王镜岩生化第三版考研笔记详细版样本09-01

1、王镜岩生化第三版考研总结笔记（2010年考研必备，完整详细版）By 湖风微竹 目录绪 论01第一章糖类01第二章脂类05第三章蛋白质09第四章酶类27第五章核酸39第六章维生素与辅酶47第七章激素和信号传导 50第八章抗生素56第九章生物氧化58第十章糖代谢62第十一章脂类代谢70第十二章 氨基酸代谢80第十三章核酸的降解和核苷酸代谢 92第十四章DNA复制和修复99第十五章RNA合成107第十六章蛋白质合成120第十七章细胞代谢和基因表达的调控 126一、生物化学| Biochemistry：研究生物体的物质基础及在生命过程中的化学变化；研究生 命现象的化学本质。用化学的理论和方法研究生命现

2、象，揭示生命的奥秘。还原论：个体、器官、组织、细胞、细胞器、超分子、分子、结构域、结构单元、原子 整体论：生命科学的飞跃二、研究内容1. 生物大分子结构与性质：糖、脂、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素、抗生素（序列分 析、X射线衍射、波谱、质谱、圆二色散性）2. 生物大分子结构与功能：生物大分子分解、合成、转化、能量平衡3. 遗传信息传递及细胞代谢调控的分子机理4. 生物大分子的提取、改造及利用（生物工程）三、生物化学的发展历史1. 静态生物化学时期（1920年前）研究生物体内物质的化学组成和性质2. 动态生物化学时期（1950年前）糖、脂、蛋白质、核酸等的代谢关系；物质代谢途径及动态平衡、生物

3、氧化、能量转化3. 机能生物化学时期（1950年后）功能：遗传、生殖、生长、发育、循环、呼吸、消化、运动、内分泌的分子机理第一章糖类第一节 糖类概述一、糖类是地球上数量最多的化合物贮藏性糖：低聚糖，淀粉（植物），糖原（动物） 结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖 ，肽聚糖二、糖的概念多羟基的醛类或酮类以及它们的衍生物或聚合物。元素组成：CH2O （碳水化合物是不科学但默认的称呼）功能基团：醛糖，酮糖碳链长短：丙糖（甘油醛和二羟丙酮）、丁糖、戊糖、己糖三、糖的分类与命名1、单糖：不能被水解为更小分子的糖。2、寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成3、多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质

4、不均一性多糖：糖胺多糖类 （透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）4、 结合糖（复合糖，糖缀合物，glycoconjugate ）:糖脂、糖蛋白（蛋白聚糖）、糖-核苷酸等5、糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷四、糖类的生物学功能1能源 2、结构成分3、物质代谢的碳骨架（碳源）4、细胞或生物大分子之间识别的信息：糖蛋白第二节 单糖一、单糖的结构1单糖的链状结构Fisher投影式表示确定链状结构的方法（葡萄糖）：a. 与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。Fisher投影式表示方法：碳骨架、竖直写；氧化程度最

5、高的碳原子在上方左旋异构体（levorotary,L）或L型异构体。右旋型异构体（dextrorotary），或D型异构体。差向异构体（epimer）:又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对 映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。2、单糖的环状结构用 Havorth结构式或构象式表示Havorth结构式： 画一个五员或六员环 从氧原子右侧的端基碳（anomerio carbon）开始，画上半缩醛羟基，在Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居环上。-型头异构体：半缩醛羟基与羟甲基位于环平面两侧型头异构体：半缩醛羟基与羟甲基位于环平面同侧构象式：最能正确地反映糖的环状结构折

6、叠形结构。3、几种重要的单糖的链状和环状结构式（1）丙糖：D-甘油醛二羟丙酮（V）丁糖：D-赤鲜糖（3）戊糖：D-核糖D-脱氧核糖D-核酮糖（V） 己糖：D-葡萄糖（：-型及型）D-果糖（V） 庚糖：D-景天庚酮糖4、构型与构象的概念构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的较定的立体结构构象：由于分子中的某个原子（基团）绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空 间结构形式5、构型与旋光性没有对应关系构型不同旋光性就不同。但是构型与旋光性之间没有必然的对应规律，每一种物质的旋光性只能通过实验来确定。二、单糖的物理化学性质（一）物理性质旋光性：是鉴定糖

7、的一个重要指标甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂（二）化学性质1、变旋现象（mutarotation）在溶液中，糖的链状结构和环状结构（：、一：）之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。2、糠醛反应（HCL）（1）Molish反应可以鉴定单糖的存在。酮糖HCL、间苯醛糖HCL、间苯酚红色酚浅色Ben edict试剂）氧化的糖Seliwannof反应可以鉴别醛糖与酮糖3、单糖具有还原性还原性糖：能被弱氧化剂（如Fehhing试剂、 醛基氧化：糖酸（aldonic acid）伯醇基氧化：糖醛酸（uro nic acid） 醛基、伯醇基同时氧化：糖二酸

8、 （alduric acid）4、单糖的羰基可以被还原为羰醇5、同分异构化在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，可以通过烯醇或而相互转化6、羟基酯化糖的磷酸酯及其衍生物是糖的代谢活性形式（糖代谢的中间产物）。葡萄糖的核苷二磷酸酯，如 UDPG参与多糖的生物合成。7、糖苷化（半缩醛羟基发生取代）8、糖脎反应（亲核加成）糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。四、重要的单糖衍生物1、糖醇：山梨醇2、糖醛酸单糖的伯醇基被氧化成-COOH 。 :-D-葡萄醛酸和差向异构物1-L-艾杜糖醛酸3、氨基糖（糖胺）amino sugar, glycosamine）4、糖苷Glc糖苷，Gal糖苷。5、

9、脱氧糖6-脱氧D-甘露糖L-岩藻糖2-脱氧D-核糖第三节 寡糖1、麦芽糖（meltose）性质：变旋现象具有还原性能成脎2、蔗糖（sucrose）性质：无变旋现象葡萄糖，0-2）-果糖苷无还原性 不能成脎3、乳糖（:-Lactose-lactose）:半乳糖- （-4）糖苷键 :（或'-）-葡萄糖性质：有变旋现象具有还原性能成脎4、纤维二糖（cellobiose）葡萄糖-：（1，4）-葡萄糖苷性质：具有变旋现象 具有还原性能成脎5、海藻糖 trehalose两分子a -D-Glc，在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水，由a -1.1糖苷键构成。 第四节 多糖一、均一性多糖1、淀粉 直链淀粉

10、：a -1,4糖苷键，长而紧密的螺旋管形。遇碘显兰色 支链淀粉：a -1,4、 a -1,6糖苷键，不能形成螺旋管，遇碘显紫色。2、糖元与支链淀粉类似，但分支程度更高，每隔4个葡萄糖残基便有一个分支，含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。遇碘显红褐色。3、纤维素-D-葡萄糖分子以一：-（1-4）糖苷键相连而成直链。4、几丁质（壳多糖）：N-乙酰-D-葡萄糖胺以一：（1，4）糖苷链相连成的直链。二、不均一性多糖其中，糖胺聚糖类（也称粘多糖，mucopoly saceharides,、氨基多糖等）是蛋白聚糖的主要组分1、透明质酸2、硫酸软骨素3、硫酸皮肤素4、硫酸用层酸5、 肝素6、硫酸乙酰肝素

11、第五节 结合糖糖+蛋白t糖蛋白（蛋白聚糖、肽聚糖）糖+脂t糖脂糖+核酸t糖一核酸、 糖蛋白短的寡糖链与蛋白质共价相连即形成糖蛋白。糖蛋白的总体性质更接近蛋白质。寡糖链常常是具分支的杂糖链，不呈现重复的双糖系列，一般由2-10个单体（少于15）组成，未端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。1、糖链与蛋白的连接方式 N-糖苷键型：寡糖链（GlcNAC的3 -羟基）与 Asn的酰胺基、N-未端的氨基、Lys或 Arg的3 -氨基相连 0-糖苷键型：寡糖链（GalNAC的a-羟基）与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基 相连。 S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸

12、的游离羧基为连接点。2、糖蛋白中糖链的结构（1）N-糖苷键型（N-连接）有五糖核心 高甘露糖型：由 GlcNAc和甘露糖组成； 复合型：除了 GlcNAc和甘露糖外，还有果糖、半乳糖、唾液酸； 杂合型：包含和的特征。（2）O-糖苷键型（O-连接）没有五糖核心。3、糖蛋白的生物学功能寡糖链参与分子识别糖链影响蛋白质的稳定性和生物活性二、 蛋白聚糖（Poroteoglycans）由一条或多条糖胺聚糖与一个核心蛋白共价相连构成的分子。总体性质与多糖更为接近。糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG ），也称粘多糖，氨基多糖，是高等动物结缔组织中的一 类结构多糖，长而不分支，呈现重复双糖系

13、列结构。1蛋白聚糖中的糖肽键 O-糖肽键：D-木糖与Ser羟基之间形成的糖肽键。N-乙酰半乳糖胺与 Thr或Ser羟基 之间形成的糖肽键。 N-糖肽键：N-乙酰葡萄糖胺与 Asn之间形成的糖肽键。2、糖白聚糖的生物学功能主要存在于软骨、键等结缔组织和各种腺体分泌的粘液中，构成组织间质、润滑剂、防护剂等。三、肽聚糖 peptidoglycan细菌细胞壁的主要成分由N-乙酰葡萄糖胺和 N-乙酰胞壁酸通过3 -1.4糖苷键连接而成。四、脂多糖（糖脂）脂多糖是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有结构成分，构成外膜外表面的主要物质。从繁殖或破裂细菌中释放出的脂多糖在哺乳动物宿主中会引起毒性效应，被称为内毒活性。第

14、二章脂质（Lipids ）第一节 脂质概述（重点：三酯酰甘油；磷脂、糖脂的结构和功能）一、脂质的概念低溶或微溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂的化合物。一般都是由醇和脂肪酸组成的酯类或它们的衍生物。二、分类按化学组成分：（1）单纯脂类：脂肪酸与醇类形成的酯。甘油酯、鞘酯、胆固醇酯、蜡（2）复合脂类：除脂肪酸和醇外，还有其他非脂分子的成分。磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂脂蛋白（3）衍生脂类：由单纯脂质和复合脂质衍生而来的复合物，具有脂质的一般性质。脂肪酸及其衍生物；甘油、鞘氨醇、固醇类、高级醇等；萜类；脂溶性维生素按脂质在水中和水界面上的行为分：非极性脂质：不具有容积可溶

15、性，不具有界面可溶性。I类极性脂质：不具有容积可溶性，具有界面可溶性。能掺入膜，但自身不能形成膜。n类极性脂质（磷脂和鞘磷脂）：成膜分子，能形成双分子层和微囊。川类极性脂质（去污剂）：可溶性脂质，具有界面可溶性，但形成的单分子层不稳定。三、脂质的生物学功能贮存脂质：三酰甘油、蜡结构脂质（生物膜的组成成分）：磷脂、胆固醇、糖脂活性脂质：萜（脂溶性维生素、光和色素）、类固醇（激素）、酶的辅助因子 生物膜的结构组分：磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂），胆固醇，糖脂 能量贮存形式：动物、油料种子的甘油三酯激素、维生素和色素的前体：萜类、固醇类、二十碳四稀酸 化学信号：PIP2 （磷脂酰肌醇二磷酸） ，前列腺素等

16、 保护功能：动物的脂肪组织，植物的蜡质第二节 脂肪酸及其衍生物一、脂肪酸的结构特点线形不分支脂肪酸：具有长碳氢碳（尾）和一个羧基末端（头）的有机化合物总称。二、脂肪酸的种类饱和脂肪酸软脂酸（棕榈酸）n-十六酸16:0硬脂酸n-十八酸18:0花生酸不饱和脂肪酸（1-6个双键）n-二十酸20:0油酸：顺-十八碳-9-稀酸，18:9c,亚油酸（3 -6）:顺，顺-十八碳-9, 12-二稀酸，18: 2 9c,12ca -亚麻酸（3 -3）:全顺-十八碳-9, 12, 15-三稀酸，18 :9c, 12c, 15c花生四稀酸（3 -6）:全顺-卜碳-5，8，11，14 四稀酸，20: 4 5c，8c,

17、 11c, 14c二十二碳六稀酸（DHA ） （ 3 -3）:全顺-二十二碳-4-7-10-13-16-19 六稀酸 ,22: 6 4c, 7c, 10c,13c, 16c, 19c三、脂肪酸的理化性质烃链越长，溶解度越低；双键越多，四、脂肪酸盐与乳化作用脂肪酸盐具有亲水基（电离的羧基）子型去污剂。五、多不饱和脂肪酸1、生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸增加膜流动性；降低膜相变温度，2、多不饱和脂肪酸降低血脂生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸：寒冷熔点越低和和疏水基（长的烃链）抗寒冷，是典型的两亲化合物，是离顺式不饱和脂肪酸增加膜流动性，降低膜相变温度，抗3、4、5、6、必需脂肪酸（esse ntial皂

18、化值（评估油的质量）酸值（酸败程度）：中和碘值（不饱和键的多少）acids）:亚油酸和a -亚麻酸fatty:完全皂化1克油脂所需KOH的毫克数。1克油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH毫克数。:100克油脂吸收碘的克数。六、类二十碳烷是花生四烯酸的衍生物。例如：前列腺素、凝血恶烷、白三烯第三节脂酰甘油和蜡r简单三脂酰甘油三酰甘油酰基甘油f 二酰甘油单酰甘油I蜡（甘油三脂）（甘油二脂）（甘油单脂）长链脂肪酸+长链一元醇（或固醇）J混合三脂酰甘油HO甘油HO C H甘油-3-磷酸CH2OHR2 CO O CH三酰甘油2-CH2O PO3CH 2OCOR1H2C O CO R3第四节 磷脂甘油磷脂：甘

19、油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇 ）组成磷脂鞘氨醇磷脂：以鞘氨醇代替了甘油。一、甘油磷脂1、结构与种类（1） 磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）HO CH2CH2N+（ CH3）3 （胆碱）（2） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE）HO CH2CH2 N+H3 （乙醇胺）（3）磷脂酰丝氨酸（PS）HO CH2CH COO-（丝氨酸）+N H3（4）磷脂酰肌醇（PI）（5）磷脂酰甘油（PG）（6）二磷脂酰甘油2、甘油磷脂的基本结构3、甘油磷脂的一般性质纯的甘油磷脂为白色蜡状固体溶于大多数含少量水的非极性溶剂，但难溶于无水丙酮。在水中能形成双分子层的微囊。二、鞘磷脂（见第五节鞘脂

20、类）1、组成：鞘氨醇 脂肪酸磷酸胆碱或乙醇胺第五节糖脂glycolipid一、甘油糖脂甘油糖脂是二酰甘油分子的羟基与糖基以糖苷键连接而成。植物的叶绿体和微生物的质膜富含甘油糖脂单（二）半乳糖基甘油二酯6磺基Glc甘油二酯二、鞘糖脂（神经酰胺糖脂）单糖、双糖或寡糖通过 O-糖苷键与神经酰胺相连而形成1、脑苷脂：半乳糖苷神经酰胺、葡萄糖苷神经酰胺2、 硫脑苷脂：脑苷脂被硫酸化，在生理pH下带负电荷。3、神经节苷脂：寡糖链（带有一个或多个唾液酸残基）与神经酰胺形成的鞘糖脂。三、糖脂的生物学功能1、细胞结构的刚性2、抗原的化学标记血型抗原3、细胞分化阶段可鉴定的化学标记4、调节细胞的正常生长5、授予细

21、胞与其它生物活性物质的反应性倾向。第六节 鞘脂类一、鞘氨醇二、神经酰胺鞘脂类的核心结构，由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链（1826C）脂肪酸的羟基相连。三、鞘磷脂（见第四节磷脂）四、鞘糖脂（见第五节糖脂）第七节血浆脂蛋白Lipoprotein血浆脂蛋白可以把脂类（三酰甘油、磷脂、胆固醇 ）从一个器官运输到另一个器官。一、乳糜微粒（chylomicron CM）颗粒大小约为500nm,脂类含量高达98%，蛋白质含量少于 2%,密度极低。CM由小肠粘膜细胞在吸收食物脂类（主要是甘油三酯）时合成，经乳糜导管，胸导管到 血液。主要功能为：转运外源性甘油三酯及胆固醇脂，从小肠到组织肌肉和adipose组织。二

22、、极低密度脂蛋白 （very low density lipoprotein VLDL）极低密度脂蛋白 VLDL中TG主要在肝脏利用脂肪酸和葡萄糖合成。若食物摄取过量糖或体内脂肪动用过多， 均可导致血VLDL增高。VLDL中脂类占85%-90%,其中TG占55%, 其密度也很低。VLDL是运输内源性甘油三酯 TG及胆固醇的主要形式。将脂类运输到组织中。三、低密度脂蛋白（low density lipoprotein LDL）转运内源性胆固醇，把胆固醇运输到组织。四、高密度脂蛋白 （high density lipoprotein HDL ）主要由肝合成，小肠也可合成，逆向转运胆固醇，清除细胞膜

23、上过量的胆固醇。将胆固 醇从肝外组织转运到肝进行代谢。HDL按密度大小又可分为HDL1、HDL2和HDL3。 HDL1又称为HDLc，仅在摄取高胆固醇膳食后才在血中出现，健康人血浆中主要含HDL2和HDL3。载脂蛋白：脂质的增溶剂，脂蛋白受体的识别部位（细胞导向）第八节萜类和固醇类化合物统称为类异戊二烯类（isopre noid）一、萜类萜分子的碳架可以看成是由两个或多个异戊二烯单位连接而成。是重要的活性物质。二、类固醇（甾类）含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。1、胆固醇（二氢胆固醇、7脱氢胆酸、胆固醇酯）（2）性质物理性质：白色、斜方晶体。化学性质：a.醇基可与脂酸成酯（棕榈酸、硬

24、脂酸、油酸）b.双键可加氢（3）分布及功能脑及神经组织中，肝、肾、肾上腺、卵巢等合成固醇激素的腺体胆固醇是生物膜的重要成分，羟基极性端分布于膜的亲水界面，母核及侧链深入膜双层， 控制膜的流动性，阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态，保证膜在低温时的流动性及正常功能。胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体。肾上腺皮质激素、雌激素、雄激素2、植物甾醇不能被动物吸收和利用。豆甾醇（大豆中）麦甾醇（麦芽中）3、酵母固醇又称麦角甾醇，经紫外光照射可转化成维生素D3。三、固醇衍生物1胆汁酸与脂肪酸或其他脂类结合（胆固醇，胡萝卜素）成盐，乳化肠腔内油脂，增加脂肪酶作用 位点，便于油脂

25、消化吸收。2、类固醇激素（见第七章 激素）（1 ）肾上腺皮质激素（7种）（2）性激素雄性激素：睾丸酮雌性激素：雌二醇、黄体酮第三章 蛋白质第一节 氨基酸 Amino acid （Building blocks of proteins）酸水解：色氨酸被破坏，天冬酰胺、谷氨酰胺脱酰胺基，生成天冬氨酸、谷氨酸碱水解：消旋，色氨酸稳定酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析，肽谱一、氨基酸的功能1. 构成蛋白质2. 化学信号分子神经递质：-氨基丁酸Hormone :甲状腺素、吲哚乙酸3. 含氮化合物的前体：核苷酸和核酸的含氮碱基、血红素、叶绿素4代谢中间物尿素循环：精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸二、氨基酸的结构

26、细胞内氨基酸的存在形式A. 编码的蛋白质氨基酸，（Typical ami no acid ）,共20种，有对应的遗传密码B. 非编码的蛋白质氨基酸，多肽合成后，由基本氨基酸被酶修饰而产生C. 不构成蛋白质，（Ami no acids not found in protei ns ）,约有 150 种（一） Typical amino acid （20 种）：General structurei i ；1. 按照R基的化学结构分类（1） R为脂肪烃的氨基酸（5种）：Gly、Ala、Vai、Leu、IleA. R基为中性烷基（Gly为H ）,对分子酸碱性影响很小，几乎有相同的等电点（6 .0）B.

27、 从Gly至lie, R基团疏水性增加，lie是这20种氨基酸中脂溶性最强的之一（除Phe 2.5、Trp3.4、Tyr 2.3 以外）C. 一般位于在蛋白质内部，侧链不被修饰（2）R中含有羟基的氨基酸（2种）：Ser和ThrA. Ser的-OH基是极性基团，易与其它基团形成氢键，具有重要的生理意义，在大多数酶的 活性中心都发现有 Ser残基B. Thr中的-OH是仲醇，具有亲水性，但形成氢键的能力较弱，在酶的活性中心很少出现（3）R中含硫的氨基酸（2种）：Cys、MetA. Cys （半胱氨酸）R中含巯基-SH两个Cys的-SH氧化生成二硫键，生成胱氨酸。Cys -SH+Cys -SH Cy

28、s-S-S- Cys ，二硫键利于蛋白质结构的稳定B. Met中含有甲硫基（-S-CH3 ）在生物合成中是一种重要的甲基供体（4）R 中含有 acidic group 的氨基酸（2种）：Asp、GluAsp 侧链羧基 pKa （ 3 -COOH ）为 3.86; Glu 侧链羧基 pKa （ 丫 -COOH ）为 4.25 它们在生理条件下带有负电荷（5）R中含有酰胺基团的氨基酸（2种）：Asn、Gln 易发生氨基转移反应，转氨基反应在生物合成和代谢中有重要意义。（6）R 中含氨基的氨基酸（2 种）：Basic ami no acids , Lys、ArgA. Lys的R侧链上含有一个氨基，pKa为10.53,生理条件下Lys侧链带有一个正电荷。此外，它的侧链有4个C,柔性较大，使侧链氨基的反应活性增大B. Arg是碱性最强的氨基酸，pKa为1