糖酵解的生理意义

糖酵解的生理意义：产生ATP；提供生物合成的原料；糖酵解与肿瘤：缺氧与缺氧诱导的转录因子HIF-1，DNA上的缺氧应答元件；参与糖酵解途径的一些酶的兼职功能。C6H12O6＋2Pi ＋2ADP＋2NAD→2CH3COCOOH＋2ATP ＋ 2H2O＋2NADH ＋2H；；TCA 循环乙酰-CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O→2CO2+3NADH+FADH2+GTP+2H＋+CoA；；TCA循环的功能：产生更多的ATP；提供多种生物分子合成的原料；是糖、氨基酸和脂肪酸最后的共同分解途径；某些代谢中间物作为其他代谢途径的别构效应物；产生CO2；乙醛酸循与三羧酸循环区别：在每一轮循环中，有两分子乙酰-CoA进入，净生一分子琥珀酸；只产生NADH，但不产生FADH2；无底物水平磷酸化反应，因此不产生ATP；不生成CO2，无碳单位的损失；具有此途径的生物能够以乙酸作为唯一碳源。磷酸戊糖途径的功能：与NADPH 有关的功能1. 提供生物合成的还原剂NADPH2. 解毒——细胞色素P450单加氧酶解毒系统需要NADPH参与对毒物的羟基化反应。3. 免疫4. 维持红细胞膜的完整5. 间接进入呼吸链；提供核苷酸及其衍生物合成的前体5-磷酸核糖；提供芳香族氨基酸和维生素B6的合成需要的赤藓糖。糖异生的生理功能在饥饿或碳水化合物摄入不足的情况下，可以补充血糖，维持血糖浓度的稳定，为那些特别依赖葡萄糖氧化放能的细胞和组织提供燃料；植物和某些微生物使用乙酸作为糖异生的前体，使得它们能以乙酸作为唯一碳源；减轻或消除代谢性酸中毒。机体使用糖原作为能量储备的理由首先，糖原动员起来更为容易，因为它是高度分支的分子，糖原的磷酸解反应可以在各非还原端同时展开；其次，糖原的分解以及后面的糖酵解既可以在有氧又可以在无氧的条件下进行；动物体内偶数脂肪酸无法转化为葡萄糖，当饥饿的时候，肝糖原可迅速分解并转化为血糖，为脑组织等提供燃料。糖原合成

1.需要活化的葡萄糖单位——UDPG（动物和酵母）细菌（ADPG）

2.需要引物——一是没有完全降解的糖原分子；二是糖原素或糖原蛋白

3.糖原合成方向：从还原端向非还原端进行

4.分支需要分支酶。β-氧化的功能：产生ATP，其产生ATP的效率要高于葡萄糖。产生大量的H2O。这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。脂肪酸合成的反应历程：1.引发反应：作为引物的乙酰基从乙酰辅酶A转移到脂肪酸合酶的一个亚基上。2.活化的“二碳单位”的装载。3.缩合是一步碳链延伸的反应。

4.还原以KR催化NADPH为还原剂的氧化还原反应

5.脱水

6.再还原

7.软脂酸的释放8乙酰-CoA+14NADPH+7H++7ATP→软脂酸+14NADP++8HSCoA+6H2O+7ADP+7Pi联合脱氨反应：由转氨酶和谷氨酸脱氢酶组合在一起的脱氨基反应。作用次序：先在转氨酶的催化下，一种氨基酸的氨基被转移到α-酮戊二酸的羰基上形成Glu,然后Glu在谷氨酸脱氢酶的催化下发生氧化脱氨反应，产生α-酮戊二酸、NH4+和NAD(P)H。氨基酸“X”+α-酮戊二酸→谷氨酸+α-酮酸“X”→α-酮戊二酸+NH4++NAD(P)H。从头合成：从最简单的小分子，如CO2和氨基酸等开始，经过多步反应，消耗更多的能量，最后生成核苷酸的过程。补救途径：指核苷酸降解的中间产物（包括核苷和碱基）被循环利用，重新转变成核苷酸的过程。嘌呤环上各原子来源：1N天冬氨酸，2C８Ｃ N10-甲酰-四氢叶酸，3N9N 谷氨酰胺，4C5C7Ｎ甘氨酸，６ＣＣＯ２嘧啶核苷酸的从头合成前体：Gln、CO2、Asp等。与嘌呤核苷酸从头合成的区别：嘌呤核苷酸是先形成β-N-糖苷键，然后再逐步形成嘌呤环。而嘧啶核苷酸是先形成嘧啶环，然后再与ＰＲＰＰ形成β-N-糖苷键；嘌呤核苷酸从头合成所有的反应都是在细胞质基质内发生的，而嘧啶核苷酸从头合成的反应则发生在线粒体。DNA复制的一般特征①以原来的DNA两条链作为模板，四种dNTP为前体，还需要Mg2＋②作为模板的DNA需要解链③半保留复制④需要引物——主要是RNA，少数是蛋白质⑤复制的方向始终是5′→3′⑥具有固定的起点⑦多为双向复制，少数为单向复制⑧半不连续性⑨具有高度的忠实性和进行性DNA聚合酶的全名是依赖于DNA的DNA聚合酶，就是以DNA为模板，催化DNA合成的聚合酶。该酶不能催化ＤＮＡ的从头合成决定了ＤＮＡ复制需要引物，而它只能从５＇→３＇催化聚合决定了ＤＮＡ复制的单向性。ＤＮＡ聚合酶Ⅰ具有５＇→３＇的ＤＮＡ聚合酶活性还具有５＇－外切酶和３＇－外切酶活性。复制体：由DNA和多种蛋白质组装而成的催化DNA 复制的复合体。DNA 转录一般特征（与DNA复制的比较）：与DNA复制的共同性质1．需要模板、解链和解除转录过程中形成的正超螺旋2．只能按照5′→3′的方向进行与DNA复制不同的性质1．不需要引物2．NTPs 代替dNTPs; UTP代谢dTTP3．缺乏校对活性4．发生在特定的区域（不是所有的DNA序列）5．对于一个特定的基因而言，只有一条链转录１．转录具有选择性和不对称性，只发生在ＤＮＡ分子上的某些特定区域。２．以四种ＮＴＰ－－ATP、GTP、ＣＴP和UTP为前体还需要Mg2+ 。3.转录需要模板、解链，但不需要引物。4.最先转录出来的核苷酸通常为嘌呤核苷酸。5.转录方向总是从5’→3’。6.转录也具有高度的忠实性，但是比DNA复制低。

7.有高度的进行性。8..转录受到严格的调控。细菌RNA聚合酶抑制剂：利福霉素和利链霉素启动子在转录起始点的上游存在着一些特殊的高度保守性的碱基序列。帽子结构功能：提高mRNA的稳定性;参与识别起始密码子的过程，提高mRNA的可翻译性;有助于mRNA通过核孔从细胞核运输到细胞质;提高剪接反应的效率。核糖体:核糖体是一种复杂的核糖核蛋白颗粒，由大小两个亚基组成，存在于原核细胞和真核细胞的细胞质中，以及真核细胞的线粒体和叶绿体中。核糖体的功能位点:1. A部位—氨酰tRNA结合部位，也称为受体部位；2. P 部位—肽酰tRNA结合部位；3. E部位—空载tRNA临时结合的部位；4. 肽酰转移酶活性部位——催化肽键形成的部位（大亚基）；5. mRNA结合部位；6. 多肽链离开通道——正在延伸的多肽链离开核糖体的通道；7. 一些可溶性蛋白质因子（起始因子、延伸因子和终止因子）的结合部位。mRNA作为翻译的模板，至少含有一个ORF,即以起始密码子开始、以终止密码子结束的一段连续的核苷酸序列。tRNA：在翻译中，tRNA 是一种双功能接头分子，一头与氨基酸结合，一头通过反密码环的反密码子与mRNA结合，对mRNA进行解码。翻译的一般特征：1. mRNA、tRNA和核糖体起相同的作用2. 翻译的极性：阅读mRNA的方向都是从5′端→3′端，多肽链生长的方向总是从N-端→C-端。3. 遗传密码是三联体密码4. 正确的氨基酸的参入取决于mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间的相互作用，与tRNA所携带的氨基酸无关5. 密码子与反密码子的相互识别遵守摆动规则6. 在核糖体上同源tRNA的识别是诱导契合的过程三联体密码性质：1.简并与兼职2.密码子的摆动性3.通用和例外4.不重叠，无标点5.方向性6.同一种氨基酸的不同密码子使用的频率不尽相同。因子结构与功能：IF2(GTP)-促进起始tRNA与核糖体小亚基结合；IF3-核糖体的解离和mRNA的结合；EF-G-结合核糖体和GTP，促进核糖体移位;RF1识别UAA或UAG,RF2识别UAA或UGA;RRF-翻译终止后，促进核糖体解体。操纵子模型认为：一些功能相关的结构基因成簇存在，构成所谓的多顺反子，它们的表达作为一个整体受到控制元件的调节。控制元件由启动子、操纵基因）和调节基因组成。调节基因编码调节蛋白，与操纵基因结合而调节结构基因的表达。