生物化学及分子生物学第九版笔记
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-06-03节生物氧化
本章小结
氧化过程：线粒体基质的NADH和FADH2通过电子传递链进行氧化，产生 CO2、H2O 磷酸化过程：是产生ATP的主要机制，电子传递链在氧化电子的过程中、 泵出质子储存能量、至膜间隙侧而产生跨膜质子电化学梯度，储存电子氧 化释放的能量，形成质子驱动力，促使质子回流至基质释能而产成ATP
一、体内能量状态可调节氧化磷酸化速率
氧化磷酸化是机体合成能量载体ATP的最主要的途径
机体根据能量需求调节氧化磷酸化速率，从而调节ATP的生成量 细胞内ADP的浓度以及ATP/ADP的比值感应机体能量状态的变化 耗能代谢反应活跃时，ATP分解为ADP和Pi的速率增加，使ATP/ADP的比值降 低、ADP的浓度增加，氧化磷酸化速率加快 ATP和ADP也同时调节糖酵解、柠檬酸循环途径，调节NADH和FADH2的生成
抗氧化
抗氧化体系清除ROS
超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）
催化2分子·O2-分别进行氧化和还原，生成O2和H2O2
活性强，是人体防御超氧离子损伤的重要酶
哺乳动物细胞有3 种SOD 同工酶：
Cu/Zn-SOD：胞外、胞质
Mn-SOD：线粒体
过氧化氢酶(catalase)
二羧酸转运蛋白
α -酮戊二酸转运蛋白 天冬氨酸-谷氨酸转运蛋白 单羧酸转运蛋白 三羧酸转运蛋白 碱性氨基酸转运蛋白 肉碱转运蛋白
HPO42苹果酸 谷氨酸 丙酮酸 苹果酸 鸟氨酸 脂酰肉碱
苹果酸
α -酮戊二酸 天冬氨酸 OH柠檬酸 瓜氨酸 肉碱
胞浆NADH的跨膜转运
胞浆NADH需转运至线粒体基质进行氧化
为何生物氧化主要的能量 代谢产物是ATP？
ATP合酶的作用 ATP的作用
生物化学与分子生物学(供基础临床预防口腔医学类专业用第9版全
生物化学与分子生物学(供基础临床预防口腔医学类专业用第9版全《生物化学与分子生物学（第9版）》是一本供基础临床预防口腔医学类专业使用的教材。
该教材的主要内容包括生物化学和分子生物学的基本概念、原理、方法和应用等方面的知识。
下面我将从多个角度全面回答你的问题。
首先，生物化学是研究生物体内化学成分、结构和功能的科学。
它涉及到生物分子（如蛋白质、核酸、糖类等）的组成、结构和性质，以及它们在生物体内的相互作用和代谢过程。
生物化学的研究对于理解生物体的生命活动、疾病发生机制以及药物作用机理等具有重要意义。
分子生物学则是研究生物体内分子结构、功能和相互关系的学科。
它主要关注生物分子（如DNA、RNA、蛋白质等）的合成、修饰和相互作用等过程，以及这些过程在细胞和生物体层面上的调控和影响。
分子生物学的研究对于揭示生物体的遗传信息传递、基因表达调控以及细胞信号传导等方面具有重要意义。
《生物化学与分子生物学（第9版）》作为一本教材，旨在为基础临床预防口腔医学类专业的学生提供系统、全面的生物化学和分子生物学知识。
它涵盖了生物化学和分子生物学的基本理论、实验方法和应用技术等方面的内容。
通过学习这本教材，学生可以了解生物化学和分子生物学的基本概念和原理，掌握实验技术和数据分析方法，培养科学研究和临床实践的能力。
这本教材的第9版在内容上进行了更新和扩充，以反映生物化学和分子生物学领域的最新研究进展和应用成果。
它包括了生物分子的结构与功能、酶学、代谢途径、蛋白质合成与调控、基因结构与表达调控、细胞信号传导等方面的内容。
此外，该教材还涵盖了一些与口腔医学相关的专题，如口腔疾病的分子机制、口腔微生物的分子生态学等。
总之，《生物化学与分子生物学（第9版）》是一本专门为基础临床预防口腔医学类专业准备的教材，它涵盖了生物化学和分子生物学的基本概念、原理和应用等方面的知识。
通过学习这本教材，学生可以全面了解生物化学和分子生物学的相关知识，为将来的临床实践和科学研究打下坚实的基础。
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-06-01节生物氧化
递电子体
递氢体
线粒体氧化体系的递氢体和递电子体
水溶性辅酶或辅基： NAD+ /NADH, NADP+/NADPH 为双电子传递体
功能基团：芳环中五价氮和三价 氮间的变化
线粒体氧化体系的递氢体和递电子体
水溶性辅酶或辅基：FAD/FADH2, 为单双电子传递体 结构中含核黄素 FMN/FMNH2
复合体IV的电子传递过程
复合体IV的CuB-Cyta3将电子传递给O2、生成水
二、NADH和FADH2是呼吸链的电子供体
NADH和FADH2是线粒体呼吸链的电子供体，形成两条呼吸链
1、NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
2、琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
复合体Ⅱ：琥珀酸-泛醌还原酶，即三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶
电子传递：琥珀酸→FAD→几种Fe-S →Q
复合体Ⅱ：无H+泵的功能
（三）复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c
复合体Ⅲ：泛醌-细胞色素C还原酶 人复合体Ⅲ含有 Cyt b(b562, b566)、Cyt c1和一种可移动的铁
辅基：铁硫中心(Fe-S)含铁离子和硫原子 通过 Fe2+ ⇌ Fe3++e- 反应传递电子
单电子传递体
Fe-S
Fe2S2
Fe4S4
线粒体氧化体系的递氢体和递电子体
细胞色素蛋白 （cytochrome , Cyt）
含血红素样辅基的蛋白质
分Cyt a、b、c 及不同的亚类
细胞色素a，b，c 结合的血红素辅基
小结
氧化磷酸化： 在线粒体完成氧化与磷酸化的偶联过程
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-16基因表达调控说课讲解
色氨酸操纵子的结构及其关闭机制
A.前导序列的结构特征；B.在Trp低浓度时，核糖体停滞在序列1上，2/3发卡结构形成，转录继续进行； C.在Trp高浓度时，3/4发卡结构和多聚U序列使得转录提前终止
3.转录衰减的机制 ①色氨酸的浓度较低时，前导肽的翻译因色氨酸量的不足而停滞在第10/11的色氨酸密码子 部位，核糖体结合在序列1上，因此前导mRNA倾向于形成2/3发夹结构，转录继续进行； ②色氨酸的浓度较高时，前导肽的翻译顺利完成，核糖体可以前进到序列2，因此发夹结构 在序列3和序列4形成，连同其下游的多聚U使得转录中途终止，表现出转录的衰减。
3.真核生物编码蛋白质的基因是不连续的，转录后需要剪接去除内含子，这就增加了基因表 达调控的层次。
4.原核生物的基因编码序列在操纵子中，多顺反子mRNA使得几个功能相关的基因自然协调 控制；而真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA，即mRNA是单顺反子 （monocistron），许多功能相关的蛋白、即使是一种蛋白的不同亚基也将涉及多个基因的 协调表达。
1.原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的
2.操纵子（operon）：由结构基因、调控序列和调节基因组成 ①结构基因：包括数个功能上有关联的基因，它们串联排列，共同构成编码区。这些结 构基因共用一个启动子和一个转录终止信号序列，因此转录合成时仅产生一条mRNA长 链，为几种不同的蛋白质编码。这样的mRNA分子携带了几个多肽链的编码信息，被称 为多顺反子（polycistron）mRNA。
5种E.coli 启动子的共有序列
b. 操纵元件：是一段能被特异的阻遏蛋白识别和结合的DNA序列。 ③调节基因（regulatory gene）：编码能够与操纵序列结合的阻遏蛋白
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-10代谢的整合与调节
（一）葡萄糖可转变为脂肪酸
脂肪酸不能在体内转变为葡萄糖
甘油激酶
葡
甘油
磷酸-甘油
萄
肝、肾、肠
糖
脂
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
2021/10/10
17
（一）葡萄糖可转变为脂肪酸
脂肪酸分解依赖于糖代谢 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时：
脂肪大量动员
糖不足
酮体生成增加
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
2021/10/10
天冬氨酸 甘氨酸
谷氨酰胺
一碳单位
合成嘌呤
合成嘧啶
磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供
2021/10/10
24
第二节
代谢调节的主要方式
(The Main Ways of Metabolic Regulation)
2021/10/10
25
高等生物 —— 三级水平代谢调节 • 细胞水平代谢调节
• 激素水平代谢调节 高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及
2021/10/10
12
糖分解增强
ATP↑
抑制异柠檬酸脱氢酶 （三羧酸循环关键酶）
柠檬酸堆积 出线粒体
脂酸合成增加 分解抑制
激活乙酰CoA羧化酶 （脂酸合成关键酶）
2021/10/10
13
三、糖、脂质和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系
体内糖、脂质、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此孤立的 ，而是通过共同的中间代谢物、柠檬酸循环和生物氧化等彼此 联系、相互转变。
34
2. 别构效应剂通过改变酶分子构象改变酶活性
别构酶
催化亚基 调节亚基
别构效应剂： 底物、终产物 其他小分子代谢物
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-27组学与系统生物学共52页文档
生物化学及分子生物学(人卫第九版)27组学与系统生物学
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-05-01节糖代谢
门静脉
肝
体循环
Na+依赖型葡糖转运蛋白 （Na+-dependent glucose transporter, SGLT）
这一SGLT依赖的吸收过程主动耗能
2021/3/29 星期一
6
二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
体循环 葡糖转运蛋白
各组织细胞
（glucose transporter，GLUT）
GLUT1
2021/3/29 星期一
34
4. α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
-酮戊二酸脱氢酶复合体 （3酶5辅因子）
2021/3/29 星期一
35
5. 琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应
(ADP)
(ATP)
琥珀酰CoA合成酶
2021/3/29 星期一
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6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
琥珀酸脱氢酶 （与内膜结合）
底物水平磷酸化 （substrate-level phosphorylation）：
ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与高能化合物的高能键水解 直接相偶联的产能方式
2021/3/29 星期一
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8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
COOH C OH
CH 2 O P
3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶（ phosphoglycerate mutase）
ADP Mg2+
P O CH2
H H
OH
OH HO
H OH
己糖激酶 （hexokinase）
OH HO
H OH
H
OH
H
OH
葡萄糖
葡糖-6-磷酸 （glucose-6-phosphate, G-6-P）
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-07-04节脂质代谢
二、转化成胆汁酸是胆固醇的主要去路
胆固醇的母核——环戊烷多氢菲在体内不能被降解，但侧 链可被氧化、还原或降解，实现胆固醇的转化。
（一）胆固醇可转变为胆汁酸
胆固醇在在肝细胞中转化成胆汁酸(bile acid)，随胆汁
经胆管排入十二指肠，是体内代谢的主要去路。
第四节
磷脂的代谢
Metabolism of Phospholipid
一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物
（一）甘油磷脂合成的原料来自糖、脂质和氨基酸代谢
1. 合成部位
全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。
2. 合成原料及辅因子
脂肪酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP
（二）甘油磷脂合成有两条途径
• 饥饿与饱食
饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。 摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加。
• 胆固醇
胆固醇可反馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原 酶的合成。
• 激素
胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇 的合成。
胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，因而减少胆固
• 甲羟戊酸经15碳化合 物转变成30碳鲨烯
• 鲨烯环化为羊毛固醇后 转变为胆固醇
（四）胆固醇合成通过HMG-CoA还原酶调节
• 关键酶——HMG-CoA还原酶
酶的活性具有昼夜节律性 (午夜最高，中午最低） 可被磷酸化而失活，脱磷酸可恢复活性 受胆固醇的反馈抑制作用 胰岛素、甲状腺素能诱导肝HMG-COA还原酶的合成
分布：
广泛分布于全身各组织中, 大约 ¼ 分布在脑、神经组织；肝、肾、 肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、 卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。
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生物化学及分子生物学第九版笔记
1. 引言
生物化学及分子生物学是现代生物学的重要分支，它研究生命活动的
基本原理及相关分子机制。
第九版笔记是这一领域的经典教材，涵盖
了生物化学和分子生物学的最新发展，对于理解细胞的生物化学过程、基因调控和蛋白质功能等方面有着重要意义。
2. 基本概念
生物化学及分子生物学的基本概念包括生物大分子（蛋白质、核酸、
多糖和脂类）的结构和功能、细胞代谢途径及信号传导等。
通过深入
学习这些基本概念，我们可以更好地理解生命的本质及其调控机制。
3. 蛋白质的结构和功能
蛋白质是细胞中最重要的大分子，它们承担着多种生物学功能，如酶
催化、结构支持、信息传递等。
了解蛋白质的结构与功能对于深入理
解细胞活动至关重要。
第九版笔记中对蛋白质结构的描述非常详细，
包括了一级结构、二级结构、三级结构和四级结构等方面的内容，为
我们提供了深入理解蛋白质结构与功能的基础知识。
4. 基因调控
基因调控是细胞命运决定和分化的重要过程，也是许多疾病发生的基础。
第九版笔记中对基因调控的机制进行了系统的介绍，包括DNA的
复制、转录和翻译等过程，以及转录调控和表观遗传调控。
通过学习这些内容，我们可以深入了解基因调控在细胞内部是如何进行的，为后续的疾病研究和治疗提供理论基础。
5. 分子生物学技术
分子生物学技术是生物化学及分子生物学领域的重要工具，它们包括了PCR、基因克隆、蛋白质纯化等技术手段。
第九版笔记中对这些技术的原理及应用进行了系统的介绍，为我们理解和运用这些技术提供了重要的参考资料。
总结与展望
生物化学及分子生物学第九版笔记涵盖了生物化学和分子生物学领域的最新进展，对于我们深入理解细胞的生物化学过程、基因调控和蛋白质功能等方面起着重要作用。
在今后的学习和研究中，我们应该注重对这些知识的深入理解和灵活运用，不断拓展自己的学术视野，为生命科学领域的发展做出更大的贡献。
个人观点
生物化学及分子生物学是一门既有理论深度又具有广泛应用价值的学科，它为我们揭示了细胞的奥秘和生命的本质。
我个人认为，深入学习生物化学及分子生物学的知识，不仅可以拓展我们的学术视野，还可以为未来的科研工作和医学实践提供坚实的基础。
结语
生物化学及分子生物学第九版笔记是一部经典的教材，它为我们深入
理解生物化学和分子生物学领域的知识提供了重要的参考。
通过系统
地学习和理解这些知识，我们可以为生命科学领域的发展和人类健康
做出更大的贡献。
希望我们大家能够珍惜这一宝贵的学习资源，不断
提升自己的学术水平和研究能力。
在生物化学及分子生物学领域，我
们经常会遇到许多重要的概念和技术。
其中包括蛋白质结构与功能、
基因调控、分子生物学技术等，这些方面的知识对于理解生命的本质
和开展相关领域的研究具有重要意义。
在这些领域的研究和实践中，
我们还可以结合实际案例进行深入学习，从而更好地理解和应用生物
化学及分子生物学的知识。
蛋白质结构与功能是生物化学领域的重要研究内容之一。
蛋白质作为
细胞中最重要的大分子之一，其结构和功能对于细胞的正常功能起着
至关重要的作用。
蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构
和四级结构，每一级结构都决定了蛋白质的功能特性。
通过了解蛋白
质的结构与功能，我们可以更好地理解细胞内生物化学过程的进行。
基因调控是分子生物学领域的重要研究内容之一。
在细胞中，基因的
表达受到多种调控机制的影响，包括DNA的复制、转录和翻译等过程，以及转录调控和表观遗传调控等。
通过深入学习基因调控的机制，我
们可以了解基因在细胞内是如何表达和调控的，这对于疾病的研究和
治疗具有重要的意义。
另外，分子生物学技术也是生物化学及分子生物学领域的重要内容之一。
这些技术包括PCR、基因克隆、蛋白质纯化等，它们为生物学研究和实践提供了重要的工具和手段。
通过深入学习这些技术的原理和应用，我们可以更好地运用这些技术进行科研工作和医学实践。
在生物化学及分子生物学领域的学习和实践中，结合实际案例进行深入学习也是非常重要的。
通过分析和应用相关案例，我们可以更好地理解课堂知识的应用，同时也可以培养自己的科学研究和实践能力。
在研究某种疾病的治疗方法时，对相关基因的调控和蛋白质功能进行深入研究，可以为疾病的治疗提供新的思路和方法。
生物化学及分子生物学领域的学习和实践需要我们全面深入地理解相关知识和技术，结合实际案例进行深入学习，并不断提升自己的科学研究和实践能力。
通过这样的学习和实践，相信我们可以为生命科学领域的发展和人类健康做出更大的贡献。
希望我们能够珍惜这一宝贵的学习资源，不断提升自己的科研水平，为推动生物化学及分子生物学领域的发展做出积极的贡献。