——是糖类的还原端和其他非糖组分以共价键结合的产物。 （一）糖蛋白与蛋白多糖
两种不同类型苷键： N-糖苷键（肽链上的Asn的氨基与糖基上的半缩醛羟基形成）；O-糖苷键（肽链上的Ser或Thr的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成）。
糖蛋白中寡糖链末端糖基组成的不同决定人体的血型。 O型：Fuc（岩藻糖）
A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖） B型：Fuc和Gal（半乳糖） （二）糖脂与脂多糖
——脂类与糖（或低聚糖）结合的一类复合糖。
1. 甘油醇糖脂：甘油二酯与己糖（半乳糖、甘露糖和脱氧葡萄糖）结合而成。 2. N-酰基神经醇糖脂
第四章 脂类和生物膜
一．脂类
不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。主要包括脂肪（可变脂），磷脂、糖脂、固醇（基本脂）。
（一）脂肪（三酰甘油）
1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸（熟悉“必需脂肪酸”概念和种类）。 （二）甘油磷酸酯类
磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。 （三）鞘脂类
——由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子极性头基团组成。可分为三类：鞘磷脂类、脑苷脂类（糖鞘脂）、神经节苷脂类。 （四）固醇（甾醇）类
固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。 二．生物膜
——电镜下表现出大体相同的形态、厚度6～9nm左右的3片层结构。 真核细胞由于生物膜的分化形成细胞器。 膜的化学组成：（1）膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。（2）膜蛋白。（3）膜糖类。
膜的结构：
? 双层脂分子构成（E. Gorter, F.Grendel, 1925) ? 三明治式结构模型(H.Davson, J.F.Danielli, 1935) ? 单位膜模型(J.D.Robertson, 1959)
? 流动镶嵌模型(S.J.Singer, G.Nicolson, 1972)
膜的流动镶嵌模型结构要点：（1）膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。（2）脂质双分子层具有流动性。（3）内嵌蛋白“溶解”于脂质双分子层的中心疏水部分。（4）外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。（5）双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合。（6）膜蛋白可作横向运动。
第五章 酶
一．酶的概念
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定义：酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。
酶具有一般催化剂的特征：1.只能进行热力学上允许进行的反应；2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；3.通过降低活化能加快化学反应速度。
酶的催化特点：高效性、专一性、反应条件温和、活力受多种因素调控。 二．酶的分类与命名
1961年国际酶学委员会（Enzyme Committee, EC）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类：（1）氧化还原酶类；（2）转移酶类；（3）水解酶类；（4）裂解酶类；（5）异构酶；（6）合成酶类。用EC X1.X2.X3.X4来表示。
酶的命名有两种方法：系统名、惯用名。 系统名：包括所有底物的名称和反应类型。
惯用名：只取一个较重要的底物名称和反应类型。
对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型。 三．酶的化学本质
（一）大多数酶是蛋白质
1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶，证明其为蛋白质，并提出酶的本质就是蛋白质的观点。
1982年T.Cech发现了第1个有催化活性的天然RNA——ribozyme（核酶），以后Altman和Pace等又陆续发现了真正的RNA催化剂。
核酶的发现不仅表明酶不一定都是蛋白质，还促进了有关生命起源、生物进化等问题的进一步探讨。 （二）酶的辅因子
酶从其组成上可分为单体酶和结合酶（全酶）。结合酶由酶蛋白和辅因子组成。辅因子包括辅基、辅酶和金属激活剂。
酶的催化专一性主要决定于酶蛋白部分，辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体。
（三）单体酶、寡聚酶和多酶复合物
1.单体酶：仅有一条具有活性部位的多肽链，全部参与水解反应。
2.寡聚酶：由几个或多个亚基组成，亚基牢固地联在一起，单个亚基没有催化活性。亚基之间以非共价键结合。 3.多酶复合物：几个酶镶嵌而成的复合物。这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应。 四．酶的结构与功能的关系 （一）活性部位和必需基团
必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性丧失。
活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。包括结合部位（决定酶的专一性）和催化部位（决定酶的催化性质）。 （二）酶原的激活
没有活性的酶的前体称为酶原。酶原转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活。这个过程实质上是酶活性部位形成和暴露的过程。
在组织细胞中，某些酶以酶原的形式存在，可保护分泌这种酶的组织细胞不被水解破坏。 （三）同工酶
——能催化相同的化学反应，但在蛋白质分子的结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。如乳酸脱氢酶。 五．酶作用的专一性
包括结构专一性和立体异构专一性。前者又分为基团专一性和绝对专一性。 六．酶的作用机理
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酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。
中间产物学说。
诱导嵌合学说（Koshland，1958）：酶活性中心的结构有一定的灵活性，当底物（激活剂或抑制剂）与酶分子结合时，酶蛋白的构象发生了有利于与底物结合的变化，使反应所需的催化基团和结合基团正确地排列和定向，转入有效的作用位置，这样才能使酶与底物完全吻合，结合成中间产物。
使酶具有高催化效率的因素：
（1）底物和酶的邻近效应与定向效应 邻近效应：酶与底物形成中间复合物后使底物之间、酶的催化基团与底物之间相互靠近，提高了反应基团的有效浓度。
定向效应：由于酶的构象作用，底物的反应基团之间、酶与底物的反应基团之间正确取向的效应。
酶把底物分子从溶液中富集出来，使它们固定在活性中心附近，反应基团相互邻近，同时使反应基团的分子轨道以正确方位相互交叠，反应易于发生。
（2）底物的形变和诱导契合
酶中某些基团可使底物分子的敏感键中某些基团的电子云密度变化，产生电子张力，降低了底物的活化能。①酶从低活性形式转变为高活性形式，利于催化。②底物形变，利于形成ES复合物。③底物构象变化，过度态结构，大大降低活化能。
（3）酸碱催化
酶分子的一些功能基团起瞬时质子供体或质子受体的作用。影响酸碱催化反应速度的两个因素: ①酸碱强度(pK值）。组氨酸咪唑基的解离常数为6，在pH6附近给出质子和结合质子能力相同，是最活泼的催化基团。②给出质子或结合质子的速度。咪唑基(His)最快，半
-10
寿期小于10秒
（4）共价催化
酶作为亲核基团或亲电基团，与底物形成一个反应活性很高的共价中间物。催化剂通过与底物形成反应活性很高的共价过渡产物，使反应活化能降低，从而提高反应速度的过程，称为共价催化。
（5）活性部位微环境的影响
① 疏水环境：介电常数低，加强极性基团间的作用。②电荷环境：在酶活性中心附近，往往有一电荷离子，可稳定过渡态的离子
七．酶促反应的速度和影响酶促反应速度的因素 （一）酶反应速度的测量
用一定时间内底物减少或产物生成的量来表示酶促反应速度。测定反应的初速度。研究酶促反应速度，以酶促反应的初速度为准。因为底物浓度降低、酶部分失活、产物抑制和逆反应等因素，会使反应速度随反应时间的延长而下降。 （二）酶浓度对酶作用的影响
在有足够底物和其他条件不变的情况下： v = k [E] （三）底物浓度对酶作用的影响 1. 底物浓度对酶反应速度的影响
用中间产物学说解释底物浓度与反应速度关系曲线的二相现象：
底物浓度很低时，有多余的酶没与底物结合，随着底物浓度的增加，中间络合物的浓度不断增高。当底物浓度较高时，溶液中的酶全部与底物结合成中间产物，虽增加底物浓度也不会有更多的中间产物生成。 2. 米氏方程式
3. 米氏常数的意义及测定
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km= [S]
（1） km是酶的一个基本的特征常数。其大小与酶的浓度无关，而与具体的底物有关，且随着温度、pH和离子强度而改变。（2）从km可判断酶的专一性和天然底物。 Km最小的底物，通常就是该酶的最适底物，也就是天然底物。（3）当k2》k3时，km的大小可以表示酶与底物的亲和性。（4）从km的大小，可以知道正确测定酶活力时所需的底物浓度。（5）km还可以推断某一代谢物在体内可能的代谢途径。
米氏常数可根据实验数据作图法直接求得：先测定不同底物浓度的反应初速度，从v与[S]的关系曲线求得V，然后再从1/2 V求得相应的[S]即为km（近似值）。通常用Lineweaver-Burk作图法（双倒数作图法）。 （四）pH对酶作用的影响
虽然大部分酶的pH-酶活曲线是钟形，但也有半钟形甚至直线形。pH对酶作用的影响机制：1.环境过酸、过碱使酶变性失活；2.影响酶活性基团的解离；3.影响底物的解离。 （五）温度对酶作用的影响
两种不同影响：1.温度升高，反应速度加快；2.温度升高，热变性速度加快。 （六）激活剂对酶作用的影响
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——凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂。如Cl是唾液淀粉酶的激活剂。 （七）抑制剂对酶作用的影响 1．不可逆的抑制作用
抑制剂与酶活性中心（外）的必需基团共价结合，使酶的活性下降，无法用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活。 2．可逆的抑制作用
抑制剂与酶蛋白非共价键结合，可以用透折、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活。 （1）竞争性抑制：抑制剂具有与底物类似的结构，竞争酶的活性中心，并与酶形成可逆的EI复合物，阻止底物与酶结合。可以通过增加底物浓度而解除此种抑制。
Vmax不变，Km变大，而且随[I]浓度的增大而增大。
（2）非竞争性抑制：底物和抑制剂可以同时与酶结合，但是，中间的三元复合物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低。抑制剂与酶活性中心以外的基团结合，其结构可能与底物无关。不能通过增加底物浓度的办法来消除非竞争性抑制作用。
Km不变，Vmax降低。
（3）反竞争性抑制：酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合。常见于多底物的酶促反应中。
E+S→ES+I →ESI≠ P
Km及Vmax都变小。 （八）酶的变（别）构效应
——有些酶具有类似血红蛋白那样的别构效应，称为别构酶。
特点：1.一般是寡聚酶；2.具有别构效应；3.v对[S]不呈直角双曲线。ATCase。 八．酶的制备与活力的测定
——酶活力是指酶催化某一化学反应的能力。
酶（活力）单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。（U/g，U/ml）
在最适的反应条件（25℃）下，每分钟内催化一微摩尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力单位，即 1IU=1μmol/min
在最适条件下，每秒钟内使一摩尔底物转化为产物所需的酶量定为1kat单位，即 1kat=1mol/s 酶的纯度：
比活力 = 活力单位数/ 毫克蛋白（氮）
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第六章 维生素和辅酶
掌握三方面内容：辅酶形式、功能部位、缺乏症。
维生素是维持生物正常生命过程所必需的一类小分子有机物，需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主要功能是通过作为酶的辅酶成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病（维生素缺乏症）。
医疗上用维生素防治维生素不足而引起的疾病。长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒；维生素B1用量过多会引起周围神经痛觉缺失；长期大量使用维生素B12会引起红细胞过多；口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而引起贫血。
水溶性维生素：维生素B族（B1、B2、泛酸、维生素PP、B6、生物素、叶酸，B12）和维生素C等。
脂溶性维生素：维生素A、D、E、K等。 一． 维生素B1
维生素B1由一含S的噻唑环和一含NH2的嘧啶环组成，又称硫胺（素）。维生素B1在活体组织中可经硫胺素激酶催化与ATP作用转化成硫胺素焦磷酸（TPP）。TPP是脱羧酶、脱氢酶的辅酶。功能部位在噻唑环的C2上。 二． 维生素B2和黄素辅酶
维生素B2又称核黄素，是一种含核糖醇基的黄色物质，在自然界多与蛋白质结合存在，这种结合体称黄素蛋白。维生素B2由异咯嗪与核糖醇所组成。自然界中，维生素B2在机体内与ATP作用转化为核黄素磷酸，即黄素单核苷酸（简称FMN）。后者再经ATP作用进一步磷酸化即产生黄素腺嘌呤二核苷酸（简称FAD）。 FMN与FAD是许多脱氢酶的辅酶，是很重要的递氢体。可促进生物氧化作用，对糖、脂和氨基酸的代谢都很重要。 三．泛酸（维生素B3）和辅酶A
泛酸是β-丙氨酸与α，γ-二羟-β-二甲基丁酸结合而成的化合物。分子中有一肽键。在机体内泛酸与ATP和半胱氨酸经一系列反应可合成辅酶A（CoA）。泛酸的生物功能是以CoA形式参加代谢，是酰基的载体，是体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢过程中的乙酰基转移有重要作用。
四．维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
维生素PP过去称抗赖皮病维生素或维生素B5，包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。可转变为NAD+与NADP+，皆是脱氢酶的辅酶。抗结核药异烟肼的结构与尼克酰胺类似，两者有拮抗作用，长期服用异烟肼时应注意补充尼克酰胺。 五．维生素B6和磷酸吡哆醛
维生素B6又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、Trp代谢（包括Trp → nicotinamide）、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。 六．生物素
生物素（维生素B7）为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个C5酸枝链。尿素环上的一个N可与CO2结合。生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO2固定反应中起重要作用。 七．叶酸和叶酸辅酶
叶酸（folic acid）即维生素B11，由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH＋H+存在下，可被还原成四氢叶酸（FH4或THFA）。四氢叶酸的N5 和N10位可与多种一碳单位结合作为它们的载体。THFA是转一碳基团酶系的辅
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生物化学精要
