生物化学杨荣武教授

生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
电子传递体在呼吸链中的位置与其E0'之间的关系
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
几种呼吸链抑制剂的作用位点
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武


生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
呼吸链的组分
NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶：NAD+是一种流 动的电子传递体。 黄素及与黄素偶联的脱氢酶 辅酶Q：属于一种流动的电子传递体。 铁硫蛋白 细胞色素：细胞色素c是一种流动的电子传递体 氧气
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复合体 IV 即细胞色素c氧化酶
有4个氧还中心 主要成分为细胞色素a和a3 电子来自还原性的细胞色素c，电子的最终 受体为氧气 一对电子可产生2个质子梯度
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电子在复合体IV上的传递
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氧化磷酸化的偶联机制
˟ ˟ √ 化学偶联假说 构象偶联假说 化学渗透学说：该学说由Peter Mitchell于1961年 提出，其核心内容是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 （pmf），它由化学势能（质子的浓度差）和电 势能（内负外正）两部分组成。

Molecules with similar shapes can interact in similar ways.
☺For example, morphine, heroin, and other opiate drugs are similar enough in shape that they can bind to the same receptors as natural signal molecules, called endorphins. ☺Binding to the receptors produces euphoria and relieves pain.
☻ hmm… seems like different organisms share similar biochemical processes ☻ well, seems like proteins in charge of the similar biochemical processes in different organisms are similar in many ways e.g. size, pI … etc ☻ e.g. cytochrome C in respiration
mouse
yeast
plant
And many other different organisms…
They believed that different organisms carried out very different biochemical reactions
But slowly and slowly they realized…
Beta Keratin
Proteins that form extensive beta sheets Found in silk fibers Alternating sequence: Gly-Ala/Ser-Gly-Ala/Ser.... Since residues of a beta sheet extend alternately above and below the plane of the sheet, this places all glycines on one side and all alanines and serines on other side! This allows Glys on one sheet to mesh with Glys on an adjacent sheet (same for Ala/Sers)

激素及其受体介导的信息转导
Hormone 希腊语 “奋起活动”
激素的定义
• 经典的定义——激素是由特定的组织产生并分泌到血 流之中，通过血液的运输到达特定器官或组织，而引 发这些器官或组织产生特定的生理生化反应的一类化 学物质。
•
更广泛的定义——激素是一类非营养的、微量（微摩 尔或更低浓度）就能发挥作用的细胞间转导信息的化 学物质。就动物而言，分泌激素的细胞被称为内分泌 细胞，受激素作用的细胞被称为靶细胞。
第二信使
各 级 效 应 蛋 白
效应
受 体
• 定义：能特异识别配体的信号分子
• 化学本质：糖蛋白、糖脂 • 细胞定位： 细胞膜受体-水溶性激素 细胞内受体-脂溶性激素 （细胞质受体、核受体）
受体的基本性质
• • • • • 与配体结合的高度专一性 与配体结合的可逆性 与配体结合的高亲和性 与配体结合的饱和性 与配体的结合可产生强大的生物学效应

磷酸肌醇系统（促性腺激素释放激素）
激素
受体膜蛋白
活化Gq
激活磷脂酶C(PLC)
磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸 (PIP2)
第二信使
DAG（二酰甘油）
IP3（肌醇三磷酸）
• •
激素、趋化因子、神经递质、钙离子等。 嗅觉、视觉、味觉
（2）离子通道受体
默认状态：关闭
乙酰胆碱的烟碱型受体
（3）具有内在酶活性的受体
（4）酪氨酸蛋白质激酶相关受体(无酶活性)
细胞内受体
• 两类：细胞质受体、细胞核受体 • 活性部位： 激素结合部位 DNA结合部位 热激蛋白（HSP90）结合部位
动物激素的进一步分类
• • • • • 内部分泌激素 在原来的细胞内发挥作用。 自分泌激素 作用于原来分泌它的细胞 旁分泌激素 只作用于临近的细胞 内分泌激素

脂肪 B-100,
运输内源的脂肪
C-I,II,III, E
脂肪， B-100, E 一部分被肝吸收，
胆固醇
一部分转变为LDL
胆固醇 B-100
蛋白质 A, CI,II,III, D, E
将胆固醇转运到外 周组织
胆固醇的逆向运输， 向CM和VLDL提 供脂蛋白
四种血浆脂蛋白的显微结构
脱辅基脂蛋白
¶ “apo” =无脂的蛋白质形式 ¶ 特殊的脂/胆固醇载体蛋白 ¶ 与特定的受体作用和/或调节特定的酶活性 ¶ 人类至少已发现9 种不同的脱辅基脂蛋白
胆固醇合成的第三个阶段的反应
其他异戊二烯类化合物的形成
第四阶段：鲨烯→胆固醇
« 当鲨烯合成以后，由于它不溶于水，需要细 胞质基质中的固醇载体蛋白将其运输到内质 网膜上开始最后一个阶段的反应。
« 共由22步反应组成： 鲨烯→2,3-环氧鲨烯→羊毛固醇→7-脱氢胆 固醇→胆固醇。
胆固醇合成的第四个阶段的反应
第三十章 胆固醇代谢
杨荣武 生物化 学原理 第二版
提纲
一、胆固醇的合成 二、胆固醇的运输 三、胆固醇的代谢转变 四、胆固醇代谢的调节
我们需要胆固醇的四大理由
¶ 膜的组分——控制膜的流动性 ¶ 胆汁酸/盐的前体 ¶ 固醇类激素的前体 ¶ 维生素D的前体
胆固醇的结构
胆固醇酯化的位点
胆固醇的生物合成
血浆脂蛋白
=脂 + 脱辅基脂蛋白
« 乳糜微粒-CM (小肠) « 极低密度脂蛋白-VLDL (肝) « 中间密度脂蛋白-IDL « 低密度脂蛋白-LDL « 高密度脂蛋白-HDL « VLDL IDL LDL
五种血浆脂蛋白的结构与功能
种类
密度 (kg/L)