第一章蛋白质的结构与功能第一节、蛋白质的分子组成1.生物体直接用于合成蛋白质的仅有20种，且均属于L-α-氨基酸（除甘氨酸外）。

2.氨基酸的理化性质：两性解离、紫外线吸收、能与茚三酮反应生成蓝紫色化合物。

3.连接两个氨基酸的酰胺键成为肽键。

第二节、蛋白质的分子结构1.蛋白质复杂的分子结构分成4个层次：一级、二级、三级、四级结构，后三者统称为高级结构或空间构象。

并非所有的蛋白质都由四级结构，由一条肽链形成的蛋白质只有一级、二级和三级结构，由2条或2条以上肽链形成的蛋白质才有四级结构。

2.氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构。

概念：在蛋白质分子中，从N-端到C-端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构。

主要化学键是肽键与二硫键。

3.多肽链的局部主链构象为蛋白质的二级结构。

概念：蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是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。

蛋白质的二级结构主要包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。

其中α-螺旋是常见的蛋白质二级结构。

超二级结构：在许多蛋白质分子中，可由2个或2个以上具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个有规则的二级结构组合。

模体是蛋白质分子中具有特定的空间构想和特定功能的结构划分。

4.多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成三级结构。

概念：蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。

结构域：分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行其功能。

5.含有两条或两条以上多肽链的蛋白质具有四级结构。

概念：体内许多功能性蛋白质含有2条或2条以上多肽链。

每一条多肽链都具有其完整的三级结构，称为亚基。

亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接。

蛋白质的分子中各个亚基的空间排布以及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

各亚基间的结合力主要是氢键和离子键。

第二章核酸的结构与功能第一节、核酸的化学组成以及一级结构1.核酸的概念：核算是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子，具有复杂的结构和重要的生物学功能。

2.碱基是构成核苷酸的基本组分之一，可分为嘧啶和嘌呤两类。

常见的嘌呤包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G），常见的嘧啶包括尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。

DNA中含有AGCT，RNA中含有AGCU。

3.碱基与核糖或脱氧核糖反应生成核苷或脱氧核苷。

碱基与核糖通过β-N-糖苷键连接。

4.核苷或脱氧核苷C-5'原子上的羟基可以与磷酸反应，脱水后形成磷酸键，生成核苷酸或脱氧核苷酸。

5.DNA是脱氧核糖核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接形成的大分子。

6.DNA的二级结构是双螺旋结构。

第三节、RNA的结构与功能1.信使RNA（mRNA）：这类RNA被证明是在核内以DNA为模板合成得到的，然后转移到细胞质内。

在生物体内MRNA丰度最小，占细胞RNA总量的2%~5%。

2.转运RNA（tRNA）：转运RNA作为氨基酸的载体参与蛋白质的生物合成。

tRNA占细胞RNA的15%。

其上的3'-A端为氨基酸连接位点。

tRNA的工作原理：在蛋白质的生物合成中，氨基酰-tRNA的反密码子依靠碱基互补的方式辨认mRNA的密码子，从而正确地运送氨基酸参与肽链合成。

3.核糖RNA（rRNA）：核糖体RNA是细胞内含量最多的RNA，约占RNA总量的80%以上。

rRNA与核糖蛋白共同构成核糖体，它为蛋白质生物合成所需要的mRNA、tRNA以及多种蛋白因子提供了相互结合和相互作用的空间环境。

第三章酶第一节、酶的分子结构与功能1.酶的概念：酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。

2.单体酶：由单一亚基构成的酶称为单体酶。

3.寡聚酶：由多个相同或不同的亚基以非共价键连接组成的酶成为寡聚酶。

4.多酶复合物：几种具有不同催化功能的酶可彼此聚合形成多酶复合物或称多酶体系。

5.多功能酶：一条肽链上同时具有多种不同的催化功能，这类酶称为多功能酶或串联酶。

6.酶的活性中心：酶的活性中心或活性部位是酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。

与酶的活性密切相关的化学基团称作酶的必需基团。

7.同工酶是指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

第二节、酶的工作原理1.酶促反应的特点：a）酶对底物具有极高的催化效率。

b）酶对底物具有高度的特异性：一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并产生一定的产物，酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。

c）酶的活性与酶量具有可调节性。

d）酶具有不稳定性。

第三节、酶促反应动力学1.米氏方程：2.底物浓度对酶促反应速率的影响：3.Km值是重要的酶促反应动力参数：a)Km值等于酶促反映速率为最大反应速率一半时的底物浓度。

b)Km值是酶的特征性常数。

c)Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力。

Km越大，表示酶对底物的亲和力越小；Km越小，酶对底物的亲和力越大。

4.酶的抑制剂：能使酶活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。

酶的抑制作用分为不可逆性抑制和可逆性抑制。

5.不可逆性抑制剂和酶的活性中心的必需基团共价结合，使酶失活。

6.可逆性抑制剂与酶非共价可逆性结合，是酶活性降低或消失。

分为三种可逆性抑制作用：7.竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心：抑制剂和酶的底物在结构上相似，可与底物竞争结合酶的活性中心，从而阻碍酶与底物形成中间产物。

8.特点：①竞争性抑制剂往往是酶的底物类似物或反应产物，竞争酶的活性中心；②抑制剂浓度越大，则抑制作用越大；但增加底物浓度可使抑制程度减小；③动力学特点：Vmax 不变，表观K m增大。

9.非竞争性抑制剂结合活性中心之外的调节位点：有些抑制剂与酶活性中心外的基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。

底物和抑制剂之间无竞争关系。

但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。

这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。

10.特点：①抑制剂与酶活性中心外的基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系；②抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；抑制程度取决于抑制剂的降低，表观K m不变。

浓度；③动力学特点：Vmax11.反竞争性抑制剂的结合位点由底物诱导产生：抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合，使中间产物ES的量下降。

这样，既减少从中间产物转化为产物的量，也同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。

这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。

12.特点：①抑制剂只与酶－底物复合物结合；②必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制降低，表观K m降作用；抑制程度取决于抑制剂的浓度及底物的浓度；③动力学特点：Vmax 低。

第六章糖代谢1.糖的主要生理功能：①为生命活动提供能源；②提供合成体内其他物质的碳源；③作为机体组织细胞的组成成分。

2.糖消化后以单体形式在小肠上段被吸收，细胞摄取葡萄糖依赖于葡萄糖转运体。

3.一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，称为糖酵解。

在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙酮酸在胞液中还原生成乳酸，称为乳酸发酵。

在某些植物和微生物中，丙酮酸可转变为乙醇和二氧化碳，称为乙醇发酵。

4.糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段。

在胞质中进行。

葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸（2分子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成2分子丙酮酸，总共生成4分子ATP）。

具体过程：①葡萄糖磷酸化为葡糖-6-磷酸（需要己糖激酶催化，不可逆，第一个限速步骤）②葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸③果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸（需要磷酸果糖激酶-1催化，不可逆，第二个限速步骤）④果糖-1,6-二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖⑤磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛⑥3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸⑦1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸⑧3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸⑩磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP和丙酮酸（需要丙酮酸激酶，不可逆，第三个限速步骤）5.糖无氧氧化的主要生理意义是机体不利用氧快速供能a)糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。

b)是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

6.糖的有氧氧化：机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2的反应过程，称为糖的有氧氧化。

是体内糖分解供能的主要方式。

部位：胞液及线粒体。

7.糖的有氧氧化分为三个阶段：第一阶段是糖酵解；第二阶段是丙酮酸的氧化脱羧；第三阶段是柠檬酸循环。

①葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸②丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA （由丙酮酸脱氢酶复合体催化）③乙酰CoA进入柠檬酸循环以及氧化磷酸化生成ATP8.柠檬酸循环：柠檬酸循环也称为三羧酸循环，是由线粒体内一系列酶促反应构成的循环反应系统。

因为该学说由Krebs正式提出，亦称为Krebs循环。

反应部位：线粒体。

整个反应不可逆。

具体过程：a)乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸（需柠檬酸合酶催化，第一个限速步骤）b)柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸c)异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸（需异柠檬酸脱氢酶催化，第二个限速步骤，第一次氧化脱羧反应）d)α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA （需 -酮戊二酸脱氢酶复合体催化，第三个限速步骤，第二次氧化脱羧反应）e)琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应（生成高能磷酸键）f)琥珀酸脱氢生成延胡索酸g)延胡索酸加水生成苹果酸h)苹果酸脱氢生成草酰乙酸9.糖的有氧氧化是糖分解生成ATP的主要方式。

1mol葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O，可净生成30mol或32mol ATP。

10.磷酸戊糖途径：是指从糖酵解的中间产物6-磷酸-葡萄糖开始形成旁路，通过氧化、基团转移两个阶段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵解的代谢途径，亦称为磷酸戊糖旁路。

11.磷酸戊糖途径的生理意义是生成NADPH和磷酸戊糖：(1)为核酸的生物合成提供核(2)提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应① NADPH是许多合成代谢的供氢体；② NADPH参与体内羟化反应；③ NADPH可维持谷胱甘肽(GSH)的还原状态12.糖原是葡萄糖的多聚体，体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。

糖原的合成具有重要意义，当机体需要葡萄糖时他可以迅速被利用，而脂肪不能。

13.糖异生是指从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。