课程简介
生物化学是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命科学,是从分子水平阐明生命活动规律及机制、揭示生命现象本质的一门科学。而医学生物化学则通过揭示组成人体生物分子的结构与功能，及其在体内代谢变化的规律来认识疾病。主要内容包括：
1. 生物分子的结构与功能：讲述重要生物大分子蛋白质（包括酶）的结构与功能关系，以分子结构为基础，重点阐述结构与功能的关系。
2. 物质代谢及其调节：生命体不同于无生命体的基本特征之一就是新陈代谢。每个个体不断地与外界环境进行物质和能量的交换，摄入营养物质，排出代谢废物，以维持机体内环境的相对稳定和代谢更新。正常的物质代谢是生命活动的必要条件，若物质代谢发生紊乱则可导致疾病的发生。因此本课程主要讲述正常人体内发生的生物化学反应，包括糖、脂类、蛋白质等三大营养物质的代谢过程及其相互联系和调节机制，同时讲述体内能量代谢方式及机制，以及一些重要组织器官的代谢特点，并将细胞内进行的生化反应与机体整体生命活动过程相联系。
只有在学习和掌握生物化学知识、了解人体正常生命活动分子机制的基础上,才能正确理解人体的各种生理现象及病理过程，理解代谢异常与疾病之间的关系，理解在各种疾病状态下物质代谢发生的变化。因此, 医学生物化学无疑是医学教育的重要基础课。能够为进一步学习其它基础医学和临床医学各课程打下扎实的知识基础，为医学各学科从分子水平上认识正常或疾病状态时人体结构与功能变化，以及疾病的预防、诊断与治疗提供理论依据。
课程大纲
蛋白质的结构与功能
1 蛋白质的分子组成
1.1 组成人体蛋白质的20种L-α-氨基酸的结构特点和分类
1.2 20种氨基酸具有共同或特异的理化性质
1.3 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
2 蛋白质的分子结构
2.1 蛋白质的一级结构
2.2 蛋白质的二级结构：肽单元（平面），蛋白质二级结构的主要形式：α-螺旋，β-折叠，β-转角，Ω环
2.3 蛋白质的三级结构：模体，结构域
2.4 蛋白质的四级结构
3 蛋白质结构与功能的关系
3.1 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
（1）一级结构是空间构象的基础，但多数蛋白质需要分子伴侣帮助其折叠成正确的空间构象。
（2）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构和功能。
（3）氨基酸序列提供重要的生物进化信息。
（4）蛋白质关键氨基酸序列改变可引起疾病
3.2 蛋白质的功能依赖特定空间结构
（1）肌红蛋白与血红蛋白的结构：二者相似，但又有区别；
（2）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合：协同效应和别构效应；
（3）蛋白质构象改变可导致疾病的发生
4 蛋白质的理化性质
4.1 蛋白质具有两性解离性质：蛋白质的等电点
4.2 蛋白质的胶体性质：蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷；水化膜
4.3 蛋白质空间结构破坏引起变性
4.4 蛋白质的紫外吸收性质
4.5 蛋白质的呈色反应可用于蛋白质溶液含量测定：茚三酮反应和双缩脲反应
酶和酶促反应
1 酶的分子结构与功能
1.1 酶的分子组成
1.2 酶的活性中心，酶的必需基团
1.3 同工酶
2 酶的工作原理
2.1 酶促反应的特点
2.2 酶-底物中间复合物学说
3 酶促反应动力学
3.1 酶促反应动力学的概念
3.2 底物浓度对反应速率影响
3.3 酶浓度对反应速率的影响
3.4 温度对酶促反应速率的影响
3.5 pH对反应速率的影响
3.6 酶的抑制剂
（1）不可逆性抑制作用
（2）可逆性抑制作用：竞争性抑制，非竞争性抑制，反竞争性抑制概念、作用特点和动力学变化
3.7 酶的激活剂
4 酶的调节——酶活性的快速调节
4.1 别构酶和别构调节
4.2 酶的化学修饰(共价修饰)调节
4.3 酶原与酶原的激活
5 酶的分类与命名（自学）
6 酶与医学的关系（课后思考）
糖代谢
1 糖的消化吸收与转运
1.1 糖的生理功能
1.2 糖的消化、吸收与转运：
（1）糖的消化：消化部位，消化酶
（2）糖的吸收：吸收部位和吸收机制
2 糖的无氧氧化
2.1 糖无氧酵解反应过程和关键酶
2.2 糖酵解的调节
2.3 糖的无糖氧化的生理意义
3 糖的有氧氧化
3.1 概念
3.2 有氧氧化的反应过程和关键酶
3.3 丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
3.4 柠檬酸循环：反应过程、关键酶和生理意义
3.5 有氧氧化的调节
4 磷酸戊糖途径
4.1 磷酸戊糖途径反应过程
4.2 磷酸戊糖途径的调节
4.3 磷酸戊糖途径的生理意义
5 糖原的合成与分解
5.1 糖原储存的主要器官及其生理意义
5.2 糖原的合成代谢
5.3 糖原的分解代谢
5.4 糖原合成与分解的调节
6 糖异生
6.1 糖异生的概念
6.2 糖异生途径和关键酶
6.3 糖异生的生理意义
6.4 乳酸循环反应过程及其生理意义
7 血糖及其调节
7.1 血糖的来源和去路
7.2 血糖水平的调节：激素调节
7.3 血糖水平异常：低血糖和高血糖及糖尿病
生物氧化
1 氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成
1.1 氧化呼吸链的概念和组成：呼吸链复合体组成及其电子传递机制，重要的呼吸链
1.2 NADH和FADH2氧化呼吸链
2 氧化磷酸化与ATP的生成
2.1 氧化磷酸化概念、偶联部位
2.2 氧化磷酸化偶联机制：化学渗透假说
2.3 ATP的合成：ATP合酶结构组成和催化机制
2.4 ATP在能量代谢中起核心作用
3 氧化磷酸化的影响因素
3.1 体内能量状态可调节氧化磷酸化速率
3.2 抑制剂可阻断氧化磷酸化过程
3.3 甲状腺激素可促进氧化磷酸化和产热
3.4 线粒体DNA突变的影响
3.5 线粒体内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物：
（1）胞质中NADH进入线粒体的穿梭机制：α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭
（2）ATP-ADP转位酶协调转运ADP进入和ATP移出线粒体
4 其他氧化与抗氧化体系
4.1 线粒体氧化呼吸链也可产生活性氧
4.2 抗氧化酶体系有清除反应活性氧类的功能：过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶等
4.3 微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化
脂质代谢
1 脂质的构成、功能及分析
1.1 脂质的分类和结构特点
1.2 脂肪酸：必需脂肪酸
1.3 脂质的生物学功能
2 脂质的消化与吸收
2.1 脂质的消化
2.2 脂质的吸收
3 甘油三酯代谢
3.1 甘油三酯的分解代谢
（1）脂肪动员
（2）甘油的代谢
（3）脂酸的氧化
（4）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
（5）脂肪酸在肝分解可产生酮体：酮体的概念、生成和利用、酮体生成的生理意义、酮尿症和酮症酸中毒
3.2 甘油三酯的合成代谢：合成部位，原料和合成基本过程
3.3 脂肪酸的合成代谢
（1）软脂酸的合成
（2）软脂酸碳链的延长
（3）不饱和脂酸的合成
（4）脂肪酸合成的调节
4 磷脂代谢
4.1 磷脂的分类
4.2 甘油磷脂的合成
4.3 甘油磷脂的降解
5 胆固醇代谢
5.1 胆固醇的合成代谢：合成部位、原料、关键酶、调节
5.2 胆固醇的代谢转化：胆汁酸、类固醇激素和维生素D3
6 血浆脂蛋白代谢
6.1 血脂定义
6.2 血浆脂蛋白：分类、组成、结构及功能
6.3 血浆脂蛋白代谢：CM、VLDL、LDL、HDL
6.4 血浆脂蛋白代谢紊乱与疾病
蛋白质的消化吸收和氨基酸代谢
1 蛋白质的营养价值与消化、吸收
1.1 体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
1.2 营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值：营养必需氨基酸
1.3 外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收
1.4 未消化吸收蛋白质在大肠下段发生腐败作用
2 氨基酸的一般代谢
2.1 体内蛋白质分解生成氨基酸：细胞内蛋白质降解的两条重要途径：溶酶体途径和泛素依赖的蛋白酶体途径
2.2 外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库
2.3 氨基酸的脱氨基作用：转氨基作用、L-谷氨酸脱氢酶催化氧化脱氨、联合脱氨基作用等
2.4 氨基酸碳链骨架可进行转换或分解
3 氨的代谢
3.1 体内血氨的来源
3.2 氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式转运
3.3 氨在肝合成尿素是氨的主要去路：体内氨的去路、鸟氨酸循环代谢过程、关键酶、调节和生理意义。尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒
4 个别氨基酸的代谢
4.1 氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物
4.2 某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位
4.3 含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质
4.4 芳香族氨基酸代谢
4.5 支链氨基酸的代谢
物质代谢的整合与调节
1 代谢的整体性
1.1 体内各代谢过程相互联系形成统一整体
1.2 物质代谢与能量代谢相互联系
1.3 糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物相互联系
2 代谢调节的主要方式
2.1 细胞水平的代谢调节：关键酶的调节
2.2 激素通过特异性受体调节靶细胞代谢
2.3 机体通过神经-体液系统协调整体代谢
3 体内重要组织器官的代谢特点
3.1 肝是人体物质代谢的中心和枢纽
3.2 脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大
3.3 心肌可利用多种能源物质
3.4 骨骼肌以肌糖原和脂肪酸为主要能源
3.5 脂肪是储存和动员甘油三酯的重要组织
3.6 肾可进行糖异生
血液的生物化学
1 血浆蛋白质
1.1 血浆蛋白的分类和性质
1.2 血浆蛋白质的功能
2 血红素的合成
2.1 血红素生物合成：合成原料、过程、关键酶
2.2 血红素合成的调节
3 血细胞物质代谢
3.1 红细胞代谢
3.2 白细胞代谢
肝的生物化学
1 肝在物质代谢中的作用
1.1 肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官
1.2 肝在脂质代谢中发挥重要作用
1.3 肝内蛋白质合成和分解代谢均非常活跃
1.4 肝参与多种维生素和辅酶的代谢
1.5 肝参与多种激素的灭活
2 肝的生物转化作用
2.1 生物转化作用：概念、生物转化的对象、生物转化的场所和生物转化的意义
2.2 生物转化的主要反应类型：第一相反应：氧化、还原、水解反应；第二相反应：结合反应
2.3 生物转化作用受许多因素的调节和影响
3 胆汁与胆汁酸的代谢
3.1 胆汁酸的分类
3.2 胆汁酸的主要生理功能
3.3 胆汁酸的代谢和胆汁酸的肠肝循环
4 胆色素的代谢与黄疸
4.1 胆红素的生成：胆红素的来源、生成部位、生成过程
4.2 胆红素在血液中主要和清蛋白结合而运输
4.3 胆红素在肝中的代谢转变：摄取、转运、结合产物、排泄
4.4 胆红素在肠道中的代谢变化和胆色素的肠肝循环
4.5 高胆红素血症与黄疸
1 蛋白质的分子组成
1.1 组成人体蛋白质的20种L-α-氨基酸的结构特点和分类
1.2 20种氨基酸具有共同或特异的理化性质
1.3 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
2 蛋白质的分子结构
2.1 蛋白质的一级结构
2.2 蛋白质的二级结构：肽单元（平面），蛋白质二级结构的主要形式：α-螺旋，β-折叠，β-转角，Ω环
2.3 蛋白质的三级结构：模体，结构域
2.4 蛋白质的四级结构
3 蛋白质结构与功能的关系
3.1 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
（1）一级结构是空间构象的基础，但多数蛋白质需要分子伴侣帮助其折叠成正确的空间构象。
（2）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构和功能。
（3）氨基酸序列提供重要的生物进化信息。
（4）蛋白质关键氨基酸序列改变可引起疾病
3.2 蛋白质的功能依赖特定空间结构
（1）肌红蛋白与血红蛋白的结构：二者相似，但又有区别；
（2）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合：协同效应和别构效应；
（3）蛋白质构象改变可导致疾病的发生
4 蛋白质的理化性质
4.1 蛋白质具有两性解离性质：蛋白质的等电点
4.2 蛋白质的胶体性质：蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷；水化膜
4.3 蛋白质空间结构破坏引起变性
4.4 蛋白质的紫外吸收性质
4.5 蛋白质的呈色反应可用于蛋白质溶液含量测定：茚三酮反应和双缩脲反应
酶和酶促反应
1 酶的分子结构与功能
1.1 酶的分子组成
1.2 酶的活性中心，酶的必需基团
1.3 同工酶
2 酶的工作原理
2.1 酶促反应的特点
2.2 酶-底物中间复合物学说
3 酶促反应动力学
3.1 酶促反应动力学的概念
3.2 底物浓度对反应速率影响
3.3 酶浓度对反应速率的影响
3.4 温度对酶促反应速率的影响
3.5 pH对反应速率的影响
3.6 酶的抑制剂
（1）不可逆性抑制作用
（2）可逆性抑制作用：竞争性抑制，非竞争性抑制，反竞争性抑制概念、作用特点和动力学变化
3.7 酶的激活剂
4 酶的调节——酶活性的快速调节
4.1 别构酶和别构调节
4.2 酶的化学修饰(共价修饰)调节
4.3 酶原与酶原的激活
5 酶的分类与命名（自学）
6 酶与医学的关系（课后思考）
糖代谢
1 糖的消化吸收与转运
1.1 糖的生理功能
1.2 糖的消化、吸收与转运：
（1）糖的消化：消化部位，消化酶
（2）糖的吸收：吸收部位和吸收机制
2 糖的无氧氧化
2.1 糖无氧酵解反应过程和关键酶
2.2 糖酵解的调节
2.3 糖的无糖氧化的生理意义
3 糖的有氧氧化
3.1 概念
3.2 有氧氧化的反应过程和关键酶
3.3 丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
3.4 柠檬酸循环：反应过程、关键酶和生理意义
3.5 有氧氧化的调节
4 磷酸戊糖途径
4.1 磷酸戊糖途径反应过程
4.2 磷酸戊糖途径的调节
4.3 磷酸戊糖途径的生理意义
5 糖原的合成与分解
5.1 糖原储存的主要器官及其生理意义
5.2 糖原的合成代谢
5.3 糖原的分解代谢
5.4 糖原合成与分解的调节
6 糖异生
6.1 糖异生的概念
6.2 糖异生途径和关键酶
6.3 糖异生的生理意义
6.4 乳酸循环反应过程及其生理意义
7 血糖及其调节
7.1 血糖的来源和去路
7.2 血糖水平的调节：激素调节
7.3 血糖水平异常：低血糖和高血糖及糖尿病
生物氧化
1 氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成
1.1 氧化呼吸链的概念和组成：呼吸链复合体组成及其电子传递机制，重要的呼吸链
1.2 NADH和FADH2氧化呼吸链
2 氧化磷酸化与ATP的生成
2.1 氧化磷酸化概念、偶联部位
2.2 氧化磷酸化偶联机制：化学渗透假说
2.3 ATP的合成：ATP合酶结构组成和催化机制
2.4 ATP在能量代谢中起核心作用
3 氧化磷酸化的影响因素
3.1 体内能量状态可调节氧化磷酸化速率
3.2 抑制剂可阻断氧化磷酸化过程
3.3 甲状腺激素可促进氧化磷酸化和产热
3.4 线粒体DNA突变的影响
3.5 线粒体内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物：
（1）胞质中NADH进入线粒体的穿梭机制：α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭
（2）ATP-ADP转位酶协调转运ADP进入和ATP移出线粒体
4 其他氧化与抗氧化体系
4.1 线粒体氧化呼吸链也可产生活性氧
4.2 抗氧化酶体系有清除反应活性氧类的功能：过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶等
4.3 微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化
脂质代谢
1 脂质的构成、功能及分析
1.1 脂质的分类和结构特点
1.2 脂肪酸：必需脂肪酸
1.3 脂质的生物学功能
2 脂质的消化与吸收
2.1 脂质的消化
2.2 脂质的吸收
3 甘油三酯代谢
3.1 甘油三酯的分解代谢
（1）脂肪动员
（2）甘油的代谢
（3）脂酸的氧化
（4）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式
（5）脂肪酸在肝分解可产生酮体：酮体的概念、生成和利用、酮体生成的生理意义、酮尿症和酮症酸中毒
3.2 甘油三酯的合成代谢：合成部位，原料和合成基本过程
3.3 脂肪酸的合成代谢
（1）软脂酸的合成
（2）软脂酸碳链的延长
（3）不饱和脂酸的合成
（4）脂肪酸合成的调节
4 磷脂代谢
4.1 磷脂的分类
4.2 甘油磷脂的合成
4.3 甘油磷脂的降解
5 胆固醇代谢
5.1 胆固醇的合成代谢：合成部位、原料、关键酶、调节
5.2 胆固醇的代谢转化：胆汁酸、类固醇激素和维生素D3
6 血浆脂蛋白代谢
6.1 血脂定义
6.2 血浆脂蛋白：分类、组成、结构及功能
6.3 血浆脂蛋白代谢：CM、VLDL、LDL、HDL
6.4 血浆脂蛋白代谢紊乱与疾病
蛋白质的消化吸收和氨基酸代谢
1 蛋白质的营养价值与消化、吸收
1.1 体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
1.2 营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值：营养必需氨基酸
1.3 外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收
1.4 未消化吸收蛋白质在大肠下段发生腐败作用
2 氨基酸的一般代谢
2.1 体内蛋白质分解生成氨基酸：细胞内蛋白质降解的两条重要途径：溶酶体途径和泛素依赖的蛋白酶体途径
2.2 外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库
2.3 氨基酸的脱氨基作用：转氨基作用、L-谷氨酸脱氢酶催化氧化脱氨、联合脱氨基作用等
2.4 氨基酸碳链骨架可进行转换或分解
3 氨的代谢
3.1 体内血氨的来源
3.2 氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式转运
3.3 氨在肝合成尿素是氨的主要去路：体内氨的去路、鸟氨酸循环代谢过程、关键酶、调节和生理意义。尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒
4 个别氨基酸的代谢
4.1 氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物
4.2 某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位
4.3 含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质
4.4 芳香族氨基酸代谢
4.5 支链氨基酸的代谢
物质代谢的整合与调节
1 代谢的整体性
1.1 体内各代谢过程相互联系形成统一整体
1.2 物质代谢与能量代谢相互联系
1.3 糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物相互联系
2 代谢调节的主要方式
2.1 细胞水平的代谢调节：关键酶的调节
2.2 激素通过特异性受体调节靶细胞代谢
2.3 机体通过神经-体液系统协调整体代谢
3 体内重要组织器官的代谢特点
3.1 肝是人体物质代谢的中心和枢纽
3.2 脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大
3.3 心肌可利用多种能源物质
3.4 骨骼肌以肌糖原和脂肪酸为主要能源
3.5 脂肪是储存和动员甘油三酯的重要组织
3.6 肾可进行糖异生
血液的生物化学
1 血浆蛋白质
1.1 血浆蛋白的分类和性质
1.2 血浆蛋白质的功能
2 血红素的合成
2.1 血红素生物合成：合成原料、过程、关键酶
2.2 血红素合成的调节
3 血细胞物质代谢
3.1 红细胞代谢
3.2 白细胞代谢
肝的生物化学
1 肝在物质代谢中的作用
1.1 肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官
1.2 肝在脂质代谢中发挥重要作用
1.3 肝内蛋白质合成和分解代谢均非常活跃
1.4 肝参与多种维生素和辅酶的代谢
1.5 肝参与多种激素的灭活
2 肝的生物转化作用
2.1 生物转化作用：概念、生物转化的对象、生物转化的场所和生物转化的意义
2.2 生物转化的主要反应类型：第一相反应：氧化、还原、水解反应；第二相反应：结合反应
2.3 生物转化作用受许多因素的调节和影响
3 胆汁与胆汁酸的代谢
3.1 胆汁酸的分类
3.2 胆汁酸的主要生理功能
3.3 胆汁酸的代谢和胆汁酸的肠肝循环
4 胆色素的代谢与黄疸
4.1 胆红素的生成：胆红素的来源、生成部位、生成过程
4.2 胆红素在血液中主要和清蛋白结合而运输
4.3 胆红素在肝中的代谢转变：摄取、转运、结合产物、排泄
4.4 胆红素在肠道中的代谢变化和胆色素的肠肝循环
4.5 高胆红素血症与黄疸