簡(jiǎn)介：8脂類代謝81脂肪的分解代謝82脂肪的合成代謝,脂肪FAT是生物體中重要的貯藏物質(zhì)，它將能量和各種代謝中間物提供給各種生命活動(dòng)。如動(dòng)物可以利用食物中的脂肪或自身的貯脂作為能源物質(zhì)，油料種子萌發(fā)時(shí)所需的能量及物質(zhì)碳架也主要來(lái)自脂肪。這都要通過(guò)脂肪的分解代謝來(lái)實(shí)現(xiàn)。,81脂肪的分解代謝脂肪水解生成甘油GLYCERIN和脂肪酸FATTYACID，水解產(chǎn)物然后按各自不同的途徑進(jìn)一步分解或轉(zhuǎn)化。,811脂類的消化和吸收動(dòng)物體中脂肪的消化需要三種脂肪酶LIPASE參與，逐步水解甘油三酯的三個(gè)酯，生成甘油和脂肪酸。,水解產(chǎn)物脂肪酸、甘油和?單酰甘油等經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞又重新酯化成脂肪；它們和一些磷脂和膽固醇混合在一起，由脂蛋白外殼包裹，形成乳糜微粒；乳糜微粒經(jīng)胞吐作用由粘膜細(xì)胞分泌至細(xì)胞間隙，再經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液。小分子的脂肪酸C6C10可不經(jīng)酯化而直接進(jìn)入血液。植物細(xì)胞水解產(chǎn)生的脂肪酸則直接進(jìn)入線粒體或乙醛酸體進(jìn)行氧化分解。,812甘油代謝甘油在甘油激酶GLYCEROLKINASE的催化，生成磷酸二羥丙酮。,磷酸二羥丙酮是糖酵解途徑的中間產(chǎn)物，因此既可以繼續(xù)氧化，經(jīng)丙酮酸進(jìn)入TCA徹底氧化成CO2和水，又可經(jīng)糖異生作用合成葡萄糖，乃至合成多糖。,813脂肪酸的氧化生物體內(nèi)脂肪酸的氧化分解主要有?氧化、?氧化和?氧化等幾條不同途徑，其中?氧化途徑最為重要和普遍。,8131脂肪酸的?氧化?OXIDATION1904年，KNOOP利用在體內(nèi)不易降解的苯基作為標(biāo)記物連接在脂肪酸的甲基末端，然后喂狗或兔。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如喂環(huán)標(biāo)記的奇數(shù)碳原子脂肪酸，動(dòng)物尿中的代謝物為苯甲酸；如果喂苯環(huán)標(biāo)記的偶數(shù)碳原子脂肪酸，則尿中發(fā)現(xiàn)的代謝物是苯乙酸。,KNOOP提出脂肪酸的?氧化學(xué)說(shuō)。這是同位素示蹤技術(shù)還未建立起來(lái)之前最具創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)之一，后來(lái)的同位素示蹤技術(shù)證明了其正確性。?氧化是從脂肪酸的羧基端?碳原子開(kāi)始，碳鏈逐次斷裂，每次產(chǎn)生一個(gè)乙酰COA和原來(lái)少2個(gè)C的脂肪酸鏈。,?氧化作用在細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，油料作物種子萌發(fā)時(shí)另一個(gè)細(xì)胞器乙醛酸循環(huán)體GLYOXYSOME，簡(jiǎn)稱乙醛酸體中也能進(jìn)行類似的作用。脂肪酸在進(jìn)行?氧化作用之前需要進(jìn)行活化，并且轉(zhuǎn)運(yùn)到氧化作用的部位，然后才能進(jìn)行?氧化作用。,⑴脂肪酸的活化脂肪酸參加代謝前先要活化，活化形式是脂酰COA。在脂酰COA合成酶催化和COASH及ATP的參與下，脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)橹OA。,在體內(nèi)，焦磷酸很快被磷酸酶水解，使反應(yīng)不可逆?；罨笊傻闹OA極性增強(qiáng)，易溶于水；分子中有高能鍵、性質(zhì)活潑；是酶的特異底物，與酶的親和力大，因此更容易參加反應(yīng)。,脂酰COA合成酶又稱硫激酶，分布在胞漿中、線粒體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。胞漿中的硫激酶催化中短鏈脂肪酸活化；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的酶活化長(zhǎng)鏈脂肪酸，生成脂酰COA，然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)用于甘油三酯合成；而線粒體膜上的酶活化的長(zhǎng)鏈脂酰COA，進(jìn)入線粒體進(jìn)入Β氧化。,⑵脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸的?氧化作用通常是在線粒體的基質(zhì)中進(jìn)行的，而在細(xì)胞液中形成的脂酰COA不能透過(guò)線粒體內(nèi)膜，需依靠?jī)?nèi)膜上的載體肉堿即肉毒堿，3羥4三甲氨基丁酸CARNITINE攜帶，以脂酰基的形式跨越內(nèi)膜而進(jìn)入基質(zhì)。,在肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶CARNITINEACYLTRANSFERASE的催化下，長(zhǎng)鏈脂肪酰COA和肉毒堿反應(yīng)生成輔酶A和脂酰肉毒堿，脂肪?；c肉毒堿的3羥基通過(guò)酯鍵相連接。線粒體內(nèi)膜的內(nèi)外兩側(cè)均有肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶，分別稱為肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ，酶Ⅰ和酶Ⅱ是同工酶。,酶Ⅰ使胞漿的脂酰COA轉(zhuǎn)化為輔酶A和脂肪酰肉毒堿，脂肪酰肉毒堿進(jìn)入線粒體內(nèi)膜。位于線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)的酶Ⅱ又使脂肪酰肉毒堿轉(zhuǎn)化成肉毒堿和脂酰COA，肉毒堿重新發(fā)揮其載體功能，脂酰COA則進(jìn)入線粒體基質(zhì)，成為脂肪酸Β氧化酶系的底物。,⑶??氧化的生化歷程脂酰COA在線粒體基質(zhì)中進(jìn)入Β氧化要經(jīng)過(guò)脫氫、加水、再脫氫和硫解四步為一輪的循環(huán)反應(yīng)，生成1分子乙酰COA和一個(gè)少2個(gè)碳的脂酰COA。,①脫氫反應(yīng)在脂酰COA脫氫酶催化下，脂酰COA在Α和Β碳原子上各脫去一個(gè)氫原子生成具有反式雙鍵的Α、Β烯脂肪酰輔酶A。,②加水反應(yīng)在烯酰COA水化酶催化下，反式?2烯脂酰COA在雙鍵上加1分子水，生成L（）Β羥脂酰COA。,③脫氫反應(yīng)在Β羥脂肪酰COA脫氫酶（輔酶為NAD）催化下，Β羥脂肪酰COA脫氫生成Β酮脂酰COA。,④硫解反應(yīng)Β酮硫解酶催化在Β酮酯酰COA的Α、Β碳原子之間斷鏈，加上1分子輔酶A生成乙酰COA和少2個(gè)碳原子的脂酰COA。,Β氧化的4步反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，但是第4步是高度放能的硫解反應(yīng)，因此使整個(gè)Β氧化過(guò)程向裂解方向進(jìn)行。長(zhǎng)鏈脂酰COA經(jīng)多次循環(huán)，每次降解下1分子乙酰COA，直至成為2碳或3碳的脂酰COA。如軟脂酸（棕櫚酸，C15H31COOH，PALMITATE）經(jīng)7輪Β氧化生成8分子乙酰COA。,⑷脂肪酸Β氧化的特點(diǎn)①脂肪酸活化生成脂酰COA是一個(gè)耗能過(guò)程。中、短鏈脂肪酸不需載體可直拉進(jìn)入線粒體，而長(zhǎng)鏈脂酰COA需要肉毒堿轉(zhuǎn)運(yùn)。②Β氧化反應(yīng)在線粒體內(nèi)進(jìn)行，因此沒(méi)有線粒體的紅細(xì)胞不能氧化脂肪酸供能。③Β氧化過(guò)程中有FADH2和NADH生成，這些氫經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧生成水需要氧參加，乙酰COA的氧化也需要氧。因此，Β氧化是需氧的過(guò)程。,⑸脂肪酸Β氧化的能量變化脂肪酸Β氧化是脂肪酸分解的主要途徑，脂肪酸氧化可以供應(yīng)機(jī)體所需要的大量能量，以18個(gè)碳原子的飽和脂肪酸硬脂酸為例，其Β氧化的總反應(yīng)為CH3CH216COSCOA8NAD8FAD8COASH8H2O→9CH3COSCOA8FADH28NADH8H,8分子FADH2提供81512分子ATP；8分子NADHH提供82520分子ATP；9分子乙酰COA完全氧化提供91090個(gè)分子ATP。1MOL硬脂酸完全氧化生成CO2和H2O，共提供122MOLATP。硬脂酸的活化過(guò)程消耗2MOLATP，所以1MOL硬脂酸完全氧化可凈生成120MOLATP。,1MOL葡萄糖完全氧化可生成32分子ATP。3MOL葡萄糖所含碳原子數(shù)與1MOL硬脂酸相同，3MOL葡萄糖可提供96MOLATP，1MOL硬脂酸可提供120MOLATP。在碳原子數(shù)相同的情況下脂肪酸能提供更多的能量。脂肪酸氧化時(shí)釋放出來(lái)的能量約有40為機(jī)體利用合成高能化合物，其余60以熱的形式釋出，熱效率為40。,脂肪酸Β氧化也是脂肪酸的改造過(guò)程，人體所需要的脂肪酸鏈的長(zhǎng)短不同，通過(guò)Β氧化可將長(zhǎng)鏈脂肪酸改造成長(zhǎng)度適宜的脂肪酸，供機(jī)體代謝所需。脂肪酸Β氧化過(guò)程中生成的乙酰COA是重要的中間化合物，乙酰COA除能進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化供能外，還是許多重要化合物合成的原料，如酮體、膽固醇和類固醇化合物。,在油料種子萌發(fā)時(shí)，乙醛酸體中進(jìn)行Β氧化產(chǎn)生的乙酰COA一般不用于產(chǎn)能過(guò)程，而是通過(guò)乙醛酸循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?，再?jīng)糖異生作用轉(zhuǎn)化為糖。,⑹不飽和脂肪酸UNSATURATEDFATTYACID的氧化生物體內(nèi)的不飽和脂肪酸的雙鍵都是順式構(gòu)型第一個(gè)雙鍵都在C9和C10之間，以后每隔3個(gè)碳原子出現(xiàn)1個(gè)。不飽和脂肪酸的氧化與飽和脂肪酸基本相同，只是某些步驟還需一些異構(gòu)酶的參與。,油酸OLEATE，181?9為單不飽和脂肪酸，它經(jīng)歷3輪?氧化作用后，產(chǎn)物在?，?位有一順式雙健，因此下一步反應(yīng)不是脫氫，而是雙鍵的異構(gòu)化生成反式的?，?雙鍵，然后?氧化作用繼續(xù)正常進(jìn)行。,因此油酸的氧化與相同碳的飽和脂肪酸硬脂酸相比，只是以一次雙鍵異構(gòu)化反應(yīng)取代了一次脫氫反應(yīng)，所以少產(chǎn)生1分子FADH2。不飽和脂肪酸完全氧化生成CO2和H2O時(shí)提供的ATP少于相同碳原子數(shù)的飽和脂肪酸。單不飽和脂肪酸和所有的多不飽和脂肪酸的前4輪?氧化作用都與油酸相同，都在第4輪時(shí)需要異構(gòu)酶的參與。,⑺奇數(shù)碳鏈脂肪酸的氧化大多數(shù)脂肪酸含偶數(shù)碳原子，通過(guò)?氧化可全部轉(zhuǎn)變成乙酰COA，但一些植物和海洋生物能合成奇數(shù)碳脂肪酸，它們?cè)谧詈笠惠?氧化作用后，產(chǎn)生丙酰COA。,先進(jìn)行羧化，后經(jīng)過(guò)兩次異構(gòu)化，形成琥珀酸。,丙酰COA的代謝在動(dòng)物體內(nèi)代謝形成琥珀酰COA進(jìn)入三羧酸循環(huán)，繼續(xù)進(jìn)行代謝。一些氨基酸，如異亮氨酸、纈氨酸和甲硫氨酸在降解過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生丙酰COA或丙酸。反芻動(dòng)物瘤胃中的細(xì)菌可將糖類發(fā)酵產(chǎn)生大量的丙酸，而被宿主細(xì)胞吸收。丙酸先活化成丙酰COA，然后進(jìn)行代謝。,8132Α氧化1956年，STUMPF，PK在植物種子和葉子以及動(dòng)物的腦和肝細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了Α氧化作用。在酶的催化下，在脂肪酸的?碳原子上發(fā)生氧化作用，分解出CO2，生成縮短了一個(gè)碳原子的脂肪酸，稱為脂肪酸的?氧化。,Α氧化是以游離脂肪酸作為底物，在?碳原子上發(fā)生羥化OH或氫過(guò)氧化OOH，再進(jìn)一步氧化脫羧。,長(zhǎng)鏈脂肪酸在加單氧酶催化下生成Α羥脂肪酸，作為腦苷脂和硫脂的重要成分，Α羥脂肪酸繼續(xù)氧化脫羧可生成奇數(shù)碳原子脂肪酸。?氧化作用對(duì)于生物體內(nèi)含甲基的支鏈脂肪酸的降解，或過(guò)長(zhǎng)的脂肪酸如C22、C24的降解起著重要的作用。,8133脂肪酸的?氧化途徑?氧化是脂肪酸的?端甲基發(fā)生氧化，轉(zhuǎn)變成羥甲基然后再氧化成羧基，而形成?，?二羧酸的過(guò)程。,脂肪酸的Ω碳原子羥化生成Ω羥脂肪酸，再經(jīng)Ω醛脂肪酸生成Α、Ω二羧酸，然后在Α或Ω端活化，進(jìn)入線粒體進(jìn)行Β氧化。,動(dòng)物體內(nèi)的12C以下的脂肪酸常通過(guò)?氧化途徑進(jìn)行降解。植物體內(nèi)的在?端具有含氧官能團(tuán)羥基、醛基或羧基的脂肪酸大多也是通過(guò)?氧化作用生成的，這些脂肪酸常常是角質(zhì)層或細(xì)胞壁的組分。,一些需氧微生物能將烴或脂肪酸迅速降解成水溶性產(chǎn)物，降解過(guò)程先進(jìn)行?氧化，生成二羧基脂肪酸后再通過(guò)?氧化降解，如海洋中的某些浮游細(xì)菌可降解海面上的浮油，其氧化速率可高達(dá)05GD1M2。,814酮體ACETONEBODIES代謝脂肪酸?氧化及其它代謝所產(chǎn)生的乙酰COA，在一般的細(xì)胞中可進(jìn)入TCA進(jìn)行氧化分解；而在肝臟中則可生成酮體。酮體是脂肪酸在肝臟進(jìn)行正常分解代謝所生成的特殊中間產(chǎn)物，包括乙酰乙酸ACETOACETICACID約占30，Β羥丁酸ΒHYDROXYBUTYRICACID約占70和極少量的丙酮ACETONE。,乙酰乙酸、?羥丁酸和丙酮統(tǒng)稱為酮體。乙酰乙酸和?羥丁酸是酮體的主要成分，它們?cè)谘汉湍蛞褐惺强扇苄缘模槐暮孔钌?，是一種揮發(fā)性的物質(zhì)。這是動(dòng)物利用脂肪氧化供能的正?，F(xiàn)象。,但在某些生理情況饑餓、禁食或病理情況下如糖尿病，糖的來(lái)源或氧化供能障礙，脂動(dòng)員增強(qiáng)，脂肪酸就成了人體的主要供能物質(zhì)。若肝中合成酮體的量超過(guò)肝外組織利用酮體的能力，二者之間失去平衡，血中濃度就會(huì)過(guò)高，導(dǎo)致酮血癥ACETONEMIA和酮尿癥ACETONURIA。乙酰乙酸和Β羥丁酸都是酸性物質(zhì)，因此酮體在體內(nèi)大量堆積還會(huì)引起酸中毒。,8141酮體的合成酮體是在肝細(xì)胞線粒體中生成的，其生成原料是脂肪酸Β氧化生成的乙酰COA。,2分子乙酰COA在硫解酶作用下脫去一分子COASH，縮合成乙酰乙酰COA。并釋放出1分子COASH。這一步反應(yīng)是酮體生成的限速步驟。,在3羥3甲基戊二酰COAHYDROXYMETHYLGLUTARYLCOA,HMGCOA合成酶催化下，乙酰乙酰COA再與1分子乙酰COA反應(yīng)，生成?羥?甲基戊二酸單酰COAHMGCOA。,在HMGCOA裂解酶催化下，HMGCOA分解成乙酰乙酸和乙酰COA。,生成的乙酰乙酸一部分在線粒體中的?羥丁酸脫氫酶催化下還原（NADH作供氫體）成?羥丁酸。少量乙酰乙酸可自行脫羧或由乙酰乙酸脫羧酶催化生成丙酮。,酮體生成過(guò)程是一個(gè)循環(huán)，又稱為雷寧循環(huán)LYNENCYCLE。2分子乙酰COA通過(guò)循環(huán)生成1分子乙酰乙酸。,酮體生成后迅速透過(guò)肝線粒體膜和細(xì)胞膜進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運(yùn)至肝外組織利用。,8142酮體的分解酮體在肝臟中產(chǎn)生后，必須由血液運(yùn)送到肝外組織中進(jìn)行分解。,酮體分解的關(guān)鍵是乙酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴OA，反應(yīng)由3酮脂酰COA轉(zhuǎn)移酶催化，以琥珀酰COA作為COA的供體。肝臟中缺乏3酮脂酰COA轉(zhuǎn)移酶，因此只有在肝外組織中才能給乙酰乙酸加上COA，然后裂解成乙酰COA，從而通過(guò)TCA徹底氧化放能，也可作為合成脂肪酸的原料。,肝臟組織將乙酰COA轉(zhuǎn)變?yōu)橥w，而肝外組織則再將酮體轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴OA。這并不是一種無(wú)效的循環(huán)，而是乙酰COA在體內(nèi)的運(yùn)輸方式。肝臟組織正是以酮體的形式將乙酰COA通過(guò)血液運(yùn)送至外周器官中的。骨骼、心臟和腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞的能量消耗主要來(lái)自酮體，腦組織在糖饑餓時(shí)也能利用酮體作為能源。,心肌、腎臟和腦中還有硫激酶，在有ATP和輔酶A存在時(shí)，催化乙酰乙酸活化成乙酰乙酰COA。,乙酰乙酰COA在硫解酶作用下，分解成兩分子乙酰COA，乙酰COA主要進(jìn)入TCA氧化分解。丙酮除隨尿排出外，有一部分直接從肺呼出，代謝上不占重要地位。,肝外組織利用乙酰乙酸和Β羥丁酸的過(guò)程。,8143酮體生成的意義①酮體易運(yùn)輸長(zhǎng)鏈脂肪酸穿過(guò)線粒體內(nèi)膜需要載體肉毒堿轉(zhuǎn)運(yùn)，脂肪酸在血中轉(zhuǎn)運(yùn)需要與白蛋白結(jié)合生成脂酸白蛋白，而酮體通過(guò)線粒體內(nèi)膜以及在血中轉(zhuǎn)運(yùn)并不需要載體。,②節(jié)省葡萄糖供腦和紅細(xì)胞利用肝外組織利用酮體會(huì)生成大量的乙酰COA，大量乙酰COA抑制丙酮酸脫氫酶系活性，限制糖的利用。同時(shí)乙酰COA還能激活丙酮酸羧化酶，促進(jìn)糖異生。肝外組織利用酮體氧化供能，就減少了對(duì)葡萄糖的需求，以保證腦組織、紅細(xì)胞對(duì)葡萄糖的需要。腦組織不能利用長(zhǎng)鏈脂肪酸，但在饑餓時(shí)可利用酮體供能。,酮體的生成于利用,815乙醛酸循環(huán)GLYOXYLATECYCLE乙醛酸循環(huán)存在于一些細(xì)菌、藻類和油料植物的種子的乙醛酸體中，它可將脂肪酸降解的主要產(chǎn)物乙酰COA合成為琥珀酸。,8151乙醛酸循環(huán)的歷程①乙酰COA經(jīng)檸檬酸合酶和順烏頭酸酶催化生成異檸檬酸。②在異檸檬酸裂解酶ISOCITRATELYASE的催化下異檸檬酸裂解為乙醛酸和琥珀酸。③在蘋果酸合酶MALATESYNTHASE催化下乙醛酸和1分子乙酰COA生成蘋果酸。④蘋果酸經(jīng)蘋果酸脫氫酶催化生成草酰乙酸。整個(gè)過(guò)程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)反應(yīng)。,總反應(yīng),乙醛酸循環(huán)可以看成是三羧酸循環(huán)的一個(gè)支路。它在異檸檬酸處分支，繞過(guò)了三羧酸循環(huán)的兩步脫羧反應(yīng)，因而不發(fā)生氧化降解。參與乙醛酸循環(huán)的酶除了異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合酶外，其余的酶都與三羧酸循環(huán)的酶相同。異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合酶是乙醛酸循環(huán)的關(guān)鍵酶。,8152乙醛酸循環(huán)的生物學(xué)意義乙醛酸循環(huán)存在于一些細(xì)菌、藻類和油料植物的種子的乙醛酸體中。油料植物的種子中主要的貯藏物質(zhì)是脂肪，在種子萌發(fā)時(shí)乙醛酸體大量出現(xiàn)，由于它含有脂肪分解和乙醛酸循環(huán)的整套酶系，因此可以將脂肪分解。并將分解產(chǎn)物乙酰COA轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁帷?琥珀酸可異生成糖并以蔗糖的形式運(yùn)至種苗的其它組織供給它們生長(zhǎng)所需要的能源和碳源；而當(dāng)種子萌發(fā)終止，貯脂耗盡，葉片能進(jìn)行光合作用時(shí)，植物的能源和碳源可以由光和CO2獲得，乙醛酸體的數(shù)量迅速下降以至完全消失。對(duì)于一些細(xì)菌和藻類，乙醛酸循環(huán)使它們能夠僅以乙酸鹽作為能源和碳源生長(zhǎng)。,植物線粒體內(nèi)脂肪酸?氧化能力很低。乙醛酸循環(huán)將乙酰COA轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁幔僭诰€粒體中通過(guò)三羧酸循環(huán)的部分反應(yīng)轉(zhuǎn)化為蘋果酸，然后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，沿糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷愇镔|(zhì)。,乙醛酸循環(huán)中也有蘋果酸中間體，它也可以轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中異生成糖，但它需要及時(shí)回補(bǔ)，以保證循環(huán)的正常進(jìn)行，蘋果酸仍由TCA循環(huán)的產(chǎn)物琥珀酸在線粒體中轉(zhuǎn)變而來(lái)。在脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪^(guò)程中，乙醛酸循環(huán)起著關(guān)鍵的作用，它是連結(jié)糖代謝和脂代謝的樞紐。,課堂習(xí)題在有氧條件下，請(qǐng)計(jì)算油酸181?9完全氧化分解成二氧化碳和水之后，凈生成的ATP個(gè)數(shù)為多少（簡(jiǎn)要注明ATP的來(lái)源）,82脂肪的合成代謝脂肪的生物合成包括甘油的生成、脂肪酸的生成以及由甘油與脂肪酸合成脂肪三個(gè)步驟。,821甘油的生物合成甘油是由糖酵解的中間產(chǎn)物磷酸二羥丙酮在細(xì)胞質(zhì)中合成的。與脂肪酸縮合成脂肪的是3磷酸甘油，而不是游離的甘油。,822脂肪酸的生物合成生物體內(nèi)的脂肪酸多種多樣，脂肪酸鏈的長(zhǎng)短不一，不飽和鍵的數(shù)目和位置也各不相同。脂肪酸的合成是在細(xì)胞質(zhì)中以乙酰COA為原料，消耗ATP和NADPH，生成16C的軟脂酸，經(jīng)過(guò)加工生成各種脂肪酸。脂肪酸合成過(guò)程包括①飽和脂肪酸的從頭合成；②脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)；③不飽和鍵的形成。,8221飽和脂肪酸的從頭合成飽和脂肪酸的從頭合成過(guò)程是在動(dòng)物胞質(zhì)溶膠CYTOSOL中進(jìn)行的，對(duì)于植物則在葉綠體和前質(zhì)體中進(jìn)行。合成過(guò)程以乙酰COA作為碳源，合成不超過(guò)16碳的飽和脂肪酸。,飽和脂肪酸的從頭合成過(guò)程可分為乙酰COA的穿梭轉(zhuǎn)運(yùn)、乙酰COA的羧化丙二酸單酰COA的形成和脂肪酸鏈的合成三個(gè)階段。,⑴乙酰COA的來(lái)源和轉(zhuǎn)運(yùn)乙酰COA是合成脂肪酸的主要原料，它來(lái)自丙酮酸氧化脫羧及氨基酸氧化等過(guò)程。這些代謝過(guò)程都是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的，而脂肪酸合成發(fā)生在線粒體外。乙酰COA不能直接穿過(guò)線粒體內(nèi)膜，需要ATP供能，通過(guò)“檸檬酸穿梭”方式轉(zhuǎn)移到線粒體外。,線粒體內(nèi)的乙酰COA與草酰乙酸縮合成檸檬酸，通過(guò)內(nèi)膜上的三羧酸載體透過(guò)內(nèi)膜進(jìn)入胞質(zhì)溶膠中。檸檬酸裂解成乙酰COA和草酰乙酸，乙酰COA即可參與脂肪酸的合成，而草酰乙酸必須轉(zhuǎn)變成蘋果酸或丙酮酸，再經(jīng)線粒體內(nèi)膜上的載體轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體，再分別以不同的方式重新生成草酰乙酸，從而完成乙酰COA的一次轉(zhuǎn)運(yùn)。,“檸檬酸穿梭”一次，使1分子乙酸COA由線粒體進(jìn)入胞液，同時(shí)消耗2分子ATP，還為機(jī)體提供了NADPH以補(bǔ)充合成反應(yīng)的需要。在植物體中，線粒體內(nèi)產(chǎn)生的乙酰COA先脫去COA以乙酸的形式運(yùn)出線粒體，在線粒體外由脂酰COA合成酶催化重新形成乙酰COA。因此植物體內(nèi)可能不存在“檸檬酸穿梭”過(guò)程。,⑵丙二酸單酰COA的生成在脂肪酸的從頭合成過(guò)程中，參入脂肪酸鏈的二碳單位的直接供體是丙二酸單酰COAMALONYLCOA。在乙酰COA羧化酶ACETYLCOACARBOXYLASE的催化下，消耗ATP，乙酰COA和HCO3反應(yīng)形成丙二酸單酰COA。,原核生物中，乙酰COA羧化酶由3個(gè)不同的亞基組成。每個(gè)亞基行使著不同的功能，分別稱作生物素羧基載體蛋白BLOTINCARBOXYLCARRIERPROTEIN，BCCP、生物素羧化酶和羧基轉(zhuǎn)移酶，其中BCCP上連結(jié)有生物素。,動(dòng)物及高等植物體內(nèi)，乙酰COA羧化酶也是由多個(gè)亞基聚合而成的，每個(gè)亞基兼具有生物素羧基載體蛋白、生物素羧化酶和羧基轉(zhuǎn)移酶的催化功能，但只有當(dāng)它們聚合成完整的酶后才有活性。乙酰COA的羧化為不可逆反應(yīng)，是脂肪酸合成的限速步驟，故乙酰COA羧化酶的活性高低控制著脂肪酸合成的速度。,⑶脂肪酸合酶系統(tǒng)脂肪酸合酶系統(tǒng)FATTYACIDSYNTHASESYSTEM，F(xiàn)AS是一個(gè)多酶復(fù)合體，它包括①乙酰COAACP轉(zhuǎn)移酶、②丙二酸單酰COAACP轉(zhuǎn)移酶、③?酮脂酰ACP合酶、④?酮脂酰ACP還原酶、⑤?羥脂酰ACP脫水酶、⑥烯脂酰ACP還原酶等6種酶；此外復(fù)合體中還含有脂?；d體蛋白ACYLCARRIERPROTEIN，ACP作為輔助蛋白。,不同生物體內(nèi)脂肪酸的合成過(guò)程相似，但FAS的組成卻不相同。,在大腸桿菌中，6種酶以ACP為中心，有序地組成松散的多酶復(fù)合體。在許多真核生物中，每個(gè)單體具有多種酶的催化活性，即一條多肽鏈上有多個(gè)不同催化活性的功能域，如酵母的FAS中含有6條?鏈和6條?鏈?6?6，其中?鏈具有?酮脂酰ACP合酶、?酮脂酰ACP還原酶及ACP的活性，?鏈具有其余幾種酶的活性。,脊椎動(dòng)物的FAS為含兩個(gè)相同亞基的二聚體，每個(gè)亞基都是上述6種酶活性及一種硫酯酶THIOESTERASE集于一條肽鏈的多功能蛋白。不過(guò)只有當(dāng)它們聚合成二聚體后才具有活性。植物的脂肪酸從頭合成定位于質(zhì)體中，因此其酶系類似于大腸桿菌。所不同的是植物ACP多酶復(fù)合體有不同的同工酶，用于合成不同長(zhǎng)度的脂肪酸鏈。各個(gè)酶結(jié)合更加松散。,不同生物體中的ACP十分相似，大腸桿菌中的ACP是一個(gè)由77個(gè)氨基酸殘基組成的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)，在它的第36位絲氨酸殘基的側(cè)鏈上，連有4?磷酸泛酰巰基乙胺。,ACP的輔基尤如一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的手臂，以其末端的巰基攜帶著脂?；来无D(zhuǎn)到各酶的活性中心，從而發(fā)生各種反應(yīng)。,除ACP上有一活性巰基外，?酮脂酰ACP合酶上也有一活性巰基，這是由該酶多肽鏈上的一個(gè)半胱氨酸殘基提供的，它是脂肪酸合成過(guò)程中脂?；牧硪粋€(gè)載體。,因此，脂肪酸合酶系統(tǒng)上有兩種活性巰基用于運(yùn)載脂肪酸。把ACP上的稱中央巰基，?酮脂酰ACP合酶上的稱外圍巰基。,⑷脂肪酸鏈的形成過(guò)程脂肪酸鏈的形成過(guò)程是以乙酰COA為起點(diǎn)，由丙二酸單酰COA在羧基端逐步添加二碳單位，合成出不超過(guò)16碳的脂?；?，最后脂?；凰獬捎坞x的脂肪酸。,整個(gè)過(guò)程都是在脂肪酸合酶系統(tǒng)中進(jìn)行，由其中的酶和蛋白質(zhì)協(xié)調(diào)完成。,①乙?；捅釂熙；M(jìn)位（第一階段）乙?；M(jìn)位乙酰COA在轉(zhuǎn)移酶催化下，乙?；晦D(zhuǎn)移到中央巰基上。乙?；莆灰阴；芍醒霂€基轉(zhuǎn)移到外圍巰基上。丙二酸單?；M(jìn)位丙二酸單酰COA在轉(zhuǎn)移酶催化下，丙二酸單?；晦D(zhuǎn)移到中央巰基上。,②脂肪酸鏈延伸（第二階段）縮合在合成酶催化下外圍巰基上的乙?；c中央巰基上的丙二酸單酰基縮合成?酮丁?；B接在中央巰基上，同時(shí)釋放出一分子CO2。,還原在還原酶催化下，?酮丁酰基?位羰基被NADPH還原成羥基，生成?羥脂?；?。,脫水在脫水酶催化下?羥丁?；?、?碳原子間脫水生成反式?2烯丁酰基。,還原在還原酶催化下?2烯丁?；?雙鍵被NADPH還原成單鍵生成延長(zhǎng)了2個(gè)碳單位的丁?；?生成的丁?；倥c新進(jìn)位的丙二酸單?；貜?fù)縮合、還原、脫水、再還原的循環(huán)反應(yīng)，又延長(zhǎng)兩個(gè)碳片段，生成己酯?；?，如此反復(fù)進(jìn)行，直到生成軟脂?；鶠橹?。,③脂酰基水解（第三階段）當(dāng)中央巰基上的脂?；娱L(zhǎng)到一定程度不超過(guò)16碳后，在硫酯酶的作用下，ACP上的脂?；虮晦D(zhuǎn)移到COA上，或形成游離脂肪酸，或者直接用于合成磷脂酸。,由脂肪酸合酶系統(tǒng)形成1分子軟脂酸需要消耗8分子乙酰COA、7分子ATP和14分子NADPH。NADPH主要來(lái)源于葡萄糖分解的磷酸戊糖途徑。此外，蘋果酸氧化脫羧也可產(chǎn)生少量NADPH。,⑸脂肪酸從頭合成與?氧化的比較脂肪酸的?氧化和從頭合成過(guò)程不是簡(jiǎn)單的逆轉(zhuǎn)關(guān)系。它們反應(yīng)的組織，細(xì)胞定位，轉(zhuǎn)移載體，酰基載體，限速酶，激活劑，抑制劑，供氫體和受氫體以及反應(yīng)底物與產(chǎn)物均不相同。,8222脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)是以脂酰COA作為起點(diǎn)，通過(guò)與從頭合成相似的步驟，即縮合還原脫水再還原，逐步在羧基端增加二碳單位。,延長(zhǎng)過(guò)程發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及動(dòng)物的線粒體和植物的葉綠體或前質(zhì)體中。不同的部位延長(zhǎng)的具體方式都不相同。,在動(dòng)物體中，發(fā)生在線粒體的延長(zhǎng)過(guò)程相當(dāng)于脂肪酸?氧化過(guò)程的逆轉(zhuǎn)，只是第二次還原反應(yīng)由烯脂酰COA還原酶而不是脫氫酶催化，輔酶是NADPH而不是FADH2。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，脂肪酸鏈延長(zhǎng)是以丙二酰COA為二碳單位的供體，由NADPH供氫，經(jīng)縮合脫羧、還原等過(guò)程延長(zhǎng)碳鏈，與胞液中脂肪酸合成過(guò)程基本相同。但催化反應(yīng)的酶體系不同，脂肪?；d體不是ACP而是COA。,植物的脂肪酸延長(zhǎng)系統(tǒng)有兩個(gè)，葉綠體或前質(zhì)體中的只負(fù)責(zé)將軟脂酸轉(zhuǎn)變?yōu)橛仓?80，這一過(guò)程類似于從頭合成途徑；碳鏈的進(jìn)一步延長(zhǎng)則由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的延長(zhǎng)系統(tǒng)完成。,8223脂肪酸碳鏈的去飽和在生物體內(nèi)存在大量的各種不飽和脂肪酸，如棕櫚油酸16L?9、油酸18L?9、亞油酸182?9,12、亞麻酸183?9,12,15等，它們都是由飽和脂肪酸經(jīng)去飽和作用而形成的。去飽和作用主要有存在于真核生物中的需氧途徑和存在于厭氧微生物中的厭氧途徑。,①需氧途徑需氧途徑由去飽和酶系催化，需O2和NADPH的共同參與。去飽和酶系由去飽和酶DESATURASE及一系列的電子傳遞體組成。,一分子氧接受來(lái)自去飽和酶的2對(duì)電子而生成2分子水，其中一對(duì)電子是通過(guò)電子傳遞體從NADPH獲得，另一對(duì)則是從脂酰基獲得，結(jié)果NADPH被氧化成NADP，脂?；谎趸纬呻p鍵。,動(dòng)物的去飽和酶系結(jié)合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，以脂酰COA為底物；而植物的在質(zhì)體中，以脂酰ACP為底物。此外，兩者的電子傳遞體的組成也略有差別，動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)胞色素B5在植物體內(nèi)為鐵硫蛋白。,去飽和作用首先發(fā)生在飽和脂肪酸的9、10碳原子上生成單不飽和脂肪酸如棕櫚油酸、油酸。動(dòng)物從該雙鍵向脂肪酸的COOH端繼續(xù)去飽和形

簡(jiǎn)介：,3酶（ENZYME）31酶是生物催化劑32酶的命名與分類33酶的作用機(jī)理34酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)35酶活性調(diào)節(jié)36酶活力測(cè)定及分離提純37維生素和輔酶,31酶是生物催化劑311酶的概念酶（ENZYME）是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高度專一性和催化功能的蛋白質(zhì)，由于它催化生物體內(nèi)的一切化學(xué)反應(yīng)，故稱之為生物催化劑BIOLOGICALCATALYST。RIBOZYME（核酶）具催化能力的RNA分子。,新陳代謝是生物體的重要特征，生物體內(nèi)不斷地進(jìn)行著各種化學(xué)反應(yīng)，由于酶的存在使這些反應(yīng)變得容易和迅速；酶降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能ACTIVATIONENERGY，使生物體具有穩(wěn)定而溫和的內(nèi)部條件下，迅速地進(jìn)行著各種復(fù)雜的反應(yīng)；酶通過(guò)在機(jī)體內(nèi)的分布、含量、活性等方面的控制，調(diào)節(jié)著體內(nèi)的有序代謝過(guò)程。,312酶催化作用的特點(diǎn)酶與一般催化劑一樣，只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng)縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，而不改變平衡點(diǎn)酶作為催化劑在化學(xué)反應(yīng)的前后沒(méi)有質(zhì)和量的改變微量的酶就能發(fā)揮較大的催化作用。ES＝ES?EP,酶和一般催化劑的作用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能。加快反應(yīng)的速度，不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。,由于酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此酶促反應(yīng)又具有其特性。3121催化效率高酶能大幅度降低反應(yīng)的活化能，較化學(xué)催化劑活性高1071013倍?；瘜W(xué)反應(yīng)活化能無(wú)催化劑18000CAL/MOL膠態(tài)鈀（鉑）11700CAL/MOL過(guò)氧化氫酶1700CAL/MOL,3122酶的高度專一性SPECIFICITY酶對(duì)底物及催化的反應(yīng)都有嚴(yán)格的選擇性，一種酶只能催化一類甚至一種化學(xué)反應(yīng)，并生成一定的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱為酶的專一性。受酶催化的化合物稱為該酶的底物或作用物SUBSTRATE。如酯酶只能水解酯類。,酶對(duì)底物的專一性分為結(jié)構(gòu)專一性和立體異構(gòu)專一性。⑴結(jié)構(gòu)專一性根據(jù)酶對(duì)底物結(jié)構(gòu)的要求不同，分為相對(duì)專一性和絕對(duì)專一性。①絕對(duì)專一性ABSOLUTESPECIFICITY這些酶對(duì)底物有非常嚴(yán)格的要求，只作用一種底物，而不作用其它任何物質(zhì)。如脲酶UREASE只作用于尿素而不作用于其衍生物如尿素的甲基取代物或氯取代物。,②相對(duì)專一性RELATIVESPECIFICITY酶對(duì)底物要求較低，作用的底物不至一種，對(duì)作用底物鍵的兩端的要求程度不同又可分為基團(tuán)專一性和鍵專一性。A、鍵專一性酶對(duì)鍵的兩端無(wú)嚴(yán)格要求，只要求一定的鍵。如酯酶LIPASE、二肽酶等。,B、基團(tuán)專一性又稱為族專一性，酶不但要求底物一定的化學(xué)鍵，而且對(duì)鍵一端的基團(tuán)也有嚴(yán)格要求。如?D葡萄糖苷酶不但要求?糖苷鍵，并要求鍵的一端必須有葡萄糖殘基，而對(duì)另一端基團(tuán)無(wú)嚴(yán)格要求，可水解蔗糖和麥芽糖。,⑵立體異構(gòu)專一性STEREOSPECIFICITY幾乎所有的酶對(duì)于立體異構(gòu)體都具有高度的專一性。酶對(duì)底物的立體構(gòu)型的特異要求，可分為旋光異構(gòu)專一性和幾何異構(gòu)專一性A、旋光異構(gòu)專一性當(dāng)?shù)孜镉行猱悩?gòu)體時(shí)，酶只作用其中的一種。如LAA氧化酶只作用于LAA、L乳酸脫氫酶的底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。,例如乳酸脫氫酶是具有立體異構(gòu)特異性的酶，它能催化乳酸脫氫生成丙酮酸的可逆反應(yīng)。,L乳酸通過(guò)其不對(duì)稱C原子上的CH3、COOH及OH基分別與乳酸脫氫酶活性中心的A、B及C三個(gè)功能基團(tuán)結(jié)合，故可受酶催化而轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。而D乳酸由于OH、COOH的空間位置與L乳酸相反，與酶的三個(gè)結(jié)合基團(tuán)不能完全配合，故不能與酶結(jié)合受其催化。,乳酸脫氫酶的立體異構(gòu)特異性A、B、C分別為L(zhǎng)DH活性中心的三個(gè)功能基團(tuán)。,因此，酶的特異性不但決定于酶活性中心的功能基團(tuán)的性質(zhì)，而且還決定于底物和活性中心的空間構(gòu)象，只有那些有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，能與酶的結(jié)合基團(tuán)結(jié)合，而且空間構(gòu)型又完全適應(yīng)的化合物，才能作為酶的底物。,B、幾何異構(gòu)專一性如延胡索酸水化酶只催化延胡索酸即反丁烯二酸水合生成蘋果酸及其逆反應(yīng)，而不催化順丁烯二酸。HOOCHC延胡索酸水化酶CH2COOHH2OCHCOOHCHOHCOOH延胡索酸蘋果酸酶的專一性取決于酶的活性中心的構(gòu)象及性質(zhì)。酶與底物的結(jié)合，至少存在三個(gè)結(jié)合點(diǎn)。,,,,,,,3123酶易失活酶是蛋白質(zhì)，酶促反應(yīng)要求一定的PH、溫度等溫和的條件，凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶失活；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽、高溫、紫外線、劇烈震蕩等任何使蛋白質(zhì)變性的理化因素都可能使酶變性而失去其催化活性。同時(shí)溫度、PH值等也影響酶的活性。,3124酶活力受多種因素的調(diào)節(jié)和控制酶是生物體的組成成份，和體內(nèi)其他物質(zhì)一樣，不斷在體內(nèi)新陳代謝，酶活力的調(diào)控方式很多，包括酶的生物合成的誘導(dǎo)和阻遏，抑制劑調(diào)控、共價(jià)修飾調(diào)控、反饋調(diào)控、酶原激活及激素調(diào)控等。這些調(diào)控保證酶在體內(nèi)新陳代謝中發(fā)揮其適當(dāng)?shù)拇呋饔?，使生命活?dòng)中的種種化學(xué)反應(yīng)都能夠有條不紊、協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行。,3125酶的催化活性與輔因子有關(guān)有些酶是復(fù)合蛋白，由酶蛋白和非蛋白小分子物質(zhì)輔助因子組成，只有二者結(jié)合酶才有活性。,313酶的化學(xué)本質(zhì)3131酶是蛋白質(zhì)幾乎所有的酶都是蛋白質(zhì)，有的是簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)，有的是結(jié)合蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。,3132酶的組成分類根據(jù)酶的組成成份，可分單純酶和結(jié)合酶兩類。單成分酶（單純酶，SIMPLEENZYME）是基本組成單位僅為氨基酸的一類酶不含其他成分，它的催化活性僅僅決定于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。如脲酶，蛋白酶，脂肪酶、淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等水解酶。,雙成分酶（結(jié)合酶，CONJUGATEDENZYME）這類酶分子中除了蛋白質(zhì)部分（酶蛋白，APOENZYME）外還有非蛋白質(zhì)成分（輔因子，COFACTORS），兩者結(jié)合成的復(fù)合物稱作全酶HOLOENZYME。全酶酶蛋白輔因子（輔酶、輔基）,輔因子包括輔酶、輔基和金屬離子，金屬離子作為酶活性的組成部分；或者是連接底物和酶分子的橋梁；或在穩(wěn)定酶蛋白分子構(gòu)象方面所必需。輔酶和輔基是一類小分子化合物，它們的主要作用是在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)。①輔酶（COENZYME）輔酶與酶蛋白結(jié)合較疏松（非共價(jià)鍵相連），可以用透析或超濾方法除去，一種輔酶可為幾種酶的輔酶。,②輔基（PROSTHETICGROUP）輔基與酶蛋白結(jié)合緊密（共價(jià)鍵相連），不易用透析或超濾方法除去，需經(jīng)化學(xué)處理才能將其與酶蛋白分開(kāi)，輔基一般為一種酶專有。輔酶和輔基的差別僅僅是它們與酶蛋白結(jié)合的牢固程度不同，而無(wú)嚴(yán)格的界限。,3133單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合體根據(jù)酶蛋白分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)可分為單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合體。①單體酶MONOMERICENZYME單體酶只有一條多肽鏈，這一類酶很少，一般為水解酶類，相對(duì)分子質(zhì)量為13000～35000。,②寡聚酶OLIGOMERICENZYME寡聚酶由幾個(gè)甚至幾十個(gè)亞基組成，亞基相同或不同，亞基間以非共價(jià)鍵結(jié)合，用4MOL／L尿素溶液或其它方法可以把它們彼此分開(kāi)。寡聚酶的相對(duì)分子質(zhì)量從35000到幾百萬(wàn)。例如磷酸化酶A和3磷酸甘油醛脫氫酶等。,③多酶體系MULTIENZYMESYSTEM多酶復(fù)合體是由幾個(gè)酶聚合嵌合而成的復(fù)合體。一般由在系列反應(yīng)中26個(gè)功能相關(guān)的酶組成，它有利于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行，以提高酶的催化效率，同時(shí)便于機(jī)體對(duì)酶的調(diào)控。多酶復(fù)合體相對(duì)分子質(zhì)量都很高，一般都在幾百萬(wàn)以上。例如丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（總相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)460000）和脂肪酸合成酶復(fù)合體。,3134核酶核酶是唯一的非蛋白酶。它是一類特殊的RNA，能夠催化RNA分子中的磷酸酯鍵的水解及其逆反應(yīng)。RIBOZYME的發(fā)現(xiàn)突破了酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)的這一傳統(tǒng)觀念。,,32酶的命名與分類酶學(xué)研究飛速發(fā)展，新酶不斷被發(fā)現(xiàn)，為了避免混亂，必須進(jìn)行統(tǒng)一地分類和命名。321酶的分類國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)IEC規(guī)定，將所有的酶按催化反應(yīng)的性質(zhì)分為6大類，分別用1、2、3、4、5、6編號(hào)表示。再根據(jù)底物中被作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)將每一大類分為若干亞類，并按順序編成1、2、3??等數(shù)字；每一亞類再分成若干亞亞類，仍用1、2、3編號(hào)，這樣每一個(gè)酶的分類號(hào)由四個(gè)數(shù)字組成，數(shù)字間用“”分開(kāi)。,如乙醇脫氫酶，編號(hào)為EC1111；乳酸脫氫酶，編號(hào)為EC11127；檸檬酸裂合酶，編號(hào)為EC4111,3211氧化還原酶類（OXIDEREDUCTASES）催化氧化還原反應(yīng)，涉及H或E的轉(zhuǎn)移。又可分為脫氫酶和氧化酶二類。①脫氫酶反應(yīng)通式,②氧化酶反應(yīng)通式2AH2O22A2H2O,3212轉(zhuǎn)移酶類（TRANSFERASES）催化底物之間進(jìn)行某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移或交換的酶類，如轉(zhuǎn)酮基、轉(zhuǎn)氨基、轉(zhuǎn)?；取７磻?yīng)通式AXBABX,3213水解酶類（HYDROLASES）催化底物分子加水分解成兩個(gè)分子。反應(yīng)通式ABH2OAOHBH,3214裂合酶類（LYASES）催化從底物分子上移去一個(gè)基團(tuán)而留下雙鍵的反應(yīng)和逆反應(yīng)，或使底物斷裂成兩種分子的反應(yīng)和逆反應(yīng)，如醛縮酶、水化酶、脫氨酶等。反應(yīng)通式,3215異構(gòu)酶類（ISOMERASES）催化同分異構(gòu)體間的相互轉(zhuǎn)變。如，磷酸丙糖異構(gòu)酶、消旋酶等。①異構(gòu)酶②表異構(gòu)酶③變位酶,3216合成酶類SYNTHATASES，連結(jié)酶，LIGASES在ATP或GTP，UTP等參與下，催化兩個(gè)分子合成另一分子的反應(yīng)。反應(yīng)通式,天冬酰胺合成酶,322酶的命名法3221普通命名法（習(xí)慣命名法）①根據(jù)酶催化的底物來(lái)命名底物酶如蔗糖酶，蛋白酶，淀粉酶、脂酶、核酸酶等。②根據(jù)酶作用的底物及反應(yīng)的性質(zhì)命名底物反應(yīng)類型酶如琥珀酸脫氫酶，氨基酸氧化酶，異檸檬酸裂解酶等。,③有時(shí)注明酶的來(lái)源及特性如木瓜蛋白酶，枯草桿菌蛋白酶，胃蛋白酶，酸性磷酸酯酶。④催化反應(yīng)的性質(zhì)如水解酶、異構(gòu)酶、裂解酶等。習(xí)慣命名法簡(jiǎn)單，應(yīng)用歷史長(zhǎng)，但缺乏系統(tǒng)性，有時(shí)出現(xiàn)一酶數(shù)名或一名數(shù)酶的現(xiàn)象。,3222國(guó)際系統(tǒng)命名法鑒于新酶的不斷發(fā)現(xiàn)和過(guò)去文獻(xiàn)中對(duì)酶命名的混亂，國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定了一套系統(tǒng)的命名法，使一種酶只有一種名稱。它包括酶的系統(tǒng)命名和4個(gè)數(shù)字分類的酶編號(hào)。基本原則全部參與反應(yīng)的底物（中間用號(hào)分開(kāi)）酶催化反應(yīng)的性質(zhì)酶,反應(yīng)系統(tǒng)命名ATP葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移酶。表示該酶催化從ATP中轉(zhuǎn)移一個(gè)磷酸到葡萄糖分子上的反應(yīng)。它的分類數(shù)字是EC2711,EC代表按國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定的命名，第1個(gè)數(shù)字2代表酶的分類名稱轉(zhuǎn)移酶類，第2個(gè)7代表亞類磷酸轉(zhuǎn)移酶類，第3個(gè)1代表亞亞類以羥基作為受體的磷酸轉(zhuǎn)移酶類，第4個(gè)1代表該酶在亞亞類中的排號(hào)D葡萄糖作為磷酸基的受體。,系統(tǒng)名乳酸NAD氧化還原酶，編號(hào)為EC11127；習(xí)慣名乳酸脫氫酶,33酶的作用機(jī)理331酶作用在于降低反應(yīng)活化能化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物分子必須超過(guò)一定的能閾而成為活化的狀態(tài)，才能發(fā)生變化形成產(chǎn)物。1MOL底物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需要的自由能稱為活化能。,對(duì)反應(yīng)體系加熱或照光，增加反應(yīng)分子的自由能使反應(yīng)分子活化；也可使用催化劑降低反應(yīng)的能閾，使反應(yīng)沿著一個(gè)活化能較低的途徑進(jìn)行。催化劑的作用，主要是降低反應(yīng)所需的活化能，以致相同的能量能使更多的分子活化，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。酶能顯著地降低活化能，故能表現(xiàn)為高度的催化效率。,非催化過(guò)程和催化過(guò)程自由能的變化,332中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)酶能改變反應(yīng)途徑而降低反應(yīng)的活化能。中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)認(rèn)為在酶促反應(yīng)中，底物SUBSTRATE,S與酶結(jié)合成不穩(wěn)定中間產(chǎn)物后，再分解成酶與產(chǎn)物PRODUCT,P。,由于形成ES的活化能及ES分解為EP的活化能均較低，所以總反應(yīng)的活化能降低了。即ES的形成，改變了原來(lái)反應(yīng)的途徑，降低了活化能，使反應(yīng)加速。,證據(jù)由于ES的形成速度很快，且很不穩(wěn)定，一般不易得到ES復(fù)合物存在的直接證據(jù)。但從溶菌酶結(jié)構(gòu)的研究中，已制成它與底物形成復(fù)合物的結(jié)晶，并得到了X線衍射圖，證明了ES復(fù)合物的存在。,過(guò)氧化物酶含有鐵卟啉，酶溶液呈紅褐色，在645、583、548、498NM處有特征吸收光譜。當(dāng)向酶溶液中加入過(guò)氧化氫后，酶液變成紅色，只吸收561、5305NM的光，說(shuō)明酶與底物之間發(fā)生了作用而形成新的物質(zhì)。若此時(shí)再加入氫供體（如焦性沒(méi)食子酸），吸收光譜變回原來(lái)的四個(gè)條帶，酶液又變回紅褐色。,333酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心酶分子很大，其催化作用往往并不需要整個(gè)分子，如用氨肽酶處理木瓜蛋白酶，使其肽鏈自N端開(kāi)始逐漸縮短，當(dāng)其原有的180個(gè)氨基酸殘基被水解掉120個(gè)后，剩余的短肽仍有水解蛋白質(zhì)的活性。表明酶的催化活性僅與酶的一小部分區(qū)域有關(guān)，這一區(qū)域就是酶的活性中心。,酶的活性中心也稱活性部位（ACTIVESITE），是指酶分子中與底物結(jié)合并起催化反應(yīng)的空間部位。酶分子中與酶活性有關(guān)的基團(tuán)稱為酶的必需基團(tuán)ESSENTIALGROUP。它是酶分子中表現(xiàn)催化活力所必需的部分，包括活性中心和活性中心以外的對(duì)維持活性中心空間構(gòu)象所必需的一些基團(tuán)。,有些必需基團(tuán)雖然在一級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很遠(yuǎn)，但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，與底物結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，構(gòu)成酶的活性中心。結(jié)合酶在空間結(jié)構(gòu)上幾個(gè)靠近的氨基酸殘基的一些側(cè)鏈基團(tuán)（有時(shí)也包括主鏈上的集團(tuán)）和輔因子一起構(gòu)成酶的活性中心。,酶的活性中心由結(jié)合部位和催化部位所組成。結(jié)合部位（BINDINGSITE）由有一定特性的基團(tuán)組成，一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上，此部位決定酶的專一性。催化部位（CATALYTICSITE）由一些參與催化反應(yīng)的基團(tuán)組成，起催化作用，底物分子中的化學(xué)鍵在此部位被打斷或形成新鍵，從而發(fā)生一定的化學(xué)變化，此部位決定酶的催化高效性。,外界理化因素可改變酶的活性，原因是它們可能首先影響了酶的活性中心的特定結(jié)構(gòu)，包括必需基團(tuán)形成的次級(jí)鍵的破壞。,HYDROPHOBIC,HYDROPHILIC,TOTAL,SUBSTRATE,BACKBONE,WATSONETAL1987MOLBIOLGENE,PLATE3,溶菌酶（LYSOZYME）,■二十種氨基酸的特征,有大有小,有正有負(fù),有極性非極性,,,334誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)1890年，EMILFISCHER提出的鎖鑰結(jié)合學(xué)說(shuō)解釋酶的高度專一性，但它不能解釋可逆反應(yīng)中酶既適應(yīng)與底物又適應(yīng)與產(chǎn)物。1958年，DEKOSHLANDJR提出了誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)，認(rèn)為酶活性部位的構(gòu)象是柔韌可變的。酶同底物結(jié)合時(shí)，酶活性部位因受底物的誘導(dǎo)，會(huì)改變其構(gòu)象使適合與底物契合而結(jié)合成中間絡(luò)合物，進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)酶從ES復(fù)合物分離出來(lái)后，即恢復(fù)其原有構(gòu)象。,335酶的高效催化機(jī)制①趨近效應(yīng)APPROXIMATION和定向效應(yīng)OIENTATION酶可使其底物結(jié)合在它的活性部位。底物分子在酶活性中心區(qū)域的有效濃度大大增高，從而加速反應(yīng)。酶與底物特異性結(jié)合后，酶的構(gòu)象發(fā)生變化，使其催化位點(diǎn)基團(tuán)和結(jié)合位點(diǎn)基團(tuán)正確地排列并定位，使參加反應(yīng)的幾種底物基團(tuán)定向于酶的催化部位。,底物分子和酶活性中心上的一個(gè)催化基團(tuán)在相互作用時(shí)的趨近效應(yīng),②張力作用DISTORTIONORSTRAIN酶與底物結(jié)合時(shí)，酶的構(gòu)象會(huì)發(fā)生變化，酶分子構(gòu)象變化可對(duì)底物產(chǎn)生張力，使底物分子中的敏感鍵產(chǎn)生張力或變形，使敏感鍵更易于破裂。,③酸堿催化作用（ACIDBASECATALYST）指廣義的酸堿催化，即質(zhì)子供體和質(zhì)子受體對(duì)酶促反應(yīng)的催化作用，催化了細(xì)胞內(nèi)的許多種類的有機(jī)反應(yīng)。酶活性中心的氨基、羧基、巰基和咪唑基等都可作為質(zhì)子的供體或受體對(duì)底物進(jìn)行催化。其中咪唑基的解離常數(shù)為60，在中性條件下可作為質(zhì)子供體或質(zhì)子受體，它常和其他活性氨基酸殘基如ASP、SER等一起構(gòu)成電荷轉(zhuǎn)接系統(tǒng)。,④共價(jià)催化作用（COVALENTCATALYST）又稱共價(jià)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)。酶和底物以共價(jià)鍵形成一個(gè)不穩(wěn)定的共價(jià)中間復(fù)合物，這些復(fù)合物比無(wú)酶存在時(shí)更容易進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使反應(yīng)加快。,⑤微環(huán)境效應(yīng)酶活性中心的低介電區(qū)效應(yīng)一般酶的活性中心穴內(nèi)是一個(gè)相對(duì)的非極性區(qū)，因此酶的催化基團(tuán)被低介電環(huán)境包圍，底物分子的敏感鍵和酶的催化基團(tuán)之間就會(huì)有很大的反應(yīng)力，加速酶反應(yīng)。,336胰凝乳蛋白酶的催化機(jī)理胰凝乳蛋白酶的活性中心由SER195、HIS57和ASP102組成，它們構(gòu)成一個(gè)電荷轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，SER195由于HIS57和ASP102的影響而成為很強(qiáng)的親核基團(tuán)，易于供出電子。,SER195的氧原子對(duì)底物敏感肽鍵的羰基碳原子進(jìn)行親核攻擊，形成一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)渡態(tài)，同時(shí)一個(gè)質(zhì)子從SER195轉(zhuǎn)移到HIS57。,結(jié)果底物的敏感鍵斷裂，其中胺成分通過(guò)氫鍵與酶的HIS57咪唑基連接，底物的羧基部分酯化到SER195的羥基上。,胺從中間物中釋放出來(lái)，電荷轉(zhuǎn)接系統(tǒng)從水中吸收一個(gè)質(zhì)子，結(jié)果OH立即攻擊連在SER195上的底物的羧基碳原子。,HIS57供出一個(gè)質(zhì)子到SER195的氧原子上，底物中的酸成分從SER195上釋放出來(lái)，這時(shí)酶又恢復(fù)自由狀態(tài)。,337酶原激活（ZYMOGENACTIVATION）有些酶在其生物合成后即可自發(fā)地折疊成一定的構(gòu)象，表現(xiàn)出全部活性，如溶菌酶；而有些酶在生物體內(nèi)先合成出來(lái)的是其無(wú)活性前體稱為酶原（ZYMOGEN），這些酶原必需在一定的條件下（某種酶或酸），被打斷一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵，從而使構(gòu)象發(fā)生一定的變化后才表現(xiàn)出活性，這一過(guò)程稱為酶原激活。,如胰蛋白酶原的激活，腸激酶將其N端的一個(gè)6肽切去，即變?yōu)橛谢钚缘囊鹊鞍酌?。胰蛋白酶原N端VALASPASPASPASPLYSILEVALGLYC端?N端VALASPASPASPASPLYSILEVALGLYC端6肽活性胰蛋白酶,在組織細(xì)胞中，某些酶以酶原的形式存在可保護(hù)分泌酶原的組織不被水解破壞；同時(shí)，酶原激活也是有機(jī)體調(diào)控酶活的一種方式。,34酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)KINETICSOFENZYMECATALYZEDREACTIONS是研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素的科學(xué)。影響酶促反應(yīng)的主要因素包括酶濃度、底物濃度、PH、溫度、抑制劑和激活劑等。在研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，應(yīng)該維持反應(yīng)中其它因素不變，而只改變要研究的因素。,研究酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)有助于闡明酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，也可為酶作用機(jī)理的研究提供數(shù)據(jù)；有助于尋找最有利的反應(yīng)條件，以最大限度地發(fā)揮酶催化反應(yīng)的高效率；有助于了解酶在代謝中的作用或某些藥物作用的機(jī)理等。,341酶促反應(yīng)的速率酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中所指的速度是反應(yīng)的初速度，因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)速度與酶的濃度呈正比關(guān)系，這樣避免了反應(yīng)產(chǎn)物以及其他因素的影響。酶促反應(yīng)的速率（?），一般是以單位時(shí)間內(nèi)底物被分解的量來(lái)表示（?MOL/MIN、MG/MIN等）。通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量可以得到酶促反應(yīng)速度。,酶促反應(yīng)在開(kāi)始的初期速率較大，隨后由于產(chǎn)物濃度的逐漸增加，反應(yīng)速率漸漸下降，最后完全停止。因此測(cè)定酶的反應(yīng)速率一般只測(cè)反應(yīng)開(kāi)始的初速，而不是測(cè)定反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間。,,,,,P,T,斜率P/TV,342酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響?yīng)ピ谝欢ǖ臏囟群蚉H條件下，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^(guò)酶的濃度時(shí)，酶的濃度與反應(yīng)速度呈正比關(guān)系。VKE,343底物濃度對(duì)酶作用的影響和米氏方程3431底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響,在酶濃度不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈雙曲線。,在底物濃度很低時(shí)，反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而急驟加快，兩者呈正比關(guān)系，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)。隨著底物濃度的升高，反應(yīng)速度不再呈正比例加快，反應(yīng)速度增加的幅度不斷下降。如果繼續(xù)加大底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。此時(shí)，無(wú)論底物濃度增加多大，反應(yīng)速度也不再增加，說(shuō)明酶已被底物所飽和。所有的酶都有飽和現(xiàn)象，只是達(dá)到飽和時(shí)所需底物濃度各不相同而已。,根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)，在底物濃度較低時(shí)，只有一部分酶與底物形成中間絡(luò)合物ES，若此時(shí)增加S，ES增加，反應(yīng)速度加快，當(dāng)S很大時(shí)，體系中的酶分子都被底物所結(jié)合成ES，此時(shí)S再增加，但無(wú)剩余的E與之結(jié)合，反應(yīng)速度不會(huì)增加。,3432米曼氏方程式MICHAELISMENTENEQUATION20世紀(jì)初觀察到酶被底物所飽和的現(xiàn)象。當(dāng)E、T、PH恒定時(shí)，在S很低的范圍內(nèi)，反應(yīng)初速度V與S成正比VKS當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)一定限度時(shí)，VVMAX,VKS只表示反應(yīng)初速與底物濃度的關(guān)系，不能代表整個(gè)反應(yīng)中底物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。,1913年，MICHAELIS和MENTEN根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)，推導(dǎo)出了反應(yīng)速度和底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米氏方程。,V某一底物濃度時(shí)的反應(yīng)速度VMAX最大反應(yīng)速度S底物濃度KM米氏常數(shù)（MICHAELISCONSTANT）,當(dāng)S很低時(shí)，SKM，則V≌VMAXS/KM，反應(yīng)速度與底物濃度呈正比。當(dāng)S很高時(shí)，SKM，此時(shí)V≌VMAX，反應(yīng)速度達(dá)最大速度，S再增高也不影響反應(yīng)速度。,酶與不同濃度的底物相互作用模式,米氏方程式的推導(dǎo)米氏方程式提出后又經(jīng)BRIGGS和HALDANE的充實(shí)和發(fā)展，米氏方程推導(dǎo)過(guò)程,K1、K2、K3和K4分別為各向反應(yīng)的速度常數(shù)。,1ES的生成途徑來(lái)自ES和EP，但其中EP生成ES的速度極小（尤其在起始階段，P的生成很少），可以忽略不計(jì)，2又因?yàn)镾E，中間產(chǎn)物ES中的S濃度可以忽略不計(jì)。,因此，ES的生成速度為,ETES為游離酶的濃度,ES的分解速度為,3當(dāng)反應(yīng)體系處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，ES生成和分解的速度相等。,即K1ET－ESSK2K3ES,則,令,即,則,形成ES的反應(yīng)較快，生成P的速度較慢，因此總反應(yīng)速度取決于K3，故VK3ES在酶促反應(yīng)達(dá)最大速度時(shí)，所有的酶分子都已與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物，此時(shí)ETES那么VMAXK3ET,在上式兩邊乘以K3得,由于VK3ES；VMAXK3ET即,3433米氏常數(shù)的意義和測(cè)定⑴米氏常數(shù)的意義①當(dāng)V?VMAX時(shí)，KMS。KM值等于酶促反應(yīng)速度為VMAX一半時(shí)的底物濃度（MMOL/L）。,②KM值可用來(lái)表示酶對(duì)底物的親和力因?yàn)镵M（K2K3）／K1，當(dāng)K2K3，即ES解離成E和S的速度大大超過(guò)分離成E和P的速度時(shí)，K3可忽略不計(jì)，此時(shí)KM值近似于ES解離常數(shù)KS，此時(shí)KM值可用來(lái)表示酶對(duì)底物的親和力。KMK2/K1ES/ESKS,KM值愈大，酶與底物的親和力愈??；KM值愈小，酶與底物親和力愈大。酶與底物親和力大，表示不需要很高的底物濃度，便可容易地達(dá)到最大反應(yīng)速度。但是K3值并非在所有酶促反應(yīng)中都遠(yuǎn)小于K2，所以KS值（又稱酶促反應(yīng)的底物常數(shù)）和KM值的涵義不同，不能互相代替使用。,③KM是酶的特征常數(shù)KM只與酶的性質(zhì)，酶所催化的底物和酶促反應(yīng)條件（如溫度、PH、有無(wú)抑制劑等）有關(guān)，與酶和底物的濃度無(wú)關(guān)。不同的酶KM值不同，因而可通過(guò)測(cè)定來(lái)鑒定不同的酶。KM不是ES的單獨(dú)解離常數(shù)，而是ES在參加反應(yīng)中整個(gè)復(fù)雜化學(xué)平衡的解離常數(shù)。,酶的種類不同，KM值不同，同一種酶與不同底物作用時(shí)，KM值也不同，其中KM值最小的底物稱為該酶的最適底物或天然底物。各種酶的KM值一般在103～105MMOL/L之間。,⑵米氏方程的應(yīng)用可以根據(jù)所要求的速度，求出應(yīng)加入底物的合理濃度，或根據(jù)底物濃度求反應(yīng)速度，如例1欲使V99VMAX,其底物的濃度應(yīng)為,欲使V90VMAX,其底物的濃度應(yīng)為,例2過(guò)氧化氫酶的KM為25MMOL，底物的濃度為100MMOL，求反應(yīng)速度V。,答案VVMAX80,⑶KM和VMAX的求法底物濃度曲線是雙曲線。從圖中很難精確地測(cè)出KM和VMAX。為此人們將米氏方程進(jìn)行種種變換，將曲線作圖轉(zhuǎn)變成直線作圖。,①雙倒數(shù)作圖法將米氏方程兩邊取倒數(shù)，以1/V對(duì)1/S作圖。,?1/VKM/VMAX1/S1/VMAX則橫、縱軸截矩為1/KM,1/VMAX斜率KM/VMAX,②V對(duì)V/S作圖法以V為縱坐標(biāo)對(duì)V/S橫坐標(biāo)作圖，所得直線，其縱軸的截距為VMAX，斜率為KM。,將米氏方程經(jīng)移項(xiàng)整理后可寫(xiě)成VKMV/SVMAX,斜率為KM,米氏方程只適用于較簡(jiǎn)單的酶作用過(guò)程，對(duì)于比較復(fù)雜的酶促反應(yīng)過(guò)程，如多酶體系、多底物、多產(chǎn)物、多中間物等，還不能全面地籍此概括和說(shuō)明，必須借助于復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。,344PH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響?yīng)ッ阜磻?yīng)介質(zhì)的PH可影響酶分子，特別是活性中心上必需基團(tuán)的解離程度和催化基團(tuán)中質(zhì)子供體或質(zhì)子受體所需的離子化狀態(tài)，也可影響底物和輔酶的解離程度，從而影響酶與底物的結(jié)合。,⑴酶的最適PH只有在特定的PH條件下，酶、底物和輔酶的解離情況才最適宜于它們互相結(jié)合，并發(fā)生催化作用，使酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值，此PH值稱為酶的最適PHOPTIMUMPH。它和酶的最穩(wěn)定PH不一定相同。溶液的P

簡(jiǎn)介：5糖類分解代謝51新陳代謝概論52生物體內(nèi)的糖類53雙糖和多糖的酶促降解54糖酵解55三羧酸循環(huán)56磷酸戊糖途徑57糖醛酸途徑,51新陳代謝概論新陳代謝是生物于周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過(guò)程。包括同化作用ASSIMILATION和異化作用DISSIMILATION兩個(gè)方面。生物體通過(guò)同化作用合成代謝不斷地從環(huán)境中攝取物質(zhì)，經(jīng)一系列生化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱慕M分；通過(guò)異化作用分解代謝將原有的組分經(jīng)一系列生化反應(yīng)，分解為簡(jiǎn)單成分重新利用或排出體外。,各種生物都具有各自特異的新陳代謝類型，此特異方式主要決定于遺傳，環(huán)境條件也有一定的影響。新陳代謝類型的特點(diǎn)①絕大多數(shù)代謝反應(yīng)在溫和條件下，由酶催化進(jìn)行。②繁多的代謝反應(yīng)相互配合，有條不紊，彼此協(xié)調(diào)且有嚴(yán)格的順序性。,③新陳代謝是對(duì)內(nèi)外環(huán)境條件高度適應(yīng)和靈敏調(diào)節(jié)而成的一個(gè)有規(guī)律的總過(guò)程。④每一代謝都有各自的代謝途徑，代謝反應(yīng)中任一反應(yīng)物、中間物或產(chǎn)物，都稱為代謝物METABOLITE；⑤生物大分子的合成和分解都是逐步進(jìn)行的，并伴隨著能量的吸收和釋放。,512代謝的研究方法代謝研究主要是指中間代謝的研究方法。所謂中間代謝指某一代謝中的一系列酶促反應(yīng)。研究方法主要包括5121示蹤法①苯環(huán)化合物示蹤法，如KNOOP利用苯甲酸、苯乙酸標(biāo)記脂肪酸，提出了脂肪酸?氧化學(xué)說(shuō)。,②穩(wěn)定同位素示蹤法，如利用15NH4CL，標(biāo)記DNA分子從而證明了DNA的半保留復(fù)制方式。③放射性同位素示蹤法等。如卡爾文以14CO2飼喂植物，再用紙層析分離CO2代謝的中間物，提出光合作用中CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑目栁难h(huán)CALVINCYCLE。,5122抗代謝物、酶抑制劑的應(yīng)用在離體條件下，使用抗代謝物和酶抑制劑來(lái)阻抑、改變反應(yīng)，觀察這些反應(yīng)被抑制或改變以后的結(jié)果，從而推測(cè)中間代謝的情況。,5123體內(nèi)試驗(yàn)和體外試驗(yàn)①體內(nèi)研究INVIVO以生物整體進(jìn)行中間代謝研究稱為體內(nèi)研究，包括用整體器官或微生物細(xì)胞群進(jìn)行的研究。如KNOOP以犬為研究對(duì)象，飼喂苯環(huán)標(biāo)記的脂肪酸，再研究犬尿中苯標(biāo)記物狀態(tài)，是“體內(nèi)研究”；,②體外研究INVITRO，NOVIVO以組織切片、勻漿、提取液為材料進(jìn)行研究稱為體外研究。如KREBS以肌肉糜勻漿為材料，研究酶抑制劑和反應(yīng)物的加入對(duì)反應(yīng)中間物和代謝終產(chǎn)物的影響，確定了三羧酸循環(huán)的反應(yīng)歷程。在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)不同的研究對(duì)象采用不同研究方法，但以同位素示蹤法ISOTOPICTRACERTECHNIQUE最常用。,52生物體內(nèi)的糖類糖是具有實(shí)驗(yàn)式CH2ON的多羥基醛或酮，它分為單糖、寡糖、多糖和結(jié)合糖四類。糖的生物學(xué)作用①糖類是生物體內(nèi)重要的能源，糖分解產(chǎn)生的ATP可供需能代謝之用。②糖分解代謝的許多中間物是合成氨基酸、脂肪、核苷酸的原料。,③糖與蛋白質(zhì)、脂類結(jié)合成復(fù)合糖，參與細(xì)胞識(shí)別、防御、免疫、粘附、結(jié)構(gòu)等多種過(guò)程。④結(jié)構(gòu)功能，如纖維素等。非糖代謝底物也可以經(jīng)過(guò)其它途徑再轉(zhuǎn)化為糖分解代謝的中間物，徹底氧化分解或者沿糖異生途徑轉(zhuǎn)化為糖，形成了以糖為中心的代謝網(wǎng)絡(luò)。,521單糖（MONOSACCHARIDES）單糖是最簡(jiǎn)單的，不再被水解成更小的糖單位。CH2ON，N3～9，其中戊糖（PENTOSE和己糖HEXOSE）分布廣意義大。根據(jù)單糖中碳原子數(shù)目分為丙、丁、戊、已糖等；根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為醛糖和酮糖。,丙糖中的醛糖是甘油醛，它有一個(gè)不對(duì)稱碳原子，故其構(gòu)型有D甘油醛和L甘油醛之分。凡可視為D甘油醛衍生物的糖都是D糖；凡可視為L(zhǎng)甘油醛衍生物的糖都是L糖。丙糖中的酮糖為二羥基丙酮。,自然界中的單糖多為醛糖，其中以己糖最普遍、最重要，戊糖次之。己醛糖中的葡萄糖分布最廣，是構(gòu)成淀粉、糖原、纖維素及其他許多糖類物質(zhì)的基本單位，且是人類血液中的正常成分，給機(jī)體提供能量的重要物質(zhì)。,已糖多以比較穩(wěn)定的15氧橋的六元環(huán)結(jié)構(gòu)（吡喃型）存在。在溶液中，六元環(huán)結(jié)構(gòu)己糖常與極少量14氧橋五元環(huán)結(jié)構(gòu)（呋喃型）糖成平衡狀態(tài)。戊糖以呋喃型結(jié)構(gòu)存在。在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，戊糖，己糖分別含有四個(gè)和五個(gè)不對(duì)稱碳原子，它們分別有24即16，25即32種同分異構(gòu)體。每種糖又依據(jù)第一碳原子上羥基和氫的相對(duì)空間位置分為?和?型兩類，它們互為異頭物。,單糖具有旋光性，其旋先度可借旋光儀測(cè)得，并計(jì)算得到旋光率。它能與酸、堿起作用，不同條件下氧化產(chǎn)生不同類型的酸。它能被還原成醇。有成蠟、成糖苷和成腙，成脎反應(yīng)，常借助這些反應(yīng)分析，鑒定糖。單糖中的酮糖，與醛糖相同，亦具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其五元環(huán)即呋喃型糖較常見(jiàn)。,522寡糖OLIGOSACCHARIDES寡糖是少數(shù)單糖（210個(gè)）的縮合產(chǎn)物。其中最重要的是雙糖，雙糖中常見(jiàn)的是蔗糖（SUCROSE）、麥芽糖MALTOSE、乳糖LACTOSE。,蔗糖分子中的葡萄糖和果糖經(jīng)醛、酮基縮合，失去還原、成腙、變旋等特性。麥芽糖分子由兩分子葡萄糖；乳糖分子由葡萄糖和半乳糖各一分子通過(guò)1,4糖苷鍵連接起來(lái)。二者仍有一個(gè)自由醛基，也即半縮醛基，故有還原、成脎、變旋等性質(zhì)。,523多糖（POLYSACCHARIDES）多糖是多個(gè)單糖基通過(guò)糖苷鍵連接而形成的高聚物。常見(jiàn)的有由一種類型的糖基組成的淀粉（STARCH）、糖原（GLYCOGEN）和纖維素（CELLULOSE）等。,淀粉是由?D葡萄糖縮合而成，是植物貯存的養(yǎng)料，分為直鏈和支鏈淀粉，葡萄糖分子間多是?1?4糖苷健，而分支點(diǎn)上是?1?6糖苷健。,淀粉遇碘液呈紫藍(lán)色反應(yīng)。能為酸或淀粉酶所水解，逐步降解時(shí)遇碘可顯出不同顏色。淀粉→紅色糊精→無(wú)色糊精→麥芽糖→葡萄糖藍(lán)紫→紅色→不顯色→不顯色→不顯色直鏈淀粉溶于熱水，分子量1010420106，約250300個(gè)葡萄糖殘基，分子通常卷曲為螺旋形，每一轉(zhuǎn)有6個(gè)葡萄糖殘基。遇碘呈紫蘭色，最大吸收波長(zhǎng)620680NM。,支鏈淀粉不溶于熱水，分子量5010440108，約﹥600個(gè)葡萄糖殘基，糖鏈分支點(diǎn)以?（1→6）糖苷鍵連接，分支短鏈的平均長(zhǎng)度為2430個(gè)葡萄糖殘基。遇碘顯紫紅色，最大吸收波長(zhǎng)530555NM之間。,糖原是動(dòng)物組織內(nèi)糖的貯存形式，如肝和肌肉中貯存的養(yǎng)分，有動(dòng)物淀粉之稱。其分子量較淀粉的略大，分支較支鏈淀粉略多，單糖連接方式與支鏈淀粉相同，分支鏈平均長(zhǎng)度約1218個(gè)葡萄糖殘基。遇碘顯棕紅色，最大吸收波長(zhǎng)430490NM。較易溶于水，遇碘液呈棕紅色外，其他性質(zhì)與淀粉相似。,纖維素是構(gòu)成植物軀干的主要成分，它由許多?D葡萄糖分子通過(guò)?1?4糖苷鍵縮合生成，其分子甚大，故不溶于水，稀酸、稀堿及其他普通有機(jī)溶劑中。,由一種以上類型的糖及其衍生物殘基組成。如糖胺聚糖（粘多糖）為含氮多糖。有透明質(zhì)酸，硫酸軟骨素、硫酸皮膚素，硫酸角質(zhì)素、肝素及硫酸乙酰肝素，存在于軟骨、腱等結(jié)締組織和各種腺體分泌的粘液中，有構(gòu)成組織間質(zhì)，潤(rùn)滑劑、防護(hù)劑等多方面作用。多糖研究近20年來(lái)取得了突破性的進(jìn)展，并成為近代生物化學(xué)中一個(gè)新興的活躍領(lǐng)域。,53雙糖和多糖的酶促降解531蔗糖、麥芽糖、乳糖的酶促降解5311蔗糖的水解蔗糖是植物光合作用產(chǎn)物的主要運(yùn)輸形式。①在蔗糖合成酶作用下水解,②在蔗糖酶（轉(zhuǎn)化酶）作用下水解,5312麥芽糖的水解麥芽糖酶可催化麥芽糖水解為葡萄糖。,5313乳糖的水解乳糖在?半乳糖苷酶催化下水解為D葡萄糖和D半乳糖。,532淀粉糖原的酶促降解淀粉（糖原）有水解和磷酸解兩種酶促降解途徑。5321淀粉酶促水解??淀粉酶、?淀粉酶、脫支酶和麥芽糖酶參與了植物體內(nèi)的淀粉水解。,①?淀粉酶耐熱70℃,15MIN不耐酸PH33，在淀粉分子內(nèi)部隨機(jī)水解?1,4糖苷鍵，將直鏈淀粉水解的產(chǎn)物為葡萄糖、麥芽糖；將支鏈淀粉作用產(chǎn)物為葡萄糖、麥芽糖和糊精。,②?淀粉酶耐酸不耐熱，從多糖的非還原端的?1,4糖苷鍵，將直鏈淀粉水解成麥芽糖；將支鏈淀粉（或糖原）水解為麥芽糖和極限糊精。,③脫支酶（R酶）可專一水解?1,6糖苷鍵。支鏈淀粉經(jīng)淀粉酶水解產(chǎn)生的極限糊精，由脫支酶水解去除?1,6鍵連接的葡萄糖，再在?淀粉酶和?淀粉酶作用下徹底水解。④麥芽糖酶水解麥芽糖和糊精中的?1,4糖苷鍵，生成葡萄糖。,5322淀粉的磷酸解淀粉磷酸化酶廣泛存在于高等植物的葉片及絕大多數(shù)貯藏器官中。淀粉磷酸化酶催化?1,4葡聚糖非還原末端的葡萄糖轉(zhuǎn)移給PI，生成G1P，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的非還原末端，繼續(xù)進(jìn)行磷酸化。淀粉NH3PO4NG1P,5323糖原的磷酸解糖原磷酸化酶主要存在于動(dòng)物肝臟中，通過(guò)糖原分解直接補(bǔ)充血糖。糖原磷酸化酶GLYCOGENPHOSPHORYLASE是糖原降解的限速酶，有活性和非活性兩種形態(tài)，分別稱為糖原磷酸化酶A活化態(tài)和糖原磷酸化酶B失活態(tài)，兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)變。,糖原磷酸解時(shí)，在酶A的作用下，從糖原非還原端逐個(gè)磷酸解下葡萄糖基，生成G1P，切至離分支點(diǎn)4個(gè)葡萄糖殘基處停止，然后由?1,41,4寡聚糖基轉(zhuǎn)移酶OLIGOSACCHARYLTRANSFERASE切下分支點(diǎn)上的麥芽三糖，同時(shí)將它轉(zhuǎn)移到另一鏈上，以?1,4糖苷鍵連接，被加長(zhǎng)了的支鏈仍由糖原磷酸化酶A磷酸解，而連接有1個(gè)葡萄糖殘基的?1,6糖苷鍵由脫支酶水解形成葡萄糖。,533細(xì)胞壁多糖的酶促降解纖維素是由100010000個(gè)?D葡萄糖通過(guò)?1，4糖苷鍵連接的直鏈分子，是植物細(xì)胞壁的主要組分。纖維素可在酸或纖維素酶作用下水解為?葡萄糖。,單糖的分解代謝在生物體內(nèi)首先要將多糖水解為單糖才能為生命活動(dòng)提供能源或碳源，葡萄糖是大多數(shù)有機(jī)體生命活動(dòng)的主要能源，細(xì)胞通過(guò)分解葡萄糖將其中所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成細(xì)胞能夠利用的形式（ATP）。,葡萄糖徹底氧化分解成CO2和H2O要經(jīng)歷EMPTCA、電子傳遞和氧化磷酸化幾個(gè)反應(yīng)階段，并將氧化釋放的能量轉(zhuǎn)變成ATP。,54糖酵解（GLYCOLYSIS）EMP541糖酵解的概念糖酵解是指葡萄糖在酶的作用下，在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)一系列脫氫氧化分解成丙酮酸的過(guò)程。由氧化分解沒(méi)有氧氣參與，故稱之為酵解。GEMBDEN,OMEYERHOF,JKPARNAS在研究糖酵解途徑中作出了重大貢獻(xiàn)，簡(jiǎn)稱為EMP途徑。,542EMP的生化歷程糖酵解分為己糖的磷酸化、磷酸己糖的裂解和丙酮酸的生成三個(gè)階段，共10個(gè)反應(yīng)組成。,5421己糖的磷酸化①葡萄糖的磷酸化PHOSPHORYLATIONOFGLUCOSE在己糖激酶作用下消耗ATP，使葡萄糖的第6位碳上被磷酸化生成6磷酸葡萄糖G6P，這不僅活化了葡萄糖，也有利于進(jìn)一步參與合成與分解代謝，同時(shí)還能使進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖不再逸出細(xì)胞。,MG2是己糖激酶的激活劑，6磷酸葡萄糖是己糖激酶的反饋抑制物。,②6磷酸葡萄糖的異構(gòu)反應(yīng)ISOMERIZATIONOFGLUCOSE6PHOSPHATE磷酸己糖異構(gòu)酶PHOSPHOHEXOSEISOMERASE催化6磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸果糖FRUCTOSE6PHOSPHATE,F6P。,③6磷酸果糖的磷酸化PHOSPHORYLATIONOFFRUCTOSE6PHOSPHATE磷酸果糖激酶PHOSPHOFRUCTOKINASE,PFK催化6磷酸果糖第一位C上磷酸化生成1,6二磷酸果糖，磷酸根由ATP供給。,PFK催化的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，它是糖的有氧氧化過(guò)程中最重要的限速酶，它也是變構(gòu)酶，檸檬酸、ATP等是變構(gòu)抑制劑，ADP、AMP、PI等是變構(gòu)激活劑。,5422磷酸己糖的裂解④16二磷酸果糖的裂解CLEAVAGEOFFRUCTOSE1,6DI/BISPHOSPHATE醛縮酶ALDOLASE催化16二磷酸果糖生成磷酸二羥丙酮和3磷酸甘油醛。,⑤磷酸二羥丙酮的異構(gòu)反應(yīng)ISOMERIZATIONOFDIHYDROXYACETONEPHOSPHATE磷酸丙糖異構(gòu)酶TRIOSEPHOSPHATEISOMERASE催化磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸甘油醛。至此1分子葡萄糖生成2分子3磷酸甘油醛，通過(guò)兩次磷酸化作用消耗2分子ATP。,5423丙酮酸的生成⑥3磷酸甘油醛的氧化OXIDATIONOFGLYCERALDEHYDE3PHOSPHATE）3磷酸甘油醛脫氫酶GLYCERALDEHYDE3PHOSPHATEDEHYDROGENASE催化3磷酸甘油醛氧化脫氫并磷酸化生成含有1個(gè)高能磷酸鍵的1,3二磷酸甘油酸，反應(yīng)脫下的氫和電子轉(zhuǎn)給NAD生成NADH，磷酸根來(lái)自無(wú)機(jī)磷酸。,⑦13二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移反應(yīng)磷酸甘油酸激酶PHOSPHAGLYCERATEKINASE,PGK催化13二磷酸甘油酸生成3磷酸甘油酸，同時(shí)其C1上的高能磷酸根轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP。,在底物氧化過(guò)程中，將底物分子中的高能磷酸基團(tuán)直接轉(zhuǎn)移給ADP，偶聯(lián)生成ATP的反應(yīng)稱為底物水平磷酸化SUBSTRATELEVELPHOSPHORYLATION。,⑧3磷酸甘油酸的變位反應(yīng)磷酸甘油酸變位酶PHOSPHOGLYCERATEMUTASE催化3磷酸甘油酸C3位上的磷酸基轉(zhuǎn)變到C2位上生成2磷酸甘油酸。,⑨2磷酸甘油酸的脫水反應(yīng)由烯醇化酶ENOLASE催化，2磷酸甘油酸脫水的同時(shí)，能量重新分配，生成含高能磷酸鍵的磷酸烯醇式丙酮酸PHOSPHOENOLPYRUVATEPEP。,⑩磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸轉(zhuǎn)移在丙酮酸激酶PYRUVATEKINASE,PK催化下，磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根轉(zhuǎn)移至ADP生成ATP，這是第二次底物水平的磷酸化過(guò)程。,543糖酵解的化學(xué)計(jì)量于生物學(xué)意義1分子葡萄糖經(jīng)過(guò)EMP途徑氧化分解產(chǎn)生2個(gè)丙酮酸，2個(gè)ATP和2個(gè)NADH。生成的2NADH若進(jìn)入有氧的徹底氧化途徑可產(chǎn)生6ATP。G2PI2NAD2ADP→2PYR2ATP2NADH2H2H2O,EMP的生物學(xué)意義①EMP是糖的有氧氧化和無(wú)氧氧化的一段共同途徑；②EMP是有機(jī)體在無(wú)氧條件下獲得能量的一種適應(yīng)方式。③EMP的一些中間產(chǎn)物可以作為合成其它重要生命物質(zhì)的原料。④EMP在糖與非糖物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)變過(guò)程中起著重要作用。,544糖酵解的其它底物許多糖類可轉(zhuǎn)變?yōu)樘墙徒獾牡孜锘蛑虚g產(chǎn)物進(jìn)入酵解途徑。,545丙酮酸的去路糖酵解終產(chǎn)物進(jìn)一步分解代謝的去路取決于氧的有無(wú)。在有氧條件下丙酮酸進(jìn)入線粒體脫氫氧化生成乙酰COA，進(jìn)入TCA繼續(xù)進(jìn)行氧化分解；缺氧時(shí)丙酮酸被還原成乳酸或乙醇。,①乳酸的生成乳酸脫氫酶LACTATEDEHYDROGENASE催化丙酮酸生成乳酸。反應(yīng)中丙酮酸作為氫接受體將3磷酸甘油醛脫氫生成的NADH氧化為NAD，使糖酵解繼續(xù)進(jìn)行。,②生成乙醇在酵母菌或其他微生物中，丙酮酸脫羧酶催化丙酮酸脫羧變成乙醛，乙醛在醇脫氫酶催化下被NADH還原形成乙醇。乙醇發(fā)酵存在于真菌和缺氧的植物器官如淹水的根中。乙醇發(fā)酵可用于釀酒、面包制作等。在有氧條件下乙醛可被氧化生成乙酸。,546糖酵解的調(diào)節(jié)代謝受到嚴(yán)格而精確的調(diào)節(jié)，以滿足機(jī)體的需要，保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。這種控制主要是通過(guò)調(diào)節(jié)酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)代謝過(guò)程中往往催化不可逆反應(yīng)的酶限制代謝反應(yīng)速度，這種酶稱為調(diào)節(jié)酶。,糖酵解途徑中己糖激酶HK，磷酸果糖激酶1PFK1和丙酮酸激酶PK是主要的調(diào)節(jié)酶，調(diào)節(jié)著糖酵解的速度，以滿足細(xì)胞對(duì)ATP和合成原料的需要。5461磷酸果糖激酶三個(gè)調(diào)節(jié)酶中起決定作用的是催化效率最低的酶PFK。因此它是一個(gè)限速酶，酵解速度主要決定于其活性。①6磷酸果糖、ADP和AMP是磷酸果糖激酶的別構(gòu)激活劑，而ATP、檸檬酸等是該酶的別構(gòu)抑制劑。,ATP既是該酶作用的底物，又起抑制作用。酶活性中心對(duì)ATP的KM值低，而別構(gòu)中心對(duì)ATP的KM值高。因此，當(dāng)ATP濃度低時(shí)，ATP和酶的活性中心結(jié)合作為底物，酶發(fā)揮正常的催化功能；當(dāng)ATP濃度高時(shí)，ATP可被酶的別構(gòu)中心結(jié)合，引起酶構(gòu)象改變而失活，ATP是別構(gòu)抑制劑。ATP通過(guò)濃度變化影響磷酸果糖激酶活性，調(diào)節(jié)糖酵解速度。,②檸檬酸和脂肪酸對(duì)磷酸果糖激酶的別構(gòu)抑制檸檬酸和脂肪酸分別是糖有氧分解中間物和以糖分解中間物為原料合成的產(chǎn)物。③果糖2,6二磷酸對(duì)磷酸果糖激酶的調(diào)節(jié)果糖2,6二磷酸激酶PFK2催化果糖6磷酸F6P磷酸化形成果糖2,6二磷酸F2,6BP；而果糖2,6二磷酸酯酶FBPASE催化F2,6BP水解去磷酸形成F6P。,但這兩個(gè)相反催化活性的酶是集兩種活性為同一多肽鏈的雙功能酶，即N端一半為PFK2的活性中心，C端一半為FBPASE2活性中心，一般寫(xiě)作PPK2/FBPASE2。F6P激活其PFK2活性而抑制其FBPASE2活性，而F2,6BP強(qiáng)烈激活PFK。因此，F(xiàn)6P高時(shí)促進(jìn)糖酵解進(jìn)行。,當(dāng)血液中葡萄糖水平降低時(shí)，激活胰高血糖素釋放于血液中，啟動(dòng)CAMP級(jí)聯(lián)系統(tǒng)使PFK2/PBPASE2多肽上特定的一個(gè)SER殘基磷酸化，而使FBPASE2活化、PFK2抑制，使F2,6BP水平降低，從而也降低了糖酵解水平。反之，當(dāng)葡萄糖水平高時(shí)，蛋白磷酸酶水解PFK2/FBPASE2上的磷酸導(dǎo)致F2,6BP升高，提高糖酵解速率。,④H對(duì)磷酸果糖激酶的調(diào)節(jié)PFK被H抑制，因此，在PH明顯下降時(shí)糖酵解速率降低。這防止在缺氧條件下形成過(guò)量的乳酸而導(dǎo)致酸毒癥。5462己糖激酶己糖激酶的別構(gòu)抑制劑為其產(chǎn)物6磷酸葡萄糖。當(dāng)磷酸果糖激酶活性被抑制時(shí)，底物6磷酸果糖積累，進(jìn)而使6磷酸葡萄糖的濃度升高，從而引起己糖激酶活性下降。,5463丙酮酸激酶丙酮酸激酶具有變構(gòu)酶性質(zhì)，高濃度ATP、丙氨酸、乙酰COA等代謝物抑制其活性，這是生成物對(duì)反應(yīng)本身的反饋抑制。當(dāng)ATP的生成量超過(guò)細(xì)胞自身需要時(shí)，通過(guò)丙酮酸激酶的別構(gòu)抑制使糖酵解速度減低。CAMP激活的蛋白激酶也可使丙酮酸激酶磷酸化而失活。ADP是變構(gòu)激活劑，MG2或K可激活丙酮酸激酶的活性。,55三羧酸循環(huán)TRICARBOXYLICACIDCYCLE，TCA）1937年，HAKREBS以鴿胸肌為材料，研究丙酮酸有氧條件下在線粒體中被氧化分解為CO2，整個(gè)氧化分解過(guò)程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，且反應(yīng)中有三個(gè)羧基的有機(jī)酸，稱為三羧酸循環(huán)，又稱KREBS環(huán)。由于TCA中乙酰COA與草酰乙酸縮合生成了檸檬酸，又稱為檸檬酸循環(huán)CITRICACIDCYCLE。EMP的終產(chǎn)物丙酮酸在有氧條件下丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化分解為CO2的過(guò)程。,糖降解代謝大部分是在有氧條件下進(jìn)行的，糖的有氧降解實(shí)際上是丙酮酸在有氧條件下的徹底氧化分解，因此無(wú)氧酵解和有氧氧化是在丙酮酸生成以后才分歧的。丙酮酸在線粒體中的氧化可分為兩個(gè)階段丙酮酸氧化為乙酰COA和乙酰COA的乙?；糠纸?jīng)過(guò)三羧酸循環(huán)氧化為CO2。,551丙酮酸氧化為乙酰COA丙酮酸脫氫酶系PYRUVATEDEHYDROGENASESYSTEM催化丙酮酸氧化脫羧生成乙酰COA。,丙酮酸脫氫酶系是一個(gè)多酶復(fù)合體，位于線粒體內(nèi)膜上，由丙酮酸脫羧酶E1，硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶E2，二氫硫辛酸脫氫酶E33種酶組成。多酶復(fù)合體形成了緊密相連的連鎖反應(yīng)機(jī)構(gòu)，提高了催化效率。酶系催化的反應(yīng)分5步進(jìn)行。涉及焦磷酸硫胺素TPP、硫辛酸、FAD、NAD、COA和MG2等6種輔因子。,丙酮酸到乙酰COA處于代謝途徑的分支點(diǎn)，是一個(gè)重要的步驟。丙酮酸氧化脫羧反應(yīng)過(guò)程的第一步脫羧反應(yīng)是不可逆的，這一反應(yīng)體系受到產(chǎn)物和能量物質(zhì)的調(diào)節(jié)。①產(chǎn)物抑制丙酮酸氧化脫羧的3個(gè)產(chǎn)物，其中乙酰COA抑制硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶E2，NADH抑制二氫硫辛酸脫氫酶E3。抑制效應(yīng)可以被COASH和NAD逆轉(zhuǎn)。,②核苷酸調(diào)節(jié)丙酮酸脫羧酶E1受GTP抑制，為AMP活化，即當(dāng)細(xì)胞內(nèi)富有活躍的化學(xué)能時(shí)，丙酮酸脫氫酶系活性降低。③共價(jià)修飾調(diào)節(jié)當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP/ADP、NADH/NAD或乙酰COA/COASH比值高時(shí)，丙酮酸脫羧酶分子上特殊的SER殘基可被專一的磷酸激酶磷酸化，失去活性，當(dāng)酶上的磷酸基團(tuán)被專一的磷酸酶水解時(shí)，活性恢復(fù)。,552三羧酸循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)①乙酰COA與草酰乙酸縮合成檸檬酸在檸檬酸合成酶CITRATESYNTHETASE催化下，乙酰COA與草酰乙酸縮合成檸檬酸，此反應(yīng)是一個(gè)放能過(guò)程，反應(yīng)不可逆。,乙酰COA具有硫酯鍵，乙?；凶銐蚰芰颗c草酰乙酸OXALOACETATE的羧基進(jìn)行醛醇型縮合。先從CH3CO基上除去一個(gè)H，生成的陰離子對(duì)草酰乙酸的羰基碳進(jìn)行親核攻擊，生成檸檬酰COA中間體，然后高能硫酯鍵水解放出游離的檸檬酸。,由草酰乙酸和乙酰COA合成檸檬酸是三羧酸循環(huán)的重要調(diào)節(jié)點(diǎn)（限速酶），檸檬酸合成酶是一個(gè)變構(gòu)酶，ATP是檸檬酸合成酶的變構(gòu)抑制劑，此外，Α酮戊二酸、NADH能變構(gòu)抑制其活性，AMP可對(duì)抗ATP的抑制而起激活作用。,②異檸檬酸形成在順烏頭酸酶催化下，檸檬酸脫水生成順烏頭酸，加水生成異檸檬酸。,③異檸檬酸氧化脫羧生成?酮戊二酸在異檸檬酸脫氫酶作用下，異檸檬酸氧化脫氫生成草酰琥珀酸OXALOSUCCINATE中間產(chǎn)物，再脫羧生成?酮戊二酸?KETOGLUTARATE、NADH和CO2，此反應(yīng)為?氧化脫羧，此酶需要MN2作為激活劑。,④?酮戊二酸氧化脫羧在?酮戊二酸脫氫酶系作用下，?酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰COA、NADH和CO2，氧化產(chǎn)生的能量中一部分儲(chǔ)存于琥珀酰COA的高能硫酯鍵中。,?酮戊二酸脫氫酶系由?酮戊二酸脫羧酶、硫辛酸琥珀?；D(zhuǎn)移酶、二氫硫辛酸脫氫酶等3個(gè)酶和TPP、硫辛酸、HSCOA、NAD、FAD等5個(gè)輔酶組成。?酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體受ATP、GTP、NAPH和琥珀酰COA抑制，但不受磷酸化/去磷酸化的調(diào)控。,⑤琥珀酸的生成在琥珀酸硫激酶SUCCINATETHIOKINASE的作用下，琥珀酰COA的硫酯鍵水解，生成琥珀酸，釋放的自由能用于合成GTP。在細(xì)菌和高等生物可直接生成ATP，在哺乳動(dòng)物中，先生成GTP，再生成ATP，此時(shí)，琥珀酰COA生成琥珀酸和輔酶A。,二磷酸核苷激酶GTPADPGDPATP,,,⑥琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫酶SUCCINATEDEHYDROGENASE催化琥珀酸氧化成為延胡索酸。,琥珀酸脫氫酶結(jié)合在線粒體內(nèi)膜上，而其他三羧酸循環(huán)的酶都存在于線粒體基質(zhì)中。琥珀酸脫氫酶含有鐵硫中心和共價(jià)結(jié)合的FAD，來(lái)自琥珀酸的電子通過(guò)FAD和鐵硫中心，然后進(jìn)入電子傳遞鏈到O2，丙二酸是琥珀酸的類似物，是琥珀酸脫氫酶強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)性抑制物，所以可以阻斷TCA。,⑦蘋果酸的生成延胡索酸在延胡索酸酶的作用下水化生成蘋果酸。延胡索酸酶僅對(duì)延胡索酸的反式雙鍵起作用，而對(duì)順丁烯二酸馬來(lái)酸無(wú)催化作用，因而是高度立體特異性的。,⑧草酰乙酸再生在蘋果酸脫氫酶MALICDEHYDROGENASE作用下，蘋果酸脫氫氧化生成草酰乙酸。NAD是脫氫酶的輔酶，接受氫成為NADH。,5522草酰乙酸的回補(bǔ)反應(yīng)三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可參與合成其他物質(zhì)，而其他物質(zhì)也可不斷通過(guò)多種途徑而生成中間產(chǎn)物，所以三羧酸循環(huán)組分處于不斷更新之中。,三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物是很多物質(zhì)合成的原料。例如?酮戊二酸和草酰乙酸是谷氨酸和天冬氨酸合成的碳架，琥珀酰COA是卟啉環(huán)合成的前體，檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)至胞液后裂解成乙酰COA用于脂肪酸合成。這會(huì)導(dǎo)致草酰乙酸濃度的下降而影響三羧酸循環(huán)的運(yùn)行，通過(guò)丙酮酸的羧化、PEP的羧化、天冬氨酸和谷氨酸轉(zhuǎn)氨等回補(bǔ)反應(yīng)可維持其濃度，使三羧酸循環(huán)正常運(yùn)行。,草酰乙酸的回補(bǔ)主要途徑①丙酮酸的羧化丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下形成草酰乙酸。,在動(dòng)植物和微生物中，還存在由蘋果酸酶和蘋果酸脫氫酶聯(lián)合催化，由丙酮酸合成草酰乙酸的反應(yīng)。,②PEP的羧化PEP在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下形成草酰乙酸。反應(yīng)在胞液中進(jìn)行，生成的草酰乙酸需轉(zhuǎn)變成蘋果酸后穿梭進(jìn)入線粒體，然后再脫氫生成草酰乙酸。,③天冬氨酸和谷氨酸轉(zhuǎn)氨作用天冬氨酸和谷氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用可形成草酰乙酸和?酮戊二酸。異亮氨酸、纈氨酸和蘇氨酸、甲硫氨酸也可形成琥珀酰COA。,5523TCA中的化學(xué)計(jì)量和特點(diǎn)①CO2的生成TCA中有3次脫羧基反應(yīng)，通過(guò)脫羧作用生成CO2是機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生CO2的普遍規(guī)律，可見(jiàn)機(jī)體CO2的生成與體外燃燒生成CO2的過(guò)程截然不同。,②脫氫反應(yīng)三羧酸循環(huán)的5次脫氫，其中4對(duì)氫原子還原NAD生成NADH，1對(duì)氫原子還原FAD生成FADH2，它們又經(jīng)線粒體內(nèi)遞氫體系傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，在此過(guò)程中釋放出來(lái)的能量使ADP和PI結(jié)合生成ATP。,③乙酰COA進(jìn)入循環(huán)與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，在三羧酸循環(huán)中有二次脫羧生成2分子CO2，與進(jìn)入循環(huán)的二碳乙?；奶荚訑?shù)相等，但是，以CO2方

簡(jiǎn)介：6生物氧化BIOLOGICALOXIDATION61生物氧化概述62電子傳遞鏈（呼吸鏈）63氧化磷酸化,61生物氧化概述611生物氧化的概念6111生物氧化的主要內(nèi)容生物氧化（BIOLOGICALOXIDATION）是生物細(xì)胞將糖、脂和蛋白質(zhì)等有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，最終生成CO2和H2O并釋放能量的過(guò)程，也稱為細(xì)胞呼吸（CELLULARRESPIRATION）。,代謝物在體內(nèi)的氧化可以分為3個(gè)階段①糖、脂肪和蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)分解代謝生成乙酰輔酶A中的乙?；?。②乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)脫氫，生成CO2并使NAD和FAD還原成NADH、FADH2。③NADH和FADH2中的氫經(jīng)呼吸鏈將電子傳遞給氧生成水，氧化過(guò)程中釋放出來(lái)的能量用于ATP合成。狹義地說(shuō)只有第3個(gè)階段才是生物氧化，這是體內(nèi)能量生成的主要階段。,6112生物氧化的特點(diǎn)生物體內(nèi)進(jìn)行的氧化反應(yīng)與體外氧化反應(yīng)都遵循氧化反應(yīng)（脫氫、脫電子和加氧等）的一般規(guī)律，最終氧化分解產(chǎn)物是CO2和H2O，同時(shí)釋放能量。但是生物氧化反應(yīng)又有其特點(diǎn)。,①生物氧化中底物是在酶的催化下，經(jīng)一系列連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)逐步氧化分解的，氧化過(guò)程產(chǎn)生的能量也是逐步釋放的。②生物氧化產(chǎn)生的能量部分可轉(zhuǎn)變成生命活動(dòng)能夠利用的形式，即合成ATP，不是全以熱的形式釋放。③生物氧化是在常溫、常壓、近中性PH的環(huán)境中進(jìn)行。在真核細(xì)胞內(nèi)，生物氧化主要是在線粒體中進(jìn)行，原核細(xì)胞內(nèi)生物氧化是在細(xì)胞膜上進(jìn)行。,6113生物氧化中CO2和H2O的生成①CO2的生成代謝底物在酶的作用下經(jīng)一系列脫氫、加水等反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)楹然幕衔铮?jīng)脫羧反應(yīng)生成CO2，包括直接脫羧和氧化脫羧。,②H2O的生成生物氧化中底物脫下的氫與氧結(jié)合生成水。,612生物氧化的自由能變化6121自由能概念生物體不能直接利用熱能做動(dòng)，在生命活動(dòng)過(guò)程中所需的能量都來(lái)自體內(nèi)生化反應(yīng)釋放的自由能。自由能FREEENERGY在恒溫、恒壓條件下一個(gè)體系可用于做有用功的能量。又稱GIBBS自由能，以G表示。,6123氧化還原電位生物體內(nèi)進(jìn)行的生化反應(yīng)有許多是氧化還原反應(yīng)，生物所需要的能量就來(lái)自于體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)。在生物體中物質(zhì)進(jìn)行氧化還原時(shí)，其基本原理和化學(xué)電池一致。在氧化還原反應(yīng)中，電子從還原劑傳遞到氧化劑。,標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧化還原電位變化?E?′標(biāo)準(zhǔn)氧化電極電位?標(biāo)準(zhǔn)還原電極電位E?′越大，得到電子的傾向越大，氧化能力越強(qiáng)；E?′越小，失去電子的傾向越大，還原能力越強(qiáng)。,613高能磷酸化合物6131生物體內(nèi)的高能化合物生命過(guò)程必須與放能反應(yīng)偶聯(lián)。生物氧化釋放的能量一般先貯藏在高能化合物中，機(jī)體用于做功的能量來(lái)自高能化合物水解反應(yīng)。這樣，高能化合物就成為放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)之間的能量梭。,高能化合物中含有高能鍵，高能鍵是指具有高的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能或水解時(shí)釋放較多自由能的磷酸酐鍵或硫酯鍵。高能鍵是不穩(wěn)定的鍵。ATP是最重要的高能化合物。,并非含磷酸基團(tuán)的化合物均屬于高能化合物，例如6磷酸葡萄糖、6磷酸果糖、3磷酸甘油，它們水解時(shí)只釋放出42126KJMOL1的能量，因而屬于低能磷酸化合物。,6132ATP的結(jié)構(gòu)及其在能量轉(zhuǎn)換中的作用糖、脂肪和蛋白質(zhì)是大多數(shù)生物賴以生存的主要能源物質(zhì)，通過(guò)細(xì)胞呼吸作用使這些貯存能源物質(zhì)氧化分解，同時(shí)釋放出能量。釋放的能量除一部分以熱的形式散失于周圍環(huán)境中之外，其余部分通過(guò)底物水平磷酸化或氧化磷酸化生成ATP，以高能磷酸鍵的形式存在。同時(shí)，ATP也是生命活動(dòng)利用能量的主要直接供給形式。,中度體力勞動(dòng)者每日每KG體重需供給能量3440千卡，若一成人重70KG，從事中度體力勞動(dòng)，則每日應(yīng)供應(yīng)含能量2450千卡的食物，其中40的能量轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存于ATP分子的高能鍵中，這一部分能量應(yīng)為2450049800千卡，按每MOLATP水解生成ADPPI釋放73千卡能量計(jì)算，應(yīng)當(dāng)合成980÷731343MOLATP，ATP的分子量為50722，所以1343MOLATP重達(dá)6812KG，表明ATP在體內(nèi)的代謝十分旺盛。,ATP的末端有兩個(gè)以磷酸酐鍵連接的磷酸基，由于P＝O鍵的極化，電子云偏向氧原子，使磷原子帶部分正電荷，相距很近的正電荷相互排斥，使磷酸酐鍵不穩(wěn)定。,同時(shí)，在生理PH條件下，ATP約帶4個(gè)空間距離很近的負(fù)電荷，它們之間相互排斥，使磷酸酸酐鍵易水解。當(dāng)ATP水解生成ADP和PI時(shí)，可部分消除這種應(yīng)力，而且在生理PH下ADP和PI都帶負(fù)電荷，使平衡強(qiáng)烈地趨向水解，釋放出大量自由能。,ATP的合成可與放能反應(yīng)偶聯(lián)，利用其釋放的能量由ADP和PI合成ATP；在需要時(shí)又水解成ADP和PI，同時(shí)將貯藏的能量釋放出來(lái)，以推動(dòng)各種耗能的生命活動(dòng)。如分子和離子的跨膜主動(dòng)運(yùn)輸、收縮蛋白的收縮、小的構(gòu)件分子合成生物大分子等。ATPADP循環(huán)是生物系統(tǒng)的能量交換中樞。,ATP還可作為磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)的中間載體。ATP水解時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化位于多種物質(zhì)水解時(shí)標(biāo)準(zhǔn)自由能變化的中間，它能從具有更高能量的化合物接受高能磷酸鍵，ATP也能將～PI轉(zhuǎn)移給水解時(shí)標(biāo)準(zhǔn)自由能變化較小的化合物。,為了衡量磷酸化合物中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的熱力學(xué)趨勢(shì)，而引入磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能，在數(shù)值上等于其水解反應(yīng)的?G0′。在磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，磷酸基從轉(zhuǎn)移勢(shì)能較高的供體轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移勢(shì)能較低的受體分子。ATP的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能在常見(jiàn)的含磷酸基團(tuán)化合物中處于中間位置，因而在磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能高的供體與低能的受體之間充當(dāng)中間載體。,例如EMP生成的高能中間產(chǎn)物1,3二磷酸甘油酸和PEP，在細(xì)胞內(nèi)并不直接水解，而是經(jīng)特殊激酶的作用，以轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)的形式將捕獲的自由能傳遞給ADP生成ATP。ATP又可通過(guò)酶促磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)將磷酸酐鍵的大部分自由能傳遞給受體分子。例如葡萄糖和甘油，而形成6磷酸葡萄糖和3磷酸甘油，使這些代謝物活化，以利于酶促反應(yīng)的進(jìn)行。,體內(nèi)ATP處于消耗和補(bǔ)充的動(dòng)態(tài)平衡中。估計(jì)每千克活動(dòng)組織含有幾個(gè)MMOLL1的ATP，01MMOLL1的ADP和001MMOLL1的AMP，這要求ATP與ADP的轉(zhuǎn)換速度能夠隨細(xì)胞生命活動(dòng)的需求而不斷變化。在一般組織中，ATP消耗過(guò)程的加速伴隨著ATP合成過(guò)程的加速，ATP水解產(chǎn)物ADP的濃度對(duì)ATP的合成速度起直接調(diào)控作用。,而在動(dòng)物肌肉、腦和神經(jīng)等易興奮組織中，當(dāng)其發(fā)生快速反應(yīng)時(shí)對(duì)高能磷酸化合物的立即需要大于ATP合成能力，例如人在劇烈活動(dòng)時(shí)肌肉消耗ATP多達(dá)6MMOLL1KG1S1，而在遲延幾秒鐘后發(fā)生的最大ATP合成為1MMOLL1KG1S1。表明為了維持這些組織的快速反應(yīng)和ATP的動(dòng)態(tài)平衡，必須有一種便于利用的高能磷酸貯能物質(zhì)。,6133磷酸肌酸以高能磷酸形式貯能的物質(zhì)統(tǒng)稱磷酸原PHOSPHAGENS，包括磷酸肌酸、磷酸精氨酸等。ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的磷酸載體或能量傳遞體，人體儲(chǔ)存能量的方式不是ATP而是磷酸肌酸。磷酸肌酸存在于肌肉、腦和神經(jīng)組織中，它可與ATP相互轉(zhuǎn)化。ATP多時(shí)，以磷酸肌酸的形式貯能；ATP不足時(shí)，磷酸肌酸轉(zhuǎn)化為ATP。肌肉中磷酸肌酸的含量比ATP約高34倍，足以維持ATP的恒定水平。,肌細(xì)胞線粒體內(nèi)膜和胞液中均有肌酸激酶。線粒體內(nèi)膜的肌酸激酶主要催化正向反應(yīng)，生成的ADP可促進(jìn)氧化磷酸化，生成的磷酸肌酸逸出線粒體進(jìn)入胞液，磷酸肌酸所含的能量不能直接利用；胞液中的肌酸激酶主要催化逆向反應(yīng)，生成的ATP可補(bǔ)充肌肉收縮時(shí)的能量消耗，而肌酸又回到線粒體用于磷酸肌酸的合成。,肌肉中磷酸肌酸的濃度為ATP濃度的5倍，可儲(chǔ)存肌肉幾分鐘收縮所急需的化學(xué)能。,62呼吸鏈（電子傳遞鏈）621線粒體線粒體內(nèi)膜是能量轉(zhuǎn)換的重要部位，電子傳遞鏈和氧化磷酸化有關(guān)的組分都存在于此。原核細(xì)胞沒(méi)有線粒體結(jié)構(gòu)，它的部分質(zhì)膜起著這種作用。,線粒體是有兩層膜，外膜平滑，透性高，僅有少量酶結(jié)合其上。內(nèi)膜形成了許多向內(nèi)褶疊的嵴，產(chǎn)能和需能越高的組織（如昆蟲(chóng)飛翔?。┽盏臄?shù)目也越多。嵴的形成有利于增加內(nèi)膜的面積。,內(nèi)膜約含80％的蛋白質(zhì)，包括電子傳遞鏈和氧化磷酸化的有關(guān)組分，是線粒體功能的主要擔(dān)負(fù)者。線粒體的內(nèi)腔充滿半流動(dòng)的基質(zhì)（襯質(zhì)），其中包含大量的酶類以及線粒體DNA和核糖體。線粒體基質(zhì)酶類包括TCA酶類、脂肪酸?氧化酶類和氨基酸分解代謝酶類。,哺乳動(dòng)物線粒體DNA為環(huán)狀分子，編碼包括細(xì)胞色素氧化酶、細(xì)胞色素B和F0疏水亞基在內(nèi)的10多種蛋白質(zhì)，約占內(nèi)膜總蛋白質(zhì)的20％，其余的蛋白質(zhì)均由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)中合成后運(yùn)入線粒體。線粒體內(nèi)膜的內(nèi)表面有一層排列規(guī)則的球形顆粒，通過(guò)一個(gè)細(xì)柄與構(gòu)成嵴的內(nèi)膜相連接，這就是ATP合酶偶聯(lián)因子F1F0。,622電子傳遞鏈ELECTRONTRANSFERCHAIN，ETC電子傳遞鏈呼吸鏈RESPIRATORYCHAIN是一系列電子載體按氧化還原電位梯度排列的電子傳遞系統(tǒng)，它將代謝物脫下的氫的電子傳遞給氧生成水，同時(shí)有ATP生成。所有組成成分都嵌合于線粒體內(nèi)膜，并分段組成分離的復(fù)合物，在復(fù)合物內(nèi)各載體成分的物理排列也符合電子流動(dòng)的方向。,6221電子傳遞鏈的組成電子傳遞鏈的組分包括遞氫體HYDROGENTRANSFER和遞電子體ELETRONTRANSFER。遞氫體和遞電子體是傳遞氫原子或電子的載體，由于氫原子可以看作是由H和E組成的，所以遞氫體也是遞電子體，遞氫體和遞電子體的本質(zhì)是酶、輔酶、輔基或輔因子。NAD、FAD、FMN、FES、細(xì)胞色素和泛醌等。它們都是疏水性分子。除泛醌外，其他組分都是蛋白質(zhì)通過(guò)其輔基的可逆氧化還原傳遞電子。,①煙酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD，輔酶I，COI。NAD是脫氫酶的輔酶，是連接作用物與呼吸鏈的重要環(huán)節(jié)。,NAD的主要功能是接受從代謝物上脫下的2H2H2E，并傳給另一傳遞體黃素蛋白。在生理PH條件下，煙酰胺中的氮吡啶氮為五價(jià)的氮，它能可逆地接受電子而成為三價(jià)氮，與氮對(duì)位的碳也較活潑，能可逆地加氫還原，故可將NAD視為遞氫體。反應(yīng)時(shí)，NAD的尼克酰胺部分可接受一個(gè)氫原子及一個(gè)電子，還有一個(gè)質(zhì)子H留在介質(zhì)中。,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸NADP，輔酶Ⅱ，COⅡ也是有些脫氫酶的輔酶，它與NAD不同之處是在腺苷酸部分中核糖的2′位碳上羥基的氫被磷酸基取代而成。,當(dāng)此類酶催化代謝物脫氫后，其輔酶NADP接受氫而被還原生成NADPH，它須經(jīng)吡啶核苷酸轉(zhuǎn)氫酶PYRIDINENUCLEOTIDETRANSHYDROGENASE作用將還原當(dāng)量轉(zhuǎn)移給NAD，然后再經(jīng)呼吸鏈傳遞，但NADPH一般是為合成代謝或羥化反應(yīng)提供氫。,②黃素蛋白FLAVOPROTEINS與電子傳遞鏈有關(guān)的黃素蛋白有兩種，分別以FMN和FAD為輔基。,在FAD、FMN分子中的異咯嗪部分可進(jìn)行可逆的脫氫加氫反應(yīng)。氧化型黃素輔基從NADH接受兩個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子，或從底物如琥珀酸接受兩個(gè)電子和兩個(gè)質(zhì)子而還原NADHHFMNNADFMNH2琥珀酸FAD延胡索酸FADH2,FAD或FMN與酶蛋白部分之間是通過(guò)非共價(jià)鍵相連，但結(jié)合牢固，因此氧化與還原都在同一個(gè)酶蛋白上進(jìn)行，故黃素核苷酸的氧化還原電位取決于和它們結(jié)合的蛋白質(zhì)，所以有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還原電位指的是特定的黃素蛋白，而不是游離的FMN或FAD；在電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中它們只是在黃素蛋白的活性中心部分，而其本身不能作為作用物或產(chǎn)物，這和NAD不同，NAD與酶蛋白結(jié)合疏松，當(dāng)與某酶蛋白結(jié)合時(shí)可以從代謝物接受氫，而被還原為NADH，游離的NADH可再與另一種酶蛋白結(jié)合，釋放氫后又被氧化為NAD。,很多黃素蛋白參與呼吸鏈組成，與電子轉(zhuǎn)移有關(guān)。如NADH脫氫酶以FMN為輔基，是呼吸鏈的組分之一，介于NADH與其它電子傳遞體之間；琥珀酸脫氫酶，線粒體內(nèi)的甘油磷酸脫氫酶的輔基為FAD，它們可直接從作用物轉(zhuǎn)移HE到呼吸鏈。脂肪酰COA脫氫酶（FAD為輔基）與琥珀酸脫氫酶相似，也能將氫從作用物傳遞進(jìn)入呼吸鏈，但還需電子轉(zhuǎn)移黃素蛋白輔基為FAD參與才能完成。,③鐵硫蛋白IRONSULFURPROTEINS,FES是含鐵硫絡(luò)合物的蛋白質(zhì)，又稱非血紅素鐵蛋白（或鐵硫中心），其特點(diǎn)是含鐵原子。鐵與無(wú)機(jī)S原子或與肽鏈上CYS殘基的硫結(jié)合。,常見(jiàn)的鐵硫蛋白有3種組合方式A、單個(gè)鐵原子與4個(gè)CYS殘基上的SH硫相連。B、2個(gè)鐵原子、2個(gè)無(wú)機(jī)硫原子組成2FE2S，其中每個(gè)鐵原子還各與兩個(gè)CYS殘基的SH硫相結(jié)合。C、由4個(gè)鐵原子與4個(gè)無(wú)機(jī)硫原子相連4FE4S，鐵與硫相間排列在一個(gè)正六面體的8個(gè)頂角端；此外4個(gè)鐵原子還各與一個(gè)半胱氨酸殘基上的巰基硫相連。,鐵硫蛋白在氧化態(tài)時(shí)兩個(gè)鐵均為FE3，在還原態(tài)時(shí)變?yōu)镕E2。由于鐵的氧化、還原而達(dá)到傳遞電子作用。,④泛醌UBIQUINONE,UQ或Q也稱輔酶QCOENZYMEQ，為一脂溶性苯醌，帶有一很長(zhǎng)的脂肪族側(cè)鏈，易結(jié)合到膜上或與膜脂混溶。UQ由多個(gè)異戊二烯單位構(gòu)成，不同來(lái)源的泛醌其異戊二烯單位的數(shù)目不同，在哺乳類動(dòng)物組織中最多見(jiàn)的泛醌其側(cè)鏈由10個(gè)異戊二烯單位組成。,UQ的功能基團(tuán)是苯醌，泛醌接受一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子還原成半醌，再接受一個(gè)電子和質(zhì)子則還原成二氫泛醌，后者又可脫去電子和質(zhì)子而被氧化恢復(fù)為泛醌。,⑤細(xì)胞色素體系1926年KEILIN首次使用分光鏡觀察昆蟲(chóng)飛翔肌振動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有特殊的吸收光譜，因此把細(xì)胞內(nèi)的吸光物質(zhì)定名為細(xì)胞色素。,細(xì)胞色素是一類含有鐵卟啉輔基的色蛋白，屬于遞電子體。線粒體內(nèi)膜中有細(xì)胞色素B、C1、C、AA3，肝、腎等組織的微粒體中有細(xì)胞色素P450。細(xì)胞色素B、C1、C為紅色細(xì)胞素，細(xì)胞色素AA3為綠色細(xì)胞素。不同的細(xì)胞色素具有不同的吸收光譜，不但其酶蛋白結(jié)構(gòu)不同，輔基的結(jié)構(gòu)也有一些差異。,細(xì)胞色素C為一外周蛋白，位于線粒體內(nèi)膜的外側(cè)。細(xì)胞色素C比較容易分離提純，其結(jié)構(gòu)已清楚。哺乳動(dòng)物的CYTC由104個(gè)氨基酸殘基組成，并從進(jìn)化的角度作了許多研究。CYTC的輔基血紅素亞鐵原卟啉通過(guò)共價(jià)鍵硫醚鍵與酶蛋白相連，其余各種細(xì)胞色素中輔基與酶蛋白均通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合。,細(xì)胞色素A和A3不易分開(kāi)，統(tǒng)稱為細(xì)胞色素AA3。和細(xì)胞色素P450、B、C1、C不同，細(xì)胞色素AA3的輔基不是血紅素，而是血紅素A。細(xì)胞色素AA3可將電子直接傳遞給氧，因此又稱為細(xì)胞色素氧化酶。,鐵卟啉輔基所含F(xiàn)E2可有FE2FE3E的互變，因此起到傳遞電子的作用。鐵原子可以和酶蛋白及卟啉環(huán)形成6個(gè)配位鍵。細(xì)胞色素AA3和P450輔基中的鐵原子只形成5個(gè)配位鍵，還能與氧再形成一個(gè)配位鍵，將電子直接傳遞給氧，也可與CO、氰化物、H2S或疊氮化合物形成一個(gè)配位鍵。細(xì)胞色素AA3與氰化物結(jié)合就阻斷了整個(gè)呼吸鏈的電子傳遞，引起氰化物中毒。,電子傳遞鏈組分除泛醌和細(xì)胞色素C外，其余組分實(shí)際上形成嵌入內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)化超分子復(fù)合物。用毛地黃皂苷、膽酸鹽等去垢劑處理分離的線粒體時(shí)，可溶解外膜，并將內(nèi)膜分裂成四種仍保存部分電子傳遞活性的復(fù)合物。①?gòu)?fù)合物INADH脫氫酶相對(duì)分子質(zhì)量約70萬(wàn)90萬(wàn)，含有25種不同的蛋白質(zhì)，包括以FMN為輔基的黃素蛋白和多種鐵硫蛋白，催化電子從NADH轉(zhuǎn)移到泛醌。,②復(fù)合物Ⅱ琥珀酸脫氫酶相對(duì)分子質(zhì)量約14萬(wàn)，含有4～5種不同的蛋白質(zhì)，包括以FAD為輔基的黃素蛋白、鐵硫蛋白和細(xì)胞色素B560，催化電子從琥珀酸傳遞到泛醌。③復(fù)合物Ⅲ細(xì)胞色素B、CL，復(fù)合體相對(duì)分子質(zhì)量約25萬(wàn)，含有910種不同的蛋白質(zhì)，包括細(xì)胞色素B、CL和鐵硫蛋白，催化電子從還原型泛醌轉(zhuǎn)移到細(xì)胞色素C。,④復(fù)合物Ⅳ細(xì)胞色素氧化酶相對(duì)分子質(zhì)量約16萬(wàn)～17萬(wàn)，哺乳動(dòng)物線粒體細(xì)胞色素氧化酶至少含有13種不同的蛋白質(zhì)，包括細(xì)胞色素AA3和含銅蛋白，催化電子從還原型細(xì)胞色素C傳遞給分子氧。,6222呼吸鏈中各種傳遞體的排列順序①根據(jù)各種組分的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位越小，其還原性越強(qiáng)，容易被氧化；標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位越大，其氧化性越強(qiáng)，容易被還原。呼吸鏈中各種組分的排列順序是由低電位依次向高電位排列。,②根據(jù)在有氧條件下氧化反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各種傳遞體的還原程度來(lái)確定。CHANCE和WILLIAMS使用分光光度法測(cè)定離體的線粒體在有氧條件下TCA反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，呼吸鏈中各種傳遞體的還原程度。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)從底物到氧的各種傳遞體的還原程度是遞減的，底物的最高，氧最低。,好象物理學(xué)上的聯(lián)通管，若進(jìn)水量等于出水量，即流量達(dá)到平衡時(shí)，離進(jìn)水口最近的水管中水位最高，離出水管最近的水管中水位最低，從進(jìn)水管到出水管水位逐漸減低，若把水流視為電子流，就是此情況。,③使用特異的抑制劑特異的抑制劑能阻斷呼吸鏈中的特定環(huán)節(jié)，阻斷部位的底物一側(cè)的各種傳遞體應(yīng)為還原型，阻斷部位的氧一側(cè)的各種傳遞體應(yīng)為氧化型。,表中可見(jiàn)FP、CYTB位于抗霉素A阻斷部位之前，CYTC、CL、AA3位于阻斷部位之后。用不同的抑制劑作此實(shí)驗(yàn)，就可以確定呼吸鏈中各種傳遞體的排列順序。,使用抗霉素A前后遞電子體的還原型百分?jǐn)?shù),④在體外實(shí)驗(yàn)中，將線粒體分成各種復(fù)合物，檢測(cè)其各自催化的反應(yīng)，再將其重組，檢測(cè)其催化能力。美國(guó)格林GREEN等實(shí)驗(yàn)室成功地將呼吸鏈分離成具有催化活性的四種復(fù)合物以及COQ和CYTC。將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ這四種復(fù)合物1111的比例混合，加上COQ和CYTC重組，基本上恢復(fù)了線粒體原有的催化能力。,借助上述實(shí)驗(yàn)方法，呼吸鏈各組分的排列順序已基本明確，但仍有些不一致的看法，其中以COQ至細(xì)胞色素C以及FES和COQ的定位和數(shù)量也有爭(zhēng)議。,6223呼吸鏈在脫氫酶催化下底物AH2脫下的氫交給NAD生成NADH，在NADH脫氫酶作用下，NADH將兩個(gè)氫原子傳遞給FMN生成FMNH2，再將氫傳遞至COQ生成COQH2，此時(shí)2個(gè)氫原子解離成2H2E，2H游離于介質(zhì)中，2E經(jīng)CYTB、C1、C、AA3傳遞，最后將2E傳遞給1/2O2，生成O2，O2與介質(zhì)中游離的2H結(jié)合生成水。,琥珀酸在脫氫生成的FADH2，將氫傳遞給COQ，生成COQH2，此后的傳遞和NADH氧化呼吸鏈相同。,線粒體中物質(zhì)代謝會(huì)生成大量的NADH和FADH2，它們可來(lái)自丙酮酸氧化脫羧、TCA、脂肪酸的Β氧化和L谷氨酸的氧化脫氨等反應(yīng)。,623電子傳遞抑制劑電子傳遞抑制劑能夠在呼吸鏈某一特定部位阻斷電子傳遞。,①魚(yú)藤酮ROTENONE魚(yú)藤酮是一種極毒的植物毒素，用作殺蟲(chóng)劑，它抑制復(fù)合物Ⅰ，阻斷電子由NADH→COQ的傳遞，但不影響FADH2→COQ的氫傳遞。安密妥AMYTAL、殺粉蝶菌素APIERICIDINA等與魚(yú)藤酮作用位點(diǎn)相同。,②抗霉素AANTIMYCINA抗霉素A是從灰色鏈球菌分離出的一種抗菌素，抑制復(fù)合物Ⅲ的電子傳遞作用。③氰化物、疊氮化物、CO和H2S這些抑制劑均阻斷細(xì)胞色素AA3至O2的電子傳遞，其中CN和N3與氧化型CYTAA3FE3有高度親和力，CO則與還原型CYTAA3FE2形成復(fù)合物。,63氧化磷酸化631氧化磷酸化的概念及類型ATP幾乎是生物組織細(xì)胞能夠直接利用的唯一能源，在糖、脂類及蛋白質(zhì)等物質(zhì)氧化分解中釋放出的能量，相當(dāng)大的一部分能使ADP磷酸化成為ATP，從而把能量保存在ATP分子內(nèi)。生物體內(nèi)通過(guò)生物氧化合成ATP的方式有底物水平磷酸化和氧化磷酸化。,①底物水平磷酸化SUBSTRATELEVELPHOSPHARYLATION底物分子中的能量直接以高能鍵形式轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP，這個(gè)過(guò)程稱為底物水平磷酸化。,②氧化磷酸化OXIDATIVEPHOSPHORYLATION氧化磷酸化是需氧生物合成ATP的主要途徑。氧化是底物脫氫或失電子的過(guò)程，磷酸化是ADP與PI合成ATP的過(guò)程。在結(jié)構(gòu)完整的線粒體中氧化與磷酸化這兩個(gè)過(guò)程是緊密地偶聯(lián)在一起的，即氧化釋放的能量用于ATP合成，這個(gè)過(guò)程就是氧化磷酸化，氧化是磷酸化的基礎(chǔ)，而磷酸化是氧化的結(jié)果。,電子從NADH或FADH2經(jīng)電子傳遞鏈傳遞到分子氧形成水，同時(shí)偶聯(lián)ADP磷酸化生成ATP，稱為電子傳遞偶聯(lián)的磷酸化或氧化磷酸化。,632氧化磷酸化與電子傳遞的偶聯(lián)6321P/0值測(cè)定P/O是指每消耗一個(gè)氧原子或每對(duì)電子通過(guò)呼吸鏈傳遞至氧所產(chǎn)生的ATP分子數(shù)。NADH經(jīng)呼吸鏈完全氧化時(shí)測(cè)得的P/O比值為3；FADH2完全氧化時(shí)測(cè)得的P/O比值為15。,在一密閉的容器中加入氧化的底物、ADP、PI、氧飽和的緩沖液，再加入線粒體制劑時(shí)就會(huì)有氧化磷酸化進(jìn)行。反應(yīng)終了時(shí)測(cè)定O2消耗量可用氧電極法和PI消耗量或ATP生成量就可以計(jì)算出P/0值了。,6322電子傳遞過(guò)程的能量變化電子沿呼吸鏈由低電位流向高電位是個(gè)逐步釋放能量的過(guò)程。根據(jù)氧化還原電位計(jì)算電子傳遞釋放的能量是否能滿足ATP合成的需要。電子在兩個(gè)傳遞體間傳遞轉(zhuǎn)移時(shí)，氧化還原電位差?E?與自由能的變化?G?間的關(guān)系為?G?NF?E?（N為反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目，F(xiàn)為法拉弟常數(shù)）,1MOLATP水解生成ADP與PI所釋放的能量為305KJMOL1，凡氧化過(guò)程中釋放的能量大于305KJMOL1，均有可能生成1MOLATP，即可能存在一個(gè)偶聯(lián)部位。根據(jù)?G?NF?E?，當(dāng)N2時(shí)，?E?01583V時(shí)可釋放305KJMOL1能量，所以反應(yīng)底物與生成物的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位的變化大于01583V的部位均可能存在著一個(gè)偶聯(lián)部位。,在NAD→COQ，CYTB→CYTC和CYTAA3→O2處可能存在著偶聯(lián)部位。這是反應(yīng)處在熱力學(xué)平衡狀態(tài)，溫度為25℃，PH70，反應(yīng)底物和產(chǎn)物的濃度均為1MOL計(jì)算的，這種條件在體內(nèi)是不存在的。因此這一計(jì)算結(jié)果只能供參考。,根據(jù)NADH和FADH2經(jīng)電子傳遞過(guò)程中的能量計(jì)算，釋放的能量大大多于實(shí)測(cè)P/O比合成ATP數(shù)所需的能量，因此氧化磷酸化是可以進(jìn)行的，即1MOLNADH經(jīng)呼吸鏈氧化可偶聯(lián)產(chǎn)生25MOLATP，而FAD則為15MOLATP。,根據(jù)?G?‘NF?E?’也可算出電子從NADH和FADH2傳遞到O2時(shí)氧化磷酸化的貯能效率。NADH25ADP25PI1/2O2→NAD4H2O25ATP放能反應(yīng)NADH1/2O2→NADH2O?G?NF?E?22007KJMOL1合成ATP的吸能反應(yīng)25ADP25PI→25ATP3H2O?G?7625KJMOL1貯能效率7625/22007100％347％,呼吸鏈中電子傳遞和磷酸化的偶聯(lián)部位,1分子葡萄糖經(jīng)EMPTCA徹底氧化，共生成32個(gè)ATP，葡萄糖燃燒時(shí)釋放的總能量為28765KJMOL1，貯能效率則為32305/28765100％339％,633氧化磷酸化的機(jī)理在NADH和FADH2的氧化過(guò)程中，電子傳遞是如何偶聯(lián)磷酸化的機(jī)理還不完全清楚。50年代SLATER及LEHNINGER提出了化學(xué)偶聯(lián)學(xué)說(shuō)，1964年BOYER又提出了構(gòu)象變化偶聯(lián)學(xué)說(shuō)，但都缺乏實(shí)驗(yàn)依據(jù)。而多數(shù)人支持英國(guó)生化學(xué)家PMITCHELL于1961年提出的化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)CHEMIOSMOTICHYPOTHESIS，1966年完善了這一學(xué)說(shuō)。因此而獲得1978年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,6331線粒體偶聯(lián)因子F1F0ATP是由位于線粒體內(nèi)膜上的ATP合成酶催化合成的。ATP合酶可利用電子傳遞的高能狀態(tài)將ADP和PI合成為ATP。在電鏡下可見(jiàn)到線粒體內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)有許多的球狀顆化偶聯(lián)因子，其中包含ATP合酶系統(tǒng)，ATP合酶是一個(gè)膜蛋白質(zhì)復(fù)合體，主要由疏水的F0和親水的F1組成，又稱F1F0ATPASE復(fù)合物或ATP合酶。,F1是它的球形頭部，伸入到線粒體基質(zhì)中，由五種亞基組成?3?3???，是合成ATP的催化部分。?與?亞基上有ATP結(jié)合部位；?亞基被認(rèn)為具有控制質(zhì)子通過(guò)的閘門作用；?亞基是F1與膜相連所必需，其中中心部分為質(zhì)子通路；?亞基是酶的調(diào)節(jié)部分。,F0橫貫線粒體內(nèi)膜，主要構(gòu)成質(zhì)子通道，由十多種亞基組成。位于F1與F0之間的柄含有寡霉素敏感性蛋白OLIGOMYCINSENSITIVITYCONFERRINGPROTEIN,OSCP，參與調(diào)控F1F0的功能。,6332化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)CHEMIOSMOTICHYPOTHESIS化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)認(rèn)為在電子傳遞與ATP合成之間起偶聯(lián)作用的是質(zhì)子電化學(xué)梯度。①呼吸鏈中的電子傳遞體在線粒體內(nèi)膜中有著特定的不對(duì)稱分布，遞氫體和電子傳遞體是間隔交替排列的，催化反應(yīng)是定向的。即在傳遞電子過(guò)程中釋放的能量不斷將線粒體基質(zhì)內(nèi)的H逆濃度梯度泵出線粒體內(nèi)膜。,②電子傳遞過(guò)程中復(fù)合物I、Ⅲ和Ⅳ中的遞氫體起質(zhì)子泵的作用，將H從線粒體內(nèi)膜

簡(jiǎn)介：PCR技術(shù)及其應(yīng)用,周俊宜基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生化教研室,DNA,目錄,PCR技術(shù)簡(jiǎn)史PCR的原理PCR的反應(yīng)體系和方法PCR的類型和應(yīng)用,,PCR技術(shù)簡(jiǎn)史,DNA的復(fù)制核酸體外擴(kuò)增的設(shè)想聚合酶鏈反應(yīng)的發(fā)明,,,PCR技術(shù)簡(jiǎn)史,DNA的復(fù)制核酸體外擴(kuò)增的設(shè)想聚合酶鏈反應(yīng)的發(fā)明,,KARYBMULLIS,,1989年美國(guó)SCIENCE雜志列PCR為十余項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)明之首,比喻1989年為PCR爆炸年,MULLIS榮獲1993年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,,生物樣品,,DNA片段,基因診斷,基因治療,基因工程產(chǎn)品,法醫(yī)學(xué)檢測(cè),人類學(xué)研究,,,,,,,基因組DNA,獲取特定DNA片段,,,,,,擴(kuò)增特定DNA片段,,,,,引物,引物,MULLIS的構(gòu)思,,,,,DNA聚合酶,DNA聚合酶,,,,特定DNA片段,,94℃,55℃,37℃,,,,,TAQDNA聚合酶（THERMUSAQUATICUS,,,,酶活性,溫度℃,,,,,,,,,,,,,405060708090100,10080604020,72℃,,94℃,55℃,,,,,,PCR循環(huán),,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,,,,,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,,,,,,,,,重復(fù)13步2530輪,目的DNA片段擴(kuò)增100萬(wàn)倍以上,DNA雙螺旋,DNA單鏈與引物復(fù)性,DNA變性形成2條單鏈,子鏈延伸DNA加倍,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,模板DNA,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,引物1,引物2,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,引物1,引物2,TAQ酶,TAQ酶,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,第1輪結(jié)束,第2輪開(kāi)始,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,,,,,,,,,,TAQ,TAQ,TAQ,TAQ,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,,,,,,,,,,第2輪結(jié)束,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,,模板DNA,第1輪擴(kuò)增,第2輪擴(kuò)增,第3輪擴(kuò)增,第4輪擴(kuò)增,第5輪擴(kuò)增,第6輪擴(kuò)增,理想拷貝數(shù)2NN循環(huán)次數(shù)實(shí)際拷貝數(shù)1XNX平均效率,約為085N循環(huán)次數(shù),,,,PCR的基本原理,PCR反應(yīng)條件PCR過(guò)程PCR的特點(diǎn),,引物設(shè)計(jì)（1序列應(yīng)位于高度保守區(qū)，與非擴(kuò)增區(qū)無(wú)同源序列。（2）引物長(zhǎng)度以1540BP為宜。（3）堿基盡可能隨機(jī)分布，GC占5060。（4）引物內(nèi)部避免形成二級(jí)結(jié)構(gòu)。（5）兩引物間避免有互補(bǔ)序列。（6）引物3’端為關(guān)鍵堿基；5’端無(wú)嚴(yán)格限制。,,,,3’,5’,,3’,5’,,,限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列啟動(dòng)子序列定點(diǎn)突變探針標(biāo)記,,1）PCR反應(yīng)成分,（1）模板單、雙鏈DNA均可。不能混有蛋白酶、核酸酶、DNA聚合酶抑制劑、DNA結(jié)合蛋白類。一般100NGDNA模板/100?L。模板濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)的非特異性增加。,PCR反應(yīng)條件,（2）引物濃度0105?MOL/L濃度過(guò)高易導(dǎo)致模板與引物錯(cuò)配,反應(yīng)特異性下降。（3）TAQDNA聚合酶（THERMUSAQUATICUS0525U/50?L酶量增加使反應(yīng)特異性下降酶量過(guò)少影響反應(yīng)產(chǎn)量。,（4）DNTPDNTP濃度取決于擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度四種DNTP濃度應(yīng)相等濃度過(guò)高易產(chǎn)生錯(cuò)誤堿基的摻入，濃度過(guò)低則降低反應(yīng)產(chǎn)量DNTP可與MG2結(jié)合，使游離的MG2濃度下降，影響DNA聚合酶的活性。,（5）MG2,MG2是DNA聚合酶的激活劑。05MMOL/L25MMOL/L反應(yīng)體系。MG2濃度過(guò)低會(huì)使TAQ酶活性喪失、PCR產(chǎn)量下降；MG2過(guò)高影響反應(yīng)特異性。MG2可與負(fù)離子結(jié)合，所以反應(yīng)體系中DNTP、EDTA等的濃度影響反應(yīng)中游離的MG2濃度。,2）循環(huán)參數(shù)變性使雙鏈DNA解鏈為單鏈95OC2030秒2退火溫度由引物長(zhǎng)度和GC含量決定。增加溫度能減少引物與模板的非特異性結(jié)合降低溫度可增加反應(yīng)的靈敏性。,（3）延伸7075OC，延伸時(shí)間由擴(kuò)增片段長(zhǎng)度決定（4）循環(huán)次數(shù)主要取決于模版DNA的濃度一般為2535次次數(shù)過(guò)多擴(kuò)增效率降低錯(cuò)誤摻入率增加,,PCR的類型和應(yīng)用,研究基因克隆，DNA測(cè)序，分析突變?cè)\斷細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)檢測(cè)，診斷人類基因組工程遺傳圖譜的構(gòu)建，DNA測(cè)序，表達(dá)圖譜法醫(yī)犯罪現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)本分析腫瘤各種腫瘤檢測(cè)其他,1）不對(duì)稱PCR目的擴(kuò)增產(chǎn)生特異長(zhǎng)度的單鏈DNA。方法采用兩種不同濃度的引物。分別稱為限制性引物和非限制性引物,其最佳比例一般是001∶05ΜM,關(guān)鍵是限制性引物的絕對(duì)量。用途制備核酸序列測(cè)定的模板制備雜交探針基因組DNA結(jié)構(gòu)功能的研究,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高濃度引物,低濃度引物,2反向PCRREVERSEPCR,是用反向的互補(bǔ)引物來(lái)擴(kuò)增兩引物以外的DNA片段對(duì)某個(gè)已知DNA片段兩側(cè)的未知序列進(jìn)行擴(kuò)增?？蓪?duì)未知序列擴(kuò)增后進(jìn)行分析,如探索鄰接已知DNA片段的序列；用于僅知部分序列的全長(zhǎng)CDNA的克隆,擴(kuò)增基因文庫(kù)的插入DNA；建立基因組步移文庫(kù)。,,,,已知序列,未知序列,未知序列,,,,,,,已知序列,未知序列,未知序列,,,限制酶,限制酶,,,,,,,,,連接酶,,3）多重PCR,用于檢測(cè)特定基因序列的存在或缺失。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電泳,引物,,,,,,,,,4）LPPCR（LABELLEDPRIMERS,利用同位素、熒光素等對(duì)ＰＣＲ引物進(jìn)行標(biāo)記，用以直觀地檢測(cè)目的基因。特別適合大量臨床標(biāo)本的基因診斷可同時(shí)檢測(cè)多種基因成分,,,,,病毒1病毒2病毒3病毒4,,,標(biāo)記引物,ＰＣＲ,觀察,PCR產(chǎn)物,5）錨式PCR,,,,已知靶基因片段兩測(cè)的序列,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,VH,CH1,CH1,CH2,CH2,CH3,CH3,VH,VL,VL,CL,CL,,,,,,CDNA,,末端核酸轉(zhuǎn)移酶,,3’GGGG,5’,,CCCC錨定引物,,3’GGGG,5’,CCCC,,,,,,,,,3’GGGG,,CCCC,,6）PCR固相分析法,,,檢測(cè)探針信號(hào),7）原位ＰＣＲ,原位聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（INSTILLPCR，IS－PCR）是由HAASE等于1990年首創(chuàng)。它是利用完整的細(xì)胞作為一個(gè)微小的反應(yīng)體系來(lái)擴(kuò)增細(xì)胞內(nèi)的目的片段，在不破壞細(xì)胞的前提下，利用一些特定的檢測(cè)手段來(lái)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)增產(chǎn)物。直接用細(xì)胞涂片或石蠟包埋組織切片在單個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行ＰＣＲ擴(kuò)增。可進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)定位。適用于檢測(cè)病理切片中含量較少的靶序列,原位PCR的作用既往鑒定細(xì)胞內(nèi)特異序列一般采用原位雜交（ISH），但在每個(gè)細(xì)胞中目的片段的拷貝數(shù)少于10的情況下，該方法的敏感度就明顯下降。而標(biāo)準(zhǔn)的PCR則可擴(kuò)增出細(xì)胞內(nèi)單拷貝的序列，敏感度很高，但卻未能與細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究相結(jié)合。ISPCR則可把這兩者結(jié)合起來(lái)，成為細(xì)胞學(xué)診斷中一種嶄新的檢測(cè)技術(shù)。利用該法可檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)病毒感染、細(xì)胞內(nèi)基因重排、以及分析細(xì)胞內(nèi)RNA表達(dá)產(chǎn)物等方面發(fā)揮一定作用。在檢測(cè)細(xì)胞的潛在感染方面也具有重要意義。,操作步驟細(xì)胞或組織的固定PCR擴(kuò)增細(xì)胞內(nèi)目的片段原位雜交檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,8）ＲＴ－ＰＣＲ,,,,,,,,逆轉(zhuǎn)錄酶,ＤＮＡ聚合酶,MRNA,CDNA,雜化雙鏈,,PCR擴(kuò)增,,,,,基因,,,,,MRNA,,,蛋白質(zhì)多肽鏈,實(shí)時(shí)PCR技術(shù)原理,PCR技術(shù)的應(yīng)用,1基因克隆,基因工程產(chǎn)品,,,,,,,5’,5’,,,BAMHI,BAMHI,,,,,,,,BAMHI,BAMHI,限制性核酸內(nèi)切酶,2基因檢測(cè),,A’,內(nèi)源性病變基因,,,正常人,A,病人,病原微生物基因,,,,正常人,病人,,遺傳病的診斷,基因缺失、插入或置換等,,,地中海貧血,珠蛋白鏈合成不平衡,,,A,,正常人,病人,,,,,,,,正常,病人,ASO探針?lè)?,,A,,,C,,,T,G,ASO探針,正常,病人,,,,,,,,,,,,探針雜交,,,NC膜,探針,,,,,,正常人,突變純合子,,,,,,,突變雜合子,PCRRFLP法,,,,,限制性內(nèi)切酶,,,,,,,惡性腫瘤（癌基因或抑癌基因）,RAS基因,,,突變,,限制性內(nèi)切酶,,,,,,,正常,突變,電泳,,HLA系統(tǒng)基因分型,,,,PCRRFLP法,PCRSSO法,PCRSSCP,PCRSSP,3基因配型,PCRSSP,,,,,,,,12345678,,,,PCR,,,,12345678,,引物特異性,,,,,,,,,4）基因鑒定,,,,,女性,男性,,,,Y引物,,PCR,,男性女性,法醫(yī)學(xué)分析,個(gè)體識(shí)別、親緣鑒定方法PCRRFLPDNA遺傳指紋PCRASOPCRVNTR多態(tài)性PCRSSCP線粒體DNA測(cè)序,PCRVNTR多態(tài)性檢測(cè),,,,,,,,,,,,,,,,,PCR；電泳檢測(cè),,,,,,父’父子母,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,現(xiàn)嫌1嫌2嫌3,

簡(jiǎn)介：1,肝膽疾病生物化學(xué)診斷,2,掌握內(nèi)容黃疸的發(fā)生機(jī)理和各型黃疸的代謝特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷要點(diǎn)；肝膽疾病實(shí)驗(yàn)室生化檢查指標(biāo)的種類；血清蛋白質(zhì)、膽紅素、膽汁酸和常用酶類測(cè)定在肝膽胰疾病診斷和鑒別診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值及其方法學(xué)評(píng)價(jià)。熟悉內(nèi)容蛋白質(zhì)、糖和脂類物質(zhì)在肝細(xì)胞損傷時(shí)的代謝變化；膽汁淤積、腸道病變和高脂血癥時(shí)的膽汁酸代謝異常；肝功能實(shí)驗(yàn)的目的、項(xiàng)目選擇與組合原則及其結(jié)果評(píng)價(jià)。了解內(nèi)容胰腺炎和胰腺腫瘤的形成機(jī)制。,教學(xué)目標(biāo)和要求,3,主要內(nèi)容,（1）肝臟的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及生物化學(xué)功能（2）肝臟的生物轉(zhuǎn)化功能（3）膽汁酸代謝（4）膽紅素代謝與黃疸（5）某些肝病的生化機(jī)制（6）肝膽疾病的肝功能實(shí)驗(yàn)室檢查（7）肝功能檢驗(yàn)項(xiàng)目選擇原則與評(píng)價(jià),4,蛋白質(zhì)代謝變化糖代謝變化脂類代謝變化,肝細(xì)胞損傷時(shí)的代謝變化,5,膽紅素代謝通路,6,膽紅素的類型,未結(jié)合膽紅素又稱“間接反應(yīng)膽紅素”或“間接膽紅素”。結(jié)合膽紅素又稱“直接反應(yīng)膽紅素”或“直接膽紅素”。Δ－膽紅素,7,黃疸的定義,凡能引起膽紅素生成過(guò)多、或肝細(xì)胞對(duì)膽紅素的攝取、結(jié)合和排泄過(guò)程發(fā)生障礙等因素均可使血中膽紅素增高，而出現(xiàn)高膽紅素血癥HYPERBILIRUBINEMIA。膽紅素是金黃色色素，當(dāng)血清中濃度高時(shí)，則可擴(kuò)散入組織，組織被染黃，稱為黃疸（JAUNDICE）。,8,黃疸的類型,根據(jù)肉眼可否見(jiàn)到黃染現(xiàn)象分為顯性黃疸和隱性黃疸。根據(jù)發(fā)病原因可分為溶血性、肝細(xì)胞性和梗阻性黃疸。根據(jù)病變部位可分為肝前性、肝性和肝后性黃疸。根據(jù)血中升高的膽紅素的類型分為高未結(jié)合膽紅素性黃疸及高結(jié)合膽紅素性黃疸。,9,黃疸的發(fā)生機(jī)制,膽紅素形成過(guò)多肝細(xì)胞處理膽紅素的能力下降膽紅素在肝外的排泄障礙,10,溶血性黃疸膽紅素代謝特點(diǎn),血中未結(jié)合膽紅素含量增高；總膽紅素升高，結(jié)合膽紅素僅為總膽紅素的20。未結(jié)合膽紅素不能由腎小球?yàn)V過(guò)，故尿中無(wú)膽紅素排出。肝最大限度地處理和排泄膽紅素，因而腸道中形成的膽素原增多，糞便排出的膽素原也增多，糞便顏色加深。尿中排出的膽素原也相應(yīng)增加，膽紅素陰性。,11,肝細(xì)胞性黃疸膽紅素代謝特點(diǎn),血中兩種膽紅素含量都增高?？偰懠t素升高，結(jié)合膽紅素占總膽紅素的35以上。結(jié)合膽紅素可由腎小球?yàn)V過(guò)，尿中出現(xiàn)膽紅素。結(jié)合膽紅素在肝內(nèi)生成減少，糞便顏色變淺。尿中膽素原含量變化不定。一方面是從腸吸收的膽素原不能有效地隨膽汁排出，使血中膽素原增加，尿中膽素原增加；另一方面是肝實(shí)質(zhì)性損傷及炎癥、腫脹等造成肝、膽管阻塞，結(jié)合膽紅素不能排入腸道，尿中膽素原減少。,12,梗阻性黃疸膽紅素代謝特點(diǎn),血中結(jié)合膽紅素含量增高，總膽紅素升高，結(jié)合膽紅素占總膽紅素的50以上。結(jié)合膽紅素能被腎小球?yàn)V過(guò)，尿中出現(xiàn)膽紅素。膽紅素不易或不能隨膽汁排入腸道，因而腸腔膽素原很少或缺失，糞便顏色變淺或呈灰白色。尿中排出的膽素原也相應(yīng)變少，膽紅素陽(yáng)性。,13,黃疸的實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷,膽紅素代謝實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)表）血清酶學(xué)檢查血脂分析血液學(xué)檢查（見(jiàn)表）,14,三種類型黃疸的實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷,類型血液尿液未結(jié)合膽紅素結(jié)合膽紅素膽紅素膽素原正常有無(wú)或極微陰性陽(yáng)性棕黃色溶血性黃疸高度增加正?；蛭⒃鲫幮燥@著增加加深肝細(xì)胞性黃疸增加增加陽(yáng)性不定變淺梗阻性黃疸不變或微增高度增加強(qiáng)陽(yáng)性減少或消失變淺或陶土色,糞便顏色,,,,,,15,項(xiàng)目肝細(xì)胞性黃疸梗阻性黃疸血清蛋白電泳圖譜ALB減少，Γ球蛋白↑球蛋白明顯↑脂蛋白X多為陰性明顯↑血清酶學(xué)ALT肝炎急性期↑正?；蛟龈逜LP正?；蜉p度增高明顯升高LAP可增高明顯升高ΓGT可增高明顯升高其他方面凝血酶原時(shí)間延長(zhǎng)，VITK不能糾正延長(zhǎng)，VITK可以糾正膽固醇降低，尤其CHE明顯降低增高CA/CDCA﹤1﹥1,肝細(xì)胞性黃疸和梗阻性黃疸的實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷,,,16,膽汁酸代謝通路,17,肝膽疾病時(shí)的代謝異常,膽汁酸代謝遺傳性缺陷肝實(shí)質(zhì)性病變時(shí)的膽汁酸代謝膽汁淤積時(shí)的膽汁酸代謝,18,腸道疾病時(shí)的代謝異常,在小腸疾病時(shí)，可引起膽汁酸代謝異常，如回腸切除、炎癥或分流（如造漏）等，因膽汁酸的腸肝循環(huán)受阻，膽汁酸回到肝臟的量減少，血清膽汁酸水平降低；同時(shí)，由于膽汁酸返回肝臟減少，反饋抑制減弱，致肝臟膽汁酸的合成加速，血清膽固醇濃度減低?？梢?jiàn)血清膽汁酸水平降低是回腸功能紊亂的一個(gè)反映。,19,高脂蛋白血癥時(shí)的代謝異常,膽汁酸的生成是內(nèi)源性膽固醇的主要代謝去路，而膽汁酸的生物合成又依賴自身的負(fù)反饋調(diào)控。肝細(xì)胞依靠膽汁酸的乳化及其形成的混合微團(tuán)作用而隨膽汁分泌排泄膽固醇，因此膽汁酸的合成和分泌必然影響膽固醇的排泄。膽汁酸協(xié)助食物膽固醇的吸收，而吸收的膽固醇可直接調(diào)控腸壁細(xì)胞及肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成。因此，高脂蛋白血癥時(shí)的代謝紊亂必然涉及膽汁酸的代謝異常。,20,胰腺炎發(fā)生機(jī)制,梗阻分泌、反流學(xué)說(shuō)胰管通透性改變胰酶細(xì)胞內(nèi)過(guò)早激活胰腺缺血其他,21,胰腺炎的實(shí)驗(yàn)室檢查,酶學(xué)檢查主要有血、尿淀粉酶（AMS）及其同工酶、淀粉酶肌酐清除率；脂肪酶，胰蛋白酶，胰彈性蛋白酶，磷脂酶A等。急性相反應(yīng)蛋白檢查主要有C反應(yīng)蛋白，胰腺炎相關(guān)蛋白等。正鐵血紅白蛋白檢查胰蛋白酶原激活肽檢查其他檢查,22,胰內(nèi)分泌腫瘤所致的內(nèi)分泌紊亂的特點(diǎn),1某一種內(nèi)分泌腫瘤，常以某一種激素分泌增高為主并伴有一種以上其他激素分泌。2癥狀與該腫瘤分泌激素的生物作用相關(guān)，并且可能先于臨床占位表現(xiàn)。3臨床實(shí)驗(yàn)室常直接測(cè)定該腫瘤分泌的激素，或?qū)に匾鸬奶禺惿锘瘜W(xué)改變進(jìn)行檢測(cè)。4這些腫瘤中既有良性，亦有惡性。5多為單個(gè)腫瘤，也可為多發(fā)性腫瘤。,23,胰腺癌的實(shí)驗(yàn)室檢查,血液、尿、糞相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查腫瘤標(biāo)志物檢測(cè),24,肝臟功能檢查的目的,尋找肝臟疾病的病因和病原，從而做出篩選。檢測(cè)損傷的類型和定位，了解肝臟損傷程度，評(píng)估預(yù)后和觀察病情。了解和監(jiān)測(cè)肝臟功能狀態(tài)。判斷療效和對(duì)手術(shù)的耐受性。健康咨詢，幫助了解各種理化和環(huán)境因素對(duì)肝臟的損害。其他系統(tǒng)疾病對(duì)肝臟功能的影響和損傷。,25,肝臟功能檢查應(yīng)用,應(yīng)用類型內(nèi)容I．診斷方面①識(shí)別肝病存在與否②鑒別診斷1肝腫大2黃疸3腹水4胃腸道出血③檢測(cè)藥物或工業(yè)物質(zhì)對(duì)肝臟的毒性④識(shí)別非肝臟疾病II．檢測(cè)肝病的嚴(yán)重程度①監(jiān)測(cè)康復(fù)（肝炎、肝硬化）②術(shù)前評(píng)估,,,26,肝功能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇原則,根據(jù)實(shí)驗(yàn)本身的功效選擇根據(jù)臨床實(shí)際應(yīng)用需要選擇根據(jù)具體病情需要選擇根據(jù)各醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)室條件選擇,27,肝功能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的合理組合與篩選原則,一般選用3～5個(gè)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能指示肝臟的主要功能和損傷情況。方法簡(jiǎn)便，易于標(biāo)化，便于檢查結(jié)果在不同醫(yī)院流通。病人痛苦小，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)輕。,28,肝功能實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),類型內(nèi)容以肝臟產(chǎn)生或合成的物質(zhì)為基礎(chǔ)白蛋白、膽堿酯酶、凝血因子以肝臟代謝物質(zhì)為基礎(chǔ)藥物、異源性物質(zhì)、膽紅素、膽固醇、甘油三酯等以受損組織釋放或合成增多AST、ALT、ALP、ΓGT、的物質(zhì)為基礎(chǔ)5ˊNT等以肝臟清除排泄物質(zhì)為基礎(chǔ)內(nèi)源性如膽汁酸、膽紅素、氨等外源性如吲哚綠、半乳糖、BSP等,,,29,肝臟功能實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià),肝臟有其特殊的代謝特點(diǎn)。肝臟生理、生化功能復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目繁多，表現(xiàn)的結(jié)果存在差異。肝臟具有強(qiáng)大的儲(chǔ)備、代償和再生能力。肝功能試驗(yàn)的結(jié)果亦受實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑質(zhì)量及操作人員的技術(shù)熟練程度等多種因素的影響。,30,肝臟疾病的生化鑒別診斷,肝臟分泌與排泄功能實(shí)驗(yàn)代謝性肝功能實(shí)驗(yàn)肝膽疾病的臨床酶學(xué)肝臟疾病的特殊檢查,31,,急性肝炎肝硬化慢活肝膽汁性肝硬化阻黃原發(fā)或繼發(fā)肝CA白蛋白正?；颉齆或↓↓球蛋白N或↑↑↑↑NNΑ1↑Α2NN↑↑↑↑Β↑↑↑↑↑↑↑↑N?！麵GG/IGM↑↑IGA/IGM↑↑↑IGG↑IGMNN,,肝病時(shí)的血清蛋白質(zhì)異常,,32,蛋白質(zhì)測(cè)定的方法學(xué),凱氏定氮法雙縮脲法酚試劑法紫外分光光度法染料結(jié)合法比濁法,33,膽紅素測(cè)定,臨床應(yīng)用方法學(xué)評(píng)價(jià)目前我國(guó)推薦的臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)定血清膽紅素的主要方法是改良JENDRASSILE和GROF方法（改良JG法）和膽紅素氧化酶法。,34,膽汁酸測(cè)定,臨床應(yīng)用方法學(xué)評(píng)價(jià)血清膽汁酸檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、免疫分析法（RIA或ELISA）和酶學(xué)方法等。,35,酶類測(cè)定,臨床應(yīng)用方法學(xué)評(píng)價(jià),36,ALPALTΓGT5ˊNTASTΒPHMAO急性肝炎↑↑↑↑↑↑↑↑酒精性肝炎N，↑↑↑↑↑↑↑慢性肝細(xì)胞疾病N，↑↑N，↑N，↑↑N，↑N，↑肝硬化N，↑N，↑N，↑N，↑N，↑↑肝腫瘤↑↑↑膽汁郁積↑↑↑,肝病的臨床酶學(xué)檢查,,,37,梗阻性黃疸和肝炎時(shí)血清酶的變異特點(diǎn),特點(diǎn)主要次要I．梗阻性黃疸較急性肝炎高ALPLAP，5ˊNT，ΓGTII．急性肝炎較梗阻性黃疸高AST，ALTOCT，ICD，ALD，IDDIII．急性肝炎和梗阻性黃疸時(shí)正?；蛏愿週D，CK卵磷酯酶、AMSIV．急性肝炎時(shí)低而在梗阻性黃疸時(shí)正常CHELCAT,,,38,思考題,1名詞解釋初級(jí)膽汁酸、次級(jí)膽汁酸、直接膽紅素、間接膽紅素、?膽紅素、黃疸。2簡(jiǎn)述膽汁酸檢查臨床意義。3以膽紅素代謝為基礎(chǔ)說(shuō)明各種類型黃疸的發(fā)病機(jī)制。4何謂肝纖維化有哪些標(biāo)志物5簡(jiǎn)述肝功能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇原則與組合。,

簡(jiǎn)介：第六節(jié)多糖的生物合成,一蔗糖的合成,高等生物內(nèi)，雙糖或多糖合成的延長(zhǎng)反應(yīng)中，提供的單糖基必須是活化的糖供體，糖核苷酸。,一蔗糖的合成,1、磷酸蔗糖合酶,在蔗糖的合成中，葡萄糖基的供體是UDPG尿苷二磷酸葡萄糖，而果糖的供體是F6P6磷酸果糖，兩者首先結(jié)合形成磷酸蔗糖，后者再水解成蔗糖。,一蔗糖的合成,G1PUTPH2O→UDPG2PI（UDPG焦磷酸化酶，焦磷酸酶）,1、磷酸蔗糖合酶,一蔗糖的合成,UDPGF6P→磷酸蔗糖UDP（磷酸蔗糖合酶）,1、磷酸蔗糖合酶,蔗糖,一蔗糖的合成,2、蔗糖合酶,該反應(yīng)主要起蔗糖分解的作用?？梢钥闯觯麄€(gè)合成過(guò)程需要消耗能量。,二淀粉的合成,光合組織葉綠體在光合作用旺盛時(shí)，可直接合成并累積淀粉；非光合組織也可利用葡萄糖或蔗糖合成淀粉。淀粉的生物合成的基本過(guò)程是直鏈的增長(zhǎng)是在原有的直鏈基礎(chǔ)上逐步增加葡萄糖基；支鏈的增多是把直鏈的一部分拆下來(lái)裝配成側(cè)枝。,二淀粉的合成,直鏈淀粉合成的主要途徑是由ADPG腺苷二磷酸葡萄糖（也可用UDPG）作為葡萄糖基的供體，加到多聚葡萄糖引物的非還原末端上。,（一）直鏈淀粉的合成,1、淀粉合酶,轉(zhuǎn)移酶類,二淀粉的合成,（一）直鏈淀粉的合成,1、淀粉合酶,合成過(guò)程需要消耗能量。,二淀粉的合成,1PGNG→（N1）GPI（N2）,（一）直鏈淀粉的合成,2、淀粉磷酸化酶,次要途徑，主要作用是催化淀粉的水解。,二淀粉的合成,（一）直鏈淀粉的合成,是一種糖基轉(zhuǎn)移酶。轉(zhuǎn)移的基團(tuán)主要是麥芽糖殘基。它將一個(gè)麥芽糖殘基轉(zhuǎn)移至葡萄糖、麥芽（多）糖的Α1，4糖苷鍵上，形成淀粉合成中的“引物”。,3、D酶,二淀粉的合成,（一）直鏈淀粉的合成,4、蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉,在植物細(xì)胞中，淀粉合成的糖基大多來(lái)源于蔗糖。在蔗糖合酶的催化下，蔗糖中的葡萄糖基轉(zhuǎn)移到ADP（UDP）上，形成ADPG，然后在淀粉合酶的催化下，ADPG將其葡萄糖基轉(zhuǎn)移到淀粉的非還原端，使淀粉鏈延長(zhǎng)。,二淀粉的合成,（一）直鏈淀粉的合成,4、蔗糖轉(zhuǎn)化為淀粉,1分子蔗糖的水解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)變成淀粉的葡萄糖基需消耗多少高能磷酸鍵,4,二淀粉的合成,（二）支鏈淀粉的合成,支鏈淀粉的分支處是A1,6糖苷鍵，它是由Q酶分支酶催化形成的。Q酶能從直鏈淀粉的非還原端切下一個(gè)長(zhǎng)度為6或7個(gè)糖殘基的寡聚糖片段，然后將它轉(zhuǎn)移到附近的直鏈片段的一個(gè)葡萄糖殘基的6羥基上，形成A1,6糖苷鍵。支鏈淀粉的合成是在淀粉合酶和Q酶的共同作用下完成的。,二淀粉的合成,（二）支鏈淀粉的合成,三糖原的合成,在動(dòng)物的肝臟中，可以將多余的葡萄糖合成為糖原，作為貯備的能源物質(zhì)。,糖原的生物合成與淀粉的合成的基本過(guò)程相似。,三糖原的合成,（一）直鏈的合成,由UDPG尿苷二磷酸葡萄糖作為葡萄糖基的供體，加到多聚葡萄糖引物的非還原末端上。,UDPG焦磷酸化酶焦磷酸酶生糖原蛋白具有自動(dòng)催化功能,催化UDPG連接到生糖原蛋白上,形成糖原分子的核心。糖原合酶UDPGGN生糖原蛋白→GN1生糖原蛋白UDPN3,三糖原的合成,（一）直鏈的合成,UDPG焦磷酸化酶焦磷酸酶生糖原蛋白糖原合酶4糖原分支酶1,4→1,6轉(zhuǎn)葡糖基酶（切割，連接）,三糖原的合成,（二）支鏈的合成,在植物細(xì)胞中，淀粉先發(fā)生磷酸解，而后無(wú)氧氧化成乳酸，則它的每個(gè)葡萄糖基可生成多少分子的ATP為什么若兩分子的乳酸通過(guò)糖異生作用形成淀粉分子中的一個(gè)葡萄糖基，需要消耗多少分子的ATP為什么答3；6,

簡(jiǎn)介：第二節(jié)糖酵解,一糖酵解的概念,指葡萄糖通過(guò)一系列步驟降解成三碳化合物（丙酮酸）的過(guò)程。,糖酵解途徑又稱EMP途徑。EMBDENMEYERHOFPARNAS途徑,二糖酵解的過(guò)程,EMP的兩個(gè)階段第一階段五步反應(yīng)磷酸丙糖生成階段耗能階段第二階段五步反應(yīng)丙酮酸生成階段產(chǎn)能階段,二糖酵解的過(guò)程,GG6PF6PFBPG3PDHAP1,3BPG3PG2PGPEPPYR,,,,,,,,,,,,,,,,,,EMP途徑代號(hào)式,二糖酵解的過(guò)程,,第一階段,第二階段,二糖酵解的過(guò)程,第一步葡萄糖的磷酸化,激酶催化將ATP上的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到受體上的酶。激酶都需要MG2作為輔助因子。,二糖酵解的過(guò)程,第二步6磷酸果糖的生成,二糖酵解的過(guò)程,第三步1,6二磷酸果糖的生成,磷酸果糖激酶PFK是EMP途徑的關(guān)鍵酶，其活性大小控制著整個(gè)途徑的進(jìn)程。,二糖酵解的過(guò)程,碳鏈不變，但兩頭接上了磷酸基團(tuán)，為斷裂作好準(zhǔn)備。,消耗兩個(gè)ATP。,二糖酵解的過(guò)程,第四步1,6二磷酸果糖的裂解,1個(gè)己糖分裂成2個(gè)丙糖丙酮糖和丙醛糖。,二糖酵解的過(guò)程,第五步磷酸丙糖的同分異構(gòu)化,1分子二磷酸已糖裂解成2分子3磷酸甘油醛。,二糖酵解的過(guò)程,第六步3磷酸甘油醛氧化,糖酵解過(guò)程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了還原劑NADH。,催化此反應(yīng)的酶是巰基酶，所以它可被碘乙酸ICH2COOH不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。砷酸鹽ASO43是這步反應(yīng)的解偶聯(lián)劑。,二糖酵解的過(guò)程,第七步3磷酸甘油酸和ATP的生成,底物水平磷酸化高能化學(xué)底物直接將磷酸基團(tuán)ADP,使ADP磷酸化形成ATP的過(guò)程。糖酵解過(guò)程中第一次產(chǎn)生ATP。,二糖酵解的過(guò)程,第二階段,醛氧化稱羧酸,NAD還原成NADH,糖酵解中第一次產(chǎn)生ATP,二糖酵解的過(guò)程,第八步3磷酸甘油酸異構(gòu),二糖酵解的過(guò)程,第九步PEP的生成,這一步其實(shí)是分子內(nèi)的氧化還原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。,二糖酵解的過(guò)程,第十步丙酮酸的生成,底物水平磷酸化糖酵解過(guò)程中第二次產(chǎn)生ATP。,二糖酵解的過(guò)程,通過(guò)分子內(nèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整生成了樞紐物質(zhì)丙酮酸；第二次產(chǎn)生了ATP。,P210,三糖酵解的化學(xué)計(jì)量,三糖酵解的調(diào)控,在代謝途徑中，發(fā)生不可逆反應(yīng)的地方常常是整個(gè)途徑的調(diào)控部位，而催化這些反應(yīng)的酶常常要受到調(diào)控，從而影響這些地方的反應(yīng)速度，進(jìn)而影響整個(gè)途徑的進(jìn)程。這些酶稱該途徑的關(guān)鍵酶。,在糖酵解中，有三種酶催化的不可逆反應(yīng)己糖激酶、PFK、丙酮酸激酶。所以它們是關(guān)鍵酶。,這三種酶都是變構(gòu)酶。,三糖酵解的調(diào)控,1己糖激酶,該酶受G6P的抑制。,三糖酵解的調(diào)控,2磷酸果糖激酶,∴ATP/AMP值影響酶的活力比值大時(shí)，酶活力減小；比值小時(shí)，酶活力增大。,該酶有一個(gè)負(fù)變構(gòu)劑ATP。,生物學(xué)意義糖酵解的一個(gè)重要功能就是提供能量ATP。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP很多時(shí)，通過(guò)抑制PFK，使糖酵解受到抑制，也就不再產(chǎn)生能量ATP。,三糖酵解的調(diào)控,∴細(xì)胞內(nèi)檸檬酸的濃度大時(shí)，酶活力減?。粷舛刃r(shí)，酶活力增大。,檸檬酸可加強(qiáng)ATP對(duì)PFK的抑制作用。,生物學(xué)意義檸檬酸是糖酵解進(jìn)入三羧酸循環(huán)的一個(gè)早期中間物，而三羧酸循環(huán)是重要的產(chǎn)能途徑。所以檸檬酸在細(xì)胞內(nèi)的量大表示細(xì)胞內(nèi)有充足的能量，而不再需要降解葡萄糖了。所以檸檬酸通過(guò)抑制PFK來(lái)抑制糖酵解。,2磷酸果糖激酶,三糖酵解的調(diào)控,檸檬酸可加強(qiáng)ATP對(duì)PFK的抑制作用。,2磷酸果糖激酶,2，6二磷酸果糖是PFK的激活劑。,三糖酵解的調(diào)控,3丙酮酸激酶,該酶受ATP的抑制。,四糖酵解的化學(xué)計(jì)量,,五糖酵解的生物學(xué)意義,1為生物體提供能量；,2糖酵解的中間物為生物合成提供原料；如丙酮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?，磷酸二羥丙酮可合成甘油。,3為糖異生作用提供了基本途徑。,六糖酵解產(chǎn)物的去路,1丙酮酸的去路,1在無(wú)氧或相對(duì)缺氧時(shí)發(fā)酵,酒精發(fā)酵由葡萄糖→乙醇的過(guò)程,丙酮酸脫羧酶需要TPP作為輔酶。,六糖酵解產(chǎn)物的去路,1丙酮酸的去路,,1在無(wú)氧或相對(duì)缺氧時(shí)發(fā)酵,酒精發(fā)酵,六糖酵解產(chǎn)物的去路,1丙酮酸的去路,乳酸發(fā)酵由葡萄糖→乳酸的過(guò)程,1在無(wú)氧或相對(duì)缺氧時(shí)發(fā)酵,六糖酵解產(chǎn)物的去路,1丙酮酸的去路,乳酸發(fā)酵,,1在無(wú)氧或相對(duì)缺氧時(shí)發(fā)酵,六糖酵解產(chǎn)物的去路,1丙酮酸的去路,2在有氧條件下丙酮酸有氧氧化,這一過(guò)程在線粒體中進(jìn)行。通過(guò)此過(guò)程可以使葡萄糖徹底降解、氧化成CO2。,丙酮酸,乙酰COA,CO2,六糖酵解產(chǎn)物的去路,2NADH的去路,1在無(wú)氧或相對(duì)缺氧時(shí),酒精發(fā)酵中作為乙醛→乙醇的供氫體,乳酸發(fā)酵中作為丙酮酸→乳酸的供氫體,∴1分子葡萄糖通過(guò)無(wú)氧酵解，只能生成2個(gè)ATP,六糖酵解產(chǎn)物的去路,2NADH的去路,2在有氧條件下,原核生物中1分子的NADH通過(guò)呼吸鏈可產(chǎn)生25個(gè)ATP。,真核生物中在植物細(xì)胞或動(dòng)物的肌細(xì)胞中，1分子的NADH通過(guò)呼吸鏈可產(chǎn)生15個(gè)ATP。,∴1分子葡萄糖通過(guò)有氧酵解，可生成21525個(gè)ATP,∴1分子葡萄糖通過(guò)有氧酵解，可生成22527個(gè)ATP,1全過(guò)程兩個(gè)階段，10步反應(yīng)，需10種酶，總反應(yīng)式,2三個(gè)不可逆反應(yīng)三個(gè)關(guān)鍵酶都是變構(gòu)酶，一個(gè)最關(guān)鍵的酶,3調(diào)節(jié)位點(diǎn)已糖激酶?G6P；磷酸果糖激酶?ATP、檸檬酸；?ADP、AMP；丙酮酸激酶?乙酰COA、ATP；?ADP、AMP3磷酸甘油醛脫氫酶?ICH2COOH、ICH2CONH2、HG2,要點(diǎn),4個(gè)變構(gòu)調(diào)節(jié)酶,糖酵解總結(jié),要點(diǎn),4定位細(xì)胞質(zhì),5意義產(chǎn)生少許能量，產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物，如丙酮酸,6兩個(gè)底物水平磷酸化,8化學(xué)計(jì)量,7可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng),糖酵解總結(jié),如果在14C標(biāo)記的葡萄糖中培養(yǎng)酵母，為了保證在發(fā)酵中產(chǎn)生的CO2有放射性的14C，葡萄糖分子的哪個(gè)位置應(yīng)當(dāng)用14C標(biāo)記答C3、C4,EMP,,TCA,,氧化磷酸化,有氧條件,

簡(jiǎn)介：動(dòng)物生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí),,第1章緒論,生物化學(xué)（BIOCHEMISTRY）是生命的化學(xué)，是從分子水平上闡明生命有機(jī)體的化學(xué)規(guī)律以揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。生物化學(xué)研究生命有機(jī)體的化學(xué)組成及其結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，研究細(xì)胞中的物質(zhì)代謝和與之相伴隨的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，研究機(jī)體組織器官機(jī)能的生化機(jī)理。,,研究生物體內(nèi)各種化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和功能（主要有糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素和激素）,研究構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)在生命活動(dòng)中進(jìn)行的化學(xué)變化，即新陳代謝及代謝過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié),生物化學(xué)研究的內(nèi)容,,,代謝與能量,糖類化學(xué)脂類化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)核酸化學(xué)酶學(xué),,靜態(tài)生物化學(xué),動(dòng)態(tài)生物化學(xué),糖類代謝脂類代謝蛋白質(zhì)代謝核酸代謝,代謝調(diào)節(jié),,,生物化學(xué)研究的內(nèi)容,第2章生命的化學(xué)特征,22生物體系中的非共價(jià)作用力存在于生物分子中主要的非共價(jià)相互作用力包括氫鍵、離子鍵、范德華力、疏水力。24生物能量學(xué)ADENOSINETRIPHOSPHATE,ATP三磷酸腺苷,第3章蛋白質(zhì)PROTEIN,33蛋白質(zhì)的化學(xué)組成,主要的CHONS5055682023151804微量的PFECUZNMOISE,331元素組成,各元素的百分比對(duì)于大多數(shù)蛋白質(zhì)都較相似，大多數(shù)蛋白質(zhì)含氮量較恒定，平均16，即1G氮相當(dāng)于625G蛋白質(zhì)。625稱為蛋白質(zhì)系數(shù)。這可用于測(cè)定蛋白質(zhì)的含量凱氏定氮法。樣品中蛋白質(zhì)含量樣品中的含氮量625,,,第3章蛋白質(zhì)PROTEIN,332蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元,蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是氨基酸AMINOACID多個(gè)氨基酸首尾連結(jié)（連接方式肽鍵）形成長(zhǎng)而不分支的多聚物多肽鏈多肽鏈再折疊卷曲，形成蛋白質(zhì),第3章蛋白質(zhì)PROTEIN,20種氨基酸分類氨基酸的主要理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì),定義1969年，國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)（IUPAC）規(guī)定蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。,一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),2一級(jí)結(jié)構(gòu)的意義,蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排列順序。蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括肽鏈數(shù)目、端基組成、氨基酸序列和二硫鍵的位置，又稱共價(jià)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，它決定著蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)。,一級(jí)結(jié)構(gòu)中包含的共價(jià)鍵主要指肽鍵和二硫鍵。,蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈主鏈原子局部的空間結(jié)構(gòu)，但不包括與其他肽段的相互關(guān)系及側(cè)鏈構(gòu)象的內(nèi)容。,（一）二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念,二蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),天然蛋白質(zhì)包括Α螺旋、Β折疊、Β轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)則卷曲等二級(jí)結(jié)構(gòu)。,1超二級(jí)結(jié)構(gòu)的定義,指蛋白質(zhì)中相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位即單個(gè)?螺旋或?轉(zhuǎn)角組合在一起，形成有規(guī)則的在空間上能辯認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。,三蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域,2結(jié)構(gòu)域DOMAIN,指多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)，它是相對(duì)獨(dú)立的緊密球狀實(shí)體，稱為結(jié)構(gòu)域（DOMAIN）或功能域。,四蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu),三級(jí)結(jié)構(gòu)指的是多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用，進(jìn)一步盤曲折疊形成球狀分子結(jié)構(gòu)。,（一）三級(jí)結(jié)構(gòu)的概念,（三）維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力,二硫鍵共價(jià)鍵,疏水作用,非共價(jià)鍵（次級(jí)鍵）,氫鍵,離子鍵,范德華力,,穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力,1離子鍵2氫鍵3疏水作用4范德華引力5二硫鍵,五蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu),一四級(jí)結(jié)構(gòu)的概念,四級(jí)結(jié)構(gòu)由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成、有特定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)象。每條多肽鏈又稱為亞基。血紅蛋白由四條多肽鏈形成，是一種寡聚蛋白質(zhì)。這四條鏈主要通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用締合在一起。血紅蛋白分子上有四個(gè)氧的結(jié)合部位，因?yàn)槊織l鏈上含有一個(gè)血紅素輔基。,一四級(jí)結(jié)構(gòu)的概念,１有關(guān)四級(jí)結(jié)構(gòu)的一些概念亞基單體，同多聚，雜多聚２四級(jí)締合的驅(qū)動(dòng)力主要有范氏作用力，氫鍵，離子鍵和疏水作用力，其中疏水作用力最為重要，二硫鍵對(duì)于穩(wěn)定四級(jí)結(jié)構(gòu)有重要意義。３亞基相互作用的方式亞基之間的分布有各種各樣的對(duì)稱關(guān)系。,第4章核酸,核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)一分子核苷酸的3’位羥基與另一分子核苷酸的5’位磷酸基通過(guò)脫水可形成3’,5’磷酸二酯鍵，將兩分子核苷酸連接起來(lái)。,核酸就是由多個(gè)核苷酸單位通過(guò)3’,5’磷酸二酯鍵連接起來(lái)形成的不含側(cè)鏈的長(zhǎng)鏈狀化合物。核酸是有方向性的長(zhǎng)鏈狀化合物，多核苷酸鏈的兩端，一端稱為5’端，另一端稱為3’端。,核酸是生物體內(nèi)的高分子化合物，包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）兩大類。一、元素組成組成核酸的元素有C、H、O、N、P等，與蛋白質(zhì)比較，其組成上有兩個(gè)特點(diǎn)一是核酸一般不含元素S，二是核酸中P元素的含量較多并且恒定，約占910（通常取95）。因此，核酸定量測(cè)定的經(jīng)典方法，是以測(cè)定P含量來(lái)代表核酸量。二、化學(xué)組成與基本單位核酸經(jīng)水解可得到很多核苷酸，因此核苷酸是核酸的基本單位。核酸就是由很多單核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解產(chǎn)生核苷和磷酸，核苷還可再進(jìn)一步水解，產(chǎn)生戊糖和含氮堿基。,兩類核酸的分子組成,核苷酸的紫外吸收,堿基中含有共軛雙鍵，最大吸收峰260NM左右,核酸溶液紫外吸收以摩爾磷的吸光度表示，摩爾磷即相當(dāng)于摩爾核苷酸。,Ε摩爾吸光系數(shù)A吸收值W每升溶液磷重量L比色杯內(nèi)徑,由于共振作用，所有核苷酸的堿基都吸收紫外光，核酸在260NM附近有強(qiáng)大光吸收。,第5章糖類,單糖是指最簡(jiǎn)單的糖，即在溫和條件下不能再分解成更小的單體糖，如葡萄糖、果糖等。按碳原子的數(shù)目單糖又可分為三碳（丙）糖、四碳（丁）糖、五碳（戊）糖、六碳（已）糖、七碳（庚）糖等。,糖類的本質(zhì)多羥基醛、多羥基酮多羥基醛或多羥基酮的衍生物,一、一些重要單糖的結(jié)構(gòu),,,,,,,,,一、一些重要單糖的結(jié)構(gòu),麥芽糖,,Α葡萄糖（1→4）葡萄糖苷,一、一些重要雙糖的結(jié)構(gòu),蔗糖,Α葡萄糖（1→2）Β果糖苷,,,一、一些重要雙糖的結(jié)構(gòu),乳糖,,,,乳糖（半乳糖?1,4葡萄糖）,一、一些重要雙糖的結(jié)構(gòu),淀粉,直鏈A1,4糖苷鍵分支點(diǎn)A1,6糖苷鍵,一、一些重要多糖的結(jié)構(gòu),淀粉,纖維素,一、一些重要多糖的結(jié)構(gòu),植物細(xì)胞壁的主要組分，也是自然界最豐富的多糖。,第7章酶（ENZYME）,動(dòng)物生物化學(xué)期末考試題型,一、英譯漢（5分）二、單選題（30分）三、判斷題（10分）四、論述題（共5道，55分）五、附加題（5分）國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)根據(jù)酶催化的反應(yīng)類型，將酶分為6大類，請(qǐng)寫(xiě)出該6大類酶的中英文名稱。,

簡(jiǎn)介：（856）湖北師范大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)生物化學(xué)考研大綱湖北師范大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)生物化學(xué)考研大綱一、要求掌握的基本內(nèi)容一、要求掌握的基本內(nèi)容要求學(xué)生掌握生命機(jī)體的化學(xué)組成以及重要生命物質(zhì)糖﹑脂﹑蛋白質(zhì)和核酸以及重要生命調(diào)節(jié)物質(zhì)酶和維生素的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，以及蛋白質(zhì)酶和核酸的分離純化方法。要求學(xué)生掌握生命機(jī)體的重要生命物質(zhì)糖﹑脂﹑蛋白質(zhì)和核酸的分解和合成代謝過(guò)程及代謝調(diào)控以及四大生命物質(zhì)代謝的聯(lián)系。生物遺傳信息的傳遞與表達(dá)，包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)的生物合成。二、題型以及相關(guān)內(nèi)容比例二、題型以及相關(guān)內(nèi)容比例1名詞解釋20分2選擇題20分3填空題20分4判斷題20分5計(jì)算題10分6問(wèn)答題50分7論述題10分三、復(fù)習(xí)重點(diǎn)三、復(fù)習(xí)重點(diǎn)四大生命物質(zhì)糖脂蛋白質(zhì)和核酸的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。掌握酶的催化特點(diǎn)、組成、活性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其有關(guān)的重要概念；牢固掌握酶的作用機(jī)制、影響酶促反應(yīng)速度的因素。掌握蛋白質(zhì)酶和核酸的分離純化的原理方法。要求學(xué)生掌握生命機(jī)體的重要生命物質(zhì)糖﹑脂﹑蛋白質(zhì)和核酸的分解和合成代謝過(guò)程及代謝調(diào)控以及四大生命物質(zhì)代謝的聯(lián)系。生物遺傳信息的傳遞與表達(dá)，包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)的生物合成。四、課程復(fù)習(xí)大綱四、課程復(fù)習(xí)大綱第一章第一章糖類糖類一、教學(xué)目標(biāo)1掌握糖的概念、分類及生物學(xué)功能。2牢固掌握一些重要單糖、均一多糖（淀粉、糖元、維維素）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。3掌握結(jié)合糖類的概念功能。一、教學(xué)目標(biāo)1牢固掌握蛋白質(zhì)的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)及與功能的關(guān)系。2牢固掌握氨基酸的分類、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)，酸堿性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及氨基酸的分離技術(shù)。3牢固掌握蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)、膠體性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及蛋白質(zhì)變性、沉淀特性。4理解蛋白質(zhì)分離、提純、鑒定技術(shù)原理方法，重點(diǎn)掌握蛋白質(zhì)電泳、鹽析、分子篩層析技術(shù)。5了解蛋白質(zhì)分類、化學(xué)組成及掌握蛋白質(zhì)功能的多樣性。二、重點(diǎn)難點(diǎn)氨基酸的性質(zhì)和分離純化方法以及蛋白質(zhì)的性質(zhì)結(jié)構(gòu)是教學(xué)重點(diǎn)；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系以及蛋白質(zhì)的分離純化方法和原理是教學(xué)難點(diǎn)。三、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)氨基酸一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二、氨基酸的分類三、氨基酸的酸堿化學(xué)四、氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五、氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六、氨基酸混合物的分析分離第二節(jié)蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)通論二、肽三、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定四、蛋白質(zhì)的氨基酸序列與生物功能五、肽與蛋白質(zhì)的人工合成第三節(jié)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)一、研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法二、穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力三、多肽主鏈折疊的空間限制四、二級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈折疊的規(guī)則方式五、纖維狀蛋白質(zhì)六、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域七、球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu)八、膜蛋白的結(jié)構(gòu)九、蛋白質(zhì)折疊和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)十、亞基締合和四級(jí)結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)介：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱（0830531）課程名稱課程名稱生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程編碼課程編碼08305310830531英文名稱英文名稱EXPERIMENTOFBIOCHEMISTRY學(xué)時(shí)時(shí)6464其中必做其中必做6464學(xué)分分2開(kāi)課學(xué)期開(kāi)課學(xué)期3適用專業(yè)適用專業(yè)生物技術(shù)、生物工程生物技術(shù)、生物工程課程類別課程類別必修必修課程性質(zhì)課程性質(zhì)專業(yè)課專業(yè)課先修課程先修課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一、課程性質(zhì)及任務(wù)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生物化學(xué)課程同時(shí)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是生物技術(shù)、生物工程、生命科學(xué)等專業(yè)學(xué)生的必修課。通過(guò)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)，應(yīng)該使學(xué)生掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和基本技術(shù)，包括生物化學(xué)分離、制備、分析和鑒定技術(shù)（如比色、層析、電泳、離心、透析等），同時(shí)掌握離心機(jī)、分光光度計(jì)、移液器、酶標(biāo)儀、凝膠成像系統(tǒng)、柱層析系統(tǒng)等各種生化實(shí)驗(yàn)常規(guī)儀器的使用。隨著生物化學(xué)學(xué)科的飛速發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)不斷出現(xiàn)。還要掌握一些較新的和實(shí)用的技術(shù)技能，如一些分子生物學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生鞏固和加深生物化學(xué)理論知識(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，尤其是通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生一定的科學(xué)研究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為學(xué)生進(jìn)入更高層次的生物化學(xué)乃至分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。二、課程的教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容分三個(gè)層次基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是一些加強(qiáng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)包括一些新近發(fā)展起來(lái)的生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化組合。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自擬題目或者教師命題，學(xué)生自選儀器，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過(guò)多層次的訓(xùn)練后，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求1進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)生物化學(xué)基本知識(shí)的理解，掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和基本操作技能。如生物化學(xué)分離、制備、分析和鑒定技術(shù)。2提高觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問(wèn)題，具有初步解決生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力。3能正確使用儀器設(shè)備，掌握儀器操作原理。4能獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5課前準(zhǔn)備仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、要求、?shí)驗(yàn)方法和步驟。9大腸桿菌DNA和RNA的同步提取、鑒定及定量分析1學(xué)習(xí)堿裂解細(xì)胞，提取核酸的基本操作方法，2掌握瓊脂糖電泳技術(shù)及光譜法定量分析核酸。8綜合必做10豬脾DNA的提取及定性定量測(cè)定1學(xué)會(huì)SDS提DNA。2DNA含量的測(cè)定4綜合選做11酵母RNA的提取及測(cè)定1學(xué)會(huì)SDS提RNA。2RNA含量的測(cè)定。4綜合選做12維生素C的提取及定量測(cè)定用染料2，6二氯酚靛酚測(cè)定蔬菜或水果中維生素C的含量。8綜合必做13還原糖和總糖含量的測(cè)定學(xué)習(xí)幾種方法測(cè)定糖含量包括（3，5二硝基水楊酸比色定糖法，酚硫酸法等）8綜合必做14黑木耳多糖的提取、分離、純化及初步測(cè)定通過(guò)水提法浸提出木耳中的多糖，并測(cè)定多糖組成、含量8綜合選做15酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定蛋白質(zhì)技術(shù)（ELISA）方法1學(xué)習(xí)抗體制備技術(shù)2學(xué)習(xí)酶聯(lián)免疫吸附法ELISA方法建立；及抗體或抗原蛋白測(cè)定技術(shù)12綜合選做16脂肪酶的提取及測(cè)定技術(shù)1學(xué)習(xí)脂肪酶的提取技術(shù)2學(xué)習(xí)脂肪酶的測(cè)定技術(shù)4綜合選做17蔗糖酶的分離提取及鑒定技術(shù)1學(xué)習(xí)蔗糖酶分離提取的方法。2有機(jī)溶劑分級(jí)及柱層析技術(shù)。12綜合選做18用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法測(cè)定幾種因素對(duì)蔗糖酶活性的影響1學(xué)習(xí)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法的使用。2求出蔗糖酶的最適溫度及最適PH值。12綜合選做

簡(jiǎn)介：一、名詞解釋1核酸2核苷3核苷酸4稀有堿基5堿基對(duì)6DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)7核酸的變性8TM值9DNA的復(fù)性10核酸的雜交二、填空題11核酸可分為_(kāi)___和____兩大類，其中____主要存在于____中，而____主要存在于____。12核酸完全水解生成的產(chǎn)物有____、____和____，其中糖基有____、____，堿基有____和____兩大類。13生物體內(nèi)的嘌呤堿主要有____和____，嘧啶堿主要有____、____和____。某些RNA分子中還含有微量的其它堿基，稱為_(kāi)___。14DNA和RNA分子在物質(zhì)組成上有所不同，主要表現(xiàn)在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____，RNA分子中存在的是____和____。15RNA的基本組成單位是____、____、____、____，DNA的基本組成單位是____、____、____、____，它們通過(guò)____鍵相互連接形成多核苷酸鏈。16DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是____結(jié)構(gòu)，其中堿基組成的共同特點(diǎn)是（若按摩爾數(shù)計(jì)算）____、____、____。17測(cè)知某一DNA樣品中，A053MOL、C025MOL、那么T____MOL，G____MOL。18嘌呤環(huán)上的第____位氮原子與戊糖的第____位碳原子相連形成____鍵，通過(guò)這種鍵相連而成的化合物叫____。19嘧啶環(huán)上的第____位氮原子與戊糖的第____位碳原子相連形成____鍵，通過(guò)這種鍵相連而成的化合物叫____。20體內(nèi)有兩個(gè)主要的環(huán)核苷酸是____、____，它們的主要生理功用是____。21寫(xiě)出下列核苷酸符號(hào)的中文名稱ATP____、DCDP____。22DNA分子中，兩條鏈通過(guò)堿基間的____相連，堿基間的配對(duì)原則是____對(duì)____、____對(duì)____。23DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的重要特點(diǎn)是形成____結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)屬于____螺旋，此結(jié)構(gòu)內(nèi)部是由____通過(guò)____相連維持，其縱向結(jié)構(gòu)的維系力是____。24因?yàn)楹怂岱肿又泻衉___和____堿基，而這兩類物質(zhì)又均含有____結(jié)構(gòu)，故使核酸對(duì)____波長(zhǎng)的紫外線有吸收作用。25DNA雙螺旋直徑為_(kāi)___NＭ，雙螺旋每隔____NＭ轉(zhuǎn)一圈，約相當(dāng)于____個(gè)堿基對(duì)。戊糖和磷酸基位于雙螺旋____側(cè)、堿基位于____側(cè)。26、核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)中具有嚴(yán)格的堿基配對(duì)關(guān)系，在DNA分子中A對(duì)____、在RNA分子中A對(duì)____、它們之間均可形成____個(gè)氫鍵，在DNA和RNA分子中G始終與____配對(duì)、它們之間可形成____個(gè)氫鍵。27DNA的TM值的大小與其分子中所含的____的種類、數(shù)量及比例有關(guān)，也與分子的____有關(guān)。若含的AT配對(duì)較多其值則____、含的GC配對(duì)較多其值則____，分子越長(zhǎng)其TM值也越____。28TM值是DNA的變性溫度，如果DNA是不均一的，其TM值范圍____，如果DNA是均一的其TM值范圍____。29組成核酸的元素有____、____、____、____、____等，其中____的含量比較穩(wěn)定，約占核酸總量的____，可通過(guò)測(cè)定____的含量來(lái)計(jì)算樣品中核酸的含量。30DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的維系力主要有____和____。31一般來(lái)說(shuō)DNA分子中G、C含量高分子較穩(wěn)定，同時(shí)比重也較____、解鏈溫度也____。32DNA變性后，其鋼性_____、粘度____、紫外吸收峰____。33DNA分子中兩條多核苷酸鏈所含的堿基____和____間有三個(gè)氫鍵，____和____之間僅有兩個(gè)氫鍵。34RNA主要有三類，既____、____和____、它們的生物功能分別是____、____和____。35RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)大多數(shù)是以單股____的形式存在，但也可局部盤曲形成____結(jié)構(gòu)，典型的TRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)是____型結(jié)構(gòu)。36在生物細(xì)胞中主要有三種RNA，其中含量最多的是____、種類最多的是____、含有稀有堿基最多的是____。37TRNA三葉草型結(jié)構(gòu)中，氨基酸臂的功能是____，反密碼環(huán)的功能是____。55含有稀有堿基比例較多的核酸是AMRNABDNACTRNADRRNAEHNRNA56核酸分子中儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息的關(guān)鍵部分是A核苷B戊糖C磷酸D堿基序列E戊糖磷酸骨架57脫氧胸苷的英文簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)為AADRBGDRCUDRDCDRETDR58不參與DNA組成的是ADAMPBDGMPCDCMPDDUMPEDTMP59假尿苷的糖苷鍵是ACCBCNCNNDCHENH60在核苷酸分子中戊糖（R）、堿基（N）和磷酸（P）的連接關(guān)系是ANRPBNPRCPNRDRNPERPN61CR表示A脫氧胞苷B胞苷C腺苷酸D胞苷酸E脫氧核糖62DNA分子堿基含量關(guān)系哪種是錯(cuò)誤的AATCGBAGCTCGCDATEATGC63DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指A許多單核苷酸通過(guò)3′5′磷酸二酯鍵連接而成的多核苷酸鏈B各核苷酸中核苷與磷酸的連接鏈CDNA分子中堿基通過(guò)氫鍵連接鏈DDNA反向平行的雙螺旋鏈E磷酸和戊糖的鏈形骨架64下列關(guān)于DNA堿基組成的敘述，正確的是A不同生物來(lái)源的DNA堿基組成不同B同一生物不同組織的DNA堿基組成不同C生物體堿基組成隨年齡變化而改變D腺嘌呤數(shù)目始終與胞嘧啶相等EAT始終等于GC65DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指AΑ螺旋BΒ片層CΒ轉(zhuǎn)角D雙螺旋結(jié)構(gòu)E超螺旋結(jié)構(gòu)66下列關(guān)于核苷酸生理功能的敘述，錯(cuò)誤的是A作為生物界最主要的直接供能物質(zhì)B作為輔酶的組成成分C作為質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)成分D作為生理調(diào)節(jié)物質(zhì)E多種核苷酸衍生物為生物合成過(guò)程中的中間物質(zhì)67ATP的生理功能不包括A為生物反應(yīng)供能B合成RNAC貯存化學(xué)能D合成DNAE轉(zhuǎn)變?yōu)镃AMP68DNA分子中不包括A磷酸二酯鍵B糖苷鍵C氫鍵D二硫鍵E范德華力69下列關(guān)于真核生物DNA堿基的敘述哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的A腺嘌呤與胸腺嘧啶相等B腺嘌呤與胸腺嘧啶間有兩個(gè)氫鍵C鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶相等D鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間有三個(gè)氫鍵E營(yíng)養(yǎng)不良可導(dǎo)致堿基數(shù)目明顯減少70關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的敘述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的A由兩條反向平行的DNA鏈組成B堿基具有嚴(yán)格的配對(duì)關(guān)系C戊糖和磷酸組成的骨架在外側(cè)D堿基平面垂直于中心軸E生物細(xì)胞中所有DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)都是右手螺旋71下列關(guān)于RNA的說(shuō)法哪項(xiàng)是正確的A生物細(xì)胞中只含有RRNA、TRNA、MRNA三種BMRNA儲(chǔ)存著遺傳信息CTRNA含有稀有堿基D胞液中只有MRNAERRNA是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所72下列哪種核酸的二級(jí)結(jié)構(gòu)具有“三葉草”型AMRNAB質(zhì)粒DNACTRNAD線粒體DNAERRNA73TRNA的分子結(jié)構(gòu)特征是

簡(jiǎn)介：實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一蛋白質(zhì)和氨基酸的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)和氨基酸的呈色反應(yīng)一、目的要求驗(yàn)證蛋白質(zhì)特性；學(xué)習(xí)和掌握蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)的原理和方法；學(xué)習(xí)幾種常用的鑒定蛋白質(zhì)和氨基酸的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理蛋白質(zhì)中的某些化學(xué)鍵或氨基酸殘基中的某些化學(xué)基團(tuán)可以與某些特殊試劑形成特定的有色物質(zhì)。這些反應(yīng)稱為蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)。各種蛋白質(zhì)的氨基酸殘基不完全相同。因此，呈色反應(yīng)產(chǎn)物的顏色也不完全一樣。呈色反應(yīng)不是蛋白質(zhì)所特有，一些非蛋白物質(zhì)也能呈現(xiàn)類似的呈色反應(yīng)。因此，不能僅以呈色反應(yīng)結(jié)果來(lái)判別被測(cè)物質(zhì)是否為蛋白質(zhì)。三、呈色反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)1原理兩分子尿素經(jīng)加熱至180C后可以縮合成一分子雙縮脲，并放出一分子氨。雙縮脲在堿性溶液中與銅離子結(jié)合生成紫紅色絡(luò)合物，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。多肽及所有蛋白質(zhì)均具有肽鍵，與雙縮脲分子中亞酰胺鍵結(jié)構(gòu)相同，也能發(fā)生此反應(yīng)，因此，蛋白質(zhì)在堿性溶液中與銅離子也能呈現(xiàn)出類似于雙縮脲的顏色反應(yīng)。2器材與試劑1器材試管、藥匙、電爐、試管夾、滴管。2試劑〈1〉蛋白質(zhì)溶液10卵清蛋白溶液吸取雞蛋清溶液10ML，加蒸餾水稀釋，定容至100ML?！?〉10氫氧化鈉溶液。〈3〉1硫酸銅CUSO4溶液?！?〉01甘氨酸GLY溶液稱01G甘氨酸溶于蒸餾水中，稀釋至100ML?！?〉結(jié)晶尿素。3實(shí)驗(yàn)步驟雙縮脲反應(yīng)實(shí)驗(yàn)1234尿素＋加熱后的尿素＋蛋白質(zhì)溶液滴301GLY滴310NAOH滴55551CUSO4滴1111顯色現(xiàn)象試管試劑滴〈1〉卵清蛋白溶液100ML與雙縮脲反應(yīng)相同?！?〉10氫氧化鈉溶液?！?〉頭發(fā)?！?〉指甲?！?〉05苯酚溶液?！?〉濃硝酸?！?〉03色氨酸TRP溶液?！?〉03酪氨酸TYR溶液。3實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果觀察取6支試管，按表加入試劑，觀察各管出現(xiàn)的現(xiàn)象，有的試管反應(yīng)慢，可置沸水浴加熱5MIN。蛋白質(zhì)的黃色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)123456材料滴蛋白質(zhì)溶液指甲頭發(fā)05苯酚溶液03色氨酸03酪氨酸4少許少許444濃硝酸滴24040444現(xiàn)象試管試劑待各管出現(xiàn)黃色后于室溫下逐滴加入10氫氧化鈉溶液至堿性，觀察顏色變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果雙縮脲反應(yīng)1號(hào)管紫紅色，2號(hào)管淺紫色，3號(hào)管藍(lán)紫色，4號(hào)管藍(lán)紫色。因?yàn)槎嚯募八械鞍踪|(zhì)分子均具有肽鍵，與雙縮脲分子中亞酰胺鍵結(jié)構(gòu)相同，也能發(fā)生此反應(yīng)，因此，蛋白質(zhì)在堿性溶液中與銅離子也能呈現(xiàn)出類似雙縮脲的顏色反應(yīng)。茚三酮反應(yīng)觀察紫紅色斑點(diǎn)

簡(jiǎn)介：醫(yī)學(xué)生物化學(xué)網(wǎng)上作業(yè)1正確答案紅色1蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)是指EA蛋白質(zhì)溶液的PH值等于7時(shí)溶液的PH值B蛋白質(zhì)溶液的PH值等于74時(shí)溶液的PH值C蛋白質(zhì)分子呈正離子狀態(tài)時(shí)溶液的PH值D蛋白質(zhì)分子呈負(fù)離子狀態(tài)時(shí)溶液的PH值E蛋白質(zhì)分子的正電荷與負(fù)電荷相等時(shí)溶液的PH值2蛋白質(zhì)高分子溶液的特性有AA黏度大B分子量大，分子對(duì)稱C能透過(guò)半透膜D擴(kuò)散速度快E有分子運(yùn)動(dòng)3維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的主要鍵是EA肽鍵B共軛雙鍵CR基團(tuán)排斥力D3，5磷酸二酯鍵E次級(jí)鍵4DNA水解后可得下列哪組產(chǎn)物EA磷酸核苷B核糖C腺嘌呤、尿嘧啶D胞嘧啶、尿嘧啶E胞嘧啶、胸腺嘧啶5肽類激素誘導(dǎo)CAMP生成的過(guò)程是DA激素直接激活腺苷酸環(huán)化酶B激素直接抑制磷酸二酯酶C激素受體復(fù)合物活化腺苷酸環(huán)化酶D激素受體復(fù)合物使G蛋白結(jié)合GTP而活化，后者再激活腺苷酸環(huán)化酶E激素激活受體，受體再激活腺苷酸環(huán)化酶6芳香族氨基酸是AA苯丙氨酸B羥酪氨酸C賴氨酸D脯氨酸E組氨酸7蛋白質(zhì)分子中主要的化學(xué)鍵是AA肽鍵B二硫鍵C酯鍵D鹽鍵E氫鍵8對(duì)酶來(lái)說(shuō)，下列不正確的有AA酶可加速化學(xué)反應(yīng)速度，因而改變反應(yīng)的平衡常數(shù)B酶對(duì)底物和反應(yīng)類型有一定的專一性（特異性）C酶加快化學(xué)反應(yīng)的原因是提高作用物（底物）的分子運(yùn)動(dòng)能力D酶對(duì)反應(yīng)環(huán)境很敏感E多數(shù)酶在PH值近中性時(shí)活性最強(qiáng)A增加底物濃度能減少抑制劑的影響B(tài)VM增加C抑制劑結(jié)構(gòu)與底物有相似之處DKM值不變EKM值降低18非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用與競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的不同點(diǎn)在于前者的EAKM值增加B抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似CKM值下降D抑制劑與酶活性中心內(nèi)的基因結(jié)合E提高底物濃度，VM仍然降低19下列影響細(xì)胞內(nèi)CAMP含量的酶是AA腺苷酸環(huán)化酶BATP酶C磷酸酯酶D磷脂酶E蛋白激酶20蛋白質(zhì)變性的主要特點(diǎn)是DA黏度下降B溶解度增加C不易被蛋白酶水解D生物學(xué)活性喪失E容易被鹽析出現(xiàn)沉淀1蛋白質(zhì)在生物體的重要性ABCDEA組成生物體的重要物質(zhì)B生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)C運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物D具有催化和調(diào)節(jié)作用E防御病原微生物侵害A金屬離子B某些小分子有機(jī)化合物C維生素D各種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物E氨基酸3有關(guān)ATP的敘述是ABDEAATP含有3個(gè)磷酸酯鍵B是體內(nèi)貯能的一種方式CATP含有2個(gè)高能硫酯鍵DATP含有2個(gè)高能磷酯鍵EATP可以游離存在4蛋白質(zhì)與氨基酸相似的性質(zhì)ABA兩性電離B等電點(diǎn)C變性作用D膠體作用E高分子性質(zhì)5含有腺苷酸的輔酶有ABCD

簡(jiǎn)介：1淮海工學(xué)院淮海工學(xué)院2016年碩士研究生入學(xué)考試年碩士研究生入學(xué)考試有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)大綱大綱一、考試說(shuō)明一、考試說(shuō)明1參考教材張文勤，有機(jī)化學(xué)（第五版），高等教育出版社，2014年。2考試內(nèi)容比例總分150分命名或?qū)懡Y(jié)構(gòu)式30分完成反應(yīng)方程式15分選擇40分簡(jiǎn)答45合成20二、考試內(nèi)容二、考試內(nèi)容（一）（一）緒論緒論1有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)2有機(jī)化合物的特性、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)式3共價(jià)鍵的形成、屬性、碳原子的雜化軌道理論4有機(jī)化合物的分類（二）烷烴和環(huán)烷烴（二）烷烴和環(huán)烷烴1烷烴和環(huán)烷烴的命名、同系列、同分異構(gòu)現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)和構(gòu)象（乙烷和環(huán)己烷的構(gòu)象）2烷烴和環(huán)烷烴的物理性質(zhì)遞變規(guī)律、環(huán)烷烴穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的關(guān)系3化學(xué)性質(zhì)烷烴的鹵代反應(yīng)和鹵代反應(yīng)機(jī)理，環(huán)烷烴的鹵代反應(yīng)和加成反應(yīng)（三）烯烴和炔烴（三）烯烴和炔烴1烯烴和炔烴的命名、同分異構(gòu)及烯烴構(gòu)型異構(gòu)的表示方法2化學(xué)性質(zhì)烯烴的催化加氫，親電加成（加X(jué)2、HX、H2SO4、HOX，機(jī)理、馬氏規(guī)則及過(guò)氧化物效應(yīng)），硼氫化反應(yīng)，氧化反應(yīng)，烯烴ΑH的取代，烯烴的鑒別，碳32醇的化學(xué)性質(zhì)酸堿性，醚的生成，酯的生成，鹵代烴的生成，脫水反應(yīng)和氧化反應(yīng)，C6以下醇的鑒別，酸催化下重排反應(yīng)3酚的化學(xué)性質(zhì)酚的酸性及酸性大小的判斷，酚醚的生成，酚酯的生成和FRIES重排反應(yīng)，與三氯化鐵的顯色反應(yīng)，酚芳環(huán)上的取代反應(yīng)，酚的氧化和還原（九）醚和環(huán)氧化合物（九）醚和環(huán)氧化合物1醚和環(huán)氧化合物的命名、結(jié)構(gòu)2醚和環(huán)氧化合物的化學(xué)性質(zhì)醚鍵的斷裂，環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)，環(huán)氧化合物和格式試劑的反應(yīng)，苯基烯丙基醚的CLAISEN重排反應(yīng)（十）醛和酮（十）醛和酮1醛和酮的命名和結(jié)構(gòu)2醛和酮的化學(xué)性質(zhì)羰基的親核加成反應(yīng)（與亞硫酸氫鈉、醇、氫氰酸、金屬有機(jī)試劑、氨及其衍生物、WITTIG試劑的加成），影響親和加成反應(yīng)活性的因素，Α氫原子的反應(yīng)（酸性、鹵仿反應(yīng)），縮合反應(yīng)，氧化和還原反應(yīng)，歧化反應(yīng)，醛酮的鑒別（十一）羧酸（十一）羧酸1羧酸的分類、命名和結(jié)構(gòu)2羧酸的化學(xué)性質(zhì)羧酸的酸性及酸性大小的判斷，羧酸衍生物的生成（酰氯、酸酐、酯和酰胺的生成），還原反應(yīng)，脫羧反應(yīng)，二元酸的受熱分解，Α氫原子的反應(yīng)3羥基酸的命名和化學(xué)性質(zhì)（十二）羧酸衍生物（十二）羧酸衍生物1羧酸衍生物的命名和結(jié)構(gòu)2羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)親和取代反應(yīng)、機(jī)理及相對(duì)反應(yīng)活性的解釋，還原反應(yīng)，與金屬有機(jī)試劑的反應(yīng)，酰胺的特性（脫水、HOFMANN降解反應(yīng)）（十三）（十三）Β二羰基化合物二羰基化合物