生物化学(三大物质代谢).. 共78页
生物化学三大物质代谢
[RNA] ： 一 条 多 核 苷 酸 链 ， 局 布 形 成 双 链 碱 基互补结构，进而生成双螺旋。
种类：
rRNA：由大、小亚基组成，参与蛋白质合成 （真核、原核）区别。
mRNA：5’帽（m7GpppNm)，3’PolyA编码区 是蛋白质合成的模板，三个碱基为一组构成1个 aa的密码。
2 .掌握蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位-L-α氨基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号
组成蛋白质的主要元素:
碳(50%－55%)、氢(6%－8%)、氧(19%－24%)氮(13% －19%)。其中各种蛋白质的含氮量极为相近，平均约占 16%。
氨基酸缩写符号：略
氨基酸的理化性质 ①PI，两性解离 概念： ②紫外吸收：280nm（色、苯、酪） ③颜色反应、“茚三酮”570nm
核糖核酸酶），如蛋白质变性时，空间结构 破坏，功能↓。
5．蛋白质理化性质 （1）两性解离与PI （2）高分子沉淀：蛋白质在溶液中析出的现象 →沉淀。（盐析等） （3）变性：因理化因素、空间结构的破坏，理 化性质改变，功能消失。a.可逆变性；b.不可逆变 性。
（4）凝固：变性蛋白质再加温，使其在强酸， 强碱中均不溶。
一、生物大分子的结构和功能 蛋白质结构与功能 核酸的结构与功能 酶
二、物质代谢 糖代谢 脂代谢-磷脂、胆固醇及脂蛋白 氧化磷酸化 氨基酸代谢 核苷酸代谢 物质代谢与调节(本科需读教材 第十五章细胞信息转导）
三、遗传信息传递 DNA生物合成 RNA生物合成 蛋白质生物合成 基因表达调控
四、器官和组织生物化学 血液生化 肝的生化
第一章 蛋白质结构与功能
大纲要求：
1.蛋白质对生命的重要性， 20种氨基酸的化学结构和 分类
《生物化学》课件-第七章-新陈代谢与氧代谢
在典型的线粒体呼吸链中，至少含有5种不同细胞色素： b、c、c1、a1、a3。
电子的传递顺序是：
• b→c1→c→aa3→O2
aa3不能分开，两者结合在一起形成寡聚体。 一氧化碳和氰化物可与细胞色素a3结合，使 其丧失传递电子的功能，以致呼吸链电子传 递中断。
• NAD
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，或辅酶Ⅰ
• NADP 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，或辅酶Ⅱ
• FMN • FAD
黄素单核苷酸 黄素腺嘌呤二核苷酸
（一）呼吸链的主要成分
1、NAD+和NADP为辅酶的脱氢酶
【组成成分】 酶蛋白、尼克 酰胺（维生素 pp）核糖、磷 酸与AMP。
【作用】 辅酶接受代谢物脱
生物氧化释放的能量，除了部分用以维 持体温，大部分通过磷酸化作用转至高 能磷酸化合物如ATP中。
体内生成ATP的方式
底物磷酸化 氧化磷酸化
(1)底物水平磷酸化
底物分子发生化学反应时，因脱氢、脱水 等作用使能量在分子内部重新分布而形成 高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转 移给ADP形成ATP的方式。
N
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
（2）烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
-61.9kJ/摩尔
(3)酰基磷酸化合物
OO H3N+ C O P O-
O-
氨甲酰磷酸
Hale Waihona Puke OORC O P O A O-
酰基腺苷酸
OO
RCH C O P O A
N+H3
生物化学三大代谢重点总结
第八章生物氧化1. 生物氧化：物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内彻底分解时逐步释放能量，最终生成C02和H2O的过程。
2. 生物氧化中的主要氧化方式：加氧、脱氢、失电子3. CO2的生成方式：体内有机酸脱羧4. 呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子通过位于线粒体内膜上的多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链，又称电子传递链。
组成(1) N ADH 氧化呼吸链：苹果酸-天冬氨酸穿梭NADH —复合物I —CoQ —复合物III —Cyt c —复合物IV f O 产2.5个ATP(2) 琥珀酸氧化呼吸链：3-磷酸甘油穿梭琥珀酸—复合物II —CoQ —复合物III —Cyt c —复合物IV —O 产1.5个ATP含血红素的辅基：血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶5. 细胞质NADH 的氧化：胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。
转运机制(1 ) 3-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌的快肌，产生 1.5个ATP(2 )苹果酸-天冬氨酸穿梭：主要存在于肝、心和肾细胞；产生2.5个ATP6. ATP的合成方式：(1 )氧化磷酸化：是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
偶联部位：复合体I、III、IV(2 )底物磷酸化：是底物分子内部能量重新分布，通过高能基团转移合成ATP。
磷/氧比：氧化磷酸化过程中每消耗1摩尔氧原子(0.5摩尔氧分子)所消耗磷酸的摩尔数或合成ATP的摩尔数。
7. 磷酸肌酸作为肌肉中能量的一种贮存形式第九章糖代谢寸一、糖的生理功能：(1 )氧化供能(2 )提供合成体内其它物质的原料(3 )作为机体组织细胞的组成成分吸收速率最快的为-半乳糖二、血糖1. 血糖：指血液中的葡萄糖正常空腹血糖浓度：3.9~6.1mmol/L2. 血糖的来源：（1）食物糖消化吸收（2）肝糖原分解（3）糖异生去路：（1 ）氧化分解供能（2）合成糖原（3）转化成其它糖类或非糖物质3. 血糖调节：肝脏调节、肾脏调节（肾糖阈）、神经调节、激素调节体内主要升血糖激素：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素、甲状腺素三、糖代谢1. 无氧酵解（无氧或缺氧；生成乳酸；释放少量能量）关键酶：己糖激酶、6- 磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶反应部位：胞液产能方式：底物磷酸化净生成2ATP⑴ 葡萄糖磷酸化为6- 磷酸葡萄糖-1ATP⑵ 6- 磷酸葡萄糖转变为6- 磷酸果糖⑶ 6- 磷酸果糖转变为1,6- 二磷酸果糖-1ATP⑷ 1,6- 二磷酸果糖裂解⑸ 磷酸丙糖的同分异构化⑹ 3- 磷酸甘油醛氧化为1,3- 二磷酸甘油酸【脱氢反应】⑺ 1,3- 二磷酸甘油酸转变成3- 磷酸甘油酸【底物磷酸化】+1*2ATP⑻ 3- 磷酸甘油酸转变为2- 磷酸甘油酸⑼ 2- 磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化+1*2ATP（11）丙酮酸加氢转变为乳酸生理意义：（1）是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。
生物化学物质代谢的联系与调节ppt课件
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂
代谢途径 变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
糖酵解
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
生物化学 代谢调节 PPT课件
例如
脂肪分解增强
ATP 增多 ATP/ADP 比值增高
糖分解被抑制
6-磷酸果糖激酶-1被抑制 （糖分解代谢限速酶之一）
目录
• 饥饿时 1~2天
肝糖原分解 ，肌糖原分解 肝糖异生，蛋白质分解
3~4周
以脂酸、酮体分解供能为主 蛋白质分解明显降低
目录
二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系
（一）糖代谢与脂代谢的相互联系 1. 摄入的糖量超过能量消耗时
1. 化学修饰的概念
酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发 生可逆的共价修饰(covalent modification)， 从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化 学修饰。
目录
2. 化学修饰的主要方式
磷酸化 - - - 去磷酸 乙酰化 - - - 脱乙酰 甲基化 - - - 去甲基 腺苷化 - - - 脱腺苷 SH 与 – S — S – 互变
分布 内质网、胞液
溶酶体 线粒体、胞液 线粒体、胞液
• 酶的隔离分布的意义 —— 避免了各种代谢途径互相干扰。
目录
• 代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及 方向由其中的关键酶决定 。
•关键酶催化的反应具有以下特点：
① 速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度， 故又称其为限速酶(limiting velocity enzymes)。
目录
一、在能量代谢上的相互联系
● 三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素 糖 脂肪
蛋白质
共同中 间产物
乙酰CoA
共同最终 代谢通路
2H
TAC
CO2
ATP
目录
● 从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代 替，并互相制约。
● 一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约 蛋白质的消耗。
生物化学--代谢总论 ppt课件
异构化及重排
消除反应的机制
反应
消除反应伴随碳
-碳双键的生成，可
通过协同机制、碳正
离子机制或碳负离子
机制完成，形成顺式
或反式消除产物。
在生物化学中，
常见的异构化反应是
双键移位。如酮糖-
醛糖互变。
重排反应伴随碳
-碳键的断裂和重生
成，使碳骨架发生变
化。
ppt课件
13
消除反应的立体化学
2.异构化反应
1
1
2
基团发生反应。
若有氢负离子的受体存在，C-H键
断裂时电子有可能留在氢原子一侧形成
碳正离子和氢负离子，缺电子的亲电基
团容易与富电子的碳负离子(为亲核基
团)发生反应。
ppt课件
9
（一）基团转移反应(group— transferreaction)
在生物化学反应中，通常为亲电基团 从一个亲核体转移到另一个亲核体常见的 转移基团有酰基、磷酰基和葡萄糖基等。
1点1线或1点2线:410个；
1点3线:71个；1点4线:20个；
1点5线:11个；1点6线或6线
以上:8个；1点1线在1个途径
的末端；1点2线在1个途径的
中间；1点3线参与2个途径；
其余类推。
ppt课件
3
（四）分解代 谢的三个阶段
（三）代谢途径的类
型：
（a）多种游离酶构成的
代谢途径；
（b）多酶复合体构成的
第19章
代
谢
总
论
ppt课件
1
一、新陈代谢的一般规律
(一）基本概念 新陈代谢是体内化学反应的总称，体内的化学反应通常由
酶催化，一系列的连续反应构成代谢途径，代谢途径的个别步
生物化学与分子生物学：三大代谢知识要点
第5章糖代谢一、糖类的生理功用：①氧化供能：糖类是人体最主要的供能物质，占全部供能物质供能量的70%；与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原，前者为运输和供能形式，后者为贮存形式。
② 作为结构成分：糖类可与脂类形成糖脂，或与蛋白质形成糖蛋白，糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分：核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸，DNA，RNA等。
④转变为其他物质：糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解：（一）定义*：糖的无氧酵解是指葡萄糖（或糖原）在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
（二）反应部位*：胞液。
(三)反应过程:糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1. 活化（己糖磷酸酯的生成）：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖（F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶（肝中为葡萄糖激酶）和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2. 裂解（磷酸丙糖的生成）：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮 + 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→2×3-磷酸甘油醛。
3. 放能（丙酮酸的生成）：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP；经脱氢产生两分子（NADH+H+）。
丙酮酸激酶为关键酶。
4．还原（乳酸的生成）：丙酮酸接受上述代谢过程中产生的NADH中的氢，而NADH重新氧化为NAD+。
即丙酮酸→乳酸（四）关键酶*：己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。
（五）产能情况：一分子葡萄糖经无氧酵解生成2分子乳酸可净生成2分子ATP。
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第二章 核酸的结构与功能化学
大纲要求： 1.核酸的细胞分布、分类及功能。 2.核酸的元素组成，碱基、核苷及核苷酸 的结构及其缩写符号。 DNA与RNA组成
的异同，环化核苷酸。
3.核酸的一级结构、空间结构与功能。 4. DNA的变性及其应用-复性及杂交。
1.核酸的细胞分布、分类及功能
[蛋白质的功能]
①催化②调节③收缩和运动④转运⑤营养和储存 ⑥防御⑦支持和保护
[结构]： [分类]： ①非极性aa：甘、丙、缬、亮、异亮；苯丙、脯 ②极性、中性aa：苏丝、酪、色（含苯环）、半 胱、蛋（含S）、天冬酰胺、谷氨酰胺 ③酸性aa：天冬、谷 ④碱性aa ：精、赖、组
2 .掌握蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位-L-α氨基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号
2.核酸的元素组成，碱基、核苷及核苷酸的结
构及其缩写符号。 DNA与RNA组成的异同，环
化核苷酸。
碱基：A、G、C、T、U 磷酸：P
核糖：脱氧核糖、核糖
核苷：糖苷键
核苷酸：3´，5 ´磷酸二酯键
DNA
RNA
碱基
AGCT
Hale Waihona Puke AGCU核糖脱氧核糖
核糖
磷酸
P
P
3. 一级结构，空间结构与功能 [DNA] （1）核苷酸在多核苷酸链上的排列顺序为一级结 构。 （2）DNA双螺旋结构，以碱基互补配对和碱基堆 积力来维持。 （3）高级结构：形成超螺链，核小体→染色体。
4．蛋白质结构和功能的关系 （1）一级结构是空间结构的基础。故一级结 构相似的肽与蛋白质，空间构与功能相似， 如一级结构中重要的aa缺失或替换，导致影 响空间构象与生理功能（分子病，Hb，β链6 谷→缬，镰刀状红细胞贫血）。 （2）空间结构与功能的关系：空间结构的改 变或破坏，可使蛋白质的功能改变或消失（
下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是
A、碱性氨基酸
D、含硫氨基酸
B、芳香族氨基酸
E、酸性氨基酸
C、支链氨基酸
答案：[E] [评析]： 本题考点：1)必需氨基酸种类。 2）题中所指各类氨基酸中具体包括哪 几种氨基酸。
必需氨基酸包括：缬、亮、异亮、苏、赖、蛋、苯丙、色，八种。 酸性氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸，其中不含以上八种必需氨基酸中的 任何一种。其它，如：碱性氨基酸中包括赖氨酸；芳香族氨基酸中包括 苯丙氨酸和色氨酸；必需氨基酸中的蛋氨酸属含硫氨基酸；其余几种必
（5）呈色反应：茚三酮（蛋白质、aa反应）、 双缩脲反应（仅蛋白质反应）。
蛋白质变性是由于 A. 蛋白质的一级结构的改变 B 蛋白质亚基的解聚 C 蛋白质空间构象的破坏 D 辅基的脱落 E 蛋白质水解
答案：[C] [评析]： 本题考点：蛋白质变性的概念
在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导 致 其理化性质改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。 一般认为蛋白质变性主要发生二硫键和非共价键破坏，即空间构象 的破坏并不涉及一级结构的改变。
生物化学辅导
2019.3.30
学习生化应注意的问题
• 基本概念要清楚 • 上课注意听讲,紧抓要点,整理好笔记 • 平时上网读课件,每周保证自学时间 • 要学会融会贯通，对相关的代谢知识，
找到它们彼此的内在联系，共性和差异 区别。在理解的基础上加以记忆。
一、生物大分子的结构和功能 蛋白质结构与功能 核酸的结构与功能 酶
核糖核酸酶），如蛋白质变性时，空间结构 破坏，功能↓。
5．蛋白质理化性质 （1）两性解离与PI （2）高分子沉淀：蛋白质在溶液中析出的现象 →沉淀。（盐析等） （3）变性：因理化因素、空间结构的破坏，理 化性质改变，功能消失。a.可逆变性；b.不可逆变 性。
（4）凝固：变性蛋白质再加温，使其在强酸， 强碱中均不溶。
蛋白质一级结构及高级结构
概念：一级结构：
aa在肽中的排列顺序为蛋白质一级结构， 以肽键维系。一级结构的差异是指，aa组成的种类、 数量及排列顺序的不同。
二级结构：
蛋白质分子中某段肽链，主链骨架原子的
相对空间位置。即重复、周期性，有规律的空间构
象，主要包括α螺旋、β折叠，β转间与无规则卷曲。
两个或三个具有二级结构的肽段在空间上
二、物质代谢 糖代谢 脂代谢-磷脂、胆固醇及脂蛋白 氧化磷酸化 氨基酸代谢 核苷酸代谢 物质代谢与调节(本科需读教材 第十五章细胞信息转导）
三、遗传信息传递 DNA生物合成 RNA生物合成 蛋白质生物合成 基因表达调控
四、器官和组织生物化学 血液生化 肝的生化
第一章 蛋白质结构与功能
大纲要求：
1.蛋白质对生命的重要性， 20种氨基酸的化学结构和 分类
2 .蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位-L-α-氨 基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号
3. 肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念 4. 蛋白质结构与功能的关系 5.蛋白质的重要理化性质及其与医学的关系
1．蛋白质的重要性与20种氨酸结构和分类 蛋白质(Protein) 是生物体的基本组成成分，是细 胞中含量最丰富的高分子有机化合物
组成蛋白质的主要元素:
碳(50%－55%)、氢(6%－8%)、氧(19%－24%)氮(13% －19%)。其中各种蛋白质的含氮量极为相近，平均约占 16%。
氨基酸缩写符号：略
氨基酸的理化性质 ①PI，两性解离 概念： ②紫外吸收：280nm（色、苯、酪） ③颜色反应、“茚三酮”570nm
3. 掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念 [肽] 概念：2个aa之间 →以酰胺缩合，此酰胺键称为 肽键。-CONHC肽链：有方向性自N→C，链内的aa叫残基。 生物活性肽：10肽以内为寡肽，MW. 1万以内为多 肽，以上为蛋白质。 肽类激素：谷胱甘肽、心钠素等
形成的一个具有特殊功能的空间结构，称Motif
三级结构： 一条多肽链中所有原子在三维空间的整 体排布为三级结构，相距较远aa侧链间的相互作 用， 主要通过：离子键、疏水键、盐键、二硫 键、氢键。范德华力维系。
四级结构： 由二条肽链以上多肽主连构成，每条肽 链具有独立的三级结构，每条肽链称为一个亚基， 各亚基间以非共价键维系，称四级结构。单独亚 基无生物学活性，通常各亚基之间以疏水键，范 德华力、氢键、离键维系。