物质代谢名词解释

蛋白质（仅供参考）

Protein：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。

肽（peptide）：是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。

氨基酸等电点 (isoelectric point, pI)： 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子

的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。

Primary structure of protein：多肽链中氨基酸的排列顺序，包括氨基酸的种类、数目、排列顺

序以及二硫键的位置。

一级结构与功能：

（1）蛋白质分子的一级结构是形成空间结构的基础，其生物学功能是由蛋白质分子特定的天

然空间构象所决定的

（2）一级结构中关键氨基酸残基的改变会影响蛋白质的功能，所以一级结构是蛋白质空间构

象和特异生物学功能的基础。

（3）一级结构相似的多肽或蛋白质，空间构象及功能也相似

蛋白质的二级结构(secondary structure：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) 。

蛋白质的三级结构(tertiary structure )：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。

蛋白质的四级结构(quaternary structure )：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。

肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基（residue）。

-螺旋 (-helix)：多肽链的主链围绕中心轴上升，呈有规律的右手螺旋，是一种常见的较为稳

定、也较为致密的二级结构。其中螺旋3.6氨基酸/圈、螺距0.54nm,由氢键稳定螺旋。

-片层 (- pleated sheet)：两条或两条以上的肽段平行或反向平行排列，依次折叠成锯齿状，

肽链间形成氢键，与折叠长轴基本 垂直，稳固-片层，是肽链较为延展和松弛的结构。

模体（motif）：又叫模序、基序、基元。 是蛋白质分子空间结构中两个或两个以上有二级结构的

肽段，在空间上相互接近，形成一个有规则的二级结构组合，是具有特殊功能的超二级结构。

结构域（domain）：大分子蛋白质的三级结构常可被分割折叠成多个较为紧密的区域，并各行使其

功能，称为结构域(domain) 。

蛋白质的变性(denaturation)：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有

序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。变性的本质是破

坏非共价键和二硫键，不改变多肽链的氨基酸序列。

变性、沉淀和凝固的关系：

变性蛋白质不一定沉淀；沉淀蛋白质不一定变性；沉淀蛋白质也不一定凝固；但凝固的蛋白质一定

已变性，且为不可逆变性

蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷 、水化膜。

核酸

核酸(nucleic acid) 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。

核酸的一级结构：核酸中核苷酸从5'末端到3'末端的排列顺序。

deoxyribonucleic acid（脱氧核糖核酸）

double helix –双螺旋结构：DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构 DNA双链之间形成了互补碱

基对，疏水作用力和氢键共同维持DNA。

Genome（基因组）：指单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子。

真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是 核小体(nucleosome)。

DNA变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。不改变其核苷酸序列。

DNA复性(renaturation)的定义：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构

象，这一现象称为复性。

核酶：某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，这种具有催化作用的小RNA亦被称为核

酶(ribozyme)或催化性RNA(catalytic RNA)。

核酸酶是指所有可以水解核酸的酶（本质为蛋白质）

核酸分子杂交(hybridization) ：不同来源的DNA单链分子或RNA分子如果存在着一定程度的碱基

配对关系，在适宜的条件，可以在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)的过程。

酶

酶（enzyme ，E）：是由活细胞合成的、对其特异底物(substrate ，S）起高效催化作用的蛋白质，

是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。

多功能酶（串联酶）： 由一条多肽链组成的，具有多种不同功能的酶。

辅酶（coenzyme）：非蛋白质成分（小分子有机化合物）， 参与酶催化过程中电子、质子或基团传

递， 分子结构中常含有维生素类物质， 通常与酶通过非共价键疏松地结合，用透析的方法可以将

其与酶蛋白分开。

辅基(prosthetic group)：与酶结合牢固，甚至是共价结合，用透析的方法不易将其除去。

活性中心(active center)：酶分子上与底物结合并起催化作用的部位。

同工酶（isoenzyme)：是指催化的化学反应相同，而酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学性质不

同的一组酶。

米氏方程：V=Vmax[S] ∕（Km+[S]） 其中Vmax表示最大反应速度，[S]为底物浓度，Km为米氏常

数，V是在不同[S]时的反应速度。

Km：为酶促反应速度达到最大反应速度(Vm)一半时的底物浓度，单位为mol/L。

Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比.

酶促反应速率最快时反应体系的温度称为酶促反应的最适温度(optimum temperature)。

抑制剂 ( inhibitor, I )： 能使酶的催化活性下降而酶蛋白不变性的物质。

酶的竞争性抑制作用(competitive inhibition):抑制剂与底物的结构相似，因此这两者互相竞

争酶的活性中心，从而阻碍底物与酶形成中间产物(中间复合物)。

非竞争性抑制作用： 与酶活性中心以外的部位可逆地结合，不影响酶与底物的结合；而酶与底物

的结合，也不影响酶与抑制剂的结合；底物与抑制剂之间无竞争关系，但是，酶-底物-抑制剂复合

物(ESI)不能进一步变成产物，这种抑制作用称做非竞争性抑制作用。

酶原与酶原激活:：有些酶以没有催化活性的前体在细胞内合成并分泌到细胞外，这种无活性的酶

的前体称为酶原。

在特定的条件下，酶原可转变成有催化活性的酶，这一转化的过程叫酶原激活。

变构调节 (allosteric regulation)：一些代谢物通过与酶分子活性中心外的部分可逆地结合，使

酶活性中心的构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。

共价修饰(covalent modification)：在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与

某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。

糖代谢

Glycolysis：

在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)，产生少量能量的过程称之为糖酵

解。

由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)

substrate-level phosphorylation：

底物在脱氢或脱水时，分子内能量重新分布形成的高

能磷酸根，直接转移给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化(substrate level

phosphorylation) 。

糖酵解的生理意义： 迅速提供能量； 是机体在缺氧情况下获得能量的有效方式；是

某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

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。部位：胞液及线粒体

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。TCA过程的反应部位是线粒

体；

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：柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶

TCA循环在3大营养物质代谢中具有重要生理意义：

TCA循环是3大营养素的最终代谢通路,其作用在于通过4次脱氢，为氧化磷酸化反应

生成ATP提供还原当量。 TCA循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。

磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)：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。

磷酸戊糖途径的生理意义在于生成NADPH和5-磷酸核糖：为核酸的生物合成提供核糖；提供NADPH

作为供氢体参与多种代谢反应

糖 原 (glycogen)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。

糖异生(gluconeogenesis)：是指从非糖化合物（

乳酸、甘油、生糖氨基酸

）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。

注意：糖异生的三个关键步骤、四个关键酶、两次底物循环。

两个生理意义：维持血糖稳定；恢复肝糖原储备。

Cori循环：肌收缩（尤其是供氧不足时）通过糖酵解生成乳酸。肌内糖异生活性低，所以乳酸通

过细胞膜弥散进入血液后，再入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌摄取，这就

构成了一个循环，此循环称为乳酸循环，也称Cori循环。（乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶

的特点所致，肌中没有葡萄糖-6-磷酸酶，循环是耗能过程）

脂类代谢

Essential fatty acid :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。

脂肪酸合成的特点

① 合成所需原料为乙酰CoA，直接生成的产物是软脂酸，合成一分子软脂酸，需七分子丙二酸单

酰CoA和一分子乙酰CoA；

② 在胞液中进行，关键酶是乙酰CoA羧化酶；

③ 需NADPH作为供氢体，对糖的磷酸戊糖旁路有依赖性。

脂肪的动员(fat mobilization):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

释放入血以供其他组织氧化利用的过程.关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶(hormone-

sensitive triglyceride lipase , HSL)，主要受共价修饰调节。

脂肪酸-氧化循环的特点

① -氧化循环过程在线粒体基质内进行；

② -氧化循环由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；

③ 需要FAD，NAD+，CoA为辅助因子；

④ 每循环一次，生成一分子FADH2，一分子NADH，一分子乙酰CoA和一分子减少两个碳原子的脂

酰CoA。

酮体Ketone body:脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，

统称为酮体.

胆固醇的代谢： 胆固醇合成以乙酰CoA为基本原料，先合成HMG-CoA，再逐步合成胆固醇。

HMG-CoA还原酶是胆固醇合成的调节酶。细胞胆固醇含量是胆固醇合成的重要调节 。

胆固醇在体内可转化成胆汁酸、类固醇激素和维生素D3。

血 脂：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。

血浆脂蛋白均由蛋白质（载脂蛋白，apo）、甘油三酯(TG)、磷脂(PL)、胆固醇(Ch)及其酯(ChE)所

组成。不同的脂蛋白仅有含量上的差异而无本质上的不同。

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

（CM代谢小结）功能：运输外源性TG及胆固醇酯

关键酶：脂蛋白脂肪酶(LPL)

LPL的激活剂：apoCII

CM的来源：由小肠粘膜细胞合成

CM残粒的去路：由肝细胞膜LDL受体相关蛋白（LDL receptor related protein, LRP) 摄取。

CM在血浆中的半寿期仅5-15分钟。

（VLDL代谢小结）功能：运输内源性TG

关键酶：脂蛋白脂肪酶(LPL)

LPL的激活剂：apoCII

VLDL的来源：肝细胞合成

VLDL的残粒：在血浆中转化为LDL

VLDL在血浆中的半寿期为6-12小时

（LDL代谢小结）功能：转运肝合成的内源性胆固醇

LDL的来源：由VLDL在血浆中转变而来

LDL的去路：

　 (1) LDL受体介导的降解（占２／３）：肝细胞、肾上腺、性腺等

(2) 清道夫受体介导的降解（占1／３）：巨噬细胞和血管内皮细胞

血浆中LDL受体的半寿期为2-4天

关键因素： LDL受体

LDL受体缺陷是家族性高胆固醇血症的重要原因

（HDL代谢小结）功能：胆固醇的逆向转运

HDL的来源：肝（主要）、肠、血浆

HDL的去路：肝

　　 (1) 血浆中70%的CE在CETP作用下由HDL转移至VLDL及LDL后由肝LDL受体结合摄取清

除；

(2) 20%通过肝细胞的HDL受体清除

(3) 10%由特异的apoE受体清除 　

关键酶或蛋白： ABCA1、LCAT、CETP、LDL受体及HDL受体

生物氧化

生物氧化（Biological oxidation）：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供生命活动所需，最终生成CO2 和 H2O

的过程。

呼吸链（Respiratory chain）：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，可通过连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(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。

Substrate-level phosphorylation：直接将高能代谢物分子中的能量转移至ADP，生成ATP的过

程，称为为底物水平磷酸化。

Oxidative phosphorylation：由代谢脱下的氢，经线粒体氧化呼吸链电子传递释放能量，偶联驱

动ADP磷酸化生成ATP的过程，称为氧化磷酸化。

四个蛋白复合体：复合体I ～ IV

（1）复合体Ⅰ（NADH-泛醌还原酶）：该复合体将电子从NADH经FMN及铁硫蛋白传给泛醌。每次

可泵出4个H+。

（2）复合体Ⅱ（琥珀酸-泛醌还原酶）：该复合体将电子从琥珀酸经FAD、铁硫蛋白传递给泛醌。

无质子泵功能。

（3）复合体Ⅲ（泛醌-细胞色素C还原酶）：该复合体将电子从泛醌经Cyt b、铁硫蛋白、Cyt c1

传给Cyt c，每次可泵出4个H+。

（4）复合体Ⅳ（细胞色素C氧化酶）：该复合体将电子从Cyt c经Cyt aa3、Cu传递给氧，每次

可泵出2个H+。

ATP合酶：由F1（亲水部分）质子通道和F0（疏水部分）催化ATP形成组成。

胞浆中NADH的氧化：胞浆中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进

行氧化磷酸化。

转运机制主要有 ：

α-磷酸甘油穿梭；

(α-glycerophosphate shuttle)：磷酸甘油穿梭系统 主要存在于脑和骨

骼肌中。 NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒体，由于经琥珀酸氧化呼吸

链进行氧化磷酸化，故只能产生1.5分子ATP。

苹果酸-天冬氨酸穿梭

(malate-asparate shuttle); 苹果酸-天冬氨酸穿梭机制 主要存在于肝

和心肌中。 胞液中NADH+H+的一对氢原子经此穿梭系统带入一对氢原子，由于经

NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化，故可生成2.5分子ATP。

腺苷酸转运蛋白adenine nucleotide transporter)：位于线粒体内膜中，由两个亚基组成，负

责线粒体内膜两侧ADP与ATP的反向转运，又称为ATP-ADP载体。

氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子浓度。

化学渗透假说：(chemiosmotic hypothesis)电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜

的基质侧泵到胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP

与Pi生成ATP。

氨基酸

Nitrogen balance：即氮平衡，指人体每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，包括正氮平衡、

负氮平衡、氮总平衡，可反映人体蛋白质的代谢概况。

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。

营养必需氨基酸(essential amino acid)：体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸。

非必需氨基酸(non-essential amino acid)：体内能够自行合成，不必由食物供给的氨基酸。

腐败作用(putrefaction)：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分解作用，主

要在大肠中进行

脱氨基作用：指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。包括转氨基作用、L-谷氨酸脱氢酶脱氨

基、联合脱氨基。

联合脱氨基作用（transdeamination）：由两种脱氨基作用偶联进行的脱氨基方式。包括两种方式：

一种是脱氨基作用于氧化脱氨基作用偶联;另一种是转氨基作用和嘌呤核苷酸循环偶联。

尿素循环（urea cycle）:指氨与CO

2

通过鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸生成尿素的过程，又称鸟氨酸

循环，是人体血氨的主要代谢途径。

甲硫氨酸循环：指甲硫氨酸经ATP活化为SAM，给机体提供甲基后生成S-腺苷同型半胱氨酸，然后

水解成同型半胱氨酸，在接受甲基生成蛋氨酸的过程。主要意义是为机体提供活性甲基来合成甲基

化合物

One carbon unit：某些氨基酸（丝、色、组、甘）在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基

团，称为一碳单位（one carbon unit）。

苯酮酸尿症（phenyl keronuria，PKU）：苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，

苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。

核苷酸代谢

嘌呤核苷酸从头合成（de novo synthesis）：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及

CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。原料包括谷氨酰胺、

甘氨酸、一碳单位、二氧化碳、PRPP及天冬氨酸。

嘌呤核苷酸的补救合成salvage pathway： 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简

单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。这一途径可

在大多数组织细胞中进行。

原料包括谷氨酰胺、一碳单位、二氧化碳、PRPP及天冬氨酸。

抗代谢物(antimetabolite)指化学结构与天然代谢产物相似的化合物，在代谢反应中

能与正常代谢产物相拮抗，减少正常代谢物参与反应的机会，抑制正常代谢过程。

嘧啶核苷酸的从头合成：嘧啶核苷酸的从头合成是指利用谷氨酰胺、天冬氨酸及二氧

化碳等简单物质为原料，先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接合成嘧啶核苷酸的途

径。

嘧啶核苷酸的补救合成： 由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程

称为补救合成途径(salvage pathway