生物化学中若干循环和穿梭(参考资料)
生物化学整理
糖酵解途径（glycolytic pathway）是在无氧条件下，将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着2分子ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径，简称EMP途径。
胞液中进行发酵（fermentation）是由酵母菌将葡萄糖转化为酒精的过程。
糖酵解（glycolysis）是动物肌肉利用葡萄糖最后转化为乳酸的过程。
以上两者的途径基本一致（EMP）糖酵解的生理意义：1. 缺氧情况下，如机体缺氧、剧烈运动肌肉局部缺血等，能量获得的主要途径。
2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。
①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、神经组织和骨骼糖酵解与发酵的分解反应：一．第一阶段（准备阶段）1.葡萄糖生成葡萄糖-6-磷酸要点：Mg2+活化己糖激酶（限速酶，在整条途径中催化初始反应的酶）；Mg2+—ATP复合物；消耗一个ATP的能量；己糖激酶是变构酶，葡萄糖-6-磷酸和ADP是它的变构抑制剂；己糖激酶专一性不强，可活化六碳糖生理意义：1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制2、葡萄糖-6-磷酸生成果糖-6-磷酸要点：1）磷酸已糖异构酶2）异构反应以开链的形式经行，随后再成环3、果糖-6-磷酸生成果糖-1,6-二磷酸要点；1）磷酸果糖激酶（限速酶，催化效率低）磷酸果糖激酶PFK是变构酶，该步反应是糖酵解关键步骤ATP抑制，AMP、ADP或Pi解除抑制；柠檬酸也是一种变构抑制剂,果糖-2,6-二磷酸是变构激活剂,低能量状态（ATP浓度小）激活PFK；反之抑制PFK2）Mg2+3）限速酶的特点：1.催化非可逆反应2.催化效率低3.受激素或代谢物的调节4.常是在整条途径中催化初始反应的酶5.活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向4、果糖-1,6-二磷酸分裂成为甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸要点：醛缩酶5、二羟丙酮磷酸转变为甘油醛-3-磷酸要点：磷酸丙糖异构酶二．第二阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成6、甘油醛-3-磷酸氧化为1,3-二磷酸甘油酸（储能第一步）要点：1）磷酸甘油醛脱氢酶；NAD＋/ NADH2）产生的2 H+用来生成乳酸或者乙醇7、1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸要点：1）磷酸甘油酸激酶；Mg 2＋2）生成ATP；这是糖酵解中第一次底物水平磷酸化反应，1,3-二磷酸甘油酸的磷酰基转移给ADP生成ATP底物水平磷酸化：底物分子内部能量重新分布，将高能键转移至ADP或GDP生成ATP或GTP的过程；ATP 生成的2种方式之一，另一种为线粒体内的氧化磷酸化8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸要点：磷酸甘油酸变位酶9、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸要点：1）烯醇化酶2）分子内脱去一分子水3）Mg2+为辅酶；氟化物能与Mg2+络合而抑制此酶活性10、磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸要点：1）丙酮酸激酶；限制酶，催化的是一个不可逆反应。
研究生物体内物质的循环过程
研究生物体内物质的循环过程生物体内物质的循环过程是一个复杂而精细的系统，其中包括许多互相联系的过程。
本文将从不同的角度入手，介绍一些关于生物体内物质循环的基本概念和相关研究。
一、物质转换的基本原理物质在生物体内的转换可以分为两种类型：生物合成和分解代谢。
生物合成是指生物体内的分子合成反应，其中包括生物体合成大分子，如蛋白质、核酸和聚糖等，并且合成小分子物质，如氨基酸、核苷酸和糖类等。
分解代谢是生物体内的物质降解过程，分解代谢不仅是对大分子物质的降解，还包括对小分子物质的降解过程。
通过这些转换，生物可以将外界的物质转换成为生物体内的基本需要物质。
二、物质的摄取和吸收生物体内物质运输的第一步是通过各种机制摄取和吸收。
在植物中，光能被植物的叶绿素吸收，然后通过光合作用将其转化为碳水化合物，主要包括葡萄糖、蔗糖和淀粉等。
在人类和动物中，食物是生物需求的主要来源。
通过不同的生物机制，营养物质可以被吸收到生物体内，包括蛋白质、碳水化合物、脂肪等。
三、物质的分配和转运物质在营养摄取后进入血液循环系统后被分配和转运。
在动物体内，被消化吸收的营养物质包括葡萄糖、氨基酸等由肠道内的微细血管吸收，然后被运往肝脏和其他组织器官，以供维持身体的正常生理功能和生物代谢过程。
在植物体内，营养物质，如糖类等，由叶绿体合成后，被直接输送到植物不同部位，以支持生物体的生长和维持。
四、物质的代谢代谢是生物体内物质循环的核心过程。
通过代谢，生物将进入体内物质进行分解，以产生能量或用于维持基本生理功能。
代谢过程在生物中非常复杂，其中不同物质之间的相互作用、反应、转换等都需要不同的酶参与或受到调节。
五、物质的释放和浪费在生物体内完成物质代谢所需的营养物质、能量、氧气和水在完成代谢后，被释放出来用于维持身体的正常生命活动。
不过，这些代谢产物也可能会被生物体内部的一些程序清除，并转化为浪费物质。
浪费物质的产生和排出是生物体内物质循环的重要环节之一。
生物化学作业--参考答案
1、营养不良的人饮酒，或者剧烈运动后饮酒，常出现低血糖。
试分析酒精干预了体内糖代谢的哪些环节？（p141 3题）答：酒精对于糖代谢途径的影响主要有：肝脏的糖异生与糖原分解反应，也就是来源与去路的影响。
1)研究认为，酒精可以诱导低血糖主要取决于体内糖原储备是否充足，然而在人营养不良或者剧烈运动后，体内糖原过度消耗，酒精又能抑制肝糖原的分解，饮酒后容易出现低血糖。
2）抑制糖异生：①酒精的氧化抑制了苹果酸/天冬氨酸转运系统，导致细胞间质中还原当量代谢紊乱，使丙酮酸浓度下降，从而抑制糖异生；②酒精能影响糖异生关键酶活性-非活性的转换，酶总量，酶合成或降解，从而抑制糖异生，如果糖二磷酸酶-1活性的抑制，磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的表达降低等；3）影响葡萄糖-6磷酸酶的活性，导致乳酸循环受阻，不利于血糖升高。
4）酒精使胰岛a细胞功能降低，促进胰岛素的分泌，抑制胰高血糖素的分泌，从而抑制糖原分解，促进糖酵解，造成低血糖。
5）酒精还会影响小肠对糖分的吸收，从而造成低血糖。
2、列举几种临床上治疗糖尿病的药物，想一想他们为什们有降低血糖的作用？(p141 4题) 答：1）胰岛素它能增加组织对葡萄糖的摄取和利用，促进糖原的合成抑制糖异生，减少血糖来源，似血糖降低；2）胰岛素促泌剂①磺脲类药物，格列苯脲等，通过刺激胰岛beta细胞分泌胰岛素，增加体内胰岛素水平而降低血糖；②格列奈类，如瑞格列奈，通过刺激胰岛素的早起合成分泌而降低餐后血糖。
3）胰岛素曾敏剂如噻唑烷二酮类的罗格列酮可以通过增加靶细胞对胰岛素的敏感性而降低血糖。
另外如双胍类药，如二甲双胍，它能降低血浆中脂肪酸的浓度而增加胰岛素的敏感性，增加周围组织对胰岛素的敏感性，增加胰岛素介导的葡萄糖的利用，也能增加非胰岛素依赖的组织对葡萄糖的摄取和利用。
4）a-糖苷酶抑制剂，如阿卡波糖，在肠道内竞争性的抑制葡萄糖苷水解酶，降低多糖或蔗糖分解成葡萄糖，抑制小肠对碳水化合物的吸收而降低餐后血糖。
生物化学名词解释..
1.遗传学中心法则：描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。
遗传信息贮存在DNA中，DNA被复制传给子代细胞，信息被拷贝或由DNA转录成RNA，然后RNA翻译成多肽。
不过，由于逆转录酶的反应，也可以以RNA为模板合成DNA。
2.模板链：可作为模板转录为RNA的那条链该链与转录的RNA碱基互补（A-U，G-C）。
在转录过程中,RNA聚合酶与模板链结合，并沿着模板链的3′→5′方向移动，按照5′→3′方向催化RNA的合成。
3.编码链：双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致（在RNA中是以U取代了DNA中的T）。
4.核心酶：大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5个亚基组成（α2β，βδ），没有δ基的酶叫核心酶。
核心酶只能使已开始合成的RNA链延长，但不具有起始合成RNA的能力，必须加入δ基才表现出全部聚合酶的活性。
5.RNA聚合酶:以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
6.启动子：在DNA分子中，RNA聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。
7.终止因子：协助RNA聚合酶识别终止信号的的辅助因子（蛋白质）。
8.核酶：具有像酶那样催化功能的RNA分子。
9.剪接体:大的蛋白质—RNA复合体，它催化内含子从mRNA前体中除去的反应。
10.RNA加工过程：将一个RNA原初转录产物转换成成熟RNA分子的反应过程。
加工包括从原初产物中删除一些核苷酸，添加一些基因没有编码的核苷酸和对那些碱基进行共介修饰。
11.RNA剪接：从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。
12.起始密码子：指定蛋白质合成起始位点的密码子。
最常见的起始密码子是蛋氨酸密码：AUG13.终止密码子：任何tRNA分子都不能正常识别的，但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。
存在三个终止密码子：UAG,UAA 和UGA。
第七版 生物化学(要点)
4. 氨基酸活化的概念，氨基酰tRNA合成酶的特点。
5. 核糖体的组成及作用特点。
6. 原核生物蛋白质合成的过程
7. 蛋白质合成后的加工。
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翻译(translation)：
指把核酸中由四种符号(A、G、C、T/U)组成的 遗传信息，破译为蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。 即把mRNA中核苷酸的排列顺序转变成蛋白质分子 中20种氨基酸的排列顺序。
相同点
新链合成方向都是5´ →3´ 都遵守碱基配对规律
聚合过程都生成磷酸二酯键
产物都是很长的多核苷酸链
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转录和复制的区别
模板
复制 两股链均复制
(半保留复制)
原料
dNTP
碱基配对 A-T，G-C
酶
DNA聚合酶
产物
子代双链DNA
引物
需要
转录 模板链转录 (不对称转录)
NTP A-U，T-A，G-C
RNA聚合酶 mRNA,tRNA,rRNA等
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11、RNA的生物合成
Key Points
1.转录、原始模板、直接模板、结构基因、模板链、 编码链、不对称转录、启动子、断裂基因、外显子、 内含子及核酶的概念。 2.参与RNA转录的主要物质。 3.大肠杆菌RNA聚合酶的组成及主要功能。 4.转录的过程。 5.转录起始复合物(RNApol 全酶-DNA-pppGpN-OH) 6.转录复合物(RNApol核心酶-DNA-RNA)
生物氧化
➢呼吸链 概念、复合体、组成成分及作用
NADH氧化呼吸链
➢两条重要的呼吸链
概念、组成及顺序
琥珀酸氧化呼吸链
➢氧化磷酸化
定义 氧化磷酸化偶联部位 ATP合酶
NADH Q Q CytC P/O比值 Cytaa3 O2
初中生物知识：常见生物圈中的物质循环
初中生物知识：常见生物圈中的物质循环一、碳循环（Carbon cycle）碳是构成有机物质的中心元素，也是构成地壳岩石和矿物燃科（煤、石油、天然气）的主要成分。
在地球各个圈层中碳的循环，主要是通过二氧化碳来进行的。
在大气中CO2的含量很少，仅为58000×1012mol，大量的CO2溶解在大洋的海水中，大约为2900000×1012mol，是空气中CO2含量的50倍，但是，最大量的碳是以碳酸盐沉积物的形式存储在地壳内，其总量达1700000000×1012mol。
1．大气和生物圈之间的碳循环①绿色植物吸收大气中的CO2以及根部吸收的水分通过光合作用转化为葡萄糖和多糖（淀粉、纤维素等）并放出氧气。
②植物体的碳化合物经过食物链传递成为动物体的碳化合物，植物和动物的呼吸作用将体内的部分碳转化成二氧化碳排入大气。
③动植物死亡后，残体内的碳经微生物分解后产生的二氧化碳排入大气。
上述这一循环约需10～20年。
2．大气和海洋之间的二氧化碳交换，是一个在气——水表面进行的溶解与解吸平衡过程。
上述两种碳的流动与交换过程数量达每年约1000亿吨（以碳计）以上。
且都属于较快的碳循环过程。
3．碳酸盐岩石（石灰岩、白云石和碳质页岩）的形成和分解。
4．矿物燃料（煤和石油）的形成和分解。
后两种碳的自然循环属缓慢形式，需时往往以亿万年计。
由于人类活动特别是矿物燃料的燃烧量大幅度增加，排放到大气中的二氧化碳浓度增大，这就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常，还会引起海水中的酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。
二、氮循环氮是构成蛋白质及生物有机体的重要元素，它在环境中含量大而且变动量小的三种存在形式是；大气中的氮气，海水中的溶解氮，沉积物中的有机氮，其余形态的氮则处于不断地复杂变化、流动和交换过程中。
大气中除含有大量分子态氮（3900亿吨）外，还含有少数化合态氮如NH3（2800万吨）、NO和NO2（610万吨）等。
生物化学名词解释
生物化学名词解释丙氨酸Ala 缬氨酸Val 亮氨酸Leu 异亮氨酸Ile 苯丙氨酸Phe 甲硫氨酸Met脯氨酸Pro 色氨酸Trp 甘氨酸Gly 丝氨酸Ser 苏氨酸Thr 天冬酰胺Asn谷氨酰胺Gln 酪氨酸Tyr 半胱氨酸Cys 天冬氨酸Asp 谷氨酸Glu 组氨酸His赖氨酸Lys 精氨酸ArgNAD+：尼克胺腺嘌呤二核苷酸NADP+：尼克胺腺嘌呤二核苷酸磷酸FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸。
FMN：黄素单核苷酸CoA：辅酶A F-D-P：果糖-1，6-二磷酸F-1-P：果糖-1-磷酸G-1-P:葡萄糖-1-磷酸PEP：磷酸烯醇式丙酮酸cAMP : 腺苷-3',5'-环化一磷酸NADH：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，还原态，（NAD+，氧化态）还原型辅酶Ⅰ。
N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸。
用于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。
TCA：三羧酸循环ATP：腺嘌呤核苷三磷酸生物化学：顾名思义是沿街生物体的化学，是研究生物体分子组成及变化规律的基础学科，是生命现象最为基础、最为深入的分子水平的机制探讨。
新陈代谢：生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程。
同化作用：生物体把从周围环境中社区的蛋白质、脂肪、糖类等营养物质，通过一系列生化反应，转变为自身结构化合物的过程异化作用：将体内物质经过一系列的生化反应，分解为不能再利用的物质排除体外的过程。
尿素循环：又称为鸟氨酸循环，肝脏中2分子氨（1分子氨是游离的，1分子氨来自天冬氨酸）和1分子CO2生成1分子尿素的环式代谢途径。
变旋现象：是环状单糖或糖苷的比旋光度由于其α-和β-端基差向异构体达到平衡而发生变化，最终达到一个稳定的平衡值的现象。
蛋白质1. 必需氨基酸：指人体（和其他哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。
2. 氨基酸的等电点：指氨基酸正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值，用符号pI表示。
生物化学名词解释
蛋白质1.等电点（pI）:当氨基酸溶液在某一定pH值时，使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点(isoelectric point，pI)。
2.肽键和肽链:肽是由一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基脱水缩合而形成的化合物，氨基酸之间脱水缩合后形成的共价键成为肽键。
3.肽平面及二面角：两相邻酰胺平面之间，能以共同的Cα为定点而旋转，绕Cα-N 键旋转的角度称φ角，绕C-Cα键旋转的角度称ψ角。
φ和ψ称作二面角，亦称构象角。
4.一级结构：多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键的位置称为蛋白质的一级结构(primary structure)。
这是蛋白质最基本的结构，它内寓着决定蛋白质高级结构和生物功能的信息。
5.二级结构：蛋白质的二级结构（secondary structure）指肽链主链不同区段通过自身的相互作用，形成氢键，沿某一主轴盘旋折叠而形成的局部空间结构，是蛋白质结构的构象单元．主要有以下类型：(１) α－螺旋（α－helix）(２) β－折叠（β-pleated sheet）(３) β－转角（β-turn）(４) 无规则卷曲（nonregular coil）6.三级结构：多肽键在二级结构的基础上，通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠，借助次级键维系使α－螺旋、β－折叠片、β－转角等二级结构相互配置而形成特定的构象。
7.四级结构：四级结构是指由相同或不同的称作亚基（subunit）的亚单位按照一定排布方式聚合而成的蛋白质结构，维持四级结构稳定的作用力是疏水键、离子键、氢键、范得华力。
亚基本身都具有球状三级结构，一般只包含一条多肽链，也有的由二条或二条以上由二硫键连接的肽链组成。
8.超二级结构：蛋白质中相邻的二级结构单位（即单个α－螺旋或β－折叠或β－转角）组合在一起，形成有规则的、在空间上能辩认的二级结构组合体称为蛋白质的超二级结构9.结构域：在二级结构的基础上，多肽进一步卷曲折叠成几个相对独立、近似球形的三维实体，再由两个或两个以上这样的三维实体缔合成三级结构，这种相对独立的三维实体称为结构域。
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生物化学中若干循环和穿梭
有关循环
1.三羧酸循环
⑴该循环中有三个不可逆反应，分别是：①草酰乙酸与乙酰辅酶A缩合生成柠檬酸，由柠檬酸合酶催化②异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸，由异柠檬酸脱氢酶催化③α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A,由α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化
⑵特点：经过一次三羧酸循环，
●消耗一分子乙酰CoA，
●经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。
●生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。
整个循环反应为不可逆反应
●
⑶三羧酸循环的生理意义
是三大营养物质氧化分解的共同途径；
是三大营养物质代谢联系的枢纽；
为其它物质代谢提供小分子前体；
为呼吸链提供H+和e。
2.乳酸循环
3.底物
循环
4.柠檬酸-丙酮酸循环
线粒体内乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合柠檬酸然后经内膜上的三羧酸载体运至胞液中，在柠檬酸裂解酶催化下需消耗ATP将柠檬酸裂解回草酰乙酸和乙酰辅酶A，后者可利用脂
肪酸合成，而草酰乙酸经还原后在苹果酸脱氢酶的催化下生成苹果酸，苹果酸又在苹果酸酶的脱羧催化下变成丙酮酸，丙酮酸经内膜载体运回线粒体，在丙酮酸羧化酶作用下重新生成草酰乙酸。
这一过程叫做“柠檬酸-丙酮酸循环”。
每循环一次，消耗2分子ATP，将一分子乙酰辅酶A从线粒体运出，并为机体提供一分子NADPH+H+
5.丙氨酸-葡萄糖循环
6.Γ-氨基丁酸循环
L—谷氨酸脱羧酶γ-氨基丁酸
CO2
7.鸟氨酸循环
8.甲硫氨酸循环。