生化甲复习重点

2013-2014学年生化甲期末考试复习考试题型是非题选择题名词解释完成反应式问答题酶概念：酶、核酶、同工酶、抗体酶、酶的活性中心、米氏常数（Km）、反馈调节、别构酶/别构效应、酶原酶催化作用的特点酶的组成及酶的辅因子酶的分类酶的活力与比活力酶活性部位的特点酶作用机制及其假说米氏方程式的推导酶浓度、pH、温度对酶反应速度的影响抑制剂对酶反应的影响三、酶的命名和分类1961年国际酶学委员会（enzymecommission）提出的酶的命名和分类方法。2.系统分类法及编号(1)分类:(2)编号:用4个阿拉伯数字的编号表示，数字中用“·”隔开，前面冠以EC（为EnzymeCommission）。EC类.亚类.亚亚类.排号，如ECl.1.1.1把酶分为6大类，即氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类。分别用1、2、3、4、5、6来表示3.酶的辅因子–辅酶和辅基

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促进整个催化过程。(1)传递电子体：如卟啉铁、铁硫簇；(2)传递氢（递氢体）：如FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、硫辛酸；(3)传递酰基体：如C0A、TPP、硫辛酸；(4)传递一碳基团：如四氢叶酸；(5)传递磷酸基：如ATP，GTP；(6)其它作用：转氨基，如VB6（磷酸砒哆醛）

；传递CO2，如生物素，泛酸，叶酸和维生素B12。米氏方程。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，Km单位为摩尔浓度（mol/L）Km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Km值。Km值作为常数只是对固定的底物、一定的温度、一定的pH等条件而言的。Km值可以反映酶同底物的亲和力。（二）酶的可逆共价调节（共价修饰）什么是共价调节酶？通过其它酶对其多肽链上的某些基团进行可逆的共价修饰，使酶处于活性/非活性的互变状态，从而调节酶的活性。

常见的6种类型：磷酸化/脱磷酸化腺苷酰化/脱腺苷酰化乙酰化/脱乙酰化尿苷酰化/脱尿苷酰化甲基化/脱甲基化

S-S/SH相互转变酶原分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心

一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽在特定条件下酶原激活的机理:（三）酶原的激活某些RNA有催化活性–

RNA-enzymesorRibozymes1982年美国T.Cech等人发现四膜虫的rRNA前体能在完全没有蛋白质的情况下进行自我加工，发现RNA有催化活性ThomasCechUniversityofColoradoatBoulder,USA核酶的功能：切割RNA

切割DNARNA连接酶磷酸酶等活性四、酶活性的调节（1）酶的别构（变构）效应：别构效应（allostericeffect）某种不直接涉及蛋白质活性的物质，结合于蛋白质活性部位以外的其他部位（别构部位），引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现象。

别构酶(Allostericenzyme)的特点：一般是寡聚酶，由多亚基组成，包括催化部位和调节（别构）部位；具有别构效应。指酶和一个配体（底物，调节物）结合后可以影响酶和另一个配体（底物）的结合能力。别构效应动力学特点：不符合米曼方程双曲线。

相同（均为底物）：同促效应（homotropiceffect）不同（效应调节物）：异促效应（heterotropiceffect）根据配体性质正协同效应（positivecooperativeeffect）负协同效应（negativecooperativeeffect）根据配体结合后对后继配体的影响正效应物负效应物1963年-由法国科学家J．莫诺等提出别构部位的概念酶的别构效应的生理意义：别构效应可以快速的调节酶对地物的亲和性以及反应活性等，远比调节酶的表达或降解来得快。所以别构酶常是代谢途径的节点酶，或信号通路的上游酶等，以便快速感应变化。此外由于这种调节方式的特点，它也常是途径中反馈抑制或放大效应的感应酶别构酶举例：

天冬氨酸转氨甲酰酶，简称ATCase-催化嘧啶核苷酸C、u和T的最初合成异促效应正效应物负效应物终产物胞嘧啶三磷酸（CTP）-最有效别构抑制剂-竞争抑制剂ATP是酶的别构激活剂底物(氨甲酰磷酸和天冬氨酸)结合到催化三聚体上，随着CTP分子的解离，促使天冬氨酸转氨甲酰酶转变为其有活性的R态;CTP结合到调节亚基上随着底物的解离，促使酶变为无活性的T态。这CTP和底物之间的关系与图3—58中简单的别构蛋白的调控机制是相同的;但是由于竞争发生在有多个结合位点的对称分子上，酶采用了一个协同的别构调节来迅速调节酶的状态变化：底物积累时(形成R态)开启酶活，CTP积累时(形成T态)关闭酶促反应。(1)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。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（competitiveinhibition)

非竞争性抑制（non-competitiveinhibition）反竞争性抑制（uncompetitiveinhibition）混合性抑制（mixedinhibition)竞争性抑制作用的速度方程：有竞争性抑制剂存在时，Km值增大(1+[I]/Ki)，且Km值随[I]的增高而增大；(2)不可逆抑制作用：抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失活，且不能被透析和超滤等方法除去。如有机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。Penicillin和Aspirin就是属于不可逆抑制作用的药有机磷化合物中常用的是DFP以及有机磷杀虫剂，如1605、敌百虫、敌敌畏、乐果等。这些有机磷化合物能抑制某些蛋白酶及酯酶的活力，特别是强烈抑制胆碱酯酶。胆碱＋乙酸乙酰胆碱乙酰胆碱酶胆碱酯酶激素和信号转导概念:激素、内分泌、反馈调节、受体/配体、激动剂/拮抗剂、第二信使、核受体、G蛋白GPCR之G蛋白与小G蛋白的异同蛋白磷酸化在信号转导中的作用活化PKC和PKA的信号通路酪氨酸蛋白激酶途径脂质与细胞膜什么是必需脂肪酸血浆脂蛋白胆固醇的生理作用生物膜的流动镶嵌模型生物膜的简单扩散、促进扩散、主动转运生物膜的渗透（osmosis）主动转运（activetransport)逆浓度梯度消耗能量(如ATP)需要转运载体核酸碱基的种类–G、A、T、C、UDNA的碱基组成及规律-Chargaff规则基因与基因组–C值悖论DNA的二级结构–DNA双螺旋结构人类基因组计划的内容及其意义真核生物染色体原核生物和真核生物的特点RNA与其它小分子RNADNA和RNA的理化性质核酸的理化性质–紫外吸收特性、变性和复性、分子杂交、Tm、增色效应DNA的二级结构DNA的双螺旋模型1953年，J.Watson和F.Crick在前人研究工作的基础上，根据DNA结晶的X-衍射图谱和分子模型，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，并对模型的生物学意义作出了科学的解释和预测。在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。核苷酸链内或链之间通过氢键折叠卷曲而成的双螺旋结构．维持双螺旋结构稳定性的力一是互补碱基对之间的氢键二是碱基堆集力.碱基堆集力是由于芳香族碱基的电子之间相互作用而引起的，DNA分子中碱基层层堆集，在DNA分子内部形成了一个疏水核心，核心内几乎没有游离的水分子，所以使互补的碱基之间形成氢键。三是磷酸残基上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键。核酸的变性在物理和化学因素作用下，稳定核酸双螺旋次级键断裂，空间结构破坏，变成单链结构的过程。核酸的的一级结构(碱基顺序)保持不变。变性表征生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、紫外吸收增加（增色效应）变性因素

pH（>11.3或<5.0）变性剂（脲、甲酰胺、甲醛）低离子强度加热核酸的复性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复性。DNA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复，具有减色效应。将热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不可能复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火”。退火温度＝Tm－25℃复性影响因素片段浓度/片段大小/片段复杂性（重复序列数目）/溶液离子强度氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成必需氨基酸中Arg、Met和Phe的重要性芳香氨基酸Phe、Trp、Tyr的合成-莽草酸途径合成氨基酸的主要途径嘌呤核苷酸的生物合成乙酰CoA的穿膜转运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脂类代谢的调节嘌呤核苷酸的生物合成

--从头合成途径（Denovosynthesis）

首先合成IMP

定义：5-磷酸核糖+aa+CO2→嘌呤核苷酸场所：主要在肝脏比例：通常占95%AMP

GMPIMP所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黄嘌呤核苷酸）合成1、PRPP合成IMP

所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黄嘌呤核苷酸）合成；

PRPP：5-磷酸核糖焦磷酸；

5-磷酸核糖+PPi→PRPP嘧啶核苷酸生物合成的调控

（三）脱氧核苷酸的生物合成

1.核苷二磷酸的还原

dNDP+ATPdNTP+ADP激酶DNA的复制概念：复制/复制叉、复制原点、冈崎片段、前导链/滞后链、DNA聚合酶、反转录、端粒/端粒酶、引物酶/解螺旋酶/拓扑异构酶中心法则的含义DNA的半保留、不连续复制DNA复制有关的酶和因子原核和真核DNA聚合酶的比较反转录（reversetranscription）真核生物DNA复制与原核生物DNA复制大体相同，但有差异DNA的损伤和修复一、DNA的复制

（一）DNA的半保留复制（semicoservativereplication）

半保留复制的意义：复制的这种方式可保证亲代的遗传特征完整无误的传递给子代，体现了遗传的保守性。即新的双链DNA中:一股链来自模板一股链为新合成的前导链冈崎片段滞后链

DNA的半保留不连续复制semi-discontinuousreplicationDNA复制叉向前移动过程中需要

-解链酶，拓扑异构酶，单链结合蛋白

8.DNA聚合酶（DNApolymerase）DNA聚合酶催化的反应

在大肠杆菌中至少发现了五种DNApolymerase，分别是DNApolymeraseI、II、III、IV和V，其中PolymeraseI发现最早（1956年），而polymeraseIV和V直到1999年才发现。DNA聚合酶的作用机理-多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。

ndATPndGTPndCTPndTTP模板（DNA），引物（RNA，DNA）DNA聚合酶DNA＋4nPPiDNApolymeraseIII(DNApolIII)是由多种蛋白质组成的复合物,

Mr

高达900Kd。每个Ecoli约含10分子DNApolIII，虽然polIII的量很少，但活性很强，为polI的15倍，模板和polII大致相同，除聚合酶活性外，还具有3′→5′核酸外切酶的活性，但无5′→3′核酸外切酶的活性，DNApolIII是原核细胞DNA复制的主要酶。它催化脱氧核苷酸的合成速率达到体内DNA的合成速率。这个酶的缺陷株往往是致死的。

四、DNA复制的高度忠实性DNA的复制是高度忠实的，出现差错的机会很小，出错的几率在10-8～10-10之间，即每复制108～1010bp才出现1次错误。主要有5种机制使DNA复制的错误率降到很低。2.DNA聚合酶的反应机制。3.DNA聚合酶具有自我校对能力，可及时切除错配的碱基。4.DNA修复。5.RNA引物。1.通过核苷酸合成的调节机制保持细胞内4种脱氧核苷三磷酸浓度的平衡。真核细胞端粒的复制端粒（telomere）：指真核细胞线状染色体末端的DNA序列。端粒酶（telomerase）：由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合物，以端粒的RNA（有特殊的序列）为模板，通过反转录合成端粒DNA。RNA生物合成（转录）概念：转录、有意义链、RNA聚合酶/全酶/核心酶、启动子/TATA盒/增强子、σ因子/ρ因子、内含子/RNA剪接（splicing）、snRNA/hnRNA转录生成的RNA主要的是rRNA，tRNA，mRNARNA转录合成的特点真核生物与原核生物启动子RNA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

启动子：RNA聚合酶结合DNA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原核生物启动子TATA盒子-pribnowbox真核启动子结构TATA框合又称Hogness框蛋白质生物合成（翻译）概念：遗传密码/密码子/反密码子、开放阅读框架（ORF）、起始密码/终止密码、同义密码子、rRNA/核糖体、粗面内质网、移码突变、SD序列、信号肽mRNA、rRNA、tRNA