医学生物化学

周会明

目录

  • 1 蛋白质的结构与功能
    • 1.1 蛋白质的分子组成
    • 1.2 蛋白质的一级结构
    • 1.3 蛋白质的空间结构(二、三、四级结构)
    • 1.4 蛋白质结构与功能的关系
    • 1.5 蛋白质的理化性质
  • 2 核酸的结构与功能
    • 2.1 核苷酸分子组成及一级结构
    • 2.2 DNA二级结构
    • 2.3 DNA高级结构及功能
    • 2.4 mRNA、tRNA、rRNA及其他RNA
    • 2.5 核酸的理化性质
    • 2.6 核酶与核酸酶定义及应用
  • 3 维生素
    • 3.1 脂溶性维生素的生理功能及缺乏症
    • 3.2 水溶性维生素的生理功能及缺乏症
  • 4 酶
    • 4.1 酶的分子结构与功能
    • 4.2 酶的工作原理
    • 4.3 酶促反应动力学
    • 4.4 酶的调节
  • 5 生物氧化
    • 5.1 两条呼吸链的组成和排列顺序
    • 5.2 高能化合物和ATP的生成
    • 5.3 氧化磷酸化的机制
    • 5.4 影响氧化磷酸化的因素
    • 5.5 胞质中的NADH的氧化方式
  • 6 糖代谢
    • 6.1 糖的无氧氧化
    • 6.2 糖有氧氧化
    • 6.3 磷酸戊糖途径
    • 6.4 糖原的合成与分解
    • 6.5 糖异生
    • 6.6 血糖及其调节
  • 7 脂质代谢
    • 7.1 脂肪的合成代谢
    • 7.2 脂肪的分解代谢
    • 7.3 酮体的代谢
    • 7.4 胆固醇及磷脂代谢
    • 7.5 血脂的代谢
  • 8 氨基酸代谢
    • 8.1 蛋白质的营养价值
    • 8.2 氨基酸的转氨基作用
    • 8.3 α-酮酸代谢
    • 8.4 氨的来源与转运
    • 8.5 尿素合成-鸟氨酸循环
    • 8.6 特殊氨基酸代谢
  • 9 核苷酸代谢
    • 9.1 核苷酸的合成代谢
    • 9.2 核苷酸的分解代谢
  • 10 非营养物质代谢
    • 10.1 生物转化作用
    • 10.2 胆汁酸的代谢及调节
    • 10.3 血红素的生物合成
    • 10.4 胆色素代谢与黄疸
  • 11 DNA的生物合成
    • 11.1 复制的基本规律
    • 11.2 DNA复制的酶学和拓扑学变化
    • 11.3 DNA复制的过程
  • 12 DNA损伤与损伤修复
    • 12.1 DNA损伤与损伤修复
  • 13 RNA的生物合成
    • 13.1 转录的模板和酶
    • 13.2 原核生物转录过程
    • 13.3 真核生物的转录及转录后修饰
  • 14 蛋白质的生物合成
    • 14.1 蛋白质生物合成的体系
    • 14.2 蛋白质生物合成的过程
    • 14.3 蛋白质合成的干扰和抑制
氧化磷酸化的机制


复习:

1. 呼吸链的概念;

2. 两条呼吸链中各组分的排列顺序;

3. 底物水平磷酸化的概念。

  体内有两种主要的产能方式,上次课讲了底物水平磷酸化,但是最重要的产能方式是与呼吸链有关的氧化磷酸化。

一、氧化磷酸化

1. 定义:

氧化磷酸化是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP,又称为偶联磷酸化。这是体内生成ATP的主要方式,能量的主要来源。

2. 反应部位:线粒体

3. 氧化磷酸化的偶联部位

3.1 P/O比值测定:

P/O比值:指氧化磷酸化过程中,每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数(或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数)。由此值可了解物质氧化时每消耗1摩尔氧原子所产生的ATP摩尔数。

3.2 偶联部位:

三个,分别在NADH与CoQ之间,CoQ与Cytc之间及Cytaa3与O2之间,即复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。

3.3 结论:

在线粒体内脱氢时,

(1) NADH氧化呼吸链,每2H通过此呼吸链可生成2.5分子ATP;

(2) 琥珀酸氧化呼吸链,每2H通过此呼吸链可生成1.5分子ATP。

 


二、氧化磷酸化偶联机制是产生垮线粒体内膜的质子梯度

1. 化学渗透假说

电子经呼吸链传递时,可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。

2. 要点:

2.1 递氢体和递电子体交替排列,形成三个质子泵(复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ有质子泵功能,分别泵出4H+、4H+和2H+);

2.2 电子传递给氧释出的能量推动质子泵;

2.3 将质子泵至内膜胞液侧,形成化学梯度(势能);

2.4当质子顺梯度回到基质侧时,释放出的能量使ADP磷酸化为ATP。

 

三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP

1. ATP合酶的结构

F1:亲水部分,催化ATP合成,由3个α亚基和3个β亚基组成。F0:疏水部分,形成跨内膜质子通道 。F1 与F0之间有寡霉素敏感蛋白。

 


2. ATP合酶的作用机制

当H+回流时,ATP合酶中的γ-亚基发生旋转,3个β-亚基构象改变,释放能量,使ADP生成ATP。