去年的题型：
1． 填空 30’ （30个空） 2． 判断 20’ (20题)
3． 名词解释 30’ (30个)
4． 问答 70’ （10’/题，8选7） 复习的思路：划成大块进行串联
生物大分子的结构与功能 酶学 代谢 [重点：蛋白质和核酸] § Introduction
生化的历史，较新的、重大的事件，例如：PCR 发明的时间，dsDNA 发现的时间。 （对各种重大的历史事件有个基础性的了解）。 §1 Carbohydrates 糖蛋白 蛋白聚糖
各种基本的概念，基本的功能
糖蛋白的连接键的类型，各种糖苷键是如何形成的，哪些是常见的，有何功能 糖蛋白中的糖有何生物学意义 §2 Lipids（注意与生物膜的联系） 脂类的功能
脂肪酸、脂质体等一些基本概念 生物膜的模型与功能 一些固定的说法 §3 Amino acids
基本概念、分类的方法、必需氨基酸、非必需氨基酸的概念 氨基酸的主要性质、化学反应（典型的侧链的化学反应） 实验技能（联系蛋白质工程） 物理性质，光吸收，产生的原因 等电点等各种重要的概念
§4～6 The structure and function of the proteins 多肽、蛋白质中涉及到的基本概念、基本结构 同源蛋白、α-螺旋、β-折叠等这样的基本概念 结构域和超二级结构的特征，有那些？
相关的主要蛋白质（典型的蛋白质）：纤维蛋白 球蛋白 胶原蛋白 血红蛋白
从这些蛋白质的结构特征中能得出什么结论？（即结构与功能的关系） 蛋白质的主要物理、化学性质（例如：变性、复性） 蛋白质纯化的方法（与性质有何联系？） §7 蛋白质的分离、纯化和表征
只要是涉及实验方法的部分一定要重点看 各种基本原理、基本方法
酸碱性质（等电点，在等电点时有什么性质）
分子的大小和形状，相对分子质量的测定方法（各种方法各涉及到些什么性质） 分离纯化（只要是涉及实验的部分是重点） §8 酶通论
化学本质、基本概念——全酶，辅因子
基本分类：单体酶、寡聚酶、多酶复合体（与糖的分类相联系） 作用特征：高效、专一、活性可调节 酶命名的基本方法（六大分类）
活力的测定：比活力、酶活单位、活化能（如何测定） 核酶、抗体酶 §9 酶促反应动力学
基本概念，例如：Vmax 、初速度 酶与底物的关系 活性中心的概念
中间产物学说——米氏方程（米氏常数、公式模型、数量关系、特征性常数代表的意义） 通过意义的推理——抑制反应——竞争性抑制 非竞争性抑制——不同的表达方程
反竞争性抑制 （由方程能说出所代表的意思）
各种影响因素（如何表达，例如：最适pH 与pI 的关系等）及各种重要的概念——最适pH 值and so on. §10 酶的作用机制和酶的调节 基本概念
结构与功能的关系 活性中心必需基团
影响酶催化效率的因素、活性调节的因素 酶调节的方式有哪些？
（特别强调：从8到10章，不会有大题，但是考的很宽、很灵活。 例如：如何调节酶活性？其实是问酶催化的主要模式。
此外，这三章涉及到很多的名词解释和概念性的东西，一定要搞清楚。） 补充一点酶调节的种类 1、 别构酶和别构调节
正协同效应——S 形曲线——齐变模型、序变模型 负协同效应——双曲线——序变模型 别构调节是细胞内代谢的重要调节方式 2、 共价酶和可逆共价调节
一般引起级联反应，是细胞信号传递中重要的调控方式 3、 酶原的激活 §11 维生素和辅酶
注意与酶学部分的关联
各种维生素或辅酶与代谢过程的联系（本章知识点较多，且很乱，在后面的内容中也多次提到，复习时最好是串联到一起复习，我自己也整理了一个提纲，不过还没完成，搞完后我会传上来的）
§12～15 核酸 组成、各级结构
DNA 与RNA 结构上的差异 RNA 的稳定性和结构的关系
原核生物的基因组与真核生物的区别（还要注意涉及到的各种原核和真核的区别） 测序的方法（与基因工程的联系） §36 The synthesis of RNA and its processing RNA 合成的基本过程 主要掌握原核的模式 §37 Genetic code
定义 遗传密码的破译过程 基本特性 §38 The synthesis and transport of the proteins 要清楚基本过程
特性：方向性（5' ～3’） 与RNA 的比较 转录好的RNA 蛋白质
3’ 5’ DNA(互补链) Replication
5’ 3’ DNA (template) Transcription
3’ 5’ mRNA （模板链） Translation 5’ 3’ protein
核糖体、起始因子、延伸因子等基本概念 真核生物与原核生物蛋白质合成的差异： 部位、核糖体、mRNA 、各类因子不同 蛋白质的加工（各种概念）: 信号肽、多聚核糖体、SD 序列等
蛋白质合成的准确性与DNA 复制准确性的差异（在蛋白质合成中，如果出现错误就可以降解掉） 加工中遇到的各种问题：多余的序列（酶原 有活性的酶） 蛋白质的内含子 §39 The metabolism of the cells and the regulations of the gene expression
细胞代谢调控（网络） 酶活性的调节 细胞信号传递系统 （主要的调控机制） 各种概念性的东西 经典的调控模式：
1. 原核细胞中的操纵子模型（乳糖操纵子） 阻遏物 合成途径操纵子的衰竭子 生长速度的调节 时序控制 翻译水平和反义RNA （1． 转录水平的调节
1.1 乳糖操纵子模型[结构、调控系统]
[操纵子 结构基因 调节基因 阻遏物 组成型基因和组成型突变 操纵基因 负调控 诱导和诱导物 正控制系统 等的概念 葡萄糖效应的机制]
1.2 色氨酸操纵子[结构、调控系统]
[辅阻遏物 前导肽 衰竭子 等各种重要概念 粗细调节的机制及实验依据] 1.3 σ因子对基因表达的调控
2． 翻译水平的调节（涉及到的各种名词解释、机理）
2.1 稀有密码子对翻译的影响 2.2 重叠基因对翻译的影响 2.3 翻译的阻遏
2.4 mRNA的高级结构对翻译的影响 2.5 小分子RNA 与翻译调控 2.6 魔斑核苷酸对翻译的影响）
2. 真核生物基因表达的调节（各概念、机理、影响因素等） （1． 真核基因表达调控的特点 2． 转录前水平的调节 2.1 DNA修饰调控基因转录 2.2 染色体结构改变的调节作用
2.3 DNA水平的调节 [基因扩增、重排、丢失] 3． 转录水平的调节
3.1 真核基因转录控制的要素
3.2 转录因子DNA 结合功能域的结构特征 3.2.1 螺旋-转角-螺旋 3.2.2 锌指结构 3.2.3 亮氨酸拉链 3.2.4 helix-loop-helix
3.3 转录因子活化结构域
3.4 转录抑制因子的作用模式 4． 转录后的控制 4.1 转录后的弱化
4.2 RNA加工对基因表达的调控 4.3 RNA的运送 5．翻译水平的调节
5.1 mRNA的稳定性对翻译的影响 5.2 mRNA5’前导序列对翻译的影响
5.3 翻译起始因子的磷酸化对蛋白质合成的影响
5.4 mRNA3’端的结构对翻译速率和mRNA 寿命的影响 5.5 翻译延伸过程对蛋白质合成的影响）
增强子 沉默子 顺式作用因子 反式作用因子
各水平的调控 蛋白质的加工 分子间的-S-S- 肽链的切除 糖基化、甲基化 分子伴侣等 翻译准确性与？有关： 1．错误率（1/10）
密码子与反密码子的配对错误率高 2．转录过程中的通续性（百分之几） 3．移码（10-3～10-4）
4．翻译的不完整性（DNA 的错配率：10-9） §40 Genetic engineering
基本原理：DNA 克隆 载体（基本要求） 宿主
重要的概念： 基因文库 cDNA 文库 宿主细胞的表达系统（真核与原核细胞的优缺点的比较） 构建文库的基本原理 PCR （定义、原理、分类、主要用途等） 基因的定位诱导 基因克隆的表达过程 等 蛋白质工程 资料来源：华南医学考研网
第一篇 生物大分子的结构与功能
第一章 氨基酸和蛋白质
一、组成蛋白质的20种氨基酸的分类 １、非极性氨基酸
包括：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸 ２、极性氨基酸
极性中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸 酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸
碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸
其中：属于芳香族氨基酸的是：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸 属于亚氨基酸的是：脯氨酸
含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸
注意：在识记时可以只记第一个字，如碱性氨基酸包括：赖精组
二、氨基酸的理化性质 １、两性解离及等电点
氨基酸分子中有游离的氨基和游离的羧基，能与酸或碱类物质结合成盐，故它是一种两性电解质。在某一ＰＨ的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的ＰＨ称为该氨基酸的等电点。
２、氨基酸的紫外吸收性质
芳香族氨基酸在280nm 波长附近有最大的紫外吸收峰，由于大多数蛋白质含有这些氨基酸残基，氨基酸残基数与蛋白质含量成正比，故通过对280nm 波长的紫外吸光度的测量可对蛋白质溶液进行定量分析。 ３、茚三酮反应
氨基酸的氨基与茚三酮水合物反应可生成蓝紫色化合物，此化合物最大吸收峰在570nm 波长处。由于此吸收峰值的大小与氨基酸释放出的氨量成正比，因此可作为氨基酸定量分析方法。
三、肽
两分子氨基酸可借一分子所含的氨基与另一分子所带的羧基脱去１分子水缩合成最简单的二肽。二肽中游离的氨基和羧基继续借脱水作用缩合连成多肽。10个以内氨基酸连接而成多肽称为寡肽；39个氨基酸残基组成的促肾上腺皮质激素称为多肽；51个氨基酸残基组成的胰岛素归为蛋白质。
多肽连中的自由氨基末端称为Ｎ端，自由羧基末端称为Ｃ端，命名从Ｎ端指向Ｃ端。 人体内存在许多具有生物活性的肽，重要的有：
谷胱甘肽（GSH ）：是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽。半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。GSH 的巯基具有还原性，可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免被氧化，使蛋白质或酶处于活性状态。
四、蛋白质的分子结构
１、蛋白质的一级结构：即蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。 主要化学键：肽键，有些蛋白质还包含二硫键。
２、蛋白质的高级结构：包括二级、三级、四级结构。
１）蛋白质的二级结构：指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。二级结构以一级结构为基础，多为短距离效应。可分为：
α-螺旋：多肽链主链围绕中心轴呈有规律地螺旋式上升，顺时钟走向，即右手螺旋，每隔3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距为0.540nm 。α-螺旋的每个肽键的Ｎ-Ｈ和第四个肽键的羧基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平形。
β-折叠：多肽链充分伸展，各肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链Ｒ基团交错位于锯齿状结构上下方；它们之间靠链间肽键羧基上的氧和亚氨基上的氢形成氢键维系构象稳定．
β-转角：常发生于肽链进行180度回折时的转角上，常有４个氨基酸残基组成，第二个残基常为脯氨酸。 无规卷曲：无确定规律性的那段肽链。 主要化学键：氢键。
２）蛋白质的三级结构：指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，显示为长距离效应。 主要化学键：疏水键（最主要）、盐键、二硫键、氢键、范德华力。
３）蛋白质的四级结构：对蛋白质分子的二、三级结构而言，只涉及一条多肽链卷曲而成的蛋白质。在体内有许多蛋白质分子含有二条或多条肽链，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接。这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，为四级结构。由一条肽链形成的蛋白质没有四级结构。
主要化学键：疏水键、氢键、离子键
五、蛋白质结构与功能关系
１、蛋白质一级结构是空间构象和特定生物学功能的基础。一级结构相似的多肽或蛋白质，其空间构象以及功能也相似。 尿素或盐酸胍可破坏次级键 β-巯基乙醇可破坏二硫键
２、蛋白质空间结构是蛋白质特有性质和功能的结构基础。
肌红蛋白：只有三级结构的单链蛋白质，易与氧气结合，氧解离曲线呈直角双曲线。
血红蛋白：具有４个亚基组成的四级结构，可结合４分子氧。成人由两条α-肽链（141个氨基酸残基）和两条β-肽链（146个氨基酸残基）组成。在氧分压较低时，与氧气结合较难，氧解离曲线呈Ｓ状曲线。因为：第一个亚基与氧气结合以后，促进第二及第三个亚基与氧气的结合，当前三个亚基与氧气结合后，又大大促进第四个亚基与氧气结合，称正协同效应。结合氧后由紧张态变为松弛态。
六、蛋白质的理化性质
１、蛋白质的两性电离：蛋白质两端的氨基和羧基及侧链中的某些基团，在一定的溶液ＰＨ条件下可解离成带负电荷或正电荷的基团。
２、蛋白质的沉淀：在适当条件下，蛋白质从溶液中析出的现象。包括： a. 丙酮沉淀，破坏水化层。也可用乙醇。
b. 盐析，将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，破坏在水溶液中的稳定因素电荷而沉淀。
３、蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。主要为二硫键和非共价键的破坏，不涉及一级结构的改变。变性后，其溶解度降低，粘度增加，结晶能力消失，生物活性丧失，易被蛋白酶水解。常见的导致变性的因素有：加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂、超声波、紫外线、震荡等。
４、蛋白质的紫外吸收：由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm 处有特征性吸收峰，可用蛋白质定量测定。
５、蛋白质的呈色反应
a. 茚三酮反应：经水解后产生的氨基酸可发生此反应，详见二、３
b. 双缩脲反应：蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸酮共热，呈现紫色或红色。氨基酸不出现此反应。蛋白质水解加强，氨基酸浓度升高，双缩脲呈色深度下降，可检测蛋白质水解程度。
七、蛋白质的分离和纯化 １、沉淀，见六、２
２、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动。根据支撑物不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。
３、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。 ４、层析：
a. 离子交换层析，利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定ＰＨ时，各蛋白质的电荷量及性质不同，故可以通过离子交换层析得以分离。如阴离子交换层析，含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来。
b. 分子筛，又称凝胶过滤。小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出。
５、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。
八、多肽链中氨基酸序列分析
a. 分析纯化蛋白质的氨基酸残基组成
（蛋白质水解为个别氨基酸，测各氨基酸的量及在蛋白质中的百分组成） ↓
测定肽链头、尾的氨基酸残基
DNP 法）
头端 尾端 羧肽酶Ａ、Ｂ、Ｃ法等 ↓
水解肽链，分别分析
胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）法：水解芳香族氨基酸的羧基侧肽键 胰蛋白酶法：水解赖氨酸、精氨酸的羧基侧肽键 溴化脯法：水解蛋氨酸羧基侧的肽键 ↓
Edman 降解法测定各肽段的氨基酸顺序
（氨基末端氨基酸的游离α-氨基与异硫氰酸苯酯反应形成衍生物，用层析法鉴定氨基酸种类） b. 通过核酸推演氨基酸序列。
第二章 核酸的结构与功能
一、核酸的分子组成：基本组成单位是核苷酸，而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。 两类核酸：脱氧核糖核酸（DNA ），存在于细胞核和线粒体内。 核糖核酸（RNA ），存在于细胞质和细胞核内。 １、碱基：
NH2
O NH2
胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤
嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键，因此对波长260nm 左右的紫外光有较强吸收，这一重要的理化性质被用于对核酸、核苷酸、核苷及碱基进行定性定量分析。
２、戊糖：DNA 分子的核苷酸的 糖是β-D-2-脱氧核糖，RNA 中为β-D-核糖。 ３、磷酸：生物体内多数核苷酸的磷酸基团位于核糖的第五位碳原子上。
二、核酸的一级结构
核苷酸在多肽链上的排列顺序为核酸的一级结构，核苷酸之间通过3′，5′磷酸二酯键连接。
三、DNA 的空间结构与功能 １、DNA 的二级结构
DNA 双螺旋结构是核酸的二级结构。双螺旋的骨架由 糖和磷酸基构成，两股链之间的碱基互补配对，是遗传信息传递者，DNA 半保留复制的基础，结构要点：
a.DNA 是一反向平行的互补双链结构 亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，而碱基位于内侧，碱基之间以氢键相结合，其中，腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对，形成两个氢键，鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对，形成三个氢键。
b.DNA 是右手螺旋结构 螺旋直径为2nm 。每旋转一周包含了10个碱基，每个碱基的旋转角度为36度。螺距为3.4nm ，每个碱基平面之间的距离为0.34nm 。
c.DNA 双螺旋结构稳定的维系 横向靠互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以后者为重要。 ２、DNA 的三级结构
三级结构是在双螺旋基础上进一步扭曲形成超螺旋，使体积压缩。在真核生物细胞核内，DNA 三级结构与一组组蛋白共同组成核小体。在核小体的基础上，DNA 链经反复折叠形成染色体。 ３、功能
DNA 的基本功能就是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。
DNA 中的核糖和磷酸构成的分子骨架是没有差别的，不同区段的DNA 分子只是碱基的排列顺序不同。
四、RNA 的空间结构与功能
DNA 是遗传信息的载体，而遗传作用是由蛋白质功能来体现的，在两者之间RNA 起着中介作用。其种类繁多，分子较小，一般以单链存在，可有局部二级结构，各类RNA 在遗传信息表达为氨基酸序列过程中发挥不同作用。如：
名 称 功 能 核蛋白体RNA (rRNA) 信使RNA (mRNA) 转运RNA (tRNA) 不均一核RNA (HnRNA) 小核RNA (SnRNA)
核蛋白体组成成分 蛋白质合成模板 转运氨基酸 成熟mRNA 的前体 参与HnRNA 的剪接、转运
小核仁RNA (SnoRNA) rRNA 的加工和修饰
１、信使RNA （半衰期最短）
１）hnRNA 为mRNA 的初级产物，经过剪接切除内含子，拼接外显子，成为成熟的mRNA 并移位到细胞质
２）大多数的真核mRNA 在转录后５′末端加上一个７-甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷帽子，帽子结构在mRNA 作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核蛋白体与mRNA 的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA 的稳定性。３′末端多了一个多聚腺苷酸尾巴，可能与mRNA 从核内向胞质的转位及mRNA 的稳定性有关。
３）功能是把核内DNA 的碱基顺序，按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，以决定蛋白质合成的氨基酸排列顺序。mRNA 分子上每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸，为三联体密码。 ２、转运RNA （分子量最小）
１）tRNA 分子中含有10％～20％稀有碱基，包括双氢尿嘧啶，假尿嘧啶和甲基化的嘌呤等。
２）二级结构为三叶草形，位于左右两侧的环状结构分别称为DHU 环和T ψ环，位于下方的环叫作反密码环。反密码环中间的3个碱基为反密码子，与mRNA 上相应的三联体密码子形成碱基互补。所有tRNA3′末端均有相同的CCA-OH 结构。 ３）三级结构为倒L 型。
４）功能是在细胞蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的戴本并将其转呈给mRNA 。 ３、核蛋白体RNA （含量最多）
１）原核生物的rRNA 的小亚基为16S ，大亚基为5S 、23S ；真核生物的rRNA 的小亚基为18S ，大亚基为5S 、5.8S 、28S 。真核生物的18SrRNA 的二级结构呈花状。
２）rRNA 与核糖体蛋白共同构成核糖体，它是蛋白质合成机器－－核蛋白体的组成成分，参与蛋白质的合成。 ４、核酶：某些RNA 分子本身具有自我催化能，可以完成rRNA 的剪接。这种具有催化作用的RNA 称为核酶。
五、核酸的理化性质 １、DNA 的变性
在某些理化因素作用下，如加热，DNA 分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA 双螺旋结构松散，变成单链，即为变性。监测是否发生变性的一个最常用的指标是DNA 在紫外区260nm 波长处的吸光值变化。解链过程中，吸光值增加，并与解链程度有一定的比例关系，称为DNA 的增色效应。紫外光吸收值达到最大值的50％时的温度称为DNA 的解链温度（Tm ），一种DNA 分子的Tm 值大小与其所含碱基中的G ＋C 比例相关，G ＋C 比例越高，Tm 值越高。 ２、DNA 的复性和杂交
变性DNA 在适当条件下，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性，其过程为退火，产生减色效应。不同来源的核酸变性后，合并一起复性，只要这些核苷酸序列可以形成碱基互补配对，就会形成杂化双链，这一过程为杂交。杂交可发生于DNA －DNA 之间，RNA －RNA 之间以及RNA －DNA 之间。
六、核酸酶（注意与核酶区别）
指所有可以水解核酸的酶，在细胞内催化核酸的降解。可分为DNA 酶和RNA 酶；外切酶和内切酶；其中一部分具有严格的序列依赖性，称为限制性内切酶。
第三章 酶 一、酶的组成
单纯酶：仅由氨基酸残基构成的酶。 结合酶：酶蛋白：决定反应的特异性；
辅助因子：决定反应的种类与性质；可以为金属离子或小分子有机化合物。 可分为辅酶：与酶蛋白结合疏松，可以用透析或超滤方法除去。 辅基：与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤方法除去。 酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶，只有全酶才有催化作用。
二、酶的活性中心
酶的活性中心由酶作用的必需基团组成，这些必需基团在空间位置上接近组成特定的空间结构，能与底物特异地结合并将底物转化为产物。对结合酶来说，辅助因子参与酶活性中心的组成。但有一些必需基团并不参加活性中心的组成。
三、酶反应动力学
酶促反应的速度取决于底物浓度、酶浓度、PH 、温度、激动剂和抑制剂等。 １、底物浓度
１）在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度的增加而上升，加大底物浓度，反应速度趋缓，底物浓度进一步增高，反应速度不再随底物浓度增大而加快，达最大反应速度，此时酶的活性中心被底物饱合。 ２）米氏方程式
V ＝Vmax ［S ］／Km ＋［S ］
a. 米氏常数Km 值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。 b.Km 值愈小，酶与底物的亲和力愈大。
c.Km 值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、酶所催化的底物和反应环境如温度、PH 、离子强度有关，与酶的浓度无关。 d.Vmax 是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比。 ２、酶浓度
在酶促反应系统中，当底物浓度大大超过酶浓度，使酶被底物饱和时，反应速度与酶的浓度成正比关系。 ３、温度
温度对酶促反应速度具有双重影响。升高温度一方面可加快酶促反应速度，同时也增加酶的变性。酶促反应最快时的环境温度称为酶促反应的最适温度。酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏。 酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应进行的时间有关。 ４、PH
酶活性受其反应环境的PH 影响，且不同的酶对PH 有不同要求，酶活性最大的某一PH 值为酶的最适PH 值，如胃蛋白酶的最适PH 约为1.8，肝精氨酸酶最适PH 为9.8，但多数酶的最适PH 接近中性。
最适PH 不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲液的种类与浓度、以及酶的纯度等因素影响。 ５、激活剂
使酶由无活性或使酶活性增加的物质称为酶的激活剂，大多为金属离子，也有许多有机化合物激活剂。分为必需激活剂和非必需激活剂。
６、抑制剂
凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。大多与酶的活性中心内、外必需基团相结合，从而抑制酶的催化活性。可分为：
１）不可逆性抑制剂：以共价键与酶活性中心上的必需基团相结合，使酶失活。此种抑制剂不能用透析、超滤等方法去除。又可分为：
a. 专一性抑制剂：如农药敌百虫、敌敌畏等有机磷化合物能特民地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合，使酶失活，解磷定可解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用。
b. 非专一性抑制剂：如低浓度的重金属离子如汞离子、银离子可与酶分子的巯基结合，使酶失活，二巯基丙醇可解毒。化学毒气路易士气是一种含砷的化合物，能抑制体内的巯基酶而使人畜中毒。
２）可逆性抑制剂：通常以非共价键与酶和（或）酶－底物复合物可逆性结合，使酶活性降低或消失。采用透析或超滤的方法可将抑制剂除去，使酶恢复活性。可分为：
a. 竞争性抑制剂：与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物。如丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用；磺胺类药物由于化学结构与对氨基苯甲酸相似，是二氢叶酸合成酶的竞争抑制剂，抑制二氢叶酸的合成；许多抗代谢的抗癌药物，如氨甲蝶呤（MTX ）、5-氟尿嘧啶（５-FU ）、6-巯基嘌呤（6-MP) 等，几乎都是酶的竞争性抑制剂，分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成。 Vmax 不变，Km 值增大
b. 非竞争性抑制剂：与酶活性中心外的必需基团结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响与抑制剂的结合。 Vmax 降低，Km 值不变
c. 反竞争性抑制剂：仅与酶和底物形成的中间产物结合，使中间产物的量下降。 Vmax 、 Km 均降低
四、酶活性的调节 １、酶原的激活
有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，必须在一定条件下，这些酶的前体水解一个或几个特定的肽键，致使构象发生改变，表现出酶的活性。酶原的激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。生理意义是避免细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。 ２、变构酶
体内一些代谢物可以与某些酶分子活性中心外的某一部位可逆地结合，使酶发生变构并改变其催化活性，有变构激活与变构抑制。
３、酶的共价修饰调节
酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰。在共价修饰过程中，酶发生无活性与有活性两种形式的互变。酶的共价修饰包括磷酸化与脱磷酸化、乙酰化与脱乙酰化、甲基化与脱甲基化、腺苷化与脱腺苷化等，其中以磷酸化修饰最为常见。
五、同工酶
同工酶是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。同工酶是由不同基因或等位基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA 翻译的不同多肽链组成的蛋白质。翻译后经修饰生成的多分子形式不在同工酶之列。同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中。
如乳酸脱氢酶是四聚体酶。亚基有两型：骨骼肌型（M 型）和心肌型（H 型）。两型亚基以不同比例组成五种同工酶，如
LDH1（HHHH) 、LDH2(HHHM）等。它们具有不同的电泳速度，对同一底物表现不同的Km 值。单个亚基无酶的催化活性。心肌、肾以LDH1为主，肝、骨骼肌以LDH5为主。
肌酸激酶是二聚体，亚基有M 型（肌型）和B 型（脑型）两种。脑中含CK1（BB 型）；骨骼肌中含CK3（MM 型）；CK2（MB 型）仅见于心肌。
第四章 维生素
一、脂溶性维生素 １、维生素A
作用：与眼视觉有关，合成视紫红质的原料；维持上皮组织结构完整；促进生长发育。 缺乏可引起夜盲症、干眼病等。 ２、维生素D
作用：调节钙磷代谢，促进钙磷吸收。 缺乏儿童引起佝偻病，成人引起软骨病。 ３、维生素E
作用：体内最重要的抗氧化剂，保护生物膜的结构与功能；促进血红素代谢；动物实验发现与性器官的成熟与胚胎发育有关。 ４、维生素K
作用：与肝脏合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ有关。 缺乏时可引起凝血时间延长，血块回缩不良。
二、水溶性维生素 １、维生素B1
又名硫胺素，体内的活性型为焦磷酸硫胺素（TPP ）
TPP 是α-酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅酶，并可抑制胆碱酯酶的活性，缺乏时可引起脚气病和（或）末梢神经炎。 ２、维生素B2
又名核黄素，体内的活性型为黄素单核苷酸（FMN ）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD ）
FMN 和FAD 是体内氧化还原酶的辅基，缺乏时可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症。 ３、维生素PP
包括尼克酸及尼克酰胺，肝内能将色氨酸转变成维生素PP ，体内的活性型包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD ＋）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP ＋）。
NAD ＋和NADP ＋在体内是多种不需氧脱氢酶的辅酶，缺乏时称为癞皮症，主要表现为皮炎、腹泻及痴呆。 ４、维生素B6
包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，体内活性型为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶，也是δ-氨基γ-酮戊酸（ALA ）合成酶的辅酶。 ５、泛酸
又称遍多酸，在体内的活性型为辅酶A 及酰基载体蛋白（ACP ）。 在体内辅酶A 及酰基载体蛋白（ACP ）构成酰基转移酶的辅酶。 ６、生物素
生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧化酶，参与二氧化碳的羧化过程。 ７、叶酸
以四氢叶酸的形式参与一碳基团的转移，一碳单位在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。叶酸缺乏时，DNA 合成受抑制，骨髓幼红细胞DNA 合成减少，造成巨幼红细胞贫血。 ８、维生素B12
又名钴胺素，唯一含金属元素的维生素。
参与同型半工半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应，催化这一反应的蛋氨酸合成酶（又称甲基转移酶）的辅基是维生素B12，它参与甲基的转移。一方面不利于蛋氨酸的生成，同时也影响四氢叶酸的再生，最终影响嘌呤、嘧啶的合成，而导致核酸合成障碍，产生巨幼红细胞性贫血。 ９、维生素C
促进胶原蛋白的合成；是催化胆固醇转变成7-α羟胆固醇反应的7-α羟化酶的辅酶；参与芳香族氨基酸的代谢；增加铁的吸收；参与体内氧化还原反应，保护巯基等作用。
第二篇 物质代谢及其调节
第一章 糖代谢
一、糖酵解 １、过程： 见图1-1
糖酵解过程中包含两个底物水平磷酸化：一为1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸；二为磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。 ２、调节
１）６－磷酸果糖激酶-1 变构抑制剂：ATP 、柠檬酸
变构激活剂：AMP 、ADP 、1，6-双磷酸果糖（产物反馈激，比较少见）和2，6-双磷酸果糖（最强的激活剂）。
２）丙酮酸激酶
变构抑制剂：ATP 、肝内的丙氨酸 变构激活剂：1，6-双磷酸果糖 ３）葡萄糖激酶
变构抑制剂：长链脂酰辅酶A
注：此项无需死记硬背，理解基础上记忆是很容易的，如知道糖酵解是产生能量的，那么有ATP 等能量形式存在，则可抑制该反应，以利节能，上述的柠檬酸经三羧酸循环也是可以产生能量的，因此也起抑制作用；产物一般来说是反馈抑制的；但也有特殊，如上述的1，6-双磷酸果糖。特殊的需要记忆，只属少数。以下类同。关于共价修饰的调节，只需记住几个特殊的即可，下面章节提及。
(1)糖原
(2)葡萄糖
6-6-
ATP
ATP 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 2- 丙酮酸激酶
ADP 丙酮酸 注：红色表示该酶为该反应的限速酶；蓝色ATP 表示消耗，红色ATP 和NADH 等表示生成的能量或可以转变为能量的物质。以下类同。
（图1-1）
３、生理意义
１）迅速提供能量，尤其对肌肉收缩更为重要。若反应按（１）进行，可净生成３分子ATP ，若反应按（２）进行，可净生成２分子ATP ；另外，酵解过程中生成的２个NADH 在有氧条件下经电子传递链，发生氧化磷酸化，可生成更多的ATP ，但在缺氧条件下丙酮酸转化为乳酸将消耗NADH ，无NADH 净生成。
２）成熟红细胞完全依赖糖酵解供能，神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。 ３）红细胞内1，3-二磷酸甘油酸转变成的2，３-二磷酸甘油酸可与血红蛋白结合，使氧气与血红蛋白结合力下降，释放氧气。
４）肌肉中产生的乳酸、丙氨酸（由丙酮酸转变）在肝脏中能作为糖异生的原料，生成葡萄糖。 ４、乳酸循环
葡萄糖 糖 异 生 途 径 丙酮酸
乳酸 (肝) ( -6-磷酸酶可水解6-磷酸葡萄糖，释出葡萄糖。肌肉除糖异生活性低外，又没有葡萄糖-6-
二、糖有氧氧化 １、过程
1) 、经糖酵解过程生成丙酮酸
2) 、丙酮酸 限速酶的辅酶有：TPP ﹑FAD ﹑NAD+﹑CoA 及硫辛酸 3) 、三羧酸循环
草酰乙酸＋乙酰辅酶A 柠檬酸合成酶 柠檬酸 NAD+ α-酮戊二酸 α-琥珀酸
GDP
三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。
三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化，即琥珀酰COA 转变成琥珀酸，生成GTP ；加上糖酵解过程中的两个，本书中共三个底物水平磷酸化。
２、调节
１）丙酮酸脱氢酶复合体
抑制：乙酰辅酶A 、NADH 、ATP 激活：AMP 、钙离子
２）异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶 NADH 、ATP 反馈抑制 ３、生理意义
１）基本生理功能是氧化供能。
２）三羧酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质三大营养物质代谢的最终共同途径。 ３）三羧酸循环也是三大代谢联系的枢纽。 ４、有氧氧化生成的ATP
有氧氧化抑制糖酵解的现象。
三、磷酸戊糖途径 过程
6- NADP+
6- NADPH
6-
6- NADP+
NADPH
5-
3-
6-磷酸果糖
２、生理意义
１）为核酸的生物合成提供５-磷酸核糖，肌组织内缺乏６-磷酸葡萄糖脱氢酶，磷酸核糖可经酵解途径的中间产物３- 磷酸甘油醛和６-磷酸果糖经基团转移反应生成。 ２）提供NADPH
a.NADPH 是供氢体，参加各种生物合成反应，如从乙酰辅酶A 合成脂酸、胆固醇；α-酮戊二酸与NADPH 及氨生成谷氨酸，谷氨酸可与其他α-酮酸进行转氨基反应而生成相应的氨基酸。
b.NADPH 是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量进而保护巯基酶的活性及维持红细胞膜完整性很重要，并可保持血红蛋白铁于二价。
c.NADPH 参与体内羟化反应，有些羟化反应与生物合成有关，如从胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素等；有些羟化反应则与生物转化有关。
四、糖原合成与分解
１、合成
过程：
葡萄糖
1-
UDPG
UTP
UDP
注：１）UDPG 可看作是活性葡萄糖，在体内充作葡萄糖供体。
２）糖原引物是指原有的细胞内较小的糖原分子，游离葡萄糖不能作为UDPG 的葡萄糖基的接受体。
３）葡萄糖基转移给糖原引物的糖链末端，形成α-1，4糖苷键。在糖原合酶作用下，糖链只能延长，不能形成分支。当糖链长度达到12～18个葡萄糖基时，分支酶将约6～7个葡萄糖基转移至邻近的糖链上，以α-1，6糖苷键相接。
调节：糖原合成酶的共价修饰调节。
２、分解
过程：
(G)n+1磷酸化酶 (G)n1-磷酸葡萄糖 6- 葡萄糖-6-磷酸酶 G ＋Pi
注：１）磷酸化酶只能分解α-1，4糖苷键，对α-1，6糖苷键无作用。
２）糖链分解至离分支处约４个葡萄基时，转移酶把３个葡萄基转移至邻近糖链的末端，仍以α-1，4糖苷键相接，剩下１个以α-1，6糖苷键与糖链形成分支的葡萄糖基被α-1，6葡萄糖苷酶水解成游离葡萄糖。转移酶与α-1，6葡萄糖苷酶是同一酶的两种活性，合称脱支酶。
３）最终产物中约85％为1-磷酸葡萄糖，其余为游离葡萄糖。
调节：磷酸化酶受共价修饰调节，葡萄糖起变构抑制作用。
五、糖异生途径
过程
乳酸 丙氨酸等生糖氨基酸
NADH
草酰乙酸 (线粒体内)
苹果酸
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸甘油酸 (胞液)
ATP
甘油 ATP
NADH
果糖双磷酸酶
6-磷酸果糖
6- 糖原
-6-磷酸酶
葡萄糖
注意：１）糖异生过程中丙酮酸不能直接转变为磷酸烯醇式丙酮酸，需经过草酰乙酸的中间步骤，由于草酰乙酸羧化酶仅存在于线粒体内，故胞液中的丙酮酸必须进入线粒体，才能羧化生成草酰乙酸。但是，草酰乙酸不能直接透过线粒体膜，需借助两种方式将其转运入胞液：一是经苹果酸途径，多数为以丙酮酸或生糖氨基酸为原料异生成糖时；另一种是经天冬氨酸途径，多数为乳酸为原料异生成糖时。
２）在糖异生过程中，1，3-二磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛时，需NADH ，当以乳酸为原料异生成糖时，其脱氢生成丙酮酸时已在胞液中产生了NADH 以供利用；而以生糖氨基酸为原料进行糖异生时，NADH 则必须由线粒体内提供，可来自脂酸β-氧化或三羧酸循环。
３）甘油异生成糖耗一个ATP ，同时也生成一个NADH
调节
2,6-双磷酸果糖的水平是肝内调节糖的分解或糖异生反应方向的主要信号，糖酵解加强，则糖异生减弱；反之亦然。
生理意义
１）空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成糖，以维持血糖水平恒定。
２）补充肝糖原，摄入的相当一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原。合成糖原的这条途径称三碳途径。
３）调节酸碱平衡，长期饥饿进，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。
脂类代谢
一、甘油三酯的合成代谢
合成部位：肝、脂肪组织、小肠，其中肝的合成能力最强。
合成原料：甘油、脂肪酸
甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
2-甘油一酯
脂酰
CoA
脂酰CoA
脂酰
CoA ２、甘油二酯途径（肝细胞及脂肪细胞）
葡萄糖
磷酸甘油
-3-磷酸甘油 脂酰
脂酰CoA 磷脂酸 甘油二酯
脂酰CoA
二、甘油三酯的分解代谢
１、脂肪的动员 储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA ）及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。
甘油三酯 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 甘油二酯 甘油
＋FFA ＋FFA ＋FFA
α-磷酸甘油
２、脂肪酸的β-氧化
１）脂肪酸活化（胞液中）
脂酸 CoA （含高能硫酯键）
２）脂酰CoA 进入线粒体
脂酰CoA CoA
酶Ⅱ
CoASH ３）脂肪酸β
脂酰CoA 1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA 、1分子乙酰CoA 、1分子FADH2和1分子NADH 。以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA ，可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反复进行，以至彻底。
４）能量生成
以软脂酸为例，共进行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH 及8分子乙酰CoA ，即共生成(7*2)+(7*3)+(8*12)-
2=129
５）过氧化酶体脂酸氧化 主要是使不能进入线粒体的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便进入线粒体内分解氧化，对较短链脂酸无效。
三、酮体的生成和利用
组织特点：肝内生成肝外用。
合成部位：肝细胞的线粒体中。
酮体组成：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮。
生成
脂肪酸 β-氧化 2*CoA CoA HMGCoA 合成酶 CoA
(HMGCoA)
HMGCoA
丙酮
利用
1) β-羟丁酸
ATP+ HSCoA 琥珀酰 乙酰乙酸硫激酶 转硫酶
AMP CoA
乙酰CoA
三羧酸循环
２）丙酮可随尿排出体外，部分丙酮可在一系列酶作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。在血中酮体剧烈升高时，从肺直接呼出。
四、脂酸的合成代谢
软脂酸的合成
合成部位：线粒体外胞液中，肝是体体合成脂酸的主要场所。
合成原料：乙酰CoA 、ATP ﹑NADPH ﹑HCO3-﹑Mn++等。
合成过程：
１）线粒体内的乙酰CoA 不能自由透过线粒体内膜，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环转移至胞液中。
２）乙酰CoA
ATP
３）丙二酰CoA 通过酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原等步骤，碳原子由2增加至4个。经过7次循环，生成
16个碳原子的软脂酸。更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。在内质网脂酸碳链延长酶体系的作用下，一般可将脂酸碳链延长至二十四碳，以十八碳的硬脂酸最多；在线粒体脂酸延长酶体系的催化下，一般可延长脂酸碳链至24或26个碳原子，而以硬脂酸最多。
２、不饱和脂酸的合成
人体含有的不饱和脂酸主要有软油酸、油酸、亚油酸，亚麻酸及花生四烯酸等，前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成，而后三种
多不饱和脂酸，必须从食物摄取。
五、前列腺素及其衍生物的生成
细胞膜中的磷脂 磷脂酶
A2
PGD2、PGE2、PGI2等
白三烯(LTA4)
六、甘油磷脂的合成与代谢
合成
除需ATP 外，还需CTP 参加。CTP 在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP-乙醇胺、CDP-胆碱及CDP-甘油二酯等活化中间物所必需。
１）甘油二酯途径 CDP-乙醇胺
葡萄糖 3- 转移酶 CDP-胆碱 脑磷脂及卵磷脂主要通过此途径合成，这两类磷脂在体内含量最多。
２）CDP-甘油二酯途径 磷脂酰肌醇
丝氨酸
葡萄糖 3- 合成酶 CTP PPi 磷脂酰甘油
(心磷脂)
此外，磷脂酰胆碱亦可由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成；磷脂酰丝氨酸可由磷脂酰乙醇胺羧化生成。
２、降解
生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶类，根据其作用的键的特异性不同，分为磷脂酶A1和A2，磷脂酶B ，磷脂酶C 和磷脂酶D 。
磷脂酶A2特异地催化磷酸甘油酯中2位上的酯键水解，生成多不饱和脂肪酸和溶血磷脂。后者在磷脂酶B 作用，生成脂肪酸及甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，再经甘油酸胆碱水解酶分解为甘油及磷酸胆碱。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯键水解，产物是脂肪酸和溶血磷脂。
七、胆固醇代谢
合成
合成部位：肝是主要场所，合成酶系存在于胞液及光面内质网中。
合成原料：乙酰CoA(经柠檬酸-丙酮酸循环由线粒体转移至胞液中) 、ATP 、NADPH 等。
合成过程：
甲羟戊酸的合成（胞液中）
2*乙酰CoA CoA
NADPH
鲨烯的合成（胞液中）
３）胆固醇的合成（滑面内质网膜上）
合成调节：
１）饥饿与饱食 饥饿可抑制肝合成胆固醇，相反，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，肝HMGCoA 还原酶活性增加，胆固醇合成增加。
胆固醇 胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。主要抑制HMGCoA 还原酶活性。
３）激素 胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMGCoA 还原酶的合成，增加胆固醇的合成。胰
高血糖素及皮质醇则能抑制并降低HMGCoA 还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成；甲状腺素除能促进合成外，又促进胆固醇在肝转变为胆汁酸，且后一作用较强，因而甲亢时患者血清胆固醇含量反而下降。
转化
１）胆固醇在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路，基本步骤为：
胆酸
胆固醇 7α- 甘氨酸或牛磺酸 结合型胆汁酸
7-
２）转化为类固醇激素 胆固醇是肾上腺皮质、睾丸，卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料，如睾丸酮、皮质醇、雄激
素、雌二醇及孕酮等。
３）转化为7-脱氢胆固醇 在皮肤，胆固醇可氧化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D 。
３、胆固醇酯的合成
细胞内游离胆固醇在脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT ）的催化下，生成胆固醇酯；
血浆中游离胆固醇在卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT ）的催化下，生成胆固醇酯和溶血卵磷酯。
八、血浆脂蛋白
１、分类
１）电泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒
２）超速离心法：乳糜微粒(含脂最多) ，极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分别相当于电泳分离的CM ﹑前β-脂蛋白﹑β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。
２、组成
血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白质最少，故密度最小；VLDL 含甘油三酯亦多，但其蛋白质含量高于CM ；LDL 含胆固醇及胆固醇酯最多；含蛋白质最多，故密度最高。
血浆脂蛋白中的蛋白质部分，基本功能是运载脂类，称载脂蛋白。HDL 的载脂蛋白主要为apoA ，LDL 的载脂蛋白主要为
apoB100，VLDL 的载脂蛋白主要为apoB ﹑apoC ，CM 的载脂蛋白主要为apoC 。
３、生理功用及代谢
１）CM 运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。成熟的CM 含有apoC Ⅱ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL ），LPL 可使CM 中的甘油三酯及磷脂逐步水解，产生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同时其表面的载脂蛋白连同表面的磷脂及胆固醇离开CM ，逐步变小，最后转变成为CM 残粒。
２）VLDL 运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL 的甘油三酯在LPL 作用下，逐步水解，同时其表面的apoC 、磷脂及胆固醇向HDL 转移，而HDL 的胆固醇酯又转移到VLDL 。最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL 。
３）LDL 转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。肝是降解LDL 的主要器官。apoB100水解为氨基酸，其中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂酸。游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用：①抑制内质网HMGCoA 还原酶；②在转录水平上阴抑细胞LDL 受体蛋白质的合成，减少对LDL 的摄取；③激活ACAT 的活性，使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中储存。 ４）HDL 逆向转运胆固醇。HDL 表面的apo Ⅰ是LCAT 的激活剂，LCAT 可催化HDL 生成溶血卵磷脂及胆固醇酯。
九、高脂血症
家族性高胆固醇血症的重要原因是LDL 受体缺陷
第三章 氨基酸代谢
一、营养必需氨基酸
简记为：缬、异、亮、苏、蛋、赖、苯、色
二、体内氨的来源和转运
来源
１）氨基酸经脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源；
２）由肠道吸收的氨；即肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和肠道尿素经细菌尿素
酶水解产生的氨。
３）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨。
２、转运
丙氨酸-葡萄糖循环
（肌肉） 肌肉蛋白质 葡萄糖 尿素
氨基酸 糖 糖
分 异
NH3 解 NH3
谷氨酸
α-酮戊二酸 α-
２）谷氨酰胺的运氨作用
谷氨酰胺主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。氨与谷氨酰胺在谷氨酰胺合成酶催化下生成谷氨酰胺，由血液输送到肝或肾，经谷氨酰胺酶水解成谷氨酸和氨。
可以认为，谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。
三、氨基酸的脱氨基作用
１、转氨基作用 转氨酶催化某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变成α-酮酸。既是氨基酸的分解代谢过程，也是体内某些氨基酸合成的重要途径。除赖氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸外，体内大多数氨基酸可以参与转氨基作用。如：
谷氨酸＋丙酮酸 (ALT) α-+丙氨酸
谷氨酸＋草酰乙酸
转氨酶的辅酶是维生素B6
２、L-谷氨酸氧化脱氨基作用
L-谷氨酸 L-NH3
３、联合脱氨基作用
氨基酸
转氨酶 α-酮酸
氨基酸
α-酮酸 ５、氨基酸脱氨基后生成的α-酮氨基酸；二者兼有者称为生糖兼生酮氨基酸。只要记住生酮氨基酸包括：亮、赖；生糖兼生酮氨基酸包括异亮、苏、色、酪、苯丙；其余为生糖氨基酸。
四、氨基酸的脱羧基作用
１、L-谷氨酸 L-(GABA)
GABA 为抑制性神经递质。
２、L-半胱氨酸 牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分。
３、L-组氨酸 组氨酸脱羧酶 组胺
４、色氨酸 色氨酸羟化酶 5- 5-羟色氨酸脱羧酶 5-羟色胺脑内的5-
５、L-鸟氨酸 鸟氨酸脱羧酶 腐胺 脱羧基 精脒与精胺是调节细胞生长的重要物质。合称为多胺类物质。
五、一碳单位
一碳单位来源于组、色、甘、丝，体内的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基，CO2不属于一碳单位。
四氢叶酸是一碳单位代谢的辅酶。
主要生理功用是作为合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10-CHO-FH4与N5,H10=CH-FH4分别提供嘌呤合成时C2与C8的来源；N5,N10-CH2-FH4提供胸苷酸合成时甲基的来源。由此可见，一碳单位将氨基酸与核酸代谢密切联系起来。
六、芳香族氨基酸（色、酪、苯丙）的代谢
１、 苯丙氨酸
苯丙氨酸羟化酶
酪氨酸 多巴
酪氨酸羟化酶
多巴 黑色素
多巴脱羧酶
多巴胺
SAM
再进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物，称为苯酮酸尿症。
白化病：人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病。
色氨酸
１）生成5-羟色胺
２）生成一碳单位
３）可分解产生尼克酸，这是体内合成维生素的特例。
七、含硫氨基酸（甲硫、半胱、胱）代谢
１、甲硫氨酸
(SAM)
ATP SAM 中的甲基为活性甲基，通过转甲基作用可以生成多种含甲基的重要生理活性物质。SAM 是体内最重要的甲基直接供给体。
２、甲硫氨酸循环
甲硫氨酸
FH4 N5-CH3-FH4B12。
３、肌酸的合成 肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM 供给甲基而合成。在肌酸激酶催化下，肌酸转变成磷酸肌酸，并储存ATP 的高能磷酸键。
４、体内硫酸根主要来源于半胱氨酸，一部分以无机盐形式随尿排出，另一部分则经ATP 活化成活性硫酸根，即3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸(PAPS)。
氨基酸 α-酮酸
ASS ：精氨酸代琥珀酸合成酶
尿素分子中的2个氮原子，1个来自氨，另1个来自天冬氨酸，而天冬氨酸又可由其他氨基酸通过转氨基作用而生成。
线粒体中以氨为氮源，通过CSP-Ⅰ合成氨甲酰磷酸，并进一步合成尿素；在胞液中以
谷氨酰胺为氮源，通过CSP-Ⅱ，催化合成氨基甲酰磷酸，并进一步参与嘧啶的合成。CSP-Ⅰ的活性可用为肝细胞分化程度的指标之一；CSP-Ⅱ的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。
氨基甲酰磷酸的生成是尿素合成的重要步骤。AGA 是CSP-Ⅰ的变构激动剂，精氨酸是AGA 合成酶的激活剂。
核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸代谢
１、合成原料 CO2 天冬氨酸
N3 N9
２、合成过程
１）从头合成：
5-磷酸核糖
ATP
ATP (IMP)
GTP GMP (XMP)
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合而成的。
补救合成：
利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。生理意义为：一方面在于可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；另一方面，体内某些组织器官，如脑、骨髓等由于缺乏从头合成的酶体系，只能进行补救合成。
脱氧核苷酸的生成
脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上，由核糖核苷酸还原酶催化，核糖核苷酸C2上的羟基被氢取代生成。
分解产物
AMP
黄嘌呤氧化酶 尿酸
GMP
人体内嘌呤碱最终分解生成尿酸，随尿排出体外。
痛风症患者血中尿酸含量升高。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症，这是因为别嘌呤醇与
次黄嘌呤结构类似，可抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。
抗代谢物
去年的题型：
1． 填空 30’ （30个空） 2． 判断 20’ (20题)
3． 名词解释 30’ (30个)
4． 问答 70’ （10’/题，8选7） 复习的思路：划成大块进行串联
生物大分子的结构与功能 酶学 代谢 [重点：蛋白质和核酸] § Introduction
生化的历史，较新的、重大的事件，例如：PCR 发明的时间，dsDNA 发现的时间。 （对各种重大的历史事件有个基础性的了解）。 §1 Carbohydrates 糖蛋白 蛋白聚糖
各种基本的概念，基本的功能
糖蛋白的连接键的类型，各种糖苷键是如何形成的，哪些是常见的，有何功能 糖蛋白中的糖有何生物学意义 §2 Lipids（注意与生物膜的联系） 脂类的功能
脂肪酸、脂质体等一些基本概念 生物膜的模型与功能 一些固定的说法 §3 Amino acids
基本概念、分类的方法、必需氨基酸、非必需氨基酸的概念 氨基酸的主要性质、化学反应（典型的侧链的化学反应） 实验技能（联系蛋白质工程） 物理性质，光吸收，产生的原因 等电点等各种重要的概念
§4～6 The structure and function of the proteins 多肽、蛋白质中涉及到的基本概念、基本结构 同源蛋白、α-螺旋、β-折叠等这样的基本概念 结构域和超二级结构的特征，有那些？
相关的主要蛋白质（典型的蛋白质）：纤维蛋白 球蛋白 胶原蛋白 血红蛋白
从这些蛋白质的结构特征中能得出什么结论？（即结构与功能的关系） 蛋白质的主要物理、化学性质（例如：变性、复性） 蛋白质纯化的方法（与性质有何联系？） §7 蛋白质的分离、纯化和表征
只要是涉及实验方法的部分一定要重点看 各种基本原理、基本方法
酸碱性质（等电点，在等电点时有什么性质）
分子的大小和形状，相对分子质量的测定方法（各种方法各涉及到些什么性质） 分离纯化（只要是涉及实验的部分是重点） §8 酶通论
化学本质、基本概念——全酶，辅因子
基本分类：单体酶、寡聚酶、多酶复合体（与糖的分类相联系） 作用特征：高效、专一、活性可调节 酶命名的基本方法（六大分类）
活力的测定：比活力、酶活单位、活化能（如何测定） 核酶、抗体酶 §9 酶促反应动力学
基本概念，例如：Vmax 、初速度 酶与底物的关系 活性中心的概念
中间产物学说——米氏方程（米氏常数、公式模型、数量关系、特征性常数代表的意义） 通过意义的推理——抑制反应——竞争性抑制 非竞争性抑制——不同的表达方程
反竞争性抑制 （由方程能说出所代表的意思）
各种影响因素（如何表达，例如：最适pH 与pI 的关系等）及各种重要的概念——最适pH 值and so on. §10 酶的作用机制和酶的调节 基本概念
结构与功能的关系 活性中心必需基团
影响酶催化效率的因素、活性调节的因素 酶调节的方式有哪些？
（特别强调：从8到10章，不会有大题，但是考的很宽、很灵活。 例如：如何调节酶活性？其实是问酶催化的主要模式。
此外，这三章涉及到很多的名词解释和概念性的东西，一定要搞清楚。） 补充一点酶调节的种类 1、 别构酶和别构调节
正协同效应——S 形曲线——齐变模型、序变模型 负协同效应——双曲线——序变模型 别构调节是细胞内代谢的重要调节方式 2、 共价酶和可逆共价调节
一般引起级联反应，是细胞信号传递中重要的调控方式 3、 酶原的激活 §11 维生素和辅酶
注意与酶学部分的关联
各种维生素或辅酶与代谢过程的联系（本章知识点较多，且很乱，在后面的内容中也多次提到，复习时最好是串联到一起复习，我自己也整理了一个提纲，不过还没完成，搞完后我会传上来的）
§12～15 核酸 组成、各级结构
DNA 与RNA 结构上的差异 RNA 的稳定性和结构的关系
原核生物的基因组与真核生物的区别（还要注意涉及到的各种原核和真核的区别） 测序的方法（与基因工程的联系） §36 The synthesis of RNA and its processing RNA 合成的基本过程 主要掌握原核的模式 §37 Genetic code
定义 遗传密码的破译过程 基本特性 §38 The synthesis and transport of the proteins 要清楚基本过程
特性：方向性（5' ～3’） 与RNA 的比较 转录好的RNA 蛋白质
3’ 5’ DNA(互补链) Replication
5’ 3’ DNA (template) Transcription
3’ 5’ mRNA （模板链） Translation 5’ 3’ protein
核糖体、起始因子、延伸因子等基本概念 真核生物与原核生物蛋白质合成的差异： 部位、核糖体、mRNA 、各类因子不同 蛋白质的加工（各种概念）: 信号肽、多聚核糖体、SD 序列等
蛋白质合成的准确性与DNA 复制准确性的差异（在蛋白质合成中，如果出现错误就可以降解掉） 加工中遇到的各种问题：多余的序列（酶原 有活性的酶） 蛋白质的内含子 §39 The metabolism of the cells and the regulations of the gene expression
细胞代谢调控（网络） 酶活性的调节 细胞信号传递系统 （主要的调控机制） 各种概念性的东西 经典的调控模式：
1. 原核细胞中的操纵子模型（乳糖操纵子） 阻遏物 合成途径操纵子的衰竭子 生长速度的调节 时序控制 翻译水平和反义RNA （1． 转录水平的调节
1.1 乳糖操纵子模型[结构、调控系统]
[操纵子 结构基因 调节基因 阻遏物 组成型基因和组成型突变 操纵基因 负调控 诱导和诱导物 正控制系统 等的概念 葡萄糖效应的机制]
1.2 色氨酸操纵子[结构、调控系统]
[辅阻遏物 前导肽 衰竭子 等各种重要概念 粗细调节的机制及实验依据] 1.3 σ因子对基因表达的调控
2． 翻译水平的调节（涉及到的各种名词解释、机理）
2.1 稀有密码子对翻译的影响 2.2 重叠基因对翻译的影响 2.3 翻译的阻遏
2.4 mRNA的高级结构对翻译的影响 2.5 小分子RNA 与翻译调控 2.6 魔斑核苷酸对翻译的影响）
2. 真核生物基因表达的调节（各概念、机理、影响因素等） （1． 真核基因表达调控的特点 2． 转录前水平的调节 2.1 DNA修饰调控基因转录 2.2 染色体结构改变的调节作用
2.3 DNA水平的调节 [基因扩增、重排、丢失] 3． 转录水平的调节
3.1 真核基因转录控制的要素
3.2 转录因子DNA 结合功能域的结构特征 3.2.1 螺旋-转角-螺旋 3.2.2 锌指结构 3.2.3 亮氨酸拉链 3.2.4 helix-loop-helix
3.3 转录因子活化结构域
3.4 转录抑制因子的作用模式 4． 转录后的控制 4.1 转录后的弱化
4.2 RNA加工对基因表达的调控 4.3 RNA的运送 5．翻译水平的调节
5.1 mRNA的稳定性对翻译的影响 5.2 mRNA5’前导序列对翻译的影响
5.3 翻译起始因子的磷酸化对蛋白质合成的影响
5.4 mRNA3’端的结构对翻译速率和mRNA 寿命的影响 5.5 翻译延伸过程对蛋白质合成的影响）
增强子 沉默子 顺式作用因子 反式作用因子
各水平的调控 蛋白质的加工 分子间的-S-S- 肽链的切除 糖基化、甲基化 分子伴侣等 翻译准确性与？有关： 1．错误率（1/10）
密码子与反密码子的配对错误率高 2．转录过程中的通续性（百分之几） 3．移码（10-3～10-4）
4．翻译的不完整性（DNA 的错配率：10-9） §40 Genetic engineering
基本原理：DNA 克隆 载体（基本要求） 宿主
重要的概念： 基因文库 cDNA 文库 宿主细胞的表达系统（真核与原核细胞的优缺点的比较） 构建文库的基本原理 PCR （定义、原理、分类、主要用途等） 基因的定位诱导 基因克隆的表达过程 等 蛋白质工程 资料来源：华南医学考研网
第一篇 生物大分子的结构与功能
第一章 氨基酸和蛋白质
一、组成蛋白质的20种氨基酸的分类 １、非极性氨基酸
包括：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸 ２、极性氨基酸
极性中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸 酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸
碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸
其中：属于芳香族氨基酸的是：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸 属于亚氨基酸的是：脯氨酸
含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸
注意：在识记时可以只记第一个字，如碱性氨基酸包括：赖精组
二、氨基酸的理化性质 １、两性解离及等电点
氨基酸分子中有游离的氨基和游离的羧基，能与酸或碱类物质结合成盐，故它是一种两性电解质。在某一ＰＨ的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的ＰＨ称为该氨基酸的等电点。
２、氨基酸的紫外吸收性质
芳香族氨基酸在280nm 波长附近有最大的紫外吸收峰，由于大多数蛋白质含有这些氨基酸残基，氨基酸残基数与蛋白质含量成正比，故通过对280nm 波长的紫外吸光度的测量可对蛋白质溶液进行定量分析。 ３、茚三酮反应
氨基酸的氨基与茚三酮水合物反应可生成蓝紫色化合物，此化合物最大吸收峰在570nm 波长处。由于此吸收峰值的大小与氨基酸释放出的氨量成正比，因此可作为氨基酸定量分析方法。
三、肽
两分子氨基酸可借一分子所含的氨基与另一分子所带的羧基脱去１分子水缩合成最简单的二肽。二肽中游离的氨基和羧基继续借脱水作用缩合连成多肽。10个以内氨基酸连接而成多肽称为寡肽；39个氨基酸残基组成的促肾上腺皮质激素称为多肽；51个氨基酸残基组成的胰岛素归为蛋白质。
多肽连中的自由氨基末端称为Ｎ端，自由羧基末端称为Ｃ端，命名从Ｎ端指向Ｃ端。 人体内存在许多具有生物活性的肽，重要的有：
谷胱甘肽（GSH ）：是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽。半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。GSH 的巯基具有还原性，可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免被氧化，使蛋白质或酶处于活性状态。
四、蛋白质的分子结构
１、蛋白质的一级结构：即蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。 主要化学键：肽键，有些蛋白质还包含二硫键。
２、蛋白质的高级结构：包括二级、三级、四级结构。
１）蛋白质的二级结构：指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。二级结构以一级结构为基础，多为短距离效应。可分为：
α-螺旋：多肽链主链围绕中心轴呈有规律地螺旋式上升，顺时钟走向，即右手螺旋，每隔3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距为0.540nm 。α-螺旋的每个肽键的Ｎ-Ｈ和第四个肽键的羧基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平形。
β-折叠：多肽链充分伸展，各肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链Ｒ基团交错位于锯齿状结构上下方；它们之间靠链间肽键羧基上的氧和亚氨基上的氢形成氢键维系构象稳定．
β-转角：常发生于肽链进行180度回折时的转角上，常有４个氨基酸残基组成，第二个残基常为脯氨酸。 无规卷曲：无确定规律性的那段肽链。 主要化学键：氢键。
２）蛋白质的三级结构：指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，显示为长距离效应。 主要化学键：疏水键（最主要）、盐键、二硫键、氢键、范德华力。
３）蛋白质的四级结构：对蛋白质分子的二、三级结构而言，只涉及一条多肽链卷曲而成的蛋白质。在体内有许多蛋白质分子含有二条或多条肽链，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接。这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，为四级结构。由一条肽链形成的蛋白质没有四级结构。
主要化学键：疏水键、氢键、离子键
五、蛋白质结构与功能关系
１、蛋白质一级结构是空间构象和特定生物学功能的基础。一级结构相似的多肽或蛋白质，其空间构象以及功能也相似。 尿素或盐酸胍可破坏次级键 β-巯基乙醇可破坏二硫键
２、蛋白质空间结构是蛋白质特有性质和功能的结构基础。
肌红蛋白：只有三级结构的单链蛋白质，易与氧气结合，氧解离曲线呈直角双曲线。
血红蛋白：具有４个亚基组成的四级结构，可结合４分子氧。成人由两条α-肽链（141个氨基酸残基）和两条β-肽链（146个氨基酸残基）组成。在氧分压较低时，与氧气结合较难，氧解离曲线呈Ｓ状曲线。因为：第一个亚基与氧气结合以后，促进第二及第三个亚基与氧气的结合，当前三个亚基与氧气结合后，又大大促进第四个亚基与氧气结合，称正协同效应。结合氧后由紧张态变为松弛态。
六、蛋白质的理化性质
１、蛋白质的两性电离：蛋白质两端的氨基和羧基及侧链中的某些基团，在一定的溶液ＰＨ条件下可解离成带负电荷或正电荷的基团。
２、蛋白质的沉淀：在适当条件下，蛋白质从溶液中析出的现象。包括： a. 丙酮沉淀，破坏水化层。也可用乙醇。
b. 盐析，将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，破坏在水溶液中的稳定因素电荷而沉淀。
３、蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。主要为二硫键和非共价键的破坏，不涉及一级结构的改变。变性后，其溶解度降低，粘度增加，结晶能力消失，生物活性丧失，易被蛋白酶水解。常见的导致变性的因素有：加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂、超声波、紫外线、震荡等。
４、蛋白质的紫外吸收：由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm 处有特征性吸收峰，可用蛋白质定量测定。
５、蛋白质的呈色反应
a. 茚三酮反应：经水解后产生的氨基酸可发生此反应，详见二、３
b. 双缩脲反应：蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸酮共热，呈现紫色或红色。氨基酸不出现此反应。蛋白质水解加强，氨基酸浓度升高，双缩脲呈色深度下降，可检测蛋白质水解程度。
七、蛋白质的分离和纯化 １、沉淀，见六、２
２、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动。根据支撑物不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。
３、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。 ４、层析：
a. 离子交换层析，利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定ＰＨ时，各蛋白质的电荷量及性质不同，故可以通过离子交换层析得以分离。如阴离子交换层析，含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来。
b. 分子筛，又称凝胶过滤。小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出。
５、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。
八、多肽链中氨基酸序列分析
a. 分析纯化蛋白质的氨基酸残基组成
（蛋白质水解为个别氨基酸，测各氨基酸的量及在蛋白质中的百分组成） ↓
测定肽链头、尾的氨基酸残基
DNP 法）
头端 尾端 羧肽酶Ａ、Ｂ、Ｃ法等 ↓
水解肽链，分别分析
胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）法：水解芳香族氨基酸的羧基侧肽键 胰蛋白酶法：水解赖氨酸、精氨酸的羧基侧肽键 溴化脯法：水解蛋氨酸羧基侧的肽键 ↓
Edman 降解法测定各肽段的氨基酸顺序
（氨基末端氨基酸的游离α-氨基与异硫氰酸苯酯反应形成衍生物，用层析法鉴定氨基酸种类） b. 通过核酸推演氨基酸序列。
第二章 核酸的结构与功能
一、核酸的分子组成：基本组成单位是核苷酸，而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。 两类核酸：脱氧核糖核酸（DNA ），存在于细胞核和线粒体内。 核糖核酸（RNA ），存在于细胞质和细胞核内。 １、碱基：
NH2
O NH2
胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 鸟嘌呤 腺嘌呤
嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键，因此对波长260nm 左右的紫外光有较强吸收，这一重要的理化性质被用于对核酸、核苷酸、核苷及碱基进行定性定量分析。
２、戊糖：DNA 分子的核苷酸的 糖是β-D-2-脱氧核糖，RNA 中为β-D-核糖。 ３、磷酸：生物体内多数核苷酸的磷酸基团位于核糖的第五位碳原子上。
二、核酸的一级结构
核苷酸在多肽链上的排列顺序为核酸的一级结构，核苷酸之间通过3′，5′磷酸二酯键连接。
三、DNA 的空间结构与功能 １、DNA 的二级结构
DNA 双螺旋结构是核酸的二级结构。双螺旋的骨架由 糖和磷酸基构成，两股链之间的碱基互补配对，是遗传信息传递者，DNA 半保留复制的基础，结构要点：
a.DNA 是一反向平行的互补双链结构 亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，而碱基位于内侧，碱基之间以氢键相结合，其中，腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对，形成两个氢键，鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对，形成三个氢键。
b.DNA 是右手螺旋结构 螺旋直径为2nm 。每旋转一周包含了10个碱基，每个碱基的旋转角度为36度。螺距为3.4nm ，每个碱基平面之间的距离为0.34nm 。
c.DNA 双螺旋结构稳定的维系 横向靠互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以后者为重要。 ２、DNA 的三级结构
三级结构是在双螺旋基础上进一步扭曲形成超螺旋，使体积压缩。在真核生物细胞核内，DNA 三级结构与一组组蛋白共同组成核小体。在核小体的基础上，DNA 链经反复折叠形成染色体。 ３、功能
DNA 的基本功能就是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。
DNA 中的核糖和磷酸构成的分子骨架是没有差别的，不同区段的DNA 分子只是碱基的排列顺序不同。
四、RNA 的空间结构与功能
DNA 是遗传信息的载体，而遗传作用是由蛋白质功能来体现的，在两者之间RNA 起着中介作用。其种类繁多，分子较小，一般以单链存在，可有局部二级结构，各类RNA 在遗传信息表达为氨基酸序列过程中发挥不同作用。如：
名 称 功 能 核蛋白体RNA (rRNA) 信使RNA (mRNA) 转运RNA (tRNA) 不均一核RNA (HnRNA) 小核RNA (SnRNA)
核蛋白体组成成分 蛋白质合成模板 转运氨基酸 成熟mRNA 的前体 参与HnRNA 的剪接、转运
小核仁RNA (SnoRNA) rRNA 的加工和修饰
１、信使RNA （半衰期最短）
１）hnRNA 为mRNA 的初级产物，经过剪接切除内含子，拼接外显子，成为成熟的mRNA 并移位到细胞质
２）大多数的真核mRNA 在转录后５′末端加上一个７-甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷帽子，帽子结构在mRNA 作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核蛋白体与mRNA 的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA 的稳定性。３′末端多了一个多聚腺苷酸尾巴，可能与mRNA 从核内向胞质的转位及mRNA 的稳定性有关。
３）功能是把核内DNA 的碱基顺序，按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，以决定蛋白质合成的氨基酸排列顺序。mRNA 分子上每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸，为三联体密码。 ２、转运RNA （分子量最小）
１）tRNA 分子中含有10％～20％稀有碱基，包括双氢尿嘧啶，假尿嘧啶和甲基化的嘌呤等。
２）二级结构为三叶草形，位于左右两侧的环状结构分别称为DHU 环和T ψ环，位于下方的环叫作反密码环。反密码环中间的3个碱基为反密码子，与mRNA 上相应的三联体密码子形成碱基互补。所有tRNA3′末端均有相同的CCA-OH 结构。 ３）三级结构为倒L 型。
４）功能是在细胞蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的戴本并将其转呈给mRNA 。 ３、核蛋白体RNA （含量最多）
１）原核生物的rRNA 的小亚基为16S ，大亚基为5S 、23S ；真核生物的rRNA 的小亚基为18S ，大亚基为5S 、5.8S 、28S 。真核生物的18SrRNA 的二级结构呈花状。
２）rRNA 与核糖体蛋白共同构成核糖体，它是蛋白质合成机器－－核蛋白体的组成成分，参与蛋白质的合成。 ４、核酶：某些RNA 分子本身具有自我催化能，可以完成rRNA 的剪接。这种具有催化作用的RNA 称为核酶。
五、核酸的理化性质 １、DNA 的变性
在某些理化因素作用下，如加热，DNA 分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA 双螺旋结构松散，变成单链，即为变性。监测是否发生变性的一个最常用的指标是DNA 在紫外区260nm 波长处的吸光值变化。解链过程中，吸光值增加，并与解链程度有一定的比例关系，称为DNA 的增色效应。紫外光吸收值达到最大值的50％时的温度称为DNA 的解链温度（Tm ），一种DNA 分子的Tm 值大小与其所含碱基中的G ＋C 比例相关，G ＋C 比例越高，Tm 值越高。 ２、DNA 的复性和杂交
变性DNA 在适当条件下，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性，其过程为退火，产生减色效应。不同来源的核酸变性后，合并一起复性，只要这些核苷酸序列可以形成碱基互补配对，就会形成杂化双链，这一过程为杂交。杂交可发生于DNA －DNA 之间，RNA －RNA 之间以及RNA －DNA 之间。
六、核酸酶（注意与核酶区别）
指所有可以水解核酸的酶，在细胞内催化核酸的降解。可分为DNA 酶和RNA 酶；外切酶和内切酶；其中一部分具有严格的序列依赖性，称为限制性内切酶。
第三章 酶 一、酶的组成
单纯酶：仅由氨基酸残基构成的酶。 结合酶：酶蛋白：决定反应的特异性；
辅助因子：决定反应的种类与性质；可以为金属离子或小分子有机化合物。 可分为辅酶：与酶蛋白结合疏松，可以用透析或超滤方法除去。 辅基：与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤方法除去。 酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶，只有全酶才有催化作用。
二、酶的活性中心
酶的活性中心由酶作用的必需基团组成，这些必需基团在空间位置上接近组成特定的空间结构，能与底物特异地结合并将底物转化为产物。对结合酶来说，辅助因子参与酶活性中心的组成。但有一些必需基团并不参加活性中心的组成。
三、酶反应动力学
酶促反应的速度取决于底物浓度、酶浓度、PH 、温度、激动剂和抑制剂等。 １、底物浓度
１）在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度的增加而上升，加大底物浓度，反应速度趋缓，底物浓度进一步增高，反应速度不再随底物浓度增大而加快，达最大反应速度，此时酶的活性中心被底物饱合。 ２）米氏方程式
V ＝Vmax ［S ］／Km ＋［S ］
a. 米氏常数Km 值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。 b.Km 值愈小，酶与底物的亲和力愈大。
c.Km 值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、酶所催化的底物和反应环境如温度、PH 、离子强度有关，与酶的浓度无关。 d.Vmax 是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比。 ２、酶浓度
在酶促反应系统中，当底物浓度大大超过酶浓度，使酶被底物饱和时，反应速度与酶的浓度成正比关系。 ３、温度
温度对酶促反应速度具有双重影响。升高温度一方面可加快酶促反应速度，同时也增加酶的变性。酶促反应最快时的环境温度称为酶促反应的最适温度。酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏。 酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应进行的时间有关。 ４、PH
酶活性受其反应环境的PH 影响，且不同的酶对PH 有不同要求，酶活性最大的某一PH 值为酶的最适PH 值，如胃蛋白酶的最适PH 约为1.8，肝精氨酸酶最适PH 为9.8，但多数酶的最适PH 接近中性。
最适PH 不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲液的种类与浓度、以及酶的纯度等因素影响。 ５、激活剂
使酶由无活性或使酶活性增加的物质称为酶的激活剂，大多为金属离子，也有许多有机化合物激活剂。分为必需激活剂和非必需激活剂。
６、抑制剂
凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。大多与酶的活性中心内、外必需基团相结合，从而抑制酶的催化活性。可分为：
１）不可逆性抑制剂：以共价键与酶活性中心上的必需基团相结合，使酶失活。此种抑制剂不能用透析、超滤等方法去除。又可分为：
a. 专一性抑制剂：如农药敌百虫、敌敌畏等有机磷化合物能特民地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合，使酶失活，解磷定可解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用。
b. 非专一性抑制剂：如低浓度的重金属离子如汞离子、银离子可与酶分子的巯基结合，使酶失活，二巯基丙醇可解毒。化学毒气路易士气是一种含砷的化合物，能抑制体内的巯基酶而使人畜中毒。
２）可逆性抑制剂：通常以非共价键与酶和（或）酶－底物复合物可逆性结合，使酶活性降低或消失。采用透析或超滤的方法可将抑制剂除去，使酶恢复活性。可分为：
a. 竞争性抑制剂：与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物。如丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用；磺胺类药物由于化学结构与对氨基苯甲酸相似，是二氢叶酸合成酶的竞争抑制剂，抑制二氢叶酸的合成；许多抗代谢的抗癌药物，如氨甲蝶呤（MTX ）、5-氟尿嘧啶（５-FU ）、6-巯基嘌呤（6-MP) 等，几乎都是酶的竞争性抑制剂，分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成。 Vmax 不变，Km 值增大
b. 非竞争性抑制剂：与酶活性中心外的必需基团结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响与抑制剂的结合。 Vmax 降低，Km 值不变
c. 反竞争性抑制剂：仅与酶和底物形成的中间产物结合，使中间产物的量下降。 Vmax 、 Km 均降低
四、酶活性的调节 １、酶原的激活
有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，必须在一定条件下，这些酶的前体水解一个或几个特定的肽键，致使构象发生改变，表现出酶的活性。酶原的激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。生理意义是避免细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。 ２、变构酶
体内一些代谢物可以与某些酶分子活性中心外的某一部位可逆地结合，使酶发生变构并改变其催化活性，有变构激活与变构抑制。
３、酶的共价修饰调节
酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰。在共价修饰过程中，酶发生无活性与有活性两种形式的互变。酶的共价修饰包括磷酸化与脱磷酸化、乙酰化与脱乙酰化、甲基化与脱甲基化、腺苷化与脱腺苷化等，其中以磷酸化修饰最为常见。
五、同工酶
同工酶是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。同工酶是由不同基因或等位基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA 翻译的不同多肽链组成的蛋白质。翻译后经修饰生成的多分子形式不在同工酶之列。同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中。
如乳酸脱氢酶是四聚体酶。亚基有两型：骨骼肌型（M 型）和心肌型（H 型）。两型亚基以不同比例组成五种同工酶，如
LDH1（HHHH) 、LDH2(HHHM）等。它们具有不同的电泳速度，对同一底物表现不同的Km 值。单个亚基无酶的催化活性。心肌、肾以LDH1为主，肝、骨骼肌以LDH5为主。
肌酸激酶是二聚体，亚基有M 型（肌型）和B 型（脑型）两种。脑中含CK1（BB 型）；骨骼肌中含CK3（MM 型）；CK2（MB 型）仅见于心肌。
第四章 维生素
一、脂溶性维生素 １、维生素A
作用：与眼视觉有关，合成视紫红质的原料；维持上皮组织结构完整；促进生长发育。 缺乏可引起夜盲症、干眼病等。 ２、维生素D
作用：调节钙磷代谢，促进钙磷吸收。 缺乏儿童引起佝偻病，成人引起软骨病。 ３、维生素E
作用：体内最重要的抗氧化剂，保护生物膜的结构与功能；促进血红素代谢；动物实验发现与性器官的成熟与胚胎发育有关。 ４、维生素K
作用：与肝脏合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ有关。 缺乏时可引起凝血时间延长，血块回缩不良。
二、水溶性维生素 １、维生素B1
又名硫胺素，体内的活性型为焦磷酸硫胺素（TPP ）
TPP 是α-酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅酶，并可抑制胆碱酯酶的活性，缺乏时可引起脚气病和（或）末梢神经炎。 ２、维生素B2
又名核黄素，体内的活性型为黄素单核苷酸（FMN ）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD ）
FMN 和FAD 是体内氧化还原酶的辅基，缺乏时可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症。 ３、维生素PP
包括尼克酸及尼克酰胺，肝内能将色氨酸转变成维生素PP ，体内的活性型包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD ＋）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP ＋）。
NAD ＋和NADP ＋在体内是多种不需氧脱氢酶的辅酶，缺乏时称为癞皮症，主要表现为皮炎、腹泻及痴呆。 ４、维生素B6
包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，体内活性型为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶，也是δ-氨基γ-酮戊酸（ALA ）合成酶的辅酶。 ５、泛酸
又称遍多酸，在体内的活性型为辅酶A 及酰基载体蛋白（ACP ）。 在体内辅酶A 及酰基载体蛋白（ACP ）构成酰基转移酶的辅酶。 ６、生物素
生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧化酶，参与二氧化碳的羧化过程。 ７、叶酸
以四氢叶酸的形式参与一碳基团的转移，一碳单位在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。叶酸缺乏时，DNA 合成受抑制，骨髓幼红细胞DNA 合成减少，造成巨幼红细胞贫血。 ８、维生素B12
又名钴胺素，唯一含金属元素的维生素。
参与同型半工半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应，催化这一反应的蛋氨酸合成酶（又称甲基转移酶）的辅基是维生素B12，它参与甲基的转移。一方面不利于蛋氨酸的生成，同时也影响四氢叶酸的再生，最终影响嘌呤、嘧啶的合成，而导致核酸合成障碍，产生巨幼红细胞性贫血。 ９、维生素C
促进胶原蛋白的合成；是催化胆固醇转变成7-α羟胆固醇反应的7-α羟化酶的辅酶；参与芳香族氨基酸的代谢；增加铁的吸收；参与体内氧化还原反应，保护巯基等作用。
第二篇 物质代谢及其调节
第一章 糖代谢
一、糖酵解 １、过程： 见图1-1
糖酵解过程中包含两个底物水平磷酸化：一为1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸；二为磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸。 ２、调节
１）６－磷酸果糖激酶-1 变构抑制剂：ATP 、柠檬酸
变构激活剂：AMP 、ADP 、1，6-双磷酸果糖（产物反馈激，比较少见）和2，6-双磷酸果糖（最强的激活剂）。
２）丙酮酸激酶
变构抑制剂：ATP 、肝内的丙氨酸 变构激活剂：1，6-双磷酸果糖 ３）葡萄糖激酶
变构抑制剂：长链脂酰辅酶A
注：此项无需死记硬背，理解基础上记忆是很容易的，如知道糖酵解是产生能量的，那么有ATP 等能量形式存在，则可抑制该反应，以利节能，上述的柠檬酸经三羧酸循环也是可以产生能量的，因此也起抑制作用；产物一般来说是反馈抑制的；但也有特殊，如上述的1，6-双磷酸果糖。特殊的需要记忆，只属少数。以下类同。关于共价修饰的调节，只需记住几个特殊的即可，下面章节提及。
(1)糖原
(2)葡萄糖
6-6-
ATP
ATP 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 2- 丙酮酸激酶
ADP 丙酮酸 注：红色表示该酶为该反应的限速酶；蓝色ATP 表示消耗，红色ATP 和NADH 等表示生成的能量或可以转变为能量的物质。以下类同。
（图1-1）
３、生理意义
１）迅速提供能量，尤其对肌肉收缩更为重要。若反应按（１）进行，可净生成３分子ATP ，若反应按（２）进行，可净生成２分子ATP ；另外，酵解过程中生成的２个NADH 在有氧条件下经电子传递链，发生氧化磷酸化，可生成更多的ATP ，但在缺氧条件下丙酮酸转化为乳酸将消耗NADH ，无NADH 净生成。
２）成熟红细胞完全依赖糖酵解供能，神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。 ３）红细胞内1，3-二磷酸甘油酸转变成的2，３-二磷酸甘油酸可与血红蛋白结合，使氧气与血红蛋白结合力下降，释放氧气。
４）肌肉中产生的乳酸、丙氨酸（由丙酮酸转变）在肝脏中能作为糖异生的原料，生成葡萄糖。 ４、乳酸循环
葡萄糖 糖 异 生 途 径 丙酮酸
乳酸 (肝) ( -6-磷酸酶可水解6-磷酸葡萄糖，释出葡萄糖。肌肉除糖异生活性低外，又没有葡萄糖-6-
二、糖有氧氧化 １、过程
1) 、经糖酵解过程生成丙酮酸
2) 、丙酮酸 限速酶的辅酶有：TPP ﹑FAD ﹑NAD+﹑CoA 及硫辛酸 3) 、三羧酸循环
草酰乙酸＋乙酰辅酶A 柠檬酸合成酶 柠檬酸 NAD+ α-酮戊二酸 α-琥珀酸
GDP
三羧酸循环中限速酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体的辅酶与丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶同。
三羧酸循环中有一个底物水平磷酸化，即琥珀酰COA 转变成琥珀酸，生成GTP ；加上糖酵解过程中的两个，本书中共三个底物水平磷酸化。
２、调节
１）丙酮酸脱氢酶复合体
抑制：乙酰辅酶A 、NADH 、ATP 激活：AMP 、钙离子
２）异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶 NADH 、ATP 反馈抑制 ３、生理意义
１）基本生理功能是氧化供能。
２）三羧酸循环是体内糖、脂肪和蛋白质三大营养物质代谢的最终共同途径。 ３）三羧酸循环也是三大代谢联系的枢纽。 ４、有氧氧化生成的ATP
有氧氧化抑制糖酵解的现象。
三、磷酸戊糖途径 过程
6- NADP+
6- NADPH
6-
6- NADP+
NADPH
5-
3-
6-磷酸果糖
２、生理意义
１）为核酸的生物合成提供５-磷酸核糖，肌组织内缺乏６-磷酸葡萄糖脱氢酶，磷酸核糖可经酵解途径的中间产物３- 磷酸甘油醛和６-磷酸果糖经基团转移反应生成。 ２）提供NADPH
a.NADPH 是供氢体，参加各种生物合成反应，如从乙酰辅酶A 合成脂酸、胆固醇；α-酮戊二酸与NADPH 及氨生成谷氨酸，谷氨酸可与其他α-酮酸进行转氨基反应而生成相应的氨基酸。
b.NADPH 是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常含量进而保护巯基酶的活性及维持红细胞膜完整性很重要，并可保持血红蛋白铁于二价。
c.NADPH 参与体内羟化反应，有些羟化反应与生物合成有关，如从胆固醇合成胆汁酸、类固醇激素等；有些羟化反应则与生物转化有关。
四、糖原合成与分解
１、合成
过程：
葡萄糖
1-
UDPG
UTP
UDP
注：１）UDPG 可看作是活性葡萄糖，在体内充作葡萄糖供体。
２）糖原引物是指原有的细胞内较小的糖原分子，游离葡萄糖不能作为UDPG 的葡萄糖基的接受体。
３）葡萄糖基转移给糖原引物的糖链末端，形成α-1，4糖苷键。在糖原合酶作用下，糖链只能延长，不能形成分支。当糖链长度达到12～18个葡萄糖基时，分支酶将约6～7个葡萄糖基转移至邻近的糖链上，以α-1，6糖苷键相接。
调节：糖原合成酶的共价修饰调节。
２、分解
过程：
(G)n+1磷酸化酶 (G)n1-磷酸葡萄糖 6- 葡萄糖-6-磷酸酶 G ＋Pi
注：１）磷酸化酶只能分解α-1，4糖苷键，对α-1，6糖苷键无作用。
２）糖链分解至离分支处约４个葡萄基时，转移酶把３个葡萄基转移至邻近糖链的末端，仍以α-1，4糖苷键相接，剩下１个以α-1，6糖苷键与糖链形成分支的葡萄糖基被α-1，6葡萄糖苷酶水解成游离葡萄糖。转移酶与α-1，6葡萄糖苷酶是同一酶的两种活性，合称脱支酶。
３）最终产物中约85％为1-磷酸葡萄糖，其余为游离葡萄糖。
调节：磷酸化酶受共价修饰调节，葡萄糖起变构抑制作用。
五、糖异生途径
过程
乳酸 丙氨酸等生糖氨基酸
NADH
草酰乙酸 (线粒体内)
苹果酸
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸甘油酸 (胞液)
ATP
甘油 ATP
NADH
果糖双磷酸酶
6-磷酸果糖
6- 糖原
-6-磷酸酶
葡萄糖
注意：１）糖异生过程中丙酮酸不能直接转变为磷酸烯醇式丙酮酸，需经过草酰乙酸的中间步骤，由于草酰乙酸羧化酶仅存在于线粒体内，故胞液中的丙酮酸必须进入线粒体，才能羧化生成草酰乙酸。但是，草酰乙酸不能直接透过线粒体膜，需借助两种方式将其转运入胞液：一是经苹果酸途径，多数为以丙酮酸或生糖氨基酸为原料异生成糖时；另一种是经天冬氨酸途径，多数为乳酸为原料异生成糖时。
２）在糖异生过程中，1，3-二磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛时，需NADH ，当以乳酸为原料异生成糖时，其脱氢生成丙酮酸时已在胞液中产生了NADH 以供利用；而以生糖氨基酸为原料进行糖异生时，NADH 则必须由线粒体内提供，可来自脂酸β-氧化或三羧酸循环。
３）甘油异生成糖耗一个ATP ，同时也生成一个NADH
调节
2,6-双磷酸果糖的水平是肝内调节糖的分解或糖异生反应方向的主要信号，糖酵解加强，则糖异生减弱；反之亦然。
生理意义
１）空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成糖，以维持血糖水平恒定。
２）补充肝糖原，摄入的相当一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原。合成糖原的这条途径称三碳途径。
３）调节酸碱平衡，长期饥饿进，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。
脂类代谢
一、甘油三酯的合成代谢
合成部位：肝、脂肪组织、小肠，其中肝的合成能力最强。
合成原料：甘油、脂肪酸
甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）
2-甘油一酯
脂酰
CoA
脂酰CoA
脂酰
CoA ２、甘油二酯途径（肝细胞及脂肪细胞）
葡萄糖
磷酸甘油
-3-磷酸甘油 脂酰
脂酰CoA 磷脂酸 甘油二酯
脂酰CoA
二、甘油三酯的分解代谢
１、脂肪的动员 储存在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA ）及甘油并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。
甘油三酯 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 甘油二酯 甘油
＋FFA ＋FFA ＋FFA
α-磷酸甘油
２、脂肪酸的β-氧化
１）脂肪酸活化（胞液中）
脂酸 CoA （含高能硫酯键）
２）脂酰CoA 进入线粒体
脂酰CoA CoA
酶Ⅱ
CoASH ３）脂肪酸β
脂酰CoA 1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA 、1分子乙酰CoA 、1分子FADH2和1分子NADH 。以上生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA ，可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应。如此反复进行，以至彻底。
４）能量生成
以软脂酸为例，共进行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH 及8分子乙酰CoA ，即共生成(7*2)+(7*3)+(8*12)-
2=129
５）过氧化酶体脂酸氧化 主要是使不能进入线粒体的廿碳，廿二碳脂酸先氧化成较短链脂酸，以便进入线粒体内分解氧化，对较短链脂酸无效。
三、酮体的生成和利用
组织特点：肝内生成肝外用。
合成部位：肝细胞的线粒体中。
酮体组成：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮。
生成
脂肪酸 β-氧化 2*CoA CoA HMGCoA 合成酶 CoA
(HMGCoA)
HMGCoA
丙酮
利用
1) β-羟丁酸
ATP+ HSCoA 琥珀酰 乙酰乙酸硫激酶 转硫酶
AMP CoA
乙酰CoA
三羧酸循环
２）丙酮可随尿排出体外，部分丙酮可在一系列酶作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖。在血中酮体剧烈升高时，从肺直接呼出。
四、脂酸的合成代谢
软脂酸的合成
合成部位：线粒体外胞液中，肝是体体合成脂酸的主要场所。
合成原料：乙酰CoA 、ATP ﹑NADPH ﹑HCO3-﹑Mn++等。
合成过程：
１）线粒体内的乙酰CoA 不能自由透过线粒体内膜，主要通过柠檬酸-丙酮酸循环转移至胞液中。
２）乙酰CoA
ATP
３）丙二酰CoA 通过酰基转移、缩合、还原、脱水、再还原等步骤，碳原子由2增加至4个。经过7次循环，生成
16个碳原子的软脂酸。更长碳链的脂酸则是对软脂酸的加工，使其碳链延长。在内质网脂酸碳链延长酶体系的作用下，一般可将脂酸碳链延长至二十四碳，以十八碳的硬脂酸最多；在线粒体脂酸延长酶体系的催化下，一般可延长脂酸碳链至24或26个碳原子，而以硬脂酸最多。
２、不饱和脂酸的合成
人体含有的不饱和脂酸主要有软油酸、油酸、亚油酸，亚麻酸及花生四烯酸等，前两种单不饱和脂酸可由人体自身合成，而后三种
多不饱和脂酸，必须从食物摄取。
五、前列腺素及其衍生物的生成
细胞膜中的磷脂 磷脂酶
A2
PGD2、PGE2、PGI2等
白三烯(LTA4)
六、甘油磷脂的合成与代谢
合成
除需ATP 外，还需CTP 参加。CTP 在磷脂合成中特别重要，它为合成CDP-乙醇胺、CDP-胆碱及CDP-甘油二酯等活化中间物所必需。
１）甘油二酯途径 CDP-乙醇胺
葡萄糖 3- 转移酶 CDP-胆碱 脑磷脂及卵磷脂主要通过此途径合成，这两类磷脂在体内含量最多。
２）CDP-甘油二酯途径 磷脂酰肌醇
丝氨酸
葡萄糖 3- 合成酶 CTP PPi 磷脂酰甘油
(心磷脂)
此外，磷脂酰胆碱亦可由磷脂酰乙醇胺从S-腺苷甲硫氨酸获得甲基生成；磷脂酰丝氨酸可由磷脂酰乙醇胺羧化生成。
２、降解
生物体内存在能使甘油磷脂水解的多种磷脂酶类，根据其作用的键的特异性不同，分为磷脂酶A1和A2，磷脂酶B ，磷脂酶C 和磷脂酶D 。
磷脂酶A2特异地催化磷酸甘油酯中2位上的酯键水解，生成多不饱和脂肪酸和溶血磷脂。后者在磷脂酶B 作用，生成脂肪酸及甘油磷酸胆碱或甘油磷酸乙醇胺，再经甘油酸胆碱水解酶分解为甘油及磷酸胆碱。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯键水解，产物是脂肪酸和溶血磷脂。
七、胆固醇代谢
合成
合成部位：肝是主要场所，合成酶系存在于胞液及光面内质网中。
合成原料：乙酰CoA(经柠檬酸-丙酮酸循环由线粒体转移至胞液中) 、ATP 、NADPH 等。
合成过程：
甲羟戊酸的合成（胞液中）
2*乙酰CoA CoA
NADPH
鲨烯的合成（胞液中）
３）胆固醇的合成（滑面内质网膜上）
合成调节：
１）饥饿与饱食 饥饿可抑制肝合成胆固醇，相反，摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，肝HMGCoA 还原酶活性增加，胆固醇合成增加。
胆固醇 胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。主要抑制HMGCoA 还原酶活性。
３）激素 胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMGCoA 还原酶的合成，增加胆固醇的合成。胰
高血糖素及皮质醇则能抑制并降低HMGCoA 还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成；甲状腺素除能促进合成外，又促进胆固醇在肝转变为胆汁酸，且后一作用较强，因而甲亢时患者血清胆固醇含量反而下降。
转化
１）胆固醇在肝中转化成胆汁酸是胆固醇在体内代谢的主要去路，基本步骤为：
胆酸
胆固醇 7α- 甘氨酸或牛磺酸 结合型胆汁酸
7-
２）转化为类固醇激素 胆固醇是肾上腺皮质、睾丸，卵巢等内分泌腺合成及分泌类固醇激素的原料，如睾丸酮、皮质醇、雄激
素、雌二醇及孕酮等。
３）转化为7-脱氢胆固醇 在皮肤，胆固醇可氧化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射转变为维生素D 。
３、胆固醇酯的合成
细胞内游离胆固醇在脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT ）的催化下，生成胆固醇酯；
血浆中游离胆固醇在卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（LCAT ）的催化下，生成胆固醇酯和溶血卵磷酯。
八、血浆脂蛋白
１、分类
１）电泳法：α﹑前β﹑β及乳糜微粒
２）超速离心法：乳糜微粒(含脂最多) ，极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分别相当于电泳分离的CM ﹑前β-脂蛋白﹑β-脂蛋白及α-脂蛋白等四类。
２、组成
血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白质最少，故密度最小；VLDL 含甘油三酯亦多，但其蛋白质含量高于CM ；LDL 含胆固醇及胆固醇酯最多；含蛋白质最多，故密度最高。
血浆脂蛋白中的蛋白质部分，基本功能是运载脂类，称载脂蛋白。HDL 的载脂蛋白主要为apoA ，LDL 的载脂蛋白主要为
apoB100，VLDL 的载脂蛋白主要为apoB ﹑apoC ，CM 的载脂蛋白主要为apoC 。
３、生理功用及代谢
１）CM 运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。成熟的CM 含有apoC Ⅱ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL ），LPL 可使CM 中的甘油三酯及磷脂逐步水解，产生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同时其表面的载脂蛋白连同表面的磷脂及胆固醇离开CM ，逐步变小，最后转变成为CM 残粒。
２）VLDL 运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL 的甘油三酯在LPL 作用下，逐步水解，同时其表面的apoC 、磷脂及胆固醇向HDL 转移，而HDL 的胆固醇酯又转移到VLDL 。最后只剩下胆固醇酯，转变为LDL 。
３）LDL 转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。肝是降解LDL 的主要器官。apoB100水解为氨基酸，其中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂酸。游离胆固醇在调节细胞胆固醇代谢上具有重要作用：①抑制内质网HMGCoA 还原酶；②在转录水平上阴抑细胞LDL 受体蛋白质的合成，减少对LDL 的摄取；③激活ACAT 的活性，使游离胆固醇酯化成胆固醇酯在胞液中储存。 ４）HDL 逆向转运胆固醇。HDL 表面的apo Ⅰ是LCAT 的激活剂，LCAT 可催化HDL 生成溶血卵磷脂及胆固醇酯。
九、高脂血症
家族性高胆固醇血症的重要原因是LDL 受体缺陷
第三章 氨基酸代谢
一、营养必需氨基酸
简记为：缬、异、亮、苏、蛋、赖、苯、色
二、体内氨的来源和转运
来源
１）氨基酸经脱氨基作用产生的氨是体内氨的主要来源；
２）由肠道吸收的氨；即肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和肠道尿素经细菌尿素
酶水解产生的氨。
３）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨。
２、转运
丙氨酸-葡萄糖循环
（肌肉） 肌肉蛋白质 葡萄糖 尿素
氨基酸 糖 糖
分 异
NH3 解 NH3
谷氨酸
α-酮戊二酸 α-
２）谷氨酰胺的运氨作用
谷氨酰胺主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运氨。氨与谷氨酰胺在谷氨酰胺合成酶催化下生成谷氨酰胺，由血液输送到肝或肾，经谷氨酰胺酶水解成谷氨酸和氨。
可以认为，谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。
三、氨基酸的脱氨基作用
１、转氨基作用 转氨酶催化某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变成α-酮酸。既是氨基酸的分解代谢过程，也是体内某些氨基酸合成的重要途径。除赖氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸外，体内大多数氨基酸可以参与转氨基作用。如：
谷氨酸＋丙酮酸 (ALT) α-+丙氨酸
谷氨酸＋草酰乙酸
转氨酶的辅酶是维生素B6
２、L-谷氨酸氧化脱氨基作用
L-谷氨酸 L-NH3
３、联合脱氨基作用
氨基酸
转氨酶 α-酮酸
氨基酸
α-酮酸 ５、氨基酸脱氨基后生成的α-酮氨基酸；二者兼有者称为生糖兼生酮氨基酸。只要记住生酮氨基酸包括：亮、赖；生糖兼生酮氨基酸包括异亮、苏、色、酪、苯丙；其余为生糖氨基酸。
四、氨基酸的脱羧基作用
１、L-谷氨酸 L-(GABA)
GABA 为抑制性神经递质。
２、L-半胱氨酸 牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分。
３、L-组氨酸 组氨酸脱羧酶 组胺
４、色氨酸 色氨酸羟化酶 5- 5-羟色氨酸脱羧酶 5-羟色胺脑内的5-
５、L-鸟氨酸 鸟氨酸脱羧酶 腐胺 脱羧基 精脒与精胺是调节细胞生长的重要物质。合称为多胺类物质。
五、一碳单位
一碳单位来源于组、色、甘、丝，体内的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基，CO2不属于一碳单位。
四氢叶酸是一碳单位代谢的辅酶。
主要生理功用是作为合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10-CHO-FH4与N5,H10=CH-FH4分别提供嘌呤合成时C2与C8的来源；N5,N10-CH2-FH4提供胸苷酸合成时甲基的来源。由此可见，一碳单位将氨基酸与核酸代谢密切联系起来。
六、芳香族氨基酸（色、酪、苯丙）的代谢
１、 苯丙氨酸
苯丙氨酸羟化酶
酪氨酸 多巴
酪氨酸羟化酶
多巴 黑色素
多巴脱羧酶
多巴胺
SAM
再进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物，称为苯酮酸尿症。
白化病：人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病。
色氨酸
１）生成5-羟色胺
２）生成一碳单位
３）可分解产生尼克酸，这是体内合成维生素的特例。
七、含硫氨基酸（甲硫、半胱、胱）代谢
１、甲硫氨酸
(SAM)
ATP SAM 中的甲基为活性甲基，通过转甲基作用可以生成多种含甲基的重要生理活性物质。SAM 是体内最重要的甲基直接供给体。
２、甲硫氨酸循环
甲硫氨酸
FH4 N5-CH3-FH4B12。
３、肌酸的合成 肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM 供给甲基而合成。在肌酸激酶催化下，肌酸转变成磷酸肌酸，并储存ATP 的高能磷酸键。
４、体内硫酸根主要来源于半胱氨酸，一部分以无机盐形式随尿排出，另一部分则经ATP 活化成活性硫酸根，即3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸(PAPS)。
氨基酸 α-酮酸
ASS ：精氨酸代琥珀酸合成酶
尿素分子中的2个氮原子，1个来自氨，另1个来自天冬氨酸，而天冬氨酸又可由其他氨基酸通过转氨基作用而生成。
线粒体中以氨为氮源，通过CSP-Ⅰ合成氨甲酰磷酸，并进一步合成尿素；在胞液中以
谷氨酰胺为氮源，通过CSP-Ⅱ，催化合成氨基甲酰磷酸，并进一步参与嘧啶的合成。CSP-Ⅰ的活性可用为肝细胞分化程度的指标之一；CSP-Ⅱ的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。
氨基甲酰磷酸的生成是尿素合成的重要步骤。AGA 是CSP-Ⅰ的变构激动剂，精氨酸是AGA 合成酶的激活剂。
核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸代谢
１、合成原料 CO2 天冬氨酸
N3 N9
２、合成过程
１）从头合成：
5-磷酸核糖
ATP
ATP (IMP)
GTP GMP (XMP)
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合而成的。
补救合成：
利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。生理意义为：一方面在于可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；另一方面，体内某些组织器官，如脑、骨髓等由于缺乏从头合成的酶体系，只能进行补救合成。
脱氧核苷酸的生成
脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上，由核糖核苷酸还原酶催化，核糖核苷酸C2上的羟基被氢取代生成。
分解产物
AMP
黄嘌呤氧化酶 尿酸
GMP
人体内嘌呤碱最终分解生成尿酸，随尿排出体外。
痛风症患者血中尿酸含量升高。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症，这是因为别嘌呤醇与
次黄嘌呤结构类似，可抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。
抗代谢物