目录

  • 1 绪论
    • 1.1 生物化学的定义与研究内容
    • 1.2 生物化学的内容组成
    • 1.3 生物化学的形成与发展
    • 1.4 生物化学与专业的关系
  • 2 蛋白质的化学
    • 2.1 概述
    • 2.2 蛋白质总论
    • 2.3 氨基酸的分类与物理性质
    • 2.4 蛋白质的构件——氨基酸
    • 2.5 肽
    • 2.6 蛋白质的结构
    • 2.7 蛋白质的结构与功能
    • 2.8 蛋白质的分离纯化
    • 2.9 蛋白质的性质与分离纯化
    • 2.10 蛋白质的鉴定与分析
    • 2.11 肌红蛋白与血红蛋白
    • 2.12 测验1氨基酸组成、结构与性质
    • 2.13 测验2 肽、蛋白质的结构和功能
    • 2.14 测验3 蛋白质的理化性质
  • 3 核酸化学
    • 3.1 DNA是遗传物质的发现
    • 3.2 概述
    • 3.3 核酸分子的化学组成
    • 3.4 DNA的结构
    • 3.5 tRNA结构
    • 3.6 核酸的分子结构
    • 3.7 核酸的理化性质
    • 3.8 核酸的变性、复性与分子杂交
    • 3.9 核酸的分离、纯化与鉴定
    • 3.10 训练4 核酸的组成、结构基础练习
    • 3.11 训练5 核酸的性质基础练习
  • 4 糖类化学
    • 4.1 第五次拓展训练
  • 5 脂类化学
    • 5.1 脂类概述
    • 5.2 单脂
    • 5.3 复脂
    • 5.4 类脂
    • 5.5 第六次拓展训练
  • 6 酶与维生素
    • 6.1 概述
    • 6.2 酶的分类及命名
    • 6.3 酶的结构
    • 6.4 酶的结构与功能
    • 6.5 酶的作用机理
    • 6.6 酶的高效性机制
    • 6.7 诱导契合学说
    • 6.8 酶促反应动力学
    • 6.9 训练6 酶概述部分基础练习
    • 6.10 训练7 酶组成、结构、作用机理基础练习
    • 6.11 训练8 酶促动力学基础练习
  • 7 生物氧化
    • 7.1 概述
    • 7.2 生物氧化的特点
    • 7.3 生物氧化体系——呼吸链
    • 7.4 ATP的生成方式
    • 7.5 化学渗透假说
    • 7.6 氧化磷酸化的抑制
    • 7.7 线粒体的穿梭系统
    • 7.8 训练9 生物氧化的特点、呼吸链的组成及功能基础练习
    • 7.9 训练10 ATP的生成方式、机理及抑制基础练习
  • 8 糖代谢
    • 8.1 糖原的降解
    • 8.2 葡萄糖的分解代谢
    • 8.3 糖酵解
    • 8.4 糖有氧氧化
    • 8.5 三羧酸循环
    • 8.6 糖有氧氧化的能量计算
    • 8.7 磷酸戊糖途径
    • 8.8 糖异生
    • 8.9 寡糖和多糖的合成
    • 8.10 葡萄糖的合解代谢
    • 8.11 糖代谢的调节
    • 8.12 训练11 多糖降解、糖酵解途径基础练习
    • 8.13 训练12 糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径基础练习
    • 8.14 训练13 糖异生途径、糖的合成基础练习
  • 9 脂类代谢
    • 9.1 脂类的贮存、动员与运输
    • 9.2 脂肪的代谢
    • 9.3 脂肪酸氧化
    • 9.4 脂肪酸氧化的能量计算
    • 9.5 酮体的生成与利用
    • 9.6 乙醛酸循环
    • 9.7 脂肪的合成
    • 9.8 磷脂的代谢
    • 9.9 胆固醇代谢
    • 9.10 吉林省教学名师常桂英教授教学视频
    • 9.11 训练14脂肪降解、脂肪酸分解代谢
    • 9.12 训练15 脂肪酸的合成、磷脂、胆固醇的代谢基础练习
  • 10 蛋白质与氨基酸代谢
    • 10.1 氨基酸的一般代谢
    • 10.2 氨的代谢——鸟氨酸循环
    • 10.3 鸟氨酸循环
    • 10.4 氨的转运
    • 10.5 氨基酸的化学反应
    • 10.6 芳香族氨基酸的代谢
    • 10.7 氨基酸的合成代谢
    • 10.8 个别氨基酸的分解代谢
    • 10.9 嘧啶的分解代谢
    • 10.10 训练16蛋白质降解、氨基酸分解代谢基础练习
    • 10.11 训练17 鸟氨酸循环、个别氨基酸分解代谢基础练习
  • 11 核苷酸代谢
    • 11.1 概述
    • 11.2 核苷酸的降解
    • 11.3 嘌呤的分解代谢
    • 11.4 嘌呤核苷酸的合成代谢
    • 11.5 嘌呤核苷酸的从头合成
    • 11.6 嘧啶核糖核苷酸的生物合成
    • 11.7 核苷酸合成的抗代谢物
    • 11.8 脱氧核糖核苷酸和胸苷酸的生成
    • 11.9 训练18 核苷酸的分解、合成代谢基础练习
  • 12 DNA生物合成——复制
    • 12.1 概述
    • 12.2 DNA复制的过程
    • 12.3 半保留复制的发现
    • 12.4 DNA的半保留复制
    • 12.5 参与DNA的复制的酶与蛋白质
    • 12.6 原核生物(大肠杆菌)DNA的复制过程
    • 12.7 真核生物DNA复制
    • 12.8 逆转录 (RNA指导的DNA合成)
    • 12.9 基因突变和DNA的损伤修复
    • 12.10 PCR反应过程
    • 12.11 端粒的复制
    • 12.12 DNA的损伤修复
    • 12.13 训练19 参与DNA合成的酶及过程基础练习
    • 12.14 训练20 逆转录、DNA损伤和修复基础练习
  • 13 RNA 生物合成——转录
    • 13.1 RNA聚合酶
    • 13.2 原核生物的转录
    • 13.3 启动子
    • 13.4 转录的过程
    • 13.5 转录终止机制
    • 13.6 转录后加工
    • 13.7 真核生物的转录
    • 13.8 真核生物的转录后修饰
    • 13.9 训练21 RNA生物合成基础练习
  • 14 蛋白质的生物合成——翻译
    • 14.1 概述
    • 14.2 蛋白质合成体系的组分
    • 14.3 遗传密码的特性
    • 14.4 rRNA与蛋白质合成场所
    • 14.5 蛋白质生物合成过程(原核生物)
    • 14.6 翻译的过程
    • 14.7 肽链合成后的加工
    • 14.8 代谢调节
    • 14.9 蛋白质生物合成的干扰与抑制
    • 14.10 训练22 蛋白质生物合成基础练习
    • 14.11 第二十五次训练  蛋白质合成过程
  • 15 基因表达的调控
    • 15.1 乳糖操纵子
    • 15.2 色氨酸操纵子
    • 15.3 第二十六次训练  物质代谢调节及基因表达调节
  • 16 综合训练
    • 16.1 第二十七次训练  综合训练一
    • 16.2 第二十八次训练  综合训练二
    • 16.3 第二十九次训练  综合训练三
    • 16.4 第三十次训练    综合训练四
  • 17 实验视频
    • 17.1 胰蛋白酶比活力的测定
    • 17.2 离心机的使用
    • 17.3 移液管的使用
    • 17.4 紫外分光光度计的使用
    • 17.5 血清γ球蛋白的分离纯化与鉴定
    • 17.6 血清白蛋白的分离纯化与鉴定
代谢调节



•代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征:

1.细胞水平调节(酶水平的调节) 

2.激素水平的调节 

3.整体水平的调节(神经水平的调节)

细胞水平代谢调节(酶水平的调节)

 主要通过细胞内代谢物浓度的变化,对酶的活性及含量进行调节,这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。

代谢途径是一系列酶促反应组成的,其速度及方向由其中的关键酶决定 。

关键酶催化的反应具有以下特点:

① 速度最慢,它的速度决定整个代谢途径的总速度,故又称其为限速酶(limiting velocity enzymes)。

② 催化单向反应不可逆或非平衡反应,它的活性决定整个代谢途径的方向。

③ 这类酶活性除受底物控制外,还受多种代谢物或效应剂的调节。

一、高等生物 —— 三级水平代谢调节

激素水平代谢调节

高等生物在进化过程中,出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官,其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。

整体水平代谢调节(神经系统对代谢的调节)

在中枢神经系统的控制下,或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响,或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能,并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。

二、 细胞水平的调节作用

1.酶的区室化

  动物细胞的膜结构把细胞分为许多区域,称为酶的区室化。

  酶的区室化作用保证了代谢途径的定向和有序,也使合成途径和分解途径彼此独立、分开进行。 

酶活性的调节

  变构调节和共价修饰调节是对关键酶活性调节的两种主要方式

酶含量的调节

  细胞内的酶活性一般与其含量呈正相关。 

三、细胞内酶的隔离分布


多酶体系在细胞内的分布


四、 酶活性的调节

 1. 酶的变构调节:通过变构效应来实现酶活性的调节。

(1)反馈调节:代谢终末段的某一产物,可返回影响代谢初的某步反应,并影响代谢过程,这种调节方式叫反馈调节。

    如果该调节使反应加速的叫正反馈;如使反应减速的为负反馈。

(2)前馈调节:代谢途径的底物,可影响代谢的某步反应,进而影响代谢全程,这种调节方式叫前馈调节,

2.反馈调节中酶活性调节的机制

3.氨基酸合成的反馈调控

糖酵解与三羧酸循环途径的调节

4.酶的共价修饰调节

酶分子中的某些基团,在其它酶的催化下,可以共价结合或脱去,引起酶分子构象的改变,使其活性得到调节,这种方式称为酶的共价修饰(Covalent moldification )

 目前已知有六种修饰方式:

磷酸化/去磷酸化;乙酰化/去乙酰化;腺苷酰化/去腺苷酰化;

尿苷酰化/去尿苷酰化;甲基化/去甲基化;氧化(S-S)/还原(2SH)

例:糖原磷酸化酶的共价修饰

5.酶原的激活

无活性的酶原 被激活成有活性的酶

五、酶量的调节

1. 酶蛋白合成的诱导与阻遏

加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)

减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)

                  Francois Jacob, 1965              Jacques Monod, 1965


1961年,JacobMonod提出了操纵子学说,开创了基因表达调节研究的新领域。

乳糖操纵子;色氨酸操纵子

备注:Jacob ['dʒeikəb]Monod [mə'nəud]

六、激素水平的代谢调节

激素作用机制


激素分类

按激素受体

 Ι   膜受体激素

Ⅱ  胞内受体激素

激素作用方式

1. 膜受体激素的作用方式


  胞内受体激素的作用方式


七、整体水平的代谢调节  (神经水平的调节)

高等动物有完善的神经系统,神经系统对代谢的调节有直接和间接的调节作用。

神经系统的直接调节作用:是大脑接受某种信号后直接对有关的组织、器官或细胞发出信息,使它们兴奋或抑制以调节代谢。

神经系统的间接调节作用:是大脑接受某种信号后通过对内分泌腺的的分泌活动的调控实现其调节作用。

(一)饥饿

  1. 短期饥饿(1~3天)



 

(1)蛋白质代谢变化


分加强,氨基酸异生成糖


(2)糖代谢变化


糖异生加强,


组织对葡萄糖利用降低


(3)脂代谢变化


脂肪动员加强,酮体生成增多


2. 长期饥饿


(1)蛋白质代谢变化 


蛋白质分解减少


(2)糖代谢变化


肝肾糖异生增强


肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸


(3)脂代谢变化


脂肪动员进一步加强


脑组织利用酮体增加


(二)应 激

1. 概念

应激(stress)指人体受到一些异乎寻常的刺激,如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的“ 紧张状态 ”。

2. 机体整体反应

 交感神经兴奋

肾上腺髓质及皮质激素分泌增多

胰高血糖素、生长激素增加,胰岛素分泌减少


八、不同生物的代谢调节水平