生物化学原理教学(杨荣武)生化-期末复习
第一章生物化学绪论

物Hale Waihona Puke 量质代 释放能量 谢
代 谢
分解代谢(异化作用)
(catabolism)
大分子
小分子
新陈代谢的内涵
功 能 调 控 路 径
生物化学的分类
动物生化(zoic ~)、植物生化(botanic ~)、 微生物生化(microbial ~)、普通生化(general ~) 进化生化(Evolutional~)或比较生化(Comparative ~) 医学生化(medicinal~)、农业生化(agricultural~)、 工业生化(industrial~)、细胞生物化学(Cellular~) 、 机能生化(Functional ~)、 海洋生物化学(Marine ~)、分 子生物化学(Molecular ~ )、辐射生物化学(Radiation ~)
生物化学的发展史
1、静态生物化学时期(1920年以前) 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。
2、动态生物化学时期(1950年以前) 物质代谢途径及动态平衡、能量转化,光合作用、生物氧化、
糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生 素、激素、抗生素等的代谢。
3. 机能生物化学时期(1950年以后) 生命的本质和奥秘:运动、神经、内分泌、生长、发育、繁
1838年,马采斯·史雷登( Matthais Schleiden)和泽奥多 尔·史旺(Theodor Schwann)证明,细胞是植物的结构单位。
史旺的学生Rudolf提出细胞学说,细胞是进行化学反应的场所。
(四)血红蛋白赋予血液红色
化学家恩斯特·霍普-席勒(Ernst Hoppe-Seyler)首次从血 液中分离出血红蛋白,证明“血液的红色是由血红蛋白的颜色引 起的”,并在1864年将血红蛋白制成了结晶(Crystal)。
生化学习心得范文5篇

生化学习心得范文5篇生物化学是研究生物的化学组成和生命过程中各种化学变化的科学,是研究生命的化学本质的科学。
也是研究生命现象的重要手段。
生物化学不但可以在生物体内研究各种生命现象,还可以在体外研究生命现象的某个过程。
下面就是小编带来的生化学习心得,希望大家喜欢。
生化学习心得1生物化学是是在分子水平上研究生物体的组成与结构、代谢及其调节的一门科学。
其发展快、信息量丰富,有大量需要记忆的内容,因此学好它不是一件容易的事情。
下面就如何学好生物化学这门课程谈一谈自己的浅见,希望能对学生们有所帮助。
1、选择好教材和参考书目前市场上有各种各样的生物化学教材和一些参考书,如何选择适合自己的教材和参考书对于培养自己的学习兴趣,学好本学科十分重要。
我个人认为应该准备三本教材和一本学习指南与习题解析:一本是简单的版本,便于理解和自学。
如南京大学郑集教授等编写的《普通生物化学》;一本是高级的版本,如南京大学杨荣武教授主编的《生物化学原理》,阅读此类教科书便于对各章内容全面和深入的掌握;第三本应该是一本英文的原版教材,如Lehninger’s Principles ofBiochemistry。
英文版教材的特点是新、印刷精美,图表多为彩图,通常还有配套的多媒体光盘,方便你自学。
阅读一本好的英文生化教材,不仅对提高自己的专业英语水平,而且对理解各章节的内容,学好本学科是非常有帮助。
2、由表及里,循序渐进,课前预习,课后复习根据研究内容,本课程可分为以下几部分:①结构生物化学:着重介绍蛋白质、核酸、酶、维生素等的组成、结构与功能。
重点阐述生物分子具有哪些基本的结构哪些重要的理化性质以及结构与功能有什么关系等问题,同时要随时将它们进行比较。
这样既便于理解,也有利于记忆。
②代谢生物化学:主要介绍糖代谢、脂类代谢、能量代谢、氨基酸代谢、核昔酸代谢、以及各种物质代谢的联系和调节规律。
此部分内容是传统生物化学的核心内容。
学习这部分内容时,应注重学习各种物质代谢的基本途径,特别是糖代谢途径、三羧酸循环途径、糖异生途径和酮体代谢途径;各代谢途径的关键酶及生理意义;各代谢途径的主要调节环节及相互联系;代谢异常与临床疾病的关系等问题。
结构生物化学杨荣武讲义-蛋白质部分

结构生物化学(杨荣武)第一章.蛋白质结构与功能1.1氨基酸:氨基酸是一类同时含有氨基和羧基的有机小分子物质。
既有氨基又有羧基的特性,使得它们能够彼此缩合成肽,从而作为寡肽、多肽和蛋白质的组成单位。
尽管自然界的氨基酸有300多种,既有D-型和L-型,又有α-型和β-型,但是组成蛋白质的氨基酸如果有旋光异构体的话,只能是L-型的α-氨基酸。
氨基酸除了作为肽的组成单位以外,还是生物体内许多重要活性物质的前体,甚至某些氨基酸本身就具有特殊的生理活性。
1.2蛋白质氨基酸与非蛋白质氨基酸:出现在蛋白质分子中的氨基酸称为蛋白质氨基酸(proteinogenic amino acids),又名标准氨基酸(standard amino acids)。
蛋白质氨基酸由遗传密码直接决定,在细胞内有专门的tRNA跟它们结合。
目前已发现有22种,其中最早发现的20种较为常见。
非蛋白质氨基酸也称为非标准氨基酸,在蛋白质生物合成的时候,它们并不能直接参入到肽链之中,要么是蛋白质氨基酸在翻译以后经化学修饰的后加工产物,例如4-羟脯氨酸(4-hydroxyproline)、5-羟赖氨酸(5-hydroxylysine)和甲酰甲硫氨酸,要么在体内以游离的形式存在,具有特殊的生理功能或者作为代谢的中间物和某些物质的前体,但从来不会参入到蛋白质分子之中,例如在动物体内充当神经递质的g-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)、作为维生素泛酸组分的β-丙氨酸和参与尿素循环的鸟氨酸(ornithine)及瓜氨酸(citrulline)。
1.3、疏水氨基酸与亲水氨基酸:根据一种氨基酸侧链基团的水溶性,氨基酸可分为疏水氨基酸和亲水氨基酸。
疏水氨基酸的R基团呈非极性,对水分子的亲和性不高或者很低,但对脂溶性物质的亲和性较高。
属于疏水氨基酸的有Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe和Trp。
亲水氨基酸的R基团有极性,对水分子具有一定的亲和性,一般能和水分子之间形成氢键。
代谢生物化学第三十章 胆固醇代谢

脂肪 B-100,
运输内源的脂肪
C-I,II,III, E
脂肪, B-100, E 一部分被肝吸收,
胆固醇
一部分转变为LDL
胆固醇 B-100
蛋白质 A, CI,II,III, D, E
将胆固醇转运到外 周组织
胆固醇的逆向运输, 向CM和VLDL提 供脂蛋白
四种血浆脂蛋白的显微结构
脱辅基脂蛋白
¶ “apo” =无脂的蛋白质形式 ¶ 特殊的脂/胆固醇载体蛋白 ¶ 与特定的受体作用和/或调节特定的酶活性 ¶ 人类至少已发现9 种不同的脱辅基脂蛋白
胆固醇合成的第三个阶段的反应
其他异戊二烯类化合物的形成
第四阶段:鲨烯→胆固醇
« 当鲨烯合成以后,由于它不溶于水,需要细 胞质基质中的固醇载体蛋白将其运输到内质 网膜上开始最后一个阶段的反应。
« 共由22步反应组成: 鲨烯→2,3-环氧鲨烯→羊毛固醇→7-脱氢胆 固醇→胆固醇。
胆固醇合成的第四个阶段的反应
第三十章 胆固醇代谢
杨荣武 生物化 学原理 第二版
提纲
一、胆固醇的合成 二、胆固醇的运输 三、胆固醇的代谢转变 四、胆固醇代谢的调节
我们需要胆固醇的四大理由
¶ 膜的组分——控制膜的流动性 ¶ 胆汁酸/盐的前体 ¶ 固醇类激素的前体 ¶ 维生素D的前体
胆固醇的结构
胆固醇酯化的位点
胆固醇的生物合成
血浆脂蛋白
=脂 + 脱辅基脂蛋白
« 乳糜微粒-CM (小肠) « 极低密度脂蛋白-VLDL (肝) « 中间密度脂蛋白-IDL « 低密度脂蛋白-LDL « 高密度脂蛋白-HDL « VLDL IDL LDL
五种血浆脂蛋白的结构与功能
种类
密度 (kg/L)
杨荣武生物化学原理第三版拓展阅读

杨荣武生物化学原理第三版拓展阅读When it comes to the third edition of Yang Rongwu's Biochemical Principles, one cannot help but be impressed by the depth and breadth of knowledge covered in this seminal work. 说起杨荣武的《生物化学原理》第三版,不得不对这部具有深度和广度的重要著作所涵盖的知识感到震撼。
From the fundamentals of biochemistry to the latest advancements in the field, this book serves as a comprehensive guide for students, researchers, and professionals alike. 从生物化学基础到领域最新进展,这本书为学生、研究人员和专业人士提供了全面指南。
One of the most impressive aspects of this book is its ability to explain complex biochemical concepts in an accessible and engaging manner. 这本书最令人印象深刻的地方之一就是它以易懂和引人入胜的方式解释复杂的生物化学概念。
The third edition of Yang Rongwu's book also includes expanded readings that provide additional insights into the applications of biochemical principles in various scientific disciplines. 杨荣武的第三版书籍还包括拓展阅读,这些阅读提供了对生物化学原理在各种科学学科中应用的额外见解。
杨荣武生物化学第六章 核酸的结构与功能

为什么DNA的第四个碱基通常是T?
C自发脱氨基变成U 修复酶能够识别这些突变,以用C取代这些U。 如何区分正常的U和突变而来的U? 使用T就很容易解决以上问题。
C
U
为什么DNA 2'-脱氧,RNA不是?
RNA临近的-OH使其更容易 DNA缺乏2'-OH更加稳定 遗传物质必须更加稳定 RNA需要的时候合成,不需要的时候需要 迅速降解。
"The novel feature of the structure is the manner in which the two chains are held together by the purine and pyrimidine bases... The (bases) are joined together in pairs, a single base from one chain being hydrogen-bonded to a single base from the other chain, so that the two lie side by side...One of the pair must be a purine and the other a pyrimidine for bonding to occur. ...Only specific pairs of bases can bond together. These pairs are: adenine (purine) with thymine (pyrimidine), and guanine (purine) with cytosine (pyrimidine)." "...in other words, if an adenine forms one member of a pair, on either chain, then on these assumptions the other member must be thymine; similarly for guanine and cytosine. The sequence of bases on a single chain does not appear to be restricted in any way. However, if only specific pairs of bases can be formed, it follows that if the sequence of bases on one chain is given, then the sequence on the other chain is automatically determined." "...It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. The structure itself suggested that each strand could separate and act as a template for a new strand, therefore doubling the amount of DNA, yet keeping the genetic information, in the form of the original sequence, intact. "
代谢生物化学第二十六章 光合作用
光系统的组分
« PS I :
1. 200 或者更多的叶绿素a 2. 少量的叶绿素 b 3. 与蛋白质结合的类胡萝卜素 4. 一对特殊的叶绿素a(中心色素,被称为P700) 5. 初级电子受体(A0)
« PS II :
1. 叶绿素a 2. 与蛋白质结合的ß-胡萝卜素 3. 少量的叶绿素 b 4. 一对特殊的叶绿素a(中心色素,被称为P680) 5. 初级电子受体——脱镁叶绿素
« 如果以葡萄糖作为终产物,则总反应式可写成:
光呼吸
« 植物体内发生的依赖于光、消耗O2、释放CO2的过 程被称为光呼吸。
« 光呼吸与细胞的正常呼吸都是消耗O2释放CO2的过 程,但正常的细胞呼吸可以产生ATP,而不像光呼 吸那样浪费ATP。
« 光呼吸的发生与Rubisco本身的性质有关。因为它既 有羧化酶的活性,又有加氧酶的活性,其活性中心 与CO2和O2的Km值分别是9 mol/L和 350 mol/L,当 Rubisco与O2结合的时候,不仅不会导致CO2的固定, 反而导致碳的流失。
C3植物和C4植物的叶片解剖结构
C3植物和C4植物光呼吸的比较
类别 实例
光呼吸 卡尔文循环 CO2的初级受体
维管束鞘细胞是否含有叶 绿体 羧化酶
羧化酶对CO2的亲和性 CO2固定的最初产物
光合作用的细胞
C3植物 小麦、水稻、棉花和苹
果等 较强 存在 1,5-二磷酸核酮糖 (RUBP) 无
Rubisco
2. 天线色素(辅助色素) : 其他叶绿素 a ;叶绿素 b 和 叶绿素 c;类胡萝卜素-胡萝卜素和叶黄素,抗氧 化剂保护叶绿素a;藻胆素
« 光系统:组织在类囊体膜上的独立的色素单位
1. PSI: P700; 2. PSII:P680
生物化学原理期中考试样卷
南京大学生命科学学院试卷2008--2009学年第二学期课程名称生物化学(A)卷(闭卷)教师姓名杨荣武学号姓名专业年级考试日期6月24日成绩No notes or books of any sort may be used during the exam. All the cell phones must be powered off!I swear that I have neither given nor received aid on this exam.(Signature)一、是非题(每题1分,共10题,请用"+"和"-"分别表示"对"和"错")1. 如果一种突变导致Hb不能形成四级结构,那么这种Hb的突变体的氧合曲线一定是双曲线。
2. 过渡态是酶在催化过程中形成的一种特殊的中间物。
3. 没有一个酶的活性中心完全由疏水氨基酸残基组成的。
4. 在DNA双螺旋结构中没有AG碱基对,这是因为它们之间没有合适的氢键供体和受体。
5. Hb既可以结合O2,还可以结合CO2和CO,但结合的位点都不一样。
6. 富含GC的DNA双螺旋比富含AT的双螺旋稳定的主要原因是GC碱基对比AT碱基对多一个氢键。
7. 细胞中的酶绝大多数是别构酶。
8. 某氨基酸溶于pH 7的水中,所得氨基酸溶液的pH为6,那么此氨基酸的pI肯定是大于6。
9. 假定一种别构酶具有正协同效应,那么此酶负别构效应物的存在将增强它的正协同效应。
10. 所有的单糖都具有还原性,而所有的多糖都没有还原性。
二、选择题(每题1.5分,共20题,):1. 最不容易出现在蛋白质内部的一对氨基酸残基是:A. Arg: LysB. Ser: Thr C: Arg: Asp D: Leu:Val E: Pro: Gly2. 以下物质不具有pI的是:A. 氨基酸B. 小肽C. 核苷酸D. 蛋白质E. 脂肪3. 决定葡萄糖是D型还是L型立体异构体的碳原子是:A. C2B. C3C. C4D. C5E. C64. Hsp70具有的酶活性是:A. 激酶B. 蛋白酶C. ATP酶D. 异构酶E. 没有酶活性5. 丝氨酸蛋白酶的过渡态的稳定受“氧负离子空穴”促进。
2016南大生物化学与分子生物学考研资料及复习经验
一、资料专业课资料:《2016南京大学分子生物学考研复习精编》(含真题与答案)《2016南京大学生物化学二考研复习精编》(含真题与答案)《2016南京大学分子生物学考研冲刺宝典》《2016南京大学生物化学二考研冲刺宝典》《2016南京大学生物化学二考研模拟五套卷与答案解析》《2016南京大学分子生物学考研模拟五套卷与答案解析》参考书目:《生物化学》(第三版)王镜岩等著,高等教育出版社;《生物化学原理》(第一版)杨荣武主编,高等教育出版社;《分子遗传学》孙乃恩等著,南京大学出版社;《分子生物学》(第三版,影印版),科学出版社;《分子生物学》(第一版)杨荣武主编,南京大学出版社;《现代分子生物实验》郑伟娟主编,高教出版社,2010年版。
专业课的复习主要有这样几种资料,第一,课本,最最重要的,因为生化考的很细,以小题居多,所以课本看的次数越多看的越熟练,打高分的机会也相对高了很多,我生化考了138分,跟课本复习的比较好有很大的关系;第二,真题,一定要好好看,好好做,必要的时候也可以自己整理一下历年考题比较愿意考的知识点,每年都考哪些知识点,不过你可能会发现,每年所考的知识点不尽相同,覆盖面很广,从这点可以说明,看好课本的重要性;第三,课本配套的习题,励学南大考研网上的《南京大学生物化学二考研复习精编》这本书相当好,历年都会有考题从这里面出,不过不多,大家不能完全寄希望于这里,光背这本书是很定考不上的,可以多做几遍巩固一下知识点,这样一些小的地方就不容易错过了,大题我认为可以背一下,会有一点好处的。
第四,笔记,我当时跟南大的研究生买的笔记,倒是整理得很清晰,简练,我觉得对于串知识点很不错,但是如果全搞笔记也是行不通的。
总之我认为,只要有这几样东西在手,再加上好好看课本,生化考高分是很容易的一件事。
相对于考大生化的同学来说我们算是很幸运了。
二、复习经验A 关于计划,一个好的、完备的计划很重要,可以达到事半功倍的效果。
代谢生物化学第二十三章 三羧酸循环
α-酮戊二酸的氧化脱羧
反应5:底物水平的磷酸化
TCA循环唯一的一步底物水平磷酸化反应
« 琥珀酰-CoA合成酶 « ATP或GTP被合成 « 它的催化过程牵涉到一系列高能分子的形成,
因此能量的损失微乎其微 « 反应机制涉及一个磷酸组氨酸
底物水平的磷酸化
反应6:琥珀酸的脱氢
« 由苹果酸脱氢酶催化 «ΔGo‘ = +30 kJ/mol,意味着在热力学上极不
利于正反应的进行,但在体内,反应产物草 酰乙酸可以迅速被下一步不可逆反应消耗, NADH则进入呼吸链被彻底氧化,因此,整 个反应被“强行拉向”正反应。 tca_cycle_v9.swf
草酰乙酸的再生
TCA 循环总结
ó 脂肪酸的β氧化 ó 氨基酸的氧化分解 ó 丙酮酸的氧化脱羧——由丙酮酸脱氢酶系催化
反应1:柠檬酸的合成
« 这是一步不可逆反应 « 由柠檬酸合酶催化 « 柠檬酸合酶由两个相同的亚基组成,它被视为酶“诱导
契合”学说又一代表性的例子
« 在无底物结合时,酶两个亚基的构象呈开放型;当结合 底物以后,则被诱导为紧密型。在反应中,OAA首先与 酶活性中心结合,这种结合迅速诱导活性中心的构象发 生变化,从而创造出乙酰-CoA的结合位点。随后,乙酰CoA结合到酶活性中心,并与OAA形成柠檬酰-CoA。这 时,酶的构象再次发生变化,远离活性中心的一个关键 的Asp残基被拉入到柠檬酰-CoA上的硫酯键,很快硫酯键 被切开,终产物辅酶A和柠檬酸被依次释放。
« 乙酰-CoA是TCA循环第一步反应的底物,因此,机体 还可以通过控制它的形成来控制TCA循环,而这必然 牵涉到细胞内参与乙酰-CoA合成的酶,例如丙酮酸脱 氢酶系和参与脂肪酸β-氧化的酶。
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考试题型:一、填空;二、是非题;三、选择题;四、名词解释;五、问答题每章简要:一、生物氧化基本概念,与非生物氧化比较呼吸链;概念、组成、类型、传递顺序、抑制剂。
氧化磷酸化; 概念、机制、解偶联剂二、代谢总论基本概念; 代谢、代谢途径、代谢物,分解代谢、合成代谢、代谢组、代谢组学三、糖酵解糖的消化; 淀粉的酶水解糖酵解全部反应、三步限速步骤、特异性抑制剂、两步底物磷酸化反应。
能量产生、生理意义、丙酮酸去向。
四、TCA 循环乙酰CoA 的形成, TCA 循环化学途径、能量产生,功能和调节。
乙醛酸循环五、磷酸戊糖途径发生部位、氧化相反应、功能六、糖异生概念、发生部位、与糖酵解比较、底物、几步重要反应、生理意义七、光合作用概念,总反应式光反应;两大光系统的组成(中心色素,电子受体与供体,功能),光合磷酸化以及与氧化磷酸化的比较。
暗反应;光反应与暗反应的比较, C3 途径重要的反应, 酶和中间物八、糖原代谢糖原降解;相关酶;糖原磷酸化酶………糖原合成;相关酶,糖原合成酶,UDP-Glc, 需要引物, 糖原素……调节九、脂肪酸代谢脂肪酸的分解代谢;β-氧化, α-氧化,ω-氧化酮体脂肪酸的合成代谢十、胆固醇代谢胆固醇合成;前体、部位、重要的中间物、HMG-CoA 还原酶运输; 血浆脂蛋白、LDL 、HDL十一、磷脂和糖脂代谢甘油磷脂的酶水解十二、蛋白质降解及氨基酸代谢胞内蛋白质的降解;依赖于ATP 的降解途径氨基酸的分解代谢;氨基的去除,铵离子的命运,尿素循环生物固氮十三、核苷酸代谢核苷酸的合成;嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成,从头合成和补救途径。
脱氧核苷酸的合成调节核苷酸的分解;嘌呤和嘧啶的分解主要相关疾病第一章:生物氧化一、概念1、生物氧化:糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O 并释放出能量的过程称为生物氧化。
其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程。
2、呼吸链:由一系列传递体构成的链状复合体称为电子传递体系(ETS),因为其功能和呼吸作用直接相关,亦称为呼吸链。
3、氧化磷酸化:与电子传递偶联在一起的合成ATP 方式(ADP 被磷酸化)被称为氧化磷酸化。
二、生物氧化与非生物氧化反应的比较(1)、共同之处:①、反应的本质都是脱氢、失电子或加氧;②、被氧化的物质相同,终产物和释放的能量也相同。
(2)、不同之处:①、生物氧化的主要方式为脱氢;②、生物氧化在酶的催化下进行,因此条件比较温和;③、生物氧化是在一系列酶、辅酶(辅基)和电子传递体的作用下逐步进行的,每一步释放一部分能量。
三、呼吸链1、组成(1)、NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶,NAD+是一种流动的电子传递体。
(2)、黄素及与黄素偶联的脱氢酶(3)、辅酶Q,属于一种流动的电子传递体。
(4)、铁硫蛋白、细胞色素,细胞色素c 是一种流动的电子传递体(5)、氧气2、类型(1)、NADH 呼吸链;(2)、FADH2呼吸链;3、呼吸链各组分的排列顺序(1)、测定各成分的标准氧化还原电位(E0')(2)、根据在有氧环境下氧化反应达到平衡时各电子传递体的还原程度来确定(3)、使用特异性呼吸链抑制剂和人工电子受体(4)、呼吸链的拆分和重组4、抑制剂几种呼吸链抑制剂的作用位点5、氧化磷酸化的偶联机制(1)、化学偶联假说(2)、构象偶联假说(3)、化学渗透学说电子在沿着呼吸链向下游传递的时候,释放的自由能转化为跨线粒体内膜(或跨细菌质膜)的质子梯度,质子梯度中蕴藏的电化学势能直接用来驱动 ATP 的合成。
驱动 ATP 合成的质子梯度通常被称为质子驱动力,由化学势能(质子的浓度差)和电势能(内负外正)两部分组成。
6、氧化磷酸化的解偶联线粒体通常是部分解偶联的。
解偶联剂的作用机制:快速地消耗跨膜的质子梯度,使得质子难以通过F1F0-ATP 合酶上的质子通道来合成ATP,从而将贮存在质子梯度之中的电化学势能转变成热。
解偶联剂:(1)、有机小分子化合物:脂溶性的质子载体,带有酸性基团(2)、天然的解偶联蛋白(UCP)。
三种解偶联剂的化学结构3解偶联蛋白:UCP(UCP1~UCP5)UCP1 又名产热素,与机体的非颤抖性产热有关;UCP2 存在于多数细胞;UCP3 主要存在于骨骼肌;UCP4 和UCP5 存在于脑。
第二章:代谢总论概念:1、代谢:生命最基本的特征之一,它是指生物体内发生的所有化学反应的总称,包括物质代谢和能量代谢。
2、代谢途径:导致某一种物质合成或者分解的一系列反应。
(线状、环状或分支状)3、代谢物:在一条代谢途径之中,前一个酶的产物刚好作为后一个酶的底物,很难孤立地把它们归为底物还是产物,一般就称其为代谢物或代谢中间物。
4、分解代谢:复杂代谢物转变为简单的代谢物的过程。
5、合成代谢:简单的分子变成了复杂的分子,小分子物质变成大分子物质的过程。
6、代谢组:也叫做小分子清单,是指反映细胞状态的各种小分子的样式,包括所有代谢过程的总和以及相关的细胞过程。
它是基因组和蛋白质组表达对细胞环境的反应。
7、代谢组学:研究单个细胞或组织内所有小分子成分及其波动规律的一门学科。
第三章:糖酵解一、糖的消化淀粉的酶水解:α(动物体),β(植物体)-淀粉酶:都能水解α-1、4 苷键,但不能水解α-1、6 苷键。
α-1、6 葡萄糖苷酶:水解α-1、6 苷键水解任何部位的α-1、4 糖苷键产物:糊精、寡糖、少量麦芽糖水解从非还原端开始产物:麦芽糖、极限糊精二、糖酵解的全部反应糖酵解(EMP 途径):是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着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。
糖酵解概述:1、发生在所有的活细胞2、位于细胞液3、共有十步反应组成——在所有的细胞都相同,但速率不同。
4、两个阶段:第一个阶段(5 步、消耗2 个ATP)——投资阶段或引发阶段: 葡萄糖→F-1,6-2P →2G-3- P第二个阶段(5 步、产生4 个ATP、2 个NADH)——获利阶段:产生2 丙酮酸+2ATP 全部反应:第一步:葡萄糖的磷酸化2+对Glc 的亲和力Km 低,亲和力高Km 高,亲和力低抑制受G-6-P 抑制不受G-6-P 抑制用途糖的分解糖的合成2、消耗1 个ATP3、G 是一个大的负值4、意义:(1)、葡萄糖因此带上负电荷,极性猛增,很难再从细胞中“逃逸”出去;(2)、葡萄糖由此变得不稳定,有利于它在细胞内的进一步代谢。
(G-6-P)第二步:葡糖-6-磷酸的异构化1、酶:磷酸己糖异构酶(既是一种兼职蛋白,还是一种神经生长因子;需要Mg2+)2、这是一步异构化反应,反应的机制牵涉到不稳定的烯二醇中间体。
3、酮基从1 号位变到2 号(F-6-P)第三步:磷酸果糖的激活(糖酵解的限速步骤)1、酶:磷酸果糖激酶—1(需要Mg2+)2、有大的自由能降低,受到高度的调控,消耗1 个ATP(F-1,6-diP)第四步:果糖-1,6-二磷酸的裂解1、酶:醛缩酶第一类:动物内,共价催化,底物与活性中心的赖氨酸残基形成共价的Schiff 氏碱中间物;第二类:来源于其它生物,其活性中心含有二价的Zn2+,为金属催化第五步:磷酸丙糖的异构化酶:磷酸丙糖异构酶(TIM)第六步:甘油醛-3-磷酸的氧化及磷酸化1、酶:甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)(抑制剂:碘代乙酸、有机汞)辅基:NAD+2、唯一的氧化还原反应3、产生1,3-BPG 和NADH甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理第七步:甘油酸-1,3-二磷酸的底物水平磷酸化1、酶:磷酸甘油酸激酶(需要Mg2+)2、从高能磷酸化合物合成 2 个 ATP3、这是一步底物水平的磷酸化反应,可逆的4、红细胞内存在生成2,3-BPG 的支路第八步:甘油酸-3-磷酸的异构化1、酶:磷酸甘油变位酶(需要Mg2+)第一类:需要微量的甘油酸-2,3-二磷酸(2,3-BPG)作为辅助因子,并需要活性中心的一个 His 残基;第二类:不需要 2,3-BPG,其变位实际上是甘油酸-3-磷酸分子内的磷酸基团的转移。
2、磷酸基团从 C-3 转移到 C-2依赖于甘油酸-2,3-二磷酸的磷酸甘油酸变位酶的作用机制第九步:甘油酸-2-磷酸的烯醇化酶:烯醇化酶(需要Mg2+)(抑制剂:氟合物)酶作用:促进甘油酸-2-磷酸上某些原子的重排形成具有较高的磷酸转移势能的高能分子。
(PEP)第十步:烯醇式丙酮酸的底物水平化磷酸化1、酶:丙酮酸激酶(需要Mg2+和K+)2、产生2 个ATP3、第二步底物水平磷酸化反应4、 G 为大的负值——受到调控糖酵解的全部反应两步底物水平磷酸化反应:第七步和第十步。
三、能量的产生无氧情况下:G→G-6-P -1ATPF-6-P→F-1,6-dip -1ATP2 ×1,3-二磷酸甘油酸→2×甘油酸-3-磷酸+2ATP2PEP→2Py +2ATP————————————净增2ATP除2 分子ATP 外,还生成 2 分子NADH四、糖酵解的生理意义1、产生ATP;2、提供生物合成的原料;3、糖酵解与肿瘤;4、缺氧与缺氧诱导的转录因子;5、为糖的彻底降解作了准备;6、不仅是葡萄糖的降解途径,也是其它一些单糖的分解代谢途径。
五、丙酮酸的去向1、有氧条件下:丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸运输体与质子一起进入线粒体基质,被基质内的丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰CoA。
2、无氧条件下:(1)乳酸发酵(2)酒精发酵丙酮酸的代谢去向第四章:TCA 循环一、乙酰CoA 的形成1、脂肪酸的β 氧化2、氨基酸的氧化分解3、丙酮酸的氧化脱羧——由丙酮酸脱氢酶系催化丙酮酸的氧化脱羧分四步:E1①、Py+TPP ——→羟乙基-TPP+CO2OX②、羟乙基-TPP ——→ 乙酰基-硫辛酰胺E2E2③、乙酰基-硫辛酰胺+CoA ——→ 乙酰CoA+硫辛酰胺E3④、Red 型硫辛酰胺——→ OX 型硫辛酰胺二、三羧酸循环的全部反应第一步:柠檬酸的合成1、酶:柠檬酸合酶2、柠檬酸合酶:由两个相同的亚基组成,它被视为酶“诱导契合”学说又一代表性的例子。
柠檬酸合酶催化的反应氟代乙酸是三羧酸循环强烈的抑制剂。
第二步:异柠檬酸的形成酶:顺乌头酸酶(使用铁硫蛋白)第三步:异柠檬酸的氧化脱羧1、酶:异柠檬酸脱氢酶2、分为两步:①、脱氢,形成草酰琥珀酸;②、β-脱羧产生 CO2和 -酮戊二酸3、有两种形式的异柠檬酸脱氢酶,分别使用辅酶 I 和辅酶 II 作为氢的受体总反应分步反应第四步:-酮戊二酸的氧化脱羧1、酶: -酮戊二酸脱氢酶系2、5 种辅酶——TPP、CoASH、硫辛酸、NAD+、FAD3、亚砷酸可抑制此反应第五步:底物水平的磷酸化1、酶:琥珀酰-CoA 合成酶2、TCA 循环唯一的一步底物水平磷酸化反应3、ATP 或GTP 被合成第六步:琥珀酸的脱氢1、酶:琥珀酸脱氢酶(呼吸链复合体II 的主要成分)2、丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂(延胡索酸)第七步:苹果酸的形成1、酶:延胡索酸酶(富马酸酶)2、是水合反应第八步:草酰乙酸的再生酶:苹果酸脱氢酶三、TCA 循环总结:总反应:乙酰-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+2H++CoA1、1 个乙酰-CoA 通过三羧酸循环产生2 分子CO2, 1 分子ATP, 3 分子NADH,1 分子FADH22、2 分子H2O 被使用作为底物3、绝对需要O2四、TCA 循环的生理功能1、产生更多的ATP(1 对H 走NAD 呼吸链产生2.5 个ATP;走FAD 呼吸链产生1.5 个ATP)2、提供生物合成的原料3、是糖、氨基酸和脂肪酸最后的共同分解途径4、某些代谢中间物作为其它代谢途径的别构效应物5、产生CO2完整的三羧酸循环五、TCA 循环的调节1、调节位点:(1)、柠檬酸合酶(限速酶)草酰乙酸+乙酰CoA→柠檬酸,柠檬酸合酶,限速酶,受琥珀酰CoA、NADH、ATP 和脂酰CoA 的抑制。