8贺银成生物化学

1、学生物化学医学生物化学第一章蛋白质的结构与功能1、蛋白质的基本机构为氨基酸，氨基酸多为L-a-氨基酸（“拉氨酸”）；唯一不具有不对称碳原子一一甘氨酸；含有琉基的氨基酸一一半胱氨酸2、氨基酸的分类（1）非极性、疏水性氨基酸：“携带一本书、两饼干、补点水”（缴氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸）（2）极性、中性氨基酸：“古天乐是陪苏三的"（谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、丝氨酸、蛋氨酸）（3）酸性氨基酸：“天上的谷子是酸的“（天冬氨酸、谷氨酸）（4）碱性氨基酸：“地上的麦乳精是咸的”（组氨酸、赖氨酸、精氨酸）1）赖氨酸：含2个氨基的氨基酸；2）谷氨酸，天

2、冬氨酸：含2个竣基的氨基酸；3）甲硫氨酸，半胱氨酸：含硫氨基酸；4）脯氨酸，羟脯氨酸：亚氨基酸；5）同型半胱氨酸，鸟氨酸，瓜氨酸：天然蛋白质中不存在的氨基酸；6）色氨酸：在280nm波长具有最大光吸收峰的氨基酸；7）无遗传密码的氨基酸：羟脯氨酸，羟赖氨酸。必须氨基酸撷，异，亮，苯，蛋，色，苏，赖写两本淡色书来碱性氨基酸赖，精，组捡来精读酸性氨基酸谷，天冬三伏天支链氨基酸撷，异亮，亮只借L辆方香族氨基酸酪，苯丙，色芳香老本色一碳单位丝，色，组，甘施舍竹竿含硫氨基酸半胱，光，蛋留帮光蛋生酮氨基酸亮，赖同样来生糖兼生酮异亮，苯丙，酪，色，苏一本落色书3、氨基酸结合键为肽键，肽键由-CO-OH-组成。

3、4、蛋白质结构：“一级排序肽键连，二级结构是一段，右手螺旋靠氢键，三级结构是亚基，亚基聚合是四级”。蛋白质的一级结构：是指多肽链中氨基酸的排列顺序。维系键：肽键（主要）二硫键（次要）。一级结构的改变一一分子病（镰刀形贫血：谷氨酸被撷氨酸代替）。蛋白质的二级结构：维系键：氢键。蛋白质的三级结构：维系键：疏水作用键，氢键，范德华力，离子键。蛋白质的四级结构：维系键：氢键，离子键。并不是所有的蛋白质都有四级结构。蛋白质结构中主键称为肽键，次级键有氢键、离子键、疏水作用键、范德华力、二硫键等，次级键中属于共价键的有范德华力、二硫键。（1）二级结构一圈有3.6个氨基酸，右手螺旋方向为外侧。（2）维持三级

4、结构的化学键是疏水键。5、蛋白质结构与功能：一级结构是基础，二三四级是表现功能的形式。6、蛋白质构象病：疯牛病、致死性家族性失眠症。7、蛋白质的变性：蛋白质变性的实质是空间结构的改变，发生二硫键和非共价键破坏。1）蛋白质变性特点：溶解度，结晶能力，生物活性都降低，易被水解，只有黏度增加。2）凝固是蛋白质变性后进一步发展的一种结果。3）蛋白质变性有可复性和不可复性两种。第二节核酸的结构和功能一、核酸的基本组成单位1、磷酸+核糖+碱基一核甘酸一核酸，3',5'磷酸二脂键。构成核酸的基本单位是核甘酸，由戊糖、含氮碱基和磷酸3个部分组成。2、碱基分：ATGCU（腺嗯吟、胸腺喀咤、鸟嗯吟

5、、胞喀咤、尿喀咤）DNA碱基：ATGC,RNA碱基：AUGCDNARNA一级结构相同点1,以单链核甘酸作为基本结构单位2,单核甘酸间以3',5'磷酸二脂键相连接3,都有腺嗯吟，鸟嗯吟，胞喀咤一级结构小同点：1,基本结构单位2,核甘酸残基数目3,碱基4,碱基互补脱氧核甘酸几千到几千万胸腺喀咤A=T,GW核甘酸几十到几千尿喀咤A=U,GK二级结构小同点：双链右手螺旋单链茎划、结构2、核酸中含量相对恒定的是：P二、DNA的结构与功能1、碱基组成规律：A=T,G=C;A+G=T+C。1）不同生物种属的DNA碱基组成不同2）同一个体不同组织，不同器官的DNA碱基组成相同3）几乎左右DNA

6、无论种属来源，其A=T,G=C;A+G=T+C。总嗯吟二总/咤4）生物体内的碱基组成不受年龄，生长状况，营养状况和环境因素的影响。2、DNA结构：（1）一级结构：核甘酸排列顺序，即碱基排列顺序。（2）二级结构：双螺旋，两条链平行、反向，一圈含10.5个碱基对。（3）三级结构：超螺旋3、DNA变性：DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变（不伴共价键的断裂）。稳定性的维系：纵向堆积力（碱基平面间疏水性堆积力）横向维系力（碱基间的氢键维系，GW>A=D-骨架一一脱氧核糖基和磷酸构成螺旋骨架，位于双

7、链的外侧。4、增色效应（双链一单链一单个核甘酸）：指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。分子在波长260nm的光吸收最强，蛋白质为280nm。*DNA变性后：生物学活性改变，但为丧失，增色效应（OD260）增高，粘度降低。三、RNA结构与功能1,mRNA（1）作用：信使、模板、密码，半衰期最短（2）多为线状单链，局部形成双链。（3）5'-端有帽子结构（“鸟无帽子”）：帽子结构中多为m7GpppN（7-甲基鸟嗯吟-三磷酸核甘）；-端为多聚腺甘酸（polyA）尾巴，polyA增加mRNA的稳定性（“32、tRNA（1）作用：转运，分子量最小。含稀有碱基最多。（2）tRNA的3'

8、;-端为CCA-OH:搬运的部位。（3）tRNA的二级结构：三叶草；三级结构：倒L型。3、rRNA（1）作用：合成蛋白质。比例>80%（2）rRNA是最多的一类RNA,也是3类RNA中分子量最大的；rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体，核糖体蛋白为蛋白质合成场所。第三节酶一、酶的催化作用酶：由活细胞合成，对其特异性底物起高效催化作用的蛋白质。1、酶分为：单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶，清蛋白属于单纯蛋白质的酶。单体酶：仅具有三级结构的酶称为单体酶。2、体内结合蛋白酶占多数，结合蛋白质酶由酶蛋白和辅助因子组成，一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合，一种辅助因子与多种酶蛋白结合。所以酶蛋白决定酶反

9、应特异性。结合蛋白质酶酶蛋白：决定酶反应特异性；辅助因子分为辅酶、辅基；1）辅酶：辅酶和酶蛋白以非共价键结合，结合不牢固；2）辅基：结合牢固，由多种金属离子。3、酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合，并催化底物发生化学反应的局部空间结构区域：结合基团，催化基团,必须基团。4、酶的高效催化是通过降低反应的活化能实现的。5,维生素与辅酶转移基团轴酶匕辅某名称所含维牛素氢原子（质子）NAD+(CoI)NADP+(Con)尼克酰胺（VitPP的一种）尼克酰胺（VitPP的一种）FMN（黄凌单核甘酸）VitB2（核黄素）FAD（黄素腺喋吟二核音酸）VitB2（核黄素）醛基TPP（焦磷酸硫胺素）VitB1

10、酰基辅酶A（CoA）硫辛酸泛酸硫辛酸烷基钻胺素辅酶类VitB12CO2生物素生物素氨基磷酸口比哆醛口比哆醛VitB6一碳单位FH4（四氢叶酸）叶酸*B族维生素：B1（硫胺素）B2（核黄素）B3烟酸B5（泛酸，CoA）B6（叱哆醇,口比哆醛，叱哆胺）B7（生物素）B11（叶酸，四氢叶酸）B12（钻胺素）。二、辅酶的种类三、酶促反应动力学1、米氏方程V=VmaxSVmax最大速度S（底物浓度）Km+SKm为反应速度为最大速度一半时的底物浓度，亦称米氏常数，当V=1/2Vmax时Km=S。Km是酶的特异性常数，Km表示亲和力，Km值越小，表示亲和力越大。2、酶促反应的条件：PH值：一般为最适为7.4

11、,但胃蛋白酶的最适PH为1.5,胰蛋白酶的为7.8温度：3740C合适的底物。四、抑制剂对酶促反应的抑制作用1、竞争性抑制：见书30页2、酶原激活：无活性的酶原变成有活性酶的过程。实际上是酶的活性中心形成或暴露。（1）盐酸可激活的酶原：胃蛋白酶原（2）肠激酶可激活的消化酶或酶原：胰蛋白酶原（3）胰蛋白酶可激活的消化酶或酶原：糜蛋白酶原（4）其余的酶原都是胰蛋白酶结合的3、同工酶：催化功能相同，但结构、理化性质和免疫学性质各不相同的酶。第四节糖代谢一、糖酵解1-两个阶段：葡萄糖一一丙酮酸，（糖酵解途径）丙酮酸一一乳酸（糖酵解过程）（脱氢过程由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化；葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖

12、，由己糖激酶催化，不可逆；6-磷酸果糖转变成1,6双磷酸果糖，由6-磷酸果糖激酶催化，不可逆；1,3二磷酸甘油酸为3磷酸甘油酸，生成1分子ATP;磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，由丙酮酸激酶催化，有ATP生成（2次底物水平磷酸化），不可逆；2,6双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶最强的变构激活剂。）2、糖酵解的3个关键酶（限谏酶）：己糖激酶、6磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。4,糖酵解总结：一次脱氢(丙酮酸一一乳酸)，2次底物水解磷酸化(一次可逆一次不可逆)2ATP,每分子GS2分子乳酸3个激酶(关键酶)3个不可逆反应。1、三竣酸循环(1)生理意义：产生能量，而不是产生物质，整个反应过程中草酰乙酸、柠檬酸量

13、不变。(2)关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a一酮戊二酸脱氢酶(两柠檬一个酮)(3)6个关键物质：“一琥柠住草苹”(乙酰CoA、琥珀酸、柠檬酸、a一酮戊二酸、草酰乙酸、苹果酸)(4)发生部位：线粒体，为不可逆反应。2、底物水平磷酸化："两酸变一酸”，最终产物为琥珀酸。3、生成物质：(1)1分子葡萄糖有氧氧化生成30或32个ATP;(2)1分子丙酮酸有氧氧化生成15个ATP;(3)三竣酸循环一周4次脱氢生成10个ATP、1份FADH、2份CO2、3份NADH;(4)除了琥珀酸脱氢酶辅酶是FAD,其余都是NAD。三、糖原的合成与分解1、糖原分解首先生成1-磷酸葡萄糖，再转变为6-磷酸

14、葡萄糖，6-磷酸葡萄糖只存在于肝和肾一一可补充血糖，肌糖原不能。2、糖原分解的限速酶是磷酸化酶。3,关键酶：糖原合酶，糖原磷酸化酶四、糖异生1、糖异生的原料：氨基酸、乳酸、丙酮酸、甘油(“丙乳氨甘”)2、糖异生的关键酶：葡萄糖-6-磷酸酶，果糖二磷酸酶-1,丙酮酸竣化酶(最重要)，磷酸烯醇式丙酮酸竣激酶。3、糖异生的生理意义：利于乳酸的利用。五、磷酸戊糖途径1、关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶。2、产物：核糖、NADPH,NADPH+H维持细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量。六、血糖及调节1、正常值：3.89-6.11mmol/L。2、血糖去路：第一卷P44第五节生物氧化1、生物氧化是指糖、

15、脂类、蛋白质等营养物质在体内及体外氧化生成CO2和H2O的过程。2、人体活动的主要功能物质是：ATP3、氧化磷酸化包括：物质氧化速氢的过程和ADP磷酸化，生成ATP相耦联的过程。4、氧化磷酸化通过ATP2（1）NADHfFMNCoQCytb-Cytcl-Cytc-Cytaa3-O2（2）琥珀酸/FADfCoQ-Cytb-Cytcl-Cytc-Cytaa3-O2注：1.NAD与FAD水火不容；2.CoQ的作用：递氢；3.细胞色素（Cyt）有3种：b、c、aa3;细胞色素C直接参与生物氧化反应。5、ATP合成酶由F1和F0组成：F1合成；F0通道。影响氧化磷酸化的因素：1,氧化呼吸链抑制剂：鱼藤酮

16、，粉蝶霉素A异戊巴比妥抑制复合体I萎锈灵抑制复合体n抗霉素A粘曝口坐菌醇抑制复合体田CN-N3-抑制复合体IV。2,解偶联剂一二硝基苯酚3,ATP合酶抑制剂-6、氧化物中毒：抑制了细胞色素aa3o第六节脂类代谢、甘油三酯合成原料甘油，脂酸；脂肪酸（胞液），胆固醇（内质网）合成原料乙酰CoA;甘油磷脂（内质网）合成原料脂酸，胆磷酸酸盐，甘油，丝氨酸。1、脂肪合成的原料：脂肪酸、3一磷酸甘油三酯，可由葡萄糖氧化分解提供。2、脂肪分解重的关键酶：甘油三酯脂肪酶。胰岛素、前列腺素可以抑制其活性。1 ）甘油三酯：肝、脂肪组织和小肠是合成甘油三酯的主要场所，但肝不贮存甘油三酯。长期饥饿时体内主要的能量来源

17、。2 ）脂肪酸：合成部位：肝细胞质脂肪酸的合成原料：乙酰辅酶A、NADPH,乙酰辅酶A线粒体进入胞液主要通过柠檬酸一丙酮酸循环完成。脂肪酸合成的载体：CoA;脂肪酸分解的载体：肉毒碱。脂肪酸3氧化是脂肪分解的主要方式，关键酶是肉毒碱一脂酰转移酶。部位在线粒体内,脂肪酸B氧化的过程：脱氢一加水一再脱氢一硫解，反应是可逆的。3 ）胆固醇：主要去路：胆汁酸占50%,1,25二羟维生素D3（促进钙磷吸收，有利于骨的生成和钙化），类固醇激素（醛固酮，皮质醇，雄激素，睾丸酮，雌二醇及孕酮）。胆固醇代谢：原料是乙酰辅酶A,NADPHo4 ）甘油磷脂：由脂肪酸、胆碱磷酸盐，甘油，丝氨酸组成，5）酮体：由乙酰乙

18、酸、B一羟丁酸和丙酮组成，以乙酰辅酶A为原料。肝一一缺乏利用酮体的酶系（琥珀酰CoA转硫酶），不能利用酮体。心，脑，肾，骨骼肌的线粒体一一有高活性的琥珀酰CoA转硫酶，可利用酮体功能。脑组织长期饥饿可利用酮体.体内脂肪大量动员时.肝内乙酷CoA丰要牛成的物质。*血浆脂蛋白：1）乳粒微粒：转运外源性甘油三酯及胆固醇2）VLDL转运内源性3）LDL转运（肝一一组织）4）HDL逆向转运（组织一一肝）一高脂血症中不增高。第七节氨基酸的代谢1、蛋白质的氧化供能可完全由糖和脂肪代替，所以供能是蛋白质的次要生理功能。2、必需氨基酸：缴氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸（缴蛋异亮

19、苯赖色苏）。食物蛋白质的互补作用：谷类一一Lys赖氨酸少Trp色氨酸多，豆类Lys多Trp少。氨基酸的脱氨基作用：1、转氨基作用：由转氨酶催化完成2,L-谷氨酸氧化脱氨基：通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基，3,联合脱氨基：经转氨酶，L-谷氨酸脱氢酶联合作用脱去氨基4,嗯吟核甘酸循环：经转氨酶，腺甘酸脱氨酶联合作用脱去氨基一一1）体内主要的脱氨基方式是联合脱氨基作用，但肌肉是通过嗯吟核甘酸循环脱氨基。2L-3）联合脱氨基作用：主要在肝肾进行，氨基酸的转氨基作用和氨基酸的氧化脱氨基作用耦联进行的方式。3、氨的去路：肝脏合成尿素（主要去路），在肾脏排出体外。肌中以丙氨酸运至肝,脑，肌以谷氨酰胺运送至

20、肝肾。脑中氨的主要去路是一合成谷氨酰胺肌肉中氨的主要去路是一一合成丙氨酸肌肉中氨运输至肝的形式是一一丙氨酸+谷氨酰胺脑中的氨运输至肝的形式是一一谷氨酰胺。4、鸟氨酸循环（NH3生成尿素）：部位胞液和线粒体关键酶，氨基甲酰磷酸合成酶，精氨酸代琥珀酸合成酶。2个N:天冬氨酸，鸟氨酸。3个重要氨基酸：鸟，瓜，精。9、组氨酸脱竣基生成组胺，组胺作用为血管舒张剂，增加毛细血管通透性。色氨酸脱竣基生成5-HT,为血管收缩剂。谷氨酸脱竣基生成r氨基丁酸（GABA）,GABA是抑制性神经递质，10、一碳单位：来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、色氨酸。四氢叶酸是一碳单位的载体，代谢的辅酶。11、苯丙氨酸-酪氨酸儿茶

21、酚胺（多巴、多巴胺、NE、肾上腺素）。缺乏苯丙氨酸苯丙酮尿症；缺乏酪氨酸白化病。第八节核甘酸代谢1、体内从头合成嗯吟核甘酸的原料包括：天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺，磷酸核糖、CO2和甲酰基FH4。（记住前两个）合成部位：肝嗯吟的合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸，CO2和FH4。口密咤的合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺，、CO2和一碳单位。2、喋吟核昔酸的分解代谢（AMP.GMP.IMP）终产物一尿酸.关键酶：黄喋吟氧化酶.。密咤核甘酸分解代谢：CMP,UMP旧月尿基丙酸-8丙氨酸+CO2+NH3TMP助尿基异丁酸一氨基异丁酸+CO2+NH3氨基酸脱氢的产物一一尿素。3、合成DNA的原料：dATP

22、、dTTP、dGTP、dCTP第九节遗传信息的传递一、DNA的生物合成1、DNA生物合成包括：DNA复制、逆转录；DNA复制是以母链DNA为模板，逆转录由RNA为模板，都由DNA聚合酶参与完成。复制方向都是5'3',合成DNA的原料：dATP、dTTP、dGTP、dCTP2、原核生物的DNA聚合酶有三种：DNA-polI、DNA-polII、DNA-pol田；作用为5'3'延长脱氧核甘酸链的聚合活性和3'5'核酸的外切酶活性。3、逆转录催化以mRNA为模板，合成cDNA,cDNA与RNA是互补的。4、紫外线（UV）可引起DNA链上相邻的两个喀咤碱

23、基发生共价结合，生成喀咤二聚体。5、涉及核甘酸的数目变化的DNA损失形式是插入突变。6、镰刀形红细胞贫血患者，其血红蛋白B链N端第六个氨基酸残基谷氨酸被缴氨酸代替。二、RNA的生物合成1、转录是以DNA为模板合成RNA的过程。2、原核生物RNA聚合酶一种，五个亚基。真核生物有3种不同的RNA聚合酶：RNA-polI、RNA-poln、RNA-pol田，RNA-poln是真核生物中最活跃的RNA聚合酶。RNA-polI:转录45S-rRNA,RNA-poln:转录hnRNAmRNA、RNA-pol田转录：tRNA,5S-rRNA,snRNA。3、原核生物RNA的五个亚基：“2、3、3'、

24、第十节蛋白质生物合成1、蛋白质生物合成是以mRNA为模板，按照mRNA分子中的核甘酸组成的密码信息合成蛋白质分子中氨基酸序列的过程，也称翻译。无遗传密码的氨基酸一一羟脯氨酸，羟赖氨酸、只有一个密码的氨基酸甲硫氨酸AUG,色氨酸UGC其密码与起始密码相同的氨基酸甲硫氨酸AUG3、起始密码子：AUG,终止密码子：UAA、UAG、UGA。简并性指密码上第三位碱基改变不影响氨基酸的翻译。4、蛋白质生物合成与医学关系：大红（红霉素）大绿大林大放一一大亚基3、氨基酸的化学修饰：糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰。其中羟基化生成羟脯氨酸。第十一节基因表达调控1、基因表达包括基因转录及翻译

25、的过程。2、诱导：可诱导基因在一定的环境中表达增强的过程。阻遏：可阻遏基因表达产物水平降低的过程。3、发生在转录水平，尤其是转录起始水平的调节，对基因表达起着至关重要的作用。4、RNA聚合酶与基因的启动序列/启动子相结合。5、操纵子组成：(1)1个启动序列P(2)由数个编码基因(3)1个操纵序列O(4)1个调节基因6、顺式作用元件：指可影响自身基因表达活性的DNA序列,由沉默子、启动子、增7、反式作用因子：调控另一基因转录的某一基因编码蛋白质。第十二节信息物质、受体与信号转导1、三条通路：(1)蛋白激酶A通路【PKA通路】：肾上腺素一一cAMPPKA丝氨酸、苏氨酸(肾上腺素AA丝苏)蛋白激酶C通路【PKC通路】：三磷酸肌醇一一Ca2+PKC丝氨酸、苏氨酸(肌醇CC丝苏)酪氨酸蛋白激酶通路【TPK通路】：表皮生长因子一一酪氨酸(佬俵)第十三节重组DNA技术1、限制性内切酶：识别、切割。识别DNA的特异序列，并在识别点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。2、基因载体：又称克隆载体，具有自