生物化学第12章知识点总结
生物化学第12章、蛋白质的降解及氨基酸代谢
三、蛋白质降解的反应机制：
真核细胞对蛋白质的降解有二体系： 一是溶酶体系，即溶酶体降解蛋白质，是非选 种择性； 二是以细胞溶胶为基础的，依赖ATP机制，即 泛肽标记选择性蛋白质降解方式
四、机体对外源蛋白质的消化
（一）体内的蛋白酶系
1、 按存在部位分： （1）胃：胃蛋白酶 （2）小肠：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白 酶、 羧肽酶（A、B）、氨肽酶。
五、生酮氨基酸和生糖氨基酸
一、生酮氨基酸
1、生酮氨基酸：有些氨基酸在分解过程中转变为 乙酰乙酰CoA，而乙酰乙酰CoA在动物的肝脏中 可变为酮体（乙酰乙酸和β-羟丁酸）。 2、种类：Leu、Lys、Trp、Phe、Tyr。
二、生糖氨基酸
1、生糖氨基酸：凡能生成丙酮酸、α-酮戊二酸、 琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸，它们都能导致生成 葡萄糖和糖原。 2、种类：15种
（2）外切酶：从氨基端或羧基端逐一的向内水 解肽链成氨基酸
氨肽酶：从N末端水解肽键； 羧肽酶A：水解除Pro、Arg、Lys外的C末端残基； 羧肽酶B：水解Arg、Lys为C末端的残基；
蛋白质经过上述消化管内各种酶的协同作用， 最后全部转变为游离的氨基酸。
第二节、氨基酸的分解代谢
一、氨基酸降解
二、氨的代谢去路
氨对生物机体是有毒物质，特别是高等动物的 脑对氨极为敏感。血液中1%的氨就可引起中枢 神经系统中毒。
1、 氨的转运
在血液中主要以谷氨酰胺（需谷氨酰胺合成酶） 形式转运到肝脏，形成尿素；
COOH CH2 CH2 CHNH2 COOH Glu
N H3
ATP
A D P+ P i
基础生物化学 第十二章(1-3节)-核酸的合成与分解
＋ H2 O
尿囊素
尿囊酸酶
＋ H2 O
尿囊酸 4NH3
2CO2
尿酶
＋2H2O
尿素
乙醛酸
二、嘧啶核苷酸的代谢1
1，尿嘧啶与胸腺嘧啶在哺乳动物体内分解时，先
还原成对应的二氢衍生物。
2，破开环状结构分别产生β-丙氨酸及β-氨基异
丁酸。
3，最后成为CO2和NH3
胞嘧啶具有氨基，所以要先在胞嘧啶脱氨酶的作
通过用同位素标记的化合物实验来 确定，即用标有同位素的各种营养物喂 鸽子，然后将其排出的尿酸进行分析。
（一）嘌呤环的元素来源2（图示）
天冬氨酸
N1
6C
CO2
甲酰FH4
C2
5C
N7
甘氨酸
C8 甲酰FH4 N3
谷氨酰胺
4C
N9
谷氨酰胺
（二）合成过程（总）
从头合成嘌呤的途径已于50年代被
Greenberg等基本搞清,此途径是在核糖－ 5－磷酸的第一碳原子上逐步增加原子生 成次黄苷酸（肌苷酸） ，然后再由次黄 苷酸转变为腺苷酸和鸟苷酸。 反应分为两个阶段： 1，次黄苷酸的合成（11步反应） 2，腺苷、鸟苷的生成 （南大P480，图12－2）
途径称为补救途径。通过补救途径可以重新 利用核酸分解产生的嘌呤和嘧啶或它们的衍 生物。
从胸腺嘧啶或胸苷转变成胸苷酸的补救途径，
除真菌外，对所有细胞都是一样的，故常利 用放射性同位素标记胸腺嘧啶或胸苷参入DNA 的实验作为检查DNA合成的手段。
三、核苷酸合成的补救途径2
核苷 核糖-1-磷酸
激酶
核糖-5-磷酸
1．鸟嘌呤的分解
动物组织中广泛含有鸟嘌呤酶，可以催化 鸟嘌呤水解脱氨产生黄嘌呤，然后黄嘌呤在黄 嘌呤氧化酶的作用下氧化成尿酸。
第12章羧酸和取代羧酸
• 给主链编号 • 书写母体化合物名称，羧基总在第1位，不必标出。 • 标明构型及取代基情况
CH3CH2CHCOOH CH3
CH2CH3 HOOCCHCOOH
2-甲基丁酸
2-乙基丙二酸
HOOCCH=CHCOOH
丁烯二酸
顺丁烯二酸：马来酸 反丁烯二酸：富马酸
CO2H CO2H
环己烷羧酸 2-环戊烯羧酸
H+
O R C OR'
H2O
a. 影响酯化反应速度的因素 1OROH，2OROH酯化时按加成--消除机制进行， 且反应速率为：
醇：CH3OH>伯醇 > 仲醇 酸：HCO2H > CH3CO2H > RCH2CO2H
> R2CHCO2H > R3CCO2H
Cl2CHCOOH > ClCH2COOH > CH3COOH
第三节
结构和酸性
一、结构和酸性的关系
O R C O sp2
H
O
0.123nm
H
C
0.136nm
OH
羧酸、醛酮及醇的典型键长比较：
键长 化合物 羧酸 醛酮 醇 C=O 0.123nm 0.12nm 0.143nm C O 0.136nm
R
C
=
O O H 羧 酸 R C
O R OH O H 醇
RCOOH + CH3OH CH3COOH CH3CH2COOH (CH3)2CHCOOH (CH3)3CCOOH
H
+
相对速率 1 0.84 0.33 0.037 0.00016
(CH3CH2)3CCOOH
b.
反应机理的证明
①羧酸与光活性醇的反应实验 ②同位素跟踪实验
生物化学第十二章 酶活性的调节
提纲
一、酶的“量变”
1. 酶的“量变”和“质变”的主要差别 2. 同工酶 3. 酶的合成和降解
二、酶的“质变”
1. 别构调节 2. 共价修饰调节 3. 水解激活 4. 调节蛋白的激活或抑制 5. 聚合与解离
精选2021版课件
2
酶需要在正确的时间 和正确的地点有活性
不合适的表达 或激活导致细 胞的癌变或死
12
酶活性的精选别202构1版调课件节
13
具有正协同效应的别构酶
精选2021版课件
14
具有正协同效应别构酶
精选2021版课件
15
无协同效应的别构酶
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16
别构酶实例——氨甲酰转移酶
天冬氨酸转氨甲酰酶（ATC）是大肠杆菌嘧啶核 苷酸从头合成途径中的限速酶，它催化氨甲酰磷 酸和Asp形成N-氨甲酰天冬氨酸和无机磷酸，其活 性受到严格的调控。
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7
别构调节
别构调节的原理在于一些酶除了活性中心以外，还含有别构中心，该中 心能够结合一些特殊的配体分子（有时为底物）。当别构中心结合配体 以后，酶构象发生改变，从而影响到活性中心与底物的亲和力，并最终 导致酶活性发生变化。
能够进行别构调节的酶称为别构酶，与别构中心结合调节酶活性的配体 分子称为别构效应物。起抑制作用的别构效应物称为别构抑制剂，起激 活作用的别构效应物称为别构激活剂。由底物作为别构效应物产生的别 构效应称为同促效应，否则，就称为异促效应。许多别构酶具有多个别 构中心，能够与不同的别构效应物结合。
酶活性的反馈抑制
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9
解释别构酶别构效应和与底物 结合的协同效应的两个模型
齐变模型（MWC模型） 序变模型（KNF模型）
第十二章 生物化学DNA合成
复制叉
复制泡的两个复制叉向相反方向移动，双链不断解开， 复制不断向两侧推进。新合成的子代链与亲本链互补，并 形成双螺旋结构的子代DNA。
复制叉会合 处复制终点
连续合成
复制起点
复制起点
亲代 亲代 DNA DNA
不连续合成
复 制
三、DNA是半不连续复制的
3′
5′
新链合成是从5′→3′端进行 的其中一条链从起始点开始连 续合成，并与复制叉前进方向 一致——前导链
DNA复制起始必须精确受到调控，因为每个生命周期复制只 发生一次。现已知，复制起始的时序受到DNA甲基化和细菌 细胞质膜相互作用的影响。
E.Coli 的 oriC DNA是由Dam甲基化酶甲基化的，而甲基化
发 生在回文顺序（5′）GATC的腺嘌呤N6 (m6A)，大肠杆菌的
oriC区密布GATC顺序（在245bp的DNA链中含有11个GATC）
P ～ P ～ P
5′
A
5′→3′聚合酶活性
3′ 5′
P P P P P P P P P P P
PPi
P P P P P P
A G C A T C G T A G C A T C G T T C G T A 3′-OH
P P P P
5′
聚合酶催化形成3′磷酸酯键使
单核苷酸随即被添加到3′端
Ⅰ型DNA聚合酶用胰蛋白酶温和处理，可以把5′→3′核
亚基数
1 6（同亚基） 1
功能
识别原点，在特异位点打开DNA双链 DNA解螺旋酶 辅助DnaB与原点结合
HU
引物酶（DnaG) SSB RNA聚合酶 TopoⅡ Dam甲基化酶
19
60 75.6 454 400 32
生物化学各章节简答题归纳总结
生物化学第一章蛋白质的结构与功能1、用凯氏定氮法测得0.1g大豆中氮含量为4.4mg，试计算100g大豆中含多少克蛋白质？答：0.1g大豆中氮含量为 4.4mg，即0.044g/1g，则100g大豆含蛋白质含量为0.044x100x6.25=27.5g。
2、氨基酸侧链上可解离的功能基团有哪些？试举例说明之？答：不同的氨基酸侧链上具有不同的功能基团，如丝氨酸和苏氨酸残基上有羟基，半胱氨酸残基上有巯基，谷氨酸和天冬氨酸残基上有羧基，赖氨酸残基上有氨基，精氨酸残基上有胍基，酪氨酸残基上有酚羟基等。
3、使蛋白质沉淀的方法有哪些？简述之。
答：使蛋白质沉淀的方法主要有四种：①中性盐沉淀蛋白质，即盐析法。
②有机溶剂沉淀蛋白质。
③重金属盐沉淀蛋白质。
④有机酸沉淀蛋白质。
4、何谓蛋白质的变性作用？有何实际意义。
答：蛋白质的变性作用是指蛋白质在某些理化因素的作用下，其空间结构发生改变（不改变其一级结构），因而失去天然蛋白质的特性，这种现象称为蛋白质的变性作用。
意义：利用变性原理，如用乙醇、加热和紫外线消毒灭菌，用热凝固法检查尿蛋白等；防止蛋白质变性，如制备或保存酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时，应选择适当条件，防止其变性失活。
5、什么是蛋白质的两性电离和等电点？答：蛋白质分子中既有能解离成阴离子的基团，所以蛋白质是两性电解质。
在某一pH溶液中，蛋白质分子可成为带正电荷和负电荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷为零，此时溶液的pH称为该蛋白质的等电点。
6、为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构？答：蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。
因为蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构。
7、蛋白质的α-螺旋结构有何特点？答：α-螺旋结构特点有：①多肽链主链绕中心轴旋转，形成螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距有0.54nm，氨基酸之间的轴心距为0.15nm。
生物化学重点
生物化学重点第一章绪论1.生物化学的定义生物化学是研究生命体化学组成及化学变化规律的一门科学。
2.生物体的化学组成生物体的化学组成有水分、盐类、碳氢化合物等。
其中的碳氢化合物包括糖类、脂类、蛋白质、核酸及维生素，激素等。
3.生物化学发展经历了哪些阶段生物化学发展经历的三个阶段：1）叙述生物化学阶段，2）动态生物化学阶段，3）机能生物化学阶段。
4.我国现代生化学家最突出的贡献我国近代生物化学主要研究成果：人工合成蛋白质方面1965年，人工合成具有生物活性的蛋白质：结晶牛胰岛素。
1972年，用X光衍射法测定了猪胰岛素分子的空间结构。
1979年12月27日，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸半分子。
1981年，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸全分子。
第二章蛋白质构建分子—氨基酸*1.二十种蛋白质标准氨基酸【R 基决定了蛋白质的性质】七种氨基酸(Arg,Lys,His,Asp,Glu,CysandTyr)易形成离子化的侧链*2.蛋白质中的氨基酸都是L-型。
(Gly甘氨酸除外)氨基酸侧链含有.3.20种氨基酸按照酸碱性的分类。
中性氨基酸：包括8种非极性氨基酸和7种非解离的极性氨基酸，共15种。
酸性氨基酸：即天冬氨酸和谷氨酸。
解离后，分子带负电荷。
碱性氨基酸：即赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
解离后，分子携带正电荷。
4. 氨基酸的等电点及其实际意义（用途）*等电点：当调节氨基酸溶液的pH值，使氨基酸的氨基与羧基的解离度完全相等时，则氨基酸所带净电荷为0，在电场中既不向阴极移动也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液的pH值称该氨基酸的等电点，即pI值。
意义：由于在等电点时，氨基酸的溶解度最小，易沉淀。
利用这一性质，可以分离制备某些氨基酸。
利用各种氨基酸的等电点不同，可通过电泳法、离子交换法等方法进行混合氨基酸的分离和制备。
实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。
生物化学及分子生物学(人卫第八版)-第12章-物质代谢的联系与调节1
脂酸合成
氨基酸代谢 嘌呤合成 嘧啶合成 核酸合成
乙酰辅酶A羧化酶
谷氨酸脱氢酶 谷氨酰胺PRPP酰胺 转移酶 天冬氨酸转甲酰酶 脱氧胸苷激酶
柠檬酸，异柠檬酸
ADP，亮氨酸，蛋氨酸
长链脂酰CoA
GTP，ATP，NADH AMP，GMP CTP，UTP
dCTP，dATP
dTTP
目录
2．代谢途径的起始物或产物通过变构调节影响 代谢途径 催化亚基 变构酶 调节亚基
调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协
调而对机体代谢进行综合调节。
目录
一、细胞水平的代谢调节主要调节 关键酶活性
• 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。 • 细胞内酶呈隔离分布。 • 代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(key enzyme)的活性决定。
• 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而
各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
目录
二、机体物质代谢不断受到精细调节
内外环境 不断变化 影响机体代谢
适应环境 的变化
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
目录
三、各组织、器官物质代谢各具特色
结构不同 不同的组 织、器官 酶系的种类、 含量不同 代谢途径不同、 功能各异
目录
四、各种代谢物均具有各自共同的 代谢池
进行调节，这种调节称为原始
调节或细胞水平代谢调节。
目录
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
分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发
挥代谢调节作用。
• 整体水平代谢调节
在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经 递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来
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1.能量的生成:当有机物被氧化成CO2和H2O时，释放的能量转化成ATP。
2.生物氧化的特点（异同点）：
①酶的催化②氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。
③水是许多生物氧化反应的氧供体。
通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。
④氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。
⑤生物氧化是一个分步进行的过程，能量通过逐步氧化释放，不会引起体温的突然升高，而且可使放出的能量得到最有效的利用。
⑥生物氧化释放的能量一般都贮存于一些特殊的化合物中，主要是ATP.
【生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相同，都是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧气，都生成CO2和H2O，所释放的能量也相同。
但二者进行的方式和历程却不同：生物氧化体外燃烧
细胞内温和条件（常温、常压、中性pH、水溶液）高温或高压、干燥条件
一系列酶促反应，逐步氧化放能，能量利用率高无机催化剂能量爆发释放
释放的能量转化成ATP被利用转换为光和热，散失
3.高能化合物的概念：在标准条件下发生水解时，可释放出大量自由能的化合物，称为高能化合物。
4.高能化合物的类型：磷氧键型（乙酰磷酸）；氮氧键型（磷酸肌酸）；甲硫键型（S-腺苷甲硫氨酸）；硫酯键型（酰基辅酶A）
5.ATP的特殊作用：
①ATP在一切生物生命活动中都起着重要作用，在细胞的细胞核、细胞质和线粒体中都有ATP存在。
②ATP在磷酸化合物中所处的位置具有重要的意义，它在细胞的酶促磷酸基团转移中是一个“共同中间体”
③ATP是生物体通用的能量货币。
④ATP是能量的携带者和转运者，但并不能量的贮存者。
起贮存能量作用的物质称为磷酸原，在脊推动物中是磷酸肌酸。
6.电子传递链的概念:在生物氧化过程中，代谢物上脱下的氢经过一系列的按一定顺序排列的氢传递体和电子传递体的传递，最后传递给分子氧并生成水，这种氢和电子的传递体系称为电子传递链。
又称呼吸链。
7.电子传递链的组成：FMN、辅酶Q、细胞色素b、c1、c、a、a3以及一些铁硫蛋白
8.细胞色素c:唯一能溶于水的细胞色素；
Q循环:通过辅Q的电子传递方式称为Q循环
9.电子传递链的电子传递顺序（必考）：
NADH：NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→细胞色素→复合体Ⅳ→O2
FADH2：FADH2→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→细胞色素→复合体Ⅳ→O2
10.电子传递抑制剂的概念：能够阻断呼吸链中某部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。
10.常见的几种电子传递剂及其作用部位：
鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素（阻断了由NADH→辅酶Q的传递）；抗霉素A（抑制电子从还原型QH2向细胞色素c1的传递）；氰化物（CN-）、叠氮化物（N3-）、一氧化碳（CO）等（阻断了电子由细胞色素a3向分子氧的传递）
11.氧化磷酸化概念：伴随电子从底物到氧的传递，ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程。
12.底物水平磷酸化：ATP的形成直接由一个代谢中间产物上的磷酸基团转移到ADP分子上的作用。
13.电子传递体系磷酸化：当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程（通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化）
偶联磷酸化：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
14.P/O比值：每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数
15.ATP产生的部位:FMN→辅酶Q，细胞色素b→c，细胞色素a3→O2
16.能量偶联假说
①化学偶联学说：电子传递过程产生一种活泼的高能共价中间物。
它随后的裂解驱动氧化磷酸化作用。
②结构偶联学说：电子沿电子传递链传递使线粒体内膜蛋白质组分发生了构象变化，形成一种高能形式。
这种高能形式通过ATP的合成而恢复其原来的构象。
③化学渗透学说：电子传递释放出的自由能和ATP合成是与一种跨线粒体的质子梯度相偶联的。
（质子的流向：电子的流向：）
17.质子梯度的形成：电子传递使复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ推动H+跨过线粒体内膜到线粒体的间隙，线粒体间隙与细胞溶胶相接触。
H+跨膜流动的结果造成线粒体内膜内部基质的H+离子浓度低于间隙。
线粒体基质形成负电势，而间隙形成正电势，这样产生的电化学梯度即电动势称为质子动势或质子动力势。
其中蕴藏着自由能即是ATP合成的动力。
18.质子转移的机制的两种假设：氧化—还原回路机制、质子泵机制
19.F0单元：起质子通道作用的单元； F1单元：催化ATP合成的单元
20.ATP合成酶的工作机制：由于3个β亚基与γ亚基插入部分的不同部位相互作用，使每个β形成不同构象。
当H+顺浓度递度经Fo中a亚基和c亚基之间回流时，γ亚基发生旋转，3个β亚基的构象发生改变。
紧密结合型（T）β亚基变成开放型（O），释放ATP；ADP和Pi与疏松型（L）β亚基相结合；与紧密型β亚基结合的ADP和Pi 生成ATP.因此，ATP在紧密结合型β亚基中生成，在开放型中被释放。
21.解偶联剂：使电子传递与ADP磷酸化两个过程分开，失掉它们的紧密联系。
它只抑制ATP的形成，不抑制电子传递过程，使电子传递产生的自由能都变成热能。
22.氧化磷酸化抑制剂：抑制氧的利用和ATP形成，不直接稀缺电子传递。
氧化磷酸化抑制剂的作用是直接干扰ATP的生成过程，结果也使电子传递不能进行。
23.腺苷酸库：在细胞内存在着三种腺苷酸： ATP、 ADP和AMP，称为腺苷酸库。
24.能荷=
[][]
[][][]
AMP
ADP
ATP
ADP
ATP
+
+
+5.0高能荷抑制ATP的生成，促进ATP的应用，即促进机体
内的合成代谢。