生物化学(二)下完全整理

内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:55:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第十章需要再看一遍

Ch1代谢总论(view twice)

1.新陈代谢的特征主要包括几个方面?

(1)物质代谢是基础,能量代谢是一切生命活动的基本保障; (2)分解代谢是汇聚的,合成代谢是分支的;

(3)分解代谢和合成代谢不是简单的逆反应,他们通常有不同的途径; (4)各代谢途径具有数量不多的通用活性载体;

(5)代谢主要由6种反应组成(氧还,共价修饰,水解,异构,基团转移,增减功能基团),反应机制通常比较简单,一些代谢有共同化学反应称为代谢基序; (6)各代谢途径具有严密的调节方式,以达到平衡和经济。 (7)代谢调节是动态的。

2.生物体互逆的代谢途径不是简单的可逆反应。其意义是什么? 增强生物体对代谢调控的应变能力,避免能量浪费。 3.熟记各类活性分子(载体)。 ATP是通用能量载体;

NAD+,NADP+,FMN,FAD是通用电子载体; 乙酰-CoA是通用酰基转移载体。

4.NAD+、NADP+和FAD等通用电子载体以及ATP(通用能量载体)、CoA(通用酰基载体)结构上都有ADP。从进化上的角度进行解释。

代谢途径的规律和保守性是生物进化理论的重要依据,体现了生物的统一性; 都有ADP,是支持生命起源于RNA的一个证据,RNA作为酶和信息储存分子。

Ch2 生物能学介绍(view twice) 1. 生物圈中能量的来源和转化。

(1)能量直接或间接的来自于太阳能; (2)自养生物通过吸收太阳能转化为化学能储存在化合物中,异养生物通过分解这些化合物而获得能量;

2. 什么是高能化合物?有哪几类高能化合物?掌握一些主要的高能化合物。 (1)水解可释放出大于25千焦/摩尔自由能的化合物; (2)磷氧键型;氮磷键型;硫酯键型;甲硫键型

(3)主要的高能化合物:磷酸肌酸(氮磷键型),磷酸肌醇式丙酮酸(磷氧键型),NTP,乙酰-CoA(硫酯键型),腺苷基蛋氨酸(甲硫键型)。 3. ATP提供能量的机理。

ATP的两个磷酸肝键水解可形成更稳定的化合物并形成大量自由能;

ATP具有中等的磷酰基团转移势能,ATP通过基团转移活化底物的形式提供能量而不是直接水解(但肌肉收缩等生化过程是直接ATP,GTP水解提供能量);

在ATP参与的反应中,ATP可以提供磷酰基团,焦磷酰基团,腺苷酰基团; 腺苷酸化是一些生化反应增加能量偶联的机制; 萤火虫发光的机制是ATP分解成AMP和PPi;

4. ATP和磷酸肌酸在生物体内能量代谢中各起什么作用? ATP是能量的载体;

磷酸肌酸是能量的储存者;(证据:通过磷酸肌酸迅速转化成ATP途径)

Ch3糖酵解和己糖的分解(view twice)

1.糖酵解十部反应小结

准备阶段4步,消耗2分子ATP:

(1)葡萄糖--己糖激酶-----葡萄糖-6-磷酸 特点:第一个调控位点; 不可逆的反应; 消耗1分子ATP;

ATP以镁离子-ATP复合物形式参与反应;

己糖激酶同工酶D(葡萄糖激酶)为肝细胞特有,哺乳动物体内有4种己糖激酶; 具有激酶一般特点,底物诱导狭缝关闭特点。

调节:己糖激酶主要由底物浓度调节,主要受葡萄糖-6-磷酸调节;

葡萄糖激酶对葡萄糖的亲和力比己糖激酶低100倍,不受葡萄糖-6-磷酸抑制,其主要作用是维持血糖水平。

(2)葡萄糖-6-磷酸----磷酸己糖异构酶----果糖-6-磷酸

特点:果糖-6-磷酸第1位的-OH伸出,为下一步磷酸化做准备; 是一步由醛糖到酮糖的过程。 (3)果糖-6-磷酸---PFK1---果糖-1,6-双磷酸 特点:第二个调节位点; 不可逆反应; 是限速步骤; 消耗一份子ATP;

ATP以镁离子-ATP复合物形式参与反应;

磷酸果糖激酶-1(PFK-1)是限速酶,受激素多级调节。 调节:变构抑制剂:柠檬酸;ATP;

变构激活剂:果糖-2,6,-双磷酸(F-2,6-BP);ADP,AMP;

F-2,6-BP是最强的激活剂,其通过增强PFK-1与F-6-P以及抑制ATP的抑制作用来激活,其水平受到PFK-2以及FPBase-2共同作用调节。

(4)果糖-1,6-双磷酸---醛缩酶---甘油醛-3-磷酸(GAP)+磷酸二羟丙酮(DHAP)

特点:DHAP与GAP是异构分子;

该步虽为裂解反应,但是实际方向可逆; 体内更倾向于逆反应。

作用阶段6步,生成2分子NADH,4分子ATP。

(5)磷酸二羟丙酮(DHAP)---磷酸丙糖异构酶---甘油醛-3-磷酸(GAP)

特点:GAP不断被移走,反应不断向右进行;

葡萄糖碳原子顺序变化:GAP中1号碳来自于原3或4号碳,2号碳来源于原2

或5号碳,3号碳来自于原1或6号碳。

(6)甘油醛-3-磷酸(GAP)+NAD++无机磷酸---甘油醛-3-磷酸脱氢酶---1,3双磷酸甘油酸+NADH+H+

特点:氧还反应与磷酸化反应相结合,通过酶形成半缩硫醛中间物; 实际上因为GAP两分子,生成两分子被还原的NADH;

碘乙酸是甘油醛-3-磷酸脱氢酶抑制剂,通过碘乙酸与酶的结合确定酶活性位点

在其半胱甘酸巯基上;半胱氨酸的巯基亲和攻击羰基碳,形成半羧硫醛中间物,氧化羰基硫酯键,使氧化磷酸化偶联。

砷酸会形成氧化砷酸化,解偶联,使磷酸化与氧化分开组织ATP合成但是不组

织糖酵解反应,砷酸酯易水解,直接获得第7步反应产物甘油酸-3-磷酸。

(7)1,3-双磷酸甘油酸+ADP---磷酸甘油酸激酶---3磷酸甘油酸+ATP

特点:第一个底物水平磷酸化步骤,生成两分子ATP。 (8)3-磷酸甘油酸---磷酸甘油酸变位酶---2-磷酸甘油酸

特点:3-磷酸甘油酸由于空间位阻的影响成为2-磷酸甘油酸,为下一步脱水做准备。 (9)2-磷酸甘油酸---烯醇化酶---烯醇式丙酮酸

特点:是一步脱水反应;

低能键变高能键,为下一步磷酸化做准备; (10)烯醇式丙酮酸+ADP---丙酮酸激酶---丙酮酸+ATP

特点:是第三个调控位点; 不可逆反应;

第二步底物磷酸化,产生两分子ATP; 丙酮有一步从烯醇式转变为酮式的反应。 调节:丙酮酸激酶主要受ATP调节; 变构抑制剂:ATP;丙氨酸 变构激活剂:果糖-1,6-双磷酸 2.丙酮酸脱羧酶作用机制

丙酮酸脱羧酶是乙醇发酵中的一种酶,其仅在酵母与微生物中存在。其脱羧机制是通过焦磷酸硫铵素中的噻唑环可以形成活性碳负离子,与丙酮酸结合使后者脱羧。 3.糖酵解乳酸发酵的生理意义

(1)在缺氧条件下为生命活动提供能量的途径,尤其对肌肉的收缩很重要;

(2)某些组织所依赖的获能或主要获能的方式,如视网膜,癌组织,神经;成熟红细胞完全依赖于乳酸发酵供能;

(3)生成的乳酸可以被利用,在肝脏经糖异生乳酸途径重新生成糖。 4.举例说明同工酶在代谢调节中的意义

(1)同工酶是催化同一反应的不同酶,其具有相同的氨基酸序列,位于不同细胞或不同亚细胞结构,在酶动力学,辅酶因子,调控活性方面有所差异。

(2)举例:乳酸脱氢酶LDH。LDH是由两种肽链A,B按不同比例组成的异构体,五种同工酶分别存在于不同组织,如A4存在于骨骼肌细胞,B4存在于心肌细胞,A4易于与丙酮酸结合将丙酮酸还原为乳酸,B4易于将乳酸氧化为丙酮酸。

(3)同工酶在不同的组织器官表现不同的调节方式,同一细胞不同位置作用不同,不同的发育阶段或生理状态不同的同工酶起作用,不同同工酶对变构调节的反应不同。 5.为什么肿瘤组织糖酵解速度比正常组织快?

因为肿瘤细胞乳酸发酵增强,葡萄糖消耗增加。肿瘤细胞生长速度快超过血管的生成,肿瘤组织处于低氧状态通过糖酵解途径提供能量,因而葡萄糖的消耗和酵解速度超过一般的组织。

6.磷酸戊糖途径生理意义

磷酸戊糖途径是从葡萄糖-6-磷酸开始在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的催化下形成6-磷酸葡萄糖酸,进而代谢生成磷酸戊糖作为中间代谢物。

生理意义:1.产生NADPH,其作为供氢体,作为谷胱甘肽的辅酶,参与超氧阴离子反应具有杀菌作用,参加肝脏生物转化反应。 2.合成核糖-5-磷酸。

3.是植物光合作用从CO2合成葡萄糖的部分反应。

4.非氧化阶段将5C变成6C,与糖酵解途径连接起来,使产物可根据需要调节。 7.蚕豆病的病因是什么?如何体现疾病与遗传环境相互作用?

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