1、临床医学 1 第一章蛋白质的结构与功能 第一节蛋白质的分子组成 一、 组成蛋白质的元素 1 主要有 C、H、0、N 和 S,有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼， 个别蛋白质还含有 碘。 2、蛋白质元素组成的特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16 %。 3、由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据 以下公式推算出蛋白质的大致含量：100 克样品中蛋白质的含量（g % ）=每克样品含氮 克数 X 6.25 X 100 二、 氨基酸 组成蛋白质的基本单位 （一）氨基酸的分类 1.非极性氨基酸（9）:甘氨酸 （Gly） 丙氨酸（Ala）缬氨酸（
2、Vai） 亮氨酸（Leu） 异亮氨酸（Ile）苯丙氨酸（Phe）脯氨酸（Pro）色氨酸（Try）蛋氨酸（Met） 2 2、 不带电荷极性氨基酸（6 6）:丝氨酸（SerSer）酪氨酸（TryTry） 半胱氨 酸（Cys）天冬酰胺（Asn）谷氨酰胺（Gin ） 苏氨酸（Thr ） 3、 带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）（2）:天冬氨酸（Asp ） 谷氨酸（Glu） 4、 带正电荷氨基酸（碱性氨基酸）（3）:赖氨酸（Lys）精氨酸（Arg） 组氨酸（His） （二）氨基酸的理化性质 1. 两性解离及等电点 等电点：在某一 pH 的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性 离子，呈电
3、中性。此时溶液的pH 值称为该氨基酸的等电点。 2. 紫外吸收 （1）色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280 nm 附近。 （2）大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm 的光吸收值是分析 溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。 3. 茚三酮反应 氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm 处。由于此吸 收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法 三、 肽 （一）肽 1、肽键是由一个氨基酸的、羧基与另一个氨基酸的，氨基脱水缩合而形成的化学键。 2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。 3、由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由
4、更多的氨基酸相连形成的肽称多肽 4、肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基 5、多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。 6、多肽链有两端 ：N 末端：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有自由羧基的一端_ （二） 几种生物活性肽 2谷胱甘肽 2.多肽类激素及神经肽 第二节蛋白质的分子结构 一、蛋白质的一级结构 1、定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接方式、排列顺序和二硫键的位置。 临床医学 2 2、主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。 3、一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。 二、 蛋白质的二级结构 1 定义：蛋白质分子中某一
5、段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间 位置，并不涉及氨基 酸残基侧链的构象 2、 主要的化学键：氢键 3、 蛋白质二级结构的主要形式一螺旋、二折叠、二转角、无规卷曲 三、 蛋白质的三级结构 1 定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的 排布位置。 2、主要的化学键 ：疏水作用、离子键、氢键和 Van der Waals 力等 四、 蛋白质的四级结构 1 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级 结构。 2、亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。 第四节 蛋白质的理化性质 （一）蛋白质的紫外吸收
6、 （二）蛋白质的两性电离 1 蛋白质的等电点：当蛋白质溶液处于某一 pH 时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等， 即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH 称为蛋白质的等电点。 （三）蛋白质的沉降特性 （四）蛋白质的胶体性质 蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷、水化膜 （五）蛋白质的变性、复性 1 蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的 空间结构变成无序的 空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 2、变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。 （六）蛋白质的呈色反应 1、 茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应
7、。 2双缩脲反应 蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩 脲反应，双缩脲反应 可用来检测蛋白质水解程度。 第二章核酸的结构与功能 第一节核酸的化学组成 一、核苷酸的组成 1 元素组成:C、H、0、N、P （910% ） 2、 分子组成：（1）碱基：嘌呤碱，嘧啶碱（2）戊糖：核糖，脱氧核糖（3）磷酸 3、 DNA 与 RNA 在分子组成上的异同 类型DNARNA 碱基A、 T、 C、 GA、U、C、G 戊糖脱氧核糖核糖 磷酸相同 二、核苷酸的结构 1 核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷） 2、核苷：AR, GR, UR, C
8、R脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR 临床医学 3 3、 核苷酸的结构：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 4、 核苷酸:AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 第二节核酸的分子结构 一、 核酸的一级结构 1 定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱 基序列。 二、 核酸的空间结构与功能 （一）DNA 的空间结构与功能 1 DNA 的二级结构双螺旋结构 （1）DNA 双螺旋结构模型要点： DNA 分子由两条相互平行但走向相反的脱氧核糖核苷 酸链组成，磷酸、 脱氧核
9、糖在外围构成骨架，中间是碱基对平面，碱基严格按照碱基互补 配对原则。（A=T; G 三 C） 1. 右手双螺旋结构，螺旋一圈10 对碱基，螺距 3.4nm，表面有间隔排列的大沟、和小沟。 2. 互补碱基的氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 2、 DNA 的三级结构 在二级结构的基础上，DNA 双螺旋结构进一步折叠、盘绕成为更为复杂的结构 （1） 原核生物 DNA 的高级结构 DNA 超螺旋闭合环状双螺旋，正超螺旋、负超螺旋 （2） DNA 在真核生物细胞内真核生物染色体由DNA 和蛋白质构成，其基本单位是核小体 （3） 核小体的组成： DNA :约 200bp （碱基对）组
10、蛋白：H1、H2A、H2B、H3、 H4 3、 DNA 的功能DNA 的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复 制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础 （二）RNA 的空间结构与功能 1、 mRNA-（含量少，种类多，寿命短） （1） mRNA 的功能：携带遗传信息（DNA ），作为蛋白质翻译的模板。 （2）mRNA 结构特点： 5末端形成帽子结构：m7GpppNm-3末端有一个多聚腺苷酸（polyA） （80-250） 尾 2、 tRNA （1）tRNA 的一级结构特点 ：73-93 个核苷酸（分子量最小）含 1020%（ 7-15 个） 稀有碱基，如
11、DHU 等3末端为一 CCA-OH , 5 末端大多是-G （2）tRNA 的二级结构三叶草形 结构有：氨基酸臂DHU 环及臂反密码环及臂TYC 环及臂 额外环 （3）tRNA 的三级结构一一倒 L 形 （4）RNA 的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。 （三）rRNA （1）rRNA 的结构：空间结构，较为复杂 （2）rRNA 的功能参与组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。 （3） rRNA 的种类（根据沉降系数）：真核生物 5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA 1.原核生物 5S rRNA、16S rRNA、23S rRNA 第三节核酸的
12、理化性质 一、 紫外吸收：核酸在 260nm 处有吸收高峰，在 230nm 处有一低谷 二、 DNA 的变性 1、定义：在某些理化因素作用下， DNA 双链解开成两条单链的过程。 2、 方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等 3、 变性后其它理化性质变化： OD260增高粘度下降比旋度下降浮力密 度升高酸碱滴定曲线改变生物活性丧失 4 4、DNADNA 变性的本质是双链间氢键的断裂 临床医学 4 5 5、增色效应：DNADNA 变性时其溶液 0 0 瓯增高的现象。 6、 Tm :紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为 DNA 的解链温度，又称融解温度，
13、其大小与 G+C 含量成正比。 三、 DNA 的复性与分子杂交 1、 DNA 复性的定义：在适当条件下，变性 DNA 的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象， 这一现象称为复 性。 2、退火：热变性的 DNA 经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火。 3、减色效应：DNA 复性时，其溶液 OD260降低。 四、核酶和脱氧核酶 1 1、 核酶：催化性 RNARNA 乍为序列特异性的核酸内切酶降解mRNAmRNA 2、 脱氧核酶：催化性 DNA 人工合成的寡聚脱氧核苷酸片段，也能序列特异性降解RNA。 第五章 维生素 一、 概述 1、定义：维生素（vitamin）是机体维持正常功能所必需，但在体内不能
14、合成或合成量不足， 必须由食物供给的一组小分子有机化合物。 2、分类：（1）脂溶性维生素 Vit.A*、 D*、 E、 K: （2）水溶性维生素：Vit.C*B 族 Vit.: B1*、B2*、PP*、B6*、生物素 泛酸、叶酸*、 B12*、硫辛酸 3、引起维生素缺乏的原因：（1 1）摄入不足：偏食、烹饪不当（2 2）吸收障碍：胃肠 道疾病、肝胆疾病（3 3）需要量增加：儿童，孕妇，哺乳期妇女，重体力劳 动者和慢性消 耗性疾病患者（4 4）服用某些药物：如抗生素，可致肠道菌群 紊乱，自身可合成的少量维 生素缺失（维生素K K、B B6、PPPP 生物素、泛酸等） （5 5）生物体的特异缺陷：
15、如内因子缺乏 二、 脂溶性维生素 1、 共同特点：（1 ）不溶于水，溶于脂肪及有机溶剂（ 2）在食物中与脂类共存，并随脂类 一同吸收（3） 在血浆中与特异蛋白结合而运输（ 4）在肝脏内储存，摄入过多会出现中毒 2、种类： Vit A, Vit D, Vit E, Vit K 一、维生素 A-抗干眼病维生素 1、 视黄醇（维生素 A1 ），3-脱氢视黄醇（维生素 A2） 视黄醇- 视黄醛-视黄酸 2、 活性形式：11顺视黄醛（紫外线可破坏维生素 A） 3、来源：哺乳动物及鱼的肝脏、蛋黄、乳制品等 维生素 A 原：3胡萝卜素可转化为维生素 A （胡萝卜、红辣椒、菠菜、芥菜等绿叶蔬菜） （二）生化作
16、用及缺乏症：1、构成视觉细胞内感光物质的成分2、维持上皮组织结构的 完整性 3、参与类固醇的合成促进生长发育4、有一定的抗癌、防癌作用 缺乏症：夜盲症、干眼病 二、维生素 D-抗佝偻病维生素 1、 种类：VitD2（麦角钙化醇）VitD3（胆钙化醇） 2、 VitD2原：麦角固醇VitD3原：7-脱氢胆固醇 3、来源：肝、蛋黄、牛奶、鱼肝油 4、 VitD3的活性形式：1, 25- （OH）2-VitD3 5、 生化作用及缺乏症： 1、生化作用：（1）肠：促进肠道对钙的吸收；（2）肾：促进肾 脏对钙、磷的重吸收（3）骨骼：增加骨对钙、磷的吸收和沉积，有利于骨的钙化； 2、缺乏症：儿童 一一佝偻
17、病 成人一一软骨病 三、维生素 E-E-生育酚 临床医学 5 1 1、活性形式：生育酚 2 2、来源：植物油、豆类、谷物等 3 3、 生化作用：1 1、抗氧化作用 2 2、维持生殖机能 3 3、促进血红素代谢 缺乏症：未发现，临床：治疗习惯性流产 四、维生素 K-K-凝血维生素 1 1、来源：绿色蔬菜、种子、鱼、肝等 2、 化学结构：2-甲基-1, 4-萘醌的衍生物 3、 生化作用：维持体内凝血因子 nw、区和 X的正常水平，参与凝血作用 4、 缺乏维生素 K会延迟血液凝固；易出血。 第二节水溶性维生素 一、概述 （一）共同特点：1、易溶于水，故易随尿液排出。 2、体内不易储存，必须经常从食物
18、 中摄取。3、不易导致积累而引起中毒 （二）种类：B 族维生素和维生素 C 一、 维生素 B1_抗脚气病维生素 （一）别名及活性形式：1、维生素 B1又名硫胺素2、活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP） （四）生化作用及缺乏症 1、 生化作用：（1） TPP 是 a -酮酸氧化脱羧酶的辅酶， （2）TPP 是磷酸戊糖途径中转酮酶的辅酶。 （3 3） 在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性。 2 2、 缺乏症：（1 1 ）脚气病：维生素 B B1缺乏时，可引起依赖 TPPTPP 代谢的反应受抑 制，导致如 丙酮酸堆积，使组织供氧不足，功能不足。出现：手足麻木，肌 肉萎缩，心力衰竭，下 肢水肿，神
19、经功能退化等。（2 2）末梢神经炎：神经 痛，面部神经麻痹等。（3 3）胃肠机 能障碍：胃肠蠕动减慢，消化液分泌减 少，食欲不振，消化不良。 二、 维生素 B2核黄素 （一）来源：动物内脏、黄豆、小麦、绿色蔬菜， 肠道合成。耐热，酸性溶液中稳定， 易被碱和紫外线破坏 （二）别名及活性形式 1、 维生素 B2又名核黄素（riboflavin） 2、 活性形式：黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD） 3、 生化作用： FMN 及 FAD 是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。 4、 缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等。 三、 维生素 PP-抗赖皮病维生素 1、 体内活性形式：尼克酰
20、胺腺嘌呤二核苷酸（NAD +） ）尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP +） 2、 生化作用：NAD+及 NADP+是体内多种脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。 3、 缺乏症：癞皮病（3D 症状:皮炎 腹泻 痴呆 四、 维生素 B6 1 别名及活性形式：维生素B6:包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺 活性形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 2、生化作用及缺乏症：1、磷酸吡哆醛是转氨酶及脱羧酶的辅酶2、磷酸吡哆醛是血红 临床医学 6 素合成关键酶的辅酶。3、磷酸吡哆醛参与糖原分解。 五、 泛酸-遍多酸 （一）、别名及活性形式 1 别名：遍多酸 2、活性形式：辅酶 A （CoA）和酰
21、基载体蛋白（ACP ）。 二）生化作用及缺乏症 1 CoA 及 ACP 是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。 2、缺乏病：未发现 六、生物素-a 生物素和 3 生物素 （一）活性形式：生物素 （二）生化作用：生物素 （biotin）是多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶，参与CO2的羧 化过程。人类罕见生物素缺乏症。 七、 叶酸 （一）、化学本质及性质：1、叶叶酸又称蝶酰谷氨酸 2、活性形式：四氢叶酸（FH4） （二）生化作用及缺乏症：1、生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的 转移2、缺乏症：巨幼红细胞贫血 八、_ 维生素 B12抗恶性贫血维生素 （一）别名及活性形式 1
22、维生素 B12又称钴胺素 2、活性形式：甲基钴胺素5 -脱氧腺苷钴胺素 （二）生化作用及缺乏症1、生化作用：参与体内甲基转移作用，甲基转移酶的辅助因 子。 2、 缺乏症：巨幼红细胞贫血 九、 维生素 C 对热不稳定的酸性物质 （一）别名及活性形式 1 维生素 C 又称 L-抗坏血酸2、活性形式：抗坏血酸 3、 生化作用： （1）参与体内羟化反应（维生素 C 作为辅助因子）：促进胶原蛋白的合成 参与胆固醇的转化参与芳香族氨基酸的代谢 （2） 参与氧化-还原反应：保护巯基酶的活性（解毒）使 GSSG 还原成 GSH，保护细胞 膜。 具有解毒作用促进抗体的合成。 促进造血将 Fe3 +转化为（Fe2
23、+ ） 保护 VitA,VitE 免遭氧化。抗病毒，防止肿瘤。 2、缺乏症：坏血病 十、硫辛酸 1 活性形式：硫辛酸 2、生化作用及缺乏病 （1）、生化作用：是 a -酮酸脱氢酶系的辅助因子，参与传递氢和酰基作用。 （2）、缺乏病：未发现 第六章 酶 1 酶的概念：酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。 2、目前将生物催化剂分为两类酶、核酶、脱氧核酶 临床医学 7 第一节 酶的组成、活性中心 与功能 一、 酶的组成 （一）分子组成：单纯酶和结合酶 2、全酶：由蛋白质部分（酶蛋白）和辅助因子（小分子有机化合物和金属离子）组成 3、只有全酶才有催化作用。 4、辅助因子分类
24、：（1）辅酶）:与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。 （2）辅基:与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。 5、酶蛋白决定酶促反应的特异性，辅助因子决定酶促反应的类型。 （二）酶的结构组成 1 1、 单体酶：由一条多肽链构成的酶，只含有一个活性中心。 2 2、 寡聚酶：有多个相同或不同的亚基以非共价键结合构成，含有多个活性中心 的酶。 3、多酶复合体：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物共同完成催化功能的多酶 复合体。 3 3、多功能酶或串联酶：多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多 功能酶 4、多酶体系：物质代谢的各条途径有许多酶共同参与，依次完成反应过程，这些
25、酶在结 构上无彼此关联， 称为多酶体系。 二、 酶的活性中心 1、定义：某些必需基团在一级结构上可能相距得很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具 有特定空间结构的 区域，它能与底物结合，并催化底物生成产物，称这个区域为酶的活性 中心 2、必需基团：一些与酶活性密切相关的化学基团。 3、常见的必需基团有：组氨酸残基的咪唑基，丝氨酸残基的羟基，半胱氨酸残基的巯基， 天冬氨酸残基的羧 基。 三、酶促反应的特点与机制 （一）酶促反应的特点 1、高效性2、特异性（绝对特异性、相对特异性、立体_ 3、可调节性4、不稳定性 （二）酶促反应的机制 酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互
26、结合。这一过程 称为酶-底物结合的诱导契合假说 第二节酶促反应动力学 1 1、 概念：研究各种因素对酶促反应速度的影响 2、影响因素包括有 酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂 一、底物浓度对反应速度的影响 在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。 1、当底物浓度较低时，反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。 2、随着底物浓度的增高，反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。 3、当底物浓度高达一定程度，反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应 4、Km 值：酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。 5、 Km的意义：a） Km
27、 是酶的特征性常数之一；只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关， 不同的酶有 不同的 Km。（一组同工酶有不同的 Km 值） b） Km 反映酶与底物的亲和力：Km 越大，酶与底物的亲和力越小； c）一种酶对不同底物有不同的Km 值，Km 最小的底物是天然底物（最适底 物） 6、Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速率，与酶浓度成正比。 二、 酶浓度对反应速度的影响 临床医学 8 1 当S E，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。 三、温度对反应速度的影响 1 1、 双重影响 2、最适温度 （optimum temperature）:酶促反应速度最快时的环境温度。 四、 pHpH 对反应
28、速度的影响 五、 抑制剂对反应速度的影响 1 酶的抑制剂：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。 抑制剂多与酶的活性中心内、外必需基团结合抑制酶的活性（特异的结合）。 2、根据抑制剂与酶结合的紧密程度不同分为：不可逆性抑制，可逆性抑制 （一）不可逆性抑制作用 1 概念：抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。抑制剂不能用 透析、超滤等方法除 去。 2、举例 1 有机磷中毒 羟基酶 解毒.解磷定（PAM） 2、重金属中毒 巯基酶 解毒.二巯基丙醇（BAL） （二） 可逆性抑制作用 *1、概念：抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低
29、或丧失； 抑制剂可用透析、超滤等方法除去。 2、类型：根据抑制剂与底物的竞争关系：竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制 1、 竞争性抑制作用：抑制剂（I）与底物（S）结构相似 *特点：1）抑制剂与底物的结构相似。 2）抑制剂与底物竞争酶的活性中心。 3）酶的活性中心与抑制剂结合后，酶失去活性。 4） 抑制作用的大小取决于亲和力及I : / :S。当S门时，抑制作用可以忽略 举例：（1）抑制剂丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶（2）磺胺类药物的抑菌机制 与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶 机理：磺胺类药物的结构与对氨基苯甲酸结构相似，竞争性抑制二氢叶酸合成酶，从而使 细菌的核酸合成受阻，从而影响其生
30、长繁殖，达到抑菌的效果。由于是竞争性抑制，因而, 服用磺胺类药物时， 必须保持血液中药物达到一定浓度，才能发挥有效的竞争抑菌作用。 2、非竞争性抑制 *特点：1）抑制剂与酶的活性中心以外的必需基团相结合。抑制酶的催化活性。 2）抑制剂与底物之间无竞争关系。 3）形成酶-底物-抑制剂复合物不能释放出产物。 3、反竞争性抑制作用 特点：1）抑制剂与中间产物（ES）结合。抑制酶的催化活性。 2）降低 ES 的有效浓度，促进底物和酶的结合。 3）抑制作用与竞争性抑制作用相反。 4、各种可逆性抑制作用的比较 类型与 I 结合的部分表观 Vmax表观 Km 竞争性抑制 E不变增大 非竞争性抑制E、ES减小
31、不变 反竞争性抑制ES减小减小 六、激活剂对反应速度的影响 1、 激活剂： 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质 2、 大多数为金属离子： Mg2+，K+，Mn2+等，少数为阴离子：Cl- 临床医学 9 有机化合物：胆汁酸盐酶原激活剂：肠激酶等 第三节酶的存在形式及其调节 一、酶原与酶原的激活 1 1、 酶原：酶的无活性前体，称为酶原。 2 2、 酶原的激活：在一定条件下，无活性的酶的前体转变成有活性的酶的过程。 3、 酶原激活的生理意义：(1)避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部 位和环境中发挥作 用，保证体内代谢正常进行。(2)酶原是酶的储存形式。 二、同工酶及其临床
32、意义 1、定义：同工酶是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质，乃至免疫学 性质和电泳行为 均不同的一组酶。 2 2、 举例：乳酸脱氢酶(LDH(LDHLDH)LDH) 1、LDH 的含量与分布 LDH1在心肌中的比例 较高，LDH5在肝脏、骨骼肌中所占比例 较大 2诊断 LDH1作为心肌疾病诊断的辅助指标，LDH5作 为肝脏和骨骼肌疾病的辅助指标 3、 生理及临床意义：同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；同工酶可以作为遗传标志， 用于遗传分 析研究。 三、关键酶 1、定义：在代谢途径的各个反应中，催化单向反应、速度最慢、控制着整个代谢速度的酶 促反应为该途径的限速反应。催化此反应的
33、酶称之。 又称为限速酶(limiting velocity enzyme) 四、酶活性测定和酶活性单位 国际单位(IU):在 25C、最适 PH 值、最适底物浓度时，每分钟催化1 pmol 底物生成产物 所需的酶量。 催量单位(katal) ：1 催量(kat)是指在特定条件下，每秒钟催化1mol 底物转化为产物所需的 酶量。 第七章 糖代 谢 第二节糖的氧化分解 一、糖酵解 1、 糖酵解的定义：在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。 2、 糖酵解的反应部位：胞浆 3、糖酵解分为两个阶段：第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸，称之为糖酵解途径 第二阶段由丙酮酸转变成 乳酸
34、。 (一)葡萄糖分解成丙酮酸 葡萄糖磷酸化为 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖 6-磷酸果糖转变为 1,6-双磷酸果糖 磷酸己糖裂解成 2 分子磷酸丙糖 磷酸丙糖的同分异构化 3-磷酸甘油醛氧化为 1,3-二磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸转变成 3 礪酸甘油酸 3-磷酸甘油酸转变为 2-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成 ATP （二）丙酮酸转变成乳酸 反应中的 NADH+H +来自于上述第 6 步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。 临床医学 10 H2O （三）糖酵解的生理意义 1是机体在缺氧情况下获取能
35、量的有效方式。 2是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 3.无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓 细胞 3糖酵解的中间产物是其他物质的合成原料。 （四）糖酵解小结 反应部位：胞液 糖酵解全过程要求掌握 关键酶（限速酶）：己糖激酶、磷酸果糖激酶 -1、丙酮酸激酶 能量改变产能 净生成 ATP 数量：从 G 开始 2X2-2=2ATP从 Gn 开始2X2-1=3ATP （五）糖酵解的调节 调节方式：别构调节共价修饰调节 二、糖的有氧氧化 1、概念：糖的有氧氧化（aerobic oxidation）指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成 和 CO2, 并 释放出能量的过
36、程。是机体主要供能方式。 2、部位：胞液及线粒体 （一）有氧氧化的反应过程 第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 1、丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰 CoA 2、 总反应式：NAD + , HSCoACO2, NADH + H + 丙酮酸- 乙酰CoA 丙酮酸脱氢酶复合体 2、丙酮酸脱氢酶复合体的组成：E1:丙酮酸脱氢酶E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶 E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶 第三阶段：三羧酸循环 1、定义：三羧酸循环（TAC）也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是 一个含三个羧 基的柠檬酸。由于 Krebs 正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为 Krebs 循环
37、，它由一连串反应组成。 2、反应部位：所有的反应均在线粒体中进行 3、-ATP 的生成：NADH+H+- 3ATP NADPH2ATP 4、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 5、小 结 部位：线粒体掌握 TAC 全过程。 2. 关键酶：柠檬酸合（成）酶、异柠檬酸脱氢酶、a -酮戊二酸脱氢酶系 3. 能量改变（产能:12molATP ） 4. 生理意义 第四阶段：氧化磷酸化 （二）有氧氧化的关键酶 己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱 氢酶、a-酮戊二酸脱 氢酶系 （
38、三） 有氧氧化的能量改变 临床医学 11 产能：1mol 葡萄糖经过有氧氧化，生成 36 或 38molATP （四）有氧氧化的生理意义 1、 糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。 2、 是三大营养物质氧化分解的共同途径。 3、 是三大营养物质代谢联系的枢纽。 糖有氧氧化的小结： 部位：胞液及线粒体掌握糖有氧氧化全过程。关键酶 能量改变（产能：36 或 38molATP）生理意义 三、 磷酸戊糖途径 1、定义：磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H +，前者再进一步转 变成 3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖的反应过程。 （一）、反应过程 1、细胞定位：胞液 2、 反应过程可分为二个
39、阶段：第一阶段：氧化反应生成磷酸戊糖，NADPH+H +及 CO2 第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。 （二）、磷酸戊糖途径的生理意义 1、 为核苷酸的生成提供 5-磷酸核糖 3 3、提供 NADPNADP 作为供氢体参与多种代谢反应 四、 糖醛酸途径 生理意义：1、生成活化的葡萄糖醛酸 UDPGA，即 UDPGA 是葡萄糖的活性形式 2 2、参与生物转化，为合成透明质酸等多糖提供葡萄糖醛酸。 第三节糖原合成和分解 1、糖原储存的主要器官及其生理意义 （1 1） 肌肉：肌糖原，180180 300g300g，主要供肌肉收缩所需 （2）肝脏：肝糖原， 70 100g，维持血糖水平 一、
40、糖原的合成代谢 （一）定义 糖原的合成（指由葡萄糖合成糖原的过程。 （二）合成部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆 （四）糖原合成途径 1.葡萄糖磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖 2.6-磷酸葡萄糖转变成 1-磷酸葡萄糖 3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖 4.a-1,4-糖苷键式结合 二、 糖原的分解代谢 （一）定义：糖原分解习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。 部位：亚细胞定位：胞浆 （二）肝糖原的分解 1.糖原的磷酸解一从糖原的非还原端 2、 1-磷酸葡萄糖转变成 6-磷酸葡萄糖 3、 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 三、糖原合成与分解的生理意义 1 1、体内糖来源丰富，能量充足
41、时，合成糖原储能。空腹时机体将储存的糖原迅 速分解，提 供能量。2 2、维持血糖浓度的相对恒定（肝糖原）。3 3、在肌肉 组织为肌肉收缩提供能量（肌糖原） 临床医学 12 四、 糖原合成与分解的调节 1 1、关键酶:糖原合成：糖原合酶糖原分解：糖原磷酸化酶 1 1、 别构调节 （1 1） 6-6-磷酸葡萄糖是糖原合酶的别构激活剂。 （2 2） ATRATR 葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。 2 2、 共价修饰调节 1.两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反 2.此调节为酶促反应，调节速度快 3. 调节有级联放大作用，效率高； 4. 受激素调节。 第四节糖异生作用 概念糖异生是指从非糖化合物转变为葡
42、萄糖或糖原的过程。 原料主要有乳酸（有机酸）、甘油、生糖氨基酸 部位：主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 过程：糖异生途径不完全是糖酵解的逆过程。 一、 糖异生途径 2丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP） 1丙酮酸羧化酶，辅酶为生物素（反应在线粒体） 2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液） 31,6-双磷酸果糖转变为 6-磷酸果糖 46-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 5底物循环定义：由不同的酶催化的单向反应使两个底物通过循环相互转化。底物循 环在正常生理条件下不会进行。 糖异生的调节是通过对两个底物循环的调节与糖酵解调节彼此协调。 4 4、乳酸循环 二、糖异生的生理意义 （一）维持血糖浓度的
43、相对恒定（二）补充糖原储备 （三）调节酸碱平衡（四）协助氨基酸代谢 第五节血糖及其调节 、血糖来源和去路 1、来源：食物经消化吸收的葡萄糖肝糖原分解糖异生 2、去路：氧化供能合成糖原转变为脂肪及某些非必须氨基酸转变为其他糖类物质 3、 平恒定的生理意义 ：要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官。 脑组织不能利用 脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能； 红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能； 骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能 二、血糖水平的调节 1、肝脏调节 是维持血糖浓度的主要器官，在神经，激素的控制下进行。 血糖 fl 肝糖原合成 f，糖异生 J 血糖肝糖原分解 f
44、，糖异生 f 2、肾脏调节 肾糖阈：血糖 8.9-10.0mmol/L 血糖低于肾糖阈，肾小管将葡萄糖全部重吸收 血糖高于肾糖阈，出现糖尿。 3、 依靠激素的调节降低血糖：胰岛素 临床医学 13 升高血糖：胰高血糖素（glucagon 卜糖皮质激素、肾上腺素 三、糖代谢紊乱 （一）低血糖 1低血糖的定义：腹血糖浓度低于3.333.89mmol/L 时称为低血糖。 2低血糖的影响：血糖水平过低，会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠无力、心 悸等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。 3低血糖的病因： 胰性（胰岛 3 -细胞功能亢进、胰岛 a -细胞功能低下等） 肝性（肝 癌、糖原积累病等） 内
45、分泌异常（垂体功能低下、肾上腺皮质功能低下等）肿瘤（胃 癌等）饥饿或不能进食 （二）高血糖及糖尿症 1.高血糖的定义：临床上将空腹血糖浓度高于7.227.78mmol/L 称为高血糖。 2.肾糖阈的定义：当血糖浓度高于 8.8910.00mmol/L 时，超过了肾小管的重吸收能力，贝 U 可出现糖尿。 这一血糖水平称为肾糖阈。 1高血糖及糖尿的病理和生理原因 a.持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病（diabetes mellitus, DM）。 8血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的吸收障碍 9生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。 第八章脂类代谢 第一节脂类的消化、吸收
46、、分布及生理功能 脂类：脂肪和类脂总称为脂类 一、脂类的消化 1、 部位主要在小肠上段 2、 条件孚 L化剂（胆汁酸的乳化作用）：酶的催化作用 二、脂类的吸收 1、部位十二指肠下段及空肠上段 三、脂类分布及生理功能 分类分布生理功能 脂肪（甘油三酯）脂肪组织、血浆 1、 储脂供能 2、 提供必需脂酸 3、 促脂溶性维生素吸收 4、热垫作用 5、 保护垫作用 6、 构成血浆脂蛋白 类脂生物膜、神经、 血浆1、 维持生物膜的结构和功能 2、 胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆 汁酸 等 3、 构成血浆脂蛋白 第二节三酰甘油代谢 一、三酰甘油的分解代谢 （一） 脂肪的动员 1、 定义：储存在脂肪细
47、胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA 及甘油，并释放入血以供 其他组织氧 化利用的过程。 2、关键酶：激素敏感性脂酶（三酰甘油脂酶） 3、脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素 临床医学 14 （ACTH）、促甲状腺激素（TSH）等。 4、 抗脂解激素：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、雌二醇等。 激素敏感性脂酶二酰甘油脂酶一酰甘 5、脂肪动员过程：三酰甘油- 二酰甘油-酰甘油- 油脂酶 - 甘油 （二）脂肪酸氧化（禺氧化） 1、部位：（1）组 织：除脑组织外，大多数组织均可进行，其中肝、肌肉最活跃。 （2）亚细胞：胞液、线粒体 2、过程：（1）脂酸的
48、活化 脂酰 CoA 的生成（胞液） 关键酶：脂酰 CoA 合成酶：存在于内质网及线粒体外膜上活化形式：脂酰 CoA 条件：ATP、HSCOA、Mg2+，消耗两个高能磷酸键 （2）脂酰 CoA 进入线粒体（载体分子 一一肉碱） 关键酶：肉碱脂酰转移酶 I （3）脂肪酸的 3氧化（线粒体）：脱氢、加水、再脱氢、硫解 （4）脂酸氧化的能量生成 以 16 碳软脂酸的氧化为例 活 化：消耗 2 个高能磷酸键 3氧化： 每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1 分子乙酰 CoA 1 分子少两个碳原子的脂酰CoA 1 分子 NADH+H +1 分子 FADH 2 软脂酸（16C）的彻底氧化
49、7 轮循环产物：8 分子乙酰 CoA 7 分子 NADH+H + 7 分子 FADH2 能量计算：生成 ATP 8 X 12 + 7 X 3 + 7 X 2 = 131 净生成 ATP 131 - 2 = 129 脂酸氧化是体内能量的重要来源 （四）酮体的生成和利用 1、乙酰乙酸、3-羟丁酸、丙酮三者总称为酮体。 2、合成原料：脂酸 3 氧化生成的乙酰 CoA 3、 代谢定位：生成：肝细胞线粒体利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体 4、酮体生成和利用的特点：肝内生成，肝外利用 5、酮体生成的生理意义：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障和 肌肉的毛细血管 壁，是肌肉尤其
50、是脑组织的重要能源。 4. 酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。 5. 在饥饿、糖尿病、高脂低糖膳食时，脂肪动员加强，酮体生成增加，引起酮血症和酮尿 症及酮症酸中毒。 6、酮体生成的调节 1）饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用） 饱食- 胰岛素增多- 抑制脂解，脂肪动员- 脂酸 3 氧化减弱，酮体 生成 下降- 进入肝的脂酸 （2）肝细胞糖原含量及代谢的影响 糖代谢减弱，脂酸 3 氧化及酮体生成均加强 3）丙二酰 CoA 抑制脂酰 CoA 进入线粒体 临床医学 15 丙二酰 CoA 竞争性抑制肉碱脂酰转移酶，抑制脂酰 CoA 进入线粒体，脂酸 3 氧化减弱
