生物化学第七章

第七章维生素第一节概述一、定义维生素是机体必需的多种生物小分子营养物质。

1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观察到脚气病现象，后来波兰人Funk从米糠中发现含氮化合物对此病颇有疗效，命名为vitamine，意为生命必须的胺。

后来发现并非所有维生素都是胺，所以去掉词尾的e，成为Vitamin。

维生素有以下特点：1.是一些结构各异的生物小分子；2.需要量很少；3.体内不能合成或合成量不足，必需直接或间接从食物中摄取；4.主要功能是参与活性物质（酶或激素）的合成，没有供能和结构作用。

水溶性维生素常作为辅酶前体，起载体作用，脂溶性维生素参与一些活性分子的构成，如VA 构成视紫红质，VD构成调节钙磷代谢的激素。

二、分类维生素的结构差异较大，一般按溶解性分为脂溶性和水溶性两大类。

不溶于水，易溶于有机溶剂，在食物中与脂类共存，并随脂类一起吸收。

不易排泄，容易在体内积存（主要在肝脏）。

包括维生素A（A1，A2）、D（D2，D3）、E（α，β，γ，δ）、K （K1，K2，K3）等。

易溶于水，易吸收，能随尿排出，一般不在体内积存，容易缺乏。

包括B族维生素和维生素C。

三、命名维生素虽然是小分子，但结构较复杂，一般不用化学系统命名。

早期按发现顺序及来源用字母和数字命名，如维生素A、维生素AB2等。

同时还根据其功能命名为“抗…维生素”，如抗干眼病维生素(VA)、抗佝偻病维生素(VD)等。

后来又根据其结构及功能命名，如视黄醇(VA1)、胆钙化醇(VD3)等。

四、人体获取维生素的途径主要由食物直接提供维生素在动植物组织中广泛存在，绝大多数维生素直接来源于食物。

少量来自以下途径：由肠道菌合成人体肠道菌能合成某些维生素，如VK、VB12、吡哆醛、泛酸、生物素和叶酸等，可补充机体不足。

长期服用抗菌药物，使肠道菌受到抑制，可引起VK等缺乏。

能在体内直接转变成维生素的物质称为维生素原。

植物食品不含维生素A，但含类胡萝卜素，可在小肠壁和肝脏氧化转变成维生素A。

第七章氨基酸代谢【目的和要求】1、掌握体内氨基酸的来源与去路；氨的来源与去路；掌握氨基酸脱氨基方式及基本过程；2、掌握一碳单位的定义、种类、载体和生物学意义。

3、熟悉必需氨基酸的种类和蛋白质的营养价值与临床应用。

4、了解个别氨基酸代谢，了解氨基酸代谢中某个酶缺陷或活性低时所导致的氨基酸代谢病。

【本章重难点】1氨基酸的来源和去路2．氨的来源和去路3．鸟氨酸循环4．联合脱氨基作用学习内容第一节蛋白质的营养作用第二节氨基酸的一般代谢第三节个别氨基酸的代谢第一节蛋白质的营养作用一氨基酸的来源和去路㈠氨基酸的来源氨基酸是蛋白质的基本组成单位。

参加体内代谢的氨基酸，除经食物消化吸收来以外，还来自组织蛋白质分解和自身合成。

这些氨基酸混为一体，分布在细胞内液和细胞外液，构成氨基酸代谢库。

体内的氨基酸的来源和去路保持动态平衡，它有三个来源：⒈食物蛋白质经消化吸收进入体内的氨基酸。

组成蛋白质的氨基酸有二十种，其中有8种是人体需要而不能自身合成，必需由食物供给的，称为必需氨基酸。

它们为苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸，苯丙氨酸及蛋氨酸。

其余十二种氨基酸在体内可以合成或依赖必需氨基酸可以合成，称为非必需氨基酸。

食物蛋白质营养价值的高低取决于食物蛋白质所含必需氨基酸的种类、数量和比例。

种类齐全、数量大、比例与人体需要越接近，其营养价值越高。

为提高蛋白质的营养价值，把几种营养价值较低的蛋白质混合食用，必需氨基酸相互补充，从而提高氨基酸的利用率，称为蛋白质营养的互补作用。

蛋白质具有高度种属特异性，不能直接输入人体，否则会产生过敏现象。

进入机体前必先在肠道水解成氨基酸，然后吸收入血。

蛋白质的消化作用主要在小肠中进行，由内肽酶（胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶）和外肽酶（羧基肽酶、氨基肽酶）协同作用，水解成氨基酸，水解生成的二肽也可被吸收。

未被吸收的氨基酸及蛋白质在肠道细菌的作用下，进行分解代谢，其代谢过程可产生许多对人体有害的物质（吲哚、酚类、胺类和氨），此过程称为蛋白质的腐败作用。

生物化学习题第七章生物氧化第一作业一、名词解释1、底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。

2、生物氧化：有机物质（糖、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化。

3、电子传递体系：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列传递体，最后将质子和电子传递给氧而生成水的全部体系称为呼吸链，也称电子传递体系或电子传递链4、氧化磷酸化作用：伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化。

二、问答题1．比较生物氧化与体外燃烧的异同点。

相同点：终产物都是二氧化碳和水；释放的总能量也完全相同。

不同点：体外燃烧是有机物的碳和氢与空气中的氧直接化合成CO2和H2O ，并骤然以光和热的形式向环境散发出大量能量。

而生物氧化反应是在体温及近中性的PH 环境中通过酶的催化下使有机物分子逐步发生一系列化学反应。

反应中逐步释放的能量有相当一部分可以使ADP 磷酸化生成ATP ，从而储存在ATP 分子中，以供机体生理生化活动之需。

一部分以热的形势散发用来维持体温。

第二作业２．呼吸链的组成成分有哪些？试述主要和次要的呼吸链及排列顺序。

组成成分：NAD+，黄素蛋白（辅基FMN、FAD），铁硫蛋白，辅酶Q，细胞色素b、c1、c、a、a3。

主要的呼吸链有NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链。

呼吸链排列顺序：FAD（Fe-S）↓NADH→（FMN）→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2（Fe-S）3．试述氧化磷酸化的偶联部位；用哪些方法可以证明氧化磷酸化的偶联部位?三个偶联部位：NADH和CoQ之间；CoQ和Cytc之间；Cytaa3和O2之间证明方法：①计算P/O比值：β-羟丁酸的氧化是通过NADH呼吸链，测得P/O比值接近于3。

琥珀酸氧化时经FAD到CoQ，测得P/O比值接近于2，因此表明在NAD+与CoQ之间存在偶联部位，抗坏血酸经Cytc进入呼吸链，P/O比值接近于1，而还原型Cytc经aa3被氧化，P/O比值接近1，表明在aa3到氧之间也存在偶联部位。

第七章核酸的生物合成（一）DNA的生物合成1. DNA的生物合成：指以亲代DNA的两条链为模板，以4种脱氧核苷三磷酸为底物，在DNA 聚合酶催化下进行的脱氧核苷酸聚合反应。

基因（顺反子）:泛指被转录的一个DNA片段。

在某些情况下，基因常用来指编码一个功能蛋白或DNA分子的DNA片段。

2.复制 (Replication)：以亲代DNA分子的双链为模板，按照碱基配对的原则，合成出与亲代DNA分子相同的双链DNA的过程。

3.转录(Transcription)：以DNA分子中一条链的部分片段为模板，按照碱基配对原则，合成出一条与模板DNA链互补的RNA分子的过程。

4.翻译(Translation)：把mRNA上的遗传信息按照遗传密码转换成蛋白质中特定的氨基酸序列的过程。

5.半保留复制：双链DNA 的复制方式，其中亲代链分离，每一子代DNA 分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。

基因组中能独立进行复制的单位叫复制子。

6．DNA聚合酶反应的特点：以四种脱氧核苷三磷酸为底物；反应需要接受模板的指导；反应要有引物3’-OH的存在；需Mg2+激活；DNA链的生长方向为5’→3’；产物与模板的性质相同。

7. DNA聚合酶：DNA聚合酶I主要负责RNA引物的切除和校对；DNA聚合酶II主要负责修复；DNA聚合酶III主要负责复制。

8.DNA复制体：蛋白质和酶合理、精巧地分布在复制叉上，既可解离聚合，又彼此协调，形成一个高效、高精度复制的完整实体复合物。

包括解螺旋酶、单链结合蛋白(SSB)、拓扑异构酶、引发体、连接酶等。

9.复制叉：复制DNA 分子的Y 形区域,在此区域发生链的分离及新链的合成。

10.原核生物DNA的复制复制的启动：原核生物的DNA上一般只有一个复制原点，真核生物则有多个复制原点，可以同时启动复制过程。

DNA链的延伸：DNA链的延伸按5'→3'方向。

一条链延伸的方向与复制叉前进的方向一致，它的合成能连续进行，称为先导链；另一条链延伸的方向与复制叉前进的方向相反，这条新链的合成是不连续的，而且总晚于先导链，所以称为后随链。

生物化学第七章生物氧化适用于高中生物竞赛一、生物氧化的概念和特点：物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化。

与体外燃烧一样，生物氧化也是一个消耗O2，生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程。

但与体外燃烧不同的是，生物氧化过程是在37℃，近于中性的含水环境中，由酶催化进行的；反应逐步释放出能量，相当一部分能量以高能磷酸酯键的形式储存起来。

二、线粒体氧化呼吸链：在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。

这些递氢体或递电子体往往以复合体的形式存在于线粒体内膜上。

主要的复合体有：1．复合体Ⅰ（NADH-泛醌还原酶）：由一分子NADH还原酶（FMN），两分子铁硫蛋白（Fe-S）和一分子CoQ组成，其作用是将（NADH+H+）传递给CoQ。

铁硫蛋白分子中含有非血红素铁和对酸不稳定的硫。

其分子中的铁离子与硫原子构成一种特殊的正四面体结构，称为铁硫中心或铁硫簇，铁硫蛋白是单电子传递体。

泛醌（CoQ）是存在于线粒体内膜上的一种脂溶性醌类化合物。

分子中含对苯醌结构，可接受二个氢原子而转变成对苯二酚结构，是一种双递氢体。

2．复合体Ⅱ（琥珀酸-泛醌还原酶）：由一分子琥珀酸脱氢酶（FAD），两分子铁硫蛋白和两分子Cytb560组成，其作用是将FADH2传递给CoQ。

细胞色素类：这是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质，为单电子传递体。

细胞色素可存在于线粒体内膜，也可存在于微粒体。

存在于线粒体内膜的细胞色素有Cytaa3，Cytb（b560，b562，b566），Cytc，Cytc1；而存在于微粒体的细胞色素有CytP450和Cytb5。

3．复合体Ⅲ（泛醌-细胞色素c还原酶）：由两分子Cytb（分别为Cytb562和Cytb566），一分子Cytc1和一分子铁硫蛋白组成，其作用是将电子由泛醌传递给Cytc。

4．复合体Ⅳ（细胞色素c氧化酶）：由一分子Cyta和一分子Cyta3组成，含两个铜离子，可直接将电子传递给氧，故Cytaa3又称为细胞色素c氧化酶，其作用是将电子由Cytc传递给氧。

第七章生物氧化知识点：一、生物氧化的特点和方式，高能化合物生物氧化的特点；CO2生成的两种脱羧方式；高能化合物二、线粒体的结构和功能、呼吸链与氧化磷酸化线粒体内膜与外膜对于物质的通透性；线粒体内膜和基质中发生的反应；呼吸链的组成；递氢体与递电子体；偶联部位；呼吸链的抑制剂及其抑制部位；P/O；氧化磷酸化三、线粒体外NADH（或NADPH）的氧化磷酸化线粒体外NADPH异柠檬酸穿梭作用；线粒体外NADH磷酸甘油穿梭作用；苹果酸穿梭作用，分别偶联几个ATP的生成一、生物氧化的特点和方式，高能化合物知识点：生物氧化的特点；CO2生成的两种脱羧方式；高能化合物名词解释：生物氧化；高能化合物填空题：1．生物氧化是在细胞中，同时产生的过程。

2．是所有生命形式的主要的能量载体。

3．是高能磷酸化合物的贮存形式，可随时转化为ATP供机体利用。

4．高能磷酸化合物通常是指水解时的化合物，其中重要的是，被称为能量代谢的。

选择题：1．生物氧化的底物是：A、无机离子B、蛋白质C、核酸D、小分子有机物2、下列不属于高能化合物的是：A、1，3－二磷酸甘油酸B、磷酸烯醇式丙酮酸C、NTPD、dNDPE、1-磷酸葡萄糖3、下列不属于高能化合物的是：A、磷酸肌酸B、脂酰~SCoAC、乙酰~SCoAD、dNDPE、1-磷酸葡萄糖4．A TP含有几个高能键：A、1个B、2个C、3个D、4个5．除了哪一种化合物外，下列化合物都含有高能键？A、磷酸烯醇式丙酮酸B、磷酸肌酸C、ADPD、G-6-PE、1,3-二磷酸甘油酸6．呼吸链的电子传递体中，有一组分不是蛋白质而是脂质，这就是：A、NAD+B、FMNC、Fe-SD、CoQE、Cyt判断题：1．在生物圈中，能量从光养生物流向化养生物，而物质在二者之间循环。

2．磷酸肌酸是高能磷酸化合物的贮存形式，可随时转化为A TP供机体利用。

5．生物化学中的高能键是指水解断裂时释放较多自由能的不稳定键。

二、线粒体的结构和功能、呼吸链与氧化磷酸化知识点：线粒体内膜与外膜对于物质的通透性；线粒体内膜和基质中发生的反应；呼吸链的组成；递氢体与递电子体；偶联部位；呼吸链的抑制剂及其抑制部位；P/O；氧化磷酸化名词解释：P/O；呼吸链；电子传递抑制剂；解偶联剂；氧化磷酸化；底物磷酸化填空题：1．真核细胞生物氧化的主要场所是，呼吸链和氧化磷酸化偶联因子都定位于。