执业医师生物化学笔记

二、糖有氧氧化　　葡萄糖的有氧氧化包括四个阶段。 　　①糖酵解产生丙酮酸(2丙酮酸、 2ATP、2NADH) 　　②丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 2×(CO2、NADH) 　　③三羧酸循环 2×(2CO2、ATP、3NADH、FADH2) 　　④呼吸链氧化磷酸化 (NADH-----ATP) 　　三羧酸循环：乙酰CoA经一系列的氧化、脱羧，最终生成CO2、H2O、并释放能量的过程，又称柠檬酸循环、Krebs循环。 　　原核生物：①~④阶段在胞质中 　　真核生物：①在胞质中，②~④在线粒体中 　　1、丙酮酸脱羧生成乙酰CoA。此反应在真核细胞的线粒体基质中进行，这是连接糖酵解与TCA的中心环节。 　　1) 丙酮酸脱氢酶系：丙酮酸脱氢酶系是一个十分庞大的多酶体系，位于线粒体膜上，电镜下可见。 　　E.coli丙酮酸脱氢酶复合体： 　　分子量：4.5×106，直径45nm，比核糖体稍大。 　　酶 辅酶 每个复合物亚基数 　　丙酮酸脱羧酶(E1) TPP 24 　　二氢硫辛酸转乙酰酶(E2) 硫辛酸 24 　　二氢硫辛酸脱氢酶(E3) FAD、NAD+ 12 　　此外，还需要CoA、Mg2+作为辅因子。这些肽链以非共价键结合在一起，在碱性条件下，复合体可以解离成相应的亚单位，在中性时又可以重组为复合体。所有丙酮酸氧化脱羧的中间物均紧密结合在复合体上，活性中间物可以从一个酶活性位置转到另一个酶活性位置，因此，多酶复合体有利于高效催化反应及调节酶在反应中的活性。 　　2) 反应步骤： 　　(1)丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP 　　(2)二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)使羟乙基氧化成乙酰基 　　(3)E2将乙酰基转给CoA，生成乙酰-CoA 　　(4)E3氧化E2上的还原型二氢硫辛酸 　　(5)E3还原NAD+生成NADH 　　3) 丙酮酸脱氢酶系的活性调节：从丙酮酸到乙酰CoA是代谢途径的分支点，此反应体系受到严密的调节控制，此酶系受两种机制调节。 　　(1)可逆磷酸化的共价调节： 　　丙酮酸脱氢酶激酶(EA)(可被ATP激活) 　　丙酮酸脱氢酶磷酸酶(EB) 　　磷酸化的丙酮酸脱氢酶(无活性) 　　去磷酸化的丙酮酸脱氢酶(有活性) 　　(2)别构调节：ATP、CoA、NADH是别构抑制剂。ATP抑制E1;CoA抑制E2;NADH抑制E3。 　　4) 能量变化：1分子丙酮酸生成1分子乙酰CoA，产生1分子NADH(3ATP)。 　　2、 三羧酸循环(TCA)的过程 　　TCA循环：每轮循环有2个C原子以乙酰CoA形式进入，有2个C原子完全氧化成CO2放出，分别发生4次氧化脱氢，共释放12ATP。 　　1) 反应步骤 　　(1)、 乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸 　　柠檬酸合酶，TCA中第一个调节酶：受ATP、NADH、琥珀酰CoA、和长链脂肪酰CoA的抑制;受乙酰CoA、草酸乙酸激活。氟乙酰CoA可与草酰乙酸生成氟柠檬酸，抑制下一步反应的酶，据此，可以合成杀虫剂、灭鼠药。 　　(2)、 柠檬酸→异柠檬酸 　　由顺鸟头酸酶催化 　　(3)、 异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸和NADH 　　异柠檬酸脱氢酶，这是三羧酸循环中第一次氧化脱羧反应， TCA中第二个调节酶：Mg2+(Mn2+ )、NAD+和ADP可活化此酶，NADH和ATP可抑制此酶活性。细胞在高能状态：ATPADP、NADHNAD+比值高时，酶活性被抑制。线粒体内有二种异柠檬酸脱氢酶，一种以NAD+为电子受体，另一种以NADP+为受体。前者只在线粒体中，后者在线粒体和胞质中都有。 　　(4)、 α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA和NADH 　　α-酮戊二酸脱氢酶系，TCA循环中的第三个调节酶：受NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、ATP、GTP抑制，α-酮戊二酸脱氢酶系为多酶复合体，与丙酮酸脱氢酶系相似(先脱羧，后脱氢) 　　(5)、 琥珀酰CoA生成琥珀酸和GTP 　　琥珀酰CoA合成酶(琥珀酸硫激酶)，这是TCA中唯一的底物水平磷酸化反应，直接生成GTP。在高等植物和细菌中，硫酯键水解释放出的自由能，可直接合成ATP。在哺乳动物中，先合成GTP，然后在核苷二磷酸激酶的作用下，GTP转化成ATP。 　　(6)、 琥珀酸脱氢生成延胡索酸(反丁烯二酸)和FADH 　　琥珀酸脱氢酶是TCA循环中唯一嵌入线粒体内膜的酶。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂，可阻断三羧酸循环。 　　(7)、 延胡索酸水化生成L-苹果酸 　　延胡索酸酶具有立体异构特性，OH只加入延胡索酸双键的一侧，因此只形成L-型苹果酸。 　　(8)、 L-苹果酸脱氢生成草酰乙酸和NADH 　　L-苹果酸脱氢酶，平衡有利于逆反应，但生理条件下，反应产物草酰乙酸不断合成柠檬酸，其在细胞中浓度极低，少于10-6molL，使反应向右进行。 　　2) TCA循环小结 　　(1)、总反应式： 　　丙酮酸 + 4NAD+ + FAD + GDP → 4NADH + FADH2 + GTP + 3CO2 + H2O 　　乙酰CoA + 3NAD+ + FAD + GDP → 3NADH + FADH2 + GTP + 2CO2 + H2O 　　(2)、 一次底物水平的磷酸化、二次脱羧反应，三个调节位点，四次脱氢反应。 　　3个NADH、1个FADH2进入呼吸链 　　(3)、 三羧酸循环中碳骨架的不对称反应 　　同位素标记表明，乙酰CoA上的两个C原子在第一轮TCA上并没有被氧化。 　　被标记的羰基碳在第二轮TCA中脱去。在第三轮TCA中，两次脱羧，可除去最初甲基碳的50%，以后每循环一次，脱去余下甲基碳的50% 　　3) 一分子Glc彻底氧化产生的ATP数量(按NADH的PO=3,FADH2的为2来计算) 　　(在肝脏中) 　　反应 酶 ATP消耗 产生ATP方式 ATP数量 合计 　　糖 酵 解 已糖激酶 1 -1 8 　　磷酸果糖激酶 1 -1 　　磷酸甘油醛脱氢酶 NADH呼吸链氧化磷酸化 2×3 　　磷酸甘油酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 　　丙酮酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 　　TCA 丙酮酸脱氢酶复合物 NADH 2×3 30 　　异柠檬酸脱氢酶 NADH 2×3 　　α-酮戊二酸脱氢酶复合物 NADH 2×3 　　琥珀酸脱氢酶 FADH2 2×2 　　苹果酸脱氢酶 NADH 2×3 　　琥珀酰CoA合成酶 底物水平磷酸化 2×1 　　净产生：38ATP 　　在骨骼肌、脑细胞中，净产生：36ATP 　　甘油磷酸穿梭，1个NADH生成2个ATP 　　苹果酸穿梭，1个NADH生成3个ATP 　　(1)、 磷酸甘油穿梭机制： 　　磷酸二羟丙酮+NADH+H+→3-磷酸甘油+NAD+ 　　3-磷酸甘油进入线粒体，将2H交给FAD而生成FADH2，FADH2可传递给辅酶Q，进入呼吸链，产生2ATP(3-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是FAD)。 　　(2)、 苹果酸穿梭机制： 　　胞液中NADH可经苹果酸酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸，再通过苹果酸-α-酮戊二酸载体转运，进入线粒体，由线粒体内苹果酸脱氢酶催化，生成NADH和草酰乙酸，NADH进入呼吸链氧化，生成3ATP。(苹果酸脱氢酶的辅酶是NAD+) 　　1分子Glc在肝、心中完全氧化，产生38ATP，在骨骼肌、神经系统组织中，产生36ATP。 　　4) 三羧酸循环的代谢调节 　　(1)、 柠檬酸合酶(限速酶)：受ATP、NADH、琥珀酰CoA及脂酰CoA抑制。 　　受乙酰CoA、草酰乙酸激活 　　(2)、 异柠檬酸脱氢酶：NADH、ATP可抑制此酶，ADP可活化此酶，当缺乏ADP时就失去活性。 　　(3)、 α-酮戊二酸脱氢酶：受NADH和琥珀酰CoA抑制。 　　5) TCA的生物学意义 　　(1) 氧化提供能量。线粒体外的NADH，可通过3-磷酸甘油穿梭和苹果酸穿梭机制，运到线粒体内，经呼吸链再氧化，这两种机制在不同组织的细胞中起作用。 　　(2) TCA是生物体内其它有机物氧化的主要途径，如脂肪、氨基酸、糖 　　(3) TCA是物质代谢的枢纽。一方面，TCA是糖、脂肪、氨基酸等彻底氧化分解的共同途径;另一方面，循环中生成的草酰乙酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰CoA和延胡索酸等又是合成糖、氨基酸、脂肪酸、卟啉等的原料，因而TCA将各种有机物的代谢联系起来。TCA是联系体内三大物质代谢的中心环节，为合成其它物质提供C架。 　　6) TCA的回补反应 　　三羧酸循环中间物的的回补：在TCA循环中，有些中间产物是合成其它物质的前体，如卟啉的主要碳原子来自琥珀酰CoA，Glu、Asp可以从α-酮戊二酸和草酰乙酸衍生而成，一旦草酰乙酸浓度下降，则会影响TCA循环，因此这些中间产物必须不断补充，以维持TCA循环。 　　产生草酰乙酸的途径有三个： 　　(1)、 丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸 　　丙酮酸羧化酶是一个调节酶，乙酰CoA可以增加其活性。需要生物素为辅酶 　　(2)、 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸转化成草酰乙酸 　　在脑、心脏中存在这个反应。 　　(3)、 Asp、Glu转氨可生成草酰乙酸和α-酮戊二酸 　　Ile、Val、Thr、Met也会形成琥珀酰CoA，最后生成草酰乙酸 　　附： 葡萄糖有氧氧化生成的ATP 　　反　　　应 辅酶 ATP 　　第一阶段 葡萄糖　6-磷酸葡萄糖 -1 　　6-磷酸果糖　1，6双磷酸果糖 -1 　　2*3-磷酸甘油醛　2*1,3-二磷酸甘油酸 NAD+ 2*3或2*2(详见) 　　2*1,3-二磷酸甘油酸　2*3-磷酸甘油酸 2*1 　　2*磷酸烯醇式丙酮酸　2*丙酮酸 2*1 　　第二阶段 2*丙酮酸　2*乙酰CoA NAD+ 2*3 　　第三阶段 2*异柠檬酸　2*α-酮戊二酸 NAD+ 2*3 　　2*α-酮戊二酸　2*琥珀酰CoA NAD+ 2*3 　　2*琥珀酰CoA　2*琥珀酸 2*1 　　2*琥珀酸　2*延胡索酸 FAD 2*2 　　2*苹果酸　2*草酰乙酸 NAD+ 2*3 　　净生成　　　38或36个ATP 　　3、磷酸戊糖途径 　　也称磷酸己糖支路，发生在胞质中。细胞内Glc的氧化分解，除通过糖酵解，三羧酸循环和发酵外，还能直接氧化分解。即反应开始，在G-6-P上的C2原子上直接氧化，通过一系列转化被分解，此为磷酸戊糖途径。 　　两个事实： 　　①用碘乙酸和氟化物抑制糖酵解(磷酸甘油醛脱氢酶)发现Glc的消耗并不因此而受影响，证明葡萄糖还有其它的分解途径 　　②用14C分别标记Glc的C1和C6，然后分别测定14CO2生成量，发现C1标记的Glc比C6标记的Glc更快、更多地生成14CO2 ，如果糖酵解是唯一的`代谢途径，那么14C1和14C2生成14CO2的速度应该相同。 　　1)、 反应过程 　　Glc经磷酸戊糖途径氧化分解可分为两个阶段。 　　第一阶段：6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成5-磷酸核糖 　　第二阶段：磷酸戊糖分子重排，产生不同碳链长度的磷酸单糖 　　(1) 6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧生成5-磷酸核酮糖 　　在此氧化脱羧阶段中，Glc经两次脱氢，一次脱羧，生成5-磷酸核酮糖及NADPH。6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的调控酶，NADPH反馈抑制此酶活性。 　　(2) 磷酸戊糖异构生成5-磷酸核糖及5-磷酸木酮糖 　　(表异构酶)5-磷酸木酮糖产率：23; (异构酶) 5-磷酸核糖产率：13 　　(3) 磷酸戊糖通过转酮、转醛反应生成酵解途径的中间产物(F-6-P，3-磷酸甘油醛) 　　a. 转酮反应：5-磷酸木酮糖将自身的二碳单位(羟乙酰基)转到5-磷酸核糖的C1上，生成3-磷酸甘油醛和7-磷酸景天庚酮糖。 　　转酮酶需TPP为辅酶，作用机理与丙酮酸脱氢酶中的TPP类似。 　　b. 转醛反应：转醛酶将7-磷酸庚酮糖上的三碳单位(二羟丙酮基)转到3-磷酸甘油醛的C1上，生成4-磷酸赤鲜糖和6-磷酸果糖。 　　(4)转酮反应(转酮酶) 　　4-磷酸赤鲜糖接受另一分子5-磷酸木酮糖上的二碳单位(羟乙酰基)，生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛

单 元细　目要　点一、蛋白质的结构与功能1.氨基酸与多肽（1）氨基酸的结构与分类（2）肽键与肽链2.蛋白质的结构（1）一级结构概念（2）二级结构—α螺旋（3）三级和四级结构概念3.蛋白质结构与功能的关系（1）蛋白质一级结构与功能的关系（2）蛋白质高级结构与功能的关系4.蛋白质的理化性质蛋白质变性二、核酸的结构与功能1.核酸的基本组成单位—核苷酸（1）核苷酸分子组成（2）核酸（DNA和RNA）2.DNA的结构与功能（1）DNA碱基组成规律（2）DNA的一级结构（3）DNA双螺旋结构（4）DNA高级结构（5）DNA的功能3.DNA变性及其应用（1）DNA变性和复性的概念（2）核酸杂交4.RNA结构与功能（1）mRNA（2）tRNA（3）rRNA三、酶1.酶的催化作用（1）酶的分子结构与催化作用（2）酶促反应的特点（3）酶-底物复合物2.辅酶与酶辅助因子（1）维生素与辅酶的关系（2）辅酶作用（3）金属离子作用3.酶促反应动力学（1）Km和Vmax的概念（2）最适pH值和最适温度4.抑制剂对酶促反应的抑制作用（1）不可逆抑制（2）可逆性抑制5.酶活性的调节（1）别构调节（2）共价修饰（3）酶原激活（4）同工酶概念6.核酶核酶的概念四、糖代谢1.糖的分解代谢（1）糖酵解的基本途径、关键酶和生理意义（2）糖有氧氧化的基本途径及供能（3）三羧酸循环的生理意义2.糖原的合成与分解（1）肝糖原的合成（2）肝糖原的分解3.糖异生（1）糖异生的基本途径和关键酶（2）糖异生的生理意义（3）乳酸循环4.磷酸戊糖途径（1）磷酸戊糖途径的关键酶和重要的产物（2）磷酸戊糖途径的生理意义5.血糖及其调节（1）血糖浓度（2）胰岛素的调节（3）胰高血糖素的调节（4）糖皮质激素的调节五、生物氧化1.ATP与其他高能化合物（1）ATP循环与高能磷酸键（2）ATP的利用（3）其他高能磷酸化合物2.氧化磷酸化（1）氧化磷酸化的概念（2）两条呼吸链的组成和排列顺序（3）ATP合酶（4）氧化磷酸化的调节六、脂类代谢1.脂类的生理功能（1）储能和供能（2）生物膜的组成成分（3）脂类衍生物的调节作用2.脂肪的消化与吸收（1）脂肪乳化及消化所需酶（2）一脂酰甘油合成途径及乳麇微粒3.脂肪的合成代谢（1）合成的部位（2）合成的原料（3）合成的基本途径4.脂肪酸的合成代谢（1）合成的部位（2）合成的原料5.脂肪的分解代谢（1）脂肪动员（2）脂肪酸β-氧化的基本过程（3）酮体的生成、利用和生理意义6.甘油磷脂代谢（1）甘油磷脂的基本结构与分类（2）合成部位和合成原料7.胆固醇代谢（1）胆固醇的合成部位、原料和关键酶（2）胆固醇合成的调节（3）胆固醇的转化8.血浆脂蛋白代谢（1）血脂及其组成（2）血浆脂蛋白的分类及功能（3）高脂蛋白血症七、氨基酸代谢1.蛋白质的生理功能及营养作用（1）氨基酸和蛋白质的生理功能（2）营养必需氨基酸的概念和种类2.蛋白质在肠道的消化、吸收及腐败作用（1）蛋白酶在消化中的作用（2）氨基酸的吸收（3）蛋白质的腐败作用3.氨基酸的一般代谢（1）转氨酶（2）氨基酸的脱氨基作用（3）α-酮酸的代谢4.氨的代谢（1）体内氨的来源（2）氨的转运（3）体内氨的去路5.个别氨基酸的代谢（1）氨基酸的脱羧基作用（2）一碳单位的概念、来源、载体和意义（3）甲硫氨酸循环（4）苯丙氨酸和酪氨酸代谢八、核苷酸代谢1.核苷酸代谢（1）两条嘌呤核苷酸合成途径的原料（2）嘌呤核苷酸的分解代谢产物（3）两条嘧啶核苷酸合成途径的原料（4）嘧啶核苷酸的分解代谢产物2.核苷酸代谢的调节（1）核苷酸合成途径的主要调节酶（2）抗核苷酸代谢药物的生化机制九、遗传信息的传递1.遗传信息传递概述中心法则　2.DNA的生物合成（1）DNA生物合成的概念（2）DNA的复制（3）逆转录（4）DNA的损伤与修复3.RNA的生物合成（1）RNA生物合成的概念（2）转录体系的组成及转录过程（3）转录后加工过程十、蛋白质生物合成蛋白质生物合成的概述（1）蛋白质生物合成的概念（2）蛋白质生物合成体系和遗传密码（3）蛋白质生物合成与医学的关系十一、基因表达调控1.基因表达调控的概述（1）基因表达的概念及基因表达调控的意义（2）基因表达的时空性（3）基因的组成性表达、诱导与阻遏（4）基因表达的多级调控（5）基因表达调控的基本要素2.基因表达调控的基本原理（1）原核基因表达调控（乳糖操纵子）（2）真核基因表达调控（顺式作用元件、反式作用因子）十二、信息物质、受体与信号转导1.细胞信息物质（1）概念（2）分类2. 受体（1）受体分类和作用特点（2）G蛋白3.膜受体介导的信号转导机制（1）蛋白激酶A通路（2）蛋白激酶C通路（3）酪氨酸蛋白激酶通路4.胞内受体介导的信号转导机制类固醇激素和甲状腺素的作用机制十三、重组DNA技术1.重组DNA技术的概述（1）重组DNA技术相关的概念（2）基因工程的基本原理2.基因工程与医学（1）疾病相关基因的发现（2）生物制药（3）基因诊断（4）基因治疗（5）遗传病的防治十四、癌基因与抑癌基因1.癌基因与抑癌基因（1）癌基因的概念（2）抑癌基因的概念2.生长因子（1）生长因子的概念（2）生长因子的作用机制十五、血液生化1.血液的化学成分（1）水和无机盐（2）血浆蛋白质（3）非蛋白质含氮物质（4）不合氮的有机化合物2.血浆蛋白质（1）血浆蛋白质的分类（2）血浆蛋白质的来源（3）血浆蛋白质的功能3.红细胞的代谢（1）血红素合成的原料、部位和关键酶（2）成熟红细胞的代谢特点十六、肝胆生化1.肝脏的生物转化作用（1）肝脏生物转化的概念和特点（2）生物转化的反应类型及酶系（3）影响肝脏生物转化作用的因素2.胆汁酸代谢（1）胆汁酸的化学（2）胆汁酸的代谢（3）胆汁酸代谢的调节3.胆色素代谢（1）游离胆红素和结合胆红素的性质（2）胆色素的肠肝循环

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1.掌握概念，在生物化学中这也是需要掌握的内容，例如：酶是蛋白质这种概念，也会是考试中易得分的部分。2.注意重点章节的细节，如糖的代谢、三羧酸循环中的关键步骤，哪一步是可逆的，哪一步是不可逆的，各代谢途径的关键酶及生理意义；各代谢途径的主要调节环节及相互联系等细节问题。3.在学习的时候不要只听冲刺班的课程，因为它并不是基础班课程的代替品，也不能覆盖所有的考试内容，因此还是建议听一听基础班课程。“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。”每个成功者靠的都不只是运气，不要放弃任何科目，希望每个参加医学考试的学员都能够付出汗水，付出努力，收获自己的成功。