第一章 蛋白质的结构和功能
1． 蛋白质的元素组成：C、H、O、N和S。有些蛋白质还含有少量P或金属元素Fe、Cu、
Zn、Mn和钼、钴等，个别蛋白质还含有I。
测定生物样品的含氮量按下式推算蛋白质大致含量：
每克样品含氮克数×6.25×100=100克样品中蛋白质含量（ g%） 2． 蛋白质的基本组成单位---氨基酸：结构、分类和理化性质：
（1）.自然界中组成人体的氨基酸仅右20种，且均属L-α氨基酸（除甘氨酸外）。
（2）.分类：①非极性、疏水性氨基酸；②极性、中性氨基酸；③酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；（侧链都含有羧基）④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸；（侧链分别含有氨基、胍基或咪唑基）。
（3）.理化性质：①等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阴、阳离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。此性质可用于分离氨基酸。
②胶体性质：胶粒稳定的两个因素：胶体颗粒表面电荷和水化膜。
③蛋白质的变性、沉淀的凝固：1）变性：有序的空间结构变为无序的空间结构从而导致其理化性质的改变和生化活性的丧失。（未破坏其一级结构） 2）：沉淀：蛋白质变性后肽链融汇相互缠绕既而聚集，因而从溶液中析出，称为沉淀。 沉淀的四中方法：I：盐析法（破坏水化膜，中和负电荷，保持蛋白质的生物活性）；II：丙酮（乙醇）沉淀法 III：生物碱试剂沉淀；IV：重金属盐沉淀。（另：免疫沉淀法） 3）：凝固：蛋白质的饿布可逆性变性。
④ 紫外吸收性质：氨基酸的最大吸收峰在280nm 波长附近。此性质可以用于分析溶液中蛋白质的含量。
3． 蛋白质的空间结构：一、二、三、四级结构，后三者统称为高级结构或空间构象。 （1）一级结构（平面结构）：从N-端到C-端的氨基酸排列顺序。 主要化学键：肽键（连接两个氨基酸的酰氨键）。此外，蛋白质分子中所有二硫键的位置也属于一级结构。
（2）二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构。 主要化学键：氢键。 主要包括：α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。 模体（模序）：在蛋白质分子中，具有二级结构的肽段在空间上相互接近形成的特殊空间构象。模体比二级结构大比三级结构小。
（3）三级结构：指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。 （结构域：分子量大的蛋白质三级结构中分割成的球状或纤维状的区域，折叠较为紧密。） （4）四级结构：亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构（不是所有的蛋白质都有四级结构）。
亚基：每一条肽链都具有完整的结构，称为亚基。 第二章 核酸的结构与功能
1．核酸的化学组成：戊糖、碱基和核苷酸。 核糖核酸：核糖，A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶），核糖核苷酸 脱氧核糖核酸：脱氧核糖，A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶），脱氧核糖核苷酸。
核酸的基本组成单位是核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。
2．核酸的一级结构：1）DNA和RNA的一级结构是指其中核苷酸的的排列顺序，称为核苷
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酸序列，也称为碱基序列。
2）连接的方向性：由前一个核甘酸的3'-OH与下一位核甘酸的5'位磷酸基之间形成3'，5'磷酸二脂键。
3．DNA的空间结构与功能
1）DNA的二级结构-----双螺旋结构。
Chargaff规则：①腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数总是相等，鸟嘌呤的摩尔数总是相等（A=T，C=G）；②不同生物种属的DNA碱基组成不同；③同一个体不同器官、组织的DNA具有相同的碱基组成。
2）DNA双螺旋结构：①DNA是反向平行的互补双链结构；（两条链之间以氢键结合）②DNA双链是右手螺旋结构。③疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。 3）DNA的超螺旋结构：正、负超螺旋结构。（了解） 绝大部分原核生物的DNA都是共价封闭的环状双螺旋分子。 真核生物：染色质的基本组成单位是核小体。 4．RNA的结构与功能
1）.信使RNA的结构：真核生物的mRNA含有5'-末端的帽状结构和3'-末端的多聚A尾结构。（原核生物无此结构。）
功能：转录核内DNA遗传信息的碱基排列顺序，并携带至细胞质，指导蛋白质合成中的氨基酸排列顺序。
2）tRNA的结构：①.tRNA分子含有稀有碱基；包括双氢尿嘧啶（DHU）、假尿嘧啶和甲基化的嘌呤。②.tRNA分子形成茎环结构，使得tRNA的分子形状类似于三叶草形（二级结构）。③.tRNA分子末端有氨基酸接纳茎④tRNA序列中有反密码子。具有碱基反向互补关系。其三级结构是倒L形。 3）rRNA的结构（了解）：rRNA与核蛋白体蛋白共同构成核蛋白体或称为核糖体。 5．核酸的理化性质：1）一般理化性质：紫外吸收特征：最大吸收峰在260nm附近。 2）.DNA变性：只改变其二级结构不改变它的核苷酸排列。
在某一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(Tm)。 3)DNA复性：指变性DNA在适当条件下，两条互补链可重新配对，恢复天然的双螺旋构象。 4）核酸分子杂交：指在不同的DNA和DNA之间，或DNA与RNA分子之间或RNA与RNA 分子之间形成杂化双链的现象。
5．核酸酶：指所有可以水解核酸的酶。主要有DNA酶、RNA酶、核酸外切酶、核酸内切酶和核酶。 第三章 酶
1．酶的分子组成：（1）单纯酶和结合酶。结合酶由蛋白质部分（酶蛋白）和非蛋白质部分（辅助因子）组成。
辅助因子包括：金属离子、金属有机化合物和维生素B族衍生物。
（2）酶蛋白与辅助因子的关系：①两者必须结合才有活性，单独的酶蛋白不具活性。②酶的专一、特一性时由酶蛋白部分决定的。③一般而言，一种酶蛋白只与一种辅助因子结合，而一种辅助因子可以与不同的酶蛋白结合，酶蛋白远远多于辅助因子，辅助因子是很多酶蛋白所共用的。
2．酶的活性中心：1）酶分子中氨基酸残基的侧链中一些与酶活性密切相关的化学基团叫做酶的必需基团。2）必需基团组成的能与底物特异的结合并将底物转化为产物的具有特定空间结构的区域，称为酶的活性中心。
3．酶促反应的特点（1）酶促反应具有极高的效率（高效性）；机制：降低反应的活化能。（2）酶促反应具有高度的特异性；（绝对特异性、相对特异性、立体异构特异性）。（3）酶
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促反应的可调节性。（另：不稳定性、高度精确性） 4．酶促反应的机制：（1）临近效应与定向排列；（2）多元催化；（3）表面效应 5．酶促反应动力学说：研究的是酶促反应速度及其影响因素。 （1）底物浓度对酶促反应的影响：米—曼氏方程式： Vmax[S]
V= Km+[S] （式中Vmax为最大反应速度，[S]为底物浓度，Km为米氏常数，V氏在
不同[S]时的反应速度。）
（2）Km与Vm的意义：1）Km值时酶的特性常数之一，只与酶的结构、底物和反应环境（如，温度、pH和离子强度）有关，与酶的浓度无关。（K1、K2、与K3分别为各项反应的速度常数。） Km= K2+K3 ,当K2>>K3时，即ES解离成E和S的速度大大超过分解成E和P的
K1
速度，K3可以忽略不计。此时Km值近似于ES的解离常数Ks。在这种情况下，Km值可以用来表示酶对底物的亲和力。
此时，Km值越小，酶与底物的亲和力越大。 2）Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比。 （3）酶浓度对反应速度的影响
（4）温度对反应速度的影响：具有双重影响。酶促反应速度最快时的温度是酶促反应的最适温度。
（5）pH对反应速度的影响。 （6）抑制剂对反应速度的影响：
抑制剂：能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质。
抑制作用：不可逆性抑制作用（专一性和非专一性）与可逆性抑制作用（竞争性、非竞争和反竞争性）。
可逆性抑制作用：它的抑制剂通过非共价键与酶和（或）酶-底物复合物可逆性结合，使酶酶活性降低或消失。 1）竞争性抑制作用：①是指有些抑制剂与酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合成中间产物的抑制作用。 ②其抑制程度取决于抑制剂于酶的相对亲和力于底物浓度的相对比例。 （磺胺类药物是典型代表）
2）非竞争性抑制作用：有些抑制剂于酶活性中心外的必需基团结合，不影响酶与底物的结合，酶与底物的结合叶不影响酶与抑制剂的结合。
3）反竞争性抑制作用：此类抑制剂与前两中抑制剂不同，仅与酶和底物形成的中间产物（ES）结合，使中间产物ES的量下降。既减少从中间产物转化为产物的量叶同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。 各种可逆性抑制作用的比较 作用特征 表观Km 最大速度 无抑制剂 Km Vmax 竞争性抑制 增大 不变 非竞争性抑制 不变 降低 反竞争性抑制 减小 降低 （7）激活剂对反应速度的影响激活剂：使酶从无活性变为由活性或使酶活性增加的物质。 6．酶的调节
（1）酶活性的调节：①酶原与酶原的激活：实际上是酶的活性中心的形成或暴露的过程。 ②变构酶 体内一些代谢物可以与某些分子活性中心外的某一部位可逆地结合，使酶发生
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变构并改变其催化活性。此结合部位称为变构部位。对酶催化活性的这种调节方式称为变构调节，受变构调节的酶称为变构酶。
③酶的共价修饰调节：指酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶活性的这一过程。
（2）同工酶：指催化的化学反应相同，酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
乳酸脱氢酶（LHD）是最为人知的四聚体酶。该酶的亚基有两型：骨骼肌型（M型）和心肌型（H型）。 五种同工酶：LDH1、LDH2、LDH3、LDH4和LDH5。 第六章 生物氧化
1．生物氧化：指物质在生物体内进行氧化。主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。
（1）呼吸链：又称电子传递链，实质是H的传递链； 组成：复合体I、II、III、IV。（其中复合体II镶嵌在复合体内侧，其余三种均镶嵌在线粒体内膜中。复合体I递H，其余三种递电子。）
（2）呼吸链组分的排列顺序 ① NADH氧化呼吸链（氧化磷酸化），生成3分子ATP ； ②琥珀酸氧化呼吸链（FADH氧化呼吸链）——底物水平磷酸化，生成两2分子ATP。 （3）ATP生成的两种方式：底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
（4）影响氧化磷酸化的因素：呼吸链的抑制剂、ADP的调节作用和甲状腺激素等。 （5）通过线粒体内膜的物质转运：胞浆中的NADH的氧化 两中转运机制：α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭。 １）α-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌中。
2）苹果酸-天冬氨酸穿梭：主要存在于肝和心肌细胞中。 无氧——>供氢体
NAD——>NADH+H NAD——>水+3ATP（肝和心肌细胞） 2H 有氧——>线粒体
NADP——> NADPH+H（供氢体） FAD——>水+2ATP（脑和骨骼肌细胞） 2.其他氧化体系(了解)。
第四章 糖代谢 1．糖的无氧分解（糖酵解过程），全部反应在胞浆中进行。
（1）糖酵解的反应过程：两个阶段：葡萄糖分解成丙酮酸的过程（称之为糖酵解过程）；丙 酮酸转变成乳酸的过程。
己糖激酶 6-磷酸果糖激酶 磷酸二羟丙酮 葡萄糖————>6-磷酸葡萄糖——>6-磷酸果糖 ————— —— >1,6-双磷酸果糖
(FDP) 3-磷酸甘油醛—— 丙酮酸激酶 >1,3-二磷酸甘油酸——>3-磷酸甘油酸——>2-磷酸甘油酸——>磷酸烯醇式丙酮酸—————— 乳酸脱氢酶
——>丙酮酸———————>乳酸。
（2）糖酵解的调节（关键酶）：6-磷酸果糖激酶-1；丙酮酸激酶；葡萄糖激酶或己糖激酶。 （3）糖酵解的生理意义：主要在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 2．糖的有氧氧化 生成38-40分子ATP，净生成36-38分子ATP。
有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成和二氧化碳且释放大量能量的反应过程。 （1）有氧氧化的反应过程 三个阶段：糖酵解途径分解成2分子丙酮酸；丙酮酸进入线粒体内，氧化脱羧生成乙酰CoA；三羧酸循环及氧化磷酸化。
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第一阶段(同糖酵解过程)：G——>FDP——>3-磷酸甘油醛——>2分子丙酮酸 (生成8-10分子ATP)；
第二阶段(线粒体中进行)：2丙酮酸+NAD+HSCoA——>2乙酰CoA+NADH+H+CO+6ATP(丙酮酸脱氢酶的辅酶是TPP)；
柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮 三羧酸循环：2乙酰CoA+草酰乙酸—————>柠檬酸——>异柠檬酸————————>α-酮戊二酸—— ( 第一次氧化脱羧) (第二 戊二酸脱氢酶复合体
—————————>琥珀酰CoA————————>脱氢琥珀酸(唯一直接生成高能磷酸键的反应)—— 次氧化脱羧) (底物水平磷酸化)
——>延胡索酸——>苹果酸——>草酰乙酸；(共生成24ATP)。
(2)三羧酸循环的生理意义：三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路，又是糖、脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽。
3．磷酸戊糖途径 （在胞浆中进行，不是所有的细胞都有，且是非供能途径。） 此途径代谢主要产生磷酸核糖、NADPH和CO；是体内核糖来源的唯一途径。 生理意义：（1）为核酸的生物合成提供核糖；（2）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。①NADPH是体内许多合成代谢的供氢体；②NADPH参与体内羟化反应；③NADPH还可用于维持谷胱甘肽的还原状态。（另：蚕豆病） 4． 糖原的合成与分解
（1）糖原的合成代谢： 是耗能过程，消耗2个ATP。 UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖，“活性葡萄糖”，在体内作葡萄糖供体。
关键酶:1）糖原合酶：形成α-1,4糖苷链；2）分支酶：使葡萄糖基以α-1,6糖苷链相接； (2)糖原的分解代谢(了解). 5.糖异生（糖酵解的逆过程）
糖异生：从非糖化合物（甘油、乳酸、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。
（1） 四个关键酶：① 丙酮酸羧化酶；②磷酸烯醇型丙酮酸激酶；③果糖二磷酸酶-1；④
葡萄糖-6-磷酸酶。
（2） 生理意义：1）维持血糖浓度恒定；空腹或饥饿时依赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖，
以维持血糖水平恒定。2）补充肝糖原；糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途径。3）调节酸碱平衡；长期饥饿时，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。
5． 血糖及其调节
血糖：血中的葡萄糖。维持在3.89—6.11mmol/L之间。 （1）血糖的来源及去路：
消化吸收 氧化分解
食物糖————> ————>CO+水 分解 血糖 糖原合成
肝糖原————> （3.89—6.11mmol/L） ————>肝、肌糖原 糖异生 磷酸戊糖途径等
糖物质————> ——————>其他糖 脂类、氨基酸代谢
————————>脂肪、氨基酸等 （2）血糖水平的调节
1）胰岛素：体内唯一的降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪合蛋白质合成的激
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