沈同生物化学三版课件笔记

可产热。质子梯度还可将钙离子从细胞质运一、定义 5.异构 DHAP生成磷酸甘油醛

到线粒体内部。需氧细菌和叶绿体也有类似1.酵解 是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成DHAP要转变成磷酸甘油醛才能继续氧化，的电子传递链。 ATP的过程。它是动植物及微生物细胞中葡此反应由磷酸丙糖异构酶催化，平衡时磷酸 萄糖分解产生能量的共同代谢途径。有氧时甘油醛占10%，由于磷酸甘油醛不断消耗而 丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化进行。受磷酸和磷酸缩水甘油竞争抑制。以第十二章 糖代谢 生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼上反应共消耗2分子ATP，产生2分子3-第一节 概述 吸链氧化产生ATP和水。缺氧时NADH把磷酸甘油醛，原来葡萄糖的3，2，1位和4，一、特点 丙酮酸还原生成乳酸。 5，6位变成1，2，3位。

糖代谢可分为分解与合成两方面，前者包括2.发酵 也是葡萄糖或有机物降解产生ATP6.氧化 G-3-P+NAD++H3PO4=1，酵解与三羧酸循环，后者包括糖的异生、糖的过程，其中有机物既是电子供体，又是电3-DPG+NADH+H+

原与结构多糖的合成等，中间代谢还有磷酸子受体。根据产物不同，可分为乙醇发酵、由磷酸甘油醛脱氢酶催化，产物是混合酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、酐，含高能键(11.8千卡)。反应可分为两部糖代谢受神经、激素和酶的调节。同一生物琥珀酸、丁二醇等。 分，放能的氧化反应偶联推动吸能的磷酸化体内的不同组织，其代谢情况有很大差异。二、途径 反应。酶是四聚体，含巯基，被碘乙酸强烈脑组织始终以同一速度分解糖，心肌和骨骼共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解抑制。砷酸盐与磷酸竞争，可产生3-磷酸甘肌在正常情况下降解速度较低，但当心肌缺为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步是放能油酸，但没有磷酸化，是解偶联剂。NAD氧和骨骼肌痉挛时可达到很高的速度。葡萄阶段，三碳糖生成丙酮酸，共产生4分子之间有负协同效应，ATP和磷酸肌酸是非竞糖的合成主要在肝脏进行。不同组织的糖代ATP。总过程需10种酶，都在细胞质中，多争抑制剂，磷酸可促进酶活。 谢情况反映了它们的不同功能。...二、糖的数需要Mg2+。酵解过程中所有的中间物都肌肉收缩开始的几秒，磷酸肌酸从20mM下消化和吸收 是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存能降到10-5mM，使酶活升高；随着乳酸的积(一)消化 累，ATP抑制增强，酶活下降。 量，并有利于与酶结合。

淀粉是动物的主要糖类来源，直链淀粉由1.磷酸化 葡萄糖被ATP磷酸化，产生6-磷7.放能 1，3-DPG+ADP=3-磷酸甘油酸+ATP 300-400个葡萄糖构成，支链淀粉由上千个酸葡萄糖。 由磷酸甘油酸激酶催化，需Mg。是底物水葡萄糖构成，每24-30个残基中有一个分支。反应放能，在生理条件下不可逆(K大于平磷酸化，抵消了消耗的ATP。

糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。主要300)。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要8.变位 3-磷酸甘油酸变成2-磷酸甘油酸 的酶有以下几种： Mg2+或Mn2+。己糖激酶可作用于D-葡萄由磷酸甘油酸变位酶催化，需镁离子。DPG1.α-淀粉酶 哺乳动物的消化道中较多，是糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一是辅因子，可由1，3-二磷酸甘油酸变位而内切酶，随机水解链内α1，4糖苷键，产生个调节酶，受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。有来。机理是DPG的3位磷酸转移到底物的2α-构型的还原末端。产物主要是糊精及少量三种同工酶。葡萄糖激酶存在于肝脏中，只位。DPG无高能键，可被磷酸酶水解成3-麦芽糖、葡萄糖。最适底物是含5个葡萄糖作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑磷酸甘油酸。红细胞中有15-50%的1，3-DPG的寡糖。 制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄转化为DPG，以调节运氧能力。在氧分压较2.β-淀粉酶 在豆、麦种子中含量较多。是糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓高的肺泡，亲和力不变，而在组织中亲和力外切酶，作用于非还原端，水解α-1，4糖度时5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃，合降低，可增加氧的释放。 苷键，放出β-麦芽糖。水解到分支点则停止，成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导9.脱水 生成磷酸烯醇式丙酮酸PEP 支链淀粉只能水解50%。 酶，胰岛素可诱导它的合成。6-磷酸葡萄糖由烯醇酶催化，需镁或锰离子。反应可逆，3.葡萄糖淀粉酶 存在于微生物及哺乳动物也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催化，生分子内能量重新分布，产生一个高能键。F消化道内，作用于非还原端，水解α-1，4成1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催—可络合镁离子，抑制酶活，有磷酸盐时更糖苷键，放出β-葡萄糖。可水解α-1，6键，化下生成6-磷酸葡萄糖。此途径少消耗1个强，可用来抑制酵解。 但速度慢。链长大于5时速度快。 ATP。6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化10.放能 生成丙酮酸和ATP

4.其他 α-葡萄糖苷酶水解蔗糖，β-半乳糖水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没由丙酮酸激酶催化，需镁离子，不可逆。是苷酶水解乳糖。 别构酶，F-1，6-2P活化，脂肪酸、乙酰辅有。 二、吸收 酶A、ATP和丙氨酸抑制酶活。有三种同工2.异构 由6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖

D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮反应中间物是酶结合的烯醇化合物，反应是酶，L型存在于肝脏中，被二磷酸果糖激活，细胞吸收，不能消化的二糖、寡糖及多糖不可逆的，由浓度控制。由磷酸葡萄糖异构酶脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP和丙氨酸抑制；能吸收，由肠细菌分解，以CO2、甲烷、酸催化，受磷酸戊糖支路的中间物竞争抑制，A型存在于脂肪、肾和红细胞，被二磷酸果及H2形式放出或参加代谢。 如6-磷酸葡萄糖酸。戊糖支路通过这种方式糖激活，ATP和丙氨酸抑制；M型存在于肌三、转运 抑制酵解和有氧氧化，pH降低使抑制加强，肉中，被磷酸肌酸抑制。丙酮酸激酶受激素1.主动转运 小肠上皮细胞有协助扩散系统，减少酵解，以免组织过酸。 影响，胰岛素可增加其合成。 通过一种载体将葡萄糖(或半乳糖)与钠离子3.磷酸化 6-磷酸果糖被ATP磷酸化，生成1，三、能量变化 转运进入细胞。此过程由离子梯度提供能6-二磷酸果糖 C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+=2C3H4O3+2量，离子梯度则由Na-K-ATP酶维持。细菌由磷酸果糖激酶催化，是酵解的限速步骤。ATP+2NADH+2H++2H2O

中有些糖与氢离子协同转运，如乳糖。另一是别构酶，四聚体，调节物很多，ATP、柠有氧时2个NADH经呼吸链可产生6个种是基团运送，如大肠杆菌先将葡萄糖磷酸檬酸、磷酸肌酸、脂肪酸、DPG是负调节物；ATP，共产生8个ATP；无氧时生成乳酸，

在骨骼肌和脑组织中，NADH化再转运，由磷酸烯醇式丙酮酸供能。果糖果糖1，6-二磷酸、AMP、ADP、磷酸、环只有2个ATP。

通过一种不需要钠的易化扩散转运。需要钠AMP等是正调节物。PFK有三种同工酶，A进入线粒体要经过甘油磷酸穿梭系统，在细的转运可被根皮苷抑制，不需要钠的易化扩在心肌和骨骼肌中，对磷酸肌酸、柠檬酸和胞质中由3-磷酸甘油脱氢酶催化，将磷酸二散被细胞松驰素抑制。 磷酸敏感；B在肝和红细胞中，对DPG敏感；羟丙酮还原生成3-磷酸甘油，进入线粒体后2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通C在脑中，对ATP和磷酸敏感。各种效应物再氧化生成磷酸二羟丙酮，返回细胞质。因过被动转运。其膜上有专一受体。红细胞受在不同组织中浓度不同，更重要的是其浓度为其辅酶是FAD，所以生成FADH2，只产体可转运多种D-糖，葡萄糖的Km最小，L变化幅度不同，如大鼠在运动和休息时ATP生2个ATP。这样其还原当量(2H++2e)被带型不转运。此受体是蛋白质，其转运速度决含量仅差0.8ug/g肌肉，不能改变PFK活力，入线粒体，生成FADH2，进入呼吸链，结果

共生成6个ATP。 定肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的速度。心肌而磷酸肌酸浓度变化大，效应也大。

缺氧和肌肉做工时转运加速，胰岛素也可促4.裂解 生成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 其他组织如肝脏和心肌等，通过苹果酸穿梭进转运，可能是通过改变膜结构。 由醛缩酶催化，有三种同工酶，A在肌肉中，系统，在苹果酸脱氢酶作用下还原草酰乙 B在肝中，C在脑中。平衡有利于逆反应，酸，生成苹果酸，进入线粒体后再氧化生成第二节 糖酵解 由浓度推动反应进行。生成西弗碱中间物。 草酰乙酸。不过草酰乙酸不能通过线粒体

膜，必需经谷草转氨酶催化生成天冬氨酸和ATP、乙酰辅酶A、NADH增加磷酸化作用。 六、许多植物和微生物可将脂肪转化为糖，α-酮戊二酸才能返回细胞质。线粒体中苹果二、三羧酸循环的途径：8步。曾经怀疑第是通过一个类似三羧酸循环的乙醛酸循环，酸脱氢酶的辅酶是NAD，所以可生成3个一个组分是其他三羧酸，故名三羧酸循环。将2个乙酰辅酶A合成一个琥珀酸。此循环ATP。 也叫Krebs循环。 生成异柠檬酸后经异柠檬酸裂解酶催化，生四、丙酮酸的去向 1.辅酶A与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸 成琥珀酸和乙醛酸，乙醛酸与另一个乙酰辅1.生成乙酰辅酶A：有氧时丙酮酸进入线粒由柠檬酸缩合酶催化，高能硫酯键水解推动酶A缩合产生苹果酸，由苹果酸合成酶催体，脱羧生成乙酰辅酶A，通过三羧酸循环反应进行。受ATP、NADH、琥珀酰辅酶A化。然后与三羧酸循环相同。 彻底氧化成水和CO2。 和长链脂肪酰辅酶A抑制。ATP可增加对乙第四节 磷酸戊糖途径 2.生成乳酸：乳酸菌及肌肉供氧不足时，丙酰辅酶A的Km。氟乙酰辅酶A可形成氟柠一、作用 在细胞质中进行 酮酸接受3磷酸甘油醛脱氢时产生的NADH檬酸，抑制下一步反应的酶，称为致死合成，(一)产生NADP，为生物合成提供还原力，上的H，在乳酸脱氢酶催化下还原生成乳酸。可用于杀虫剂。 如脂肪酸、固醇等。NADPH还可使谷胱甘LDH有5种同工酶，A4在骨骼肌，B4在心2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸 肽维持还原态，维持红细胞还原性。 肌。A4以高速催化丙酮酸的还原，使骨骼由顺乌头酸酶催化，先脱水，再加水。是含(二)产生磷酸戊糖，参加核酸代谢 肌可在缺氧时运动；H4速度慢并受丙酮酸铁的非铁卟啉蛋白。需铁及巯基化合物(谷胱(三)是植物光合作用中从CO2合成葡萄糖的抑制，所以心肌在正常情况下并不生成乳甘肽或Cys等)维持其活性。 部分途径 酸，而是将血液中的乳酸氧化生成丙酮酸，3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸 二、途径

进入三羧酸循环。骨骼肌产生的大量乳酸还第一次氧化，由异柠檬酸脱氢酶催化，生成(一)氧化阶段：生成5-磷酸核酮糖，并产生可由肝脏氧化生成丙酮酸，再通过糖的异生NADH或NADPH。中间物是草酰琥珀酸。NADPH

转变为葡萄糖，供骨骼肌利用，称为乳酸循是第二个调节酶，能量高时抑制。生理条件1.葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶作环或Coli氏循环。 下不可逆，是限速步骤。细胞质中有另一种用下生成6-磷酸葡萄糖酸内酯，并产生3.生成乙醇：在酵母菌中，由丙酮酸脱羧酶异柠檬酸脱氢酶，需NADPH，不是别构酶。NADPH。是此途径的调控酶，催化不可逆催化生成乙醛，再由乙醇脱氢酶催化还原生其反应可逆，与NADPH还原当量有关。 反应，受NADPH反馈抑制。

2.被6-磷酸葡萄糖酸δ内酯酶水解，生成6-成乙醇。 4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A 五、其他单糖 第二次氧化脱羧，由α-酮戊二酸脱氢酶体系磷酸葡萄糖酸。

1.果糖：可由己糖激酶催化形成6-磷酸果糖催化，生成NADH。其中E1为α-酮戊二酸3.在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶作用下脱氢、脱而进入酵解。己糖激酶对葡萄糖的亲和力比脱氢酶，E2为琥珀酰转移酶，E3与丙酮酸羧，生成5-磷酸核酮糖，并产生NADPH。 果糖大12倍，只有在脂肪组织中，果糖含脱氢酶体系相同。机制类似，但无共价调节。 (二)分子重排，产生6-磷酸果糖和3-磷酸甘

油醛 量比葡萄糖高，才由此途径进入酵解。肝脏5.分解，生成琥珀酸和GTP

中有果糖激酶，可生成1-磷酸果糖，再被1-是唯一一个底物水平磷酸化，由琥珀酰辅酶1.异构化，由磷酸戊糖异构酶催化为5-磷酸磷酸果糖醛缩酶裂解生成甘油醛和磷酸二A合成酶(琥珀酰硫激酶)催化。GTP可用于核糖，由磷酸戊糖差向酶催化为5-磷酸木酮羟丙酮，甘油醛由三碳糖激酶磷酸化生成3-蛋白质合成，也可生成ATP。需镁离子。 糖。

2.转酮反应。5-磷酸木酮糖和5-磷酸核糖在磷酸甘油醛，进入酵解。 6.脱氢，生成延胡索酸

2.半乳糖：在半乳糖激酶催化下生成1-磷酸第三步氧化还原反应，由琥珀酸脱氢酶催转酮酶催化下生成3-磷酸甘油醛和7-磷酸景半乳糖(需镁离子)，再在1-磷酸半乳糖尿苷化，生成FADH2。琥珀酸脱氢酶位于线粒体天庚酮糖。此酶也叫转酮醇酶，需TPP和镁酰转移酶催化下与UDP-葡萄糖生成UDP-内膜，直接与呼吸链相连。FADH2不与酶解离子，生成羟乙醛基TPP负离子中间物。

3.转醛反应。7-景天庚酮糖与3-磷酸甘油醛半乳糖和1-磷酸葡萄糖，UDP-半乳糖被离，电子直接转移到酶的铁原子上。

在转醛酶催化下生成4-磷酸赤藓糖和6-磷酸UDP-半乳糖4-差向酶催化生成UDP-葡萄7.水化，生成苹果酸

糖。反应是可逆的，半乳糖摄入不足时可用由延胡索酸酶催化，是反式加成，只形成L-果糖，反应中酶分子的赖氨酸氨基与酮糖底

物生成西弗碱中间物。 于合成半乳糖。 苹果酸。

4.转酮反应。4-磷酸赤藓糖与5-磷酸木酮糖3.甘露糖：由己糖激酶催化生成6-磷酸甘露8.脱氢，生成草酰乙酸

糖，被磷酸甘露糖异构酶催化生成6-磷酸果第四次氧化还原，由L-苹果酸脱氢酶催化，在转酮酶催化下生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘糖，进入酵解。 生成NADH。反应在能量上不利，由于草酰油醛。

5.总反应为： 乙酸的消耗而进行。

第三节 三羧酸循环 3核糖-5-磷酸=2果糖-6-磷酸+甘油醛-3-三、总结 一、丙酮酸脱氢酶复合体 1.能量情况：每个循环产生3个NADH，1磷酸 (一)反应过程：5步，第一步不可逆。 个FADH2，1个GTP，共12个ATP。加上 如细胞中磷酸核糖过多，可以逆转反1.脱羧，生成羟乙基TPP，由E1催化。 酵解和丙酮酸脱氢，每个葡萄糖有氧氧化共应，进入酵解。

2.羟乙基被氧化成乙酰基，转移给硫辛酰胺。产生36-38个ATP。

第五节 糖醛酸途径 由E2催化。 2.不对称反应：

一、意义 3.形成乙酰辅酶A。由E2催化。 四、回补反应

4.氧化硫辛酸，生成FADH2。由E3催化。 三羧酸循环的中间物是许多生物合成(一)解毒：肝脏中的糖醛酸有解毒作用，可5.氧化FADH2，生成NADH。 的前体，如草酰乙酸和α-酮戊二酸可用于合与含羟基、巯基、羧基、氨基等基团的异物 复合体有60条肽链组成，直径30nm，成天冬氨酸和谷氨酸，卟啉的碳原子来自琥或药物结合，生成水溶性加成物，使其溶于E1和E2各24个，E3有12个。其中硫辛酰珀酰辅酶A。这样会降低草酰乙酸浓度，抑水而排出。

胺构成转动长臂，在电荷的推动下携带中间制三羧酸循环。所以必需补充草酰乙酸。 (二)生物合成：UDP-糖醛酸可用于合成粘多产物移动。 1.丙酮酸羧化：与ATP、水和CO2在丙酮酸糖，如肝素、透明质酸、硫酸软骨素等。 (二)活性调控 羧化酶作用下生成草酰乙酸。需要镁离子和(三)合成维生素C，但灵长类不能。

此反应处于代谢途径的分支点，收到严生物素。是调节酶，平时活性低，乙酰辅酶(四)形成木酮糖，可与磷酸戊糖途径相连。

二、过程 密调控： A可促进其活性。

1.产物抑制：乙酰辅酶A抑制E2，NADH2.PEP+ CO2+GDP=草酰乙酸+GTP 由磷酸(一)6-磷酸葡萄糖转化为UDP-葡萄糖，再由抑制E3。可被辅酶A和NAD+逆转。 烯醇式丙酮酸羧化激酶催化，需Mn2+，在NAD连接的脱氢酶催化，形成UDP-葡萄糖

醛酸。 2.核苷酸反馈调节：E1受GTP抑制，被AMP脑和心脏中有这个反应。

UDP-葡萄糖醛酸经水解、活化。 3.由天冬氨酸转氨生成草酰乙酸，谷氨酸生(二)合成维生素C：

3.共价调节：E1上的特殊丝氨酸被磷酸化时成α-酮戊二酸，异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸还原、脱水，形成L-古洛糖酸内酯，再经

L-古洛糖酸内酯氧化酶氧化成抗坏血酸。灵无活性，水解后恢复活性。丙酮酸抑制磷酸和甲硫氨酸生成琥珀酰辅酶A。

长类动物、豚鼠印度果蝙蝠不能合成。 化作用，钙和胰岛素增加去磷酸化作用，五、乙醛酸循环

(三)通过C5差向酶，形成UDP-艾杜糖醛酸。 第七节 糖原的合成与分解 醛酸途径和糖原合成等，所以不是关键酶，(四)L-古洛糖酸脱氢，再脱羧，生成L-木酮一、分解代谢 由产物反馈抑制，磷酸果糖激酶活性降低则糖，然后与NADPH加氢生成木糖醇，还原(一)糖原磷酸化酶 从非还原端水解α-1，46-磷酸葡萄糖积累，抑制己糖激酶活性。 NAD+生成木酮糖，与磷酸戊糖途径相连。 糖苷键，生成1-磷酸葡萄糖。到分支点前4(三)丙酮酸激酶控制出口。 个残基停止，生成极限糊精。可分解40%。1.1，6-二磷酸果糖起活化作用，与磷酸果糖第六节 糖的异生 有a,b两种形式，b为二聚体，磷酸化后生激酶协调，加速酵解。 一、意义 成有活性的a型四聚体。b也有一定活性，2.丙酮酸转氨生成丙氨酸，别构抑制，表示(一)将非糖物质转变为糖，以维持血糖恒定，受AMP显著激活。 生物合成过剩。

满足组织对葡萄糖的需要。人体可供利用的(二)去分支酶：有两个活性中心，一个是转3.其三种同工酶调节不同，肝脏的L型同工糖仅150克，而且储量最大的肌糖原只供本移酶，将3个残基转移到另一条链，留下以酶受ATP别构抑制，且有可逆磷酸化。血糖身消耗，肝糖原不到12小时即全部耗尽，α-1，6键相连的分支点。另一个活性中心低时被级联放大系统磷酸化，降低活性，而这时必需通过异生补充血糖，以满足脑和红起脱支酶作用，水解分支点残基，生成游离肌肉中的M型不受磷酸化调节，血糖低时也细胞等对葡萄糖的需要。 葡萄糖。 可酵解供能。A型介于两者之间。 (二)将肌肉酵解产生的乳酸合成葡萄糖，供(三)磷酸葡萄糖变位酶：催化1-磷酸葡萄糖二、三羧酸循环的调控 肌肉重新利用，即乳酸循环。 生成6-磷酸葡萄糖，经1，6-二磷酸葡萄糖由三个酶调控：柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱二、途径 基本是酵解的逆转，但有三步不中间物。 氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶。第一步是限速步同： (四)肝脏、肾脏、小肠有葡萄糖6-磷酸酶，骤，受底物浓度影响和ATP的抑制。ATP还(一)由丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸 可水解生成葡萄糖，补充血糖。肌肉和脑没抑制异柠檬酸脱氢酶，ADP起激活作用。1.丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙有，只能氧化供能。 NADH对三种酶都抑制。琥珀酰辅酶A与乙酸 二、合成：与分解不同 酰辅酶A竞争，抑制柠檬酸合成酶和α-酮此酶存在于肝和肾脏的线粒体中，需生物素(一)在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶作用下，1-磷戊二酸脱氢酶。草酰乙酸浓度低，是影响三和镁离子。镁离子与ATP结合，提供能量，酸葡萄糖生成UDP-葡萄糖，消耗一个UTP，羧酸循环速度的重要因素。 生成羧基生物素，再转给丙酮酸，形成草酰生成焦磷酸。 三、酵解、三羧酸循环与氧化磷酸化

乙酸。此酶是别构酶，受乙酰辅酶A调控，(二)糖原合成酶将UDP-葡萄糖的糖基加在给高速酵解的细胞氧气，则葡萄糖消耗减缺乏乙酰辅酶A时无活性。ATP含量高可促糖原引物的非还原端葡萄糖的C4羟基上。少，乳酸堆积终止，称为巴斯德效应。原因进羧化。此反应联系三羧酸循环和糖异生，引物至少要有4个糖基，由引发蛋白和糖原是有氧时丙酮酸氧化，产生大量ATP，抑制乙酰辅酶A可促进草酰乙酸合成，如ATP起始合成酶合成，将UDP-葡萄糖加在引发酵解和三羧酸循环。三者都由能荷控制。 含量高则三羧酸循环被抑制，异生加快。 蛋白的酪氨酸羟基上。糖原合成酶a磷酸化四、糖异生和酵解的协调

2.草酰乙酸过膜：异生在细胞质中进行，草后活性降低，称为b，其活性依赖别构效应(一)高浓度的6-磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，酰乙酸要转化为苹果酸才能出线粒体膜，在物6-磷酸葡萄糖激活。 促进异生。

细胞质中再氧化成草酰乙酸。这是由苹果酸(三)分支酶合成支链。从至少11个残基的链(二)酵解和异生的控制点是6-磷酸果糖与1，脱氢酶催化的，同时带出一个NADH。因为上将非还原端7个残基转移到较内部的位6-二磷酸果糖的转化。ATP和柠檬酸促进异线粒体中还原辅酶多，NAD+/NADH在细胞置，形成1，6键分支。新的分支必需与原生，抑制酵解。2，6-二磷酸果糖相反，是重质中是500-700，线粒体中是5-8。 有糖链有4个残基的距离。分支可加快代谢要调节物。 3.磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化草酰乙酸速度，增加溶解度。 (三)丙酮酸与磷酸烯醇式丙酮酸的转化，丙生成PEP。反应需GTP提供磷酰基，速度受三、衍生糖的合成 酮酸羧化酶受乙酰辅酶A激活，ADP抑制；草酰乙酸浓度和激素调节。胰高血糖素、肾(一)GDP-岩藻糖 丙酮酸激酶被ATP、NADH和丙氨酸抑制。 上腺素、糖皮质激素可增加肝脏中的酶量，Glc→Glc-6-P→Fru-6-P→Man-6-P→Man-1-P(四)无效循环：由不同酶催化的两个相反代胰岛素相反。 →GDP-Man→GDP-岩藻糖 谢反应条件不同，一个需要ATP参加，另一 总反应为： (二)UDP-葡萄糖胺 个进行水解，结果只是消耗能量，反应物不 丙酮酸+ATP+GTP+H2O=PEP+ADP+ Fru-6-P→葡萄糖胺-6-P→NacG-6-P→变，称为无效循环。可用于产热。 GDP +Pi+H+ NAcG-1-P→UDP-NacG 五、糖原代谢的调节 反应消耗2个高能键，比酵解更易进行。 (三)CMP-唾液酸 其分解与合成主要由糖原磷酸化酶和糖原(二)果糖二磷酸酶催化果糖-1，6-二磷酸水解UDP-NAcG→N-乙酰神经氨酸-9-磷酸→N-合成酶控制。二者都受可逆磷酸化调节，效为果糖-6-磷酸。需镁离子。是别构酶，AMP乙酰神经氨酸(唾液酸)→CMP-唾液酸 果相反。激素通过cAMP促进磷酸化作用，强烈抑制酶活，平时抑制酶活50%。果糖2， 使磷酸化酶成为a型(有活性)，合成酶变成b6-二磷酸也抑制，ATP、柠檬酸和3-磷酸甘第八节 糖代谢的调节 型(无活性)。合成酶由蛋白激酶磷酸化。 油酸可激活。 一、酵解的调节：三个酶。通过能量与生物六、神经和激素对血糖的调节 (三)6-磷酸葡萄糖水解，生成葡萄糖。由葡合成的原料调节。 血糖浓度一般在80-120mg/100ml，称为葡萄萄糖-6-磷酸酶催化，需镁离子。此酶存在于(一)磷酸果糖激酶是限速酶。其调节物有： 糖耐量。肾糖阈为160-180，血糖过多则从肝脏，脑和肌肉没有。 1.ATP是底物，也是负调节物，可被AMP尿排出。血糖低于70或过度兴奋可刺激延 总反应为： 逆转。当细胞中能荷(ATP/AMP)高时，酶对脑第四脑室\糖中枢\，引起肝糖原分解。下 2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H+ 6-磷酸果糖的亲和力降低。 丘脑可分泌皮质释放因子，作用于肾上腺皮+4H2O=葡萄糖+NAD+ +4ADP+2GDP+6Pi 2.柠檬酸是三羧酸循环的第一个产物，其浓质，升高血糖。影响糖代谢的激素有： 三、糖异生的前体 度增加表示生物合成的前体过剩，可加强1.胰岛素：由胰岛β细胞分泌，促进糖原合(一)三羧酸循环的中间物，如柠檬酸、琥珀ATP的抑制作用。 成酶活性，诱导葡萄糖激酶合成，加强磷酸酸、苹果酸等。 3.氢离子也有抑制作用，可防止乳酸过多引果糖激酶作用。低血糖效应。 (二)大多数氨基酸是生糖氨基酸，如丙氨酸、起血液酸中毒。 2.肾上腺素和胰高血糖素：通过cAMP激活丝氨酸、半胱氨酸等，可转变为三羧酸循环4.2，6-二磷酸果糖是别构活化剂，可增加对糖原磷酸化酶，诱导肝中磷酸烯醇式丙酮酸的中间物，参加异生。 底物的亲和力。由磷酸果糖激酶2合成，在羧化激酶和果糖二磷酸酶的合成，促进异(三)肌肉产生的乳酸，可通过乳酸循环(Cori果糖二磷酸酶催化下水解成6-磷酸果糖。这生，升高血糖。 循环)生成葡萄糖 。 两个酶称为前后酶或双功能酶，组成相同，3.生长激素：抗胰岛素，抑制糖原分解和葡l反刍动物胃中的细菌将纤维素分解为乙酸、其丝氨酸磷酸化后起磷酸酶作用，去磷酸则萄糖氧化。促肾上腺皮质激素可阻碍肌糖原丙酸、丁酸等，奇数碳脂肪酸可转变为琥珀起激酶作用。 氧化，促进肝糖原合成。 酰辅酶A，参加异生。 (二)己糖激酶控制酵解的入口，因为6-磷酸4.甲状腺素：促进糖的异生和糖原分解，增 葡萄糖的用处较多，参加磷酸戊糖途径、糖加小肠对葡萄糖的吸收，升高血糖。

以上激素都是水溶性激素，通过cAMP起作1.光照使质子外流，基质内pH升高，增加用。 酶活。 2.质子转运伴随着氯和镁离子的转移，镁离第九节 光合作用 子浓度升高也刺激酶活。

1771年J. Priestly发现植物能\净化被燃3.光照增加NADPH，提高反应速度。 烧的蜡烛所恶化的空气\。后来普里斯特利因4.光系统I中的铁氧还蛋白可还原硫氧还蛋同情法国革命而被迫离开英国。拉瓦锡发现白，后者可协调光和暗反应，激活暗反应中了氧化现象和物质不灭定律，打破了燃素假的一些酶。可加快100倍。 说；荷兰人发现植物在阳光下可以净化空(三)光呼吸

气，在黑暗中会恶化空气。瑞士人根据物质二磷酸核酮糖羧化酶还催化二磷酸核酮糖不灭定律证明光合作用中有水参加；德国人氧化生成3-磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸，前者罗伯特f迈耶发现能量守恒定律，指出光合可参加糖的合成，后者通过乙醛酸途径放出作用是光能转化为化学能的过程。每年光合CO2。氧化和羧化在同一位点，彼此竞争，作用可转化1017千卡自由能，相当于同化羧化活性高4倍。光呼吸浪费能量，希望通1010吨碳。 过基因工程改造除去。光呼吸随温度升高而一、概述 加快的速度比羧化更快，所以高温时光合作(一)光合细胞捕获光能并转化为化学能的过用效率降低。四碳植物CO2含量高，可抑制程，即利用光能将CO2转化为有机物的过程光呼吸，所以更适宜在高温下生长。 称为光合作用。绿色植物以水为电子供体，(四)四碳途径

放出氧气，光合细菌以H2S等为供体，不放存在于热带和亚热带植物中，利用CO2的效出氧气。 率特别高。其叶肉细胞细胞质中碳酸酐酶催(二)光合作用分为两个阶段，第一阶段是光化CO2形成碳酸氢根，再由磷酸烯醇式丙酮反应，由光合色素将光能转变为化学能，并酸羧化酶形成草酰乙酸，被NADPH还原成形成ATP和NADPH。第二阶段是暗反应，苹果酸，转移到维管束细胞，脱羧生成丙酮用ATP和NADPH将CO2还原为糖或其他酸和CO2。CO2进入三碳循环，丙酮酸返回有机物，不需要光。 叶肉细胞，被丙酮酸磷酸二激酶催化形成磷(三)叶绿体是光合作用的器官，有外膜和内酸烯醇式丙酮酸。因此每固定一个CO2四碳膜，膜上有光合色素。膜包着基质，其中有途径多消耗2个ATP，共5个。热带植物常暗反应需要的酶。细菌无叶绿体。 关闭气孔，CO2和O2都不易进入，通过四二、光反应 碳途径可保持二磷酸核酮糖的最大活力，降(一)光系统 低光呼吸，所以四碳植物生长快，是高产植1.光系统I：700nm激活，产生NADPH 物。 2.光系统II：680nm激活，产生O2

(二)过程：分为两个阶段

1.P680吸收光能，产生强氧化剂，从水中夺第十三章 脂类代谢 取电子，通过电子传递链传给质蓝素(一种铜第一节 概述

一、生理功能 蛋白)，同时产生质子梯度。

2.电子从质蓝素传给P700，再吸收光能，将(一)储存能量，是水化糖原的6倍

(二)结构成分，磷脂、胆固醇等 电子传递给NADP+，并提高质子梯度。

(三)光合磷酸化：依赖质子梯度，由叶绿体(三)生物活性物质，如激素、第二信使、维ATP合成酶(CFO-CF1)合成ATP。根据电子生素等

传递方式可分为循环式和非循环式。当二、消化吸收 NADP+不足时，采用非循环式，不放氧气。 (一)消化：主要在十二指肠，胰脂肪酶有三

种：甘油三酯脂肪酶，水解生成2-单脂酰甘三、暗反应

油需胆汁和共脂肪酶激活，否则被胆汁酸盐(一)三碳途径：生成三碳中间物

1.固定：1，5-二磷酸核酮糖在二磷酸核酮糖抑制；胆固醇酯酶，生成胆固醇和脂肪酸；羧化酶(Rubisco)催化下与CO2生成2-羧基磷脂酶A2，生成溶血磷脂和脂肪酸。食物-3-酮-1，5-二磷酸核糖醇，然后加水分解为中的脂肪主要是甘油三酯，与胆汁结合生成2个3-磷酸甘油酸。Rubisco占叶绿体总蛋白胆汁酸盐微团，其中的甘油三酯70%被胰脂

肪酶水解，20%被肠脂肪酶水解成甘油和脂的60％，是自然界中含量最丰富的酶。

2.生成葡萄糖：与异生相似，但3-磷酸甘油肪酸。微团逐渐变小，95%的胆汁酸盐被回醛脱氢酶在叶绿体中以NADPH为辅基。 肠重吸收。..........................

3.二磷酸核酮糖的再生：一系列转酮和转醛(二)吸收：水解产物经胆汁乳化，被动扩散反应，与戊糖途径类似。由6-磷酸果糖和3-进入肠粘膜细胞，在光滑内质网重新酯化，磷酸甘油醛开始，经四碳、七碳，生成5-磷形成前乳糜微粒，进入高尔基体糖化，加磷酸核酮糖，在磷酸核酮糖激酶催化下生成1，脂和胆固醇外壳，形成乳糜微粒，经淋巴系

统进入血液。甘油和小分子脂肪酸(12个碳5-二磷酸核酮糖。

以下)可直接进入门静脉血液。 4.总反应为：

(三)转运：甘油三酯和胆固醇酯由脂蛋白转6CO2+12H2O+18ATP+12NADPH+12H+

C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP+ 运。在脂蛋白中，疏水脂类构成核心，外面此过程需8个光子，按波长600nm计算，能围绕着极性脂和载脂蛋白，以增加溶解度。量为381千卡，葡萄糖氧化为可放能114千载脂蛋白主要有7种，由肝脏和小肠合成，卡，所以能量利用率约为30％。 可使疏水脂类溶解，定向转运到特异组织。 (二)调控：二磷酸核酮糖羧化酶是别构限速1.乳糜微粒转运外源脂肪，被脂肪酶水解后酶，光照射叶绿体产生的三个因素可刺激酶成为乳糜残留物。 活： 2.极低密度脂蛋白转运内源脂肪，水解生成

中间密度脂蛋白，(IDL或LDL1)，失去载脂

蛋白后转变为低密度脂蛋白，

3.低密度脂蛋白又称β脂蛋白，转运胆固醇到肝脏。β脂蛋白高易患动脉粥样硬化。 4.高密度脂蛋白由肝脏和小肠合成，可激活脂肪酶，有清除血中胆固醇的作用。 LDL/HDL称冠心病指数，正常值为2.0+_0.7 5.自由脂肪酸与清蛋白结合，构成极高密度脂蛋白而转运。

第二节 甘油三酯的分解代谢 一、甘油三酯的水解

(一)组织脂肪酶有三种，脂肪酶、甘油二酯脂肪酶和甘油单酯脂肪酶，逐步水解R3、R1、R2，生成甘油和游离脂肪酸。

(二)第一步是限速步骤，肾上腺素、肾上腺皮质激素、高血糖素通过cAMP和蛋白激酶激活，胰岛素和前列腺素E1相反，有抗脂解作用。

二、甘油代谢

脂肪细胞没有甘油激酶，所以甘油被运到肝脏，由甘油激酶磷酸化为3-磷酸甘油，再由磷酸甘油脱氢酶催化为磷酸二羟丙酮，进入酵解或异生，并生成NADH。 三、脂肪酸的氧化

(一)饱和偶数碳脂肪酸的氧化

1.脂肪酸的活化：脂肪酸先生成脂酰辅酶A才能进行氧化，称为活化。由脂酰辅酶A合成酶(硫激酶)催化，线粒体中的酶作用于4-10个碳的脂肪酸，内质网中的酶作用于12个碳以上的长链脂肪酸。生成脂酰AMP中间物。乙酰acetyl;脂酰acyl

2.转运：短链脂肪酸可直接进入线粒体，长链脂肪酸需先在肉碱脂酰转移酶I催化下与肉碱生成脂酰肉碱，再通过线粒体内膜的移位酶穿过内膜，由肉碱转移酶II催化重新生成脂酰辅酶A。最后肉碱经移位酶回到细胞质。

3.β-氧化：在线粒体基质进行，每4步一个循环，生成一个乙酰辅酶A。

l脱氢：在脂酰辅酶A脱氢酶作用下，α、β位生成反式双键，即Δ2反式烯脂酰辅酶A。酶有三种，底物链长不同，都以FAD为辅基。生成的FADH2上的氢不能直接氧化，需经电子黄素蛋白(ETF)、铁硫蛋白和辅酶Q进入呼吸链。

l水化：由烯脂酰辅酶A水化酶催化，生成L-β-羟脂酰辅酶A。此酶只催化Δ2双键，顺式双键生成D型产物。

l再脱氢：L-β-羟脂酰辅酶A脱氢酶催化生成β-酮脂酰辅酶A和NADH，只作用于L型底物。

l硫解：由酮脂酰硫解酶催化，放出乙酰辅酶A，产生少2个碳的脂酰辅酶A。酶有三种，底物链长不同，有反应性强的巯基。此步放能较多，不易逆转。

4.要点：活化消耗2个高能键，转移需肉碱，场所是线粒体，共四步。每个循环生成一个NADH和一个FADH2，放出一个乙酰辅酶A。软脂酸经β-氧化和三羧酸循环，共产生5*7+12*8-2=129个ATP，能量利用率为40%。

(二)不饱和脂肪酸的氧化

1.单不饱和脂肪酸的氧化：油酸在9位有顺式双键，三个循环后形成Δ3顺烯脂酰辅酶A。在Δ3顺Δ2反烯脂酰辅酶A异构酶催

化下继续氧化。这样一个双键少2个ATP。 A可加入β-氧化。 2.内质网酶系：粗糙内质网可延长饱和及不2.多不饱和脂肪酸的氧化：亚油酸在9位和2.丙酮代谢较复杂，先被单加氧酶催化羟化，饱和脂肪酸，与脂肪酸合成相似，但以辅酶12位有两个顺式双键，4个循环后生成Δ2然后可生成丙酮酸或乳酸、甲酸、乙酸等。A代替ACP。可形成C24。 顺烯脂酰辅酶A，水化生成D-产物，在β-大部分丙酮异生成糖，是脂肪酸转化为糖的(二)不饱和脂肪酸的形成 羟脂酰辅酶A差向酶作用下转变为L型，继一个可能途径。 1.单烯脂酸的合成：需氧生物可通过单加氧

续氧化。 酶在软脂酸和硬脂酸的9位引入双键，生成第三节 甘油三酯的合成代谢 (三)奇数碳脂肪酸的氧化 棕榈油酸和油酸。消耗NADPH。厌氧生物

奇数碳脂肪酸经β氧化可产生丙酰辅酶A，一、软脂酸的合成 可通过β-羟脂酰ACP脱水形成双键。

(一)乙酰辅酶A的转运 某些支链氨基酸也生成丙酸。丙酸有下列两2.多烯脂酸的合成：由软脂酸通过延长和去合成脂肪酸的碳源来自乙酰辅酶A，乙酰辅饱和作用形成多不饱和脂肪酸。哺乳动物由条代谢途径：

而脂肪酸的合成场四种前体转化：棕榈油酸(n7)、油酸(n9)、亚1.丙酰辅酶A在丙酰辅酶A羧化酶催化下生酶A是在线粒体形成的，

所以必需将乙酰辅酶A转运油酸(n6)和亚麻酸(n3)，成D-甲基丙二酸单酰辅酶A，并消耗一个所在细胞质中，其中亚油酸和亚麻酸

乙酰辅酶A在线粒体中与草酰乙酸合不能自己合成，必需从食物摄取，称为必需ATP。在差向酶作用下生成L-产物，再由变出来。

位酶催化生成琥珀酰辅酶A，进入三羧酸循成柠檬酸，通过载体转运出线粒体，在柠檬脂肪酸。其他脂肪酸可由这四种前体通过延

酸裂解酶催化下裂解为乙酰辅酶A和草酰长和去饱和作用形成。 环。需腺苷钴胺素作辅酶。

2.丙酰辅酶A经脱氢、水化生成β-羟基丙酰乙酸，后者被苹果酸脱氢酶还原成苹果酸，三、甘油三酯的合成：肝脏和脂肪组织 辅酶A，水解后在β-羟基丙酸脱氢酶催化下再氧化脱羧生成丙酮酸和NADPH，丙酮酸(一)前体合成：包括L-α-磷酸甘油和脂酰辅生成丙二酸半醛，产生一个NADH。丙二酸进入线粒体，可脱氢生成乙酰辅酶A，也可酶A。细胞质中的磷酸二羟丙酮经α-磷酸甘半醛脱氢酶催化脱羧，生成乙酰辅酶A，产羧化生成草酰乙酸。 油脱氢酶催化，以NADH还原生成磷酸甘

(二)丙二酸单酰辅酶A的生成 生一个NADPH。 油。也可由甘油经甘油激酶磷酸化生成，但

(四)脂肪酸的α-氧化存在于植物种子、叶乙酰辅酶A以丙二酸单酰辅酶A的形式参脂肪组织缺乏有活性的甘油激酶。

乙酰辅酶A与碳酸氢根、ATP反应，(二)生成磷脂酸：磷酸甘油与脂酰辅酶A生子，动物脑和肝脏。以游离脂肪酸为底物，加合成。

涉及分子氧或过氧化氢，对支链、奇数和过羧化生成丙二酸单酰辅酶A，由乙酰辅酶A成单脂酰甘油磷酸，即溶血磷脂酸，再与脂长链(22)脂肪酸的降解有重要作用。哺乳动羧化酶催化。此反应是脂肪酸合成的限速步酰辅酶A生成磷脂酸。都由甘油磷酸脂酰转物叶绿素代谢时，经过水解、氧化，生成植骤，被柠檬酸别构激活，受软脂酰辅酶A抑移酶催化。磷酸二羟丙酮也可先酯化，再还烷酸，其β位有甲基，需通过α氧化脱羧才制。此酶有三个亚基：生物素羧化酶(BC)、原生成溶血磷脂酸。

生物素羧基载体蛋白(BCCP)和羧基转移酶(三)合成：先被磷脂酸磷酸酶水解，生成甘能继续β氧化。氧化有以下途径：

1.脂肪酸在单加氧酶作用下α羟化，需Fe2+(CT)。 油二酯，再由甘油二酯转酰基酶合成甘油三和抗坏血酸，消耗一个NADPH。经脱氢生(三)脂肪酸合成酶体系 酯。

成α-酮脂肪酸，脱羧生成少一个碳的脂肪有7种蛋白，以脂酰基载体蛋白为中心，中四、各组织的脂肪代谢

间产物以共价键与其相连。载体蛋白含巯脂肪组织脂解的限速酶是脂肪酶，生成的游酸。

2.在过氧化氢存在下，经脂肪酸过氧化物酶基，与辅酶A类似，可由辅酶A合成。 离脂肪酸进入血液，可用于氧化或合成，而催化生成D-α-氢过氧脂肪酸，脱羧生成脂(四)脂肪酸的合成 甘油不能用于合成。肝脏可将脂肪酸氧化或

1.起始：乙酰辅酶A在ACP-酰基转移酶催合成酮体或合成甘油三酯。 肪醛，再脱氢产生脂肪酸或还原。

化下生成乙酰ACP，然后转移到β-酮脂酰 (五)ω-氧化

第四节 磷脂代谢 12个碳以下的脂肪酸可通过ω-氧化降解，-ACP合成酶的巯基上。

末端甲基羟化，形成一级醇，再氧化成醛和2.ACP与丙二酸单酰辅酶A生成丙二酸单酰一、分解： 羧酸。一些细菌可通过ω-氧化将烷烃转化为ACP，由ACP：丙二酸单酰转移酶催化。 (一)磷脂酶有以下4类： 脂肪酸，从两端进行ω-氧化降解，速度快。 3.缩合：β-酮脂酰ACP合成酶将乙酰基转1.磷脂酶A1：水解C1

移到丙二酸单酰基的α-碳上，生成乙酰乙酰2.磷脂酶A2：水解C2 四、酮体代谢

乙酰辅酶A在肝和肾可生成乙酰乙酸、β-ACP，并放出CO2。所以碳酸氢根只起催化3.磷脂酶C：水解C3，生成1，2-甘油二酯，羟基丁酸和丙酮，称为酮体。肝通过酮体将作用，羧化时储存能量，缩合时放出，推动与第二信使有关。

4.磷脂酶D：生成磷脂酸和碱基 乙酰辅酶A转运到外周组织中作燃料。心和反应进行。

NADPH在β-酮脂酰ACP还原酶催5.磷脂酶B：同时水解C1和C2，如点青霉肾上腺皮质主要以酮体作燃料，脑在饥饿时4.还原：

β-氧化磷脂酶。 也主要利用酮体。平时血液中酮体较少，有化下将其还原为D-β-羟丁酰ACP。

(二)溶血磷脂：只有一个脂肪酸，是强去污大量乙酰辅酶A必需代谢时酮体增多，可引的产物是L-型。

5.脱水：羟脂酰ACP脱水酶催化生成Δ2反剂，可破坏细胞膜，使红细胞破裂而发生溶起代谢性酸中毒，如糖尿病。

丁烯酰ACP，即巴豆酰ACP。 血。某些蛇毒含溶血磷脂，所以有剧毒。溶(一)合成

烯脂酰ACP还原酶用NADPH还血磷脂酶有L1和L2，分别水解C1和C2。 1.两个乙酰辅酶A被硫解酶催化生成乙酰乙6.再还原：

酰辅酶A。β-氧化的最后一轮也生成乙酰乙原为丁酰ACP。β-氧化时生成FADH2，此(三)产物去向：甘油和磷酸参加糖代谢，氨

时是为了加速反应。 基醇可用于磷脂再合成，胆碱可转甲基生成酰辅酶A。

2.乙酰乙酰辅酶A与一分子乙酰辅酶A生成7.第二次循环从丁酰基转移到β-酮脂酰其他物质。 β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A，由HMG辅ACP合成酶上开始。7次循环后生成软脂酰二、合成：

ACP，可被硫酯酶水解，或转移到辅酶A上，(一)脑磷脂的合成： 酶A合成酶催化。

3.HMG辅酶A裂解酶将其裂解为乙酰乙酸或直接形成磷脂酸。β-酮脂酰ACP合成酶1.乙醇胺的磷酸化：乙醇胺激酶催化羟基磷

只能接受14碳酰基，并受软脂酰辅酶A反酸化，生成磷酸乙醇胺。 和乙酰辅酶A。

2.与CTP生成CDP-乙醇胺，由磷酸乙醇胺4.D-β-羟丁酸脱氢酶催化，用NADH还原馈抑制，所以只能合成软脂酸。

生成β羟丁酸，反应可逆，不催化L-型底物。 (五)软脂酸的合成与氧化的区别有8点：部胞苷转移酶催化，放出焦磷酸。

5.乙酰乙酸自发或由乙酰乙酸脱羧酶催化脱位、酰基载体、二碳单位、辅酶、羟脂酰构3.与甘油二酯生成脑磷脂，放出CMP。由磷

型、对碳酸氢根和柠檬酸的需求、酶系、能酸乙醇胺转移酶催化。该酶位于内质网上，羧，生成丙酮。

量变化。 内质网上还有磷脂酸磷酸酶，水解分散在水(二)分解

中的磷脂酸，用于磷脂合成。肝脏和肠粘膜1.羟丁酸可由羟丁酸脱氢酶氧化生成乙酰乙二、其他脂肪酸的合成

细胞的可溶性磷脂酸磷酸酶只能水解膜上酸，在肌肉线粒体中被3-酮脂酰辅酶A转移(一)脂肪酸的延长

酶催化生成乙酰乙酰辅酶A和琥珀酸。也可1.线粒体酶系：在基质中，可催化短链延长。的磷脂酸，合成甘油三酯。

但第四个酶是烯脂酰(二)卵磷脂合成： 由乙酰乙酰辅酶A合成酶激活，但前者活力基本是β-氧化的逆转，

1.节约利用途径：与脑磷脂类似，利用已有高且分布广泛，起主要作用。乙酰乙酰辅酶辅酶A还原酶，氢供体都是NADPH。

沈同生物化学三版课件笔记 元素，原子序数均在20以内。另外16种元某些非生物元素进入体内，能干扰生物元素第一章 生物分子概论 素称为微量元素，包括的正常功能，从而表现出毒性作用。如镉能

B,F,Si,Se,As,I,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sn,M置换锌，使含锌酶失活，从而使人中毒。某第一节 概述

o，原子序数在53以内。 一、生物分子是生物特有的有机化合物 些非生物元素对人体有益，如有机锗可激活

生物分子泛指生物体特有的各类分子，它们二、碳氢氧氮硫磷是生物分子的基本素材 小鼠腹腔巨嗜细胞，后者介导肿瘤细胞毒和都是有机物。典型的细胞含有一万到十万种(一)碳氢是生物分子的主体元素 抗原提呈作用，从而发挥免疫监视、防御和生物分子，其中近半数是小分子，分子量一碳原子既难得到电子，又难失去电子，最适抗肿瘤作用。 般在500以下。其余都是生物小分子的聚合于形成共价键。碳原子非凡的成键能力和它

物，分子量很大，一般在一万以上，有的高的四面体构型，使它可以自相结合，形成结第三节 生物分子中的作用力 达1012，因而称为生物大分子。构成生物大构各异的生物分子骨架。碳原子又可通过共一、两类不同水平的作用力

分子的小分子单元，称为构件。氨基酸、核价键与其它元素结合，形成化学性质活泼的生物体系有两类不同的作用力，一类是生物

元素借以结合称为生物分子的强作用力--共苷酸和单糖分别是组成蛋白质、核酸和多糖官能团。

氢原子能以稳定的共价键于碳原子结合，构价键，另一类是决定生物分子高层次结构和的构件。

成生物分子的骨架。生物分子的某些氢原子生物分子之间借以相互识别，结合，作用的二、生物分子具有复杂有序的结构

生物分子都有自己特有的结构。生物大分子被称为还原能力，它们被氧化时可放出能弱作用力--非共价相互作用。

的分子量大，构件种类多，数量大，排列顺量。生物分子含氢量的多少(以H/C表示)与二、共价键是生物分子的基本形成力

序千变万化，因而其结构十分复杂。估计仅它们的供能价值直接相关。氢原子还参与许共价键(covalent bond)的属性由键能，键长，蛋白质就有1010-1012种。生物分子又是有多官能团的构成。与电负性强的氧氮等原子键角和极性等参数来描述，它们决定分子的序的，每种生物分子都有自己的结构特点，结合的氢原子还参与氢键的构成。氢键是维基本结构和性质。 所有的生物分子都以一定的有序性(组织性)持生物大分子的高级结构的重要作用力。 (一)键能

(二)氧氮硫磷构成官能团 键能等于破坏某一共价键所需的能量。键能存在于生命体系中。

它们是除碳以外仅有的能形成多价共价键越大，键越稳定。生物分子中常见的共价键三、生物结构具有特殊的层次

生物用少数几种生物元素(C、H、O、N、S、的元素，可形成各种官能团和杂环结构，对的键能一般在300--800kj/mol之间。 P)构成小分子构件，如氨基酸、核苷酸、单决定生物分子的性质和功能具有重要意义。 (二)键长

糖等;再用简单的构件构成复杂的生物大分此外，硫磷还与能量交换直接相关。生物体键长越长，键能越弱，容易受外界电场的影子;由生物大分子构成超分子集合体;进而形内重要的能量转换反应，常与硫磷的某些化响发生极化，稳定性也越差。生物分子中键成细胞器，细胞，组织，器官，系统和生物学键的形成及断裂有关。一些高能分子中的长多在0.1到0.18nm之间。

(三)键角 体。生物的不同结构层次有着质的区别:低层磷酸苷键和硫酯键是高能键。

共价键具有方向性，一个原子和另外两个原次结构简单，没有种属专一性，结合力强;三、无机生物元素

子所形成的键之间的夹角即为键角。根据键高层次结构复杂，有种属专一性，结合力弱。(一)、利用过渡元素的配位能力

生物大分子是生命的物质基础，生命是生物过渡元素具有空轨道，能与具有孤对电子的长和键角，可了解分子中各个原子的排列情大分子的存在形式。生物大分子的特殊运动原子以配位键结合。不同过渡元素有不同的况和分子的极性。

配位数，可形成各种配位结构，如三角形，(四)键的极性 体现着生命现象。

四面体，六面体等。过渡元素的络和效应在共价键的极性是指两原子间电子云的不对四、生物分子都行使专一的功能

每种生物分子都具有专一的生物功能。核酸形成并稳定生物分子的构象中，具有特别重称分布。极性大小取决于成键原子电负性的

差。多原子分子的极性状态是各原子电负性能储存和携带遗传信息，酶能催化化学反要的意义。

应，糖能提供能量。任何生物分子的存在，过渡元素对电子的吸引作用，还可导致配体的矢量和。在外界电场的影响下，共价键的都有其特殊的生物学意义。人们研究某种生分子的共价键发生极化，这对酶的催化很有极性会发生改变。这种由于外界电场作用引物分子，就是为了了解和利用它的功能。 用。已发现三分之一以上的酶含有金属元起共价键极性改变的现象称为键的极化。键

素，其中仅含锌酶就有百余种。 的极性与极化，同化学键的反应性有密切关五、代谢是生物分子存在的条件

代谢不仅产生了生物分子，而且使生物分子铁和铜等多价金属离子还可作为氧化还原系。

担负传递电子的作用。在光系统II中，(五)配位键对生物分子有特殊意义 以一定的有序性处于稳定的状态中，并不断载体，

它得到自我更新。一旦代谢停止，稳定的生物四个锰原子构成一个电荷累积器，可以累积配位键(coordinate bond)是特殊的共价键，

分子体系就要向无序发展，在变化中解体，失去四个电子，从而一次氧化两分子水，释的共用电子对是由一个原子提供的。在生物

放出一分子氧，避免有害中间产物的形成。分子中，常以过渡元素为电子受体，以化学进入非生命世界。

细胞色素氧化酶中的铁-铜中心也有类似功基团中的O、N、S、P等为电子供体，形成六、生物分子体系有自我复制的能力

多配位络和物。过渡元素都有固定的配位数遗传物质DNA能自我复制，其他生物分子能。

和配位结构。 在DNA的直接或间接指导下合成。生物分(二)、利用常量离子的电化学效应

K等常量离子，在生物体的体液中含量较高，在生物体系中，形成的多配位体，对稳定生子的复制合成，是生物体繁殖的基础。

具有电化学效应。它们在保持体液的渗透物大分子的构象，形成特定的生物分子复合七、生物分子能够人工合成和改造

生物分子是通过漫长的进化产生的。随着生压，酸碱平衡，形成膜电位及稳定生物大分物具有重要意义。由多配位体所产生的立体

异构现象，甚至比手性碳所引起的立体异构命科学的发展，人们已能在体外人工合成各子的胶体状态等方面有重要意义。

类生物分子，以合成和改造生物大分子为目各种生物元素对生命过程都有不可替代的现象更为复杂。金属元素的络和效应，因能

作用，必需保持其代谢平衡。 导致配体生物分子内键发生极化，增强其反标的生物技术方兴未艾。

氟是骨骼和牙釉的成分，以氟磷灰石的形式应性，而与酶的催化作用有关。

第二节 生物元素 存在，可使骨晶体变大，坚硬并抗酸腐蚀。三、非共价相互作用

在已知的百余种元素中，生命过程所必需的所以在饮食中添加氟可以预防龋齿。氟还可(一)、非共价作用力对生物体系意义重大 有27种，称为生物元素。生物体所采用的以治疗骨质疏松症。但当水中氟含量达到每非共价相互作用是生物高层次结构的主要构成自身的元素，是经过长期的选择确定升2毫克时，会引起斑齿，牙釉无光，粉白作用力。

的。生物元素都是在自然界丰度较高，容易色，严重时可产生洞穴。氟是烯醇化酶的抑非共价作用力包括氢键，静电作用力，范德得到，又能满足生命过程需要的元素。 制剂，又是腺苷酸环化酶的激活剂。 华力和疏水作用力。这些力属于弱作用力，一、主要生物元素都是轻元素 硒缺乏是克山病的病因之一，而硒过多也可其强度比共价键低一两个数量级。这些力单主要生物元素C、H、O、N占生物元素总量引起疾病，如亚硒酸盐可引起白内障。 独作用时，的确很弱，极不稳定，但在生物的95%以上，其原子序数均在8以内。它们糖耐受因子(GTF)可以促使胰岛素与受体结高层次结构中，许多弱作用力协同作用，往和S、P、K、Na、Ca、Mg、Cl共11种元素，合，而铬可以使烟酸、甘氨酸、谷氨酸、半往起到决定生物大分子构象的作用。可以毫构成生物体全部质量的99%以上，称为常量胱氨酸等与GTF络合。 不夸张地说，没有对非共价相互作用的理

解，就不可能对生命现象有深刻的认识。 生物分子碳架的大小组成不一，几何形状结1.分类 根据成环原子数目分为五元杂环和各种非共价相互作用结合能的大小也有差构各异，具有丰富的多样性。生物小分子的六元杂环等。根据环的数目分为单杂环和稠别，在不同级别生物结构中的地位也有不分子量一般在500以下，包括2-30个碳原子。杂环。

同。结合能较大的氢键，在较低的结构级别碳架结构有线形的，有分支形的，也有环形2.命名 杂环的命名法有两种，即俗名与系统(如蛋白质的二级结构)，较小的尺度间，把的;有饱和的，也有不饱和的。变化多端的碳名。我国常用外文俗名译音用带\口\旁的汉氢受体基团与氢供体基团结合起来。结合能架与种类有限的官能团，共同组成形形色色字表示。 较小的范德华力则主要在更高的结构级别，的生物分子的低层次结构--生物小分子。 (三)常见杂环 较大的尺度间，把分子的局部结构或不同分二、官能团限定分子的性质 五元杂环:呋喃，吡咯，噻吩，咪唑等 子结合起来。 (一)官能团是易反应基团 六元杂环:吡喃，吡啶，嘧啶等 (二)、氢键 官能团是生物分子中化学性质比较活泼，容稠杂环:吲哚，嘌呤等

氢键(hydrogen bond)是一种弱作用力，键能易发生化学反应的原子或基团。含有相同官四、异构现象丰富了分子结构的多样性 只相当于共价键的1/30-1/20(12-30 kj/mol)，能团的分子，具有类似的性质。官能团限定(一)生物分子有复杂的异构现象 容易被破坏，并具有一定的柔性，容易弯曲。生物分子的主要性质。然而，在整个分子中，异构体(isomer)是原子组成相同而结构或构氢原子与两侧的电负性强的原子呈直线排某一官能团的性质总要受到分子其它部分型不同的分子。异构现象分类如下:

列时，键能最大，当键角发生20度偏转时，电荷效应和立体效应的影响。任何一种分子1.结构异构 由于原子之间连接方式不同所键能降低20%。氢键的键长比共价键长，比的具体性质，都是其整体结构的反应。 引起的异构现象称为结构异构。结构异构包范德华距离短，约为0.26-0.31nm。 (二)主要的官能团 括 1)由碳架不同产生的碳架异构;(2)由官能氢键对生物体系有重大意义，特别是在稳定生物分子中的主要官能团和有关的化学键团位置不同产生的位置异构;(3)由官能团不生物大分子的二级结构中起主导作用。 有: 同而产生的官能团异构。如丙基和异丙基互(三)、范德华力 羟基(hydroxyl group) 有极性，一般不解离，为碳架异构体，a-丙氨酸和b-丙氨酸互为位范德华力是普遍存在于原子和分子间的弱能与酸生成酯，可作为氢键供体。 置异构体，丙醛糖和丙酮糖互为官能团异构作用力，是范德华引力与范德华斥力的统羰基(carbonyl group) 有极性，可作为氢键受体。 一。引力和斥力分别和原子间距离的6次方体。 2.立体异构 同一结构异构体，由于原子或基和12次方成反比。二者达到平衡时，两原羧基(carboxyl group) 有极性，能解离，一般团在三维空间的排布方式不同所引起的异子或原子团间保持一定的距离，即范德华距显弱酸性。 构现象称为立体异构现象。立体异构可分为离，它等于两原子范德华半径的和。每个原氨基(amino group) 有极性，可结合质子生成构型异构和构象异构。通常将分子中 原子子或基团都有各自的范德华半径。 铵阳离子。 或原子团在空间位置上一定的排布方式称范德华力的本质是偶极子之间的作用力，包酰胺基(amido group) 由羧基与氨基缩合而为构型。构型异构是结构相同而构型不同的括定向力、诱导力和色散力。极性基团或分成，有极性，其中的氧和氮都可作为氢键供异构现象。构型异构又包括顺反异构和光学子是永久偶极，它们之间的作用力称为定向体。肽链中联接氨基酸的酰胺键称为肽键。 异构。构型相同的分子，可由于单键旋转产力。非极性基团或分子在永久偶极子的诱导巯基(sulfhydryl group) 有极性，在中性条件生很多不同立体异构体，这种现象称为构象下可以形成诱导偶极子，这两种偶极子之间下不解离。易氧化成二硫键-S-S。 异构。

的作用力称为诱导力。非极性基团或分子，胍基(guanidino group) 强碱性基团，可结合互变异构指两种异构体互相转变，并可达到由于电子相对于原子核的波动，而形成的瞬质子。胍基磷酸键是高能键。 平衡的异构现象。 间偶极子之间的作用力称为色散力。 双键(double bond) 由一个ζ键和一个π键各种异构现象丰富了生物分子的多样性，扩范德华力比氢键弱得多。两个原子相距范德构成，其中π键键能小，电子流动性很大，充了生命过程对分子结构的选择范围。 华距离时的结合能约为4kj/mol，仅略高于室易发生极化断裂而产生反应。双键不能旋(二)手性碳原子引起的光学异构

温时平均热运动能(2.5kj/mol)。如果两个分转，有顺反异构现象。规定用\顺\表示左手与右手互为实物与镜像的关系，不能相子表面几何形态互补，由于许多原子协同作两个相同或相近的原子或基团在双键同侧互重合。分子与其镜像不能相互重合的特性用，范德华力就能成为分子间有效引力。范的异构体，用\反\表示相同原子位于双称为手性(chirality)，生物分子大多具有手德华力对生物多层次结构的形成和分子的键两侧的异构体。 性。结合4个不同原子或基团的碳原子，与相互识别与结合有重要意义。 焦磷酸键(pyrophosphate bond) 由磷酸缩合其镜像不能重合，称为手性碳原子，又称不(四)、荷电基团相互作用 而成，是高能键。一摩尔ATP水解成ADP对称碳原子。手性碳原子具有左手与右手两荷电基团相互作用，包括正负荷电基团间的可放出7.3千卡能量，而葡萄糖-6-磷酸只有种构型。 引力，常称为盐键(salt bond)和同性荷电基团3.3千卡。 具有手性碳原子的分子，称为手性分子。具间的斥力。力的大小与荷电量成正比，与荷氧酯键(ester bond)和硫酯键(thioester bond) 有n个手性碳原子的分子，有2n个立体异电基团间的距离平方成反比，还与介质的极分别由羧基与羟基和巯基缩水而成。硫酯键构体。两两互有实物与镜像关系的异构体，性有关。介质的极性对荷电基团相互作用有是高能键。 称为对映体(enantiomer)。彼此没有实物与镜屏蔽效应，介质的极性越小，荷电基团相互磷酸酯键(phosphoester bond) 由磷酸与羟基像关系的，称为非对映体。对映体不论有几作用越强。例如，-COO-与-NH3+间在极性缩水而成。磷酸与两个羟基结合时，称为磷个手性碳原子，每个手性碳原子的构型都对介质水中的相互作用力，仅为在蛋白质分子酸二酯键。这两种键中的磷酸羟基可解离成应相反。非对映体有两个或两个以上手性碳内部非极性环境中的1/20，在真空中的1/80。 阴离子。 原子，其中只有部分手性碳原子构型相反。(五)、疏水相互作用 生物小分子大多是双官能团或多官能团分其中只有一个手性碳原子构型相反的，又称疏水相互作用(hydrophobic interaction)比范子，如糖是多羟基醛(酮)，氨基酸是含有氨为差向异构体(epimer)。手性分子具有旋光德华力强得多。例如，一个苯丙氨酸侧链由基的羧酸。官能团在碳链中的位置和在碳原性，所以又称为光学异构体。

水相转入疏水相时，体系的能量降低约子四周的空间排布的不同，进一步丰富了生手性分子构型表示法:有L-D系统和R-S系40kj/mol。 物分子的异构现象。 统两种。生物化学中习惯采用前者，按系统生物分子有许多结构部分具有疏水性质，如三、杂环集碳架和官能团于一体 命名原则，将分子的主链竖向排列，氧化度蛋白质的疏水氨基酸侧链，核酸的碱基，脂(一)大部分生物分子含有杂环 高的碳原子或序号为1的碳原子放在上方，肪酸的烃链等。它们之间的疏水相互作用，杂环(heterocycle)是碳环中有一个或多个碳氧化度低的碳原子放在下方，写出费歇尔投在稳定蛋白质，核酸的高层次结构和形成生原子被氮氧硫等杂原子取代所形成的结构。影式。规定:分子的手性碳处于纸面，手性碳物膜中发挥着主导作用。 由于杂原子的存在，杂环体系有了独特的性的四个价键和所结合的原子或基团，两个指 质。生物分子大多有杂环结构，如氨基酸中向纸面前方，用横线表示，两个指向纸面后第四节 生物分子低层次结构的同一性 有咪唑，吲哚;核苷酸中有嘧啶，嘌呤，糖结方，用竖线表示。例如，甘油醛有以下两个一、碳架是生物分子结构的基础 构中有吡喃和呋喃。 构型异构体: 碳架是生物分子的基本骨架，由碳，氢构成。(二)分类命名和原子标位 人为规定羟基在右侧的为D-构型，在左侧是

L-构型。括号中的+，-分别表示右旋和左旋。中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖。根据碳葡萄糖分子中含有4个手性碳原子，根据规构型与旋光方向没有对应关系。具有多个手原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖定，单糖的D、L构型由碳链最下端手性碳性碳原子的分子，按碳链最下端手性碳的构和庚糖。 的构型决定。人体中的糖绝大多数是D-糖。 型，将它们分为D，L-两种构型系列。在糖2.寡糖 寡糖由2-6个单糖分子构成，其中以(三)葡萄糖的环式结构

和氨基酸等的命名中，普遍采用L，D-构型双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数葡萄糖在水溶液中，只要极小部分(<1%)以表示法。 有甜味。 链式结构存在，大部分以稳定的环式结构存(三)单键旋转引起构象异构 3.多糖 多糖由多个单糖聚合而成，又可分为在。环式结构的发现是因为葡萄糖的某些性结合两个多价原子的单键的旋转，可使分子同聚多糖和杂聚多糖。同聚多糖由同一种单质不能用链式结构来解释。如:葡萄糖不能发中的其余原子或基团的空间取向发生改变，糖构成，杂聚多糖由两种以上单糖构成。 生醛的NaHSO3加成反应;葡萄糖不能和醛从而产生种种可能的有差别的立体形象，这4.结合糖 糖链与蛋白质或脂类物质构成的一样与两分子醇形成缩醛，只能与一分子醇种现象称为构象异构。 复合分子称为结合糖。其中的糖链一般是杂反应;葡萄糖溶液有变旋现象，当新制的葡萄构象异构赋予生物大分子的构象柔顺性。与聚寡糖或杂聚多糖。如糖蛋白，糖脂，蛋白糖溶解于水时，最初的比旋是+112度，放置构型相比，构象是对分子中各原子空间排布聚糖等。 后变为+52.7度，并不再改变。溶液蒸干后，情况的更深入的探讨，以阐明同一构型分子5.衍生糖 由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸仍得到+112度的葡萄糖。把葡萄糖浓溶液在在非键合原子间相互作用的影响下，所发生等。 110度结晶，得到比旋为+19度的另一种葡的立体结构的变化。 三、糖的分布与功能 萄糖。这两种葡萄糖溶液放置一定时间后，(四)互变异构 1.分布 糖在生物界中分布很广，几乎所有的比旋都变为+52.7度。我们把+112度的叫做由氢原子转移引起，如酮和烯醇的互变异动物，植物，微生物体内都含有糖。糖占植α-D(+)-葡萄糖，+19度的叫做β-D(+)-葡萄构。DNA中碱基的互变异构与自发突变有物干重的80%，微生物干重的10-30%，动糖。

关，酶的互变异构与催化有关，在代谢过程物干重的2%。糖在植物体内起着重要的结这些现象都是由葡萄糖的环式结构引起的。中也常发生代谢物的互变异构。 构作用，而动物则用蛋白质和脂类代替，所葡萄糖分子中的醛基可以和C5上的羟基缩 以行动更灵活，适应性强。动物中只有昆虫合形成六元环的半缩醛。这样原来羰基的C1第五节 生物大分子 等少数采用多糖构成外骨胳，其形体大小受就变成不对称碳原子，并形成一对非对映旋一、定义 到很大限制。 光异构体。一般规定半缩醛碳原子上的羟基生物大分子都是由小分子构件聚合而成的，在人体中，糖主要以三种形式存在 1)以糖原(称为半缩醛羟基)与决定单糖构型的碳原子称为生物多聚物。其中的构件在聚合时发生形式贮藏在肝和肌肉中。糖原代谢速度很(C5)上的羟基在同一侧的称为α-葡萄糖，不脱水，所以称为残基。由相同残基构成的称快，对维持血糖浓度衡定，满足机体对糖的在同一侧的称为β-葡萄糖。半缩醛羟基比其为同聚物，由不同残基构成的称为杂聚物。 需求有重要意义。(2)以葡萄糖形式存在于体它羟基活泼，糖的还原性一般指半缩醛羟二、结构层次 液中。细胞外液中的葡萄糖是糖的运输形基。

生物大分子具有多级结构层次，如一级结式，它作为细胞的内环境条件之一，浓度相葡萄糖的醛基除了可以与C5上的羟基缩合构、二级结构、三级结构和四级结构。 当衡定。(3)存在于多种含糖生物分子中。糖形成六元环外，还可与C4上的羟基缩合形三、组装 作为组成成分直接参与多种生物分子的构成五元环。五元环化合物不甚稳定，天然糖一级结构的组装是模板指导组装， 成。如 NA分子中含脱氧核糖，RNA和各多以六元环的形式存在。五元环化合物可以高级结构的组装是自我组装，一级结构不仅种活性核苷酸(ATP、许多辅酶)含有核糖，看成是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元环化提供组装的信息，而且提供组装的能量，使糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构。 合物可以看成是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。其自发进行。 2.功能 糖在生物体内的主要功能是构成细因此，葡萄糖的全名应为α-D(+)-或β-D(+)-四、互补结合 胞的结构和作为储藏物质。植物细胞壁是由吡喃葡萄糖。

生物大分子之间的结合是互补结合。这种互纤维素，半纤维素或胞壁质组成的，它们都α-和β-糖互为端基异构体，也叫异头物。补，可以是几何形状上的互补，也可以是疏是糖类物质。作为储藏物质的主要有植物中D-葡萄糖在水介质中达到平衡时，β-异构体水区之间的互补、氢键供体与氢键受体的互的淀粉和动物中的糖原。此外，糖脂和糖蛋占63.6％，α-异构体占36.4％，以链式结构补、相反电荷之间的互补。 白在生物膜中占有重要位置，担负着细胞和存在者极少。 互补结合可以最大限度地降低体系能量，使生物分子相互识别的作用。 为了更好地表示糖的环式结构，哈瓦斯复合物稳定。互补结合是一个诱导契合的过糖在人体中，主要有以下作用 1)作为能源物(Haworth,1926)设计了单糖的透视结构式。规程。 质。糖是机体最容易得到，最经济，也是最定：碳原子按顺时针方向编号，氧位于环的 重要的能源物质。一般情况下，人体所需能后方；环平面与纸面垂直，粗线部分在前， 量的70%来自糖的氧化。(2)作为结构成分。细线在后；将费歇尔式中左右取向的原子或第二章 糖 糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分，蛋白聚集团改为上下取向，原来在左边的写在上第一节 概述

糖是结缔组织如软骨，骨的结构成分。(3)方，右边的在下方；D-型糖的末端羟甲基在

一、糖的命名 参与构成生物活性物质。核酸中含有糖，有环上方，L-型糖在下方；半缩醛羟基与末端糖类是含多羟基的醛或酮类化合物，由碳氢运输作用的血浆蛋白，有免疫作用的抗体，羟甲基同侧的为β-异构体，异侧的为α-异氧三种元素组成的，其分子式通常以有识别，转运作用的膜蛋白等绝大多数都是构体.

Cn(H2O)n 表示。由于一些糖分子中氢和氧糖蛋白，许多酶和激素也是糖蛋白。(4)作为(四)葡萄糖的构象

原子数之比往往是2:1，与水相同，过去误合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂葡萄糖六元环上的碳原子不在一个平面上，认为 此类物质是碳与水的化合物，所以称类物质和氨基酸等物质。 因此有船式和椅式两种构象。椅式构象比船为\碳水化合物\。实际上这 一

式稳定，椅式构象中β-羟基为平键，比α-名称并不确切，如脱氧核糖、鼠李糖等糖类第二节 单糖 构象稳定，所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式不符合通式，而甲醛、乙酸等虽符合这个通一、单糖的结构

构象C1存在。

式但并不是糖。只是\碳水化合物\沿用已久，(一)单糖的链式结构 二、单糖的分类

一些较老的书仍采用。我国将此类化合物统单糖的种类虽多，但其结构和性质都有很多单糖根据碳原子数分为丙糖至庚糖，根据结称为糖，而在英语中只将具有甜味的单糖和相似之处，因此我们以葡萄糖为例来阐述单构分为醛糖和酮糖。最简单的糖是丙糖，甘简单的寡糖称为糖(sugar)。 糖的结构。 油醛是丙醛糖，二羟丙酮是丙酮糖。二羟丙二、糖的分类 葡萄糖的分子式为C6H12O6，具有一个醛基酮是唯一一个没有手性碳原子的糖。醛糖和根据分子的构成，糖可分为单糖、寡糖、多和5个羟基，我们用费歇尔投影式表示它的酮糖还可分为D-型和L-型两类。 糖、结合糖和衍生糖。 链式结构: 三、单糖的理化性质 1.单糖 单糖是不能水解为更小分子的糖。葡以上结构可以简化: (一)物理性质 萄糖，果糖都是常见单糖。根据羰基在分子(二)葡萄糖的构型 1.旋光性 除二羟丙酮外，所有的糖都有旋光

性。旋光性是鉴定糖的重要指标。一般用比(1)在弱氧化剂，如溴水作用下形成相应的糖-60°。

旋光度(或称旋光率)来衡量物质的旋光性。酸；(2)在较强的氧化剂，如硝酸作用下，除2.L-阿拉伯糖 阿拉伯糖在高等植物体内以公式为 醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基，生结合状态存在。它一般结合成半纤维素、树[α]tD=αtD*100/(L*C) 成葡萄糖二酸；(3)有时只有伯醇基被氧化成胶及阿拉伯树胶等。最初是在植物产品中发式中[α]tD是比旋光度，αtD是在钠光灯(D羧基，形成糖醛酸。酮糖对溴的氧化作用无现的。熔点160℃,比旋＋104.5°。酵母不能线，λ：589.6nm与589.0nm)为光源，温度影响，因此可将酮糖与醛糖分开。在强氧化使其发酵。 为t，旋光管长度为L(dm),浓度为C(g/100ml)剂作用下，酮糖将在羰基处断裂，形成两个3.木糖 木糖在植物中分布很广，以结合状态时所测得的旋光度。在比旋光度数值前面加酸。 的木聚糖存在于半纤维素中。木材中的木聚“＋”号表示右旋，加“－”表示左旋。 6.还原作用 单糖有游离羰基，所以易被还糖达30％以上。陆生植物很少有纯的木聚2.甜度 各种糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度原。在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，糖，常含有少量其他的糖。动物组织中也发为标准进行比较，将它的甜度定为100。果醛糖还原成糖醇，酮糖还原成两个同分异构现了木糖的成分。熔点143℃,比旋＋18.8°。糖为173.3，葡萄糖74.3，乳糖为16。 的羟基醇。如葡萄糖还原后生成山梨醇。 酵母不能使其发酵。 3.溶解度 单糖分子中有多个羟基，增加了它7.糖?的生成 单糖具有自由羰基，能与3分(四)己糖

的水溶性，尤其在热水中溶解度极大。但不子苯肼作用生成糖沙。反应步骤：首先一分重要的己醛糖有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。 子葡萄糖与一分子苯肼缩合生成苯腙，然后半乳糖，重要的己酮糖有D-果糖、D-山梨糖。 (二)化学性质 葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖1.葡萄糖(glucose,Glc) 葡萄糖是生物界分布单糖是多羟基醛或酮，因此具有醇羟基和羰酮苯腙，最后再与另一个苯肼分子缩合，生最广泛最丰富的单糖，多以D-型存在。它是基的性质，如具有醇羟基的成酯、成醚、成成葡萄糖沙。糖沙是黄色结晶，难溶于水。人体内最主要的单糖，是糖代谢的中心物缩醛等反应和羰基的一些加成反应，又具有各种糖生成的糖沙形状与熔点都不同，因此质。在绿色植物的种子、果实及蜂蜜中有游由于他们互相影响而产生的一些特殊反应。常用糖沙的生成来鉴定各种不同的糖。 离的葡萄糖，蔗糖由D-葡萄糖与D-果糖结单糖的主要化学性质如下： 8.糖的鉴别 合而成，糖原、淀粉和纤维素等多糖也是由1.与酸反应 戊糖与强酸共热，可脱水生成糠(1)鉴别糖与非糖：Molisch试剂，α-萘酚，葡萄糖聚合而成的。在许多杂聚糖中也含有醛(呋喃醛)。己糖与强酸共热分解成甲酸、生成紫红色。丙酮、甲酸、乳酸等干扰该反葡萄糖。 二氧化碳、乙酰丙酸以及少量羟甲基糠醛。应。该反应很灵敏，滤纸屑也会造成假阳性。 D-葡萄糖的比旋光度为＋52.5度，呈片状结糠醛和羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成蒽酮(10-酮-9，10-二氢蒽)反应生成蓝绿色，晶。酵母可使其发酵。

有色的缩合物。利用这一性质可以鉴定糖。在620nm有吸收，常用于测总糖，色氨酸使2.果糖(fructose,Fru) 植物的蜜腺、水果及蜂如α-萘酚与糠醛或羟甲基糠醛生成紫色。这反应不稳定。 蜜中存在大量果糖。它是单糖中最甜的糖一反应用来鉴定糖的存在，叫莫利西试验。(2)鉴别酮糖与醛糖：用Seliwanoff 试剂(间类，比旋光度为-92.4度，呈针状结晶。42％间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很苯二酚)，酮糖在20-30秒内生成鲜红色，醛果葡糖浆的甜度与蔗糖相同(40℃)，在5℃时浅的颜色，这一反应可以鉴别醛糖与酮糖，糖反应慢，颜色浅，增加浓度或长时间煮沸甜度为143，适于制作冷饮。食用果糖后血称西利万诺夫试验。 才有较弱的红色。但蔗糖容易水解，产生颜糖不易升高，且有滋润肌肤作用。游离的果2.酯化作用 单糖可以看作多元醇，可与酸作色。 糖为β－吡喃果糖，结合状态呈β－呋喃果用生成酯。生物化学上较重要的糖酯是磷酸(3)鉴定戊糖：Bial 反应，用甲基间苯二酚(地糖。酵母可使其发酵。 酯，他们是糖代谢的中间产物。 衣酚)与铁生成深蓝色沉淀(或鲜绿色，3.甘露糖(Man) 是植物粘质与半纤维素的组3.碱的作用 醇羟基可解离，是弱酸。单糖的670nm)，可溶于正丁醇。己糖生成灰绿或棕成成分。比旋＋14.2度。酵母可使其发酵。 解离常数在1013左右。在弱碱作用下，葡色沉淀，不溶。 4.半乳糖(Gal) 半乳糖仅以结合状态存在。乳萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式而相(4)单糖鉴定：Barford 反应，微酸条件下与糖、蜜二糖、棉籽糖、琼脂、树胶、粘质和互转化，称为烯醇化作用。在体内酶的作用铜反应，单糖还原快，在3分钟内显色，而半纤维素等都含有半乳糖。它的D-型和L-下也能进行类似的转化。单糖在强碱溶液中寡糖要在20分钟以上。样品水解、浓度过型都存在于植物产品中，如琼脂中同时含有很不稳定，分解成各种不同的物质。 大都会造成干扰，NaCl也有干扰。 D-型和L-型半乳糖。D-半乳糖熔点167℃，4.形成糖苷(glycoside) 单糖的半缩醛羟基很 比旋＋80.2度。可被乳糖酵母发酵。 容易与醇或酚的羟基反应，失水而形成缩醛四、重要单糖 5.山梨糖 酮糖，存在于细菌发酵过的山梨汁式衍生物，称糖苷。非糖部分叫配糖体，如(一)丙糖 中。是合成维生素C的中间产物，在制造维配糖体也是单糖，就形成二糖，也叫双糖。重要的丙糖有D-甘油醛和二羟丙酮，它们的生素C工艺中占有重要地位。又称清凉茶糖。糖苷有α、β两种形式。核糖和脱氧核糖与磷酸酯是糖代谢的重要中间产物。 其还原产物是山梨糖醇，存在于桃李等果实嘌呤或嘧啶碱形成的糖苷称核苷或脱氧核(二)丁糖 中。熔点159－160℃，比旋-43.4度。 苷，在生物学上具有重要意义。α-与β-甲自然界常见的丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮(五)庚糖

基葡萄糖苷是最简单的糖苷。天然存在的糖糖。它们的磷酸酯也是糖代谢的中间产物。 庚糖在自然界中分布较少，主要存在于高等苷多为β-型。苷与糖的化学性质完全不同。(三)戊糖 植物中。最重要的有D-景天庚酮糖和D-甘苷是缩醛，糖是半缩醛。半缩醛很容易变成自然界存在的戊醛糖主要有D-核糖、D-2-露庚酮糖。前者存在于景天科及其他肉质植醛式，因此糖可显示醛的多种反应。苷需水脱氧核糖、D-木糖和L-阿拉伯糖。它们大多物的叶子中，以游离状态存在。它是光合作解后才能分解为糖和配糖体。所以苷比较稳以多聚戊糖或以糖苷的形式存在。戊酮糖有用的中间产物，呈磷酸酯态，在碳循环中占定，不与苯肼发生反应，不易被氧化，也无D-核酮糖和D-木酮糖，均是糖代谢的中间产重要地位。后者存在于樟梨果实中，也以游变旋现象。糖苷对碱稳定，遇酸易水解。 物。 离状态存在。 5.糖的氧化作用 单糖含有游离羟基，因此具1.D-核糖(ribose) D-核糖是所有活细胞的普(六)单糖的重要衍生物 有还原能力。某些弱氧化剂(如铜的氧化物的遍成分之一，它是核糖核酸的重要组成成1.糖醇 糖的羰基被还原(加氢)生成相应的糖碱性溶液)与单糖作用时，单糖的羰基被氧分。在核苷酸中，核糖以其醛基与嘌呤或嘧醇，如葡萄糖加氢生成山梨醇。糖醇溶于水化，而氧化铜被还原成氧化亚铜。测定氧化啶的氮原子结合，而其2、3、5位的羟基可及乙醇，较稳定，有甜味，不能还原费林试亚铜的生成量，即可测定溶液中的糖含量。与磷酸连接。核糖在衍生物中总以呋喃糖形剂。常见的有甘露醇和山梨醇。甘露醇广泛实验室常用的费林(Fehling)试剂就是氧化铜式出现。它的衍生物核醇是某些维生素(B2)分布于各种植物组织中，熔点106℃，比旋的碱性溶液。Benedict试剂是其改进型，用和辅酶的组成成分。D-核糖的比旋是-0.21度。海带中占干重的5.2-20.5％，是制柠檬酸作络合剂，碱性弱，干扰少，灵敏度-23.7°。 取甘露醇的原料。山梨醇在植物中分布也很高。 细胞核中还有D-2-脱氧核糖，它是DNA的广，熔点97.5℃，比旋-1.98度。山梨醇积存除羰基外，单糖分子中的羟基也能被氧化。组分之一。它和核糖一样，以醛基与含氮碱在眼球晶状体内引起白内障。山梨醇氧化时在不同的条件下，可产生不同的氧化产物。基结合，但因2位脱氧，只能以3，5位的可形成葡萄糖、果糖或山梨糖。

醛糖可用三种方式氧化成相同原子数的酸：羟基与磷酸结合。D-2-脱氧核糖的比旋是糖的羟基被还原(脱氧)生成脱氧糖。除脱氧

核糖外还有两种脱氧糖：L-鼠李糖和6-脱氧产生渗透作用，使体液外流，引起恶心、腹但无变旋现象。 -L-甘露糖(岩藻糖)，他们是细胞壁的成分。 痛、腹泻。这是一种常染色体隐性遗传疾病，一、淀粉

2.糖醛酸 单糖具有还原性，可被氧化。糖的从青春期开始表现。其发病率与地域有关，淀粉(starch)是植物中最重要的贮藏多糖，在醛基被氧化成羧基时生成糖酸；糖的末端羟在丹麦约3％，泰国则高达92％。可能是从植物中以淀粉粒状态存在，形状为球状或卵甲基被氧化成羧基时生成糖醛酸。重要的有一万年前人类开始养牛时成人体内出现了形。淀粉是由麦芽糖单位构成的链状结构，D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸乳糖酶。 可溶于热水的是直链淀粉，不溶的是支链淀是肝脏内的一种解毒剂，半乳糖醛酸存在于(三)蔗糖 粉。支链淀粉易形成浆糊，溶于热的有机溶果胶中。 蔗糖(sucrose)是主要的光合作用产物，也是剂。玉米淀粉和马铃薯淀粉分别含27％和3.氨基糖 单糖的羟基(一般为C2)可以被氨植物体内糖储藏、积累和运输的主要形式。20％的直链淀粉，其余为支链淀粉。有些淀基取代，形成糖胺或称氨基糖。自然界中存在甜菜、甘蔗和各种水果中含有较多的蔗粉(如糯米)全部为支链淀粉，而有的豆类淀在的氨基糖都是氨基己糖。D-葡萄糖胺是甲糖。日常食用的糖主要是蔗糖。 粉则全是直链淀粉。

壳质(几丁质)的主要成分。甲壳质是组成昆蔗糖很甜，易结晶，易溶于水，但较难溶于淀粉与酸缓和地作用时(如7.5%HCl，室温下虫及甲壳类结构的多糖。D-半乳糖胺是软骨乙醇。若加热到160℃，便成为玻璃样的晶放置7日)即形成所谓“可溶性淀粉”，在实类动物的主要多糖成分。糖胺是碱性糖。糖体，加热至200℃时成为棕褐色的焦糖。它验室内常用。淀粉在工业上可用于酿酒和制胺氨基上的氢原子被乙酰基取代时，生成乙是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖糖。 酰氨基糖。 苷。它是由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半(一)直链淀粉

4.糖苷 主要存在于植物的种子、叶子及皮缩酮羟基之间缩水而成的，因为两个还原性直链淀粉(amylose)分子量从几万到十几万，内。在天然糖苷中的糖苷基有醇类、醛类、基团都包含在糖苷键中，所有没有还原性，平均约在60，000左右，相当于300－400酚类、固醇和嘌呤等。它大多极毒，但微量是非还原性杂聚二糖。右旋，个葡萄糖分子缩合而成。由端基分析知道，糖苷可作药物。重要糖苷有：能引起溶血的[α]D20=+66.5°。 每分子中只含一个还原性端基和一个非还皂角苷，有强心剂作用的毛地黄苷，以及能蔗糖极易被酸水解，其速度比麦芽糖和乳糖原性端基，所有它是一条不分支的长链。它引起葡萄糖随尿排出的根皮苷。苦杏仁苷也大1000倍。水解后产生等量的D-葡萄糖和的分子通常卷曲成螺旋形，每一转有六个葡是一种毒性物质。配糖体一般对植物有毒，D-果糖，这个混合物称为转化糖，甜度为萄糖分子。直链淀粉是由1，4糖苷键连接形成糖苷后则无毒。这是植物的解毒方法，160。蜜蜂体内有转化酶，因此蜂蜜中含有的α-葡萄糖残基组成的。以碘液处理产生蓝也可保护植物不受外来伤害。 大量转化糖。因为果糖的比旋比葡萄糖的绝色，光吸收在620-680nm。 5.糖酯 单糖羟基还可与酸作用生成酯。糖的对值大，所以转化糖溶液是左旋的。在植物(二)支链淀粉

磷酸酯是糖在代谢中的活化形式。糖的硫酸中有一种转化酶催化这个反应。口腔细菌利支链淀粉(amylopectin)的分子量在20万以酯存在于糖胺聚糖中。 用蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的主要上，含有1300个葡萄糖或更多。与碘反应 成分。 呈紫色，光吸收在530-555nm。端基分析指第三节 寡糖 (四)纤维二糖 出，每24－30个葡萄糖单位含有一个端基，寡糖是由少数(2－6个)单糖分子结合而成的是纤维素的基本构成单位。可由纤维素水解所有它具有支链结构，每个直链是α－1，4糖。与稀酸共煮寡糖可水解成各种单糖。寡得到。由两个β-D-葡萄糖通过C1－C4相连接的链，而每个分支是α－1，6连接的链。糖中以双糖分布最普遍，意义也较大。 连，它与麦芽糖的区别是后者为α-葡萄糖由不完全水解产物中分离出了以α－1，6糖一、双糖 苷。 苷键连接的异麦芽糖，证明了分支的结构。双糖是由两个单糖分子缩合而成。双糖可以(五)海藻糖 据研究，支链淀粉至少含有300个α－1，6认为是一种糖苷，其中的配基是另外一个单α-D-吡喃葡萄糖-(1→1)- α-D-吡喃葡萄糖糖苷键。 糖分子。在自然界中，仅有三种双糖(蔗糖、苷。在抗干燥酵母中含量较多，可用做保湿。 二、糖原 乳糖和麦芽糖)以游离状态存在，其他多以结二、三糖 糖原(glycogen)是动物中的主要多糖，是葡萄合状态存在(如纤维二糖)。蔗糖是最重要的自然界中广泛存在的三糖只有棉籽糖，主要糖的极容易利用的储藏形式。糖原分子量约双糖，麦芽糖和纤维二糖是淀粉和纤维素的存在于棉籽、甜菜、大豆及桉树的干性分泌为500万，端基含量占9％，而支链淀粉为基本结构单位。三者均易水解为单糖。 物(甘露蜜)中。它是α-D-吡喃半乳糖-(1?4％，所以8糖原的分支程度比支链淀粉高(一)麦芽糖 6)-α-D-吡喃葡萄糖-(1?2)-β-D-呋喃果糖一倍多。糖原的结构与支链淀粉相似，但分麦芽糖(maltose)大量存在于发酵的谷粒，特苷。 支密度更大，平均链长只有12-18个葡萄糖别是麦芽中。它是淀粉的组成成分。淀粉和棉籽糖的水溶液比旋为＋105.2°，不能还原单位。每个糖原分子有一个还原末端和很多糖原在淀粉酶作用下水解可产生麦芽糖。麦费林试剂。在蔗糖酶作用下分解成果糖和蜜非还原末端。与碘反应呈紫色，光吸收在芽糖是D-吡喃葡萄糖-α(1?4)-D-吡喃葡萄二糖；在α-半乳糖苷酶作用下分解成半乳糖430-490nm。 糖苷，因为有一个醛基是自由的，所有它是和蔗糖。 糖原的分支多，分子表面暴露出许多非还原还原糖，能还原费林试剂。支链淀粉水解产此外，还有龙胆三糖、松三糖、洋槐三糖等。 末端，每个非还原末端既能与葡萄糖结合，物中除麦芽糖外还含有少量异麦芽糖，它是 也能分解产生葡萄糖，从而迅速调整血糖浓α-D-吡喃葡萄糖-(1?6)-D-吡喃葡萄糖苷。 第四节 多糖 度，调节葡萄糖的供求平衡。所以糖原是储麦芽糖在水溶液中有变旋现象，比旋为＋多糖由多个单糖缩合而成。它是自然界中分藏葡萄糖的理想形式。糖原主要储藏在肝脏136度，且能成?，极易被酵母发酵。右旋子结构复杂且庞大的糖类物质。多糖按功能和骨骼肌，在肝脏中浓度较高，但在骨骼肌[α]D20=+130.4°。麦芽糖在缺少胰岛素的可分为两大类：一类是结构多糖，如构成植中总量较多。糖原在细胞的胞液中以颗粒状情况下也可被肝脏吸收，不引起血糖升高，物细胞壁的纤维素、半纤维素，构成细菌细存在，直径约为100－400埃。现在发现除可供糖尿病人食用。 胞壁的肽聚糖等；另一类是贮藏多糖，如植动物外，在细菌、酵母、真菌及甜玉米中也(二)乳糖 物中的淀粉、动物体内的糖原等。还有一些有糖原存在。 乳糖(lactose)存在于哺乳动物的乳汁中(牛奶多糖具有更复杂的生理功能，如粘多糖、血三、纤维素

中含4－6％)，高等植物花粉管及微生物中型物质等，它们在生物体内起着重要的作纤维素(cellulose)是自然界中含量最丰富的也含有少量乳糖。它是β-D-半乳糖-(1?用。 有机物，它占植物界碳含量的50％以上。棉4)-D-葡萄糖苷。乳糖不易溶解，味不甚甜(甜多糖可由一种单糖缩合而成，称均一多糖，花和亚麻是较纯的纤维素，在90％以上。木度只有16)，有还原性，且能成铩，纯酵母如戊糖胶(木糖胶、阿拉伯糖胶)、己糖胶(淀材中的纤维素常和半纤维素及木质素结合不能使它发酵，能被酸水解，右旋粉、糖原、纤维素等)，也可由不同类型的单存在。用煮沸的1％NaOH处理木材，然后[α]D20=+55.4°。 糖缩合而成，称不均一多糖，如半乳糖甘露加氯及亚硫酸钠，即可去掉木质素，留下纤乳糖的水解需要乳糖酶，婴儿一般都可消化糖胶、阿拉伯胶和果胶等。 维素。

乳糖，成人则不然。某些成人缺乏乳糖酶，多糖在水中不形成真溶液，只能形成胶体。纤维素由葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键连接而不能利用乳糖，食用乳糖后会在小肠积累，多糖没有甜味，也无还原性。多糖有旋光性，成，无分支。纤维素分子量在5万到40万

蛋白质是大分子，在水溶液中的颗粒直径在部基团或溶剂相互作用的结果。 六、蛋白质的分离提纯 1－100纳米之间，是一种分子胶体，具有胶6)表面活性剂：如SDS-、CTAB+、triton等，(一)选材及预处理 体溶液的性质，如布朗运动、丁达尔现象、triton因为不带电荷，所以比较温和，经常用1.选材 电泳、不能透过半透膜及吸附能力等。利用来破碎病毒。 主要原则是原料易得，蛋白含量高。蛋白质半透膜如玻璃纸、火胶棉、羊皮纸等可分离4.变性蛋白的构象 的主要来源包括动物、植物和微生物。由于纯化蛋白质，称为透析。蛋白质有较大的表胍和尿素造成的变性一般生成无规卷曲，如种属差异及培养条件和时间的差别，其蛋白面积，对许多物质有吸附能力。多数球状蛋果二硫键被破坏，就成为线性结构。胍的变含量可相差很大。植物细胞含纤维素，坚韧，白表面分布有很多极性基团，亲水性强，易性作用最彻底。热变性和酸、碱造成的变性不易破碎，且多含酚类物质，易氧化产生有吸附水分子，形成水化层，使蛋白溶于水，经常保留部分紧密构象，可被胍破坏。高浓色物质，难以除去。其液泡中常含有酸性代又可隔离蛋白，使其不易沉淀。一般每克蛋度有机溶剂变性时可能发生螺旋度上升，称谢物，会改变溶液的pH。微生物因为容易白可吸附0.3到0.5克水。分子表面的可解为重构造变性。 培养而常用，但也需要破碎细胞壁。动物细离基团带相同电荷时，可与周围的反离子构5.复性 胞易处理，但不经济。 成稳定的双电层，增加蛋白质的稳定性。蛋根据蛋白质结构与变性程度和复性条件不2.细胞破碎 白质能形成稳定胶体的另一个原因是不在同，复性会有不同结果。有时可以完全复性，如目的蛋白在细胞内，需要进行细胞破碎，等电点时具有同种电荷，互相排斥。因此在恢复所有活力；有时大部分复性，但保留异使蛋白释放出来。动物细胞可用匀浆器、组等电点时易沉淀。 常区；有些蛋白结构复杂，有多种折叠途径，织捣碎机、超声波、丙酮干粉等方法破碎。四、蛋白质的变性(denaturation) 若无适当方法，会生成混合物。 植物可用石英砂研磨或纤维素酶处理。微生1.定义： 6.变性的防止和利用 物的细胞壁是一个大分子，破碎较难。有超天然蛋白因受物理或化学因素影响，高级结研究蛋白质的变性，可采取某些措施防止变声振荡、研磨、高压、溶菌酶、细胞自溶等构遭到破坏，致使其理化性质和生物功能发性，如添加明胶、树胶、酶的底物和抑制剂、方法。 生改变，但并不导致一级结构的改变，这种辅基、金属离子、盐类、缓冲液、糖类等，3.抽提

现象称为变性，变性后的蛋白称为变性蛋可抑制变性作用。但有些酶在有底物时会降一般用缓冲液保持pH。可溶蛋白常用稀盐白。二硫键的改变引起的失活可看作变性。 低热稳定性。有时有机溶剂也可起稳定作提取，如0.1Mol/L NaCl。脂蛋白可用稀SDS能使蛋白变性的因素很多，如强酸、强碱、用，如猪心苹果酸脱氢酶，在25℃下保温或有机溶剂抽提，不溶蛋白用稀碱处理。抽重金属盐、尿素、胍、去污剂、三氯乙酸、30分钟，酶活为50％；加入70％甘油后，提的原则是少量多次。要注意防止植物细胞有机溶剂、高温、射线、超声波、剧烈振荡经同样处理，活力为109％。 液泡中的代谢物改变pH，可加入碱中和；或搅拌等。但不同蛋白对各种因素的敏感性变性现象也可加以利用，如用酒精消毒，就为防止酚类氧化可加5mMol/L维生素C。加不同。 是利用乙醇的变性作用来杀菌。在提纯蛋白DFP或碘乙酸可抑制蛋白酶活力，防止蛋白2.表现： 时，可用变性剂除去一些易变性的杂蛋白。被水解。 蛋白质变性后分子性质改变，粘度升高，溶工业上将大豆蛋白变性，使它成为纤维状，(二)粗提 解度降低，结晶能力丧失，旋光度和红外、就是人造肉。 主要目的是除去糖、脂类、核酸及大部分杂紫外光谱均发生变化。 五、蛋白质的颜色反应 蛋白，并将蛋白浓缩。常用以下方法： 变性蛋白易被水解，即消化率上升。同时包蛋白质中的一些基团能与某些试剂反应，生1.沉淀法

埋在分子内部的可反应基团暴露出来，反应成有色物质，可作为测定根据。常用反应如核酸沉淀剂：MnCl2、硫酸鱼精蛋白、链霉性增加。 下： 素、核酸酶等

蛋白质变性后失去生物活性，抗原性也发生1.双缩脲反应 双缩脲是有两分子尿素缩合蛋白沉淀剂：醋酸铅、单宁酸、SDS等，也改变。 而成的化合物。将尿素加热到180℃，则两可除多糖，沉淀后应迅速盐析除去沉淀剂，这些变化的原因主要是高级结构的改变。氢分子尿素缩合，放出一分子氨。双缩脲在碱以免目的蛋白变性。

键等次级键被破坏，肽链松散，变为无规卷性溶液中能与硫酸铜反应生成红紫色络合选择变性：用加热、调节pH或变性剂选择曲。由于其一级结构不变，所以如果变性条物，称为双缩脲反应。蛋白质中的肽键与之性地变性杂蛋白。如提取胰蛋白酶或细胞色件不是过于剧烈，在适当条件下还可以恢复类似，也能起双缩脲反应，形成红紫色络合素C时，因其稳定性高，可用2.5％三氯乙功能。如胃蛋白酶加热至80－90℃时，失去物。此反应可用于定性鉴定，也可在540nm酸处理，使杂蛋白变性沉淀。 活性，降温至37℃，又可恢复活力，称为复比色，定量测定蛋白含量。 2.分级法

性(renaturation)。但随着变性时间的增加，2.黄色反应 含有芳香族氨基酸特别是酪氨常用盐析或有机溶剂分级沉淀蛋白。 条件加剧、变性程度也加深，就达到不可逆酸和色氨酸的蛋白质在溶液中遇到硝酸后，3.除盐和浓缩 的变性。 先产生白色沉淀，加热则变黄，再加碱颜色盐析后样品中含大量盐类，应透析除去。也3.影响因素 加深为橙黄色。这是因为苯环被硝化，产生可用分子筛，如Saphadex G25层析除盐。如1)温度：多数酶在60℃以上开始变性，热变硝基苯衍生物。皮肤、毛发、指甲遇浓硝酸样品过稀，可用反透析、冻干、超滤等方法性通常是不可逆的，少数酶在pH6以下变性都会变黄。 浓缩。 时不发生二硫键交换，仍可复性。多数酶在3.米伦反应 米伦试剂是硝酸汞、亚硝酸汞硝(三)精制

低温下稳定，但有些酶在低温下会钝化，其酸和亚硝酸的混合物，蛋白质加入米伦试剂以上方法得到的制剂可供工业应用。如需高中有些酶的钝化是不可逆的。如固氮酶的铁后即产生白色沉淀，加热后变成红色。酚类纯样品，应精制。常用方法有各种层析、电蛋白在0－1℃下15小时就会失活一个可能化合物有此反应，酪氨酸及含酪氨酸的化合泳、等电聚焦、结晶等。蛋白结晶不等于无的原因是寡聚蛋白发生解聚如TMV的丙酮物都有此反应。 杂质，但变性蛋白不能结晶，所以可说明其酸羧化酶。 4.乙醛酸反应 在蛋白溶液中加入乙醛酸，并具有生物活性。 2)pH：酶一般在pH 4－10范围较稳定。当沿试管壁慢慢注入浓硫酸，在两液层之间就 pH超过pK几个单位时，一些蛋白内部基团会出现紫色环，凡含有吲哚基的化合物都有提要 可能会翻转到表面，造成变性。如血红蛋白此反应。不含色氨酸的白明胶就无此反应。 1.概念 中的组氨酸在低pH下会出现在表面。 5.坂口反应 精氨酸的胍基能与次氯酸钠(或简单蛋白、结合蛋白、基本氨基酸、等电点、

Edman降解、一级结构、肽键、3)有机溶剂：能破坏氢键，削弱疏水键，还次溴酸钠)及α萘酚在氢氧化钠溶液中产生甲醛滴定法、

能降低介电常数，使分子内斥力增加，造成红色物质。此反应可用来鉴定含精氨酸的蛋构型与构象、二面角、二级结构、超二级结

构、结构域、三级结构、四级结构、亚基、肽链伸展、变性。 白质，也可定量测定精氨酸含量。

4)胍、尿素等：破坏氢键和疏水键。硫氰酸6.费林反应(Folin-酚) 酪氨酸的酚基能还原别构蛋白、分子病、水化层、双电层、蛋白胍比盐酸胍效果好。 费林试剂中的磷钼酸及磷钨酸，生成蓝色化质的变性与复性、盐析与盐溶 5)某些盐类：盐溶效应强的盐类，如氯化钙、合物。可用来定量测定蛋白含量。它是双缩2.氨基酸

分类、基本氨基酸的结构、分类、名称、符硫氰酸钾等，有变性作用，可能是与蛋白内脲反应的发展，灵敏度高。

号、化学反应、鉴定、蛋白质的水解 后本身不变。但酶作为生物催化剂，与一般干亚类，亚类下又分小组。亚类的划分标准：3.蛋白质的结构 的无机催化剂相比有以下特点： 氧化还原酶是电子供体类型，移换酶是被转一级结构 结构特点、测定步骤、常用方法、1.催化效率高 酶的催化效率比无机催化剂移基团的形状，水解酶是被水解的键的类酶 高106－1013倍。举例来说，1mol马肝过氧型，裂合酶是被裂解的键的类型，异构酶是二级结构 四种 结构特点、数据、超二级结化氢酶在一定条件下可催化5×106摩尔过异构作用的类型，合成酶是生成的键的类构 氧化氢分解，在同样条件下1mol铁只能催型。 三级结构 主要靠疏水键维持 化6×10－4摩尔过氧化氢分解。因此，这(1)氧化还原酶 催化氧化还原反应，如葡萄四级结构 变构现象 个酶的催化效率是铁的1010倍。也就是说，糖氧化酶，各种脱氢酶等。是已发现的量最结构与功能的适应、结构变化对功能的影用过氧化氢酶在1秒内催化的反应，同样数大的一类酶，其氧化、产能、解毒功能，在响、典型蛋白质 量的铁需要300年才能反应完。 生产中的应用仅次于水解酶。需要辅因子，4.蛋白质的性质 2.专一性强 一般催化剂对底物没有严格的可根据反应时辅因子的光电性质变化来测分子量的测定方法、酸碱性、溶解性、变性、要求，能催化多种反应，而酶只催化某一类定。按系统命名可分为19亚类，习惯上可颜色反应 物质的一种反应，生成特定的产物。因此酶分为4个亚类： 的种类也是多种多样的。酶催化的反应称为2 脱氢酶：受体为NAD或NADP，不需 酶促反应，酶促反应的反应物称为底物。酶氧。 第五章 酶 只催化某一类底物发生特定的反应，产生一2 氧化酶：以分子氧为受体，产物可为第一节 概述 定的产物，这种特性称为酶的专一性。 水或H2O2，常需黄素辅基。 一、定义 各种酶的专一性不同，包括结构专一性和立2 过氧物酶：以H2O2为受体，常以黄 酶是一种生物催化剂，是有催化功能的体专一性两大类，结构专一性又有绝对专一素、血红素为辅基。 蛋白质。 性和相对专一性之分。绝对专一性指酶只催2 氧合酶(加氧酶)：催化氧原子掺入有机二、人们对酶的认识过程 化一种底物，生成确定的产物。如氨基酸：分子，又称羟化酶。按掺入氧原子个数可分1833年佩延(Payen)和Persoz从麦芽中抽提tRNA连接酶，只催化一种氨基酸与其受体为单加氧酶和双加氧酶。

出一种对热敏感的物质，这种物质能将淀粉tRNA的连接反应。相对专一性指酶催化一(2)移换酶类 催化功能基团的转移反应，如水解成可溶性糖，被称为淀粉糖化酶类底物或化学键的反应。如醇脱氢酶可催化各种转氨酶和激酶分别催化转移氨基和磷(diastase)，意思是\分离\。所以后人命名酶许多醇类的氧化反应。还有许多酶具有立体酸基的反应。移换酶也叫转移酶，多需要辅时常加词尾-ase。由于他们用乙醇沉淀等方专一性，对底物的构型有严格的要求。如乳酶，但反应不易测定。按转移基团性质，可法提纯得到了无细胞的酶制剂，并发现了酶酸脱氢酶只能催化L-乳酸，不能催化D-乳分为8个亚类，较重要的有： 的催化特性和热不稳定性，所以一般认为他酸的反应。 2 一碳基转移酶：转移一碳单位，与核们首先发现了酶。 3.反应条件温和 酶促反应不需要高温高压酸、蛋白质甲基化有关。 及强酸强碱等剧烈条件，在常温常压下即可2 磷酸基转移酶：常称为激酶，多以ATP19世纪西方对发酵现象的研究推动了对酶完成。 为供体。少数蛋白酶也称为激酶(如肠激酶)。 的进一步研究。巴斯德提出\酵素\一词，认4.酶的活性受多种因素调节 无机催化剂的2 糖苷转移酶：与多糖代谢密切相关，为只有活的酵母细胞才能进行发酵。现在日催化能力一般是不变的，而酶的活性则受到如糖原磷酸化酶。

本还经常使用\酵素\一词(ferment)。1878年很多因素的影响。比如底物和产物的浓度、(3)水解酶类 催化底物的水解反应，如蛋白德国人库恩(Kuhne)提出\一词，意为pH值以及各种激素的浓度都对酶活有较大酶、脂肪酶等。起降解作用，多位于胞外或\在酵母中\。1896年德国人巴克纳(Buchner)影响。酶活的变化使酶能适应生物体内复杂溶酶体中。有些蛋白酶也称为激酶。可分为兄弟用石英砂磨碎酵母细胞，得到了能催化

多变的环境条件和多种多样的生理需要。生水解酯键(如限制性内切酶)、糖苷键(如果胶

发酵的无细胞滤液，证明发酵是一种化学反物通过变构、酶原活化、可逆磷酸化等方式酶、溶菌酶等)、肽键、碳氮键等11亚类。 应，与细胞的活力无关。这项发现涉及到了对机体的代谢进行调节。

(4)裂合酶类 催化从底物上移去一个小分子

酶的本质，有人认为这是酶学研究的开始。 5.稳定性差 酶是蛋白质，只能在常温、常压、而留下双键的反应或其逆反应。包括醛缩1913年米凯利斯(Michaelis)和门顿(Menten)近中性的条件下发挥作用。高温、高压、强酶、水化酶、脱羧酶等。共7个亚类。 利用物理化学方法提出了酶促反应的动力酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、超声波、(5)异构酶类 催化同分异构体之间的相互转学原理—米氏学说，使酶学可以定量研究。剧烈搅拌、甚至泡沫的表面张力等都有可能化。包括消旋酶、异构酶、变位酶等。共61926年美国人J. B. Sumner从刀豆中结晶出使酶变性失活。不过自然界中的酶是多种多个亚类。

脲酶(第一个酶结晶)，并提出酶是蛋白质的样的，有些酶可以在极端条件下起作用。有(6)合成酶类 催化由两种物质合成一种物观点。后来陆续得到多种酶的结晶，证明了些细菌生活在极端条件下，如超噬热菌可以质，必须与ATP分解相偶联。也叫连接酶，这种观点，萨姆纳因而获得1947年诺贝尔生活在90℃以上环境中，高限为110℃；噬如DNA连接酶。共5个亚类。 奖。此后多种酶被发现、结晶、测定结构，冷菌最适温度为－2℃，

高于10℃不能生长；3.酶的编号

并产生了酶工程等分支学科。 噬酸菌生活在pH1以下，噬碱菌的最适pH国际酶学委员会根据酶的类别，给每种酶规进入80年代后，核糖酶(ribozyme)、抗体酶、大于11；噬压菌最高可耐受1035个大气压。定了统一的编号。酶的编号由EC和4个用模拟酶等相继出现，酶的传统概念受到挑这些噬极菌的胞内酶较为正常，但胞外酶却圆点隔开的数字组成。EC表示酶学委员会，战。1982年Cech等发现四膜虫26S rRNA可以耐受极端条件的作用。有些酶在有机溶第一个数字表示酶的类别，第二个数字表示前体具有自我剪接功能，并于1986年证明剂中可以催化在水相中无法完成的反应。 酶的亚类，第三个数字表示酶的小组，第四其内含子L-19 IVS具有多种催化功能。此后四、酶的命名与分类 个数字表示酶在小组中的序列号。如陆续发现多种具有催化功能的RNA，底物也1.命名

EC1.1.1.1表示这个酶是氧化还原酶，电子供

扩大到DNA、糖类、氨基酸酯。还有人在实酶的命名法有两种：习惯命名与系统命名。体是醇，电子受体是NAD+,序列号是1，即验室中设计合成新的核糖酶。甚至有人发现习惯命名以酶的底物和反应类型命名，有时乙醇脱氢酶。胰蛋白酶的编号是EC3.4.4.4，博莱霉素等肽类抗生素也有催化能力。这些还加上酶的来源。习惯命名简单，常用，但4个数字分别表示它的类型是水解酶；水解新发现不仅增加了对酶的本质的研究，也有缺乏系统性，不准确。1961年国际酶学会议的键是肽键；是内切酶而不是外切酶；序列助于对生命起源等问题的探讨，使酶学研究提出了酶的系统命名法。规定应标明酶的底号是4。多功能酶可以有多个编号。 进入新的阶段。 物及反应类型，两个底物间用冒号隔开，水五、酶的活力 三、酶的特性

可省略。如乙醇脱氢酶的系统命名是：醇：1.定义 指酶催化一定化学反应的能力。

酶是生物体产生的，有催化能力的蛋白质。NAD+氧化还原酶。 2.单位 在特定条件下，1分钟内转化1微摩细胞内的蛋白质，90％都有催化活性。酶是2.分类

尔底物所需的酶量为一个活力单位(U)。温度

一种生物催化剂，与一般催化剂一样，只改按照催化反应的类型，国际酶学委员会将酶规定为25度，其他条件取反应的最适条件。 变反应速度，不改变化学平衡，并在反应前分为六大类。在这六大类里，又各自分为若比活：每毫克酶蛋白所具有的酶活力。单位

是u/mg。比活越高则酶越纯。 性，可催化莽草酸途径的第二至第六步反某些试剂的专一性不强，可用差示标记法：转化数：每分子酶或每个酶活性中心在单位应，由于有中间产物的传递通道，使催化效先用底物类似物保护活性中心，加入修饰时间内能催化的底物分子数(TN)。相当于酶率大为提高。 剂，与活性中心以外的基团反应，然后除去反应的速度常数kp。也称为催化常数(Kcat)。二、酶的活性中心 抑制剂，再加入放射性标记的试剂，此时试1/kp称为催化周期。碳酸酐酶是已知转换数1.定义 剂只能与活性中心的基团反应，测定放射性最高的酶之一，高达36×106每分，催化周酶是大分子，其分子量一般在一万以上，由的位置，即可找到活性中心。 期为1.7微秒。 数百个氨基酸组成。而酶的底物一般很小，紫外、荧光、园二色光谱等方法也可用与活3.测定 一般采用测定酶促反应初速度的方所以，直接与底物接触并起催化作用的只是性中心的研究。在酶与底物结合时，位于底法来测定活力，因为此时干扰因素较少，速酶分子中的一小部分。有些酶的底物虽然较物结合部位的生色团必然会发生某种变化，度保持恒定。反应速度的单位是浓度/单位时大，但与酶接触的也只是一个很小的区域。从而导致其光谱的变化。这些生色团可以是间，可用底物减少或产物增加的量来表示。因此，人们认为，酶分子中有一个活性中心，酶本身带有的，也可以人工引入。这种方法因为产物浓度从无到有，变化较大，而底物它是酶分子的一小部分，是酶分子中与底物可以用来判断活性中心的构成，也可以研究往往过量，其变化不易测准，所以多用产物结合并催化反应的场所。活性中心是有酶分催化的反应过程。最直接最准确的方法是来测定。 子中少数几个氨基酸残基构成的，它们在一X-射线衍射。 级结构上可能相距很远，甚至位于不同的肽三、同工酶 第二节 酶的结构 链上，由于肽链的盘曲折叠而互相接近，构同工酶是同一生物催化同一反应的不同的一、酶分子的化学组成 成一个特定的活性结构。因此活性中心不是酶分子。同工酶的催化作用相同，但其功能酶的本质是蛋白质。酶与其他蛋白一样，由一个点或面，而是一个小的空间区域。 意义有所不同。不同种生物有相同功能的酶氨基酸构成，具有一、二、三、四级结构。2.分类 不是同工酶。同工酶具有相同或相似的活性酶也会受到某些物理、化学因素作用而发生活性中心的氨基酸按功能可分为底物结合中心，但其理化性质和免疫学性质不同。同变性，失去活力。酶分子量很大，具有胶体部位和催化部位。前者负责识别特定的底物工酶的细胞定位、专一性、活性及其调节可性质，不能透析。酶也能被蛋白酶水解。 并与之结合。它们决定了酶的底物专一性。有所不同。每种同工酶都有其独特的功能意1.辅因子 催化部位是起催化作用的，底物的敏感键在义。如乳酸脱氢酶(LDH)是由4个亚基组成有些酶完全由蛋白质构成，属于简单蛋白，此被切断或形成新键，并生成产物。二者的的四聚体。亚基有A(M)和B(H)两种，有5如脲酶、蛋白酶等；有些酶除蛋白质外，还分别并不是绝对的，有些基团既有底物结合种同工酶：LDH1(H4)、LDH2(MH3)、含有非蛋白成分，属于结合蛋白。其中的非功能又有催化功能。 LDH3(M2H2)、LDH4(M3H)、LDH5(M4)。蛋白成分称为辅因子(cofactor)，蛋白部分成Koshland将酶分子中的残基分为四类：接触M、H两个亚基由不同基因编码，在不同细为酶蛋白，复合物叫全酶。辅因子一般起携亚基负责底物的结合与催化，辅助亚基起协胞中合成速度不同，所以在不同的组织器官带及转移电子或功能基团的作用，其中与酶助作用，结构亚基维持酶的构象，非贡献亚中5种同工酶的比例不同，经电泳分离后会蛋白以共价键紧密结合的称为辅基，以非共基的替换对活性无影响，但对酶的免疫、运得到不同的同工酶谱。人体心肌中LDH1和价键松散结合的称为辅酶。 输、调控与寿命等有作用。前二者构成活性LDH2较多，而骨骼肌中LDH5较多。M亚在催化过程中，辅基不与酶蛋白分离，只作中心，前三者称为酶的必须基团。 基对丙酮酸的Km较高，且不受底物抑制，为酶内载体起作用，如黄素蛋白类酶分子中活性中心以外的部分并不是无用的，它们能因而肌肉可生成大量乳酸；H亚基的Km小，的FAD、FMN辅基携带氢，羧化酶的生物够维持酶的空间结构，使活性中心保持完并受底物抑制，随底物增加很快饱和，所以素辅基携带羧基等等。辅酶则常作为酶间载整。在酶与底物结合后，整个酶分子的构象心脏生成乳酸很少，此酶主要用于乳酸的氧体，将两个酶促反应连接起来，如NAD+在发生变化，这种扭动的张力使底物化学键容化。临床上通过分析病人血清LDH同工酶一个反应中被还原成NADH，在另一个反应易断裂。这种变化也要依靠非活性中心的协谱，有助于诊断病变发生的部位。如心肌损中又被氧化回NAD+。它在反应中象底物一同作用。 害时血清中LDH1升高；肺损害时LDH3升样，有时也称为辅底物。 一般单体酶只有一个活性中心，但有些具有高。 有30％以上的酶需要金属元素作为辅因子。多种功能的多功能酶具有多个活性中心。如

有些酶的金属离子与酶蛋白结合紧密，不易大肠杆菌DNA聚合酶I是一条109kd的肽第三节 酶的催化机制 分离，称为金属酶；有些酶的金属离子结合链，既有聚合酶活性，又有外切酶活性。 一、酶与底物的结合 松散，称为金属活化酶。金属酶的辅因子一3.形成过程 酶与底物结合的作用力主要是氢键、盐键和般是过渡金属，如铁、锌、铜、锰等；金属有些酶在细胞内刚刚合成或分泌时，尚不具范德华力。盐键是带电荷基团之间的静电吸活化酶的辅因子一般是碱金属或碱土金属，有催化活性，这些无活性的酶的前体称为酶引力，疏水基团之间的作用也称为疏水键。 如钾、钙、镁等。 原。酶原通过激活才能转化为有活性的酶。酶与底物的结合是有专一性的，人们曾经用2.单体酶、寡聚酶和多酶体系 这种\锁钥酶原的激活是通过改变酶分子的共价结构锁和钥匙来比喻酶和底物的关系。由一条肽链构成的酶称为单体酶，由多条肽来控制酶活性的一种机制，通过肽链的剪学说\是不全面的。比如，酶既能与底物结合，链以非共价键结合而成的酶称为寡聚酶，属切，改变蛋白的构象，从而形成或暴露酶的也能与产物结合，催化其逆反应。于是又提于寡聚蛋白。有时在生物体内一些功能相关活性中心，使酶原在必要时被活化成为有活出了\诱导契合学说\认为当酶与底物接近的酶被组织起来，构成多酶体系，依次催化性的酶，发挥其功能。 时，酶蛋白受底物分子的诱导，其构象发生有关的反应。构成多酶体系是代谢的需要，4.研究活性中心的方法 改变，变得有利于与底物的结合和催化。 可以降低底物和产物的扩散限制，提高总反酶的底物和竞争性抑制剂的结构特点有助二、酶加快反应速度的因素 应的速度和效率。 于研究酶的活性中心的结构。酶的最适pH酶加快反应速度主要靠降低反应的活化能，有时一条肽链上有多种酶活性，称为多酶融及速度常数等动力学特点也可提供一些信即底物分子达到活化态所需的能量。例如脲合体。如糖原分解中的脱支酶在一条肽链上息。 酶可使尿素水解反应的活化能由136kj/mol有淀粉-1，6-葡萄糖苷酶和4-α-D-葡聚糖转化学修饰在活性中心的研究中起过很重要降到46kj/mol，使反应速度提高1014倍。酶移酶活性；来自樟树种子的克木毒蛋白的作用。因为活性中心的基团反应性常与其的催化机理主要有以下几点： (camphorin)由一条肽链组成，有三种活性：他基团不同，所以一些试剂可以专一性地与1.邻近定向 对一个双分子反应，酶可以使两① RNA N-糖苷酶活性，可水解大鼠28S 活性中心中的某种残基反应，而不与活性中个底物结合在活性中心彼此靠近，并具有一rRNA中第4324位腺苷酸的糖苷键，释放一心外的残基作用。如DFP(二异丙基氟磷酸)定的取向。这比在溶液中随机碰撞更容易反个腺嘌呤；② 依赖于超螺旋DNA构型的核可与活性中心中的丝氨酸反应。TPCK(N-对应。对不同的反应，由分子间反应变成分子酸内切酶活性，专一解旋并切割超螺旋环状甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲基酮)的专一性更强，内反应后，反应速度可加快100倍到1011DNA形成缺口环状和线状DNA；③ 超氧化只能与糜蛋白酶活性中心的His-57结合，称倍。

物歧化酶活性。来自红色链孢霉的AROM为亲和标记。它是底物类似物，烷化剂。2.底物形变 酶与底物结合时，不仅酶的构象多酶融合体是二聚体，每条肽链含五种酶活TLCK(赖氨酸衍生物)作用于胰酶的His-46。改变，底物的构象也会发生变化。这种变化

使底物更接近于过渡态，因此可以降低活化态速度。在产物积累较多之前，体系一直保目前认为大部分双底物反应可能有三种反能。 持稳态，所以反应速度v=k2[ES]。根据稳态应机理：

3.酸碱催化和共价催化 酶活性中心的一些假设，有k1[E][S]=(k-1+k2)[ES]，即[ES]= 1.依次反应机理

残基的侧链基团可以起酸碱催化或共价催k1[E][S]/(k-1+k2)。定义(k-1+k2)/k1=Km，因需要NAD+或NADP+的脱氢酶的反应就属化的作用。酸碱催化可分为一般酸碱催化和为[E]= [E]0-[ES]，故[ES]= [E]0[S]/(Km+[S])。于这种类型。辅酶作为底物A先与酶生成特殊酸碱催化两种，特殊酸碱催化是指H+代入速度方程，得到v= k2[E]0[S]/(Km+[S])。EA，再与底物B生成三元复合物EAB，脱和OH-的催化作用；一般酸碱催化还包括其因为当[ES]=[E]0时速度最大，所以氢后生成产物P，最后放出还原型辅酶他弱酸弱碱的催化作用。酶促反应一般发生Vm=k2[E]0。代入，得到下列米氏方程：NADH或NADPH。 在近中性条件，H+和OH-的浓度很低，所以v=Vm×[S]/(Km+[S]) 2.随机机理 酶促反应主要是一般酸碱催化。酶分子中的2.米氏常数的意义 底物的加入和产物的放出都是随机的，无固一些可解离集团如咪唑基、羧基、氨基、巯米氏常数的物理意义是反应速度达到最大定顺序。如糖原磷酸化的反应。 基常起一般酸碱催化作用，其中咪唑最活泼反应速度一半时的底物浓度。其酶学意义在3.乒乓机制

于，它是酶的特征常数，只与酶的性质有关，转氨酶是典型的乒乓机制，酶首先与底物有效。

有些酶有酸碱共催化机制及质子转移通路。与酶浓度无关。不同的酶其Km不同，同种A(氨基酸)作用，产生中间产物EA，底物中

在k2极小时1/Km可的氨基转移到辅酶，使辅酶中的磷酸吡哆醛四甲基葡萄糖在苯中的变旋反应如果单独酶对不同底物也不同。

用吡啶(碱)或酚(酸)来催化，速度很慢；如果近似表示酶与底物的亲和力，1/Km越大，变成磷酸吡哆胺，即EA转变为FP，然后放二者混合催化，则速度加快，即酸碱共催化。亲和力越大。在酶的多种底物中，Km最小出产物P(α－酮酸)，得到酶F，再与底物如果把酸和碱集中在一个分子中，即合成α的底物叫做该酶的天然底物。 B(另一个酮酸)作用，放出产物Q(相应的氨－羟基吡啶，它的催化速度又加快7000倍。3.米氏常数的测定 基酸)和酶E。由乙酰辅酶A、ATP和HCO3-这是因为两个催化集团集中在一个分子中从酶的v-[s]图上可以得到Vm，再从1/2Vm三个底物生成丙酰辅酶A的反应也属于乒有利于质子的传递。在酶－底物复合物中经处读出[s]，即为Km。但实际上只能无限接乓机制。

常由氢键和共轭结构形成质子传递通路，从近Vm，却无法达到。为得到准确的米氏常三、影响反应速度的因素

数，可以把米氏方程加以变形，使它相当于(一)pH的影响 大部分酶的活力受pH值的而大大提高催化效率。

共价催化可分为亲电催化和亲核催化。丝氨线性方程，通过作图得到准确的米氏常数。 影响，在一定的pH值活力最高，称最适pH。酸蛋白酶、含巯基的木瓜蛋白酶、以硫胺素双倒数作图法 将方程改写为 一般酶的最适pH在6－8，少数酶需偏酸或为辅酶的丙酮酸脱羧酶都有亲核催化作用。1/v=Km/Vm×1/[S]+1/Vm 碱性条件。如胃蛋白酶最适pH在1.5，而肝

以1/v精氨酸酶在9.7。 羟基、巯基和咪唑基都有亲核催化作用。金实验时在不同的底物浓度测定初速度，

属离子和酪氨酸羟基、－NH3+都是亲电基对1/[S]作图，直线外推与横轴相交，横轴截pH影响酶的构象，也影响与催化有关基团团。共价催化经常形成反应活性很高的共价踞为-1/Km，纵轴截踞为1/Vm。此法称为的解离状况及底物分子的解离状态。最适pH

Lineweaver-Burk作图法，应用最广，但实验中间物，将一步反应变成两步或多步反应，有时因底物种类、浓度及缓冲溶液成分不同点常集中在左端，作图不易准确。 绕过较高的能垒，使反应快速进行。例如胰而变化，不是完全不变的。

蛋白酶通过丝氨酸侧链羟基形成酰基-酶共Eadie-Hofstee法 将方程改写为 大部分酶的pH-酶活曲线是钟形曲线，但也

v=-Km×v/[S]+Vm 价中间物，降低活化能。 有少数酶只有钟形的一半，甚至是直线。如以v对v/[S]作图，直线斜率为-Km。 4.微环境的作用 有些酶的活性中心是一个木瓜蛋白酶底物的电荷变化对催化没有影4.其他动力学参数 疏水的微环境，其介电常数较低，有利于电响，在pH4-10之间是一条直线。 Kcat/Km称为酶的专一性常数，它不受非生荷之间的作用，也有利于中间物的生成和稳(二)温度的影响 酶活随温度变化的曲线是产性结合与中间产物积累的影响，可以表示

定。如赖氨酸侧链氨基的pK约为9，而在钟形曲线，有一个最高点，即最适温度。温

酶对相互竞争的几种底物的专一性。生理条乙酰乙酸脱羧酶活性中心的赖氨酸侧链pK血动物的酶最适温度是35－40度，植物酶件下许多反应的底物浓度是很低的。在底物

只有6左右。 在40－50度。这是温度升高时化学反应加

浓度很低时，v=(Kcat/Km)[E][S]，即Kcat/Km以上几点都可加速反应，但每种酶不同，可速(每升温10℃反应速度加快1－2倍)与酶是表观二级速度常数。因为Kcat

同时具有其中的几种因素。 失活综合平衡的结果。一般酶在60度以上

/Km=k3k1/(k2+k3)，所以它小于k1，即小于 变性，少数酶可耐高温，如牛胰核糖核酸酶酶和底物复合物生成的速度常数。它不是真加热到100度仍不失活。第四节 酶促反应的动力学 干燥的酶耐受高温，实的微观速度常数，只有当反应的限速步骤酶促反应的动力学是研究酶促反应的速度而液态酶失活快。 是酶与底物的相互碰撞时，它才是真实的微以及影响速度的各种因素的科学。动力学研最适温度也不是固定值，它受反应时间影观速度常数。扩散限制决定了速度常数的上究既可以为酶的机理研究提供实验证据，又响，酶可在短时间内耐受较高温度，时间延限是108-109mol-1s-1，碳酸酐酶、磷酸丙糖可以指导酶在生产中的应用，最大限度地发长则最适温度降低。 异构酶、乙酰胆碱酯酶等都接近这一极限，挥酶的催化作用。 热失活的活化能一般为50-100Kcal/mol，比说明他们的进化已经很完善。 一、米氏方程 一般反应的活化能高10倍，在30℃以下是反应级数：对于xA+yB=p的反应，其速度1.米氏方程的推导 稳定的。 v=k[A]a[B]b，对底物A是a级，对底物B米氏学说是1913年Michaelis和Menton建(三)激活剂的影响 凡是能提高酶活性的物是b级，整个反应的级数是a+b级。反应分立的，认为反应分为两步，先生成酶-底物复质都称为激活剂。大部分激活剂是离子或简子数是指在最慢的一步反应中，参加的最低合物(中间产物)，再分解形成产物，释放出单有机化合物。按照分子大小，可分为三类： 分子数目。它是指反应机制，必须是整数；游离酶。经过Briggs和Haldane的补充与发1.无机离子 可分为金属离子、氢离子和阴离而反应级数是通过实验测得的，可以是小展，得到了现在的米氏方程。 子三种。起激活剂作用的金属离子有钾、钠、数。根据米氏方程，当底物浓度远大于米氏钙、镁、锌、铁等，原子序数在11－55之Ｓ＋Ｅ＝ＳＥ＝Ｐ＋Ｅ

对于上面的反应，首先有三点假设：第一，常数时，v=Vm，是零级反应；反之，间，其中镁是多种激酶及合成酶的激活剂。底物大过量，即[S]》[E]。第二，在反应初v=(Vm/Km)[s]，是一级反应。而中间部分则阴离子的激活作用一般不明显，较突出的是期，产物浓度极小，忽略逆反应即k-2=0；是混合级反应。 动物唾液中的α淀粉酶受氯离子激活，溴的

二、多底物反应的机制 第三，稳态假设，即随着反应的进行，复合激活作用稍弱。 许多酶催化的反应比较复杂，包含一种以上物的形成速度逐渐降低，分解加快，在某一激活剂的作用有选择性，对另一种酶可能起底物，它们的反应按分子数分为几类，单分时刻达到平衡，复合物的浓度为常数，这种抑制作用。有些离子还有拮抗作用，如钠抑子称为uni，双分子称为bi，三分子为ter，状态称为\稳态\。体系达到稳态后，底物的制钾的激活作用，钙抑制镁。有些金属离子四分子为quad。较为常见的是双底物双产物消耗和产物的生成速度都是常数，且相等。可互相替代，如激酶的镁离子可用锰取代。反应，称为bi－bi反应： 经测定，酶加入体系后，在几毫秒之内即可激活剂的浓度也有影响，浓度过高可能起抑A+B→P+Q 达到稳态，所以我们测定的初速度通常是稳制作用。如对于NADP+合成酶，镁离子浓

度在5－10×10-3M时起激活作用，在30×的活性中心结合后被激活，产生抑制作用。物)分子结合后，其构象发生改变，有利于后10-3M时酶活下降。 此类抑制剂有高度专一性，只有遇到靶子酶续分子的结合，称为正协同效应。这种现象2.中等大小有机分子 某些还原剂如半胱氨时才转变。也称为Kcat型专一性不可逆抑制有利于对反应速度的调节，在未达到最大反酸、还原型谷胱甘肽、氰化物等，能激活某剂。另一类专一性不可逆抑制剂称为Ks型，应速度时，底物浓度的略微增加，将使反应些酶，打开分子中的二硫键，提高酶活，如是底物类似物，如TPCK等。 速度有极大提高。所以正协同效应使酶对底木瓜蛋白酶、D-甘油醛-3-磷酸脱氢酶等。另2.可逆抑制 与酶的结合是可逆的，可用透析物浓度的变化极为敏感。

一种是EDTA，可螯合金属，解除重金属对法除去抑制剂，恢复酶活。根据抑制剂与底另一类别构酶具有负协同效应，其动力学曲酶的抑制作用。 物的关系，可逆抑制可分为三种： 线类似双曲线，在底物浓度较低时反应速度3.蛋白质类 指可对某些无活性的酶原起作(1)竞争性抑制 抑制剂结构与底物类似，与变化很快，但继续下去则速度变化缓慢。所用的酶。 酶形成可逆的EI复合物但不能分解成产物以负协同效应使酶对底物浓度变化不敏感。 (四)抑制剂(inhibitor)的作用 P。抑制剂与底物竞争活性中心，从而阻止3.判断

使酶活力下降，但不引起酶蛋白变性的作用底物与酶的结合。可通过提高底物浓度减弱有一些没有别构效应的酶也可产生类似的称为抑制作用。能引起抑制作用的物质叫做这种抑制。最典型的例子是丙二酸对琥珀酸曲线，所以作图法不能完全作为判断别构酶酶的抑制剂。抑制剂与酶分子上的某些必需脱氢酶的抑制。竞争性抑制剂使Km增大，的依据。可用Rs值(saturation ratio，饱和比基团反应，引起酶活力下降，甚至丧失，但Km'=Km×(1+I/Ki)，Vm不变。 值)([S]90%V/[S]10%V)来定量地区分三种并不使酶变性。研究抑制作用有助于对酶的竞争性抑制最常见，磺胺类药物就是竞争性酶：Rs等于81为米氏酶，大于81则有正协作用机理、生物代谢途径、药物作用机制的抑制剂，如对氨基苯磺胺。它与对氨基苯甲同效应，反之为负协同。更常用的是Hill系了解。抑制作用根据可逆性可分为两类：可酸相似，可抑制细菌二氢叶酸合成酶，从而数法，以log(v/(Vm-v))对log[S]作图，曲线逆抑制与不可逆抑制。 抑制细菌生长繁殖。人体可利用食物中的叶的最大斜率h称为Hill系数，米氏酶等于1，1.不可逆抑制(irreversible inhibition) 此类抑酸，而细菌不能利用外源的叶酸，所以对此正协同酶大于1，负协同小于1。 制剂通常以共价键与酶结合，不能用透析、类药物敏感。抗菌增效剂TMP可增强磺胺4.机制

超滤等方法除去。按抑制剂的选择性，又可的药效，因为其结构与二氢叶酸类似，可抑齐变模型(M. W. C.)：认为酶分子中所有原子分为专一性与非专一性不可逆抑制剂。前者制细菌二氢叶酸还原酶，但很少抑制人体二的构象相同，无杂合状态。在低活性的紧张只能与活性部位的基团反应，后者可与多种氢叶酸还原酶。它与磺胺配合使用，可使细态(tight，T)和高活性的松弛态(relaxed form，基团反应。如对活性部位基团的亲和力比对菌的四氢叶酸合成受到双重阻碍，严重影响R)之间存在平衡，效应物使平衡移动，从而其他基团大三个数量级，即为专一性抑制细菌的核酸及蛋白质合成。 改变酶的活性。此模型不适于负协同的酶。 剂。有时因作用对象及条件不同，某些非专植物中的某些生物碱如毒扁豆碱是胆碱酯序变模型(K.N.F.)：认为各个亚基可以杂合存一性抑制剂会转化，产生专一性抑制作用。酶的竞争性抑制剂，含季铵基团，与乙酰胆在，变构是由于配体的诱导，而不是因为平常用来判断专一性的方法有：有底物保护现碱类似，能抑制胆碱酯酶活力。 衡的移动。协同性取决于与配体结合的亚基象、有化学计量关系，且作用后酶完全失活、(2)非竞争性抑制 酶可以同时与底物和抑制对空位亚基的影响。此模型对两种酶都适与失活的酶不反应。 剂结合，两者没有竞争。但形成的中间物ESI用。 常见的不可逆抑制剂有： 不能分解成产物，因此酶活降低。非竞争抑5.举例

2有机磷化合物 可与酶中与酶活直接相关制剂与酶活性中心以外的基团结合，大部分(1)天冬氨酸转氨甲酰酶(ATCase)：

的丝氨酸上的羟基牢固结合，从而抑制某些与巯基结合，破坏酶的构象，如一些含金属这是嘧啶合成途径的第一个酶，受到CTP蛋白酶及酯酶，是专一性抑制剂。此类化合离子(铜、汞、银等)的化合物。亮氨酸是精的反馈抑制，可被ATP激活。Asp、氨甲酰物强烈抑制胆碱酯酶，使乙酰胆碱堆积，引氨酸酶的非竞争抑制剂，EDTA络合金属引磷酸均有正同促效应，CTP有异促效应，可起一系列神经中毒症状，又称为神经毒剂。起的抑制也是非竞争抑制，如对需要镁离子使酶的S形程度增大，即Rs值减小，CTP二战中使用过的DFP及有机磷杀虫剂都属的己糖激酶的抑制。非竞争性抑制使Km不之间具有正协同作用，n=3。ATP使Rs增大，于此类。当有大量底物存在时，底物先与酶变，Vm变小。 当达到饱和时即成为双曲线。ATP和CTP的活性部位结合，抑制作用就会减弱，称为(3)反竞争性抑制 酶与底物结合后才能与抑都只改变酶的亲和力，而不影响Vm。琥珀底物保护作用。有机磷与酶结合后虽不解制剂结合，复合物不能生成产物。反竞争性酸是天冬氨酸的类似物，在天冬氨酸浓度高离，但有时可用肟化物(含-CH=NOH基)或羟抑制剂使Km和Vm都变小。 时是竞争性抑制剂，而当天冬氨酸不足时则肟酸把酶上的磷酸根除去，使酶恢复活性。 可模拟天冬氨酸的正调控变构作用而成为临床上用的解磷定(PAM)就是此类化合物。 第五节 酶的调节 激活剂。

2 有机砷、汞化合物 与巯基作用，抑制生物体通过调节酶的功能来控制代谢速度。此酶共12个亚基，其中催化和调节亚基各6含巯基的酶。如对氯汞苯甲酸，可用过量巯酶的调节机制有两类，一是对酶数量的调个。分子结构为2个C3中间夹着3个R2，基化合物如半胱氨酸或还原型谷胱甘肽解节，另一类是对酶活性的调节。前者通过控活性中心位于两个催化亚基中间。别构中心除。砷化物可破坏硫辛酸辅酶，从而抑制丙制酶的合成与降解速度来控制酶量，作用缓位于调节亚基的远端，通过变构影响催化亚酮酸氧化酶系统。路易斯毒气慢而持久，称粗调；后者改变酶的活性，效基的活性。 (CHCl=CHAsCl2)能抑制几乎所有的巯基果快速而短暂，称细调。 (2)磷酸甘油醛脱氢酶GDP 酶。砷化物的毒性不能用单巯基化合物解一、酶活性的调节 共四个亚基，Km1和Km2都较小，易与NAD除，可用过量双巯基化合物解除，如二巯基(一)变构调节 ＋结合，即在低底物浓度时反应较快；而丙醇等。它是临床上重要的砷化物及重金属1.定义 Km3则增大了100倍，很难与NAD＋反应。

有些酶在专一性的变构效应物的诱导下，结这是由构象变化引起的。在生物体内，当中毒的解毒剂。

2 氰化物 与含铁卟啉的酶(如细胞色素构发生变化，使催化活性改变，称为变构酶NAD＋不足时可以保证酵解的进行，而当过

或别构酶(allosteric enzyme)。使酶活增加的氧化酶)中的Fe2+结合，使酶失活而抑制细NAD＋多时则供给其它反应，避免造成酸中效应物称为正调节物，反之称为负调节物。毒。 胞呼吸。

2 重金属 银、铜、铅、汞等盐类能使大变构酶是寡聚酶，分子中除活性中心外还有(二)共价调节

多数酶失活，可用螯合剂如EDTA解除。可别构中心(调节中心)。两个中心可在同一亚这种调节是通过酶促共价修饰使其在活性能是与酶分子中的巯基发生反应，或置换酶基，也可在不同亚基。有活性中心的亚基称形式与非活性形式之间转变。最典型的例子

为催化亚基，有别构中心的亚基称为调节亚是动物组织的糖原磷酸化酶，它催化糖原分中的金属离子。

2 烷化剂 主要是含卤素的化合物，如碘基。别构效应也可扩展到非酶蛋白，如血红解产生葡萄糖-1-磷酸。这个酶有两种形式：乙酸、碘乙酰胺、卤乙酰苯等，是一种非专蛋白与氧结合的过程中也有别构效应。 高活性的磷酸化酶a和低活性的磷酸化酶b。一性抑制剂，可以烷化巯基，使酶失活。常2.分类 前者是四个亚基的寡聚酶，每个亚基含有一

大部分别构酶的v-[S]曲线呈S形，与米氏酶个磷酸化的丝氨酸残基。这些磷酸基是活性用于鉴定酶中巯基。

这种曲线表明酶与一分子底物(或效应必需的，在磷酸化酶磷酸酶的作用下可水解2 自杀底物 以潜伏状态存在，与某些酶不同。

除去，变成两个低活性的半分子：磷酸化酶b。磷酸化酶b在磷酸化酶激酶的催化下又可以接受ATP的磷酸基变成磷酸化酶a。 共价调节酶可以将化学信号放大。一分子磷酸化酶激酶可以在短时间内催化数千个磷酸化酶b，每个产生的磷酸化酶a又可催化产生数千个葡萄糖-1-磷酸，这样就构成了两步的级联放大。实际上这是肾上腺素使糖原急剧分解的更长的级联放大的一部分。 另一类共价调节酶是大肠杆菌谷氨酰胺合成酶等，它们接受ATP转来的腺苷酰基的共价修饰，或酶促脱去腺苷酰基而调节活性。此外，酶原的激活也是一种共价调节。 (三)酶原(proenzyme; zymogen)激活

消化道分泌的蛋白酶往往以无活性的酶原形式分泌，到达目的地时才被激活。这样可以避免对消化腺的水解。

胰凝乳蛋白酶原先被胰蛋白酶切割，产生π-胰凝乳蛋白酶，π-胰凝乳蛋白酶活性高，但不稳定，自相切割产生活性较低但稳定的α-胰凝乳蛋白酶。酶原激活后构象发生变化，形成疏水口袋，即有活性的酶。

胃蛋白酶原中已形成完整的活性中心，但酶原中有一段碱性序列与活性中心形成盐桥，将活性中心堵塞。在pH5以下时，酶原可自动激活，失去44个残基的前体片段。激活的酶还可再激活其它酶原。

胰蛋白酶原可被肠激酶激活，然后激活胰凝乳蛋白酶原、胰蛋白酶原、弹性蛋白酶原及羧肽酶原。所以胰蛋白酶是胰脏蛋白酶原的共同激活剂。

酶原激活有时会切掉很多残基，如牛羧肽酶B激活时要从505个残基中切掉约200个残基。

(四)激促蛋白和抑制蛋白

钙调蛋白(C AM)与钙离子结合后可以结合到许多酶上，将其激活。视觉激动过程中的一个酶含有抑制亚基，当这个亚基可逆释放时，酶的活性增加。 二、酶数量的调节 (一)合成速度的调节

有一类酶称为诱导酶，是在细胞经特定诱导物诱导产生的。它的含量在诱导物存在下显著增高。诱导物一般是其底物或类似物。其他含量基本不变的酶称为结构酶。诱导酶在微生物中较多见，如大肠杆菌的半乳糖苷酶，在培养基中加入乳糖，则诱导产生，使细菌能利用乳糖。

结构酶和诱导酶的区分是相对的，只是数量的区别，不是本质的区别。酶的合成受基因和代谢物的双重控制。基因是形成酶的内因，但酶的形成还受代谢物的调控，诱导物可增加酶量，酶的产物也能产生阻遏作用，使酶的生成量大大减少。也就是说，代谢物可以控制酶的生成速度和数量。 (二)降解的控制

酶量还可通过加快或减慢酶分子的降解来调节，如在饥饿时，肝脏中的精氨酸酶降解速度减慢，酶量增多；乙酰辅酶A羧化酶降解加快，酶量减少。

第六章 核酸 第一节 概述 一、发现

核酸占细胞干重的5－15％，1868年被瑞士

医生Miescher发现，称为\核素\。在很长时第二节 核苷酸 间内，流行\四核苷酸假说\，认为核酸是由一、核苷酸的结构

等量的四种核苷酸构成的，不可能有什么重核苷酸可分解成核苷和磷酸，核苷又可分解要功能。 为碱基和戊糖。因此核苷酸由三类分子片断1944年Oswald Avery通过肺炎双球菌的转组成。戊糖有两种，D-核糖和D-2-脱氧核糖。化实验首次证明DNA是遗传物质。正常肺因此核酸可分为两类：DNA和RNA。 炎双球菌有一层粘性发光的多糖荚膜，有致(一)碱基(base)

病性，称为光滑型(S型)；一种突变型称为核酸中的碱基分为两类：嘌呤和嘧啶。 粗糙型(R型)，无荚膜，没有致病能力(缺乏1.嘧啶碱(pyrimidine,py) 是嘧啶的衍生物，UDP-葡萄糖脱氢酶)。1928年，格里菲斯发共有三种：胞嘧啶(cytosine,Cyt)、尿嘧啶现肺炎双球菌的转化现象，即将活的粗糙型(uracil,Ura)和胸腺嘧啶(thymine,Thy)。其中菌和加热杀死的光滑型菌混合液注射小鼠，尿嘧啶只存在于RNA中，胸腺嘧啶只存在可致病，而二者单独注射都无致病性。这说于DNA中，但在某些tRNA中也发现有极明加热杀死的光滑型菌体内有一种物质使少量的胸腺嘧啶。胞嘧啶为两类核酸所共粗糙型菌转化为光滑型菌。艾弗里将加热杀有，在植物DNA中还有5-甲基胞嘧啶，一死的光滑型菌的无细胞抽提液分级分离，然些大肠杆菌噬菌体核酸中不含胞嘧啶，而由后测定各组分的转化活性，于1944年发表5-羟甲基胞嘧啶代替。因为受到氮原子的吸论文指出\脱氧核糖型的核酸是型肺炎球菌电子效应影响，嘧啶的2、4、6位容易发生转化要素的基本单位\。其实验证据如下： 取代。

1.纯化的、有高度活性的转化要素的化学元2.嘌呤碱(purine,pu) 由嘌呤衍生而来，常见素分析与计算出来的DNA组成非常接近。 的有两种：腺嘌呤(adenine,Ade)和鸟嘌呤2.纯化的转化要素在光学、超速离心、扩散(guanine,Gua)。嘌呤分子接近于平面，但稍和电泳性质上与DNA的相似。 有弯曲。自然界中还有黄嘌呤、次黄嘌呤、3.其转化活性不因抽取去除蛋白质或脂类而尿酸、茶叶碱、可可碱和咖啡碱。前三种是损失。 嘌呤核苷酸的代谢产物，是抗氧化剂，后三4.用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化种含于植物中，是黄嘌呤的甲基化衍生物，活性。 具有增强心脏功能的作用。

5.用RNA酶处理也不不影响其转化活性。 此外，一些植物激素，如玉米素、激动素等6.DNA酶可使其转化活性丧失。 也是嘌呤类物质，可促进细胞的分裂、分化。艾弗里的论文发表后，有些人仍然坚持蛋白一些抗菌素是嘌呤衍生物。如抑制蛋白质合质是遗传物质，认为他的分离不彻底，是混成的嘌呤霉素，是腺嘌呤的衍生物。

杂的微量的蛋白质引起的转化。1952年，生物体中(A+T)/(G+C)称为不对称比率，不Hershey和Chase的T2噬菌体旋切实验彻底同生物有所不同。比如人的不对称比率为证明遗传物质是核酸，而不是蛋白质。他们1.52，酵母为79，藤黄八叠球菌为0.35。 用35S标记蛋白质，用32P标记核酸。用标3.稀有碱基 除以上五种基本的碱基以外，核记的噬菌体感染细菌，然后测定宿主细胞的酸中还有一些含量极少的稀有碱基，其中大同位素标记。当用硫标记的噬菌体感染时，多数是甲基化碱基。甲基化发生在核酸合成放射性只存在于细胞外面，即噬菌体的外壳以后，对核酸的生物学功能具有重要意义。上；当用磷标记的噬菌体感染时，放射性在核酸中甲基化碱基含量一般不超过5％，但细胞内，说明感染时进入细胞的是DNA，只tRNA中可高达10％。 有DNA是连续物质，所以说DNA是遗传物(二)核苷 质。 核苷是戊糖与碱基缩合而成的。糖的第一位1956年，Fraenkel Conrat的烟草花叶病毒碳原子与嘧啶的第一位氮原子或嘌呤的第(TMV)重建实验证明，RNA也可以作为遗传九位氮原子以糖苷键相连，一般称为N-糖苷物质。把TMV在水和酚中震荡，使蛋白质键。戊糖是呋喃环，C1是不对称碳原子，核与RNA分开，然后分别感染烟草，只有RNA酸中的糖苷键都是β糖苷键。碱基与糖环平可以使烟草感染，产生正常后代。 面互相垂直。糖苷的命名是先说出碱基名1953年DNA的双螺旋结构模型建立，被认称，再加\核苷\或\脱氧核苷\。

为是本世纪自然科学的重大突破之一。由此在tRNA中含有少量假尿嘧啶核苷(用Ψ表产生了分子生物学、分子遗传学、基因工程示)，它的核糖与嘧啶环的C5相连。

等学科和技术，此后的30年间，核酸研究规定用三字母符号表示碱基，用单字母符号共有15次获得诺贝尔奖，占总数的1/4，可表示核苷，前面加d表示脱氧核苷。戊糖的见核酸研究在生命科学中的重要地位。 原子用带'的数字编号，碱基用不带'的数字编二、核酸的分类 号。

核酸是由核苷酸组成的大分子，分子量最小(三)核苷酸

的是转运RNA，分子量25kd左右；人类染核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，就形成核苷色体DNA分子量高达1011kd。核酸分为酸。核糖核苷的糖环上有三个羟基，可形成DNA和RNA两类，DNA主要集中在细胞三种核苷酸：2'、3'和5'-核糖核苷酸。脱氧核中，在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。核糖只有3'和5'两种。生物体内游离存在的RNA主要分布在细胞质中。对病毒来说，或多是5'核苷酸。用碱水解RNA可得到2'和只含DNA，或只含RNA。因此可将病毒分3'核糖核苷酸的混合物。 为DNA病毒和RNA病毒。 稀有碱基也可形成相应的核苷酸。在天然核酸可分为单链(single strand，ss)和双链DNA中已找到十多种脱氧核糖核苷酸，在(double strand，ds)。DNA一般为双链，作为RNA中找到了几十种核糖核苷酸。 信息分子；RNA单双链都存在。 (四)多磷酸核苷酸 细胞内有一些游离的多磷酸核苷酸，它们具

有重要的生理功能。5'-NDP是核苷的焦磷酸它的构件的组成及排列顺序，即碱基序列。 侧暴露出嘌呤的C2和嘧啶的C2及其取代基酯，5'-NTP是核苷的三磷酸酯。最常见的是2.结构 团。因此从两个沟可以辨认碱基对的结构特5'-ADP和5'-ATP。ATP上的磷酸残基由近向在DNA分子中，相邻核苷酸以3'，5'－磷酸征，各种酶和蛋白因子可以识别DNA的特远以αβγ编号。外侧两个磷酸酯键水解时二酯键连接构成长链，前一个核苷酸的3'－征序列。 可释放出7.3千卡能量，而普通磷酸酯键只羟基与后一个核苷酸的5'－磷酸结合。链中5.修正

有2千卡，所以被称为高能磷酸键(～P)。因磷酸与糖交替排列构成脱氧核糖磷酸骨架，以上模型是DNA的平均特征，由于碱基序此ATP在细胞能量代谢中起极其重要的作链的一端有自由的5'－磷酸基，称为5'端；列的影响，在局部会有所差异。如两个核苷用，许多化学反应需要由ATP提供能量。高另一端有自由3'－羟基，称为3'端。在DNA酸之间的夹角可以从28度到42度不等，互能磷酸键不稳定，在1NHCl中，100℃水解中，每个脱氧核糖连接着碱基，碱基的特定补配对的碱基之间有一定夹角，称为螺旋桨7分钟即可脱落，而α磷酸则稳定得多。利序列携带着遗传信息。 状扭曲。螺旋一圈含有10.4个碱基对。 用这一特性可测定ATP和ADP中不稳定磷3.书写 (三)DNA的其他结构 的含量。 书写DNA时，按从5'向3'方向从左向右进DNA纤维在92％的相对湿度下可形成细胞内的多磷酸核苷酸常与镁离子形成复行，并在链端注明5'和3'，如B-DNA。DNA钠盐、钾盐或钙盐在75％的合物而存在。GTP,CTP,UTP在某些生化反应5'pApGpCpTOH3'。也可省略中间的磷酸，相对湿度下可形成A型结构，它也是右手螺中也具有传递能量的作用，但不普遍。UDP写成pAGCT。这是文字式缩写。还有线条旋，但碱基略有倾斜(19度)，螺距和骨架结在多糖合成中可作为携带葡萄糖的载体，式缩写，用竖线表示戊糖，1'在上，5'在下。 构也稍有不同，每匝11个碱基对，短粗。CDP在磷脂的合成中作为携带胆碱的载体。二、DNA的二级结构 其生物学意义在于它与双链RNA及各种三磷酸核苷酸都是合成DNA或RNA的(一)双螺旋结构的建立 DNA-RNA杂合体在溶液中的构象极其相前体。 DNA双螺旋结构的阐明，是本世纪最重大的似。由于2'－羟基的存在，RNA不易采取B鸟嘌呤核苷四磷酸酯和五磷酸酯在代谢调自然科学成果之一。在40年代，人们已经型构象，所以在转录时，DNA要采取A型控中起作用，在大肠杆菌中，它们参与rRNA发现脱水DNA的密度很高，X射线衍射表构象。一些有机溶剂和蛋白质可将B型DNA合成的控制。 明DNA中有0.34nm和3.4nm的周期性结变成A型构象。 (五)环化核苷酸 构。1950年，Chargaff通过对碱基的分析发在66％相对湿度的DNA锂盐纤维中发现有磷酸同时与核苷上两个羟基形成酯键，就形现了互补配对规律：在任何DNA中，A=T，C型结构。可以认为C型构象在浓盐溶液和成环化核苷酸。最常见的是3',5'-环化腺苷酸G=C，所以有A+G=T+C。 乙二醇溶液中发生。此时堆积力降低，氢键(cAMP) 和cGMP。它们是激素作用的第二1953年Watson和Crick根据Wilkins的结合能量相对增加。C型结构也是右手螺旋，信使，起信号传递作用。可被磷酸二酯酶催DNAX-射线衍射数据和碱基组成规律，建立存在于染色质和某些病毒中。此外还有D型化水解，生成相应的5'-核苷酸。 了DNA的双螺旋结构模型，从而揭开了现及被称为T和P的两种亚稳态结构。富含二、有关缩写符号 代分子生物学的序幕。当年Watson只有24A-T对的DNA区域有较大的结构多样性。 碱基用三字母符号表示，核苷用大写单字母岁，在剑桥Cavendish实验室进修，他在美DNA还有左手螺旋，即Z-DNA。其骨架呈符号表示，前面加d表示脱氧核苷。戊糖的国时就认识到核酸的重要性，所以在大家都锯齿走向，在嘌呤与嘧啶交替排列的寡聚原子用带'的数字编号，碱基用不带'的数字编在研究蛋白质时致力于核酸研究，从而得到DNA中发现，也是反平行互补的双螺旋，每号。 了划时代的成果。 匝12个碱基对，螺旋细长。这说明DNA的稀有核苷(修饰核苷)也用单字母符号表示，Watson和Crick阐明的是B-DNA结晶的结碱基序列不仅储存遗传信息，也储存了自身如D表示二氢尿嘧啶核苷，T表示胸苷。如构模型，与细胞内存在的DNA大体一致。高级结构的信息。Z-DNA作为特殊的结构标果碱基上有修饰基团，就在表示核苷的大写近年来又发现，局部DNA还可以其他双螺志，与基因表达的调控有关。 字母前加上代表修饰基团的小写字母，在这旋或三螺旋的形式存在。 三、DNA的三级结构 个小写字母的右上方写明修饰位置，右下方(二)B-DNA双螺旋结构的要点 (一)超螺旋 写明修饰基团的数量(如只有一个可省略)。1.基本结构 DNA的三级结构是指双螺旋的进一步扭曲。如m2G表示2-N-甲基鸟苷，m2，2，73G表DNA双螺旋是由两条反向、平行、互补的其基本形式是超螺旋，即螺旋的螺旋。三级示N2,N2,7-三甲基鸟苷，S4U表示4-硫代尿DNA链构成的右手双螺旋。两条链的脱氧核结构决定于二级结构。B-DNA以每10个碱苷。核糖上的修饰基团写在表示核苷的大写糖磷酸骨架反向、平行地按右手螺旋走向，基一圈盘绕时能量最低，处于伸展状态；当字母右边，如Cm表示2'-O-甲基胞苷。 绕一个共同的轴盘旋在双螺旋的外侧，两条盘绕过多或不足时，就会出现张力，形成超核苷酸可在核苷符号旁加小写p表示，写在链的碱基一一对应互补配对，集中地平行排螺旋。盘绕过多时形成正(右手)超螺旋，不左边表示5'核苷酸，写在右边表示3'核苷酸。列在双螺旋的中央，碱基平面与轴垂直。足时为负超螺旋。因为超螺旋是在双螺旋的写几个就表示几个磷酸。3',5'-环化核苷酸可DNA双螺旋中的两条链互为互补链。 张力下形成的，所以只有双链闭合环状DNA在前面加小写c，2',3'-环化核苷酸可在核苷2.基本数据 和两端固定的线形DNA才能形成超螺旋，符号后加〉P，如U〉P表示2',3'-环化尿苷双螺旋外径2nm，螺距3.4nm，每10对碱基有切口的DNA不能形成超螺旋。无论是真酸。 上升一圈。因此每对碱基距离0.34nm，夹角核生物的双链线形DNA，还是原核生物的双三、核苷酸的功能 36度。 链环形DNA，在体内都以负超螺旋的形式存1.作为核酸的成分。 3. 作用力 在，密度一般为100－200bp一圈。DNA形2.为需能反应提供能量。UTP用于多糖合成，有两种作用力稳定双螺旋的结构。在水平方成负超螺旋是结构与功能的需要。 GTP用于蛋白质合成，CTP用于脂类合成，向是配对碱基之间的氢键，A=T对形成两个(二)高级结构的动态变化 ATP用于多种反应。 氢键，GC对形成三个氢键。这些氢键是克在细胞内DNA的高级结构是变化的。通过3.用于信号传递。如cAMP、cGMP是第二服两条链间磷酸基团的斥力，使两条链互相多种蛋白因子和酶的作用，改变DNA的二信使。 结合的主要作用力。在垂直方向，是碱基对级结构和三级结构，是生物功能的需要。4.参与构成辅酶。如NAD、FAD、CoA等都平面间的堆积力。堆积力是疏水力与范德华DNA的复制、转录、重组、修复，都伴随着含有AMP成分。 力的共同体现。氢键与堆积力两者本身都是其高级结构的变化。在生物体内，改变高级5.参与代谢调控。如鸟苷四磷酸等可抑制核一种协同性相互作用，两者之间也有协同作结构有以下三种方法： 糖体RNA的合成。又如反义RNA。 用。 在解链酶的作用下，破坏碱基对间的氢键， 4.大小沟 使DNA局部解链成为单链区，以增加未解第三节 DNA的结构 脱氧核糖磷酸骨架并未将碱基对完全包围链的双链区的盘绕数，从而增加正超螺旋或一、DNA的一级结构 起来，在双螺旋表面有两个与双螺旋走向一减少负超螺旋。 1.定义 致的沟，一个较深较宽，称大沟；一个较窄通过局部形成Z-DNA(左手)双螺旋，也可增DNA是由成千上万个脱氧核糖核苷酸聚合较浅，称小沟。大沟一侧暴露出嘌呤的C6、加B-DNA部分的盘绕数，减少负超螺旋。 而成的多聚脱氧核糖核酸。它的一级结构是N7和嘧啶的C4、C5及其取代基团；小沟一通过拓扑异构酶切断DNA的一条或两条链，

在双螺旋张力的推动下，使断端绕互补链旋RNA(tRNASer)可专一转运硒代半胱氨酸，闭起来，可免遭核酸外切酶水解；还可作为转，释放张力后再连接，可消除超螺旋，也可识别UGA(终止密码)。 蛋白合成系统的辨认信号，被专一的蛋白因可引入超螺旋。 tRNA是修饰成分最多的核酸。已经发现的子识别，从而启动翻译过程。 DNA的拓扑结构有公式如下： 约70种修饰成分中，有50种存在于tRNA5'非编码区是帽子与编码区起始密码子之间L=T+W 中。每个tRNA分子都有修饰成分，有的多的一段较短的序列，其中包括标志翻译起始其中L称为连环数，是一条链以右手螺旋绕达十几个，占全部构件的20％。修饰成分包的序列，如原核生物的SD序列。编码区由另一条链缠绕的次数，必须是整数。缠绕数括修饰碱基和修饰核苷，都是转录后由4种起始密码子AUG开始，到终止密码子(UAG、T是双螺旋周数，W是超螺旋数。T、W可标准碱基或核苷加工修饰而成的。在tRNAUGA、UAA)截止，编码一种蛋白质的一级以是小数。超螺旋密度一般在-0.03到-0.09分子中，修饰碱基主要是甲基化碱基，修饰结构。其中每三个碱基构成一个密码子，编之间。 核苷主要是假尿嘧啶核苷。 码一个氨基酸。3'侧非编码区是终止密码子(三)超螺旋的多层次性 (二)tRNA的二级结构 以后的转录序列，其中包括AAUAAA一段真核生物的染色体是DNA与蛋白质的复合单链的RNA借部分序列互补结合，可以形序列，可能是添加3'尾的标志，也可能是翻体，其中DNA的超螺旋结构是多层次的。成确定的二级结构。维持二级结构的作用力译终止的协调信号。3'端尾部是一段多聚A染色体由染色质细丝经过多次卷曲而成。染也是氢键和堆积力。RNA分子二级结构的基尾。成熟的mRNA一般在它的3'端都加上了色质细丝由核小体重复单位构成串珠状结本单元是发夹结构。RNA链通过自身回折，长度为20－200碱基的多聚A尾，作为核膜构。核小体由DNA和组蛋白组成。组蛋白两段互补序列配对形成一段双螺旋，两段之孔转运系统的标志，与成熟的mRNA通过核是富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白，有H1、间未配对的碱基形成突环。由双螺旋和突环膜孔被运到胞浆有关。 H2A、H2B、H3和H4共5种。后四种各2(loop)构成了发夹结构(hair pin)。回折比例 分子组成核小体的蛋白核心，约140bp双螺高，结构稳定。 第五节 核酸的理化性质 旋DNA(核心DNA)在蛋白核心外绕行1.75tRNA分子都有由一个臂和三个发夹构成的一、粘度

圈，共同构成核小体的核心颗粒。核心颗粒三叶草形二级结构。tRNA链的5'端与3'端大分子溶液比普通溶液粘度大，线形大分子之间有约60bp的连接DNA。1分子组蛋白序列构成的双螺旋区称为氨基酸臂，其3'末又比球形大分子粘度大。DNA是线形大分H1结合在连接DNA的进出部位，将核心端都有不变的单链CCAOH，因末端A结合子，人类二倍体DNA总量3.3×109bp，全DNA固定在核心蛋白外围。核小体呈扁球氨基酸而得名。三个发夹依次由二氢尿嘧啶长可达1.75米，DNA分子平均长度在4cm形，高约6nm，直径约11nm。由核心DNA环(DHU loop)与DHU茎、反密码子环与反以上，而双螺旋直径只有2nm，长度与直径与连接DNA构成的核小体重复单位包括约密码子茎、TψC环与TψC茎组成。反密码之比高达107。因此，DNA粘度极高，也极200bp，长度由68nm压缩至11nm。所以第子环中央的三个碱基构成反密码子，与信使易在机械力作用下折断。双链DNA解链成一次超螺旋使直径2nm的DNA双螺旋变成RNA的密码子配对。有些tRNA在反密码子为单链DNA时，由较伸展的双螺旋变成较直径11nm的染色质细丝，长度压缩6－7倍。茎与TψC茎之间有一个额外的、长度不一紧凑的线团结构，粘度明显下降。RNA因为染色体细丝经过再一次超螺旋，形成直径的可变茎。 分子量小，且呈线团结构，所以其粘度低得30nm的染色体粗丝，长度又压缩6倍。第(三)tRNA的三级结构 多。

三次超螺旋使粗丝盘绕成直径400nm的单tRNA分子在二级结构的基础上进一步扭曲二、密度

位纤维，长度压缩40倍。最后由单位纤维形成确定的三级结构。各种tRNA的三级结利用密度梯度离心可以测定大分子的浮力折叠形成染色单体，长度压缩4－5倍。这构都象一个倒置的L。分子的右上端是氨基密度。CsCl溶解度大，可制成8M溶液。DNA样，经过4次超螺旋，DNA的长度压缩了近酸臂，下端是反密码子。两端距离约8nm。的浮力密度一般在1.7以上，RNA为1.6，万倍(8400倍)。 不同tRNA的精细结构不同，能被专一的氨蛋白质为1.35-1.40。分子量相同结构不同的 基酸tRNA连接酶和有关的蛋白因子识别。 DNA沉降系数不同，线形双螺旋DNA、线第四节 RNA的结构 形单链DNA、超螺旋DNA沉降系数之比为三、核糖体RNA 一、RNA的结构特点 高等动物核糖体有4种rRNA成分：18s、28s、1:1.14:1.4。因此通过测定沉降系数可以了解1. RNA分子是一条单链。可以回折，自5.8s、5s，他们与80多种蛋白质共同构成真DNA的结构及其变化。 身互补配对，形成发夹或称为茎环结构。形核生物的核糖体(80s)。核糖体可分解为大小三、紫外吸收 成局部A螺旋至少要有4-6个碱基对。某些两个亚基，小亚基(40s)由18s rRNA和33种嘌呤和嘧啶因其共轭体系而有 强紫外分子中回折可占50%。 蛋白构成，大亚基由28s、5s、5.8s rRNA和吸收。核酸在260nm有紫外吸收峰，蛋白质2. RNA分子中的核糖有2'-羟基，但不用49种蛋白构成。原核生物核糖体(70s)由三种在280nm。利用紫外吸收可测定核酸的浓度于成键。 一般测定OD260/OD280，DNA=1.8，rRNA与50多种蛋白质构成，大亚基(50s)和纯度。3. 以尿嘧啶代替胸腺嘧啶，含有多种稀包括23s、5s rRNA和34种蛋白，小亚基(30s)RNA=2.0。如果含有蛋白质杂质，比值明显有碱基。 下降。不纯的核酸不能用紫外吸收法测定浓包括16s rRNA和21种蛋白。

4. RNA是DNA部分序列的转录产物，多种rRNA的一级结构已经测出。rRNA只度。紫外吸收改变是DNA结构变化的标志，分子量小得多。有些病毒含有RNA复制酶，含少量修饰成分，主要是甲基化核苷酸，包当双链DNA解链时碱基外露增加，紫外吸可以催化以RNA为模板的RNA合成，即括m7G、m6G等修饰碱基和各种2'-O-甲基收明显增加，称为增色效应。双链、单链RNA的复制。 DNA与核苷酸的紫外吸收之比是修饰核苷。 5. RNA是多拷贝的。 1:1.37:1.6。 同种rRNA的二级结构具有共同特点。 6. RNA按功能分为三类：转运四、信使RNA 四、DNA的变性 RNA(tRNA)、信使RNA(mRNA)和核糖体mRNA作为指导合成蛋白质的模板，具有种在一定条件下，双链DNA解链变成单链RNA(rRNA)。此外还有snRNA和hnRNA。类多、拷贝少、寿命短、修饰成分少的特点。DNA的现象称为变性或熔化。加热引起的变前者与RNA的加工有关，后者是mRNA的mRNA的主体序列是编码区，在其上游5'性称为热变性；碱性条件(pH>11.3)下，DNA前体。 侧和下游都有非编码区。真核生物mRNA分发生碱变性。此外，尿素、有机溶剂、甚至二、转运RNA 除去变性因素后，子两端还有5'帽子和3'尾部结构。原核细胞脱盐都可引起DNA变性。(一)一级结构 互补的单链DNA又可以重新结合为双链一般没有尾，某些真核病毒有。

转运RNA是小分子，一般由74－93个核苷最简单的帽子结构是掉转方向的7－甲基鸟DNA，称为复性或退火。DNA复性由局部酸构成，分子量在25kd上下，沉降系数4s。苷三磷酸，它与mRNA原来的5'端核苷酸借序列配对形成双链核心的慢速成核反应开其功能是转运氨基酸，按照信使RNA的碱5'ppp5'连接形成m7GpppN。较复杂的帽子结始，然后经过快速的所谓拉链反应而完成。 基序列合成蛋白质。20种氨基酸都有专一的构在后面的一个或两个核苷酸还有2'-O-甲DNA变性后粘度降低，密度和吸光度升高。 转运RNA，有的还有2种或多种转运RNA。基修饰。帽子结构的通式可写为变性后的单链DNA与具有同一性序列的原核生物有30－40种tRNA，真核生物有50m7GpppN(m)pN(m)......。帽子结构对稳定DNA链或RNA分子结合形成双链的DNA－60种或更多。有报道说有一种mRNA及其翻译具有重要意义，它将5'端封－DNA或DNA－RNA杂交分子的过程称为

杂交或分子杂交。分子杂交技术的发展和应段。比如果蝇的发育受调控基因网络的控碍，出现维生素缺乏症。过多也会干扰正常用，对分子生物学和生物高技术的发展起到制，一些实验室正在以整体与分子水平相结代谢，引起维生素过多症。因水溶性维生素了重要的推动作用。 合的方式进行研究。 容易排出，所以维生素过多症只见于脂溶性通常将50%DNA分子变性时的温度称为熔 维生素，如长期摄入过量维生素A、D会中点(Tm)。一般DNA在生理条件下的熔点在 毒。

第七章 维生素 85-95度之间。熔点主要取决于碱基组成，

第一节 概述 第二节 脂溶性维生素 G-C对含量越高，熔点越高。一般G-C对含

一、维生素A 量40%时熔点是87度，每增加1%，熔点增一、定义

加约0.4度。离子强度也有影响，因为离子维生素是机体必需的多种生物小分子营养维生素A又称抗干眼醇，有A1、A2两种，能与DNA结合，使其稳定，所以离子强度物质。1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观A1是视黄醇，A2是3-脱氢视黄醇，活性是

越低，熔点越低，熔解范围越窄。因此DNA察到脚气病现象，后来波兰人Funk从米糠前者的一半。肝脏是储存维生素A的场所。

A前体，一分子β应保存在高盐溶液中。如果DNA不纯，则中发现含氮化合物对此病颇有疗效，命名为植物中的类胡萝卜素是V

vitamine，意为生命必须的胺。后来发现并胡萝卜素在一个氧化酶催化下加两分子水，变性温度范围也会扩大。甲酰胺可以使碱基

A1。这个过程在小肠粘膜对之间的氢键不稳定，降低熔点。所以分子非所有维生素都是胺，所以去掉词尾的e，断裂生成两分子V

内进行。类胡萝卜素还包括α、γ胡萝卜素、生物实验中经常用甲酰胺使DNA变性，以成为Vitamin。维生素有以下特点：

隐黄质、番茄红素、叶黄素等，前三种加水避免高温引起DNA断裂。乙醇、丙酮、尿1.是一些结构各异的生物小分子；

2.需要量很少； 生成一分子VA1，后两种不生成VA1。 素等也可促进DNA变性。

3.体内不能合成或合成量不足，必需直接或维生素A与暗视觉有关。维生素A在醇脱DNA的复性速度与其初始浓度C0及复杂度

氢酶作用下转化为视黄醛，11-顺视黄醛与视有关。当温度、离子强度等其他条件固定时，间接从食物中摄取；

一半DNA复性时的C0t值只与其复杂度有4.主要功能是参与活性物质(酶或激素)的合蛋白上赖氨酸氨基结合构成视紫红质，视紫

成，没有供能和结构作用。水溶性维生素常红质在光中分解成全反式视黄醛和视蛋白，关，可用来计算基因组的复杂度。

作为辅酶前体，起载体作用，脂溶性维生素在暗中再合成，形成一个视循环。维生素A五、限制性内切酶

A构成视紫缺乏可导致暗视觉障碍，即夜盲症。食用肝限制性内切酶II识别并切割特定的回文序参与一些活性分子的构成，如V

脏及绿色蔬菜可治疗。全反式视黄醛主要在列，生物体用来防止外源DNA的影响，在红质，VD构成调节钙磷代谢的激素。

肝脏中转变成11-顺视黄醛，所以中医认为\基因工程中用于DNA的切割，被称为分子二、分类

维生素的结构差异较大，一般按溶解性分为肝与目相通\。 手术刀。如EcoRI，E是属名，co是种名，

脂溶性和水溶性两大类。 维生素A的作用很多，但因缺乏维生素AR是菌株名，I是发现次序。

脂溶性维生素 不溶于水，易溶于有机溶剂，的动物极易感染，所以研究很困难。已知缺六、核酸的提纯

因为其前体提取：一般先破碎细胞，得到DNP或RNP。在食物中与脂类共存，并随脂类一起吸收。乏维生素A时类固醇激素减少，

另然后用酚-氯仿除蛋白，用乙醇或异丙醇将核不易排泄，容易在体内积存(主要在肝脏)。合成时有一步羟化反应需维生素A参加。

包括维生素A(A1，A2)、D(D2，D3)、E(α，外缺乏维生素A时表皮黏膜细胞减少，角化酸沉淀出来，干燥后再溶解即可。

细胞增加。有人认为是因为维生素A与细胞纯化：常用电泳或层析。PAGE一般用于分β，γ，δ)、K(K1，K2，K3)等。

有人认为是因为维生素A与离1K以下的核酸，如测序。较大的要用琼水溶性维生素 易溶于水，易吸收，能随尿分裂分化有关，

排出，一般不在体内积存，容易缺乏。包括粘多糖、糖蛋白的合成有关，可作为单糖载脂糖电泳。纯化mRNA常用oligo-dT的层析

B族维生素和维生素C。 体。维生素A还与转铁蛋白合成、免疫、抗柱或磁珠。

三、命名 氧化等有关。

维生素虽然是小分子，但结构较复杂，一般维生素A过量摄取会引起中毒，可引发骨目前核酸研究的特点

不用化学系统命名。早期按发现顺序及来源痛、八十年代以后，核酸研究有以下特点： 肝脾肿大、恶心腹泻及鳞状皮炎等症状。

1.RNA研究受到重视。以前的研究以DNA用字母和数字命名，如维生素A、维生素大量食用北极熊肝或比目鱼肝可引起中毒。

同时还根据其功能命名为\抗...维生二、维生素D 为重点，现在RNA成为研究热点。核糖酶AB2等。

如抗干眼病维生素(VA)、抗佝偻病维生又称钙化醇，是类固醇衍生物，含环戊烷多的发现和RNA的加工编辑机制是两大发现。素\，

一个基因在不同组织或不同生理状态下，从素(VD)等。后来又根据其结构及功能命名，氢菲结构。可直接摄取，也可由维生素D原

A1)、胆钙化醇(VD3)等。 不同转录起始位点开始转录，通过不同的剪如视黄醇(V经紫外线照射转化。植物油和酵母中的麦角

接方式和不同的3'端成熟机制，可形成不同四、人体获取维生素的途径 固醇转化为D2(麦角钙化醇)，动物皮下的7-的蛋白质，这是一种比基因重排更灵活的调1.主要由食物直接提供 维生素在动植物组脱氢胆固醇转化为D3(胆钙化醇)。 控方式。RNA的应用也日益广泛，如用织中广泛存在，绝大多数维生素直接来源于维生素D与动物骨骼钙化有关。钙化需要足ribozyme切割病毒核酸，用反义RNA阻断食物。少量来自以下途径： 够的钙和磷，其比例应在1：1到2：1之间，有害基因的表达等。因此，有人称90年代2.由肠道菌合成 人体肠道菌能合成某些维还要有维生素D的存在。

生素，如VK、VB12、吡哆醛、泛酸、生物维生素D3先在肝脏羟化形成25-羟维生素为RNA的十年。

2.研究材料从原核走向真核。真核生物的复素和叶酸等，可补充机体不足。长期服用抗D3，然后在肾再羟化生成1,25-(OH)2-D3。制、转录、翻译都比原核复杂得多，材料的菌药物，使肠道菌受到抑制，可引起VK等第二次羟化受到严格调控，平时只产生无活改变导致了ribozyme、RNA的剪接、编辑等缺乏。 性的24位羟化产物，只有当血钙低时才有

3.维生素原在体内转变 能在体内直接转变甲状旁腺素分泌，使1-羟化酶有活性。重大发现，大大推动了核酸的研究。

3.研究核酸与核酸、核酸与其他生物大分子成维生素的物质称为维生素原。植物食品不1,25-(OH)2-D3是肾皮质分泌的一种激素，的相互作用。生物体内的核酸多数处于各种含维生素A，但含类胡萝卜素，可在小肠壁作用于肠粘膜细胞和骨细胞，与受体结合后复合物中，其结构与功能都与复合物相关。和肝脏氧化转变成维生素A。所以类胡萝卜启动钙结合蛋白的合成，从而促进小肠对钙真核基因转录调控的研究主要集中在顺式素被称为维生素A原。 磷的吸收和骨内钙磷的动员和沉积。 作用元件(cis-acting elements)、反式作用因子4.体内部分合成 储存在皮下的7-脱氢胆固食物中维生素D含量少，同时又缺乏紫外线(trans-acting factor)、以及它们之间的相互作醇经紫外线照射，可转变成VD3。因此矿工照射的人易发生骨折。肝胆疾病、肾病、或用上。核糖体的结构与功能、氨酰tRNA的要补照紫外线。人体还可利用色氨酸合成尼某些药物也会抑制羟化。摄入过多也会引起合成一直是研究核酸与蛋白质相互作用的克酰胺，所以长期以玉米为主食的人由于色中毒，发生迁移性钙化，导致肾、心、胰、两个重要对象，近来又形成剪接体氨酸不足，容易发生糙皮病等尼克酰胺缺乏子宫及滑膜粘蛋白钙化。高血钙也会导致肾(spliceo-some)、核不均一核糖核蛋白体症。 结石，而骨骼却因钙被抽走而疏松软化。 (hn-RNP)、核小分子核糖核蛋白体(snRNP)、五、有关疾病 三、维生素E

机体对维生素的需要量极少，一般日需要量又称生育酚，含有一个6-羟色环和一个16编辑体(editosome)等研究热点。

4.研究进入分子水平与整体水平相结合的阶以毫克或微克计。维生素缺乏会引起代谢障烷侧链，共有8种其色环的取代基不同。α

生育酚的活性最高。 成酶复合体的成分。 致巨红细胞贫血(巨大而极易破碎)。 存在于蔬菜、麦胚、植物油的非皂化部分，四、吡哆素(VB6) 叶酸容易缺乏，特别是孕妇。叶酸分布广泛，对动物的生育是必需的。缺乏时还会发生肌包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺3种，可互相肉类中含量丰富。苯巴比妥及口服避孕药等肉退化。生育酚极易氧化，是良好的脂溶性转化。吡哆素是吡啶衍生物，活性形式是磷药物干扰叶酸吸收与代谢。 抗氧化剂。可清除自由基，保护不饱和脂肪酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，是转氨酶、氨基酸八、钴胺素(VB12)

酸和生物大分子，维持生物膜完好，延缓衰脱羧酶的辅酶。磷酸吡哆醛的醛基作为底物是一个抗恶性贫血的维生素，存在于肝脏。老。 氨基酸的结合部位，醛基的邻近羟基和对位分子中含钴和咕啉。咕啉类似卟啉，第六个维生素E很少缺乏，毒性也较低。早产儿缺氮原子还参与催化部位的构成。在转氨反应配位可结合其他集团，产生各种钴胺素，包乏会产生溶血性贫血，成人回导致红细胞寿中，磷酸吡哆醛结合氨基酸，释放出相应的括与氢结合的氢钴胺素、与甲基结合的甲基命短，但不致贫血。 α酮酸，转变为磷酸吡哆胺，再结合α酮酸钴胺素、与5'-脱氧腺苷结合的辅酶B12等。 四、维生素K 释放氨基酸，又变成磷酸吡哆醛。 一些依赖辅酶B12的酶类催化1,2迁移分子天然维生素K有K1、K2两种，都由2-甲基缺乏V-B6可引起周边神经病变及高铁红细重排反应，即相邻碳原子上氢原子与某一基-1,4-萘醌和萜类侧链构成。人工合成的K3胞贫血症。因为5-羟色胺、γ-氨基丁酸、去团的易位反应。例如在丙酸代谢中，催化甲无侧链。K1存在于绿叶蔬菜及动物肝脏中，甲肾上腺素等神经递质的合成都需要基丙二酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A的变K2由人体肠道细菌合成。 V-B6(氨基酸脱羧反应)，而血红素前体的合位酶就以辅酶B12为辅助因子。

维生素K参与蛋白质谷氨酸残基的γ-羧化。成也需要V-B6。肉、蛋、蔬菜、谷类中含量甲基钴胺素可作为甲基载体，接受甲基四氢凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ肽链中的谷氨酸残较多。新生婴儿易缺乏。 叶酸提供的甲基，用于合成甲硫氨酸。甲硫基在翻译后加工过程中，由蛋白羧化酶催五、尼克酰胺(VPP) 氨酸可作为通用甲基供体，参与多种分子的化，成为γ-羧基谷氨酸(Gla)。这两个羧基尼克酰胺和尼克酸分别是吡啶酰胺和吡啶甲基化反应。因为甲基四氢叶酸只能通过这可络合钙离子，对钙的输送和调节有重要意羧酸，都是抗糙皮病因子，又称VPP。其活个反应放出甲基，所以缺乏钴胺素时叶酸代义。有关凝血因子与钙结合，并通过钙与磷性形式有两种，尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸谢障碍，积累甲基四氢叶酸。缺乏钴胺素可脂结合形成复合物，发挥凝血功能。这些凝(NAD)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸导致巨红细胞贫血。 血因子称为维生素K依赖性凝血因子。 (NADP)。在体内先合成去酰胺NAD，再接胃粘膜能分泌一种粘蛋白，可与V-B12结合，缺乏维生素K时常有出血倾向。新生儿、长受谷氨酰胺提供的氨基成为NAD，再磷酸化促进吸收，称为内因子。缺乏内因子时易被期服用抗生素或吸收障碍可引起缺乏。 则成为NADP。 肠内细菌及寄生虫夺去，造成缺乏。素食者 NAD和NADP是脱氢辅酶，分别称为辅酶也易缺乏。 第三节 水溶性维生素 Ⅰ和辅酶Ⅱ。二者利用吡啶环的N1和N4九、抗坏血酸(V-C) 一、硫胺素(VB1) 可逆携带一个电子和一个氢原子，参与氧化是烯醇式L-古洛糖酸内酯，有较强的酸性。由一个取代的噻唑环和一个取代的嘧啶环还原反应。辅酶Ⅰ在分解代谢中广泛接受还容易氧化，是强力抗氧化剂，也可作为氧化组成，因噻唑环含硫，嘧啶环有氨基取代而原能力，最终传给呼吸链放出能量。辅酶Ⅱ还原载体。 得名。他就是Funk发现的vitamine。 则只从葡萄糖及葡萄糖酸的磷酸酯获得还抗坏血酸还参与氨基酸的羟化。胶原中脯氨硫胺素与ATP反应，生成其活性形式：硫胺原能力，用于还原性合成及羟化反应。需要酸和赖氨酸的羟化都需要抗坏血酸作为酶素焦磷酸(TPP)，即脱羧辅酶。其分子中氮和尼克酰胺的酶多达百余种。 的辅因子。缺乏抗坏血酸会影响胶原合成及硫之间的碳原子性质活泼，易脱氢。生成的人体能用色氨酸合成尼克酸，但合成率极低结缔组织功能，使毛细血管脆性增高，发生负碳离子有亲核催化作用。羧化辅酶作为酰(60：1)，而且需要B1、B2、B6，所以仍需坏血病。

基载体，是α酮酸脱羧酶的辅基，也是转酮摄取。抗结核药异烟肼的结构与尼克酰胺类肾上腺皮质激素的合成也需要V-C参加羟醇酶的辅基，在糖代谢中起重要作用。缺乏似，两者有拮抗作用，长期服用异烟肼时应化。V-C可还原铁，促进其吸收；保护A、硫胺素会导致糖代谢障碍，使血液中丙酮酸注意补充尼克酰胺。花生、豆类、肉类和酵E及某些B族维生素免遭氧化。 和乳酸含量增多，影响神经组织供能，产生母中含量较高。 脚气病。主要表现为肌肉虚弱、萎缩，小腿尼克酸或烟酸肌醇有舒张血管的作用，可用 沉重、下肢水肿、心力衰竭等。可能是由于于冠心病等，但可降低cAMP水平，使血糖 缺乏TPP而影响神经的能源与传导。 及尿酸升高，有诱发糖尿病及痛风的风险。第八章 激素

第一节 概述 硫胺素在糙米、油菜、猪肝、鱼、瘦肉中含长期使用大量尼克酸可能损害肝脏。

一、定义 量丰富。但生鱼中含有破坏B1的酶，咖啡、六、生物素(biotin)

可可、茶等饮料也含有破坏B1的因子。 由杂环与戊酸侧链构成，又称维生素H，缺激素是生物体产生的，对机体代谢和生理机二、核黄素(VB2) 乏可引起皮炎。在生鸡蛋清中有抗生物素蛋能发挥高效调节作用的化学信使分子。激素核黄素是异咯嗪与核醇的缩合物，是黄素蛋白(avidin)，能与生物素紧密结合，使其失去是由内分泌腺或具有内分泌机能的细胞产

生的。内分泌细胞是一些特殊分化的，对内白的辅基。它有两种活性形式，一种是黄素活性。

单核苷酸(FMN)，一种是黄素腺嘌呤二核苷生物素侧链羧基可通过酰胺键与酶的赖氨外环境条件变化敏感的感应细胞，当他们感酸(FAD)。这里把核黄素看作核苷，即把异酸残基相连。生物素是羧基载体，其N1可应到内外环境变化的刺激时，就合成并释放咯嗪看作碱基，把核醇看作核糖。 在耗能的情况下被二氧化碳羧化，再提供给某种激素。激素作为化学信使，不经导管进异咯嗪的N1、N10能可逆地结合一对氢原受体，使之羧化。如丙酮酸羧化为草酰乙酸、入循环系统，将条件信息带到特定的效应细子，所以可作为氧化还原载体，构成多种黄乙酰辅酶A羧化为丙二酰辅酶A等都由依胞，引起某种效应。直接接受激素调节的效

应细胞，称为该激素的靶细胞。因为激素是素蛋白的辅基，在三羧酸循环、氧化磷酸化、赖生物素的羧化酶催化。

通过体液传送到靶细胞发挥作用的，所以将α酮酸脱羧、β氧化、氨基酸脱氨、嘌呤氧花生、蛋类、巧克力含量最高。

化等过程中起传递氢和电子的作用。 以上六种维生素都与能量代谢有关。下面两激素调节称为体液调节。体液调节在神经系

统的统一控制下，全面系统协调地调节着物主要从食物中摄取，如谷类、黄豆、猪肝、种维生素与生血有关。

质及能量代谢，从而协调生物的各项生理机肉、蛋、奶等，也可由肠道细菌合成。冬季七、叶酸(folic acid，FA)

北方缺少阳光，植物合成V-B2也少，常出又称维生素M，由蝶酸与谷氨酸构成。活性能。神经既可控制内分泌系统的分泌，又可现口角炎。缺乏V-B2还可引起唇炎、舌炎、形式是四氢叶酸(FH4)，即蝶呤环被部分还以直接分泌激素，而某些激素也可以作用于

如甲状腺素可促进大脑发育。二、贫血等。 原。四氢叶酸是多种一碳单位的载体，分子神经系统，

三、泛酸(VB3) 中的N5,N10可单独结合甲基、甲酰基、亚分类

也叫遍多酸，广泛存在，极少缺乏。由一分氨甲基，共同结合甲烯基和甲炔基。因此在激素按其化学本质可分为三类：

多肽激子β丙氨酸与一分子羧酸缩合而成。 嘌呤、嘧啶、胆碱和某些氨基酸(Met、Gly、1.含氮激素 包括氨基酸衍生物激素、

泛酸可构成辅酶A，是酰基转移酶的辅酶。Ser)的合成中起重要作用。缺乏叶酸则核酸素和蛋白质激素。

也可构成酰基载体蛋白(CAP)，是脂肪酸合合成障碍，快速分裂的细胞易受影响，可导2.固醇激素 包括性激素和肾上腺皮质分泌

的胆碱，先磷酸化，再连接CDP作载体，(五)生成胆固醇：羊毛固醇经切除甲基、双脂解是脂类分解代谢的第一步，受许多激素与甘油二酯生成卵磷脂。 键移位、还原等步骤生成胆固醇。需固醇载调控，激素敏感脂肪酶是限速酶。肾上腺素、2.从头合成途径：将脑磷脂的乙醇胺甲基化，体蛋白，7－脱氢胆固醇是中间物之一。 去甲肾上腺素和胰高血糖素通过环AMP激生成卵磷脂。供体是S-腺苷甲硫氨酸，由磷二、胆固醇酯的合成 活，作用快。生长激素和糖皮质激素通过蛋脂酰乙醇胺甲基转移酶催化，生成S-腺苷高胆固醇酯主要存在于脂蛋白的脂类核心中。白合成加速反应，作用慢。甲状腺素促进脂半胱氨酸。共消耗3个供体。 可由卵磷脂：胆固醇酰基转移酶催化，将卵解的原因一方面是促进肾上腺素等的分泌，(三)磷脂酰肌醇的合成 磷脂C2的不饱和脂肪酸转移到胆固醇3位另一方面可抑制cAMP磷酸二酯酶，延长其1.磷脂酸与CTP生成CDP-二脂酰甘油，放羟基上。此酶存在于高密度脂蛋白中，在细作用时间。甲基黄嘌呤(茶碱、咖啡碱)有类出焦磷酸。由磷脂酰胞苷酸转移酶催化。 胞中还有脂酰辅酶A：胆固醇脂酰转移酶，似作用，所以使人兴奋。 2.CDP-二脂酰甘油：肌醇磷脂酰转移酶催化也可合成胆固醇酯。 胰岛素、PGE、烟酸和腺苷可抑制腺苷酸环生成磷脂酰肌醇。磷脂酰肌醇激酶催化生成三、胆汁酸的合成包括游离胆酸和结合胆化酶，起抑制脂解作用。胰岛素还可活化磷PIP，PIP激酶催化生成PIP2。磷脂酶C催酸，前者有胆酸、脱氧胆酸等，后者是他们酸二酯酶，并促进脂类合成，具体是提供原化PIP2水解生成IP3和DG，IP3使内质网与牛磺酸或甘氨酸以酰胺键结合的产物。其料和活化有关的酶，如促进脂肪酸和葡萄糖释放钙，DG增加蛋白激酶C对钙的敏感性，结构的特点是24位有羧基，3、7、12位有过膜，加速酵解和戊糖支路，激活乙酰辅酶通过磷酸化起第二信使作用。 a－羟基，在同侧，形成一个极性面，是很A羧化酶等。

(四)其他：磷脂酰丝氨酸可通过脑磷脂与丝好的乳化剂。肝脏由胆固醇合成胆酸，先由二、脂肪酸代谢调控

氨酸的醇基交换生成，由磷酸吡哆醛酶催7a羟化酶形成7a胆固醇，是限速步骤。此(一)分解：长链脂肪酸的跨膜转运决定合成化。心磷脂的合成先生成CDP-二酰甘油，酶是单加氧酶，存在于微粒体，需NADPH与氧化。肉碱脂酰转移酶是氧化的限速酶，再与甘油-3-磷酸生成磷脂酰甘油磷酸，水解和分子氧。胆酸先形成胆酰辅酶A，再与牛受丙二酸单酰辅酶A抑制，饥饿时胰高血糖掉磷酸后与另一个CDP-二脂酰甘油生成心磺酸等结合。 素使其浓度下降，肉碱浓度升高，加速氧化。磷脂。由磷酸甘油磷脂酰转移酶催化。 四、类固醇激素的合成 能荷高时还有NADH抑制3－羟脂酰辅酶A (一)孕酮的合成：胆固醇先在20位羟化，由脱氢酶，乙酰辅酶A抑制硫解酶。 第四节 鞘脂类代谢 20a羟化酶催化，是限速步骤。然后在22位(二)合成： 一、鞘磷脂的合成 羟化，切除6个碳，生成孕烯醇酮和异己醛。1.短期调控：通过小分子效应物调节酶活性，(一)合成鞘氨醇：软脂酰辅酶A与丝氨酸经孕烯醇酮在3b脱氢酶催化下生成孕酮，是最重要的是柠檬酸，可激活乙酰辅酶A羧化缩合、还原、氧化等一系列酶促反应形成。 许多激素的共同前体。 酶，加快限速步骤。乙酰辅酶A和ATP抑(二)氨基被脂酰辅酶A酰化，生成神经酰胺。(二)肾上腺皮质有21羟化酶，可合成皮质醇、制异柠檬酸脱氢酶，使柠檬酸增多，加速合由鞘氨醇酰基转移酶。 皮质酮和醛固酮。性腺有碳链裂解酶，可生成。软脂酰辅酶A拮抗柠檬酸的激活作用，(三)神经酰胺与CDP-胆碱生成鞘磷脂，由神成雄烯二酮，再经17b脱氢酶生成睾酮。卵抑制其转运，还抑制6－磷酸葡萄糖脱氢酶经酰胺胆碱磷酸转移酶催化。 巢和胎盘还有芳香酶系，可产生苯环，生成产生NADPH及柠檬酸合成酶产生柠檬酸的二、鞘糖脂的合成 雌酮和雌二醇。 过程。乙酰辅酶A羧化酶还受可逆磷酸化调(一)脑苷脂：神经酰胺与UDP－葡萄糖生成五、维生素D的合成：7－脱氢胆固醇经紫节，磷酸化则失去活性，所以胰高血糖素抑葡萄糖脑苷脂，由葡萄糖基转移酶催化，是外线照射可生成前维生素D，再生成维生素制合成，而胰岛素有去磷酸化作用，促进合b－糖苷键。也可先由糖基与鞘氨醇反应，D3。所以维生素D不是必须的。麦角固醇成。 再酯化。 可转变为维生素D2。 2.长期调控：食物可改变有关酶的含量，称(二)脑硫脂：硫酸先与2分子ATP生成PAPS， 为适应性调控。 再转移到半乳糖脑苷脂的3位。微粒体的半第六节 前列腺素代谢 三、胆固醇代谢调控 乳糖脑苷脂硫酸基转移酶催化。 一、分类 (一)反馈调节：胆固醇抑制HMG辅酶A还(三)神经节苷脂：以神经酰胺为基础合成，(一)天然的前列腺素有19种，根据五元环的原酶活性，长期禁食则增加酶量。

UDP为糖载体，CMP为唾液酸载体，转移结构可分为A－I等9类，根据双键数可分(二)低密度脂蛋白的调节作用：细胞从血浆酶催化。其分解在溶酶体进行，需要糖苷酶为1、2、3三类。由花生四烯酸合成的有2LDL获得胆固醇，游离胆固醇抑制LDL受等。酶缺乏可导致脂类沉积症，神经发育迟个双键，即2系，最常见。前列腺素的功能体基因，减少受体合成，降低摄取。 缓，存活期短。 主要有两个，一是影响平滑肌的收缩强烈作 用于肠道、血管、支气管、子宫等：二是改 第五节 胆固醇代谢 变腺苷酸环化酶的活性，一般是促进，但在第十四章 蛋白质代谢 一、胆固醇的合成 第一节 概述 脂肪组织是抑制，所以有抗脂解作用。 (一)二羟甲基戊酸(MVA)的合成 (二)凝血恶烷酸A2(TXA2)：由血小板合成，一、主要途径

1.羟甲基戊二酰辅酶A(HMG CoA)的合成：有一个含氧的六元杂环，环中还有一个氧。1.蛋白质代谢以氨基酸为核心，细胞内外液可由3个乙酰辅酶A合成，也可由亮氨酸合可促进血小板凝集，与PGI2相拮抗。 中所有游离氨基酸称为游离氨基酸库，其含成。 (三)白三烯(LTs)：由白细胞制造，有三个共量不足氨基酸总量的1％，却可反映机体氮2.二羟甲基戊酸的合成：由HMG CoA还原轭双键，故名。其分子中没有环，可有多个代谢的概况。食物中的蛋白都要降解为氨基酶催化，消耗2分子NADPH，不可逆。是双键。可分为ABCDE等类。与化学趋化性、酸才能被机体利用，体内蛋白也要先分解为酮体和胆固醇合成的分支点。此反应是胆固炎症和变态反应有关。 氨基酸才能继续氧化分解或转化。

醇合成的限速步骤，酶有立体专一性，受胆二、合成：主要由花生四烯酸合成。钙浓度2.游离氨基酸可合成自身蛋白，可氧化分解固醇抑制。酶的合成和活性都受激素控制，升高使磷脂酶A2活化，水解膜磷脂，放出放出能量，可转化为糖类或脂类，也可合成cAMP可促进其磷酸化，降低活性。 花生四烯酸。脂肪酸环加氧酶在9位和11其他生物活性物质。合成蛋白是主要用途，(二)异戊烯醇焦磷酸酯(IPP)的合成：二羟甲位引入过氧化物，再环化，生成PGG2，然约占75％，而蛋白质提供的能量约占人体所基戊酸经2分子ATP活化，再脱羧。是活泼后酶促形成其他前列腺素和TX。脂加氧酶需总能量的10－15％。蛋白质的代谢平衡称前体，可缩合形成胆固醇、脂溶性维生素、可由花生四烯酸合成白三烯。 氮平衡，一般每天排出5克氮，相当于30萜类等许多物质。 三、调控：脂肪酸环加氧酶可自溶，存在时克蛋白质。 (三)生成鲨烯：6个IPP缩合生成鲨烯，由二间短，不依赖反馈调节，而是由酶量调节。3.氨基酸通过特殊代谢可合成体内重要的含甲基丙烯基转移酶催化。鲨烯是合成胆固醇其活性被酚类促进，被某些药物及花生四烯氮化合物，如神经递质、嘌呤嘧啶、磷脂、的直接前体，水不溶。 卟啉、辅酶等。磷脂的合成需S-腺苷甲硫氨酸、乙炔类似物抑制。 (四)生成羊毛固醇：固醇载体蛋白将鲨烯运 酸，氨基酸脱羧产生的胺类常有特殊作用，到微粒体，环化成羊毛固醇，需分子氧和第七节 脂类代谢调控 如5－羟色胺是神经递质，缺少则易发生抑NADPH参加。 一、脂解的调控 郁、自杀；组胺与过敏反应有密切联系。

二、消化 人的酶以FMN为辅基。 容易通过细胞膜，进入血液运到肝脏后被谷外源蛋白有抗原性，需降解为氨基酸才能被2.D-氨基酸氧化酶：存在于肝、肾，以FAD氨酰胺酶分解，放出氨。 吸收利用。只有婴儿可直接吸收乳汁中的抗为辅基。 (二)肌肉通过葡萄糖-丙氨酸循环转运氨。氨体。可分为以下两步： 3.氧化专一氨基酸的酶：如甘氨酸氧化酶、经谷氨酸转给丙氨酸，运到肝后再转氨生成1.胃中的消化：胃分泌的盐酸可使蛋白变性，D-天冬氨酸氧化酶、L-谷氨酸脱氢酶等。后谷氨酸。丙酮酸异生为葡萄糖返回肌肉。这容易消化，还可激活胃蛋白酶，保持其最适者重要，分布广泛，活力高，受别构调节，样肌肉活动产生的丙酮酸和氨都得到处理，pH，并能杀菌。胃蛋白酶可自催化激活，分能量不足时激活，加快氧化。以NAD或一举两得。

解蛋白产生蛋白胨。胃的消化作用很重要，NADP为辅酶，不需氧，通过呼吸链再生。二、尿素的生成 但不是必须的，胃全切除的人仍可消化蛋在体外可用于合成味精。 1.在线粒体中氨甲酰磷酸合成酶I将氨和白。 二、非氧化脱氨 CO2合成氨甲酰磷酸，消耗2个ATP。N-2.肠是消化的主要场所。肠分泌的碳酸氢根1.还原脱氨：严格无氧时氢化酶催化生成羧乙酰谷氨酸是此酶的正调节物。酶II在细胞可中和胃酸，为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性酸和氨。 质，与核苷酸的合成有关。

蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等提供合适环境。2.水解脱氨：水解酶催化，生成a－羟酸和2.氨甲酰磷酸与鸟氨酸形成瓜氨酸和磷酸，肠激酶激活胰蛋白酶，再激活其他酶，所以氨。 由鸟氨酸转氨甲酰酶催化，需镁离子。 胰蛋白酶起核心作用，胰液中有抑制其活性3.脱水脱氨：丝氨酸和苏氨酸在脱水酶催化3.瓜氨酸出线粒体，进入细胞质，与天冬氨的小肽，防止在细胞中或导管中过早激活。下生成烯，重排成亚氨基酸，自发水解生成酸生成精氨琥珀酸。精氨琥珀酸合成酶需镁外源蛋白在肠道分解为氨基酸和小肽，经特酮酸和氨。脱水酶以磷酸吡哆醛为辅基。 离子，消耗1个ATP的两个高能键。

异的氨基酸、小肽转运系统进入肠上皮细4.脱巯基脱氨：半胱氨酸在脱硫氢基酶催化4.精氨琥珀酸裂解酶催化其裂解，生成精氨胞，小肽再被氨肽酶、羧肽酶和二肽酶彻底下脱去硫化氢，重排、水解，生成丙酮酸和酸和延胡索酸。 水解，进入血液。所以饭后门静脉中只有氨氨。 5.精氨酸酶催化水解生成鸟氨酸和尿素。 基酸。 5.氧化－还原脱氨：两个氨基酸一个氧化，6.总反应为： 三、内源蛋白的降解 一个还原，脱去两个氨，生成酮酸和脂肪酸。 NH4++CO2+3ATP+Asp+2H2O=尿素+1.内源蛋白降解速度不同，一般代谢中关键三、脱酰胺作用 延胡索酸+2ADP+2Pi+AMP+Ppi 酶半衰期短，如多胺合成的限速酶－鸟氨酸谷氨酰胺酶和天冬酰胺酶可催化脱酰胺，生共除去2分子氨和1分子CO2，消耗4个高脱羧酶半衰期只有11分钟，而血浆蛋白约成相应的氨基酸。此酶分布广泛，专一性强。 能键。前两步在线粒体中进行，可避免氨进为10天，胶原为1000天。体重70千克的四、转氨基作用 入血液引起神经中毒。此途径称为尿素循环成人每天约有400克蛋白更新，进入游离氨1.定义：指a－氨基酸和酮酸之间氨基的转或鸟氨酸循环，缺乏有关酶会中毒死亡。 基酸库。 移作用。氨基酸的a－氨基转移到酮酸的酮三、其他途径

2.内源蛋白主要在溶酶体降解，少量随消化基上，生成酮酸，原来的酮酸形成相应的氨爬虫和鸟排泄不溶的尿酸，可保持水，但耗液进入消化道降解，某些细胞器也有蛋白酶基酸。转氨作用普遍存在，除甘氨酸、赖氨能高。具体见核酸代谢。此外，蜘蛛排鸟嘌活性。内源蛋白是选择性降解，半衰期与其酸、苏氨酸和脯氨酸外都参与转氨，对其分呤，某些鱼排氧化三甲胺，高等植物合成谷组成和结构有关。有人认为N－末端组成对解及合成有重要作用。 氨酰胺和天冬酰胺，储存体内。 半衰期有重要影响(N-末端规则)，也有人提2.转氨酶：种类很多，多需要谷氨酸，对另

出半衰期短的蛋白都含有一个富含脯氨酸、一个氨基酸要求不严，以活力最大的命名。第四节 碳架氧化

谷氨酸、丝氨酸和苏氨酸的区域(PEST区其反应是可逆的，由浓度控制。都含磷酸吡20种氨基酸分别以5种物质进入三羧酸循域)。如研究清楚，就可能得到稳定的蛋白质哆醛，乒乓机制。吡哆醛还参与脱羧、脱水、环：丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸、半

胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、赖氨产品。 脱硫化氢及消旋等反应。

酸和色氨酸生成乙酰辅酶A，精氨酸、组氨四、氨基酸的吸收 五、联合脱氨

食用蛋白质后15分钟就有氨基酸进入血液，指脱氨与转氨联合，是氨基酸降解的主要方酸、谷氨酰胺、脯氨酸和谷氨酸生成a-酮戊

二酸，甲硫氨酸、异亮氨酸、缬氨酸生成琥30到50分钟达到最大。氨基酸的吸收与葡式，有两种方式：

萄糖类似，有以下方式： 1.氨基酸先转氨生成谷氨酸，再由谷氨酸脱珀酰辅酶A；苯丙氨酸和酪氨酸还生成延胡

索酸；天冬氨酸和天冬酰胺生成草酰乙酸。1.需要载体的主动转运，需要钠，消耗离子氢酶脱去氨基。普遍存在。

梯度的势能。已发现6种载体，运载不同侧2.腺苷酸循环：氨基转给谷氨酸，再生成天分解主要在肝和肾进行，某些中间物可转化链种类的氨基酸。 冬氨酸，与次黄嘌呤核苷一磷酸生成腺苷酸为糖、酮体及生物活性物质，见下节。氨基2.基团转运，需要谷胱甘肽，每转运一个氨代琥珀酸，再裂解成腺苷酸和延胡索酸。腺酸脱羧形成胺后不能进入三羧酸循环。 基酸消耗3个ATP，而用载体转运只需三分苷酸水解成次黄嘌呤核苷酸，放出氨；延胡一、乙酰辅酶A途径

之一个。此途径为备用的旁路，一般无用。 索酸水化、氧化再生草酰乙酸。此途径主要(一)由丙酮酸生成乙酰辅酶A 存在于肌肉和脑，其腺苷酸脱氨酶活性较1.丙氨酸：由谷丙转氨酶转氨生成丙酮酸 第二节 脱氨和脱羧 高。肝脏谷氨酸脱氢酶活力高，但90％转化2.丝氨酸：脱水脱氨生成丙酮酸，由丝氨酸 氨基酸失去氨基称为脱氨，是机体氨基酸为天冬氨酸。 脱水酶催化，含磷酸吡哆醛。 分解代谢的第一步。绝大多数氨基酸先脱氨六、脱羧 3.甘氨酸：可接受羟甲基，转变成丝氨酸。生成a－酮酸，再氧化或转化为其他物质。少数氨基酸先脱羧生成一级胺。此反应由脱由丝氨酸转羟甲基酶催化，以磷酸吡哆醛为有氧化脱氨和非氧化脱氨两类，前者普遍存羧酶催化，含磷酸吡哆醛，专一性强，每种辅基，甲烯基四氢叶酸为供体，需锰。此途在，后者存在于某些微生物。 酶只催化一种L-氨基酸。此酶在各种组织中径主要作为丝氨酸的合成途径，甘氨酸的分一、氧化脱氨 普遍存在，生成的胺有重要生理作用，如脑解主要是作为一碳单位供体，由甘氨酸裂解(一)过程：氨基酸在氨基酸氧化酶催化下脱中谷氨酸脱羧生成的g－氨基丁酸是神经递酶裂解生成甲烯基四氢叶酸和二氧化碳及氢生成亚氨基酸，再水解生成酮酸和氨。脱质。 氨，次要途径是氧化脱氨生成乙醛酸，再氧下的氢由黄素蛋白传递给氧，生成过氧化 化成甲酸或草酸。甘氨酸与谷胱甘肽、肌酸、氢，再分解为水和氧。总反应如下： 第三节 氮的排泄 胆碱、嘌呤、卟啉的合成都有关系。 2氨基酸+O2=2酮酸+2NH3 氨对机体有毒，特别是对脑。血液中1％的4.苏氨酸：由苏氨酸醛缩酶裂解成甘氨酸和 过氧化氢也可氧化酮酸生成脂肪酸和氨即可使神经中毒。水生动物可直接排氨，乙醛，乙醛可氧化成乙酸再生成乙酰辅酶A。二氧化碳。 陆生动物排溶解度较小的尿素，卵生动物排也可脱水生成a-酮丁酸，或脱去脱羧形成氨(二)有关酶 不溶的尿酸。 基丙酮。 1.L-氨基酸氧化酶：可催化多数氨基酸，但一、氨的转运 5.半胱氨酸：可转氨生成b-巯基丙酮酸，再甘氨酸、侧链含羟基、羧基、氨基的氨基酸(一)谷氨酰胺合成酶将氨与谷氨酸合成谷氨由转硫酶脱去硫化氢生成丙酮酸。也可先氧无效，需专门的酶。以FAD或FMN为辅基，酰胺，消耗一个ATP。谷氨酰胺中性无毒，化成半胱氨酸亚磺酸，再转氨、脱去亚硫酸

形成丙酮酸。产生的硫化氢要氧化成亚硫生成乙酰乙酰辅酶A的苯丙氨酸、酪氨酸、多为先天遗传，已发现30多种。如缺乏苯酸，再氧化成硫酸，由尿排出。 亮氨酸、赖氨酸和色氨酸称为生酮氨基酸；丙氨酸-4-单加氧酶引起的苯丙酮尿症，苯丙(二)由乙酰乙酰辅酶A生成乙酰辅酶A 其他氨基酸称为生糖氨基酸。苯丙氨酸和酪氨酸转氨生成苯丙酮，聚集在血液中，由尿1.苯丙氨酸：由苯丙氨酸-4-单加氧酶催化生氨酸既生糖又生酮。因为丙酮酸可生成乙酰排出。在儿童时期限制摄入苯丙氨酸可防止成酪氨酸，消耗一个NADPH。 辅酶A，再生酮，所以二者的界限并不是非智力迟钝。缺乏尿黑酸氧化酶则酪氨酸生成2.酪氨酸：先转氨生成4-羟苯丙酮酸，再氧常严格的。 尿黑酸，氧化成黑色物质，称为尿黑酸症。化、脱羧、开环，裂解成延胡索酸和乙酰乙 缺乏a-酮异戊酸脱氢酶引起支链氨基酸代谢酸。延胡索酸进入三羧酸循环，乙酰乙酸由第五节 氨基酸衍生物 障碍，血和尿中支链氨基酸及其酮酸增多，

一、一碳单位 琥珀酰辅酶A活化生成乙酰乙酰辅酶A，硫称为枫糖尿症。 (一)定义：含一个碳原子的基团称为一碳单 解形成两个乙酰辅酶A。

甲烷和二氧化碳例外。主要有亚氨甲基、第五节 氨基酸的合成代谢 3.亮氨酸：先转氨、脱羧生成异戊酰辅酶A，位，

再脱氢、末端羧化、加水生成羟甲基戊二酰甲酰基、羟甲基、亚甲基(甲叉基、甲烯基)一、概述

20种基本氨基酸的生物合成途径已基本阐辅酶A(HMG CoA)，裂解成乙酰乙酸和乙酰次甲基(甲川基、甲炔基)和甲基。

一碳单位是甲基供体，与肾上腺素、肌酸、明，其中人类不能合成的10种氨基酸，即辅酶A。

4.赖氨酸：先由两条途径生成L-a-氨基己二胆碱、嘌呤、嘧啶等的合成有关。其载体是苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖

氨酸、精氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸和酸半醛，其一是与a-酮戊二酸缩合成酵母氨四氢叶酸，连接在5位和10位氮上。

异亮氨酸称为必须氨基酸。 酸，再放出谷氨酸；其二是先脱去a氨基再(二)来源

环化、开环，将氨基转移到a位。生成半醛1.甘氨酸裂解酶裂解甘氨酸，生成甲烯基四氨基酸的合成途径主要有以下5类：

后氧化成酸，转氨生成a-酮己二酸，脱羧生氢叶酸和二氧化碳及氨。甘氨酸脱氨生成的1.谷氨酸类型，由a-酮戊二酸衍生而来，有成戊二酰辅酶A，脱氢、脱羧形成巴豆酰辅乙醛酸可产生次甲基四氢叶酸，乙醛酸氧化谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸，蕈类

和眼虫还可合成赖氨酸。 酶A，最后水化、脱氢成乙酰乙酰辅酶A。 生成的甲酸可生成甲酰基四氢叶酸。

形成一碳单位。 2.天冬氨酸类型，由草酰乙酸合成，包括天5.色氨酸：较复杂，先氧化，依次脱去甲醛、2.苏氨酸可分解产生甘氨酸，

丙氨酸，最后形成a-酮己二酸，生成乙酰乙3.丝氨酸的b-碳可转移到四氢叶酸上，生成冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、苏氨酸和异

亮氨酸，细菌和植物还合成赖氨酸。 酰辅酶A。其11个碳原子共生成一个乙酰亚甲基四氢叶酸和甘氨酸。

乙酰辅酶A，一个，4个二氧化碳和一个甲4.组氨酸分解时产生亚氨甲酰谷氨酸，生成3.丙酮酸衍生类型，包括丙氨酸、缬氨酸、

亚氨甲酰四氢叶酸。脱氨后产生次甲基四氢亮氨酸，为异亮氨酸和赖氨酸提供部分碳原酸。

子。 二。a-酮戊二酸途径，由精氨酸、组氨酸、叶酸。

5.甲硫氨酸生成的S-腺苷甲硫氨酸可提供甲4.丝氨酸类型，由3-磷酸甘油酸合成，包括谷氨酰胺、脯氨酸和谷氨酸5种。

1.精氨酸：由精氨酸酶水解成鸟氨酸和尿素，基，产生的高半胱氨酸可从四氢叶酸接受甲丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸。

5.其他，包括苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和再转氨生成谷氨酸g半醛，由脱氢酶氧化成基形成甲硫氨酸。可供给50种受体。

二、生物活性物质 组氨酸。 谷氨酸，转氨或脱氨形成。a-酮戊二酸。

2.组氨酸：组氨酸分解酶脱去氨基形成尿刊1.酪氨酸与黑色素：酪氨酸酶先催化羟化，二、脂肪族氨基酸的合成 酸，再水合、开环生成N-甲亚氨基谷氨酸，形成二羟苯丙氨酸，即多巴，再将多巴氧化(一)谷氨酸类型

谷氨酸转甲亚氨酶催化转给四氢叶酸，形成成多巴醌，多巴醌可自发聚合形成黑色素。1.谷氨酸：由a-酮戊二酸与氨经谷氨酸脱氢

缺乏酪氨酸酶引起白化病。 酶催化合成，消耗NADPH，而脱氨时则生谷氨酸。

3.谷氨酰胺：可由谷氨酰胺酶水解；可将酰2.儿茶酚胺类激素：酪氨酸由酪氨酸羟化酶成NADH。

胺转给a-酮戊二酸，生成两个谷氨酸；也可催化生成多巴，脱羧形成多巴胺，b-羟化形2.谷氨酰胺：谷氨酰胺合成酶可催化谷氨酸

再从S-腺苷甲硫氨酸接受与氨形成谷氨酰胺，消耗一个ATP，是氨合转到a-酮戊二酸的g-羧基上，形成的g-酮谷成去甲肾上腺素，

甲基形成肾上腺素。此三种激素称为儿茶酚成含氮有机物的主要方式。此酶受8种含氮酰胺酸可水解生成a-酮戊二酸。

4.脯氨酸：先由脯氨酸氧化酶形成双键，再胺类激素，对心血管和神经系统有重要作物质反馈抑制，如丙氨酸、甘氨酸等，因为

其氨基来自谷氨酰胺。 加水开环形成谷氨酸g半醛，用NAD氧化用。

3.色氨酸羟化、脱羧形成5-羟色胺，是神经 谷氨酰胺可在谷氨酸合成酶催化下与a-酮成谷氨酸。

三、琥珀酰辅酶A途径，有甲硫氨酸、异亮递质，与神经兴奋、小动脉和支气管平滑肌戊二酸形成2个谷氨酸，这也是合成谷氨酸

收缩、胃肠道肽类激素的释放有关。色氨酸的途径，比较耗费能量，但谷氨酰胺合成酶氨酸和缬氨酸。

1.甲硫氨酸：与ATP生成S-腺苷甲硫氨酸，脱氨脱羧可形成吲哚乙酸，是植物生长激Km小，可在较低的氨浓度下反应，所以常转甲基后水解，生成高半胱氨酸，在胱硫醚素。色氨酸分解的中间物可转变为尼克酸，用。

3.脯氨酸：谷氨酸先还原成谷氨酸g-半醛，-b-合成酶催化下与丝氨酸合成胱硫醚，胱硫但合成率很低。

醚-g-分解酶催化脱去半胱氨酸和氨基，生成4.肌酸合成：先由精氨酸和甘氨酸合成胍基自发环化，再还原生成脯氨酸。可看作分解a-酮丁酸，脱羧成丙酰辅酶A，丙酰辅酶A乙酸，再由S-腺苷甲硫氨酸转甲基，生成肌的逆转，但酶不同，如生成半醛时需ATP活

化。 羧化酶催化生成D-甲基丙二酰辅酶A，消旋酸。可磷酸化，作为储备能源，称为磷酸原。

5.组氨酸脱羧形成组胺，可使平滑肌舒张、4.精氨酸：谷氨酸先N-乙酰化，在还原成半酶生成L-型，变位生成琥珀酰辅酶A。

2.异亮氨酸：转氨，脱羧生成a-甲基丁酰辅微血管扩张、胃酸分泌，引起支气管哮喘、醛，以防止环化。半醛转氨后将乙酰基转给酶A，经b-氧化生成乙酰辅酶A和丙酰辅酶丘疹等过敏反应。临床用抗组胺药物治疗过另一个谷氨酸，生成鸟氨酸，然后与尿素循

敏。组胺还是感觉神经递质。 环相同，生成精氨酸。 A，最后生成琥珀酰辅酶A。

3.缬氨酸：转氨，脱羧形成异丁酰辅酶A，6.多胺合成：是碱性小分子，含多个氨基的5.赖氨酸：蕈类和眼虫以a-酮戊二酸合成赖脱氢、水化后再水解，生成b-羟异丁酸，脱长链脂肪族化合物，如精胺、亚精胺、尸胺、氨酸，先与乙酰辅酶A缩合成高柠檬酸，异氢生成甲基丙二酸半醛，氧化为甲基丙二酰腐胺等。鸟氨酸脱羧形成腐胺，再与S-腺苷构、脱氢、脱羧生成a-酮己二酸，转氨，末

甲硫氨酸生成亚精胺，再反应则生成精胺。端羧基还原成半醛，经酵母氨酸转氨生成赖辅酶A，再变位生成琥珀酰辅酶A。

精胺有退热降压作用。多胺常与核酸并存，氨酸。 四、延胡索酸途径

苯丙氨酸和酪氨酸的部分碳链形成延胡索可能在转录和细胞分裂的调节中起作用。 (二)天冬氨酸类型

7.谷氨酸脱羧生成g-氨基丁酸，是有抑制作1.天冬氨酸：由谷草转氨酶催化合成。 酸，另一部分为乙酰乙酸。

用的神经递质，在生物体中广泛存在。 2.天冬酰胺：由天冬酰胺合成酶催化，谷氨五、草酰乙酸途径

天冬酰胺酶催化生成天冬氨酸，再转氨生成8.半胱氨酸氧化成磺基丙氨酸，脱羧形成牛酰胺提供氨基，消耗一个ATP的两个高能草酰乙酸，进入三羧酸循环。天冬酰胺酶可磺酸。可形成牛磺胆酸，参与脂类吸收。 键。细菌可利用游离氨。也消耗两个。

三、氨基酸代谢缺陷症 3.赖氨酸：细菌和植物先将天冬氨酸还原成控制白血病。

缺乏代谢中的某种酶，可引起代谢缺陷症，半醛，再与丙酮酸缩合成环，还原后开环并六、生糖氨基酸和生酮氨基酸

N-琥珀酰化，末端羧基转氨后脱去琥珀酸，呤。留下的咪唑甘油磷酸经氧化、转氨、脱

飘然而去戊二酸, @酮戊二酸 异构，脱羧，形成赖氨酸。 磷酸形成组氨醇，氧化生成组氨酸。

推门一看百草仙. 草酰乙酸 4.甲硫氨酸：先合成半醛，还原成高丝氨酸，五、氨基酸合成的调节

晚安来客医病痛, 丙酮酸 再将羟基酰化。然后可由两个途径生成高半(一)产物的反馈调节

胱氨酸，一是在硫解酶催化下与硫化氢生成1.简单反馈抑制：如由苏氨酸合成异亮氨酸，告诉吃3-甘油酸. 3-磷酸甘油酸

服完药吃藓烯醇, 4-磷酸赤藓糖,磷酸烯醇式高半胱氨酸，二是与半胱氨酸合成胱硫醚，异亮氨酸抑制苏氨酸脱氨酶。

再裂解放出高半胱氨酸和丙酮酸。最后由52.协同抑制：如谷氨酰胺合成酶受8种物质丙酮酸

喝 PRPP、ATP. PRPP,ATP. 甲基四氢叶酸提供甲基，生成甲硫氨酸。胱抑制。

硫醚途径与分解时不同，合成时有琥珀酰3.多重抑制：催化PEP与赤藓糖-4-磷酸缩合就是把每个黑色的字翻译成一个氨基酸. 基，分解时放出丙酮酸。 的醛缩酶由三种同工酶，分别三种产物的抑不过有两个提示:

1.凡发 yi 的字只能翻译成 I(异亮氨酸). 5.苏氨酸：天冬氨酸依次还原成半醛和高丝制。

氨酸，被ATP磷酸化后由苏氨酸合成酶水解4.连续反馈抑制：产物抑制某中间过程，使2.第三句的\晚\翻译成V(缬氨酸),而第五句生成苏氨酸。 其底物积累，抑制前面的反应。如半胱氨酸的\完\翻译成W(色氨酸).

6.异亮氨酸：有4个碳来自天冬氨酸，2个和甲硫氨酸等合成。

来自丙酮酸，一般列入天冬氨酸类型，但其5.其他：甘氨酸的合成受一碳单位和FH4的 合成与缬氨酸类似，见下。 调节，丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸不受反馈第十五章 核酸代谢

第一节 分解代谢 (三)丙酮酸衍生物类型 抑制，与其酮酸保持可逆平衡。

1.丙氨酸：由谷丙转氨酶合成，反应可逆，(二)酶量调节：一些酶的合成受产物阻遏，一、核酸的降解 无反馈抑制。 如大肠杆菌的甲硫氨酸合成中的某些酶。阻核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脱

氧核糖核酸酶、内切酶和外切酶之分。蛇毒2.缬氨酸：丙酮酸脱羧、氧化成乙酰TPP，遏调节速度较慢。

磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，

与另一个丙酮酸缩合，形成α-乙酰乳酸，然

既可水解DNA，又可水解RNA，但蛇毒磷后甲基移位，脱水形成α-酮异戊酸，转氨生第六节 氨基酸衍生物的合成

酸二酯酶从3'端水解，生成5'-核苷酸；牛脾一、谷胱甘肽 成缬氨酸。

3.异亮氨酸：苏氨酸脱水脱氨生成α-酮丁(一)功能：作为还原剂，保护红细胞等不被磷酸二酯酶从5'端水解，生成3'-核苷酸。细

胞内还有限制性内切酶，可水解外源DNA。

酸，然后与缬氨酸相同，与活性乙醛缩合，氧化损伤。一般还原型与氧化型的比值为

500。谷胱甘肽与过氧化物反应可解毒。谷二、核苷酸的降解 移位、脱水、转氨，生成异亮氨酸。

核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸，特4.亮氨酸：开始与缬氨酸相同，形成α-酮异胱甘肽还参与氨基酸的转运。

戊酸后与乙酰辅酶A合成α-异丙基苹果酸，(二)合成：谷氨酸的γ-羧基与半胱氨酸生成异性强的酶只水解5'-核苷酸，称为5'-核苷异构、脱氢、脱羧，形成α-酮异己酸，转氨肽键，再与甘氨酸反应生成谷胱甘肽。共消酸酶，或相反。核苷磷酸化酶将核苷分解为

碱基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成碱基和耗2个ATP。 生成亮氨酸。

核糖-1-磷酸可被磷酸核糖变位酶催化二、肌酸：需甘氨酸、精氨酸和甲硫氨酸，戊糖。(四)丝氨酸类型

为核糖-5-磷酸，进入戊糖支路或合成

1.丝氨酸：3-磷酸甘油酸脱氢生成3-磷酸羟精氨酸提供胍基，甲硫氨酸提供甲基。

PRPP。...........三、嘌呤的分解 基丙酮酸，转氨生成3-磷酸丝氨酸，水解形三、卟啉

(一)在线粒体中，甘氨酸与琥珀酰辅酶A缩(一)水解脱氨：腺嘌呤生成次黄嘌呤，鸟嘌成丝氨酸。

2.甘氨酸：丝氨酸经丝氨酸转羟甲基酶催化，合，生成5-氨基乙酰丙氨酸(ALA)，ALA合呤生成黄嘌呤。也可在核苷或核苷酸水平上

成酶含磷酸吡哆醛，是限速酶，受血红素抑脱氨。 形成甲叉FH4和甘氨酸。

(二)氧化：次黄嘌呤生成黄嘌呤，再氧化生

3.半胱氨酸：某些植物和微生物由O-乙酰丝制。

氨酸和H2S反应生成，其H2S由硫酸还原(二)ALA从线粒体进入细胞质，2个缩合成成尿酸。都由黄嘌呤氧化酶催化，生成过氧而来。动物则由高半胱氨酸与丝氨酸合成胱一分子胆色素原，由ALA脱水酶催化。4化氢。别嘌呤醇是自杀底物，其氧化产物与硫醚，再分解成半胱氨酸和α-酮丁酸，与甲分子胆色素原首尾相连，形成线性四吡咯，酶活性中心的Mo4+紧密结合，有强烈抑制

再环化，改变侧链和饱和度，生成原卟啉IX，作用。可防止尿酸钠沉积，用于治疗痛风。 硫氨酸的分解相同。

与Fe2+螯合，生成血红素。如缺乏某些酶，(三)鸟类可将其他含氮物质转化为尿酸，而三、芳香族氨基酸的合成

某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和(一)形成分枝酸：芳香族氨基酸由植物和微可引起中间物积累，称为卟啉症。

生物合成，分枝酸是其共同前体。赤藓糖-4-(三)分解：单加氧酶使血红素断裂，形成线CO2。

磷酸与磷酸烯醇式丙酮酸缩合，生成莽草酸性的胆绿素，放出CO。胆绿素还原生成胆四、嘧啶的分解 后与另一个PEP形成分枝酸，称为莽草酸途红素，是青肿伤痕变色的原因。胆红素在肝胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶，再还原成二氢尿

脏与2个葡萄糖醛酸结合，增加溶解度，从嘧啶，然后开环，水解生成β-丙氨酸，可转径。

(二)苯丙氨酸：分枝酸变位生成预苯酸，脱胆汁进入肠道。血红素中的铁可再循环。 氨参加有机酸代谢。胸腺嘧啶与尿嘧啶相

似，还原、开环、水解生成β-氨基异丁酸，水脱羧形成苯丙酮酸，再转氨生成苯丙氨Now-----------look!

可直接从尿排出，也可转氨生成甲基丙二酸氨基酸氧化途径 解释 酸。

半醛，最后生成琥珀酰辅酶A，进入三羧酸(三)酪氨酸：分枝酸变位，氧化脱羧形成对

循环。 羟苯丙酮酸，转氨生成酪氨酸。也可由苯丙半块酥饼干,四个旧铜板;

氨酸羟化形成。苯丙氨酸和酪氨酸的合成称半苏丙甘丝->丙酮酸

第二节 合成代谢 弹尽粮绝来,容色本已老; 为预苯酸支路。

一、嘌呤核糖核苷酸的合成

(四)色氨酸：分枝酸接受谷氨酰胺的氨基，亮赖色苯酪->乙酰乙酰辅酶A

(一)从头合成途径

生成邻氨基苯甲酸，再与磷酸核糖焦磷酸老本胡吃掉,天天嚼青草;

1.嘌呤环的元素来源

(PRPP)缩合，核糖的C1与氨基相连，由焦酪苯->延胡索酸;天(Asp)天(Asn)->草酰乙酸

2.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提

磷酸水解驱动。然后核糖部分重排，脱水脱腹中早无谷,无脸惊先祖;

供，由5-磷酸核糖与ATP在磷酸核糖焦磷酸

羧，生成吲哚-3-甘油磷酸，甘油被丝氨酸取脯谷精酰(Gln)组->@酮戊二酸

激酶催化下生成。IMP的合成有10步，分

代即生成色氨酸，由色氨酸合成酶催化。色留下一双鞋,全部喂老虎.

两个阶段，先生成咪唑环，再生成次黄嘌呤。

氨酸的C1、C6来自PEP，2、3、4、5位来硫异缬->琥珀酰辅酶A.

首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，再连接

自赤藓糖，7、8位来自核糖，氮来自谷氨酰

一个孤独的老年人的悲惨命运. 甘氨酸、甲川基，甘氨酸的羰基生成氨基后

胺，吲哚以外来自丝氨酸。

环化，生成5-氨基咪唑核苷酸。然后羧化，

四、组氨酸合成：首先PRPP的C1与ATP氨

基酸合成途径 得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，最后脱水闭

的N1相连，脱去焦磷酸后开环，分解，放

无需翻译的内容 环，生成IMP。

出5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸，用于合成嘌

3.AMP的合成：IMP与天冬氨酸生成腺苷酸酸，最后由谷氨酰胺酰胺化生成NAD。NAD聚合酶活性和外切酶活性，其中3'-5'外切酶琥珀酸，由腺苷酸琥珀酸合成酶催化，GTP激酶催化生成NADP。 活性起校正作用，5＇-3＇活性起修复和切除提供能量。腺苷酸琥珀酸裂解酶催化分解生二、FAD的合成 引物作用。DNA聚合酶I主要起损伤修复作成AMP和延胡索酸。 黄素先与ATP生成黄素单核苷酸，再与ATP用。每秒可聚合10个碱基。切除氨基端5＇4.GMP的合成：IMP先由次黄嘌呤核苷酸脱生成FAD。 -3＇外切酶活性后称为Klenow fragment，用氢酶氧化生成黄嘌呤，再由谷氨酰胺提供氨三、辅酶A的合成 于引物标记等。 基，生成GMP。 泛酸先与ATP生成4-磷酸泛酸，再与半胱氨2.DNA聚合酶II：单链，以切口双链DNA(二)补救途径： 酸缩合并脱羧生成4-磷酸泛酰巯基乙胺，与为模板，作用不清楚。 1.碱基与核糖-1-磷酸在特异的核苷磷酸化酶ATP缩合成脱磷酸辅酶A，最后被ATP磷酸3.DNA聚合酶III：起DNA复制作用，功能催化下生成核苷，再由其核苷磷酸激酶生成化成辅酶A。 与聚合酶I相似。全酶共10种亚基，含锌。

核苷酸。只有腺苷激酶。 每秒可聚合1000个碱基。 2.嘌呤与PRPP在磷酸核糖转移酶催化下生(三)真核生物DNA聚合酶：有a、b、g、δ、第十六章 DNA的生物合成 成核苷酸。有腺嘌呤磷酸核糖转移酶和次黄ε五种，性质与大肠杆菌的酶相似，多无外第一节 DNA的复制 嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。 切酶活性。a相当于聚合酶III，用于引发、一、半保留复制(semi-conservation eplication) (三)调控 滞后链合成；b主要起修复作用，γ位于线

从头合成途径受AMP和GMP的反馈抑制，(一)证据： 粒体，δ合成前导链，但前50个碱基由a

1.用氮15标记大肠杆菌DNA，然后在氮-14第一步转酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一合成。 中培养，新形成的DNA是杂合双链，即双步只受自身抑制。从头合成与补救途径之间(四)DNA连接酶：使双链DNA切口处的5'-一条是轻链。第磷酸和3'-羟基生成磷酸二酯键。需供能，细有平衡。先天缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖链中一条是重链(约重1％)，

转移酶称为莱-纳二氏综合症，X染色体隐性二代则有一半全是轻链，一半是杂合双链。 菌用NAD，动物和噬菌体用ATP，形成焦遗传，患者尿酸和PRPP水平高，从头合成2.大肠杆菌DNA在用氚标记的胸苷复制近磷酸键的活化形式，再由3'羟基发动亲核攻加速，导致痛风和自残。正常大脑中次黄嘌两代，放射自显影，未复制部分银密度低，击，形成磷酸二酯键。大肠杆菌的连接酶作呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活力高，而从头合由一条放射链和一条非放射链组成；已复制用于粘末端，T4的还可作用于平末端。 成酶活力低，对补救途径依赖较大。别嘌呤部分有一条双链是放射的，一条双链有一半四。半不连续复制(semi-discontinuocos 醇可降低尿酸浓度，但不能降低PRPP浓度，是放射的。这证明大肠杆菌DNA是环状分replication)

子，以半保留方式复制。 (一)复制叉由5'向3'方向连续复制，称为前不能防止自残。

(二)特点：子代保留一条亲代链，而不是将导链；另一条链复制叉由3'向5'移动，而DNA二、嘧啶核糖核苷酸的合成

(一)尿嘧啶核苷酸的合成：谷氨酰胺与碳酸它分解。这说明DNA是相对稳定的。双螺复制方向不变，形成许多不连续片段，称为

最后连接成完整的DNA，称为滞氢根在氨甲酰磷酸合成酶催化下生成氨甲旋DNA(或RNA)是所有已知基因的复制形冈崎片段，

后链。 酰磷酸，消耗2个ATP。氨甲酰磷酸与天冬式。

二、复制的起点和单位 (二)首先由引物合成酶由5'向3'方向合成10氨酸生成氨甲酰天冬氨酸，闭环氧化生成乳

清酸，再与PRPP生成乳清苷酸，脱羧生成(一)基因组能独立进行复制的单位称为复制个核苷酸以内的RNA引物，然后聚合酶III

子。原核生物是单复制子，真核生物是多复在引物3'-羟基上合成DNA，再由聚合酶IUMP。

(二)CMP的合成：UMP先与2分子ATP反制子。每个复制子有起点。通过测定基因出切除引物，填补空白，最后DNA连接酶将应生成UTP，在CTP合成酶催化下与谷氨现的频率可以确定起点位置，距离起点越近冈崎片段连接起来，形成完整DNA。

的基因出现的频率越高。起点有发动复制的(三)复制具有高度忠实性，其错配几率约为酰胺、ATP生成CTP。

(三)补救途径：尿嘧啶可与PRPP生成UMP，序列，也有决定拷贝数的序列。起点的结构10-10，从热力学上考虑，碱基发生错配的几

率约为10-2，酶对底物的选择作用和校正作也可与1-磷酸核糖生成尿苷，再被尿苷激酶是很保守的。

已发现Ecoli的与复制终止用各使错配几率下降10-2，所以体外合成催化生成UMP。胞嘧啶不能与PRPP反应，(二)复制终止点：

有关位点，其中含有23bp的保守序列，由DNA的错配几率为10-6。体内复制叉的复但胞苷可被尿苷激酶催化生成CMP。

真核杂结构提高了复制的准确性，修复系统对错(四)调控：氨甲酰磷酸合成酶受UMP反馈抑tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。

配加以纠正，进一步提高了复制的忠实性。 制，天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶受生物中似乎没有复制终止点。

(三)复制多数是双向、对称的，但也有例外。五、解链 CTP反馈抑制。

通过放射自显影可以判断复制是双向还是复制时必需解链，如靠旋转，则大肠杆菌三、脱氧核糖核苷酸的合成

(一)核糖核苷酸的还原：由核糖核苷酸还原单向：先在低放射性培养基中起始复制，再DNA要达到每分钟6000转。其实复制时是酶体系催化，包括4种蛋白，可将NDP还转移到高放射性培养基中，如是双向复制，用拓扑异构酶和解螺旋酶来解链的。拓扑异原为dNDP，需镁和ATP。各种核苷一磷酸其放射自显影图是中间银密度低；单向复制构酶I可切断一条链，牵引另一条链通过切

口，再连接起来。每次可消除一个负超螺旋，酸可被特异的核苷一磷酸激酶催化生成核则为一端低。

不需要ATP。同转录有关。拓扑异构酶II每苷二磷酸，核苷二磷酸激酶特异性很低，可(四)单向复制有一些特殊方式：

1.滚动环：噬菌体φX174DNA是环状单链分次引入2个负超螺旋，需要ATP。引入负超催化核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转变。

(二)碱基和脱氧核糖-1-磷酸可由磷酸化酶合子，复制时先形成双链，再将正链切开，将螺旋可消除复制叉前进带来的张力，促进解成脱氧核糖核苷，再由脱氧核糖核苷激酶生5'连接在细胞膜上，从3'延长，滚动合成出链。解螺旋酶通过水解ATP来解开双链，每

新的正链。 对碱基需2个ATP。单链结合蛋白(SSB)可成脱氧核糖核苷酸。

线粒体DNA复制时是高度不对称与解开的单链结合，防止复性和水解。 胸腺嘧啶核苷酸的生成：dUMP被甲叉四氢2.取代环：

叶酸甲基化，生成dTMP，由胸腺嘧啶核苷的，一条链先复制，另一条链保持单链而被六、DNA复制体的结构

酸合成酶催化。转甲基后生成二氢叶酸，由取代，呈D环形状。这是因为两条链的复制七、与DNA复制有关的酶和蛋白质因子由二氢叶酸还原酶再生。叶酸类似物如氨基蝶起点不同，另一条链的起点露出才能复制。 30多种，他们在复制叉上形成离散的复合

物，彼此配合，进行高度精确的复制，这种呤、氨甲蝶呤等，能与二氢叶酸还原酶不可三、有关的酶

结构称为复制体。引物合成酶与另外6种蛋逆结合，抑制一碳单位的转移反应，可作抗(一)反应特点：

白构成引发体。在DNA复制叉上进行的基肿瘤药物。dUMP可由UDP还原、脱磷酸生1.以四种dNTP为底物

2.需要模板指导 本活动包括： 成，也可由dCMP脱氨生成。

3.需要有引物3'-羟基存在 (一)双链的解开

4.DNA链的生长方向是5'-3' 第三节 辅酶核苷酸的合成 (二)RNA引物的合成 5.产物DNA的性质与模板相同 一、NAD的合成 (三)DNA链的延长

烟酸先与磷酸核糖焦磷酸生成烟酸单核苷(二)大肠杆菌DNA聚合酶 (四)切除引物，填补缺口，连接相邻的DNA酸，再与ATP缩合生成烟酸腺嘌呤二核苷1.DNA聚合酶I：单链球状蛋白，含锌。有片断

(五)切除和修复尿嘧啶和错配碱基。 1.复制时的碱基错配 损伤，则模板链优先修复。 八、真核生物DNA的复制 2.互变异构：A＝NH时可形成A=C，G－OH

第三节 逆转录 (一)真核生物有核小体结构，复制速度慢，时可形成GT三键配对

一、逆转录酶 复制叉每分钟移动约1000－3000碱基对，3.碱基脱氨：C-U，A-I，G-X

而细菌约为50千碱基对。真核生物有许多4.碱基丢失：大肠杆菌每代丢失一个嘌呤，含两个亚基，a亚基是b亚基水解产生的。复制起点，复制子只有细菌的几十分之一，哺乳动物可达一万个。嘧啶丢失几率只有嘌含锌。要求有模板和不少于四个核苷酸的引

物，由5'向3'合成DNA。真核生物的信使所以复制时间在同一数量级(E.coli 4.2Mb，呤的1／20。

RNA加入寡聚dT后可作为模板。此酶有多酵母、果蝇40Kb，植物300，蛙200，鼠二、光复活

150Kb)。快速生长的原核生物，其复制起点光复活酶可被可见光(300－600纳米，400种功能，可先合成DNA－RNA杂合分子，可连续复制，而真核生物采取多复制起点的纳米最有效)激活，分解由于紫外线照射而形再水解RNA(RNA酶H活力)，然后复制其方法加速复制。 成的嘧啶二聚体。此酶广泛存在，但人体只互补链，形成双链DNA。 (二)真核生物复制时，核小体打开，组蛋白存在于淋巴细胞和皮肤成纤维细胞，且是次二、逆转录过程：

以前任宿主的tRNA为引物,为复制末端,需直接转移到子代前导链上，滞后链用新合成要修复方式。

要借助末端重复结构进行\跳跃\。 的组蛋白。所以DNA是半保留的，而组蛋三、切除修复

白是全保留的。真核生物冈崎片段长度约为(一)细胞内有多种特异的核酸内切酶，可识三、意义 200碱基对(E.coli 1－2Kb)，相当于一个核小别DNA的损伤部位，在其附近将DNA单链(一)逆转录与细胞恶性转化有关，为肿瘤的体的长度。 切开，再由外切酶将损伤链切除，由聚合酶研究和防治提供了重要线索。艾滋病、乙肝(三)真核生物的增殖周期可分为DNA合成以完整链为模板进行修复合成，最后有连接等也有逆转录过程。

(二)逆转录病毒经过改造，可作为信息载体，前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合酶封口。

成后期(G2期)和有丝分裂期(M期)等四个时(二)碱基脱氨形成的尿嘧啶、黄嘌呤和次黄用于肿瘤和遗传疾病的基因治疗。

相，间期为分裂期作准备，进行生物大分子嘌呤可被专一的N-糖苷酶切除，然后用(三)真核生物的基因组中多含逆假基因，可和细胞器的倍增。前期合成DNA复制必须AP(apurinic/apyrimidinic，缺嘌呤或缺嘧啶)能是信使RNA经逆转录而整合到基因组中的蛋白质和RNA，复制期先复制常染色质核酸内切酶打开磷酸二酯键，进行切除修的。所以真核生物正常细胞也存在逆转录过DNA，再复制异染色质。然后进入有丝分裂复。DNA合成时消耗NADPH合成胸腺嘧程。 的准备期。前期变动较大。分裂期后，有些啶，可与胞嘧啶脱氨形成的尿嘧啶相区别， 细胞进入前期，开始下一个周期；有些失去提高复制的忠实性。RNA是不修复的，所以

第十七章 RNA的生物合成 分裂能力；有些脱离分裂周期，或进行分化，采用\廉价\的尿嘧啶。

或进入静止期(G0期)。成年动物大部分细胞(三)切除修复不需光照，也称暗修复。大肠第一节 转录 处于静止期。 杆菌中有UvrABC系统，可切除修复嘧啶二一、定义

(一)转录单位

九、DNA复制的调控 聚体。人体缺乏相应系统则发生\着色性干皮

复制有复杂的调控机制。有正调节，也有负病\，皮肤干燥，有色素沉着，易患皮肤癌。(二)启动子(promoter)

(三)终止子(terminator)

调节。有顺式作用，即以某DNA序列为调可加入T4内切酶治疗。

二、RNA聚合酶 控因子；也有反式作用，即以基因的产物，四、重组修复

如蛋白质或RNA为调控因子。原核生物的以上修复发生在复制前，称为复制前修复。(一)酶的特性：以4种NTP为底物，需模板复制起点与细胞膜相结合，复制与细胞膜有复制时未修复的损伤部分会留下缺口，通过和镁离子，合成方向也是5'－3'，但不需要密切关系。真核生物复制从核膜开始，与质遗传重组进行修复：从完整的母链上将相应引物。

(二)酶的分类：

膜也密切相关。dnaA浓度决定起始频率。 序列移至缺口处，用再合成的序列填补母链

是单链蛋 的空缺。此过程也叫复制后修复。重组修复1.噬菌体的RNA聚合酶结构简单，

第二节 DNA的修复 中原损伤没有除去，但若干代后可逐渐稀白，功能也简单。

可一、DNA的损伤 释，消除其影响。所需要的酶包括与重组及2.细菌则具有复杂的多亚基结构(450Kd)，

(一)环境作用 修复合成有关的酶，如重组蛋白A、B、C识别并转录超过1000个转录单位。

3真核生物的酶有多种，根据a－鹅膏蕈碱1.物理因素 及DNA聚合酶、连接酶等。

(环状8肽，阻断RNA延伸)的抑制作用可分2紫外线：形成嘧啶二聚体，使转录终止，五、诱导修复

聚合酶A对它不敏感，分布于核仁，复制受阻。 DNA严重损伤能引起一系列复杂的诱导效为三类：

2电离辐射：αβγX-射线等，主要通过电应，称为应急反应，包括修复效应、诱变效转录核糖体RNA；聚合酶B对低浓度敏感，离作用造成损伤。可造成多种损伤，如DNA应、分裂抑制及溶原菌释放噬菌体等。细胞存在于核质，转录信使RNA；聚合酶C位

对高浓度敏感，转录小分子量RNA，断裂、碱基脱落、杂环破裂、氧化等。 癌变也可能与应急反应有关。应急反应诱导于核质，

5SRNA等。各种RNA聚合酶2.化学因素 切除和重组修复酶系，还诱导产生缺乏校对如转运RNA、

2烷化剂：有活泼烷基，可转移到碱基或磷功能的DNA聚合酶，加快修复，避免死亡，都是由10-15种不同亚基组成的多亚基复合酸上，如硫酸二甲酯、芥子气等。鸟嘌呤的但提高了变异率。单链DNA诱导重组蛋白物。

结构简O6和N7最易烷化，导致错配(GT)或脱落。A，可水解Lex A蛋白，使一系列基因得到4.线粒体和叶绿体也有RNA聚合酶，

磷酸三酯不稳定，易断裂。双功能试剂可造表达，如RecA、UvrABC、SOS修复所需的单，能合成所有种类RNA。................. 成交联。 酶等，产生应急反应。应急反应可作为致癌(三)酶的构成：大肠杆菌的全酶有5个亚基

含2个锌。β催化形成磷酸2基或核苷类似物：FU、BrdU、6-巯基嘌呤物的简易检测方法。采用缺乏修复系统、膜(α2ββ'ωζ)，

β'结合模板，ζ亚基称为起始因子，等。可竞争抑制核苷酸合成或掺入核酸导致透性高的E.coli突变株，并添加鼠肝匀浆液。 二酯键，

可使RNA聚合酶稳定地结合到启动子上。错配。 六、Ada蛋白

ζ亚基在不同菌种间2亚硝酸盐及亚硝胺：前者造成脱氨，后者也叫适应性蛋白，可识别甲基化的DNA，将ββ'ωζ称为核心酶。

氧化后生成烷化剂和自由基。 甲基转移到自身的半胱氨酸上，不可逆，故变动较大，而核心酶比较恒定。酶与不同启2代谢活化化合物：如苯并笓、黄曲霉毒素称\自杀修复\。可修复磷酸及鸟苷上的甲基。 动子的结合能力不同，不同启动因子可识别

不同的启动子。ζ70识别启动子共有序列，等。经混合功能氧化酶催化形成环氧化物，七、真核细胞修复特点

与核酸结合，造成突变。以上物理及化学因1.多聚腺苷酸－核糖化：由多聚(ADP-核糖)ζ32识别热休克基因，ζ60在氮饥饿时起素统称诱变剂。 聚合酶催化，用NAD合成并转移到相应蛋作用。ζ通过随机移动起作用，不需解链。 3.生物因素 白上。可增加一些修复酶的活性，如连接酶。 (四)模板：以完整双链DNA为模板，其中仅2DNA、RNA肿瘤病毒可插入基因组，引起2.转录－修复偶联：转录时，若模板链损伤，一条链可转录。转录时局部解链，转录后突变。 则转录暂停，转录因子TFIIS使聚合酶退回，DNA重新形成双螺旋结构，所以DNA是全(二)自发性损伤 CSA/CSB及TFIIE召集修复。若DNA双链保留的。

三、转录过程 23S、5SRNA和若干转运RNA基因组成。入到靠近反密码子处，与反密码子配对，取分为起始、延长和终止三个阶段。起始包括16S和23S之间常由转运RNA隔开。转录代反密码子环。第一步由内切酶切除插入序对双链DNA特定部位的识别、局部(17bp)产物在RNA酶III的作用下裂解产生核糖体列，不需ATP；第二步由RNA连接酶连接，解链以及在最初两个核苷酸间形成磷酸二RNA的前体P16和P23，再由相应成熟酶加需要ATP。

酯键。第一个核苷酸掺入的位置称为转录起工切除附加序列。前体加工时还进行甲基(二)四膜虫核糖体RNA的拼接：某些四膜虫点。 化，产生修饰成分，特别是a-甲基核苷。26S核糖体RNA基因中有一个内含子，其拼起始后起始因子离开，核心酶构象改变，沿N4,2'-O二甲基胞苷(m4Cm)是16S核糖体接只需一价和二价阳离子及鸟苷酸或鸟苷模板移动，转录生成杂交双链(12bp)，随后RNA特有成分。5S核糖体RNA一般无修饰存在即可自发进行。其实质是磷酸酯的转移DNA互补链取代RNA链，恢复DNA双螺成分。 反应，鸟苷酸起辅助因子的作用，提供游离旋结构。延伸速度为50nt/s，酶移动17nm。(二)转运RNA：有60个基因，其加工包括： 3'羟基。 错误几率为10-5。 1.内切酶在两端切断，大肠杆菌RNA酶P(三)信使RNA：真核生物编码蛋白质的核基聚合酶到达终点时，在终止辅助因子的帮助是5'成熟酶 因的内含子属于第二类内含子，左端为GT，下停止反应，酶和RNA链脱落，转录结束。 2.外切酶从3'修剪，除去附加顺序。RNA酶右端为AG。先在左端切开，产生的5'末端四、启动子和转录因子 D是3'成熟酶 与3'端上游形成5',2'-磷酸二酯键，构成套索(一)定义：酶识别、结合、开始转录的一段3.3'端加上CCAOH，由转运RNA核苷酰转结构。然后内含子右端切开，两个外显子连DNA序列。强启动子2秒钟启动一次转录，移酶催化，某些转运RNA已有，切除附加接起来。通过不同的拼接方式，可形成不同弱启动子10分钟一次。 序列后即露出。 的信使RNA。 (二)原核生物：大肠杆菌在起点上游约－104.核苷的修饰：修饰成分包括甲基化碱基和 碱基对处有保守序列TATAAT，称为pribnow 假尿苷，修饰酶具有高度特异性。甲基化对第三节RNA的复制 box，有助于局部解链。在其上游还有碱基和序列都有严格要求，一般以S-腺苷甲一、噬菌体QbRNA的复制

其RNA是单链，正链，侵入大肠杆菌后立TTGACA，称为－35序列，提供RNA聚合硫氨酸为甲基供体。

酶识别的信号。 (三)信使RNA：细菌多数不用加工，转录与即翻译，产生复制酶的b亚基，与宿主的三(三)真核生物：复杂，差异较大。 翻译是偶联的。也有少数多顺反子信使RNA个亚基(α为核糖体蛋白，γ、δ均为肽链延1.信使RNA的启动子通常有三个保守区，－必须由内切酶切成较小的单位，然后翻译。长因子)构成复制酶，进行复制。先以正链为25到－30有TATA框，是解链位置，并决定如核糖体大亚基蛋白与RNA聚合酶的b亚模板合成负链，再根据负链合成正链。合成转录起点；－75位置有CAAT框，与RNA基基因组成混合操纵子，转录后需经RNA负链时需要宿主的两个蛋白因子，合成正链聚合酶的结合有关；更上游还有GC框，某酶III切开，各自翻译。因为RNA聚合酶的则不需要，所以可大量合成。病毒的蛋白质些转录因子可结合。后两个称为上游因子，合成水平低得多，切开有利于各自的翻译调合成受RNA高级结构的调控。 对转录起始频率有较大影响。 控。较长的RNA会产生高级结构，不利于二、病毒RNA复制的主要方式 2.小RNA的启动子在转录区内部，有一些辅翻译，切开可改变其结构，从而影响其功能。 (一)病毒含正链RNA，先合成复制酶，复制

后合成其他蛋白质进行装配。如噬菌体Qb助因子帮助RNA聚合酶识别。 二、真核生物

五、终止子和终止因子 (一)核糖体RNA：基因拷贝数多，在几十到及灰质炎病毒。 (一)定义 几千之间。基因成簇排列在一起，由RNA(二)病毒含负链和复制酶，先合成正链，再(二)所有原核生物的终止子在终点之前都有聚合酶I转录生成一个较长的前体，哺乳动合成病毒蛋白和复制病毒RNA。如狂犬病一个回文结构，可使酶减慢移动或暂停合物为45S。核仁是其转录、加工和装配成核毒。

如呼肠孤病成。大肠杆菌有两类终止子： 糖体的场所。RNA酶III等核酸内切酶在加(三)病毒含双链RNA和复制酶，

1.简单终止子，回文区有一段富含GC对的工中起重要作用。5SRNA基因也是成簇排列毒。先复制正链，再翻译成病毒蛋白，最后序列，回文后有寡聚尿苷。 的，由RNA聚合酶III转录，经加工参与构合成负链，形成双链RNA分子。

如白血病病毒和肉2.依赖ρ的终止子，必须在有ρ因子时才能成大亚基。核糖体RNA可被甲基化，主要(四) 致癌RNA病毒：

发挥作用，不含GC对，也无寡聚尿苷。ρ在核苷2'羟基，比原核生物甲基化程度高。瘤病毒，先逆转录生成DNA前病毒，再转因子是蛋白质，可与酶作用，释放RNA，并多数核糖体RNA没有内含子，有些有内含录、翻译。

使酶脱离。 子但不转录。

(三)某些因子可使酶越过终止子继续转录，(二)转运RNA：由RNA聚合酶III转录， 加第四节 RNA生物合成的抑制剂 称为通读。常见于某些噬菌体的时序控制，工与原核相似，但3'端的CCA都是后加的，一、碱基类似物

有些人工合成的碱基类似物能干扰和抑制早期基因与晚期基因以终止子相隔，早期基还有2'-O-甲基核糖。

因产生抗终止因子，使发生通读以表达晚期(三)信使RNA：真核生物编码蛋白质的基因核酸的合成。作用方式有以下两类： 基因。 以单个基因为转录单位，但有内含子，需切(一)作为代谢拮抗物，直接抑制核苷酸生物六、转录的调控 除。信使RNA的原初转录产物是分子量很合成有关酶类。如6-巯基嘌呤进入体内后可(一)遗传信息的表达有时序调控和适应调大的前体，在核内加工时形成大小不等的中转变为巯基嘌呤核苷酸，抑制嘌呤核苷酸的

可作为抗癌药物，治疗急性白血病等。控，转录水平的调控是关键环节，因为这是间物，称为核内不均一RNA(hnRNA)。其加合成。

此类物质一般需转变为相应的核苷酸才能表达的第一步。转录调控主要发生在起始和工过程包括：

终止阶段。 1.5'端加帽子：在转录的早期或转录终止前表现出抑制作用。

形成异常RNA或DNA，(二)操纵子是细菌基因表达和调控的单位，已经形成。首先从5'端脱去一个磷酸，再与(二)进入核酸分子，

有正调节和负调节因子。阻遏蛋白的作用属GTP生成5'，5'三磷酸相连的键，最后以S-影响核酸的功能并导致突变。5-氟尿嘧啶类

可进入RNA，与腺嘌呤配对或异于负调控。环腺苷酸通过其受体蛋白(CRP)腺苷甲硫氨酸进行甲基化，形成帽子结构。似尿嘧啶，

构成烯醇式与鸟嘌呤配对，使A-T对转变为促进转录，可促进许多诱导酶的合成。操纵帽子结构有多种，起识别和稳定作用。

子可构成综合性调控网络，如SOS反应等。2.3'端加尾：在核内完成。先由RNA酶IIIG-C对。因为正常细胞可将其分解，而癌细对终止子也有调控作用，如衰减子。 在3'端切断，再由多聚腺苷酸聚合酶加尾。胞不能，所以可选择性抑制癌细胞生长。 (三)真核生物不组成操纵子，而是通过激素、尾与通过核膜有关，还可防止核酸外切酶降二、DNA模板功能抑制物

(一)烷化剂：带有活性烷基，能使DNA烷基生长因子等进行调控。某些DNA序列对转解。

录起增强作用，称为增强子。 3.内部甲基化：主要是6-甲基腺嘌呤，在化。鸟嘌呤烷化后易脱落，双功能烷化剂可 hnRNA中已经存在。可能对前体的加工起识造成双链交联，磷酸基烷化可导致DNA链

断裂。通常有较大毒性，引起突变或致癌。 第二节 转录后加工 别作用。

(二)放线菌素类：可与DNA形成非共价复合一、原核生物 三、RNA的拼接

抑制其模板功能。包括一些抗癌抗生素。 (一)核糖体RNA：大肠杆菌共有7个核糖体(一)转运RNA的拼接：由酶催化，酶识别共物，

RNA的转录单位，每个转录单位由16S、同的二级结构，而不是序列。通常内含子插(三)嵌入染料：含有扁平芳香族发色团，可

插入双链DNA相邻碱基对之间。常含丫啶氨基酸都有一个专一的酶。酶有校对机制，需GTP和ATP。

或菲啶环，与碱基大小类似，可在复制时增一方面对转运RNA有专一性，另一方面还(五)延伸因子和终止因子：EF1a相当于加一个核苷酸，导致移码突变。如溴乙啶。 有水解位点，可水解错误酰化的氨基酸。 EFTu，EF1bg相当于EFTs。终止因子(eRF)三、RNA聚合酶抑制剂 (三)转运RNA的作用：起接头作用，根据密称为信号释放因子。 (一)利福霉素：抑制细菌RNA聚合酶活性。 码子决定氨基酸的去向。转运RNA反密码(六)蛋白激酶参与调节：可使eIF2磷酸化，(二)利链菌素：与细菌RNA聚合酶b亚基结子的某些突变可抵销一些有害突变，称为校抑制下一轮起始，小亚基不能与转运RNA合，抑制RNA链的延长。 正突变。 结合，翻译受抑制。只有脱磷酸后才能重新(三)a-鹅膏蕈碱：抑制真核生物RNA聚合酶。 二、肽链合成的起始 起作用。缺乏血红素时即激活蛋白激酶，抑 (一)起始信号：起始密码子是AUG，其上游制血红蛋白合成。 约10个核苷酸处有一段富含嘌呤的序列，六、抑制剂：白喉毒素可使移位酶(EF2)ADP-第十八章 蛋白质的生物合成 可与16S rRNA的3'端互补，与起始有关。 核糖化，抑制真核生物的移位作用。亚胺环第一节 概述 (二)起始复合物的形成： 己酮只作用于80S核糖体，抑制真核生物的一、遗传密码 1.起始氨基酸：是N-甲酰甲硫氨酸，其转运翻译。氯霉素、链霉素、四环素、新霉素、(一)定义：密码子、遗传密码字典 RNA也有所不同，称为tRNAf，与甲硫氨酸卡那霉素只作用于原核生物，链霉素、新霉(二)基本特性 结合后被甲酰化酶以甲酰四氢叶酸甲基化，素、卡那霉素与小亚基结合，引起错读。 1.无标点：是连续阅读的，若插入或删除一生成fMet-tRNAf。 个碱基，会使以后的读码发生错误，称为移2.30S起始复合物：信使RNA先与小亚基结第三节 多肽的运输和加工 码。 合，在起始因子3(IF3)的参与下形成一、信号肽

2.一般不重叠：只有少数基因的遗传密码是mRNA-30S-IF3复合物，然后在IF1和IF2(一)特点：长度为13－26个残基，氨基端至重叠的。 参与下与fMet-tRNAf和GTP结合，并释放少有一个碱性残基，中部有10－15个残基3.简并性：多数氨基酸有几个不同的密码子，IF3，形成30S起始复合物。 的疏水肽段，羧基端有信号肽酶酶切位点。只有色氨酸和甲硫氨酸仅一个密码子。编码3.30S起始复合物与大亚基结合，水解GTP，一般位于新生肽的氨基端，某些位于多肽的相同氨基酸的密码子称为同义密码子。简并释放IF1和IF2，形成70S起始复合物。此中部。

性可减少有害突变，也使DNA的碱基组成时转运RNA占据肽酰位点，空着的氨酰位(二)功能：信号肽合成后被信号识别体(SRP)有较大的变化余地，在物种的稳定性上起一点可接受另一个转运RNA，为肽链延长作好识别。信号识别体与核糖体结合，使肽链延定作用。 伸暂停，将核糖体带到内质网，形成粗糙内了准备。

4.摆动性：密码子的专一性主要由头两位碱三、肽链的延伸 质网。这里合成溶酶体蛋白、分泌蛋白和构基决定，第三位不重要，称为摆动性。反密(一)转运RNA进入氨酰位点：需ATP和两成质膜骨架的蛋白。信号识别体与内质网上码子上的I可与U、A、C配对，G可与U种延伸因子参加。EFTu与GTP结合,再与转的停泊蛋白结合，将核糖体送入多肽移位装配对。 运RNA形成复合物，才能与起始复合物结置，信号识别体被释放，肽链继续延伸。合5.UAG,UAA,UGA不编码氨基酸，作为终止合。然后释放出EFTu-GDP，与EFTs和GTP成的肽链进入内质网小腔。 密码子，只能被肽链释放因子识别。AUG反应，重新生成EFTu-GTP，参加下一轮反二、在内质网的修饰 是起始密码子。 应。EFTu水解GTP前后构象不同，错误的 多肽在内质网的修饰包括信号肽的切6.通用性：在各种生物中几乎完全通用，但转运RNA会离去，而正确的则与两种状态除、二硫键的形成、高级结构的折叠及核心发现线粒体有所不同，如人线粒体中UGA都有强相互作用。EFTu-GDP离去之前不能糖化。在内质网中以长萜醇磷酸酯为载体合编码色氨酸。................... 形成肽键，它停留的时间越长，错误的转运成核心糖链，然后转移到蛋白质的天冬酰胺二、核糖体 RNA被排除的几率越大。这是翻译的限速步或丝氨酸、苏氨酸上。 (一)结构 三 .高尔基体的作用 骤。

1.核糖体RNA：有很多双螺旋区，16S在识(二)肽键的形成：肽酰基转移到氨酰位点， 高尔基体可对核心糖链进行修饰和调整，别起始位点中起重要作用。 同时形成肽键。需大亚基上的肽酰转移酶和称为末端糖化。多肽在此根据各自的结构进2.核糖体蛋白：多数为纤维状，极少数球状。 钾离子参加。肽酰位点的转运RNA成为空行分类，被运往溶酶体、分泌粒和质膜等目3.结构模型：椭圆球状，两亚基结合面上有的。嘌呤霉素的结构与氨酰tRNA类似，可的地。

较大空隙，蛋白质的合成在此进行。大亚基形成肽酰嘌呤霉素，易脱落，使合成中断。 四、线粒体和叶绿体蛋白的合成 上有两个转运RNA位点：氨酰基位点(A)和(三)移位：但所需的蛋白多数由指核糖体沿信使RNA移动一个密他们可编码全部RNA，

肽酰基位点(P)，还有一个水解GTP的位点。码子。原肽酰位点的转运RNA离开，肽酰核基因组编码，在游离核糖体中合成。这些两个亚基的接触面上有信使RNA结合位点，tRNA进入肽酰位点。需GTP和延伸因子蛋白含有线粒体定向肽或叶绿体转移肽，起核糖体上还有许多蛋白因子结合位点。 G(EFG)，也叫移位酶。GTP的水解使EFG信号肽的作用。 (二)多核糖体：由一个信使RNA与一些单个释放出来。延伸与移位是两个分离的独立过

核糖体结合而成，呈念珠状。这样可以同时程

第十九章 代谢调控 合成许多肽链，提高了翻译的效率。6个以四、终止

第一节 代谢途径之间的联系 上的多核糖体具有稳定的结构。 (一)终止信号的识别：

有三种蛋白因子：RF1识别UAA、UAG，一、代谢网络 第二节 翻译的过程 脂和蛋白质的关系：通过6－磷酸葡

RF2识别UAA、UGA。RF3协助肽链释放。 (一)糖、

一、准备 丙酮酸和乙酰辅酶A三个中间物相互(二)肽链释放：释放因子使肽酰转移酶水解萄糖、

(一)肽链的合成是由氨基端向羧基端进行并释放转运RNA，然后核糖体离开，IF3使联系。脂类中的甘油、糖类和蛋白质之间可的，速度很快，大肠杆菌每秒可聚合20个核糖体解离，并与小亚基结合，以防重新聚互相转化，脂肪酸在植物和微生物体内可通氨基酸。信使RNA是从5'向3'翻译的。 过乙醛酸循环由乙酰辅酶A合成琥珀酸，然

合。

(二)氨基酸的活化：由氨酰tRNA合成酶催五、真核生物的合成 后转变为糖类或蛋白质，而动物体内不存在化，分两步： 乙醛酸循环，一般不能由乙酰辅酶A生成糖(一)核糖体：更大，为60S和40S。 1.形成氨基酸－AMP－酶复合物：氨基酸的(二)起始氨基酸：是甲硫氨酸，但其转运RNA和蛋白质。 羧基与5'磷酸形成高能酸酐键而活化。 (二)核酸与代谢的关系：核酸不是重要的碳无TΨC序列。

2.转移：氨基酸转移到转运RNA3'末端，与(三)起始信号：密码子为AUG，无富含嘌呤源、氮源和能源，但核酸通过控制蛋白质的3'或2'羟基结合。总反应为： 的序列。因为是单顺反子，只有一个起点，合成可影响细胞的组成成分和代谢类型。许氨基酸＋tRNA＋ATP=氨酰tRNA＋AMP＋所以小亚基先与帽子结合，向3'端移动寻找多核苷酸在代谢中起着重要作用，如ATP、PPi 辅酶等。另一方面，核酸的代谢也受其他物即可。 此酶专一性很高，只作用于L-氨基酸，每种

(四)起始复合物：80S，起始因子(eIF)有多种。质，特别是蛋白质的影响。

(三)各种物质在代谢中是彼此影响、相互转化和密切联系的。三羧酸循环不仅是各种物质共同的代谢途径，而且是他们互相联系的渠道。

二、分解代谢与合成代谢的单向性

虽然酶促反应是可逆的，但在生物体内，代谢过程是单向的。一些关键部位的代谢是由不同的酶催化正反应和逆反应的。这样可使两种反应都处于热力学的有利状态。一般a酮酸脱羧的反应、激酶催化的反应、羧化反应等都是不可逆的。这些反应常受到严密调控，成为关键步骤。............. 三、能量的代谢

(一)ATP是通用的能量载体

(二)NADPH以还原力的形式携带能量

(三)ATP、还原力和构造单元用于生物合成

第二节 酶活性的调节 一、前馈和反馈

(一)前馈即底物对反应速度的影响，有正负作用。一般起促进作用，有时为避免代谢途径过分拥挤，当底物过量时有负前馈。此时过量底物可转向其他途径。如高浓度的乙酰辅酶A是其羧化酶的变构抑制剂，可避免丙二酸单酰辅酶A合成过多。

(二)反馈一般起抑制作用，包括变构调节；也有反馈激活，如磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的调节：其产物草酰乙酸是合成天冬氨酸和嘧啶核苷酸的前体，嘧啶核苷酸的反馈抑制使天冬氨酸积累，从而减少草酰乙酸的合成。而草酰乙酸对三羧酸循环是必须的，为维持三羧酸循环，产生了三种正调节：嘧啶核苷酸和乙酰辅酶A的反馈激活和二磷酸果糖的前馈激活。 二、能荷的调节

许多反应受能量状态的调节，能量状态可用能荷表示。正常细胞的能荷约为0.9，过高则抑制分解代谢和氧化磷酸化。所以ATP和ADP是糖酵解、三羧酸循环等途径的变构调节物。

三、酶的连续激活和共价修饰

(一)高等动物常用磷酸化和脱磷酸进行级联放大，而细菌常用腺苷酰化和脱腺苷作用进行修饰。这两种作用都由腺苷酰转移酶催化，其特异性由调节蛋白P控制，PA促进腺苷酰化，PD促进脱腺苷。调节蛋白P受尿苷酰化和脱尿苷的可逆修饰。大肠杆菌谷氨酰胺合成酶是此机制的代表。ATP和a酮戊二酸激活尿苷酰转移酶，谷氨酰胺则抑制。

(二)级联的意义： 1.放大信号

2.提供更多调控位点，可对多种因素作出反应

3.控制灵活，不同情况下反应不同。

第三节 细胞水平的调节 一、酶在细胞中的分布

(一)细胞核：核膜上有大量酶类，与糖、脂类、蛋白质代谢、核酸运输、复制、转录、加工和修饰有关。这些酶镶嵌在核膜上，或结合在膜表面，有利于各种反应的定向进行。

(二)胞液：指细胞质的连续液相部分。大部分中间代谢在此进行，如糖酵解、异生、磷酸戊糖途径、糖、脂类、氨基酸以及核苷酸

的生物合成等。其重量的20％是蛋白质，所生为糖，返回肌肉。静止肌肉的主要燃料是以是高度组织的胶状物质，而不是溶液。与脂肪酸。心肌则优先消耗乙酰乙酸。

糖原代谢有关的酶结合在糖原颗粒表面。 (三)脂肪组织：脂解受环腺苷酸促进，产生(三)内质网：粗糙型内质网与蛋白质的加工的甘油运往肝脏。脂肪酸酯化需由葡萄糖提有关，光滑内质网与糖类和脂类的合成有供磷酸二羟丙酮，缺乏葡萄糖时释放入血。 关，细胞的磷脂、糖脂和胆固醇几乎都是内(四)肝脏：调节血液中代谢物的浓度，如糖质网上的酶合成的。 和脂肪。燃料充足时，丙二酸单酰辅酶A抑(四)高尔基体：可对细胞合成或吸收的物质制肉碱合成，脂肪酸不能进入线粒体氧化，进行加工、浓缩、包装和运输，参与细胞的而是合成脂肪，以极低密度脂蛋白的形式分分泌和吸收过程。其膜的内表面有加工寡聚泌入血。肝脏主要以氨基酸降解产生的酮酸糖的酶类。 为燃料，不能利用酮体。糖酵解主要用于生(五)溶酶体：含水解酶类，主要功能为消化、成生物合成的构造单元。 吸收、防御、吞噬和细胞自溶。 二、激素的调节

(六)线粒体：内膜形成嵴，其上有与呼吸链(一)胰岛素：是饱时信号，促进燃料储存和有关的细胞色素和氧化还原酶、ATP合成酶蛋白质合成。促进肌肉和肝脏糖原合成，抑以及调节代谢物进出的运输蛋白。内膜中的制糖的异生，加快肝脏的糖酵解和脂肪酸合基质含有三羧酸循环、b氧化、氨基酸分解成，促进葡萄糖进入肌肉和脂肪细胞，引起等酶类。 脂肪合成。使肌肉摄取支链氨基酸，促进蛋二、膜结构对代谢的调控 白合成，抑制降解。

(一)控制浓度梯度：膜的三种最基本功能：(二)胰高血糖素：作用于肝脏，通过环腺苷物质运输、能量转换和信息传递都与离子和酸促进糖原降解，抑制合成；降低乙酰辅酶电位梯度的产生和控制有关，如质子梯度可A羧化酶活力，从而抑制脂肪酸合成，增加合成ATP，钠离子梯度可运输氨基酸和糖，糖异生；促进脂肪细胞的脂解。 钙可作为细胞内信使。 (三)肾上腺素和去甲肾上腺素：促进肌肉糖(二)控制细胞和细胞器的物质运输：通过底原分解，抑制肌肉对葡萄糖的摄取，使其用物和产物的运输可调节代谢，如葡萄糖进入脂肪酸为燃料。总效应是增加肝脏释放葡萄肌肉和脂肪细胞的运输是其代谢的限速步糖，减少肌肉的利用，提高血糖水平。 骤，胰岛素可促进其主动运输，从而降低血三、饥饿时代谢的适应 糖。 (一)战略：为脑和红细胞等提供葡萄糖，尽(三)内膜系统对代谢的分隔：内膜形成分隔量保存蛋白质。

区，其中含有浓集的酶和辅因子，有利于反(二)第一天后：糖已耗尽，脂肪还可用一个应。而且分隔可防止反应之间的互相干扰，月。低血糖使胰岛素分泌减少，胰高血糖素有利于对不同区域代谢的调控。 增加，脂解和糖异生活跃，乙酰辅酶A和柠(四)膜与酶的可逆结合：某些酶可与膜可逆檬酸浓度升高，抑制酵解，肝脏和肌肉改用结合而改变性质，称为双关酶。离子、代谢脂肪酸为燃料。肌肉将丙酮酸、乳酸、丙氨物、激素等都可改变其状态，发挥迅速、灵酸运输到肝脏。脂解产生的甘油也参加异敏的调节作用。 生。 三、蛋白质的定位控制 (三)三天后：肝脏产生大量酮体，因为草酰(一)信号肽：分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体蛋乙酸已耗尽。脑需要的能量有1/3由酮体提白必须先进入内质网。分泌蛋白完全通过内供。发生酮症。

质网膜，膜蛋白的羧基端则固定在膜中。 (四)几个星期后：酮体成为脑的主要燃料，(二)导肽：线粒体、叶绿体等的蛋白是翻译对糖的需要减少，肌肉降解减少，维持生命后跨膜运输的，需要导肽。导肽通常位于氨的时间取决于脂肪储量。 基端，富含碱性氨基酸和羟基氨基酸，易形

成两性a螺旋，可通过内外膜的接触点穿越第五节 基因表达的调节 膜。是需能过程，跨膜电位为运输提供能量，一、原核生物：主要是转录水平调控

包括结构基因和控制部位。蛋白解折叠需ATP。不同的导肽含不同信息，(一)操纵子模型：

大肠杆菌的乳糖操纵子包括三个结构基因：可将蛋白送入线粒体的不同部位。

四、蛋白质寿命的控制：可随细胞内外环境b半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和b半乳糖而改变。有选择性降解系统，需要ATP提供苷转乙酰酶。操纵基因可与调节基因编码的能量，活化泛肽。泛肽分布广泛，结构保守，阻遏蛋白结合，抑制转录。乳糖等诱导物可可标记需要降解的蛋白质，使水解酶能识别使阻遏蛋白变构，解除抑制。

(二)降解物阻遏：有些调节基因起正调节作并攻击这种蛋白。

用，如腺苷酸受体蛋白，可被环腺苷酸活化，

第四节 整体水平的调控 作用于启动子，促进转录。分解葡萄糖的酶神经和激素都作用于细胞，通过调节酶的活是组成酶，葡萄糖的降解物对乳糖、阿拉伯性而发挥作用。 糖等操纵子有阻遏作用，称为降解物阻遏。一、主要器官的代谢 降解物可抑制腺苷酸环化酶，活化磷酸二酯(一)脑：以葡萄糖为燃料，没有燃料储备，酶，降低环腺苷酸浓度，抑制转录。

每天消耗120克葡萄糖。只有在长期饥饿时(三)衰减子：可终止和减弱转录。色氨酸操用酮体。脂肪酸与蛋白结合，不能通过血脑纵子的转录需要使核糖体结合在转录产物屏障。 的特定部位，才能产生合适的构象以继续转(二)肌肉：主要燃料是葡萄糖、脂肪酸和酮录。前导RNA可合成前导肽，当只缺少色体。人体糖原的3/4位于肌肉中，不能向外氨酸时，核糖体停留在色氨酸密码子处，破运输。活动的肌肉中酵解远远超过三羧酸循坏衰减子的终止作用，转录可继续。

环，产生大量乳酸，通过科里循环由肝脏异(四)生长速度的调节：生长速度由蛋白质合

成速度控制，快速生长时核糖体数量增加。三、反应 3.三级结构 主要靠疏水键维持 缺乏氨基酸时核糖体RNA和转运RNA的合1.与酸：莫里斯试剂、西里万诺夫试剂。 4.四级结构 变构现象 成显著下降，关闭大部分代谢活性，称为严2.与碱：弱碱互变，强碱分解。 5.结构与功能的适应、结构变化对功能的影紧控制。未负载转运RNA与核糖体结合后3.氧化：三种产物。 响、典型蛋白质 引起鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸的合成，抑制4.还原：葡萄糖生成山梨醇。 四、蛋白质的性质 核糖体RNA的转录起始，并增加RNA聚合5.酯化 五、分子量的测定方法、酸碱性、溶解性、酶在转录中的暂停，减缓转录。 6.成苷：有α和β两种糖苷键。 变性、颜色反应 (五)基因表达的时序控制：λ噬菌体的发育7.成沙：可根据其形状与熔点鉴定

酶学 阶段由几个调节蛋白作用于不同的启动子糖。...............

一、概念 和终止子而调控，早期基因的表达可打开后四、衍生物

辅因子、全酶、活力、活力单位、比活、转期基因，在后期又可关闭早期基因，使遗传氨基糖、糖醛酸、糖苷

化数、活性中心、同工酶、米氏常数、激活信息按时序表达。 五、寡糖

剂、抑制剂、竞争性抑制、非竞争性抑制、(六)翻译水平的调控： 蔗糖、乳糖、麦芽糖和纤维二糖的结构

反竞争性抑制、别构酶、正协同效应、Hill1.翻译能力的差异：由5'端的核糖体结合部六、多糖

系数、诱导酶、多酶体系 位(SD序列)决定，而且用常见密码子的信使淀粉、糖原、纤维素的结构

二、酶的命名与分类：6大类 RNA翻译较快。多顺反子RNA各个编码区七、计算

三、酶的活力：定义、换算 的翻译频率和速度可以不同。 比旋计算，注意单位。

四、酶的动力学及影响因素：米氏方程、米2.翻译阻遏：核糖体游离蛋白对自身的翻译

氏常数的意义及作图方法、Bi-Bi反应机制、有阻遏作用，可以使其蛋白与RNA相适应。 脂类提要

pH、温度、激活剂、抑制剂、三种可逆抑制3.反义RNA：与信使RNA序列互补，结合一、概念

后抑制其翻译。可用于抑制有害基因的表脂类、类固醇、萜类、多不饱和脂肪酸、必的特点

需脂肪酸、皂化值、碘值、酸价、酸败、油五、酶的作用机制：酶与底物的结合、降低达。

二、真核生物：多级调节，特有长期调控。 脂的硬化、甘油磷脂、鞘氨醇磷脂、神经节活化能的因素

六、酶的调节：活性调节(变构调节、共价修(一)转录前调节：通过改变DNA序列和染色苷脂、脑苷脂、乳糜微粒

二、脂类的性质与分类单纯脂、复合脂、非饰、酶原激活)和数量调节 质结构而影响基因表达。

核酸 1.染色质的丢失：某些低等真核生物在发育皂化脂、衍生脂、结合脂

一、概念 早期可丢失一半染色质，生殖细胞除外。红三、单纯脂

1.脂肪酸的俗名、系统名和缩写、双键的定核苷酸、核苷、超螺旋、发夹结构、帽子结细胞成熟时细胞核丢失。

构、DNA的变性、退火、分子杂交、限制性2.基因扩增：细胞在短期内大量产生某一基位

内切酶 因的拷贝。如发育时核糖体基因的扩增。 2.油脂的结构和化学性质

3.染色体DNA序列重排：淋巴细胞成熟时抗(1)水解和皂化值(2)加成反应 碘值(3)酸败 二、核苷酸：碱基、核苷、核苷酸的结构、

3.蜡是由高级脂肪酸和长链油脂族一元醇或命名、核苷酸的功能 体基因重排，可产生许多种抗体分子。

三、DNA：DNA一级结构与书写、二级结4.DNA修饰和异染色质化：高等动物常用异固醇构成的酯。

构种类、B-DNA结构要点、超螺旋与其功能 染色质化的方法永久关闭不需要的基因。甲四、磷脂(复合脂)

四、RNA：与DNA的区别、分类、tRNA基化可改变染色质结构、DNA构象、稳定性(一)甘油磷脂类

的二、三级结构、mRNA的结构、rRNA的及与蛋白质作用方式，非活性区甲基化程度(二)鞘氨醇磷脂

五、非皂化脂 种类与核糖体 高。去甲基化能诱导基因的重新活化。

五、性质：紫外吸收用途、变性与杂交、密(二)转录活性的调节：分两步，先活化，再(一)萜类 是异戊二烯的衍生物

(二)类固醇 都含有环戊烷多氢菲结构 度大小 与其他因素作用

1.固醇类：主要有动物固醇 、植物固醇 、维生素 1.染色质的活化：使基因区呈疏松状态

一、概念 2.激素的诱导：固醇类激素进入细胞核，与酵母固醇

2.固醇衍生物类：胆汁酸、强心苷和蟾毒 、维生素、抗坏血酸 非组蛋白作用，促进转录。

二、分类、特点 3.增强子：与启动子位置无关，无方向性。 性激素和维生素D

三、脂溶性维生素：A、D、E、K，名称、(三)转录后调节：加帽子和尾可延长寿命，(三)前列腺素

功能、缺乏后果 选择性剪接、RNA编辑可产生不同的信使六、结合脂

1.糖脂：它分为中性和酸性两类，分别以脑四、水溶性维生素：B族、V-C，名称、功RNA。

能、与辅酶关系、缺乏后果 (四)翻译水平调节：主要是控制稳定性和有苷脂和神经节苷脂为代表。

选择地翻译。某些蛋白因子可起保护作用，2.脂蛋白

翻译控制RNA可与之形成双链，抑制翻译。血浆脂蛋白根据其密度由小到大分为五种： 激素

一、概念 对eIF2的磷酸化也可抑制翻译。

激素、内分泌、激素受体、细胞内受体、第(五)翻译后的调节：翻译后加工也有调控作蛋白质提要

二信使、级联放大 用。不同的加工方式可产生不同蛋白。将蛋一、概念

白转变为易降解的形式，促进水解也是调控简单蛋白、结合蛋白、基本氨基酸、等电点、二、分类与特点

甲醛滴定法、Edman降解、一级结构、肽键、三、作用机制：四类，第二信使的产生与功手段。

构型与构象、二面角、二级结构、超二级结能

构、结构域、三级结构、四级结构、亚基、四、重要激素：肾上腺素(五步级联放大)、部分章节提要：

别构蛋白、分子病、水化层、双电层、蛋白与血糖有关的四种激素(肾上腺素、胰高血糖糖类提要

质的变性与复性、盐析与盐溶 素、肾上腺皮质激素、胰岛素)对血糖的调节、一、定义

其他各类激素的代表 糖、单糖、寡糖、多糖、结合糖、呋喃糖、二、氨基酸

分类、基本氨基酸的结构、分类、名称、符 吡喃糖、糖苷、手性

抗生素 号、化学反应、鉴定、蛋白质的水解 二、结构

一、概念：抗生素、耐药性、β-内酰胺、半1.链式：Glc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib 三、蛋白质的结构

测定步骤、常用方法、合成抗生素 2.环式：顺时针编号，D型末端羟甲基向下，1.一级结构 结构特点、

二、作用机制：5种，各种的具体机制及代酶 α型半缩醛羟基与末端羟甲基在两侧。

3.构象：椅式稳定，β稳定，因其较大基团2.二级结构 四种 结构特点、数据、超二级表

三、重要抗生素：β-内酰胺类抗生素机制及结构 均为平键。

用途、其他各类的代表 大家把糖酵解跟三羧酸循环的反应方程式HGPRT） 记下来，尤其报考生化专业的同学。每步反 应的酶及其调节都要记住。我当时就是这样第三部分 基因信息的传递 清华大学生物化学重点串讲 复习的。这里肯定会有一个大题。后面的糖 蛋白到是可以不看。有时候大陆边上的题也这部分内容在生化入学试题中所占的比重生物化学经常考，但是题目类型及考察重点要留意一下，比如我给你提个问题：人体内越来越大

差别很大。建议大家找到所报考院校的历年血糖如何调节的？好象是生理上的题目，生一些最基本的概念我就不多说了。下面这些真题参考一下，看它考察的重点是什么。一化课本里也有讲到。我那一年考了个蛋白质概念大家要重点记忆，必要的时候写在纸上 般说来，大致有两种出题方向：一种以问答的吸收跟代谢过程，好象就是生理题，但生转录 题为主。一种填空选择教多。同济医大，复化课本里也有提到。 结构基因，编码链，不对称转录，pribnow旦大学医学院，山东大学医学院主要考察问脂肪酸代谢里合成跟分解代谢里提到的几盒，转录空泡，顺式调控元件，反式作用因答题，而北大医学部，协和医大，首都医科个关键酶要知道。比如HSL，肉碱脂酰转移子，转录起始复合物，Rho factor，帽子结构，大学，上海第二医科大学，第二军医大学，酶。倍它氧化过程要记住，生化专业的要把断裂基因，外显子，内含子

中科院生化所考察填空选择较多。填空选择方程式记下来，非生化专业的要把每一步酶转录后的修饰：首尾修饰，mRNA的剪接 要求知识面较广，同时这也是生化考察的趋的名称记下来。要会计算生成ATP的个数。 翻译 势。

比如一个问一分子软脂酸可以生成（）分子概念：ribozyme（核酶） 翻译的起始因子延

ATP（填空，129个）。另外还要注意奇数碳长因子，释放因子 氨基酸密码的简并性，

我们来讲讲具体的内容：

原子脂肪酸的问题。1999年北医生化就出了摆动性 SD序列 什么叫信号肽，酶的诱导，

个计算一个奇数碳原子脂肪酸生成ATP个端粒酶

第一部分 生物大分子的结构及功能

数的问题，是个简答题。就是要注意生成的掌握：蛋白质生物合成的大体过程（翻译的

起始，延长，终止）；翻译准确性的确保原

1 20种氨基酸的三自符号如果记不下来就不丙酰CoA要经过三羧酸循环。

理；翻译后加工的种类；几种常见抗生素的

要记了（当然记下来更好），我当时就对这酮体也很经常考察的。生成过程中的限速酶

作用机理：四环素（核糖体小亚基），氯霉

件事耿耿与怀--总是记不住---但是后来也没要知道。

，链霉素（原核生物小脂肪酸的合成里要注意此过程在胞液内进素（核糖体大亚基）考到。

亚基），嘌呤霉素（竞争酪氨酰tRNA）

2 谷光甘肽的概念及作用要总结一下，最好行。大家自己总结一下，有那些反应在线粒

有那些反应在微粒（滑面内织网）表达调控 写下来。蛋白质的变性是重点，名词解释跟体外进行，

里进行，那些在融酶体里进行，那些在细胞调控的种类（操作子模式，cAMP对转录的辨析里经常考。

调控）；乳糖操纵子的作用机制；真核生物

3 蛋白质的四级结构的概念跟各级种维持液里进行。合成的限速酶也要知道。另外就

常见的顺式作用元件与反式因子结合的模

镜象的化学键相必大家很熟了。这里要提醒是合成用的是NADPH。

型（亮氨酸拉练等等）

大家的是结构域的概念，亚基与蛋白质三级磷脂合成大家也要看看，西医综合里经常考

到，比如说（多选）：下列物质含有胆碱的以上是我简单的串了一下通编生化教材的结构这两个概念的辨析。

重点内容。我想还是那句话，再高明的技巧

4 血红蛋白的结构不要求，但里面的概念一有a卵磷脂 b脑磷脂 c心磷脂 d神经鞘磷

也代替不了艰苦的努力。我当初复习生化的

定要掌握：别构效应，Bohr效应。相应的专脂 e神经节苷脂

胆固醇的代谢是经常考的，也是我们强调的时候，书都要翻烂了！反正一遍一遍的翻就业外语词汇也要掌握

是了。上面是纲领性质的，等你把教材看过

5 蛋白质的分离与纯化是我们强调的第一第二个难点。胆固醇合成里要知道限速酶，

三遍以后，就拿上面的内容作为重点吧，一

个重点。生化专业的硕士研究生无非就是做用文字要把关键反应写出来（不要求分子结

般跑不出这个范围！

这些工作。这部分内容容易出问答题。建议构）比如有甲羟戊酸CoA参加的那步反应。

初级胆汁酸跟次级胆汁酸包括那些种类要 大家逐字逐字背下来。

6 氨基酸测序里大家要知道几种方法的名知道，两个概念要清楚。胆汁酸的肝肠循环字。比如测定个肽段的氨基酸排列顺序一般也要掌握。难点在于血浆脂蛋白代谢。我那

10分。我建议大家，用（）法，以填空的形式出现。如果你不是一年就考了一个问答题，

考中科院这种非医学教学机构的硕士，一般尤其报考生化专业的同学，把书本上的几页

书都背下来。包括几种脂蛋白的相互转化及不会考察问答题。

7 概念：Z-DNA,DNA的变性，复性，增色代谢经过，几种受体（LDL，apoE，HDL，

清道夫受体）还有几种调节关键酶及其调节效应，减色效应，杂交，探针，

8 酶部分也是很重要的。近几年来生物化学（肝脂肪酶，LCAT，CETP）

的热点由核酸转向蛋白质。毕竟人体各功能氨基酸代谢也是个难点。氨基酸代谢如果跟实现最终还是要靠蛋白。最基本的东西我就糖代谢结合起来考察，题目就比较大了。首不说了，比如酶的概念，作用特点等等。 先你要清楚给你的氨基酸是脱氨还是脱羧。概念：活化能 结合基团，活性中心，必需如果是脱氨，还要知道是生糖，还是生酮。

我建议大家把教材上举到的例子务必掌握基团，辅酶或辅助因子，结合酶，全酶

维生素与辅酶是第一个难点，大家把常见的下来，有能力还要推一推其他常见的氨基

酸。比如一个简单的例子：请写出谷氨酸的B族维生素辅酶的组成要记下来。

酶反应动力学部分建议大家把公式跟四中代谢经过。

抑制的图形记下来。填空中可以考察每种抑“体内氨的代谢经过”这个大问答题是生化制的KmVm的变化情况---图形记住了，考试的经典题目。答案包括氨的来源，尿素KmVm的变化也就轻松了，不然老混。其中生成，加上后面的核酸代谢。重点在于尿素也有几个概念：最适ph，最适温度，酶的比合成。具体过程以及有那些酶参与要掌握下

来。尿素合成跟三羧酸循环有切入点。大家活性

酶的调节：酶调节的类型（共价调节，化学自己扩展。

修饰，酶原激活，酶含量在分子水平的调核酸代谢也比较头疼，幸好考察的少。具体节）。几个概念也很重要：别构酶，同工酶 的过程不要求掌握，但是个步骤的关键酶要

记住。嘌呤嘧啶代谢的调节要看一看。一些

细节留心一下：CTP的合成是在UMP的基第二部分 物质代谢

三大物质代谢中以糖的代谢最为重要。建议础上合成的，脱氧发生在NDP水平上。还

有什么叫“Lesch-Nyhan综合症”（缺乏

用途、其他各类的代表 大家把糖酵解跟三羧酸循环的反应方程式HGPRT） 记下来，尤其报考生化专业的同学。每步反 应的酶及其调节都要记住。我当时就是这样第三部分 基因信息的传递 清华大学生物化学重点串讲 复习的。这里肯定会有一个大题。后面的糖 蛋白到是可以不看。有时候大陆边上的题也这部分内容在生化入学试题中所占的比重生物化学经常考，但是题目类型及考察重点要留意一下，比如我给你提个问题：人体内越来越大

差别很大。建议大家找到所报考院校的历年血糖如何调节的？好象是生理上的题目，生一些最基本的概念我就不多说了。下面这些真题参考一下，看它考察的重点是什么。一化课本里也有讲到。我那一年考了个蛋白质概念大家要重点记忆，必要的时候写在纸上 般说来，大致有两种出题方向：一种以问答的吸收跟代谢过程，好象就是生理题，但生转录 题为主。一种填空选择教多。同济医大，复化课本里也有提到。 结构基因，编码链，不对称转录，pribnow旦大学医学院，山东大学医学院主要考察问脂肪酸代谢里合成跟分解代谢里提到的几盒，转录空泡，顺式调控元件，反式作用因答题，而北大医学部，协和医大，首都医科个关键酶要知道。比如HSL，肉碱脂酰转移子，转录起始复合物，Rho factor，帽子结构，大学，上海第二医科大学，第二军医大学，酶。倍它氧化过程要记住，生化专业的要把断裂基因，外显子，内含子

中科院生化所考察填空选择较多。填空选择方程式记下来，非生化专业的要把每一步酶转录后的修饰：首尾修饰，mRNA的剪接 要求知识面较广，同时这也是生化考察的趋的名称记下来。要会计算生成ATP的个数。 翻译 势。

比如一个问一分子软脂酸可以生成（）分子概念：ribozyme（核酶） 翻译的起始因子延

ATP（填空，129个）。另外还要注意奇数碳长因子，释放因子 氨基酸密码的简并性，

我们来讲讲具体的内容：

原子脂肪酸的问题。1999年北医生化就出了摆动性 SD序列 什么叫信号肽，酶的诱导，

个计算一个奇数碳原子脂肪酸生成ATP个端粒酶

第一部分 生物大分子的结构及功能

数的问题，是个简答题。就是要注意生成的掌握：蛋白质生物合成的大体过程（翻译的

起始，延长，终止）；翻译准确性的确保原

1 20种氨基酸的三自符号如果记不下来就不丙酰CoA要经过三羧酸循环。

理；翻译后加工的种类；几种常见抗生素的

要记了（当然记下来更好），我当时就对这酮体也很经常考察的。生成过程中的限速酶

作用机理：四环素（核糖体小亚基），氯霉

件事耿耿与怀--总是记不住---但是后来也没要知道。

，链霉素（原核生物小脂肪酸的合成里要注意此过程在胞液内进素（核糖体大亚基）考到。

亚基），嘌呤霉素（竞争酪氨酰tRNA）

2 谷光甘肽的概念及作用要总结一下，最好行。大家自己总结一下，有那些反应在线粒

有那些反应在微粒（滑面内织网）表达调控 写下来。蛋白质的变性是重点，名词解释跟体外进行，

里进行，那些在融酶体里进行，那些在细胞调控的种类（操作子模式，cAMP对转录的辨析里经常考。

调控）；乳糖操纵子的作用机制；真核生物

3 蛋白质的四级结构的概念跟各级种维持液里进行。合成的限速酶也要知道。另外就

常见的顺式作用元件与反式因子结合的模

镜象的化学键相必大家很熟了。这里要提醒是合成用的是NADPH。

型（亮氨酸拉练等等）

大家的是结构域的概念，亚基与蛋白质三级磷脂合成大家也要看看，西医综合里经常考

到，比如说（多选）：下列物质含有胆碱的以上是我简单的串了一下通编生化教材的结构这两个概念的辨析。

重点内容。我想还是那句话，再高明的技巧

4 血红蛋白的结构不要求，但里面的概念一有a卵磷脂 b脑磷脂 c心磷脂 d神经鞘磷

也代替不了艰苦的努力。我当初复习生化的

定要掌握：别构效应，Bohr效应。相应的专脂 e神经节苷脂

胆固醇的代谢是经常考的，也是我们强调的时候，书都要翻烂了！反正一遍一遍的翻就业外语词汇也要掌握

是了。上面是纲领性质的，等你把教材看过

5 蛋白质的分离与纯化是我们强调的第一第二个难点。胆固醇合成里要知道限速酶，

三遍以后，就拿上面的内容作为重点吧，一

个重点。生化专业的硕士研究生无非就是做用文字要把关键反应写出来（不要求分子结

般跑不出这个范围！

这些工作。这部分内容容易出问答题。建议构）比如有甲羟戊酸CoA参加的那步反应。

初级胆汁酸跟次级胆汁酸包括那些种类要 大家逐字逐字背下来。

6 氨基酸测序里大家要知道几种方法的名知道，两个概念要清楚。胆汁酸的肝肠循环字。比如测定个肽段的氨基酸排列顺序一般也要掌握。难点在于血浆脂蛋白代谢。我那

10分。我建议大家，用（）法，以填空的形式出现。如果你不是一年就考了一个问答题，

考中科院这种非医学教学机构的硕士，一般尤其报考生化专业的同学，把书本上的几页

书都背下来。包括几种脂蛋白的相互转化及不会考察问答题。

7 概念：Z-DNA,DNA的变性，复性，增色代谢经过，几种受体（LDL，apoE，HDL，

清道夫受体）还有几种调节关键酶及其调节效应，减色效应，杂交，探针，

8 酶部分也是很重要的。近几年来生物化学（肝脂肪酶，LCAT，CETP）

的热点由核酸转向蛋白质。毕竟人体各功能氨基酸代谢也是个难点。氨基酸代谢如果跟实现最终还是要靠蛋白。最基本的东西我就糖代谢结合起来考察，题目就比较大了。首不说了，比如酶的概念，作用特点等等。 先你要清楚给你的氨基酸是脱氨还是脱羧。概念：活化能 结合基团，活性中心，必需如果是脱氨，还要知道是生糖，还是生酮。

我建议大家把教材上举到的例子务必掌握基团，辅酶或辅助因子，结合酶，全酶

维生素与辅酶是第一个难点，大家把常见的下来，有能力还要推一推其他常见的氨基

酸。比如一个简单的例子：请写出谷氨酸的B族维生素辅酶的组成要记下来。

酶反应动力学部分建议大家把公式跟四中代谢经过。

抑制的图形记下来。填空中可以考察每种抑“体内氨的代谢经过”这个大问答题是生化制的KmVm的变化情况---图形记住了，考试的经典题目。答案包括氨的来源，尿素KmVm的变化也就轻松了，不然老混。其中生成，加上后面的核酸代谢。重点在于尿素也有几个概念：最适ph，最适温度，酶的比合成。具体过程以及有那些酶参与要掌握下

来。尿素合成跟三羧酸循环有切入点。大家活性

酶的调节：酶调节的类型（共价调节，化学自己扩展。

修饰，酶原激活，酶含量在分子水平的调核酸代谢也比较头疼，幸好考察的少。具体节）。几个概念也很重要：别构酶，同工酶 的过程不要求掌握，但是个步骤的关键酶要

记住。嘌呤嘧啶代谢的调节要看一看。一些

细节留心一下：CTP的合成是在UMP的基第二部分 物质代谢

三大物质代谢中以糖的代谢最为重要。建议础上合成的，脱氧发生在NDP水平上。还

有什么叫“Lesch-Nyhan综合症”（缺乏