1、Biochemistry总结串讲总结串讲 Biochemistryv生物化学：研究生物分子和生命的化生物化学：研究生物分子和生命的化学反应的科学，运用化学的原理在分学反应的科学，运用化学的原理在分子水平上解释生命现象的科学。子水平上解释生命现象的科学。Biochemistry氨基酸与蛋白质氨基酸与蛋白质 Biochemistryv1.结构特点：结构特点：氨基酸氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有酸约有20种，除种，除Pro为为-亚氨基酸、亚氨基酸、Gly不含手性碳原子外，其余氨基酸均为不含手
2、性碳原子外，其余氨基酸均为L-氨基酸。氨基酸。一、氨基酸：一、氨基酸：Biochemistryv2.分类：分类：根据氨基酸的根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基基团的极性大小可将氨基酸分为四类：酸分为四类：非极性中性氨基酸非极性中性氨基酸(9种种)；极性中性氨基酸极性中性氨基酸(6种种)；极性带电氨极性带电氨基酸，包括：酸性氨基酸基酸，包括：酸性氨基酸(Glu和和Asp)和碱和碱性氨基酸性氨基酸(Lys、Arg和和His)。具有特殊性质的氨基酸：具有特殊性质的氨基酸：Pro、Trp、Tyr、Phe、Cys、Met、His等等 Biochemistryv3.等电点（等电点（pI）等电点的计算等电
3、点的计算 氨基酸在等电点状态下，溶解度最小氨基酸在等电点状态下，溶解度最小 不同不同pH时的电泳行为时的电泳行为 pH pI时，带负电荷，向正极移动时，带负电荷，向正极移动 pH=pI时，净电荷为零时，净电荷为零 pH pI时，带正电荷，向负极移动时，带正电荷，向负极移动 222333NHRNHCOOHRCOOHNHCOOHpKpKpIpKpKpIpKpKpI碱性氨基酸酸性氨基酸中性氨基酸 Biochemistryv4、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质v 茚三酮反应：蓝紫色茚三酮反应：蓝紫色-水合茚三酮试剂水合茚三酮试剂 vSanger反应：黄色反应：黄色 -DNFB(2，4-二硝基氟苯二硝
4、基氟苯)v与丹磺酰氯反应：具有强烈荧光与丹磺酰氯反应：具有强烈荧光 -DNS-Cl（5-二甲基氨基萘二甲基氨基萘-1-磺酰氯）磺酰氯）vEdman反应：反应：PITC(苯异硫氰酸苯异硫氰酸)Biochemistryv肽肽 氨基酸和氨基酸之间通过氨基酸和氨基酸之间通过羧基和羧基和氨氨基脱水缩合而成的化合物，其中的氨基酸单基脱水缩合而成的化合物，其中的氨基酸单位称氨基酸残基。位称氨基酸残基。v每条多肽链都有两端：即自由氨基端每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端端)与自由羧基端与自由羧基端(C端端)，肽链的方向是，肽链的方向是N端端C端。端。v 肽键肽键 氨基酸间脱水后形成的酰氨键氨基酸间脱水后形
5、成的酰氨键v肽键中的四个原子和与之相邻的两个碳原子肽键中的四个原子和与之相邻的两个碳原子几乎处在同一平面内称为酰氨平面或肽平面。几乎处在同一平面内称为酰氨平面或肽平面。二、二、肽肽 Biochemistry三、蛋白质的分子结构三、蛋白质的分子结构v蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。构，二、三、四级结构为空间结构。v一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序（含二硫键），其维系键是肽键。蛋白质的（含二硫键），其维系键是
6、肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构（理解牛胰一级结构决定其空间结构（理解牛胰RNase变性、复性实验）。变性、复性实验）。v二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。成的构象，借氢键维系。Biochemistryv超二级结构：由两个以上二级结构聚集形成超二级结构：由两个以上二级结构聚集形成规则的二级结构的组合体，如规则的二级结构的组合体，如和和。模体（模体（motif）属于蛋白质的超二级结构，）属于蛋白质的超二级结构，由由2个或个或2个以上具有二级结构的的肽段，个以上具有二级结构的的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间在空间上相互
7、接近，形成一个特殊的空间构象，并发挥专一的功能。构象，并发挥专一的功能。Biochemistryv3三级结构：多肽链通过盘旋、折叠，形成三级结构：多肽链通过盘旋、折叠，形成紧密的借各种次级键维持的球状构象。指多紧密的借各种次级键维持的球状构象。指多肽链所有原子的空间排布。其维系键主要是肽链所有原子的空间排布。其维系键主要是非共价键（次级键）：氢键、疏水键、范德非共价键（次级键）：氢键、疏水键、范德华力、离子键等，也可涉及二硫键。华力、离子键等，也可涉及二硫键。结构域（结构域（domain）：）：在二级结构及超二级在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组结构的基础上，多肽链进一步
8、卷曲折叠，组装成几个相对独立的、近似球形的三维实体。装成几个相对独立的、近似球形的三维实体。Biochemistryv4四级结构：寡聚蛋白中亚基种类、数目、四级结构：寡聚蛋白中亚基种类、数目、空间排布及亚基间相互作用力。其维系键空间排布及亚基间相互作用力。其维系键为非共价键。为非共价键。亚基是指参与构成蛋白质四级结构的而亚基是指参与构成蛋白质四级结构的而又具有独立三级结构的多肽链。又具有独立三级结构的多肽链。Biochemistry四、蛋白质的理化性质四、蛋白质的理化性质v1两性解离与等电点：两性解离与等电点：v2蛋白质的胶体性质：蛋白质的胶体性质：v3蛋白质的紫外吸收：蛋白质的紫外吸收：v4
9、蛋白质的变性：蛋白质的变性：变性本质：破坏非共价键和二硫键，即破变性本质：破坏非共价键和二硫键，即破坏空间结构，但不改变蛋白质的一级结构。坏空间结构，但不改变蛋白质的一级结构。Biochemistry五、蛋白质的分离与纯化：五、蛋白质的分离与纯化：v1盐析（与盐溶区分）与有机溶剂沉淀：盐析（与盐溶区分）与有机溶剂沉淀：v2电泳：电泳：v3透析与超滤：透析与超滤：v4层析：离子交换层析、凝胶过滤层析、层析：离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析亲和层析 Biochemistry六、蛋白质一级结构的测定六、蛋白质一级结构的测定v二硫键的处理二硫键的处理 巯基化合物还原法和过甲酸氧化法巯基化合物还原法
10、和过甲酸氧化法v常用的水解酶等常用的水解酶等vN端氨基酸的测定等端氨基酸的测定等 胰蛋白酶胰蛋白酶 LysX(X Pro)，ArgX 胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶 TyrX(X Pro)TrpX，PheX溴化氰（溴化氰（CNBr）MetX 只断裂由甲硫氨酸的羧基所形成的肽键只断裂由甲硫氨酸的羧基所形成的肽键 CNBr裂解产生的片段较大裂解产生的片段较大Biochemistry酶与辅酶酶与辅酶 Biochemistryv酶是一类由活细胞产生的对其特异底物具有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生物大分子，包括蛋白质、高效催化作用的生物大分子，包括蛋白质、核酸。核酸。v全酶的组成：酶蛋
11、白和辅因子（辅酶、辅基）全酶的组成：酶蛋白和辅因子（辅酶、辅基）v酶分子上只有少数氨基酸残基与催化活性直酶分子上只有少数氨基酸残基与催化活性直接相关，这些与酶活性相关的区域称为酶的接相关，这些与酶活性相关的区域称为酶的活性中心，又称活性部位。活性中心，又称活性部位。Biochemistryv理解底物浓度对反应速度的影响理解底物浓度对反应速度的影响 v米氏方程米氏方程vVm的意义的意义vKm的意义的意义maxSKSVvm Biochemistry v三种可逆抑制的特点三种可逆抑制的特点:竞争性抑制竞争性抑制 反竞争性抑制反竞争性抑制 非竞争性抑制非竞争性抑制 Biochemistry辅酶辅酶v1
12、.TPP：即焦磷酸硫胺素，由硫胺素（即焦磷酸硫胺素，由硫胺素（Vit B1）焦磷酸化而生成，是脱羧酶的辅酶，）焦磷酸化而生成，是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中在体内参与糖代谢过程中-酮酸的氧化脱羧酮酸的氧化脱羧反应。反应。v2.FMN和和FAD：即黄素单核苷酸（即黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），是核黄素），是核黄素（VitB2）的衍生物。）的衍生物。FMN或或FAD通常作为通常作为脱氢酶的辅基，在酶促反应中作为递氢体脱氢酶的辅基，在酶促反应中作为递氢体（双递氢体）。（双递氢体）。Biochemistryv3.NAD+和和NADP+：即尼克酰胺腺
13、嘌呤二核：即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（苷酸（NAD+，辅酶，辅酶）和尼克酰胺腺嘌呤）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶，辅酶），是），是Vit PP（VitB3）的衍生物。）的衍生物。NAD+和和NADP+主要作为脱氢酶的辅酶，在酶促反应中起主要作为脱氢酶的辅酶，在酶促反应中起递氢体的作用，为单递氢体。递氢体的作用，为单递氢体。v4.磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺：是：是Vit B6的衍的衍生物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作为氨生物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作为氨基转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫基转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫酶等的辅酶。酶等的辅酶。
14、Biochemistryv5.CoA：泛酸（遍多酸）在体内参与构成辅：泛酸（遍多酸）在体内参与构成辅酶酶A（CoA）。）。CoA中的巯基可与羧基以高中的巯基可与羧基以高能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传递酰基的作用，是酰化酶的辅酶。传递酰基的作用，是酰化酶的辅酶。v6.生物素生物素：是羧化酶的辅基，在体内参与：是羧化酶的辅基，在体内参与CO2的固定和羧化反应。的固定和羧化反应。Biochemistryv7.FH4：由叶酸衍生而来。四氢叶酸是体：由叶酸衍生而来。四氢叶酸是体内一碳单位基团转移酶系统中的辅酶。内一碳单位基团转移酶系统中的辅酶。v8.Vit
15、 B12衍生物衍生物：Vit B12分子中含金属元分子中含金属元素钴，故又称为钴胺素。素钴，故又称为钴胺素。Vit B12在体内有在体内有多种活性形式，如多种活性形式，如5-脱氧腺苷钴胺素、甲脱氧腺苷钴胺素、甲基钴胺素等。其中，基钴胺素等。其中，5-脱氧腺苷钴胺素参脱氧腺苷钴胺素参与构成变位酶的辅酶，甲基钴胺素则是甲与构成变位酶的辅酶，甲基钴胺素则是甲基转移酶的辅酶。基转移酶的辅酶。Biochemistry核酸核酸 Biochemistryv一、核酸的化学组成与结构：一、核酸的化学组成与结构：1含氮碱基：含氮碱基：2戊糖：戊糖：3核苷：核苷：v二、二、DNA的二级结构的二级结构 A、B、Z型型
16、 Biochemistryv三、核酸的紫外吸收特性三、核酸的紫外吸收特性 纯纯DNA，A260/A280 1.8（1.651.85）若大于若大于1.8，表示污染了，表示污染了RNA或或DNA降解降解 纯纯RNA，A260/A280 2.0 若有杂蛋白或苯酚，则若有杂蛋白或苯酚，则A260/A280明显降低明显降低 Biochemistryv四、四、DNA的变性与复性的变性与复性 DNA变性的本质是双链间氢键的断裂，并变性的本质是双链间氢键的断裂，并不涉及共价键断裂。不涉及共价键断裂。Tm 增色效应增色效应 复性与分子杂交复性与分子杂交v五、限制性核酸内切酶：是识别五、限制性核酸内切酶：是识别D
17、NA的特异的特异序列序列,并在识别位点或其周围切割双链并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶的一类内切酶Biochemistry糖代谢糖代谢 Biochemistryv糖酵解糖酵解(glycolysis，又称，又称EM或或EMP途径）：途径）：一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸，并释放一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸，并释放出少量出少量ATP的过程。的过程。v糖酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。丙酮酸激酶进行调节。部位：胞液部位：胞液v糖酵解与糖异生对照记
18、忆糖酵解与糖异生对照记忆 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶、葡萄糖果糖二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 Biochemistryv糖的有氧酵解：糖的有氧酵解：TCA循环循环vTCA循环途径、关键酶、循环途径、关键酶、ATP的生成等的生成等v磷酸戊糖途径（磷酸戊糖途径（HMS）生理意义）生理意义Biochemistry生物能学与生物氧化生物能学与生物氧化 Biochemistryv物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终
19、生成步释放能量，最终生成CO2 和和 H2O的过程。的过程。v底物水平磷酸化：在底物氧化的基础上释底物水平磷酸化：在底物氧化的基础上释放出的能量推动放出的能量推动ADP或其他核苷二磷酸的或其他核苷二磷酸的磷酸化反应。磷酸化反应。v氧化磷酸化：是氧化磷酸化：是NADH、FADH2上的电子上的电子通过一系列的电子传递体传递给通过一系列的电子传递体传递给O2生成水，生成水，并将释放的能量使并将释放的能量使ADP磷酸化形成磷酸化形成ATP的的过程。过程。Biochemistryv氧化呼吸链氧化呼吸链：定位于线粒体内膜上的一组：定位于线粒体内膜上的一组排列有序的具有电子传递功能的酶复合体，排列有序的具有
20、电子传递功能的酶复合体，可将代谢物脱下的成对氢原子通过连锁的可将代谢物脱下的成对氢原子通过连锁的氧化还原反应最终传递给氧生成水。这一氧化还原反应最终传递给氧生成水。这一系列酶与辅酶构成的链状传递体系，也称系列酶与辅酶构成的链状传递体系，也称电子传递链电子传递链(electron transport chain)。Biochemistryv呼吸链的组成呼吸链的组成*泛醌（泛醌（CoQCoQ）和）和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中均不包含在上述四种复合体中 Biochemistryv电子传递顺序：电子传递顺序：v电子传递链中氧化电子传递链中氧化-还原电势：从低向高传递。还原电势：从低向高传
21、递。Biochemistryv胞液中的胞液中的NADH的氧化的氧化1.甘油甘油-3-磷酸穿梭作用（神经组织和骨骼肌）磷酸穿梭作用（神经组织和骨骼肌）2.苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）NADH+H+3-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭1.5 ATPFADH2NADH+H+苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭 NADH+H+2.5ATP Biochemistryv氧化磷酸化机制氧化磷酸化机制v化学渗透学说化学渗透学说vP/O比：每消耗比：每消耗1mol原子氧时原子氧时ADP磷酸化摄磷酸化摄取无机磷酸的摩尔数（即合成的取无机磷酸的摩尔数（即合成的ATP的摩的摩尔数）
22、，尔数），P/O的数值相当于一对电子经呼吸的数值相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的链传递至分子氧所产生的ATP分子数。分子数。实测得实测得NADH呼吸链：呼吸链：P/O 2.5实测得实测得FADH2呼吸链：呼吸链：P/O 1.5 Biochemistry鱼藤酮鱼藤酮安密妥安密妥 抗霉素抗霉素A ACO、CN-、N3-及及H2S各种呼吸链抑制剂的阻断位点各种呼吸链抑制剂的阻断位点阻止电子从阻止电子从NADH向向CoQ传递传递抑制电子从抑制电子从Cyt b向向Cyt c1传递传递阻断电子从阻断电子从Cyt aa3 向向O2传递传递粘噻唑粘噻唑 Biochemistryv解偶联剂解偶联剂 解
23、偶联剂的作用机制在于它们能够快速地解偶联剂的作用机制在于它们能够快速地 消耗跨膜的质子梯度，使得质子难以通过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合酶上的质子通道来合成ATP，从，从而使氧化与磷酸化偶联过程脱离。而使氧化与磷酸化偶联过程脱离。解偶联剂只抑制解偶联剂只抑制ATP的形成过程，不抑制电的形成过程，不抑制电子传递过程，使电子传递产生的自由能都变子传递过程，使电子传递产生的自由能都变成为热能成为热能.2,4-二硝基酚等二硝基酚等 F1F0-ATP合酶抑制剂合酶抑制剂:寡霉素和寡霉素和DCCDBiochemistry脂代谢脂代谢 Biochemistry
24、脂肪酸脂肪酸-氧化氧化v脂肪酸的脂肪酸的-氧化可以划分为活化氧化可以划分为活化-转移转移-氧化三氧化三个阶段个阶段v脂酸的活化脂酸的活化 脂酰脂酰 CoA 的生成（胞液）的生成（胞液）v转移：肉碱转移：肉碱 Biochemistry线粒体内脂肪酸的线粒体内脂肪酸的氧化氧化v包括脱氢、加包括脱氢、加水、再脱氢、水、再脱氢、硫解四个过程。硫解四个过程。Biochemistryv脂酸氧化的能量脂酸氧化的能量生成生成 Biochemistry脂肪酸的合成脂肪酸的合成v合成原料：乙酰合成原料：乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+v乙酰乙酰CoA的主要来源：的主要来源：乙酰乙酰CoA全部在线
25、粒体内产生，通过柠全部在线粒体内产生，通过柠檬酸檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citrate pyruvate cycle)出线粒体。出线粒体。NADPH的来源的来源 磷酸戊糖途径（主要来源）磷酸戊糖途径（主要来源）胞液中苹果酸酶催化的反应胞液中苹果酸酶催化的反应 Biochemistryv丙二酸单酰丙二酸单酰CoA的合成的合成乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶生物素生物素HOOC-CH2-CO SCoA+ADP+PiCH3-CO SCoA+HCO3-+ATP乙酰乙酰CoA羧化酶是脂酸合成的羧化酶是脂酸合成的限速酶限速酶，存在于胞，存在于胞液中，其辅基是液中，其辅基是生物素生物素，Mn2+是其激活剂。是
26、其激活剂。乙酰乙酰CoA羧化酶包括生物素羧基载体（羧化酶包括生物素羧基载体（BCCP）、）、生物素羧化酶、羧基转移酶。生物素羧化酶、羧基转移酶。Biochemistry氨基酸代谢氨基酸代谢 Biochemistryv脱氨基方式：脱氨基方式：v氧化脱氨基：氧化脱氨基：指氨基酸在酶的作用下伴有氧化的指氨基酸在酶的作用下伴有氧化的脱氨基反应。脱氨基反应。催化反应的酶有催化反应的酶有L-氨基酸氧化酶、氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶和氨基酸氧化酶和L-谷氨酸脱氢酶。谷氨酸脱氢酶。v转氨基作用：转氨基作用：氨基酸在转氨酶氨基酸在转氨酶(transaminase)的作的作用下，可逆的将其氨基转移给用下，可逆
27、的将其氨基转移给-酮酸，结果氨基酮酸，结果氨基酸转变成酸转变成-酮酸，而原来的酮酸，而原来的-酮酸接受氨基转变酮酸接受氨基转变成另一种氨基酸，此反应称为转氨基作用。成另一种氨基酸，此反应称为转氨基作用。Biochemistryv联合脱氨基：联合脱氨基：两种脱氨基方式的联合作用，两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下使氨基酸脱下-氨基生成氨基生成-酮酸的过程。酮酸的过程。v类型：类型：转氨酶与转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用 转氨酶与腺苷酸脱氢酶的联合脱氨基作用转氨酶与腺苷酸脱氢酶的联合脱氨基作用此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，此种方式既是氨基酸脱氨基的主
28、要方式，也是体内合成某些氨基酸的主要方式。也是体内合成某些氨基酸的主要方式。Biochemistryv氨的去路：氨的去路：合成非必需氨基酸及其它含氮化合物合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺（氨基氮的储存形式）合成谷氨酰胺（氨基氮的储存形式）排出体外排出体外 排氨动物：水生、海洋动物，以排氨动物：水生、海洋动物，以氨氨的形式排出的形式排出 排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以尿酸尿酸形式排出形式排出 排尿动物：以排尿动物：以尿素尿素形式排出形式排出 谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi鸟鸟氨氨酸酸循循环环2ADP+
29、PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素线粒体线粒体胞胞 液液 Biochemistryv原料：原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。个来自天冬氨酸。v过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。行。v耗能：耗能：3 个个ATP，4 个高能磷酸键。个高
30、能磷酸键。v氨的转运：主要以无毒的氨的转运：主要以无毒的丙氨酸丙氨酸和和谷氨酰谷氨酰胺胺两种形式在血液中运输。两种形式在血液中运输。Biochemistryv20种氨基酸的碳骨架可以降解转变为种氨基酸的碳骨架可以降解转变为7种不种不同的分子：丙酮酸、乙酰辅酶同的分子：丙酮酸、乙酰辅酶A、乙酰乙酸、乙酰乙酸、-酮戊二酸、琥珀酰辅酶酮戊二酸、琥珀酰辅酶A、延胡索酸和草、延胡索酸和草酰乙酸。酰乙酸。Biochemistry生糖氨基酸：降解为丙酮酸、生糖氨基酸：降解为丙酮酸、-酮戊二酸、酮戊二酸、琥珀酰琥珀酰CoA、延胡索酸、和草酰乙酸的氨基、延胡索酸、和草酰乙酸的氨基酸酸（13种氨基酸）种氨基酸）生
31、酮氨基酸生酮氨基酸:降解为乙酰降解为乙酰CoA和乙酰乙酰和乙酰乙酰CoA的氨基酸，包括的氨基酸，包括Leu&Lys生酮兼生糖氨基酸生酮兼生糖氨基酸:Trp,Thr,Tyr,Ile,Phe(tttip)Biochemistryv尿黑酸氧化酶缺陷会导致先天性尿黑尿黑酸氧化酶缺陷会导致先天性尿黑酸尿症酸尿症vPhe的主要代谢途径是合成的主要代谢途径是合成Tyr。v先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷会导致苯酮酸先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷会导致苯酮酸尿症。尿症。Biochemistryv几种生物活性物质：几种生物活性物质：儿茶酚胺类儿茶酚胺类：多巴胺是脑中的神经递质。多巴胺是脑中的神经递质。酪氨酸代谢另一途径是合成
32、黑色素。酪酪氨酸代谢另一途径是合成黑色素。酪氨酸酶缺失会导致白化病。氨酸酶缺失会导致白化病。组胺组胺是强烈的血管舒张剂是强烈的血管舒张剂 5-羟色胺羟色胺-氨基丁酸氨基丁酸 Biochemistryv一碳单位：一碳单位：某些氨基酸代谢过程中所产生某些氨基酸代谢过程中所产生的含有一个碳原子基团的总称的含有一个碳原子基团的总称.包括：甲基包括：甲基(-CH3),甲烯基甲烯基(-CH2-),甲炔基甲炔基(-CH=),甲酰甲酰基基(-CHO),亚氨甲基亚氨甲基(-CH=NH)等。等。v一碳单位的来源：一碳单位的来源：Ser、Gly、His、Trp 氨基酸与一碳单位氨基酸与一碳单位 Biochemist
33、ryv必需氨基酸：体内需要自己又不能合成，必需必需氨基酸：体内需要自己又不能合成，必需由食物供给的氨基酸。包括：由食物供给的氨基酸。包括：v Ile、Leu、Trp、Thr、Phe、Lys、Met、Valv （“一两色素本来淡些一两色素本来淡些”）v非必需氨基酸：机体能自己合成，不一定需要非必需氨基酸：机体能自己合成，不一定需要从食物供给的氨基酸。从食物供给的氨基酸。Biochemistry作为合成嘌呤和嘧啶的原料作为合成嘌呤和嘧啶的原料合成核酸合成核酸 把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来通过通过S-腺苷甲硫氨酸向其它化合物提供甲基腺苷甲硫氨酸向其它化合物提供甲基 应
34、用（抗癌应用（抗癌抗菌）抗菌）一碳单位的生理功能一碳单位的生理功能Biochemistry核苷酸代谢核苷酸代谢 Biochemistryv利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸的过程称为合成核苷酸的过程称为从头合成途径从头合成途径。肝组织中的合成途径肝组织中的合成途径v利用体内的游离碱基或核苷，经过比较简利用体内的游离碱基或核苷，经过比较简单的反应过程合成核苷酸，称为单的反应过程合成核苷酸，称为补救合成补救合成途径途径。脑、骨髓等组织中只能进行补救途径脑、骨髓等组织中只能进行补
35、救途径 Biochemistry嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成v由由5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸（焦磷酸（PRPP）开始，）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸（先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），然后由，然后由次黄嘌呤核苷酸转化为腺嘌呤核苷酸和鸟次黄嘌呤核苷酸转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸。v 嘌呤环合成的前体：嘌呤环合成的前体：CO2、一碳单位、一碳单位、Gln、Asp、Glyv 起始物：起始物：PRPP Biochemistry 4765甲酰基谷氨酰胺13892NCNCCCCCNCN)(一碳单位)甲酰基一碳单位)(CO2甘氨酸天冬氨酸酰胺基(BiochemistryvPRP
36、P的生成：的生成：PRPP合成酶合成酶 可被产物可被产物IMP、AMP、GMP、ADP、GDP反馈抑制，而反馈抑制，而ATP可提高可提高PRPP合成酶的活性。合成酶的活性。v5-磷酸核糖胺的生成磷酸核糖胺的生成:PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶 PRPP酰胺转移酶是从头合成过程中的限速酶，酰胺转移酶是从头合成过程中的限速酶，可被产物可被产物AMP、ADP、ATP及及GMP、GDP、GTP等反馈抑制，其中对等反馈抑制，其中对AMP和和GMP尤为尤为敏感。敏感。PRPP浓度的增加可以增强此酶的活性。浓度的增加可以增强此酶的活性。Biochemistry嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成v核苷激酶
37、途径核苷激酶途径（在生物体内只发现有腺苷激酶）（在生物体内只发现有腺苷激酶）腺嘌呤腺嘌呤+PRPPAMP+PPi 腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)次黄嘌呤次黄嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤IMP/GMP+PPi 次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)+PRPP 腺苷腺苷 +ATP 腺苷激酶腺苷激酶腺苷酸腺苷酸 +ADPv磷酸核糖转移酶途径（重要途径）磷酸核糖转移酶途径（重要途径）Biochemistry嘧啶核苷酸的生物合成嘧啶核苷酸的生物合成.嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成首先合成嘧啶环，然后再与首先合成嘧啶环，然后再与PRPP中的磷酸中的磷酸
38、核糖连接起来形成嘧啶核苷酸。核糖连接起来形成嘧啶核苷酸。从头合成首先合成尿嘧啶核苷酸（从头合成首先合成尿嘧啶核苷酸（UMP），），然后再转变成其他嘧啶核苷酸。然后再转变成其他嘧啶核苷酸。Biochemistryv嘧啶环从头合成的元素来源嘧啶环从头合成的元素来源AspCO2GlnNCNCCC123456氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸 Biochemistry嘧啶核苷酸生物合成的调节嘧啶核苷酸生物合成的调节v细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶使嘧啶核苷酸使嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶，从头合成的主要调节酶，CTP是其别构抑制剂是其别构抑制剂。v哺乳动物细胞中哺乳动物细胞中CP
39、S是合成过程的主要调节酶是合成过程的主要调节酶。UMP是其别构抑制剂，是其别构抑制剂，PRPP则有激活作用。则有激活作用。vPRPP合成酶是嘧啶和嘌呤两类核苷酸合成过程中合成酶是嘧啶和嘌呤两类核苷酸合成过程中共同需要的酶，它可同时接受嘧啶核苷酸和嘌呤共同需要的酶，它可同时接受嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的反馈抑制。嘧啶和嘌呤的合成有着协调核苷酸的反馈抑制。嘧啶和嘌呤的合成有着协调控制关系。控制关系。Biochemistry脱氧核糖核苷酸的合成脱氧核糖核苷酸的合成v 脱氧核苷酸分子中的脱氧核糖是通过核脱氧核苷酸分子中的脱氧核糖是通过核糖核苷酸的还原作用，以氧原子取代糖核苷酸的还原作用，以氧原子取代C-
40、2的的羟基而生成的。羟基而生成的。v 还原作用是在还原作用是在核苷二磷酸（核苷二磷酸（NDP）水平水平上，由上，由核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶催化。催化。Biochemistry某些低等动物某些低等动物Biochemistry物质代谢的联系物质代谢的联系BiochemistryDNA复制复制 BiochemistryvDNA复制的特点：复制方式、方向、引物、复制的特点：复制方式、方向、引物、酶、底物等酶、底物等v半保留复制半保留复制v半不连续复制半不连续复制v前导链前导链v后随链后随链v冈崎片段冈崎片段v复制子复制子v端粒端粒 Biochemistryv反转录（或逆转录）反转录（或逆转录）
41、v逆转录酶的特点逆转录酶的特点Biochemistry转录与加工转录与加工 Biochemistryv转录转录v模板链（反意义链）模板链（反意义链）v编码链（有意义链）编码链（有意义链）v转录的特点以及与转录的特点以及与DNA复制的异同点复制的异同点v启动子启动子v终止子终止子vhnRNA加工成加工成mRNA的过程的过程Biochemistry蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 Biochemistryv遗传密码遗传密码v密码子的特点密码子的特点v蛋白质合成的主要部件及其作用蛋白质合成的主要部件及其作用v真核与原核生物蛋白质合成起始的氨基真核与原核生物蛋白质合成起始的氨基酸不同酸不同 Bioch
42、emistry考试题型考试题型v名词解释（名词解释（24）v英文缩写（英文缩写（9）v单项选择（单项选择（14）v判断题（判断题（10）v问答题（问答题（4题，共题，共28分）分）v论述题（论述题（15）Biochemistry生物化学实验生物化学实验 Biochemistryv深刻理解实验原理、实验目的深刻理解实验原理、实验目的v理解每种实验试剂的作用理解每种实验试剂的作用v掌握试剂英文缩写名称掌握试剂英文缩写名称v掌握每个实验操作要注意的地方掌握每个实验操作要注意的地方v掌握实验的操作步骤掌握实验的操作步骤 Biochemistryv试卷题型：试卷题型：填空题（填空题（20）判断题（判断题（8）问答题（问答题（38）实验分析题（实验分析题（10）实验设计题（实验设计题（24）
