导图社区 生物化学复习重点知识总结
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编辑于2021-06-12 12:16:19生物化学复习重点
蛋白质的分解代谢
营养作用
氮平衡
氮总平衡
摄入氮=排出氮→表示体内蛋白质的合成和分解处于动态平衡
氮正平衡
摄入氮>排出氮→常见于儿童,孕妇和康复期患者
氮负平衡
摄入氮<排出氮→长期饥饿,消耗性疾病,大面积烧伤,大量失血
必需氨基酸(8种)
假(甲硫氨酸)设(色氨酸)来(赖氨酸)借(缬氨酸)一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)
代谢概况
食物蛋白质
组织蛋白质
体内合成的非必需氨基酸
一般代谢
氨基酸脱氨基(分解)方式
转氨基作用
转氨酶
辅酶:维生素B6
氧化脱氨基作用
L-谷氨酸脱氢酶
辅酶:NAD+或NADP+
联合脱氨基作用
定义
由两种或两种以上脱氨基方式联合起来,使氨基酸脱去氨基生成a-酮酸和游离氨的过程
转氨基联合氧化脱氨基作用
肝,肾组织
嘌呤核苷酸循环
肌肉组织
氨的代谢
肠道吸收
其他含氮物分解
谷氨酰胺分解产NH3
转运(毒)
谷氨酰胺运氨作用
葡萄糖-丙氨酸循环
蛋白质化学
一,分子组成
氨基酸(基本组成单位)结构特点
存在于天然蛋白质中的氨基酸均为L-a-氨基酸(除脯氨酸和甘氨酸)
氨基酸分类
酸性
天冬氨酸,谷氨酸
碱性
赖氨酸,精氨酸,组氨酸
肽键(-CO-NH-)
定义
连接氨基酸,由一个氨基酸中的a-羧基(-COOH)和另一个氨基酸的a-氨基(-NH2)缩合失去一分子水而形成
二,分子结构
维持各级结构的作用力
一级结构(决定蛋白质的高级结构)
肽键,二硫键
二级结构
氢键(C=O与H-N之间)
三级结构
氢键,疏水键,离子键等非共价键,以及少量的二硫键
四级结构
非共价键
三,理化性质
一般性质
紫外吸收
238nm为吸收峰
可两性电离和有不同等电点
影响蛋白质变性的理化因素
高温,超声波,X射线,强酸,强碱一些重金属离子(破坏次级键,只影响空间结构,一级结构不改变)
核酸化学
一,分子组成
核酸元素组成
C,H,O,N,P(9%-10%)
核苷酸(基本组成单位)
DNA(基本组成单位→脱氧核糖核苷酸)
戊糖
碱基
嘧啶碱(胞嘧啶,胸嘧啶)C,T
嘌呤碱(腺嘌呤,鸟嘌呤)A,G
磷酸
RNA(核糖核苷酸)
碱基
C,(尿嘧啶)U,A,G
二,分子结构
DNA
一级结构
3’,5‘二酯磷酸键
二级结构
双螺旋结构
特点
两条相反平行,3’→5‘,5’→3‘
碱基位于双螺旋内侧
碱基互补配对A=T,G=C
碱基之间的氢键和碱基堆积力(维持稳定重要因素)
三级结构
超螺旋结构
紫外吸收
260nm吸收峰
三,理化性质
变性
实质
DNA双链解开,氢键断裂,不破坏磷酸二酯键
增色效应:紫外吸收增强
黏度下降,生物学活性丧失
核酸的生物合成
蓝色为复制与转录的区别
DNA的复制
定义
以亲代DNA为模板合成子代DNA,将遗传信息准确地从亲代传递给子代的过程
所需物质
亲代DNA两条链作为模板
四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)
多种酶及蛋白因子
参与解链
DNA拓扑异构酶(松弛,剪切缝合)
DNA解旋酶
单链DNA结合蛋白(维持模板单链,防止被核酸降解)
引物酶与引发(依赖DNA的RNA聚合酶)
必需先合成一段RNA引物,以获得3'端自由羟基
DNA聚合酶(DNA pol I,II,III)
都具有5'→3'聚合酶活性,5'→3'外切酶活性,校读功能并切除引物
新链延伸方向5'→3'
DNA连接酶
连接冈崎片段,缝合切口
特征
半保留复制
新形成的子代分子中的一条链保留自亲代DNA,另一条链是新合成的方式
需要引物
复制起始点和方向
单点双向复制,多点双向复制,复制子(从一个起始点开始的复制区)
半不连续复制
定义
链合成的方向与复制叉前进的方向相反,不能连续复制
原因
RNA的转录
定义
以DNA为模板合成RNA,从而将遗传信息转抄给RNA分子的过程
但为了避免烦琐又方便查对遗传密码,一 般只写条编码链,新链方向也是从5‘到3‘
所需物质
DNA的一条链(或一节段)
互补的另一条链(编码连,正链)不转录→不对称转录
四种核糖核苷三磷酸(NTP)
RNA聚合酶
启动子:转录的起始发生在模板DNA的特殊部位,这个在模板分子上能被RNA聚合酶特异结合,促使转录起始的部位
终止因子
酶
一,活性
酶活性中心
定义
酶的必需基团在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物的区域
酶原(没有活性的酶前体)激活
定义
部分肽段被水解,剩余肽链构象改变而转变成有活性的酶
实质
使酶分子形成或暴露活性中心的过程
同工酶
定义
催化相同的化学反应,但酶分子的组成,结构,理化性质乃至免疫学性质或电泳行为均不同的一组酶
意义
各种类型的LDH同工酶在各组织器官中的分布、比例是不同的。如LDH在心肌含量最高,而LDH5在肝脏含量最高。因此,LDH同工酶相对含量的改变在一定程度上可以反映出特定器官的功能状况。血清LDH同工酶谱分析可用于临床辅助诊断某些组织器官的病变情况,如心肌梗死时患者血清LDH,明显升高,且大多数会出现LDH/LDH.>1:肝病患者血清LDH含量明显升高
二,酶促反应特点
高度不稳定性
外界条件极易通过改变酶蛋白的构象和性质而影响它的催化活性
高度催化效率
高度特异性
绝对特异性
相对特异性
立体异构特异性
酶活力可调节性
三,影响酶促反应因素
底物浓度
米氏方程
v=Vmax[S]/(Km+[S]
S底物,Km米氏常数:
意义
在数值上等于酶促反应最大速度一半时的底物浓度
可近似地反映酶与底物的亲和力
是酶特征性常数,可以反映酶的种类
计算底物浓度和相对速度
反映激活剂或抑制剂的存在
酶浓度
温度
pH
激活剂
抑制剂
不可逆抑制作用
巯基酶抑制剂
丝氨酸酶抑制剂
可逆性抑制作用
竞争性抑制作用
竞争活性中心
非竞争性抑制作用
与必需基团结合,改变酶的构象
反竞争性抑制作用
增加底物浓度
维生素
水溶性维生素
B族维生素
维生素B1
辅酶形式(活性形式)
硫胺素焦磷酸,TPP
维生素B2
黄素腺嘌呤二核苷酸,FAD
维生素PP
烟酰胺二核苷酸(磷酸)NADP+
维生素B6
吡哆醛磷酸
泛酸
辅酶A,CoA,HSCoA
生物素,叶酸,维生素B12,硫辛酸
维生素C
坏血症
脂溶性维生素
维生素A
夜盲症
维生素D
参与钙,磷代谢调节;促进成骨作用;手足抽搐,惊厥;佝偻病;骨软化症;骨质疏松症;骨折;
维生素E
生殖;抗氧化,抗衰老作用;促进血红素合成,贫血
维生素K
凝血;解痉止痛;
糖代谢
氧化分解
无氧分解(糖酵解)
定义
人体内葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下分解为乳酸,同时产生少量能量的过程
细胞质进行
生理意义
是机体缺氧时补充能量的一种有效方式
成熟红细胞无线粒体,主要靠糖酵解维持其能量需要
其中间产物是其他物质的的合成原料
有氧氧化
定义
葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化分解成CO2和H2O并释放大量能量的过程
反应部位
一,葡萄糖或糖原分解为丙酮酸
细胞质
二,丙酮酸氧化脱羧(-COOH)生成乙酰CoA
三,羧酸循环
特点
1次底物水平磷酸化
2次氧化脱羧
4次脱氢
线粒体基质
生理意义
是机体获得能量的主要方式
一分子葡萄糖产生30分子ATP
三羧酸循环是体内糖,脂肪和蛋白质三大营养物质分解代谢的最终代谢通路
三羧酸循环是体内连接糖,脂肪,蛋白质代谢的枢纽
戊糖磷酸化
定义
葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH和磷酸核糖的途径
反应部位
肝脏,脂肪组织,泌乳期的乳腺,肾上腺皮质,性腺,骨髓,红细胞的细胞质
生理意义
提供磷酸核糖和NADPH+H+
糖原(肌,肝,动物体内糖的储存形式)
合成特点
需要引物
消耗能量
(肝)分解
不消耗能量
细胞质
糖异生
定义
由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程
原料
甘油,乳酸,丙酮酸,三羧酸循环中间产物,生糖氨基酸
主要器官
肝脏
血糖调节
来源
去路
生物氧化
呼吸链
定义
定位于线粒体内膜上的一组排列有序的递氢体和递电子体(酶与辅酶)构成的链状传递体系
组成成分
烟酰胺脱氢酶及其辅酶NAD+与NADP+)
黄素蛋白酶类及其辅酶(FMN和FAD)
铁硫蛋白类(Fe2S4和Fe2S4)
单电子传递体
泛醌
递氢体
细胞色素类(铁卟啉)
ATP生成方式
底物水平磷酸化
定义
底物脱氢脱水形成高能磷酸化合物,然后将此基团转移给ADP形成ATP的过程
氧化磷酸化
定义
代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水,所释放能量偶联ADP磷酸化生成ATP的过程
影响因素
抑制剂(一氧化碳,硫化氢)
与铁硫蛋白结合,阻断氢与电子的传递
解偶联剂(感冒时体温升高)(棕色脂肪组织是产热御寒组织)
使氧化与磷酸化之间偶联过程脱离
甲状腺激素
诱导酶,使ATP加速分解为ADP和Pi,使细胞耗氧量和产热量增加
线粒体DNA突变
使ATP生成减少而致病
脂类代谢
三酰甘油
分解
脂肪动员
定义
储存在脂库中的三酰甘油,被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸及甘油并释放入血,供给全身各组织氧化利用的过程
酮体
定义
在肝脏中,脂肪酸氧化分解的中间产物,三者统称为酮体。
成分
乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮
生理意义
小分子水溶性的酮体易通过血脑屏障和肌肉毛细血管壁,是肌肉尤其是脑组织的重要能源。
合成
脂肪酸
直接原料
乙酰CoA(主要来自糖的氧化分解)
主要器官
肝脏
类脂(磷脂,糖脂,类固醇)
胆固醇(类)
合成(主要生物体自身合成)
场所
全身都可以,肝脏最强70%,小肠10%
原料
乙酰CoA
ATP供能
来自糖有氧氧化
NADPH+H+(戊糖磷酸化)
转化(不能彻底氧化分解成CO2和H2O,可转化成生物活性物质)
胆汁酸(75%-85%)
促进脂类吸收
类固醇激素
进一步变为肾上腺皮质激素,雌性激素,雄性激素
维生素D2
储存皮下,紫外照射成维生素D3
蛋白质的生物合成(翻译)
定义
将mRNA的核苷酸序列转变成为蛋白质的氨基酸顺序的过程
参与的三种RNA
mRNA
模板(三联体遗传密码)
特点
方向性
连续性
简并性
通用性
tRNA
转运工具,译码器(反密码子)
核糖体
蛋白质合成场所(rRNA与数十种蛋白质构成的复合体)
合成过程
起始阶段
延长阶段
进位
tRNA进入核糖体A位
成肽
转肽酶催化的肽键形成过程
转位
核糖体沿着mRNA5‘→3’方向移动一个密码子距离
终止阶段
与H+结合成NH4+盐而排出体外
血氨
合成尿素(80%-90%)
过程(鸟氨酸循环)
总结果
消耗1分子CO2,2分子NH3,3分子ATP,产生1分子尿素
生理意义
解氨毒
合成谷氨酰胺
合成其他含氮物
分解代谢
一般代谢
脱氨基(a-酮酸+NH3),脱羧基(胺类+CO2)
a-酮酸去路
合成非必需氨基酸
合成糖或酮体
氧化供能
特殊代谢
生物活性物质(如去甲肾上腺素,甲状腺激素)
重要含氮物(如嘌呤碱,嘧啶碱)
组织蛋白质
氨基酸代谢库
FADH2氧化呼吸链(琥珀酸氧化呼吸链)1.5分子ATP
NADH氧化呼吸链(2.5分子ATP)
脂肪,核糖,氨基酸
食物糖