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《生物化学》-第八章
➢ 与前述操纵子的基本组成一样，乳糖操纵子也是由结构基因和调控区组成的 ➢ 乳糖操纵子包括Z、Y和A三个结构基因 ➢ Z结构基因编码β-半乳糖苷酶，催化乳糖转变为别乳糖 ➢ Y结构基因编码半乳糖透过酶，促使半乳糖透过酶进入细菌内 ➢ A结构基因编码乙酰转移酶，催化半乳糖形成乙酰半乳糖 ➢ 调控区包括调节基因（I）、启动子（P）、操纵基因（O）及启动子上游的一个CAP结合位点，
第一节 基因表达的调控
二、基因表达调控的概念和意义
（一）基因表达调控的概念
➢ 基因表达调控是指细胞或生物体在接收内外环境信号刺激 或适应环境变化的过程中，在基因表达水平上所做出的应 答，即基因组内的基因如何被表达、表达多少等
➢ 基因表达调控大致可以在5个层次上进行，即转录前、转 录、转录后、翻译和翻译后
➢ 基因表达是指在一定的调节机制的控制下，基因组DNA经 转录、翻译等一系列过程，合成具有特异生物学功能的蛋 白质的过程
➢ 并非所有基因表达过程都产生蛋白质，rRNA、tRNA编码 基因转录生成功能型RNA的过程也属于基因表达
第一节 基因表达的调控
一、基因表达的概念、特点及方式
（二）基因表达的特点--时间特异性
5′-侧上游，主要控制整个结构基因群的转录
第一节 基因表达的调控
三、原核生物基因表达的调控
（一）操纵子的基本组成
➢ 3．操纵基因 ➢ 操纵基因是指能被阻遏蛋白特异性识别并结合
的一段DNA序列，常与启动子邻近或与启动子 序列重叠 ➢ 当阻遏蛋白结合在操纵基因上，阻遏蛋白会阻 碍RNA聚合酶与启动子结合或使RNA聚合酶 不能沿DNA链向前移动，从而阻遏转录的进行
（一）操纵子的基本组成
➢ 1．结构基因 ➢ 操纵子中被调控的编码蛋白质的基因称为结构基因 ➢ 一个操纵子中含有2个以上的结构基因，多的可达20个以上 ➢ 各结构基因头尾衔接、串联排列，组成结构基因群
生物化学 第8章 生物氧化
天冬 氨酸
①苹果酸脱氢酶
②天冬氨酸氨基转移酶
存在部位：肝脏、心肌组织
两种穿梭系统的比较
α-磷酸甘油穿梭 穿梭 物质 进入线粒 体后转变 成的物质 进入 呼吸链 α-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 苹果酸-天冬氨酸穿梭 苹果酸、 谷氨酸 天冬aa、α-酮戊二酸
FADH2
琥珀酸 氧化呼吸链
NADH+ H+
NADH 氧化呼吸链
琥珀酸由琥珀酸脱氢酶催化脱下的2H经复合 体Ⅱ（FAD，Fe—S）使COQ形成COQH2， 再往下传递与NADH氧化呼吸链相同。（见 上图）
NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼 吸链总图
FADH2
NADH
FMN
CoQ
Cyt-b c1
c
aa3
O2 H2O
3、分别进入两条呼吸链的底物
苹果酸 异柠檬酸 β -羟丁酸 谷氨酸 NAD+ FMN 琥珀酸 FAD（Fe-S） CoQ b c1 c aa3 O2
10
血红素b、c1 Fe-S 血红素c 血红素a 血红素a3 Cu2+ O2
Q
Cytc
13
1
Cytc Cyta
Ⅳ
细胞色素C氧化酶
13
(一)尼克酰胺核苷酸类(NAD+)
NAD+ 和NADP+的结构
NAD+：R=H NADP+：R=PO32-
尼克酰胺核苷酸的作用原理
H
H H CONH 2
C CONH2 N R
AH2 2H(2H++2e)
吸 链
1 2 O2
H2O
氧化
A
ADP+Pi
能量 ATP 磷酸化
生物化学第八章 核苷酸代谢
嘌呤碱从头合成的元素来源
Gly
CO2
Asp N 1
6
5
N 7
一碳单位 2
甲酰-FH4
3 N
4
9 N
8
一碳单位 甲炔-FH4
Gln
• 从头合成途径 (1)IMP(次黄嘌呤核苷酸)的合成 (2)AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的生成
(1)、IMP的生成
PRPP
AMP ATP
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸）PRPP合成酶
小结
1、嘌呤核苷酸补救合成定义、发生组织。 2、补救合成的生理意义。 3、脱氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上进行的。 4、嘌呤代谢的终产物是尿酸、痛风病的致病 原因、治疗机制。
第三节 嘧啶核苷酸的代谢
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的从头合成 （一）嘧啶核苷酸的从头合成
• 定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核 糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶 核苷酸的途径。
很少能活至20岁，
补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基 酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行 补救合成。
HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌综 合征。
（四）脱氧核苷酸的合成代谢
在核苷二磷酸水平上进行
（N代表A、G、U、C等碱基）
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
第一节、核苷酸的功能及消化与吸收 一、核苷酸的功能
是核酸的基本组成单位，合成核酸的原料 能量的利用形式，ATP是重要能量货币； 参与代谢和生理调节，cAMP是第二信使； 参与生物活性物质组成，NAD、 FAD、 CoA等； 其衍生物是许多生化反应的中间供体 ，如UDPG 、
生物化学——第八章 氨基酸代谢
2021/1/8
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织蛋白质
消化吸收
合成 分解
脱羧基作用
氨基酸代谢库
转变
(metabolic pool)
合成 脱氨基作用 其他含氮化合物
胺类 CO2 NH3
α- 酮酸
2021/1/8
尿素 糖
氧化供能 酮体
第二节 氨基酸的分解代谢
H R C COOH
NH2 氨基酸
O H R C COOH
主要是酸性pH下活化的小分子蛋白酶,水解长寿命蛋白质和 外来蛋白。 2、泛肽系统： 水解短寿命蛋白和反常蛋白
2021/1/8
（三）细胞内蛋白质降解的意义
1）及时降解清除反常蛋白的产生 有些可恢复为正常蛋白
2）短寿命的蛋白在生物体的特殊作用 经常是一些代谢限速酶，便于通过基因表达和降解对其含量 加以调控。
3）氨基甲酰磷酸经环化化→二氢乳清酸→尿苷酸→嘧啶 类化合物
2021/1/8
四、α-酮酸的代谢
1、合成氨基酸（合成代谢占优势时）
α-酮酸 + NH3
氨基化
α-氨基酸
氨基化
α-酮戊二酸 + NH3
谷氨酸
其余氨基酸是通过Glu与α-酮酸的转氨作用合成。 是合成非必需氨基酸的途径之一。
2021/1/8
2、进入三羧酸循环分解成CO2 + H2O 3、转变成糖及脂肪
特点：a. 可逆，受平衡影响 b. 氨基大多转给了α-酮戊二酸
2021/1/8
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
2021/1/8
2021/1/8
正常成人各组织中GOT和GPT活性
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织蛋白质
消化吸收
合成 分解
脱羧基作用
氨基酸代谢库
转变
(metabolic pool)
合成 脱氨基作用 其他含氮化合物
胺类 CO2 NH3
α- 酮酸
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尿素 糖
氧化供能 酮体
第二节 氨基酸的分解代谢
H R C COOH
NH2 氨基酸
O H R C COOH
主要是酸性pH下活化的小分子蛋白酶,水解长寿命蛋白质和 外来蛋白。 2、泛肽系统： 水解短寿命蛋白和反常蛋白
2021/1/8
（三）细胞内蛋白质降解的意义
1）及时降解清除反常蛋白的产生 有些可恢复为正常蛋白
2）短寿命的蛋白在生物体的特殊作用 经常是一些代谢限速酶，便于通过基因表达和降解对其含量 加以调控。
3）氨基甲酰磷酸经环化化→二氢乳清酸→尿苷酸→嘧啶 类化合物
2021/1/8
四、α-酮酸的代谢
1、合成氨基酸（合成代谢占优势时）
α-酮酸 + NH3
氨基化
α-氨基酸
氨基化
α-酮戊二酸 + NH3
谷氨酸
其余氨基酸是通过Glu与α-酮酸的转氨作用合成。 是合成非必需氨基酸的途径之一。
2021/1/8
2、进入三羧酸循环分解成CO2 + H2O 3、转变成糖及脂肪
特点：a. 可逆，受平衡影响 b. 氨基大多转给了α-酮戊二酸
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谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
2021/1/8
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正常成人各组织中GOT和GPT活性
生物化学 第八章 生物氧化
第二节 线粒体氧化体系
一、呼吸链（respiratory chain） 二、呼吸链的组成成分和作用 三、呼吸链的蛋白质复合体 四、呼吸链中各组分的排列顺序
Go on~
一、呼吸链（respiratory chain）
• 呼吸链是代谢物上的氢原子被脱氢酶激活 脱落后，经过一系列的传递体，最后传递 给被激活的氧原子，而生成水的全部体系。 • 在真核生物细胞内，它位于线粒体内膜上， 原核生物中，它位于细胞膜上。
功能：将底物上的氢激活
并脱下。
辅酶：NAD+或NADP+
NAD+ 和NADP+的结构
OR
NAD+：R=H NADP+：R=PO32-
尼克酰胺核苷酸的作用原理：
H
H H CONH 2
C CONH2 N R
+
+ H + e + H+
N R
+ H+
H
2H
H
e
H+
NAD(P)+
+2H
-2H
NAD(P)H+H+
Cys Cys
S S
Fe3+
S S
Fe3+S S来自Cys Cys+e-
Cys Cys
S S Fe3+
S S Fe2+
S S
Cys Cys
（4）泛醌（CoQ）
一种脂溶性的醌类化合物，其分子中的苯醌 结构能进行可逆的加氢反应，是氢传递体。
CoQ + 2H
CoQH2
（5）细胞色素（cytochrome,Cyt）
生物化学(王镜岩版)第八章脂代谢(中文)
酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶 Ⅰ，限制脂肪酸氧化。 ⑵[NADH]/[NAD+]比率高时，β—羟脂酰CoA 脱氢酶便受抑制。 ⑶乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑制 氧化
2. 不饱和脂酸的β氧化
1、 单不饱和脂肪酸的氧化
P240 图28-12 油酸的β氧化
△3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键 位置和顺反构型）
Chapter 8 Metabolism of Lipids
8.1Metabolism of triacylglyceroles(三酰甘
油) ▲Breakdown of triacylglyceroles ▲Synthesis of triacylglyceroles
8.2 Metabolism of phospholipids(磷脂） 8.3 Metabolism of cholesterol（胆固醇）
（2）
酮 体 的 降 解
（3） 酮体生成的生理意义
酮体是肝输出能量的一种形式,形成酮体的目 的是将肝中大量的乙酰CoA转移出去
酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌 肉毛细管壁。脑组织不能氧化脂肪酸，却 能利用酮体。长期饥饿，糖供应不足时， 酮体可以代替Glc，成为脑组织及肌肉的主 要能源。
一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。
肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。
④ 脂肪酸β-氧化产生的能量
以软脂酸为例： 7次循环：7 X（1.5+2.5+10）+10 =
108 ATP
活化消耗： -2个高能磷酸键
净生成： 108 - 2 = 106 ATP
软脂酸燃烧热值：–9790 kj β-氧化释放：106ATP×(-30.54)=-3237kj
2. 不饱和脂酸的β氧化
1、 单不饱和脂肪酸的氧化
P240 图28-12 油酸的β氧化
△3顺-△2反烯脂酰CoA异构酶（改变双键 位置和顺反构型）
Chapter 8 Metabolism of Lipids
8.1Metabolism of triacylglyceroles(三酰甘
油) ▲Breakdown of triacylglyceroles ▲Synthesis of triacylglyceroles
8.2 Metabolism of phospholipids(磷脂） 8.3 Metabolism of cholesterol（胆固醇）
（2）
酮 体 的 降 解
（3） 酮体生成的生理意义
酮体是肝输出能量的一种形式,形成酮体的目 的是将肝中大量的乙酰CoA转移出去
酮体溶于水，分子小，能通过血脑屏障及肌 肉毛细管壁。脑组织不能氧化脂肪酸，却 能利用酮体。长期饥饿，糖供应不足时， 酮体可以代替Glc，成为脑组织及肌肉的主 要能源。
一分子减少两个碳原子的脂酰CoA。
肉碱脂肪酰转移酶Ⅰ是脂肪酸β-氧化的关键酶。
④ 脂肪酸β-氧化产生的能量
以软脂酸为例： 7次循环：7 X（1.5+2.5+10）+10 =
108 ATP
活化消耗： -2个高能磷酸键
净生成： 108 - 2 = 106 ATP
软脂酸燃烧热值：–9790 kj β-氧化释放：106ATP×(-30.54)=-3237kj
生物化学简明教程第四版第八章生物氧化
磷酸肌酸，为高能磷酸基的暂时贮存形式，存在于肌肉和其他兴奋性组织，如 脑和神经细胞中。在脊椎动物中，肌酸与ATP反应可逆地生成磷酸肌酸，这个 反应是由肌酸激酶催化的。
磷酸肌酸的功能是保持肌肉，特别是骨骼肌和心肌有较高的ATP水平。
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物氧化 Biological Oxidation
能的化学键称作高能键，具有高能键的化合物 称作高能化合物
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP
腺苷三磷酸 (ATP)
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP是能量的携带者和传递者; 但ATP不是能量的贮存者;
3、H +通过ATP合酶上特殊的途径(F0)，返回基质，使质子发生 逆向回流。由于H +梯度所释放的自由能, 耦联ADP与Pi合成ATP， 质子的电化学梯度也随之消失。
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP合酶：F0+F1（EC 3.6.3.14）
F0：a、b、c 3种亚基 （a1、b2、c9-12） F1： α、β、γ、δ、ε5种不同亚基（9条多肽链）
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ADP3- ATP4-
H+
胞液侧
H2PO4- H+
基质侧 腺苷酸 转运蛋白
ATP4-
ADP3-
F
0
F1
磷酸 转运蛋白
H2PO4- H+
H+
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
氧化磷酸化的P/O比
• 每产生1个ATP需消耗多少个质子？
• 每合成1mol ATP需3个质子通过ATP合成 酶，同时产生的每 1个ATP从线粒体基质进 入胞质还需要消耗1个质子
磷酸肌酸的功能是保持肌肉，特别是骨骼肌和心肌有较高的ATP水平。
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物氧化 Biological Oxidation
能的化学键称作高能键，具有高能键的化合物 称作高能化合物
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP
腺苷三磷酸 (ATP)
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP是能量的携带者和传递者; 但ATP不是能量的贮存者;
3、H +通过ATP合酶上特殊的途径(F0)，返回基质，使质子发生 逆向回流。由于H +梯度所释放的自由能, 耦联ADP与Pi合成ATP， 质子的电化学梯度也随之消失。
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ATP合酶：F0+F1（EC 3.6.3.14）
F0：a、b、c 3种亚基 （a1、b2、c9-12） F1： α、β、γ、δ、ε5种不同亚基（9条多肽链）
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
ADP3- ATP4-
H+
胞液侧
H2PO4- H+
基质侧 腺苷酸 转运蛋白
ATP4-
ADP3-
F
0
F1
磷酸 转运蛋白
H2PO4- H+
H+
生物化学简明教程第四版第八章生物氧 化
氧化磷酸化的P/O比
• 每产生1个ATP需消耗多少个质子？
• 每合成1mol ATP需3个质子通过ATP合成 酶，同时产生的每 1个ATP从线粒体基质进 入胞质还需要消耗1个质子
生物化学过程的调控.pdf
第二节 生物调控的信号物质
1．生物调控信号传递的基本过程
在多细胞组织中，对各个细胞的代谢调控是通过外部信息，即细 胞间信息传递实现的。在动物体内，这种细胞间信息传递由中枢 神经系统与内分泌系统共同完成。中枢神经系统通过神经网络将 信息传递给内分泌系统，再由内分泌系统合成化学信息物质，即 激素。不同的内分泌系统分泌具有不同结构和功能的激素。激素 通常也称为第一信使。
二、含氮激素
1．氨基酸衍生物激素
（1）甲状腺激素
甲状腺所分泌的激素主要是甲状腺素和少量的 三碘甲腺原氨酸。三碘甲腺原氨酸的活性约为 甲状腺素的5－10倍。二者的结构如下：
I HO
I
I
O -CH2-CH-COOH
I
NH2
甲状腺素
I HO
I
O -CH2-CH-COOH
I
NH2
三碘甲腺原氨酸
天然的甲状腺素是酪氨酸的衍生物，均为L-构 型。
幼年动物若甲状腺机能减退或切除甲状 腺时，将引起发育迟缓，身材矮小，行 动呆笨而缓慢；
成年动物甲状腺机能减退时，出现厚皮 病，心博减慢，基础代谢降低，性机能 低下。
反之，甲状腺机能亢进，动物眼球突 出，心跳加快，基础代谢增高，消瘦， 神经系统兴奋性提高，表现为神经过敏 等.
(2)．肾上腺素
第八章 生物化学过程的调控
第一节 生物调控的概念
生命现象是生物体内发生的极其复杂的生物化学过程 的综合结果。
为了保证生命活动（如生长、发育、分化、繁殖、代 谢和运动等）能够有条不紊地进行，所有生物体内发 生的生物化学过程都必须受到有效的调控。
生物化学过程,从本质上看,基本上是酶催化的各种生 物化学反应。生物调控实际上是对酶以及酶的调控物 质的种类、数量或活性进行调节而实现的。
生物化学基础第08章 物质代谢的联系与调节
糖 ▲生酮氨基酸
脂肪
三
○生糖兼生酮氨基酸 未标记为生糖氨基酸
磷酸丙糖 α —磷酸甘油 脂肪酸
、
三
磷酸烯醇式丙酮酸
大 物 质
丙氨 酸 半胱氨酸 甘氨 酸 苏氨 酸 ○ 色氨酸
丙酮酸 乙酰CoA
▲亮氨酸 ○ 异亮氨酸 酮体 ○ 色氨酸
乙酰 乙酰CoA
代
天冬酰胺 天冬氨酸
草酰乙酸
谢
柠檬 酸
▲亮氨酸 ▲赖氨酸 ○ 异亮氨酸
之
间
○ 苯丙氨酸 ○ 酪氨酸
延胡索酸 三羧酸循环
○ 色氨酸 ○ 苯丙氨酸 ○ 酪氨酸
的
联
缬氨 酸 苏氨酸
系
蛋氨酸 ○ 异亮氨酸
琥珀酰CoA
α—酮戊二酸
谷氨 酸 谷氨 酰胺 精氨 酸 组氨 酸 脯氨 酸
四、核酸与其他物质代谢的联系
氨基酸是体内合成核酸的重要原料:
氨基酸
（蛋、丝、组、甘、色）
分解代谢
主要通过神经-体液途径对代谢进行整体调节。 整体调节中，中枢神经系统起主导作用，它可
直接影响组织、器官代谢，如运动神经兴奋时， 肌细胞内ADP与无机磷酸浓度增加，促进糖氧 化分解。
饥饿的整体调节
1～3天不进食，肝糖原减少，血糖趋于降低， 胰岛素分泌减少和胰高血糖素分泌增加。
由此引起肌蛋白分解加快，糖异生作用增强， 脂肪动员和分解增加，酮体生成增多。肌蛋白分 解的氨基酸增多，其中大部分转变为丙氨酸和谷 氨酰胺，成为糖异生的主要原料。脂肪动员的脂 肪酸约有25%在肝生成酮体，脂肪酸和酮体成为 心肌、骨骼肌和肾皮质的重要燃料。
《生物化学基础》
电子课件
鄂东职业技术学院医药学系 湖北省黄 冈 卫 生学校
生物化学第八章 脂代谢讲课文档
需从植物中摄取
Why?
第十二页，共119页。
不饱和脂酸的分类：
单不饱和脂酸
多不饱和脂酸：含2个或2个以上双键的不
饱和脂酸
不饱和脂酸的自身合成：
饱和脂肪酸 去饱和酶 单不饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 去饱和酶 多不饱和脂肪酸
第十三页，共119页。
不饱和脂酸的命名：
系统命名法： 标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双
（
Δ9，12，15）
花生四烯酸（20：4，ω6，9，12，15）
（
Δ5，8，11，14）
人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶
第十五页，共119页。
人体内有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶
软脂酸 Δ9去饱和酶软油酸(不依赖食物摄入) 硬脂酸 Δ9去饱和酶 油酸(不依赖食物摄入)
自身不能合成
亚油酸(18:2, Δ9,12 ) 亚麻酸(18:3, Δ9,12,15)
H 反△ 2-烯酰CoA水化酶 H2O
OH RCH2 CH CH2 CO~SCoA
L(+)β-羟脂酰CoA
第二十七页，共119页。
(3) 再脱氢
OH RCH2 CH CH2 CO~SCoA
L(+)β-羟脂酰CoA
L(+)β-羟脂酰CoA脱氢酶
NAD+
2.5ATP
(4) 硫解
O
NADH+H+
H2O
呼吸链
乙酰CoA
CO2
苹果酸
草酰乙酸
柠檬酸合酶
H2O
柠檬酸 CoA
柠檬酸─丙酮酸循环 第四十一页，共119页。
3. 脂酸合成酶系及反应过程
(1) 丙二酰CoA的合成
生物化学第八章
生物化学 Biochemistry
第八章
糖类代谢
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 五种辅因子 COASH、FAD、NAD+、
二 TCA
草酰乙酸 柠檬酸
苹果酸
延胡索酸
异柠檬酸
琥珀酸 α－酮戊二酸 琥珀酰CoA
反应地点: 线粒体基 质中
(一) 草酰可逆.
O=C O=C CH2
COOH 草酰基 COOH COOH
ATP ADP
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
PPi
果糖
ATP ADP
肌细胞
葡萄糖-1-磷酸 Pi
糖原或淀粉
葡萄糖-6-磷酸 甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
果糖-6-磷酸 果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
进入糖酵解
甘露糖
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
琥珀酸-CoA合成酶 或者琥珀酸硫激酶
唯一一个产生高能磷酸键步 骤—也是底物水平的磷酸化
反应可逆
(六) 琥珀酸脱氢形成延胡索酸
琥珀酸脱氢酶
是一步 FADH2的反应
反应可逆
(七) 延胡索酸水合形成L-苹果酸
第八章
糖类代谢
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 五种辅因子 COASH、FAD、NAD+、
二 TCA
草酰乙酸 柠檬酸
苹果酸
延胡索酸
异柠檬酸
琥珀酸 α－酮戊二酸 琥珀酰CoA
反应地点: 线粒体基 质中
(一) 草酰可逆.
O=C O=C CH2
COOH 草酰基 COOH COOH
ATP ADP
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
PPi
果糖
ATP ADP
肌细胞
葡萄糖-1-磷酸 Pi
糖原或淀粉
葡萄糖-6-磷酸 甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
果糖-6-磷酸 果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
进入糖酵解
甘露糖
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
琥珀酸-CoA合成酶 或者琥珀酸硫激酶
唯一一个产生高能磷酸键步 骤—也是底物水平的磷酸化
反应可逆
(六) 琥珀酸脱氢形成延胡索酸
琥珀酸脱氢酶
是一步 FADH2的反应
反应可逆
(七) 延胡索酸水合形成L-苹果酸
生物化学 糖酵解
由此推断3-磷酸甘油酸是3-磷酸甘油醛的氧化 产物，2-磷酸甘油酸又是前者变位后的产物，氟 化钠对2-磷酸甘油酸进一步反应的酶有抑制作用
精品课件
三、糖酵解途径 场所:细胞质(胞液)中
氧气:不需要
精品课件
▪ 糖酵解过程
糖 原
1-磷 酸 葡 萄 糖b
6 -磷 酸 葡 萄 糖
6-磷酸果糖1
葡萄糖 果 糖
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（四）果糖-1,6-二磷酸转变成 三碳化合物
该反应的标准自由能表明该反应是趋向与缩合， 但在细胞中由于底物浓度的驱动，反应趋向于裂解。
两个三碳糖相同的原子序号其来源不同。
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（五）二羟丙酮转变成甘油醛—3-磷酸
丙糖磷酸异构酶
该反应尽管平衡点处二羟丙酮的浓度要高，但由 于后续反应对甘油醛的消耗，导致反应趋向甘油 醛方向。
1， 6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮
丙酮酸
3-磷酸甘油酸磷酸
3-磷 酸 甘 油 酸
磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 2-磷 酸 甘 油 酸
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▪ 糖酵解可分为两个阶段： 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸需经10步反
应，前5步反应为准备阶段，1Glc转变为2三碳物： 磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，消耗2ATP。
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二、糖酵解途径的实验依据 ▪ 酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓
慢直至停顿 ▪ 如果加入无机磷酸盐，可以恢复发酵速度，但不
久又会再次缓慢，同时加入的磷酸盐浓度逐渐下 降。
上述现象说明在发酵过程中需要磷酸，可能 磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完 整细胞可通过ATP水解提供磷酸。
第二阶段是能量获得阶段（payoff phase)， 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸，生成4ATP和2NADH +H+。
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三、糖酵解途径 场所:细胞质(胞液)中
氧气:不需要
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▪ 糖酵解过程
糖 原
1-磷 酸 葡 萄 糖b
6 -磷 酸 葡 萄 糖
6-磷酸果糖1
葡萄糖 果 糖
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（四）果糖-1,6-二磷酸转变成 三碳化合物
该反应的标准自由能表明该反应是趋向与缩合， 但在细胞中由于底物浓度的驱动，反应趋向于裂解。
两个三碳糖相同的原子序号其来源不同。
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（五）二羟丙酮转变成甘油醛—3-磷酸
丙糖磷酸异构酶
该反应尽管平衡点处二羟丙酮的浓度要高，但由 于后续反应对甘油醛的消耗，导致反应趋向甘油 醛方向。
1， 6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮
丙酮酸
3-磷酸甘油酸磷酸
3-磷 酸 甘 油 酸
磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 2-磷 酸 甘 油 酸
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▪ 糖酵解可分为两个阶段： 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸需经10步反
应，前5步反应为准备阶段，1Glc转变为2三碳物： 磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，消耗2ATP。
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二、糖酵解途径的实验依据 ▪ 酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓
慢直至停顿 ▪ 如果加入无机磷酸盐，可以恢复发酵速度，但不
久又会再次缓慢，同时加入的磷酸盐浓度逐渐下 降。
上述现象说明在发酵过程中需要磷酸，可能 磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完 整细胞可通过ATP水解提供磷酸。
第二阶段是能量获得阶段（payoff phase)， 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸，生成4ATP和2NADH +H+。
2024版《生物化学》课件第八章核苷酸
《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位，由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。
02在生物体内，核苷酸具有多种生物学功能，如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。
结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。
其中，五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种，含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。
根据五碳糖的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
根据含氮碱基的不同，核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。
核苷酸通过不同的排列组合方式，构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ，从而实现了遗传信息的传递和表达。
遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中，mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序，tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。
参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子，通过水解或合成反应释放或储存能量，从而维持生物体的正常生理功能。
能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程，调节细胞的代谢、生长和分化等。
细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水，微溶于乙醇，不溶于有机溶剂。
紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm附近。
变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性，解离成单链；去除变性条件后，互补单链可重新结合，称为复性；不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性，称为杂交。
酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解，生成磷酸、戊糖和含氮碱基。
核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程，其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。
《生物化学》第八章生物氧化
线粒体生物氧化体系 一、线粒体内的呼吸链
铁硫蛋白
铁硫蛋白是一类含铁硫络合物的蛋白质，其中，铁原子可与无机硫原 子或是蛋白质肽链上半胱氨酸残基的硫相结合。铁硫络合物中的铁和硫有 三种组合方式。通常情况下，铁硫蛋白以第二种和第三种形式存在。
铁硫蛋白中的铁可以呈两价（还原型），也可呈三价（氧化型），铁 的氧化、还原可起到传递电子的作用。
NAD＋＋2H＋＋2e－ NADH＋H＋ 此外，亦有不少脱氢酶的辅酶为尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP＋），又称辅酶 Ⅱ（CoⅡ）。
NADP＋＋2H＋＋2e－ NADPH＋H＋
- 13 -
第二节
线粒体生物氧化体系 一、线粒体内的呼吸链
黄素蛋白（FP）
02
又称为辅酶 I（CoI），为体内很多脱氢酶的辅酶，是连接作用物与呼 吸链的重要环节，分子中除含尼克酰胺（维生素 PP）外，还含有核糖、磷 酸及一分子腺苷酸（AMP）。
-8-
第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
氧化酶直接作用于底物，以氧 作为受氢体或受电子体，生成的产 物是水。氧化酶均为结合蛋白质， 辅基常含有Cu2＋，如细胞色素氧化 酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。
氧化酶
-9-
第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
脱氢酶
需氧脱氢酶 不需氧脱氢酶
通 常 以 黄 素 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 （ FAD ） 或 黄 素 腺 嘌 呤 单 核 苷 酸 （FMN）为辅基，可激活代谢物分子中的氢，与氧分子结合，
-5-
第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的概念
代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段：
首先是糖、脂肪和蛋 白质经过分解代谢生 成乙酰辅酶 A 中的乙 酰基；
铁硫蛋白
铁硫蛋白是一类含铁硫络合物的蛋白质，其中，铁原子可与无机硫原 子或是蛋白质肽链上半胱氨酸残基的硫相结合。铁硫络合物中的铁和硫有 三种组合方式。通常情况下，铁硫蛋白以第二种和第三种形式存在。
铁硫蛋白中的铁可以呈两价（还原型），也可呈三价（氧化型），铁 的氧化、还原可起到传递电子的作用。
NAD＋＋2H＋＋2e－ NADH＋H＋ 此外，亦有不少脱氢酶的辅酶为尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP＋），又称辅酶 Ⅱ（CoⅡ）。
NADP＋＋2H＋＋2e－ NADPH＋H＋
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第二节
线粒体生物氧化体系 一、线粒体内的呼吸链
黄素蛋白（FP）
02
又称为辅酶 I（CoI），为体内很多脱氢酶的辅酶，是连接作用物与呼 吸链的重要环节，分子中除含尼克酰胺（维生素 PP）外，还含有核糖、磷 酸及一分子腺苷酸（AMP）。
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第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
氧化酶直接作用于底物，以氧 作为受氢体或受电子体，生成的产 物是水。氧化酶均为结合蛋白质， 辅基常含有Cu2＋，如细胞色素氧化 酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。
氧化酶
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第一节 生物氧化概述
四、参与生物氧化的酶
脱氢酶
需氧脱氢酶 不需氧脱氢酶
通 常 以 黄 素 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 （ FAD ） 或 黄 素 腺 嘌 呤 单 核 苷 酸 （FMN）为辅基，可激活代谢物分子中的氢，与氧分子结合，
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第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的概念
代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段：
首先是糖、脂肪和蛋 白质经过分解代谢生 成乙酰辅酶 A 中的乙 酰基；
生物化学第8章 酶促反应动力学
10.2 酶的抑制作用
酶的失活与抑制的区别
酶抑制程度的表示方法
酶抑制作用的类型
可逆与不可逆抑制作用的鉴别
可逆抑制作用动力学
一些重要的抑制剂
10.2 酶的抑制作用
10.2.1 酶的失活与抑制的区别
凡是使酶蛋白质变性而引起酶活力 丧失的作用称为失活作用；由于酶 必需基团化学性质的改变，但酶未 变性，而引起酶活力的降低或丧失 而称为抑制作用。
酶与底物的亲和力。
10.1.3 Km的意义
酶 底物 Km/moLL-1 1.2 2.0 2.5 1.8 10-4 10-3 10-5 10-5
谷氨酸脱氢酶 谷氨酸 -酮戊二酸 NAD+ NADH
丙酮酸羧化酶 丙酮酸 HCO3ATP
4.0 10-4 1.0 10-3 6.0 10-5
酶的非竞争性抑制作用
酶的反竞争性抑制作用
酶只有与底物结合后才能与抑制剂结
合。L-Phe，L-Arg等对碱性磷酸酶的
作用是反竞争性抑制，肼类化合物抑 制胃蛋白酶、氰化物抑制芳香硫酸酯 酶的作用也属此类。
10.2.4 可逆与不可逆抑制的鉴别
Shi, G., et al. Environ Health Perspect, 2009. 117(3): p. 379-86
最适温度 受诸多因 素影响
温度系数Q10：2左右 温度升高反应速率加快，但过高酶蛋白变性
10.3 温度对酶反应的影响
rate of reaction (µmol /min)
1 min incubation
10 min incubation
0 20 40 60 80 100
temperature (° C)
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