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1、2013級(jí)全三生化期末第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)元素組成:碳、氫、氧、氮 、硫 ( C、H、O、N、S )以及磷、 鐵、 銅、 鋅、碘、 硒?;窘M成單位:氨基酸。氨基酸的三字母英文縮寫:甘氨酸Gly;丙氨酸Ala;纈氨酸Val;亮氨酸Leu;異亮氨酸Ile;苯丙氨酸Phe;脯氨酸Pro;色氨酸Trp;絲氨酸Ser;酪氨酸Tyr;半胱氨酸Cys;蛋氨酸Met;天冬酰氨Asn;谷氨酰胺Gln;蘇氨酸Thr;天冬氨酸Asp;谷氨酸Glu;賴氨酸Lys;精氨酸Arg;組氨酸His。氨基酸的通式: ,氨基酸的連接方式:肽腱。 氨基酸的分類:非極性、疏水性氨基酸: 甘氨酸Gly;丙氨酸A

2、la;纈氨酸Val;亮氨酸Leu;異亮氨酸Ile;苯丙氨酸Phe;脯氨酸Pro極性、中性氨基酸: 色氨酸Trp;絲氨酸Ser;酪氨酸Tyr;半胱氨酸Cys;蛋氨酸Met;天冬酰氨Asn;谷氨酰胺Gln;蘇氨酸Thr極性、酸性氨基酸:天冬氨酸Asp;谷氨酸Glu極性、堿性氨基酸:賴氨酸Lys;精氨酸Arg;組氨酸His分子量最小的氨基酸:甘氨酸Gly分子量最小的具有旋光性的氨基酸:丙氨酸Ala支鏈氨基酸:纈氨酸Val;亮氨酸Leu;異亮氨酸Ile芳香族氨基酸:苯丙氨酸Phr;色氨酸Trp;酪氨酸Tyr雜環(huán)氨基酸:脯氨酸Pro;色氨酸Trp;組氨酸His羥基氨基酸:絲氨酸Ser;酪氨酸Tyr;蘇氨

3、酸Thr含酰胺基氨基酸:天冬酰胺Asn;谷氨酰胺Gln含硫氨基酸:半胱氨酸Cys;甲硫氨酸Met亞氨基酸:脯氨酸Pro谷胱甘肽(GSH)由哪三個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成?有何生理功能?GSH是由谷氨酸,半胱氨酸,甘氨酸組成的三肽。GSH的巰基具有還原性。等電點(diǎn)(Isoelectric point( pI)):在某一溶液中,氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等,呈電中性,此時(shí)該溶液的pH值即為該氨基酸的等電點(diǎn)。紫外吸收性質(zhì):由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的芳香族氨基酸 Trp, Tyr ,因此在280nm波長(zhǎng)附近有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度成正比關(guān)系,故可用作蛋白質(zhì)的定量測(cè)定。茚三酮反應(yīng)

4、:氨基酸與茚三酮水合物共加熱,茚三酮水合物被還原,其還原物可與氨基酸加熱分解的氨結(jié)合,再與另一分子茚三酮縮合成藍(lán)紫色化合物,該藍(lán)紫色化合物在570nm波長(zhǎng)處有最大吸收,由于此吸收峰大小與氨基酸釋放出的氨量成正比,因此可用于氨基酸的定量分析。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)就是蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。主要化學(xué)鍵是肽鍵,有的還包含二硫鍵。 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的主鏈骨架中若干肽單元,各自沿一定的軸盤旋或折疊,并以氫鍵為主要次級(jí)鍵而形成的有規(guī)則或無(wú)規(guī)則的構(gòu)象,如-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲等。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)一般不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,由

5、于氨基酸殘基側(cè)鏈R基的相互作用進(jìn)一步盤曲或折迭而形成的特定構(gòu)象。也就是整條多肽鏈中所有原子或基團(tuán)在三維空間的排布位置。穩(wěn)定主要靠次級(jí)鍵,包括氫鍵、鹽鍵、疏水鍵以及范德華力等。此外,某些蛋白質(zhì)中二硫鍵也起著重要的作用。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基之間彼此以非共價(jià)鍵相互作用形成的更為復(fù)雜的空間構(gòu)象。主要穩(wěn)定因素:氫鍵、離子鍵。-螺旋(-helix):多個(gè)肽平面通過(guò)C的旋轉(zhuǎn),相互之間緊密盤曲成穩(wěn)固的右手螺旋。主鏈螺旋上升,每3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈,螺距0.54nm。氫鍵是穩(wěn)定-螺旋的主要化學(xué)鍵。 肽鏈中氨基酸殘基側(cè)鏈R基,分布在螺旋外側(cè)。-折疊(-sheet,-pleated she

6、et):是肽鏈相當(dāng)伸展的結(jié)構(gòu),肽平面之間折疊成鋸齒狀。氫鍵是穩(wěn)定-折疊的主要化學(xué)鍵。兩段肽鏈可以是平行的,也可以是反平行的。氨基酸殘基的側(cè)鏈R基分布在片層的上方或下方。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系:一,蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ), 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而決定蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能。二,相似的一級(jí)結(jié)構(gòu)有相同或相似的生物學(xué)功能,三,一級(jí)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的改變影響其生物學(xué)活性。如:由于基因上遺傳信息的突變,血紅蛋白上亞基N端的第6位氨基酸殘基發(fā)生了改變,GluVal,轉(zhuǎn)變?yōu)殓牭稜罴t細(xì)胞。大題目:什么是蛋白質(zhì)的變性(protein  denaturation)?哪些因素可引起蛋白

7、質(zhì)的變性?變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了哪些變化?有哪些應(yīng)用?天然蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下,其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞,從而導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物學(xué)活性的喪失,稱為蛋白質(zhì)的變性作用。變性主要是二硫鍵及非共價(jià)鍵的斷裂,并不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸序列的改變。物理因素:加熱,加壓,脫水,攪拌,振蕩,紫外線照射,超聲波的作用等化學(xué)因素:強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,有機(jī)溶劑,尿素,重金屬鹽,生物堿試劑等性質(zhì)的改變:溶解度降低、溶液的粘滯度增高、不容易結(jié)晶、易被酶消化。蛋白質(zhì)變性后,疏水基團(tuán)暴露,相互之間容易聚集而發(fā)生沉淀。蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用:高溫、高壓滅菌。低溫保存酶、疫苗等,防止蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng):雙縮脲反應(yīng):兩個(gè)或

8、兩個(gè)以上的肽鍵在堿性條件下與銅離子反應(yīng)生成紫紅色物質(zhì);Folin酚試劑反應(yīng):蛋白質(zhì)分子中的Tyr在堿性條件下與酚試劑生成藍(lán)色化合物;茚三酮反應(yīng):蛋白質(zhì)分子中的游離氨基和羧基與茚三酮加熱生成藍(lán)紫色化合物。第二章 核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。核苷(脫氧核苷)和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸(脫氧核苷酸)。核苷酸之間以磷酸二酯鍵鏈接形成多核苷酸鏈,即核酸。核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu):核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同,所以也稱為堿基序列。核酸的書寫方式:方向53,線條簡(jiǎn)化式和文字簡(jiǎn)化式。大題目:Watson -Crick DNA double heli

9、x model要點(diǎn):兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一個(gè)中心軸相互纏繞構(gòu)成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。嘧啶與嘌呤堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè),磷酸與核糖在外側(cè),彼此通過(guò)3,5-磷酸二酯鍵相連接,形成DNA分子的骨架。雙螺旋的直徑為2.37nm。螺距為3.54nm。每一圈雙螺旋有10.5個(gè)堿基對(duì)。兩條鏈由堿基間的氫鍵相連。A與T配對(duì),形成兩個(gè)氫鍵。G與C配對(duì),形成三個(gè)氫鍵。由于堿基對(duì)排列的方向性,使得堿基對(duì)占據(jù)的空間是不對(duì)稱的,所以雙螺旋結(jié)構(gòu)上有兩條螺形凹溝,一條較深,稱為大溝;一條較淺,稱為小溝。維持DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力主要是堿基堆積力和氫鍵。堿基堆積力維持DNA 縱向穩(wěn)定,而氫鍵維持DNA 的橫向穩(wěn)定。DNA雙螺

10、旋結(jié)構(gòu)的多樣性:可分為Z-DNA,B-DNA,A-DNA。Watson Crick的DNA模型為B-DNA?;蚪M指細(xì)胞或生物體中,一套完整的單倍體遺傳物質(zhì)的總和。如人類基因組包含22條染色體和XX或XY兩條性染色體上的全部遺傳物質(zhì)(核基因組),以及線粒體中的遺傳物質(zhì)(線粒體DNA)。核小體是染色質(zhì)的基本組成單位,由DNA和組蛋白共同構(gòu)成。RNA主要分為核蛋白體RNA(rRNA)、信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,少量存于細(xì)胞核中;(2)單鏈分子,堿基組成不遵守Chargaff規(guī)則;(3)與DNA在堿基組成上的主要區(qū)別是RNA分子中U代替了T。此

11、外,一些RNA 含有少量稀有堿基;(4)RNA中的戊糖為核糖,含有游離的C2-OH。功能:(1)mRNA的功能:轉(zhuǎn)錄核內(nèi)遺傳信息DNA的堿基排列順序,并攜帶到胞質(zhì),指導(dǎo)所合成的蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。(2)tRNA的功能:轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到核糖體上,參與解譯mRNA的遺傳密碼,合成蛋白質(zhì)。(3)rRNA的功能:rRNA不能單獨(dú)行使功能,必須與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成核糖體,作為蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。核酸的紫外吸收:由于嘌呤和嘧啶環(huán)中均含有共軛雙鍵,因此,堿基、核苷、核苷酸和核酸在240-290nm的紫外波段有強(qiáng)烈的吸收,最大吸收值在260nm附近。這一性質(zhì)被廣泛用來(lái)對(duì)核酸、核苷酸、核苷和堿基進(jìn)行定性定量分析。D

12、NA變性:在某些理化因素(溫度、pH值、有機(jī)溶劑和尿素等)的作用下,維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的作用力氫鍵和堿基堆積力被破壞,形成無(wú)規(guī)線團(tuán)狀分子,從而引起核酸理化性質(zhì)和生物學(xué)功能的改變。變性并不涉及核苷酸間共價(jià)鍵的斷裂,因此變性作用并不引起核酸分子量的降低。核酸變性時(shí),由于更多的共軛雙鍵得以暴露,在260nm處的吸光值( OD260 )增加,此現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。DNA復(fù)性時(shí),其溶液OD260降低的現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。DNA的變性過(guò)程是突變性的,它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因此,通常將紫外吸收的增加量達(dá)最大量一半時(shí)的溫度稱熔解溫度,用Tm表示。此時(shí),50%的DNA解鏈。一般DNA的Tm值在70-85

13、76;C之間。DNA的Tm值與分子中的G和C的含量有關(guān),G和C的含量越高,Tm值越高。DNA的復(fù)性:變性的DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下,兩條彼此分開(kāi)的DNA單鏈重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程。它是變性的逆過(guò)程。熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性,這一過(guò)程叫退火。核酸雜交:兩條來(lái)源不同的單鏈核酸,由于部分堿基互補(bǔ),在適宜的條件下,如經(jīng)退火處理可以形成雜交雙鏈結(jié)構(gòu)。第三章 酶核酶(ribozyme)是具有生物催化活性的RNA。其功能主要是切割RNA,其底物都是RNA分子。因而從功能上講也屬于核酸內(nèi)切酶,而且具有一定的序列特異性。作用:1、RNA成熟過(guò)程的加工修飾;2、針對(duì)病毒或腫瘤基因的藥物核酸酶是指所有可

14、以水解核酸的酶,可分為DNA和酶RNA酶酶是活細(xì)胞合成的一類具有生物催化活性的有機(jī)物,包括蛋白質(zhì)和核酸。酶促反應(yīng)的特點(diǎn):(1)極高的催化效率;(2)高度的特異性;(3)酶活性的可調(diào)節(jié)性;(4)酶的高度不穩(wěn)定性。(了解)單體酶:僅具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的酶。寡聚酶:由多個(gè)相同的或不同的亞基以非共價(jià)鍵相連組成的酶稱為寡聚酶。多酶復(fù)合體:由幾種功能不同的酶彼此嵌合而形成多酶復(fù)合體,便于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。多功能酶或稱串聯(lián)酶: 有一些多酶復(fù)合體在進(jìn)化過(guò)程中,由于基因的融合,多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中。酶的活性中心:酶的活性中心就是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基或殘基上某些基團(tuán)構(gòu)成的特定

15、的空間構(gòu)象,是酶與底物結(jié)合并發(fā)揮其催化作用的部位,所以一般處于酶分子表面或縫隙中。必需基團(tuán):酶活性中心及活性中心以外對(duì)于維持酶的活性有重要作用的一些化學(xué)基團(tuán)稱為酶的必需基團(tuán)。常見(jiàn)的必需基團(tuán)有組氨酸的咪唑基、絲氨酸的羥基、半胱氨酸的巰基等。單純酶是僅有肽鏈構(gòu)成的酶。結(jié)合酶由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成,即由酶蛋白和輔助因子組成。全酶:酶蛋白與輔助因子結(jié)合形成的復(fù)合物。只有全酶才具有催化作用。酶蛋白:決定反應(yīng)的特異性。輔助因子分為輔酶和輔基,輔酶:與酶蛋白結(jié)合疏松,可用透析法去除,多為小分子有機(jī)物。如維生素,鐵卟啉等。輔基:與酶蛋白結(jié)合緊密,多為一些金屬離子,如 Mn2+,Cu2+,Zn2+等。影

16、響酶促反應(yīng)的六因素為:底物濃度;酶濃度;pH;溫度和激活劑和抑制劑等。米式方程:米氏方程反映了底物濃度S與酶促反應(yīng)速度間的定量關(guān)系。 米氏常數(shù)Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度,單位是mol/L。Km的意義:1、Km是反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。2、不同的酶具有不同的Km值,它是酶的一個(gè)重要的特征常數(shù)。一般只與酶的性質(zhì)有關(guān),而與酶的濃度無(wú)關(guān)。當(dāng)pH,溫度和離子強(qiáng)度等因素不變時(shí),Km是恒定的 。3、如果一種酶有幾種底物,則對(duì)于每一種底物各有一個(gè)特定的Km值。其中Km值最小的底物一般稱為該酶的最適底物或天然底物。 1/Km可近似地表示酶對(duì)底物親和力的大小。 1/

17、Km越大,表明親和力越大,酶促反應(yīng)易于進(jìn)行。4、Km值一般在10-610-2 mol/L之間。大題目:酶原(zymogen)、酶原激活原理及其生理意義:酶原:有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)只是酶的無(wú)活性前體,此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原激活的原理:酶原(在特定條件下)             一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂,水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽             分子構(gòu)象發(fā)生改變&#

18、160;               形成或暴露出酶的活性中心。酶原激活的生理意義: 避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化,使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用。可視為酶的儲(chǔ)存形式。同工酶(isoenzyme):是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。(一同三不同)不可逆性抑制作用,例如:有機(jī)磷化合物  ¾® 羥基酶      解毒 - - -

19、 解磷定(PAM)重金屬離子及砷化合物  ¾® 巰基酶        解毒 - - - 二巰基丙醇(BAL)可逆性抑制作用:競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制(重點(diǎn)掌握):抑制劑和底物的結(jié)構(gòu)相似,能和酶的底物分子競(jìng)爭(zhēng)與酶的活性中心相結(jié)合,從而阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物。表觀Km值增大,Vmax不變。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制:抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合,不影響酶與底物的結(jié)合,酶和底物的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。Km值不變,Vmax變小。反競(jìng)爭(zhēng)性抑制:抑制劑僅與酶和底物形成的中間產(chǎn)物

20、(ES)結(jié)合,使中間產(chǎn)物ES的量下降。這樣,既減少?gòu)闹虚g產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的量,也同時(shí)減少?gòu)闹虚g產(chǎn)物解離出游離酶和底物的量。Km值變小,Vmax變小。第六章 糖代謝糖代謝: 酵解有氧氧化磷酸戊糖途徑糖元合成糖元分解糖異生場(chǎng)所胞漿胞漿、線粒體胞漿胞漿(肌肉、肝臟)胞漿胞漿、線粒體(肝臟)起始物/終產(chǎn)物G/乳酸G/CO2+H2OG/磷酸核糖、NADPH、CO2G/糖元糖元/G非糖物質(zhì)/G關(guān)鍵步驟1、3、10(不可逆)1、3、4(不可逆)   4個(gè)不可逆反應(yīng),糖酵解1、3、10的逆向以及丙酮酸到草酰乙酸的不可逆反應(yīng)關(guān)鍵酶己糖激酶、6-磷酸葡萄糖激酶、丙酮酸激酶檸檬

21、酸合酶異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體                                              6-磷酸葡萄糖

22、脫氫酶   糖原合成酶 糖原磷酸化酶    丙酮酸羧化酶、葡萄糖-6-磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶大題目:斜體加粗部分能量利用與產(chǎn)生產(chǎn)生4個(gè)ATP(1、3),消耗2個(gè)ATP(7、10)凈生成30/32個(gè)ATP(一次TAC生成12個(gè))。不產(chǎn)生ATP消耗2個(gè)ATP不生成也不消耗能量消耗6個(gè)ATP還原力利用與產(chǎn)生生成1分子NADH,后在生成乳酸是被利用生成3分子NADH和1分子FADH2生成1分子NADPH  消耗2分子NADH糖酵解:在缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸的過(guò)程并伴隨著少量ATP生成的過(guò)程。

23、分為葡萄糖分解成丙酮酸,即糖酵解途徑和丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸兩個(gè)途徑。糖酵解的生理意義:(1)缺氧狀態(tài)下,迅速供能、(2)少數(shù)組織僅以此途徑獲能-紅細(xì)胞、(3)有些組織即使在有氧條件下也以此途徑獲部分能量-白細(xì)胞、視網(wǎng)膜、(4)酵解還是徹底有氧氧化的前奏,準(zhǔn)備階段。糖的有氧氧化:指在機(jī)體氧供充足時(shí),葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并釋放出能量的過(guò)程。是機(jī)體主要供能方式。有氧氧化的生理意義:(1)糖、脂肪、蛋白質(zhì)最終代謝通路。(2)糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝聯(lián)系樞紐(互變機(jī)構(gòu))。(3)產(chǎn)能最多途徑:四次脫氫,一次底物磷酸化。(4)循環(huán)的本身并不能釋放大量能量,而是為氧化磷酸化反應(yīng)生成ATP提供還原性的NAD

24、H、H+和FADH2。磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADHH+前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過(guò)程。生理意義:(一)為核苷酸的生物合成提供核糖;(二)提供NADPH作為供氫體參與體內(nèi)多種代謝反應(yīng)。糖元合成的生理意義是儲(chǔ)存能量,糖元分解的生理意義是維持血糖濃度。糖異生是指非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^(guò)程,是體內(nèi)單糖生物合成的唯一途徑。糖異生的生理意義:(一)維持血糖濃度恒定;(二)補(bǔ)充肝糖原;(三)調(diào)節(jié)酸堿平衡(乳酸異生為糖)大題目:酵解、有氧氧化和糖異生途徑要求掌握關(guān)鍵酶所催化的關(guān)鍵反應(yīng):糖酵解的關(guān)鍵酶有:己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 。關(guān)鍵反應(yīng):(

25、1)葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖、(2)6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖、(3)磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸, 并通過(guò)底物水平磷酸化生成ATP。有氧氧化的關(guān)鍵步驟(加粗)和關(guān)鍵酶:丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成:三種酶:丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶、二氫硫辛酸脫氫酶。五種輔酶:TPP、硫辛酸、HSCoA、FAD、NAD+。三羧酸循環(huán)中的關(guān)鍵酶:檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體。糖異生見(jiàn)上表。巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect):有氧氧化抑制生醇發(fā)酵(或糖酵解)的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。大題目:血糖的概念、正常值;血糖來(lái)源和去路:血糖:指血液中的葡萄糖。血糖水平,即血糖濃

26、度,正常血糖濃度 :3.896.11mmol/L(70-110mg/dL)。血糖來(lái)源:食物消化吸收;肝糖元分解;非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化。血糖去路:(1)通過(guò)酵解途徑生成丙酮酸,有氧時(shí)生成氧氣、水和能量,無(wú)氧時(shí)生成乳酸和能量;(2)合成肝糖元和肌糖元;(3)磷酸戊糖途徑形成其他糖,如乳糖;(4)代謝合成脂肪和氨基酸。血糖水平主要依靠激素調(diào)節(jié):降低血糖:胰島素;升高血糖:胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素和腎上腺素。第七章 脂代謝人體必需脂肪酸:亞油酸、亞麻酸和花生四稀酸三種多不飽和脂酸,不能自身合成,需從食物中攝取。脂肪的動(dòng)員:儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被脂肪酶逐步水解為FFA(脂酸)及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化

27、利用的過(guò)程。限制酶:激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)。促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素稱為脂解激素,如:腎上腺素、胰高血糖素、ACTH及TSH等。抑制脂肪動(dòng)員的激素稱為抗脂解激素,如:胰島素、前列腺素E2及煙酸等。大題目:脂酸-氧化的概念、(部位/亞細(xì)胞定位)、主要過(guò)程、關(guān)鍵酶、反應(yīng)部位及能量的計(jì)算:脂酸的-氧化:在氧氣供給充足的條件下,脂酸可在體內(nèi)分解成CO2及H2O并釋放大量能量,以ATP形式供機(jī)體利用。主要過(guò)程包括:1.脂酸活化,生成脂酰CoA;2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體;3.脂酰CoA的-氧化;4.三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化。關(guān)鍵酶:肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶。反應(yīng)部位:除腦組織外/多數(shù)組織/以肝臟和肌肉最為活躍

28、。亞細(xì)胞定位:1.FFA的活化(胞液 );2.脂肪酸的-氧化(線粒體)。能量計(jì)算:(舉例:一分子三軟脂酰甘油徹底氧化成CO2和H2O,產(chǎn)生多少分子ATP?寫出代謝途徑的主要過(guò)程。):1分子脂酸通過(guò)-氧化生成1分子乙酰CoA、1分子比原來(lái)少2個(gè)碳原子的脂酰CoA、1分子NADH+H+、1分子FADH2。1分子NADH+H+氧化生成3分子ATP,1分子FADH2氧化生成2分子ATP,1分子乙酰CoA通過(guò)三羧酸循環(huán)生成12分子ATP。以軟脂酸(16C)為例:共進(jìn)行7次-氧化,生成7分子FADH2、7分子NADH+H+及8分子乙酰CoA。1分子軟脂酸徹底氧化生成的ATP=7×(1.52.5)

29、8×10=108。脂肪活化是消耗2分子ATP,因此凈生成106分子ATP。(這一部分參照書p156到p157,記106個(gè)ATP)                    飽和脂肪酸的碳原子數(shù)乙酰CoA分子數(shù)=                &

30、#160;           2-氧化次數(shù)=乙酰CoA分子數(shù)1ATP生成數(shù)=-氧化次數(shù)×(23)乙酰CoA分子數(shù)×12凈生成數(shù)=生成數(shù)1大題目:酮體(ketone body)的概念、合成及利用的部位、生理意義:酮體(ketone bodies):酮體是肝臟FFA代謝特有的中間產(chǎn)物,包括乙酰乙酸(占30)、-羥丁酸(占70)和丙酮(微量)。酮體合成的部位: 線粒體,利用特點(diǎn):肝內(nèi)生酮肝外用。生理意義:一、酮體分子量小,水溶性大,易于通過(guò)血腦屏障和肌肉毛細(xì)血管壁,是腦組織和肌肉組織的重要

31、能源。二、酮體的利用增加可減少葡萄糖的利用,有利于維持血糖水平的恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。脂肪酸合成:16C的軟脂酸合成主要肝細(xì)胞胞液中進(jìn)行,碳鏈延長(zhǎng)在肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體中進(jìn)行。產(chǎn)物為軟脂酸等。原料:乙酰CoA、ATP、HCO3-、NADPH、Mn2+。關(guān)鍵酶:乙酰CoA羧化酶,輔基是生物素。乙酰CoA通過(guò)檸檬酸丙酮酸循環(huán)從線粒體進(jìn)入胞液。膽固醇的合成原料:18分子乙酰CoA(合成膽固醇的唯一碳源)、36分子ATP和 16分子NADPH+H+。關(guān)鍵酶:HMG-CoA還原酶。合成的基本過(guò)程:1.甲羥戊酸的合成、2.鯊烯的合成、3.膽固醇的合成合成部位:以肝臟、小腸合成為主,亞細(xì)胞定位

32、:胞液及光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。合成的基本過(guò)程:1.甲羥戊酸的合成、2.鯊烯的合成、3.膽固醇的合成膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)變:1.轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼帷#ㄗ钪饕ヂ罚? 2.轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に?3.轉(zhuǎn)化為維生素D3 ; 4.參與生物膜的合成.血脂:血漿中所含的脂類。血漿脂蛋白的分類:一、電泳法:-脂蛋白、前-脂蛋白、-脂蛋白,乳糜微粒。二、超速離心法:乳糜微粒(CM)、極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)。功能:1、CM:(十二指腸,空腸細(xì)胞)運(yùn)輸外源性甘油三酯及膽固醇酯的主要形式。2、VLDL:(肝細(xì)胞)運(yùn)輸內(nèi)源性甘油三酯及膽固醇酯的主要形式。空腹血漿中甘油三酯的水平主要反映在VL

33、DL的含量上。3、LDL:(肝細(xì)胞、血漿)轉(zhuǎn)運(yùn)肝合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。LDL是正常人空腹血漿中的主要脂蛋白。4、HDL:(肝細(xì)胞,小腸細(xì)胞、血漿)將膽固醇從肝外組織逆向轉(zhuǎn)運(yùn)到肝進(jìn)行代謝。第八章 生物氧化生物氧化(biology oxidation):物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量,最終生成CO2 和 H2O的過(guò)程。底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)是因脫氫、脫水等作用使能量在分子內(nèi)部重新分布而形成高能磷酸化合物,然后將能量轉(zhuǎn)移給ADP形成ATP的過(guò)程。氧化磷酸化(oxidative

34、 phosphorylation)是指在呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中、能量逐步釋放并偶聯(lián)ADP磷酸化生成ATP,因此又稱為偶聯(lián)磷酸化。呼吸鏈:代謝物脫下的成對(duì)氫原子(2H)通過(guò)多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞,最終與氧結(jié)合生成水,此傳遞鏈稱為呼吸鏈(respiratory chain)又稱電子傳遞鏈(electron transfer chain)。呼吸鏈分為(1)NADH氧化呼吸鏈 (2)琥珀酸氧化呼吸鏈。復(fù)合體:  NADH-泛醌還原酶;復(fù)合體: 琥珀酸-泛醌還原酶;3. 復(fù)合體: 泛醌-細(xì)胞色素c還原酶;復(fù)合體: 細(xì)胞色素c氧化酶。呼吸鏈中ATP產(chǎn)生的部位是復(fù)合體、。呼吸連成分的排

35、列順序:(1)NADH氧化呼吸鏈:NADH 復(fù)合體Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2。(2)琥珀酸氧化呼吸鏈:琥珀酸 復(fù)合體 Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2.P/O比值:是指物質(zhì)氧化時(shí),每消耗1摩爾氧原子所消耗無(wú)機(jī)磷的摩爾數(shù)(或ADP摩爾數(shù)),即生成ATP的摩爾數(shù)。進(jìn)入線粒體的兩種機(jī)制(穿梭方式):(1)-磷酸甘油穿梭機(jī)制:主要存在于腦和骨骼肌中。通過(guò)這種方式,1分子G產(chǎn)生36分子ATP。(2)蘋果酸-天冬氨酸穿梭:主要存在于肝和心臟中。通過(guò)這種方式,1分子G產(chǎn)生38分子ATP。呼吸鏈抑制劑通過(guò)作用于復(fù)合體、等來(lái)阻斷電子傳遞以起到抑制作用。大多數(shù)高能化合物都含有可水解的磷酸基團(tuán),所以又稱為高能

36、磷酸化合物。如ATP、GTP、CTP、UTP、PEP、CP、乙酰磷酸等等。但也不是所有含磷酸基團(tuán)的化合物都屬于高能磷酸化物,如6-磷酸葡萄糖。第九章 氨基酸代謝(名解)體內(nèi)需要而又不能自身合成,必須由食物供應(yīng)的氨基酸,稱為營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸。它們是:甲硫氨酸(假)、色氨酸(設(shè))、賴氨酸(來(lái))、纈氨酸(寫)、異亮氨酸(一)、亮氨酸(兩)、苯丙氨酸(本)、蘇氨酸(書)。(假設(shè)來(lái)寫一兩本書)氨基酸的脫氨基作用的一般方式:轉(zhuǎn)氨基作用、氧化脫氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用。轉(zhuǎn)氨基作用:在轉(zhuǎn)氨酶的催化下,某一 氨基酸的a-氨基轉(zhuǎn)移到另一種a-酮酸的酮基上,生成相應(yīng)的氨基酸;原來(lái)的氨基酸則轉(zhuǎn)變成a-酮酸。聯(lián)合脫氨基作

37、用:兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用,使氨基酸脫下-氨基生成-酮酸的過(guò)程。(是體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式)大題目:氨的來(lái)源、去路,氨中毒的機(jī)理:氨的來(lái)源:(1)氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來(lái)源。(2)腸道吸收的氨,包括腸內(nèi)氨基酸砸腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨和腸道尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨。(3)腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨,主要來(lái)自谷氨酰胺。去路:(1)在肝內(nèi)合成尿素,這是做主要的去路;(2)合成非必需氨基酸及其他含氮化合物;(3)合成谷氨酰胺;(4)腎小管泌氨,生成的NH3在酸性條件下生成NH3+,隨尿排出。肝昏迷氨中毒的機(jī)制:氨進(jìn)入腦組織,與腦中的酮戊二酸結(jié)合生成谷氨酸,氨也可進(jìn)一步與谷氨酸

38、結(jié)合生成谷氨酰胺,因此,腦中氨的增加使得腦細(xì)胞中的酮戊二酸減少,導(dǎo)致三羧酸循環(huán)減弱,從而使腦組織中ATP生成減少,引起大腦功能障礙,嚴(yán)重時(shí)可引起中毒。尿素的生成(鳥氨酸循環(huán)):反應(yīng)部位:肝臟。亞細(xì)胞定位:肝細(xì)胞線粒體和胞液。限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶  2個(gè)氮原子,1個(gè)來(lái)自氨,1個(gè)來(lái)自天冬氨酸。耗能:4個(gè)ATP;生酮氨基酸(Leu 、Lys)。氨轉(zhuǎn)運(yùn)的兩種方式:丙氨酸葡萄糖循環(huán)、谷氨酰胺的運(yùn)氨作用。重要氨類的相應(yīng)氨基酸:谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶生成-氨基丁酸;組氨酸經(jīng)組氨酸脫羧酶生成組胺(擴(kuò)張血管);色氨酸轉(zhuǎn)變脫羧為5-羥色胺。(收縮血管);苯丙氨酸又苯丙氨酸羥化酶(輔酶四氫生物蝶呤)

39、生成酪氨酸。一碳單位:某些氨基酸在分解代謝過(guò)程中可以產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的基團(tuán),稱為一碳單位。其載體為四氫葉酸。芳香族氨基酸的代謝?。号两鹕喜』颊叨喟桶飞蓽p少; 白化病患者黑色素細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶缺陷時(shí)黑色素生成受阻;體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí),尿黑酸分解受阻,可出現(xiàn)尿黑酸癥;當(dāng)苯丙氨酸羥化酶缺乏時(shí),出現(xiàn)苯丙酮酸尿癥。第十章 核苷酸代謝脫氧核糖核苷酸是通過(guò)相應(yīng)核糖核苷酸在核苷二磷酸水平上的還原作用生成的。由核糖核苷酸還原酶催化的反應(yīng),需硫氧化還原蛋白及其還原酶的參與。  嘌呤環(huán)、嘧啶環(huán)上各原子的來(lái)源:  嘌呤核苷酸從頭合成途徑嘧啶核苷酸從頭合成途經(jīng)概念利

40、用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等小分子物質(zhì)為原料,經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng),合成嘌呤核苷酸的過(guò)程。利用磷酸核糖、氨基酸、CO2等小分子物質(zhì)。發(fā)生部位主要在肝、小腸及胸腺;亞細(xì)胞定位:胞液主要在肝臟;亞細(xì)胞定位:胞液關(guān)鍵酶PRPP合成酶,磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶氨基甲酰磷酸合成酶II(哺乳),天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(細(xì)菌),PRPP合成酶特點(diǎn)先合成PRPP,再合成嘌呤環(huán)骨架先合成嘧啶環(huán)骨架,再與PRPP中的磷酸核糖連接 嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成概念是指體內(nèi)有些組織(腦、血細(xì)胞等)缺乏從頭合成的酶,只能利用游離的嘌呤堿或嘌呤核苷為原料合成嘌呤核苷酸的過(guò)程,稱為補(bǔ)救合成。 

41、發(fā)生部位組織器官:腦、骨髓、紅細(xì)胞;亞細(xì)胞定位:胞液 關(guān)鍵酶腺苷激酶嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶缺陷癥自毀容貌癥 痛風(fēng)癥的原因:嘌呤堿最終分解生成尿酸,正常情況下尿酸隨尿排出。正常人血漿尿酸含量為0.12-0.36mmol/L (2-6mg%)。若進(jìn)食過(guò)多嘌呤食物或體內(nèi)核酸大量分解(惡性腫瘤等患者)或腎排泄功能障礙,血中尿酸超過(guò)8mg%,其鈉鹽則會(huì)形成結(jié)晶,沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處,出現(xiàn)痛風(fēng)癥。治療原則:別嘌呤醇競(jìng)爭(zhēng)抑制黃嘌呤氧化酶,抑制尿酸的生成。嘌呤核苷酸合成的中間產(chǎn)物是IMP,嘧啶核苷酸合成的中間產(chǎn)物是乳清酸。嘌呤核苷酸分解代謝的終產(chǎn)物:尿酸。嘧啶核苷酸分解的代謝的終產(chǎn)

42、物:NH3、CO2、-丙氨酸(尿嘧啶產(chǎn)生)、 -氨基異丁酸(胸腺嘧啶產(chǎn)生)。第十一章 非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝非蛋白質(zhì)類含氮化合物主要有尿素、肌酸、肌酸酐、尿酸、膽紅素和氨等,它們中的氮總稱為非蛋白氮(non-protein nitrogen, NPN)2,3-BPG(二磷酸甘油酸) 旁路:大題目:成熟紅細(xì)胞的糖代謝特點(diǎn)(糖代謝及其生理意義):紅細(xì)胞中ATP的功能維持紅細(xì)胞膜上鈉泵(Na+-K+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn);維持紅細(xì)胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn);維持紅細(xì)胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進(jìn)行交換;少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+ 的生物合成;ATP用于葡萄糖的活化,啟動(dòng)糖酵解

43、過(guò)程。2, 3-BPG的功能:2, 3-BPG是調(diào)節(jié)血紅蛋白(Hb)運(yùn)氧的重要因素,可降低Hb與氧的親和力。NADH和NADPH的功能:對(duì)抗氧化劑,保護(hù)細(xì)胞膜蛋白、血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化,從而維持紅細(xì)胞的正常功能。血紅素生物合成:原料:甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+;合成的部位和亞細(xì)胞定位:血紅素主要在骨髓的幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞以及肝臟中合成;關(guān)鍵酶:ALA(-氨基-酮戊酸)合酶;輔酶是磷酸吡哆醛。一些非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為生物轉(zhuǎn)化(biotransformation) 。生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要類型:第一相反應(yīng):氧化(最多見(jiàn)的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng))、還原、水解反應(yīng);第二相反

44、應(yīng):結(jié)合反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化的生理意義:對(duì)體內(nèi)的非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使其滅活,或解毒;更為重要的是可使這些物質(zhì)的溶解度增加,易于排出體外。                          初級(jí)膽汁酸:是肝細(xì)胞以膽固醇為原料直接合成的膽汁酸,包括膽酸、鵝脫氧膽酸及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。次級(jí)膽汁酸:在腸道細(xì)菌作用下初級(jí)膽汁酸 7-羥基脫氧后生成的膽汁酸,包括脫

45、氧膽酸、石膽酸及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。游離膽汁酸包括膽酸、脫氧膽酸、鵝脫氧膽酸和少量石膽酸。上述膽汁酸分別與甘氨酸和牛磺酸結(jié)合結(jié)合的產(chǎn)物,稱為結(jié)合膽汁酸,主要是甘氨膽酸和牛黃膽酸等。大題目:膽汁酸腸肝循環(huán)的生理意義及膽汁酸的功能:生理意義:1.使有限的膽汁酸可以最大限度的反復(fù)利用。2.彌補(bǔ)膽汁酸的合成不足,滿足人體對(duì)膽汁酸的生理需要。3.使膽汁酸/膽固醇的比例恒定,不易形成膽石。膽汁酸的功能:1.促進(jìn)脂類的消化與吸收;2.抑制膽汁中膽固醇的析出。膽色素:是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物,包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素等。游離膽紅素:未與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱為游離膽紅素,又稱間接膽紅素。&

46、#160;                    結(jié)合膽紅素:與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱為結(jié)合膽紅素,又稱直接膽紅素。                      膽紅素的運(yùn)輸形式:

47、膽紅素清蛋白復(fù)合體。膽紅素在肝中轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合膽紅素;結(jié)合膽紅素在腸道中轉(zhuǎn)變膽素。腸道中有少量的膽素原可被腸粘膜細(xì)胞重吸收,經(jīng)門靜脈入肝,其中大部分再隨膽汁排入腸道,形成膽素原的腸肝循環(huán)。黃疸分為溶血性黃疸、肝細(xì)胞性黃疸、阻塞性黃疸。第十二章物質(zhì)代謝的整合和調(diào)節(jié)乙酰輔酶A的來(lái)源與去路:來(lái)源:1.糖的有氧氧化 2.脂酸氧化分解3.酮體氧化分解4.氨基酸分解代謝去路:1.進(jìn)入三羧酸循環(huán) 2.合成脂酸 3.合成酮體 4.合成膽固醇細(xì)胞內(nèi)酶活性調(diào)節(jié)的兩種方式及其概念:酶的別構(gòu)調(diào)節(jié):是指體內(nèi)一些代謝物可與某些酶的活性中心外的某個(gè)部位非共價(jià)可逆結(jié)合,引起酶的構(gòu)象改變。酶的化學(xué)修飾:是指酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可

48、在其他酶的催化下,與某些化學(xué)基團(tuán)共價(jià)結(jié)合,同時(shí)又可在另一種酶的催化下,去掉已結(jié)合的化學(xué)基團(tuán),從而影響酶的活性。激素受體分類:膜受體激素;胞內(nèi)受體激素(書P266)第十四章 DNA 的生物合成semi-conservative replication半保留復(fù)制:(1)、DNA生物合成時(shí),母鏈DNA局部解開(kāi)形成兩股單鏈,各自作為模板(template)按堿基配對(duì)規(guī)律,合成與模板互補(bǔ)的子鏈。(2)、子代細(xì)胞的DNA,一股單鏈從親代完整地接受過(guò)來(lái),另一股單鏈則完全重新合成。兩個(gè)子細(xì)胞的DNA都和親代DNA堿基序列一致。semi-discontinuous replication半不

49、連續(xù)復(fù)制:DNA雙螺旋的兩股單鏈走向相反,一鏈為5至3方向,其互補(bǔ)鏈?zhǔn)?至5方向。復(fù)制解鏈形成復(fù)制叉上的兩股母鏈也是走向相反,子鏈沿著母鏈摸板復(fù)制,只能從5至3方向延伸。在同一復(fù)制叉上只有一個(gè)解鏈方向。領(lǐng)頭鏈(或前導(dǎo)鏈,eading strand):順著解鏈方向生成的子鏈,復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的,這股鏈稱為領(lǐng)頭鏈。另一股因?yàn)閺?fù)制的方向與解鏈方向相反,不能順著接連方向連續(xù)延長(zhǎng),這股不連續(xù)復(fù)制的鏈成為隨從鏈(或后隨鏈,lagging strand),復(fù)制中不連續(xù)片段稱為岡崎片斷(Okazaki fragment)。DNA聚合酶(簡(jiǎn)稱DNA-pol或DDDP)的種類及功能:原核生物: DNA-pol:對(duì)復(fù)

50、制中的錯(cuò)誤進(jìn)行校讀,對(duì)復(fù)制和修復(fù)中出現(xiàn)的空隙進(jìn)行填補(bǔ)。DNA-pol:參與DNA損傷的應(yīng)急狀態(tài)修復(fù)。DNA-pol:是原核生物復(fù)制延長(zhǎng)中真正起催化作用的酶。真核生物:DNA-pol:起始引發(fā),有引物酶活性DNA-pol:參與低保真毒的復(fù)制DNA-pol:在線粒體DNA復(fù)制中起催化作用DNA-pol:延長(zhǎng)子鏈的主要酶,有解螺旋酶活性DNA-pol:在復(fù)制過(guò)程中起校讀、修復(fù)和填補(bǔ)缺口的作用。DNA復(fù)制的保真性:(1)嚴(yán)格地遵守堿基配對(duì)規(guī)律:A與T、G與C;(2)聚合酶在復(fù)制延長(zhǎng)中對(duì)堿基的選擇功能;(3)復(fù)制出錯(cuò)時(shí)有即時(shí)的校讀功能。原核DNA復(fù)制(叉式)的過(guò)程:一、復(fù)制的起始:DNA解鏈成復(fù)制叉,形

51、成引發(fā)物及合成引物。二、復(fù)制的延長(zhǎng):指在DNA-pol催化下,dNTP以dNMP的方式逐個(gè)加入引物或延長(zhǎng)中的子鏈的3端,其化學(xué)本質(zhì)是磷酸二酯鍵的不斷生成。三、復(fù)制的終止:原核生物基因是環(huán)狀DNA,雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)處匯合。參與的酶有:解螺旋酶、引物酶、DNA-pol、DNA-pol、DNA連接酶、RNA水解酶參與的蛋白因子有:SSB(單鏈DNA結(jié)合蛋白)逆轉(zhuǎn)錄:是指RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下生成DNA的過(guò)程。是一種特殊的轉(zhuǎn)錄方式。遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳信息改變,均可稱為突變(mutation)。突變包括錯(cuò)配、插入、缺失、重排等類型。移框突變(移碼突變):指缺失或插入(核苷酸

52、)的突變,引起三聯(lián)密碼的閱讀方式改變,造成蛋白質(zhì)氨基酸的組成和排列順序發(fā)生改變。第十五章 DNA損傷與修復(fù)DNA損傷修復(fù)的四種類型:光修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)。紫外線照射最易產(chǎn)生的嘧啶二聚體為:胸苷酸二聚體。在體內(nèi)可通過(guò)光修復(fù)酶還原。第十六章 RNA的生物合成不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄(asymmetric transcription):在DNA分子雙鏈上某一特定區(qū)段,一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄,另一股鏈不轉(zhuǎn)錄;模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上。DNA雙鏈中能夠按照堿基互補(bǔ)規(guī)律指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈,稱為模板鏈;相對(duì)的另一股單鏈稱為編碼鏈。原核生物RNA聚合酶亞基組成及作用:亞基決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄;

53、亞基催化功能;亞基結(jié)合DNA模板;亞基辨認(rèn)起始點(diǎn)。原核生物DNA轉(zhuǎn)錄的要點(diǎn)及主要過(guò)程:轉(zhuǎn)錄過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄起始、延長(zhǎng)、終止三步。(一)轉(zhuǎn)錄起始:1. RNA聚合酶全酶(,)與模板結(jié)合;2. DNA雙鏈解開(kāi);3.在轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn),RNA聚合酶催化發(fā)生第一次聚合反應(yīng),形成四磷酸二核苷酸,與全酶、DNA模板共同組成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。(二)轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng):1. s亞基脫落,核心酶變構(gòu),與模板結(jié)合松弛,沿著DNA模板前移;2. 在核心酶作用下,NTP不斷聚合,RNA鏈不斷延長(zhǎng)。(三)轉(zhuǎn)錄終止:包括非依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止和依賴Rho 因子的轉(zhuǎn)錄終止。啟動(dòng)子(promoter) :指RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合

54、并開(kāi)始轉(zhuǎn)錄的一段  DNA序列。原核生物啟動(dòng)子序列按功能的不同可分為三個(gè)部位,即起始部位、結(jié)合部位、識(shí)別部位。原核生物一個(gè)轉(zhuǎn)錄區(qū)段可視為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位,稱為操縱子(operon),包括若干個(gè)結(jié)構(gòu)基因及其上游的調(diào)控序列。斷裂基因:真核生物結(jié)構(gòu)基因,由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔但又連續(xù)鑲嵌而成,去除非編碼區(qū)再連接后,可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì),這些基因稱為斷裂基因。外顯子:在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn),并表達(dá)為成熟RNA的核酸序列。內(nèi)含子:隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過(guò)程中被除去的核酸序列。真核生物DNA轉(zhuǎn)錄后的修飾方式包括:剪接、剪切、修飾、添加。核酶:具有酶促活性的RN

55、A稱為核酶。最簡(jiǎn)單的核酶二級(jí)結(jié)構(gòu)錘頭結(jié)構(gòu)。大題目:復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同:一、相同點(diǎn):都以DNA為模板;都需要依賴DNA的聚合酶;聚合過(guò)程都是核苷酸之間生成磷酸二酯鍵;都從5至3方向延伸新鏈;都遵從堿基配對(duì)規(guī)律二、不同點(diǎn): 復(fù)制轉(zhuǎn)錄模板兩股鏈均復(fù)制模板鏈轉(zhuǎn)錄(不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄)原料dNTPNTP酶DNA聚合酶RNA聚合酶產(chǎn)物子代雙鏈DNA(半保留復(fù)制)mRNA、tRNA、rRNA配對(duì)AT、GCAU、TA、GC第十七章 蛋白質(zhì)的生物合成遺傳密碼的特點(diǎn):連續(xù)性、簡(jiǎn)并性、通用性、擺動(dòng)性。(理解:簡(jiǎn)并性:遺傳密碼中,除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外,其余氨基酸有2、3、4個(gè)或多至6個(gè)三聯(lián)體為其編碼,稱

56、為遺傳密碼的簡(jiǎn)并性。擺動(dòng)性:轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼需要通過(guò)堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合,但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)規(guī)律,稱為擺動(dòng)配對(duì)。)起始密碼:AUG ;終止密碼:UAA,UAG,UGA S-D序列:位于原核mRNA起始密碼子AUG上游約8-13個(gè)核苷酸位置的富含嘌呤堿基的一段保守序列,通常為AGGAGG, 因其可以與原核生物核糖體小亞基中16S RNA通過(guò)堿基配對(duì)而結(jié)合,又稱核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)。從mRNA 5¢端起始密碼子AUG到3¢端終止密碼子之間的核苷酸序列,各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈,稱為開(kāi)放閱讀框架(ORF)。

57、以原核生物為例,說(shuō)明蛋白質(zhì)生物合成的過(guò)程:一、肽鏈合成起始:指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核蛋白體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物。二、肽鏈合成延長(zhǎng):根據(jù)mRNA上密碼子的排列順序,依次添加氨基酸,從N端向C端延伸肽鏈,直到合成終止的過(guò)程。包括進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位三個(gè)過(guò)程。進(jìn)位需要延長(zhǎng)因子EF-T,成肽需要轉(zhuǎn)肽酶的參與。三、肽鏈合成終止:當(dāng)mRNA上終止密碼出現(xiàn)后,多肽鏈合成停止,肽鏈從肽酰-tRNA中釋出,mRNA、核蛋白體等分離,這些過(guò)程稱為肽鏈合成終止。需要釋放因子和RNA聚合酶參與。核糖體循環(huán)(名解):翻譯起始復(fù)合物的形成至核糖體解聚的翻譯全過(guò)程。肽鏈合成開(kāi)始時(shí),核糖體的大小亞基解聚,小亞

58、基與mRNA和起始氨基酰-tRNA結(jié)合后,大亞基與之結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物;在按照mRNA的密碼子順序經(jīng)進(jìn)位成肽轉(zhuǎn)位合成肽鏈。第十八章 基因表達(dá)調(diào)控基因(gene):負(fù)載特定遺傳信息的DNA片斷,通常包括DNA編碼序列、非編碼調(diào)節(jié)序列和內(nèi)含子?;蚪M:一個(gè)細(xì)胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息。基因表達(dá):基因經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯,產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過(guò)程?;虮磉_(dá)調(diào)控:基因表達(dá)呈多級(jí)調(diào)控;與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),生物個(gè)體或細(xì)胞所處的內(nèi)、外環(huán)境,以及細(xì)胞內(nèi)所存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白有關(guān)。生物學(xué)意義:(一)適應(yīng)環(huán)境、維持生長(zhǎng)和增殖、(二)維持個(gè)體發(fā)育與分化。順式作用元件:是指可影響自身基因表達(dá)活性的DN

59、A序列。按功能特性分為:?jiǎn)?dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子。反式作用因子:是指與順式作用元件結(jié)合,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)。兩個(gè)題目結(jié)合考大題目:原核生物乳糖操縱子的結(jié)構(gòu):內(nèi)含Z、Y和A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因,分別編碼-半乳糖苷酶、透酶和乙酰基轉(zhuǎn)移酶,此外還有一個(gè)操縱序列O、一個(gè)啟動(dòng)序列P及一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。調(diào)節(jié)機(jī)制:阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)、CAP的正性調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。大題目:大腸桿菌為什么在葡萄糖和乳糖共存的情況下,首先利用葡萄糖,然后再利用乳糖?乳糖存在時(shí),由-半乳糖苷酶催化成半乳糖,半乳糖與I序列表達(dá)的阻遏蛋白結(jié)合,使蛋白質(zhì)構(gòu)想變化,導(dǎo)致阻遏蛋白與O序列解離,發(fā)生轉(zhuǎn)錄。葡萄糖濃度較低時(shí),cAMP濃度較高,cAMP與CA

60、P結(jié)合,這是CAP結(jié)合CAP位點(diǎn),刺激RNA的轉(zhuǎn)錄活性。因此,葡萄糖濃度低,乳糖濃度高時(shí),轉(zhuǎn)錄表達(dá)更好地進(jìn)行。單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí),細(xì)菌利用乳糖作碳源;若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時(shí),細(xì)菌首先利用葡萄糖才是最節(jié)能的,這時(shí),葡萄糖通過(guò)降低cAMP濃度,阻礙cAMP與CAP結(jié)合而抑制lac操縱子轉(zhuǎn)錄,使細(xì)菌只能利用葡萄糖?;蚬こ痰南嚓P(guān)概念:(1)克隆(clone):來(lái)自同一始祖的相同副本或拷貝的集合。(2)DNA克隆:應(yīng)用酶學(xué)的方法,在體外將各種來(lái)源的遺傳物質(zhì)(同源的或異源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA)與載體DNA接合成一具有自我復(fù)制能力的DNA分子復(fù)制子,繼而通過(guò)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞,篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化子細(xì)

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