第一节 氨基酸与多肽
一、氨基酸的结构与分类 1.氨基酸是蛋白质的基本单位
2.构成人体蛋白质的氨基酸是L-α-氨基酸
3.L-α-氨基酸含有不对称碳原子,甘氨酸除外
记忆小窍门:甘氨酸,即甜味氨基酸
4.氨基酸的分类
(1)酸性氨基酸:谷氨酸和天冬氨酸
(2)碱性氨基酸:赖、精和组氨酸
(3)极性中性氨基酸:丝、苏、谷氨酰胺、天冬酰胺、半胱氨酸
(4)非极性疏水性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮、脯氨酸 (5)芳香族氨基酸:苯丙、色、酪
二、肽键与肽链
肽键:氨基酸的氨基和羧基形成的酰胺键
(1)氨基和羧基形成 (2)一定程度的双键性质 (3)维系蛋白质一级结构的主要力量
第二节 蛋白质的结构
一、一级结构
1.一级结构是氨基酸的排列顺序
2.肽键是维系一级结构的主要力量。除此以外,还有二硫键 (两个半胱氨酸之间形成二硫键)。
3.蛋白酶水解是使蛋白质的肽键被水解,变成氨基酸残基。
二、二级结构
1.二级结构是多肽链主链的空间结构,不涉及侧链 2.氢键是维系二级结构的主要力量。
3.代表性结构:α-螺旋,β-折叠,β-转角
4.α-螺旋:右手螺旋、3.6个氨基酸一圈、螺距是0.54nm
三、三级结构
1.三级结构是多肽链所有原子的空间排布
2.疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力量是维系三级结构的主要力量。
四、四级结构
1.具有四级结构的蛋白质是有两条或者以上的肽链构成 2.每一条肽链都有自己的一、二、三级结构,这条肽链 叫做亚基。
3.亚基可以相同,也可以不同
4.亚基的立体排布和相互关系叫做四级结构
5.由亚基构成的蛋白叫做寡聚蛋白
6.独立的亚基没有生物学活性
第三节 蛋白质的结构和功能的关系
一、一级结构与功能的关系 1.一级结构是空间构象的基础
2.一级结构是功能的基础 3.一级结构并不是决定空间构象的唯一因素
4.蛋白质的一级结构与分子病
镰刀红细胞贫血:一个氨基
酸(谷→缬)的差异
二、高级结构与功能的关系 2.血红蛋白的空间构象变化与结合氧
O2与Hb结合后引起Hb构象变化,进而引起蛋白质分子功能改变的现象,称为别构效应。 3.构象病
因蛋白质空间构象异常变化——相应蛋白质的有害折叠、折叠不能,或错误折叠导致错误定位引起的疾病,称为蛋白质构象病。
举例:阮病毒(疯牛病) 第四节 蛋白质的理化性质
二、沉淀 1.盐析
2.重金属盐沉淀蛋白质 3.生物碱试剂与某些酸沉淀蛋白质
4.有机溶剂沉淀蛋白质
三、变性
在理化因素作用下,使蛋白质的空间构象破坏,导致蛋白质的理化性质的改变。
变性后的蛋白质的生物活性丧失。 要点:
变了:①空间构象改变 ②蛋白质的理化因素改变
不变:①一级结构未变 ②肽键未断裂 一、核苷酸的分子组成:磷酸、戊糖和碱基 1.戊糖: DNA:脱氧核糖 RNA: 核糖 2.碱基: DNA:A G T C RNA: A G U C
A: 腺嘌呤; G: 鸟嘌呤 ;T :胸腺嘧啶;
C:胞嘧啶;U:尿嘧啶 考点:核酸分子中共有碱基多少种:5种 二、核酸
考点:(1)元素:C H O N P
(2)P(磷)相对恒定
(3)3’,5’-磷酸二酯键
第二节 DNA的结构和功能
二、DNA的一级结构:核苷酸的排列顺序
三、DNA的二级结构---双螺旋结构
1.相互平行、走向相反(一条3’-5’;一条5’-3’) 2.右手螺旋
3.磷酸和脱氧核糖位于外侧(骨架),碱基位于内侧 4.A与T之间2个氢键;G与C之间3个氢键
5.氢键是横向的力量;碱基堆积力是纵向的力量
6.每两个碱基对平面之间的距离是0.34nm;螺距是3.4nm,含10个碱基对。 五、DNA的功能 1.荷载遗传信息
2.基因复制和转录的模板 第三节 DNA变性及其应用
一、核酸的紫外吸收 核酸在260nm处有最大吸收峰,利用此特点进行定量和纯度分析。
二、DNA的变性和复性 1.变性:解链 (氢键断裂) 2.复性:解开的链重新复合
第四节 RNA的结构和功能
一、mRNA
1.蛋白质生物合成的模板 2.真核生物mRNA的结构特点
单顺反子:一条基因,一个蛋白质
5’端帽子(m7G); 3’尾巴(poly A); 3.原核生物mRNA的结构特点
多顺反子:多个基因在一条链上
无帽子无尾巴; 没有修饰碱基
二、tRNA 1.转运车 2.单链小分子 3.很多稀有碱基
4.5’端磷酸化 (pG); 3’端CCA-OH
5.二级结构:三叶草结构 6.三级结构:倒L型 三、rRNA 蛋白质合成的场所 第一节 酶的催化作用
一、酶的分子结构与催化作用
1.酶的分子组成:单纯酶和结合酶;结合酶由酶蛋白和辅助因子组成。
2.酶蛋白决定酶促反应的特异性
3.辅助因子决定酶促反应的种类和性质
辅酶 结合松散,易除去 辅基 结合牢固,不易除去 4.酶的活性中心
考点:与底物结合,并催化底物生成产物的关键部位 5.必需基团
考点:与酶活性有关的化学基团活性中心内外均有
二、酶促反应的特点 考点:
1.极高的催化效率:降低反应的活化能。
2.高度特异性(绝对、相对和立体异构特异性) 3.可调节性
第二节 辅酶和辅助因子
一、维生素和辅酶的关系 1.B族维生素2.FAD(B2) TPP(B2)
CoA(B1) NADP+ (尼克酰胺)
钴胺素辅酶类(泛酸)
二、辅酶的作用 运载体(传递氢、电子) 第三节 酶促反应动力学
一、Km和Vmax Vmax 最大反应速度 Km 达到最大反应速度一半时的底物浓度
反应与底物的亲和力,特征性常数
Km大,亲和力小;Km小,亲和力大
二、最适pH值和最适温度 最适pH值和最适温度时酶的活性最大但不是特征性常数。 第四节 抑制剂对酶促反应的抑制作用
二、可逆性抑制
1.竞争性抑制和底物类似,与酶的活性中心结合 Km增大,Vmax可以不变 2.非竞争性抑制
与活性中心外的必需基团
结合,不影响酶和底物的结合 Km不变Vmax降低 3.反竞争性抑制
与酶-底物复合物结合 Km减小 Vmax减小 二、共价调节
被调节的酶在另一种酶的催化下,发生共价修饰,从而引起酶活性变化,称酶的化学修饰。又称共价修饰
化学修饰调节的特点: 1.形式多,。2.速度快3.不可逆,如果逆行,需要另一种酶催化。
4.引起亚基聚合5.分布广泛,包括限速和非限速反应 6.级联放大反应,而且精细、准确。 三、酶原激活
酶原没有活性,只有激活后才有生物活性
盐酸可以激活胃蛋白酶 肠激酶可以激活胰蛋白酶原
胰蛋白酶可以激活酶蛋白酶原
四、同工酶 考点:
同工:同样的工作 同工酶:酶不同而工作相同 LDH同工酶:不同的亚基组成,部位不同,但是催化的反应相同 第六节 核酶
既是核酸又是酶核酶有内切酶的活性,切割位点高度特异,因此,可以用来切割特定的基因转录产物
第一节 糖的分解代谢
(一)糖酵解的基本途径、关键酶和生理意义
糖酵解:在缺氧条件下,葡萄糖或糖原分解生成乳酸并释放能量的过程。
酵解途径:葡萄糖或糖原转变成丙酮酸的过程。
糖酵解的代谢过程可分为三个阶段:
第一阶段包括葡萄糖转变成3-磷酸甘油醛,此阶段需要ATP;
第二阶段为3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸,在此阶段中有ATP的生成;
第三阶段为丙酮酸还原为乳酸。糖酵解的全部反应过程均在胞浆中进行。 糖酵解考点: 1.亚细胞定位:胞液 2.二步耗能、二步产能(底物水平磷酸化) 消耗ATP的步骤:
3.一步脱氢,生成1分子NADH
4.一步还原,消耗1分子NADH
5.三步单向反应,三种调节关键酶 己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶
6.2,6-二磷酸果糖是果糖磷酸激酶的激活剂
7.无氧酵解净生成2分子ATP
8.生理意义
(1)肌肉缺氧时供能 (2)红细胞供能 (3)视网膜、脑供能 (二)糖有氧氧化的基本途径及供能
1.丙酮酸氧化脱羧
(1)部位:线粒体内膜 (2)脱氢脱羧同时进行,净生成1分子NADH 丙酮酸脱氢酶:TPP 2.三羧酸循环
(1)部位:线粒体基质和内膜
(2)投入1个乙酰基,经2步脱羧,产出2个CO2 (3)四步脱氢(生成3个NADH,1个FADH2);一步底物水平磷酸化(生成1个GTP) (4)一种酶复合体,一种呼吸链组分
(5)每循环一周产生10个ATP
(6)三步单向反应,三种关键酶: 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶
α-酮戊二酸脱氢酶复合体(3种酶,5种辅酶) 第二节 糖原的合成与分解
(一)概念
1.糖原的合成:葡萄糖合成糖原的过程
关键酶:糖原合酶 2.糖原分解:糖原分解为葡萄糖
关键酶:磷酸化酶
(三)肝糖原的合成 (1)亚细胞定位:胞液 (四)肝糖原的分解 (1)部位:胞液 (3)意义
肌糖原供能(肌肉无葡萄糖-6-磷酸酶)
肝糖原维持血糖(肝中有葡萄糖-6-磷酸酶) 第三节 糖异生
(一)概念
非糖物质转变成糖的过程。 包括:氨基酸、乳酸、丙酮酸、丙酸和甘油
(二)糖异生的基本途径和关键酶
1.部位:线粒体,胞液,内质网,微粒体 2.四种关键酶: 丙酮酸羧化酶
PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)羧激酶
果糖二磷酸酶 葡萄糖-6-磷酸酶 (三)生理意义
在空腹和饥饿状态下,维持血糖的稳定。
第四节 磷酸戊糖途径
1.部位:胞液
2.主要产物:NADPH,5-磷酸核糖 3.意义:
生成磷酸核糖:提供核酸合成原料
第五节 血糖的调节
考点:血糖的去路 1.氧化供能 2.合成糖原
3.转变成非糖物质:非必需氨基酸和脂肪
4.转变成其他糖及衍生物:核糖
5.超过肾糖阈,从尿中排出,即糖尿 第五章 生物氧化
第一节 ATP与其他高能化合物
(一)ATP的生成方式 1.作用物水平磷酸化 代谢过程中产生的高能化合物直接将其高能键中贮存的能量传递给ADP,使ADP →
ATP。
2.氧化磷酸化
代谢物脱下的2H经呼吸链氧化为水时,释放的能量与ADP磷酸化生成ATP储能相偶联的过程。
(二)ATP循环与高能磷酸键
1.高能磷酸键:大于21kJ/mol
2.ATP含有2个高能磷酸键 (三)ATP的利用 考点:ATP是生命活动的直接供能物质。 第二节 氧化磷酸化
(一)概念
呼吸链电子传递的氧化过程,与ADP磷酸化生成ATP储能相偶联的过程。
(二)两条呼吸链的组成和排列顺序
1.电子链的组成成分 ①NAD+、②FMN、FAD、③铁硫蛋白、④泛醌、⑤细胞色素
2.电子链中递氢体的顺序 NADH氧化呼吸链: NADH → FMN → Co Q → Cyt b → Cyt c1→Cyt c → Cyt aa3 → O2
琥珀酸氧化呼吸链: 琥珀酸 → FAD → Co Q → Cyt b→ Cyt c1 →Cyt c → Cyt aa3 → O2
3.电子链中生成ATP的部位
NADH呼吸链存在3个ATP生成部位
琥珀酸呼吸链存在2个ATP生成部位 (三)ATP合酶 由F1和F0组成。 F1是线粒体内膜上的基质
侧形成颗粒状突起。 催化ATP生成。 F0是质子通道。 (四)氧化磷酸化的调节 1.抑制剂
(1)呼吸链抑制剂和解偶联剂 化合物 机制 结果
鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥
与铁硫蛋白结合
阻断NADH向CoQ传递电子 氰化物、叠氮化物、H2S、CO 抑制细胞色素氧化酶 阻断电子传递给氧 抗霉素A和二巯基丙醇 抑制复合体Ⅲ中Cytb与Cytc1间的电子传递; 阻断电子传递 2,4-二硝基苯酚 使氧化和磷酸化脱离 解偶联剂
2.ADP的调节作用 (1)ADP↑;ATP生成↑ (2)ADP↓;ATP生成↓ 3.甲状腺素
甲状腺素可以使ATP分解增加。 考点:
1.必需脂肪酸:亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸
2.饥饿时脂肪是体内能量的主要来源。
3.胆固醇可以转化成维生素D3,在肝、肾转化成有活性的1,25-(OH)2-D3,调节钙磷代谢。
第二节 脂肪的消化与吸收
(一)脂肪乳化及消化所需酶
(二)一脂酰甘油合成途径及乳糜微粒 考点:
脂肪的消化和吸收需要胆汁和胰液。
胆汁中含有的胆汁酸盐是一种乳化剂,能将不溶于水的脂类物质分散成水包油的细小微团。
胰液中含有胰脂肪酶、胆固醇酯酶和磷脂酶。
第四节 脂肪酸的合成代谢
(一)脂肪酸的合成部位 肝是脂肪酸合成的主要部位,主要在细胞浆中合成。 (二)合成的原料 1.乙酰辅酶A(乙酰CoA),由葡萄糖代谢提供,由柠檬酸-丙酮酸循环从线粒体转移至胞浆。
2.NADPH,由磷酸戊糖途径提供。
第五节 脂肪的分解代谢
(一)脂肪动员
考点:激素敏感性脂肪酶 脂解激素
能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素(ACTH) 、促甲状腺激素(TSH)等。
对抗脂解激素因子 抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素E2、烟酸等。 (二)甘油的氧化分解 甘油激酶作用下生成3-磷酸甘油 →磷酸二羟丙酮→糖代谢途径→分解
(三)脂肪酸的β-氧化 1.脂肪酸活化:
关键酶:脂酰辅酶A合成酶,消耗ATP
2.脂酰辅酶A进入线粒体 关键酶:肉碱脂酰转移酶Ⅰ 3.饱和脂肪酸的β-氧化 四步:脱氢、加水、再脱氢、硫解
可逆、在线粒体内进行、生成乙酰辅酶A
(四)酮体的生成、利用和生理意义
1.酮体:乙酰乙酸、 β-羟丁酸和丙酮
2.利用:肝内生成肝外用 脑、心、肾和骨骼肌可以利用酮体
第六节 甘油磷脂代谢
乙脑—磷脂酰乙醇胺(脑磷脂);
二心—二磷脂酰甘油(心磷脂);
暖壶的胆—磷脂酰胆碱(卵磷脂)。
第七节 胆固醇代谢
(一)胆固醇合成的部位、原料和关键酶
部位:肝、小肠(细胞浆和滑面内质网)
原料:乙酰辅酶A和NADPH+H+
关键酶:HMG-CoA 还原酶
胰岛素,促进胆固醇合成。 甲状腺素:(1)促进胆固醇合成
(2)促进胆固醇转化为胆汁酸
(3)促进胆固醇的排出 后者的作用明显大于前者,因此甲亢时,血胆固醇浓度反而不高
(三)胆固醇的转化 1.转变为胆汁酸
2.转变为类固醇激素:肾上
腺、卵巢和睾丸
3.转化为维生素D:在皮肤,经紫外线照射生成 第八节 血浆脂蛋白代谢
血浆脂蛋白的分类和功能
CM:乳糜微粒 运输外源性甘油三酯
VLDL: very low DL 运输内源性甘油三酯
LDL: low DL 运输内源性胆固醇
HDL:high DL 逆向转运(好)
第一节 蛋白质的生理功能及营养作用
口诀:苏亮异亮缬氨酸、赖色苯丙甲硫氨
第三节 氨基酸的一般代谢
(一)转氨酶
转氨酶:能转移氨基的酶。 辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
(二)氨基酸的脱氨基作用 1.转氨基:转氨酶。 2.氧化脱氨基作用:谷氨酸脱氢酶
辅酶是NAD+或NADP+。 3.联合脱氨基作用:转氨基+氧化脱氨基
最主要的脱氨基方式。 4.嘌呤-核苷酸循环 肌肉内的脱氨基方式。 (三)α-酮酸的代谢 1.生酮氨基酸 亮氨酸和赖氨酸 2.生糖氨基酸 3.生糖兼生酮氨基酸 异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸 第四节 氨的代谢
(一)氨的来源
1.氨基酸脱氨基(最主要) 2.肠道吸收的氨 3.肾小管分泌的氨 (二)氨的转运
1.丙氨酸-葡萄糖循环:肌肉
2.谷氨酰胺-谷氨酸循环:脑、心和肌肉 (三)氨的去路 考点:
鸟氨酸循环--合成尿素是最主要的去路。 部位:肝
肝功能受损:血氨升高,甚至肝昏迷。
第五节 个别氨基酸的代谢
(一)氨基酸的脱羧基作用 组氨酸-组胺 谷氨酸-γ氨基丁酸 色氨酸-5-羟色胺
(二)一碳单位的概念、来源、载体和意义
概念:含有一个碳原子的基团。
来源:丝甘组色 载体:四氢叶酸
意义:合成嘌呤和嘧啶的原料。
(三)甲硫氨酸循环 意义:提供甲基。 活性甲基的形式:SAM(S-腺苷甲硫氨酸)中的甲基 SAM可以直接提供甲基。 (四)苯丙氨酸和酪氨酸代谢
苯丙酮尿症:苯丙氨酸羟化酶缺乏
白化病:酪氨酸酶缺乏 重点总结
1.SAM生成过程是:甲硫氨酸循环
2.氨基酸的吸收通过:γ-
谷氨酰基循环
3.NH3由肌肉向肝中运输是通过:丙氨酸-葡萄糖循环 4.骨骼与心肌细胞中的脱氨基方式:嘌呤核苷酸循环 重点总结
1.组胺的前体是:组氨酸 2.γ-氨基丁酸的前体是:谷氨酸
3.精脒、精胺的前体是:鸟氨酸
4.5-羟色胺的前体是:色氨酸
重点总结
1.氨在血液中主要运输形式是:丙氨酸和谷氨酰胺 2.氨在肝中合成尿素的主要中间物质:半胱氨酸和瓜氨酸第一节 核苷酸代谢
(一)两条嘌呤核苷酸合成途径的原料
嘌呤核苷酸合成部位在胞液,
(二)嘌呤核苷酸的分解代谢产物 考点:
嘌呤核苷酸的代谢终产物是尿酸。
体内尿酸过多可以引起痛风。
重要的酶:黄嘌呤氧化酶 (三)嘧啶核苷酸合成的原料
从头合成:
简单原料包括:磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2 补救合成:
嘧啶碱基、核苷和磷酸核糖焦磷酸
5-FU(5-氟尿嘧啶)是胸腺嘧啶的类似物,抑制胸苷酸的合成。
嘧啶环上的元素来源:N1
来自天冬氨酸,N3来自谷氨酰胺的酰胺N。C4,5,6来自天冬氨酸,C2来自CO2。 (四)嘧啶核苷酸的分解代谢产物
胞嘧啶和尿嘧啶的代谢终产物是β-丙氨酸、氨和CO2。 胸腺嘧啶的代谢终产物是β-氨基异丁酸、氨和CO2。 第二节 核苷酸代谢的调节
(一)核苷酸合成途径的主要调节酶
嘌呤核苷酸从头合成的关键酶是:磷酸核糖焦磷酸合成酶和磷酸核糖酰胺转移酶。 嘧啶核苷酸从头合成的关键酶是:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ和天冬氨酸甲酰转移酶。 重点总结
1.叶酸类似物抗代谢药物是:甲氨蝶呤
2.抑制CDP还原成dCDP的药物是:阿糖胞苷 3.为次黄嘌呤类似物的药物是:别嘌呤醇
第一节 遗传信息传递的概述
复制:DNA→DNA 转录:DNA →RNA 逆转录: RNA →DNA 翻译: RNA →蛋白质 基因表达:转录+翻译 第二节 DNA的生物合成
(一)DNA生物合成的概念
母链为模板,合成子链的过程。
(二)半保留复制 1.母链解为单链,两个单链分别为模板合成新的子链的过程,叫做半保留复制。
2.DNA合成需要: 依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-pol);
模板(解开成单链的DNA母链);
引物(提供3’-OH末端使dNTP可以依次聚合); 底物(dATP、dGTP、dCTP和dTTP,总称dNTP); 其他酶和蛋白质因子。 原核生物的三种DNA聚合酶二种活性,第三种酶催化延长 DNA-polⅠ、Ⅱ和Ⅲ。 5’→3’延长聚合活性 3’→5’核酸外切酶活性 DNA-polⅢ: 催化、延长 真核生物的五种DNA聚合酶二种活性,第四种酶催化延长 DNA-pol α、β、γ、δ、ε
5’→3’延长聚合活性 3’→5’核酸外切酶活性 DNA-pol δ : 催化、延长 冈崎片段:随从链不连续复制而形成冈崎片段
DNA连接:两段相邻的DNA链
4.DNA复制的过程 (1)复制起始:DNA解链形成引发体。
(2)引物合成:由引物酶催化合成的短链RNA分子。提供3’-OH末端,在DNA-pol Ⅲ催化下,引物末端与dNTP生成磷酸二酯键。 (3)延长
(4)终止过程:包括切除引物、填补空缺、连接切口过程。 合成的方向:5’ →3’ 酶有两种活性:5’ →3’聚合活性(合成)
3’ →5’外切活性(校对) 小结和重点
子链与母链完全互补 举例:母链是5’–TAGA-3’
子链应该是3’–ATCT- 5’
但需要注意的是书写的规范总是从5’到3’端,因此应该写为5’-TCTA-3’ 1.逆转录与依赖RNA的DNA聚合酶
RNA病毒的基因组是RNA,其复制方式是逆转录。 RNA→DNA (三)逆转录 2.逆转录过程
逆转录酶以病毒基因组RNA为模板,催化dNTP聚合生成DNA互补链,产物是RNA/DNA杂化双链。
(四)DNA的损伤和修复 1.基因突变与DNA多态性、疾病病因 2.诱发突变
紫外线可以引起嘧啶二聚体。
3.DNA突变的类型 DNA突变可分为错配、缺失、插入和重排等几种类型。 DNA分子上的碱基错配,称为点突变。
例:镰形红细胞贫血
4.DNA损伤的修复类型 考点小结:
1.紫外线可以引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基发生聚合,生成嘧啶二聚体。 2.突变的类型:错配、缺失、插入和重排 3.修复的类型:
直接修复,切除修复,重组修复,SOS修复
第三节 RNA的生物合成
(一)RNA生物合成的概念
转录:DNA→RNA(DNA依赖的RNA聚合酶) RNA复制:RNA→RNA (RNA依赖的RNA聚合酶) (二)真核转录体系的组成及转录过程
1.真核生物DNA依赖的RNA聚合酶
RNA聚合酶Ⅰ:rRNA RNA聚合酶Ⅱ:mRNA RNA聚合酶Ⅲ:tRNA 重点:RNA聚合酶的结构 四种亚基组成的五聚体 α2:决定哪些基因被转录(最重要,所以有两个) β:与转录全过程有关(催化)
β’:结合DNA模板(开链)
δ:辨认起始点(像个小勾子,挂在DNA模板上) (三)转录后加工过程 真核生物几乎所有的初级RNA转录物都要经过加工,才能成为具有功能的成熟的RNA。
加工主要在细胞核中进行。 1.首、尾修饰
首:5’-末端有7-甲基鸟嘌呤的帽
尾: poly A
一、蛋白质生物合成的概念 蛋白质生物合成的概念 mRNA→蛋白质
核苷酸序列→氨基酸序列
二、蛋白质生物合成的体系和遗传密码
1.mRNA-蛋白质合成的直接模板
密码:mRNA中三个相邻的核苷酸序列
起始密码子:AUG 终止密码子:UAA,UAG,UGA
遗传密码的特点: 方向性(5’→3’),简并性,通用性,摆动性
方向性(5’→3’);连续性(密码子及密码子的各碱基之间没有间隔);
简并性(一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子); 通用性(遗传密码基本上适用于生物界的所有物种); 摆动性(第3位密码子与第1位反密码子之间的配对并不严格)。
2.核蛋白质体—蛋白质合成的场所
核蛋白体包括大小亚基(80S)。
大亚基(60S):28S rRNA、5.8S rRNA、5S rRNA 小亚基(40S):18SrRNA
3.tRNA—蛋白质合成的搬运车
tRNA 3’端序列的功能是提供羟基与氨基酸结合 氨基酸与tRNA特异性结合取决于氨基酰-tRNA合成酶 tRNA具有与氨基酸结合和与mRNA结合的2个部位。 氨基酸结合部位是tRNA氨基酸臂的-CCA-OH。 氨基酸与特定的tRNA分子结合,形成氨基酰-tRNA。 氨基酰-tRNA是氨基酸的活化形式。
tRNA与mRNA的结合部位是tRNA的反密码子。 tRNA所携带的各自氨基酸就可以按mRNA序列准确地排
列成肽链中氨基酸序列。 4.蛋白质生物合成需要的酶类、蛋白质因子
酶:氨基酰-tRNA合成酶,转肽酶和转位酶
因子:起始、延长、终止因子
5.氨基酸的活化 氨基酰-tRNA的合成。 氨基酰-tRNA合成酶 活化需消耗能量。 氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。
三、蛋白质生物合成和医学的关系 考点: 1.干扰素
可抑制病毒的繁殖,保护宿主细胞。还可以调节细胞生长分化、激活免疫系统。 2.抗生素
阻断细菌的蛋白质合成 3.其他
白喉毒素阻断真核生物细胞的蛋白质合成
第十一章 基因表达调控
一、基因表达调控概述 1.基因表达的概念 基因表达=转录+翻译
3.基因的组成性表达、阻遏和诱导
管家基因:在所有的细胞中持续表达。
表达模式:组成性表达。 阻遏:可诱导基因表达降低 诱导:可诱导基因表达增强。
4.基因表达受多级调控
5.基因表达调控的基本要素
(1)特异DNA序列决定基因的转录活性
(2)转录调节蛋白可以增强或抑制转录活性
(3)转录调节蛋白通过与DNA或者蛋白质相互作用对转录进行调节
(4)RNA聚合酶与DNA的启动序列/启动子结合 其中:转录是最重要的调控环节
二、基因表达调控的基本原理
1.原核基因表达调控(乳糖操纵子学说)
乳糖操纵子包括:一个启动序列和数个编码序列
启动序列:与RNA聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列
2.真核基因表达调控 反式作用因子:调控另一基因转录的某一基因编码蛋白质 顺式作用元件:可以影响自身基因表达的DNA序列 包括增强子,沉默子和启动子
第十二章 信息物质、受体和信号传导
一、细胞信息物质 1.第一信使概念: 由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质
包括:激素、生长因子和神经递质 2.第二信使
第一信使与细胞膜上特异受体结合后,在胞浆内产生的细胞内信号分子。
包括:cAMP,Ca2+,三磷
酸肌醇、甘油二酯、神经酰胺、NO、CO等。
二、受体
(一)受体的概念 1.概念:
细胞膜上或者细胞内能识别化学信号分子(配体)并与之结合的蛋白质。 2.特点
高度专一性、高亲和力、可饱和性、可逆性 3.作用
(1)结合信号分子 (2)转换成为细胞内可以识别的信号,引起细胞应答 (二)受体分类 1.膜受体
化学本质是糖蛋白 代表:胰岛素受体,属于酪氨酸蛋白激酶型受体 2.胞内受体
代表:雌激素、孕激素、糖皮质激素、盐皮质激素、甲状腺素
(三)G蛋白(鸟苷酸结合蛋白)
与GTP结合时为活化状态 自身具有GTP酶活性,水解GTP为GDP,信号通路关闭
三、膜受体激素信号转导机制
考点:
(一)蛋白激酶A(PKA)通路
蛋白激酶A被cAMP激活。 上游的第一信使是肾上腺素
(二)蛋白激酶C (PKC)通路
肌醇三磷酸(IP3)和甘油二酯(DAG)以及钙离子(Ca2+)可以激活蛋白激酶C
蛋白激酶C可以是蛋白质分子中的丝/苏氨酸残基磷酸化 (三)酪氨酸激酶(TPK)通路
酪氨酸激酶可以使酪氨酸残基磷酸化
受体型TPK:既是激酶又是受体 代表:
表皮生长因子(EGF)受体 血小板源性生长因子(PDGF)受体 胰岛素受体
第十三章 重组DNA技术
一、重组DNA技术的概述 1.概念:
克隆:来自同一母本的相同副本或者拷贝的集合。 基因工程:获得大量DNA拷贝的过程。
限制性核酸内切酶:识别特异DNA序列,在识别位点及周围切割双链DNA的酶。 基因载体:噬菌体DNA、病毒DNA和质粒DNA 聚合酶链式反应(PCR):模板、酶、引物构成的体系,变性、退火、延伸可以得到大量的DNA拷贝的过程。 2.基因工程基本原理 分、切、接、转、筛,即: (1)目的基因的获取 (2)克隆基因载体的选择与构建
(3)外源基因与载体的连接
(4)重组DNA分子导入宿主细胞
(5)重组体的筛选 (6)克隆基因的表达
第十四章 癌基因与抑癌基因
一、癌基因与抑癌基因 1.癌基因与抑癌基因的作用
癌基因:促进细胞增殖,阻止细胞化化
抑癌基因:抵制细胞增殖,促进细胞分化
细胞增殖(幼稚) 细胞分化(成熟) 2.癌基因的概念
(1)病毒癌基因:体外细胞转化,体内诱发肿瘤随机整合入宿主细胞,而发挥作用。 (2)细胞癌基因: 编码的蛋白质与细胞生长调控的许多因子密切相关。 正常情况下处于低表达或者不表达状态。 2.抑癌基因
调控抑制生长的基因 失活后发生肿瘤。 如p53,Rb基因
二、生长因子 1.生长因子的概念 调节细胞生长与增殖的多肽类物质。
EGF:表皮生长因子 PDGF:血小板源性生长因子
2.生长因子的作用机制 蛋白激酶A、C激酶(PKA、PKC)通路
酪氨酸激酶(TPK)通 (一)血浆蛋白质的分类 1.盐析法:清蛋白、球蛋白和纤维蛋白原
2.电泳法(电泳液pH:8.6) (1)清蛋白(白蛋白):最快、最多
(二)血浆蛋白质的来源 绝大多数由肝脏合成。
(三)血浆蛋白质的功能 1.维持血浆胶体渗透压 2.维持血浆正常的pH 3.运输作用 4.免疫作用 5.催化作用 6.营养作用
7.凝血、抗凝血及纤溶作用 8.血浆蛋白质异常与临床疾病
三、红细胞的代谢 (一)血红素合成的原料、部位和关键酶
1.血红蛋白=珠蛋白(α2β2)+血红素
2.合成血红素的原料:甘氨酸、琥珀酰CoA和Fe2+ 3.关键酶:ALA(δ-氨基-γ-酮戊酸)合酶
4.肾脏分泌的促红细胞生成素可以调节血红素的合成 (二)成熟红细胞的代谢 1.糖酵解 (1)供能 (2)生成NADH (3)生成2,3-DPG(2,3-二磷酸甘油酸)
2.磷酸戊糖途径和氧化还原体系
(1)生成NADPH (2)关键酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶
此酶缺陷导致蚕豆病 第十六章 肝胆生化
二、胆汁酸代谢 1.胆汁:主要成分是胆盐 2.胆汁酸
游离胆汁酸:胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和少量石胆酸 结合胆汁酸:与甘氨酸和牛磺酸结合后形成
初级胆汁酸:肝细胞以胆固醇为原料合成的胆汁酸 胆酸、鹅脱氧胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸结合产物 次级胆汁酸:肠道中受细菌作用生成。
脱氧胆酸、少量石胆酸及其与甘氨酸和牛磺酸结合产物 3.胆汁酸代谢
考点:合成关键酶: 7-α-羟化酶
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