生物大分子的结构与功能fyfk.docx

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1、第一篇生生物大分分子的结结构与功功能第第一章氨氨基酸和和蛋白质质一、组组成蛋白白质的220种氨氨基酸的的分类、非非极性氨氨基酸包括括：甘氨氨酸、丙丙氨酸、缬缬氨酸、亮亮氨酸、异异亮氨酸酸、苯丙丙氨酸、脯脯氨酸、极极性氨基基酸极性性中性氨氨基酸：色氨酸酸、酪氨氨酸、丝丝氨酸、半半胱氨酸酸、蛋氨氨酸、天天冬酰胺胺、谷氨氨酰胺、苏苏氨酸酸性性氨基酸酸：天冬冬氨酸、谷谷氨酸碱性性氨基酸酸：赖氨氨酸、精精氨酸、组组氨酸其中中：属于于芳香族族氨基酸酸的是：色氨酸酸、酪氨氨酸、苯苯丙氨酸酸属于于亚氨基基酸的是是：脯氨氨酸含硫硫氨基酸酸包括：半胱氨氨酸、蛋蛋氨酸注意意：在识识记时可可以只记记第一个个字，如如碱

2、性氨氨基酸包包括：赖赖精组二、氨氨基酸的的理化性性质、两两性解离离及等电电点氨基基酸分子子中有游游离的氨氨基和游游离的羧羧基，能能与酸或或碱类物物质结合合成盐，故故它是一一种两性性电解质质。在某某一的溶液液中，氨氨基酸解解离成阳阳离子和和阴离子子的趋势势及程度度相等，成成为兼性性离子，呈呈电中性性，此时时溶液的的称称为该氨氨基酸的的等电点点。、氨氨基酸的的紫外吸吸收性质质芳香族氨氨基酸在在2800nm波波长附近近有最大大的紫外外吸收峰峰，由于于大多数数蛋白质质含有这这些氨基基酸残基基，氨基基酸残基基数与蛋蛋白质含含量成正正比，故故通过对对2800nm波波长的紫紫外吸光光度的测测量可对对蛋白质质

3、溶液进进行定量量分析。、茚茚三酮反反应氨基基酸的氨氨基与茚茚三酮水水合物反反应可生生成蓝紫紫色化合合物，此此化合物物最大吸吸收峰在在5700nm波波长处。由由于此吸吸收峰值值的大小小与氨基基酸释放放出的氨氨量成正正比，因因此可作作为氨基基酸定量量分析方方法。三、肽肽两分分子氨基基酸可借借一分子子所含的的氨基与与另一分分子所带带的羧基基脱去分子水水缩合成成最简单单的二肽肽。二肽肽中游离离的氨基基和羧基基继续借借脱水作作用缩合合连成多多肽。110个以以内氨基基酸连接接而成多多肽称为为寡肽；39个氨氨基酸残残基组成成的促肾肾上腺皮皮质激素素称为多多肽；551个氨氨基酸残残基组成成的胰岛岛素归为为蛋白

4、质质。多肽肽连中的的自由氨氨基末端端称为端，自自由羧基基末端称称为端端，命名名从端端指向端。人体体内存在在许多具具有生物物活性的的肽，重重要的有有：谷胱胱甘肽（GSH）：是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽。半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。GSH的巯基具有还原性，可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免被氧化，使蛋白质或酶处于活性状态。四、蛋蛋白质的的分子结结构、蛋蛋白质的的一级结结构：即即蛋白质质分子中中氨基酸酸的排列列顺序。主要要化学键键：肽键键，有些些蛋白质质还包含含二硫键键。、蛋蛋白质的的高级结结构：包包括二级级、三级级、四级级结构。）蛋蛋白质的的二级结结构：指指蛋白质质

5、分子中中某一段段肽链的的局部空空间结构构，也就就是该段段肽链骨骨架原子子的相对对空间位位置，并并不涉及及氨基酸酸残基侧侧链的构构象。二二级结构构以一级级结构为为基础，多多为短距距离效应应。可分分为：-螺旋旋：多肽肽链主链链围绕中中心轴呈呈有规律律地螺旋旋式上升升，顺时时钟走向向，即右右手螺旋旋，每隔隔3.66个氨基基酸残基基上升一一圈，螺螺距为00.5440nmm。-螺旋的的每个肽肽键的-和第第四个肽肽键的羧羧基氧形形成氢键键，氢键键的方向向与螺旋旋长轴基基本平形形。-折叠叠：多肽肽链充分分伸展，各各肽键平平面折叠叠成锯齿齿状结构构，侧链链基团团交错位位于锯齿齿状结构构上下方方；它们们之间靠靠

6、链间肽肽键羧基基上的氧氧和亚氨氨基上的的氢形成成氢键维维系构象象稳定-转角角：常发发生于肽肽链进行行1800度回折折时的转转角上，常常有个个氨基酸酸残基组组成，第第二个残残基常为为脯氨酸酸。无规规卷曲：无确定定规律性性的那段段肽链。主要要化学键键：氢键键。）蛋蛋白质的的三级结结构：指指整条肽肽链中全全部氨基基酸残基基的相对对空间位位置，显显示为长长距离效效应。主要要化学键键：疏水水键（最最主要）、盐盐键、二二硫键、氢氢键、范范德华力力。）蛋蛋白质的的四级结结构：对对蛋白质质分子的的二、三三级结构构而言，只只涉及一一条多肽肽链卷曲曲而成的的蛋白质质。在体体内有许许多蛋白白质分子子含有二二条或多多

7、条肽链链，每一一条多肽肽链都有有其完整整的三级级结构，称称为蛋白白质的亚亚基，亚亚基与亚亚基之间间呈特定定的三维维空间排排布，并并以非共共价键相相连接。这这种蛋白白质分子子中各个个亚基的的空间排排布及亚亚基接触触部位的的布局和和相互作作用，为为四级结结构。由由一条肽肽链形成成的蛋白白质没有有四级结结构。主要要化学键键：疏水水键、氢氢键、离离子键五、蛋蛋白质结结构与功功能关系系、蛋蛋白质一一级结构构是空间间构象和和特定生生物学功功能的基基础。一一级结构构相似的的多肽或或蛋白质质，其空空间构象象以及功功能也相相似。尿素素或盐酸酸胍可破破坏次级级键-巯基基乙醇可可破坏二二硫键、蛋蛋白质空空间结构构是

8、蛋白白质特有有性质和和功能的的结构基基础。肌红红蛋白：只有三三级结构构的单链链蛋白质质，易与与氧气结结合，氧氧解离曲曲线呈直直角双曲曲线。血红红蛋白：具有个亚基基组成的的四级结结构，可可结合分子氧氧。成人人由两条条-肽链（1141个个氨基酸酸残基）和和两条-肽链（1146个个氨基酸酸残基）组组成。在在氧分压压较低时时，与氧氧气结合合较难，氧氧解离曲曲线呈状曲线线。因为为：第一一个亚基基与氧气气结合以以后，促促进第二二及第三三个亚基基与氧气气的结合合，当前前三个亚亚基与氧氧气结合合后，又又大大促促进第四四个亚基基与氧气气结合，称称正协同同效应。结结合氧后后由紧张张态变为为松弛态态。六、蛋蛋白质的

9、的理化性性质、蛋蛋白质的的两性电电离：蛋蛋白质两两端的氨氨基和羧羧基及侧侧链中的的某些基基团，在在一定的的溶液条件件下可解解离成带带负电荷荷或正电电荷的基基团。、蛋蛋白质的的沉淀：在适当当条件下下，蛋白白质从溶溶液中析析出的现现象。包包括：a.丙酮酮沉淀，破破坏水化化层。也也可用乙乙醇。b.盐析析，将硫硫酸铵、硫硫酸钠或或氯化钠钠等加入入蛋白质质溶液，破破坏在水水溶液中中的稳定定因素电电荷而沉沉淀。、蛋蛋白质变变性：在在某些物物理和化化学因素素作用下下，其特特定的空空间构象象被破坏坏，从而而导致其其理化性性质的改改变和生生物活性性的丧失失。主要要为二硫硫键和非非共价键键的破坏坏，不涉涉及一级级

10、结构的的改变。变变性后，其其溶解度度降低，粘粘度增加加，结晶晶能力消消失，生生物活性性丧失，易易被蛋白白酶水解解。常见见的导致致变性的的因素有有：加热热、乙醇醇等有机机溶剂、强强酸、强强碱、重重金属离离子及生生物碱试试剂、超超声波、紫紫外线、震震荡等。、蛋蛋白质的的紫外吸吸收：由由于蛋白白质分子子中含有有共轭双双键的酪酪氨酸和和色氨酸酸，因此此在2880nmm处有特特征性吸吸收峰，可可用蛋白白质定量量测定。、蛋蛋白质的的呈色反反应a.茚三三酮反应应：经水水解后产产生的氨氨基酸可可发生此此反应，详详见二、b. 双双缩脲反反应：蛋蛋白质和和多肽分分子中肽肽键在稀稀碱溶液液中与硫硫酸酮共共热，呈呈现

11、紫色色或红色色。氨基基酸不出出现此反反应。蛋蛋白质水水解加强强，氨基基酸浓度度升高，双双缩脲呈呈色深度度下降，可可检测蛋蛋白质水水解程度度。七、蛋蛋白质的的分离和和纯化、沉沉淀，见见六、电电泳：蛋蛋白质在在高于或或低于其其等电点点的溶液液中是带带电的，在在电场中中能向电电场的正正极或负负极移动动。根据据支撑物物不同，有有薄膜电电泳、凝凝胶电泳泳等。、透透析：利利用透析析袋把大大分子蛋蛋白质与与小分子子化合物物分开的的方法。、层层析：a.离子子交换层层析，利利用蛋白白质的两两性游离离性质，在在某一特特定时，各各蛋白质质的电荷荷量及性性质不同同，故可可以通过过离子交交换层析析得以分分离。如如阴离子

12、子交换层层析，含含负电量量小的蛋蛋白质首首先被洗洗脱下来来。b.分子子筛，又又称凝胶胶过滤。小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出。、超超速离心心：既可可以用来来分离纯纯化蛋白白质也可可以用作作测定蛋蛋白质的的分子量量。不同同蛋白质质其密度度与形态态各不相相同而分分开。八、多多肽链中中氨基酸酸序列分分析a.分析析纯化蛋蛋白质的的氨基酸酸残基组组成（蛋蛋白质水水解为个个别氨基基酸，测测各氨基基酸的量量及在蛋蛋白质中中的百分分组成）测测定肽链链头、尾尾的氨基基酸残基基二硝基氟氟苯法（DNP法）头头端尾端端羧肽肽酶、法法等丹酰氯法法水水解肽链链，分别别分析胰凝乳蛋蛋白酶

13、（糜糜蛋白酶酶）法：水解芳芳香族氨氨基酸的的羧基侧侧肽键胰蛋白酶酶法：水水解赖氨氨酸、精精氨酸的的羧基侧侧肽键溴化脯法法：水解解蛋氨酸酸羧基侧侧的肽键键Edmaan降解解法测定定各肽段段的氨基基酸顺序序（氨基基末端氨氨基酸的的游离-氨基与与异硫氰氰酸苯酯酯反应形形成衍生生物，用用层析法法鉴定氨氨基酸种种类） b.通过过核酸推推演氨基基酸序列列。第第二章核酸酸的结构构与功能能一、核核酸的分分子组成成：基本本组成单单位是核核苷酸，而而核苷酸酸则由碱碱基、戊戊糖和磷磷酸三种种成分连连接而成成。两类类核酸：脱氧核核糖核酸酸（DNNA），存存在于细细胞核和和线粒体体内。核糖核核酸（RRNA），存存在于细

14、细胞质和和细胞核核内。、碱碱基：NH2NH2OCH33OOOOONNH2胞胞嘧啶胸腺腺嘧啶尿嘧嘧啶鸟嘌嘌呤腺嘌嘌呤嘌呤和嘧嘧啶环中中均含有有共轭双双键，因因此对波波长2660nmm左右的的紫外光光有较强强吸收，这这一重要要的理化化性质被被用于对对核酸、核核苷酸、核核苷及碱碱基进行行定性定定量分析析。、戊戊糖：DDNA分分子的核核苷酸的的糖是是-D-2-脱脱氧核糖糖，RNNA中为为-D-核糖。、磷磷酸：生生物体内内多数核核苷酸的的磷酸基基团位于于核糖的的第五位位碳原子子上。二、核核酸的一一级结构构核苷苷酸在多多肽链上上的排列列顺序为为核酸的的一级结结构，核核苷酸之之间通过过3，5磷酸二二酯键连连

15、接。三、DNA的空间结构与功能、DNA的二级结构DNA双双螺旋结结构是核核酸的二二级结构构。双螺螺旋的骨骨架由糖和磷磷酸基构构成，两两股链之之间的碱碱基互补补配对，是是遗传信信息传递递者，DDNA半半保留复复制的基基础，结结构要点点：a.DNNA是一一反向平平行的互互补双链链结构亲水的的脱氧核核糖基和和磷酸基基骨架位位于双链链的外侧侧，而碱碱基位于于内侧，碱碱基之间间以氢键键相结合合，其中中，腺嘌嘌呤始终终与胸腺腺嘧啶配配对，形形成两个个氢键，鸟鸟嘌呤始始终与胞胞嘧啶配配对，形形成三个个氢键。b.DNNA是右右手螺旋旋结构螺旋直直径为22nm。每每旋转一一周包含含了100个碱基基，每个个碱基的

16、的旋转角角度为336度。螺螺距为33.4nnm，每每个碱基基平面之之间的距距离为00.344nm。c.DNNA双螺螺旋结构构稳定的的维系横向靠靠互补碱碱基的氢氢键维系系，纵向向则靠碱碱基平面面间的疏疏水性堆堆积力维维持，尤尤以后者者为重要要。、DNA的三级结构三级级结构是是在双螺螺旋基础础上进一一步扭曲曲形成超超螺旋，使使体积压压缩。在在真核生生物细胞胞核内，DNA三级结构与一组组蛋白共同组成核小体。在核小体的基础上，DNA链经反复折叠形成染色体。、功功能DNA的的基本功功能就是是作为生生物遗传传信息复复制的模模板和基基因转录录的模板板，它是是生命遗遗传繁殖殖的物质质基础，也也是个体体生命活活

17、动的基基础。DNA中中的核糖糖和磷酸酸构成的的分子骨骨架是没没有差别别的，不不同区段段的DNNA分子子只是碱碱基的排排列顺序序不同。四、RNA的空间结构与功能DNA是是遗传信信息的载载体，而而遗传作作用是由由蛋白质质功能来来体现的的，在两两者之间间RNAA起着中中介作用用。其种种类繁多多，分子子较小，一一般以单单链存在在，可有有局部二二级结构构，各类类RNAA在遗传传信息表表达为氨氨基酸序序列过程程中发挥挥不同作作用。如如：名称称功能能核蛋白体体RNAA(rRRNA)核蛋白体体组成成成分信使RNNA(mmRNAA)蛋白质合合成模板板转运RNNA(ttRNAA)转运氨基基酸不均一核核RNAA(H

18、nnRNAA)成熟mRRNA的的前体小核RNNA(SSnRNNA)参与HnnRNAA的剪接接、转运运小核仁RRNA(SnooRNAA)rRNAA的加工工和修饰饰、信信使RNNA（半衰期期最短）hnRNA为mRNA的初级产物，经过剪接切除内含子，拼接外显子，成为成熟的mRNA并移位到细胞质）大大多数的的真核mmRNAA在转录录后末端加加上一个个-甲基鸟鸟嘌呤及及三磷酸酸鸟苷帽帽子，帽帽子结构构在mRRNA作作为模板板翻译成成蛋白质质的过程程中具有有促进核核蛋白体体与mRRNA的的结合，加加速翻译译起始速速度的作作用，同同时可以以增强mmRNAA的稳定定性。末端多多了一个个多聚腺腺苷酸尾尾巴，可可

19、能与mmRNAA从核内内向胞质质的转位位及mRRNA的的稳定性性有关。）功功能是把把核内DDNA的的碱基顺顺序，按按照碱基基互补的的原则，抄抄录并转转送至胞胞质，以以决定蛋蛋白质合合成的氨氨基酸排排列顺序序。mRRNA分分子上每每3个核苷苷酸为一一组，决决定肽链链上某一一个氨基基酸，为为三联体体密码。、转转运RNNA（分子量量最小）tRNA分子中含有1020稀有碱基，包括双氢尿嘧啶，假尿嘧啶和甲基化的嘌呤等。）二二级结构构为三叶叶草形，位位于左右右两侧的的环状结结构分别别称为DDHU环环和T环，位位于下方方的环叫叫作反密密码环。反反密码环环中间的的3个碱基基为反密密码子，与与mRNNA上相相应

20、的三三联体密密码子形形成碱基基互补。所所有tRRNA33末端均均有相同同的CCCA-OOH结构构。）三三级结构构为倒LL型。）功功能是在在细胞蛋蛋白质合合成过程程中作为为各种氨氨基酸的的戴本并并将其转转呈给mmRNAA。、核核蛋白体体RNAA（含量最最多）原原核生物物的rRRNA的的小亚基基为166S，大大亚基为为5S、23SS；真核核生物的的rRNNA的小小亚基为为18SS，大亚亚基为55S、5.88S、28SS。真核核生物的的18SSrRNNA的二二级结构构呈花状状。）rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体，它是蛋白质合成机器核蛋白体的组成成分，参与蛋白质的合成。、核酶：某些RNA 分子本身具

21、有自我催化能，可以完成rRNA的剪接。这种具有催化作用的RNA称为核酶。五、核核酸的理理化性质质、DNA的变性在某某些理化化因素作作用下，如如加热，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，变成单链，即为变性。监测是否发生变性的一个最常用的指标是DNA在紫外区260nm波长处的吸光值变化。解链过程中，吸光值增加，并与解链程度有一定的比例关系，称为DNA的增色效应。紫外光吸收值达到最大值的50时的温度称为DNA的解链温度（Tm），一种DNA分子的Tm值大小与其所含碱基中的GC比例相关，GC比例越高，Tm值越高。、DNA的复性和杂交变性性DNAA在适当当条件下下，两条条互补链链可

22、重新新恢复天天然的双双螺旋构构象，这这一现象象称为复复性，其其过程为为退火，产产生减色色效应。不不同来源源的核酸酸变性后后，合并并一起复复性，只只要这些些核苷酸酸序列可可以形成成碱基互互补配对对，就会会形成杂杂化双链链，这一一过程为为杂交。杂杂交可发发生于DDNADNAA之间，RRNARNAA之间以以及RNNADNAA之间。六、核核酸酶（注注意与核核酶区别别）指所所有可以以水解核核酸的酶酶，在细细胞内催催化核酸酸的降解解。可分分为DNNA酶和和RNAA酶；外外切酶和和内切酶酶；其中中一部分分具有严严格的序序列依赖赖性，称称为限制制性内切切酶。第第三章酶一、酶酶的组成成单纯纯酶：仅仅由氨基基酸残

23、基基构成的的酶。结合合酶：酶酶蛋白：决定反反应的特特异性；辅辅助因子子：决定定反应的的种类与与性质；可以为为金属离离子或小小分子有有机化合合物。可分分为辅酶酶：与酶酶蛋白结结合疏松松，可以以用透析析或超滤滤方法除除去。辅基：与与酶蛋白白结合紧紧密，不不能用透透析或超超滤方法法除去。酶蛋白与与辅助因因子结合合形成的的复合物物称为全全酶，只只有全酶酶才有催催化作用用。参与组成成辅酶的的维生素素转移的基基团辅酶酶或辅基基所含维生生素氢原子NAD+NADDP+尼克酰胺胺（维生生素PPP）FMNFADD维生素BB2醛基TPP维生素BB1酰基辅酶A硫辛酸酸泛酸、硫硫辛酸烷基钴胺类辅辅酶类维生素BB12二氧

24、化碳碳生物素生物素氨基磷酸吡哆哆醛吡哆醛（维维生素BB6）甲基、等等一碳单单位四氢叶酸酸叶酸二、酶酶的活性性中心酶的的活性中中心由酶酶作用的的必需基基团组成成，这些些必需基基团在空空间位置置上接近近组成特特定的空空间结构构，能与与底物特特异地结结合并将将底物转转化为产产物。对对结合酶酶来说，辅辅助因子子参与酶酶活性中中心的组组成。但但有一些些必需基基团并不不参加活活性中心心的组成成。三、酶酶反应动动力学酶促促反应的的速度取取决于底底物浓度度、酶浓浓度、PPH、温温度、激激动剂和和抑制剂剂等。、底底物浓度度）在在底物浓浓度较低低时，反反应速度度随底物物浓度的的增加而而上升，加加大底物物浓度，反反

25、应速度度趋缓，底底物浓度度进一步步增高，反反应速度度不再随随底物浓浓度增大大而加快快，达最最大反应应速度，此此时酶的的活性中中心被底底物饱合合。）米米氏方程程式VVmmaxSKmmSa.米氏氏常数KKm值等等于酶促促反应速速度为最最大速度度一半时时的底物物浓度。b.Kmm值愈小小，酶与与底物的的亲和力力愈大。c.Kmm值是酶酶的特征征性常数数之一，只只与酶的的结构、酶酶所催化化的底物物和反应应环境如如温度、PH、离子强度有关，与酶的浓度无关。d.Vmmax是是酶完全全被底物物饱和时时的反应应速度，与与酶浓度度呈正比比。、酶酶浓度在酶酶促反应应系统中中，当底底物浓度度大大超超过酶浓浓度，使使酶被

26、底底物饱和和时，反反应速度度与酶的的浓度成成正比关关系。、温温度温度度对酶促促反应速速度具有有双重影影响。升升高温度度一方面面可加快快酶促反反应速度度，同时时也增加加酶的变变性。酶酶促反应应最快时时的环境境温度称称为酶促促反应的的最适温温度。酶酶的活性性虽然随随温度的的下降而而降低，但但低温一一般不使使酶破坏坏。酶的的最适温温度不是是酶的特特征性常常数，它它与反应应进行的的时间有有关。、PH酶活活性受其其反应环环境的PPH影响响，且不不同的酶酶对PHH有不同同要求，酶酶活性最最大的某某一PHH值为酶酶的最适适PH值，如如胃蛋白白酶的最最适PHH约为1.8，肝肝精氨酸酸酶最适适PH为9.88，但

27、多多数酶的的最适PPH接近近中性。最适适PH不是是酶的特特征性常常数，它它受底物物浓度、缓缓冲液的的种类与与浓度、以以及酶的的纯度等等因素影影响。、激激活剂使酶酶由无活活性或使使酶活性性增加的的物质称称为酶的的激活剂剂，大多多为金属属离子，也也有许多多有机化化合物激激活剂。分分为必需需激活剂剂和非必必需激活活剂。、抑抑制剂凡能能使酶的的催化活活性下降降而不引引起酶蛋蛋白变性性的物质质统称为为酶的抑抑制剂。大大多与酶酶的活性性中心内内、外必必需基团团相结合合，从而而抑制酶酶的催化化活性。可可分为：）不不可逆性性抑制剂剂：以共共价键与与酶活性性中心上上的必需需基团相相结合，使使酶失活活。此种种抑制

28、剂剂不能用用透析、超超滤等方方法去除除。又可可分为：a.专一一性抑制制剂：如如农药敌敌百虫、敌敌敌畏等等有机磷磷化合物物能特民民地与胆胆碱酯酶酶活性中中心丝氨氨酸残基基的羟基基结合，使使酶失活活，解磷磷定可解解除有机机磷化合合物对羟羟基酶的的抑制作作用。b.非专专一性抑抑制剂：如低浓浓度的重重金属离离子如汞汞离子、银银离子可可与酶分分子的巯巯基结合合，使酶酶失活，二二巯基丙丙醇可解解毒。化化学毒气气路易士士气是一一种含砷砷的化合合物，能能抑制体体内的巯巯基酶而而使人畜畜中毒。）可可逆性抑抑制剂：通常以以非共价价键与酶酶和（或或）酶底物复复合物可可逆性结结合，使使酶活性性降低或或消失。采采用透析

29、析或超滤滤的方法法可将抑抑制剂除除去，使使酶恢复复活性。可可分为：a.竞争争性抑制制剂：与与底物竞竞争酶的的活性中中心，从从而阻碍碍酶与底底物结合合形成中中间产物物。如丙丙二酸对对琥珀酸酸脱氢酶酶的抑制制作用；磺胺类类药物由由于化学学结构与与对氨基基苯甲酸酸相似，是是二氢叶叶酸合成成酶的竞竞争抑制制剂，抑抑制二氢氢叶酸的的合成；许多抗抗代谢的的抗癌药药物，如如氨甲蝶蝶呤（MMTX）、5-氟尿嘧嘧啶（-FUU ）、6-巯基嘌嘌呤（66-MPP)等，几几乎都是是酶的竞竞争性抑抑制剂，分分别抑制制四氢叶叶酸、脱脱氧胸苷苷酸及嘌嘌呤核苷苷酸的合合成。Vmaxx不变，KKm值增增大b.非竞竞争性抑抑制剂

30、：与酶活活性中心心外的必必需基团团结合，不不影响酶酶与底物物的结合合，酶和和底物的的结合也也不影响响与抑制制剂的结结合。Vmaxx降低，KKm值不不变c.反竞竞争性抑抑制剂：仅与酶酶和底物物形成的的中间产产物结合合，使中中间产物物的量下下降。Vmaxx、 Kmm均降低低四、酶酶活性的的调节、酶酶原的激激活有些些酶在细细胞内合合成或初初分泌时时只是酶酶的无活活性前体体，必须须在一定定条件下下，这些些酶的前前体水解解一个或或几个特特定的肽肽键，致致使构象象发生改改变，表表现出酶酶的活性性。酶原原的激活活实际上上是酶的的活性中中心形成成或暴露露的过程程。生理理意义是是避免细细胞产生生的蛋白白酶对细细

31、胞进行行自身消消化，并并使酶在在特定的的部位环环境中发发挥作用用，保证证体内代代谢正常常进行。、变变构酶体内内一些代代谢物可可以与某某些酶分分子活性性中心外外的某一一部位可可逆地结结合，使使酶发生生变构并并改变其其催化活活性，有有变构激激活与变变构抑制制。、酶酶的共价价修饰调调节酶蛋蛋白肽链链上的一一些基团团可与某某种化学学基团发发生可逆逆的共价价结合，从从而改变变酶的活活性，这这一过程程称为酶酶的共价价修饰。在在共价修修饰过程程中，酶酶发生无无活性与与有活性性两种形形式的互互变。酶酶的共价价修饰包包括磷酸酸化与脱脱磷酸化化、乙酰酰化与脱脱乙酰化化、甲基基化与脱脱甲基化化、腺苷苷化与脱脱腺苷化

32、化等，其其中以磷磷酸化修修饰最为为常见。五、同同工酶同工工酶是指指催化相相同的化化学反应应，而酶酶蛋白的的分子结结构、理理化性质质乃至免免疫学性性质不同同的一组组酶。同同工酶是是由不同同基因或或等位基基因编码码的多肽肽链，或或由同一一基因转转录生成成的不同同mRNNA翻译译的不同同多肽链链组成的的蛋白质质。翻译译后经修修饰生成成的多分分子形式式不在同同工酶之之列。同同工酶存存在于同同一种属属或同一一个体的的不同组组织或同同一细胞胞的不同同亚细胞胞结构中中。如乳乳酸脱氢氢酶是四四聚体酶酶。亚基基有两型型：骨骼骼肌型（M型）和心肌型（H型）。两型亚基以不同比例组成五种同工酶，如LDH1（HHHH)

33、、LDH2(HHHM）等。它们具有不同的电泳速度，对同一底物表现不同的Km值。单个亚基无酶的催化活性。心肌、肾以LDH1为主，肝、骨骼肌以LDH5为主。肌酸酸激酶是是二聚体体，亚基基有M型（肌肌型）和和B型（脑脑型）两两种。脑脑中含CCK1（BB型）；骨骼肌肌中含CCK3（MM型）；CK22（MB型）仅仅见于心心肌。第第四章维生生素一、脂脂溶性维维生素、维维生素AA作用用：与眼眼视觉有有关，合合成视紫紫红质的的原料；维持上上皮组织织结构完完整；促促进生长长发育。缺乏乏可引起起夜盲症症、干眼眼病等。、维维生素DD作用用：调节节钙磷代代谢，促促进钙磷磷吸收。缺乏乏儿童引引起佝偻偻病，成成人引起起软

34、骨病病。、维维生素EE作用用：体内内最重要要的抗氧氧化剂，保保护生物物膜的结结构与功功能；促促进血红红素代谢谢；动物物实验发发现与性性器官的的成熟与与胚胎发发育有关关。、维维生素KK作用用：与肝肝脏合成成凝血因因子、有关。缺乏乏时可引引起凝血血时间延延长，血血块回缩缩不良。二、水水溶性维维生素、维维生素BB1 又名名硫胺素素，体内内的活性性型为焦焦磷酸硫硫胺素（TPP）TPP是是-酮酸氧氧化脱羧羧酶和转转酮醇酶酶的辅酶酶，并可可抑制胆胆碱酯酶酶的活性性，缺乏乏时可引引起脚气气病和（或或）末梢梢神经炎炎。、维维生素BB2又名名核黄素素，体内内的活性性型为黄黄素单核核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核

35、苷酸（FAD）FMN和和FADD是体内内氧化还还原酶的的辅基，缺缺乏时可可引起口口角炎、唇唇炎、阴阴囊炎、眼眼睑炎等等症。、维维生素PPP包括括尼克酸酸及尼克克酰胺，肝内能将色氨酸转变成维生素PP，体内的活性型包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）。NAD和NAADP在体内内是多种种不需氧氧脱氢酶酶的辅酶酶，缺乏乏时称为为癞皮症症，主要要表现为为皮炎、腹腹泻及痴痴呆。、维维生素BB6包括括吡哆醇醇、吡哆哆醛及吡吡哆胺，体体内活性性型为磷磷酸吡哆哆醛和磷磷酸吡哆哆胺。磷酸吡哆哆醛是氨氨基酸代代谢中的的转氨酶酶及脱羧羧酶的辅辅酶，也也是-氨基-酮戊酸酸（ALL

36、A）合合成酶的的辅酶。、泛泛酸又称称遍多酸酸，在体体内的活活性型为为辅酶AA及酰基基载体蛋蛋白（AACP）。在体体内辅酶酶A及酰基基载体蛋蛋白（AACP）构构成酰基基转移酶酶的辅酶酶。、生生物素生物素是是体内多多种羧化化酶的辅辅酶，如如丙酮酸酸羧化酶酶，参与与二氧化化碳的羧羧化过程程。、叶叶酸以四氢叶叶酸的形形式参与与一碳基基团的转转移，一一碳单位位在体内内参加多多种物质质的合成成，如嘌嘌呤、胸胸腺嘧啶啶核苷酸酸等。叶叶酸缺乏乏时，DDNA合合成受抑抑制，骨骨髓幼红红细胞DDNA合合成减少少，造成成巨幼红红细胞贫贫血。、维维生素BB12又名名钴胺素素，唯一一含金属属元素的的维生素素。参与与同型

37、半半工半胱胱氨酸甲甲基化生生成蛋氨氨酸的反反应，催催化这一一反应的的蛋氨酸酸合成酶酶（又称称甲基转转移酶）的辅基是维生素B12，它参与甲基的转移。一方面不利于蛋氨酸的生成，同时也影响四氢叶酸的再生，最终影响嘌呤、嘧啶的合成，而导致核酸合成障碍，产生巨幼红细胞性贫血。、维维生素CC促进进胶原蛋蛋白的合合成；是是催化胆胆固醇转转变成77-羟胆固固醇反应应的7-羟化酶酶的辅酶酶；参与与芳香族族氨基酸酸的代谢谢；增加加铁的吸吸收；参参与体内内氧化还还原反应应，保护护巯基等等作用。第二二篇物质质代谢及及其调节节第第一章糖代代谢一、糖糖酵解、过过程：见图11-1糖酵解过过程中包包含两个个底物水水平磷酸酸化

38、：一一为1,3-二二磷酸甘甘油酸转转变为33-磷酸酸甘油酸酸；二为为磷酸烯烯醇式丙丙酮酸转转变为丙丙酮酸。、调调节）磷酸酸果糖激激酶-11变构构抑制剂剂：ATTP、柠柠檬酸变构构激活剂剂：AMMP、ADP、1，6-双磷磷酸果糖糖（产物物反馈激激，比较较少见）和和2，6-双磷磷酸果糖糖（最强强的激活活剂）。）丙丙酮酸激激酶变构抑制制剂：AATP 、肝内内的丙氨氨酸变构激活活剂：11，6-双磷磷酸果糖糖）葡葡萄糖激激酶变构构抑制剂剂：长链链脂酰辅辅酶A注：此项无无需死记记硬背，理理解基础础上记忆忆是很容容易的，如如知道糖糖酵解是是产生能能量的，那那么有AATP等等能量形形式存在在，则可可抑制该该反

39、应，以以利节能能，上述述的柠檬檬酸经三三羧酸循循环也是是可以产产生能量量的，因因此也起起抑制作作用；产产物一般般来说是是反馈抑抑制的；但也有有特殊，如如上述的的1，6-双磷磷酸果糖糖。特殊殊的需要要记忆，只只属少数数。以下下类同。关关于共价价修饰的的调节，只只需记住住几个特特殊的即即可，下下面章节节提及。 (1)糖原1-磷酸酸葡萄糖糖(2)葡葡萄糖己糖激激酶6-磷酸酸葡萄糖糖66-磷酸酸果糖66-磷酸酸果糖-1-激激酶ATPADPPATPPADPP磷磷酸二羟羟丙酮1,6-二磷酸酸果糖3-磷酸酸甘油醛醛1,33-二磷磷酸甘油油酸NNAD+NADDHHH+3-磷酸酸甘油酸酸2-磷磷酸甘油油酸磷酸酸

40、烯醇式式丙酮酸酸丙酮酮酸激酶酶ADPATTPAADPATTP丙酮酸乳乳酸NNADHHH+NNAD+注：红色色表示该该酶为该该反应的的限速酶酶；蓝色色ATPP表示消消耗，红红色ATTP和NNADHH等表示示生成的的能量或或可以转转变为能能量的物物质。以以下类同同。（图图1-11）、生生理意义义）迅迅速提供供能量，尤尤其对肌肌肉收缩缩更为重重要。若若反应按按（）进进行，可可净生成成分子子ATPP，若反反应按（）进行行，可净净生成分子AATP；另外，酵酵解过程程中生成成的个个NADDH在有有氧条件件下经电电子传递递链，发发生氧化化磷酸化化，可生生成更多多的ATTP，但但在缺氧氧条件下下丙酮酸酸转化为

41、为乳酸将将消耗NNADHH，无NAADH净净生成。）成成熟红细细胞完全全依赖糖糖酵解供供能，神神经、白白细胞、骨骨髓等代代谢极为为活跃，即即使不缺缺氧也常常由糖酵酵解提供供部分能能量。）红红细胞内内1，3-二磷磷酸甘油油酸转变变成的22，-二磷酸酸甘油酸酸可与血血红蛋白白结合，使使氧气与与血红蛋蛋白结合合力下降降，释放放氧气。）肌肌肉中产产生的乳乳酸、丙丙氨酸（由由丙酮酸酸转变）在在肝脏中中能作为为糖异生生的原料料，生成成葡萄糖糖。、乳酸酸循环葡萄糖葡葡萄糖葡萄糖糖糖糖糖异酵酵生解解途途途径径丙酮酸丙酮酸酸乳酸乳酸酸乳酸(肝)(血液)(肌肉)乳酸酸循环是是由于肝肝内糖异异生活跃跃，又有有葡萄糖

42、糖-6-磷酸酶酶可水解解6-磷酸酸葡萄糖糖，释出出葡萄糖糖。肌肉肉除糖异异生活性性低外，又又没有葡葡萄糖-6-磷磷酸酶。生理理意义：避免损损失乳酸酸以及防防止因乳乳酸堆积积引起酸酸中毒。二、糖糖有氧氧氧化、过过程1)、经经糖酵解解过程生生成丙酮酮酸2)、丙丙酮酸丙酮酸酸脱氢酶酶复合体体乙酰酰辅酶AANAD+NADDHHH+限速速酶的辅辅酶有：TPPPFADDNADD+CoAA及硫辛辛酸3)、三三羧酸循循环草酰酰乙酸乙酰辅辅酶A 柠檬酸酸合成酶酶柠檬檬酸异柠檬檬酸异异柠檬酸酸脱氢酶酶NAD+NADDHHH+-酮戊戊二酸-酮戊二二酸脱氢氢酶复合合体琥琥珀酸酰酰CoAA琥珀酸酸NAD+NADDHHH

43、+GDDPGTPP延胡索索酸苹果酸酸草酰乙乙酸FADFFADHH2NNAD+NADDHHH+三羧酸循循环中限限速酶-酮戊二二酸脱氢氢酶复合合体的辅辅酶与丙丙酮酸脱脱氢酶复复合体的的辅酶同同。三羧酸循循环中有有一个底底物水平平磷酸化化，即琥琥珀酰CCOA转转变成琥琥珀酸，生生成GTTP；加加上糖酵酵解过程程中的两两个，本本书中共共三个底底物水平平磷酸化化。、调调节）丙丙酮酸脱脱氢酶复复合体抑制制：乙酰酰辅酶AA、NADDH、ATPP激活活：AMMP、钙钙离子）异异柠檬酸酸脱氢酶酶和-酮戊二二酸脱氢氢酶NADHH、ATPP反馈抑抑制、生生理意义义）基基本生理理功能是是氧化供供能。）三三羧酸循循环是体体内糖、