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编辑于2025-01-04 23:16:23生物化学
1.蛋白质的结构与功能
氨基酸与多肽
氨基酸的结构
蛋白质基本结构是氨基酸
氨基酸的分类
必需氨基酸:笨蛋来宿舍晾一晾足鞋
子主题
肽键与肽链
多肽中的肽键本质是酰胺键
蛋白质的结构
一级结构
肽键
二级结构
α-螺旋、β-折叠、β-转角、Ω环
氢键
三级结构
疏水键、盐键、氢键、范德华键
四级结构
亚基
氢键、离子键
蛋白质结构与功能的关系
蛋白质的一级结构与功能关系
镰刀性贫血:谷氨酸-缬氨酸
蛋白质的高级结构与功能关系
成人红细胞中Hb组分:α2β2
蛋白质的理化性质
蛋白质的等电点
蛋白质的沉淀和变性
蛋白质变性:二硫键和非共价键破坏,不涉及一级结构
沉淀的蛋白质不一定变性
2.核酸的结构与功能
核酸的化学组成
核酸的分类
DNA
AGCT
RNA
AGCU
核苷酸是核酸的基本组成单位
核-苷(糖苷键)
核苷-酸(磷脂键)
核苷酸之间(3',5'-磷酸二酯键)
核酸的一级结构
DNA的结构与功能
DNA碱基组成规律(Chargaff法则)
A=T,G=C
DNA碱基组成的种属特异性
DNA碱基组成无组织或器官特异性
生物体内的碱基组成一般不受年龄、生长状况、营养状况和环境因素的影响
DNA的一级结构
DNA的二级结构(DNA的双螺旋结构模型)
A+G 与C+T的比值为1
双链、平行、配对、互补、反向
DNA的高级结构
DNA的功能
基因复制转录的模板
个体生命活动的信息基础
DNA的变性及其应用
核酸的紫外光吸收特征
260nm最大吸收收峰
DNA的变性
氢键断裂
DNA的复性
DNA的变性是可逆的
核酸杂交
RNA的结构与功能
RNA的种类和功能
mRNA
真核生物
模板作用
原核生物
tRNA
转运作用
分子量最小,含稀有碱基最多
rRNA
细胞内含量最多
参与蛋白质的合成
3.酶与酶促反应
酶的催化作用
酶的分子结构与催化作用
酶的分子组成
单纯酶
结合酶
酶蛋白:决定反应的特异性
辅助因子:决定反应的种类和性质
辅助因子的分类
辅酶
辅基
酶的活性中心
酶-促反应的特点
极高的催化效率
高度的特异性
酶促反应具有可调节性
酶-底物复合物
诱导契合
酶辅助因子
维生素与辅酶的关系
辅酶的作用
金属离子的作用
酶促反应动力学
Km和Vmax
Km与酶浓度无关
对于同一底物,不同的酶有不同的Km值
Km表示酶的亲和力,Km值越小,表示亲和力越大
Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度,与酶浓度成正比
最适pH和最适温度
最适pH
胃蛋白酶1.8
甘精氨酸酶9.8
胰蛋白酶7.8
最适温度
35-40℃
酶浓度对酶促反应速率的影响
直线关系,成正比
抑制剂与激活剂
不可逆抑制
抑制胆碱酯酶
有机磷农药
抑制酶的巯基
重金属离子
路易士气
可逆性抑制
竞争性抑制作用
Km增大
非竞争性抑制作用
Vmax降低
反竞争性抑制作用
Km减小,Vmax降低
激活剂
多为金属离子
酶活性的调节
别构调节
化学修饰调节
以磷酸化修饰常见
酶原激活
凝血酶原
同工酶
核酶
具有催化活性的RNA
4.维生素
脂溶性维生素
维生素A
夜盲、眼干
维生素D
佝偻病、软骨病
维生素E
溶血性贫血
神经功能
维生素K
出血
水溶性维生素
维生素B1
脚气病、末梢神经炎
维生素B2
口角炎、舌咽、唇炎
维生素B6
维生素B12
巨幼红、神经脱髓鞘
维生素PP
癞皮病
维生素C
坏血症
泛酸
叶酸
巨幼红
生物素
5.糖代谢
糖的分解代谢
糖的无氧酵解(糖酵解)
每分子葡萄糖产生2ATP
基本途径
第一阶段(途径)葡萄糖分解为丙酮酸
第二阶段(过程)丙酮酸还原成乳糖
关键酶
己糖激酶
磷酸果糖激酶-1
丙酮酸激酶
生理意义
红细胞供能唯一方式
糖的有氧氧化
每分子葡萄糖产生30/32个ATP
基本途径
第一阶段
同糖酵解
第二阶段
丙酮酸生产乙酰COA
第三阶段
乙酰COA进入三羧酸循环被彻底氧化
关键酶
己糖激酶
6-磷酸果糖激酶-1
丙酮酸激酶
丙酮酸脱氢酶复合体
柠檬酸合酶
异柠檬酸脱氢酶
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
生理意义
提供能量
中间产物
代谢联系
子主题
三羧酸循环的生理意义
糖、脂肪、蛋白质三大物质最终氧化的途径
关键酶
柠檬酸合酶
异柠檬酸脱氢酶
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
磷酸戊糖途径
关键酶
葡萄-6-磷酸脱氢酶
(缺乏)蚕豆病
重要产物
生理意义
为核酸的生物合成提供核糖
提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应
糖原的合成与分解
肝糖原合成
关键酶:糖原核酶
储备糖原
肝糖原分解
关键酶:糖原磷酸化酶
维持血糖
糖异生
关键酶
丙酮酸羧化酶(最重要)
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
果糖二磷酸酶-1
葡萄-6-磷酸酶
基本途径
生理意义
维持血糖浓度的恒定
补充或恢复肝糖原储备
维持酸碱平衡
乳酸循环
循环过程
生理意义
回收乳酸中的能量,避免酸中毒
耗能,2分子乳酸异生成葡萄糖消耗6ATP
血糖及其调节
血糖浓度
正常3.9-6.0mmol/L
来源
去路
血糖水平的调节
胰岛素
胰高血糖素
糖皮质激素
6.生物氧化
氧化磷酸化
两条呼吸链组成
NADH氧化呼吸链
FADH2氧化呼吸链(琥珀酸氧化呼吸链)
呼吸链氧化磷酸化的偶联部位
NADH氧化呼吸链的P/O比值约为2.5
琥珀酸氧化呼吸链的P/O比值约为1.5
ATP合酶
F1亲水部分
F0疏水部分
氧化磷酸化的调节及其影响因素
氧化磷酸化抑制剂
呼吸链抑制剂
解偶联剂
二硝基苯酚
ATP合酶抑制剂
ADP的调节作用
甲状腺激素的调节作用
线粒体DNA突变
ATP与其他高能化合物
ATP循环与高能磷酸键
ATP的利用
其他高能化合物
7.脂质代谢
脂质的生理功能
储能和氧化供能
生物膜组成成分:细胞膜、细胞器膜、核膜、神经鞘膜等
脂质的消化与吸收
脂肪(甘油三酯)的合成代谢
脂肪酸的合成代谢
脂肪的分解代谢
胆固醇代谢
甘油磷脂代谢
血浆脂蛋白代谢
8.氨基酸代谢
蛋白质的生理功能及营养作用
氨基酸的生理功能
合成蛋白质
合成其他物质的原料
转变为糖或脂肪
氧化功能
蛋白质的生理功能
生命的物质基础
参与体内多种生命活动
作为能源物质氧化供能
营养必需氨基酸的概念和种类
营养必需氨基酸9种
笨蛋来宿舍晾一晾足鞋
蛋白质的营养价值
谷类、豆类互补:赖氨酸和色氨酸
氮平衡
蛋白质含氮量平均为16%
蛋白质在肠道的消化、吸收及腐败作用
蛋白质在消化中的作用
主要在小肠内消化
氨基酸的吸收
被大肠杆菌分解
蛋白质的腐败作用
氨基酸的一般代谢
转氨基的作用
氨基酸转氨酶的辅酶和脱羧酶都是磷酸吡哆醛(维生素B6)
脱氨基作用
联合脱氨基(最重要)
L-谷氨酸氧化脱基酶
非氧化脱氨基
α-酮的代谢
彻底氧化功能
转变成糖和脂类化合物
经氨基化生成非必需氨基酸
氨的代谢
氨的来源
外源性氨
从消化道吸收
内源性氨
体内代谢
氨的转运
必须以无毒的丙氨酸、谷氨酰胺形式转运至肝或肾
体内氨的去路
转变为丙氨酸
合成谷氨酰胺
合成谷氨酸
在肝中合成尿素
鸟氨酸循环
个别氨基酸代谢
氨基酸的脱羧基作用
一碳单位
来源
载体
四氢叶酸FH4
意义
代谢障碍或FH4不足时,可引起巨幼红细胞性贫血
甲硫氨酸循环、SAM与PAPS
丙苯氨酸代谢
先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷患者,苯丙酮酸尿症
酪氨酸代谢
在肾上腺髓质和神经组织
在黑色素细胞中
转氨基作用
人体缺乏老酪氨酸酶—白化病
9.核苷酸代谢
代谢
嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的原料
嘌呤:天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、甲酰基
嘧啶:天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
嘌呤核苷酸合成途径及其原料
嘧啶核苷酸合成途径及其原料
从头合成、补救合成
嘌呤核苷酸的分解代谢
尿酸
嘧啶核苷酸的分解代谢产物
调节
核苷酸合成途径的主要调节酶
抗核苷酸代谢药物的生化机制
10.遗传信息的传递
概述
中心法则
DNA合成
DNA复制的特征
半保留复制
双向复制
半不连续的复制
高保真性
DNA复制体系
原料
酶
模板
引物
DNA复制所需的酶类
DNA聚合酶
DNA连接酶
原核生物的DNA复制过程
DNA的复制起始
DNA解链
引物合成
DNA链的延长
DNA复制终止
切除引物
填补空缺
连接切口
真核生物的DNA复制过程
复制起始
复制延长
复制终止
逆转录
DNA的损伤与修复
紫外线引起的DNA损伤主要是引起嘧啶二聚体的形成
RNA合成
转录体系的组成
DNA模板
4种NTP、RNA聚合酶
某些蛋白质因子
必要的无机离子
转录过程
转录起始
顺式作用元件
近端调控元件
启动子、启动子上游元件
远隔序列
增强子
转录延长
转录终止
转录后加工过程
mRNA转录后加工
内含子
外显子
rRNA前体的加工
tRNA前体的加工
蛋白质生物合成
蛋白质生物合成体系
氨基酸
mRNA
tRNA,氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器
核糖体(核蛋白体),蛋白质生物合成的场所
蛋白质合成的基本过程
氨基酸的活化
肽链合成的起始
肽链的延长
肽链合成的终止
蛋白质翻译后修饰
定向输送
蛋白质生物合成与医学关系
蛋白质构象病
人纹状体脊髓变性病
阿尔兹海默病
亨廷顿病
舞蹈病
基因表达调控
基因表达的时空性
时间特异性
空间特异性
基因的组成性表达、诱导与阻遏
基因表达的多级调控
基本要素
基本原理
原核基因表达调控
真核基因表达调控
重组DNA技术
重组DNA技术常用的工具酶
限制性核酸内切酶
DNA连接酶
基因工程的基本原理和过程
分切接转筛表达
基因工程与医学
11.癌基因与抑癌基因
生长因子
内分泌、旁分泌、自分泌
作用机制
膜受体
胞内受体
12.细胞信号转导
信号分子
可溶性分子信号
膜结核型信号分子需要细胞间接触才能传递信息
受体
分类
细胞内受体
细胞表面受体
作用特点
高度专一性
高度亲和力
可饱和性
可逆性
特定的作用模式
膜受体介导的信号转导机制
G蛋白偶联受体介导的信号转导通路
G蛋白偶联受体
信号转到通路
蛋白激酶A通路
蛋白激酶C通路
单跨膜受体介导的信号转到通路
单跨膜受体
信号转导通路
举例
胞内受体介导的信号转导机制
13.血液与肝的生物化学
血液的化学成分
水和无机盐
血浆蛋白质
非蛋白质含氮物质
不含氮的有机化合物
血浆蛋白质
分类
电泳
超速离心
来源
绝大多数在肝脏合成
功能
维持血浆胶体渗透压
维持血浆正常的pH
运输作用
免疫作用
催化作用
营养作用
凝血、抗凝血和纤溶作用
红细胞的代谢
血红素合成的原料、部位和关键酶
成熟红细胞的代谢特点
糖代谢
脂代谢
肝的生物转化作用
生物转化的反应类型和酶系
反应类型
第一相反应
氧化、还原、水解
第二相反应
葡萄醛酸结合反应
肝脏生物转化的影响因素
一般影响因素
年龄
性别
营养
疾病
遗传
许多异源物可诱导生物转化的酶类
胆汁酸代谢
由肝细胞代谢,每天分泌胆汁300-700ml
胆汁酸的化学
初级
次级
游离型
结合型
胆汁酸合成的原料:胆固醇
胆固醇合成的原料:乙酰辅酶A
胆汁酸的代谢
初级
次级
胆汁酸的肠肝循环
胆汁酸的代谢调节
胆固醇合成关键酶:HMG-CoA还原酶
胆色素代谢
胆色素包括胆绿素、胆红素、胆素原和胆素
游离胆红素和结合胆红素的性质
在单核吞噬系统
在血浆中
在肝脏
子主题
胆红素代谢与黄疸
胆红素在肠道的代谢
黄疸
高胆红素血症
溶血性黄疸
肝细胞性黄疸
阻塞性黄疸
三种黄疸的胆色素代谢检查结果
红细胞、白细胞、血小板
色氨酸、络氨酸最大吸收峰280nm。茚三酮反应蓝紫色化合物最大吸收峰值570nm