生物化学原理教学(杨荣武)生化-期末复习

考试题型：一、填空；二、是非题；三、选择题；四、名词解释；五、问答题每章简要：一、生物氧化基本概念，与非生物氧化比较呼吸链；概念、组成、类型、传递顺序、抑制剂。

氧化磷酸化; 概念、机制、解偶联剂二、代谢总论基本概念; 代谢、代谢途径、代谢物,分解代谢、合成代谢、代谢组、代谢组学三、糖酵解糖的消化; 淀粉的酶水解糖酵解全部反应、三步限速步骤、特异性抑制剂、两步底物磷酸化反应。

能量产生、生理意义、丙酮酸去向。

四、TCA 循环乙酰CoA 的形成, TCA 循环化学途径、能量产生，功能和调节。

乙醛酸循环五、磷酸戊糖途径发生部位、氧化相反应、功能六、糖异生概念、发生部位、与糖酵解比较、底物、几步重要反应、生理意义七、光合作用概念，总反应式光反应；两大光系统的组成（中心色素，电子受体与供体，功能），光合磷酸化以及与氧化磷酸化的比较。

暗反应；光反应与暗反应的比较, C3 途径重要的反应, 酶和中间物八、糖原代谢糖原降解；相关酶；糖原磷酸化酶………糖原合成；相关酶，糖原合成酶,UDP-Glc, 需要引物, 糖原素……调节九、脂肪酸代谢脂肪酸的分解代谢；β-氧化, α-氧化，ω-氧化酮体脂肪酸的合成代谢十、胆固醇代谢胆固醇合成；前体、部位、重要的中间物、HMG-CoA 还原酶运输; 血浆脂蛋白、LDL 、HDL十一、磷脂和糖脂代谢甘油磷脂的酶水解十二、蛋白质降解及氨基酸代谢胞内蛋白质的降解；依赖于ATP 的降解途径氨基酸的分解代谢；氨基的去除，铵离子的命运，尿素循环生物固氮十三、核苷酸代谢核苷酸的合成；嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成，从头合成和补救途径。

脱氧核苷酸的合成调节核苷酸的分解；嘌呤和嘧啶的分解主要相关疾病第一章：生物氧化一、概念1、生物氧化：糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O 并释放出能量的过程称为生物氧化。

其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程。

2、呼吸链：由一系列传递体构成的链状复合体称为电子传递体系（ETS），因为其功能和呼吸作用直接相关，亦称为呼吸链。

3、氧化磷酸化：与电子传递偶联在一起的合成ATP 方式（ADP 被磷酸化）被称为氧化磷酸化。

二、生物氧化与非生物氧化反应的比较（1）、共同之处：①、反应的本质都是脱氢、失电子或加氧；②、被氧化的物质相同，终产物和释放的能量也相同。

（2）、不同之处：①、生物氧化的主要方式为脱氢；②、生物氧化在酶的催化下进行，因此条件比较温和；③、生物氧化是在一系列酶、辅酶（辅基）和电子传递体的作用下逐步进行的，每一步释放一部分能量。

三、呼吸链1、组成（1）、NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶，NAD+是一种流动的电子传递体。

（2）、黄素及与黄素偶联的脱氢酶（3）、辅酶Q，属于一种流动的电子传递体。

（4）、铁硫蛋白、细胞色素，细胞色素c 是一种流动的电子传递体（5）、氧气2、类型（1）、NADH 呼吸链；（2）、FADH2呼吸链；3、呼吸链各组分的排列顺序（1）、测定各成分的标准氧化还原电位（E0＇）（2）、根据在有氧环境下氧化反应达到平衡时各电子传递体的还原程度来确定（3）、使用特异性呼吸链抑制剂和人工电子受体（4）、呼吸链的拆分和重组4、抑制剂几种呼吸链抑制剂的作用位点5、氧化磷酸化的偶联机制（1）、化学偶联假说（2）、构象偶联假说（3）、化学渗透学说电子在沿着呼吸链向下游传递的时候，释放的自由能转化为跨线粒体内膜（或跨细菌质膜）的质子梯度，质子梯度中蕴藏的电化学势能直接用来驱动 ATP 的合成。

驱动 ATP 合成的质子梯度通常被称为质子驱动力，由化学势能（质子的浓度差）和电势能（内负外正）两部分组成。

6、氧化磷酸化的解偶联线粒体通常是部分解偶联的。

解偶联剂的作用机制：快速地消耗跨膜的质子梯度，使得质子难以通过F1F0-ATP 合酶上的质子通道来合成ATP，从而将贮存在质子梯度之中的电化学势能转变成热。

解偶联剂：（1）、有机小分子化合物：脂溶性的质子载体，带有酸性基团（2）、天然的解偶联蛋白（UCP）。

三种解偶联剂的化学结构3解偶联蛋白：UCP（UCP1~UCP5）UCP1 又名产热素，与机体的非颤抖性产热有关；UCP2 存在于多数细胞；UCP3 主要存在于骨骼肌；UCP4 和UCP5 存在于脑。

第二章：代谢总论概念：1、代谢：生命最基本的特征之一，它是指生物体内发生的所有化学反应的总称，包括物质代谢和能量代谢。

2、代谢途径：导致某一种物质合成或者分解的一系列反应。

（线状、环状或分支状）3、代谢物：在一条代谢途径之中，前一个酶的产物刚好作为后一个酶的底物，很难孤立地把它们归为底物还是产物，一般就称其为代谢物或代谢中间物。

4、分解代谢：复杂代谢物转变为简单的代谢物的过程。

5、合成代谢：简单的分子变成了复杂的分子，小分子物质变成大分子物质的过程。

6、代谢组：也叫做小分子清单，是指反映细胞状态的各种小分子的样式，包括所有代谢过程的总和以及相关的细胞过程。

它是基因组和蛋白质组表达对细胞环境的反应。

7、代谢组学：研究单个细胞或组织内所有小分子成分及其波动规律的一门学科。

第三章：糖酵解一、糖的消化淀粉的酶水解：α（动物体）,β（植物体）-淀粉酶：都能水解α-1、4 苷键，但不能水解α-1、6 苷键。

α-1、6 葡萄糖苷酶：水解α-1、6 苷键水解任何部位的α-1、4 糖苷键产物：糊精、寡糖、少量麦芽糖水解从非还原端开始产物：麦芽糖、极限糊精二、糖酵解的全部反应糖酵解（EMP 途径）：是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP 生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。

糖酵解概述：1、发生在所有的活细胞2、位于细胞液3、共有十步反应组成——在所有的细胞都相同，但速率不同。

4、两个阶段：第一个阶段（5 步、消耗2 个ATP）——投资阶段或引发阶段: 葡萄糖→F-1,6-2P →2G-3- P第二个阶段（5 步、产生4 个ATP、2 个NADH）——获利阶段：产生2 丙酮酸+2ATP 全部反应：第一步：葡萄糖的磷酸化2+对Glc 的亲和力Km 低，亲和力高Km 高，亲和力低抑制受G-6-P 抑制不受G-6-P 抑制用途糖的分解糖的合成2、消耗1 个ATP3、G 是一个大的负值4、意义：（1）、葡萄糖因此带上负电荷，极性猛增，很难再从细胞中“逃逸”出去；（2）、葡萄糖由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。

（G-6-P）第二步：葡糖-6-磷酸的异构化1、酶：磷酸己糖异构酶(既是一种兼职蛋白，还是一种神经生长因子；需要Mg2+)2、这是一步异构化反应，反应的机制牵涉到不稳定的烯二醇中间体。

3、酮基从1 号位变到2 号（F-6-P）第三步：磷酸果糖的激活（糖酵解的限速步骤）1、酶：磷酸果糖激酶—1（需要Mg2+）2、有大的自由能降低，受到高度的调控，消耗1 个ATP（F-1,6-diP）第四步：果糖-1,6-二磷酸的裂解1、酶：醛缩酶第一类：动物内，共价催化，底物与活性中心的赖氨酸残基形成共价的Schiff 氏碱中间物；第二类：来源于其它生物，其活性中心含有二价的Zn2＋，为金属催化第五步：磷酸丙糖的异构化酶：磷酸丙糖异构酶（TIM）第六步：甘油醛-3-磷酸的氧化及磷酸化1、酶：甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）（抑制剂：碘代乙酸、有机汞）辅基：NAD+2、唯一的氧化还原反应3、产生1,3-BPG 和NADH甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理第七步：甘油酸-1,3-二磷酸的底物水平磷酸化1、酶：磷酸甘油酸激酶（需要Mg2+）2、从高能磷酸化合物合成 2 个 ATP3、这是一步底物水平的磷酸化反应，可逆的4、红细胞内存在生成2,3-BPG 的支路第八步：甘油酸-3-磷酸的异构化1、酶：磷酸甘油变位酶（需要Mg2+）第一类：需要微量的甘油酸-2,3-二磷酸（2,3-BPG）作为辅助因子，并需要活性中心的一个 His 残基；第二类：不需要 2,3-BPG，其变位实际上是甘油酸-3-磷酸分子内的磷酸基团的转移。

2、磷酸基团从 C-3 转移到 C-2依赖于甘油酸-2,3-二磷酸的磷酸甘油酸变位酶的作用机制第九步：甘油酸-2-磷酸的烯醇化酶：烯醇化酶（需要Mg2+）（抑制剂：氟合物）酶作用：促进甘油酸-2-磷酸上某些原子的重排形成具有较高的磷酸转移势能的高能分子。

（PEP）第十步：烯醇式丙酮酸的底物水平化磷酸化1、酶：丙酮酸激酶（需要Mg2+和K+）2、产生2 个ATP3、第二步底物水平磷酸化反应4、 G 为大的负值——受到调控糖酵解的全部反应两步底物水平磷酸化反应：第七步和第十步。

三、能量的产生无氧情况下:G→G-6-P -1ATPF-6-P→F-1，6-dip -1ATP2 ×1,3-二磷酸甘油酸→2×甘油酸-3-磷酸+2ATP2PEP→2Py +2ATP————————————净增2ATP除2 分子ATP 外，还生成 2 分子NADH四、糖酵解的生理意义1、产生ATP；2、提供生物合成的原料；3、糖酵解与肿瘤；4、缺氧与缺氧诱导的转录因子；5、为糖的彻底降解作了准备；6、不仅是葡萄糖的降解途径，也是其它一些单糖的分解代谢途径。

五、丙酮酸的去向1、有氧条件下：丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸运输体与质子一起进入线粒体基质，被基质内的丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰CoA。

2、无氧条件下：（1）乳酸发酵（2）酒精发酵丙酮酸的代谢去向第四章：TCA 循环一、乙酰CoA 的形成1、脂肪酸的β 氧化2、氨基酸的氧化分解3、丙酮酸的氧化脱羧——由丙酮酸脱氢酶系催化丙酮酸的氧化脱羧分四步：E1①、Py+TPP ——→羟乙基-TPP+CO2OX②、羟乙基-TPP ——→ 乙酰基-硫辛酰胺E2E2③、乙酰基-硫辛酰胺＋CoA ——→ 乙酰CoA+硫辛酰胺E3④、Red 型硫辛酰胺——→ OX 型硫辛酰胺二、三羧酸循环的全部反应第一步：柠檬酸的合成1、酶：柠檬酸合酶2、柠檬酸合酶：由两个相同的亚基组成，它被视为酶“诱导契合”学说又一代表性的例子。

柠檬酸合酶催化的反应氟代乙酸是三羧酸循环强烈的抑制剂。

第二步：异柠檬酸的形成酶：顺乌头酸酶（使用铁硫蛋白）第三步：异柠檬酸的氧化脱羧1、酶：异柠檬酸脱氢酶2、分为两步：①、脱氢，形成草酰琥珀酸；②、β-脱羧产生 CO2和 -酮戊二酸3、有两种形式的异柠檬酸脱氢酶，分别使用辅酶 I 和辅酶 II 作为氢的受体总反应分步反应第四步：-酮戊二酸的氧化脱羧1、酶： -酮戊二酸脱氢酶系2、5 种辅酶——TPP、CoASH、硫辛酸、NAD+、FAD3、亚砷酸可抑制此反应第五步：底物水平的磷酸化1、酶：琥珀酰-CoA 合成酶2、TCA 循环唯一的一步底物水平磷酸化反应3、ATP 或GTP 被合成第六步：琥珀酸的脱氢1、酶：琥珀酸脱氢酶（呼吸链复合体II 的主要成分）2、丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂（延胡索酸）第七步：苹果酸的形成1、酶：延胡索酸酶（富马酸酶）2、是水合反应第八步：草酰乙酸的再生酶：苹果酸脱氢酶三、TCA 循环总结：总反应：乙酰-CoA+3NAD＋+FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+2H＋+CoA1、1 个乙酰-CoA 通过三羧酸循环产生2 分子CO2, 1 分子ATP, 3 分子NADH，1 分子FADH22、2 分子H2O 被使用作为底物3、绝对需要O2四、TCA 循环的生理功能1、产生更多的ATP（1 对H 走NAD 呼吸链产生2.5 个ATP；走FAD 呼吸链产生1.5 个ATP）2、提供生物合成的原料3、是糖、氨基酸和脂肪酸最后的共同分解途径4、某些代谢中间物作为其它代谢途径的别构效应物5、产生CO2完整的三羧酸循环五、TCA 循环的调节1、调节位点：（1）、柠檬酸合酶（限速酶）草酰乙酸+乙酰CoA→柠檬酸，柠檬酸合酶，限速酶，受琥珀酰CoA、NADH、ATP 和脂酰CoA 的抑制。