医学院生物化学总复习培训课件

1、医学院生物化学总复习医学院生物化学总复习代 谢 调 节第 四 节医学院生物化学总复习2代 谢 调 节第 四 节医学院生物化学总复习2代谢调节主要是通过对关键酶活性调节而实现快速调节 变构调节化学修饰/共价修饰调节慢速调节/迟缓调节 酶含量调节调节方式：医学院生物化学总复习3代谢调节主要是通过对关键酶活性调节而实现快速调节 变构调节化 （1）脂代谢变化脂肪动员加强，酮体生成增多（2）糖代谢变化 糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低（3）蛋白质代谢变化肌蛋白质分解加强，氨基酸异生成糖1.短期饥饿时脂肪动员增加而减少糖的利用 医学院生物化学总复习4 （1）脂代谢变化脂肪动员加强，酮体生成增多（2）糖代谢

2、变化2长期饥饿时：（1）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少（2）糖代谢变化肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸（3）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加医学院生物化学总复习52长期饥饿时：（1）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少（2）糖 复制中心法则 (The Central Dogma)第 十 章 DNA的生物合成 (复制)医学院生物化学总复习6 复制中心法则 (The Central Dogma)第 十复制的方式半保留复制双向复制半不连续复制第一节复制的基本规律岡崎片段医学院生物化学总复习7复制的方式第一节复制的基本规律岡崎片段医学院生物化学总复习7 DNA复制的酶学第二节医学

3、院生物化学总复习8 DNA复制的酶学第二节医学院生物化学总复习8原核生物的DNA聚合酶DNA-pol DNA-pol DNA-pol 对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。DNA-pol II基因发生突变，细菌依然能存活它参与DNA损伤的应急状态修复。 在复制延长中真正催化核苷酸聚合的酶医学院生物化学总复习9原核生物的DNA聚合酶DNA-pol 对复制中的错误进行解螺旋酶(DnaB) 利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链引物酶(DnaG)复制起始时催化生成RNA引物的酶单链DNA结合蛋白(SSB)SSB与解开的DNA单链紧密结合 防止重新形成双链，维持模

4、板处于单链 状态； 免受核酸酶降解。医学院生物化学总复习10解螺旋酶(DnaB)引物酶(DnaG)单链DNA结合蛋白(SDNA拓扑异构酶作 用：消除解链时正超螺旋的打结现象DNA连接酶DNA连接酶在复制中起最后接合缺口的作用。在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。医学院生物化学总复习11DNA拓扑异构酶作 用：消除解链时正超螺旋的打结现象DNA连第十一章RNA的生物合成（转录）医学院生物化学总复习12第十一章RNA的生物合成医学院生物化学总复习12转录与复制的异同相似：模板均以DNA为模板均遵从碱基配对规律酶都需依赖DNA的聚合酶聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键合成方向：53医学院生

5、物化学总复习13转录与复制的异同相似：模板均以DNA为模板酶都需依赖DNA的区别 复制 转录模板 两股全长DNA链 模板链:一股DNA链的部分 (不对称转录)配对 A-T，G-C A-U ,T-A ,G-C酶 DNA聚合酶(DDDP) RNA聚合酶(DDRP)原料 dNTP NTP产物 子代DNA RNA (mRNA,tRNA,rRNA)引物 有 无医学院生物化学总复习14区别 复制 第一节模板和酶医学院生物化学总复习15第一节模板和酶医学院生物化学总复习15转录特点：不对称转录含义：只有一 条链被转录； 模板链并非总在 一单链上。转录模板模板链一、转录模板医学院生物化学总复习16转录特点：不

6、对称转录含义：只有一 条链被转录； 5GCAGTACATGTC 33c g t c a t g t a c a g 5 5 GCAGUACAUGUC 3 NAlaValHisValCDNA DNA模板,转录产物RNA的核苷酸序列, 以及翻译产物肽的氨基酸序列. DNA双链中,以小写字母代表模板链, 大写字母代表编码链.RNA肽模板链编码链医学院生物化学总复习175GCAGTACATGTC 3DNA二.原核生物RNA聚合酶四种亚基的五聚体蛋白质2核心酶：2， 参与转录延长。全 酶：核心酶+， 参与转录起始。医学院生物化学总复习18二.原核生物RNA聚合酶四种亚基的五聚体蛋白质第三节真核生物的转录

7、后修饰医学院生物化学总复习19第三节真核生物的转录后修饰医学院生物化学总复习19一、真核生物mRNA的转录后加工（一）首、尾的修饰 5端形成 帽子结构(mGpppGp ) 3端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)医学院生物化学总复习20一、真核生物mRNA的转录后加工（一）首、尾的修饰 5端核内的初级mRNA称为杂化核RNA (hnRNA)外显子在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。内含子隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 医学院生物化学总复习21核内的初级mRNA称为杂化核RNA (hnRNA)外显子医学第十二章蛋白质的生物合成（翻译）医学院

8、生物化学总复习22第十二章蛋白质的生物合成（翻译）医学院生物化学总复习22第 一 节 蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System 医学院生物化学总复习23第 一 节 蛋白质合成体系Protein Biosynth一、mRNA（一）作用1.蛋白质合成直接模板。2.依靠三联遗传密码，决定蛋白质分子 中氨基酸排列顺序。医学院生物化学总复习24一、mRNA（一）作用1.蛋白质合成直接模板。医学院生物化学(三)遗传密码1.定义mRNA链上每三个相邻的核苷酸编成一组,代表某种氨基酸或肽链合成的起始或终止信号,此三联体就是遗传密码.2.特点方向性连续性简并性摆动性通用性医学院生物化

9、学总复习25(三)遗传密码1.定义mRNA链上每三个相邻的核苷酸编成一组二、核蛋白体是蛋白质的合成场所。作 用医学院生物化学总复习26二、核蛋白体是蛋白质的合成场所。作 用医学院生物化学总复习2三、tRNA作 用1.搬运氨基酸2.识别mRNA遗传密码tRNA通过3CCAOH与氨基酸连接。医学院生物化学总复习27三、tRNA作 用1.搬运氨基酸tRNA通过3CCAOH肽链延长(一) 特点: 核蛋白体循环 广义 指翻译全过程。 包括翻译的起始、延长、终止,核 蛋白体循环使用. 狭义 指肽链延长过程。 即每次循环都包括进位、成肽、 转位3个过程；每循环一次，肽 链增一个氨基酸残基。定义医学院生物化学

10、总复习28肽链延长(一) 特点: 核蛋白体循环定义医学院生物应用题DNA序列：5CTACGG31.写出另一条DNA序列.2.写出转录序列.3.写出翻译后氨基酸顺序.医学院生物化学总复习29应用题DNA序列：5CTACGG31.写出另一条DNA序第十三章基因表达调控医学院生物化学总复习30第十三章基因表达调控医学院生物化学总复习30二、基因表达的特异性（特点）(一) 时间特异性 (二) 空间特异性基因表达过程有两种： a转录+翻译: 产物为蛋白质 b转录: 产物为rRNA、tRNA 一、基因表达的概念医学院生物化学总复习31二、基因表达的特异性（特点）(一) 时间特异性 (二) 空间(一) 时间

11、特异性 (二) 空间特异性 指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。故又称为阶段特异性。 同一个体的所有细胞均有相同的全套基因。但不同的组织细胞，基因表达不同。医学院生物化学总复习32(一) 时间特异性 (二) 空间特异性 指特定基因的表达三、基因表达的方式基本表达(组成性表达)诱导和阻遏(适应性表达)协调表达不易受环境变化影响,表达产物是细胞存活所必须的.指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。医学院生物化学总复习33三、基因表达的方式基本表达(组成性表达)诱导和阻遏(适应性表第二节基因表达调控的基本原理医学院生物化学总复习34第二节基因

12、表达调控的基本原理医学院生物化学总复习34 第三节原核基因表达调节医学院生物化学总复习35 第三节医学院生物化学总复习35 (一)因子决定RNA聚合酶识别特异性(二)操纵子模型的普遍性 是主要的转录调节模式(三)阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性 原核基因转录调节特点负性调控为主医学院生物化学总复习36 (一)因子决定RNA聚合酶识别特异性原核基因转录调节操纵子(operon)：由功能相关的一组结构基因(编码序列)与其上游的启动序列、操纵序列及其他调节序列组成，构成一个转录单位。医学院生物化学总复习37操纵子(operon)：医学院生物化学总复习37 乳糖操纵子的结构医学院生物化学总复习38 乳糖操纵

13、子的结构医学院生物化学总复习38 第四节真核基因表达调节医学院生物化学总复习39 医学院生物化学总复习39 一、真核基因组结构特点（一）真核基因组结构庞大（二）转录产物为单顺反子 （三）重复序列 多拷贝序列 单拷贝序列 （四）基因不连续性（断裂基因）高度重复序列（106次）中度重复序列（103-104次）正性调节占主导医学院生物化学总复习40 一、真核基因组结构特点（一）真核基因组结构庞大高度重复序顺式作用元件是指可影响自身基因表达活性的特异DNA序列。包括启动子、增强子及沉默子等。反式作用因子与特异的顺式作用元件结合, 反式激活另一基因转录的蛋白质，称为反式作用因子医学院生物化学总复习41顺

14、式作用元件反式作用因子医学院生物化学总复习41启动子: 是RNA聚合酶结合位点周围的一组特异DNA序列. 至少包括一个转录起始点及一个以上的功能组件 (TATA盒,GC盒，CCAAT盒). 增强子: 远离转录起始点,决定基因的时空性表达,增强启动子转录活性的DNA序列。 无方向性，作用方式与方向,距离无关。 真核生物普遍存在。医学院生物化学总复习42启动子: 是RNA聚合酶结合位点周围的一组特异DNA沉默子: 是指能抑制基因转录的特异DNA序列医学院生物化学总复习43沉默子: 是指能抑制基因转录的特异DNA序列医学院生物 基因重组和基因工程第 十 四 章目 录医学院生物化学总复习44 基因重组

15、和基因工程第 十 四 章目 录医学院生物化学总复习第 一 节DNA的重组 医学院生物化学总复习45第 一 节DNA的重组 医学院生物化学总复习45一、自然界的基因转移（一）接合作用当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合作用。医学院生物化学总复习46一、自然界的基因转移（一）接合作用当细胞与细胞、或细菌通过菌（二）转化作用通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，称为转化作用 。 医学院生物化学总复习47（二）转化作用通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培（三）转导作用由病毒携带，将

16、宿主DNA片断从一个细胞转移至另一细胞的现象或机制，即为转导作用。医学院生物化学总复习48（三）转导作用由病毒携带，将宿主DNA片断从一个细胞转移至另（四）转座由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座。医学院生物化学总复习49（四）转座由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座。医二、基因重组基因重组: 由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。 方式同源重组特异位点重组医学院生物化学总复习50二、基因重组基因重组: 由于不同DNA链的断裂和连接而产生D第 二 节 重组DNA技术医学院生物化学总复习51第 二 节 重组DNA技术医学院生物化

17、学总复习51基因工程指在体外用人工（酶学）的方法，将目的基因与载体DNA重组，并把重组体DNA导入宿主细胞，使目的基因扩增和表达的技术。 也称：重组DNA技术、 DNA克隆、基因克隆、重组DNA、重组DNA工艺学。一、重组DNA技术相关概念 医学院生物化学总复习52基因工程一、重组DNA技术相关概念 医限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCC G+Bam H基因的剪刀医学院生物化学总复习53限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是识别DNA的特异序列, 并（四）基因载体定义为携带目的基因，

18、实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。常用载体质粒DNA(最常用)噬菌体DNA病毒DNA医学院生物化学总复习54（四）基因载体定义常用载体医学院生物化学总复习54二、重组DNA技术基本原理及操作步骤DNA克隆过程目的基因的获取DNA导入受体菌外源基因与载体的连接克隆载体的选择和构建重组体的筛选克隆基因的表达 分、切、接、转、筛医学院生物化学总复习55二、重组DNA技术基本原理及操作步骤DNA克隆过程目的基因的细胞信息转导第 十 五 章医学院生物化学总复习56细胞信息转导第 十 五 章医学院生物化学总复习56 配体与受体结合后，在靶细胞内由膜外信号转导产生的某些小分子化合物，

19、如cAMP、cGMP、Ca2+、 DAG、 IP3等， 起信号传递和放大作用。 第二信使（second messenger）定义：种类(一）环核苷酸（cAMP和cGMP）（二）脂类（ DAG、 IP3 、花生四烯酸、 PIP2 、等)（三）钙离子（四）NO的信使功能与cGMP相关 医学院生物化学总复习57 配体与受体结合后，在靶细胞内由膜外信号转导产生的某些小能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体。受体的定义是细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质。个别是糖脂。 医学院生物化学总复习58能

20、与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体。受体的定义是细胞二、受体的分类根据细胞定位膜受体 位于细胞质膜胞内受体 位于细胞浆和细胞核中环状受体，G蛋白偶联受体，单跨膜受体，具有鸟苷酸环化酶活性的受体。医学院生物化学总复习59二、受体的分类根据细胞定位膜受体 位于细胞质膜环状受体指具有结合GDP失活、结合GTP激活两种互变形式和固有GTP酶活性，在细胞信号通路中起信号转换器或分子开关作用的一组蛋白质。 G蛋白（GTP结合蛋白）概念（P504）医学院生物化学总复习60指具有结合GDP失活、结合GTP激活两种互变形式和固有GTP受体作用的特点 （受体与配体的结合特点）配体浓度受体饱和度（）配体受体结

21、合曲线1高度专一性2高度亲和力3可饱和性4可逆性5特定的作用模式 医学院生物化学总复习61受体作用的特点 （受体与配体的结合特点）配第 三 节信息的传递途径医学院生物化学总复习62第 三 节信息的传递途径医学院生物化学总复习62配体+受体G蛋白效应分子第二信使靶分子生物学效应(细胞代谢/基因表达)GPCR介导的信号转导基本模式:医学院生物化学总复习63配体+受体G蛋白效应分子第二信使靶分子生物学效应(细胞代谢 AC-cAMP-蛋白激酶A信号转导通路小结+G蛋白活化（sGTP）+ATP医学院生物化学总复习64 +G蛋白活化（sGTP）+ATP医学院生物化学总复途径： 配体 受体 G蛋白 PLC

22、PIP2 IP3 DAG Ca2+ PKC CaM CaMK 生物学效应 （调节代谢和基因表达）PLC-IP3/DAG-PKC信号转导通路小结医学院生物化学总复习65途径：PLC-IP3/DAG-PKC信号转导通路小结医学院生 第 十 六 章血液的生物化学医学院生物化学总复习66 第 十 六 章血液的生物化学医学院生物化学总复习66非蛋白氮（NPN）： 指血液中非蛋白类含氮化合物（包括 尿素、肌酸、肌酐、尿酸、氨等）所 含的氮。医学院生物化学总复习67非蛋白氮（NPN）： 指血液中非蛋白类含氮化合物（包第 一 节 血 浆 蛋 白医学院生物化学总复习68第 一 节 医学院生物化学总复习68各 a

23、lbumin : 50%, 3848g/L组 1 -globulin :分 2 -globulin :含 -globulin :量 -globulin :A 1 2 +扫描 1530g/L医学院生物化学总复习69各 albumin : 50%, 维持血浆胶体渗透压 维持血浆正常的pH 运输作用 免疫作用 催化作用 营养作用 凝血、抗凝血和纤溶作用血浆蛋白的功能医学院生物化学总复习70 维持血浆胶体渗透压 血浆蛋白的功能医学院生物化学总复习70 第 三 节 血 细 胞 代 谢医学院生物化学总复习71 第 三 节 血 细 胞 代 谢医学院生物化学总复习71糖酵解是成熟红细胞获得能量的唯一途径。2，

24、3-BPG旁路:产生大量2，3-BPG 2，3-BPG功能：降低Hb与氧的亲和力， 调节Hb的运氧功能。磷酸戊糖途径:产生NADPH+H+一.成熟RBC的糖代谢医学院生物化学总复习72糖酵解是成熟红细胞获得能量的唯一途径。2，3-BPG旁路:产二.血红素的生物合成定位参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。线粒体,胞液合成原料甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+关键酶ALA合酶医学院生物化学总复习73二.血红素的生物合成定位参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的第 十 七 章 肝的生物化学医学院生物化学总复习74第 十 七 章 医学院生物化学总复习74医学院生物化学总复习培训课

25、件一、生物转化一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化。（一）生物转化的定义医学院生物化学总复习76一、生物转化一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化。 体内对非营养物质进行代谢，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿液排出体外的过程，称为生物转化 (biotransformation) 。生物转化的定义 对体内的非营养物质进行转化，使其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。 生物转化的意义 肝的生物转化作用解毒作用医学院生物化学总复习77 体内对非营养物质进行代谢，使其水溶性提高，极性增二、生物转

26、化反应的主要类型 第一相反应：氧化、还原、水解反应 第二相反应：结合反应葡萄糖醛酸结合医学院生物化学总复习78二、生物转化反应的主要类型 第一相反应：氧化、还原、水解第 三 节 胆汁与胆汁酸的代谢医学院生物化学总复习79第 三 节 胆汁与胆汁酸的代谢医学院生物化学总复习79胆汁酸的分类游离胆汁酸(free bile acid)结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸的代谢 按结构分 按来源分初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸(secondary bile acid)医学院生物化学总复习80胆汁酸的分类游离胆汁酸(free bile acid)结合胆几种胆汁酸 游离 结合初级 胆酸 甘氨胆酸 牛黄胆酸 鹅脱氧胆酸 甘氨鹅 牛黄鹅次级 脱氧胆酸 甘氨（牛黄）脱氧胆酸 石胆酸 甘氨（牛黄）石胆酸胆汁酸合成原料:胆固醇医学院生物化学总复习81