食品生物化学7-11

1、食品生物化学（7-11）第七章：糖类代谢2一、糖酵解的概念2二、糖酵解过程（10个酶催化的11步反应）三个阶段：2三、糖酵解意义：2四、糖的有氧氧化2五、糖有氧氧化的其他途径3六、糖的生物合成4七、乳酸循环4第八章：脂类代谢5一、甘油的分解5二、脂肪酸的氧化分解5三、脂肪酸的合成6四、脂肪的合成代谢6五、脂肪的消化与吸收6第九章：氨基酸和核苷酸代谢69.1蛋白质的消化酶解69.2氨基酸的分解代谢69.3氨基酸的合成代谢89.4核苷酸的代谢99.5核苷酸的生物合成9第十章：核酸及蛋白质的生物合成910.1 DNA的生物合成1010.2 DNA复制的酶学1010.3 RNA的转录与加工1210.4

2、蛋白质的生物合成12第十一章：物质代谢途径的相互关系与调控12一、糖代谢与脂类代谢的相互联系12二、 糖代谢与蛋白质代谢的相互关系13三、 脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系13四、 核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系13五、脂肪代谢和糖代谢的关系13六、酶活性调节的种类：13七、基因表达调控13八、激素对代谢的调控1319第七章：糖类代谢1、新陈代谢合成代谢（同化作用）：小分子-大分子，需能分解代谢（异化作用）：大-小，放能2、 消化过程3、 协同运输一、糖酵解的概念糖酵解：在无氧的条件下，葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应。糖酵解途径，亦称为EMP途径。反应场所：细胞质二、糖酵解过

3、程（10个酶催化的11步反应）三个阶段：第一阶段：葡萄糖的磷酸化已糖的磷酸化（消耗2）葡萄糖的磷酸化、6-磷酸果糖的生成、1,6-二磷酸果糖的生成。第二阶段：磷酸已糖裂解磷酸丙糖的生成1,6-二磷酸果糖的裂解、磷酸丙糖的同分异构化。第三阶段：3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并释放能量(氧化、转能)/ATP和丙酮酸的生成3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油酸和ATP的生成、3-磷酸油，酸异构为2-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸的生成、丙酮酸和ATP的生成。葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应。2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过细胞质膜，因此是细胞的一

4、种保糖机制。三、糖酵解意义：1、是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径，通过糖酵解，生物体获得生命活动所需的能量。2、形成多种重要的中间产物，为氨基酸，脂类合成提供碳骨架。3、为糖异生提供基本途径。四、糖的有氧氧化糖的有氧氧化：糖类物质在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O并释放能量的过程。1、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA丙酮酸+辅酶A+NAD+乙酰CoA+CO2+NADH+H+ 丙酮酸脱氢酶系（原核生物）2、三羧酸循环（1）定义：（2）3种酶：丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+)二氢硫辛酸乙酰基转移酶(硫辛酸、辅酶A)二氢硫辛酸脱氢酶(FAD、NAD+)6种辅助因子

5、：TPP、Mg2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+（含B1、泛酸、B2、PP硫辛酸五种维生素）真核生物的丙酮酸脱氢酶复合体：更复杂、丙酮酸脱氢酶激酶、丙酮酸脱氢酶磷酸酶、通过可逆的磷酸化修饰进行调节3、三羧酸循环的反应过程（步反应种酶）（课本）三羧酸循环途径：乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸柠檬酸异构化生成异柠檬酸异柠檬酸氧化脱羧生成-酮戊二酸-酮戊二酸氧化脱羧反应琥珀酸的形成延胡索酸的生成苹果酸的生成草酰乙酸的再生4、三羧酸循环的能量计算乙酰-CoA3NAD+FADGDPPi2H2O2CO23NADH3H+FADH2GTPCoASH糖酵解阶段：2ATP2ATP 2X1NADH5ATP或3A

6、TP(4/6)丙酮酸氧化：2NAADH5ATP三羧酸循环：2GTP2ATP 6NADH15ATP 2FADH3ATP总计32ATP/30ATP5、三羧酸循环的特点与意义三羧酸循环特点:一次底物水平磷酸化、二次脱羧、二个不可逆反应、四次脱氢、1mol乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化净生成12molATP。三羧酸循环的意义：（1） 是有机体获得生命活动所需能量的基本途径（2） 是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽（3） 形成多种重要的中间产物，普遍存在（4） 是发酵产物重新氧化的途径6、草酰乙酸的回补反应5.1丙酮酸的羧化：丙酮酸+CO2+ATP草酰乙酸+ADP+Pi5.2磷酸烯醇式丙酮酸的羧

7、化反应在细胞液中进行。5.3天冬氨酸和谷氨酸的转氨作用。调节的关键因素：NADH/NAD+、ATP/ADP的比值和草酰乙酸、乙酰Coa等代谢物质的浓度。五、糖有氧氧化的其他途径1、磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的生化历程第一阶段（氧化脱羧）：6分子的6磷酸葡萄糖经脱氢、水合、氧化脱羧生成6分子5磷酸核酮糖、6NADPH和6CO2；包括三部分反应：脱氢反应、水解反应、脱氢脱羧反应第二阶段（分子重排）：6分子5磷酸核酮糖经一系列基团转移反应异构成5分子6磷酸葡萄糖回到下一个循环。包括：异构化反应、转酮醇反应、转醛醇反应、转酮醇反应、异构化反应2、磷酸戊糖途径的反应式（计算）3、磷酸戊糖途径特点反应部位

8、：胞浆反应底物：6-磷酸葡萄糖重要反应产物：NADPH、5-磷酸核糖限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD)葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧，不必经过糖酵解和三羧酸循环；脱氢酶的辅酶是NADP+，产生的NADPH作为还原力以供生物合成用，而不传递给O2，无ATP的产生与消耗。4、磷酸戊糖途径的意义（1）产生大量的NADPH，为细胞的各种合成反应提供还原力。（2）磷酸戊糖途径的中间产物为许多化合物的合成提供原料。六、糖的生物合成1、糖的异生作用定义：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖（原）异生作用。这一过程可通过糖酵解的逆过程完成，但糖异生途径又非糖酵解的简单逆转。在糖酵解中，由己糖激酶、磷酸

9、果糖激酶（PFK）和丙酮酸激酶催化的反应不可逆。原料：生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循环中的有机酸反应场所：胞浆、线粒体。部位：哺乳动物：肝脏（主要）高等植物：油料作物种子萌发时，脂肪酸氧化分解产生的甘油和乙酰CoA能向糖转变（一）糖异生作用的过程：基本上是糖酵解的逆过程、跨越三个能障、跨越一个膜障。（二）糖异生作用的生理意义1、是一个十分重要的生物合成葡萄糖的途径，红细胞和脑细胞是以葡萄糖为主要原料的，成人每天需要160g葡萄糖，其中120g用于脑代谢，而糖原的储存量是很有限的，所以需要糖异生来补充糖的不足。2、在饥饿或剧烈运动造成糖原下降后，糖异生能使糖酵解产生的乳酸脂肪分解产生甘

10、油以及糖氨基酸等中间产物重新生成糖，这对维持血糖浓度，满足组织对糖的需要是十分重要的。3、糖异生可以促进脂肪氧化分解供应能量，当体内糖供应不足时，机体会大量动员脂肪分解，此时会产生过多的酮体（乙酰乙酸，丙酮），而酮体则必须经过三羧酸循环才能彻底氧化，此时糖异生对维持三羧酸循环的正常进行起重要作用。七、乳酸循环1、乳酸循环是一个耗能的过程：2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6ATP2、生理意义：（1）乳酸再利用，避免了乳酸的损失。（2）防止乳酸的堆积引起酸中毒八、糖原的分解与合成1、糖原：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，糖原是由葡萄糖残基构成的含许多的分支的大分子高聚体。2、

11、糖原储存的主要器官及生理意义：肌肉：肌糖原，180300g主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，70100g维持血糖水平3、糖原生物合成（1）糖原合成路径（2）糖原的分解代谢定义：糖原分解习惯上指肝糖原分解成葡萄糖的过程。4、 糖原的分解与合成的调节关键酶：（1）糖原合成：糖原合成酶（2）糖原分解：糖原磷酸化酶这两种酶的重要特点：（1） 有共价修饰与变构调节两种方式（2） 他们都以生性、无活性两种形式存在，两种形式可通过磷酸化和去磷酸化进行转化。调节小结：（1） 关键酶都以生性、无活性两种形式存在，可互相转化。（2） 双重调节（3） 双向调控：对合成酶系和分解酶系分别进行调节。（4） 肝糖原和肌糖原

12、代谢调节各有特点如分解肝糖原的激素主要为胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要为肾上腺素。第八章：脂类代谢（一）脂肪的分解代谢1、脂类化合物是合成生物体的重要组成成分，体内脂肪氧化1g脂肪产生的热量为39kj还蛋白质或糖的2.3倍。2、食物原料中的脂类根据组成成分包括单纯指，复合脂和非皂化脂。3、脂肪（三酰基甘油）常温下固体称脂，液体称油，统称油脂（单纯指）。复合脂：磷脂，糖脂，硫脂等 非皂化脂：萜类物质（二）脂类的消化吸收和转运1、甘油三酯经口腔和胃后只能形成脂肪乳糜，然后进入小肠的十二指肠后，刺激胰脏分泌脂肪酶消化脂肪、2、三酰甘油脂肪酶水解甘油三酯的C1和C3脂键，产生两个游离的脂肪酸。3、胆

13、固醇酶水解胆固醇酯为胆固醇和脂肪酸、一、甘油的分解1、脂肪细胞不具有甘油激酶，不能转化脂肪分解产生的甘油，必须经血液运送肝脏代谢。2、两个去向：进入糖酵解TCA彻底氧化功能；经糖酵解逆转异生为葡萄糖。二、脂肪酸的氧化分解1、脂肪酸的氧化（以16碳的软脂酸为例）：长链脂酰CoA的-氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行的，从-碳原子开始，每次氧化断去二碳单位的乙酰COA进行水解，这一过程叫-氧化，再经TCA循环完全氧化生成CO2和H2O，并释放大量能量。（活化）活化生成脂酰CoA （内质网,线粒体膜）（穿膜）脂酰CoA进入线粒体：脂酰肉碱脂酰转移酶 I 和-氧化（步骤）：脱氢、加水、再脱氢、硫解

14、，这4步连续反应后，生成少2个碳原子的脂酰CoA。故16碳的软脂酸需7次-氧化，8分子乙酰COA，7分子NADH+H+，7分子FADH2每次生成1分子NADH，1分子FADH2和1分子乙酰CoA经7次氧化可净生成106分子ATP计算： 生成ATP：8X10+7X2.5+7X1.5=108 净生成：108-2=106公式：n/2-1x(1.5+2.5)+2/n x 10-2 n为碳原子的数目2、脂肪酸的其他氧化分解方式（1）-氧化（2）-氧化3、乙酰CoA的去路（1）进入TCA循环最终氧化生成CO2和H2O以及大量ATP（2）生成酮体参与代谢（动物体内）酮体：脂肪酸氧化产生的乙酰CoA在肌肉细胞

15、中可进入TCA循环进行彻底氧化分解，但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸，D-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。三、脂肪酸的合成1.合成部位：细胞液，动物体肝脏（脂肪组织和乳腺占优势）2.酶：脂肪酸合成酶系3.原料：碳源来自糖酵解的乙酰辅酶A，来自线粒体的柠檬酸，NADPH：磷酸戊糖途径（1）磷酸甘油的来源：磷酸二羟基丙酮在磷酸甘油脱氢酶的作用下以NADH为辅酶还原而成；或甘油在甘油激酶催化与ATP作用生成（2）脂肪酸的合成包括：从头合成，饱和脂肪酸链的延长和不饱和脂肪酸的合成。（3）合成乙酰辅酶A的穿膜转运四、脂肪的合成代谢1.合成部位：肝、脂肪组织及小肠2.合成原料：葡萄糖，

16、甘油，脂肪酸3.基本过程：肝脏：经甘油二酯途径合成甘油三酯。小肠黏膜细胞：甘油一酯途径五、脂肪的消化与吸收1.脂肪乳化和消化所需的酶：胰脂酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶及辅脂酶、胆汁酸盐的作用。2.甘油一酯合成途径及乳糜微粒：在肠黏膜细胞中由甘油一酯合成脂肪的途径称为甘油一酯合成途径。第九章：氨基酸和核苷酸代谢9.1蛋白质的消化酶解1、按来源分：动物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶3类。2、按作用的位点分：内肽酶、外肽酶、二肽酶3类。3、按作用的最适pH值分：碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶3类。4、蛋白质的酶促水解（1）水解：蛋白质肽氨基酸（2）酶促讲解：（3）氮平衡：以蛋白质形式摄入的总氮量

17、与排除氮的量相当，基本上没有蛋白质和氨基酸的储存。9.2氨基酸的分解代谢一、氨基酸的脱氨基作用脱氨基作用：氨基酸脱去氨基生成 酮酸的过程。脱氨基方式：氧化脱氨基作用、转氨基作用和联合脱氨基作用。脱氨基部位：主要在肝脏。（一）氧化脱氨基作用指氨基酸在氨基酸氧化酶的催化下发生脱氢、水解两步反应，生成 酮酸并产生氨的过程。L-谷氨酸的氧化脱氨酶是一种不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为辅酶，生成的NADH或NADPH可进入呼吸链进行氧化磷酸化，该酶活性高，分布广，作用大。（二）转氨基作用是 氨基酸的氨基在转氨酶作用下，转移到酮酸的羰基上使酮酸变成相应的 氨基酸，而原来的氨基酸失去氨基生成相应的酮酸

18、。1、反应式：大多数氨基酸可参与转氨基作用，赖氨酸（Gly)甘氨酸，羟脯氨酸除外。2、转氨酶：（天冬氨酸氨基转移酶）谷草转氨酶（GOT)催化谷氨酸与草酰乙酸之间的转氨基作用；（丙氨酸氨基转移酶）谷丙转氨酶（GPT)。催化谷氨酸与-酮酸戊二酸之间的转氨基作用。3、转氨基作用的机制：转氨酶都是以磷酸吡哆醛作为辅酶。（三）联合脱氨基作用1、概念：是将转氨基作用和脱氨基作用偶联在一起的脱氨基方式。2、类型：（1）转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联（2)转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联二、氨基酸的脱羧基作用脱羧基作用：氨基酸在脱羧酶的作用下，脱羧产生co2和有机胺的过程。（一）-氨基丁酸（GABA)由谷

19、氨酸脱羧基形成，主要存在于脑组织中，是具有抑制作用的神经递质。（二）腐胺：腐胺发现于腐败肉中，是鸟氨酸脱羧的产物。鸟氨酸来源于精氨酸的水解。（三）组胺： 组胺是组氨酸在组氨酸脱羧酶的催化下，脱去羧基生成的。它是一种强烈的血管扩张剂。三、氨的代谢1、氨的来源：氨基酸的脱氨基作用（主要来源）肠道吸收：食物中的蛋白质经肠道腐败作用产生氨和尿素自体液渗入肠腔，在肠道pH 较低时，NH3与H+形成NH4+不易吸收，而从粪便排出；而当肠道的pH偏高时，氨的吸收增加。 肾脏的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下，水解生成谷氨酸和氨。2、氨的去路：具有毒性NH3在动物体中两种转化方式：（1）NH3谷氨酰胺重新利用(2

20、)NH3转变成废物排出体外：人和哺乳动物：将氨转变成尿素排除解毒。（一）氨的转运1、氨须经特殊的转运方式转运到肝脏，在肝脏合成尿素后随尿排出体外。2、氨的2种转运方式：谷氨酰胺形式；丙氨酸形式。3、转运1分子Ala相当于转运1分子氨和1分子丙酮酸进入肝脏，即去除NH3，又避免了丙酮酸或乳酸在肌肉中堆积，这就是G-丙氨酸在肌肉和肝脏间循环的意义。（二）尿素的形成1、生成部位：尿素循环（鸟氨酸循环）由4步酶促反应组成，第1步发生在线粒体内，其余3步发生在胞液中。2、意义：形成1分子尿素可清除2分子氨和1分子CO2，同时消耗3分子ATP，4个高能磷酸键。四、氨基酸碳架-酮酸的转化1、氨基酸碳架在分解

21、途径中可分别形成乙酰CoA、草酰乙酸、-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸5种产物而进入三羧酸循环。最后氧化为CO2和H2O。 其中乙酰CoA是进入柠檬酸循环的主要物质。2、必须氨基酸和非必须氨基酸3、氨基酸合成的原料：TCA循环，EMP途径和磷酸戊糖途径的中间产物五、CO2的代谢氨基酸脱羧形成的CO2大部分直接排到细胞外，小部分可通过丙酮酸羧化支路被固定，生成草酰乙酸或苹果酸。这些有机酸的生成对于三羧酸循环及通过三羧酸循环产生发酵产物（如柠檬酸、谷氨酸、延胡索酸、苹果酸等）有促进作用。六、个别氨基酸的代谢（一）一碳单位：某些氨基酸在代谢过程中，可分解产生 含有一个碳原子的化学基团，称为一碳单位

22、或一碳基团。（二）一碳单位代谢的生物学意义1、与机体内其他代谢有广泛联系，除与许多氨基酸有联系外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成。2、与s-酰苷甲硫氨酸的生物合成直接有关。3、是机体内各种化合物甲基化的甲基来源。4、许多带有甲基的化合物具有重要的生物学功能。如：肾上腺素、肌酸、卵磷脂等。5、嘌呤和嘧啶是合成核酸的重要成分。9.3氨基酸的合成代谢1、不同生物合成氨基酸的能力不同，植物和许多细菌能合成全部20种氨基酸，人和其他哺乳动物只能合成部分氨基酸，还必须从食物中获取某些所需要的氨基酸，并用于合成自身的蛋白质。机体不能自己合成，必须从外界获取的氨基酸，称为必需氨基酸。机体能自己合成的氨基酸，称为非

23、必需氨基酸。2、动物种类不同，所需的必需氨基酸也不同。人体只能合成12种氨基酸（组氨酸、精氨酸。丙氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、酪氨酸），另外8种氨基酸（苯丙氨酸、赖氨酸。异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸）人体不能自己合成，只能从食物中获得，为必需氨基酸。对于婴幼儿，由于精氨酸和组氨酸合成速度较慢，常常不能满足机体代谢的需要，也须从食物中补充，故称为半必需氨基酸。3、不同氨基酸的生物合成途径虽各不相同，但它们都有一个共同的特征，概括地说，各种氨基酸碳架的形成不是以CO2和NH3为起始材料从头合成，而是起始于三羧酸循环、糖酵解途径

24、和磷酸戊糖途径的中间代谢物。根据生物合成起始物代谢中间体的不同，可将氨基酸的生物合成途径归纳为6族。它们的氨基多来自谷氨酸的转氨基反应。一、谷氨酸族氨基酸的合成：谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸由三羧酸循环中间产物一酮戊二酸衍生而来，属于谷氨酸族。二、天冬氨酸族氨基酸的合成：天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、苏氨酸和赖氨酸均属于天冬氨酸族氨基酸，草酸乙酸为其提供碳架。三、丙氨酸族氨基酸的合成：丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸由丙酮酸衍生而来，属于丙氨酸族。四、丝氨酸族氨基酸的合成：丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸属于丝氨酸族，3-磷酸甘油酸为其提供碳架。9.4核苷酸的代谢1、核苷酸为许多重要的活性物质的组成成分，参

25、与细胞许多的生化反应。2、核苷酸的作用：核苷酸是核酸生物合成的前体；核苷酸参与了一些物质的代谢，如多糖、磷脂的合成等；ATP是代谢中能量的转运工具，是最重要的高能分子，GTP和UTP亦可在某些反应中供能；腺苷酸是3种重要的辅酶（烟酰胺核苷酸、黄素腺瞟呤二核苷酸和CoA的组分）某些核苷酸是代谢的调节物质，如cAMP在生物体细胞内具有传递生理信息的重要作用，被称为第二信使。一、核酸的降解1、核酸是由核苷酸以3 ，5磷酸二酯键连接而成的大分子。2、核酸分解代谢的第一步是水解连接核苷酸之间的磷酸二酯键，生成寡核苷酸或单核昔酸。磷酸二酯酶可以催化这一解聚作用。3、在磷酸二酯酶类中，根据底物的专一性分为R

26、NA酶和DNA酶，两者统称为核酸酶。根据切割位点不同，又可分为从核酸分子内部切断多核苷酸链的核酸内切酶及从多核苷酸链末端逐个切下核苷酸的核酸外切酶。具有位点识别专一性的内切酶又称为限制性内切酶。二、嘌呤碱代谢的产物：人、猿、鸟类、某些爬虫和昆虫尿酸。三、嘧啶碱的分解：高等动物在肝脏中进行9.5核苷酸的生物合成1、核苷酸的合成代谢有两条途径：（1）是以简单物质“从头合成” 核苷酸；（2）是利用碱基或核苷合成核苷酸。为核苷酸合成的补救途径。以便更经济地利用已有的成分，是次要途径。2、补救途径中碱基不用从头合成，而是直接利用细胞内核苷酸降解生成的嘌呤碱基和嘧啶碱基。补救途径实际上是核苷酸降解产物的再

27、利用，是一条省能的生物合成核苷酸途径。第十章：核酸及蛋白质的生物合成中心法则：DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代；通过转录和翻译，将遗传信息传递给mRNA，再传递给蛋白质分子，从而决定生物的表现型。DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。10.1 DNA的生物合成1、 DNA复制的特点1、 半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。2、 密度梯度试验（证明半保留复制）3、 半保留复制的意义：按半保留方式复制，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留

28、了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。二、固定起点的双向复制与复制叉1、DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环复制）。2、DNA复制时，局部双链解开形成两条单链，这种叉状结构称为复制叉。三、半不连续复制1、以35方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为53，这一条链被称为先导链或领头链。2、而以53方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是53，这条链被称为后随链。复制中的DNA短链（不连续片段）称为冈崎片段。四、需

29、要引物1、参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3端自由羟基（3-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。2、RNA引物的大小，在原核生物中通常为50100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。10.2 DNA复制的酶学1、底物：以四种脱氧核糖核酸为底物，即dATP，dGTP，dCTP，dTTP。2、模板：DNA复制是模板依赖性的，必须要以亲代DNA链作为模板。亲代DNA的两股链解开后，可分别作为模板进行复制。3、RNA引物：在DNA复制中需要许多个RNA引物，它们由引发体合成。引发体：由引发前体与引物酶组装而成。（1）

30、引发前体是由若干蛋白因子聚合而成的复合体。在原核生物中，引发前体至少由六种蛋白因子构成。分别与引物的预合成和复制起始点识别有关。（2）引物酶本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶，该酶以DNA为模板，合成一段RNA短链引物(primer)，以提供自由的3'-OH，使子代DNA链能够开始聚合。4、DNA聚合酶5、DNA复制的保真性：为了保证遗传的稳定，DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关：a. 遵守严格的碱基配对规律；b. DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择；c. 对复制过程中出现的错误及时进行校正。五、DNA的复制过程1、复制的起始：DNA复制的起始由预

31、引发和引发两步构成：（1）预引发：解旋解链，形成复制叉：由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。SSB结合在两条单链DNA上，形成复制叉。（2）引发体组装：由蛋白因子（如DnaA等）识别复制起始点，并与其他蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。引发：在引物酶的催化下，以DNA为模板，合成一段短的RNA片段，从而获得3'端自由羟基（3'-OH）。2、复制的延长3、复制的终止：a.去除引物填补缺口b.连接冈崎片段c.真核生物端粒telomere的形成六、DNA的修复1、DNA的损伤：由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何

32、异常的改变称为DNA的损伤，也称为突变。2、常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联，链的断裂，重组等。（1）引起突变的因素a. 自发因素b. 物理因素：由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。c. 化学因素（2）DNA突变的类型3、 损伤的修复：DNA损伤的修复方式可分为直接修复和取代修复两大类。SOS修复：（1）这是一种在DNA分子受到较大范围损伤并且使复制受到抑制时出现的修复机制，以SOS借喻细胞处于危急状态。（2）DNA分子受到长片段高密度损伤，使DNA复制过程在损伤部位受到抑制。损伤诱导一种特异性较低的新的DNA聚合酶，以及重组酶等的产生。（3）由这些特异性较低的酶继续催

33、化损伤部位DNA的复制，复制完成后，保留许多错误的碱基，从而造成突变。七、DNA的反转录1、DNA反转录由反转录酶催化，反转录酶催化的聚合反应要求有RNA模板、引物、四种dNTP、Mg2+，模板方向3´5´，新链合成方向5´3´。2、反转录酶是一种多功能酶，其专一性不高，除催化反转录合成DNA外，还具有以下功能：（1）以DNA为模板，合成互补的DNA链，形成DNA双螺旋；（2）具有5´3´， 3´5´外切酶活力；（3）有核糖核酸酶H活力,专门水解RNA-DNA杂种分子中的RNA。3、反转录酶不仅可利用其病毒RNA为

34、模板合成DNA，还可以利用其他RNA为模板合成DNA，因此，该酶可作为工具酶。10.3 RNA的转录与加工1、 在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA链为模板合成RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。2、经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA，tRNA，mRNA。一、RNA转录的特点1、不对称性 2、连续性 3、单向性 4、有特定的起始点和终止位点二、参与RNA转录的物质（分子）1、底物：四种核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。2、模板：以一段单链DNA作为模板。3、RNA聚合酶：这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶。该酶在单链DNA模板以及四种

35、核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5'3'聚合RNA。4、终止因子：在基因末端起着终止转录的作用的特殊碱基序列。三、RNA转录过程1、识别：位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子。2、起始3、延长4、终止：协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子则称为终止因子。10.4蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再具体地解译为蛋白质中氨基酸的排列顺序，这一过程被称为翻译。1、蛋白质合成的模板mRNA：mRNA编码区内每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体称为密码子。（1）遗传密码的特点：连续性、通用性、兼并