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王镜岩生物化学下册复习总结

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第十九章代谢总论

新陈代谢(metabolism)是生命最基本的特征之一,泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换和信息交换的过程。

同化作用(assimilation):生物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质,通过一系列生物反应转变成自身组织成分。

异化作用(dissimilation ):将原有的组成成份经过一系列的生化反应,分解为简单成分重新利用或排出体外。

特点:特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行。

新陈代谢是生物体内所有化学变化的总称;是生物体表现其生命活动的重要特征之一;它是由多酶体系协同作用的化学反应网络。

新陈代谢的功能:①从周围环境中获得营养物质。②将外界引入的营养物质转为自身需要的结构元件。③将结构元件装配成自身的大分子。④形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子。⑤提供机体生命活动所需的一切能量。代谢过程是通过一系列酶促反应完成的。完成某一代谢过程的一组相互衔接的酶促反应称为代谢途径(metabolic pathways)。

代谢途径特点:1.没有完全可逆的代谢途径。物质的合成与分解,有的要完全不同的两条代谢途径(如脂肪酸的代谢);有的要部分地通过单向不可逆

反应(如糖代谢)。

2.代谢途径的形式是多样的,有直线型的,有分支型的,也有环形的。

3.代谢途径有确定的细胞定位。酶在细胞内有确定的分布区域,所以每个过程都

是在确定的区域进行的。例如,糖酵解在细胞质中进行,三羧酸循

环在线粒体基质中进行,氧化磷酸化在线粒体内膜进行。

4.代谢途径是相互沟通的。

5.代谢途径之间有能量关联。

6.代谢途径的流量可调

控。代谢是酶促过程,可通过控制酶的活力与数量来实现。每个代

谢途径的流量,都受反应速度最慢的步骤的限制,这个步骤称为限

速步骤,或关键步骤,这个酶称为限速酶或关键酶。

新陈代谢包括分解代谢和合成代谢两个方面。

分解代谢:机体将营养物质转变为较小、较简单的物质,又称异化作用,是指机体将自身物质转化为代谢产物,排出体外

合成代谢是机体利用小分子或大分子的结构元件建造成大分子。又称同化作用,是指机体从环境中摄取营养物质,把它们转化为自身物质;这种过程是需能过程。

第二十二章糖酵解

糖酵解是酶将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随ATP生成的过程。是一切有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径。

糖酵解的过程在细胞质中进行,是不可逆(irreversible)反应过程,全部过程从葡萄糖开始,经过10步反应10种酶催化。全部在细胞质中进行。

反应分2个阶段进行:第一阶段为耗能的准备阶段;第二阶段为放能的收入阶段。

糖酵解的反应

糖酵解小结

(1)反应部位:胞液

(2)关键酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶 (3)能量的净生成:2ATP 消耗ATP 的步骤: 生成ATP 的步骤:

反应全过程中有三步不可逆的反应

1,3-二磷酸甘油

ATP 3-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸

ATP

丙酮酸

G G-6-AT P

ADP

己糖激酶

ADP

AT P

PEP

丙酮酸

丙酮酸激酶

糖酵解中酶的反应类型

磷酸果糖激酶(PFK) 别构调节

别构激活剂:AMP; ADP; F-2,6-BP NADH;脂肪酸; H + 丙酮酸激酶 1. 别构调节

别构激活剂:1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂:ATP, 丙氨酸 糖酵解的生理意义

1. 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。

2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞,如:红细胞

② 代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞

AT P

ADP

F-6-P

F-1,6-2P

磷酸果糖激酶

?氧化还原酶(1种):3-磷酸甘油醛脱氢酶

?转移酶(4种):己糖激酶、磷酸果糖激酶、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶

?裂合酶(1种):醛缩酶

?异构酶(4种):磷酸Glc 异构酶、磷酸丙糖异构酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇化酶

糖酵解中产生的能量 ?净生成A TP 的计算: ?消耗A TP=2个(G 6-P-G ;6-P-F 1,6-2P-F );

?生成A TP=2×1+2×1=4个(1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸;磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸)即底物水平磷酸化;净生成ATP= 4-2=2个

?产生NADH=2 ×1(3-磷酸甘油醛1,3-磷酸甘油酸)

?葡萄糖+2Pi +2ADP +2NAD +——2丙酮酸+2A TP +2NADH +2H ++2H2O 生物学意义

★是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解,生物体获得生命活动所需要的能量;

★形成多种重要的中间产物,为氨基酸、脂类合成提供碳骨架; ★为糖异生提供基本途径。

糖酵解的调节:

–磷酸果糖激酶催化的反应是糖酵解的限速步骤,该酶受ATP 和柠檬酸的抑制,受AMP 和2,6-二磷酸-果糖激活。

–己糖激酶受6-磷酸-葡萄糖抑制。 –丙酮酸激酶受ATP 和丙氨酸抑制,受1,6-二磷酸-果糖激活。

? 此酶有二个结合

ATP 的部位: ① 活性中心底物结合部位(低浓度时) ② 活性中心外别构调节部位(高浓度时)

要点

新陈代谢合成代谢分解代谢糖酵解

新陈代谢的功能?

代谢途径特点?

糖酵解途径及意义?

糖酵解能量的计算及调控?

丙酮酸的去路?

23章柠檬酸循环

1、概念:在有氧的情况下,葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。乙

酰CoA经一系列氧化、脱羧,最终生成CO2和H2O并产生能量的过程,称为柠檬酸循环,亦称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle), 简称TCA循环。由于它是由

H.A.Krebs正式提出的,所以又称Krebs循环。

2、糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。部位:胞液及线粒体

3、糖的有氧分解实际上是丙酮酸在有氧条件下的彻底氧化,因此无氧酵解和有氧氧化是在丙酮酸生成以后才开始进入不同的途径。

?有氧氧化的反应过程:第一阶段:酵解途径第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧第三阶段:三羧酸循环第四阶段:氧化磷酸化原核生物:①-④阶段在胞质中

?真核生物:①在胞质中,②-④在线粒体

a\丙酮酸的氧化可分为两个阶段丙酮酸氧化为乙酰-CoA

b、乙酰-CoA的乙酰基部分经过三羧酸循环被彻底氧化为CO2和H2O,同时释放出大

4、丙酮酸脱氢酶复合体的组成

E1:丙酮酸脱氢酶

E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶

E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶

丙酮酸转化为乙酰-CoA特点:该反应既脱氢又脱羧,故称氧化脱羧

?它本身并不属于三羧酸循环,而是连接糖酵解与三羧酸循环的桥梁与纽带

?是丙酮酸进入三羧酸循环的必经之路

?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TAC的中心环节

5、乙酰CoA即是柠檬酸循环的入口物质,又是合成脂类的起始物质(如胆固醇的生物

合成)

?TAC中第一个调节酶,是限速酶,异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶,第三个调节酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

?

步骤:

1、乙酰COA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(单向不可逆,可调控的限速步骤)

2、柠檬酸异构化成异柠檬酸(顺乌头酸酶)

3、由异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸(异柠檬酸脱氢酶)TCA中第一次氧化作

用、脱羧过程,异柠檬酸脱氢酶为第二个调节酶

4、α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA(α-酮戊二酸脱氢酶复合体)(TCA中第二

氧化作用、脱羧过程)α-酮戊二酸脱氢酶系,TAC循环中的第三个调节酶:并同样受产物NADH、琥珀酰-CoA及ATP、GTP的反馈抑制。先脱羧,后脱氢。

5、琥珀酰COA转化成琥珀酸,并产生GTP(TCA中唯一底物水平磷酸化直接产生高

能磷酸化合物的步骤)

6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸(琥珀酸脱氢酶是TAC循环中唯一嵌入线粒体内膜的

酶,TCA中第三次氧化的步骤, 丙二酸为该酶的竞争性抑制剂开始四碳酸之间的转变)

7、延胡索酸被水化生成苹果酸(延胡索酸酶)

?8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸(苹果酸脱氢酶)(TCA中第四次氧化的步骤,最后一步,反应在能量上不利,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10-6 mol/L,使反应向右进行)。

6、异柠檬酸脱氢酶有两种

?一种以NAD+为辅酶:对NAD+专一的酶位于线粒体中,它是三羧酸循环中重要的酶。能量高时活性被抑制。

?另一种则以NADP+为辅酶:对NADP+专一的酶既存在于线粒体中,也存在于细胞质中,它有着不同的代谢功能。

7、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

8、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。3NADH、FADH2进入呼吸链。

1次底物水平磷酸化

琥珀酰CoA转变成琥珀酸时发生的底物水平磷酸化生成1分子GTP。GTP可将分子未端的高能磷酸键转移给ADP生成ATP。

2次脱羧反应

异柠檬酸脱氢酶和α–酮戊二酸脱氢酶复合体催化。α–酮戊二酸脱氢酶复合体的组成和催化反应过程与前述的丙酮酸脱氢酶复合体类似。

三步不可逆反应

即草酰乙酸与乙酰CoA缩合生成柠檬酸、异柠檬酸转变成α–酮戊二酸和α–酮戊二酸氧化脱羧反应,保证三羟羧酸循环向一个方向进行。

4次脱氢反应

异柠檬酸、α–酮戊二酸和苹果酸脱下的氢均被NAD+接受生成NADH+H+每对氢原子氧化后可生成2.5分子ATP供线粒体外利用琥珀酸脱氢酶的辅基为FAD,接受2H后,生成FADH2。通过FAD递氢,每对氢原子氧化后可生成1.5分子ATP供线粒体外利用。

胞浆内反应阶段

糖酵解:

葡萄糖→葡糖-6–磷酸﹣1

果糖–6–磷酸→果糖–1,6–二磷酸﹣1

甘油醛–3–磷酸→1,3–二磷酸甘油酸2×2.5或2×1.5 *

1,3–二磷酸甘油酸→3–磷酸甘油酸2×1

磷酸烯醇式丙酮酸→烯醇式丙酮酸2×1

线粒体内反应阶段

丙酮酸→乙酰CoA

三羧酸循环:

异柠檬酸→α–酮成二酸2×2.5

α–酮戊二酸→琥珀酰CoA 2×2.5

琥珀酰CoA →琥珀酸2×1 琥珀酸→延胡索酸2×1.5

苹果酸→草酰乙酸小结:①三羧酸循环的概念:指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,又生成草酰乙酸,再重复循环反应的过程。

②TAC过程的反应部位是线粒体。

③三羧酸循环的要点

经过一次三羧酸循环,

–消耗一分子乙酰CoA,

–经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平磷酸化。

–生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2,1分子GTP。

④整个循环反应为不可逆反应

8、三羧酸循环不仅是产生ATP的途径,它的中间产物也是生物合成的前体,这些过程均

可导致草酰乙酸浓度下降,从而影响三羧酸循环的运转,因此必须不断补充才能维持其正常进行,这种补充称为回补反应(anaplerotic reaction)。

9、回补反应之间的转换:

三羧酸循环的调节

调节三羧酸循环的关键因素

?[NADH]/[NAD+]的比值

?[ATP]/[ADP]的比值

?草酰乙酸、乙酰CoA等代谢物的浓度

三羧酸循环的调控位点及相应调节物

三羧循环的生物学意义

是有机体获得生命活动所需能量的主要途径

?是三大营养物质氧化分解的共同途径;是三大营养物质代谢联系的枢纽

?为呼吸链提供H+ + e

?形成多种重要的中间产物;在植物体内,三羧酸循环中间产物如柠檬酸、苹果酸等既是生物氧化基质,也是一定生长发育时期特定器官中的积累物质,如柠檬、苹果分别富含柠檬酸和苹果酸。

?是发酵产物重新氧化的途径

磷酸戊糖途径

1、磷酸戊糖途径是指由6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成磷酸戊糖及NADPH+H+、CO2,前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖,最终转化为6-磷酸葡萄糖的反应过程。细胞定位:胞液

?2、磷酸戊糖途径的主要特点:葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧,不必经过糖酵解和三羧酸循环

?脱氢酶的辅酶不是NAD+而是NADP+,产生的NADPH作为还原力以供生物合成用,而不是传递给O2,无A TP的产生与消耗

?*3、反应过程可分为二个阶段:第一阶段:氧化反应

6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成5-磷酸核糖,NADPH+H+及CO2(催化第一步脱氢反应的6-磷

酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。

第二阶段则是非氧化反应

包括一系列基团转移,磷酸戊糖分子重排,产生不同碳链长度的磷酸单糖

4、磷酸戊糖途径的特点

⑴脱氢反应以NADP+为受氢体,生成NADPH+H+。

⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应,经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。

⑶反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖

⑷一分子G-6-P经过反应,只能发生一次脱羧和二次脱氢反应,生成一分子CO2和2分子NADPH+H

5、磷酸戊糖途径的生物学意义

?产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供还原力

?磷酸戊糖途径的中间产物为许多化合物的合成提供原料

?细胞内不同结构糖分子的重要来源,并为各种单糖的相互转变提供条件

?磷酸戊糖途径与糖的有氧、无氧分解是相互联系的

6、磷酸戊糖途径中间产物3-磷酸甘油醛是三种代谢途径的枢纽点

1.磷酸戊糖途径受阻,3-磷酸甘油醛则进入无氧或有氧分解途径

2.如果用碘乙酸抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶,使糖酵解和三羧酸循环不能进行,3-磷酸

甘油醛则进入磷酸戊糖途径

糖异生

糖异生

糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程

主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体

糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。糖异生总反应:

2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H20→

Glc+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi

从2分子丙酮酸形成Glc共消耗6个ATP,2个NADH。

无效循环:由不同酶催化的两个相反代谢,反应条件不一样,一个方向需ATP参加,另一方向则进行水解,结果使ATP水解,消耗能量,反应物无变化。

酵解和异生中有三个点可能产生无效循环,这种无效循环只能产生热量供自身需要

糖异生的生理意义

(一)维持血糖浓度恒定

二)补充肝糖原

三)调节酸碱平衡(乳酸异生为糖

三碳途径:指进食后,大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物,再进入肝细胞异生为糖原的过程。

?1糖原的结构特点及其意义葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链

? 2. 约10个葡萄糖单元处形成分枝,分枝处葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接,分支增加,溶解度增加

? 3. 每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多,以利于其被酶分解

糖原分解(glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程细胞定位:胞浆关键酶:糖原磷酸化酶

糖原n+1 + Pi 糖原n + 1-磷酸葡萄糖

(葡萄糖链非还原端的 -1,4糖苷键而形成的磷酸酯)

经糖原磷酸化酶磷酸解生成的葡糖–1–磷酸转变为葡糖–6–磷酸。由葡糖–6–磷酸酶(glucose-6-phosphatase)催化葡糖–6–磷酸水解成葡萄糖释放入血。葡糖–6–磷酸酶只存在于肝(肾)中,所以只有肝(肾)中的糖原可直接补充血糖。

磷酸戊糖途径

1、磷酸戊糖途径是指由6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成磷酸戊糖及NADPH+H+、CO2,前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖,最终转化为6-磷酸葡萄糖的反应过程。细胞定位:胞液

?2、磷酸戊糖途径的主要特点:葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧,不必经过糖酵解和三羧酸循环

?脱氢酶的辅酶不是NAD+而是NADP+,产生的NADPH作为还原力以供生物合成用,而不是传递给O2,无A TP的产生与消耗

?*3、反应过程可分为二个阶段:第一阶段:氧化反应

6-磷酸葡萄糖氧化脱羧生成5-磷酸核糖,NADPH+H+及CO2(催化第一步脱氢反应的6-磷

酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。

第二阶段则是非氧化反应

包括一系列基团转移,磷酸戊糖分子重排,产生不同碳链长度的磷酸单糖

4、磷酸戊糖途径的特点

⑴脱氢反应以NADP+为受氢体,生成NADPH+H+。

⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应,经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。

⑶反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖

⑷一分子G-6-P经过反应,只能发生一次脱羧和二次脱氢反应,生成一分子CO2和2分子NADPH+H

5、磷酸戊糖途径的生物学意义

?产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供还原力

?磷酸戊糖途径的中间产物为许多化合物的合成提供原料

?细胞内不同结构糖分子的重要来源,并为各种单糖的相互转变提供条件

?磷酸戊糖途径与糖的有氧、无氧分解是相互联系的

6、磷酸戊糖途径中间产物3-磷酸甘油醛是三种代谢途径的枢纽点

3.磷酸戊糖途径受阻,3-磷酸甘油醛则进入无氧或有氧分解途径

4.如果用碘乙酸抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶,使糖酵解和三羧酸循环不能进行,3-磷酸

甘油醛则进入磷酸戊糖途径

糖异生

糖异生

糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程

主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体

糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。糖异生总反应:

2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H20→

Glc+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi

从2分子丙酮酸形成Glc共消耗6个ATP,2个NADH。

无效循环:由不同酶催化的两个相反代谢,反应条件不一样,一个方向需ATP参加,另一方向则进行水解,结果使ATP水解,消耗能量,反应物无变化。

酵解和异生中有三个点可能产生无效循环,这种无效循环只能产生热量供自身需要

糖异生的生理意义

(一)维持血糖浓度恒定

二)补充肝糖原

三)调节酸碱平衡(乳酸异生为糖

三碳途径:指进食后,大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物,再进入肝细胞异生为糖原的过程。

?1糖原的结构特点及其意义葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链

? 2. 约10个葡萄糖单元处形成分枝,分枝处葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接,分支增加,溶解度增加

? 3. 每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多,以利于其被酶分解

糖原分解(glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程细胞定位:胞浆关键酶:糖原磷酸化酶

糖原n+1 + Pi 糖原n + 1-磷酸葡萄糖

(葡萄糖链非还原端的 -1,4糖苷键而形成的磷酸酯)

经糖原磷酸化酶磷酸解生成的葡糖–1–磷酸转变为葡糖–6–磷酸。由葡糖–6–磷酸酶(glucose-6-phosphatase)催化葡糖–6–磷酸水解成葡萄糖释放入血。葡糖–6–磷酸酶只存在于肝(肾)中,所以只有肝(肾)中的糖原可直接补充血糖。

第二十六章

一、糖原的分解与合成

糖原(glycogen)

是动物体内糖的储存形式之一,是机体能迅速动用的能量储备。糖原是以葡萄糖为基本单位聚合而成的多糖。在糖原分子中,葡萄糖之间以α–1,4糖苷键相连形成12~14个葡糖单位组成的直链,两直链间以α–1.6糖苷键相连形成分支。

糖原的分解代谢

* 定义

糖原分解(glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。

* 细胞定位:胞浆

*关键酶:糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase)

分解过程:

糖原n+1 + Pi糖原n + 1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶a(催化1.4-糖苷键l磷酸解断裂)

三种酶协同作用:转移酶(催化寡聚葡萄糖片段转移)

脱枝酶(催化1.6-糖苷键水解断裂)

磷酸化酶催化的特点

?1、从糖原分子的非还原端开始

?2、只催化1→4糖苷键的磷酸解

?辅助因子:PLP

磷酸解的意义:跟ATP的节省有关系生成的葡萄糖-1-磷酸不需能量可转化为葡萄糖-6-磷酸,进入糖酵解在生理条件下,葡萄糖-1-磷酸以解离的形式存在,不会扩散细胞外

糖原磷酸解的步骤(P181)

脱支酶双重功能酶

1:脱支酶将此分支未端的三糖单位转移到附近糖链的未端,两者以α–1,4糖苷键相连。糖原磷酸化酶可继续发挥催化作用,逐个解离该链末端的葡萄糖残基。

2:脱支酶具有寡α-1,4→α-1,4-葡聚糖转移酶和α-1,6-葡糖苷酶的双重作用。

二、糖原的合成代谢

(一)定义:糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的过程。(二)合成部位

组织定位:主要在肝脏、肌肉

细胞定位:胞浆

(三)糖原合成途径(耗能)

糖原的生物合成

1、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDP -glucose pytophosphorylase)

——催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸,为各种聚糖形成时,提供糖基和能量。动物细胞中糖元合成时需UDPG;植物细胞中蔗糖合成时需UDPG,淀粉合成时需ADPG,纤维素合成时需GDPG和UDPG。

2、糖原合成酶(glycogen synthase)

——催化α-1,4-糖苷键合成

3. 糖原分支酶(glycogen branching enzyme)

——催化α-1,6-糖苷键合成

关键酶:糖原合酶

只能催化糖链延长,不能形成分支

当糖链延长到11个葡萄糖残基以上时,分支酶将含6个以上葡萄糖残基的糖链转移到邻近的糖链上,两者以α–1,6糖苷键相连,形成分支

糖原分解和合成的调控

糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控,其限速酶分别为磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似,但其效果相反。

糖原积累症

糖原累积症(glycogen storage diseases)是一类遗传性代谢病,其特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。

第二十八章

本章要求重点掌握脂肪酸在生物体内的

氧化分解及相关的化合物酮体

脂肪酸的功能:

1. 磷脂和糖脂的组成单元;

2. 与糖蛋白的蛋白部分连接,帮助糖蛋白转运到膜

的靶标位置

3. 燃料分子,以三脂酰甘油形式储存;

4.某些衍生物具有激素和胞内信使职能。

脂肪酸的氧化

生物化学总结

名词解释: 1.糖:糖类是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。它由碳、氢及氧3种元素组成,其分子式是(CH2O)n。一般把糖类看作是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。 2.单糖:凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。 3.寡糖:是由单糖缩合而成的短链结构(一般含2~6个单糖分子) 4.多糖:有许多单糖分子缩合而成的长链结构,分子量大,在水中不能成真溶液,均无甜味,无还原性。有旋光性,无变旋现象。 5.构象:在分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排布叫构象。 6.构型:在立体异构体中的原子或取代基团的空间排列关系叫构型。 7.变旋现象:当一种旋光异构体,如糖溶于水中转变为几种不同旋光异构体的平衡混合物时发生的旋光变化现象,叫做变旋现象。 8.旋光性:当光通过含有某物质的溶液时,使经过此物质的偏振光平面发生旋转的现象。 9. 脂类:是脂肪及类脂的总称,其化学本质为脂肪酸(多是4碳以上的长链一元羧酸)和醇(包括甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇和固醇)等所组成的酯类及其衍生物。 10.皂化值:完全皂化1g油或脂所消耗的KOH毫克数。 11.皂化作用:脂酰甘油的碱水解作用称为皂化作用。 12. 酸败:脂肪长期暴露于潮湿闷热的空气中,受到空气的作用,游离脂肪酸被氧化、断裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸,产生难闻的恶臭味,称之酸败。13.酸值:中和1g油脂中游离脂肪酸所消耗KOH的mg数,称为酸值(酸价),可表示酸败的程度。 14.卤化作用:油脂中不饱和双键与卤素发生加成反应,生产卤代脂肪酸,称为卤化作用。 15.碘值:100g油脂所能吸收的碘的克数—碘价(碘化值),可以用来判断油脂中不饱和双键的多少。 16.氢化:Ni的作用下,甘油酯中的不饱和双键可以与H2发生加成反应,油脂被饱和,液态变为固态,可防止酸败。 17.必须脂肪酸:多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素,不能自身合 成,需从食物摄取,故称必需脂酸。 18.维生素(vitamin):是机体维持正常生理功能所必需,但在体内不能合成或合成量很少,必须由食物供给的一组低分子量有机物质。 19:维生素原:本身不是维生素,但是可以转化成维生素的物质。 20.核酸(nucleic acid):是含有磷酸基团的重要生物大分子,因最初从细胞核分离获得,又具有酸性,故称为核酸。 21.核苷:碱基和核糖(脱氧核糖)通过N-糖苷键连接形成糖苷称为核苷(脱氧核苷)。 22.核苷酸:核苷(脱氧核苷)和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸(脱氧核苷酸)。 23. DNA一级结构:指构成核酸的各个单核苷酸之间连接键的性质以及组成中单核苷酸的数目和排列顺序(碱基排列顺序) 24.DNA的变性:有些理化因素会破坏氢键和碱基堆积力,使核酸分子的空间结构改变,从而引起核酸理化性质和生物学功能改变,这种现象称为核酸的变性。 25.Tm值:变性是在一个相当窄的温度范围内完成,在这一范围内,紫外光吸收

(完整版)生物化学最核心的知识点总结

生物化学最核心的知识点总结 1)竞争性抑制:抑制剂的结构与底物结构相似,共同竞争酶的活性中心。抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。此类抑制作用最大速度Vmax不变,表观Km值升高。 2)非竞争性抑制:抑制剂与底物结构不相似或完全不同,只与酶的活性中心以外的必需基团结合。不影响酶在结合抑制剂后与底物的结合。该抑制作用的强弱只与抑制剂的浓度有关。此类抑制作用最大速度Vmax下降,表观Km值不变。 3)反竞争性抑制:抑制剂只与酶-底物复合物结合,生成的三元复合物不能解离出产物。此类抑制作用最大速度Vmax和表观Km值均下降。 2.线粒体内生成的NADPH可直接参加氧化磷酸化过程,但在胞浆中生成的NADPH不能自由透过线粒体内膜,故线粒体外NADPH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体,然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。这种转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。 (1)α-磷酸甘油穿梭:这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中,胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下,使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油,后者通过线粒体外膜,再经位于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2,磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆,参与下一轮穿梭,而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链,生成2分子ATP (2)苹果酸-天冬氨酸穿梭:这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中,胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下,使草酰乙酸还原为苹果酸,后者通过线粒体外膜上的α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体,又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和 NADH。NADH进入NADH氧化呼吸链,生成3分子ATP。 可见,在不同组织,通过不同穿梭机制,胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样,参与氧化呼吸链的途径不一样,生成的ATP数目不一样。 3. 1)作为酶活性中心的催化基团参加反应; 2)作为连接酶与底物的桥梁,便于酶对底物起作用; 3)为稳定酶的空间构象所必需; 4)中和阴离子,降低反应的静电斥力。 4.肽链延长在核蛋白体上连续性循环。(1)进位:氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位;(2)转肽酶催化成肽;(3)转位:由EF-G转位酶催化,新生肽酰-tRNA-mRNA位移入P位,A 位空留,卸载tRNA移入E位并脱离。 成熟的真核生物mRNA的结构特点是:(1)大多数真核mRNA在5′-端以m7GpppN为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合,加速翻译起始速度的作用,同时可以增强mRNA的稳定性;(2)在真核mRNA的3′末端,大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构,通常称为多聚A尾。一般有数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的序列,因此认为它是在RNA生成后才加上去的。随着mRNA存在的时间延续,这段多聚A尾巴慢慢变短。因此,目前认为这种3′-末端结构可能与mRNA从细胞核向细胞质的转位及mRNA的稳定性有关。 2.(1)TAC中有4次脱氢、2次脱羧及1次底物水平磷酸化。(2)TAC中有3个不可逆反应、3个关键酶(异柠檬酸脱氢酶、α—酮戊二酸脱氢酶系、柠檬酸合酶)。(3)TAC的中

王镜岩(第三版)生物化学下册课后习题答案

第19章代谢总论 ⒈怎样理解新陈代谢? 答:新陈代谢是生物体内一切化学变化的总称,是生物体表现其生命活动的重要特征之一。它是由多酶体系协同作用的化学反应网络。新陈代谢包括分解代谢和合成代谢两个方面。新陈代谢的功能可概括为五个方而:①从周围环境中获得营养物质。②将外界引入的营养物质转变为自身需要的结构元件。③将结构元件装配成自身的大分子。④形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子。⑤提供机体生命活动所需的一切能量。 ⒉能量代谢在新陈代谢中占何等地位? 答:生物体的一切生命活动都需要能量。生物体的生长、发育,包括核酸、蛋白质的生物合成,机体运动,包括肌肉的收缩以及生物膜的传递、运输功能等等,都需要消耗能量。如果没有能量来源生命活动也就无法进行.生命也就停止。 ⒊在能量储存和传递中,哪些物质起着重要作用? 答:在能量储存和传递中,ATP(腺苷三磷酸)、GTP(鸟苷三磷酸)、UTP(尿苷三磷酸)以及CTP(胞苷三磷酸)等起着重要作用。 ⒋新陈代谢有哪些调节机制?代谢调节有何生物意义? 答:新陈代谢的调节可慨括地划分为三个不同水平:分子水平、细胞水平和整体水平。 分子水平的调节包括反应物和产物的调节(主要是浓度的调节和酶的调节)。酶的调节是最基本的代谢调节,包括酶的数量调节以及酶活性的调节等。酶的数量不只受到合成速率的调节,也受到降解速率的调节。合成速率和降解速率都备有一系列的调节机制。在酶的活性调节机制中,比较普遍的调节机制是可逆的变构调节和共价修饰两种形式。 细胞的特殊结构与酶结合在一起,使酶的作用具有严格的定位条理性,从而使代谢途径得到分隔控制。 多细胞生物还受到在整体水平上的调节。这主要包括激素的调节和神经的调节。高等真核生物由于分化出执行不同功能的各种器官,而使新陈代谢受到合理的分工安排。人类还受到高级神经活动的调节。 除上述各方面的调节作用外,还有来自基因表达的调节作用。 代谢调节的生物学意义在于代谢调节使生物机体能够适应其内、外复杂的变化环境,从而得以生存。 ⒌从“新陈代谢总论”中建立哪些基本概念? 答:从“新陈代谢总论”中建立的基本概念主要有:代谢、分解代谢、合成代谢、递能作用、基团转移反应、氧化和还原反应、消除异构及重排反应、碳-碳键的形成与断裂反应等。 ⒍概述代谢中的有机反应机制。 答:生物代谢中的反应大体可归纳为四类,即基团转移反应;氧化-还原反应;消除、异构化和重排反应;碳-碳键的形成或断裂反应。这些反应的具体反应机制包括以下几种:酰基转移,磷酰基转移,葡糖基基转移;氧化-还原反应;消除反应,分子内氢原子的迁移(异构化反应),分子重排反应;羟醛综合反应,克莱森酯综合反应,β-酮酸的氧化脱羧反应。

生物化学知识点总结

生物化学知识点总结 一、蛋白质 蛋白质的元素组成:C、H、O、N、S 大多数蛋白质含氮量较恒定,平均16%,即1g氮相当于6.25g蛋白质。6.25称作蛋白质系数。 样品中蛋白质含量=样品中含氮量×6.25 蛋白质紫外吸收在280nm,含3种芳香族氨基酸,可被紫外线吸收 等电点(pI):调节氨基酸溶液的pH值,使氨基酸所带净电荷为零,在电场中,不向任何一极移动,此时溶液的pH叫做氨基酸的等电点。 脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质,其余的氨基酸与茚三酮反映均产生蓝紫色物质。氨基酸与茚三酮反应非常灵敏,几微克氨基酸就能显色。 肽平面:肽键由于C-N键有部分双键的性质,不能旋转,使相关的6个原子处于同一平面,称作肽平面或酰胺平面。 生物活性肽:能够调节生命活动或具有某些生理活动的寡肽和多肽的总称。 1)谷胱甘肽:存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽,由谷氨酸(Glu)、半胱氨酸(Cys)和甘氨酸(Gly)组成,简称GSH。由于GSH含有一个活泼的巯基,可作为重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化,使蛋白质或酶处在活性状态。 寡肽:10个以下氨基酸脱水缩合形成的肽 多肽:10个以上氨基酸脱水缩合形成的肽 蛋白质与多肽的区别: 蛋白质:空间构象相对稳定,氨基酸残基数较多 多肽:空间构象不稳定,氨基酸残基数较少 蛋白质的二级结构:多肽链在一级结构的基础上,某局部通过氢键使肽键平面进行盘曲,折叠,转角等形成的空间构象。 α?螺旋的结构特点: 1)以肽键平面为单位,以α?碳原子为转折盘旋形成右手螺旋;肽键平面与中心轴平行。2)每3.6个氨基酸残基绕成一个螺圈,螺距为0.54nm,每个氨基酸上升0.15nm。

王镜岩《生物化学》课后习题详细解答

生物化学(第三版)课后习题详细解答 第三章氨基酸 提要 α-氨基酸是蛋白质的构件分子,当用酸、碱或蛋白酶水解蛋白质时可获得它们.蛋白质中的氨基酸都是L型的.但碱水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。 参与蛋白质组成的基本氨基酸只有20种。此外还有若干种氨基酸在某些蛋白质中存在,但它们都是在蛋白质生物合成后由相应是基本氨基酸(残基)经化学修饰而成.除参与蛋白质组成的氨基酸外,还有很多种其他氨基酸存在与各种组织和细胞中,有的是β-、γ-或δ—氨基酸,有些是D型氨基酸。 氨基酸是两性电解质。当pH接近1时,氨基酸的可解离基团全部质子化,当pH在13左右时,则全部去质子化.在这中间的某一pH(因不同氨基酸而异),氨基酸以等电的兼性离子(H3N+CHRCOO-)状态存在。某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH称为该氨基酸的等电点,用pI表示。 所有的α—氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应。α—NH2与2,4-二硝基氟苯(DNFB)作用产生相应的DNP-氨基酸(Sanger反应);α—NH2与苯乙硫氰酸酯(PITC)作用形成相应氨基酸的苯胺基硫甲酰衍生物( Edman反应).胱氨酸中的二硫键可用氧化剂(如过甲酸)或还原剂(如巯基乙醇)断裂.半胱氨酸的SH基在空气中氧化则成二硫键.这几个反应在氨基酸荷蛋白质化学中占有重要地位。 除甘氨酸外α—氨基酸的α-碳是一个手性碳原子,因此α-氨基酸具有光学活性.比旋是α-氨基酸的物理常数之一,它是鉴别各种氨基酸的一种根据. 参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收,这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。核磁共振(NMR)波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。 氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大小。常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析(HPLC)等。 习题 1。写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号:精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。[见表3-1]

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第七章糖代谢 1.糖酵解(Glycolysis)概念、过程。(P80) 2.糖酵解的调节。(P83) 3.计算糖酵解生成ATP的数目。(P80) 4.丙酮酸的去路。(P80) 5.三羧酸循环过程,能量计算。(P107) 6.为什么说TCA是物质代谢的枢纽?(P110) 7.磷酸戊糖途径有何意义?(P153) 8.糖异生概念。(P154) 9.糖异生与糖酵解不同的三个反应(包括催化的酶)。(P156) 1.下列途径中哪个主要发生在线粒体中()? (A)糖酵解途径(B)三羧酸循环 (C)戊糖磷酸途径(D)C3循环 2.丙酮酸激酶是何途径的关键酶()? (A)磷酸戊糖途径(B)糖酵解 (C)糖的有氧氧化(D)糖异生 3.糖酵解的限速酶是()? (A)磷酸果糖激酶(B)醛缩酶 (C)3-磷酸甘油醛脱氢酶(D)丙酮酸激酶 第八章生物能学与生物氧化 1.生物氧化有何特点?以葡萄糖为例,比较体内氧化和体外氧化异同。 2.何谓高能化合物?体内ATP 有哪些生理功能? 3.氰化物和一氧化碳为什么能引起窒息死亡?原理何在? 4. 计算1分子葡萄糖彻底氧化生成ATP的分子数。写出具体的计算步骤。5.呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是() (A)c1→b→c→aa3→O2 (B)c→c1→b→aa3→O2 (C)c1→c→b→aa3→O2 (D)b→c1→c→aa3→O2 6. 名词解释:氧化磷酸化、生物氧化、底物水平磷酸化、呼吸链、磷氧比(P\0)、能荷 第九章脂类代谢 1. 从以下几方面比较饱和脂肪酸的β-氧化与生物合成的异同:反应的亚细胞定位,酰基载体,C2单位,氧化还原反应的受氢体和供氢体,中间产物的构型,合成或降解的方向,酶系统情况(P264 )。 2. 简述油料作物种子萌发脂肪转化成糖的机理。

生物化学知识点总结材料

生物化学复习题 第一章绪论 1. 名词解释 生物化学: 生物化学指利用化学的原理和方法,从分子水平研究生物体的化学组成,及其在体的代谢转变规律,从而阐明生命现象本质的一门科学。其研究容包括①生物体的化学组成,生物分子的结构、性质及功能②生物分子的分解与合成,反应过程中的能量变化③生物信息分子的合成及其调控,即遗传信息的贮存、传递和表达。生物化学主要从分子水平上探索和解释生长、发育、遗传、记忆与思维等复杂生命现象的本质 2. 问答题 (1)生物化学的发展史分为哪几个阶段? 生物化学的发展主要包括三个阶段:①静态生物化学阶段(20世纪之前):是生物化学发展的萌芽阶段,其主要工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的排泄物和分泌物②动态生物化学阶段(20世纪初至20世纪中叶):是生物化学蓬勃发展的阶段,这一时期人们基本弄清了生物体各种主要化学物质的代谢途径③功能生物化学阶段(20世纪中叶以后):这一阶段的主要研究工作是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。(2)组成生物体的元素有多少种?第一类元素和第二类元素各包含哪些元素? 组成生物体的元素共28种 第一类元素包括C、H、O、N四中元素,是组成生命体的最基本元素。第二类元素包括S、P、Cl、Ca、Na、Mg,加上C、H、O、N是组成生命体的基本元素。 第二章蛋白质 1. 名词解释 (1)蛋白质:蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物 (2)氨基酸等电点:当氨基酸溶液在某一定pH时,是某特定氨基酸分子上所带的正负电荷相等,称为两性离子,在电场中既不向阳极也不向阴极移动,此时溶液的pH即为该氨基酸的等电点 (3)蛋白质等电点:当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质解离形成正负离子的趋势相等,即称为兼性离子,净电荷为0,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点 (4)N端与C端:N端(也称N末端)指多肽链中含有游离α-氨基的一端,C端(也称C 末端)指多肽链中含有α-羧基的一端(5)肽与肽键:肽键是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键,许多氨基酸以肽键形成的氨基酸链称为肽 (6)氨基酸残基:肽链中的氨基酸不具有完整的氨基酸结构,每一个氨基酸的残余部分称为氨基酸残基 (7)肽单元(肽单位):多肽链中从一个α-碳原子到相邻α-碳原子之间的结构,具有以下三个基本特征①肽单位是一个刚性的平面结构②肽平面中的羰基与氧大多处于相反位置③α-碳和-NH间的化学键与α-碳和羰基碳间的化学键是单键,可自由旋转 (8)结构域:多肽链的二级或超二级结构基础上进一步绕曲折叠而形成的相对独立的三维实体称为结构域。结构域具有以下特点①空间上彼此分隔,具有一定的生物学功能②结构域与分子整体以共价键相连,一般难以分离(区别于蛋白质亚基)③不同蛋白质分子中结构域数目不同,同一蛋白质分子中的几个结构域彼此相似或很不相同 (9)分子病:由于基因突变等原因导致蛋白质的一级结构发生变异,使蛋白质的生物学功能减退或丧失,甚至造成生理功能的变化而引起的疾病 (10)蛋白质的变构效应:蛋白质(或亚基)因与某小分子物质相互作用而发生构象变化,导致蛋白质(或亚基)功能的变化,称为蛋白质的变构效应(酶的变构效应称为别构效应)(11)蛋白质的协同效应:一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后,能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象,称为协同效应,其中具有促进作用的称为正协同效应,具有抑制作用的称为负协同效应 (12)蛋白质变性:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质分子的特定空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失,变性的本质是非共价键和二硫键的破坏,但不改变蛋白质的一级结构。造成变性的因素有加热、乙醇等有机溶剂、强碱、强酸、重金属离子和生物碱等,变形后蛋白质的溶解度降低、粘度增加,结晶能力消失、生物活性丧失、易受蛋白酶水解 (14)蛋白质复性:若蛋白质的变性程度较轻,去除变性因素后,蛋白质仍可部分恢复其原有的构象和功能,称为复性 2. 问答题 (1)组成生物体的氨基酸数量是多少?氨基酸的结构通式、氨基酸的等电点及计算公式? 组成生物的氨基酸有22种,组成人体和大多数生物的为20种,结构 通式如右图。氨基酸的等电点指当氨基酸溶液在某一定pH时,是某特定氨 基酸分子上所带的正负电荷相等,称为两性离子,在电场中既不向阳极也 文案大全

生物化学重点知识归纳

生物化学重点知识归纳 酶的知识点总结 一、酶的催化作用 1、酶分为:单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶,清蛋白属于单纯蛋白质的酶 2、体内结合蛋白质的酶占多数,结合蛋白质酶由酶蛋白和辅助因子组成,辅助因子分为辅酶、辅基;辅酶和酶蛋白以非共价键结合,辅基与酶蛋白结合牢固,一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合,所以酶蛋白决定酶反应特异性。结合蛋白质酶;酶蛋白:决定酶反应特异性;辅酶:结合不牢固辅助因子辅基:结合牢固,由多种金属离子;结合后不能分离 3、酶的活性中心:酶分子中直接与底物结合,并催化底物发生化学反应的局部空间结构 4、酶的有效催化是降低反应的活化能实现的。 二、辅酶的种类口诀:1脚踢,2皇飞,辅酶1,NAD, 辅酶2,多个p; 三、酶促反应动力学:1 Km为反应速度一半时的[S](底物浓度),亦称米氏常数,Km增大,Vmax不变。

2、酶促反应的条件:PH值:一般为最适为7.4,但胃蛋白酶的最适PH为1.5,胰蛋白酶的为7.8;温度:37—40℃; 四、抑制剂对酶促反应的抑制作用 1、竞争性抑制:Km增大,Vmax不变;非抑制竞争性抑制:Km不变,Vmax减低 2、酶原激活:无活性的酶原变成有活性酶的过程。 (1)盐酸可激活的酶原:胃蛋白酶原 (2)肠激酶可激活的消化酶或酶原:胰蛋白酶原 (3)胰蛋白酶可激活的消化酶或酶原:糜蛋白酶原 (4)其余的酶原都是胰蛋白酶结合的 3、同工酶:催化功能相同,但结构、理化性质和免疫学性质各不相同的酶。 LDH分5种。LDH有一手(5种),心肌损伤老4(LDH1)有问题,其他都是HM型。 脂类代谢的知识点总结 1、必需脂肪酸:亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸(麻油花生油) 2、脂肪的能量是最多的,脂肪是禁食、饥饿是体内能量的主要来源

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第十章D N A的生物合成(复制) 一、A型选择题 1.遗传信息传递的中心法则是() A.DNA→RNA→蛋白质 B.RNA→DNA→蛋白质 C.蛋白质→DNA→RNA D.DNA→蛋白质→RNA E.RNA→蛋白质→DNA 2.关于DNA的半不连续合成,错误的说法是() A.前导链是连续合成的 B.随从链是不连续合成的 C.不连续合成的片段为冈崎片段 D.随从链的合成迟于前导链酶合成 E.前导链和随从链合成中均有一半是不连续合成的 3.冈崎片段是指() A.DNA模板上的DNA片段 B.引物酶催化合成的RNA片段 C.随从链上合成的DNA片段 D.前导链上合成的DNA片段 E.由DNA连接酶合成的DNA 4.关于DNA复制中DNA聚合酶的错误说法是() A.底物都是dNTP B.必须有DNA模板 C.合成方向是5,→3, D.需要Mg2+参与 E.需要ATP参与 5.下列关于大肠杆菌DNA聚合酶的叙述哪一项是正确() A.具有3,→5,核酸外切酶活性 B.不需要引物 C.需要4种NTP D.dUTP是它的一种作用物 E.可以将二个DNA片段连起来 6.DNA连接酶() A.使DNA形成超螺旋结构 B.使双螺旋DNA链缺口的两个末端连接 C.合成RNA引物D.将双螺旋解链 E.去除引物,填补空缺 7.下列关于DNA复制的叙述,哪一项是错误的() A.半保留复制 B.两条子链均连续合成 C.合成方向5,→3, D.以四种dNTP为原料 E.有DNA连接酶参加 8.DNA损伤的修复方式中不包括() A.切除修复 B.光修复 C.SOS修复 D.重组修复 E.互补修复 9.镰刀状红细胞性贫血其β链有关的突变是() A.断裂B.插入C.缺失 D.交联 E.点突变 10.子代DNA分子中新合成的链为5,-ACGTACG-3,,其模板链是() A.3,-ACGTACG-5, B.5,-TGCATGC-3, C.3,-TGCATGC-5, D.5,-UGCAUGC-3, E.3,-UGCAUGC-5, 二、填空题 1.复制时遗传信息从传递至;翻译时遗传信息从传递至。 2.冈崎片段的生成是因为DNA复制过程中,和的不一致。 3.能引起框移突变的有和突变。 4.DNA复制的模板是;引物是;基本原料是;参与反应的主要酶类有、、、和。 5.DNA复制时连续合成的链称为链;不连续合成的链称为链。 6.DNA的半保留复制是指复制生成的两个子代DNA分子中,其中一条链是,另一条链 是。 7.DNA 复制时,阅读模板方向是,子代DNA合成方向是,催化DNA合成的酶是。 8.以5,-ATCGA-3,模板,其复制的产物是5, 3,。 9.DNA的生物合成方式有、和。 10. DNA损伤修复的类型有、、和。

学习生化心得

王镜岩生物化学第三版复习心得 考完了,也终于有时间有机会为那艰苦的岁月记下点东西了~~ 考生化与分子生物学是一种挑战。我比较喜欢挑战,于是选择了生物化学与分子生物学专业。 第一眼见到王镜岩的那本赛过《辞海》的“巨作”,让我着实愣了一把:天!生化有这么多内容吗? 但我并没有放弃。 起初我慢慢的看,看得很认真,甚至不放过一个结构式,从去年4月开始,上课的时候看(一般与考研无关的课我都不听的),在实验室边做实验边看……大概看了一个月吧,终于把糖类和脂类看完了,长嘘一口气,回顾一下自己的成果,感觉效果还真好,但同时,我忽然发现我在走一条错误的道路:一个月看两章,这套书有40章,虽然现在要上课要做实验,但看书的时间还是占了蛮多的,就按平均每月看3章计算,40章也至少要看10个月!也就是按这种方式我必须得花10个月的时间才能把这套书吃透!而这又意味着什么?10个月以后全国研究生入学考试早考完了~~~ 我开始思索其他解决方案…… 经过半个月的思考与摸索,我决定,第一遍迅速浏览是最好的。就是很简单的看,不要刻意去记,就像看小说一样看,只要知道大概讲了些什么,以后查找的时候可以知道大概在哪个位置,这就是在整体上去把握。很快,我用1个月的时间看完了这两本“工具书”。 虽然也没有记住什么,心里却还是塌实多了。 但是后来终因事情太多(当时是班干、院干兼党员,许多事情身不由己,躲不掉也不能躲;暑假又在实验室帮老师做课题研究扎扎实实用了两个月的时间),所以暂停了一段时间,本人记性不佳,所以断断续续的复习对我效果不是很好,所以在这里先奉劝各位,如果你真想把赌注压在考研上,那么,你必须抛开一切干扰,否则难如你愿! 言归正传,继续讨论我的心得…… 第二遍正式复习已经到了9月中旬了,已没有我过多的时间去细看了。我开始以做课后练习为主的复习方式。那时我已向院里申请校外租房了(要毕业了,寝室像个网吧~根本不适合复习~),我从图书馆借了好几本生化习题集和参考书,主要有中科院几个版本的习题集、各院校联合出版的一本习题集(具体哪几个我都忘记了,需要的话我可以帮大家到图书馆再去找找看是什么书)以及各版本的生化书、分子生物学书(因为生物化学与分子生物学有许多都是相通的),习题集

王镜岩《生物化学》笔记(整理版)第一章

导入:100年前,恩格斯指出“蛋白体是生命的存在形式”;今天人们如何认识蛋白 质的概念和重要性? 1839年荷兰化学家马尔德(G.J.Mulder)研究了乳和蛋中的清蛋白,并按瑞典化学家Berzelius的提议把提取的物质命名为蛋白质(Protein,源自希腊语,意指“第一重要的”)。德国化学家费希尔(E.Fischer)研究了蛋白质的组成和结构,在1907年奠立蛋白质化学。英国的鲍林(L.Pauling)在1951年推引出蛋白质的螺旋;桑格(F.Sanger)在1953 年测出胰岛素的一级结构。佩鲁茨(M.F.Perutz)和肯德鲁(J.C.kendrew) 在1960年测定血红蛋白和肌红蛋白的晶体结构。1965年,我国生化学者首先合成了具有生物活性的蛋白质——胰岛素(insulin)。 蛋白质是由L-α-氨基酸通过肽键缩合而成的,具有较稳定的构象和一定生物功能的 生物大分子(biomacromolecule)。蛋白质是生命活动所依赖的物质基础,是生物体中含 量最丰富的大分子。 单细胞的大肠杆菌含有3000多种蛋白质,而人体有10万种以上结构和功能各异的蛋 白质,人体干重的45%是蛋白质。生命是物质运动的高级形式,是通过蛋白质的多种功能 来实现的。新陈代谢的所有的化学反应几乎都是在酶的催化下进行的,已发现的酶绝大多 数是蛋白质。生命活动所需要的许多小分子物质和离子,它们的运输由蛋白质来完成。生 物的运动、生物体的防御体系离不开蛋白质。蛋白质在遗传信息的控制、细胞膜的通透性,以及高等动物的记忆、识别机构等方面都起着重要的作用。随着蛋白质工程和蛋白质组学 的兴起和发展,人们对蛋白质的结构与功能的认识越来越深刻。 第一节蛋白质的分子组成 一、蛋白质的元素组成 经元素分析,主要有 C(50%~55%)、H(6%~7%)、O(19%~24%)、N(13%~19%)、S(0%~4%)。有些蛋白质还含微量的P、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、I等。 各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。因此,可以用定氮法来推算样品中蛋白质 的大致含量。

生物化学知识点汇总(王镜岩版)

生物化学知识点汇总(王镜岩版)

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生物化学讲义(2003) 孟祥红 绪论(preface) 一、生物化学(biochemistry)的含义: 生物化学可以认为是生命的化学(chemistryoflife)。 生物化学是用化学的理论和方法来研究生命现象。 1、生物体是有哪些物质组成的?它们的结构和性质如何?容易回答。 2、这些物质在生物体内发生什么变化?是怎样变化的?变化过程中能量是怎样转换的?(即这些物质在生物体 内怎样进行物质代谢和能量代谢?)大部分已解决。 3、这些物质结构、代谢和生物功能及复杂的生命现象(如生长、生殖、遗传、运动等)之间有什么关系?最复 杂。 二、生物化学的分类 根据不同的研究对象:植物生化;动物生化;人体生化;微生物生化 从不同的研究目的上分:临床生物化学;工业生物化学;病理生物化学;农业生物化学;生物物理化学等。 糖的生物化学、蛋白质化学、核酸化学、酶学、代谢调控等。 三、生物化学的发展史 1、历史背景:从十八世下半叶开始,物理学、化学、生物学取得了一系列的重要的成果(1)化学方面 法国化学家拉瓦锡推翻“燃素说”并认为动物呼吸是像蜡烛一样的燃烧,只是动物体内燃烧是缓慢不发光的 燃烧——生物有氧化理论的雏形 瑞典化学家舍勒——发现了柠檬酸、苹果酸是生物氧化的中间代谢产物,为三羧酸循环的发现提供了线索。 (2)物理学方面:原子论、x-射线的发现。 (3)生物学方面:《物种起源——进化论》发现。 2、生物化学的诞生:在19世纪末20世纪初,生物化学才成为一门独立的科学。 德国化学家李比希: 1842年撰写的《有机化学在生理与病理学上的应用》一书中,首次提出了新陈代谢名词。另一位是德国医生霍佩赛勒: 1877年他第一次提出Biochemie这个名词英文译名是Biochemistry(orBiologicalchemistry)汉语翻译成 生物化学。 3、生物化学的建立: 从生物化发展历史来看,20世纪前半叶,在蛋白质、酶、维生素、激素、物质代谢及生物氧化方面有了长足 进步。成就主要集中于英、美、德等国。 英国,代表人物是霍普金斯——创立了普通生物化学学派。

生物化学总结

第一章 一、蛋白质的生理功能 蛋白质是生物体的基本组成成分之一,约占人体固体成分的45%左右。蛋白质在生物体内分布广泛,几乎存在于所有的组织器官中。蛋白质是一切生命活动的物质基础,是各种生命功能的直接执行者,在物质运输与代谢、机体防御、肌肉收缩、信号传递、个体发育、组织生长与修复等方面发挥着不可替代的作用。 二、蛋白质的分子组成特点 1.蛋白质的基本组成单位是氨基酸 编码氨基酸:自然界存在的氨基酸有300余种,构成人体蛋白质的氨基酸只有20种,且具有自己的遗传密码。 2. 各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。 每100mg样品中蛋白质含量(mg%):每克样品含氮质量(mg)×6.25×100。 3. 氨基酸的分类 所有的氨基酸均为L型氨基酸(甘氨酸)除外。 根据侧链基团的结构和理化性质,20种氨基酸分为四类。 (1)非极性疏水性氨基酸:甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)。 (2)极性中性氨基酸:色氨酸(Trp)、丝氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)、天冬酰胺(Asn)、谷胺酰胺(gln)、苏氨酸(Thr)。 (3)酸性氨基酸:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)。 (4)碱性氨基酸:赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、组氨酸(His)。 ?含有硫原子的氨基酸:蛋氨酸(又称为甲硫氨酸)、半胱氨酸(含有由硫原子构成的巯基-SH)、胱氨酸(由两个半胱氨酸通过二硫键连接而成)。 ?芳香族氨基酸:色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。 ?唯一的亚氨基酸:脯氨酸,其存在影响α-螺旋的形成。 ?营养必需氨基酸:八种,即异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸。可用一句话概括为“一家写两三本书来”,与之谐音。 氨基酸的理化性质 1. 氨基酸的两性解离性质:所有的氨基酸都含有能与质子结合成NH4+的氨基;含有能与羟基结合成为COO-的羧基,因此,在水溶液中,它具有两性解离的特性。在某一pH环境溶液中,氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同,成为兼性离子。此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点(pI),氨基酸带有的净电荷为零,在电场中不泳动。pI值的计算如下:pI=1/2(pK1 + pK2),(pK1和pK2分别为α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数值)。 2. 氨基酸的紫外吸收性质 (1)吸收波长:280nm (2)结构特点:分子中含有共轭双键 (3)光谱吸收能力:色氨酸>酪氨酸>苯丙氨酸 (4)呈色反应:氨基酸与茚三酮水合物共加热,生成的蓝紫色化合物在570nm波长处有最大吸收峰;蓝紫色化合物=(氨基酸加热分解的氨)+(茚三酮的还原产物)+(一分子茚三酮)。 肽的相关概念 (1)寡肽:小于10分子氨基酸组成的肽链。 (2)多肽:大于10分子氨基酸组成的肽链。 (3)氨基酸残基:肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。 (4)肽键:连接两个氨基酸分子的酰胺键。 (4)肽单元:参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面,组成肽单元。 三、蛋白质分子结构特点 见表1-1。

生物化学上总复习终极版

生物化学总复习终极版 第五章氨基酸、多肽、蛋白质 1.氨基酸的立体结构 ①苏氨酸Thr 异亮氨酸Ile含两个手性碳原子 2.氨基酸的酸碱滴定曲线 pI=(pK2+pKR)/2 ; pI=(pK1+pKR)/2. 3.蛋白质的一、二、三、四级结构 1、蛋白质的一级结构:即蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。 主要化学键:肽键,有些蛋白质还包含二硫键。 2、蛋白质的高级结构:包括二级、三级、四级结构。 1)蛋白质的二级结构:指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,也就是该段肽链骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象。二级结构以一级结构为基础,多为短距离效应。可分为: α-螺旋:多肽链主链围绕中心轴呈有规律地螺旋式上升,顺时钟走向,即右手螺旋,每隔3.6个氨基酸残基上升一圈,螺距为0.540nm。α-螺旋的每个肽键的N-H和第四个肽键的羧基氧形成氢键,氢键的方向与螺旋长轴基本平形。 β-折叠:多肽链充分伸展,各肽键平面折叠成锯齿状结构,侧链R基团交错位于锯齿状结构上下方;它们之间靠链间肽键羧基上的氧和亚氨基上的氢形成氢键维系构象稳定.β-转角:常发生于肽链进行180度回折时的转角上,常有4个氨基酸残基组成,第二个残基常为脯氨酸。 无规卷曲:无确定规律性的那段肽链。 主要化学键:氢键。 2)蛋白质的三级结构:指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,显示为长距离效应。 主要化学键:疏水键(最主要)、盐键、二硫键、氢键、范德华力。 3)蛋白质的四级结构:对蛋白质分子的二、三级结构而言,只涉及一条多肽链卷曲而成的蛋白质。在体内有许多蛋白质分子含有二条或多条肽链,每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为蛋白质的亚基,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,为四级结构。由一条肽链形成的蛋白质没有四级结构。 主要化学键:疏水键、氢键、离子键 4.蛋白质的分离纯化 1、蛋白质的沉淀:在适当条件下,蛋白质从溶液中析出的现象。包括: a.丙酮沉淀,破坏水化层。也可用乙醇。 b.盐析,将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液,破坏在水溶液中的稳定因素电荷而沉淀。 2、电泳:蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的,在电场中能向电场的正极或负极移动。根据支撑物不同,有薄膜电泳、凝胶电泳等。 3、透析:利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。 4、层析: a.离子交换层析,利用蛋白质的两性游离性质,在某一特定PH时,各蛋白质的电荷量

(完整版)生物化学知识点重点整理

一、蛋白质化学 蛋白质的特征性元素(N),主要元素:C、H、O、N、S,根据含氮量换算蛋白质含量:样品蛋白质含量=样品含氮量*6.25 (各种蛋白质的含氮量接近,平均值为16%), 组成蛋白质的氨基酸的数量(20种),酸性氨基酸/带负电荷的R基氨基酸:天冬氨酸(D)、谷氨酸(E); 碱性氨基酸/带正电荷的R基氨基酸:赖氨酸(K)、组氨酸(H)、精氨酸(R) 非极性脂肪族R基氨基酸:甘氨酸(G)、丙氨酸(A)、脯氨酸(P)、缬氨酸(V)、亮氨酸(L)、异亮氨酸(I)、甲硫氨酸(M); 极性不带电荷R基氨基酸:丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、半胱氨酸(C)、天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q); 芳香族R基氨基酸:苯丙氨酸(F)、络氨酸(Y)、色氨酸(W) 肽的基本特点 一级结构的定义:通常描述为蛋白质多肽链中氨基酸的连接顺序,简称氨基酸序列(由遗传信息决定)。维持稳定的化学键:肽键(主)、二硫键(可能存在), 二级结构的种类:α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲、超二级结构, 四级结构的特点:肽键数≧2,肽链之间无共价键相连,可独立形成三级结构,是否具有生物活性取决于是否达到其最高级结构 蛋白质的一级结构与功能的关系:1、蛋白质的一级结构决定其构象 2、一级结构相似则其功能也相似3、改变蛋白质的一级结构可以直接影响其功能因基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病称分子病,如镰状细胞贫血(溶血性贫血),疯牛病是二级结构改变 等电点(pI)的定义:在某一pH值条件下,蛋白质的净电荷为零,则该pH值为蛋白质的等电点(pI)。 蛋白质在不同pH条件下的带电情况(取决于该蛋白质所带酸碱基团的解离状态):若溶液pHpI,则蛋白质带负电荷,在电场中向正极移动。(碱性蛋白质含碱性氨基酸多,等电点高,在生理条件下净带正电荷,如组蛋白和精蛋白;酸性蛋白质含酸性氨基酸多,等电点低,在生理条件下净带负电荷,如胃蛋白酶), 蛋白质稳定胶体溶液的条件:(颗粒表面电荷同性电荷、水化膜), 蛋白质变性:指由于稳定蛋白质构象的化学键被破坏,造成其四级结构、三级结构甚至二级结构被破坏,结果其天然构象部分或全部改变。实质:空间结构被破坏。变性导致蛋白质理化性质改变,生物活性丧失。变性只破坏稳定蛋白质构象的化学键,即只破坏其构象,不破坏其氨基酸序列。变性本质:破坏二硫键 沉降速度与分子量及分子形状有关沉降系数:沉降速度与离心加速度的比值为一常数,称沉降系数 沉淀的蛋白质不一定变性变性的蛋白质易于沉淀 二、核酸化学 核酸的特征性元素:P,组成元素:C、H、O、N、P,核苷酸的组成成分:一分子磷酸、一分子戊糖、一分子碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U),

生物化学检验考试重点知识总结教学提纲

生物化学检验考试重点知识总结

临床生物化学与检验 第一章 临床生物化学的概念:临床生物化学与是在人体正常的生物化学代谢基础上,研究疾病状态下生物化学病理性变化的基础理论和相关代谢物的质与量的改变,从而为疾病的临床实验诊断,治疗监测、药物疗效和预后判断、疾病预防等方面提供信息和决策依据的一门学科。(选择题) 第二章 1.血浆蛋白质电泳区带顺序:前清蛋白、清蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β1-球蛋白、β2-球蛋白、γ-球蛋白 2.急性时相反应:当人体因感染、自身免疫性等组织损伤(如创伤、手术、心肌梗死、肿瘤等)侵害,诱导炎症,使单核细胞和巨噬细胞等细胞释放紧急反应性因子,再经血液循环,刺激肝脏细胞产生Hp、Cp、CRP等,使其血浆中浓度显著升高,而血浆前清蛋白、清蛋白、转铁蛋白浓度则出现相应下降,此炎症反应过程,称之为急性时相反应(APR),该过程出现的蛋白质统称为急性时相反应蛋白(APP)。各APP升高的速度和幅度有所不同,C-反应蛋白首先升高,在12小时内α1-酸性糖蛋白也升高,尔后α1-抗胰蛋白酶、触珠蛋白、C4和纤维蛋白原升高,最后是C3

和铜蓝蛋白升高,通常在2至5天内这些APP达到最高值。 3.M蛋白→多发性骨髓瘤 4.清蛋白(Alb)的生理功能:①保持血浆胶体渗透压:以维持血管内外体液的平衡。②重要的营养蛋白:用于组织蛋白的补充和修复③血浆中主要的载体蛋白:许多水溶性差的物质,可以通过与Alb的结合而运输④具有缓冲酸碱的能力:蛋白质是两性电解质 5.CRP的临床意义: CRP是第一个被认识的APP。CRP是非特异性指标,主要用于结合临床检测疾病:①筛查微生物感染;②评估炎症性疾病的活动度;③检测系统性红斑狼疮、白血病和外科手术后并发的感染(血清中浓度再次升高)④新生儿败血症和脑膜炎的监测;⑤监测肾移植后的排斥反应等(简答题) 6.体液总蛋白测定的方法:凯氏定氮法是经典的蛋白质测定方法(参考方法);双缩脲法是常规方法。 7.清蛋白可与阴离子染料溴甲酚绿(BCG)或溴甲酚紫(BCP)结合,而球蛋白基本不结合这些染料。 8.前清蛋白(PA):在正常血清蛋白电泳(SPE)中显示在清蛋白前方故而得名,生理功能:PA为运载蛋白和组织修

《生物化学》王镜岩(第三版)课后习题解答

第一章糖类 提要 糖类是四大类生物分子之一,广泛存在于生物界,特别是植物界。糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源,复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程,并因此出现一门新的学科,糖生物学。 多数糖类具有(CH2O)n的实验式,其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。糖类按其聚合度分为单糖,1个单体;寡糖,含2-20个单体;多糖,含20个以上单体。同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖,杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。 单糖,除二羟丙酮外,都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子,含C*的单糖都是不对称分子,当然也是手性分子,因而都具有旋光性,一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体,组成2n-1对不同的对映体。任一旋光异构体只有一个对映体,其他旋光异构体是它的非对映体,仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。 单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型,如果与D-甘油醛构型相同,则属D系糖,反之属L 系糖,大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学,并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。许多单糖在水溶液中有变旋现象,这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间,而形成六元环吡喃糖(如吡喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。成环时由于羰基碳成为新的不对称中心,出现两个异头差向异构体,称α和β异头物,它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物,上方的为β异头物,实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面,吡喃糖环一般采取椅式构象,呋喃糖环采取信封式构象。 单糖可以发生很多化学反应。醛基或伯醇基或两者氧化成羧酸,羰基还原成醇;一般的羟基参与成脂、成醚、氨基化和脱氧等反应;异头羟基能通过糖苷键与醇和胺连接,形成糖苷化合物。例如,在寡糖和多糖中单糖与另一单糖通过O-糖苷键相连,在核苷酸和核酸中戊糖经N-糖苷键与心嘧啶或嘌呤碱相连。 生物学上重要的单糖及其衍生物有Glc, Gal,Man, Fru,GlcNAc, GalNAc,L-Fuc,NeuNAc (Sia),GlcUA 等它们是寡糖和多糖的组分,许多单糖衍生物参与复合糖聚糖链的组成,此外单糖的磷酸脂,如6-磷酸葡糖,是重要的代谢中间物。 蔗糖、乳糖和麦芽糖是常见的二糖。蔗糖是由α-Glc和β- Fru在两个异头碳之间通过糖苷键连接而成,它已无潜在的自由醛基,因而失去还原,成脎、变旋等性质,并称它为非还原糖。乳糖的结构是Gal β(1-4)Glc,麦芽糖是Glcα(1-4)Glc,它们的末端葡萄搪残基仍有潜在的自由醛基,属还原糖。环糊精由环糊精葡糖基转移酶作用于直链淀粉生成含6,7或8个葡萄糖残基,通过α-1,4糖苷键连接成环,属非还原糖,由于它的特殊结构被用作稳定剂、抗氧化剂和增溶剂等。 淀粉、糖原和纤维素是最常见的多糖,都是葡萄糖的聚合物。淀粉是植物的贮存养料,属贮能多糖,是人类食物的主要成分之一。糖原是人和动物体内的贮能多糖。淀粉可分直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子只有α-1,4连键,支链淀粉和糖原除α-1,4连键外尚有α-1,6连键形成分支,糖原的分支程度比支链淀粉高。纤维素与淀粉、糖原不同,它是由葡萄糖通过β-1.4糖苷键连接而成的,这一结构特点使纤维素具有适于作为结构成分的物理特性,它属于结构多糖。 肽聚糖是细菌细胞壁的成分,也属结构多糖。它可看成由一种称胞壁肽的基本结构单位重复排列构成。胞壁肽是一个含四有序侧链的二糖单位,G1cNAcβ(1-4)MurNAc,二糖单位问通过β-1,4连接成多糖,链相邻的多糖链通过转肽作用交联成一个大的囊状分子。青霉素就是通过抑制转肽干扰新的细胞壁形成而起抑菌作用的。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁的特有成分;脂多糖是阴性细菌细胞壁的特有成分。 糖蛋白是一类复合糖或一类缀合蛋白质。许多内在膜蛋白质和分泌蛋白质都是糖蛋白。糖蛋白和糖脂中的寡糖链,序列多变,结构信息丰富,甚至超过核酸和蛋白质。一个寡糖链中单糖种类、连接位置、异头碳构型和糖环类型的可能排列组合数目是一个天文数字。糖蛋白中寡糖链的还原端残基与多肽链氨基酸

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