1、 执业兽医资格考试动物生物化学四色笔记第一单元 蛋白质化学及其功能(一)蛋白质的功能与化学组成1.蛋白质的功能蛋白质的功能(1)催化功能(6)营养功能(2)贮存和运输功能(3)调节作用(7)结构成分(8)膜的组成成分(4)运动功能(9)参与遗传活动(5)防御功能2.必需氨基酸(1)概念在动物体内不能合成，或合成太慢，远不能满足动物的需要，因而必须由饲料供给，称为必需氨基酸。(2)种类赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸。(二)蛋白质的结构1.肽键 前一个氨基酸分子的羧基与后一个氨基酸分子的氨基缩合失去一分子水形成。2.蛋白质中的氨基酸 有20种，均为L型氨基酸(除甘氨酸),均含有不对称碳原子。3.蛋白质的结构(1)一级结构 由氨基酸组成 (共价键)。由编码蛋白质的基因决定。(2)二级结构 由肽键之间依氢键形成。(3)三级结构 疏水力、离子键、二硫键。(4)四级结构 离子键、氢键。(三)蛋白质结构与功能的关系1.蛋白质的变构(1)血红蛋白的氧结合曲线为S 形曲线，即其亚基之间存在变构作用。(2)变构剂 O。(四)蛋白质的理化性质与分析分离技术1.蛋白质的理
2、化性质(1)加酸时带+电，向负极移动。加碱时带电，向正极移动。不移动时的PH即为等电点。(2)蛋白质分子中的芳香族氨基酸在280nm波长的紫外光范围内具有光吸收。试验方法福林-酚法双缩脲法茚三酮生成物质的颜色蓝色(3)定量反应紫色蓝紫色黄色 2,4一二硝基氟苯2.蛋白质的分析分离方法(1)透析法 蛋白质不能透过半透膜。应用于蛋白质溶液脱盐。 加少量中性盐时，蛋白质的溶解度加大，称为盐溶； 加入高浓度盐溶液，蛋白质沉淀，称为盐析。(2)蛋白质的沉淀 加入高浓度乙醇、丙酮，可使蛋白质从溶液沉淀。 在碱性溶液中，加重金属盐(醋酸铅、氯化高汞、硫酸铜),使蛋白质沉淀。应用于重金属中毒的动物。 在酸性液中，加生物碱试剂(苦味酸、单宁酸、三氯醋酸、钨酸),使蛋白质沉淀。应用于除去血浆中的蛋白 质。(3)蛋白质的分离技术 离心、电泳和层析技术。 第二单元 生物膜与物质的过膜运输(一)生物膜的化学组成1.生物膜 细胞的膜结构，包括包围在细胞外表面上的质膜和细胞(真核)内的细胞器如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体的膜结构。2.膜脂组成 磷脂 (以甘油磷脂为主),少量糖脂和胆固醇。特点(1)具有双
3、亲性，是形成脂双层结构的分子基础。(2)运动方式 旋转、摆动、侧向扩散、跨膜翻转。(3) 胆固醇可调节膜的流动性和相变温度。3.膜蛋白 是膜的生物学功能的主要体现者。(1)种类 分为内在蛋白和外在蛋白。(2)运动方式 侧向扩散、旋转。4.小分子与离子的过膜转运(1)简单扩散。(2)易化扩散。需要载体。(3)主动转运。需要载体、耗能。(二)生物膜的特点(1)脂质分子中所含的脂肪酸的不饱和程度越高，其相变温度越低；所含脂肪酸的链越短，其相变温度也越低。(2)膜上的胆固醇对膜的流动性和相变温度有双向调节作用。(三)物质的过膜运输小分子物质跨膜运输三种方式的比较类型运输方向载体简单扩散促进扩散(易化扩散) 主动运输顺浓度梯度(高到低)顺浓度梯度(高到低)逆浓度梯度(低到高)不需要需要需要能量消耗情况不消耗不消耗消耗Na+、K+、Ca2+、小肠吸收葡萄糖、氨基酸O2、N2、CO2、H2O、甘 葡萄糖进入红细胞油、乙醇1.举例2.大分子物质的过膜转运(1)内吞机制 如血液中免疫球蛋白向初乳中的转移；低密度脂蛋白向细胞内的转运。(2)外排作用 如胰腺细胞释放胰岛素。第三单元 酶(一)酶1.酶的化学组
4、成(1)单纯酶仅含蛋白质，如蛋白酶、淀粉酶、脂酶、核糖核酸酶。(2)结合酶 酶蛋白(功能识别、结合底物)+ 辅助 因子 (功能决定反应的种类和性质)。2.辅助因子的种类(1)金属离子。(2)辅酶 NAD、NADP、CoA,用渗透析法可除去。(3)辅基 FAD、FMN、 生物素，不易用透析法除去。2 3.酶分子结构组成(1)单酶体由一条多肽链组成，如胃蛋白酶、胰蛋白酶。(2)寡聚酶由几个亚基组成，如乳酸脱氢酶。(3)多酶复合体多种相关酶嵌合形成。使反应更高效、定向、有序。如丙酮酸脱氢酶复合体系。 4.酶的种类氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶类、合成酶类。(二)酶的催化作用1.酶的特点(1)高效催化；(2)专一性；(3)酶活性可调节；(4)活性不稳定，需在温和条件下进行。2.酶的催化活性指在一定条件下酶催化某一化学反应的反应速度。每克酶制剂所含的活力单位数，称为酶的比活 性。对同一种酶来说，酶的比活力越高，纯度越高。(三)酶的结构和功能的关系1.酶的必需基团与酶活性密切相关的基团。2.酶的活性部位必需基团在空间上集中在一起形成的一定的空间结构的区域。该区域结合催化底物。 3.活性
5、部位内的必需基团酶活性部位内，发挥催化作用及与底物直接接触的基团。位于活性中心内的基团分为两类(1)结合基团功能与底物结合，使底物和一定构象的酶形成中间产物。(2)催化基团功能改变底物中某些化学键的稳定性，使底物发生反应生成产物。常见种类： 组氨酸的咪唑基；丝氨酸的羟基；半胱氨酸的巯基；酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)的羧基；碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸和组氨酸)的氨基。(四)影响酶促反应速度的因素1.影响酶促反应的因素(1)底物浓度(Km为米氏常数。Km值大，表示酶和底物亲和力小)。(2)酶浓度呈正比关系。(3)温度最适为35-40。(4)酸碱度最适pH接近中性。(5)抑制剂不可逆共价键结合。如有机磷杀虫剂抑制胆碱酯酶。可 逆 非共价键结合。如磺胺药。(6)激活剂 Mg、Cl。(五)酶的调节1.酶活性的调节(1)反馈调节。(2)同工酶催化相同的化学反应。(3)变构调节非共价键结合，可逆。变构酶具有S形动力学特征。(4)共价修饰可逆反应最重要的酶的共价修饰是酶的磷酸化/脱磷酸互变。这类酶的特点：具有无活性与有活性两种形式； 酶促反应表现出级联放大效应。4 第四单元 糖代谢(附表格)(一)糖
6、的生理功能1.糖的生理功能(1)供给能量；(2)提供碳源；(3)构成组织细胞成分；(4)与血液凝固及神经冲动传导相关。2.糖的来源(1)消化道吸收；(2)糖的异生作用 动物体内，由非糖物质合成糖。3.血糖 指血液中葡萄糖。(1)特点血糖浓度受进食的影响，在采食后的消化吸收期间血糖暂时上升，之后很快恢复正常；当饥饿时，血糖下降，但仍会保持一定的水平。(2)影响激素 血糖胰岛素。血糖肾上腺素、糖皮质激素等。(二)葡萄糖的分解代谢1.糖酵解(无氧分解)(1)条件 无氧(2)原料 葡萄糖/糖原(3)场所 胞液中(4)产物 乳酸+2/3molATP。(5)过程两个阶段第一阶段由葡萄糖分解成丙酮酸；第二阶段由丙酮酸还原成乳酸。(6)三个关键酶己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。(7)生理意义 动物缺氧时，补充动物所需的能量。2.有氧氧化(1)条件有氧(2)原料葡萄糖(3)场所线粒体中(4)产物水和二氧化碳。1分子葡萄糖能生成30或32分子ATP;1mol 的乙酰CoA可生成10molATP。(5)三个关键酶 柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶复合体。(6)生理意义是动物所需能量的主要来源
7、。实际为无氧分解的继续，只是在生成丙酮酸之后开始分开，进一步氧化生成水和二氧化碳。三羧酸循环是三大营养物质及其他有机物质代谢的联系枢纽。三羧酸循环是三大营养物质的最终代谢通路。乙酰CoA是三大物质代谢的共同产物。3.磷酸戊糖途径( 1)过程6G-6-P+12NADP+7H05G-6-P+6CO+12NADPH+12H+P。(2)场所胞液中。(3)生理意义生成的还原辅酶NADPH、H是生物合成反应的重要供氢体；生成的核糖-5-磷酸是合成核苷酸的原料；与有氧氧化和无氧氧化相互联系，成为不同碳原子数的单糖互相转变的共同途径。(三)糖的异生作用1.糖异生作用4 (1)原料 非糖物质(如甘油、丙酸、乳酸、生糖氨基酸)(2)场所 肝脏 肾脏(3)产物 葡萄糖或糖原(4)反应过程 可逆，需3个特殊酶葡萄糖磷酸酶(肝)、果糖二磷酸酶、丙酮酸羧化酶。 (5)生理意义维持血糖恒定 当饥饿缺糖时，维持大脑、胎儿的能量需要；清除乳酸，防止乳酸中毒。一、糖异生的过程（略）2. 乳酸循环 家畜重役时 无氧分解加剧 生成大量乳糖，其在肝脏异生成糖原 糖原进入血液补充血糖葡萄糖分解代谢途径比较糖酵解有氧氧化磷酸戊糖途
8、径糖异生作用(无氧分解)条件原料无氧有氧葡萄糖/糖原葡萄糖非糖物质(如甘油、丙酸、乳酸、生糖氨基酸)场所产物胞液线粒体胞液肝脏、肾脏乳酸、ATP(2/3mol)水、二氧化碳、ATP(30/32mol)葡萄糖或糖原过程两个阶段第一阶段由葡萄糖分解成丙酮酸；第二阶段由丙酮酸还原成乳酸。关键酶 己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶可逆。柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶葡萄糖磷酸酶(肝)、果糖二磷酸酶、复合体丙酮酸羧化酶。生理意义是动物所需能量动物缺氧时，补充动物所需的能量生成的还原辅维持血糖恒定当饥饿缺的主要来源。实际为无 酶NADPH、H是生物 糖时，维持大脑、胎儿的能量氧分解的继续，只是在 合成反应的重要供 需 要 ；氢 体；生成丙酮酸之后开始清除乳酸，防止乳酸中分开，进一步氧化生成 生成的核糖-5- 毒。水和二氧化碳。磷酸是合成核苷酸的原料 ；三羧酸循环是三大营养物质及其他有与有氧氧化和机物质代谢的联系枢 无氧氧化相互联系纽成为不同碳原子数的单糖互相转变的三羧酸循环是三大营养物质的最终代 共同途径。谢通路乙酰CoA是三大物质代谢的共同产物。6 (四)糖原的分解与合成1.糖原分解 糖原磷酸化酶葡萄糖+磷酸。(关键酶是磷酸化酶。)2.糖原合成 葡萄糖+磷酸+尿苷三磷酸UDP-葡萄糖焦磷酸化酶尿苷二磷酸(葡萄糖供体),葡萄糖糖原合酶糖原。(关键酶是糖原合酶。)1、磷酸戊糖途径较为活跃的器官是（ ）。A快速跳动的心脏B剧烈运动的肌肉C哺乳期的乳腺D机体的表皮E饥饿时的肝脏【答案】C【解析】磷酸戊糖途径中产生的还原辅酶（NADPH）是生物合成反应的重要供氢体，为合成脂肪、胆固醇、类同醇激素和脱氧核苷酸提供氢。因此，在脂类合成旺盛的脂肪组织、哺乳期乳腺、肾上腺皮质、睾丸等组织中磷酸戊糖途径比较活跃。（23题共用备选答案）A糖酵解
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