生物化学考研笔记版

一、生物化学Biochemistry：物体的物质基础及在生命过程中的化学变化；二、研究内容析、X射线衍射、波谱、质谱、圆二色散性）三、生物化学的发展历史静态生物化学时期（1920年前）第一章第一 糖类概一、糖类是地球上数量最多的化合物结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖,肽聚糖二、糖的概念碳链长短：丙糖(甘油醛和二羟)、、戊糖、己糖三、糖的分类与命名)1、能源2、结构成分3、物质代谢的碳骨架（碳源 一、单糖的结构1、单糖的链状结构Fisher投影式表示：Fisher投影式表示方法：碳骨架、竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。②从氧原子右侧的端基碳(anomeriocarbon)开始，画上半缩醛羟基，在 3(1)丙糖：D-甘油 (2)：D-赤鲜 己糖：D-葡萄糖(-型及型 (二)1、变旋现象酮 红醛 浅3还原性糖：能被弱氧化剂(Fehhing试剂、Benedict试剂)氧化的糖醛基氧化：糖酸(aldonicacid)醛基、基同时氧化：糖二酸(alduricacid)葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPG参与多糖的生物合成。7、糖苷化（半缩醛羟基发生取代8、糖脎反应(亲核加成四、重要的单糖衍生物1、2、糖醛酸3、氨基糖(糖胺）aminosugarglycosamine)4、糖苷Glc糖苷，Gal5、脱氧糖 第三节寡糖性质：①变旋现 ②具有还原性③能成2、蔗糖（sucrose）[葡萄糖-，(1-2)-果糖苷性质：①无变旋现 ②无还原 ③不能成3、乳糖（- -lactose 性质：)[性质：①具有变旋现 ②具有还原 ③能成5、海藻糖 一、均一性多糖1、淀粉α-1,4α-1,62、糖元3、纤维素4、几丁质(壳多糖二、不均一性多糖1、透明质酸2、硫酸软骨素3、硫酸皮肤素45、肝 第五 结合一、糖蛋白成，未端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。1、糖链与蛋白的连接方式 O-三、肽聚糖第二章（第一节脂质概述（重点：三酯酰甘油；磷脂、糖脂的结构和功能）二、分类按化学组成分： 按脂质在水中和水界面上的行为分：I类极性脂质：不具有容积可溶性，具有界面可溶性。能掺入膜，但自身不能形成膜。 脂 化学信号：PIP2（磷脂酰肌醇二磷酸），素 第二节脂肪酸及其衍生物饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（1-6个双键二十二碳六稀酸（DHA（ω-3）：全顺-二十二碳-4-7-10-13-16-1922：6△4c，7c，10c三、脂肪酸的理化性五、多不饱和脂肪酸 acids：第三节脂酰甘油和蜡

HO─C─ 甘 HO─C─ 3 CH2O─PO3CH2O─CO─R2COO H2C─O─CO─第四 磷一、甘油磷脂1、 二、鞘磷脂（见第五节鞘脂类1、组成： 第五节糖脂glycolipid一、甘油糖脂 6—磺基Glc甘油二酯二、鞘糖脂（神经酰胺糖脂）1、细胞结构的刚性2、抗原的化学标记血型抗原 一、鞘氨醇二、神经酰胺三、鞘磷脂（见第四节磷脂）四、鞘糖脂（第七节血浆脂蛋 一、乳糜微粒（chylomicronCM）adipose组织。二、极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoproteinVLDL)VLDL是内源性甘油三酯TG及胆固醇的主要形式。将脂类到组织中。三、低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein (highdensitylipoproteinHDLHDL1、HDL2HDL3。HDL1HDLc，仅在摄取高胆固醇膳食后才在血中出现，健康人血浆中主要含HDL2和HDL3。第八 萜类和固醇类化合一、萜类化学性质：a.醇基可与脂酸成酯（棕榈酸、硬脂酸、油酸）b. 三、固醇衍生物雄： 第三 蛋白第一节氨基酸Aminoacid（Buildingblocksof一、氨基酸的功能 acidproteins（一）Typicalaminoacid（20种General：GlyR基为中性烷基（GlyH，对分子酸碱性影响很小，几乎有相同的等电点（6Trp3.4、Tyr2.3以外：Ser活性中心都发现有Ser残基：CysCys-SH——Cys-S-S-Cys ：Basic外，它的侧链有4C，柔性较大，使侧链氨基的反应活性增大都具有共轭π电子体系，易与其它缺电子体系或π电子体系形成电荷转移复合物(charge-transfer 这2种氨基酸在紫外区有特征吸收峰。HispKapKa6.007.35，Pro是唯一的一种环状结构的氨基酸，它的α-亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构。多肽链中，Pro残基所在的位置必然发生骨架方向的变化，它在蛋白质空间结构中非极性氨基酸Nonpolaraminoacids（8种不带电荷的极性氨基酸Polarunchargedaminoacids（7种Ser、The、Tyr、Cys、Asn、Gln、Gly，这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容（二 monamino5-（结缔组织的纤维状蛋白三、氨基酸的功能 3、氨基酸是许多含N分子的前提物 构体：L型、D型；构成protein的氨基酸均属L-型（L-苏氨酸）Tyr、Phe、Trp的R基含有共轭双键，在紫外区有特征吸收。五、Acid-basechemistryofaminoacidα-pK12.0，pH>3.5时，α-COO-形式存在α-氨基pK2约9.4，pH<8.0时，α-氨基以NH3+形式存在pH3.5-8.0，带有相反电荷酸碱滴定曲线（Titration）Gly解离和滴定曲线

[ [ [R[ [R2 中性氨基酸pIpKCOOHpKNH2酸性pIpKCOOHpK2碱性氨基pIpKNH3pK2

[ >pHpI要点（1）pHpKpI氨基酸pIpHpIpHpIpHpI时，带正电荷，向负极移动（一）α-NH2参加的反应多肽和protein合成中被用作氨基保护剂与丹磺酰氯反应，生成DNS-氨基酸Sanger反应：二基氨基酸（DNP-氨基酸）呈黄色，可以用层析法鉴定被Sanger用来测定蛋白质的N末端氨基酸异硫酸苯酯反应（PITC Edman反应）Edman用此反应来鉴定protein的N末端氨基酸（二）α-羧基参加的反应（三）α-NH2和α-COOH共同参加的反应λmax= Proλmax= 用于protein的化学修饰七、氨基酸的分离和分析 E v6r 第二节蛋白质的共价结构50%——C7%——C-H23%——羟基、羰基；氮16%——氨基；硫0-3%——巯基 粗蛋白质含量=蛋白氮Simpleprotein，完全由氨基酸组成Conjugatedprotein，含有非蛋白质组分辅基（prostheticgroup）或配基（ligand） 含量（干重：微生物50-80%45%种类：大肠杆菌3000；35000左右；生物 多于50amino蛋白质分子量=↓↓↓ 结构域 三级结构（球状结构）↓一级结构一级结构。。三级结构 四级结构

pH0―14范围内，肽键中的亚氨基不解离。肽的酸碱性质主要取决于Ｎ端α－ＮＨ2和Ｃ端α－COOHprotein中，可解离的基团主要是sidegroups。双缩脲反应是peptideprotein特有的反应游离氨基酸无此CuSO4与双缩脲反应，谷胱甘肽Glu—Cys—2GSH——GS—H2O2+2GSH——2H2O+GS—Met脑啡肽：Tyr—Gly—Gly—Phe—MetLeu脑啡肽：Tyr—Gly—Gly—Phe—Leu三、Sequenceprimarystructure（一级结构序列，共价结构protein一级结构（序列）空间结构（高级结构）直接法（protein的序列） ABprotein的纯度及均一性鉴定用于估算氨基酸残基数n—S—SHCOOOHSO3H或β巯基乙醇还原举例：血红蛋白(α2β2) 两条电泳带拆二硫键：M1、M2两条电泳带分子量关系：M=2M1+2M2①NPITC法：Edman法，逐步切下，无色PTH-氨基酸，液相色谱分析②CH2N-A-B-C-D-羧肽酶B：只水解Arg、Lys①溴化—Met— 产率 —Lys—XXPro)，Arg—Tyr—XX③GluGlu—④ArgArg—⑤LysX—⑥ProPro—①电泳 Sephadex④凝胶过滤根据分子量大小分离分离得到的每一个肽段，需分别鉴定纯度。常用ＤＮＳ－Cl法要求：ＳＤＳ－ＰＡＧＥ单带、ＨＰＬＣ单峰、Ｎ端单一耦联PITC＋H２N—A-B-C- ——ATZ—A ATZ—APTH—PTC肽：苯氨基硫甲酰肽ATZ：噻唑啉酮苯胺（-氨基酸）DNS-Edman1981气相仪，用Polybrene反应器（聚阳离子）四级铵盐聚合物 20-40肽 60 16肽，N端H RLA AsxGlxAspAsn举例：Leu-Glx-Pro-ValpH=6.0Leu+Pro0Val-Asn、Serprotein连接，-N-糖苷-0-糖苷Lys(Arg)–Ala-Ser(PO4)四、蛋白质的一级结构与生物功能 Insulin：51个氨基酸残基，A21个残基，B30A链内有1个2硫 Cys6—CysA.B链间有2个2硫 A.Cys7—B.Cys A.Cys20—B.Cys分子量：5700分子量 protein（invariantresidue，不变残基高度保守，是必需残基residuehomologousprotein的氨基酸序列（aminoacidsequence）的差异可以研究不homology细胞色素C（cytochromec） 分子量：12500左右氨基酸残基：100个左右，单链。胰岛素24aminoacidresidue基位置始终不变：B6Cys18（diabetes镰刀型红细胞贫血（sickle-cellanemia）hemoglobin发生了遗传突变引起的。链6位的氨基酸残基由正常的Glu变成了疏水的Val。正常人血红蛋白：β.NGlu 镰刀型贫血： al生理条件下电荷：Glu-亲水，Va10Arg274—Thr275、Arg323—Ile324断裂，释放出48个氨基酸，产生活性凝血酶（thrombin。A49氨基酸残基。B259（fibrin前胰岛素原（preproinsulin：胰岛β（signalpeptide（roinsulin五、多肽与蛋白质的人工合成CN挂接→去保护→中和→缩合→（去保护→中和→缩合）n→多肽第三节蛋白质的高级结构一、蛋白质的二级结构和纤维状蛋白质α碳原子连接的两个键（α-N1和α-C2）是单键，能自由旋转。绕α—N1键旋转的角度为Φ 绕α—C2键旋转的角度称Ψ当Φ的旋转键Cα-N1两侧的N1-C1Cα-C2呈顺式时，规定Φ=0°。当Ψ的旋转键Cα-C2两侧的Cα-N1C2-N2呈顺式时，规定Ψ=0°。CαN1Cα-N1键形成的Φ角为正值，反之为负值。接近有无阻碍。Cα上的R基的大小与带电性影响Φ和Ψ。拉氏构象图：Ramachandran根据蛋白质中非键合原子（non-covelently-bondedatom）间的最α螺旋（α-形成链内氢键，构成螺旋的每个Cα都有相同的二面角Φ、Ψ。二面角Φ57°,Ψ483.6个氨基酸残基，高度13个原子。封闭环原子数3n+4（n=1、2 pH对α-螺旋的影 α-螺旋，由Asp-Asn-Gly-Gly（226-229）组成（φ+64°、Ψ+42°。β-折叠中所有的肽链都形成链间氢键，侧链R基交替地分布在片层平面的两侧。Parallel：β-折叠肽链的N端在同一侧。 Antiparallel：肽链的极性颠倒，N端间隔相同。 φ=-139°，Ψ=+135°turnbend）. E.多数由亲水氨基酸残基组三、超二级结构（super-secondary复绕α-螺旋（αα①βcβx一般由5-15条β-折组成。占脊椎动物体内蛋白质总量的50%以上，起支架和保护作用。力维系。富含Gly、Ala、Ser。3.4.第四节球状蛋白质的结构与功能一、蛋白质的一级结构决定高级结构RNase的变性、复性实验证明，蛋白质三维构象的形成，是生物大分子“自我折叠、自我二、球状蛋白质的结构域、三级结构与功能 （一） 残基。分子中几乎80%的氨基酸残基处在α-螺旋区内。解离平衡：MbO2解离平衡常数：K[Mb][O2 K[Mb]PO[MbO2 [MbO2在给定氧压下肌红蛋白的饱和度：Y [MbO2 Y [MbO2][Mb KY=0.5时，肌红蛋白一半的氧合位置被饱和，PO2=KKP50，即肌红蛋白三、蛋白质四级结构与功能正协同效应：一种配基的结合促进后续配基的结合，S型结合曲线。成人：HbA，α2β2，98%；HbA2，α2δ2，2%。：HbA；HbA2；HbF，α2γ2。大不同，141个氨基酸残基中有20多个相同。肺泡氧压Po2=100torr，血红蛋白P50=26torr， 肌肉毛细血管Po2=20torr，肌红蛋白P50=1torr， 红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放。，时，P50=26torr四、免疫球蛋白的结构与功能一时刻约有10000种。抗体是2价的，抗原是多价的二、胶体性质与蛋白质的沉淀蛋白质分子直径1-100nm，在水溶液是中具有胶体性质（布朗运动，现象，不能与重金属离子（Hg2Pb2+.Cu2+等）pH小于等电时，蛋白质带正电荷，易与生物碱试剂和酸类的负离子生成沉淀生物碱试剂：单宁酸、、钨酸三、蛋白质的变性； chromatography第四 酶第一节酶学概论生物催化剂： enzyme；核 80年代初，ThomasCech和SidneyAltman发现RNA具有生物催化功能，1989化abzyme（antibody酶蛋白+辅助因子（全酶（Cu2+、Zn2+、乳酸脱氢酶（NAD+）+Mo6+、Co2+等） 过氧化物 Fe2+或II型限制性核酸内切 羧肽 牛胰RNase B.含不同亚基的寡聚酶：琥珀酸脱氢酶（牛心）αβ2个亚基 12E124×96000；24E224×70000；6E3二聚体 560万第二节酶名及分类EC编号（Enzyme乳酸：NAD+氧化还原酶EC7乙醇脱氢 乳酸脱氢 催化基团转移反应：AB+C=A+BC异构酶UTP：氨连接酶（CTP合成酶）L－酪氨酸：tRNA连接酶（tRNA合成酶）T4DNA连接酶SODEC，只有一个名称和编号 第三节酶动力学特定条件：25℃，pH及底物浓度采用最适条件限制性核酸内切酶的3种定义：转化率法：51ugDNA37%的转化活性所需的酶量为1个酶单位酶的比

每一

乳糖脱氢酶转换数为1000/秒，它的催化周期是10-3秒。[SEt]Et完全形成ES[S]E+ ES极快达到平衡，ES的生成速度等于分解速度ESES分解速度：k2[ES]+k3[ES]k1[E][S]= [E]=[Et]- v=k3 K2 K2KKKm称常Km一般只与酶的性质有关，与酶的浓度无关。不同的酶Km值不同。v=1/2Vmax时，表示活性部位有一半被占据。当一个Enzyme的Km已知，则任何底物浓度下酶活性部位的被占据分数：Ys[SYs[SKm[S

设达到最大反应速度的0.9倍时，所需底物KmKm[S]0Vmax[S]0 同理有 [S]0.9 [S]0.7vVmaxvVmax[SKm[S1 1vV[SV双倒数作图法 VVVmax[SKm[S K3VKVK3[E][SKm[SKm[SK3[S]K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe可以加入过量的巯基化合物解除抑制半胱氨酸、GSH和巯基丙醇 （二）可逆抑制作用 竞争性抑制（CompetitiveE+S→ES+I≠ vVmaxvVmax[SKm(1[I])[S1Km(1[I]V[S1Vv竞争性抑制作用Vmax不变，Km非竞争性抑[Et]=[E]+[ES]+[EI]+VV1[I vm 非竞争性抑制曲线非竞争性抑制：抑制程度去决于[I]KiKm和[S]定[I]和[S]Ki反竞争性抑制[Et]E]ES 反竞争抑制曲线：反竞争性抑制双倒数方程的斜率不变第四节酶的作用机理结构专一性用。顺-乌头酸酶只催化柠檬酸两个-CH2COOH中的一个。 His6pH6附近给出质子和结合质子能力相同，是最p408胰蛋白酶--带正电荷的Lys、Arg进入①活性中心-催化三联体Asp102－His57－Ser195His57的第五节多酶体系与酶活性的调节控制； ；及代谢过程，此效应称为酶的别构效应。酶：[S]0.9/[S]0.1=81 别构酶：[S]0.9/[S]0.1=3表明当底物浓度发生较小变化时，如上升3倍，（KNF =81酶；Rs＜81正协同效应；Rs＞81负协同效Hill系数：[S]0.9／[S]0.1＝n 酶；n＞ 正协同效应；n＜ （五）哺乳动物乳酸脱氢酶(LDH)5种由H和M二种亚基组成：HHHH在心肌中占优势；HHHM，HHMM，HMMM，MMMM在骨骼肌中占优势第五章第一节ComponentsofNucleicAcids（核酸的成分磷酸（phosphoric

Pyrimidineand 、E.coli噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替C ppGpp、pppGpp、ppApp第二 PrimaryStructure（一级结构）－SequenceSecondaryStructure（二级结构）－DoubleHelix一、DNA3’,5’-磷酸二酯键是DNA、RNA的主链结构书写方法：5’1953年，WatsonCrickChargaffDNAXChargaff规律（1950年C+T；b.的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定DNA三股螺旋（H-DNA）四、环状DNA某些 某些噬菌体某些细菌 细菌质粒DNA双链（右手螺旋）将两端连接起来，会产生一个左旋的超螺旋（DNA双链间，以解除外加的旋转造成的胁①连环数DNA双螺旋中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L表示。 ②缠绕数DNA分子中Watson-Crick螺旋数目，用T表示松驰环T= 解链环T= 超螺旋T=松驰环W= 解链环W= 超螺旋W=-L=T+L0是指松驰环形DNA的L值负超螺旋DNA是由于两条链的缠绕不足引起，容易解链，有利于DNA的、重组和转使L值增加1大肠杆菌：DNA上有多个位点与这些蛋白结合，形成约100个小区。每个小区的DNA都是负超螺旋，用极微量的DNA酶I水解，只能使少数小区的DNA成为松驰状态，而其它小区仍然均是单链蛋白质，分子量11000-21000。146bpDNADNA15-100bp，其上结合H1。146bp核小体 串 染色质 折 DNA（直径盘绕组蛋白，结合H1，压缩比1/7核小体螺线管超螺线管

螺旋化，压缩比再螺旋化，压缩比折叠，压缩比染色单总压缩比 RNA的结构一、RNA的一级结构二、tRNAmRNA进入胞质的必需形式于起始子AUG前约10核苷酸处（Shine和Dalgarno发现。四、rRNA的结构：5SrRNA、16SrRNA、23SrRNA5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28S第四节核酸的性质RNADNA都是极性的化合物，微溶于水，不溶于乙醇、氯仿，它们的钠盐易溶于水。DNA和RNA在细胞内都与蛋白质结合成白，DNA白和RNA白的溶解度受解度最低，几乎不溶解；而RNA蛋白在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响较小，在0.14mol/LNaCl溶解度较大。在相同条件下，DNARNAC’2-OH的存在，促进了磷酸酯键的水RNA水解酶 DNA水解酶 核酸内切酶限制性核酸内切酶DNApI4～5，RNApI2.0～2.5，在pH7～8电泳时向正极移动。DNA，A260/A280＝纯RNA，A260/A280＝2.0增色效应：DNA变性时，摩尔吸光系数增大离心可以将它们区分开来。这一方法常用于质粒DNA的分离纯化。 切刻双链 单链 线型单 坍 CsCl密度梯度离心浓度50ug/mL时，双链DNA的A260=1.00完全变性 A260=1.37当A260增加到最大增加值一半时（1.185，对应的温度即为TmDNA的Tm一般在70－85℃之间C.离子强度：离子强度越高，Tm越高DNA片段越大，复性越慢；DNA浓度越大，复性越快。复性速度可用Co·t衡量（AU50%复性时，Cot1/2=4×10-6mol.s/L，t=0.004秒；全部复性，Cot=10-4，t=0.1 复性50%，Cot1/2=10mol.s/L，t=107秒，115天 NaClmol/L的NaCl中。用0.14mol/LNaCl使DNP沉淀，RNA白（RNP）在上清液中。DNAEB染色（溴化乙锭）四、分子杂交SouthernBlotting：SouthernBlottingDNA之间同源性分析确定特异性DNA序列的大小和定位；可用DNARNA探针DNA样品→电泳转膜 0.5mol/L；；hs；总RNA或mRNA在变性条件下电泳（乙二醛、核苷酸的片段群，将此片段群在PAGE上分离。 甲酸特异切割：G和肼在NaCl条件下切割 肼在无NaCl条件下切割：T和六、DNA合成（探针、引物、）DNA固相合成，亚磷酸三酯法，3’5’3’-OH用氨基磷酸化合物活化PCR（PolymeraseChainDNA（单链）③DNA聚合酶④dATPdGTP、dCTP、合成方向：5’→3’化学合成：方向3’→ 生物合成：方向5’→3’，需模板、引物和酶第六 维生素与辅酶（Vitaminand 构成辅第一节脂溶性维生素A1:哺乳动物及咸水鱼肝脏；A2:β-胡萝卜素可转化成2A（有色蔬菜）α胡萝卜素二、维生素D（D2D2（麦角钙化醇7-脱氢胆固醇（皮肤）D3（胆钙化醇维生素（促进Ca2+的吸收、）及骨骼（促进Ca2+的沉积）中，参与调节钙磷代谢三、维生结 α- 因子 因子 因子 因子第二节水溶性维生素与辅酶B1与焦磷酸硫胺素ATP——————TPP核 酶三、泛酸与辅酶基；辅酶A是脂酰基载体，转运脂酰基。四、维生素PP与烟酰胺辅酶酶异柠檬 异柠檬酸α-酮戊二酸NAD+或五、维生素B6与磷酸吡哆醛辅酶七、叶酸和四氢叶酸（THF八、维生素 酸单酰辅酶A转化成琥珀酰辅酶A。九、硫辛酸十、维生素C第七章 外激素从体内分泌到体外，通过空气、水等，引起同种生物产生生理效应。FSH第二 激素的分泌与控一、下丘脑分泌的激素（P551、582）多肽类，有9种14肽，抑制生长激素的分泌，且抑制胰高血糖素分泌，促进胰岛素分泌。（GH（TSH（FSH（TH三、腺体分泌的激素（外周内分泌腺1.甲状腺、甲状旁 2.肾上腺（髓质）3.胰4.肾上腺（皮质）糖皮质、盐皮 5.大脑皮 激 丘脑下 负反馈作用 ACTH促肾上腺皮质激 ①高亲和 相关激素：Glu、γ-氨基丁酸、Gly等G蛋白激活相应的效应蛋白（如酶或其它在真核细胞中，鸟苷三磷酸（GTP）结合蛋白（G蛋白）在联系细胞膜受体与效应二、激素的作用机理含氮激素（第一信使）与靶细胞膜上的特异受体结合,已结合在受体上的G蛋白生成Gs蛋白－GTP，GsATP转化cAMP（第cAMP激活依赖cAMP的蛋白激酶A（PKA），PKA催化一些蛋白质的Ser、Thr羟基磷酸当激素停止分泌时，结合在受体上的激素就逐渐解离下来。Gα-GTP缓慢水解，释放掉GTP，Gα失去催化活性，与βγG蛋白（Gβγα－GDP，结合态GTP水解，表明G蛋白是一个GTPase，即这个调节蛋白具有一种内藏式的脱活作用，缺乏激素时，G蛋白结合GDP的无活性形式存在。 活性改变代谢调磷酸化酶b激酶激活糖原分解，抑制糖原合糖原合成酶抑制 酸激酶抑 5-二磷酸（PIP2）水解成二脂酰甘油DAG及IP3IP3IP3受体，其亚基的羧基部分构成钙通道。IP3IP3Ca2+Ca2+的升高可激活Ca2+钙调蛋白（CaM）依赖性蛋白激酶（CaM激酶。DAG可激活蛋白激酶C，活化的蛋白激酶C可将多种靶蛋白中的Ser、Thr残基磷酸化，从而可使许多靶酶Ser、Thr残基磷酸化，使酶激活或失活。饮、糖元代谢、神经递质释放、运动、细胞等都有密切关系。HRE第四节一、肾上腺素（cAMP方式构是激活G蛋白的跨膜受体所具有的普遍特征。激活与受体偶联的G蛋白，G蛋白激活膜上的腺苷酸环化酶，产生cAMP。肾上腺素停止分泌：结合在肝细胞膜上的肾上腺素就解离下来。cAMP蛋白激酶A的两种亚基又结合成无活性的复合体（催化亚基和调节亚基。当受促甲状腺激素刺激时，溶酶体中的蛋白酶水解甲状腺球蛋白，放出T4和T3。血浆中T3和T4绝大部分与血浆中的蛋白质结合，可防止T3、T4经肾丢失。T3、T4在肝中灭活，肝中有一种与甲状腺素亲合力极强的蛋白质，血流经过肝脏时，1/3缺乏症：幼年发育迟缓，行动呆笨等；成年厚皮病、基础代谢降低增加RNA（tRNA、mRNA）的合成，促进生长发育。在线粒体中促进ATP氧化磷酸化过程，增加基础代谢。三、胰岛素及胰高血糖素①β-A21氨基酸，B30②α-29第八 抗生选择性作用一种抗生素只对一定种类的微生物有作用，即抗菌谱。青霉素一般只对选择性毒力抗生素对人和动物的毒力远小于对病菌的毒力，称为选择性毒力。通常抗生耐药性细菌在抗生素的作用下，大批敏感菌被抑制或杀死，但也有少数菌株会调整或改30S亚基结合而抑制蛋白质合成，某些细菌小亚基上产生与：耐药性的产生是由于突变造成的，抗生素的作用是将未突变的微霉素可引起DNA链的断裂；丝裂霉素C能与DNA形联，抑制DNA的；利福霉素则通过与细菌RNA聚合酶的结合来抑制转录反应。体的50S亚基结合而抑制肽酰基转移反应。ES等具有表面活性剂的作用，。45％是放线菌产生的。其中主要集中细菌对细菌的研究比放线菌长，但一直因为毒性较大而应用不多。芽孢杆菌属的多粘芽第二节重要抗生素简介常出现特殊氨基酸，而某些普通氨基酸（组氨酸、甲硫氨酸等）D-氨基，DNA结合，从而抑制有丝，使DNA双链结构不稳定，并引起单链断裂。它还抑制DNA连接酶的作用，促进DNA酶的活性，并进行DNA的降解。BE毒RNARNA的结合，使蛋白第九 生物氧化Biologic在一系中，能够用来做有用功的那一部分能量称自由能，用符号G表示。在恒温、恒 G=H- △G=△H_T△S=G产物-G反应当△G为正值时，反应体系为吸能反应，此时只有与放能反应相偶联，反应才能进行。aA+ cC+两个依次的化学反应：A→B，B→C。G1°´G2°´总反应：A→C。△G总°´△G总°´=△G1°´+△G1，2，3，……n.K总=K1×K2K3……△G总°´=△G1°´+△G2°´+……+△Gn°´S三、生物氧化的概念和特点生成CO2，H2O并释放出能量的过程。程，释放的能量以ATP形式起来。四、生物氧化中的电子传递过程后转移到分子氧上，质子和离子型氧结合生成H2O。推动ATP的形成（氧化磷酸化）NADH、FADH2O24个酶复合体，2种游离电子载体复合体Ⅰ：NADH-Q还原酶NADH脱氢酶复合体Ⅱ：琥珀酸-Q还原酶Q-cbc1复合体复合体Ⅳ：细胞色素氧化酶细胞色素c氧化酶细胞色素aa3复合体2种游离电子载体：CoQcyt342e-（H- 移到呼吸链下一成员辅酶Q上辅酶Q可以接受NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、脂酰-CoA脱氢酶等酶类脱下的电子琥珀酸-Q还原酶（4亚单位：包括琥珀酸脱氢酶、CoQ还原酶 辅基：血红素b562，b566，血红素c1，Fe-SCoQ-细胞色素c还原 →2Fe-2S→CytⅣ）中的cyta-CuA10辅基：血红素a、血红素a3、CuA、CuBCytc--→CytaCuA--→Cyta3-CuB→O2→H2O五、氧化磷酸化过程移相偶联的作用。糖酵解中1，3-二磷酸苷油酸，磷酸烯醇酸部位Ⅰ：NADPCoQ之间，NADH脱氢酶；部位Ⅱ：CoQCytc之间，CytC还原酶部位Ⅲ：Cyta与O2之间，CytC氧化酶ATP合酶最初称线粒体ATP酶、H+-ATP酶：NADH→2.5ATP,第十 糖代糖的分解代谢与合成代谢糖的磷酸衍生物可以构成重要的生物活性物质：NAD、FAD、DNA、RNA、ATP第一 糖酵解发酵：酸脱羧生成乙的醛被NADH还原，生成乙醇 （1）G-6-已糖激酶或葡萄糖激已糖激酶：催化Glc、Fru、Man磷酸化可被G-6-P抑制Glc异构酶CC1移至不可逆，是调节位点，磷酸果糖激酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸变位酶，磷酰基从C3移至 酸生成ATP和酸酸激酶，酵解途径的第三个调节酶葡萄糖+2Pi+2ADP+ →2酸+2ATP+2NADH+2H++27ATP（２2.52.5）甘油磷酸穿梭：NADH→1.5ATPNADH将胞质中磷酸二羟还原成3-磷酸甘油，3-磷酸甘油进入线粒体，将2H传递给FAD。FADH2进入呼吸链，产生1.5ATP。苹果酸穿梭：NADH2.5胞质中的NADH，经苹果酸脱氢酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸，再通过苹果酸-a-NADH和草酰乙:已糖激酶调节控制葡萄糖的进入 H+；激活剂：AMP、F-2.6-2PATP：细胞内含有丰富的ATP时，此酶几乎无活性；柠檬酸：高含量的柠檬酸是碳骨架过剩的信号；H+：防止肌肉中过量的乳酸（血液酸 动物体内的乳酸循环（Cori循环）：肌肉收缩，糖酵解产生乳酸。乳酸透过细胞膜进入血液，在肝脏中异生为Glc，解除乳酸积累引起的。Cori循环是一个耗能过程：2分子乳酸生成1分子Glc，消耗6ATP。 第二 三①糖酵解产生酸（2酸、2ATP、③三（CO2、H2O、ATP、三（柠檬酸循环、Krebs循环：三(柠檬酸循环、Krebs循环)tricarboxylicacidcycleCoA经一系列的氧化、脱羧，最终生成各种中间代谢产物、CO2、并释放酶NADH抑制E3柠檬酸合酶（1）CoA柠檬酸合酶－TCA中第一个调节酶柠檬酸合酶（２）柠檬酸→异柠檬 顺乌头酸OH也只加在草酰乙酸。TCA第一轮循环释放50%，以后每循环一轮释放余下的50%。异柠檬酸脱氢酶 中第二个调节酶激活剂：Mg2+（Mn2+、NAD+、ADP；抑制剂：NADH、ATP高能状态（ATP/ADP、NADH/NAD+）抑制酶活性α-酮戊二酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶GTP抑制琥珀酰CoA琥珀酰CoA合成酶（琥珀酸硫激酶琥珀酸脱氢酶L-苹果酸L-苹果酸脱氢酶CoA3NADFADGDP→3NADHFADH2GTP2CO2酸+4NAD++FAD+ →4NADH+FADH2+GTP+3CO2+被标记的羰基碳在第二轮TCA中脱去。TCA50%，以后每循环一次，脱去余下甲基碳的50%。标记Glucose的第二位碳原子，EMP、TCA途径中C2的去向。３.一分子Glc完全氧化产生ATP的数量骨骼肌、脑细胞：30ATP（甘油磷酸穿梭） 草酰乙酸、α-CoA和延胡索酸等是合成糖、氨基酸、脂肪TCA是联系体内三大物质代谢的中心环节。四、TCA填补反应 乙酰CoA可以增加酸羧化酶活性最后生成草酰乙酸。为合成其它物质提供C架过量的草酰乙酸可以合成Glc2乙酰CoA+NAD++ →琥珀酸+2CoA+NADH+ ①用碘乙酸和氟化物抑制糖酵解（磷酸甘油醛脱氢酶Glc的消耗不受影响，证明葡6-磷酸葡萄糖脱氢酶（调控酶）NADPH 5-15-磷酸核糖26-+135-磷酸核糖23Glc3（G-6-P）→3（G-6-P酸内酯）3（5-P核酮糖）→2（5-P木酮糖）+5-5-P5-P核糖→F-6-P4-P5-P4-P赤藓糖→F-6-P3-P甘油醛 6NADP+→2（F-6-P）3-P6NADPH 12NADP+→4（F-6-P）2（3-P甘油醛）12NADPH →5（F-6-P）+12NADPH+（TPP主要是6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛5（G-6-P）ATP6(5-磷酸核糖）ADP2G-6-P2NADPH2O→5-2NADH2H26（G-6-P）12NADP6HO6（5-磷酸核糖）12NADPH12H 五、磷酸戊糖途径的生理意义产生大量的NADPH为生物合成提供还原力胞质中：α-酮戊二酸+CO2+NADPH+H+异柠檬酸+ +α-CO2NADH第四 糖的合成代①GlcG-6-②F-6-PF-1.6-糖异生及降解途径-1和-CO2ATP酸羧化酶是别构酶，受乙酰CoA和高比值ATP/ADP的激活。草酰乙酸 H+- 苹果酸 苹果酸 →草酰乙酸 ←（6）F-1.6-P→F-6- 2酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H20→Glc+2NAD++4ADP+2GDP+凡是能生成酸或成草酰乙酸的物质都可以生成葡萄糖，如TCA中全部的中间产物。琥珀酰CoA，进入TCA生糖途径。③在糖异生中，酸到PEP的转化由酸羧化酶调节；在酵解中被酸激酶调节。可促进Glc生成。G-1-PUTPUDP- 糖原合 蔗糖合第十一 脂类代 （Colipae（（20nm糜微粒（CM，经胞吐排至细胞外，再经淋巴系统进入血液。二、脂类转运和脂蛋白的作用三、贮脂的动用第二节脂肪酸和甘油三酯的分解代谢cAMP浓度升加速脂解作用。胰岛素、素E1抗脂解，可增加脂肪形成。二、甘油代谢3-磷酸甘油，再经磷酸甘油三、脂肪酸的氧化β氧化学说：1904年，FranzKnoopRCOO-+CoA-SH+ATP→RCO-S-CoA+AMP+CoA合成酶：活化长链脂肪酸（12C以上。中、短链脂肪酸直接进入线粒体，并活化成脂酰CoA。:CoA合成酶活化，经肉碱运到线粒内；⑷β-CoACoA→TCA，10(n-2)CoAβ活化消耗：β7×（1.52.5）ATP＝8CoA：8×（7.51.5+1）ATP＝净生成 108–2＝106⑵[NADH]/[NAD+]比率高时，β-羟脂酰CoA脱氢酶受抑制D→L（三）β氧化oA如脑中四、代肝脏线粒体中乙酰-CoA 有四种去向：柠檬酸循环、合成胆固醇、合成脂肪酸、代谢。1.生成的意CoA走哪一条途径（TCA，主要取决于草酰乙酸大多数乙酰CoA用于合成。乙酰CoA及柠檬酸能激活乙酰CoA羧化酶，促进丙二酸CoA的合成，后者能竞争性抑制肉碱脂酰转移酶Ⅰ，从而脂酰CoA进入线粒体内进行β氧化。第三 脂肪酸及甘油三脂的合成代从头合成（CoA）在胞质中（16碳以下延长途径粒体或微粒体中脂类合成在肝脏、脂肪细胞、乳腺中占优势。酸脱羧，生成乙酰CoA。 乙酰CoA是脂肪酸合成的起始（引）物，丙二酸CoA是链的延长单体CoA羧化酶：辅酶是生物素，是脂肪酸合成的限速酶。柠檬酸可激活此酶，脂肪酸（ACPCoA的共同活性基团。KRHD（ER，第二次循环：-ACP的基由ACP转移至β-酮脂酰-ACP合酶上。16C8乙酰CoA+14NADPH+14H++7ATP+H2O→软脂酸+8CoASH+14NADP+ 7ADP+7Pi（14NADPH细菌、植物（多酶复合体，6脊椎动物（α2多酶融合体CoA：14NADPH，7TP 14×3+7=49⑴乙酰 A.肉碱乙酰基转移 B.柠檬酸-酸穿⑵ A.来自磷酸戊糖途 B.来自柠檬酸-酸穿乙酰CoA羧化酶（产生丙二酸CoA）脂肪酸氧化与合成途径的比较（见表区别合成（从乙酰CoA开始氧化（生成乙酰细胞部位细胞线粒6酶融合体脂酰基载体二碳片段丙二酸电子供体（受体FAD、β-羟脂酰基构型DL的需要不能量变化（软脂酸7ATP14产16肪18碳脂肪酸可彻底降解 β-酮脂酰CoA硫解 L-β-羟脂酰CoA脱氢酶 β-烯脂酰CoA水化酶β-烯脂酰CoA还原酶三、不饱和脂肪酸的合成9大杨杆菌：棕榈油酸的合成是由β-羟癸脂酰-ACP开始。含2、3、4个双键的脂肪酸也能用类似方法合成。（△916:1）和油酸(△9合成原料：L-α-磷酸甘油(3-磷酸甘油CoA五、各组织中脂肪代谢的相互关系及脂肪代谢途脂肪 和转脂肪代谢的主要途径六、脂代谢与糖代谢的关系第四 甘油磷脂代21-脂酰基甘磷脂酶B（溶血磷脂酶）能同时水解1、2位。 二、甘油磷脂的生物合成 乙醇胺磷酸化H2N-CH2-CH2-OHATP—H3N+-CH2-CH2-O-PO32CDP-乙醇胺————磷脂酰乙醇胺+A.ATP(碱激酶)B.CTP磷酸胆碱胞嘧啶核苷酸转移酶)CDP-PPiC.CDP-胆碱+甘油二酯(磷酸胆碱转移酶)————磷脂酰胆碱+CMP磷脂酰乙醇胺+丝氨酸→磷脂酰丝氨酸 乙醇 第十二 氨基酸代有些微生物能把空气中的N2转变成氨态氮，合成氨基酸。一、蛋白质消化吸收泛肽（Ubiquitin）8.5KD（76氨基酸残基）的小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞内。 第二节催化氧化脱氨基反应的酶（氨基酸氧化酶Thr真核生物中，真正起作用的不是L-氨基酸氧化酶，而是L-谷氨酸脱氢酶。D-（E-FADGly氧化酶（E-FAD）Gly脱氨生成乙醛酸。D-Asp氧化酶（E-L-Glu（E-NAD+E-体内有10%的能量来自氨基酸氧化。谷胺酰胺酶：谷胺酰胺 H2O→谷氨酸 天冬酰胺酶：天冬酰胺 H2O→天冬氨酸 Gly、Lys、Thr、Pro外，氨基酸都能参与转氨基作用。是肝外转氨反应机制氨基酸+α-酮戊二酸→α-酮酸+谷氨酸+NAD（P）α-酮戊二酸+NH3+NAD（P）H NH3+天冬氨 →尿要，因为只有Glu脱氢酶最高，其余L-氨基酸氧化酶的都低。降低血压的作用。Tyr脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝。氨的去向：GlnGln合成酶、Gln酶（在肝中分解Gln。在肝中酸又可生成Glc。氨甲酰磷酸的生成（氨甲酰磷酸合酶I）（肝细胞质中的氨基酸经转氨作用，与α-Glu，Glu进入线粒体基质，经Glu脱氢酶催化脱下氨基，游离的氨（NH4+）TCACO2反应生成氨甲酰磷氨甲酰磷酸合酶I：粒体中，催化尿素合成。氨甲酰磷酸合酶II：在胞质中，催化尿嘧啶合成。N-乙酰Glu激活氨甲酰磷酸合酶I、II此时Asp的氨基转移到Arg上。NH4+CO23ATPAsp 2ADP2PiAMPPPi+一次脱氨：1肝－血氨升高，α-酮戊二酸下降，TCA受阻20种氨基酸有三种去路A.B.CO2和水（TCA）C.酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。(一)形成乙酰-CoA的途径通过酸到乙酰-CoA的途径通过乙酰乙酰-CoA到乙酰-氨基酸直接形成乙酰- α-酮戊二酸→酸 谷氨←（3）Gly先转变成Ser，再由Ser转变成酸 N5.N10-甲烯基四氢叶酸→L- 四氢叶←Gly与Ser互变灵活，是Ser生物合成的重要途径。Gly的重要作用是提供一碳单位。 →N5,N10-甲烯基 Ser脱水、脱氨生成酸（丝氨酸脱水酶ThrGly和乙醛，后者氧化成乙酸→乙酰CoACys转氨生成β-巯基酸，脱巯基生成2.CoA到乙酰-CoA的途径PheTyr 1CO21CO2，C原子数不变。 产物：1CoA，2CO2在反应途中转氨：a.氧化脱 b.转氨 产物：1CoA，1CoA4CO2，1 GlnGln酶： → Glu合成酶：Gln+α-酮戊二酸+ 转酰胺酶：Gln+α-酮戊二酸 产物：Pro→Hpro→酸 丙醛（三）.CoA途径 Cys 肝脏中可生成乙酰乙酸和β-羟丁酸，这5种氨基酸称生酮氨基酸。生糖氨基酸：凡能生成酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的氨基酸都称为生糖氨基酸，它们都能生成Glc。Phe、Tyr是生酮兼生糖氨基酸。一碳单位：具有一个碳原子的基团。亚氨甲基（-CH=NH，甲酰基（HC=O-H2OHCH2CH=CH3结构式：FH4与N5、N10-亚甲基FH4P33230-2酪氨 多巴 黑色前二者是神经递质，后二者是激素P333 图30-35吲哚乙酸是植物生长激素。 ArgCys的SH氧化成-SO3-，并脱去-COO–生成牛磺酸，是胆酸组分，食物。七、氨基酸代谢缺陷症：苯尿症（PKU。第三节氨基酸合成 兰N2NH3。N26e12ATP12H2O→2NH412ADP12Pi(植物、微生物)：NO3-NO2-硝酸还原酶：NO3-+NADPH+H+→ +NADP++亚硝酸还原酶：NO2- 3NADPH+H+→NH3 3NADP++人和动物只能直接合成部分氨基酸相应的α-酮酸。α-酮戊二酸→

草酰乙酸→ Thr→③酸衍生类型 酸→ 磷酸甘油 →磷酸烯醇 磷酸核糖→Glu Glu Glu+ ATP←→Gln+ADP+Pi+Glc-6-P、Trp、Ala、Gly、HisCTP、AMP、氨甲酰磷酸。Pro的合成（Glu环化而成Argα-酮戊二酸衍生型（蕈类、眼虫草酰乙酸 Glu→Asp+α-酮戊二AsnAsp+Gln+ATP→Asn+Glu+AMP+MetThrIle（Val极为相似Thr，2al（Ile分枝酸：2磷酸烯醇酸，1个赤藓糖4-His谷胱苷 2.肌Gly代谢途径Thr代谢途径GluAspArg代谢途径第十三章核酸的核苷酸的主要功能⑤信号分子cAMP、核酸 核 核苷 碱基+戊糖-1-磷 （RNase（RNaseIT1（RNaseT13’-5’-OH间的键。链DNA。产物是以5’-磷酸为末端的寡核苷酸。RNADNA链的游离3’-OH逐个水解，生5’-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶从5’-OH开始逐个水解，生成3’核苷酸。二、核苷酸的降解核苷+磷 碱基 核糖核+ 碱基 核三、嘌呤碱的分解嘌呤碱的分解。微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸、等。四、嘧啶碱的分解 嘌呤环合成的前体：CO2、甲酸盐、Gln、Asp、Gly Gln提供-NH2： Gly：C4、C5、 5，10-甲川FH4： Gln提供-NH2：闭 CO2：C G.Asp提供-NH2：N 10-甲酰FH4：C5-磷酸核糖+ATP （2）（5步5-磷酸核糖焦磷酸+ →5-磷酸核糖胺 5-GlyATPADPN5N10-FH4H2OGlnATPH2OGluADPATP→5-ADP5-氨基咪唑核苷酸CO25-氨基咪唑-45-氨基咪唑-4-AspATP5-氨基咪唑-4-+5-氨基咪唑-4-N10-FH45-甲酰胺基咪唑-4-5-甲酰胺基咪唑-4-5-CO2+THFA+甲酰THFA2GlnGlyAsp5ATP→IMP2THFA2Glu+4ADP1AMP4Pi 腺苷酸琥珀酸+GDPPiN-羟基-N-甲酰-IMP+NAD GMP+Glu+AMP++ATP+二、补救途径 嘌呤碱+ 腺嘌呤+5- 次黄嘌呤（鸟嘌呤）+5- 碱基+核糖-1-磷 核苷+腺苷+ 腺苷酸+第三节嘧啶核苷酸的合成 Gln+HCO3-+ +Glu2ADP（1）氨甲酰磷酸+ 氨甲酰天冬氨酸+ 二氢乳清酸 （3）二氢乳清酸+ 乳清酸+NADH+（4）乳清酸+ 乳清苷酸 （1）UMP+ UDP+（2）UDP+ UTP+（3）UTP+ CTP+Glu+ADP++ATP+CTP合成酶：CTP核酸合成酶，干扰尿嘧啶脱氧核苷酸经甲基化生成脱氧胸苷的过程，DNA合成受阻。二、补救途径嘧啶碱+1-磷酸核 嘧啶核苷+ 尿嘧啶+5- UMP+一、核糖核苷酸的还的变构效应物，个别微生物（赖氏乳菌杆菌）在核苷三磷酸水平上还原（NTP。由硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶和核苷酸还原酶（B1、B2）三部分组成①硫氧还蛋白④谷胱甘肽还原酶-SH；⑤核苷酸还原酶（RR）-dTTPdGTP结合，可促使GDP（ADP）还原成dGDP（dADP）不存在类似的磷酸核糖转移酶途径。碱基+脱氧核糖-1-磷 脱氧核苷+磷脱氧核苷+ 脱氧核苷酸 二、胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成dUMP+N5,N10-亚甲基 7，8-二氢叶酸+NADPH+ Ser GlyN5,N10-亚甲基THFA氨基嘌呤、氨甲蝶呤是叶酸的类似物，能与二氢叶酸还原酶不可逆结合，FH4的生成，从而抑制FH4参与的一碳单位的转移。可用于抗肿瘤。三、核苷酸合成总结NAD、NADPFMNFAD一、烟酰胺核苷酸的合成（NAD、NAD、NADP是脱氢辅酶，在生物氧化还原系统中传递氢。合成途径：（1）（2）脱酰胺-NAD焦磷酸化 （3）NAD合成NADP的合成：NADNADATPNAD2’-二、辅酶A的合成（CoA-第十四章DNA和修DNA生物合成有两种方式：DNA和反转DNA体内涉及：原核、真核生物的；细菌质粒（环状，双链）真核细胞器DNA（线粒体、叶绿体（双链，环状）DNA的体外：DNA分子克隆以mRNA为模板，根据三联规则，合成对应蛋白质的过程。第一节DNA的一、DNA半保留即每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。半保留：在过程中，首先亲代双链解开，然后以每条链作为模板，在其上合成互补：增长方向与叉前进方向相反的新生链：滞后链上合成的不连续片段⑴起区段富含A.T。而且可能的重复和保守序列。⑵单环状双链DNA只有一个起点，它们都是单子。⑶方 ⑴直线双向单点，双向，T7⑵θ型单向，双向（E⑶滚环单链，环状⑷D环线粒体，叶绿⑸多叉第一轮尚未完成，起点就开始第二’ 不对称：单方向、两条链的起点不在同一点（如D环）二、DNA合成反应’DNA模板(RNA模板)(DNA、RNA或蛋白质⑶DNA聚合酶⑷4种dNTP ⑸Mg2+DNApolDNApol + DNA4dNTP⑵反应受模板指 ⑶需有引物3’-羟基存⑷链生长方向5’—— ⑸产物的性质与模板相三、与DNA有关的酶及蛋白c、以dNTP为底物d、Mg2+ e、链生长方向5’——3’几种典型的DNA体外酶促合成：d、环形聚合：加入带引物的环形DNA作为模板。⑴E.coli.DNApol.单体酶，分子量109000，含一个Zn2+，每个细胞中含400个DNApol.Ⅰ 3’聚合活性；3’ 5’外切活性 3’用蛋白水解酶将DNApol.Ⅰ部分水解可得：大片段（Klenow） 3’聚合活 5’ 3’外切活Klenow片段的用途：a.补齐DNA3’隐缩未 标记DNA片段未 d．DNA⑵E.coli.DNA 无5’ ⑶E.coli.DNADNApol.Ⅲ是合成新链DNA主要的酶，又称酶(Replicase)。Pol.Ⅲ的5’→3’外切酶活性只作用于单链DNA。DNA⑸ 3’外切位点(pol.Ⅱ没有⑹ 5’外切位点(校正DNA1999DNADNADNA聚合酶 DNA聚合酶 修复DNA损伤DNA聚合酶 线粒体DNA的DNA聚合酶 核DNA的Single-StrandBindingProtein复性和保护单链DNA不被核酸酶降解。四、DNA过程E.coli.DNA原点oriC，由245bp组成。三组13bp重序列，四组9bp重复序列。5’端有一个三组重序列，另一端有一个四组重复序列。体：由DnaB解螺旋酶，DnaG酶及其他蛋白质因子构成的复合体，负责RNA引物的合成，体沿着模板链5’3’移动（与叉移动的方向相同），移到一定位置上即可RNA引物的合成。大肠杆菌原点起始所需蛋白质功能 DNA 引物酶 合成RNA引 RNA聚合 促进DnaA活旋转 松驰DNA应前导链只需要一个RNA引物，后随链的每一个片段都需要一个RNA引物，链的延长反应由DNApol.Ⅲ催化。 3’外切，切除RNA引物 DNA小结⑴DnaA蛋白识别起DNA过程中，聚合酶对dTTP与dUTP的分辨能力不高，有少量dUTP掺入DNA链中。此时，U-糖苷酶、AP内切酶、DNApolⅠ、DNAligase共同作用，切除尿嘧啶，接五、真核生物DNA的真核生物 DNA是半保留，组蛋白全保留。RNA链的反转录酶，它能以所含RNA链为模板合成DNA的端粒结构。短至1-4Kbp时，细胞就停止。六、DNA的真实性碱基对的自由能通常在4-13KJ/mol这样的自由能相当于平均参入100个核苷酸就可能出现一次错配，仅靠Watson-Crick双螺旋的碱基配对原则，突变率将高达10-2。酶积极参与理论：DNA聚合酶对正确与错误的核苷酸，不仅亲和性不同，而且将它们插入DNA引物端的速度也不同。DNA聚合酶能依照模板的核苷酸，选择正确的dNTP掺入引动力学校正阅读：在新的磷酸二酯键未形成时，dNTP结合在酶与模板—引物复合物的聚合位点上，DNA聚合酶能识别正确与错误的dNTP。DNA聚合酶对底物的识别作用，DNADNA模板—引物，另一种是dNTP。dNTPMg2+结合成活化形式，用其它二价阳离子（如Mn2+）Mg2+时，会改变酶的主体结构，影响聚合活性和3’→5’外切活性。第二节DNA二、直接修复1949年已发现活象，可见光（最有效400nm）可激活活酶，此酶能分解由于紫外 B.合酶结合于损伤部位C.酶被可见光激成出切去部分，DNA恢复正常功能。DNA聚合酶修复。 D.DNA连接酶连接。DNA时，有少量dUTP掺入DNA链。修复，DNA连接酶连接。三、重组修复被认为在DNA重组和重组修复中均起关键作用。四、诱导修复和应急反应SOS反应：细胞DNA受到损伤或系统受到抑制的紧急情况下，为求得生存而出现的应SOS反应诱导的修复系统包括无差错修复和易错修复。机制：SOS反应诱导切除修复和重组修复中某些关键酶和蛋白质的产生，从而加强切除修SOS反应广泛存在于原核生物和真核生物中，它是生物在极为不利的环境中求得生存的一第三节DNA的突变一、突变的类型第四节RNADNA transcription：1970年，Temin和Baltimore分别从RNA中发现发反转录酶。酶酶起外切酶作用。模板：RNA或DNA。种类的RNA，都能作为合成DNA的模板。引物：RNA或 底物 二、RNA的反转录反转录 三、反转录的生物学意义毒人类免疫缺陷HIV主要T4淋巴细胞和B淋巴细胞粒子直径100nm，gp41HIV组由两条单链正链RNA组成，每个链长9.7kb，RNA5，端有帽子结构端有PolyA，链上结合有反转录酶。 DNA合成技术一、cDNA合成cDNA文库是获得真核结构的最好方法，成mRNA无内含子。总RNA：rRNA tRNA及其它小分子 降低盐浓度，加入OligodT竞争，可洗出mRNA混合物。②cDNA自身引物法（S1核酸酶降解法cDNAPCR二.PCR技术（聚合酶链式原应）Polymerasechain以目的或DNA片段为模板，在引物介导及TaqDNA聚合酶催化下，在体外用核苷酸大量合成目的或DNA片段。它能快速、专一地扩增所希望得到的目的或DNA1、反应DNAcDNAPCRRNA为起始材料，则须经反转录，获得第一条cDNA后才能用于PCR。sVT-1）分离出来。活性最高，错误掺入核苷酸的比率为1/7500。dNTPdNTP50-200umul/L镁离子PCR原理：变 复 延 第十五 RNA合 DNA指导的RNA合成（转录）转录：DNA指导的RNA聚合酶（RNA聚合酶）RNA：RNA指导的RNA聚合酶（RNA酶）反转录：RNA指导的DNA聚合酶（反转录酶）表达的产物：①RNA②蛋白质负链：与正链互补的DNA链（模板链）， DNA与转录的比较 ②新链延伸方向5’→③RNA5’→3’5’→3’3’5’外切活性二、DNA指导的RNA聚合酶 ⑵RNA链延伸方向 ⑶不需要引物⑷需要DNA⑸Mg2+促进聚合反应错误！未找到源。第一个核苷酸常为pppG或E.coliRNA聚合酶（原核rRNAE.coli7000RNA聚合酶分子，在任何时刻，大部分聚合酶（5000左右）正在参与RNA的合成，具体数量依生长条件而定。酶(coreenzyme)RNA链延长，而没有起始合成活性，加入σ亚基后，全酶才具有起始合成RNA的能力。停留时间，使全酶迅速找到启动子并与之结合，σ亚βσαωRNADNARNA聚合酶帮助调整DNA拓扑学性质。RNA聚合酶，在细胞核中起不同的作用。依其真核生物RNA聚合酶三、E.coliRNA聚合酶催化的转录过程起始合时，β’亚基的构象欧利于酶与启动子紧密结合录泡。第一个核苷酸（通常pppG或pppA）从转录起点开始渗入，合成2-9个核苷酸后，σ因子脱落，酶才能离开启动子向前移动，从此开始RNA链的延伸。在新RNA5’末端，通常为带有三个磷酸基团的鸟苷或腺苷（pppGpppA），即合成的第一个底物是GTP或ATP。延长β’结合时，β’亚基的构象有利于酶与启动子紧密结合）在DNA上移动速度加快，使RNA链不断延长。转录起始后，σ亚基便从全酶中解离出来，然后nusA亚基结合到酶上，由nusA亚基RNAnusA亚基的帮助下，聚合反应停止，RNA链和聚合酶脱离DNA模版链，nusA又被σ亚基所取代。四、启动子和转录因启动（prooerRN启动（TF：RNA（1）-10序列（Pribnow框转录起点上游-106bpTATAAT，出现在4到13bp之间，每个位点的保守性在45%-96%。T80A95T45A60A50中RNA聚合酶从模板链开始转录RNA产物。 fama只含－10DNA35RNA聚合频率T82T84G78A65C54A45，TTG该序列决定了启动子的强度，RNA聚合酶易识别强的启动。原核生物也有少数启动子缺乏这两个序列之一，在这种情况下，RNA聚合酶往往不能单独不含-35序列的启动子几乎不转录。况就会增高或降低起始的频率。所以细胞内一个重要的条件是DNA模版的超螺旋张力。启动子的功能发生相应的改变。所以，DNA旋转录酶抑制奈啶酮酸可以抑制许多的表①启动子位于转录起点附近（-45至上游控制元件位于-180~-107UBFI结合在两个“GC②SL1因子类似σRNA③RNA（Abox上游启动子元件，通常包括：CAAT框、GC框、八聚体框，与上游因子或称转录辅助因子起始子（initiator，Inr）A+1位转录的起点TATA框（Goldberg-Hogness频率：T82A97T93A85A63（A37）A82A60（T37）（TFHx在此揭开并决定转录的起点为之，失去TATA框，转炉将可能在许多位点上开始。③CAAT通常启动子都有中心在-75处，9bp共有序列GGT（G）CAATCTC/EBP（除与CAAT结合外海域增强子序列TGTGGWWWG结合）④GC在CAAT框上游，序列GGGCGG，与某些转录因子结合，八聚体框（octamerbox）⑥各种应答元件（responsiveRN（scRNAU6-①上游启动子：snRNA②内启动子：5SrRNA、tRNA、scRNA启动子位于转录起点下游，也既在内部OCT：octamerbox：增加转录效率五、终止子和终止因终止因子的序列中，DNA的终止子可被RNA聚合酶本身或其辅助因子识别。终止因子RNA的合成。在茎环结构之后，终止点前有一寡聚U序列寡聚U序列可能提供信号使RNA聚合酶脱离模版，rU-dT组成的RNA-DNA杂交分子具有在茎环结构之后，终止点前无寡聚U序列ρ55000蛋白质，可水解三磷酸核苷。转录起始后，ρRNANTP获得的能量推动其沿着放RNA，并与酶一起从DNA上脱落下来六、转录过程的调节控制转录水平的调控取决于调节因子（RNA或蛋白质）与启动子、增强子、终止子之间的相互无关，只作用于同一条DNA链上的启动子。可位于DNA上调控转录的一段序列，例如，启动子、增强子、上游元件和应答元件。反式作用因子（reverse-actingfactor）（1）子模cAMP可以活化环腺苷酸受体蛋白（cAMPreceptorprotein,CRP）,CRP作为一种广谱性C的产物所调节综合性调节子：一种调节蛋白控制几个不同代谢途径的子，如cAMP-CRP对各种七、RNA生物合成的抑制剂主要有：6-2.6—二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤、5-6-使DNA烷基化。功能的烷化剂，可同时与DNA两条链结合，使双链DNA交联。制DNA的转录。RNA原核mRNA：多顺反子，半衰期只有几分钟。pppA真核的mRNA：单顺反子，多内含子，比原核mRNA的长。（intron中与这种序列对应的DNA序列。（exon中与成熟RNA对应的DNA序列。一、原核生物RNA的加原核生物中rRNA与某些tRNA组成混合子，可提高效率、节省空间（增子转录物后，断裂成为rRNA和tRNA的前体，然后进一步加工成熟。E.coli共有三种rRNA：5SrRNA 16S 23S 原初转录物含6300个核苷酸，约30S。rRNA与tRNA混排在一个子中，E.coli共有七个这样的子，每个子中tRNA的种类、数量和位置都各tRNA大多成簇存在，或与rRNA，或与蛋白质组成混合转录单位。E.coli组有60个tRNA，即每种氨基酸的tRNA不止一个拷贝。tRNA前体加工步骤：（SAM反子构成的mRNA，由核酸内切酶切成较小的mRNA，然后再进行翻译。例：核糖体大亚基蛋白L10、L7、L12与RNA聚合酶β、β’亚基的组成混合操纵子。它在转录出多顺反子mRNA后，由RNAaseⅢ将核糖体蛋白质与聚合酶亚因的mRNA切开，然后各自翻译。二、真核生物RNA的加rRNA前体的加工大亚基：26-28SrRNA、5SrRNA、5.8SrRNA。果蝇：38SrRNA前体，含18S、5.8S、28SrRNA。酵母：37SrRNA17S、5.8S、26SrRNA。以上由RNApolⅠ转录。5SrRNA也成簇排列，间隔区不被转录，由RNA聚合酶Ⅲ转录后经适当加工。原核的高，约1-2%的核苷酸被甲基化。多数真核生物rRNA不存在内含子，果蝇的285个rRNA中有1/3含有内含子真核tRNA的数目比原核tRNA的要多很多。例如，E.coli：60个tRNA，啤酒酵母：250850个，爪蟾：1150个，人：1300个RNA（hnRNA25%可转变成成细胞质mRNA的半寿期为1-10小时，神经细胞mRNA最长可达数年。真核mRNA的转录后加工过程主要包括mRNA的原初转录本是分子量很大的前体，在核内加工过程中形成分子大小不等的中间产物，它们被称为核内不均一RNA（hnRNA），其中，约有25%可转变成成mRNA3’端加加尾信号：AATAAA、YGTGTGYY（Y为嘧啶）hnRNARNAaseⅢ切断，由多聚腺苷酸聚合酶催化，加上polyA，ATP为供体。A编辑：RNA编码序列在转录后的插入，删除或改变再编码：成熟mRNA编码或读码方式的改变三、RNA的拼接和催化作用切除内含子的酶识别tRNA的二级结构。35SrRNA5.8S、17S26SrRNA。拼接过程只需一价和二价阳离子和鸟苷酸(3’-OH)，无需能量和酶。规律称GT-AG规律，此规律不适合于线粒体、叶绿体、tRNA、rRNA。hnRNA拼接过程守性。切除内含子的酶识别的是tRNA的二级结构，而不是什么保守序列。四、RNA的编辑RNA转录后插入，删除，或改变某些碱基五、RNA的再编码六、RNA功能的多样性RNA的从RNA的细胞中可以分离出RNA酶，这些RNA酶的模版特异性很强，只识别自身的RNA，它以RNA为模版，合成与模版性质相同的RNA。一、噬菌体QβRNA的 制酶的模板特异性很高，只识别自身的RNA。（1）核糖体能直接启动外壳蛋白的翻（2）酶β亚因只有在外壳蛋白合成时双链打开才能进行翻（3）只有刚的QβRNA，成熟蛋白才能翻 QβRNA的翻译、受寄主细胞调节，以正链RNA为模板负链RNA时，还需要寄主细胞的HFⅠ和HFⅡ因子。而以负链RNA为模板正链RNA时，不需这两个因子，后期大量合成的是正链RNA。二、RNA的主要方噬菌体Qβ、灰质炎等。负链RNA（狂犬mRNARNA（mRNA然后合成负链RNA，形成双链RNA，再包装。正链RNA。RNADNA合成（反转录，含有模版：RNA或DNA的RNA都能作为合成DNA的模版引物：RNA反转录的DNA整合到宿主DNA中（前以（+）RNA为模版，合成互补的（-以（-）DNA链为模版，合成（+）DNALTR（长末端重复序列）的双