生物化学甲复习重点

1、编辑ppt酶酶概念：酶、核酶、同工酶、抗体酶、酶的活性中心、米概念：酶、核酶、同工酶、抗体酶、酶的活性中心、米氏常数（氏常数（KmKm）、反馈调节、别构酶）、反馈调节、别构酶/ /别构效应、酶原别构效应、酶原酶催化作用的特点酶催化作用的特点酶的组成及酶的辅因子酶的组成及酶的辅因子酶的分类酶的分类酶的活力与比活力酶的活力与比活力酶活性部位的特点酶活性部位的特点酶作用机制及其假说酶作用机制及其假说米氏方程式的推导米氏方程式的推导酶浓度、酶浓度、pH、温度对酶反应速度的影响、温度对酶反应速度的影响抑制剂对酶反应的影响抑制剂对酶反应的影响编辑ppt3.3.酶的辅因子酶的辅因子p 酶的辅因子是酶的对热稳

2、定的非蛋白小分子物质部分，其酶的辅因子是酶的对热稳定的非蛋白小分子物质部分，其主要作用是作为电子、原子或某些基团的载体参与反应并主要作用是作为电子、原子或某些基团的载体参与反应并促进整个催化过程。促进整个催化过程。(1)(1)传递电子体：如传递电子体：如 卟啉铁、铁硫簇；卟啉铁、铁硫簇；(2)(2)传递氢（递氢体）：如传递氢（递氢体）：如 FMN/FADFMN/FAD、NAD/NADPNAD/NADP、C C0 0Q Q、硫辛酸；、硫辛酸；(3)(3)传递酰基体：如传递酰基体：如 C C0 0A A、TPPTPP、硫辛酸；、硫辛酸；(4)(4)传递一碳基团：如传递一碳基团：如 四氢叶酸；四氢叶

3、酸；(5)(5)传递磷酸基：如传递磷酸基：如 ATPATP，GTPGTP；(6)(6)其它作用：其它作用： 转氨基，如转氨基，如 V VB6B6（磷酸砒哆醛）（磷酸砒哆醛） ；传递；传递COCO2 2，如如 生物素生物素。编辑ppt酶活性部位的特点酶活性部位的特点结合中心结合中心催化中心催化中心与与S S结合决定酶促结合决定酶促反应的反应的专一性专一性促进促进S S发生化学变化发生化学变化决定酶促反应的决定酶促反应的性质性质活性中心活性中心编辑pptp米氏方程。V=Vmax SKm + S编辑ppt例1、某酶的Km为2.410-4mol/L，在底物浓度为0.05mol/L时，该酶的反应速度为1

4、28m/min，求在底物浓度为6.310-3mol/L、110-4mol/L时，该酶的反应速度分别是多少？从计算结果可得出什么规律？解析：先求Vmax:因为v=VmaxS/(Km+S)，则Vmax=v(Km+S)/S=(12810-3（mmol/min）0.05)/0.05=0.128mmol/min当S=6.310-3mol/L时，v=VmaxS/(Km+S)=（0.1286.310-3）/6.310-3=0.128mmol/min当S=110-4mol/L时，v=VmaxS/(Km+S)=（0.128110-4）/（2.410-4+110-4）=0.038mmol/min规律：当SKm时，

5、v=Vmax。 编辑ppt米氏方程的意义米氏方程的意义 米氏常数为反应速度是最大反应速度一半时的底物浓度，米氏常数为反应速度是最大反应速度一半时的底物浓度，K Km m单位为摩尔浓度（单位为摩尔浓度（mol/Lmol/L） K Km m对于特定的反应条件而言是一个特征常数。它只与酶对于特定的反应条件而言是一个特征常数。它只与酶的性质有关而与酶的浓度无关，不同的酶，具有不同的的性质有关而与酶的浓度无关，不同的酶，具有不同的K Km m值。值。 K Km m值作为常数只是对固定的底物、一定的温度、一定的值作为常数只是对固定的底物、一定的温度、一定的pHpH等条件而言的。等条件而言的。 K Km m

6、值可以反映酶同底物的亲和力。值可以反映酶同底物的亲和力。编辑ppt 反应速度与酶浓度成正比反应速度与酶浓度成正比 SEVE 0 0酶酶浓浓度度反反应应速速度度 酶反应的最适酶反应的最适pH（optimum pH） 反反应应速速度度pH最最适适p pH H68100在一定的在一定的pHpH下下, , 酶具酶具有最大的催化活性有最大的催化活性, ,通通常称此常称此pHpH为最适为最适pHpH。编辑ppt(1) (1) 可逆抑制作用：可逆抑制作用： 抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或

7、全部恢复抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。酶的活性。 根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为以下几类：根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为以下几类： 竞争性抑制竞争性抑制- - 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用 非竞争性抑制非竞争性抑制 - - 亮氨酸是精氨酸酶的非竞争性抑制亮氨酸是精氨酸酶的非竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制 - - 肼类化合物对胃蛋白酶的抑制作用肼类化合物对胃蛋白酶的抑制作用混合性抑制混合性抑制 （mixed inhibition) )(2) 不可逆抑制作用不可逆抑制作用：烷化剂烷化剂可使酶中巯基烷化，从而使酶失活可使

8、酶中巯基烷化，从而使酶失活 编辑ppt激素和信号转导激素和信号转导概念概念: : 激素、内分泌、反馈调节、受体激素、内分泌、反馈调节、受体/ /配体、激动剂配体、激动剂/ /拮抗剂、第二信使、核受体、拮抗剂、第二信使、核受体、G G蛋白蛋白GPCRGPCR之之G G蛋白与小蛋白与小G G蛋白的异同蛋白的异同蛋白磷酸化在信号转导中的作用蛋白磷酸化在信号转导中的作用活化活化PKCPKC和和PKAPKA的信号通路的信号通路酪氨酸蛋白激酶途径酪氨酸蛋白激酶途径编辑ppt脂质与细胞膜脂质与细胞膜什么是必需脂肪酸什么是必需脂肪酸血浆脂蛋白血浆脂蛋白胆固醇的生理作用胆固醇的生理作用生物膜的流动镶嵌模型生物膜

9、的流动镶嵌模型生物膜的简单扩散、促进扩散、主生物膜的简单扩散、促进扩散、主动转运动转运生物膜的渗透（生物膜的渗透（osmosis）编辑ppt核酸核酸碱基的种类碱基的种类 G G、A A、T T、C C、U UDNADNA的碱基组成及规律的碱基组成及规律- Chargaff- Chargaff规则规则基因与基因组基因与基因组 C C值悖论值悖论DNADNA的二级结构的二级结构 DNA DNA双螺旋结构双螺旋结构人类基因组计划的内容及其意义人类基因组计划的内容及其意义真核生物染色体真核生物染色体原核生物和真核生物的特点原核生物和真核生物的特点RNARNA与其它小分子与其它小分子RNARNADNAD

10、NA和和RNARNA的理化性质的理化性质核酸的理化性质核酸的理化性质 紫外吸收特性、变性和复性、分子紫外吸收特性、变性和复性、分子杂交、杂交、TmTm、增色效应、增色效应编辑ppt Erwin Chargaff showed the amounts of the four bases on DNA ( A,T,C,G) In a body or somatic cell: A = 30.3% T = 30.3% G = 19.5% C = 19.9%must pair with must pair with 编辑ppt碱基的同分异构形式碱基的同分异构形式内酰胺型（酮式）内酰胺型（酮式）内酰亚胺

11、型（烯醇式）内酰亚胺型（烯醇式）双内酰亚胺型双内酰亚胺型游离碱基因游离碱基因pHpH不同而有以下集中同分异构体：不同而有以下集中同分异构体：我们通常指的是我们通常指的是pH = 7 pH = 7 内酰胺型的嘌呤和嘧啶内酰胺型的嘌呤和嘧啶编辑pptDNA双螺旋结构的特点双螺旋结构的特点DNADNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链链( (简称简称DNADNA单链单链) )组成。两条链沿着组成。两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。螺旋中的两条链方向相反，即结构。螺旋中的两条链方向相反，即其中一条链的方向为其中一条链的方向为5353

12、，而另，而另一条链的方向为一条链的方向为3535。螺旋横截面的直径约为螺旋横截面的直径约为2 nm2 nm，每条链，每条链相邻两个碱基平面之间的距离为相邻两个碱基平面之间的距离为0.34 0.34 nmnm，每，每1010个核苷酸形成一个螺旋，其个核苷酸形成一个螺旋，其螺矩（即螺旋旋转一圈）高度为螺矩（即螺旋旋转一圈）高度为3.4 3.4 nmnm。链之间的螺旋形凹槽，一条较浅，宽链之间的螺旋形凹槽，一条较浅，宽度为度为0.6nm0.6nm，深度为，深度为0.75nm0.75nm；另一条；另一条较深，宽度为较深，宽度为1.2nm1.2nm，深度为，深度为0.85nm0.85nm。编辑pptDN

13、A二级结构的其它形式二级结构的其它形式B-DNA B-DNA 是生物体内最常见的是生物体内最常见的右手双螺旋结构。右手双螺旋结构。A-DNA A-DNA 仍然是右手双螺旋结仍然是右手双螺旋结构，但每个碱基对上升构，但每个碱基对上升0.28nM0.28nM，每个螺旋每个螺旋1111个碱基对，同一种个碱基对，同一种DNADNA分子的分子的A A型要比型要比B B型短，而螺型短，而螺旋直径大。在正常生理状态下还旋直径大。在正常生理状态下还未发现未发现A-DNAA-DNA。Z-DNA Z-DNA 左手双螺旋结构。是左手双螺旋结构。是Alexander RichAlexander Rich在在19791

14、979年研究年研究CGCGCGDNACGCGCGDNA寡聚体发现了左手螺寡聚体发现了左手螺旋，呈旋，呈“锯齿状锯齿状”的的Z-DNAZ-DNA，每，每个螺旋有个螺旋有1212个碱基对，每个碱基个碱基对，每个碱基对上升对上升0.370.37；只有一条大沟，而；只有一条大沟，而无小沟。有证据表明在生理状态无小沟。有证据表明在生理状态下有下有Z-DNAZ-DNA片段存在，并可能调片段存在，并可能调节一些基因表达或在遗传重组中节一些基因表达或在遗传重组中起作用起作用编辑pptHGPHGP主要任务及内容主要任务及内容代表性论文：代表性论文： 美国美国 Science, Vol. 291, No. 550

15、7 Science, Vol. 291, No. 5507 英国英国 Nature , Vol.409, p.860Nature , Vol.409, p.860编辑ppt酸水解酸水解 糖苷键和磷酸酯键都能被酸水解糖苷键和磷酸酯键都能被酸水解碱水解碱水解 RNA的磷酸酯键易被碱水解；强碱可将的磷酸酯键易被碱水解；强碱可将RNA水解成水解成3-单核苷单核苷酸和酸和2-单核苷酸。单核苷酸。 但但DNA磷酸酯键不易被碱水解，因为磷酸酯键不易被碱水解，因为DNA的的2位置上没有游离位置上没有游离的的-OH（DNA的五碳糖是去氧核糖），以致无法形成的五碳糖是去氧核糖），以致无法形成2和和3-环环形磷酸盐

16、之中间产物，所以不能和碱发生反应。形磷酸盐之中间产物，所以不能和碱发生反应。酶水解酶水解 核酸外切酶、内切酶、限制性内切酶核酸外切酶、内切酶、限制性内切酶 粘性未端（粘性未端（cohesive end/sticky end） 平整末端（平整末端（blunt end）核酸的水解核酸的水解编辑ppt核苷酸、核苷酸、RNARNA、DNADNA紫外吸收的区别紫外吸收的区别吸光度吸光度波长波长260nm游离核苷酸游离核苷酸RNA或单链或单链DNADNA编辑ppt紫外分光光度法紫外分光光度法 首先根据首先根据A A260260/A/A280280的比值判断核酸样品的纯度的比值判断核酸样品的纯度纯纯DNAD

17、NA：A A260260/A/A280280=1.8 =1.8 纯纯RNARNA：A A260260/A/A280280=2.0=2.0（若样品中含有杂蛋白或苯酚，则（若样品中含有杂蛋白或苯酚，则A A260260/A/A280280比值明显降低）比值明显降低）纯的核酸样品可根据纯的核酸样品可根据260nm260nm的光吸收值算出其含量的光吸收值算出其含量若若260nm260nm光吸收值为光吸收值为1 1相当于相当于50g/ml50g/ml双螺旋双螺旋DNADNA或相当于或相当于40g/ml40g/ml单链单链DNADNA或或RNARNA或相当于或相当于20g/ml20g/ml寡核苷酸。寡核苷

18、酸。编辑ppt热变性和热变性和TmTmDNADNA的变性过程是突变性的，它的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。因在很窄的温度区间内完成。因此，通常将紫外吸收的增加量此，通常将紫外吸收的增加量达最大量一半时的温度称熔解达最大量一半时的温度称熔解温度，用温度，用Tm表示。表示。一般一般DNADNA的的Tm值在值在70-8570-85 C C之间。之间。DNADNA的的Tm值与分子中的值与分子中的G G和和C C的含的含量有关。量有关。G G和和C C的含量高，的含量高，Tm值高。因而值高。因而测定测定TmTm值，可反映值，可反映DNADNA分子中分子中G, G, C C含量，可通过经验

19、公式计算：含量，可通过经验公式计算：（G+C)%=(Tm-69.3)X2.44G+C)%=(Tm-69.3)X2.44编辑ppt核酸的复性核酸的复性变性核酸的互补链在适当的条件下，变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程称为重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。复性。DNADNA复性后，一系列性质将得到恢复，复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应。复，具有减色效应。将热变性的将热变性的DNADNA骤然冷却至低温时，骤然冷却至低温时，DNADNA不可能复性。变性的不可能复性。变性的DNADNA缓慢冷却缓慢

20、冷却时可复性，因此又称为时可复性，因此又称为“退火退火”。 退火温度退火温度Tm2525复性影响因素复性影响因素 片段浓度片段浓度/ /片段大小片段大小/ /片段复杂性（重片段复杂性（重复序列数目）复序列数目）/ / 溶液离子强度溶液离子强度 编辑ppt分子杂交分子杂交当两条不同来源的当两条不同来源的DNADNA（或（或RNARNA）链或）链或DNADNA链与链与RNARNA链之间存在互补的碱基序列链之间存在互补的碱基序列时，在一定条件下可以通过互相配对形时，在一定条件下可以通过互相配对形成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。形成杂交分子的过程称为分子杂交形成

21、杂交分子的过程称为分子杂交（molecular hybridizationmolecular hybridization） 。核酸探针（核酸探针（nucleic acid probenucleic acid probe）: :某某一具有特定序列并且用同位素或其他化一具有特定序列并且用同位素或其他化学方法标记的学方法标记的DNADNA或或RNARNA片段。通常是人片段。通常是人工合成的。工合成的。核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研究中具有重要意义。究中具有重要意义。分子杂交图分子杂交图编辑ppt氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成必需

22、氨基酸中必需氨基酸中ArgArg、MetMet和和PhePhe的重要性的重要性芳香氨基酸芳香氨基酸PhePhe、TrpTrp、TyrTyr的合成的合成 - - 莽草酸途径莽草酸途径合成氨基酸的主要途径合成氨基酸的主要途径 嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的生物合成乙酰乙酰CoACoA的穿膜转运的穿膜转运 脂肪酸合成酶及脂肪酸从头合成脂肪酸合成酶及脂肪酸从头合成胆固醇在体内的代谢途径胆固醇在体内的代谢途径脂类代谢的调节脂类代谢的调节编辑ppt嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的生物合成 -从头合成途径（从头合成途径（De novo synthesis） 首先合成首先合成IMP 定义：定义：5-5-磷酸

23、核糖磷酸核糖 + aa + CO+ aa + CO2 2嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸 场所：主要在肝脏场所：主要在肝脏 比例：通常占比例：通常占95%95%AMP GMPIMP所有嘌呤核苷酸均由所有嘌呤核苷酸均由IMPIMP（次黄嘌呤核苷酸）合成（次黄嘌呤核苷酸）合成编辑ppt 所有嘌呤核苷酸均由所有嘌呤核苷酸均由IMPIMP（次黄嘌呤核苷酸）合成；（次黄嘌呤核苷酸）合成； PRPPPRPP：5-5-磷酸核糖焦磷酸；磷酸核糖焦磷酸； 5-5-磷酸核糖磷酸核糖 + PPi PRPP+ PPi PRPP磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶编辑ppt尿苷酸（尿苷酸（UMP）的合成：）的合成： -从头合成

24、途径（从头合成途径（De novo synthesisDe novo synthesis） 第一阶段：合成氨甲酰磷酸第一阶段：合成氨甲酰磷酸 第二阶段第二阶段: : 嘧啶核的形成，包括反应嘧啶核的形成，包括反应2 2，3 3，4 4 第三阶段：形成尿苷酸第三阶段：形成尿苷酸, , 包括反应包括反应5 5，6 6 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶：线粒体：线粒体 尿素合成尿素合成 氨基酸代谢氨基酸代谢氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶：细胞质：细胞质 嘧啶合成嘧啶合成 核苷酸代谢核苷酸代谢编辑ppt乙酰乙酰CoACoA的穿膜转运的穿膜转运 乙酰乙酰CoACoA进入细胞质进入细胞质- - 柠檬酸穿梭

25、系统柠檬酸穿梭系统 碳源碳源乙酰乙酰CoACoA（多存在于线粒体）（多存在于线粒体）脂肪酸合成部位脂肪酸合成部位细胞质中细胞质中 脂酰脂酰CoACoA进入线粒进入线粒- -肉毒碱肉毒碱( (carnitine) )作为载体作为载体 编辑ppt脂肪酸合成酶复合体脂肪酸合成酶复合体 （Fatty acid synthase complex ）一种拥有一种拥有ACP和和6 6个酶组成的酶复合体个酶组成的酶复合体 酰基载体蛋白（酰基载体蛋白（Acyl carrier protein/ACP） -酮基酰基酮基酰基-ACP-ACP合成酶（合成酶（-Ketoacyl-ACP synthase） 二酰二酰-

26、-辅酶辅酶A-ACPA-ACP转移酶（转移酶（Malonyl-CoA-ACP transferase） -酮基酰基酮基酰基-ACP-ACP还原酶（还原酶（-Ketoacyl-ACP reductase） -羟脂酰羟脂酰ACPACP脱水酶（脱水酶（-Hydroxacyl-ACP dehydratase） 烯脂酰烯脂酰ACPACP还原酶（还原酶（Enoyl-ACP reductase） 乙酰乙酰CoACoAACPACP转酰基酶转酰基酶（Acetyl-CoA-ACP transacetylase） 在细菌及植物细胞中，这种复合体是由在细菌及植物细胞中，这种复合体是由7 7个分离的多肽（分别为个分离的

27、多肽（分别为7 7个活化位置）组成个活化位置）组成 在酵母菌中则是分成在酵母菌中则是分成2 2个多肽个多肽 脊椎动物而言，脊椎动物而言，7 7个活化位置是分布于单一的一个多肽之上个活化位置是分布于单一的一个多肽之上 编辑ppt脂酸合成总结：脂酸合成总结： 脂酸合成和脂酸降解的比较脂酸合成和脂酸降解的比较 区别点区别点合成合成分解分解(-OX(-OX）亚细胞部位亚细胞部位胞液胞液线粒体线粒体酰基载体酰基载体ACPACPCoACoA二碳片段二碳片段丙二酰丙二酰CoACoA乙酰乙酰CoACoA还原当量还原当量NADPHNADPHFADFAD、NADNAD+ +HCOHCO3 3- -和柠檬酸和柠檬酸

28、需要需要不需要不需要能量变化能量变化消耗消耗7ATP7ATP14NADPH14NADPH产生产生106ATP106ATPFADFAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸） 还原型辅酶还原型辅酶(NADPHNADPH) )，学名烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，学名烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 编辑pptDNADNA的复制的复制概念：复制概念：复制/ /复制叉、复制原点、冈崎片段、前导链复制叉、复制原点、冈崎片段、前导链/ /滞后滞后链、链、DNADNA聚合酶、反转录、端粒聚合酶、反转录、端粒/ /端粒酶、引物酶端粒酶、引物酶/ /解螺旋酶解螺旋酶 / /拓扑异构酶拓扑异构酶中心法则的含义中心法则的含义DNA

29、DNA的半保留、不连续复制的半保留、不连续复制DNADNA复制有关的酶和因子复制有关的酶和因子原核和真核原核和真核DNADNA聚合酶的比较聚合酶的比较反转录（反转录（ reverse transcriptionreverse transcription）真核生物真核生物DNADNA复制与原核生物复制与原核生物DNADNA复制大体相同，但有差异复制大体相同，但有差异DNADNA的损伤和修复的损伤和修复编辑ppt中心法则（中心法则（The Central Dogma）p General Transfers： DNA DNA DNA RNA RNA Proteinp Special Transfer

30、s： RNA RNA RNA DNA DNA Proteinp Unknown Transfers （never occur）： Protein Protein Protein DNA Protein RNA 编辑ppt前导链前导链冈崎片段冈崎片段滞后链滞后链 DNA DNA的半保留不连续复制的半保留不连续复制semi-discontinuous replication编辑pptDNADNA聚合酶（聚合酶（DNA polymeraseDNA polymerase） DNADNA聚合酶催化的反应聚合酶催化的反应 在大肠杆菌中至少发现了五种在大肠杆菌中至少发现了五种DNA polymeraseDN

31、A polymerase，分别是，分别是DNA DNA polymerase Ipolymerase I、IIII、IIIIII、IVIV和和V V，其中，其中Polymerase IPolymerase I发现发现最早（最早（19561956年），而年），而polymerase IVpolymerase IV和和V V直到直到19991999年才发现。年才发现。 DNADNA聚合酶的作用机理聚合酶的作用机理- -多聚核苷酸是通过一个核苷酸的多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C C3 3-OH -OH 与另一分子核苷酸的与另一分子核苷酸的5-5-磷酸基形成磷酸基形成3,5-3,5-磷磷酸二酯键相连而

32、成的链状聚合物。酸二酯键相连而成的链状聚合物。 ndATP ndGTP ndCTP ndTTP模板（模板（DNA），引物（），引物（RNA，DNA），），Me2+DNA聚合酶聚合酶DNA 4nPPi编辑ppt用胰蛋白酶或其他蛋白水解酶处理用胰蛋白酶或其他蛋白水解酶处理DNA pol IDNA pol I可可以得到两个片段以得到两个片段。A.A.大片段：第大片段：第324324928928氨基酸残基组成，氨基酸残基组成，M Mr68000r68000， 具有聚合酶的活性和具有聚合酶的活性和3535核酸外切酶核酸外切酶 的活性，这大片段称的活性，这大片段称Klenow fragmentKlenow

33、 fragment。 B.B.小片段：第小片段：第1 1323323个氨基酸残基组成，个氨基酸残基组成，M Mr 35000r 35000， 具有具有5353核酸外切酶的活性。核酸外切酶的活性。 编辑ppt大肠杆菌三种大肠杆菌三种DNADNA聚合酶的比较聚合酶的比较pol Ipol Ipol IIpol IIpol IIIpol III分子量分子量103Kd103Kd88Kd88Kd900Kd900Kd不同种类亚基数目不同种类亚基数目1 1 7 7 10 10每个细胞的分子数每个细胞的分子数4004001001001010生物学活性生物学活性1 10.050.0515155353聚合酶活性聚合

34、酶活性3535外切酶活性外切酶活性5353外切酶活性外切酶活性功能功能 校正，修复，校正，修复，去除去除RNARNA引物引物修复修复复制复制（5353聚聚合作用）合作用）编辑ppt哺乳动物哺乳动物DNADNA聚合物聚合物定位定位细胞核细胞核细胞核细胞核线粒体线粒体细胞核细胞核细胞核细胞核聚合方向：聚合方向：53 53 外切酶活性外切酶活性3535功能功能引物引物 合成合成修复修复线粒体线粒体DNADNA合成合成核核DNA DNA 合成合成修复修复编辑ppt真核生物中复制起始区真核生物中复制起始区p 酿酒酵母基因组酿酒酵母基因组DNADNA片断插入到无复制功能的质粒中，发片断插入到无复制功能的质

35、粒中，发现了能够使重组现了能够使重组DNADNA分子在酵母中自主复制的酵母基因组分子在酵母中自主复制的酵母基因组顺序，称为自主复制顺序（顺序，称为自主复制顺序（autonomously replicating autonomously replicating sequencessequences）或叫）或叫ARSARS元件。元件。p 在一个在一个180 180 bpbp的的ARSARS（ARS1ARS1）中鉴定出了一个复制起始）中鉴定出了一个复制起始必需元件，即必需元件，即15 15 bpbp的元件的元件A,A,和另外三个能够提高起始效和另外三个能够提高起始效率的短片断，分别称为率的短片断，分

36、别称为B1B1、B2B2和和B3B3。p 比较一下酵母中多种比较一下酵母中多种ARSARS元件可发现有元件可发现有11bp11bp的保守顺序的保守顺序: : A/TTTTATA/GTTTA/Tp A A和和B1B1是由是由6 6个蛋白质亚基构成的起始识别复合物个蛋白质亚基构成的起始识别复合物（origin recognition complexorigin recognition complex，ORCORC）的结合部位。一）的结合部位。一旦被旦被CDKs(CyclinCDKs(Cyclin-dependent -dependent kinaseskinases) )激活，激活，ORCORC允

37、许允许DNADNA双链打开，为双链打开，为DNADNA聚合酶提供模板。聚合酶提供模板。编辑ppt反转录（逆转录，反转录（逆转录，reverse transcriptionreverse transcription） DNADNA转录转录反反转录转录RNARNA反转录酶催化反转录酶催化的反应的反应: :n n1 1 dATP dATP n n2 2 dGTP dGTP n n3 3 dCTP dCTP n n4 4 dTTP dTTPRNARNA，引物，引物，MgMg2+2+还原剂，反转录酶还原剂，反转录酶cDNA + (ncDNA + (n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n+n4 4) P

38、Pi) PPi编辑pptRNARNA生物合成（转录）生物合成（转录）概念：转录、有意义链、概念：转录、有意义链、RNARNA聚合酶聚合酶/ /全酶全酶/ /核心酶、启核心酶、启动子动子/TATA/TATA盒盒/ /增强子、增强子、 因子因子/ / 因子、内含子因子、内含子/RNA/RNA剪接（剪接（splicingsplicing）、）、snRNA/hnRNAsnRNA/hnRNA转录生成的转录生成的RNARNA主要的是主要的是rRNArRNA，tRNAtRNA，mRNAmRNARNARNA转录合成的特点转录合成的特点真核生物与原核生物启动子真核生物与原核生物启动子RNARNA转录的起始、延长

39、和终止转录的起始、延长和终止真核生物与原核生物转录的主要区别真核生物与原核生物转录的主要区别编辑pptRNARNA转录合成的特点转录合成的特点p 转录的不对称性转录的不对称性p 转录的连续性转录的连续性p 转录的单向性转录的单向性p 有特定的起始和终止位点有特定的起始和终止位点编辑pptRNARNA转录合成的条件转录合成的条件（8 8）RNARNA聚合酶聚合酶 - - DNA directed/dependent RNA polymerase(DDRPase)催化的反应：催化的反应：n n1 1ATP ATP + + n n2 2GTP GTP + + n n3 3CTP CTP + + n

40、n4 4UTPUTPDNADNA指导的指导的RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA（模版），（模版），MgMg2+2+RNA + (nRNA + (n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n+n4 4) PPi) PPi模板：模板：DNA DNA 引物：不需要引物：不需要 底物：底物：4 4种种NTP NTP 合成方向：合成方向：53 53 辅助因子：辅助因子：MgMg2+2+ or Mn or Mn2+2+（促进聚合反应）（促进聚合反应）编辑ppt原核原核RNARNA聚合酶聚合酶p 组成：组成：RNARNA聚合酶由聚合酶由5 5个亚基个亚基构成，构成，22为全酶为全酶（分子量为分子量为480kD

41、480kD ），）， 22为核心酶为核心酶p 作用：作用： 识别启动子识别启动子 解开双链解开双链 延长延长 识别转录中止信号识别转录中止信号 与调节蛋白作用与调节蛋白作用编辑ppt真核生物真核生物RNARNA聚合酶聚合酶核仁核仁核基质核基质核基质核基质编辑ppt 启动子：启动子：RNARNA聚合酶结合聚合酶结合DNADNA的部位，包括一些转录调控组件的部位，包括一些转录调控组件TTGACA盒子TATA盒子启动子区结构基因-10bp+1转录初级转录物RNA-35bp真核启动子结构真核启动子结构原核启动子结构原核启动子结构编辑ppt转录后的加工转录后的加工原核原核RNARNA不需加工，边转录边翻

42、译不需加工，边转录边翻译真核真核RNARNA需要加需要加工工rRNArRNAtRNAtRNAmRNAmRNA55加帽加帽33加尾加尾 剪接剪接在转录过程在转录过程中中转录后进行转录后进行RNARNA前体前体 （初级转录产物，（初级转录产物，primary transcriptprimary transcript） 加工（断裂、修剪、修饰）加工（断裂、修剪、修饰）成熟成熟RNARNA编辑ppt蛋白质生物合成（翻译）蛋白质生物合成（翻译）概念：遗传密码概念：遗传密码/ /密码子密码子/ /反密码子、开放阅读框架反密码子、开放阅读框架（ORFORF）、起始密码）、起始密码/ /终止密码、同义密码子、

43、终止密码、同义密码子、rRNA/rRNA/核核糖体、粗面内质网、移码突变、糖体、粗面内质网、移码突变、SDSD序列、信号肽序列、信号肽mRNAmRNA、rRNArRNA、tRNAtRNA在蛋白质合成中的作用在蛋白质合成中的作用密码子的特点密码子的特点原核生物和真核生物核糖体的比较原核生物和真核生物核糖体的比较蛋白质合成过程蛋白质合成过程原核细胞和真核细胞蛋白合成的比较原核细胞和真核细胞蛋白合成的比较蛋白质生物合成所需的能量蛋白质生物合成所需的能量蛋白质生物合成的抑制剂蛋白质生物合成的抑制剂编辑ppt 连续性连续性: :两个密码子之间无任何核苷酸加以隔开和重叠，如两个密码子之间无任何核苷酸加以隔

44、开和重叠，如插入插入/ /删除碱基，可发生移码突变或框移删除碱基，可发生移码突变或框移. . 简并性简并性: : 除除MetMet，TrpTrp外，其余氨基酸均由外，其余氨基酸均由2 2个以上密码子编个以上密码子编码。其中码。其中 UAG,UAA,UGAUAG,UAA,UGA是终止密码子是终止密码子,AUG,AUG是起始密码子同是起始密码子同时又编码蛋氨酸；但细菌例外，在细菌中时又编码蛋氨酸；但细菌例外，在细菌中GUGGUG表示起始的甲表示起始的甲酰蛋氨酸。酰蛋氨酸。 通用性通用性: :所有的生物使用同一套密码子，仅有少数例外，例所有的生物使用同一套密码子，仅有少数例外，例如：线立体起始密码子

45、为如：线立体起始密码子为AUGAUG、AUU;AUU;终止密码为终止密码为AGAAGA，AGCAGC；色氨酸为色氨酸为UGAUGA等。等。 摆动性摆动性：一种氨基酸可有多个密码子一种氨基酸可有多个密码子 反密码子与反密码子与mRNAmRNA的第三个核苷酸配对时，不严格遵从碱基的第三个核苷酸配对时，不严格遵从碱基配对原则，可出现配对原则，可出现U-G,I-C,I-A,U-G,I-C,I-A,此种配对为不稳定配对，此种配对为不稳定配对，又称摇摆性。一般前两个碱基决定其专一性，第三位碱基又称摇摆性。一般前两个碱基决定其专一性，第三位碱基可有变异可有变异编辑ppt原核生物核糖体原核生物核糖体 真核生物

46、核糖体真核生物核糖体 80S60S40S5SrRNA，5.8SrRNA，28SrRNA49种蛋白质种蛋白质18SrRNA33种蛋白质种蛋白质编辑ppt1.1.结合氨基酸结合氨基酸: :氨基酸各有其特异的氨基酸各有其特异的tRNAtRNA携带，一种氨基酸携带，一种氨基酸有几种有几种tRNAtRNA携带，结合需要携带，结合需要ATPATP供能供能, ,氨基酸结合在氨基酸结合在tRNA3-CCAtRNA3-CCA的位置的位置 2.2.反密码子反密码子: :每种每种tRNAtRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在确的在mRNAmRNA上对号入座上对号入座3.3.起

47、始密码子：起始密码子：AUGAUG表示甲硫氨酸，又是起始密码表示甲硫氨酸，又是起始密码 真核生物有两种，真核生物有两种，tRNAtRNAi imetmet,tRNA,tRNAe emetmet 原核为甲酰化的甲硫氨酸，用原核为甲酰化的甲硫氨酸，用tRNAtRNAfmetfmet表示表示, tRNA, tRNAfmetfmet的的 甲酰基由一碳单位提供甲酰基由一碳单位提供编辑ppt蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程: :1 1、氨基酸的活化与转运、氨基酸的活化与转运2 2、翻译起始（以原核为例）、翻译起始（以原核为例）3 3、肽链的延长、肽链的延长4 4、肽链合成终止、肽链合成终止 蛋白质生物合成

48、的方向：蛋白质生物合成的方向：N N端端CC端端 mRNAmRNA的翻译方向：的翻译方向：5 533 蛋白质合成除需要蛋白质合成除需要aaaa外，还需要外，还需要ATPATP、GTPGTP，一系列，一系列酶酶 和许多辅助因子。和许多辅助因子。 氨基酸的活化和转运氨基酸的活化和转运: :由高度特异的氨酰由高度特异的氨酰-tRNA-tRNA合成酶催化合成酶催化: : 编辑ppt参与翻译的蛋白质因子参与翻译的蛋白质因子阶段原核阶段原核 真核真核 功功 能能IF1IF1IF2IF2 e eIF2 IF2 参与起始复合物的形成参与起始复合物的形成IF3IF3 e eIF3IF3、e eIF4CIF4C起

49、始起始 CBP I CBP I 与与mRNAmRNA帽子结合帽子结合 e eIF4A B F IF4A B F 参与寻找第一个参与寻找第一个AUGAUG e eIF5 IF5 协助协助eIF2eIF2、eIF3eIF3、eIF4CeIF4C的释放的释放 e eIF6 IF6 协助协助60S60S亚基从无活性的核糖体上解离亚基从无活性的核糖体上解离EF-TuEF-Tu e eEF1EF1 协助氨酰协助氨酰-tRNA-tRNA进入核糖体进入核糖体延长延长EF-TsEF-Ts e eEF1 EF1 帮助帮助EF-Tu EF-Tu 、 eEF1eEF1 周转周转 EF-GEF-G e eEF2 EF2

50、 移位因子移位因子终止终止 RF-1 RF-1 e eRF RF 释放完整的肽链释放完整的肽链 RF-2RF-2因子前加因子前加“e e” ” 表示真核生物表示真核生物( (eukaryotic) )编辑ppt蛋白质合成总结蛋白质合成总结需很多酶和辅助因子参加。需很多酶和辅助因子参加。需很多酶和辅助因子参加。需很多酶和辅助因子参加。折叠和加工折叠和加工终止密码终止密码 eRF eRF GTPGTP终止密码终止密码 RF-1, RF-2, RF-3 RF-1, RF-2, RF-3 GTPGTP肽链的终止和释放肽链的终止和释放EF-1EF-1，EF-1rEF-1r，GTP GTP 肽酰转移酶肽酰转移酶 EF-2EF-2，GTPGTPEF-TuEF-Tu，EF-Ts,GTP EF-Ts,GTP K K+ +, , 肽酰转移酶肽酰转移酶 EF-GEF-G，GTPGTP肽链的延长肽链的延长 （1 1）氨酰）氨酰tRNAtRNA的结合的结合 （2 2）肽键的形成）肽键的形成 （3