合起始转录关DNA序称启动子原核生物中启动子通常长约60bp存两段带性序5'TTGACA3'5'TATAATG3'中富含TA序称Pribnow盒真核生物启动子中存段富含TA序称Hogness盒TATA盒
2．起始：RNA聚合酶全酶促局部双链解开催化ATPGTP外三磷酸核苷聚合形成第3'5'磷酸二酯键
3．延长：σ子全酶脱离余核心酶继续DNA链移动碱基互补原断聚合RNA
4．终止：RNA转录合成终止机制两种
⑴动终止：模板DNA链接转录终止点处存相连富含GCAT区域RNA转录产物形成寡聚U发夹形二级结构引起RNA聚合酶变构移动停止导致RNA转录终止
⑵赖辅助子终止：终止子（ρ蛋白）识特异终止信号促RNA释放
四真核生物RNA转录加工修饰：
1．mRNA转录加工：
⑴加帽：mRNA5'端加m7GTP结构程发生细胞核HnRNA进行加帽加工程首先磷酸酶作5'端磷酸基水解然加鸟苷三磷酸形成GpppN结构G进行甲基化
⑵加尾：程细胞核完成首先核酸外切酶切3'端剩核苷酸然加入polyA
⑶剪接：真核生物中结构基基断裂基结构基中够指导肽链合成编码序称外显子指导肽链合成非编码序称含子真核生物HnRNA剪接般需snRNA参构成核蛋白体参加通形成套索状结构含子切掉
⑷部甲基化：甲基化酶催化某碱基进行甲基化处理
2．tRNA转录加工： 加工方式切断碱基修饰
3．rRNA转录加工： 加工方式切断
第十二章 蛋白质生物合成
蛋白质生物合成体系：
生物体种蛋白质生物体利约20种氨基酸原料行合成蛋白质生物合成程DNA传递mRNA遗传信息具体解译蛋白质中氨基酸排列序程程称翻译（translation)参蛋白质生物合成种素构成蛋白质合成体系该体系包括：
1mRNA：作指导蛋白质生物合成模板
mRNA中三相邻核苷酸组成三联体代表氨基酸信息三联体称密码64种密码遗传密码具特点：① 连续性② 简性③ 通性④ 方性⑤ 摆动性⑥ 起始密码：AUG终止密码：UAAUAGUGA
2tRNA：氨基酸tRNA合成酶催化特定tRNA相应氨基酸结合生成氨基酰tRNA携带氨基酸参蛋白质生物合成
tRNA反密码环中部三核苷酸构成三联体识mRNA相应密码三联体称反密码 反密码密码识通常根碱基互补原A—UG—C配反密码第核苷酸第三核苷酸间配严格遵循碱基互补原种配称稳定配
够识mRNA中5′端起动密码AUGtRNA称起动tRNA原核生物中起动tRNAtRNAfmet真核生物中起动tRNAtRNAmet
3．rRNA核蛋白体：原核生物中核蛋白体70S分30S亚基50S亚基真核生物中核蛋白体80S分40S亚基60S亚基核蛋白体亚基分功：
⑴亚基：mRNAGTP起动tRNA结合
⑵亚基：①具两tRNA结合点A位—— 受位氨酰基位新进入氨基酰tRNA结合P位——位肽酰基位延伸中肽酰基tRNA结合②具转肽酶活性
蛋白质生物合成程中常常干核蛋白体结合mRNA分子时进行翻译干核蛋白体结合条mRNA时进行肽链翻译形成念球状结构称核蛋白体
4．起动子（IF）：肽链合成起动关蛋白子原核生物中存3种起动子分称IF13真核生物中存9种起动子（eIF）作促进核蛋白体亚基起动tRNA模板mRNA结合
5．延长子（EF）：原核生物中存3种延长子（EFTUEFTSEFG）真核生物中存2种（EF1EF2）作促氨基酰tRNA进入核蛋白受体促进移位程
6．释放子（RF）：原核生物中4种真核生物中1种作识终止密码协助肽链释放
7．氨基酰tRNA合成酶：该酶存胞液中特异氨基酸活化氨基酰tRNA合成关种氨基酰tRNA合成酶相应氨基酸携带氨基酸数种tRNA具高度特异性
二蛋白质生物合成程：
1．氨基酸活化搬运：氨基酸活化活化氨基酸tRNA结合均氨基酰tRNA合成酶催化完成反应完成特异tRNA3’端CCA2’3’位羟基相应活化氨基酸酯键相连接形成氨基酰tRNA
2．活化氨基酸缩合——核蛋白体循环：活化氨基酸核蛋白体反复翻译mRNA密码缩合生成肽链循环反应程称核蛋白体循环核蛋白体循环程分三阶段：
⑴起动阶段：①30S起动复合物形成IF促进30S亚基mRNA起动部位起动tRNA（tRNAfmet）GTP结合形成复合体②70S起动前复合体形成IF330S起动复合体脱落50S亚基复合体结合形成70S起动前复合体③70S起动复合体形成GTP水解IF1IF2复合物脱落
⑵肽链延长阶段：①进位：mRNA密码相应氨基酰tRNA进入核蛋白体受位步骤需GTPMg2+EF参②成肽：转肽酶催化位tRNA携带甲酰蛋氨酰基肽酰基转移受位氨基酰tRNAα氨基缩合形成肽键位已失蛋氨酰基肽酰基tRNA核蛋白脱落③移位：核蛋白体mRNA3' 端滑动相密码距离时肽酰基tRNA受体移位步骤需EF（EFG）GTPMg2+参 时核蛋白体受位留空密码相应氨基酰tRNA进入重复循环程肽链断延长
⑶肽链终止阶段：核蛋白体mRNA链滑动断肽链延长直终止信号进入受位①识：RF识终止密码进入核蛋白体受位②水解：RF转肽酶变水解酶肽链tRNA间酯键水解肽链释放③解离：通水解GTP核蛋白体mRNA分离tRNARF脱落核蛋白体解离亚基
三肽链合成加工修饰：
1．级结构加工修饰：
⑴N端甲酰蛋氨酸蛋氨酸切：N端甲酰蛋氨酸肽链合成起始氨基酸必须肽链折迭成定空间结构前切程：① 甲酰化② 蛋氨酰基
⑵氨基酸修饰：专性酶催化进行修饰包括糖基化羟基化磷酸化甲酰化等
⑶二硫键形成：专性氧化酶催化SH氧化SS
⑷肽段切：专性蛋白酶催化部分肽段切
2．高级结构形成：
⑴构象形成：分子伴侣辅助酶分子伴侣协助形成特定空间构象
⑵亚基聚合
⑶辅基连接
3．靶输送：蛋白质合成定输送执行功场称靶输送数情况输送蛋白质分子需穿膜性结构达特定点蛋白质分子氨基端般带段疏水肽段称信号肽分泌型蛋白质定输送信号肽胞浆中信号肽识粒子（SRP）识特异结合然通SRP膜接蛋白（DP）识结合携带蛋白质送出细胞
第十三章 基表达调控
基表达调控基概念原理：
1．基表达概念：基表达（gene expression）指定调节素作DNA分子特定基激活转录生成特定RNA引起特异性蛋白质合成程
2．基表达时间性空间性：
⑴时间特异性：基表达时间特异性(temporal specificity)指特定基表达严格特定时间序发生适应细胞体特定分化发育阶段需称阶段特异性
⑵空间特异性：基表达空间特异性（spatial specificity）指细胞生物体某特定生长发育阶段基表达细胞组织器官导致特异性蛋白质分布细胞组织器官称细胞特异性组织特异性
3．基表达方式：
⑴组成性表达：组成性基表达（constitutive gene expression）指体发育阶段数细胞中持续进行基表达基表达产物通常生命程必需必少较少受环境素影响类基通常称家基（housekeeping gene）
⑵诱导阻遏表达：诱导表达（induction）指特定环境素刺激基激活基表达产物增加类基称诱导基阻遏表达（repression）指特定环境素刺激基抑制基表达产物减少类基称阻遏基
4．基表达生物学意义：①适应环境维持生长增殖②维持体发育分化
5．基表达调控基原理：
⑴基表达级调控：基表达调控见基激活蛋白质生物合成阶段基表达调控分转录水（基激活转录起始）转录水（加工转运）翻译水翻译水转录水基表达调控重
⑵基转录激活调节基素：①式作元件：式作元件（cisacting element）称分子作元件指存DNA分子基转录调控关特殊序②反式作子：反式作子（transacting factor）称分子间作子指基表达调控关蛋白质子反式作子式作元件间作够达特定基进行调控目③式作元件反式作子间相互作：数调节蛋白DNA结合前需先通蛋白质蛋白质相互作形成二聚体聚体然通识特定式作元件DNA分子结合种结合通常非价键结合
二操子结构功：
原核生物中干结构基串联起表达受调控系统调控种基组织形式称操子典型操子分控制区信息区两部分信息区数结构基串联起组成控制区通常调节基（阻抑蛋白编码基）启动基（CRPRNA聚合酶结合区）操基（阻抑蛋白结合位点）构成
1．原核生物乳糖操子：
原核生物乳糖操子(Lac operon)控制区包括调节基启动基（CRP结合位点位RNA聚合酶结合位点游）操基信息区β半乳糖苷酶基（lacZ）通透酶基（lacY）乙酰化酶基（lacA）串联起构成培养基中乳糖浓度升高葡萄糖浓度降低时乳糖作诱导剂阻抑蛋白结合促阻抑蛋白操基分离方面细胞中cAMP浓度升高cAMPCRP结合激活CRP启动基结合促RNA聚合酶启动基结合基转录激活
2．原核生物色氨酸操子：
色氨酸操子（trp operon）属阻遏型操子调控系列色氨酸合成代谢酶蛋白转录合成色氨酸操子通常处开放状态辅阻遏蛋白操基结合阻遏转录色氨酸合成时色氨酸作辅阻遏物辅阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白者操基结合基转录关闭色氨酸操子调控涉转录衰减(attenuation)机制色氨酸操子第结构基启动基间存衰减区域细胞色氨酸酸浓度高时通转录相偶联翻译程形成衰减子结构RNA聚合酶DNA脱落导致转录终止
3．原核生物转录整体调控模式：
成群操子组成基转录调控网络称调节子通组成调节子调控网络干操子干蛋白质合成进行协调控达整体调控目典型整体调控模式SOS反应组DNA损伤修复关酶蛋白质基组成正常情况基均LexA阻遏蛋白封闭紫外线射时细菌体RecA蛋白水解酶激活催化LexA阻遏蛋白裂解失活导致DNA损伤修复关基表达
三真核基组结构特点：
1．转录产物单反子：真核基转录产物般单反子（monocistron）编码基转录生成mRNA分子指导翻译条肽链
2．量重复序列：真核基组中含量重复序列重复序列部分没特定生物学功DNA片段占整基组DNA90根重复频率分高度重复序列中度重复序列单拷贝序列
3．断裂基：真核生物中基具连续性基编码序列非编码序列分隔开基中够转录进步编码肽链合成部分称外显子（exon）转录会剪部分称含子（intron）
三真核基表达调控特点：
1．RNA聚合酶活性受转录子调控：真核生物中存RNA polⅠⅡⅢ三种RNA聚合酶分负责转录RNARNA聚合酶相应转录子形成复合体激活抑制该酶催化活性
2．染色质结构改变参基表达调控：真核生物DNA组蛋白结合形成核体结构进步形成染色质真核基激活时染色质结构发生改变改变：
⑴单链DNA形成：基激活双链DNA解开成单链利转录形成DNAaseⅠ超敏位点
⑵DNA拓朴结构改变：天然双链DNA均负性超螺旋构象存基激活转录区前方DNA拓朴结构变正性超螺旋正性超螺旋阻碍核体形成促进组蛋白解聚
⑶核体稳定性增加：组蛋白修饰状态改变巯基暴露等原引起核体结构改变
4．正性调节占导：真核基般处阻遏状态RNA聚合酶启动子亲力低通利种转录子正性激活RNA聚合酶真核基调控机制
5．转录翻译程分进行：转录翻译程分存亚细胞部位分进行调控
6．转录加工修饰程复杂：特mRNA转录仅形成初级转录产物——HnRNA然剪接加帽加尾等加工修饰转变成熟mRNA
四真核基转录调控元件激活机制：
1．式作元件（分子作元件）：
⑴启动子：存结构基游基转录启动关段特殊DNA序称启动子原核生物类似含段富含TATA序称TATA盒外见CAAT盒GC盒
⑵增强子：位结构基附够增强该基转录活性段DNA序称增强子增强子特点：①转录起始点5’3’侧均起作②相启动子指均起作③发挥作受控基远距离相关④异源性启动子发挥作⑤通常具短重复序
⑶沉默子：够基转录起阻遏作DNA片段属负性调控元件
2．反式作子（分子间作子）：真核生物反式作子通常属转录子（transcription factorTF）
(1)转录子种类：①非特异性转录子（基转录子）：非选择性调控基转录表达蛋白质子称非特异性转录子真核生物中存三种RNA聚合酶分相应转录子TFⅠTFⅡTFⅢ中TFⅡ六种亚类TFⅡD唯识启动子TATA盒结合转录子TFⅡB促进聚合酶Ⅱ启动子结合②特异性转录子：够选择性调控某种某基转录表达蛋白质子称特异性转录子目前较清楚调控免疫球蛋白基表达核蛋白质子（NF）
(2)转录子结构：反式作子少含三功域DNA结合功域转录活性功域转录子结合功域DNA结合功域带性结构：①HTHHLH结构： 两段α螺旋夹段β折迭构成α螺旋β折迭间通β转角成环连接螺旋转角螺旋结构螺旋环螺旋结构②锌指结构：见TFⅢA类固醇激素受体中段富含半胱氨酸肽链构成四半光氨酸残基His残基螯合分子Zn2+余约1213残基呈指样突出刚嵌入DNA双螺旋沟中相结合③亮氨酸拉链结构：见真核生物DNA结合蛋白C端癌基表达调控关两段α螺旋行排列构成α螺旋中存隔7残基规律性排列Leu残基Leu侧链交排列呈拉链状两条肽链呈钳状DNA相结合
⑶转录子作特点：①DNA式作元件转录子识②转录子识DNA式作元件③TFTF间存相互作④TFTFTFDNA结合时导致构象改变⑤TF合成程中较变性塑性
3．转录激活调控：真核RNA聚合酶Ⅱ激活需赖种转录子形成复合体程首先TFⅡD识启动子序列结合继RNA聚合酶ⅡTFⅡDB等聚合形成功性前起始复合体——PIC结合增强子转录子前起始复合体结合形成稳定转录起始复合体
第十四章 基重组基工程
然界基转移重组：
基重组(gene recombination)指DNA片段细胞细胞间甚物种间进行交换交换片段然具复制表达功
1．接合作：细胞细胞相互接触时DNA分子细胞细胞转移种遗传物质转移方式称接合作（conjugation）
2．转化转染：外DNA引起生物体遗传性状改变程称转化(transformation)噬菌体常常感染细菌DNA注入细菌体引起细菌遗传性状改变通感染方式外DNA引入宿细胞导致宿细胞遗传性状改变程称转染(transfection)转染转化种特殊形式
3．整合转导外DNA侵入宿细胞宿细胞DNA进行重组成宿细胞DNA部分程称整合整合宿细胞染色体DNA中外DNA切离出时带走部分宿DNA程称转导(transduction)源宿DNA基称转导基
4．转座：转座称转位（transposition）指DNA片段基基组位置转移位
置现象够基组中游动DNA片段包括插入序列转座子两种类型
⑴插入序列：典型插入序列（insertion sequenceIS）长7501500bpDNA片段两分离反重复序列转座酶基转座酶基表达时引起该序列转座转座方式保守性转座复制性转座
⑵转座子：转座子(transposons)染色体位点转移位点分散重复序列含两反重复序列转座酶基基（抗生素抗性基）
免疫球蛋白重链基组变区基（VH）组恒定区基（CH）构成通基选择性转座重组转录表达出种样免疫球蛋白重链付抗原
5．基重组方式：
⑴位点特异性重组：整合酶催化两段DNA序列特异位点处发生整合价连接称位点特异性重组
⑵源重组：发生源DNA序列间重组称源重组(homologous recombination)种重组方式求两段DNA序列类似特定重组蛋白酶作完成
二重组DNA技术：
重组DNA技术称基工程（genetic engineering）分子克隆(molecular cloning)指采工方法源DNA进行重组重组DNA引入宿细胞中进行增殖表达程
1．载体目基分离（分）：载体DNA目基分进行分离纯化纯品
⑴载体：常载体(vector)包括质粒(plasmid)噬菌体(phage)病毒(virus)三类载体均需工构建致病基赋予新功利进行筛选标志基单限制酶切点等①质粒：存天然细菌体种独立细菌染色体外双链环状DNA具独立复制力通常带细菌抗药基②噬菌体：通转染方式DNA送入细菌体进行增殖常工构建λ噬菌体载体目基噬菌体DNA进行重组时采插入重组方式采置换重组方式③病毒：常SV40通感染方式DNA送入哺乳动物细胞中进行增殖
⑵目基：①直接染色体DNA中分离：仅适原核生物基分离②工合成：根已知肽链氨基酸序利遗传密码表推定核苷酸序进行工合成适应编码分子肽基③mRNA合成cDNA：采定方法钓取特定基mRNA通逆转录酶催化合成互补DNA（cDNA）RNA链DNA聚合酶合成互补DNA链双链DNA④基文库中筛选：某种基DNA适限制酶切断载体DNA重组全部转化宿细胞含全部基组DNA种群称G文库(genomic DNA library)某种细胞全部mRNA通逆转合成cDNA然转化宿细胞含全部表达基种群称C文库(cDNA library)C文库具组织细胞特异性⑤利PCR合成：已知目基两端序列采聚合酶链反应（polymerase chain reaction PCR）技术体外合成目基
2．载体目基切断（切）：通常采限制性核酸切酶(restriction endonuclease)简称限制酶分载体DNA目基进行切断便重组够识特定碱基序特定位点降解核酸核酸切酶称限制酶限制酶识序48碱基回文结构限制酶切断末端形成端3'突出粘性末端5'突出粘性末端三种情况形成粘性末端(cohesive end)者较利载体DNA目基重组
3．载体目基重组（接）：带切口载体获目基连接起重新组合DNA分子
⑴粘性末端连接法：载体目基通粘性末端进行互补粘合加入DNA连接酶封闭缺口重组体
⑵工接尾法：聚物加尾连接法末端核苷酸转移酶催化脱氧核糖核苷酸添加载体目基3'端载体添加段polyG目基添加段polyC通碱基互补进行粘合DNA连接酶连接
⑶工接头连接法：工连接器（段含种限制酶切点DNA片段）连接载体目基种限制酶载体目基进行切断互补粘性末端
4．重组DNA转化扩增（转）：重组DNA导入宿细胞进行增殖表达重组质粒通转化方式导入宿细胞λ噬菌体作载体重组体需通转染方式重组噬菌体DNA导入肠杆菌等宿细胞重组DNA导入宿细胞适培养条件进行培养扩增宿细胞
5．重组DNA筛选鉴定（筛）：含重组体宿细胞进行筛选作鉴定
⑴根重组体表型进行筛选：带抗药基质粒重组体采插入灭活法进行筛选
⑵根标志互补进行筛选：宿细胞存某种基表达产物缺陷时采方法筛选重组体载体DNA分子中插入相应缺陷基宿细胞重新获缺陷基表达产物说明该细胞中带重组体
⑶根DNA限制酶谱进行分析：粗筛含重组体细菌需进行限制酶谱分析进步鉴定
⑷核酸杂交法进行分析鉴定：采目基部分互补DNA片段作探针含重组体细菌菌落进行杂交确定重组体中带目基
获带目基细菌断进行增殖量目基片段分析研究目基游带启动子序目基转录表达合成蛋白质
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
