第一章 蛋白質的結構與功能

第一節 蛋白質的分子組成

一、蛋白質的主要組成元素：C、H、O、N、S 特徵元素：N（16%） 特異元素：S

凱氏定氮法：每克樣品含氮克數×6.25×100＝100g樣品中蛋白質含氮量（g%）組成蛋白質的20種氨基酸

二、（名解）不對稱碳原子或手性碳原子：與四個不同的原子或原子基團共價連接並因而失去對稱性的四面體碳為L-α-氨基酸，其中脯氨酸（Pro）屬於L-α-亞氨基酸 不同L-α-氨基酸，其R基側鏈不同除甘氨酸（Gly）外，都為L-α-氨基酸，有立體異構體 組成蛋白質的20種氨基酸分類

三、非極性氨基酸：甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、纈氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、脯氨酸（Pro）

極性中性氨基酸：絲氨酸（Ser）、半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、天冬醯胺（Asn）、谷氨醯胺（Gln）、蘇氨酸（Thr）

芳香族氨基酸：苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）、酪氨酸（Tyr）

酸性氨基酸：天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）

鹼性氨基酸：賴氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、組氨酸（His）

其中：含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸

四、氨基酸的理化性質

1、兩性解離及等電點

① 氨基酸分子中有遊離的氨基和遊離的羧基，能與酸或鹼類物質結合成鹽，故它是一種兩性電解質。

② 氨基酸是兩性電解質，其解離程度取決於所處溶液的酸鹼度。

③（名解）等電點（pI點）：在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性，此時溶液的pH稱為該氨基酸的等電點。

pH<pI 陽離子 氨基酸帶凈負電荷，在電場中將向正極移動

pH=pI 氨基酸的兼性離子

pH>pI 陰離子 氨基酸帶凈正電荷，在電場中將向負極移動

④ 在一定pH範圍內，氨基酸溶液的pH離等電點越遠，氨基酸所攜帶的凈電荷越大

2、含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質

色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近

大多數蛋白質含有這兩種氨基酸殘基，所以測定蛋白質溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質含量的快速簡便的方法　　

3、氨基酸與茚三酮反應生成藍紫色化合物　

　在pH5~7，80~100℃條件下，氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成藍紫色化合物，其最大吸收峰在570nm處。此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關係，因此可作為氨基酸定量分析方法

五、蛋白質是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈

（一）氨基酸通過肽鍵連接而形成肽

1、（名解）肽鍵(peptide bond)是由一個氨基酸的α-羧基與另一個氨基酸的α-氨基脫水縮合而形成的化學鍵

2、肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物

3、10個以內氨基酸連接而成多肽稱為寡肽；由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽

肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基

多肽鏈(polypeptide chain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結構

5、多肽鏈有兩端：

N末端：多肽鏈中有遊離α-氨基的一端

C末端：多肽鏈中有遊離α-羧基的一端

6、AA順序從氨基端（N-端）開始以羧基端（C-端）氨基酸殘基為終點

7、人體內存在多種重要的生物活性的肽：

谷胱甘肽（GSH）：是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽。

半胱氨酸的巰基是該化合物的主要功能基團。

GSH的巰基具有還原性，可作為體內重要的還原劑保護體內蛋白質或酶分子中巰基免被氧化，使蛋白質或酶處於活性狀態。

第二節 蛋白質的分子結構

一、蛋白質的分子結構

一級結構

二級結構 ↘

三級結構 → 高級結構（空間構象）

四級結構 ↗

（一）、蛋白質的一級結構：蛋白質的一級結構指在蛋白質分子中，從N-端至C-端的氨基酸排列順序，即蛋白質分子中氨基酸的排列順序。

1、主要化學鍵：肽鍵，有些蛋白質還包含二硫鍵。

2、一級結構是蛋白質空間構象和特異生物學功能的基礎

（二）、蛋白質的二級結構：指蛋白質分子中某一段肽鏈的局部空間結構，也就是該段肽鏈骨架原子的相對空間位置，並不涉及氨基酸殘基側鏈的構象。

1、主要化學鍵：氫鍵

2、（名解）肽鍵平面／肽單元：參與肽鍵的6個原子C 、C、O、N、H、C 位於同一平面，又叫醯胺平面或肽鍵平面，此同一平面上的6個原子構成了所謂的肽單元

3、二級結構以一級結構為基礎，多為短距離效應。可分為：

α-螺旋：多肽鏈主鏈圍繞中心軸呈有規律地螺旋式上升，順時鐘走向，即右手螺旋，每隔3.6個氨基酸殘基上升一圈，螺距為0.54nm。α-螺旋的每個肽鍵的Ｎ-Ｈ和第四個肽鍵的羧基氧形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長軸基本平形。

影響α-螺旋形成因素：R基較大，空間位阻大。

帶相同電荷的R基集中，電荷相互排斥。

多肽鏈中若有脯氨酸不能形成a-螺旋。

β-摺疊：多肽鏈充分伸展，各肽鍵平面摺疊成鋸齒狀結構，側鏈Ｒ基團交錯位於鋸齒狀結構上下方；它們之間靠鏈間肽鍵羧基上的氧和亞氨基上的氫形成氫鍵維繫構象穩定．

β-轉角：常發生於肽鏈進行180度回折時的轉角上，含4個氨基酸殘基，第二個殘基常為脯氨酸。

無規捲曲：無確定規律性的那段肽鏈。

主要化學鍵：氫鍵。

4、模體(motif)是具有特殊功能的超二級結構，是由二個或三個具有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構象

（三）、蛋白質的三級結構：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。

1、主要化學鍵（非共價鍵）：疏水鍵（最主要）、鹽鍵（離子鍵）、氫鍵、范德華力、二硫鍵

2、（名解）結構域：分子量較大的蛋白質常可摺疊成多個結構較為緊密的區域，並各行其功能，稱為結構域

（四）、蛋白質的四級結構：蛋白質分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質的四級結構。由一條肽鏈形成的蛋白質沒有四級結構。

1、（名解）亞基：有些蛋白質分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結構，稱為蛋白質的亞基，亞基之間的結合力主要是氫鍵和離子鍵

2、主要化學鍵：疏水鍵、氫鍵、離子鍵

二、蛋白質的分類　　

根據組成成分：單純蛋白質

結合蛋白質 = 蛋白質部分 + 非蛋白質部分（輔基）

根據形狀：纖維狀蛋白質

球狀蛋白質

第三節 蛋白質結構與功能關係

一、 蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎

1、蛋白質一級結構是空間構象和特定生物學功能的基礎。一級結構相似的多肽或蛋白質，其空間構象以及功能也相似。

尿素或鹽酸胍可破壞次級鍵

β-巰基乙醇可破壞二硫鍵

2、由蛋白質分子發生變異所導致的疾病，稱為「分子病」，如：鐮刀形紅細胞貧血症

二、蛋白質空間結構是蛋白質特有性質和功能的結構基礎。

肌紅蛋白：只有三級結構的單鏈蛋白質，易與氧氣結合，氧解離曲線呈直角雙曲線。

血紅蛋白：具有４個亞基組成的四級結構，可結合４分子氧。成人由兩條α-肽鏈（141個氨基酸殘基）和兩條β-肽鏈（146個氨基酸殘基）組成。在氧分壓較低時，與氧氣結合較難，氧解離曲線呈Ｓ狀曲線。

因為：第一個亞基與氧氣結合以後，促進第二及第三個亞基與氧氣的結合，當前三個亞基與氧氣結合後，又大大促進第四個亞基與氧氣結合，稱正協同效應。結合氧後由緊張態變為鬆弛態。

三、若蛋白質的摺疊發生錯誤，儘管其一級結構不變，但蛋白質的構象發生改變，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發生，稱為蛋白質構象疾病，如：人紋狀體脊髓變性病(CJD)、老年痴呆症、亨廷頓舞蹈病、瘋牛病等。

第四節 蛋白質的理化性質

1、蛋白質的兩性電離：蛋白質兩端的氨基和羧基及側鏈中的某些基團，在一定的溶液pH條件下可解離成帶負電荷或正電荷的基團。

2、蛋白質的沉澱：在適當條件下，蛋白質從溶液中析出的現象。包括：

a.丙酮沉澱，破壞水化層。也可用乙醇。

b.鹽析，將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質溶液，破壞在水溶液中的穩定因素電荷而沉澱。

變性的蛋白質易於沉澱，有時蛋白質發生沉澱，但並不變性

3、蛋白質變性：在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性的喪失。主要為二硫鍵和非共價鍵的破壞，不涉及一級結構的改變。變性後，其溶解度降低，粘度增加，結晶能力消失，生物活性喪失，易被蛋白酶水解。

常見的導致變性的因素有：加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強鹼、重金屬離子及生物鹼試劑、超聲波、紫外線、震蕩等。

4、蛋白質的紫外吸收：由於蛋白質分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm處有特徵性吸收峰，可用蛋白質定量測定。

5、蛋白質的呈色反應

a.茚三酮反應：經水解後產生的氨基酸可發生反應，蛋白質分子中遊離a-氨基能與茚三酮反應生成藍紫色化合物

b.雙縮脲反應：蛋白質和多肽分子中肽鍵在稀鹼溶液中與硫酸酮共熱，呈現紫色或紅色。氨基酸不出現此反應。蛋白質水解加強，氨基酸濃度升高，雙縮脲呈色深度下降，可檢測蛋白質水解程度。

第五節、蛋白質的分離和純化

1、沉澱，

2、電泳：蛋白質在高於或低於其等電點的溶液中是帶電的，在電場中能向電場的正極或負極移動。根據支撐物不同，有薄膜電泳、凝膠電泳等。

3、透析：利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。

4、層析：

a.離子交換層析，利用蛋白質的兩性遊離性質，在某一特定ＰＨ時，各蛋白質的電荷量及性質不同，故可以通過離子交換層析得以分離。如陰離子交換層析，含負電量小的蛋白質首先被洗脫下來。　　

b.分子篩，又稱凝膠過濾。小分子蛋白質進入孔內，滯留時間長，大分子蛋白質不能時入孔內而徑直流出。

5、超速離心：既可以用來分離純化蛋白質也可以用作測定蛋白質的分子量。不同蛋白質其密度與形態各不相同而分開。

第二章　　核酸的結構與功能

核酸：是以核苷酸為基本組成單位的生物信息大分子，攜帶和傳遞遺傳信息

核算的分類及分布：

脫氧核糖核酸（DNA）：

存在與細胞核、線粒體

攜帶遺傳信息，通過複製傳遞給下一代

基本組成單位是脫氧核苷酸

核糖核苷酸（RNA）：

存在於細胞核、細胞質、線粒體

DNA轉錄的產物，參與遺傳信息的複製表達

也可作為遺傳物質

基本組成單位是核糖核苷酸

第一節 核酸的化學組成及一級結構

核酸的元素組成：C、H、O、N、P 標記元素P：用於測量生物樣品中核酸的含量

核酸的分子組成： 核酸（DNA和RNA）

↓ 3,5-磷酸二酯鍵

核苷酸

↙ ↘ 磷脂鍵

磷酸 核苷和脫氧核苷

↙ ↘ 糖苷鍵

戊糖 鹼基

↙ ↘ ↙ ↘

核糖 脫氧核糖 嘌呤 嘧啶

核苷酸是構成核酸的基本組成單位

鹼基

DNA：A、G、C、T

RNA：U、G、C、T

戊糖（主要區別）

DNA：脫氧核糖

RNA：核糖

核苷/脫氧核苷：由鹼基和核糖或脫氧核糖生成

核苷酸：核苷或脫氧核苷C-5上的羥基與磷酸通過脂鍵結合構成

DNA：AMP、GMP、CMP、TMP

RNA：AMP、GMO、CMP、UMP

核苷酸衍生物：

環化核苷酸：細胞信號轉到中的第二信使

DNA是脫氧核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成的大分子

一個脫氧核糖核苷酸3-羥基與另一脫氧核糖核苷酸的5-磷酸基團縮合形成3,5-磷酸二酯鍵

DAN鏈：多個脫氧核苷酸通過磷脂二脂鍵構成了具有方向性的線性分子，稱為多聚脫氧核苷酸，即DNA鏈

DAN鏈的方向是5-端向3-端

交替的磷脂基團和戊糖構成DAN的骨架

RAN也是具有3,5-磷酸二酯鍵的線性大分子

核酸的一級結構是核苷酸的排列順序

核苷酸在多肽鏈上的排列順序為核酸的一級結構，核苷酸之間通過3,5-磷酸二酯鍵連接。

2、核苷酸序列：方向是5-端向3-端

3、鹼基序列

第二節 DNA的二級結構與功能

DNA的二級結構是雙螺旋結構

（一）Changaff規則：A與T的摩爾數相等，G與C的摩爾數相等

不同生物種屬的DNA鹼基組成不同

同一個體的不同器官、不同組織的DNA具有相同的剪輯組成

（二）DNA雙螺旋結構模型的要點

1、DNA的反向平行，右手螺旋的雙鏈結構

脫氧核糖和磷酸基團組成親水性骨架，位於雙鏈的外側，而疏水的鹼基位於內側

螺旋直徑為2nm，螺距為3.4nm（3.54nm）

2、DNA雙鏈之間形成了互補鹼基對

鹼基之間以氫鍵相結合，—A=T—，—G≡C—

每一個螺旋包含了10個鹼基對，每兩個鹼基對的旋轉角度為36°

每個鹼基平面之間的距離為0.34nm

3、疏水作用力和氫鍵共同維持著DAN雙螺旋結構的穩定性，尤以前者為重要　　

氫鍵、疏水性的鹼基堆積力、中和核酸鏈上的負電荷

（三）DNA雙螺旋的多樣性

B-DAN：右手螺旋，92%相對濕度下

A-DAN：右手螺旋，適濕降低

Z-DAN：左手螺旋

（四）DAN的多鏈螺旋結構

二、DAN的高級結構（三級結構）是超螺旋結構

（一）原核生物DAN的環形超螺旋

（二）真核生物DAN高度有序和高度緻密的結構

細胞周期：鬆散的染色質

細胞分裂期：緻密的染色體

核小體：染色質的基本組成單位，由DAN和五種組蛋白共同構成

組成：DAN：約200bp

組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4

八疊體：各兩組H2A、H2B、H3、H4構成

（三）DAN是遺傳信息的物質基礎

1、基因：指DAN中的特定區段，核苷酸排列順序決定了基因功能

2、DNA的基本功能：生物遺傳信息複製的模板和基因轉錄的模板，它是生命遺傳繁殖的物質基礎，也是個體生命活動的基礎。

第三節 RNA的空間結構與功能

RNA和蛋白質共同負責基因的表達和表達過程的調控

RNA分類：信使RNA(mRNA) 合成蛋白質的模板

轉運RNA(tRNA) 轉運氨基酸

核糖體RNA(rRNA) 核糖體的組成成分

不均一核RNA(hnRNA) 成熟mRNA的前體

小核RNA(snRNA) 參與HnRNA的剪接、轉運

一、mRNA是蛋白質合成的模板（半衰期最短）

1、hnRNA為mRNA的初級產物，經過剪接切除內含子，拼接外顯子，成為成熟的mRNA並移位到細胞質

2、成熟mRNA由編碼區和非編碼區構成

3、真核生物mRNA： 3-末端：多聚A尾結構

5-末端：帽結構（7-甲基鳥嘌呤及三磷酸鳥苷）加速翻譯起始速度，增強mRNA的穩定性

4、mRNA的種類最多，代謝速度最快

5、mRNA功能：把核內DNA的鹼基順序，按照鹼基互補的原則，抄錄並轉送至胞質，以決定蛋白質合成的氨基酸排列順序

6、mRNA分子上每3個核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個氨基酸，為三聯體密碼。

二、tRNA是蛋白質合成的氨基酸載體（分子量最小）

1、tRNA分子中含有稀有鹼基

2、二級結構為三葉草形，具有莖環結構

三環四臂：DHU環、TψC環、反密碼子環；

DHU臂、TψC臂、反密碼子臂、氨基酸臂

3、所有tRNA：3-末端：CCA-OH結構

5-末端：遊離磷酸

4、tRNA三級結構為倒L型。

三、以rRNA為組分的核糖體是蛋白是合成的場所（含量最多）

1、核糖體：rRNA與核糖體蛋白共同構成核糖體，是蛋白質生物合成的場所

2、原核生物的rRNA 真核生物的rRNA

小亞基為16S 小亞基為18S

大亞基為5S、23S 大亞基為5S、5.8S、28S

3、真核生物的18SrRNA的二級結構呈花狀。

四、核酶：某些小RNA 分子具有催化特定RNA降解的活性，在RNA合成後的剪接修飾中具有重要作用，這種具有催化作用的小RNA稱為核酶。

第四節 核酸的理化性質

一、核算分子具有強烈的紫外吸收260nm

嘌呤，嘧啶都含有共軛雙鍵，因此對波長260nm左右的紫外光有較強吸收

純DNA樣品260nm/280nm比值為1.8

純RNA樣品260nm/280nm比值為2.0

DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程

1、DNA變性：某些理化因素（溫度、pH、離子強度等）會導致DNA雙鏈互補鹼基對之間的氫鍵的發生斷裂，使雙鏈DNA解離為單鏈，這種現象稱為DNA變性，最常用的變性方法之一是加熱

2、DNA變性只改變其二級結構，不改變它的核苷酸序列

分子量不變、Tm值不變、紫外吸收增強、粘度降低

3、解鏈溫度或熔解溫度（Tm）：在解鏈過程中，紫外吸光度的變化ΔA260達到最大變化值的一半時所對應的溫度稱為DNA的解鏈溫度或稱融解溫度

4、DNA分子的Tm值大小與其DNA長短以及鹼基中的G＋C含量相關

G＋C比例越高，Tm值越高：離子強度越高，Tm值越高

變性的核酸可以復性或形成雜交雙鏈

1、復性：變性DNA在適當條件下，兩條互補鏈可重新恢復天然的雙螺旋構象，這一現象稱為復性

2、退火：熱變性的DNA緩慢冷卻（25°） 發生復性

熱變性的DNA迅速冷卻（4°） 不發生復性

3、雜交雙鏈

核酸酶（注意與核酶區別）

1、核酸酶：是所有可以水解核酸的酶，在細胞內催化核酸的降解。

2、可分為DNA酶和RNA酶；外切酶和內切酶

3、其中一部分具有嚴格的序列依賴性，稱為限制性內切酶。

第三章　　酶

一、酶的組成

單純酶：僅由氨基酸殘基構成的酶。

　結合酶：酶蛋白：決定反應的特異性；

　　　　　　輔助因子：決定反應的種類與性質；可以為金屬離子或小分子有機化合物。

　　　　　　可分為輔酶：與酶蛋白結合疏鬆，可以用透析或超濾方法除去。

　　　　　　輔基：與酶蛋白結合緊密，不能用透析或超濾方法除去。

酶蛋白與輔助因子結合形成的複合物稱為全酶，只有全酶才有催化作用。

二、酶的活性中心

　　酶的活性中心由酶作用的必需基團組成，這些必需基團在空間位置上接近組成特定的空間結構，能與底物特異地結合併將底物轉化為產物。對結合酶來說，輔助因子參與酶活性中心的組成。但有一些必需基團並不參加活性中心的組成。

三、酶反應動力學

　　酶促反應的速度取決於底物濃度、酶濃度、PH、溫度、激動劑和抑製劑等。

１、底物濃度

　　１）在底物濃度較低時，反應速度隨底物濃度的增加而上升，加大底物濃度，反應速度趨緩，底物濃度進一步增高，反應速度不再隨底物濃度增大而加快，達最大反應速度，此時酶的活性中心被底物飽合。

　　２）米氏方程式

V＝Vmax〔S〕／Km＋〔S〕

a.米氏常數Km值等於酶促反應速度為最大速度一半時的底物濃度。

b.Km值愈小，酶與底物的親和力愈大。

c.Km值是酶的特徵性常數之一，只與酶的結構、酶所催化的底物和反應環境如溫度、PH、離子強度有關，與酶的濃度無關。

d.Vmax是酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度呈正比。

２、酶濃度

　　在酶促反應系統中，當底物濃度大大超過酶濃度，使酶被底物飽和時，反應速度與酶的濃度成正比關係。

３、溫度

　　溫度對酶促反應速度具有雙重影響。升高溫度一方面可加快酶促反應速度，同時也增加酶的變性。酶促反應最快時的環境溫度稱為酶促反應的最適溫度。酶的活性雖然隨溫度的下降而降低，但低溫一般不使酶破壞。

　　酶的最適溫度不是酶的特徵性常數，它與反應進行的時間有關。

４、PH

　　酶活性受其反應環境的PH影響，且不同的酶對PH有不同要求，酶活性最大的某一PH值為酶的最適PH值，如胃蛋白酶的最適PH約為1.8，肝精氨酸酶最適PH為9.8，但多數酶的最適PH接近中性。

　　最適PH不是酶的特徵性常數，它受底物濃度、緩衝液的種類與濃度、以及酶的純度等因素影響。

５、激活劑

　　使酶由無活性或使酶活性增加的物質稱為酶的激活劑，大多為金屬離子，也有許多有機化合物激活劑。分為必需激活劑和非必需激活劑。

６、抑製劑

　　凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質統稱為酶的抑製劑。大多與酶的活性中心內、外必需基團相結合，從而抑制酶的催化活性。可分為：

１）不可逆性抑製劑：以共價鍵與酶活性中心上的必需基團相結合，使酶失活。此種抑製劑不能用透析、超濾等方法去除。又可分為：

①專一性抑製劑：如農藥敵百蟲、敵敵畏等有機磷化合物能特民地與膽鹼酯酶活性中心絲氨酸殘基的羥基結合，使酶失活，解磷定可解除有機磷化合物對羥基酶的抑制作用。

②非專一性抑製劑：如低濃度的重金屬離子如汞離子、銀離子可與酶分子的巰基結合，使酶失活，二巰基丙醇可解毒。化學毒氣路易士氣是一種含砷的化合物，能抑制體內的巰基酶而使人畜中毒。

２）可逆性抑製劑：通常以非共價鍵與酶和（或）酶－底物複合物可逆性結合，使酶活性降低或消失。採用透析或超濾的方法可將抑製劑除去，使酶恢復活性。可分為：

①競爭性抑製劑：與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶與底物結合形成中間產物。如丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用；磺胺類藥物由於化學結構與對氨基苯甲酸相似，是二氫葉酸合成酶的競爭抑製劑，抑制二氫葉酸的合成；許多抗代謝的抗癌藥物，如氨甲蝶呤（MTX）、5-氟尿嘧啶（５-FU ）、6-巰基嘌呤（6-MP)等，幾乎都是酶的競爭性抑製劑，分別抑制四氫葉酸、脫氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成。

Vmax不變，Km值增大

②非競爭性抑製劑：與酶活性中心外的必需基團結合，不影響酶與底物的結合，酶和底物的結合也不影響與抑製劑的結合。

Vmax降低，Km值不變

③反競爭性抑製劑：僅與酶和底物形成的中間產物結合，使中間產物的量下降。

Vmax、 Km均降低

四、酶活性的調節

１、酶原的激活　

　　有些酶在細胞內合成或初分泌時只是酶的無活性前體，必須在一定條件下，這些酶的前體水解一個或幾個特定的肽鍵，致使構象發生改變，表現出酶的活性。酶原的激活實際上是酶的活性中心形成或暴露的過程。生理意義是避免細胞產生的蛋白酶對細胞進行自身消化，並使酶在特定的部位環境中發揮作用，保證體內代謝正常進行。

２、變構酶

　　體內一些代謝物可以與某些酶分子活性中心外的某一部位可逆地結合，使酶發生變構並改變其催化活性，有變構激活與變構抑制。

３、酶的共價修飾調節

　　酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發生可逆的共價結合，從而改變酶的活性，這一過程稱為酶的共價修飾。在共價修飾過程中，酶發生無活性與有活性兩種形式的互變。酶的共價修飾包括磷酸化與脫磷酸化、乙醯化與脫乙醯化、甲基化與脫甲基化、腺苷化與脫腺苷化等，其中以磷酸化修飾最為常見。

五、同工酶

　　同工酶是指催化相同的化學反應，而酶蛋白的分子結構、理化性質乃至免疫學性質不同的一組酶。同工酶是由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈，或由同一基因轉錄生成的不同mRNA翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質。翻譯後經修飾生成的多分子形式不在同工酶之列。同工酶存在於同一種屬或同一個體的不同組織或同一細胞的不同亞細胞結構中。

　　如乳酸脫氫酶是四聚體酶。亞基有兩型：骨骼肌型（M型）和心肌型（H型）。兩型亞基以不同比例組成五種同工酶，如LDH1（HHHH)、LDH2(HHHM）等。它們具有不同的電泳速度，對同一底物表現不同的Km值。單個亞基無酶的催化活性。心肌、腎以LDH1為主，肝、骨骼肌以LDH5為主。

　　肌酸激酶是二聚體，亞基有M型（肌型）和B型（腦型）兩種。腦中含CK1（BB型）；骨骼肌中含CK3（MM型）；CK2（MB型）僅見於心肌。

第四章　　糖代謝

一、糖酵解

１、糖酵解：在機體缺氧條件下，葡萄糖經一系列酶促反應生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程

2、糖酵解過程中包含兩個底物水平磷酸化：一為1,3-二磷酸甘油酸轉變為3-磷酸甘油酸；二為磷酸烯醇式丙酮酸轉變為丙酮酸。

3、糖酵解限速酶

１）６－磷酸果糖激酶-1

　　變構抑製劑：ATP、檸檬酸

　　變構激活劑：AMP、ADP、1，6-雙磷酸果糖（產物反饋激，比較少見）和2，6-雙磷酸果糖（最強的激活劑）。

２）丙酮酸激酶

變構抑製劑：ATP 、肝內的丙氨酸

變構激活劑：1，6-雙磷酸果糖

３）葡萄糖激酶

變構抑製劑：長鏈脂醯輔酶A

　　註：此項無需死記硬背，理解基礎上記憶是很容易的，如知道糖酵解是產生能量的，那麼有ATP等能量形式存在，則可抑制該反應，以利節能，上述的檸檬酸經三羧酸循環也是可以產生能量的，因此也起抑制作用；產物一般來說是反饋抑制的；但也有特殊，如上述的1，6-雙磷酸果糖。特殊的需要記憶，只屬少數。以下類同。關於共價修飾的調節，只需記住幾個特殊的即可，下面章節提及。

一、糖酵解過程

葡萄糖

↓己糖激酶

6-磷酸葡萄糖

↓

6-磷酸果糖

↓6-磷酸果糖激酶-1

1，6-二磷酸果糖

↓　　　　

磷酸二羥丙酮

↓

3-磷酸甘油醛

↓

1,3-二磷酸甘油酸

↓

3-磷酸甘油酸

↓

2-磷酸甘油酸

↓

磷酸烯醇式丙酮酸

↓丙酮酸激酶

丙酮酸

↓

乳酸

糖酵解小結

反應部位：胞質

糖酵解是一個不需氧的產能過程。

反應全過程中有三步不可逆反應

產能方式和數量：方式：底物水平磷酸化，凈產生2個ATP

二、糖有氧氧化

　　糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，並釋放出能量的過程。是機體主要供能方式

部位：胞液及線粒體

１、過程

1)、糖酵解過程生成丙酮酸

2)、丙酮酸→→乙醯輔酶A

限速酶：丙酮酸脫氫酶複合體

輔酶有：TPP、FAD、NAD+、CoA及硫辛酸、三羧酸循環 反應部位：線粒體

草醯乙酸＋乙醯輔酶A

↓檸檬酸合成酶

檸檬酸

↓

異檸檬酸

↓異檸檬酸脫氫酶

α-酮戊二酸

↓α-酮戊二酸脫氫酶複合體

琥珀醯CoA

↓

琥珀酸

↓

延胡索酸

↓

蘋果酸

↓

草醯乙酸

三羧酸循環限速酶：異檸檬酸脫氫酶

三羧酸循環關鍵酶：檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶

３、三羧酸循環生理意義

　　１）基本生理功能是氧化供能。

　　２）三羧酸循環是體內糖、脂肪和蛋白質三大營養物質代謝的最終共同途徑。

　　３）三羧酸循環也是三大代謝聯繫的樞紐。

４、葡萄糖有氧氧化生成的32個ATP

反應 輔酶 ATP

第一階段 葡萄糖　6-磷酸葡萄糖 -1

三、磷酸戊糖途徑生理意義

　　１）為核酸的生物合成提供５-磷酸核糖，肌組織內缺乏６-磷酸葡萄糖脫氫酶，磷酸核糖可經酵解途徑的中間產物３- 磷酸甘油醛和６-磷酸果糖經基團轉移反應生成。

　　２）提供NADPH

四、糖原合成與分解

１、合成過程：

葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→1-磷酸葡萄糖→＋PPi

UDPG＋糖原引物→糖原

E：糖原合成酶 生成3個ATP

註：１）UDPG可看作是活性葡萄糖，在體內充作葡萄糖供體。

２、分解:肝臟。肌肉的胞漿中 關健酶：磷酸化酶

五、糖異生途徑

１、 過程

乳酸　　　　　　　 　丙氨酸等生糖氨基酸

NADH

　　 　丙酮酸　　　　　　　　　　　丙酮酸

ATP 　丙酮酸　　　　　　　　　　　丙酮酸

丙酮酸羧化酶　　　　　　　　　　　　　　

　　　 草醯乙酸　　　　　　　　　　草醯乙酸 (線粒體內)

　　　 天冬氨酸　　　　　　　　　　蘋果酸

GTP　天冬氨酸　　　　　　　　　　　

NADH

　　　草醯乙酸　　　　　　　　　　蘋果酸

　　　磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

　　　磷酸烯醇式丙酮酸

2-磷酸甘油酸　　　　　　　　　 　(胞液)

ATP 3-磷酸甘油酸

NADH 1，3-二磷酸甘油酸　　　　　甘油　ATP

3-磷酸甘油醛　　 磷酸二羥丙酮　　　　　　3-磷酸甘油

NADH

1,6-雙磷酸果糖

　　　　　　　　　　　　　　　　　果糖雙磷酸酶

6-磷酸果糖

6-磷酸葡萄糖　　　　　　1-磷酸葡萄糖　　糖原

　　　　　　　　　　　　 葡萄糖-6-磷酸酶

　　　　　　　　　　　　　葡萄糖　

注意：

１）糖異生過程中丙酮酸不能直接轉變為磷酸烯醇式丙酮酸，需經過草醯乙酸的中間步驟，由於草醯乙酸羧化酶僅存在於線粒體內，故胞液中的丙酮酸必須進入線粒體，才能羧化生成草醯乙酸。但是，草醯乙酸不能直接透過線粒體膜，需藉助兩種方式將其轉運入胞液：一是經蘋果酸途徑，多數為以丙酮酸或生糖氨基酸為原料異生成糖時；另一種是經天冬氨酸途徑，多數為乳酸為原料異生成糖時。

２）在糖異生過程中，1，3-二磷酸甘油酸還原成3-磷酸甘油醛時，需NADH，當以乳酸為原料異生成糖時，其脫氫生成丙酮酸時已在胞液中產生了NADH以供利用；而以生糖氨基酸為原料進行糖異生時，NADH則必須由線粒體內提供，可來自脂酸β-氧化或三羧酸循環。

３）甘油異生成糖耗一個ATP，同時也生成一個NADH

２、 調節

2,6-雙磷酸果糖的水平是肝內調節糖的分解或糖異生反應方向的主要信號，糖酵解加強，則糖異生減弱；反之亦然。

３、 生理意義

１）空腹或飢餓時依賴氨基酸、甘油等異生成糖，以維持血糖水平恆定。

２）補充肝糖原，攝入的相當一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，後者再異生成糖原。合成糖原的這條途徑稱三碳途徑。

３）調節酸鹼平衡，長期飢餓進，腎糖異生增強，有利於維持酸鹼平衡。

第五章 脂類代謝

一、脂肪動員(fat mobilization)是指儲存在脂肪細胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解為FFA及甘油，並釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。

脂肪動員關鍵酶

在脂肪動員中，脂肪細胞內的甘油三酯脂肪酶是限速酶，它受多種激素的調控，因此稱為激素敏感性甘油三酯脂肪酶

脂解激素

能促進脂肪動員的激素，如腎上腺素、胰高血糖素、促腎上腺皮質激素等。

抗脂解激素

抑制脂肪動員，如胰島素、前列腺素E2

甘油經糖代謝途徑

脂酸經β-氧化分解供養

１）脂肪酸活化（胞液中）

脂酸

↓脂醯CoA合成酶

脂醯CoA（含高能硫酯鍵）

２）脂醯CoA進入線粒體 限速酶：肉毒鹼脂醯轉移酶Ⅰ

3）脂醯CoA進入線粒體基質後，進行脫氫、加水、再脫氫及硫解等四步連續反應，生成1分子比原來少2個碳原子的脂醯CoA、1分子乙醯CoA、1分子FADH2和1分子NADH。以上生成的比原來少2個碳原子的脂醯CoA，可再進行脫氫、加水、再脫氫及硫解反應。如此反覆進行，以至徹底。

４）能量生成

　　以軟脂酸為例，共進行7次β-氧化，生成7分子FADH2、7分子NADH及8分子乙醯CoA，106個ATP

三、酮體的生成和利用

組織特點：肝內生成肝外用。

合成部位：肝細胞的線粒體中。

酮體組成：乙醯乙酸、β-羥丁酸、丙酮。肝分解氧化時特有的中間產物

合成原料：乙醯CoA←脂酸氧化

限速酶：HMG CoA合酶

２、 肝外利用原因：肝內缺少乙醯乙酸硫激酶和琥珀酸 CoA轉硫酶

四、脂酸的合成代謝

１、 軟脂酸的合成

合成部位：線粒體外胞液中，肝是體體合成脂酸的主要場所。

合成原料：乙醯CoA、ATP、NADPH、HCO3-、Mn++等。

合成過程：限速酶：乙醯輔酶A羧化酶 輔基：生物素

激活劑：檸檬酸、異檸檬酸

甘油三酯的合成代謝

合成部位：肝、脂肪組織、小腸，其中肝的合成能力最強。

合成原料：甘油、脂肪酸

甘油一酯途徑（小腸粘膜細胞）

甘油二酯途徑（肝細胞及脂肪細胞）

六、甘油磷脂的合成與代謝

１、合成：肝、腎、腸內質網

２、降解

生物體內存在能使甘油磷脂水解的多種磷脂酶類，根據其作用的鍵的特異性不同，分為磷脂酶A1和A2，磷脂酶B，磷脂酶C和磷脂酶D。

磷脂酶A2特異地催化磷酸甘油酯中2位上的酯鍵水解，生成多不飽和脂肪酸和溶血磷脂。後者在磷脂酶B作用，生成脂肪酸及甘油磷酸膽鹼或甘油磷酸乙醇胺，再經甘油酸膽鹼水解酶分解為甘油及磷酸膽鹼。磷脂酶A1催化磷酸甘油酯1位上的酯鍵水解，產物是脂肪酸和溶血磷脂。

七、膽固醇代謝

１、 合成

合成部位：肝是主要場所，合成酶系存在於胞液及光面內質網中。

合成原料：乙醯CoA(經檸檬酸-丙酮酸循環由線粒體轉移至胞液中)、ATP、NADPH等。

合成過程：

１） 甲羥戊酸的合成（胞液中）限速酶：HMGCoA還原酶

２） 鯊烯的合成（胞液中）

３）膽固醇的合成（滑面內質網膜上）

2、去路：轉化為膽汁液、轉化為類固醇激素、轉化為維生素D2

３、膽固醇酯的合成　

細胞內遊離膽固醇在脂醯膽固醇脂醯轉移酶（ACAT）的催化下，生成膽固醇酯；

血漿中遊離膽固醇在卵磷脂膽固醇脂醯轉移酶（LCAT）的催化下，生成膽固醇酯和溶血卵磷酯。

八、血漿脂蛋白

血脂組成：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯、遊離脂酸

１、血漿脂蛋白分類

１）電泳法：乳糜微粒、前β、β及α

２）超速離心法：乳糜微粒(含脂最多)，極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，分別相當於電泳分離的CM、前β-脂蛋白、β-脂蛋白及α-脂蛋白等四類。

２、血漿脂蛋白主要由蛋白質、甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯組成。

乳糜微粒含甘油三酯最多，蛋白質最少，故密度最小；VLDL含甘油三酯亦多，但其蛋白質含量高於CM；LDL含膽固醇及膽固醇酯最多；含蛋白質最多，故密度最高。

血漿脂蛋白中的蛋白質部分，基本功能是運載脂類，稱載脂蛋白。HDL的載脂蛋白主要為apoA，LDL的載脂蛋白主要為apoB100，VLDL的載脂蛋白主要為apoB、apoC，CM的載脂蛋白主要為apoC。

３、生理功用及代謝

１）CM　運輸外源性甘油三酯及膽固醇的主要形式。成熟的CM含有apoCⅡ，可激活脂蛋白脂肪酶（LPL），LPL可使CM中的甘油三酯及磷脂逐步水解，產生甘油、脂酸及溶血磷脂等，同時其表面的載脂蛋白連同表面的磷脂及膽固醇離開CM，逐步變小，最後轉變成為CM殘粒。

２）VLDL　運輸內源性甘油三酯的主要形式。VLDL的甘油三酯在LPL作用下，逐步水解，同時其表面的apoC、磷脂及膽固醇向HDL轉移，而HDL的膽固醇酯又轉移到VLDL。最後只剩下膽固醇酯，轉變為LDL。

３）LDL　轉運肝合成的內源性膽固醇的主要形式。肝是降解LDL的主要器官。apoB100水解為氨基酸，其中的膽固醇酯被膽固醇酯酶水解為遊離膽固醇及脂酸。遊離膽固醇在調節細胞膽固醇代謝上具有重要作用：①抑制內質網HMGCoA還原酶；②在轉錄水平上陰抑細胞LDL受體蛋白質的合成，減少對LDL的攝取；③激活ACAT的活性，使遊離膽固醇酯化成膽固醇酯在胞液中儲存。

４）HDL　逆向轉運膽固醇。HDL表面的apoⅠ是LCAT的激活劑，LCAT可催化HDL生成溶血卵磷脂及膽固醇酯。

九、高脂血症

高脂蛋白血症分型

分型 脂蛋白變化 血脂變化

Ⅰ CM↑ 甘油三酯↑↑↑

Ⅱa LDL↑ 膽固醇↑↑

Ⅱb LDL、VLDL↑ 膽固醇↑↑甘油三酯↑↑

Ⅲ IDL↑ 膽固醇↑↑甘油三酯↑↑

Ⅳ VLDL↑ 甘油三酯↑↑

Ⅴ VLDL、CM↑ 甘油三酯↑↑↑

註：IDL是中間密度脂蛋白，為VLDL向LDL的過度狀態。

家族性高膽固醇血症的重要原因是LDL受體缺陷

第七章　氨基酸代謝

一、營養必需氨基酸

簡記為：纈、異、亮、蘇、甲硫、賴、苯、色

二、體內氨的來源和轉運

１、 來源

１）氨基酸經脫氨基作用產生的氨是體內氨的主要來源；

２）由腸道吸收的氨；即腸內氨基酸在腸道細菌作用下產生的氨和腸道尿素經細菌尿素

酶水解產生的氨。

３）腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨醯胺在谷氨醯胺酶的催化下水解生成的氨。

２、轉運

１） 丙氨酸-葡萄糖循環 肌肉到肝

２）谷氨醯胺的運氨作用 腦、肌肉等組織向肝或腎運氨

三、氨基酸的脫氨基作用

１、轉氨基作用：轉氨酶催化某一氨基酸的α-氨基轉移到另一種α-酮酸的酮基上，生成相應的氨基酸；原來的氨基酸則轉變成α-酮酸。既是氨基酸的分解代謝過程，也是體內某些氨基酸合成的重要途徑。

丙氨酸轉氨酶ALT 肝

天冬氨酸轉氨酶 AST 心

２、L-谷氨酸氧化脫氨基作用

L-谷氨酸 L-谷氨酸脫氫酶　α-酮戊二酸＋NH3

NADH

３、聯合脫氨基作用

氨基酸　　　α-酮戊二酸　　　NH3＋NADH

　　 　轉氨酶 谷氨酸脫氫酶

α-酮酸　　　谷氨酸　　　　　NAD+

４、嘌呤核苷酸循環

上述聯合脫氨基作用主要在肝、腎等組織中進行。骨骼肌和心肌中主要通過嘌呤核苷酸循環脫去氨基。

氨基酸　　α-酮戊二酸　　天冬氨酸　　　　　　　　次黃嘌呤核苷酸　　　　NH3

GTP (IMP)

腺苷酸代琥珀酸　　　　　　腺嘌呤核苷酸

(AMP)

延胡索酸

α-酮酸 L-谷氨酸 草醯乙酸

　　　蘋果酸

５、氨基酸脫氨基後生成的α-酮酸可以轉變成糖及脂類，在體內可以轉變成糖的氨基酸稱為生糖氨基酸；能轉變成酮體者稱為生酮氨基酸；二者兼有者稱為生糖兼生酮氨基酸。只要記住生酮氨基酸包括：亮、賴；生糖兼生酮氨基酸包括異亮、蘇、色、酪、苯丙；其餘為生糖氨基酸。

四、氨基酸的脫羧基作用

１、L-谷氨酸　L-谷氨酸脫羧酶　γ-氨基丁酸(GABA)

GABA為抑制性神經遞質。

２、L-半胱氨酸　　磺酸丙氨酸　磺酸丙氨酸脫羧酶　牛磺酸

牛磺酸是結合型膽汁酸的組成成分。

３、L-組氨酸　組氨酸脫羧酶　組胺

組胺是一種強烈的血管舒張劑，並能增加毛細血管的通透性。

４、色氨酸　色氨酸羥化酶　5-羥色氨酸　5-羥色氨酸脫羧酶　5-羥色胺(5-HT)

腦內的5-羥色胺可作為神經遞質，具有抑制作用；在外周組織，有收縮血管作用。

５、L-鳥氨酸　鳥氨酸脫羧酶　腐胺　　　　精脒　　　　精胺

　　　　　　　　　　　　　　脫羧基SAM　　脫羧基SAM

精脒與精胺是調節細胞生長的重要物質。合稱為多胺類物質。

五、一碳單位：某些氨基酸在分解代謝過程中產生的含有一個碳原子的基團

一碳單位來源於組、色、甘、絲氨酸

一碳單位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲醯基及亞氨甲基，CO2不屬於一碳單位。

四氫葉酸是一碳單位代謝的輔酶。

主要生理功用是作為合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10-CHO-FH4與N5,H10=CH-FH4分別提供嘌呤合成時C2與C8的來源；N5,N10-CH2-FH4提供胸苷酸合成時甲基的來源。由此可見，一碳單位將氨基酸與核酸代謝密切聯繫起來。

六、芳香族氨基酸（色、酪、苯丙）的代謝

１、苯丙氨酸　

　苯丙氨酸羥化酶

　酪氨酸　黑色素細胞的酪氨酸酶　多巴

　酪氨酸羥化酶

　多巴　　　　　　　　　　　　　黑色素　　　　　　　　　　　　

　多巴脫羧酶

　多巴胺

SAM　去甲腎上腺素　兒茶酚胺

　腎上腺素

苯酮酸尿症：當苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時，苯丙氨酸不能轉變為酪氨酸，體內苯丙氨酸蓄積，並經轉氨基作用生成苯丙酮酸，再進一步轉變成苯乙酸等衍生物。此時尿中出現大量苯丙酮酸等代謝產物，稱為苯酮酸尿症。

白化病：人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛髮等發白，稱為白化病。

２、 色氨酸

１）生成5-羥色胺

２）生成一碳單位

３）可分解產生尼克酸，這是體內合成維生素的特例。

七、含硫氨基酸（甲硫、半胱、胱）代謝

１、甲硫氨酸　　　　　　S-腺苷甲硫氨酸(SAM)

ATP PPi

SAM中的甲基為活性甲基，通過轉甲基作用可以生成多種含甲基的重要生理活性物質。SAM是體內最重要的甲基直接供給體。

２、甲硫氨酸循環

甲硫氨酸　　　SAM　甲基轉移酶　S-腺苷同型半胱氨酸

RH RCH3

甲硫氨酸合成酶　　　　　同型半胱氨酸

FH4 N5-CH3-FH4

N5-CH3-FH4可看成體內甲基的間接供體，甲硫氨酸合成酶輔酶為維生素B12。

３、肌酸的合成　肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM供給甲基而合成。在肌酸激酶催化下，肌酸轉變成磷酸肌酸，並儲存ATP的高能磷酸鍵。

４、體內硫酸根主要來源於半胱氨酸，一部分以無機鹽形式隨尿排出，另一部分則經ATP活化成活性硫酸根，即3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸(PAPS)。

八、氨基酸衍生的重要含氮化合物

化合物 氨基酸前體

嘌呤鹼 天冬氨酸、谷氨醯胺、甘氨酸

嘧啶鹼 天冬氨酸

血紅素、細胞色素 甘氨酸

肌酸、磷酸肌酸 甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸

尼克酸 色氨酸

兒茶酚胺類 苯丙氨酸、酪氨酸

甲狀腺素 酪氨酸

黑色素 苯丙氨酸、酪氨酸

精胺、精脒 蛋氨酸、鳥氨酸

尿素的生成：鳥氨酸循環

1、部位：肝 線粒體、胞液

2、步奏：NH3+CO2+H2O→氨基甲醯磷酸　 線粒體

E:氨基甲醯磷酸合成酶Ⅰ(CSP-Ⅰ) 耗2*ATP

N-乙醯谷氨酸

氨基甲醯磷酸+鳥氨酸→瓜氨酸 線粒體

瓜氨酸+天冬氨酸→精氨酸代琥珀酸

E:精氨酸代琥珀酸合成酶　　　胞液 耗ATP

精氨酸代琥珀酸→精氨酸+延胡索酸　　　胞液

精氨酸→尿素+鳥氨酸

尿素分子中的2個氮原子，1個來自氨，另1個來自天冬氨酸

谷氨醯胺為氮源，通過CSP-Ⅱ，催化合成氨基甲醯磷酸，並進一步參與嘧啶的合成

第八章 核苷酸代謝

一、嘌呤核苷酸代謝

1、合成原料：天冬氨酸 N1；甲醯基（一碳單位） C2、C8

谷氨醯胺N3 、N9；甘氨酸C5、C4、N7；CO2：C6

２、合成過程

１）從頭合成：

5-磷酸核糖　PRPP合成酶　磷酸核糖焦磷酸　PRPP醯胺轉移酶　5-磷酸核糖胺

ATP AMP (PRPP)

ATP AMP　　　　　　　　次黃嘌呤核苷酸　　　　　　　　　　　　　　

(IMP)

GTP GMP 黃嘌呤核苷酸

(XMP)

嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先單獨合成嘌呤鹼然後再與磷酸核糖結合而成的。

２） 補救合成：

利用體內遊離的嘌呤或嘌呤核苷，經過簡單的反應過程，合成嘌呤核苷酸。生理意義為：一方面在於可以節省從頭合成時能量和一些氨基酸的消耗；另一方面，體內某些組織器官，如腦、骨髓等由於缺乏從頭合成的酶體系，只能進行補救合成。

３、 脫氧核苷酸的生成

脫氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上，由核糖核苷酸還原酶催化，核糖核苷酸C2上的羥基被氫取代生成。

４、 分解產物

AMP　　　　　次黃嘌呤　黃嘌呤氧化酶

黃嘌呤　黃嘌呤氧化酶　尿酸

GMP　　　　　鳥嘌呤

人體內嘌呤鹼最終分解生成尿酸，隨尿排出體外。

痛風症患者血中尿酸含量升高。臨床上常用別嘌呤醇治療痛風症，這是因為別嘌呤醇與

次黃嘌呤結構類似，可抑制黃嘌呤氧化酶，從而抑制尿酸的生成。

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