生物化学占执业2.7%,16分第一节蛋白质的结构与功能一、氨基酸与多肽(一)氨基酸结构与分类1、蛋白质的基本机构:氨基酸,氨基酸------L-α-氨基酸(“拉氨酸”);---手拉手组成唯一不具有不对称碳原子——甘氨酸;含有巯基的氨基酸——半胱氨酸-------记忆:半巯2、氨基酸的分类(1)非极性、疏水性氨基酸:记忆:携(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)书,两(亮氨酸)饼(丙氨酸)干(甘氨酸),补(脯氨酸)点水(2)极性、中性氨基酸:记忆:古(谷氨酰胺)天(天冬酰胺)乐(酪氨酸)是(丝氨酸)伴(半胱氨酸)苏(苏氨酸)三(色氨酸)的(蛋氨酸)(3)酸性氨基酸:记忆:天(天冬氨酸)上的谷(谷氨酸)子是酸的(4)碱性氨基酸:记忆:地上的麦(赖氨酸)乳(组氨酸)精(精氨酸)是碱的(二)肽键与肽链氨基酸结合键:肽键,肽键由-CO-NH-组成。二、蛋白质结构2、3、4级:高级结构/空间构象-----氢键1、二级结构一圈(α-螺旋---稳定)------3.6个氨基酸,右手螺旋方向-----外侧。2、维持三级结构的化学键-----疏水键。一级结构:-----肽键;序列。二级结构:一段弹簧,----氢键(稳定);---亲,你真棒三级结构:-----亚基,整条肽链。化学键-----疏水键四级结构:----一堆亚基。---聚合※记忆: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,亚基聚合是四级考题和亚基有关-----四级结构三、蛋白质结构与功能的关系1、蛋白质结构与功能:一级结构是基础,二三四级:表现功能的形式。2、蛋白质构象病(高级结构改变):疯牛病、致死性家族性失眠症。四、蛋白质的理化性质蛋白质变性:空间构象破坏,一级结构不变,因素很多。(1)蛋白质变性特点:溶解度降低、黏度增加、易被水解。(2)凝固----变性后进一步发展的一种结果。(3)蛋白质变性:可复性(血清白蛋白)和不可复性两种。-----生物活性丧失注:蛋白酶破坏蛋白质一级结构变性后易沉淀-----球蛋白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→核苷酸→核酸(核苷酸是核酸的基本单位)2、碱基分:ATGCU(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)--爱他干脆哦DNA碱基:ATGC------脱氧核糖核酸------记忆:爱他干脆哦------戊糖低RNA碱基:AUGC------核糖核酸---------记忆:爱哦?干脆3、核酸中含量相对恒定的是:P(磷酸)4、核酸的一级结构:酯键5、核酸分子中最为恒定的:磷二、DNA的结构与功能1、碱基组成规律:A=T,G=C;A+G=T+C。2、DNA结构:(1)一级结构:核苷酸排列顺序,即碱基排列顺序。(2)二级结构:双螺旋模式;两条链平行、反向。---两个方向两链之间----碱基链接,碱基之间----氢键链接。A,T---两个氢键;G,C---三个氢键核酸一圈:10个碱基对,螺距---3.4nm二级结构记忆:结构独特双螺旋,单链排列反平行,碱基互补氢键配,头5尾3顺到底(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---氢键,但不涉及到其一级结构的改变(不伴共价键的断裂)。---碱基在变4、增色效应:指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。变性DNA在波长260nm的光吸收最强,蛋白质为280nm。三、RNA结构与功能1、mRNA(1)作用:信使、模板、密码(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:m7G(7-甲基鸟苷)3’-端为多聚腺苷酸(polyA)尾巴,polyA增加mRNA的稳定性(“3个尾巴多稳定”)记忆:鸟无帽子,3个尾巴多(多聚腺苷酸)稳定2、tRNA(1)作用:转运,分子量最小。---蛋白质合成搬运工(2)tRNA的3’-端为CCA-OH----搬运部位(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。--场所(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、酶的催化作用本质----蛋白质,有催化作用。1、酶分为:单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶,清蛋白----单纯蛋白质的酶。-无辅助因子2、体内结合蛋白质的酶----多数结合蛋白质酶:酶蛋白和辅助因子组成,辅助因子分为辅酶、辅基;辅酶和酶蛋白以非共价键结合,辅基与酶蛋白结合牢固,一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合,酶蛋白----决定酶反应特异性。结合蛋白质酶:酶蛋白:决定酶反应特异性辅助因子:辅基:结合牢固,由多种金属离子辅酶:结合不牢固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。必须集团:酶的活性所必须;4、酶的高效催化-通过降低反应的活化能实现的。二、辅酶与酶辅助因子(一)维生素与辅酶关系记忆:1(B1)脚(焦磷酸磺胺素)踢(TPP),2(B2)皇(磺素腺嘌呤二核苷酸)飞(FAD),单(黄素单核苷酸)波段(FMN),酶1PNAD,酶2P多个P(NADP),----烟酰胺,维生素PP(尼克酰胺)辅酶A、泛酸(遍多酸)来,VB6醛(磷酸吡哆醛)来到。三、酶促反应动力学1、米氏方程V=Vmax[S]Km+[S]Km:反应速度一半时的[S],亦称米氏常数,Km增大,Vmax不变。---底物浓度,亲和力2、酶促反应的条件:①PH值:一般为最适为7.4,胃蛋白酶----1.5,胰蛋白酶------7.8②温度:37—40℃③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:Km增大,Vmax不变非竞争性抑制:Km不变,Vmax降低2、酶原激活:无活性的酶原变成有活性酶的过程。(1)盐酸(H+)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。LDH(乳酸脱氢酶)分5种。伤心----LDH4核酶----RNA第四节糖代谢一、糖的分解代谢(一)糖酵解1、三个阶段:葡萄糖——3磷酸甘油醛,消耗ATP;3磷酸甘油醛——丙酮酸,生成ATP;丙酮酸——乳酸脱氢过程:3-磷酸甘油醛脱氢酶催化----唯一一次脱氢反映;葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖,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;1,3二磷酸甘油醛氧化为1,3二磷酸甘油酸,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,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(限速酶):己糖激酶、6磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。记忆:六(6磷酸果糖激酶-1)斤(己糖激酶)冰(丙酮酸激酶)糖3、磷酸越多,能量越多。1,6二磷酸6磷酸葡萄糖(二)、糖有氧氧化1、三羧酸循环原料:乙酰CoA------循环形成2个CO2(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、柠檬酸量不变。(2)关键酶:柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α—酮戊二酸脱氢酶(两柠檬一个酮)所有关键酶特点:限速酶,单向酶水的形成----脱氢形成。(3)6个关键物质:记忆:一(乙酰CoA)琥(琥珀酸)柠(柠檬酸)住(α—酮戊二酸)草(草酰乙酸)苹(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)三羧酸循环一周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,脱掉----FADH2,其余都是NAD。二、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-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖只存在于肝和肾。2、糖原合成记忆:6(6-磷酸葡萄糖),1(1-磷酸葡萄糖)儿童节发糖分解逆向3、糖原分解的限速酶:磷酸化酶。三、糖异生1、糖异生的原料:记忆:乳(乳酸)房干(甘油)了,安(氨基酸)心吃两饼(丙酮酸、丙酸)干2、糖异生的关键酶:记忆:笨手(丙酮酸羧化酶)郭二(果糖二磷酸酶)泼硫酸(葡萄糖-6-磷酸酶)。3、糖异生的生理意义:利于乳酸的利用。四、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。五、血糖及调节1、正常值:3.89-6.11mmol/L。2、血糖去路:①各组织中氧化分解供能-------血糖主要去路。②肝、肌肉等组织中合成糖原;③转变为非糖物质-----脂肪,非必需氨基酸,多种有机酸④转变为其他糖及衍生物⑤超过肾糖阈(8.89mmol/L),葡萄糖由尿中排出,出现糖尿。第五节生物氧化1、生物氧化:指糖、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:①物质氧化递氢的过程②ADP磷酸化→生成ATP相耦联的过程。4、氧化磷酸化通过ATP合成酶的参与在线粒体内完成,有2条呼吸链:(1)NADH→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2--------生成3分子ATP记忆:COCO(2)琥珀酸→FAD→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2-------生成2分子ATP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;5、ATP合成酶由F1和F0组成:F1——合成(催化生成ATP);F0——通道。6、氰化物中毒:抑制了细胞色素aa3。7、氧化磷酸化的解耦联剂:2,4—二硝基酚(DNP)第六节脂类代谢一、脂类的生理功能1、必需脂肪酸:亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸记忆:麻油花生油2、胆固醇可以转变成:1,25—二羟维生素D3(促进钙磷吸收,有利于骨的生成和钙化),胆汁酸类固醇激素(糖皮质激素、盐皮质激素、雄激素、雌激素、孕激素)二、脂肪的合成代谢1、肝、脂肪组织和小肠------合成甘油三酯的主要场所,肝脏能力最强---肝不贮存甘油三酯。2、脂肪合成的原料:脂肪酸、3—磷酸甘油三酯,可由葡萄糖氧化分解提供。3、脂肪酸的合成部位:肝细胞质;线粒体----糖代谢。脂肪酸的合成原料:乙酰辅酶A、NADPH。乙酰辅酶A进入线粒体主要通过柠檬酸—丙酮酸循环完成。脂肪酸合成:激活ACP4、脂肪酸合成的载体:乙酰CoA;脂肪酸分解的载体:肉毒碱—脂酰转移酶。三、脂肪的分解代谢1、脂肪动员的关键酶:甘油三酯脂肪酶。胰岛素、前列腺素--------抑制动员。2、脂肪酸β氧化:脂肪分解的主要方式,关键酶-------肉毒碱—脂酰转移酶---限速酶直接生成---乙酰辅酶A脂肪酸β氧化的过程:脱氢—加水—再脱氢—硫解,反应是可逆的。部位:线粒体3、酮体------由乙酰乙酸、β—羟丁酸和丙酮组成,以乙酰辅酶A为原料。体内脂肪大量动员—生成酮体作用:饥饿时为脑、肌肉供能肝内生成,肝外利用酮体合成关键酶:HMG-CoA合成酶四、甘油磷脂代谢甘油磷脂:甘油、脂肪酸、磷酸组成,组成卵磷脂的---胆碱,脑磷脂的---乙醇胺。心磷脂----甘油五、胆固醇代谢胆固醇代谢:原料是乙酰辅酶A,合成关键酶:HMG-CoA还原酶记忆:但愿(胆固醇,HMG-CoA还原酶),同贺(酮体,HMG-CoA合成酶)转化:1、转化为胆汁酸------体内主要去路2、转化为类固醇激素3、转化为7-脱氢胆固醇VLDL----与脂肪肝有关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:8种记忆:携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙