生物化学考试重点总结.doc
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1、 生物化学第一章 绪论生物化学:生物化学是在分子水平研究并阐述生物体的物质组成、结构与功能、代谢变化与调节、生命遗传物质化学传递规律的科学。第二章 糖类化学及第九章 糖代谢1糖:糖是具有多羟基醛和多羟基酮及其衍生物或多聚物的总称。根据其大小可分为单糖、低聚糖、和多糖。2单糖的主要化学性质:与碱性弱氧化剂反应(与银氨溶液反应)与本尼迪克特试剂(硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠)单糖+Cu(OH)2Cu2O+复杂氧化物与非碱性弱氧化剂反应(溴水)酶促反应与较强氧化剂反应(HNO3)作用生成糖二酸彻底氧化还原反应成酯反应成苷反应(形成糖苷键)苷类化合物分包括糖部分和非糖部分,非糖部分称为苷元。3双糖有麦芽糖
2、、蔗糖、和乳糖,其中蔗糖无还原性。麦芽糖是由两分子的D葡萄糖通过1,4糖苷键结合二而成的;具有还原性4,蔗糖由-1,2-糖苷键连接而成,无还原性5乳糖具有还原性6多糖按其组分可分为同多糖和杂多糖,同多糖由一种单糖缩合而成包括淀粉、糖原和纤维素等;淀粉是直链淀粉和支链淀粉的混合物,水解终产物都是D-葡萄糖,直链淀粉由-1,4糖苷键连接成键支链淀粉由-1,4糖苷键和-1,6糖苷键组成;(直链淀粉遇碘变蓝色);糖原(糖原遇碘呈红褐色)7糖蛋白:糖蛋白可分为N-连接糖蛋白和O-连接糖蛋白两类8习题:蔗糖是由一分子的D-葡萄糖一分子的D果糖之间通过-1,2-糖苷键相连 多糖的构象大致可分为螺旋、带状、皱
3、折和无卷曲四种类型,决定其构象的主要因素是糖链的一级结构。 直链淀粉的构象是螺旋,纤维素的构象是带状 常用来测定测定还原糖的试剂为斐林试剂和班乃德试剂 直链淀粉遇碘呈蓝色,支链淀粉遇碘呈紫色,糖原遇碘呈红褐色9糖的无氧分解代谢(糖酵解):葡萄糖或糖原在不消耗氧的条件下被分解成乳糖的过程。(糖酵解的全部反应在胞液中进行)(熟悉)10糖酵解的全过程:葡萄糖化成6-磷酸葡萄糖(由己糖激酶催化)消耗1个ATP并需要Mg2+参加 己糖激酶是糖酵解中第一个限速酶 反应不可逆6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖(由磷酸己糖异构酶催化) 反应可逆6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖(由6-磷酸果糖激酶-1催化)
4、消耗一个ATP 需Mg2+参加 反应不可逆 6-磷酸果糖激酶-1是糖酵解过程中第二个限速酶1,6-二磷酸果糖裂解成2分子磷酸丙糖(由缩醛酶催化)最后是生成了3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油醛(由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化) 反应产生2个H由辅酶NAD+接受 生成NADH + H+ 反应可逆1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸(由磷酸甘油酸激酶催化) 产生2个ATP 反应可逆 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸(由3-磷酸甘油酸变位酶催化) 反应可逆2-磷酸甘油酸转变成为磷酸烯醇式丙酮酸(由烯醇化酶催化) 反应不可逆 磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸(由丙酮酸激酶(PK)催化)
5、 产生两个ATP 丙酮酸激酶是第三个限速酶 丙酮酸转化为乳酸(乳酸脱氢酶催化) 反应所需要的氢原子由NADH + H+ 提供然后NADH + H+重新转变成NAD+保证了糖酵解的继续进行。11糖酵解的生理意义:迅速提供能量在有氧条件下作为某些组织细胞主要的供能途径。(熟悉)13糖的有氧氧化的反应过程:第一阶段:葡萄糖分解生成丙酮酸在细胞液中进行(与糖酵解不同的是生成的氢不用于生成乳酸而是以氧化磷酸化的方式生成了ATP和水并释放能量)第二阶段:丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA(由丙酮酸脱氢酶复合体催化)参加反应的辅酶有硫胺素焦磷酸酯(TPP)、硫辛酸、FAD、NAD+及CoA 第三阶段:三
6、羧酸循环(又称为柠檬酸循环、TCA循环及Krebs循环)和氧化磷酸化,在线粒体中进行,三羧酸循环分8部反应 : 1) 草酰乙酸与乙酸CoA反应生成柠檬酸和辅酶A(由柠檬酸合酶催化),(由柠檬酸合酶是别构酶,是三羧循环的第一个关键酶和调节点) 2)柠檬酸形成异柠檬酸(由顺乌头酸梅催化 反应是可逆的) 3)异柠檬酸生成-酮戊二酸 (第一次氧化脱羧反应,由异柠檬酸脱氢酶催化)(此反应脱下的氢生成NADHH+ ;异柠檬酸脱氢酶是一种以NAD为辅酶的别构酶,ADP和NAD是该酶的别构激活剂,ATP和NADH+H+是其别构抑制剂。)(异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环的第二个关键酶和调节点) 4)-酮戊二酸生成琥
7、珀CoA(第二次氧化脱羧反应,由-酮戊二酸脱氢酶系催化;脱下的氢由NAD接受生成NADHH+ 该酶系是由-酮戊二酸脱氢酶、硫辛酸琥珀酰基转移酶及二氢硫辛酸脱氢酶组成的复合体,其辅酶为TTP、硫辛酸、FAD、NAD+和HSCoA;反应不可逆,-酮戊二酸脱氢酶系是三羧酸循环的第三个关键酶和调节位点。 5)琥珀酰CoA生成琥珀酸(底化水平磷酸化反应,由琥珀酰CoA合成酶催化;这是三羧酸循环中唯一一次底物水平磷酸化的反应) 6)琥珀酸生成延胡索酸(由琥珀脱氢酶催化,丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,故丙二酸可以抑制三羧酸循环) 7)延胡索酸生成苹果酸(由延胡索酸酶催化,) 8)苹果酸生成草酰乙酸(由
8、苹果酸脱氢酶催化,脱下的氢由NAD+接受生成NADH+H+14三羧酸循环的特点:循环反应在线粒体中进行,反应为不可逆反应。每完成一次循环,氧化分解掉1分子乙酰基,可生成12个ATP循环的中间产物既不能通过此循环反应生成,也不能被此循环反应所消耗。三羧酸循环中有两次脱羧反应,生成2分子CO2循环中有四次脱氢反应生成3分子NADH和1分子FADH2循环中有一次底物水平磷酸化,生成1分子GTP三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。15有氧氧化的生理意义:氧化供能(在有氧的条件下每分子葡萄糖彻底氧化分解可尽生成30/32分子ATP)三羧酸循环是三大营养物质的最终代谢通路三
9、羧酸循环液是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽(必考)16磷酸戊二酸途径:概念:磷酸戊二酸途径在胞液中进行的,葡萄糖不经过三碳糖阶段,可直接进行脱氢和脱羧反应,生成大量的NADPH+H+及CO2和磷酸戊糖(核糖)的过程磷酸戊二酸途径分两个阶段:第一阶段:6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖(两反应都是由6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化,NADP+为6磷酸葡萄糖脱氢酶的辅酶,该酶是磷酸戊糖途径的限速酶;此过程生成2分子NADPH+H+及CO2 ,第二阶段基团转移反应 磷酸戊糖途径总反应为:36-磷酸葡萄糖+6NADP+26-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+6H+3CO217磷酸戊糖途径(反应
10、过程在细胞液中进行)的生理意义:(一)提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应(二)为核酸的生物合成提供核糖(三)提供能量18糖异生:由非糖物质变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。19糖异生的生理意义:维持血糖浓度恒定补充肝糖原调节酸碱平衡20血糖:血糖是血液中的葡萄糖21血糖的来源:食物中糖的消化吸收肝糖原的分解非糖物质异生 血糖的去路:氧化分解成二氧化碳和水合成糖原脂类、氨基酸代谢消耗;磷酸戊糖通途变成其他糖尿糖22胰岛素是唯一降低血糖的激素第三章 脂类化学 第十章 脂类代谢1脂类是脂肪和类脂的总称, 饱和脂肪酸:月桂酸(十二碳酸)、豆蔻酸(十四碳酸)、软脂酸(十六碳)、硬脂酸(十八碳酸)、
11、花生酸(二十碳酸)等2体内必须的三大脂肪酸:亚油酸(十八碳,含两个双键)亚麻油酸(十八碳,含三个双键)花生四稀酸(二十碳酸,含四个双键)(必考)3皂化值(使1g脂肪完全皂化所需的氢氧化钾的毫克数) 脂肪酸的平均分子量=3561000皂化值碘值:100g油脂所能吸收的碘的克数酸值:指中和1g脂肪中的游离脂肪酸所需的KOH毫克数)酸值越大表明脂肪的酸败程度越大,酸值大于6的脂肪不宜食用。4类脂:类脂主要包括磷脂、糖脂、和类固醇类化合物。5生物膜主要由脂类和蛋白质组成,脂类约占40%6脂肪动员:储存在脂肪细胞中的甘油三脂在激素敏感脂肪酶(HSL)的催化下水解并释放出脂肪酸,供给全身各组织细胞摄取利用
12、的过程。(熟悉)7甘油代谢:脂肪细胞中没有甘油激酶所以不能利用脂肪分解产生的甘油,只有通过血液循环运输至肝、肾、肠等组织利用。在甘油激酶的作用下转变为3-磷酸甘油,然后脱氢生成磷酸二羟基酮,再循糖代谢途径进行氧化分解释放能量,也可以在肝沿糖异生途径转变为葡萄糖或糖原 甘油在甘油磷酸激酶的催化下磷酸化为3-磷酸甘油:3-磷酸甘油+ADP甘油+ADP3-磷酸甘油在3-磷酸甘油脱氢酶的催化下,脱氢氧化为磷酸二羟基丙酮:磷酸二羟基酮+NADH+H+3-磷酸甘油+NAD+ 甘油3-磷酸甘油磷酸二羟基丙酮(糖酵解糖有氧氧化糖异生(熟悉)8脂肪酸的氧化:(一)脂肪酸的活化生成脂酰CoA(在线粒体外进行,由脂
13、酰CoA合成酶催化,需要ATP、CoASH、Mg2+ ,每分子脂肪酸在活化反应中实际消耗2分子高能磷酸键)。(二)脂酰CoA进入线粒体:(需要肉碱作载体;肉碱脂酰转移酶是脂肪酸氧化的限速酶)。(三)脂肪酸的-氧化:分脱氢、水化、再脱氢、硫解4步连续反应 生成1分子的乙酰CoA和1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA 脱氢(脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下,脱下两个氢原子,由FAD接受这对氢原子生成FADH2 水化再脱氢(由-羟脂酰CoA脱氢酶的催化,脱下两个氢原子,NAD+接受脱下的这对氢原子生成NADH+H+硫解9脂肪酸-氧化的特点:-氧化过程在线粒体基质内进行;-氧化为一循环反应过程,由
14、脂肪酸氧化酶系催化,反应不可逆;需要FAD、NAD、CoA为辅助因子;每循环一次生成一分子FADH2,1分子NADH,1分子乙酰CoA和1分子减少两个碳原子的脂酰CoA脂肪酸氧化分解是体内重要的能量来源。(软脂酰CoA氧化净产生129分子ATP)10酮体:-氧化生成的乙酰CoA转变成为的乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮(肝内生成的酮体被及时输出,供肝外组织氧化利用)。11乙酰CoA是脂肪酸合成的主要原料,主要来自糖代谢。除乙酰CoA外脂肪酸合成过程中还需要NADPH、CO2、ATP、及Mn2+等12机体内含量最多的磷脂为磷脂酰胆碱(软磷脂)和磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)。13胆固醇合成主要是在细胞质和滑面内
15、质网中;胆固醇的基本原料是乙酰CoA还需要NADPH+H+、ATP等参加。14胆固醇的转化:转变成胆汁酸转变成类固醇激素转变为7-脱氢胆固醇15血浆中的脂类统称为血脂。主要包括甘油三脂,磷脂、胆固醇及胆固醇脂和游离脂肪酸等16血脂的来源和去路:来源:外源性脂类内源性脂类 ;去路:氧化分解功能;进入脂库中储存;参加生物膜构成;转变为其他物质17血浆脂蛋白可分为四类:乳糜微粒(CM)极低密度脂蛋白(VLDL)低密度脂蛋白(LDL)高密度脂蛋白(HDL);其中乳糜微粒(CM)密度最小,而高密度脂蛋白(HDL)密度最大(熟悉)18、血浆脂蛋白的主要成分、合成场所及功能分类合成场所主要成分主要功能电泳法
16、超速离心法脂类(%)蛋白质(%)乳糜微粒CM小肠粘膜TG(8090)0.52转运外源性甘油三脂和少量胆固醇前-脂蛋白VLDL肝TG(5070)510转运内源性甘油三酯和少量胆固醇-脂蛋白LDL血浆Ch及CE(4550)2025从肝转运胆固醇至肝外-脂蛋白HDL肝、小肠粘膜PLJI Ch(各25)50从肝外逆向转运胆固醇至肝第四章 蛋白质化学 第十一章 蛋白质代谢1样品蛋白质的含量=蛋白氮含量6.25(式中6.25为1g氮所带表的蛋白克数2氨基酸的分类:根据R基结构分类:脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸根据R基酸碱性分类:酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸根据人体内能否自己合成分类:必须氨
17、基酸、非必须氨基酸。3、20中氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸(非极性疏水R基氨基酸共9种);丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺(极性不带电荷R基氨基酸共6中);赖氨酸、精氨酸、组氨酸(带正电荷R基氨基酸共3中);天冬氨酸、谷氨酸(带负电荷R基氨基酸共2中)。4大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸(其紫外吸收峰为280nm),所以测定蛋白质溶液对280nm紫外线吸光度可以分析溶液蛋白质的含量5氨基酸的等电点:(为氨基酸的特征常数)溶液中氨基酸的净电荷为零时的PH为氨基酸的等电点6肽键:成肽反应中一个氨基酸的-氨基与另一个氨基酸的-
18、羧基脱水缩合形成的化学键。(结构式为:-CO-NH-)7脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色的物质,而其他氨基酸于茚三酮反应产生紫色的物质8蛋白质的一级结构:蛋白质分子内氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构(蛋白质的一级结构决定其构象,进而决定其生理功能。)9蛋白质的二级结构:螺旋的特点:肽单元围绕中心轴呈有规律右手螺旋,每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈,螺距为0.45nm,每个残基上升0,15nm,螺旋半径0.23。-螺旋的每个肽键的N-H与第四个肽键的羰基氧形成氢键,氢键的方向与螺旋长轴基本平行,肽链中的全部肽键都可形成氢键,是维持-螺旋结构稳定的主要次级键。氨基酸侧链(R基)伸向螺旋外侧
19、,不参与-螺旋的形成, -折叠的特点:肽链近于充分伸展的结构,各个肽单位以C为旋转点以此折叠,侧面看呈锯齿状结构肽链成平行排列,相邻肽段的肽链相互交替形成氢键,这是维持-折叠构象稳定的主要因素肽链的平行走向有两种:平行式(相互平行的肽段的N端在同一侧)和反平行式(相互平行的肽段的N端在不同一侧)肽链中的氨基酸残基的R侧链垂直于相邻的两个肽平面的交线,交替地分布于-折叠的两侧-折叠涉及肽段一般比较短只含有510个氨基酸残基。 -转角的特点:主链骨架本身以大约180回折。回折部分通常由四个氨基酸残基构成构象依靠第一个残基的-CO与第四残基的-NH基之间形成氢键来维持。 无规则卷曲:是指多肽链主链部
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