生物化学最核心的知识点总结.docx
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生物化学最核心的知识点总结
生物化学最核心的知识点总结
1）竞争性抑制：
抑制剂的结构与底物结构相似，共同竞争酶的活性中心。
抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。
此类抑制作用最大速度Vmax不变，表观Km值升高。
2）非竞争性抑制：
抑制剂与底物结构不相似或完全不同，只与酶的活性中心以外的必需基团结合。
不影响酶在结合抑制剂后与底物的结合。
该抑制作用的强弱只与抑制剂的浓度有关。
此类抑制作用最大速度Vmax下降，表观Km值不变。
3）反竞争性抑制：
抑制剂只与酶-底物复合物结合，生成的三元复合物不能解离出产物。
此类抑制作用最大速度Vmax和表观Km值均下降。
2.线粒体内生成的NADPH可直接参加氧化磷酸化过程，但在胞浆中生成的NADPH不能自由透过线粒体内膜，故线粒体外NADPH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体，然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。
这种转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。
（1）α-磷酸甘油穿梭：
这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中，胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2，磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆，参与下一轮穿梭，而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链，生成2分子ATP
（2）苹果酸-天冬氨酸穿梭：
这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中，胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下，使草酰乙酸还原为苹果酸，后者通过线粒体外膜上的α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体，又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和NADH。
NADH进入NADH氧化呼吸链，生成3分子ATP。
可见，在不同组织，通过不同穿梭机制，胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样，参与氧化呼吸链的途径不一样，生成的ATP数目不一样。
3.
1）作为酶活性中心的催化基团参加反应；
2）作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用；
3）为稳定酶的空间构象所必需；
4）中和阴离子，降低反应的静电斥力。
4.肽链延长在核蛋白体上连续性循环。
（1）进位：
氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位；
（2）转肽酶催化成肽；（3）转位：
由EF-G转位酶催化，新生肽酰-tRNA-mRNA位移入P位，A位空留，卸载tRNA移入E位并脱离。
成熟的真核生物mRNA的结构特点是：
（1）大多数真核mRNA在5′-端以m7GpppN为分子的起始结构。
这种结构称为帽子结构。
帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性；
（2）在真核mRNA的3′末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。
一般有数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。
因为在基因内没有找到它相应的序列，因此认为它是在RNA生成后才加上去的。
随着mRNA存在的时间延续，这段多聚A尾巴慢慢变短。
因此，目前认为这种3′-末端结构可能与mRNA从细胞核向细胞质的转位及mRNA的稳定性有关。
2.
（1）TAC中有4次脱氢、2次脱羧及1次底物水平磷酸化。
（2）TAC中有3个不可逆反应、3个关键酶（异柠檬酸脱氢酶、α—酮戊二酸脱氢酶系、柠檬酸合酶）。
（3）TAC的中间产物包括草酰乙酸在内起着催化剂的作用。
草酰乙酸的回补反应是丙酮酸的直接羧化或者经苹果酸脱氢生成。
三羧酸循环的生理意义：
TAC是三大营养素彻底氧化的最终代谢通路。
TAC是三大营养素代谢联系的枢纽。
TAC为其他合成代谢提供小分子前体。
TAC为氧化磷酸化提供还原当量。
3.体内氨基酸主要来源：
食物蛋白质的消化吸收；组织蛋白质的分解；经转氨基反应合成非必需氨基酸。
主要的去路有：
合成组织蛋白质；脱氨基作用产生的氨合成尿素；α-酮酸转变成糖和/或酮体，并氧化产能；脱羧基作用生成胺类；转变为嘌呤、嘧啶等其他含氮化合物。
5.草酰乙酸在物质中的代谢作用？
草酰乙酸在TAC循环中起着催化剂一样的作用，其量决定细胞内三羧酸循环的速度，草酰乙酸主要来源于糖代谢丙酮酸羧化，故糖代谢障碍时，三羧酸循环及脂的分解代谢不能顺利进行；草酰乙酸是糖异生的重要代谢物；草酰乙酸与氨基酸代谢及核苷酸代谢有关；草酰乙酸参与了乙酰CoA从线粒体转运至胞浆的过程，这与糖转变为脂的过程密切相关；草酰乙酸参与了胞浆内NADH转运到线粒体的过程（苹果酸-天冬氨酸穿梭）；草酰乙酸可经转氨基作用合成天冬氨酸；草酰乙酸在胞浆中可生成丙酮酸，然后进入线粒体进一步氧化为CO2、H2O、ATP。
4．鸟氨酸循环：
经鸟氨酸、瓜氨酸及精氨酸等步骤合成尿素后，又重新回到鸟氨酸的一种循环过程。
不断地将体内有毒性的氨转变成尿素，达到解除氨毒的作用。
丙氨酸-葡萄糖循环：
将肌肉蛋白分解的氨经丙酮酸转氨基生成丙氨酸后随血液转运到肝，丙氨酸经肝脱氨基生成丙酮酸和氨，丙酮酸经肝糖异生形成葡萄糖，而氨经肝鸟氨酸循环合成尿素，葡萄糖经血液回到肌肉经肌肉经酵解过程再生成丙酮酸。
将肌肉中代谢产生的氨通过丙酮酸形式转运到肝而合成尿素。
甲硫氨酸：
甲硫氨酸经SAM、同型半胱氨酸等中间代谢，进而重新生成甲硫氨酸的循环过程。
为体内甲基化反应提供活性甲基的供体（SAM）
1．草酰乙酸在葡萄糖的氧化分解及糖异生代谢中起着十分重要的作用。
（1）草酰乙酸是三羧酸循环中的起始物，糖氧化产生的乙酰CoA必须首先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，才能彻底氧化。
（2）草酰乙酸可以作为糖异生的原料，循糖异生途径异生为糖。
（3）草酰乙酸是丙酮酸、乳酸及生糖氨基酸等异生为糖时的中间产物，这些物质必须转变成草酰乙酸后再异生为糖。
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2.乙酰CoA是糖、脂、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物，也是三大营养代谢联系的枢纽。
乙酰CoA的生成：
糖有氧氧化；脂酸B氧化；氨基酸分解代谢；甘油及乳酸分解。
乙酰CoA的代谢去路：
进入三羧酸循环彻底氧化分解，体内能量的主要来源；在肝细胞线粒体生成酮体，为缺糖时重要能源之一；合成脂肪酸；合成胆固醇；合成神经递质乙酰胆碱。
3.高氨血症时，脑中的反应为氨+α-酮戊二酸生成谷氨酸，氨+谷氨酸生成谷氨酰胺，脑内α-酮戊二酸减少导致了三羧酸循环减慢，从而使ATP生成减少，脑组织供能缺乏表现为昏迷。
4．丙酮酸转氨基丙酮酸
（2）丙酮酸无氧酵解乳酸
（3）丙酮酸糖异生葡萄糖
（4）丙酮酸酵解逆行磷酸二羟丙酮甘油
（5）丙酮酸氧化脱羧乙酰CoA呼吸链CO2+H2O
（6）丙酮酸氧化脱羧乙酰CoA脂肪酸合成脂肪酸
（7）丙酮酸氧化脱羧乙酰CoA酮体合成酮体
（8）丙酮酸氧化脱羧乙酰CoA胆固醇合成胆固醇
（9）丙酮酸羧化草酰乙酸
10．酶分子中与酶的活性密切相关的基团称为酶的必需基团。
这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，形成具有特定空间结构的区域。
该区域能与底物特异地结合并将底物转化为产物。
该区域称为酶的活性中心。
1酶“诱导锲合假说”？
．酶在发挥其催化作用之前，必须先与底物密切结合。
这种结合不是锁与钥匙式的机械关系，而是在酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，这一过程称为没底物结合的诱导契合假说。
酶的构象改变有利于与底物结合；底物也在酶的诱导下发生变形，处于不稳定状态，易受酶的催化攻击。
这种不稳定状态称为过渡态。
过渡态的底物与酶的活性中心在结构上最相吻合，从而降低反应的活化能。
3．DNA复制是半不连续的，顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。
另一股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。
4．乳糖操纵子含Z、Y、及A三个结构基因，编码降解乳糖的酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P和一个调节基因I，在P序列上游还有一个CAP结合位点。
由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成lac操纵子的调控区，三个编码基因由同一个调控区调节。
乳糖操纵子的调节机制可分为三个方面：
（1）阻遏蛋白的负性调节没有乳糖时,阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录起动；有乳糖时,少量半乳糖作为诱导剂结合阻遏蛋白，改变了它的构象，使它与O序列解离,RNA聚合酶与P序列结合,转录起动。
（2）CAP的正性调节没有葡萄糖时，cAMP浓度高，结合cAMP的CAP与lac操纵子启动序列附近的CAP结合位点结合，激活RNA转录活性；有葡萄糖时，cAMP浓度低，cAMP与CAP结合受阻，CAP不能与CAP结合位点结合，RNA转录活性降低。
（3）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；如无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
3．在脂质代谢中，乙酰CoA主要来自脂肪酸的β-氧化，也可来自甘油的氧化分解。
在肝脏，乙酰CoA可被转化成酮体向肝外输送。
在脂肪酸生物合成中，乙酰CoA是基本原料之一。
乙酰CoA也是胆固醇合成的基本原料之
5．DNA双螺旋结构模型的要点：
（1）DNA是以反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。
（2）DNA是一右手螺旋结构。
螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°。
螺距为3.4nm
（3）DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。
原核生物转录终止？
．RNA-pol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，就是转录终止。
依据是否需要蛋白质因子的参与，原核生物转录终止分为依赖ρ因子与非依赖ρ因子两大类。
依赖ρ因子的转录终止中，ρ因子与转录产物结合，ρ因子和RNA-pol都发生构象改变，从而使RNA聚合酶停顿，解螺旋酶活性使DNA/RNA杂化双链拆离，利于产物从转录复合物中释放。
非依赖ρ因子的转录终止中，DNA模板上靠近终止处有些特殊碱基序列，转录出RNA后，产物形成特殊的结构来终止转录。
．血浆脂蛋白主要包括CM、VLDL、LDL和HDL四类。
CM的功能是运输外源性甘油三酯和胆固醇；VLDL运输内源性甘油三酯和胆固醇；LDL转运内源性胆固醇；HDL逆向转运胆固醇。
2．谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的作用下生成α酮戊二酸、NADH+H+和NH3；α酮戊二酸经三羧酸循环产生草酰乙酸、CO2、FADH2、NADH+H+；
草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸和CO2；磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸，在丙酮酸脱氢酶的作用下生成乙酰辅酶A；乙酰辅酶A经三羧酸循环生成2CO2、1FADH2、3NADH+H+和ATP；经氧化呼吸链生成ATP和H2O
NH3+CO2+ATP生成氨基甲酰磷酸，经鸟氨酸循环生成尿素。
3．复制和转录都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，合成的核酸链都从5’向3’方向延长，都需遵从碱基配对规律。
复制和转录最根本的不同是：
通过复制使子代保留杂代全部遗传信息，而转录只需按生存需要部分信息表达。
因此可以从模板和产物的不同来理解这一重大区别。
此外，聚合酶分别是DNApol和RNApol，底物分别是dNTP和NTP，还有碱基配对的差别
1．酮体的产生和利用
酮体是脂肪酸在肝脏经有限氧化分解后转化形成的中间产物，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮。
肝细胞以β-氧化所产生的乙酰辅酶A为原料，先将其缩合成羟甲戊二酸单酰CoA（HMG-CoA），接着HMG-CoA被HMG-CoA裂解酶裂解产生乙酰乙酸。
乙酰乙酸被还原产生β-羟丁酸，乙酰乙酸脱羧生成丙酮。
HMG-CoA合成酶是酮体生成的关键酶。
肝脏没有利用酮体的酶类，酮体不能在肝内被氧化。
酮体在肝内生成后，通过血液运往肝外组织，作为能源物质被氧化利用。
丙酮量很少，又具有挥发性，主要通过肺呼出和肾排出。
乙酰乙酸和β-羟丁酸都先被转化成乙酰辅酶A，最终通过三羧酸循环彻底氧化。
3.复制的保真性机制
①.遵守严格的碱基配对规律；②.聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能；，实现正确的碱基选择。
③.复制出错时及时校读功能。
4．乳酸异生为葡萄糖的过程
（1）乳酸经LDH催化生成丙酮酸。
（2）丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸，后者经GOT催化生成天冬氨酸出线粒体，在胞液中经GOT催化生成草酰乙酸，后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。
（3）磷酸烯醇式丙酮酸循酵解途径至1，6—二磷酸果糖。
（4）1，6—二磷酸果糖经果糖二磷酸酶—1催化生成6—磷酸果糖，再异构为6—磷酸葡萄糖。
（5）6—磷酸葡萄糖在葡萄糖—6—磷酸酶作用下生成葡萄糖。
三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。
（2）糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。
（3）脂肪分解产生的甘油可通过糖有氧氧化进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经β氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。
（4）蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入糖有氧氧化进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受NH3后合成非必需氨基酸。
所以，三羧酸循环是三大物质共同通路。
3．要点：
（1）血糖的来源有糖异生、食物糖的吸收和肝糖原分解。
（2）血糖的去路有氧化分解，合成肌、肝糖原合成脂肪非必需氨基酸及其他如核糖等物质。
（3）肝脏是维持血糖浓度的主要器官：
①调节肝糖原的合成与分解；②饥饿时是糖异生的重要器官。
4．要点：
（1）肌肉缺乏葡萄糖—6—磷酸酶。
（2）肌糖原分解出葡萄糖—6—磷酸后，经糖酵解途径产生乳酸，乳酸进入血液循环到肝脏，以乳酸为原料经糖异生作用转变为葡萄糖，并释放人血补充血糖。
5．要点：
（1）糖酵解指无氧条件下葡萄糖或糖原分解为乳酸过程。
（2）糖酵解与糖异生的差别是糖酵解过程的三个关键酶由糖异生的四个关键酶代替催化反应。
作用部位：
糖异生在胞液和线粒体，糖酵解则全部在胞液中进行。
6.要点：
各种糖的氧化代谢，包括糖酵解，磷酸戊糖途径，糖有氧氧化，糖原合成和分解糖异生
途径均有6—磷酸葡萄糖中间产物生成。
7．要点：
（1）糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，可作为脂肪合成中甘油的原料。
（2）糖有氧氧化过程中产生的乙酰CoA是脂肪酸和酮体的合成原料。
（3）脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。
（4）酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环。
（5）甘油经磷酸甘油激酶作用后转变为磷酸二羟丙酮进入糖酵解或糖有氧氧化。
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