《生物化学》读书笔记
2021-08-17 23:26:34 7 举报AI智能生成
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大纲/内容
第三篇 遗传信息的传递
第一章真核基因与基因组
（掌握）基因、基因组的概念
基因：基因是编码蛋白质 或RNA等具有特定功能产物的、负载遗传信息的基本单位，通常指染色体或基因组的一段DNA序列
基因组：是一个生物体内所有遗传信息的总和
（掌握）真核生物基因的结构与功能
真核基因的基本结构
编码序列：基因中经转录及转录加工后生成mRNA所对应的DNA序列（外显子：出现在成熟RNA分子上的序列）
非编码序列
调控序列：启动子；终止子
间隔序列（内含子：位于外显子之间，在mRNA剪接过程中被删除部分相对应的间隔序列）
断裂基因：真核生物结构基因由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因
基因组构：单个基因的组成结构 及 一个完整的生物体内基因的组织排列方式 统称为 基因组构
真核生物基因的功能
基因编码区的功能：编码多肽链或特定的RNA分子
（了解）真核生物基因组的结构和功能
真核基因组的结构与特点
编码序列小于非编码
重复序列
多基因家族和假基因
多基因家族：指某一祖先基因经过重复变异产生的一组在结构相似、功能相关（不一定相关的→超基因）的基因、
假基因：基因组中存在一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列
可变剪接
二倍体
（了解）原核生物基因、基因组的结构
分支主题
第二章 DNA的生物合成（复制）
概念：是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程
（掌握）DNA复制的基本规律
复制方式——半保留复制：DNA合成时，母链DNA解开为两条单链，各自作为模板按碱基配对规律合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一条单链从亲代完整接收过来，另一条则完全重新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称半保留复制。
意义：相对的保守性
双向复制：原核生物复制时，DNA从起始点向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉
原核生物单个起始点
真核每个染色体有多个起始点，是多复制子（复制子：两个相邻起始点之间的距离）的复制
复制的半不连续性
顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这条链称为领头链
另一条链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链，复制中不连续片段称岡崎片段
高保真性机制：①遵守严格的碱基互补配对原则 ②聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能 ③复制出错时DNA-pol的及时校读功能
（掌握）DNA复制的酶学和拓扑学
参与DNA复制的物质：底物；聚合酶；模板；引物
复制的化学反应
聚合反应的特点：需要引物和模板；延长只可沿5‘→3’方向进行
DNA聚合酶（DNA-pol）
核酸外切酶活性
（3‘→5’外切酶活性）：能辨认错配的碱基对，并将其水解
（5‘→3’外切酶活性）：能切除突变的DNA片段
复制保真性的酶学依据
DNA-pol的核酸外切酶活性和即时校读
复制的保真性和碱基选择
复制中分子解链及DNA分子拓扑学变化
解螺旋酶、引物酶和单链DNA结合蛋白参与DNA解链和稳定单链
解旋酶：利用ATP供能，作用于氢键，使DNA解开成为两条单链
引物酶：复制起始时催化生成RNA引物的酶
单链DNA结合蛋白（SSB）：在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整
DNA拓扑异构酶（改变DNA分子的拓扑构象）
拓扑异构酶Ⅰ：切断一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态；反应不需要ATP
拓扑异构酶Ⅱ：切断两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛；利用ATP供能，连接断端，DNA进入负超螺旋状态
DNA连接酶：连接DNA3‘-OH末端和相邻5’-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成完整的链
（掌握）DNA生物合成过程
原核生物
起始
DNA解开成单链，提供模板
解旋酶解开双链（DnaA、DnaB、DnaC三种蛋白质共同参与完成）；单链DNA结合蛋白（SSB）结合到DNA单链，使其在一定时间内使复制叉保持适当的长度；解旋过程中需要用到DNA拓扑异构酶
合成引物，提供3‘-OH末端
引物：是由引物酶催化合成的短链RNA分子；由引物酶引入到复合体中；
引发体：含有解旋酶、DnaC、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构
延长：在DNA聚合酶催化下进行，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成；原核生物的为DNA pol Ⅲ；领头链沿着5‘→3’方向连续延长，随从链沿着5‘→3’方向呈不连续延长
终止：切除引物、填补空缺和连接切口
原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合
岡崎片段的连接：DNA片段合成至一定长度后5‘端的RNA引物被RNA水解酶水解掉；空隙由DNA-polⅠ从3’-OH催化填补，延长链3‘-OH末端到达5’-P端；两个游离末端形成的缺口由DNA连接酶形成磷酸二酯键，至此形成完整的DNA链
真核生物
起始：真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动 ；复制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复制因子，增值细胞核抗原（PCNA）在复制起始和延长中起重要作用
延长
终止：染色体DNA呈线状，复制在末端停止；复制中岡崎片段的连接，复制子之间的连接；染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物去除后留下空隙
端粒酶参与解决染色体末端复制问题
端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，由DNA及其结合蛋白紧密结合而成，组成特点是富含G、T碱基短序列的多次重复（维持染色体的稳定性，维持DNA复制的完整性）
端粒酶：由端粒酶RNA、端粒酶协同蛋白和端粒逆转录酶组成；端粒酶以自身的RNA为模板催化合成端粒的DNA片段
复制终止时，端粒酶通过一种称为爬行模型的机制维持染色体的完整
逆转录和其他复制方式
RNA病毒逆转录过程
试管内合成cDNA
DNA的损伤和修复
突变：遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变；
突变的分子改变类型
错配：DNA分子上的碱基错配称点突变
缺失、插入和框移
重排：DNA分子内较大片段的交换
DNA损伤：在复制过程中发生的DNA突变
修复：是对易发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态
光修复
切除修复：最重要有效的修复机制，主要是由DNA-polⅠ和连接酶完成
重组修复
SOS修复：当DNA损伤广泛而且难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂反应；这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差
第三章 RNA的生物合成（转录）
概述
概念：生物体以DNA为模板合成RNA的过程
复制转录的区别
第一节 模板和酶
转录模板
结构基因：DNA分子转录出的RNA片段
模板链（有意义链\Waston链）：DNA双链中按碱基配对规律指引转录生成的一股单链
编码链（反义链）：模板链相对的另一股单链（不作为模板）
不对称转录：在DNA分子双链上某个区段，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录；模板链并非永远在同一条单链上
RNA聚合酶
原核生物的RNA聚合酶：【（α、β、β’核心酶 ）、σ亚基 全酶 】
模板上酶的辨认、结合
操纵子：原核生物一个转录区段可视为一个转录单位，包括若干个结构基因及其上游的调控序列
启动子：RNA聚合酶结合模板DNA的部位
共有序列：-35区和-10区；-35区（TTGACA）是RNA聚合酶对转录起始的识别序列；RNA聚合酶结合识别序列后，RNA聚合酶向下游移动到达-10区（TATAAT），与DNA形成相对稳定的RNA聚合酶-DNA复合物，开始转录
第二节 转录过程
原核生物
起始：转录起始需全酶，延长过程仅需核心酶
RNA聚合酶全酶与模板结合；DNA双链解开；在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物（RNApol- DNA - pppGpN- OH-3'）
转录延长
σ亚基脱落，RNA–pol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长
终止：指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来
依赖Rho（ρ）因子的转录终止：产物RNA的3'-端会依照DNA产生终止信号序列，结合RNA后的ρ因子和RNApol都可发生构象变化，从而使RNApol的移动停顿，ρ因子中的解旋酶活性使杂化双链拆离，RNA产物从转录复合物中释放，转录终止
非依赖Rho因子的转录终止：DNA模板上靠近转录终止处有些特殊碱基序列，RNA产物可以形成特殊的茎环或发夹形式的二级结构，阻止转录继续进行从而终止转录
真核生物
起始：真核生物的转录起始上游区段比原核生物多样化，转录起始时，RNA-pol不直接结合模板，其起始过程比原核生物复杂
转录起始前的上游区段：顺式作用元件
反式作用因子：能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质；转录因子（TF）：反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的蛋白质
转录起始前复合物：真核生物RNA-pol不与DNA分子直接结合，而需依靠众多的转录因子
模板理论：一个真核生物基因的转录需要3至5个转录因子。转录因子之间互相结合，生成有活性，有专一性的复合物，再与RNA聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应的基因
延长
真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔，没有转录与翻译同步的现象
RNA-pol前移处处都遇上核小体
可以观察到核小体移位和解聚现象
终止（和转录后修饰密切相关）
（熟悉）第三节 真核生物的转录后修饰：剪接、剪切、修饰、添加
mRNA的转录后加工
首、尾的修饰
5'端形成 帽子结构(m7GpppGp —)
3'端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)
mRNA的剪接
hnRNA ：核内的初级mRNA
断裂基因（回顾）：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因
分支主题
tRNA的转录后加工
分支主题
核酶：具有酶促活性的RNA
第四章 蛋白质的生物合成（翻译）
概念：将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序
第一节 蛋白质合成体系
参与合成的物质：mRNA、tRNA、rRNA；20种氨基酸作为原料；酶及众多蛋白因子如IF；ATP
翻译模板mRNA及遗传密码
mRNA是遗传信息的携带者
顺反子：遗传学将编码一个多肽的遗传单位
多顺反子：原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质
单顺反子：真核mRNA只编码一种蛋白质
mRNA上存在遗传密码
概念：mRNA分子上从5'至3'方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号
起始密码AUG；终止密码：UGA、UAG、UAA
开放阅读框架：从mRNA 5'端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链
遗传密码的特点
连续性
简并性：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码
通用性
摆动性：反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律
方向性
核蛋白体是多肽链合成的装置
不同细胞核蛋白体的组成（回顾前面）
tRNA与氨基酸的活化
氨基酸的活化
氨基酰-tRNA合成酶：氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性；氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性
起始肽链合成的氨基酰-tRNA
第二节 蛋白质生物合成过程
起始：指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物
核蛋白体大小亚基分离
mRNA在小亚基定位结合（S-D序列：即核糖体结合位点，是指原核生物mRNA起始AUG密码子上游的一段富含嘌呤的核苷酸序列，可与小亚基中的富含嘧啶序列相互配对结合，使核糖体小亚基可以准确识别起始密码子AUG并使其在P位准确就位）
起始氨基酰-tRNA的结合
核蛋白体大亚基结合
延长：指根据mRNA密码序列的指导，次序添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程；肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白体循环；延长过程所需蛋白因子称为延长因子（EF）
进位（注册）：指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位（动画见PPT）
成肽：是由转肽酶催化的肽键形成过程
转位
终止：当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止
释放因子（RF）：终止相关的蛋白因子
一是识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA
二是诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放
第三节 蛋白质合成后加工和输送（？熟悉？）
概述：从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白
多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质
细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助
分子伴侣：是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠
热休克蛋白：结合保护待折叠多肽片段，再释放该片段进行折叠
伴侣素：为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境
一级结构的修饰
肽链N端的修饰
个别氨基酸的修饰
多肽链的水解修饰
高级结构的修饰
亚基聚合
辅基连接
疏水脂链的共价连接
蛋白质合成后的靶向输送：蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送
分泌蛋白的靶向输送（首先要进入内质网）
信号肽：各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽
第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制
抗生素：是微生物产生的能够杀灭或抑制细菌的一类药物
抗代谢药物：指能干扰生物代谢过程，从而抑制细胞过度生长的药物，如：6-MP（6-巯基嘌呤）
其他干扰蛋白质生物合成的物质
毒素
干扰素：干扰素诱导eIF2磷酸化而失活；干扰素诱导病毒RNA降解
第 五章 基因表达调控
（熟悉）第一节 基本概念和原理
基因表达的概念：基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程
基因表达的时间特异性（按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生）和空间特异性（在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现）
基因表达的方式：①组成性表达（管家基因：某些基因在个体内持续不断的表达）②诱导（在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加）和阻遏表达（如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏）
基因表达的调控的意义：①适应环境、维持生长和增殖②维持个体发育分化
基因表达调控的基本原理
基因表达的多级调控
因转录激活调节基本要素
特异DNA序列和调节蛋白质
原核生物——操纵子机制
启动序列：是RNA聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列
共有序列：决定启动序列的转录活性大小
操纵序列——阻遏蛋白的结合位点
激活蛋白：可以结合启动序列的DNA序列，促进RNA聚合酶和启动序列的结合，增强RNA聚合酶活性
真核生物（回顾之前)
顺式作用元件——可影响自身基因表达活性的DNA序列
调节蛋白：反式作用因子——反式调节(由某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，调节其表达)
RNA聚合酶
第二节 原核基因转录调节
特点
σ因子决定RNA聚合酶识别特异性
操纵子模型的普遍性
阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性
乳糖操纵子调节机制
乳糖操纵子的结构
阻遏蛋白的负性调节
CAP的正性调节
无葡萄糖，cAMP（环磷酸腺苷）浓度高，CAP与cAMP结合，促进转录活性
有葡萄糖，cAMP浓度低，转录活性低
协调调节
当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用
若无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性
其他转录调节机制：转录衰减、基因重组、SOS反应
第三节 真核基因转录调节
真核基因组结构特点
真核基因组结构庞大
单顺反子（回顾）：一个编码基因转录成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链
重复序列
基因不连续性
真核基因表达调控特点
活性染色体结构变化：1.对核酸酶敏感 2.DNA拓扑结构变化（负超螺旋经RNA-pol活化后变成正超螺旋）3.DNA碱基修饰变化 4.组蛋白变化
正性调节占主导
转录与翻译分隔进行
转录后修饰加工
真核基因转录激活调节
顺式作用元件
启动子：至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件
增强子：增强启动子转录活性的DNA序列
沉默子：对基因转录起阻遏作用
反式作用因子 ：由某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，调节其表达
转录调节因子分类（按功能特性）
基本转录因子：是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA)转录的类别
特异转录因子：为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达
转录调节因子结构：DNA结合域；转录激活域；蛋白质-蛋白质结合域
最常见的DNA结合域：①锌指 常结合GC盒②α-螺旋 CAAT盒
第六章 细胞信号转导的分子机制
受体、核受体的概念
受体：在靶细胞表面与之特异性结合的分子
核受体（NR）（？）：是一类在生物体内广泛分布的、配体依赖的转录因子，其成员众多，构成了一个大家族，可分为三类：类固醇激素受体、非类固醇激素受体和孤儿核受体
信号转导的概念：细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程
受体配体结合特点：高度专一性；高度亲和力；可饱和性；可逆性；特定的作用模式
第二信使
配体与受体结合后，并不进入细胞内，但能间接激活细胞内其他可扩散并调节信号转导蛋白活性的小分子或离子
上游信号转导分子（酶类）使第二信使的浓度升高或分布变化，第二信使结合并激活下游信号转导分子
环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作为外源信息在细胞内的信号转导分子
cAMP和cGMP是重要的第二信使
上游信号转导分子是相应的核苷酸环化酶
磷酸二酯酶（PDE）催化环核苷酸水解
环核苷酸在细胞内调节蛋白激酶活性
蛋白激酶A（PKA）是cAMP的靶分子
蛋白激酶G（PKG）cGMP的靶分子
蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子
脂类也可衍生出胞内第二信使
磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化生成第二信使（DAG、IP3）
DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上；DAG和钙离子的靶分子是蛋白激酶C（PKC）
IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质网膜上，并与其受体结合；靶分子是钙离子通道
钙离子可以激活信号转导相关的酶类
钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征
钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白（CaM）
钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子
NO等小分子也具有信使功能
各种信号转导机制具有共同的基本规律
信号的传递和终止涉及许多双向反应
细胞信号在转导过程中被逐级放大
细胞信号转导通路既有通用性又有专一性
专题篇（掌握概念，了解过程）
癌基因、肿瘤抑制基因
癌基因：基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因
特点：广泛存在于生物界；基因序列高度保守；表达产物对细胞正常生长、繁殖、发育和分化起着精确的调控作用；基因结构发生异常或表达失控，导致细胞生长增殖和分化异常
肿瘤抑制基因：也称抗癌基因或抑癌基因，是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或者当它们的产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型
DNA重组及DNA重组技术
DNA重组的概念：是指不同DNA分子断裂和连接而产生DNA片段的交换并重新组合形成新DNA分子的过程
DNA重组技术的概念：是指在体外将两个或两个以上DNA分子重新组合并在适当细胞中增殖形成新DNA分子的过程
质粒的概念：细菌染色体外的小型环状双链DNA（可接合质粒有F因子）；特点：能在宿主细胞内独立自主复制；带有某些遗传信息, 会赋予宿主细胞一些遗传性状
基因工程：又称DNA重组技术DNA克隆，是指通过体外操作将不同来源的两个或两个以上DNA分子重新组合，并在适当细胞中增值形成新功能的DNA分子结构
基本步骤：1⃣️（分）目的基因的分离获取 2⃣️（选）载体的选择和准备 3⃣️（连）目的基因和载体的连接 4⃣️（转）重组DNA转入受体细胞 5⃣️（筛）重组体的筛选和鉴定
载体的概念：是为携带目的外源DNA片段、实现外源DNA在受体细胞中无性繁殖或表达蛋白质所采用的一些DNA分子
按照功能分为
克隆载体用于扩增克隆化的DNA分子
基本特点 ：至少有一个复制起点；至少有一个选择标志；有适宜的RE单一切点
表达载体
限制性核酸内切酶：是可以识别并附着特定的脱氧核苷酸序列，并对在每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶
常用技术
分子杂交（检测染色体、细胞和组织的DNA或RNA）和印迹技术（定性定量分析）
原理
印迹技术：将经琼脂糖电泳分离的DNA片段在胶中变性使其成为单链，然后利用毛细作用使胶中的DNA分子转移到硝酸纤维素（NC）上，使其固化。将NC膜放在核酸杂交反应溶液中，溶液中具有互补序列的DNA或者RNA单链分子就可以结合到NC膜中相应的DNA分子上。该技术广泛用于DNA、RNA和蛋白质的检测。
探针技术：探针是带有放射性核素、生物素或荧光物质等可检测标志物的核酸片段，它具有特定的序列，能够与待测的核酸片段依据碱基互补原则结合，可以检测待测物质的特定核酸分子
（熟悉）PCR技术（聚合酶链式反应）：是一种体外特异性扩增已知基因的方法，应用这一技术可以将微量目的DNA片段进行指数级扩增
前提：以已知目的基因片段两端的序列为基础设计引物，并在各种耐热DNA聚合酶的作用下扩增DNA片段
基本步骤：变性；退火；延伸
基因诊断和基因治疗
基因诊断的概念：属于分子诊断，以DNA和RNA为诊断材料，利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构与功能牛肉干及基因表达的异常，从而对疾病作出诊断的方法
基因治疗：是以改变人遗传物质为基础的生物医学治疗，即通过一定方式将人正常基因或有治疗作用的DNA片段导入人体靶细胞以矫正或置换治病基因的治疗方法
基本策略：1⃣️缺陷基因的原位修复2⃣️基因增补3⃣️基因沉默4⃣️自杀基因（用于治疗肿瘤）
基本程序：1⃣️选择治疗基因2⃣️选择基因载体3⃣️选择靶细胞4⃣️治疗基因导入人体5⃣️治疗基因的检测方法（PCR）
第一篇生物大分子结构与功能
第一章 蛋白质的结构和功能
蛋白质的概念：蛋白质是由许多 氨基酸 通过肽链相连形成的高分子含氮化合物
生物学重要性
蛋白质是生物体重要组成成分
分布广
含量高
具有重要的生物学功能
生物催化剂
代谢调节
免疫保护等等
氧化供能
第一节 蛋白质的分子构成
元素
主要有C H O N S
有些含少量磷和金属元素 个别含碘
组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％
100克样品中蛋白质的含量（g％）=每克样品含氮克数*6.25*100
氨基酸
氨基酸的分类
非极性脂肪族氨基酸（饼干姐有俩儿子亮和异亮喜欢吃猪肉脯）
甘氨酸 Gly G
丙氨酸 Ala A
结氨酸 Val V
亮氨酸 Leu L
异亮氨酸 Ile I
脯氨酸 Pro P（含NH2+）
极性中性氨基酸（丝小姐喜欢在冬天半光着身子在家里洗（酰）澡等待谷物复苏）
丝氨酸 Ser S
半胱氨酸 Cys C（含S→胱氨酸）
甲硫氨酸 Met M
天冬酰胺 Asn N
谷氨酰胺 Gln Q
苏氨酸 Thr T
含芳香环的氨基酸（苯丙好色又喜欢奶酪）
苯丙氨酸 Phe F
色氨酸 Trp W
酪氨酸 Tyr Y
酸性氨基酸（天冬谷好酸）
天冬氨酸 Asp D
谷氨酸 Glu E
碱性氨基酸（赖精组喜欢简奥斯丁）
赖氨酸 Lys K
精氨酸Arg R
组氨酸 His H
氨基酸的理化性质
两性解离及等电点
解离程度取决于所处溶液酸碱度
等电点：在某一ph的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势和程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的ph值称为该氨基酸的等电点
紫外吸收
测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量快速简便的方法
茚三酮反应
氨基酸和茚三酮水合物供热，可生成蓝紫色化合物
最大吸收峰在570nm处
肽
概念
肽键：肽键是由一个氨基酸的α-羧基和另个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的化学键
肽：是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物
寡肽：由十个以内氨基酸相连形成的肽
氨基酸残基：肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全
多肽链：是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构
N末端 C末端
几种生物活性肽
谷胱甘肽（GSH）
GSH的巯基具有还原性，可作为重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态
GSH+H2O2→GSSC+H2O
嗜核特性
多肽类激素及神经肽
体内许多激素属于寡肽或多肽
（了解）神经肽和促甲状腺释放激素（三肽）
蛋白质的分类
单纯蛋白质
结合蛋白=蛋白＋非蛋白
第二节 蛋白质的分子结构
一级结构
定义：指多肽链中氨基酸的排列顺序
主要的化学键：肽键\（二硫键）
意义：是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础
二级结构
定义：某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
主要化学键：氢键
肽单元
参与肽键的6个原子位于同一个平面
主要形式
α-螺旋
顺时针方向，右手螺旋
每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm
每个肽键的N—H和第四个肽键的羧基氧形成氢键
R基全在螺旋内侧
β-折叠
折纸状
依次折叠成锯齿状结构
并列两链之间形成氢键
分支主题
β-转角和无规卷曲
分支主题
模体
在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象
氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
三级结构
定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
主要化学键：疏水键、离子键、氢键和范德华力
结构域
分支主题
分子伴侣
分支主题
四级结构
亚基→四级结构定义
亚基：每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基
四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用
主要化学键：疏水作用＞氢键和离子键
第三节蛋白质结构与功能关系
蛋白质一级结构与功能的关系
一级结构是空间构象的基础
一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
分子病：
蛋白质空间结构与功能的关系
血红蛋白亚基与血红蛋白亚基结构相似
血红蛋白的构象变化可影响亚基与氧结合
Hb与Mb可以可逆地跟氧气结合，Hb与O2结合后称为氧合Hb。氧合Hb占总Hb的百分数随O2浓度变化而改变
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
促进-正协同
抑制-负协同
变构效应
蛋白质空间结构的改变伴随功能的变化
蛋白质构象改变与疾病
一级结构不变，蛋白质构象发生改变
机理：形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病
包括：老年痴呆、疯牛病
第四节 蛋白质的理化性质与分离纯化
理化性质
蛋白质的两性电离
蛋白质分子除了两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧脸中的某些基团，在一定的溶液ph条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团
蛋白质的胶体性质
蛋白质交替稳定的因素
颗粒表面电荷
水化膜
蛋白质的变性、沉淀和凝固
蛋白质的变性
定义：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，（有序→无序），从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失
本质：破坏非共价键和二硫键（一级结构不改变）
因素：强酸强碱加热重金属
应用：灭菌消毒；防止蛋白变性储存蛋白质
复性：变性程度较轻去除变性因素，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能
蛋白质沉淀：在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，肽链融会相互缠绕而聚集，因而从溶液析出
凝固作用：蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，该凝块不易再溶于强酸强碱
蛋白质的紫外吸收
蛋白质的呈色反应
茚三酮反应
双缩脲反应：在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色
分离和纯化
透析及超滤法
透析：透析袋把大小分子分开
超滤：应用正压或离心力是蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜
丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀
电泳
蛋白质在高于或低于其PI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动
SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳
等电聚焦电泳
双向凝胶电泳
层析
蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）是，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的
分子筛层析
离子交换层析
超速离心
沉降系数
多肽链中氨基酸序列分析
蛋白质空间结构测定
第二章 核酸的结构和功能
核酸的概念：是以 核苷酸 为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息
第一节 核酸的化学组成及其一级结构
元素：C、H、O、N、P
分子组成
碱基
戊糖
磷酸
核苷酸的结构
核苷的形成：碱基 和 核糖（脱氧核糖）通过 糖苷键 连接形成核苷（脱氧核苷）
核苷酸的结构和命名
核苷酸的形成：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）
核苷酸命名
AMP GMP UMP CMP
脱氧核苷酸命名
dAMP dGMP dTMP dCMP
核苷酸的连接：核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成核酸
核酸的一级结构
定义：核酸中核苷酸的排列顺序（即碱基序列）
第二节 DNA的空间结构与功能
DNA的二级结构
DNA双螺旋结构模型要点
DNA分子 由两条 相互平行但走向相反 的脱氧多核苷酸链组成
DNA双螺旋结构的直径为2.37nm，螺距为 3.54nm
DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对
每一个螺旋有10.5个碱基对
两条多聚脱氧核苷酸链的 亲水性骨架 将互补碱基对包埋在DNA双螺旋结构内部
大沟、小沟
两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用（碱基堆积力）
DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装
DNA的超螺旋结构：DNA双螺旋链再盘绕形成超螺旋
盘绕方向相同-正超螺旋
盘绕方向相反-负超螺旋
意义：对DNA复制RNA转录过程有关键作用
DNA在真核生物细胞核内的组装
真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，染色质的基本单位是核小体
核小体的组成（DNA和四种组蛋白）
DNA：约200bp
组蛋白：H1 H2 H3 H4
DNA的功能
是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板
基因的定义：是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能
第三节 RNA的结构和功能
信使RNA（mRNA）的结构和功能
mRNA成熟过程
mRNA结构特点
真核细胞mRNA的5‘-端有帽结构；m7GpppNm-
真核生物和有些mRNA的3’-端有多聚腺苷酸尾；多聚A尾
帽子结构和多聚A尾的功能
mRNA核内向胞质的转位
mRNA的稳定性维系
翻译起始的调控
mRNA功能：把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序
转运RNA（tRNA）的结构和功能
tRNA的一级结构特点
含稀有碱基
3‘末端为CCA-OH
5’末端大多数为G
具有TψC
tRNA的二级结构特点
氨基酸臂
DHU环
反密码环
TψC环
额外环
分支主题
tRNA的三级结构
分支主题
tRNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译
核蛋白体RNA（rRNA）的结构和功能
rRNA结构（了解）
rRNA的功能：参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物合成场所
rRNA的种类（根据沉降系数）
真核生物：5S ; 28S ; 5.8S ; 18S
原核生物: 5S ; 23S ; 16S
核蛋白体的组成
第四节 核酸的理化性质
核酸在260nm有最大紫外吸收
OD260的应用
DNA的变性
定义:在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程
方法:酸碱加热变性
变性后其他理化性质变化
OD260增高
黏度下降
生物活性丧失
热变性
解链曲线
解链温度Tm
DNA复性或形成杂交双链
复性定义:在适当条件下，变性DNA的两条互补链可以恢复天然的双螺旋构象
退火：热变性的DNA经缓慢冷却后就可复性
核酸分子杂交
第五节 核酸酶
分类
底物不同
DNA酶
RNA酶
切割部位不同
核酸内切酶
限制性核酸内切酶
非特异性限制性核酸内切酶
核酸外切酶
5‘→3’
3‘→5’
第三章 酶与酶促反应（重点：动力学）
酶的概念:酶是一类由 活细胞 产生的，对其 特异底物 具有 高效催化作用 的 蛋白质
第一节 酶的分子结构与功能
酶的分子形式（了解）
单体酶:仅具有三级结构的酶
寡聚酶:由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶
多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物
多功能酶:一些多酶体系在进化的过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称多功能酶
酶的分子组成
单纯酶
结合酶
蛋白质部分（决定反应的特异性）:酶蛋白
辅助因子（决定反应的种类与性质）
小分子有机化合物
金属离子
金属酶（辅基）
结合紧密，提取不易丢失
金属激活酶（辅酶）
金属离子为酶活性必须，但结合不紧密
酶的活性中心
分支主题
第二节 酶的工作原理（酶促反应的特点和机理）
酶促反应的特点
极高的催化效率（高效性）： 降低反应的活化能（活化能：从初态到活化态所需的能量）
高度特异性
绝对特异性：只能作用于特定结构的底物，专一反应
相对特异性：一类化合物或一种化学键
立体结构特异性：作用于立体异构体中的一种
可调节性
对酶生成与降解量的调节
酶催化效力的调节
通过改变底物浓度对酶进行调节
不稳定性
酶促反应的机理（了解）
分支主题
第三节 酶促反应动力学
概念：研究各种因素对 酶促反应速度 的影响，并加以定量的阐述
影响因素
底物浓度
在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响 呈矩形双曲线关系
米曼氏方程
中间产物学说ES
Km和Vm的意义
Km值
定义：Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度
意义
特征常数
近似表示对底物的亲和力
同一酶对于不同底物有不同的Km值
Vm值
定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比
意义：Vm=K3[E]可测动力学常数K3
Km值与Vm值的测定
双倒数作图法（林-贝氏作图法）
分支主题
Hanes作图法
分支主题
酶浓度
当底物浓度远大于酶浓度
温度
双重影响：升高至变性
最适温度：酶促反应最快时的环境温度
PH
抑制剂
定义：凡是能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂
类型
不可逆性抑制
概念：抑制剂通常以 共价键 与 酶活性中心的必需基团 结合，使酶失活
举例
可逆性抑制
概念：以 非共价键 与 酶 或 酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；可用 透析、超滤等方法除去
类型
竞争性抑制
定义：结构相似，能与底物竞争酶的活性中心
反应模式
分支主题
特点
I和S相似竞争活性中心
抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度
动力学特点：Vm不变，Km增大
举例
丙二酸 和琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶
磺胺类药物的抑菌机制
与 对氨基苯甲酸 竞争 二氢叶酸合成酶
非竞争性抑制
反应模式
分支主题
特点
抑制剂与活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂无竞争关系
抑制程度取决抑制剂浓度
动力学特点：Vm降低，Km不变
反竞争性抑制
反应模式
特点
抑制剂只与酶-底物复合物结合
抑制程度取决于抑制剂浓度和底物浓度
动力学特点：Vm降低，Km降低
各类可逆性抑制作用的比较
分支主题
激活剂
定义：使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质
第四节 酶的调节
调节对象：关键酶
调节方式
酶活性的调节（快速调节）
酶原与酶原的激活
酶原：是某些酶在细胞内合成或初分泌时的无活性前体
酶原的激活
定义：在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程
机理
生理意义：避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，使酶在特定环境中发挥作用
变构酶
变构调节
定义：一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性
共价修饰调节
定义：在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团和某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶活性
常见类型
磷酸化和脱磷酸化（最常见）
乙酰化和脱乙酰化
甲基化和脱甲基化
酶含量调节（缓慢调节 ）
酶蛋白合成的诱导和阻遏
酶降解的调控
同工酶
定义：指催化相同化学反应而酶蛋白的分子结构理化性质不同的一组酶
举例
生理临床意义
第五节 酶的命名与分类（了解）
第六节 酶在医学中的应用
酶作为试剂用于临床经验和科学研究
酶法分析
酶标记测定
工具酶
酶作为药物用于临床治疗
酶的分子工程
固定化酶
抗体酶
模拟酶
第四章 维生素
概述
定义：维生素是机体维持正常功能必需，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
分类
脂溶性维生素
共同特点
均为非极性疏水的异戊二烯衍生物
不溶于水，溶于脂类及脂类溶剂
能与脂类共存，并随脂类一同吸收
吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输
分类
维生素A
化学本质与性质
天然形式
A1（视黄醇）
A2（3-脱氢视黄醇）
活性形式
视黄醇
视黄醛
视黄酸
维生素A原
β-胡萝卜素
生化作用：构成视觉细胞内感光物质；参与糖蛋白合成，维持上皮组织的分化和健全
缺乏症：夜盲症，干眼病，皮肤干燥
维生素D
化学本质和性质
种类
Vit D2（麦角钙化醇）
Vit D3（胆钙化醇）
缺乏症：佝偻病
维生素E
化学本质与性质
种类：生育酚；生育三烯酚
性质：易自身氧化，故能保护其他物质
生化作用：抗氧化；维持生殖机能；促进血红素代谢
维生素K（凝血维生素）
化学本质及性质
天然形成
K1、K2
人工合成
K3、K4
生化作用：维持体内凝血因子的正常水平，参与凝血作用
缺乏症：易出血
水溶性维生素
概述：易溶于水，故易随尿液排出；体内不易储存，必需经常从食物中摄取
种类
B族维生素
B1（硫胺素）
活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）
生化作用：TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮醇酶的辅酶；在神经传导中起一定作用，抑制胆碱酯酶的活性
缺乏症：脚气病，末梢神经炎
B2（核黄素）
化学性质
活性形式：黄素单核苷酸（FMN）；黄素腺嘌呤核苷酸（FAD）
生化作用：FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用
缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎
PP
PP包括：尼克酸；尼克酰胺
体内活性形式：NAD+、NADP+
生化作用：NAD+\NADP+是体内多种脱氢酶的辅酶，起传递氢的作用
缺乏症：癞皮病
B6
化学性质
维生素B6包括：吡哆醇；吡哆醛；吡哆胺
活性形式：磷酸吡哆醛；磷酸吡哆胺
生化作用：磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，是ALA合酶的辅酶
泛酸（遍多酸）
体内活性形式：辅酶A；酰基载体蛋白（ACP）
生化作用：CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基转移作用
生物素：生物素是多种羧化酶的辅酶，参与CO2的羧化过程
叶酸
体内活化形式：四氢叶酸（FH4）
生化作用及缺乏症
生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移
缺乏症：巨幼红细胞贫血
B12（钴胺素）
体内活性形式
甲基钴胺素
5-脱氧腺苷钴胺素
生化~作用：参与体内甲基转移
缺乏症：巨幼红细胞贫血；神经疾患
维生素C（L-抗坏血酸）
生化作用：参与氧化还原反应，参与体内羟化反应，促进胶原蛋白的合成，促进铁的吸收
缺乏症：坏血病
硫辛酸
生化作用：硫辛酸是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶，起转酰基作用
第二篇 物质代谢及其调节
第一章 糖代谢
第一节 概述
概念：糖即碳水化合物，其化学本质为 多羟醛 或 多羟酮 及其 衍生物或多聚物
糖的分类
单糖
概念：不能再水解的糖
分类
葡萄糖
果糖
半乳糖
核糖
寡糖
概念：能水解成几分子单糖的糖，各单糖之间由脱水缩合的糖苷键相连
分类
麦芽糖
蔗糖
乳糖
多糖
概念：水解成多分子单糖的糖
分类
淀粉
是植物中葡萄糖储存形式
糖原
是动物体内葡萄糖储存形式
纤维素
植物的骨架
结合糖
概念：糖与非糖物质的结合物
常见的结合糖
糖脂
糖蛋白
糖的生理功能
氧化供能
提供合成体内其他物质的原料
作为机体组织细胞的组成成分
糖的消化部位：小肠
糖的吸收
部位：小肠上段
形式：单糖
糖代谢的概况（图）
分支主题
葡萄糖
生成糖原
生成核糖
生成丙酮酸
第二节 糖的无氧分解
反应过程
定义：在缺氧情况下，葡萄糖生成丙酮酸的过程称为糖酵解。进一步生成乳酸的过程称糖的无氧氧化
反应部位：胞浆
阶段
第一阶段
糖酵解途径
葡萄糖磷酸化（己糖激酶）为6-磷酸葡萄糖（G-6-P）
6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖（F-6-P）
6-磷酸果糖转变为（6-磷酸果糖激酶-1）1，6-二磷酸果糖
磷酸己糖裂解形成2分子磷酸甘油醛（磷酸二羟丙酮同分异构→3-磷酸甘油醛）
3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
1，3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化
3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）
磷酸烯醇式丙酮酸转变成（丙酮酸激酶）丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP
第二阶段
丙酮酸转化为乳酸
丙酮酸转变成（乳酸脱氢酶LDH）乳酸
小结
三步不可逆
G（己糖激酶）→G-6-P
F-6-P（磷酸果糖激酶-1）→F-1，6-2P
PEP（丙酮酸激酶）→丙酮酸
产能的方式：底物水平磷酸化
产能数量
从G开始2*2-2=2ATP
从Gn开始2*2-1=3ATP
终产物乳酸的去路：分解利用；乳酸循环（糖异生）
糖酵解的调节
别构调节
己糖激酶
长链脂肪酰CoA
6-磷酸果糖激酶-1（PFK-1）
激活剂
AMP；ADP；F-1，6-2P
抑制剂
柠檬酸；高浓度ATP
丙酮酸激酶
激活剂
1，6-二磷酸果糖
ATP，丙氨酸
共价修饰调节
丙酮酸激酶
PKA（蛋白激酶A）
CaM（钙调蛋白）
反馈调节
己糖激酶
6-磷酸葡萄糖反馈抑制
生理意义
是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式
是某些细胞在氧供正常情况下的重要供能途径
无线粒体细胞
代谢活跃的细胞
第三节 糖的有氧氧化
概念：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：胞浆及线粒体
反应过程
第一阶段
酵解途径
第二阶段
丙酮酸的氧化脱羧
总反应式
第三阶段
三羧酸循环（柠檬酸循环\Krebs循环）
反应过程
小结
指乙酰CoA 和 草酰乙酸缩合生成 含三个羧酸的柠檬酸，反复进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸 再重复循环反应过程
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，一次底物磷酸水平磷酸化
生成一分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP
关键酶
柠檬酸合酶
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
异柠檬酸脱氢酶
反应部位
均在线粒体中进行
意义
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
为其他物质代谢提供小分子前体
为呼吸链提供H+和e
有氧氧化生成的ATP
H+和e进入呼吸链彻底氧化生成H2O的同时ADP偶联磷酸化生成ATP
NADH→2.5ATP
FADH2→1.5ATP
分支主题
有氧氧化生理意义：产能最主要的途径；产能效率高；能量的利用率高
有氧氧化的调节
丙酮酸氧化脱羧
丙酮酸脱氢酶复合体
别构调节
别构抑制剂
乙酰辅酶A，NADH，ATP
别构激活剂
AMP，ADP，NAD+
共价修饰
三羧酸循环的调节
ATP ADP的影响
产物堆积引起抑制
循环中后续反应中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶
分支主题
巴斯德效应
概念：指有氧氧化抑制糖酵解的现象
机制
有氧时，NADH+H+进入线粒体氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸
缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆浓度升高生成乳酸
Warburg效应
概念：增殖活跃的细胞中，有氧时的无氧氧化增强
意义：积累碳源用于生物合成
第四节 磷酸戊糖途径
概念：磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成 磷酸戊糖 及NADPH+H+,前者再进一步转变成 3-磷酸甘油醛 和 6-磷酸果糖 的反应过程
第一阶段：氧化反应，6-磷酸葡萄糖（6-磷酸葡萄糖脱氢酶）生成磷酸戊糖、NADPH及CO2
第二阶段：非氧化反应，一系列基团转移，总反应：3*6-磷酸葡萄糖+6NADP+→2*6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+3CO2
调节：主要受NADPH/NADP+比值的调节
意义：磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸戊糖的主要来源
提供磷酸戊糖参与核酸的生物合成
提供NADPH作为供氢体参与多种代谢途径（羟化反应、维持谷胱甘肽的还原状态）
蚕豆病：6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷者由于其红细胞不能经磷酸戊糖途径得到充分的NADPH，故谷胱甘肽不能维持还原态，此时较老的红细胞容易破裂，一般在吃了蚕豆之后诱发
第五节 糖原的合成和分解
概述：肝糖原和肌糖原是动物体内糖的储存形式；肌糖原主要对肌肉提供能量；肝糖原则是血糖的重要来源，对于脑、红细胞等组织供能极为重要
糖原合成：将葡萄糖连接成多聚体（需要耗能、糖原引物）
葡萄糖必须先活化成尿苷二磷酸葡糖（UDPG），作为“活性葡萄糖”供体
UDPG在糖原合酶（关键酶）下形成α-1,4-糖苷键，连成直链
由分支酶催化形成α-1,6-糖苷键，连成支链
糖原分解：从还原端进行磷酸解
由糖磷酸化酶（关键酶）释放直链上的葡萄糖基，生成1-葡萄糖磷酸
脱支酶去除分支的α-1,6-糖苷键
糖原合成与分解的关键酶活性调节彼此相反
磷酸化修饰：磷酸化的磷酸化酶是活性形式；脱磷酸化的糖原合酶是活化形式
激素调节：肝糖原受胰高血糖素调节；肌糖原受肾上腺素调节
糖原贮积症由先天性酶缺陷所致
糖原贮积症是一类遗传性代谢病，病人某些组织器官中出现大量糖原堆积现象
第六节 糖异生
概念：从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程
糖异生并不完全是糖酵解的逆过程
克服原糖酵解的3个能障：PEP→丙酮酸，6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖，葡萄糖→6-磷酸果糖
PEP→丙酮酸：逆过程分为两步（消耗2ATP）
先由线粒体中的 丙酮酸羧化酶 催化 丙酮酸 生成 草酰乙酸
再由细胞质中 的 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 催化草酰乙酸 转变成 磷酸烯醇式丙酮酸
1,6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖，由果糖二磷酸酶-1催化
6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖，由6-磷酸葡萄糖酶催化
糖异生和糖酵解的反向调节主要针对 两个底物循环（底物循环：作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，该互变循环称底物循环）
6-磷酸果糖和1,6-二磷酸果糖之间
磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之间
糖异生的主要生理意义是维持血糖平衡
糖酵解和糖异生的转换主要看 2，6-二磷酸果糖
肌收缩产生的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环（2分子乳酸异生为葡萄糖消耗6分子ATP）：氧供不足时肌收缩通过糖无氧氧化生成乳酸，进入肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释放入血又可被肌吸收，称为乳酸循环（Cori循环），意义在于可以避免缺失乳酸，又可以避免酸中毒
（熟悉）第七节 血糖及其调节
血糖水平保持恒定
来源：肠道吸收、肝糖原分解、肝糖异生生成
去路：周围组织以及肝的摄取利用
血糖稳态主要受激素调节
降低血糖的主要激素：胰岛素
升高血糖的激素：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素
糖代谢障碍导致血糖水平异常
葡糖耐量：人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象
低血糖：<2.8mmol/L
高血糖：空腹时>7mmol/L，高于10mmol/L超过了肾小管的重吸收能力，这一水糖水平称肾糖阈
糖尿病：持续的高血糖和糖尿
第二章 脂质代谢
概述
定义：脂肪（甘油三酯TG）和类脂（胆固醇、胆固醇酯、磷脂）总称为脂类
分类 含量 分布 生理功能（图）
游离脂肪酸（脂酸）的来源：自身合成、食物供给——必需脂肪酸：亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸
第三节 甘油三酯的代谢
甘油三酯氧化分解产生大量ATP（一摩尔甘油氧化成CO2和H2O生成18.5ATP）
过程
1.甘油三酯分解从脂肪动员开始
脂肪动员概念：指储存在脂肪细胞中的脂肪在脂肪酶作用下，逐步水解，释放出游离脂肪酸和甘油供其他组织氧化利用的过程
关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）
抗脂解激素：胰岛素\前列腺素E2可以降低激素敏感性甘油三酯脂肪酶的活性，抑制脂肪动员
2.脂酸的β-氧化（少量奇数碳原子的脂肪酸贝塔羧化酶和异构酶转变为琥珀酰CoA）（补）
活化——脂酰CoA的生成（胞液）
由脂酰CoA合成酶催化，生成脂酰CoA，需要消耗ATP
脂酰CoA进入线粒体：肉碱穿梭转运（限速步骤）
由肉碱转移酶Ⅰ（关键酶）、肉碱脂酰肉碱转移酶、肉碱脂酰转移酶Ⅱ催化
3.！β-氧化的过程：
①4步反应循环：脱氢→加水→再脱氢→硫解，每次生成1分子乙酰CoA和缩短二碳的脂酰CoA，后者再经过4次循环直至全部生成乙酰CoA
两次脱氢：产生1分子FADH2和1分子NADH+H+
脱氢生成的FADH2和NADH直接进入呼吸链氧化，乙酰CoA需进入三羧酸循环再彻底氧化
脂酸氧化的能量生成——以16碳软脂酸的氧化为例
活化——消耗2个高能磷酸键
（忘）β-氧化：每轮循环产物：1分子乙酰CoA（进入三羧酸循环），1分子少两个碳原子的脂酰CoA，1分子FADH2，1分子NADH+H+（一轮14ATP）——7轮循环产物：8分子乙酰CoA，7分子FADH2，7分子NADH+H+——能量=8*10+7*2.5+7*1.5-2=106（硬脂酸：146ATP）
（掌握）酮体的生成和利用
概念：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮总称为酮体
血浆水平：0.03~0.5mmol/L
代谢定位：生成：肝细胞线粒体；利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌）线粒体
酮体的生成：以脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA为原料
①2分子乙酰CoA缩合形成乙酰乙酰CoA
②1分子乙酰CoA和1分子乙酰乙酰CoA缩合成（羟甲基戊二酸单酰CoA）HMG-CoA，（忘）由HMG-CoA合酶（关键酶）催化
③HMG-CoA裂解生成乙酰乙酸
④乙酰乙酸加氢还原为β-羟丁酸；少量乙酰乙酸脱羧生成丙酮
酮体的利用：在肝外组织的线粒体内，（忘）乙酰乙酸（β-羟丁酸被利用时，可先氧化成乙酰乙酸）先活化为跟琥珀酰CoA活化形成乙酰乙酰CoA和琥珀酸（硫激酶），再重新裂解为乙酰CoA，进入三羧酸循环氧化
意义：饥饿时脑组织的主要能源物质；糖尿病时容易导致酮症酸中毒
酮体生成的调节：
饱食及饥饿的影响
肝细胞糖原含量及代谢的影响：糖代谢减弱，酮体生成加强
丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体
不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油三酯
甘油一酯途径：小肠粘膜细胞
甘油二酯途径：肝和脂肪细胞
内源性脂肪酸的合成（还原）需先合成软脂酸
合成原料
1.基本原料：乙酰CoA，主要由葡萄糖分解供给；原料首先经过（忘）柠檬酸-丙酮酸循环转运至胞质中
2.（忘）其他原料：ATP\NADPH（来自磷酸戊糖途径）\HCO3-\Mn2+
3.软脂酸经7次缩合-还原-脱水-再还原循环生成
调节：代谢物的调节；激素调节
（忘）合成甘油三酯？
第五节 胆固醇代谢
体内胆固醇来自食物和内源性合成
合成部位：除脑和红细胞外，几乎全身组织都可以合成胆固醇，肝是主要合成器官
合成原料：乙酰CoA是胆固醇唯一碳源
（掌握）合成过程
1.甲羟戊酸的合成：3分子乙酰CoA先连续缩合生成HMG-CoA（同酮体合成），再经HMG-CoA还原酶（关键酶）催化生成甲羟戊酸（MVA）
2.鲨烯的合成：MVA→IPP\DPP→FPP→缩合成30碳的鲨烯
3.胆固醇的合成：环化再多步反应
胆固醇合成受HMG-CoA还原酶调节
酶的活性有昼夜节律性（午夜最高，中午最低）
可被磷酸化失活，脱磷酸可恢复活性
受胆固醇的反馈抑制作用
胰岛素、甲状腺素能诱导它的合成
（熟悉）胆固醇的转化
转化为胆汁酸（肝脏）
转化为类固醇激素
转化为7-脱氢胆固醇（皮肤）
第六节 血浆脂蛋白代谢
血脂是血浆所含脂类的总称
包括甘油三酯、磷酸、胆固醇及其酯、游离脂肪酸
血浆脂蛋白是血脂的运输形式及代谢形式
按超速离心法按其密度分为 乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）
血浆脂蛋白的代谢（掌握分类功能）
CM 来源于小肠，用于运输外源性TG及胆固醇酯
VLDL 来源于肝脏，用于运输内源性TG（补）（营养不良、中毒以及必需脂肪酸、胆碱或蛋白质缺乏等都可以引起肝细胞VLDL生成障碍，导致甘油三酯在肝细胞堆积）
LDL VLDL转变而来，用于运输内源性胆固醇
HDL 来源于肝脏，用于逆向转运胆固醇
血浆脂蛋白代谢异常
高脂蛋白血症：成年（空腹14~16h）TG>2.26mmol/L
第三章 生物氧化
概述
生物氧化的概念：物质在生物体内进行氧化称生物氧化
生物氧化的一般过程
第一节 生成ATP的氧化体系
1.呼吸链
呼吸链定义：代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终和氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链，又称电子传递链
呼吸链的组成：递氢体和电子传递体 四种具有传递电子功能的酶复合体
复合体Ⅰ：将电子从NADH传递给泛醌
复合体Ⅱ：将电子从琥珀酸传递给泛醌
复合体Ⅲ：将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c；传递一对电子，从胞质侧泵出4H+
复合体Ⅵ：将电子从细胞色素c传递给氧；传递一对电子，向胞质侧泵出2H+
泛醌（CoQ，脂溶性酯类化合物，可在内膜中移动，为双递氢体，是电子传递链中唯一的非蛋白质载体）；
Cytc（松散结合在线粒体内膜外表面，为水溶性蛋白质，不包含在上述四种复合体中
呼吸链成分的排列顺序
NADH氧化呼吸链：NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→Q2
琥珀酸氧化呼吸链：琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→Q2
2.氧化磷酸化
氧化磷酸化的定义：是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP（底物水平磷酸化：底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化成ATP的过程）
偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ（O/P值：指物质氧化时，每消耗一摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数，即一对电子经电子传递链转移至一摩尔氧原子时生成ATP摩尔数）
化学渗透假说：线粒体内膜对质子不通透，电子经呼吸链 传递时，通过呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的质子泵作用，将质子从线粒体内膜基质侧至膜间空腔，形成跨线粒体内膜的质子电化学梯度而储存氧化释放的能量；当质子顺浓度梯度回流到基质时释放储存的势能，驱动ADP与Pi生成ATP
ATP合酶：F0单位——构成跨内膜的质子回流通道；F1单位——催化ADP磷酸化生成ATP
影响因素
抑制剂：①呼吸链抑制剂②解偶联剂③氧化磷酸化抑制剂
ADP调节
甲状腺激素
线粒体DNA突变
3.ATP
生成和利用
（忘）磷酸肌酸是肌和脑组织中能量的储存形式，但其高能磷酸键不能直接利用，必须将其高能酸基团转移给ADP生成ATP
4.通过线粒体内膜的物质转运
胞浆中NADH的氧化。必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化
α-磷酸甘油穿梭
发生部位：脑、骨骼肌
氢载体：α-磷酸甘油
线粒体内受氢体：FAD
苹果酸-天冬氨酸穿梭
发生部位：肝、心肌
氢载体：苹果酸
线粒体内受氢体：NAD+
第二节 其他氧化酶系
分支主题
第四章 氨基酸代谢
第一节 蛋白质的营养作用
蛋白质营养的重要性
维持细胞、组织的生长、更新和修补
参与多种重要的生理活动
糖化供能
氮平衡：摄入食物的含氮量与排泄物中含氮量之间的关系
必需氨基酸：指体内需要又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有9种。甲硫（甲硫氨酸）携（缬氨酸）来（赖氨酸）一（异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸），组氨酸（儿童体内）；其余的体内可以合成，称非必需氨基酸
第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败
消化意义：使大分子转变为小分子，便于吸收；消除特异性和抗原性
吸收：吸收部位主要在小肠：主动吸收过程
蛋白质的腐败作用：指肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物的作用（胺类的形成、氨的生成）
第三节 氨基酸的一般代谢
概述
蛋白质的半寿期：蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示
真核生物中蛋白质的降解有两条途径：①溶酶体内降解过程：不依赖ATP②依赖泛素的降解过程：依赖ATP
氨基酸代谢库：食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢
氨基酸代谢概况（图）
氨基酸的脱氨基作用：指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程
方式
转氨基作用：在转氨酶的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程
大多数氨基酸可参与转氨基作用，除了赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸
转氨酶活性临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一
机制：转氨酶的辅基是磷酸吡哆醛
生理意义：是体内多种氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径（该方式未产生游离的氨）
L-谷氨酸氧化脱氨基作用
催化酶：L-谷氨酸脱氢酶
部位：肝脑肾
辅酶：NAD+或NADP+
联合脱氨基作用：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程
类型
转氨基偶联氧化脱氨基作用（既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式）
转氨基偶联嘌呤核苷酸循环（主要在肌肉组织进行）
第四节 氨的代谢（正常代谢产物→肝合成尿素解毒；正常血氨浓度<0.6微摩尔每升）
氨的来源：氨基酸脱氨基作用； 肠道吸收；肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自于谷氨酰胺
氨的去路：肝内合成尿素；合成非必需氨基酸和其他含氮化合物；合成谷氨酰胺；肾小管泌氨
氨的转运
丙氨酸-葡萄糖循环（只转运）：肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝；肝为肌肉提供葡萄糖
谷氨酰胺的运氨作用（解毒＋转运）：在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒
尿素的生成（尿素循环！；鸟氨酸循环；Krebs-Henseleit循环）
1.氨基甲酰磷酸的合成（线粒体）
关键酶:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（ CPS-Ⅰ）
激活剂：N-乙酰谷氨酸
消耗2分子ATP产生ADP
2.瓜氨酸的合成（线粒体）
关键酶：鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT）
3.精氨酸的合成（胞液）
瓜氨酸和天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸（该过程消耗1ATP，生成AMP）
后裂解形成精氨酸和延胡索酸（延胡索酸进入三羧酸循环生成草酰乙酸，草酰乙酸和由氨基酸脱氨基生成的谷氨酸反应生成天冬氨酸，又进入尿素循环）
4.精氨酸水解成尿素（胞液）
同时产生鸟氨酸，再次循环
小结：
原料：2分子氨，一个来自游离氨，另一个来自天冬氨酸
耗能：3个ATP，4个高能磷酸键
尿素生成的调节：食物蛋白质的影响；CPS-Ⅰ的调节；尿素生成酶系的调节
高氨血症和氨中毒
高氨血症：常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷等，血氨浓度升高
氨中毒：高氨血症导致脑功能障碍
第五节 个别氨基酸的代谢
氨基酸的脱羧基作用：催化脱羧基反应的酶称为脱羧酶，氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛
γ-氨基丁酸（GABA）：是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用
牛磺酸：是结合胆汁酸的组成成分
组胺：是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌
5-羟色胺（5-HT）：抑制神经递质，收缩血管
多胺：调节细胞生长
一碳单位的代谢：某些氨基酸代谢过程中产生只含有一个碳原子的有机基团
四氢叶酸是一碳单位的载体
生理功能：作为合成嘌呤和嘧啶的原料；把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来
含硫氨基酸的代谢
甲硫氨酸的代谢
甲硫氨酸与转甲基作用生成S-腺苷甲硫氨酸（SAM），（忘）SAM作为体内甲基的直接供体
甲硫氨酸循环
肌酸的合成：肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物是肌酐（肌酐可以检测肾功能不全）
半胱氨酸的代谢
半胱氨酸和胱氨酸互变
硫酸根的代谢：半胱氨酸是产生硫酸根的主要来源
芳香族氨基酸代谢
苯丙氨酸和酪氨酸的代谢
苯丙氨酸→酪氨酸是苯丙氨酸的主要代谢途径，少量生成苯丙酮酸（苯丙酮尿症：先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷，不能将苯丙氨酸羟化生成酪氨酸，苯丙氨酸转氨基作用生成苯丙酮酸；脑发育障碍，智力低下）
酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化
儿茶酚胺
酪氨酸在酪氨酸羟化酶的催化形成3,4-二羟苯丙氨酸（DOPA，多巴），多巴脱羧生成多巴胺（神经递质）（帕金森病：脑内多巴胺生成减少）
多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素都统称儿茶酚胺
黑色素
白化病：先天性酪氨酸酶缺乏的病人，因为不能生成黑色素，皮肤头发发白
尿黑酸尿症：当体内尿黑酸分解代谢的酶先天性缺陷时尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸症
第五章 核苷酸代谢
概述
核苷酸的生理功能：作为核酸合成原料；体内能量的利用形式；参与代谢和生理调节；组成辅酶；活化中间产物
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
合成代谢
1.从头合成途径：嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径
合成部位：肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径
嘌呤环元素来源
分支主题
过程
IMP的合成：重要中间产物：磷酸核糖焦磷酸；5‘-磷酸核糖胺；关键酶：PRPP合成酶；酰胺转移酶
AMP和GMP的合成
特点
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的
• IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键
AMP或GMP的合成又需1个ATP
调节：反馈、交叉调节
2.补救合成途径：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径
参与补救合成的酶
腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT)
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
腺苷激酶
合成过程
PRPP磷酸核糖焦磷酸
生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成
3.脱氧核苷酸的合成
分支主题
4.嘌呤核苷酸的抗代谢物
6-巯基嘌呤（6-MP）
氮杂丝氨酸
氨甲喋呤
分解代谢：各种嘌呤均转变为黄嘌呤，然后经黄嘌呤氧化酶催化生成尿酸（嘌呤分解的终产物）
尿酸过多可以引起痛风症，用别嘌呤醇治疗
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
合成代谢
1.从头合成途径（概念差不多）（合成部位主要是肝细胞胞液）
嘧啶环的元素来源
氨基甲酰磷酸；天冬氨酸
合成过程
先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连；最先生成的是UMP，CTP来源于UTP的氨基化，TMP来源于dUMP的甲基化；关键酶：PRPP合成酶；氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ
2.补救合成途径
分支主题
3.嘧啶核苷酸的抗代谢物
5-氟尿嘧啶（5-FU）
氮杂丝氨酸
氨甲喋呤
分解代谢（肝）
胞嘧啶先转变成尿嘧啶，后还原成二氢尿嘧啶，继而水解开环，最终生成NH3\CO2及β-丙氨酸；
胸腺嘧啶最后生成β-氨基异丁酸
肝的生物氧化
生物转化的概念：机体对内、外源性的非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程称为生物转化（生物转化不等于解毒作用，黄曲霉素B1原本没有毒性，但经生物氧化后转变为2，3-环氧黄曲霉素，后者为强致癌物质）
胆汁酸的肝肠循环（胆汁酸的循环再利用）：胆汁酸随胆汁排入肠腔后，约95%胆汁酸可经门静脉重吸收入肝，在肝内转变为结合胆汁酸，并与肝新合成的胆汁酸一道再次排入肠道，此循环过程称胆汁酸的肠肝循环
胆素原的肝肠循环：肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环
黄疸
定义：
体内胆红素生成过多，或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄能力下降等因素引起血浆胆红素含量的增多，高胆红素血症
胆红素为橙黄色物质，过量的胆红素可扩散进入组织造成组织黄染，这一体征称为黄疸
分类以及发病机制
溶血性黄疸：又称为肝前性黄疸，是由于红细胞大量破裂，生成的胆红素浓度超过肝脏的处理能力所致
肝细胞性黄疸：又称肝原性黄疸，是由于肝细胞受损使得结合胆红素合成障碍所致
阻塞性黄疸：又称为肝后性黄疸，是由于胆红素不能排泄，导致胆红素返流血液中所致
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