生物化学
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生物化学技术生物化学技术是一种利用生物体的生化反应制备物质的技术。
生物化学技术涉及到许多方面,包括分子生物学、酶学、基因工程、蛋白质工程等。
本文将从生物化学技术的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。
一、生物化学技术的原理1.1分子生物学的基础分子生物学是生物化学技术的基础之一。
它研究生物体内分子的结构、功能和相互作用等方面。
在生物化学技术中,分子生物学的应用主要包括基因克隆、DNA测序、PCR等技术。
1.2酶学的原理酶是生物体内的一种特殊的蛋白质,具有催化反应的作用。
在生物化学技术中,酶学的原理主要包括酶的选择、酶的活性调控、酶促反应等方面。
1.3基因工程的原理基因工程是指将外源基因引入到宿主细胞中,使宿主细胞产生所需的蛋白质或其他产物的一种技术。
在生物化学技术中,基因工程的原理涉及到外源基因的选择、载体的构建、转染技术等方面。
1.4蛋白质工程的原理蛋白质工程是指通过改变蛋白质的氨基酸序列,从而改变蛋白质的结构和功能的一种技术。
在生物化学技术中,蛋白质工程的原理主要包括选择蛋白质的基因、构建蛋白质的三维结构、鉴定蛋白质的功能等方面。
二、生物化学技术的应用2.1生物医药领域生物化学技术在生物医药领域有着广泛的应用。
例如,基因工程药物、抗体药物、干细胞疗法等都是生物化学技术的应用。
在这些应用中,生物化学技术可以用来生产生物药物、筛选药物靶点、设计新型药物等。
2.2农业领域生物化学技术也在农业领域有着重要的应用。
例如,转基因作物、抗病虫害作物、抗逆作物等都是生物化学技术的应用。
在这些应用中,生物化学技术可以用来改良作物的性状、提高作物的产量、减少农药的使用等。
2.3环境保护领域生物化学技术也在环境保护领域有着重要的应用。
例如,生物降解技术、生物修复技术、生物检测技术等都是生物化学技术的应用。
在这些应用中,生物化学技术可以用来降解污染物、修复受污染土壤、检测环境中的污染物等。
2.4工业生产领域生物化学技术也在工业生产领域有着广泛的应用。
生物化学专业的详细介绍生物化学是一门综合性学科,它结合了生物学和化学两个学科的理论与实践,研究生物体内的化学成分、化学反应以及与生命活动相关的分子机制。
生物化学专业培养具备扎实的化学基础和深入了解生物学原理的专业人才,他们在生物医药、生物工程、生物技术等领域具有广泛的应用前景。
一、专业简介生物化学专业主要研究生物体内的化学成分、化学反应以及与生命活动相关的分子机制。
通过研究生物大分子的结构、功能和代谢途径,生物化学揭示了生命的基本规律和生物体内的化学过程。
生物化学专业涉及的领域包括蛋白质化学、核酸化学、酶学、代谢途径等。
二、专业课程1. 生物化学基础课程:包括有机化学、无机化学、生物化学、分子生物学等基础课程,为学生打下坚实的化学和生物学基础。
2. 高级生物化学课程:包括蛋白质化学、核酸化学、酶学、代谢途径等高级课程,深入研究生物体内的化学反应和分子机制。
3. 实验课程:生物化学专业的实验课程非常重要,学生通过实验掌握实验操作技巧和科学研究方法,培养实验设计和数据分析的能力。
三、就业方向1. 生物医药领域:生物化学专业的毕业生可以从事药物研发、生物制药、临床检验等工作,为药物研发和临床诊断提供技术支持。
2. 生物工程领域:生物化学专业的毕业生可以从事基因工程、蛋白质工程、酶工程等工作,参与新药研发和生物工艺的优化。
3. 生物技术领域:生物化学专业的毕业生可以从事基因测序、基因编辑、生物传感器等工作,为生物技术的发展做出贡献。
四、就业前景生物化学专业毕业生具备扎实的化学和生物学知识,熟练掌握实验技术和科学研究方法,具有较强的分析和解决问题的能力。
随着生物医药、生物工程、生物技术等领域的快速发展,生物化学专业的毕业生在科研机构、医药企业、生物工程公司等单位都有很好的就业前景。
总结:生物化学专业是一门综合性学科,结合了生物学和化学的理论与实践,研究生物体内的化学成分和分子机制。
生物化学专业的毕业生在生物医药、生物工程、生物技术等领域具有广泛的应用前景。
生物化学的重要性生物化学是植物、动物和微生物等高等生命体的生命活动的化学基础, 是生命科学、医学、农业等领域的基础。
生物大分子如蛋白质、核酸、多糖等的化学特性和生物学功能的研究就是生物化学的核心内容。
生物化学的发现和应用给人类的健康事业、农业生产和环境保护事业带来了极大的贡献。
1. 生物化学的重要性在于研究生命的基本结构和功能生物化学是考察生命过程和生命现象的物质基础,是研究生命的结构和功能的关键。
生物大分子如蛋白质、核酸、多糖等对生命的维持和传递起着极为重要的作用。
比如蛋白质是构成生命体的基石,是细胞内最重要的功能分子,控制生命体中的生命过程和细胞活动。
核酸是构成遗传物质的重要组成部分,存在于所有生物体内,可以保存生命体的遗传信息并参与复制和转录等过程。
多糖但不仅能够提供生物体必要的营养物质,也会在生物体免疫功能和其他生命活动方面发挥重要的作用。
2. 生物化学在药物研究和临床应用方面的重要性生物化学和药物学有着密切的联系。
不同的药物对生物分子有不同的作用,生物化学的研究可以更好地揭示药物与分子之间的相互作用。
同时,越来越多的生物化学研究正在涉及到药物研究和临床试验。
药物的研制需要从药物分子的结构和功能入手,而这些药物分子的性质正是生物化学研究的重要内容之一。
生物化学的研究不仅能够为药物的设计和合成提供指导,并且能够从分子层次上揭示药物作用机理,为新药研究和创新提供重要保障。
3. 生物化学在食品科学和营养学的应用生物化学不仅应用于医学、生物学等领域,同时还逐渐应用于食品科学和营养学中。
食品中常见的生物大分子,如碳水化合物、蛋白质、脂类等分子,是人体生命所必需的主要营养素。
生物化学的研究可以解析食品营养的重要性和功能,有助于人类对食品的食用和消化的认识和理解。
此外,营养不良和相关疾病的发生与生物化学也有密切关系,生物化学的研究可以更好地揭示营养不足和相关疾病的发生机制,为食品和营养健康提供科学依据和指导。
绪论1.生物化学(biochemistry):从分子水平来研究生物体(包括人类、动物、植物和微生物内基本物质的化学组成、结构,以及在生命活动中这些物质所进行的化学变化(即代谢反应)的规律及其与生理功能关系的一门科学,是一门生物学与化学相结合的基础学科。
2.新陈代谢(metabolism):生物体与外界环境进行有规律的物质交换,称为新陈代谢。
通过新陈代谢为生命活动提供所需的能量,更新体内基本物质的化学组成,这是生命现象的基本特征,是揭示生命现象本质的重要环节。
3.分子生物学(molecular biology):分子生物学是现代生物学的带头学科,它主要研究遗传的分子基础(分子遗传学),生物大分子的结构与功能和生物大分子的人工设计与合成,以及生物膜的结构与功能等。
4.药学生物化学:是研究与药学科学相关的生物化学理论、原理与技术,及其在药物研究、药品生产、药物质量控制与药品临床中应用的基础学科。
第一章糖的化学1.糖基化工程:通过人为的操作(包括增加、删除或调整)蛋白质上的寡糖链,使之产生合适的糖型,从而达到有目的地改变糖蛋白的生物学功能。
2.单糖(monosaccharide):凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
单糖是糖类中最简单的一种,是组成糖类物质的基本结构单位。
3.多糖(polysaccharide):由许多单糖分子缩合而成的长链结构,分子量都很大,在水中不能成真溶液,有的成胶体溶液,有的不溶于水,均无甜味,也无还原性。
4.寡糖(oligosaccharide):是由单糖缩合而成的短链结构(一般含2~6个单糖分子)。
5.结合糖(glycoconjugate):也称糖复合物或复合糖,是指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。
6.同聚多糖(homopolysaccharide):也称为均一多糖,由一种单糖缩合而成,如淀粉、糖原、纤维素、戊糖胶、木糖胶、阿拉伯糖胶、几丁质等。
7.杂多糖(heteropolysaccharide):也称为不均一多糖,由不同类型的单糖缩合而成,如肝素、透明质酸和许多来源于植物中的多糖如波叶大黄多糖、当归多糖、茶叶多糖等。
生物化学重点第一章绪论一、生物化学的的概念:生物化学(biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学,它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展:1.叙述生物化学阶段:是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。
2.动态生物化学阶段:是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3.分子生物学阶段:这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面:1.生物体的物质组成:高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。
2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。
其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。
3.细胞信号转导:细胞内存在多条信号转导途径,而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起,从而构成了非常复杂的信号转导网络,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。
5.遗传与繁殖:对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究,也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸:1.结构特点:氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均为L-α-氨基酸。
2.分类:根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类:①非极性中性氨基酸(8种);②极性中性氨基酸(7种);③酸性氨基酸(Glu和Asp);④碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。
二、肽键与肽链:肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。
生物化学主要内容生物化学是一门研究生物体中化学过程和物质的科学,它涵盖了从分子水平到细胞、组织和整个生物体的层面。
这门学科对于理解生命现象、疾病机制以及开发新的治疗方法等方面都具有至关重要的意义。
生物化学的研究内容极为广泛,首先要提到的是生物大分子的结构与功能。
蛋白质、核酸、多糖和脂质是构成生物体的主要大分子。
蛋白质由氨基酸组成,其结构复杂多样,包括一级结构(氨基酸的线性序列)、二级结构(如α螺旋和β折叠)、三级结构(整体的三维构象)和四级结构(多个亚基的组合)。
蛋白质的功能与其结构紧密相关,它们可以作为酶催化化学反应、作为结构成分支持细胞和组织、作为运输载体运输物质、作为免疫分子参与免疫反应等等。
核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
DNA 以双螺旋结构存在,是遗传信息的携带者,通过碱基配对原则进行复制,将遗传信息传递给子代细胞。
RNA 则在基因表达中发挥重要作用,包括信使 RNA(mRNA)携带遗传信息指导蛋白质合成、转运 RNA (tRNA)转运氨基酸参与蛋白质合成、核糖体 RNA(rRNA)构成核糖体参与蛋白质合成。
多糖在生物体内也有多种重要功能。
例如,淀粉和糖原是储存能量的物质,纤维素是植物细胞壁的主要成分。
脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。
脂肪是储存能量的高效形式,磷脂是细胞膜的主要成分,固醇如胆固醇在调节细胞膜的流动性和激素合成中起着关键作用。
生物化学还关注生物体内的物质代谢。
物质代谢包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。
例如,糖代谢是生物化学中的一个重要部分。
葡萄糖在细胞内通过一系列的酶促反应进行分解,产生能量(以 ATP 的形式)。
这个过程包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等途径。
在糖酵解中,葡萄糖被分解为丙酮酸,产生少量的ATP。
丙酮酸进一步进入三羧酸循环,被彻底氧化分解,产生更多的 ATP 和二氧化碳。
氧化磷酸化则是通过电子传递链产生质子驱动力,驱动ATP 合酶合成大量的 ATP。
生物化学名词解释大全1. 生物化学(Biochemistry):研究生物体内化学成分、结构和功能之间的关系的学科。
2. 多肽(Polypeptide):由多个氨基酸残基通过肽键连接而成的聚合物,是蛋白质的组成部分。
3. 氨基酸(Amino Acid):生物体内构成蛋白质的基本单位,包含一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),以及一个特定的侧链。
4. 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR):一种体外复制DNA的技术,通过反复循环的酶催化,使得目标DNA序列在简单的反应体系中大量扩增。
5. 糖(Sugar):生物体内分子中含有羟基的有机化合物,是能源的重要来源,也是构成核酸和多糖的基本单元。
6. 代谢(Metabolism):生物体内发生的化学反应的总和,包括物质合成与分解、能量转化以及调节和控制这些反应的调节机制。
7. 酶(Enzyme):催化生物化学反应的蛋白质分子,可以促进反应速率,但本身在反应中不被消耗。
8. 核酸(Nucleic Acid):生物体内储存和传导遗传信息的分子,包括DNA和RNA,由核苷酸链组成。
9. 基因(Gene):DNA分子上的特定区域,编码了一种特定蛋白质的信息,是遗传信息的基本单位。
10. 代谢途径(Metabolic Pathway):由一系列相互作用的酶催化的反应组成的序列,用于维持生物体内能量和物质的平衡。
11. 脂质(Lipid):一类不溶于水的化合物,在生物体内发挥结构和能量储存的重要作用,常见的脂质包括脂肪酸、甘油和胆固醇等。
12. 细胞呼吸(Cellular Respiration):通过氧化分解有机物质以释放能量的过程,通常包括糖的氧化并产生二氧化碳和水。
13. 光合作用(Photosynthesis):将光能转化为化学能的过程,植物和一些微生物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
14. 激素(Hormone):由内分泌腺分泌并通过血液传递到细胞中起作用的化学物质,调节和控制生物体内的各种生理过程。
生物化学专业课程科目
1. 生物化学导论,这门课程通常介绍了生物化学的基本概念,包括生物大分子(蛋白质、核酸、多糖和脂质)的结构和功能,生物化学反应和代谢途径等内容。
2. 生物有机化学,这门课程侧重于生物分子的有机化学特性,包括蛋白质、核酸和酶的结构与功能、生物大分子的合成和分解等内容。
3. 生物物理化学,这门课程涉及生物分子的物理化学性质,如蛋白质的结构与功能、生物膜的性质和传递过程等。
4. 生物化学实验,这门课程通常包括实验室操作和技术,学生将学习如何处理生物样本、进行蛋白质纯化、测定酶活性等实验技术。
5. 生物化学方法学,这门课程介绍了生物化学研究中常用的方法和技术,如质谱分析、核磁共振、光谱学等。
6. 生物化学分子生物学,这门课程涵盖了生物分子的生物学功
能和调控机制,包括基因表达调控、蛋白质合成与修饰等内容。
7. 生物化学代谢途径,这门课程重点介绍了生物体内各种代谢
途径,如糖代谢、脂肪代谢、核酸代谢等。
以上列举的课程科目只是生物化学专业中的一部分,实际上还
有许多其他相关的课程,如生物化学工程、生物信息学、生物化学
毒理学等。
这些课程科目共同构成了生物化学专业的全面知识体系,为学生提供了丰富的学术素养和实践技能。
第一章蛋白质的结构与功能【一】蛋白质的概念和生物学功能1、概念: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、重要的生物学功能○1酶的生物催化作用○2调控作用○3运输和支持○4参与运输与储存的作用○5免疫保护作用○6参与细胞间信息传递○7氧化功能【二】酸性氨基酸和碱性氨基酸1、酸性氨基酸○1天冬氨酸○2谷氨酸神经传导中的兴奋性递质;味精中含有大量的谷氨酸钠2、碱性氨基酸○1赖氨酸○2精氨酸○3组氨酸是一种炎性介质;刺激胃壁细胞分泌胃酸3、半胱氨酸具有还原性、康氧化性;维持弹性;解毒功能【三】氨基酸具有两性解离的性质氨基是两性电解质,其解离程度取决于所处溶液的酸碱度,在酸溶液中带正电,在碱溶液中带负电。
【四】氨基酸的等电点、模体、结构域、分子伴侣、亚基和蛋白质的四级结构1、氨基酸的等电点(pI):在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。
2、模体:是具有特殊功能的超二级结构,它是由两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互连接,形成一个特殊的空间构象。
3、结构域:分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为密集的区域,并各行其功能,称为结构域。
4、分子伴侣:在蛋白质加工、折叠形成特定空间构象及穿膜进入细胞器的转位过程中起关键作用的一类特殊蛋白质分子。
分子伴侣提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构,许多分子伴侣是ATP酶,与未折叠的多肽结合后,能提供水解ATP产生的自由能,使多肽折叠成合适的构象时释放。
5、亚基:在体内许多蛋白质含有2条或2条以上多肽链,每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为亚基。
6、蛋白质的四级结构: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,称为蛋白质的四级结构。
【五】蛋白质的分子结构1、蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸残基的数量、种类和排列次序,包括蛋白质分子中二硫键的位置。
主要维系键有:肽键、有些蛋白质还包括二硫键。
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础,但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
2、蛋白质的二级结构蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主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。
其主要维系键是氢键。
蛋白质二级结构主要包括:α—螺旋、β—折叠、β—转角和无规则卷曲。
3、蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。
主要的维系键有:疏水键、盐键、氢键和范德华力等。
【六】蛋白质的变性、复性和凝固作用1、蛋白质的变性:在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,称为蛋白质的变性。
2、蛋白质的复性:若蛋白质变性程度较轻去除变性因素后,有些蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构想和功能,称为复性。
3、蛋白质的凝固作用:蛋白质经强酸、强碱作用发生变性后,仍能溶解于强酸或强碱溶液中,如将pH调至等电点,则变性蛋白质立即结成絮状的不溶解物,此絮状物仍可溶解于强酸和强碱溶液中,如再加热则絮状物可变成比较坚固的凝块,此凝块不能再溶于强酸和强碱溶液中,这种现象称为蛋白质的凝固作用。
第二章核酸的结构与功能【一】核酸的基本结构和一级结构核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子,核酸的一级结构是指核酸分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。
【二】基因是指DNA中的特定区段,其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能,DNA 是细胞内DNA复制和RNA合成的模板。
【三】DNA和RNA【四】反密码子和反密码环每个tRNA都有一个由7~9个核苷酸组成的反密码环,居中的3个核苷酸构成一个反密码子,这个反密码子与mRNA的密码子通过碱基互补的关系相互识别。
【五】DNA的变性、复性和解离温度1、DNA的变性:某些理化因素(温度、pH、离子强度)会导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂,使双链DNA解离成单链,这种现象称为DNA 变性。
2、DNA的复性:当变性条件缓慢的除去后,两条解离的互补链可重新配对,恢复原来的双螺旋结构。
这一现象称为复性。
3、解离温度:在解链过程中,紫外吸收光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度称为DNA的解链温度或溶解温度。
【六】核酸分子杂交如果将不同种类的DNA单链或RNA放在同一溶液中,只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系,它们就与可能形成杂化双链。
杂化双链可以在不同的DNA单链之间形成,可以在RNA单链之间形成,甚至还可以在DNA单链和RNA单链之间形成,这种现象称为核酸分子杂交。
第三章酶【一】酶、酶原及激活1、酶:是由活细胞合成的,对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。
某些RNA也具有酶活性。
单体酶:仅具有三级结构的酶寡聚酶:由多个相同或不同的亚基以非共价键连接组成的酶单纯酶:仅由氨基酸残基构成的酶结合酶:由蛋白质部分和非蛋白质部分组成,前者称为酶蛋白,后者称为辅助因子,只有全酶才有催化作用。
2、酶原:有些酶在细胞内合成或初分泌,只有酶的无活性前体,无活性酶的前体称为酶原,酶原的激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。
【二】活性中心酶分子中必需基团相对集中,构成一定空间结构区域,与催化作用直接相关,称活性中心。
【三】同工酶是指催化相同的化学反应,但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
【四】化学修饰一些基团可与某些化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性,这一过程称为酶的化学修饰或共价修饰。
【五】酶的抑制凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称抑制剂。
酶的抑制作用分为不可逆抑制和可逆抑制两种。
1、不可逆性抑制作用:抑制剂通常和酶活性中心上的必需基团以共价键相结合,使酶失活。
此种抑制剂不能用透析、超滤等方法予以去除。
2、可逆性抑制作用:抑制剂通过非共价键与酶和(或)酶-底物复合物可逆性结合,使酶活性降低或消失。
○1竞争性抑制作用:抑制剂和酶的底物结构相似,可与底物竞争酶的活性中心,从而阻碍酶和底物结合成中间产物。
○2非竞争性抑制作用:抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合,不影响酶与底物的结合,酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。
○3反竞争性抑制作用:仅与酶和底物形成的中间产物结合,使中间产物的量下降。
【六】酶的变构调节代谢物与关键酶分子活性中心外的某个部位可逆的地结合,使酶发生变构而改变其催化活性。
酶分子中的这些结合部位称为变构部位或调节部位。
对酶催化活性的这种调节方式称为变构调节。
第六章生物氧化【一】生物氧化链营养物质代谢脱下的成对氢原子以还原当量形式存在,再通过多种酶和辅酶催化的氧化还原连锁反应逐步传递,最终与氧结合生成水。
逐步释放的能量可驱动ATP生成。
该链称为氧化呼吸链,它们都起传递电子的作用,又称为电子传递链。
【二】氧化呼吸链一条为NADH氧化呼吸连NADH 复合体ⅠCoQ 复合体Ⅲ复合体ⅣO2 NADH FMN CoQ Cytb Cytc1Cytc Cytaa3O2 另一条为FADH氧化呼吸链琥珀酸复合体ⅡCoQ 复合体Ⅲ复合体ⅣO2琥珀酸FAD CoQ Cytb Cytc1Cytc Cytaa3O2 【三】细胞内由ADP磷酸化生成ATP的方式有两种:1、底物水平磷酸化:代谢物发生脱氢或脱水反应时,会使能量发生重排,将高能代谢物分子中的能量转移至ADP(GDP),生成ATP(GTP)的过程。
2、氧化磷酸化:代谢物脱下的氢,经线粒体氧化呼吸链电子传递释放能量,偶联驱动ADP磷酸化生成ATP过程,因此又称为偶联磷酸化。
C 31【五】胞质中NADH进入线粒体内的穿梭机制1、α-磷酸甘油穿梭:主要存在于脑和骨骼中。
2、苹果酸-天冬氨酸穿梭,主要存在于肝和心肌中第十八章维生素第四章糖代谢单糖:不能再水解的糖多糖:能水解成多分子单糖的糖糖原:糖在体内储存形式葡萄糖:糖的运输形式寡糖:能水解生成几分子单糖的糖纤维素:作为植物的骨架结合糖:糖与非糖物质结合物糖即碳水化合物,其化学本质为多羟醛或多羟基酮的聚合物。
生理功能:○1氧化功能○2提供合成体内其他物质的原料○3作为机体组织细胞的组成成分糖被消化成单糖后才能在小肠上段被吸收,运载体称为NA依赖型葡萄糖运载体(SGLT)【一】糖的无氧氧化1、糖酵解:在机体缺氧条件下,葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖酵解,或糖的无氧氧化。
2、葡萄糖已糖激酶 6—磷酸葡萄磷酸已糖异构酶 6—磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1 1,6双磷酸果糖醛缩酶磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛磷酸丙酮异构酶 3-磷酸甘油醛 3-磷酸甘油醛脱氢酶 1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变构酶 2-磷酸甘油酸烯醇化酶磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸乳酸脱氢酶乳酸反应部位:胞浆反应环境:缺氧产能方式:底物水平磷酸化终产物:乳酸三个不可逆过程:G 已糖激酶 G-6-PF-6-P 6-磷酸果糖激酶-1 F-1,6-2P磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸无氧氧化三个关键酶:已糖激酶受产物6-磷酸葡萄糖的反馈调节,肝葡萄糖激酶不受其调节,长链脂酰CoA对其有变构抑制作用6-磷酸果糖激酶-1(磷酸化后活性减弱)变构抑制剂:ATP、柠檬酸变构激活剂:AMP、ADP、F-1,6-2P、F-2,6-2P丙酮酸激酶变构激活剂:1,6-二磷酸果糖变构抑制剂:ATP、丙氨酸、乙酰CoA、脂肪酸3、生理意义○1是机体在缺氧情况下获得能量的有效方式○2是某些细胞在氧供应正常情况下的重要功能途径●无线粒体细胞,红细胞●代谢活跃的细胞,白细胞、骨髓细胞【二】糖的有氧氧化1、定义:葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳并释放出能量的反应过程称为有氧氧化。
2、糖有氧氧化过程包括:糖酵解途径,丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环及氧化磷酸化。
(1)丙酮酸氧化脱羧反应部位:线粒体关键酶:丙酮酸脱氢酶复合体抑制剂:乙酰CoA、NADH、ATP激活剂:AMP、ADP、NAD+(2)三羧酸循环TCA循环,亦称柠檬酸循环,这是因为该循环反应中第一中间产物是含三个羧基的柠檬酸。
经四次脱氢,二次脱羧,一次底物水平磷酸化。
反应部位:线粒体关键酶:柠檬酸合酶,异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶复合体生理意义:○1是三大营养素(糖、脂,蛋白质)最终代谢通路○2是糖、脂肪,氨基酸代谢联系的枢纽○3为其他物质代谢提供小分子前体○4为呼吸链提供H+和e3、有氧氧化七大关键酶:已糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶,异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶复合体【三】磷酸戊糖途径由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH和H+,前者进一步氧化成3-磷酸甘油醛与6-磷酸果糖反应部位:胞液中反应阶段:1、氧化反应,生成磷酸戊糖、NADPH、二氧化碳2、非氧化反应,包括一系列基团转化关键酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶生理意义:主要功能不是氧化功能,而是生成5-磷酸核糖和NADPH+H。