生物化学在306西医综合中约占12%的分值。这门学科的特点是“入门难、一旦理解后记忆相对固定”，其核心考查生物大分子的结构与功能、物质代谢及其调节、遗传信息的传递三大板块。以下是基于最新考纲梳理的核心基础知识框架。

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第一部分：生物大分子的结构与功能

一、蛋白质的结构与功能

#### 1. 氨基酸——蛋白质的基本组成单位

（1）分类与记忆口诀
组成人体蛋白质的20种氨基酸均为L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。根据侧链（R基）结构可分为四类：

| 分类 | 氨基酸 | 记忆口诀/备注 |
|------|--------|--------------|
| 非极性疏水性氨基酸 | 甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸 | 含“氨酸”二字，脂肪族 |
| 极性中性氨基酸 | 色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸 | 含羟基/巯基/酰胺基 |
| 酸性氨基酸 | 天冬氨酸、谷氨酸 | 带负电荷 |
| 碱性氨基酸 | 赖氨酸、精氨酸、组氨酸 | 带正电荷 |

必需氨基酸（人体不能合成，必须由食物供给）：
> 口诀：“一两色素本来淡些”（异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸）

含硫氨基酸：甲硫氨酸、半胱氨酸
芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸

（2）等电点（pI）
在某一pH下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。

（3）紫外吸收
含芳香族氨基酸（色氨酸、酪氨酸）的蛋白质在280nm处有特征性吸收峰。

#### 2. 蛋白质的分子结构

| 结构层次 | 定义 | 维系键 |
|----------|------|--------|
| 一级结构 | 多肽链中氨基酸的排列顺序 | 肽键 |
| 二级结构 | 多肽链主链的局部空间构象（α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲） | 氢键 |
| 三级结构 | 整条多肽链所有原子的空间排布 | 疏水键、盐键、氢键、范德华力 |
| 四级结构 | 两条以上多肽链（亚基）的聚合 | 非共价键 |

> 关键词：一级结构是“线性序列”（肽键），二级是“局部折叠”（氢键），三级是“整体构象”（多种键），四级是“亚基聚合”。

#### 3. 蛋白质的理化性质

• 两性解离：蛋白质亦有等电点（pI）
• 胶体性质：蛋白质分子表面的水化膜和电荷是维持稳定的关键
• 变性：在理化因素作用下，空间结构破坏（二、三、四级）而一级结构不变，导致生物学活性丧失

二、核酸的结构与功能

#### 1. 核酸的基本构成单位——核苷酸

| 成分 | DNA | RNA |
|------|-----|-----|
| 碱基 | A、G、C、T | A、G、C、U |
| 戊糖 | 脱氧核糖 | 核糖 |
| 结构 | 双螺旋 | 单链 |

> 口诀：“脱氧核糖T代替U”——DNA含脱氧核糖和胸腺嘧啶（T），RNA含核糖和尿嘧啶（U）。

#### 2. DNA双螺旋结构（Watson-Crick模型）

• 两条反向平行多核苷酸链围绕同一中心轴形成右手双螺旋
• 碱基互补配对：A=T，G≡C
• 螺旋直径2nm，螺距3.4nm，每圈10对碱基
• 维系双螺旋的力：氢键（横向）+ 碱基堆积力（纵向）

#### 3. DNA的变性与复性

• 变性：DNA双链解开成单链的过程（氢键断裂，共价键不变）
• 增色效应：变性后DNA在260nm处紫外吸收增加的现象
• 解链温度（Tm）：DNA变性时紫外吸收值达到最大增量一半时的温度

- G+C含量越高，Tm值越高（G≡C三对氢键，A=T两对）

三、酶

#### 1. 酶的基本概念
酶是由活细胞合成的、对特异底物具有高效催化作用的生物催化剂。绝大多数酶的本质是蛋白质，少数为RNA（核酶）。

#### 2. 酶促反应的特点
1. 高效催化：比非酶促反应提高10⁵-10¹⁷倍
2. 高度特异性：对底物有严格的选择性
3. 可调节性：酶活性受多种因素调控
4. 不稳定性：酶是蛋白质，易受理化因素影响

#### 3. 酶的分子组成

• 单纯酶：仅由氨基酸组成
• 结合酶：酶蛋白 + 辅因子（辅酶/辅基/金属离子）。酶蛋白决定特异性，辅因子决定催化反应类型

#### 4. 酶促反应动力学

| 参数 | 含义 | 意义 |
|------|------|------|
| Km（米氏常数） | 反应速度为Vmax一半时的底物浓度 | Km越小，酶对底物的亲和力越大 |
| Vmax | 酶被底物完全饱和时的最大反应速率 | 反映酶的催化能力 |

#### 5. 可逆性抑制剂的类型

| 类型 | 特点 | Vmax | Km | 能否通过增加底物浓度克服 |
|------|------|------|-----|------------------------|
| 竞争性抑制 | 抑制剂与底物结构相似，竞争酶活性中心 | 不变 | 增大 | 能 |
| 非竞争性抑制 | 抑制剂与酶活性中心外结合 | 减小 | 不变 | 不能 |
| 反竞争性抑制 | 抑制剂仅与ES复合物结合 | 减小 | 减小 | 不能 |

#### 6. 别构调节与共价修饰

• 别构调节：小分子物质与酶活性中心以外的部位（别构部位）结合，引起酶构象改变，从而改变酶活性
• 共价修饰：酶蛋白通过磷酸化/去磷酸化等化学修饰调节活性（如磷酸化常使酶活性改变）

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第二部分：物质代谢及其调节

这是生物化学中分值最高、考查最密集的部分。

一、糖代谢

#### 1. 糖酵解（无氧氧化）

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 发生部位 | 胞质 |
| 关键酶 | 己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 |
| 产物 | 2分子ATP + 2分子NADH + 2分子丙酮酸 |
| 生理意义 | 机体在缺氧时迅速供能的主要途径 |

> 口诀：“已（己糖激酶） 经（磷酸果糖激酶-1）丙（丙酮酸激酶） ”——三大关键酶。

#### 2. 糖有氧氧化

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 发生部位 | 胞质 → 线粒体 |
| 三个阶段 | ①糖酵解（胞质）→ ②丙酮酸氧化脱羧（线粒体基质）→ ③三羧酸循环 + 氧化磷酸化（线粒体） |
| 能量 | 1分子葡萄糖 → 30/32分子ATP |
| 生理意义 | 机体最主要的供能方式 |

#### 3. 三羧酸循环（TCA循环 / Krebs循环）

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 发生部位 | 线粒体基质 |
| 关键酶 | 柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体 |
| 一次循环 | 产生 3NADH + 1FADH₂ + 1GTP |
| 生理意义 | 三大营养物质（糖、脂肪、氨基酸）最终代谢通路和相互转化的枢纽 |

> 注意：TCA循环本身不直接消耗O₂，但必须在有氧条件下进行（因NADH需通过呼吸链重新氧化）。

#### 4. 磷酸戊糖途径

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 发生部位 | 胞质 |
| 关键酶 | 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD） |
| 产物 | 5-磷酸核糖 + NADPH |
| 生理意义 | ①提供核糖（核酸合成原料）；②提供NADPH（提供还原当量、参与生物合成、维持GSH还原状态） |

> 临床联系：G6PD缺乏 → NADPH不足 → GSH减少 → 红细胞易破裂 → 蚕豆病（溶血性贫血）。

#### 5. 糖异生

| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 定义 | 非糖物质（乳酸、甘油、生糖氨基酸）转变为葡萄糖或糖原的过程 |
| 发生部位 | 肝（主要）、肾 |
| 关键酶 | 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶 |
| 生理意义 | 维持空腹/饥饿时血糖浓度恒定 |

> 乳酸循环（Cori循环） ：肌肉中产生的乳酸 → 经血液循环运输至肝脏 → 经糖异生重新生成葡萄糖

二、脂质代谢

#### 1. 脂肪的分解代谢

• 脂肪动员：脂肪细胞中的甘油三酯被脂肪酶逐步水解为甘油 + 游离脂肪酸（FFA）
• 脂肪酸β-氧化

- 发生部位：线粒体
- 过程：脂肪酸 → 脂酰CoA → 进入线粒体 → β-氧化（脱氢、加水、再脱氢、硫解）→ 乙酰CoA
- 产生大量ATP（软脂酸彻底氧化产生约106分子ATP）

• 酮体生成与利用

- 生成部位：肝（线粒体）
- 酮体成分：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮
- 利用部位：肝外组织（心、骨骼肌、肾、脑）
- 生理意义：饥饿时为脑等重要器官提供替代能源

#### 2. 胆固醇的代谢

• 合成原料：乙酰CoA
• 关键酶：HMG-CoA还原酶（他汀类药物的靶点）
• 合成部位：肝（最主要）、小肠
• 去路：①转化为胆汁酸（最主要去路）；②构成细胞膜；③合成类固醇激素；④合成维生素D₃

三、氨基酸代谢

#### 1. 氨基酸的脱氨基作用

• 转氨基作用：关键酶是转氨酶（ALT/AST），辅酶是磷酸吡哆醛（维生素B₆）
• 氧化脱氨基：关键酶是L-谷氨酸脱氢酶
• 联合脱氨基：转氨基 + 氧化脱氨基，是体内氨基酸脱氨基的最主要方式

#### 2. 氨的代谢

• 氨的来源：氨基酸脱氨基、肠道吸收、肾小管分泌
• 氨的转运：丙氨酸-葡萄糖循环（肌肉→肝）；谷氨酰胺（脑→肝、肾）
• 氨的去路：合成尿素（鸟氨酸循环，又称尿素循环）

#### 3. 一碳单位代谢

• 一碳单位：含一个碳原子的基团（甲基、甲烯基、甲炔基等）
• 载体：四氢叶酸（FH₄）
• 来源：丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、色氨酸
• 功能：参与嘌呤、嘧啶的合成及甲硫氨酸的再生

四、生物氧化

#### 1. 呼吸链（电子传递链）

| 呼吸链 | 排列顺序 | 抑制剂 |
|--------|----------|--------|
| NADH呼吸链 | NADH → FMN → CoQ → Cyt b → Cyt c₁ → Cyt c → Cyt aa₃ → O₂ | 鱼藤酮（复合体Ⅰ）、抗霉素A（复合体Ⅲ）、CN⁻（复合体Ⅳ） |
| FADH₂呼吸链 | FADH₂ → CoQ → 复合体Ⅲ → 复合体Ⅳ → O₂ | 不经过复合体Ⅰ |

> CN⁻（氰化物）中毒机制：抑制细胞色素aa₃，阻断电子从Cytaa₃传递给O₂。

#### 2. 氧化磷酸化

• 定义：代谢物脱下的氢经呼吸链传递给O₂生成H₂O的同时，ADP磷酸化生成ATP的过程
• 偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ（NADH呼吸链生成2.5个ATP；FADH₂呼吸链生成1.5个ATP）

#### 3. 底物水平磷酸化

• 代谢物脱氢或脱水过程中，分子内能量重新分布，直接将高能键能量转移给ADP/GDP生成ATP/GTP
• 典型例子：三羧酸循环中的琥珀酰CoA→琥珀酸（生成GTP）

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第三部分：遗传信息的传递（分子生物学）

一、DNA的生物合成

#### 1. DNA复制

• 半保留复制：子代DNA含一条母链、一条新链
• 方向：5'→3'
• 关键酶：DNA聚合酶、解旋酶、引物酶、连接酶
• 特点：半不连续复制（前导链连续、后随链不连续，形成冈崎片段）

#### 2. DNA损伤与修复

• 切除修复：最常见，切除损伤片段 → DNA聚合酶填补 → 连接酶封口
• 修复缺陷与疾病：着色性干皮病（DNA切除修复缺陷，对紫外线高度敏感）

二、RNA的生物合成（转录）

• 模板：DNA的一条链（模板链/反义链）
• 方向：5'→3'
• 关键酶：RNA聚合酶
• 启动子：DNA上RNA聚合酶结合并启动转录的特异序列

三、蛋白质的生物合成（翻译）

• 场所：核糖体
• 模板：mRNA
• 搬运工具：tRNA（携带氨基酸，识别密码子）
• 起始密码子：AUG（编码甲硫氨酸）
• 终止密码子：UAA、UAG、UGA（不编码氨基酸）

四、基因表达调控

• 原核生物：操纵子模型（如乳糖操纵子）
• 真核生物：转录水平调控（最为重要），涉及转录因子与顺式作用元件（启动子、增强子、沉默子）

高频考点速记口诀汇总

| 记忆内容 | 口诀 |
|----------|------|
| 必需氨基酸（8种） | “一两色素本来淡些”（异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸） |
| 酸性氨基酸（2种） | “天冬氨酸、谷氨酸”（天冬、谷） |
| 碱性氨基酸（3种） | “赖氨酸、精氨酸、组氨酸”（赖、精、组） |
| 生糖兼生酮氨基酸 | “异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸” |
| 糖酵解三大关键酶 | “已（己糖激酶）经（磷酸果糖激酶-1）丙（丙酮酸激酶） ” |
| TCA循环关键酶 | “柠（柠檬酸合酶）异（异柠檬酸脱氢酶）同（α-酮戊二酸脱氢酶复合体） ” |

备考策略

1. 重点突破三大板块：物质代谢与调节（分值最高）、生物大分子结构与功能（基础）、分子生物学（近年比例提升）
2. 代谢通路画图法：将糖酵解→TCA→氧化磷酸化、β-氧化→酮体等通路，动手画出流程图并标注关键酶和ATP产出
3. 口诀串联记忆：如“一两色素本来淡些”记住必需氨基酸，先记口诀再对照教材理解
4. 注重代谢联系：三大营养物质的相互转化是高频考点——糖可转变为脂肪和部分氨基酸；脂肪分解产物可进入糖异生；氨基酸可转变为糖和脂肪
5. 临床联系：近年新增代谢性疾病分子机制的考查，如G6PD缺乏→蚕豆病、胰岛素缺乏→糖尿病、HMG-CoA还原酶→高胆固醇血症