考博生化和分子生物学复习笔记-第3部分
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多酶体系 在完整细胞内的某一代谢途径中，由几个酶形成的反应链体系。
可分为三种类型：可溶性的（分散性的），结构化的（多酶复合体），在细胞结构上有定位关系的（结构化程度更高）。
（二） 多酶体系的自我调节
（1）大部分具有自我调节能力的多酶体系，第一步反应就是限速步骤，它控制着全部反应序列的总速度。
（2）反馈抑制与底物激活 催化第一步反应的酶，大多都是别构酶，能被全部反应序列的最终产物所抑制，有时则是反应序列分叉处的酶受到最终产物的抑制，称为反馈抑制；有的被底物激活
正调节物：一般是别构酶的底物，可以激活别构酶。
负调节物：可以抑制别构酶，一般是代谢序列的最终产物。
二、 酶活性的调节控制和调节酶 调节酶：活性可被调节的酶，主要是别构酶和共价调节酶。
（一） 别构效应的调控 别构效应：调节物（效应物）与别构酶分子中的别构中心（调节中心）结合后，诱导产生或稳定住酶分子的某种构象，使酶活性中心对底物的结合催化作用受到影响，从而调节酶促反应的速度。
★ 别构酶的结构特点和性质
（1） 已知的别构酶都是寡聚酶，含有两个或两个以上亚基
（2） 具有活性中心和别构中心（调节中心），活性中心负责底物结合和催化，别构中心负责调节酶反应速度。活性中心和别构中心处在不同的亚基上或同一亚基的不同部位上。
（3） 多数别构酶不止一个活性中心，活性中心间有同种效应，底物就是调节物：有的别构酶不止一个别构中心，可以接受不同的代谢物的调节。
（4） 别构酶由于同位效应和别构效应，不遵循米式方程，动力学曲线也不是典型的双曲线型，而是S型（同位效应为正协同效应）和压低的近双曲线（同位效应为负协同效应）。
★别构酶的动力学曲线
① 同位效应为正协同效应的别构酶是S型曲线 这种S形曲线体现为，当底物浓度发生较小变化时，别构酶可以极大程度地控制反应速度，这是别构酶可以灵活地调节反应速度的原因。
米氏酶：＇S＇0。9/＇S＇0。1=81
别构酶：＇S＇0。9/＇S＇0。1=3
表明当底物浓度发生较小变化时，如上升3倍，别构酶的酶促反应速度可以从0。1Vmax升至0。9Vmax 。
当增加正调节物浓度时Km减小，亲和力增大，协同性减小：当增加负调节物的浓度时Km增加，亲和力减小，协同性增大（对底物浓度的反应灵敏度增加）。
② 同位效应为负协同效应的别构酶是近似双曲线 负协同效应时酶的反应速度对底物浓度的变化不敏感
★ 别构酶调节活性的机理
① 序变模型：酶分子中亚基结合底物后，构象逐个地依次变化。
② 齐变模型：
★ 别构酶的鉴定
① S型曲线是必要但不充分条件
② 脱敏作用
③ ＇S＇0。9／＇S＇0。1 Rs=81 米氏酶 Rs＜81 正协同 Rs＞81 负协同
④ Hill系数法
（二） 可逆共价修饰的调控（共价调节酶）共价调节酶：酶分子被其它的酶催化进行共价修饰，从而在活性形式与非活性形式之间相互转变。举例：糖原磷酸化酶
信号的级联放大：1分子磷酸化酶激酶，活化生成几千个磷酶化酶a 1分子磷酸化酶a，催化生成几千个1…P…G
共价调节酶的两种常见类型
①磷酸化 去磷酸化 …OH ATP
②腺苷酰化 脱腺苷酰化 腺苷酰基由ATP提供
（三） 酶原的激活 具有不可逆性。属于此类的有消化系统中的酶（胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，胃蛋白酶）和血液凝固系统中的酶。酶原的激活生理意义：保证酶在其特定的部位与环境发挥其催化作用。此外，酶原还可视为酶的贮存 方式，但需要使酶原转化为有活性的酶，发挥对机体的保护作用。
（1）、 胰凝乳蛋白酶原的激活（由胰蛋白酶激活）（2）、 胰蛋白酶对胰脏蛋白酶原的激活
（四） 专一性调控蛋白（调控因子）对酶活性的调节控制 钙调蛋白、激素结合蛋白，促进或抑制特异的酶活性
维生素
一、脂溶性维生素
１、维生素A
作用：与眼视觉有关，合成视紫红质的原料；维持上皮组织结构完整；促进生长发育。
缺乏可引起夜盲症、干眼病等。
２、维生素D
作用：调节钙磷代谢，促进钙磷吸收。
缺乏儿童引起佝偻病，成人引起软骨病。
３、维生素E
作用：体内最重要的抗氧化剂，保护生物膜的结构与功能；促进血红素代谢；动物实验发现与性器官的成熟与胚胎发育有关。
４、维生素K
作用：与肝脏合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ有关。
缺乏时可引起凝血时间延长，血块回缩不良。
二、水溶性维生素
１、维生素B1
又名硫胺素，体内的活性型为焦磷酸硫胺素（TPP）
TPP是α…酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅酶，并可抑制胆碱酯酶的活性，缺乏时可引起脚气病和（或）末梢神经炎。
２、维生素B2
又名核黄素，体内的活性型为黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基，缺乏时可引起口角炎、唇炎、阴囊炎、眼睑炎等症。
３、维生素PP
包括尼克酸及尼克酰胺，肝内能将色氨酸转变成维生素PP，体内的活性型包括尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP＋）。
NAD＋和NADP＋在体内是多种不需氧脱氢酶的辅酶，缺乏时称为癞皮症，主要表现为皮炎、腹泻及痴呆。
４、维生素B6
包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺，体内活性型为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中的转氨酶及脱羧酶的辅酶，也是δ…氨基γ…酮戊酸（ALA）合成酶的辅酶。
５、泛酸
又称遍多酸，在体内的活性型为辅酶A及酰基载体蛋白（ACP）。
在体内辅酶A及酰基载体蛋白（ACP）构成酰基转移酶的辅酶。
６、生物素
生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧化酶，参与二氧化碳的羧化过程。
７、叶酸
以四氢叶酸的形式参与一碳基团的转移，一碳单位在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。叶酸缺乏时，DNA合成受抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，造成巨幼红细胞贫血。
８、维生素B12
又名钴胺素，唯一含金属元素的维生素。
参与同型半工半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应，催化这一反应的蛋氨酸合成酶（又称甲基转移酶）的辅基是维生素B12，它参与甲基的转移。一方面不利于蛋氨酸的生成，同时也影响四氢叶酸的再生，最终影响嘌呤、嘧啶的合成，而导致核酸合成障碍，产生巨幼红细胞性贫血。
９、维生素C
促进胶原蛋白的合成；是催化胆固醇转变成7…α羟胆固醇反应的7…α羟化酶的辅酶；参与芳香族氨基酸的代谢；增加铁的吸收；参与体内氧化还原反应，保护巯基等作用。
★稳定双螺旋结构的因素
①碱基堆积力（主要因素） 形成疏水环境。
②碱基配对的氢键。GC含量越多，越稳定。
③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。
④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。
▲核酸的一般理化性质 ①核酸为多元酸，具有较强的酸性。②DNA是线性高分子，粘度极大，在机械力作用下易 断裂，因此提取DNA过程中应注意不能过度用力，比如剧烈震荡吹打等。③由于核酸所含 的嘌呤和嘧啶分子中都有共轭双键，使核酸分子在紫外260nm波长处有最大吸收峰，这个 性质可用于核酸的定量测定。这要与pr在 280mm 波长处有最大的吸收峰相区别，又因为 分子生物学实验核酸提取过程中，蛋白质是最常见的杂质，故常用UD260/UD280来检测 提取的核酸纯度如何。
★RNA的末端分析，判断3’；5’末端核苷酸是什么。
5’末端分析：先用PMase去掉RNA端点核苷酸的游离磷酸根，露出…OH，再用多核苷酸激酶和放射性同位素P32（简记为γ… P32）标记过的ATP，将RNA5’末端核苷酸的5’位上接上γ… P32，这样就把5’端核苷酸标记了。稀氨水彻底水解RNA，电泳，放射自显影，标准图谱，可知该核苷酸的种类。
3’末端分析：操作同上，在电泳图谱上找出核苷的位置。对照标准图谱，可知该核苷酸的种类。
★cAMP系统的发现史：使6人4次获得诺贝尔奖金。
Cori发现：糖原 …糖原磷酸化酶…→ G…1…P 使血糖浓度↑
肾上腺素也能引起糖原分解，也能使使血糖浓度↑
联系：肾上腺素 → 糖原磷酸化酶 → 血糖浓度↑
Sutherland发现了第二信使cAMP：肾上腺素作用于肝细胞（靶细胞）前后，细胞内的cAMP的浓度变化非常明显，在没有肾上腺素的情况下加入cAMP，其效果与加了肾上腺素相同。
联系：肾上腺素 → cAMP → 糖原磷酸化酶 → 血糖浓度↑
E。G。Krebs和E。H。Fisher发现了糖原磷酸化酶的激活机制： PK
糖原磷酸化酶b ←→ 糖原磷酸化酶a（b…○P，Ser） 磷蛋白磷酸酶
体外将糖原磷酸化酶b磷酸化后加入肝细胞中，其效果与肾上腺素的效应相同。
联系：肾上腺素 → cAMP → 糖原磷酸化酶b→a → 血糖浓度↑
Martin和Alfer Gilman发现了G蛋白及其作用机制 G蛋白具有潜在的GTP酶活性，即当结合了激素后，G蛋白能够将GTP水解成GDP。G蛋白由三条亚基构成：α、β、γ，其中α亚基上结合有一分子GDP。
★用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。
★变构调节的特点：① 酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；②酶的变构仅涉及非共价键的变化；③调节酶活性的因素为代谢物；④为一非耗能过程；⑤无放大效应。
★共价修饰调节的特点：①酶以两种不同修饰和不同活性的形式存在；②有共价键的变化；③受其他调节因素（如激素）的影响；④一般为耗能过程；⑤存在放大效应。
★氧化磷酸化的影响因素：
1．ATP/ADP比值：ATP/ADP比值是调节氧化磷酸化速度的重要因素。ATP/ADP比值下降，可致氧化磷酸化速度加快；反之，当ATP/ADP比值升高时，则氧化磷酸化速度减慢。
2．甲状腺激素：甲状腺激素可以激活细胞膜上的Na＋；K＋…ATP酶，使ATP水解增加，因而使ATP/ADP比值下降，氧化磷酸化速度加快。
3．药物和毒物：
⑴呼吸链的抑制剂：能够抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物或毒物称为呼吸链的抑制剂。能够抑制第一位点的有异戊巴比妥、粉蝶霉素A、鱼藤酮等；能够抑制第二位点的有抗霉素A和二巯基丙醇；能够抑制第三位点的有CO、H2S和CN…、N3…。其中，CN…和N3…主要抑制氧化型Cytaa3…Fe3＋，而CO和H2S主要抑制还原型Cytaa3…Fe2＋。
⑵解偶联剂：不抑制呼吸链的递氢或递电子过程，但能使氧化产生的能量不能用于ADP的磷酸化的试剂称为解偶联剂。其机理是增大了线粒体内膜对H＋的通透性，使H＋的跨膜梯度消除，从而使氧化过程释放的能量不能用于ATP的合成反应。主要的解偶联剂有2；4…二硝基酚。
⑶氧化磷酸化的抑制剂：对电子传递和ADP磷酸化均有抑制作用的药物和毒物称为氧化磷酸化的抑制剂，如寡霉素。
☆氧化磷酸化的调节 ①主要受细胞对能量需求的调节；当细胞氧化速度加快，ADP增加时，氧化磷酸化加快，使机体能量的产生适应生理需要。②甲状腺素：可活化细胞膜上Na＋…K＋ATP酶，使ATP分解加速，ADP增多，促进氧化磷酸化。
★氨基酸主要通过三种方式脱氨基，即氧化脱氨基，联合脱氨基和非氧化脱氨基。
1．氧化脱氨基：反应过程包括脱氢和水解两步，反应主要由L…氨基酸氧化酶和谷氨酸脱氢酶所催化。L…氨基酸氧化酶是一种需氧脱氢酶，该酶在人体内作用不大。谷氨酸脱氢酶是一种不需氧脱氢酶，以NAD＋或NADP＋为辅酶。该酶作用较大，属于变构酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。
2．转氨基作用：由转氨酶催化，将α…氨基酸的氨基转移到α…酮酸酮基的位置上，生成相应的α…氨基酸，而原来的α…氨基酸则转变为相应的α…酮酸。转氨酶以磷酸吡哆醛（胺）为辅酶。转氨基作用可以在各种氨基酸与α…酮酸之间普遍进行。除Gly，Lys，Thr，Pro外，均可参加转氨基作用。较为重要的转氨酶有：
⑴ 丙氨酸氨基转移酶（ALT），又称为谷丙转氨酶（GPT）。催化丙氨酸与α…酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高，在肝脏疾病时，可引起血清中ALT活性明显升高。
⑵ 天冬氨酸氨基转移酶（AST），又称为谷草转氨酶（GOT）。催化天冬氨酸与α…酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在心肌中活性较高，故在心肌疾患时，血清中AST活性明显升高。
3．联合脱氨基作用：转氨基作用与氧化脱氨基作用联合进行，从而使氨基酸脱去氨基并氧化为α…酮酸的过程，称为联合脱氨基作用。可在大多数组织细胞中进行，是体内主要的脱氨基的方式。联合脱氨基全过程是可逆的，因此这一过程也是体内合成非必需氨基酸的主要途径。
4．嘌呤核苷酸循环（PNC）：这是存在于骨骼肌和心肌中的一种特殊的联合脱氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中，腺苷酸脱氨酶的活性较高，该酶可催化AMP脱氨基，此反应与转氨基反应相联系，即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作用。
（一） 氧化脱氨基 第一步，脱氢，生成亚胺。第二步，水解。真核生物中，真正起作用的不是L…a。a氧化酶，而是谷氨酸脱氢酶。
真核细胞的Glu脱氢酶，大部分�
