【正文】 ? 進(jìn)行糖異生的主要器官是肝臟，腎臟具有肝臟 1/10的異生糖能力 糖異生的過程： 記憶要點(diǎn)： 反應(yīng)有“一、二、三” 。 ⑶ NADPH還用于維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)。 四、 磷酸 戊糖 途徑反應(yīng)過程及生理意義 磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程：在胞漿中進(jìn)行，分為兩個(gè)階段 ? 第一階段是氧化反應(yīng)，生成磷酸戊糖、 NADPH+H＋ 及 CO2 ? 第二階段是基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成 3P甘油醛和 6P果糖 ? 總反應(yīng)式： 3 6P葡萄糖 + 6NADP＋ → 2 6P果糖 + 3P甘油醛 + 6NADPH+H＋ + 3CO2 磷酸戊糖途徑的生理意義 ? 為核酸的生物合成提供核糖。 ? 三大營養(yǎng)素徹底氧化分解的最終代謝通路。 基本反應(yīng)過程：分為三個(gè)反應(yīng)階段 ? 第一階段：糖酵解途徑 生成丙酮酸，同前述糖酵解過程 ? 第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體后，氧化脫羧生成乙酰 CoA ? 總反應(yīng)式為：丙酮酸 + NAD＋ + 輔酶 A → 乙酰 CoA + NADH+H＋ + CO2 ? 反應(yīng)不可逆，由 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化 ? 參與反應(yīng)的輔酶有：硫胺素焦磷酸酯（ TPP）、硫辛酸、 FAD、 NAD＋ 、 CoA ? 第三階段：三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化，生成大量的 ATP和水 記憶要點(diǎn)：反應(yīng)有“一、二、三、四”。 表 41 糖酵解關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié) 激活劑 抑制劑 附 注 6磷酸果糖激酶 1 AMP、 ADP 1,6二磷酸果糖 2,6二磷酸果糖 ATP、檸檬酸 ? 1,6二磷酸果糖是該酶的正反饋激活劑 ? 2,6二 磷酸果糖是該酶最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑 丙酮酸激酶 1,6二磷酸果糖 ATP、丙氨酸 ―― 已糖激酶 ―― 6磷酸葡萄糖 長鏈脂酰 CoA 有四種同工酶，肝細(xì)胞中的Ⅳ型，稱為葡萄糖激酶 ? 糖酵解的生理 意義 ? 迅速提供能量，對肌收縮更為重要。 ? 基本反應(yīng)過程： 分為兩個(gè)反應(yīng)階段，全程在胞漿中進(jìn)行 第一階段：糖酵解途徑，由一分子葡萄糖分解分成兩分子丙酮酸的過程 記憶要點(diǎn)：反應(yīng)的“一、二、三”。 ? 糖還是機(jī)體重要的碳源，糖代謝的中間產(chǎn)物可轉(zhuǎn)變成其他的含碳化合物。檢驗(yàn)血液中酶活性的改變可以幫助診斷某些疾病。 9. 乳酸脫氫酶有五種類型，其中 LDH1型在心肌細(xì)胞中最多；肝病時(shí) LDH5升高 10. 肌酸激酶（ CK）有三型：腦中含 CK1（ BB 型）；心肌含 CK2（ MB 型）；骨骼肌含 CK3（ MM型） 六、 酶的命名與 分類原則 酶均有兩個(gè)名稱，系統(tǒng)名稱應(yīng)標(biāo)明酶的所有底物與反應(yīng)性質(zhì)。 8. 共價(jià)修飾是快速調(diào)節(jié)。 5. 變構(gòu)調(diào)節(jié)是快速調(diào)節(jié)。 五、 酶的快速調(diào)節(jié)與慢速調(diào)節(jié)的方式 快速調(diào)節(jié)包括變構(gòu)調(diào)節(jié)與共價(jià)修飾調(diào)節(jié) ? 變構(gòu)酶：指效應(yīng)劑與酶 的非催化部位可逆的結(jié)合，使酶發(fā)生構(gòu)象的變化而影響酶的活性，其作用特點(diǎn)如下： 1. 反應(yīng)的方程曲線為 S型曲線，非米氏方程的矩形雙曲線。例消化酶原、凝血酶原等。 ? 必需激活劑：為酶促反應(yīng)所必需，否則檢測不到酶的活性。 抑制劑的影響 ? 酶的抑制劑： 引起酶催化活性下降但不引起酶蛋白變性的物質(zhì)。反之亦然。酶促反應(yīng)的機(jī)制很復(fù)雜，在酶的活性中心內(nèi)底物可發(fā)生鄰近效應(yīng)和定向排列，酶對底物可進(jìn)行酸堿多元催化在，底物在酶活性中心的疏水性‘口袋’里發(fā)生表面效應(yīng)。 ? 立體異構(gòu)特異性：僅作用于底物的一種立體異構(gòu)體，如乳酸脫氫酶催化 L乳酸；延胡索酸酶催化反式丁烯二酸與蘋果酸間的裂解。 ? 酶促反應(yīng)具有高度的特異性： ? 絕對的特異性：僅作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，進(jìn)行一種專一的反應(yīng)，生成一種特定的產(chǎn)物。 ? 對結(jié)合酶來說，輔酶分子或輔酶分子上的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分。 ―― 生物催化劑 包括酶及核酶兩個(gè)概念。 e) 催化性 DNA： 人工合成的具有序列特異性降解 RNA功能的寡聚脫氧核苷酸片段。 b) 核酸內(nèi)切酶： 可以在 DNA或 RNA分子內(nèi)部切斷磷酸二酯鍵的酶。 b) DNA復(fù)性：變性 DNA在適當(dāng)條件下，兩條互補(bǔ)鏈可重新配對，恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象。 ? DNA變性只改變其二級結(jié)構(gòu)，不改變核苷酸排列順序。 表 22 DNA分子結(jié)構(gòu)的比較 DNA一級結(jié)構(gòu) DNA二級結(jié)構(gòu) DNA高級結(jié)構(gòu) 定義 核苷酸的排列順序 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu) 在雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步折疊，在蛋白質(zhì)的參與下組裝成為的致密結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 堿基的排列順序 3’ ,5’ 磷酸二酯鍵 反向、平行、互補(bǔ)、雙鏈 右手螺旋結(jié)構(gòu) DNA結(jié)構(gòu)的多樣性 核小體、核小體卷曲及柱狀結(jié)構(gòu)折疊等形成超螺旋形式 穩(wěn)定性的維系 磷酸二酯鍵 縱向：堿基的堆積力 橫向：配對的氫鍵 － 五、 mRNA、 tRNA二級結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)及 rRNA的類型和其它小分子 RNA mRNA、 tRNA、 rRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見 表 23。 ：核酸的基本組成是核苷酸。 蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)測定： X射線衍射法和磁共振技術(shù)。 (3)層 析： 待分離蛋白質(zhì)溶液（流動(dòng)相）經(jīng)過一個(gè)固態(tài)物質(zhì)（固定相）時(shí)，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質(zhì)在兩相中反復(fù)分配，并以不同速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。 ： 利用特異抗體識別相應(yīng)的抗原蛋白，形成抗原抗體復(fù)合物，從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白的方法。 七、 蛋白質(zhì)的分離純化 析： 利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法。 蛋白質(zhì)的復(fù)性： 若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。 ：水化膜、表面電荷。生物體內(nèi)含有正常的α 螺旋形式的 PrPc，轉(zhuǎn)變?yōu)楫惓５摩?折疊形式的 PrPSc具有致病性。促進(jìn)作用則為正協(xié)同效應(yīng)；反之為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。記憶要點(diǎn)如下： (1)血紅蛋白分子存著緊張態(tài)（ T）和松弛態(tài)（ R）兩種不同的空間構(gòu)象。 四、 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ，具有相似一級結(jié)構(gòu)的多肽或蛋白質(zhì)，其空間構(gòu)象及功能也相似。 三、 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 見表 11。在某一 pH 環(huán)境溶液中，氨基酸解離生成的陽郭子及陰離子的趨勢相同，成為兼性離子。 ?唯一的亞氨基酸：脯氨酸，其存在影響α 螺旋的形成。 （ 3） 酸性氨基酸：天冬氨酸（ Asp）、谷氨酸（ Glu）。 3. 氨基酸的分類 所有的氨基酸均為 L 型氨基酸（甘氨酸 ） 除外。蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是各種生命功能的直接執(zhí)行者，在物質(zhì)運(yùn)輸與代謝、機(jī)體防御、肌肉收縮、信號傳遞、個(gè)體發(fā)育、組織生長與修復(fù)等方面發(fā)揮著不可替代的作用。蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)分布廣泛，幾乎存在于所有的組織器官中。 每 100mg樣品中蛋白質(zhì)含量（ mg%）：每克樣品含氮質(zhì)量（ mg） 100。 （ 2） 極性中性氨基酸：色氨酸（ Trp）、絲氨酸（ Ser）、酪氨酸（ Tyr）、半胱氨酸（ Cys）、蛋氨酸（ Met）、天冬酰胺（ Asn）、谷胺酰 胺（ gln）、蘇氨酸（ Thr）。 ?芳香族氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。 氨基酸的理化性質(zhì) 1. 氨基酸的兩性解離性質(zhì)：所有的氨基酸都含有能與質(zhì)子結(jié)合成 NH4＋的氨基；含有能與羥基結(jié)合成為COO－的羧基，因此，在水溶液中，它具有兩性解離的特性。 2. 氨基酸的紫外 吸收性 質(zhì) （ 1） 吸收波長： 280nm （ 2） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有共軛雙鍵 （ 3） 光譜吸收能力：色氨酸＞酪氨酸＞苯丙氨酸 （ 4） 呈色反應(yīng)： 氨基酸與茚三酮水合物共加熱，生成的藍(lán)紫色化合物在 570nm 波長處有最大吸收峰；藍(lán)紫色化合物＝（氨基酸加熱分解的氨）＋（茚三酮的還原產(chǎn)物）＋（一分子茚三酮）。 ： 能夠可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合隨后松開，引導(dǎo)肽鏈正確折疊的存在于細(xì)胞內(nèi)的一類蛋白質(zhì)，也對蛋白質(zhì)二硫鍵正確形成起到重要作用。 （ Hb）由四個(gè)亞基組成，兩 個(gè)α亞基，兩個(gè)β亞基。 (4)肌紅蛋白分子只有一個(gè)亞基，不存在變構(gòu)效應(yīng) ：指一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中的另一個(gè)亞基與配體的結(jié)合能力。 瘋牛?。菏怯呻貌《镜鞍滓鸬囊唤M人和動(dòng)物神經(jīng)退行性病變，具有傳染性、遺傳性或散在發(fā)病的特點(diǎn)。反之則帶有正電荷。若調(diào)節(jié) pH值至其等電點(diǎn)時(shí)，變性蛋白質(zhì)呈絮狀析出，再加熱，形成堅(jiān)固的凝塊。氨基酸不出現(xiàn)此反應(yīng)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)不斷水解時(shí)，氨基酸濃度上升，其雙縮脲呈色濃度逐漸下降，因此可以檢測蛋白質(zhì)的水解程度。 析： 硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等中性鹽放入蛋白質(zhì)溶液中，破壞水化膜并中和表面電荷，導(dǎo)致蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素去除而沉淀。 (2)等電聚焦電泳： 在電場中形成一個(gè)連續(xù)而穩(wěn)定的線性 pH梯度，電泳時(shí)被分離的蛋白質(zhì)泳動(dòng)至其等電點(diǎn)相等的 pH值區(qū)域時(shí)，凈電荷為零不再受電場力移動(dòng)，該法用于根據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異進(jìn)行分離。 表 12 三種肽鏈水解方式的比較 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白質(zhì)酶 溴化氫法 作用部位 賴氨酸或精氨酸羧基側(cè)的肽鍵 芳香族氨基羧基側(cè)的肽鍵 甲硫 氨酸羧基側(cè)的肽鍵 ：測定各肽段的氨基酸排列順序，采用 Edman降解法，試劑為異硫氰酸苯酯 ：統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組合排列對比，得到完整肽鏈氨基酸排列順序 通過核酸來推演蛋白質(zhì)中的氨基酸序列的步驟： ： 分離編碼蛋白質(zhì)的基因 ： 測定 DNA序列 ： 排列出 mRNA序列 ： 按照三聯(lián)密碼的原則推演出氨基酸的序列 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測定 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)含量測定：圓二色光譜法，測α 螺旋較多的蛋白質(zhì)時(shí)，結(jié)果較為準(zhǔn)確。 ：主要由碳、氫、氧、氮、磷組成，磷的含量較為穩(wěn)定，占核酸總量的 910%。 表 21 DNA與 RNA性質(zhì)的比較 DNA RNA 名稱 脫氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 堿基組成 A、 T、 C、 G A、 U、 C、 G 戊糖組成 β D2脫氧核糖 β D核糖 類型 DNA mRNA、 tRNA、 rRNA等 核苷酸 /脫氧核苷酸 dATP、 dTTP、 dCTP、 dGTP ATP、 UTP、 CTP、 GTP 分布部位 98%在細(xì)胞核中 2%在線粒體中 90%分布于胞液 10%分布于細(xì)胞核 基本結(jié)構(gòu) 反向平行互補(bǔ)雙螺旋 單鏈無規(guī)卷曲 與蛋白質(zhì)的結(jié)合 主要與組蛋白結(jié)合 rRNA與核蛋白體結(jié)合 稀有堿基 不含有 tRNA含有 1020%的稀有堿基 主要生物學(xué)功能 儲存遺傳信息 傳遞及表達(dá)遺傳信息 理化性質(zhì) 多元酸、線性高分子、粘度大 易在機(jī)械力作用下斷裂 分子小，粘度小 純品時(shí) OD260/OD280 磷 酸 磷 酸 核苷酸 核 糖 堿 基 核酸分子 核 苷 連接鍵 3’ ,5’ 磷酸二酯鍵 光波最大吸收值 260nm附近 四、 DNA的一級結(jié)構(gòu)、 二級結(jié)構(gòu)要點(diǎn) 及 堿基配對規(guī)律 ，了解 DNA的高級結(jié)構(gòu)形式 詳見表 22。 a) DNA變性：在某些理化因素（溫度、 pH、離子強(qiáng)度）作用下， DNA雙鏈的互補(bǔ)堿基對之間的氫鍵斷裂，使 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)松散，成為單鏈的現(xiàn)象。 ? Tm值高低與其分子所含堿基中的 GC 含量相關(guān)， GC含量越高， Tm值越大。 七、 核酸酶的 概念 及 性質(zhì) a) 核酸酶： 所有可以水解核酸的酶，根據(jù)酶解底物的不同分為 DNA酶和 RNA酶。 d) 核 酶：具有 催化功能的 RNA分子，底物是核酸，屬于序列特異性的核酸內(nèi)切酶。是機(jī)體內(nèi)催化各種代謝反應(yīng)最主要的催化劑。 單體酶 僅具有三級結(jié)構(gòu)的酶 ―― 寡聚酶 由多個(gè)相同或不同亞基以非共價(jià)鍵連接組成的酶 ―― 多酶體系 由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物 丙酮酸 脫氫酶復(fù)合體 多功能酶 一些多酶體系在進(jìn)化過程中由于基因的整合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中 嘧啶核苷酸從頭合成的酶 單純酶 僅由肽鏈構(gòu)成的酶 脲酶、淀粉酶、脂酶等 結(jié)合酶 由酶蛋白和輔助因子組成的酶 酶蛋白和輔助因子結(jié)合形成的復(fù)合物稱為全酶 只有全酶才有催化作用 輔助因子 輔酶 與酶蛋白結(jié)合疏松的輔助因子，可用透析或超濾方法去除 ―― 輔基 與酶蛋白結(jié)合緊密的輔助因子，不能用透析或超濾方法去除 金屬離子多為酶的輔基 金屬酶 金屬離子作為輔助因子，且與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失 羧 基肽酶、黃嘌呤氧化酶 金屬激活酶 金屬離子作為輔助因子，但與酶結(jié)合疏松 已糖激酶、肌酸激酶 酶的必需基團(tuán) 酶分子中與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán) ―― 酶的活性中心 必需基團(tuán)組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物結(jié)構(gòu)并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的區(qū)域，包含結(jié)合基團(tuán)和催化基團(tuán) ―― 單純酶與結(jié)合酶的活性中心 ? 對單純酶來說，活性中心就是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較接近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基，但 通過肽鏈的盤繞、折疊而在空間構(gòu)象上相互靠近； 活性中心的常見必需基團(tuán)： His殘基的咪唑基、 Ser殘基的羥基、 Cys殘基的巰基及 Glu殘基的 γ 羧基。 表 32 常見酶促反應(yīng)中維生素的作用 維生素 學(xué)名 輔酶形式