1、生物化學(xué)期 末 總 復(fù) 習(xí)1. 微生物2. 植物學(xué)3. 生態(tài)學(xué)4. 林學(xué)5. 生物化學(xué)與分子生物學(xué)6. 遺傳學(xué)7. 細胞生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)8. 免疫學(xué)9. 神經(jīng)科學(xué)與心理學(xué)10. 生物物理學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程11. 農(nóng)學(xué)12. 畜牧獸醫(yī)與水產(chǎn)學(xué)13. 動物學(xué)14. 生理學(xué)與病理學(xué)15. 預(yù)防醫(yī)學(xué)與衛(wèi)生學(xué)16. 臨床醫(yī)學(xué)根底學(xué)科17. 藥物學(xué)與藥理學(xué)18. 中醫(yī)學(xué)與中藥學(xué) 按照國家自然科學(xué)基金委員會的分類，生命科學(xué)包括：學(xué)好生物化學(xué)的秘訣正如一句諺語所說的：我聽，我忘。我看，我記得。我做，我理解。 第1章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、蛋白質(zhì)的分子組成1、組成蛋白質(zhì)的元素：主要元素有：C、H、O、N和 S各

2、種蛋白質(zhì)的含N量很接近,平均為162、組成單位：L-氨基酸 有20種編碼的氨基酸熟悉20種氨基酸的中文名稱及簡寫符號 3、等電點：在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。 pH=pI pH pI pH 兼性(中性)離子 陽離子 陰離子5、肽:氨基酸通過肽鍵連接形成.多肽鏈:是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。多肽鏈有兩端： N 末端 C 末端 氨基端 羧基端4、蛋白質(zhì)的紫外吸收最大峰值為280nm6、氨基酸在蛋白質(zhì)分子中以肽鍵相連 7. 谷胱甘肽(GSH) -生物活性肽二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)1、 Pr的

3、一級結(jié)構(gòu)：指在蛋白質(zhì)分子從N-端至C-端的氨基酸排列順序。主要的化學(xué)鍵:肽鍵，有些Pr還包括二硫鍵。2、Pr的二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置。主要的化學(xué)鍵：氫鍵 。形成二級結(jié)構(gòu)的根底：肽單元常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)-螺旋-折疊-轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲3、 Pr的三級結(jié)構(gòu) ：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。主要的化學(xué)鍵:疏水鍵、離子鍵鹽鍵、氫鍵和 Van der Waals力范德華力等 其中最主要的是疏水作用或疏水鍵大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)?？煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域 。 結(jié)構(gòu)域：4、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：

4、蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用亞基之間的結(jié)合主要是：氫鍵和離子鍵三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的根底2、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)或四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才具有生物學(xué)功能。三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的根底2、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1、蛋白質(zhì)具有兩性電離的性質(zhì)-等電點 2、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:顆粒外表電荷 水化膜四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1、蛋白質(zhì)具有兩性電離的性質(zhì)-等電點 2、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:顆粒外表電荷 水化膜 pH=pI pH pI 8.891

5、0.00mmol/L)腎糖閾 二、血糖水平的調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)激素降低血糖：胰島素(insulin) 升高血糖胰高血糖素糖皮質(zhì)激素腎上腺素糖尿病人代謝時會 出現(xiàn)多方面的代謝紊亂。脂類是指脂肪和類脂的總稱為脂類。 第5章 脂類代謝 血漿中所含脂類統(tǒng)稱為血脂，包括：甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂肪酸。必需脂肪酸亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂肪酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取，故稱必需脂肪酸。一、甘油三酯的分解代謝 (一)脂肪發(fā)動1.定義 儲存的脂肪，被脂肪酶逐步水解為FFA及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2.關(guān)鍵酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 (hormo

6、ne-sensitive triglyceride lipase , HSL) 3.脂解激素 能促進脂肪發(fā)動的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、ACTH 等。4.抗脂解激素 可抑制脂肪發(fā)動，如胰島素、前列腺素E2等。3.脂肪酸氧化的反響過程1.脂肪酸氧化的反響部位 除腦組織外,大多數(shù)組織均可進行，其中肝、肌肉最活潑。第一階段：脂肪酸的活化成脂酰CoA胞液第二階段：脂酰CoA經(jīng)肉堿轉(zhuǎn)運進入線粒體第三階段： -氧化過程：脫氫、加水、再脫氫、硫解第四階段：乙酰CoA的徹底氧化(二)脂肪酸的氧化2.亞細胞定位 胞液、線粒體。4、脂酸氧化是體內(nèi)能量的重要來源-以16碳軟脂酸的氧化為例活化：消耗2個高能磷

7、酸鍵 -氧化：每輪循環(huán)四個重復(fù)步驟：脫氫FADH2 、加水、再脫氫(NADH)硫解 血漿水平：0.030.5mmol/L(0.35mg/dl)。代謝定位：生成：肝細胞線粒體。原料：乙酰CoA。利用：肝外組織心、腎、腦、骨骼肌等線粒體。(三)酮體的生成和利用酮體生成的關(guān)鍵酶： HMGCoA合酶 酮體是乙酰乙酸(acetoacetate) 、-羥丁酸 (-hydroxybutyrate)、丙酮(acetone)三者的總稱。5、 甘油 3-磷酸甘油 磷酸二羥 糖酵解1. 酮體的生成 CO2 HSCoAHSCoA NAD+ NADH+H+ -羥丁酸脫氫酶HMGCoA合酶乙酰乙酰CoA硫解酶HMGCoA

8、 裂解酶CH3CSCoA乙酰CoAOCH3CSCoA乙酰CoAOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOHOCCH2CCH2CSCoAOH 羥甲戊二酰CoA (HMGCoA)OOCH3CH3CCH2COH乙酰乙酸OOCH3CHCH2COOHD(-)-羥丁酸OHCH3CCH3丙酮O琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶(心、腎、腦及骨骼肌的線粒體)CH3CHCH2COOHD(-)-羥丁酸OH2. 酮體的利用 NAD+ NADH+H+ 琥珀酰CoA 琥珀酸 HSCoA+ATP PPi+AMP HSCoA乙酰乙酰CoA硫激酶(腎、心和腦的線粒體)乙酰乙酰CoA硫解酶(心、腎、腦及骨骼肌線粒體)CH3CCH2COH乙酰

9、乙酸OOCH3CCH2CSCoA乙酰乙酰CoAOOCH3CSCoA乙酰CoAO2酮體的生成和利用的總示意圖2 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 乙酰CoA 乙酰乙酸 HMGCoA D(-)-羥丁酸 丙酮 乙酰乙酰CoA 琥珀酰CoA 琥珀酸 2 乙酰CoA (一)脂肪酸的合成1. 合成部位 肝(主要)、脂肪等組織的胞液中。(2)NADPH的來源 主要來源是磷酸戊糖途徑，胞液中異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸酶催化的反響亦可提供。 乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+ 2. 合成原料(1)乙酰CoA的主要來源乙酰CoA全部在線粒體內(nèi)產(chǎn)生，通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán) 出線粒體。乙酰CoA 氨基酸 Glc

10、（主要） 二、甘油三酯的合成代謝3. 脂肪酸合成過程 乙酰CoA羧化酶 (acetyl CoA carboxylase)是脂肪酸合成的限速酶，存在于胞液中，其輔基是生物素，Mn2+是其激活劑。催化丙二酰CoA的合成。 脂肪酸合酶復(fù)合體，該酶是由兩個亞基組成的二聚體，每個亞基都含有多個功能結(jié)構(gòu)域和一個?；d體蛋白(acyl carrier protein，ACP)。脂肪酸合成的各步反響均在ACP輔基上進行。 (1) 脂肪酸合成酶系二、 膽固醇的合成2.細胞定位：胞液、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (一)合成部位乙酰CoA通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)出線粒體。(二)合成原料1.組織定位：除成年動物腦組織及成熟紅細胞外，幾

11、乎全身各組織均可合成，以肝、小腸為主。1分子膽固醇 18乙酰CoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) 葡萄糖有氧氧化 磷酸戊糖途徑 膽固醇（140g）外源性膽固醇體內(nèi)合成膽汁酸鹽7-脫氫膽固醇 皮膚VitD3紫外光1,25-(OH)2-D3類固醇激素皮質(zhì)醇醛固酮睪丸酮雌二醇孕酮糞固醇消化吸收內(nèi)源性膽固醇排出體外四、膽固醇的轉(zhuǎn)化五、血漿脂蛋白代謝1、概念：血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合，以脂蛋白 形式而運輸，其中的Pr稱為載脂蛋白。2、血漿脂蛋白的分類超速離心法：CM、VLDL、LDL、HDL乳糜微粒CM：轉(zhuǎn)運外源性甘油三酯極低密度脂蛋白：轉(zhuǎn)運外源性甘油三酯低密度脂蛋白：轉(zhuǎn)運膽固醇到肝外高

12、密度脂蛋白:轉(zhuǎn)運肝外膽固醇入肝VLDL的合成以肝為主，小腸亦可合成少量。第六章 生物氧化物質(zhì)在生物體內(nèi)進行氧化稱生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量，最終生成CO2 和 H2O的過程。呼吸鏈：代謝物脫下的成對氫原子2H通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反響逐步傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈又稱電子傳遞鏈。1. NADH氧化呼吸鏈NADH 復(fù)合體Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2P/O 比值=2.52. 琥珀酸氧化呼吸鏈 琥珀酸 復(fù)合體 Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2P/O 比值=1.5一、呼吸鏈成分的排列順序3.兩條呼吸鏈的排列順序NADH氧化呼吸鏈 FA

13、DH2氧化呼吸鏈FMN(FeS)NADH琥珀酸FAD(FeS)CoQCyt bCyt c1Cyt cCyt aa3O2 二、氧化磷酸化 (一)氧化磷酸化 是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化。 是底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程。(三)底物水平磷酸化 (二)P/O 比值氧化磷酸化過程中，每消耗1摩爾無機磷原子數(shù)與所消耗的氧原子摩爾數(shù)之比即P/O比值。 ATP(四)氧化磷酸化偶聯(lián)部位FMN(FeS)NADH琥珀酸FAD(FeS)CoQCyt bCyt c1Cyt cCyt aa3O2ATPATP(五) 氧化磷酸化的偶聯(lián)機理-

14、化學(xué)滲透假說三、氧化磷酸化系統(tǒng)及抑制劑的影響 胞漿中NADH的氧化 胞漿中NADH必須經(jīng)一定轉(zhuǎn)運機制進入線粒體，再經(jīng)呼吸鏈進行氧化磷酸化。-磷酸甘油穿梭（NADHFADH2) 主要存在于腦和骨骼肌 蘋果酸-天冬氨酸穿梭（NADH NADH ) 主要存在于肝和心肌 轉(zhuǎn)運機制四、線粒體內(nèi)膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運五、高能化合物的儲存和利用磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種儲存形式。第 7 章 氨 基 酸 代 謝一、氨基酸的一般代謝1.營養(yǎng)必需氨基酸:指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸,共有8種:Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Lys、Met 2.脫氨基作用:指aa脫去-氨基生成

15、相應(yīng)-酮酸的過程。 包括： 轉(zhuǎn)氨基作用 輔酶是磷酸吡哆醛 氧化脫氨基作用 催化酶： L-谷氨酸脫氫酶 氨基酸氧化酶作用 嘌呤核苷酸循環(huán)第 7 章 氨 基 酸 代 謝一、氨基酸的一般代謝1.營養(yǎng)必需氨基酸:指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸,共有8種:Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Lys、Met 2.脫氨基作用:指aa脫去-氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。 包括： 氧化脫氨基作用 催化酶： L-谷氨酸脫氫酶 轉(zhuǎn)氨基作用 輔酶是磷酸吡哆醛 聯(lián)合脫氨基作用 主要在肝、腎組織中進行 嘌呤核苷酸循環(huán) 主要在肌肉組織進行轉(zhuǎn)氨酶的種類多，專一性強，分布廣，主要存在于細胞內(nèi)，血清中

16、的活性很低。丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)：即谷丙轉(zhuǎn)氨酶GPT天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)即谷草轉(zhuǎn)氨酶GOT血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。氨基酸脫氨基的主要方式：聯(lián)合脫氨基作用肝細胞中活性最強心肌細胞中活性最強二、氨的代謝1、血氨的來源氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源, 胺類的分解也可以產(chǎn)生氨腸道細菌腐敗作用產(chǎn)生氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺2、血氨的轉(zhuǎn)運通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)氨從肌肉運往肝 谷氨酰胺的運氨作用3、氨在肝合成尿素是氨的主要去路生成部位:主要是在肝細胞的線粒體及胞液中進行反響過程:原料：2 分子氨，一個來自于游離氨， 另一個來自天冬氨酸。過程：通過鳥氨

17、酸循環(huán)，也叫尿素循環(huán)。耗能：3 個ATP，4 個高能磷酸鍵。關(guān)鍵酶：氨基甲酰磷酸合成酶, CPS- 精氨酸代琥珀酸合成酶在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路。合成非必需氨基酸及其他含氮化合物。合成谷氨酰胺。去路鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2 + NH3 + H2O氨基甲酰磷酸2ATPCPS-I(N-乙酰谷氨酸)Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸-酮戊 二酸谷氨酸-酮酸精氨酸代 琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鳥氨酸尿素線粒體胞 液精氨酸代琥珀酸合成酶H2OTAC -酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3 腦內(nèi)-酮戊二酸氨中毒的可能機制腦供能缺乏肝昏迷4、尿素合成障礙可引起高

18、血氨癥與氨中毒血氨濃度升高稱高血氨癥，常見于肝功能嚴(yán)重損傷或尿素合成相關(guān)酶的遺傳缺陷。高血氨癥時可引起腦功能障礙，稱氨中毒一碳單位：某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個碳原子的基團，稱為一碳單位一碳單位的種類：甲基(-CH3 )、甲烯基(-CH2- )、甲炔基(-CH= )、甲?；? -CHO)、亞胺甲基 ( -CH=NH )四氫葉酸:一碳單位的運載體參與一碳單位代謝SAM(S腺苷甲硫氨酸)：甲基的直接供體其他個別氨基酸代謝的產(chǎn)物氨基酸的特殊代謝及其產(chǎn)物L(fēng)-組氨酸 組胺色氨酸 5-羥色胺 L-谷氨酸 -氨基丁酸 L-半胱氨酸 ?；撬酳AM為體內(nèi)甲基的直接供體活性硫酸根：3-磷酸腺苷-5-磷

19、酸硫酸PAPS(1) 苯丙酮酸尿癥(PKU) 苯丙氨酸羥化酶缺陷時，苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，生成苯丙酮酸、苯乙酸等從尿排出的一種遺傳代謝病。苯丙氨酸的代謝苯丙氨酸 + O2酪氨酸 + H2O苯丙氨酸羥化酶2 H+(2)人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病(albinism)。3體內(nèi)尿黑酸氧化酶先天缺陷時，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸癥，表現(xiàn)為骨及組織有廣泛的黑色物沉積。第八章 核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成和補救合成兩種途徑一嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑1、合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO22、哺乳動物合成部位：主要在肝臟3、在磷酸核

20、糖上逐步合成；4、最先合成IMP，再轉(zhuǎn)化成AMP和GMP5、脫氧核糖核苷酸的生成在在核苷二磷酸水平上進行NDPdNDP核糖核苷酸復(fù)原酶，Mg2+嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等二、嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物是尿酸二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝(一)嘧啶核苷酸的從頭合成1、合成部位：主要是肝細胞胞液2、合成原料：谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸3、最先合成UMP，再生成CTP、dTMP(二)、嘧啶核苷酸的分解代謝的終產(chǎn)物被徹底氧化分解 dTMP

21、或TMP的生成TMP合酶N5, N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP第十章 DNA的生物合成一、復(fù)制的根本規(guī)律1、半保存復(fù)制： DNA合成時，以親代DNA解開的兩股單鏈為模板，按堿基配對規(guī)律，合成子代DNA的過程。子代DNA，一股單鏈來源于親代，另一股單鏈為新合成。子代和親代的DNA堿基序列一致。這種復(fù)制方式稱為半保存復(fù)制意義：按半保存復(fù)制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致，即子代保存了親代的全部遺傳信息，表達了遺傳的保守性2、DNA復(fù)制從起始點向兩個方向延伸形成雙向

22、復(fù)制3、 DNA復(fù)制為半不連續(xù)復(fù)制領(lǐng)頭鏈連續(xù)復(fù)制而隨從鏈不連續(xù)復(fù)制，就是復(fù)制的半不連續(xù)性。順解鏈方向生成的子鏈，復(fù)制為連續(xù)進行，稱為領(lǐng)頭鏈另一股鏈復(fù)制方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長,稱為隨從鏈。復(fù)制中不連續(xù)片段稱為岡崎片段二、DNA復(fù)制的酶學(xué)和拓撲學(xué)變化參與DNA復(fù)制的物質(zhì):底物: dNTP聚合酶: 依賴DNA的DNA聚合酶 DNA-pol；DDDP模板: 解開成單鏈的DNA母鏈；引物: 提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合；其他的酶和蛋白質(zhì)因子聚合反響的特點:DNA 新鏈生成需引物和模板； 新鏈的延長只可沿5 3方向進行 原核生物的DNA聚合酶分為三型: DNA-pol DN

23、A-pol DNA-pol 延長子鏈常見的真核細胞DNA聚合酶有五種DNA-pol DNA-pol DNA-pol DNA-pol 延長子鏈的主要酶DNA-pol 1、DNA聚合酶參與DNA合成反響的各種酶DNA聚合酶：催化核苷酸之間聚合核酸外切酶：校讀和堿基選擇拓撲異構(gòu)酶：理順DNA鏈解螺旋酶DnaA、B、C：作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈。引物酶:由dnaG編碼,催化生成RNA引物的酶單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB) :保護單鏈的完整DNA拓撲異構(gòu)酶:改變DNA超螺旋狀態(tài)、理順DNA鏈DNA連接酶:連接DNA雙鏈中的單鏈缺口提供核糖3-OH提供5-P結(jié)果DNA聚合酶引物或延長中的新鏈

24、游離dNTP去PPi(dNTP)n+1連接酶復(fù)制中不連續(xù)的兩條單鏈不連續(xù)連續(xù)鏈拓撲酶切斷、整理后的兩鏈改變拓撲狀態(tài)DNA聚合酶，拓撲酶和連接酶催化3,5-磷酸二酯鍵生成的比較 三、DNA的生物合成過程2、真核生物復(fù)制的起始與原核根本相似含有解螺旋酶(DnaB蛋白)、DnaC蛋白、引物酶(DnaG蛋白)和DNA復(fù)制起始區(qū)域的復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為引發(fā)體1、原核生物的DNA生物合成：復(fù)制起始DNA解鏈形成引發(fā)體 端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。四、DNA損傷與修復(fù)突變(Mutation)是指DNA分子中堿基序列的改變，又稱為DNA損傷(DNA damage)。錯配缺失 插入

25、 重排框移 突變的類型逆轉(zhuǎn)錄概念含有逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒是通過逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)過程傳遞遺傳信息的，即以RNA為模板，指導(dǎo)DNA的合成，也稱為反轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄。 逆轉(zhuǎn)錄酶：是一種依賴RNA的DNA聚合酶(RNA dependent DNA polymerase，RDDP)，是一多功能酶。第11章 RNA的生物合成是DNA指導(dǎo)的RNA合成，也叫轉(zhuǎn)錄RNA指導(dǎo)的RNA合成，也叫RNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄 (transcription) 是生物體以DNA為模板合成RNA的過程 。參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)：原料: NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板: DNA 酶 : 依賴DNA的RNA聚合酶 (RNA-po

26、l)DDRP 其他蛋白質(zhì)因子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別 A-U，T-A，G-CA-T，G-C配對mRNA，tRNA，rRNA子代雙鏈DNA（半保留復(fù)制）產(chǎn)物RNA聚合酶-polDNA聚合酶酶NTPdNTP原料兩股鏈均復(fù)制模板轉(zhuǎn)錄復(fù)制A-U，T-A，G-CA-T，G-CmRNA，tRNA，rRNA子代雙鏈DNA（半保留復(fù)制）產(chǎn)物RNA(RNA-pol)DNA聚合酶酶NTPdNTP原料模板鏈轉(zhuǎn)錄(不對稱轉(zhuǎn)錄)兩股鏈均復(fù)制模板轉(zhuǎn)錄復(fù)制RNA聚合酶一原核生物的RNA聚合酶利福平或利福霉素特異性抑制真核生物的RNA聚合酶 種 類 I(A) (B) (C)細胞定位 核仁 核質(zhì) 核質(zhì) 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 45S-rRNA hn

27、RNA 5S-rRNA， (5.81828) tRNA， snRNA對鵝膏蕈堿的敏感性 耐受 極敏感 中度敏感一、原核生物轉(zhuǎn)錄的模板和酶1、原核生物轉(zhuǎn)錄的模板DNA分子上轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段，稱為結(jié)構(gòu)基因DNA雙鏈中按堿基配對規(guī)律能指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈，稱為模板鏈、有意義鏈相對的另一股單鏈?zhǔn)蔷幋a鏈、反義鏈。2、 RNA合成由RNA聚合酶催化3 、RNA聚合酶結(jié)合到DNA的啟動子上起動轉(zhuǎn)錄 4.不對稱轉(zhuǎn)錄(asymmetric transcription)：在包含多個基因的DNA分子中，各基因的模板鏈并不總在同一條鏈上，在某個基因節(jié)段以其中某一條鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄，而在另一個基因節(jié)段上那么以

28、其對應(yīng)單鏈為模板，這種選擇性稱不對稱轉(zhuǎn)錄。 不對稱轉(zhuǎn)錄有兩方面含義：在DNA分子雙鏈上，一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄，另一股鏈不轉(zhuǎn)錄；其二是模板鏈并非總是在同一單鏈上。二、原核生物的轉(zhuǎn)錄過程1、轉(zhuǎn)錄起始需要RNA聚合酶全酶與模板結(jié)合，形成閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體2、原核生物的轉(zhuǎn)錄延長時蛋白質(zhì)的翻譯也同時進行3、原核生物轉(zhuǎn)錄終止依賴(Rho )因子的轉(zhuǎn)錄終止非依賴( Rho)因子的轉(zhuǎn)錄終止：轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)三、真核生物的轉(zhuǎn)錄過程1、 真核生物有三種DNA依賴性RNA聚合酶2、轉(zhuǎn)錄起始需要啟動子 、RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子的參與3、真核生物轉(zhuǎn)錄延長過程中沒有轉(zhuǎn)錄與翻譯同步的現(xiàn)象4、真核生物的轉(zhuǎn)錄終止和加尾修飾同

29、時進行聚腺苷酸(poly A)尾巴不同物種、不同細胞或不同的基因，轉(zhuǎn)錄起始點上游可以有不同的DNA序列，但這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件(cis-acting element)。 能直接、間接識別和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段DNA的蛋白質(zhì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種，統(tǒng)稱為反式作用因子(trans-acting factors)。 反式作用因子中，直接或間接結(jié)合RNA聚合酶的，那么稱為轉(zhuǎn)錄因子(transcriptional factors, TF)。 四、 真核生物RNA的加工1、真核生物mRNA的加工包括首、尾修飾和剪接前體mRNA在5-末端參加“帽結(jié)構(gòu)前體mRNA在3端特異位點斷裂并加上多聚腺苷酸尾mRNA的

30、剪接：除去hnRNA中的內(nèi)含子，將外顯子連接。主要的修飾方式有剪接、剪切、修飾、添加。外顯子：在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達為成熟RNA的核酸序列。內(nèi)含子：隔斷基因的線性表達而在剪接過程中被除去的核酸序列。 斷裂基因：真核生物結(jié)構(gòu)基因，由假設(shè)干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因。 切除5前導(dǎo)序列及中部的內(nèi)含子 3端參加CCA-OH作為末端 堿基修飾2復(fù)原反響 3核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反響 4脫氨反響 1甲基化（1）（1）（3）（2）（4）目 錄2、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工3、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄45S

31、rRNA剪接18S rRNA5.8S和28S rRNArDNA內(nèi)含子內(nèi)含子28S5.8S18S第12章蛋白質(zhì)的生物合成翻譯蛋白質(zhì)生物合成也稱翻譯：是生物細胞以mRNA為模板，按照mRNA分子中核苷酸的排列順序所組成的密碼信息合成蛋白質(zhì)的過程。 反響過程1氨基酸的活化2肽鏈的生物合成3肽鏈形成后的加工和靶向輸送蛋白質(zhì)合成合成的肽鏈的方向是從N端向C端進行 遺傳學(xué)將編碼一個多肽的遺傳單位稱為順反子。2. 三種RNAmRNA(信使RNA) 直接模板rRNA(核糖體RNA) 提供場所tRNA(轉(zhuǎn)運RNA) 轉(zhuǎn)運氨基酸蛋白質(zhì)生物合成體系1.根本原料：20種編碼氨基酸3.主要酶和蛋白質(zhì)因子：氨基酰-tRN

32、A合成酶、轉(zhuǎn)肽酶、起始因子、延長因子、釋放因子等4.能源物質(zhì)：ATP、GTP5.無機離子：Mg2+、 K+1、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的直接模板密碼子：在mRNA的開放閱讀框架區(qū)，以每3個相鄰的核苷酸為一組，代表一種氨基酸(或其他信息)，這種三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子。遺傳密碼的特點：方向性、連續(xù)性、簡并性、 通用性、擺動性2、核蛋白體是蛋白質(zhì)生物合成的場所3、tRNA是氨基酸的運載工具及蛋白質(zhì)生物合成的適配器4、蛋白質(zhì)生物合成需要酶類、蛋白質(zhì)因子等三、肽鏈的生物合成過程二、氨基酸活化形成氨基酰-tRNA整個過程可分為 ：起始、延長、終止肽鏈延長在核蛋白體上連續(xù)循環(huán)式進行，又稱為核蛋白體

33、循環(huán)，包括以下三步： 1. 進位/注冊2. 成肽3. 轉(zhuǎn)位真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet-tRNAffMet起始的氨基酰-tRNA翻譯后加工：蛋白質(zhì)合成后，還必須進行后加工，才能表現(xiàn)出生理活性，這些蛋白質(zhì)的修飾過程稱為翻譯后加工。蛋白質(zhì)合成后靶向輸送：指蛋白質(zhì)合成后需定向輸送到發(fā)揮功能的細胞靶部位的過程。 新生分泌蛋白的N端，可引導(dǎo)其自身轉(zhuǎn)移到細胞靶部位的保守氨基酸序列，稱信號序列或信號肽。*基因：負責(zé)編碼RNA或一條多肽鏈的DNA片段，包括編碼序列、編碼序列外的側(cè)翼序列及插入序列。*基因組：一個細胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因。* 基因表達：基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻

34、譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。第十三章 基因表達調(diào)控基因表達的特性時間特異性空間特異性 基因表達的方式基本表達誘導(dǎo)和阻遏表達 某些基因在一個個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達, 通常被稱為管家基因。特異因子: 阻遏蛋白：激活蛋白:原核生物調(diào)節(jié)蛋白分為三類 操縱子：是原核生物中幾個功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇串聯(lián)排列組成的一個基因表達的協(xié)同單位。操縱子的本質(zhì)是DNA序列。原核細胞操縱子的結(jié)構(gòu)與功能操縱子調(diào)節(jié)序列-編碼一種阻遏蛋白啟動序列-結(jié)合RNA聚合酶，啟動轉(zhuǎn)錄操縱序列-阻遏蛋白的結(jié)合位點編碼序列-編碼功能性蛋白，26個轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)構(gòu)DNA結(jié)合域轉(zhuǎn)錄激活域蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合域（二聚化結(jié)構(gòu)域）第十四章基因重組與分子生物學(xué)技術(shù) 基因重組：DNA片段在細胞內(nèi)、細胞間，甚至在不同物種之間進行交換，交換后的片段仍然具有復(fù)制和表達的功能。基因工程：采用人工方法將不同來源的DNA進行重組，并將重組后的DNA引入宿主細胞中進行增殖或表達的過程。 一、重組DNA技術(shù) 1、最主要的工具酶：限制性核酸內(nèi)切酶2常用的載體有： 質(zhì)粒、 噬菌體DNA 、動物病毒載體等3、目的基因的獲取方法：化