《生物化学》教案设计(完整)

教学方式：讲授性，主体参与教学

1，掌握蛋白质的元素组成特点，氨基酸的结构通式； 

2、掌握蛋白质一级结构、二级结构的概念、维系键；

3、掌握蛋白质的结构与功能的关系；  

4、熟悉蛋白质物化性质； 

5、了解蛋白质的与医学的关系；

重点：蛋白质的元素组成特点，氨基酸的结构通式

难点：蛋白质物化性质

一、蛋白质的变性  1 、概念：天然蛋白质受到物理、化学因素的影响，导致其空间结构的破坏，从而使蛋白质的理化性质发生改变和生物功能的丧失称为蛋白质的变性作用。  2 、引起蛋白质变性的因素： 物理因素、化学因素 二、蛋白质的两性性质  蛋白质中所带的正电荷与负电荷相等而呈电中性（此时为两性离），此时溶液的 pH 称为该蛋白质的等电点，常用 pI 表示。 三、蛋白质具有两性电离、胶体、变性和沉淀的性质。 四、蛋白质的定性、定量测定方法有多种。  五、蛋白质具机体的有三大功能:。不同状态下的机体对蛋白质的需求及代谢情况有差异。构成人体的氨基酸有20种，其中8种是体内不能合成的，需从饮食种摄取。

医院杀菌灭毒的方式有哪些？这些方式和蛋白质变性有何关系？

做好新课导入是成功教学的关键，尽量做到知识点讲解的深入简出，要注意结合日常生活知识和护理相关知识。

生物化学就是生命的化学。它是研究活细胞和有机体中存在的各种化学分子及其所参与的化学反应的科学。  分子生物学：是研究生物大分子结构、功能及其基因结构、表达与机制的科学。

一、生物化学发展简史

二、生物化学研究内容

1．生物分子的结构与功能

2． 物质代谢及其调节 

3．遗传信息的传递及其

三、生物化学与医学

1．生物化学与分子生物学在生命科学中占有重要的地位 

2．生物化学的理论与技术已渗透到医学科学的各个领域

3．生物化学的发展促进了疾病病因、诊断和治疗的研究

第一章  蛋白质的结构与功能

一、蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。

蛋白质是细胞的重要组成部分，是功能最多的生物大分子物质，几乎在所有的生命过程中起着重要作用：1）作为生物催化剂，2）代谢调节作用，3）免疫保护作用，4）物质的转运和存储，5）运动与支持作用，6）参与细胞间信息传递。

二、蛋白质的分子组成

1. 蛋白质的元素组成主要有C、H、O、N和S，各种蛋白质的含N量很接近，平均16%。

通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式：蛋白质含量 ( g % ) = 含氮量( g % ) × 6.25

2. 组成蛋白质的基本单位——L-a-氨基酸：种类、三字英文缩写符号、基本结构。

分类（非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸）。

理化性质（两性解离及等电点、紫外吸收、茚三酮反应 ）。

3. 肽键是由一个氨基酸的 -羧基与另一个氨基酸的 -氨基脱水缩合而形成的化学键。

肽、多肽链；肽链的主链及侧链；肽链的方向（N-末端与C-末端），氨基酸残基；

生物活性肽：谷胱甘肽及其重要生理功能，多肽类激素及神经肽。

三、蛋白质的分子结构

1. 蛋白质一级结构

概念：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。

主要化学键——肽键。二硫键的位置属于一级结构研究范畴。   

2. 蛋白质的二级结构

概念：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。

主要化学键：氢键

肽单元是指参与组成肽键的6个原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。元、       、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸）、________________________________________________________________________________________________

四种主要结构形式（α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲）及影响因素。

蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间构象，被称为模体(motif)。

3. 蛋白质的三级结构

概念：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。

主要次级键——疏水作用、离子键（盐键）、氢键、范德华力等。

结构域（domain）：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折迭得较为紧密，各行其功能，称为结构域。

分子伴侣：通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折迭成天然构象或形成四级结构的一类蛋白质。

4. 蛋白质的四级结构

每条具有完整三级结构的多肽链，称为亚基 (subunit)。

蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

各亚基之间的结合力——疏水作用、氢键、离子键。

5. 蛋白质的分类：根据组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质，根据形状分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。

6. 蛋白质组学

基本概念：一种细胞或一种生物所表达的全部蛋白质，即“一种基因组所表达的全套蛋白质”。

研究技术平台

研究的科学意义。

四、蛋白质结构与功能的关系

1. 蛋白质一级结构与功能的关系

一级结构是高级结构和功能的基础；

一级结构相似其高级结构与功能也相似；

氨基酸序列提供重要的生物进化信息；

氨基酸序列改变可能引起疾病。

2. 蛋白质空间结构与功能的关系

蛋白质的功能依赖特定空间结构；

肌红蛋白的结构与功能。

血红蛋白结构、运输O 2功能，氧饱和曲线。

协同效应：一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 

变构效应：凡蛋白质（或亚基）因与某小分子物质相互作用而发生构象变化，导致蛋白质（或亚基）功能的变化，称为蛋白质的变构效应。

蛋白质构象改变可引起疾病如疯牛病等。

五、蛋白质的理化性质

1．两性解离

等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。

2．胶体性质

3．变性、复性、沉淀及凝固

蛋白质的变性(denaturation)：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子的特定空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。

造成变性的因素：如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等 。    

蛋白质变性后的性质改变：溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失、生物活性丧失及易受蛋白酶水解。

若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性。

蛋白质沉淀：在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，肽链融会相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。

变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但并不变性。 

蛋白质的凝固作用(protein coagulation) ：蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸和强碱中。 

4．紫外吸收（280nm）、

5．呈色反应（茚三酮反应、双缩脲反应）。

六、蛋白质的分离纯化与结构分析

1. 蛋白质的分离纯化

透析(dialysis)：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。

超滤法：应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜，达到浓缩蛋白质溶液的目的。

丙酮沉淀使用丙酮沉淀时，必须在0～4℃低温下进行，丙酮用量一般10倍于蛋白质溶液体积。蛋白质被丙酮沉淀后，应立即分离。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。 

盐析：(salt precipitation)是将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀。 

免疫沉淀：将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白。 

电泳：蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis) 。

层析   原理：待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的 。

超速离心。

复习思考题

1. 名词解释：蛋白质一级结构、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、蛋白质四级结构、肽单元、模体、结构域、分子伴侣、协同效应、变构效应、蛋白质等电点、电泳、层析

2. 蛋白质变性的概念及本质是什么？有何实际应用？

3. 蛋白质分离纯化常用的方法有哪些？其原理是什么？

4. 举例说明蛋白质结构与功能的关系？

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教学方式：讲授性，主体参与教学

掌握：核酸的分类、细胞分布，各类核酸的功能及生物学意义；核酸的化学组成；两类核酸（DNA与RNA）分子组成异同；核酸的一级结构及其主要化学键；DNA右手双螺旋结构要点及碱基配对规律；mRNA一级结构特点；tRNA二级结构特点；核酸的主要理化性质（紫外吸收、变性、复性），核酸分子杂交概念。

熟悉：核酸的高级结构；核酸酶。

了解：碱基和戊糖的结构；DNA其它二级结构形式；其它小分子RNA及RNA组学；人类基因组计划研究的主要内容；snmRNA参与基因表达。

重点：

    两类核酸（DNA与RNA）的细胞分布，功能及生物学意义；化学组成；两类核酸分子组成异同；核酸的一级结构及其主要化学键；

难点：DNA的空间结构。

核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。核酸的化学组成

元素组成：C、H、O、N、P（9~10%）

分子组成：碱基（嘌呤碱，嘧啶碱）、戊糖（核糖，脱氧核糖）和磷酸

RNA主要有mRNA， tRNA， rRNA

你所熟悉的疾病中，哪些是基因突变导致的？

该章内容抽象，复杂。尽量以流程图，要尽量用直观视频图片的方式将内容展示给学生。

一.核酸的化学组成及一级结构

核酸的化学组成

元素组成：C、H、O、N、P（9~10%）

分子组成：碱基（嘌呤碱，嘧啶碱）、戊糖（核糖，脱氧核糖）和磷酸

1．核苷酸中的碱基成分：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T）。DNA中的碱基（A、G、C、T），RNA中的碱基（A、G、C、U）。

2．戊糖：D-核糖（RNA）、D-2-脱氧核糖（DNA）。

3．磷酸

核酸及核苷酸：碱基及戊糖通过糖苷键连接形成核苷，核苷与磷酸连接形成核苷酸。

重要游离核苷酸及环化核苷酸：NMP、NDP、NTP、cAMP、cGMP

核酸的一级结构

概念：核酸中核苷酸的排列顺序，由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

核苷酸间的连接键——3’，5’-磷酸二酯键、方向（5’→3’）及链书写方式。

二、DNA的空间结构与功能

1、DNA的二级结构——双螺旋结构

2．chargaff规则：Chargaff规则：①腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数总是相等（Ａ=T），鸟嘌呤的含量总是与胞嘧啶相等（G=C）；②不同生物种属的DNA碱基组成不同，③同一个体不同器官、不同组织的DNA具有相同的碱基组成。

B-DNA结构要点：①DNA是一反向平行的互补双链结构 亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧、而碱基位于内侧，两条链的碱基互补配对， A---T形成两个氢键，G---C形成三个氢键。堆积的疏水性碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。两条链呈反平行走向，一条链5’→3’，另一条链是3’→5’。）。

②DNA是右手螺旋结构 DNA线性长分子在小小的细胞核中折叠形成了一个右手螺旋式结构。螺旋直径为2nm。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°。螺距为3.4nm；碱基平面之间的距离为0.34nm。DNA双螺旋分子存在一个大沟（major groove）和一个小沟（minor groove），目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。③DNA双螺旋结构稳定的维系 横向靠两条链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以碱基堆积力更为重要。

Z-DNA、A-DNA。

2、DNA的高级结构—超螺旋

超螺旋结构(superhelix 或supercoil)：DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。  

原核生物DNA的高级结构是环状超螺旋

真核生物染色质(chromatin)DNA是线性双螺旋，它缠绕在组蛋白的八聚体上形成核小体。

组蛋白：富含Lys和Arg的碱性蛋白质，包括H1、H2A、H2B、H3、H4。

由许多核小体形成的串珠样结构又进一步盘曲成直径为 30nm 的中空的染色质纤维，称为螺线管。螺线管再经几次卷曲才能形成染色单体。人类细胞核中有 46条染色体，这些染色体的 DNA总长达1.7m,经过这样的折叠压缩，46 条染色体总长亦不过 200nm 左右。

4、DNA的功能：DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

5、人类基因组计划研究的主要内容。

三、RNA的结构与功能

（一）mRNA：特点（含量最少（2-3%），种类多，代谢最快（寿命短））

    结构：原核细胞mRNA整个分子分为三部分，即5´非编码序列、编码序列、 3´非编码序列。

真核细胞mRNA分子分为五部分

帽子、 5´非编码序列（前导序列）、编码序列、 3´非编码序列（拖尾序列）和尾巴

（二）tRNA：10-15%，70-90个核苷酸

 特点：（稀有碱基多，分子量小）

结构：二级结构：三叶草形

    主要组成:四臂三环

三级结构：倒L形

(三)、 rRNA：特点（含量最大70-80%，甲基化多）

种类：原核：23S、16S、5S，

          真核：28S、18S、5S、5.8S

与多种蛋白质结合形成核糖体（大亚基、小亚基），是蛋白质合成场所。

四、DNA的理化性质及其应用

（一）变性

概念：在物理、化学因素的影响下，DNA双螺旋结构解为单链的现象称为变性。

变性不会破坏DNA的共价键结构。只是破坏DNA的氢键和碱基堆积力。

变性后的特点：

特点：1.紫外吸收增加。

增色效应:DNA变性过程中，其紫外吸收增加的现象。

变性因素：强酸碱、有机溶剂、高温等等。

影响因素：1.G+C含量。

2.DNA的复杂程度（均一性）：均一性好，则熔解温度范围窄。

3.介质的离子强度：离子强度高，则Tm值高。

（二）复性：

概念：变性DNA重新成为双螺旋结构的现象。

特点：紫外吸收减少。

减色效应：DNA复性过程中，紫外吸收减少的现象。

常用的复性方法：退火。

（温度缓慢降低，使变性的DNA重新形成双螺旋结构的过程）。

 （三）核酸分子杂交。

概念：不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构，这一过程就是核酸杂交过程。

包括    DNA—DNA  杂交 。   

        DNA—RNA 杂交。    

        RNA—RNA 杂交。

原因：不同核酸的碱基之间可以形成碱基配对。

用途：是分子生物学研究与基因工程操作的常用技术。

复习思考题

1. 名词解释：核酸、DNA变性、DNA复性、增色效应、解链温度（Tm）、核酶、脱氧核酶

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教学方式：讲授性，主体参与教学

掌握：酶的概念、化学本质及生物学功能；酶的活性中心和必需基团；同工酶；酶促反应特点；各种因素对酶促反应速度的影响、特点及其应用；酶调节的方式；酶的变构调节和共价修饰调节的概念。

熟悉：酶的组成、结构；酶活性测定及酶活性单位；酶含量的调节。

了解：米-曼方程式的推导过程；酶的命名与分类；酶与医学的关系

重点：

酶的概念、化学本质及生物学功能；同工酶；酶的活性中心和必需基团；酶调节的方式；酶的变构调节和共价修饰调节的概念。

难点：

抑制剂对酶促反应速度的影响；酶活性的调节。

酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。全酶由蛋白质部分（酶蛋白）和辅助因子组成。

辅助因子由小分子有机化合物和金属离子组成。同工酶是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。酶原的启动：在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。

酶在疾病的治疗与诊断中有哪些用途？AST,ALT可用于哪些疾病的诊断？

该章内容较为琐碎，知识内容量大，尽量做到与日常生活联系，与护理专业联系。减轻学生课业负担，要求学生要有自学意识。

1．概念：目前将生物催化剂分为两类：酶 、 核酶（脱氧

核酶）。酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。

    2．酶学研究简史。

    3．酶在生命活动中的重要性。

二、酶的分子结构与功能。

1．酶的不同形式：

单体酶(monomeric enzyme)

寡聚酶(oligomeric enzyme)

2. 酶的分子组成：单纯酶和结合酶，

全酶由蛋白质部分（酶蛋白）和辅助因子组成。辅助因子由小分子有机化合物和金属离子组成。

辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度又可分为辅酶（与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。）和辅基 (与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。)

常见含B族维生素的辅酶形式及其在酶促反应中的主要作用。

3. 酶的活性中心：指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具

有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。

必需基团：酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶

活性密切相关的化学基团。

活性中心内的必需基团：①结合基团(binding  group)：与底

物相结合；②催化基团（catalytic  group）：催化底物转变成产物。

    活性中心外的必需基团：位于活性中心以外，维持酶活性中心

应有的空间构象所必需的基团。

4. 同工酶：

概念：同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应，而酶蛋白

的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

三、酶促反应的特点和机制

1. 酶与一般催化剂的异同点：

⑴与一般催化剂的共同点：  

①在反应前后没有质和量的变化；

②只能催化热力学允许的化学反应；

③只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。

⑵酶作用的特点：

①酶促反应具有极高的效率；

②酶促反应具有高度的特异性；

③酶促反应的可调节性；

2．酶促反应的特点：

⑴酶促反应具有极高的效率：

酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107～1013倍；酶的催化不需要较高的反应温度；酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的活化能(activation energy)。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。 

⑵酶促反应具有高度的特异性：

酶的特异性(specificity)：一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。

分为以下3种类型：

绝对特异性：只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物 。        

相对特异性：作用于一类化合物或一种化学键。

立体异构特异性：作用于立体异构体中的一种。

⑶酶促反应的可调节性：酶促反应受多种因素的，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节：对酶生成与降解量的调节；酶催化效率的调节；通过改变底物浓度对酶进行调节。

四、酶促反应动力学

1. 底物浓度的影响：当底物浓度较低时，反应速度与底物浓度

成正比；反应为一级反应；随着底物浓度的增高，反应速度不再

成正比例加速；反应为混合级反应；当底物浓度高达一定程度，

反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应。

Km和Vm的定义：Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时

的底物浓度。Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成

正比。

2. 酶浓度的影响及应用：当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情

况下，反应速度与酶浓度成正比。

3. pH的影响及应用、最适pH值：最适pH    (optimum pH)：

酶催化活性最大时的环境pH。

4. 温度的影响及应用、最适温度：双重影响，温度升高，酶

促反应速度升高；由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶

的变性，从而反应速度降低

    5. 酶的抑制作用：

⑴不可逆性抑制：抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。

⑵可逆性抑制：抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。

竞争性抑制：抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。 

非竞争性抑制：有些抑制剂不影响底物和酶结合，即抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，抑制剂既与E结合，也与ES结合，但生成的ESI复合物是死端复合物，不能释放出产物(图1-5-24)，这种抑制称为非竞争性抑制作用 。

6. 激活剂的影响：激活剂(activator) 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。

激活剂可分为：必需激活剂和非必需激活剂。

7. 酶活性测定和酶活性单位

五、酶的调节

1. 酶活性的调节：

⑴酶原与酶原的启动：

酶原：有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。

酶原的启动：在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。

酶原启动机理：形成或暴露出酶的活性中心。

酶原启动的意义：避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，

并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。

有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。

六、酶的分类与命名

1．分类：六大类。

2．命名：习惯命名法—推荐名称；系统命名法—系统名称。

七、酶与医学的关系。

1．酶与疾病的关系：

⑴酶与疾病的发生；

⑵酶与疾病的诊断

⑶酶与疾病的治疗

2．酶在医学上的其它应用

⑴酶作为试剂用于临床检验和科学研究 

⑵酶作为药物用于临床治疗

⑶酶的分子工程

复习思考题

1．名词解释：酶、酶的活性中心和必需基团、竞争性抑制作

用、非竞争性抑制作用、催化部位、别构效应、共价修饰、同工酶、

酶原、酶原的启动

2．试述酶原启动的机制及酶以酶原形式存在的生理意义。

3．试以竞争性抑制的原理说明磺胺类药物的作用机制。

4．什么是酶的活性？表示酶活性的国际单位和催量是如何规定的？

5．影响酶作用的因素有哪些？

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教学方式：讲授性，主体参与教学

1. 熟悉维生素的分类和作用机制，维生素的生理作用

2.掌握各种维生素缺乏症

教学重点：维生素的分类和作用机制 

教学难点：维生素的分类和作用机制

维生素是生物生长和代谢所必需的具有复杂结构的有机物。人体对维生素的需要量很少，少到只能用毫克或微克来计算。维生素可以根据它们的溶解性分为水溶性和脂溶性两大类。脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等。水溶性维生素包括B族维生素（B1、B2、B6、B12、维生素PP、叶酸、泛酸等）以及维生素C 。缺乏维生素会导致相应的疾病。维生素常用于治疗疾病的辅助药物

维生素B6的作用是什么？有哪些应用？

维生素D的作用是什么？有哪些应用？

维生素C的作用是什么？有哪些应用？

该章内容较为琐碎，知识内容量大，尽量做到与日常生活联系，与护理专业联系。减轻学生课业负担，要求学生要有自学意识。

（一），维生素A

天然形式：A1（视黄醇）A2（3-脱氢视黄醇）

活性形式 ：视黄醇、视黄醛、视黄酸

维生素A原：β-胡萝卜素本身不具有维生素A活性但在体内可转变为有活性的物质，称为维生素A原

2，缺乏病

夜盲症

3，生理意义：参与视觉冲动

4，主要食物：动物肝脏

（二），维生素D

种类：VitD2（麦角钙化醇）VitD3（胆钙化醇）、D4、D5

2，缺乏病

佝偻病

3，生理意义：促进钙磷吸收，有利于新骨的形成、钙化。

4，主要食物：牛乳和人乳的维生素D含量较低（牛乳为41 IU/100g）；

蔬菜、谷物和水果中几乎不含维生素D。深海鱼油较多，鸡蛋较多。

（三），维生素E

种类：生育酚，生育三烯酚

易自身氧化，故能保护其他物质。

2，缺乏病

佝偻病

3，生理意义： 维持生殖机能;抗氧化作用;促进血红素代谢

4，主要食物： 

（四），维生素K

天然形式：K1、K2

人工合成：K3、K4

促进肝脏凝血因子Ⅱ、Ⅶ 、 Ⅸ和Ⅹ的生物合成，参与凝血作用

2. 缺乏表现:  易出血 

水溶性维生素

B族维生素和维生素C 

B族维生素：B1、B2、维生素PP、B6、泛酸、生物素、叶酸和维生素B12

一、维生素B1      ,

1维生素B1又名硫胺素(thiamine)

体内活性形式为焦磷酸硫胺素(TPP

2. 缺乏症

﹡脚气病，末梢神经

3，维生素B1含量丰富的食物有动物内脏（心、肝、肾等）、瘦肉类、蛋类、豆类、坚果（葵花子、花生等）。谷类是主要的来源。鱼类、蔬菜和水果中含量不高。

二、维生素B2         

1，维生素B2又名核黄素(riboflavin)

体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)  黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)

2生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。

3，缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等。

4，以植物性食品为主的膳食容易造成体内维生素B2缺乏。

三、维生素PP     

1，体内活性形式

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)

2,， 缺乏症 癞皮病

3，NAD+及NADP+是体内多种脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。

4，番茄中烟酸的含量居果蔬之首。

四、维生素B6    Vit B6

1，化学本质及性质

﹡维生素B6包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺

﹡体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺

2，磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，也是 -氨基 -酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。

3，临床应用：治疗婴儿惊厥、妊娠呕吐。

五、叶酸

1，体内活性形式为四氢叶酸(FH4)

2,生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。

3，缺乏症：巨幼红细胞贫血,4，叶酸可由微生物和高等植物合成，但哺乳动物不能合成。,较好的来源为绿叶蔬菜。

六、维生素C  

1，俗名：抗坏血酸   ,

2，生化作用：1.参与体内羟化反应，促进胶原蛋白的合成;

             2.参与氧化还原反应，促进铁的吸收;

             3.抗癌作用。                           

3，缺乏症：坏血病,

5，番茄，橘子等酸性水果含量较高

应用：饮料蒙牛优益C、维生素C牙膏等

复习题：课后习题

教学方式：讲授性，主体参与教学

1、掌握：糖的主要生理功能；糖的无氧分解（酵解）、有氧氧化、糖原合成及分解、糖异生的基本反应过程、部位、关键酶（限速酶）、生理意义；磷酸戊糖途径的生理意义；血糖概念、正常值、血糖来源与去路、调节血糖浓度的主要激素。

2、熟悉：糖的消化吸收；糖代谢的概况；糖代谢各途径的调节。

3、了解：磷酸戊糖途径的基本过程；

教学重点 ：糖的主要生理功能；糖的无氧分解（酵解）、有氧氧化、糖原合成及分解、糖异生生理意义；磷酸戊糖途径的生理意义；血糖概念、正常值、血糖来源与去路、调节血糖浓度的主要激素。

教学难点：糖代谢各途径的具体反应过程及其调节。

糖的主要生理功能是氧化供能，糖分解代谢有糖的无氧分解，糖的有氧氧糖。有氧氧化是机体获得ATP的主要方式。糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。糖异生的生理意义主要在于维持血糖水平恒定。

血糖的来源和去路是相对平衡的。血糖水平的平衡主要是受到激素调节。血糖水平异常及糖尿病是最常见的糖代谢紊乱。糖原是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。

为什么说糖尿病是最常见的糖代谢紊乱症？

该章知识内容量大，学生化学知识薄弱，尽量放慢来讲。注意和学生交流互动，及时找到学生难理解节点。

糖的概念:糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物。

糖主要根据其水解产物的情况可分为四大类: 单糖、寡糖、多糖、结合糖。

糖的生理功能

1、提供碳源和能源 （这是糖的主要功能）

2、提供合成体内其它物质的原料

    糖可转变成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等。

3、作为机体组织细胞的组成成分 

    如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。

糖的消化吸收

糖的消化：人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。

消化部位： 主要在小肠，少量在口腔

糖的吸收

吸收部位：小肠上段  

吸收形式：单  糖  

吸收机制：Na+依赖型葡萄糖转运体

糖代谢概况

二、糖的无氧分解(糖酵解)

概念：糖的无氧分解指在机体缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸（lactate）的过程，也称为糖酵解（glycolysis)

由葡萄糖分解成丙酮酸（pyruvate) 的过程，这一过程又称为糖酵解途径（glycolytic pathway)

反应过程：第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸

第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸的过程。

糖酵解特点：糖酵解为一个不需氧的产能过程

糖酵解的生理意义：

1、是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。

2、是某些细胞在氧供正常情况下的重要供能途径：

① 无线粒体的细胞，如：红细胞

② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、神经元、 骨髓细胞

三、糖的有氧氧化

概念：糖的有氧氧化( aerobic oxidation )指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。

反应过程：

第一阶段：酵解途径

第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧为乙酰CoA

第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环

第四阶段：进入呼吸链进行氧化磷酸化

1.丙酮酸的生成——酵解途径

2.丙酮酸的氧化脱羧生成乙酰CoA 

3.三羧酸循环与氧化磷酸化

三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环，它由一连串反应组成。

三羧酸循环的要点：

经过一次三羧酸循环，

消耗一分子乙酰CoA，

经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。

生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP。

关键酶有：柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶

三羧酸循环的生理意义： 

是三大营养物质氧化分解的最后共同途径，是产生能量的主要阶段；

是三大营养物质代谢联系的枢纽；

为其它物质代谢提供小分子前体；

    一分子葡萄糖经过有氧氧化净生成30或32分子ATP 

有氧氧化的生理意义：糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高 

有氧氧化的调节

特点：⑴  有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。

⑵  ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。

⑶  氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。

四、葡萄糖的其他代谢途径

（一）磷酸戊糖途径

概念：磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。

生理意义：

1、为核酸、核苷酸的生成提供 磷酸核糖

2、提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应               

① NADPH是体内许多合成代谢的供氢体   

② NADPH参与体内的羟化反应，与生物合成或生物转化有关

③ NADPH可维持GSH的还原性 

五、糖原的合成与分解

糖原是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备

糖原储存的主要器官及其生理意义： 

肌肉：肌糖原，180 ~ 300g，主要供肌肉收缩所需 

肝脏：肝糖原，70 ~ 100g，维持血糖水平    

糖原的合成代谢 

概念：糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的过程。

合成部位：组织定位：主要在肝脏、肌肉

细胞定位：胞浆

反应过程：

1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖

2. 6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖    

3. 1- 磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖   

4. α-1,4-糖苷键式结合  

5．糖原分枝的形成              

糖原的分解代谢 

概念：糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程

亚细胞定位：胞  浆   

调节

关键酶：糖原合成：糖原合酶    

        糖原分解：糖原磷酸化酶    

  调节形式：共价修饰和别构调节

  六、糖异生

概念：糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程

部位：主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体   

原料：主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸

过程：糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替

1. 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)

2. 1,6-双磷酸果糖 转变为 6-磷酸果糖 

3. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖    

调节：

在这三个反应过程中，作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环，有必要通过调节使糖异生途径与酵解途径相互协调，主要是对前述底物循环中的后2个底物循环进行调节

糖异生的生理意义：

1．维持血糖浓度恒定   

2．补充肝糖原    

3．调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）    

乳酸循环

肌肉酵解G生成乳酸，后者通过血液循环到肝脏，异生为G，并输出为肌肉利用，此过和循环进行，称为乳酸循环。

生理意义：① 乳酸再利用，避免了乳酸的损失

          ② 防止乳酸的堆积引起酸中毒

八、血糖及其调节

血糖的概念：指血液中的葡萄糖

正常血糖浓度 ：3.~6.11mmol/（70~110mg/dl)）

来源：食物糖消化吸收、肝糖原分解、非糖物质糖异生  

去路：氧化分解供能、合成糖原、转变为其它物质  

升高和降低血糖的激素及其作用机理

     降低血糖：胰岛素(insulin) 

机理：   

1促进肌、脂肪组织等的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞。

2通过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，从而使糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。

3通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰CoA，从而加快糖的有氧氧化。

4抑制肝内糖异生。这是通过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成以及促进氨基酸进入肌组织并合成蛋白质，减少肝糖异生的原料。

5通过抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，可减缓脂肪动员的速率。   

升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素等。

胰高血糖素机制：

1经肝细胞膜受体激活依赖cAMP的蛋白激酶，从而抑制糖原合酶和激活磷酸化酶，迅速使肝糖原分解，血糖升高。

2通过抑制6-磷酸果糖激酶-2，激活果糖双磷酸酶-2，从而减少2,6-双磷酸果糖的合成，后者是6-磷酸果糖激酶-1的最强的变构激活剂以及果糖双磷酸酶-1的抑制剂。于是糖酵解被抑制，糖异生则加速。

3促进磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成；抑制肝L型丙酮酸激酶；加速肝摄取血中的氨基酸，从而增强糖异生。

4通过激活脂肪组织内激素敏感性脂肪酶，加速脂肪动员，从而间接升高血糖水平。 

糖皮质激素机制：① 促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨基酸转移到肝进行糖异生。

② 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。          

肾上腺素机制：通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联启动磷酸化酶，加速糖原分解。主要在应激状态下发挥调节作用。 

血糖水平异常及糖尿病

低血糖是指血糖浓度低于3.0mmol/L

危害：低血糖影响脑的正常功能，因为脑细胞所需要的能量主要来自葡萄糖的氧化。当血糖水平过低时，就会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠无力、心悸等，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。如不及时给病人静脉补充葡萄糖，可导致死亡。 

原因：

1胰性(胰岛β-细胞机能亢进、胰岛α-细胞机能低下等)；

2肝性（肝癌、糖原累积病等）；

3内分泌异常（垂体机能低下、肾上腺皮质机能低下等）；

4肿瘤（胃癌等）；

5饥饿或不能进食者等。 

高血糖是指空腹血糖高于6.9mmol/L

原因：

1糖尿病；

2遗传性胰岛素受体缺陷

3某些慢性肾炎、肾病综合症等；

4生理性高血糖和糖尿。

糖尿病是一种因部分或完全胰岛素缺失、或细胞胰岛素受体减少、或受体敏感性降低导致的疾病，它是除了肥胖症之外人类最常见的内分泌紊乱性疾病。分为二型: 

Ⅰ型（胰岛素依赖型）

Ⅱ型（非胰岛素依赖型）

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教学方式：讲授性，主体参与教学

1、掌握：脂类的组成、基本结构构成；脂肪的动员；脂肪酸的 -氧化；酮体的生成及利用；胆固醇代谢；血脂的种类、血浆脂蛋白的分类、组成及结构；载脂蛋白的作用；血浆脂蛋白的生理功能。

2、熟悉：脂类的消化和吸收；甘油三酯的合成代谢；脂酸的合成代谢；甘油磷脂的代谢；血浆脂蛋白的代谢过程。

3、了解：不饱和脂酸的命名及分类；脂酸的其它氧化方式；多不饱和脂酸的重要衍生物；鞘磷脂的代谢；胆固醇的结构及合成过程；血浆脂蛋白代谢异常。

教学重点：脂类的组成、基本结构构成；脂肪的动员；脂肪酸的 -氧化；酮体的生成及利用；胆固醇代谢；血脂的种类、血浆脂蛋白的分类、组成及结构；载脂蛋白的作用；血浆脂蛋白的生理功能。

教学难点：血浆脂蛋白代谢过程。

脂肪和类脂总称为脂类(lipid)是一类难溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。脂肪即三脂酰甘油 (TAG)也称为甘油三酯，类脂包括胆固醇及其胆固醇酯、磷脂、糖脂。 

甘油三酯的主要生理功能是储脂供能，类脂的主要生理功能:维持生物膜的结构和功能。胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等。酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小，水溶性好，可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗。血浆脂蛋白的分类：超速离心法(密度法) ：CM、VLDL、LDL、HDL；

冠心病，脂肪肝的发病原因？体检时要注意哪些生化指标？

该章知识内容量大，学生化学知识薄弱，尽量放慢来讲。注意和学生交流互动，及时找到学生难理解节点。

定义：脂肪和类脂总称为脂类(lipid)是一类难溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。脂肪即三脂酰甘油 (TAG)也称为甘油三酯，类脂包括胆固醇及其胆固醇酯、磷脂、糖脂。 

    生理功能：甘油三酯的主要生理功能:

     1. 储脂供能

2. 提供必需脂酸

3. 促进脂溶性维生素吸收

4. 热垫作用

5. 保护垫作用

类脂的主要生理功能: 

1. 维持生物膜的结构和功能

2. 胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等

游离脂肪酸（脂酸）的来源：自身合成或食物供给  

 必需脂酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸

二、脂类的消化和吸收

脂类的消化

条件：① 乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用；

② 酶的催化作用              

部位：主要在小肠上段

脂类的吸收

部位：十二指肠下段及空肠上段

方式：中链及短链脂酸构成的TG直接吸收到肠腔再分解后通过血液被吸收，长链脂酸及2-甘油一酯、胆固醇、溶血磷脂等在肠内重新合成TG、CE、PL，并与载脂蛋白合成乳糜微粒，通过淋巴管 进入血循环

二、甘油三酯的代谢：

甘油三酯的结构

甘油三酯分解

脂肪的动员：

定义 ：储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其它组织氧化利用的过程。                            

关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶

调节激素：

脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、ACTH 、 TSH等

抗脂解激素：抑制脂肪动员，如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。

脂酸的彻底氧化

组织：除脑组织外,大多数组织均可进 行， 其中肝、肌肉最活跃

亚细胞：胞液、线粒体

过程：①脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成

             ②脂酰CoA进入线粒体

             ③脂肪酸的β-氧化

             ④乙酰CoA进入三羧酸循环和氧化磷酸化

关键酶：肉碱脂酰转移酶Ⅰ  

脂酸氧化的能量生成：含有2n个C原子的饱和FA彻底氧化时可产生ATP数目为17n-7

脂酸的其它氧化方式

1. 不饱和脂酸的氧化  

2. 过氧化酶体脂酸氧化    

3. 丙酸的氧化

酮体的生成利用

酮体概念：乙酰乙酸(acetoacetate) 、β-羟丁酸(β-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者是肝脏氧化脂肪酸，向外输出能源物质的式，总称为酮体。               

血浆水平：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl)

代谢定位：

生成：肝细胞线粒体

利用：肝外组织（心、肾、脑、骨骼肌等）线粒体

生理意义：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体分子小，水溶性好，可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源。

酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定，节省蛋白质的消耗

调节：（1） 饱食及饥饿的影响（主要通过激素的作用） 

（2）肝细胞糖原含量及代谢的影响

     （3）丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体

软脂酸的合成

部位：

组织：肝（主要）、脂肪等组织  

亚细胞：胞液：主要合成16碳的软脂酸（棕榈酸）

肝线粒体、内质网：碳链延长

原料：乙酰CoA、ATP、HCO3﹣、NADPH、Mn2+   

关键酶：乙酰CoA羧化酶 

基本过程：从乙酰CoA及丙二酰CoA合成长链脂酸，是一个重复加成过程（缩合、还原、脱水、再还原），经过7轮循环反应，每次加上一个丙二酰基，增加两个碳原子，最终释出软酯酸。

脂酸合成的调节

1. 代谢物的调节作用 

2. 激素调节：

胰高血糖素：启动PKA，使乙酰CoA羧化酶磷酸化而失活；

胰岛素：通过磷蛋白磷酸酶，使乙酰CoA羧化酶去磷酸化而复活 。

甘油三酯合成

部位：肝脏、脂肪组织、小肠粘膜

原料：1. 甘油和脂酸主要来自于葡萄糖代谢

2. CM中的FFA（来自食物脂肪）

基本过程：1. 甘油一酯途径（小肠粘膜细胞）

          2. 甘油二酯途径（肝、脂肪细胞）

三、磷脂的代谢

定义: 含磷酸的脂类称磷酯

分类 :甘油磷脂 ——由甘油构成的磷酯（体内含量最多的磷脂）

      鞘磷脂 ——由鞘氨醇构成的磷脂

甘油磷脂代谢

:   组成：甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物

功能：含一个极性头、两条疏水尾，构成生物膜的磷脂双分子层。

甘油磷脂的合成

部位：全身各组织内质网，肝、肾、肠等组织最活跃。                        

原料及辅助因子：脂酸、甘油、磷酸盐、胆碱、丝氨酸、肌醇、ATP、CTP等。

合成基本过程：（1）甘油二酯合成途径

           (2)CDP甘油二酯合成途径

甘油磷脂降解的酶类：磷脂酶A1、A2、B1、B2、C、D等

鞘磷脂代谢

神经鞘磷脂的降解通过脑、肝、肾、脾等细胞溶酶体中的 神经鞘磷脂酶 (属于PLC类)作用而实现。

四、胆固醇代谢

胆固醇含有环戊烷多氢菲基本结构

分布：广泛分布于全身各组织中

大约 ¼ 分布在脑、神经组织，肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织中也较多。肌肉组织含量较低。肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。

生理功能：1.是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用；

2.是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。

胆固醇合成代谢

部位：

组织定位：除成年动物脑组织及成熟红细胞外，几乎全身各组织均可合成，以肝、小肠为主。

            每天合成量：1—1.5 g

细胞定位：胞液、光面内质网 

原料：18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+)  

关键酶：HMGCOA还原酶

基本过程：1. 甲羟戊酸的合成

          2. 鲨烯的合成

          3. 胆固醇的合成

调节：

1. 饥饿与饱食

饥饿与禁食可抑制肝合成胆固醇。

摄取高糖、高饱和脂肪膳食后，胆固醇的合成增加

2. 胆固醇

胆固醇可回馈抑制肝胆固醇的合成。它主要抑制HMG-CoA还原酶的合成

3. 激素

胰岛素及甲状腺素能诱导肝HMG-CoA还原酶的合成，从而增加胆固醇的合成。

胰高血糖素及皮质醇则能抑制HMG-CoA还原酶的活性，因而减少胆固醇的合成。

甲状腺素还促进胆固醇在肝转变为胆汁酸。

胆固醇的转化：（1）转变为胆汁酸 

（2）转化为类固醇激素

（3）转化为7 - 脱氢胆固醇）

五、血浆脂蛋白的代谢

血浆所含脂类统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离脂酸

来源：外源性——从食物中摄取

      内源性——肝、脂肪细胞及其它组织合成后释放入血

含量：总脂，甘油三酯， 总磷脂，总胆固醇，游离脂酸  

血浆脂蛋白的分类：

超速离心法(密度法) ：CM、VLDL、LDL、HDL；

电泳法：CM 、  、前  、 

组成：蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯

结构：具极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分子层借其非极性疏水基团与内部疏水链相联系，极性基团朝外；疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。

功能：CM：  运输外源性TG

VLDL：运输内源性TG

LDL： 转运肝合成的内源性胆固醇

HDL： 主要是参与胆固醇的逆向转运，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝）

主要的载脂蛋白及其功能

载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。

高脂蛋白血症的概念，分型及遗传性缺陷。

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教学方式：讲授性，主体参与教学

1、掌握：生物氧化的概念及生物学意义；呼吸链的概念、两条主要呼吸链的顺序组成及各成分的作用；氧化磷酸化偶联部位及主要电子传递抑制剂的作用部位；底物水平磷酸化、氧化磷酸化、P/O比值的概念；ATP的生成和利用。

2、熟悉：物质体内氧化与体外氧化的异同；氧化磷酸化偶联机制；影响氧化磷酸化的因素；通过线粒体内膜的物质转运。

了解：呼吸链各成份的结构；其它氧化体系。

教学重点：

生物氧化的概念及生物学意义；呼吸链的概念、两条主要呼吸链的顺序组成及各成分的作用；氧化磷酸化偶联部位及主要电子传递抑制剂的作用部位；底物水平磷酸化、氧化磷酸化、P/O比值的概念；ATP的生成和利用。

教学难点：

氧化磷酸化偶联机制

物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。

呼吸链指线粒体内膜中按一定顺序排列的一系列具有电子传递功能的酶复合体，可通过链锁的氧化还原将代谢物脱下的电子最终传递给氧生成水。这一系列酶和辅酶称为呼吸链又称电子传递链。

氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化生成ATP偶联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。

生物氧化，呼吸链，氧化磷酸化的关系是什么？

该章内容较为抽象，是建立在前三章的基础之上学习的，通过本章学习，要起到复习旧知识，学习新知识的目的。

概念：物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。

物质体内氧化与体外氧化的异同

相同点：1、生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。

2、物质在体内、体外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。

不同点：

生物氧化

一系列酶促反应逐步进行，能量逐步释放有利于机体捕获能量，提高ATP生成的效率

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教学方式：讲授性，主体参与教学

1、掌握：蛋白质的营养作用；氨基酸的脱氨基作用； -酮酸的代谢；氨的代谢；一碳单位的代谢；甲硫氨酸与转甲基作用；芳香族氨基酸代谢的重要产物。

2、熟悉：蛋白质的消化、吸收与。

3、了解：体内蛋白质的转换更新；个别氨基酸的代谢过程。

蛋白质的营养作用；氨基酸的脱氨基作用； -酮酸的代谢；氨的代谢；一碳单位的代谢；甲硫氨酸与转甲基作用；芳香族氨基酸代谢的重要产物。

教学难点：

氨基酸如何转变成糖及脂类；氨基酸如何彻底氧化。

蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。

氨基酸的脱氨基作用：指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。

脱氨基方式：氧化脱氨基、转氨基作用、联合脱氨基、非氧化脱氨基

氨是机体正常代谢产物，具有毒性。体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨浓度一般不超过 0.6μmol/L。

尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环

苯丙酮尿症，帕金森病，高血氨症等发病机理？

注意相关疾病视频材料不要影响知识点讲解。

1、体内蛋白质具有多方面的重要功能

1）蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补

2）蛋白质参与体内多种重要的生理活动

催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。

3）蛋白质可作为能源物质氧化供能

2、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述

氮平衡（摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系）

氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人）

氮正平衡：摄入氮 > 排出氮（儿童、孕妇等）

氮负平衡：摄入氮 < 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）

氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。

生理需要量（成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g）

3．营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值

必需氨基酸：指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp

蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。

蛋白质的互补作用（指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值）

二、蛋白质的消化、吸收与

1、外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收

蛋白质消化的生理意义

1）由大分子转变为小分子，便于吸收。

2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应

胃中的消化胃酸、胃蛋白酶

   小肠中的消化（小肠是蛋白质消化的主要部位）

胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。

内肽酶(endopeptidase)：水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶

外肽酶(exopeptidase)：自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶

氨基酸的吸收

吸收部位：主要在小肠

吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽

吸收机制：耗能的主动吸收过程

氨基酸吸收的载体

载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞

载体类型：中性氨基酸载体、碱性氨基酸载体、酸性氨基酸载体、亚氨基酸与甘氨酸载体

γ-谷氨酰基循环

γ-谷氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)过程

谷胱甘肽对氨基酸的转运

谷胱甘肽再合成

肽的吸收

利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系

此种转运也是耗能的主动吸收过程

吸收作用在小肠近端较强

3、蛋白质在肠道发生作用

概念：肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用

作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质

胺类的生成

假神经递质：某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质

氨的生成和其它有害物质的生成与临床。

三、氨基酸的一般代谢

1、体内蛋白质的转换更新

蛋白质的降解有两条途径 

① 溶酶体内降解过程

不依赖ATP

利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白

② 依赖泛素(ubiquitin)的降解过程

依赖ATP

降解异常蛋白和短寿命蛋白

体内蛋白质降解参与多种生理、病理调节作用，如基因表达、细胞增殖、炎症反应、诱发癌瘤（促进抑癌蛋白P53降解）

氨基酸代谢库(metabolic pool)：食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库。

2、氨基酸的代谢概况

3、氨基酸的脱氨基作用：指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。

脱氨基方式：氧化脱氨基、转氨基作用、联合脱氨基、非氧化脱氨基

转氨基作用：在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。

转氨基作用的生理意义：转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径

L-谷氨酸氧化脱氨基作用

联合脱氨基作用

定义：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程

类型：① 转氨基偶联氧化脱氨基作用

此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。

主要在肝、肾组织进行

② 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环

此种方式主要在肌肉组织进行

 4、α-酮酸的代谢：

1）经氨基化生成非必须氨基酸

2）转变成糖及脂类

3）氧化供能。

四、氨的代谢

1、氨是机体正常代谢产物，具有毒性。体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨浓度一般不超过 0.6μmol/L。

体内氨的来源

① 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 胺类等其它含氮化合物的分解也可以产生氨

②  肠道吸收的氨，包括氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨和尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨

③ 肾小管上皮细胞重吸收的氨

氨的转运方式：

1）丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)

生理意义① 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。

② 肝为肌肉提供葡萄糖。

2）谷氨酰胺的运氨作用

反应过程

氨的去路

① 在肝内合成尿素，这是最主要的去路

② 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物

③ 合成谷氨酰胺

④ 直接排出体外

2、尿素生成

部位：主要在肝细胞的线粒体及胞液中

基本过程

尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环

1）氨基甲酰磷酸的合成

2）瓜氨酸的合成

3）精氨酸的合成

4）精氨酸水解生成尿素

前两步在线粒体中进行，再移入胞液中进行。

调节

1）食物蛋白质的影响

2）CPS-Ⅰ的调节：AGA、精氨酸为其启动剂

3）尿素生成酶系的调节：

3、高血氨症和氨中毒(肝昏迷氨中毒学说)

五、个别氨基酸的代谢

1、氨基酸的脱羧基作用

2、一碳单位

概念：某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(one carbon unit)

种类：甲基 、甲烯基 、甲炔基 、甲酰基、亚胺甲基 

运载体：四氢叶酸（FH4）

生理功用：1）作为合成嘌呤和嘧啶的原料

2）把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来

3、含硫氨基酸的代谢

甲硫氨酸的代谢

甲硫氨酸与转甲基作用（SAM为体内甲基的直接供体）

甲硫氨酸循环

肌酸的合成

肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量储存、利用的重要化合物。

肝是合成肌酸的主要器官。

肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。

肌酸在肌酸激酶的作用下，转变为磷酸肌酸。

肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物为肌酸酐(creatinine)。

半胱氨酸与胱氨酸的代谢（两者互变、硫酸根的代谢）

PAPS为活性硫酸，是体内硫酸基的供体

3、芳香族氨基酸的代谢（苯丙氨酸与酪氨酸的代谢、色氨酸的代谢）

4、支链氨基酸的代谢

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教学方式：讲授性，主体参与教学

掌握：三大营养物质代谢的关系及调节。

熟悉：信号分子，受体概念和分类。

了解：信号转导途径

重点：三大营养物质代谢的关系

难点：

信号转导途径

高等生物有三级水平代谢调节：细胞水平代谢调节、激素水平的代谢调节、整体水平代谢调节。

肥胖是多种因素引起的进食行为和能量代谢调节的紊乱

一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。

糖尿病是糖代谢紊乱症，进而能引起脂代谢、氨基酸代谢、水和无机盐代谢的紊乱。

机体调节生化反应的主要方式是什么？

通过本章学习要让学生理解糖尿病，脂肪肝，肥胖之间的关系。关系要理顺，要划流程关系图。

    1、体内各种物质代谢过程互相联系形成一个整体 

    2、机体物质代谢不断受到精细调节

    3、各组织、器官物质代谢各具特色

    4、各种代谢物均具有各自共同的代谢池

    5、ATP是机体储存能量和消耗能量的共同形式

    6、NADPH是合成代谢所需的还原当量

二、物质代谢的相互联系。

1、各种能量物质的代谢相互联系相互制约

从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。

一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。

任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约其它物质的降解。

 2、糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系

1）体内糖可转变脂肪，但（偶数）脂肪酸不能转变成糖 

①摄入的糖量超过能量消耗时 

②脂肪的甘油部分能在体内转变为糖

③脂肪的分解代谢受糖代谢的影响

 2）体内糖与大部分氨基酸碳架部分可以相互转变

①大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖

②糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸

 3）脂类不能转变成氨基酸，但氨基酸能转变成脂肪

①蛋白质可以转变为脂肪

②氨基酸可作为合成磷脂的原料

③脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸

 4）某些氨基酸是核苷酸/核酸合成的前体

①氨基酸是体内合成核酸的重要原料

②磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供

三、体内重要组织、器官的代谢特点及联系

1、肝是人体最重要的物质代谢中心和枢纽

在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。

2、心可利用多种能源物质，以有氧氧化为主

正常优先以脂酸为燃料产生ATP。能量可依次以消耗自由脂酸、葡萄糖、酮体等能源物质提供。 

3、脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大 

耗能大，耗氧多。

葡萄糖为主要能源。

不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。

4、肌肉主要氧化脂肪酸，强烈运动产生大量乳酸

合成、储存糖原；

通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运动时，以糖酵解为主。

5、糖酵解是为成熟红细胞提供能量的主要途径

能量主要来自糖酵解，红细胞没有线粒体，每天消耗15 20g葡萄糖。

6、脂肪组织是合成、储存脂肪的重要组织

合成及储存脂肪的重要组织；

将脂肪分解成脂酸、甘油，供机体其它组织利用。

7、肾脏是可进行糖异生和生成酮体两种代谢的器官

也可进行糖异生和生成酮体；

肾髓质主要由糖酵解供能；肾皮质主要由脂酸、酮体有氧氧化供能。

四、代谢调节方式

高等生物有三级水平代谢调节：细胞水平代谢调节、激素水平的代谢调节、整体水平代谢调节

1、细胞水平的代谢调节

细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。

细胞内酶呈隔离分布。

代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(key enzyme)的活性决定。

代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。

细胞内酶的隔离分布

关键酶的调节

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

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。

变构调节

概念：小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节或别构调节

生理意义：① 代谢终产物回馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。

②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。

③变构调节使不同的代谢途径相互协调。

酶的化学修饰调节

概念：酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰(covalent modification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。

特点：①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性状态可互相转变。催化互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的。

②具有放大效应，效率较变构调节高。

③磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。

酶含量的调节

1）酶蛋白合成的诱导与阻遏

2）酶蛋白降解

2、激素水平的代谢调节。

激素作用机制

激素分类

按激素受体在细胞的部位不同，分为：膜受体激素和胞内受体激素

激素作用方式

 1）膜受体激素的作用方式

 2）胞内受体激素的作用方式

 3、机体通过神经系统及神经-体液途径整体调节体内物质代谢

1）糖、脂和蛋白质代谢在不同饥饿状态有不同改变

①短期饥饿时脂肪动员增加而减少糖的利用 

    蛋白质代谢变化：分解加强，氨基酸异生成糖

    糖代谢变化：糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低

    脂代谢变化：脂肪动员加强，酮体生成增多

②长期饥饿时各组织发生与短期饥饿不同的代谢改变 ：

    蛋白质代谢变化：分解减少

    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

    脂代谢变化：脂肪动员进一步加强，脑组织利用酮体增加

    2）应激增加糖、脂和蛋白质分解的能源供应，能源存

    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 ”。

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

代谢改变：血糖升高、脂肪动员增强、蛋白质分解加强

3）肥胖是多种因素引起的进食行为和能量代谢调节的紊乱

4．代谢组学是对小分子代谢物集合的整体水平研究

1）代谢组学检测某一生物或细胞所有低相对分子质量代谢产物

代谢组学(metabonomics)是对某一生物或细胞所有低相对分子质量代谢产物进行定性和定量分析，检测活细胞中代谢变化的研究领域。 

2）代谢物组学研究需要高通量定量检测技术和大规模的计算

代谢物组学研究有样品预处理、数据采集和数据分析解释三个阶段，以高通量的检测实验和大规模的计算为特征。 

 3）代谢物组学在新药发现开发和疾病诊断方面有巨大应用潜力

受体和信号转导

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教学方式：讲授性，主体参与教学

掌握：中心法则，嘌呤核苷酸，嘧啶核苷酸的补救合成及从头合成。相关酶缺陷引起的疾病。嘌呤，嘧啶代谢产物。

熟悉：DNA复制，原材料，基本过程，逆转录过程

了解：聚合酶功能

重点：

核苷酸代谢相关疾病

难点：

DNA复制，原材料，基本过程

核苷酸合成有从头合成途径和补救合成途径

嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。

嘌呤分解代谢终产物：尿酸尿酸水溶性差，当产生过多或肾脏排出障碍，引起血中尿酸浓度超过正常，尿酸盐晶体沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，导致痛风症。

以DNA为模板合成DNA的过程称DNA的复制，碱基互补配对规律是DNA复制的分子基础。以RNA为模板合成DNA的过程称逆转录。逆转录酶：依赖RNA的DNA聚合酶。

痛风的发病原因及护理措施？

该章内容较为琐碎，知识内容量大，尽量做到与日常生活联系，与护理专业联系。减轻学生课业负担，要求学生要有自学意识。

核酸的消化与吸收

二、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢

1、嘌呤核苷酸的合成代谢

从头合成途径

概念：从头合成途径(de novo synthesis pathway)核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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，合成核苷酸的途径

过程：先合成IMP再转变成AMP及GMP

补救合成途径

概念：补救合成途径(salvage synthesis pathway)利用体内游离的含氮碱基或核苷，经过简单的反应，合成核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径

参与补救合成的酶

腺嘌呤磷酸核糖转移酶

次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶

腺苷激酶

过程

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

嘌呤核苷酸的抗代谢物

嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。

1

2、嘌呤核苷酸的分解代谢

分解代谢终产物：尿酸

临床意义：尿酸水溶性差，当产生过多或肾脏排出障碍，引起血中尿酸浓度超过正常，尿酸盐晶体沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，导致痛风症。临床上治疗痛风症常用别嘌呤醇。

三、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢

1、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径

2、分解代谢过程（同嘌呤核苷酸的分解）

产物：CO2 、 NH3、β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。

四，DNA生物合成

1.DNA复制所需要的原料

底物：dATP、dGTP、dCTP、dTTP；

聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶，简称为DNA-pol；

2，DNA生物合成过程

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五、逆转录

1、逆转录概念、逆转录酶的特点；

以RNA为模板合成DNA的过程称逆转录。逆转录酶：依赖RNA的DNA聚合酶。

2、逆转录的基本过程。

六，DNA损伤（突变）与修复

引发突变的因素

引起突变的因素主要有物理因素、化学因素、化学诱变剂等。

七，转录

转录的概念：以DNA为模板合成RNA的过程称转录，碱基互补配对规律是也是转录的分子基础。

转录产物

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15mins

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教学方式：讲授性，主体参与教学

掌握：三种RNA的来源和作用。基因和密码子概念。

熟悉：蛋白质合成过程，抗生素作用机制

了解：转基因技术，克隆技术，PCR技术等

重点：三种RNA的来源和作用。基因和密码子概念。

难点：蛋白质合成过程，抗生素作用机制

蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。

合成过程需要三种RNA参与，也需要大量蛋白因子参与。

生物体对自身基因的表达有着精准的。

抗生素杀菌的利与弊？

该章内容较为琐碎，知识内容量大，尽量做到与日常生活联系，与护理专业联系。减轻学生课业负担，要求学生要有自学意识。

1．基因、基因组的概念

（1）基因概念的多样性

（2）基因：染色体上的DNA片段；

（3）基因组：一个物种的一整套遗传信息；

2．基因表达

（1）基因表达的概念：

基因表达就是基因转录及翻译过程，其中转录是基因表达的第一步。

（2）基因表达的时空特异性

基因表达的特导性包括时间特异性和空间特异性。

（3）基因表达的方式

包括组成性表达、诱导和阻遏。

（4）基因表达的生物学意义

适应环境、维持生长和增殖；维持个体发育与分化；

（5）基因表达的基本原理

A．基因表达的多级。

B．基因转录激活调节基因要素：特异DNA序列；顺式作用元件（启动子序列，如TATA box、CCAAT box）；调节蛋白；DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用；RNA聚合酶

二、原核生物基因表达调节

1、原核生物基因转录调节特点

操纵子模型的普遍性；

除个别基因外，原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇串联、密集于染色体上，共同组成一个转录单位—操纵（operon），因此，操纵子机制在原核基因中具有普遍意义。

阻碍蛋白与阻碍机制的普遍性。

在很多原核操纵子系统，特异性的阻遏蛋白是控制原核启动序活性的重要因素。当阻遏蛋白与操纵序列结合或解散时，就会发生特异基因的阻遏或去阻遏。原核基因普遍涉及特异阻遏蛋白参与的开、关调节机制。

2、乳糖操纵子和色氨酸操纵子的结构。

（1）乳糖操纵子的结构

乳糖操纵子包括ZYA三个结构基因及其上游的调节序列：操纵子序列O、启动子序列P及一个调节基因I。

（2）阻遏蛋白的负性调节

（3）CAP的正性调节

分解代谢物基因激活蛋白CAP是同二聚体，在其分子内有DNA结合位点。当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点，可促进转录。

3、原核生物翻译水平的调节。

（1）蛋白质分子的自我调节

（2）反义RNA对翻译的调节作用

三、真核生物基因表达调节

1、真核生物基因组结构特点。

（1）真核基因组结构庞大；

哺乳动物基因组DNA约由3×109碱基对组成，而大肠杆菌的基因组DNA大约只有4.2×106碱基对。

2、真核生物基因表达特点。

（1）RNA聚合酶；

真核生物有三种RNA聚酶，分别负责三种RNA的转录。

（2）活性染色体结构变化；

当基因被激活时，可观察到染色体相应区域发生某些结构和性质变化。

（3）正性调节占主导；

真核生物广泛地采用正性调节，其原因有：一、正性调节机制更有效；负性调节不经济。

（4）转录与翻译分隔进行；

真核细胞有细胞核及胞浆等区间分布，转录与翻译在不同亚细胞结构中进行。

（5）转录后修饰、加工。

鉴于真核基因结构特点，转录后剪接及修饰等过程比原核生物基因复杂。

3、RNA polⅠ和polⅢ的转录调节。

（1）RNA pol I转录体系的控制；

（2）RNA pol III转录体系的控制。

4、RNA polⅡ对转录的调节

（1）顺式作用元件

指调节基因表达的DNA序列，主要包括启动子、增强子及沉默子

（2）反式作用因子

参与基因表达的蛋白质部分，如基本转录因子、亮氨酸拉链、锌指结构。

5．转录后水平的调节

（1）hnRNA加工成熟的调节；

（2）mRNA动输、胞浆内稳定性的调节

6．翻译水平的调节

（1）翻译起始因子（eIF）活性的调节；

（2）RNA结合蛋白对翻译起始的调节。