1、11章.蛋白質的降解和氨基酸的代謝1 .蛋白質的酶促降解.細胞內蛋白質的降解一般認為真核細胞對蛋白質的降解有兩個體系。其一是溶酶體降解。其二是依賴ATP,在細胞溶膠中以泛素標記的選擇性蛋白質的降解。外源蛋白質的酶促降解外源蛋白質進入體內，必須先經過水解作用變為小分子的氨基酸，然后才能被吸收。就高等動物來說，外界食物蛋白質經消化吸收的氨基酸和體內合成及組織蛋白質經降解的氨基酸，共同組成體內氨基酸代謝庫。所謂氨基酸代謝庫即指體內氨基酸的總量。氨基酸代謝庫中的氨基酸大部分用于合成蛋白質，一部分可以作為能源，體內有一些非蛋白質的含氮化合物也是以某些氨基酸作為合成的原料。2 .氨基酸的分解代謝氨基酸的共

2、同分解代謝途徑包括脫氨基作用和脫竣基作用兩個方面。氨基酸經脫氨基作用生成氫及“-酮酸。氨基酸經脫竣基作用產生二氧化碳及胺。胺可隨尿直接排出，也可在酶的作用下，轉化為可被排出的物質和合成體內有用的物質。氨基酸脫氨基的方式有氧化脫氨基作用、轉氨基作用、聯合脫氨基作用、非氧化脫氨基作用和脫酰胺基作用。3 .氨的排泄方式水生動物排氫鳥類及爬行動物排哺乳動物排尿素H童是哺乳動物蛋白質代謝的最終產物10章.脂質代謝1脂質的酶促水解三酰甘油的酶促水解三酰甘油是重要的儲能物質。在脂肪酶的作用下水解為甘油和脂肪酸。甘油可氧化供能也可糖酵解途徑生成糖。脂肪酸可徹底氧化供能。磷脂的酶促水解磷脂酶A1和A2分別專一的

3、出去Sn-1位或sn-2位上的脂肪酸，生成的僅含有一個脂肪酸的產物稱溶血磷脂。溶血磷脂是一種很強的表面活性劑，能使細胞膜和紅細胞膜溶解。4 .脂肪酸的伊氧化作用脂肪酸的伊氧化作用是指：脂肪酸在氧化分解時，碳鏈的斷裂發生在脂肪酸的6位，即脂肪酸的碳鏈的斷裂方式是每次切除2個碳原子。細胞溶膠中的長鏈脂肪酸首先被活化為脂酰輔酶A,然后長鏈脂酰輔酶A在肉堿的攜帶下進入線粒體。（需要肉堿脂酰轉移酶）脂肪酸的,氧化作用四步：脫氫、加水、再脫氫、硫解。循環一次，產生少兩個碳原子的脂酰輔酶A和一分子乙酰輔酶A。1mol軟脂酸徹底氧化需要進行7次伊氧化,產生8mol乙酰輔酶A。每次由氧化產生1molFADH2和

4、1molNADH+H+,則共產生7molFADH2和7molNADH+H+。進入呼吸鏈氧化生成28moiATP(M+X7=28);8mol乙酰輔酶A進入TCA循環氧化可生成80molATP(10X8);這樣1mol軟脂酸徹底氧化一共產生108molATP,因活化時消耗2molATP,故凈得106molATP.不飽和脂肪酸的氧化與飽和脂肪酸基本相同，單不飽和脂肪酸氧化需要3-順，A2-反烯脂酰輔酶A異構酶；多不飽和脂肪酸氧化還需要2-反，4-順二烯脂酰輔酶A還原酶和3-反，2-反烯脂酰輔酶A異構酶的共同作用。5 .酮體乙酰乙酸、3-羥丁酸和丙酮,統稱為酮體。酮體在肝中產生，可被肝外組織利用。酮體

5、的生成：在肝中脂肪酸的氧化不是很完全，二分子的乙酰輔酶A可以縮合成乙酰乙酰輔酶A;乙酰乙酰輔酶A再與一分子乙酰輔酶A縮合成伊羥-伊甲戊二酸單酰輔酶A，后者裂解成乙酰乙酸；乙酰乙酸在肝線粒體中可以還原生成3-羥丁酸,乙酰乙酸可以脫竣生成丙酮。酮體的氧化：在肝中形成的乙酰乙酸和&羥丁酸進入血液循環后送至肝外組織，通過三竣酸循環循環氧化。&羥丁酸首先氧化成乙酰乙酸，然后乙酰乙酸在伊酮脂酰輔酶A轉移酶或乙酰乙酸硫激酶的作用下，生成乙酰乙酸輔酶A,再與第二個輔酶A作用形成兩分子一線輔酶A,乙酰輔酶A可進入三竣酸循環循環進行氧化。9.糖的分解代謝1 .淀粉的酶促水解”-淀粉酶可以水解淀粉中

6、任何部位的“-1,4糖昔鍵，3淀粉酶只能從非還原端開始水解。,3淀粉酶不能水解“-1,6糖昔鍵。水解淀粉中的“-1,6糖昔鍵的酶是a-1,6糖甘酶。2 .糖的分解代謝途徑包括糖酵解、三竣酸循環、戊糖磷酸途徑、葡萄糖醛酸途徑、乙醛酸途徑。3 .糖酵解無氧條件下，1mol葡萄糖變成2mol丙酮酸并伴隨ATP生成的過程稱為糖酵解。丙酮酸的三條代謝去路：在組織缺氧情況下丙酮酸還原為乳酸;酵母菌可以使丙酮酸還原為乙醛；有氧條件下，丙酮酸轉化為乙酰輔酶A,進入三竣酸循環，徹底氧化為二氧化碳和水。糖酵解從葡萄糖開始，分為10步酶促反應，均在細胞液中進行。糖酵解的調控：從單細胞生物到高等動植物都存在糖酵解過程

7、，其生理意義主要是釋放能量，使機體在缺氧情況下仍能進行生命活動。糖酵解的中間產物可為機體提供碳骨架。糖酵解主要受3中酶的調控：果糖磷酸激酶;果糖磷酸激酶是最關鍵的限速酶。1 .ATP/AMP比值對該酶活性的調節具有重要的生理意義。當ATP濃度較高時，果糖磷酸激酶幾乎無活性，糖酵解作用減弱；當AMP積累，ATP減少時，酶活性恢復，糖酵解作用增強。2 .氫離子(H)可抑制果糖磷酸激酶的活性，防止肌肉中形成過量乳酸而使血液酸中毒。3 .檸檬酸可增加ATP對酶活性的抑制作用。果糖-2,6-二磷酸能消除ATP對酶的抑制效應，使酶活化。己糖激酶活性的調節。果糖-6-磷酸是的別構抑制劑。丙酮酸激酶活性的調節

8、。果糖-1,6-二磷酸是丙酮酸激酶的激活劑；丙氨酸是該酶的別構抑制劑。ATP、乙酰CoA也可以抑制該酶的活性。糖酵解中ATP的變化：糖酵解階段中，由己糖激酶和果糖磷酸激酶催化的兩步反應,各消耗1分子的ATP。在丙糖階段，甘油酸一1,3一二磷酸和烯醇丙酮酸磷酸經底物水平磷酸化反應，個生成1分子ATP,由于果糖一1,6一二磷酸在醛縮酶催化下裂解,相當于生成2分子甘油醛一3一磷酸。因此，每分子葡萄糖在糖酵解階段凈生成2分子ATP。在糖酵解過程中有3步不可逆反應，分別由己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶。其中果糖磷酸激酶是最關鍵的限速酶，其活性被ATP、檸檬酸所抑制；被AMP和果糖-2,6-二磷酸變構

9、激活。2.糖的有氧分解將糖的有氧分解分為3個階段，第一是糖酵解階段，第二是丙酮酸進入線粒體被氧化脫竣成乙酰輔酶A。第三階段是乙酰輔酶A進入檸檬酸循環生成二氧化碳和水。三竣酸循環循環：乙酰CoA和草酰乙酸縮合為檸檬酸進入三竣酸循環循環。丙酮酸經三竣酸循環循環途徑能形成個ATP,每分子葡萄糖能產生2分子的丙酮酸，將產生25個ATP。檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶與“-酮戊二酸脫氫酶系是調控三竣酸循環循環的限速酶。其活性受ATP、NADH等物質的抑制。葡萄糖在有氧條件下氧化分解為二氧化碳和水凈生成32分子ATP。乙醛酸途徑兩種關鍵酶是蘋果酸合酶和異檸檬酸裂解酶。戊糖磷酸途徑：兩個5碳糖相加生成3碳和7碳

10、糖，后二者相加在生成6碳和4碳糖，5碳與4碳糖相加生成3碳和6碳糖。糖原的分解與合成的關鍵酶是磷酸化酶與糖原合酶o糖異生：糖異生作用是指非糖物質（如甘油，生糖氨基酸和乳酸等）合成葡萄糖或糖原的過程。為什么糖異生并非完全是糖酵解的逆轉反應？8新陳代謝總論和生物氧化1ATP是生物細胞內能量代謝的偶聯劑。從低等的單細胞生物到高等的人類，能量的釋放、貯存和利用都是以ATP為中心。ATP含有一個磷酯鍵和兩個由磷酸基團形成的磷酸酊鍵。6酶1酶的概念與特點：酶是具有高效性與專一性的生物催化劑。（三層含義：一，酶是催化劑；二，酶是生物催化劑；三，酶在行使催化劑功能時，具有高效性與專一性的特點）酶的催化效率可以

11、用轉換數來表示。2酶的化學本質與組成除核酶外，酶都是蛋白質。酶可以分為單純蛋白質與綴合蛋白質。綴合蛋白質除了氨基酸殘基外，還含有金屬離子、有機小分子等化學成分，這類酶稱為全酶。全酶中蛋白質部分稱為皿。非蛋白質部分稱為輔因子。酶的分類：1.氧化還原酶類；2.轉移酶類；3.水解酶類；4裂合酶類；5異構酶類；6合成酶類。酶的專一性分類：結構專一性（分為絕對專一性與相對專一性）；立體異構專一性（旋光異構專一性和幾何異構專一性）酶的作用機制：活化分子：反應物一種更高能量的狀態。過渡態：活化分子所處的這種需要更多能量的狀態。基態:與活化分子相對應的普通反應物分子所處的狀態。活化能：處于過渡態的分子比處于基

12、態的分子多出來的Gibbs自由能。酶通過降低反應活化能使反應速率加快。酶活性部位的結構是酶作用機理的結構基礎。酶具有高效催化效率的分子機制：酶分子的活性部位結合底物分子形成酶一底物復合物，在酶的幫助下，底物分子進入一種特定的狀態，形成此類過渡態所需的活化能遠小于非酶促反應所需的活化能，使反應能夠順利進行，形成產物釋放出游離的酶，使其能夠參與其余底物的反應。與該分子機理相關的因素：1 .鄰近效應：鄰近效應指酶與底物結合以后，使原來游離的底物集中于酶的活性部位，從而減少底物之間或底物與酶的催化基團之間的距離，使反應更容易進行。2 .定向效應：指底物的反應基團之間、酶的催化基團與底物的反應基團之間的

13、正確定位與取向所產生的增進反應速率的效應。3 .促進底物過渡態形成的非共價作用：當酶與底物結合后，酶與底物之間的非共價可以使底物分子圍繞其敏感鍵發生生，從而促進底物過渡態的形成。4 .酸堿催化：5 .共價催化：酶促反應動力學：V 間復合物，中間復合物再生成產物。Km值是反應速率為最大值的一半時的底物濃度。酶底物中間復合物學說：即酶首先和底物結合生成中米氏方程：VVmaxSSK；Km物理意義：其單位是mol/l影響酶促反應速率的因素包括：抑制劑、溫度、ph值，激活劑。1,通過改變酶必需基團的化學性質從而引起酶活力的降低或喪失的作用稱為抑制作用。酶的抑制劑包括不可逆抑制劑與可逆抑制劑。可逆抑制劑可

14、分為:競爭性抑制劑、非競爭性抑制劑、反競爭性抑制劑。氯離子是唾液淀粉酶的激活劑。酶活性的調節酶活性的調節方式：1 .通過改變酶的分布于數量來調節酶的活性。2 .通過改變細胞內已有的酶分子的活性來調節酶的活性。酶的別構調控許多酶具有活性部位外,還具有調節部位。酶的調節部位可與某些化合物可逆的非共價結合，使酶的結構發生改變，進而改變酶的活性，這種酶活性的調節方式稱為別構調節。對別構酶加熱或用化學試劑處理，可以使別構酶解離并失去調節活性，稱為脫敏作用。對酶分子具有別構調節作用的化合物稱為效應物o效應物對別構酶的調節作用可分為同促效應與異促效應o同促效應中，酶的活性部位與調節部位是相同的，效應物是底物

15、，底物與別構酶的某一活性部位相結合可促使剩余底物與其它剩余活性部位相結合，導致酶促反應速率增加，這稱為正協同效應。如果底物與酶的某一活性部位結合導致剩余底物更難與其余剩余活性部位結合，則稱為負協同效應O異促效應中，酶的活性部位與調節部位是不同的。效應物是非底物分子。酶原的激活酶原：指的是生活物體內合成的無活性的酶的前體。酶原激活：在特定蛋白水解酶的催化作用下，酶原的結構發生改變，形成酶的活性部位，變成有活性的酶。酶原的激活是一個不可逆的過程。5脂質與生物膜1.動植物油的化學本質是脂酰甘油。三酰甘油的理化性質：磷脂分為甘油磷脂與鞘磷脂。最簡單的甘油磷脂是磷脂酸。生物膜主要由蛋白質與脂質。4糖類單

16、糖一般是含有3-6個碳原子的多羥基醛或多羥基酮。最簡單的單糖是甘油醛和二羥丙酮。單糖的構型以距離醛基最遠端不對稱碳原子為準，羥基在左叁的為L構型，羥基在壬辿的為D構型。單糖分子中醛基和其他碳原子上羥基成環反應生成的產物為半縮醛。江元環是口比喃糖，互元環為味喃糖。六元環更穩定。連接半縮醛羥基的碳稱為異頭碳。異頭物的半縮醛羥基與決定構型的羥基在同側著為“型，在相反者為3構型。單糖的構型：椅式構象更穩定。糖類衍生物甘露醇在臨床上用來降低顱內壓和治療急性腎衰竭。葡糖醛酸是人體一種重要的解毒劑。寡糖寡糖是少數單糖(2-10)縮合的聚合物，低聚糖是指20個以下單糖縮合的聚合物。麥芽糖成鍵類型：a(1-4)

17、糖昔鍵，多糖多糖是由多個單糖基以糖昔鍵相連而成的高聚物。多糖沒有還原性和變旋性。淀粉天然淀粉一般由直鏈淀粉與支鏈淀粉組成。直鏈淀粉是D葡萄糖基以a1,4糖昔鍵連接的多糖鏈。直鏈淀粉分子的空間構象是卷曲成螺旋形的,每一回旋為6個葡萄糖基。顯色螺旋構象是碘顯色的必要條件，碘分子進入淀粉螺旋圈內，糖游離羥基稱為電子供體，碘分子成為電子受體，形成淀粉碘絡合物，呈現顏色。其顏色與糖鏈的長度有關。直鏈淀粉成藍魚，支鏈淀粉成紫紅色。纖維素自然界中最豐富的有機化合物是纖維素。纖維素是一種線性的由D一口比喃葡糖基以3-1,4糖昔鍵3.核酸RNA:核糖核酸DNA:脫氧核糖核酸A腺喋吟T胸腺喀咤G鳥喋吟C胞喀咤U尿喀咤核昔：是戊糖和含氮堿基生成的糖昔。核甘酸間的連接鍵是3,5一磷酸二酯鍵。堿基序列表示核酸的一級結構，DNA雙鏈的螺旋形空間結構稱DNA的二級結構。A與T配對形成2個氫鍵，G與C配對形成3個氫鍵。增色效應：核酸水解為核甘酸，紫外吸收值增加。核酸結構的穩定性因素：1堿基對間的氫鍵。2堿基堆積力。3環境中的正離子核酸變性在核酸變性時，將紫外吸收的增加量達到最大增量的一半時的溫度值稱溶解溫度，即Tm.影響Tm的因素：1 .GC對含量，GC對含量越tWj,Tm也越Wj。2 .溶液的離