生物化學(xué)與分子生物學(xué)進(jìn)展（基礎(chǔ)）概論、目的基因分子克隆的載體核酸序列分析聚合酶鏈反應(yīng)（自學(xué)）分子克隆技術(shù)常用的工具酶（自學(xué)）腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制新生血管研究與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)細(xì)胞周期與細(xì)胞增殖基因打靶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分化的分子機(jī)制醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、1.操縱子那張圖以乳糖操縱子為例，其組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I存在誘導(dǎo)物（乳糖）時(shí)，mRNA得到轉(zhuǎn)錄；不存在誘導(dǎo)物時(shí)，mRNA無法轉(zhuǎn)錄。（1）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能合成分解乳糖的三種酶；有乳糖存在時(shí)，乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。（2）CAP的正性調(diào)節(jié)：在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活RNA聚合酶活性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，對(duì)乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控，加速合成分解乳糖的三種酶。2.概念（1）基因診斷：利用分子生物學(xué)技術(shù)，通過檢測基因及基因表達(dá)產(chǎn)物的存在狀態(tài)，對(duì)人體疾病作出診斷的方法?；蛟\斷檢測的目標(biāo)分子是DNA、RNA，也可以是蛋白質(zhì)或者多肽。（2）基因治療：指將目的基因通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)（病毒載體介導(dǎo)或者非病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)）導(dǎo)入靶細(xì)胞內(nèi)，目的基因表達(dá)產(chǎn)物對(duì)疾病起治療作用。包括直接導(dǎo)入外源正?；颉⒉捎眠m當(dāng)?shù)募夹g(shù)抑制細(xì)胞內(nèi)過度表達(dá)的基因、將特定的基因?qū)敕遣∽兗?xì)胞等。（3）pBR322：大小為4.36kb的環(huán)狀雙鏈DNA，其堿基序列已經(jīng)全部清楚，是最早應(yīng)用于基因工程的大腸桿菌質(zhì)粒載體之一，有過百個(gè)限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)，一種限制性內(nèi)切酶只有單一切口的位點(diǎn)也多達(dá)數(shù)十個(gè)。（4）pUC質(zhì)粒系列：是在pBR322基礎(chǔ)上改建成的。大小約2.69kb，去除了pBR322的抗四環(huán)素區(qū)段，含LacZ基因及其啟動(dòng)子的操縱基因、M13的多聚接頭polylinker。含有易于檢測是否有外源DNA插入的標(biāo)記基因LacZα，可利用α互補(bǔ)原理進(jìn)行藍(lán)白篩選。3.分子醫(yī)學(xué)的主要研究內(nèi)容分子醫(yī)學(xué)是指從基因的角度重新認(rèn)識(shí)疾病，運(yùn)用基因技術(shù)預(yù)防、診斷和治療疾病。研究內(nèi)容主要包括疾病的分子機(jī)理、基因診斷、基因治療和基因預(yù)防這四個(gè)方面。（1）疾病的分子機(jī)理：探索疾病的原因，是有效治療疾病的前提?；蚩茖W(xué)的發(fā)展，為人類從細(xì)胞內(nèi)部的微觀生理學(xué)和分子生物學(xué)水平上尋找病因提供了新的思路。以尿黑酸癥為例，一種常染色體隱性遺傳病，病因?yàn)橄忍煨匀狈δ蚝谒嵫趸富虮磉_(dá)。（2）疾病的基因診斷：從廣義上講，大多數(shù)疾病都可以從遺傳物質(zhì)的變化中尋找出原因。而從技術(shù)上看，只要找到了與疾病相關(guān)的基因，基因診斷便立即可以實(shí)現(xiàn)。以P53抑癌基因?yàn)槔湫桶Y狀出現(xiàn)之前的很長時(shí)間，細(xì)胞癌變的信息已經(jīng)在基因上表達(dá)出來了。（3）疾病的基因治療：即是通過基因水平的操作來治療疾病的方法。包括體細(xì)胞治療和生殖細(xì)胞治療兩種，后者所產(chǎn)生的性狀可代代相傳。（4）疾病的基因預(yù)防：研制基因疫苗，即能編碼某種特異性抗原并在人體或動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)這種抗原的DNA或RNA等。4.基因載體在基因工程中的作用基因載體的功能包括運(yùn)送外源基因高校轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞、為外源基因提供復(fù)制或整合能力以及為外源基因的擴(kuò)增或表達(dá)提供必要的條件，分為質(zhì)粒、噬菌體、腺病毒載體、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體等。質(zhì)粒載體的主要用途有：（1）保存和克隆小于2kb的目的基因，（2）構(gòu)建基因組文庫和cDNA文庫，（3）用于目的基因的測序，（4）作為核酸雜交時(shí)探針的來源。λ噬菌體可以容納較大的目的基因，基因文庫構(gòu)建常使用λ載體。二、1.掌握PCR技術(shù)的原理及基本步驟PCR技術(shù)的原理：以擬擴(kuò)增的DNA分子為模板，以一對(duì)分別與模板互補(bǔ)的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復(fù)制的機(jī)理沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成。通過不斷重復(fù)這一過程，可以使目的DNA片段得到擴(kuò)增。另一方面，新合成的DNA片段也可以作為模板，因而PCR技術(shù)可使DNA的合成量呈指數(shù)型增長?；静襟E：包括變性--退火--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟。（1）DNA變性(90℃-96℃)：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA。（2）退火(復(fù)性)(40℃-65℃)：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈。（3）延伸(68℃-75℃)：在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下，以dNTP為原料，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈2.熟悉PCR技術(shù)的廣泛應(yīng)用（1）生物學(xué)基礎(chǔ)研究目的基因擴(kuò)增和鑒定；DNA序列測定；定點(diǎn)突變；基因表達(dá)分析（2）醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用 遺傳疾病基因診斷；致病病原體檢測；癌基因檢測；器官移植組織配型（3）法醫(yī)學(xué)物證鑒定 個(gè)體識(shí)別；親子鑒定（4）其他動(dòng)、植物檢疫（轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物檢測）；生物物種鑒定，系統(tǒng)進(jìn)化研究；分子考古學(xué)（恐龍DNA分析）等三、1.試從PCR的原理和應(yīng)用角度，談?wù)勂溆泻螌?shí)用價(jià)值．2.為了不同的實(shí)驗(yàn)需要，產(chǎn)生了不同種類的PCR，其各自的作用是什么？1）不對(duì)稱PCR：擴(kuò)增產(chǎn)生特異長度的單鏈DNA，采用兩種不同濃度的引物，可用于制備核酸序列測定的模板、制備雜交探針和基因組DNA結(jié)構(gòu)功能的研究2）反向PCR：可對(duì)未知序列擴(kuò)增后進(jìn)行分析,如探索鄰接已知DNA片段的序列；用于僅知部分序列的全長cDNA的克隆,擴(kuò)增基因文庫的插入DNA；建立基因組步移文庫。3）多重PCR：在同一PCR反應(yīng)體系中，設(shè)計(jì)多對(duì)引物，同時(shí)擴(kuò)增一份DNA樣品中幾個(gè)不同靶區(qū)域的DNA片段，這一過程稱為多重PCR。可用于檢測特定基因序列的大小、缺失、突變是否存在。4）LP-PCR：利用同位素、熒光素等對(duì)PCR引物進(jìn)行標(biāo)記，用以直觀地檢測目的基因。特別適合大量臨床標(biāo)本的基因診斷可同時(shí)檢測多種基因成分。5）錨定PCR：首先合成第一鏈cDNA,然后再添加一同聚物尾（polydG),與同聚物尾配對(duì)的3’錨定引物（帶有限制性內(nèi)切位點(diǎn)polydC)一起作PCR擴(kuò)增。PCR的局限---需了解靶基因片段兩側(cè)的序列。6）PCR固相分析法：可用于基因芯片的制作7）原位PCR：直接用細(xì)胞涂片或石蠟包埋組織切片在單個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行ＰＣＲ擴(kuò)增?？蛇M(jìn)行細(xì)胞內(nèi)定位。適用于檢測病理切片中含量較少的靶序列。利用該法可檢測細(xì)胞內(nèi)病毒感染、細(xì)胞內(nèi)基因重排、以及分析細(xì)胞內(nèi)RNA表達(dá)產(chǎn)物等方面發(fā)揮一定作用。在檢測細(xì)胞的潛在感染方面也具有重要意義。8）逆轉(zhuǎn)錄PCR：主要檢測mRNA的表達(dá)水平，通過逆轉(zhuǎn)錄可以得到我們想要的目的基因，為下一步研究做準(zhǔn)備。9）熒光定量PCR:RealtimePCR常用的兩種方法分別為：Sybrgreen（熒光染料摻入法）和Taqmanprobe（探針法）SYBRgreen在PCR反應(yīng)體系中，加入過量SYBR熒光染料，SYBR熒光染料特異性地?fù)饺隓NA雙鏈后，發(fā)射熒光信號(hào)，而不摻入鏈中的SYBR染料分子不會(huì)發(fā)射任何熒光信號(hào)，從而保證熒光信號(hào)的增加與PCR產(chǎn)物的增加完全同步。此方法適用：a.靈敏度高：使用SYBR可使熒光效果增強(qiáng)到1000倍以上b.通用性好,不需要設(shè)計(jì)探針,方法簡便,省時(shí),價(jià)格低廉。c.通用型方法，在國內(nèi)外科研中普遍使用。d.高通量大規(guī)模的定量PCR檢測e.專一性要求不高的定量PCR檢測。TaqmanProbePCR擴(kuò)增時(shí)在加入一對(duì)引物的同時(shí)加入一個(gè)特異性的熒光探針，該探針為一寡核苷酸，兩端分別標(biāo)記一個(gè)報(bào)告熒光基團(tuán)和一個(gè)淬滅熒光基團(tuán)。探針完整時(shí)，報(bào)告基團(tuán)發(fā)射的熒光信號(hào)被淬滅基團(tuán)吸收；PCR擴(kuò)增時(shí)，Taq酶的5’-3’外切酶活性將探針酶切降解，使報(bào)告熒光基團(tuán)和淬滅熒光基團(tuán)分離，從而熒光監(jiān)測系統(tǒng)可接收到熒光信號(hào)，即每擴(kuò)增一條DNA鏈，就有一個(gè)熒光分子形成，實(shí)現(xiàn)了熒光信號(hào)的累積與PCR產(chǎn)物形成完全同步此方法適用：a.具有高適應(yīng)性和可靠性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定重復(fù)性好，特異性更高。b.適用于擴(kuò)增序列專一的體系的檢測。c.樣品中靶基因含量過低的定量PCR檢測。d.靶基因的特異序列較短，無論怎樣優(yōu)化引物設(shè)計(jì)條件都不能解決。e.存在與靶基因同源的序列，在PCR中容易出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增，對(duì)特異性要求較高的定量。f.廣泛用于人類傳染病的診斷和病原定量,在動(dòng)物病原體基因的檢測,畜禽產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢疫,生物制品的鑒定。3.Sanger雙脫氧終止法測序的原理．DNA鏈末端合成終止法–Sanger法，原理：（1）單鏈DNA模板與寡核苷酸引物雜交，新的DNA鏈在DNA聚合酶催化下從引物末端進(jìn)行合成。在反應(yīng)混合物中除了有模板DNA、引物、DNA聚合酶和4種底物dNTPs之外，還加入一定比例的四種2’,3’-雙脫氧核苷三磷酸ddNTPs(終止核苷)之一。例如，加入ddATP，則所得到的合成物產(chǎn)生一系列嵌套的DNA片段，通過熒光標(biāo)記替代發(fā)現(xiàn)其中每一個(gè)片段終止于序列的A堿基對(duì)。對(duì)其他三種堿基，采用同樣的方法，但需要不同的熒光標(biāo)記。（2）所有標(biāo)記的DNA片段混合物經(jīng)過電泳分離大小不同的片段，并對(duì)這四種標(biāo)記的片段進(jìn)行掃描。然后通過某一程序判斷條碼的順序并預(yù)測序列。4.大規(guī)?；蚪M測序的兩種策略逐步克隆法全基因組霰彈法完整基因組的測序過程一般包括三個(gè)步驟：1).建立克隆的物理圖譜，如酵母人工染色體YAC（YeastArtificialChromosome）克隆、細(xì)菌人工染色體BAC（BacterialArtificialChromosome）克隆等；2).利用鳥槍法（ShotgunStrategy）測定每個(gè)克隆的序列；3).序列拼裝和注釋。當(dāng)?shù)玫揭欢蜠NA序列之后，可以利用序列分析工具，進(jìn)行序列的拼接；繼而通過與數(shù)據(jù)庫序列的比較，得到與該序列相關(guān)的信息，如基因、調(diào)控元件、重復(fù)區(qū)域等，進(jìn)而對(duì)序列的生物學(xué)特性進(jìn)行注釋。BAC文庫指細(xì)菌人工染色體(BAC)文庫，直接用途是大片段DNA在基因組上定位。兩種大規(guī)?；蚪M測序策略的比較四、1.概念：限制性內(nèi)切酶：能識(shí)別并切斷外來DNA分子的某些部位，使外來DNA失去活性，限制外來噬菌體的繁殖，把這類酶稱為限制性核酸內(nèi)切酶。切割不同來源的DNA分子，而產(chǎn)生特征性限制性酶切圖譜，具有重大應(yīng)用價(jià)值（“分子手術(shù)刀”）。存在于細(xì)菌體內(nèi)。（限制性核酸內(nèi)切酶與外切酶的區(qū)別：凡能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸的酶稱為核酸外切酶，凡能從多核苷酸鏈中間開始水解核酸的酶稱為核酸內(nèi)切酶。而能識(shí)別特定的核苷酸順序,并從特定位點(diǎn)水解核酸的內(nèi)切酶稱為限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）。）2.應(yīng)用這些酶的要求：1).盡可能使用能在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)獲得完全酶解的最少酶量；2).減少反應(yīng)體系中甘油的含量；3).除Mg2+外不加其他重金屬離子；4).適當(dāng)提高反應(yīng)系統(tǒng)的離子強(qiáng)度；5).盡可能除去反應(yīng)系統(tǒng)中可能存在的有機(jī)溶劑，如沉淀DNA用的乙醇。3.為什么說限制性內(nèi)切酶被譽(yù)為分子生物學(xué)家的手術(shù)刀，結(jié)合第1、2章所學(xué)內(nèi)容，論述其在基因工程中的意義？限制性核酸內(nèi)切酶主要從細(xì)菌中獲得，由于性質(zhì)上的差異，現(xiàn)在把它們分為三型：I類：系復(fù)合功能酶，即對(duì)雙鏈DNA有切割、甲基化、解旋的活性。不適用于基因工程。只在腸道菌中發(fā)現(xiàn)。Ⅱ類：基因工程的工具酶。Ⅲ類：切割位點(diǎn)不在識(shí)別位點(diǎn)，一般離識(shí)別位點(diǎn)25bp～27bp，對(duì)分子克隆操作亦無實(shí)用意義。Ⅱ類限制酶為單鏈多肽，反應(yīng)條件只需Mg2+，對(duì)DNA的水解有很強(qiáng)的特異性。它要求嚴(yán)格的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，切割位點(diǎn)所要求的序列中有一個(gè)堿基的變異、缺失或修飾都不再能被水解。其中大多數(shù)可用于分子克隆，使得分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有高度的精確性、可重復(fù)性，被譽(yù)為分子生物學(xué)家的手術(shù)刀?；蚬こ痰哪康木褪菍⒛康幕?qū)氲剿拗髦校绾螌?dǎo)入？不可能直接把基因放進(jìn)去對(duì)吧，需要一個(gè)載體，這就是基因工程的關(guān)鍵步驟，那又如何將載體和目的基因連接起來呢？而且我們要知道連接的位置，所以用限制性內(nèi)切酶，可以很好的將目的基因與質(zhì)粒相連，而且可以準(zhǔn)確的判斷其位置。4.試述大腸桿菌DNA聚合酶的酶學(xué)特點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值。大腸桿菌DNA聚合酶(E.coliDNApolymerase)主要有3種作用：①5’-3’的聚合作用。但不是復(fù)制染色體而是修補(bǔ)DNA，填補(bǔ)DNA上的空隙或是切除RNA引物后留下的空隙。②3’-5’的外切酶活性。消除在聚合作用中摻入的錯(cuò)誤核苷酸。③5’-3’外切酶活性。切除受損傷的DNA。它在切口平移(nicktranslation)中應(yīng)用。應(yīng)用：1).隨機(jī)引物標(biāo)記核酸探針2).5’-粘端補(bǔ)平或3’端標(biāo)記3).合成cDNA的第二鏈：單鏈cDNA3’-端可形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)，便于DNA聚合酶I發(fā)揮5’→3’聚合酶活性，合成cDNA的第二鏈。由于其具有5’-3’外切核酸酶活性，現(xiàn)在已不再用于此應(yīng)用。4).DNA序列分析5).3’-端的末端標(biāo)記：先用此酶的3’→5’核酸外切酶活性，切除凸出的3’-粘端，形成5’-凸出粘端；在以其5’→3’聚合酶活性使其使其補(bǔ)平，在高濃度dNTP的條件下，3’-端的外切反應(yīng)與dNTP的攙入反應(yīng)達(dá)到平衡。若dNTP中有放射性標(biāo)記的核苷酸，即可使產(chǎn)物成為3’-末端的帶標(biāo)記的DNA。？2）切口平移法標(biāo)記DNA：在Dnase的作用的基礎(chǔ)上產(chǎn)生連內(nèi)切口，應(yīng)用此酶的5’→3’聚合酶活性和5’→3’外切酶活性的同步聯(lián)合反應(yīng)，使切口沿DNA鏈從5’-端向3’-端移動(dòng)。若用聚合反應(yīng)的原料dNTP帶有放射性核素α-32P，就能使生成的雙鏈帶有標(biāo)記物。根據(jù)此原理可做DNA雜交探針。五、1.闡述影響腫瘤轉(zhuǎn)移的因素有哪些？惡性腫瘤細(xì)胞具有轉(zhuǎn)移性，但并非所有惡性腫瘤均發(fā)生轉(zhuǎn)移，決定腫瘤是否轉(zhuǎn)移除腫瘤本身因素外，尚包括宿主整體因素及其他外界因素。具體如下：一、局部腫瘤團(tuán)素1．腫瘤大小：一般講腫瘤越大其轉(zhuǎn)移機(jī)會(huì)亦越多。2．生長速度快者較生長慢者易發(fā)生轉(zhuǎn)移。3．分化程度：分化程度愈差，惡性程度亦愈高，轉(zhuǎn)移愈早。4．腫瘤分類：肉瘤多較癌發(fā)生轉(zhuǎn)移為早，且多經(jīng)血道轉(zhuǎn)移，而癌則多經(jīng)淋巴道轉(zhuǎn)移。二、機(jī)體全身性因素1．免疫狀態(tài)：免疫功能低下或存在免疫方面缺陷者，較易生腫瘤，且易轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移時(shí)間早。2．內(nèi)分泌狀態(tài)：某些腫瘤的發(fā)生與激素水平的變化有關(guān)，而有些激素如類固醇激素、ACTH、生長激素，對(duì)某些腫瘤的轉(zhuǎn)移具有促進(jìn)作用。3．高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)功能紊亂，可促進(jìn)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移。4．組織損傷：腫瘤轉(zhuǎn)移易發(fā)生于組織損傷處。5．凝血因子：近年來已有人試用抗凝療法以減少腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生機(jī)會(huì)，降低其轉(zhuǎn)移率。三、外界因素1．不正常的體檢：盲目多次及粗暴地進(jìn)行體格檢查腫瘤被過度擠壓而發(fā)生轉(zhuǎn)移。2．理療和人工按摩：可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的脫落、生長和轉(zhuǎn)移。3．不恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)操作：手術(shù)粗糙、過度牽拉、擠壓、盲目擴(kuò)大性探查、不恰當(dāng)?shù)拇┐桃约扒腥』顧z(小切口)等，都有促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移可能。2.根據(jù)腫瘤轉(zhuǎn)移的過程和分子機(jī)制分析阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的策略和手段有哪些？1）、基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移：腫瘤轉(zhuǎn)移與促進(jìn)基因和抑制基因之間表達(dá)失衡相關(guān)。2）、粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移：粘附因子是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間粘附作用的膜表面糖蛋白。在腫瘤轉(zhuǎn)移的每個(gè)環(huán)節(jié)均包含粘附與分離（粘附解聚）兩個(gè)方面。3）、血管生成與腫瘤轉(zhuǎn)移：腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移與血管形成密切相關(guān)、腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成、腫瘤本身能誘導(dǎo)血管的形成。4）纖溶酶及其調(diào)節(jié)因子與腫瘤轉(zhuǎn)移：纖維蛋白溶解酶能水解大多數(shù)細(xì)胞外基質(zhì)物質(zhì)，在血管形成、腫瘤細(xì)胞脫落、基質(zhì)浸潤、侵入和逸出循環(huán)系統(tǒng)、繼發(fā)臟器移行和微環(huán)境改造等發(fā)揮重要作用。5）基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移：細(xì)胞外基質(zhì)的溶解酶系統(tǒng)由一個(gè)龐大的蛋白溶解酶家族組成，稱為MMPs，MMPs及其抑制劑（TIMP）在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過程中擔(dān)任重要角色抗腫瘤轉(zhuǎn)移的策略和手段：六、1.概念，細(xì)胞分化：指多細(xì)胞生物成長發(fā)育中，在一些內(nèi)在機(jī)制作用下，細(xì)胞在結(jié)構(gòu)、形態(tài)、生理功能及生化特征等方面逐漸產(chǎn)生穩(wěn)定性差異，成為多種不同的細(xì)胞類型，以形成個(gè)體不同的組織、器官和系統(tǒng)。細(xì)胞增殖：指細(xì)胞分裂和再生的過程，細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖，使遺傳信息傳給子代，保持物種的延續(xù)和數(shù)量增多。七、1.試述細(xì)胞周期的時(shí)相及其特征。1）G1期：細(xì)胞周期的大部分時(shí)相處于G1期，動(dòng)物細(xì)胞一般為6~12小時(shí)。該期主要的生化活動(dòng)是合成RNA和蛋白質(zhì)。2）S期：此期一般持續(xù)6~8小時(shí)，其長短主要由基因組的復(fù)雜度決定。該期主要的生化活動(dòng)是復(fù)制DNA。3）G2期：是最短的時(shí)相。該期主要的生化活動(dòng)是合成一些與有絲分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。4）M期：該期很短，一般持續(xù)0.5~2小時(shí)。該期生化合成停止，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，一個(gè)母細(xì)胞分裂成2個(gè)子代細(xì)胞。2.試述周期素及CDK的種類、結(jié)構(gòu)與功能。在多細(xì)胞真核生物中，參與細(xì)胞周期的蛋白激酶則有許多種，催化亞基包括CDK1，2，3，4，5，6，7，調(diào)節(jié)亞基包括周期素A,B,C,D,E,H,其中周期素D又分為D1，D2，及D3。周期素依賴的蛋白激酶(CDK)；屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，本身并無催化蛋白質(zhì)磷酸化的活性。在細(xì)胞周期的某一個(gè)時(shí)相，它們可以和cycin結(jié)合形成復(fù)合物。在人體細(xì)胞內(nèi)，控制G1期的主要是CDk4,CDk6和cyclinD的相互作用。Cyciln在細(xì)胞周期的特定時(shí)相與CDK細(xì)胞結(jié)合，起著調(diào)節(jié)CDK的調(diào)節(jié)亞基的作用。在G1期中，CDK4和CDK6與cyclinD相結(jié)合，CDK2與cyclinE結(jié)合；在S期和G2期時(shí)CDK2則于cyclinA結(jié)合；而在M期時(shí)，CDK1與cyclinA,cyclinB結(jié)合。在G1期中發(fā)揮作用的稱為G1cyclin,包括cyclinC,D和E。cyclinD和cyclinE依賴的兩類CDK調(diào)節(jié)G1/S限制點(diǎn)的控制。在G2/M調(diào)控點(diǎn)發(fā)揮作用的稱為Mcyclin,Mcyclin包括cyclinA,B和H。cyclinA和cyclinB依賴的CDK調(diào)節(jié)G2/M的控制。一旦周期素表達(dá)，它就會(huì)與CDK結(jié)合，或者再通過化學(xué)修飾，使CDK出現(xiàn)蛋白激酶的活性。3.調(diào)控細(xì)胞周期的關(guān)鍵分子及其調(diào)控機(jī)制。細(xì)胞周期調(diào)控的核心蛋白：1）周期蛋白依賴性蛋白激酶(Cyclin-dependentkinases,Cdks)：細(xì)胞周期調(diào)節(jié)的中心環(huán)節(jié)。一類Ser/Thr蛋白激酶，在細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。人體細(xì)胞內(nèi)主要有Cdk1/Cdc2、Cdk2~6、Cdk7/CAK和Cdk8等。沒有酶量的調(diào)節(jié)：在整個(gè)細(xì)胞周期中，某一Cdk的含量恒定，其活化Cdk與非活化Cdk的總量不變。組成、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)：活化與非活化Cdk的比例。a.正性調(diào)節(jié)：人Cdk與特定的Cyclin結(jié)合才有活性；也只有Cyclin降解才能使Cdk最終失活。b.負(fù)性調(diào)節(jié)：CKI與Cdk結(jié)合后阻止Cdk磷酸化。c.共價(jià)調(diào)節(jié)：抑制性位點(diǎn)磷酸化失活(Wee1激酶)；去磷酸化復(fù)活(Cdc25磷酸酶)。d.協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：人Cdc2的Thr160/161和Thr14/Tyr15磷酸化，可促進(jìn)Cdk-Cyclin結(jié)合。這種磷酸化又依賴Cyclin，Cyclin與Cdk的結(jié)合可導(dǎo)致CdkT環(huán)的移開，暴露出其中的Thr160/161位點(diǎn)。2）細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)：一類伴隨細(xì)胞周期的不同階段表達(dá)、累積和降解的蛋白質(zhì)因子。Cdk的正調(diào)節(jié)因子，其調(diào)控機(jī)理為Cyclin與Cdk形成異二聚體：催化亞基為Cdk，調(diào)節(jié)亞基為Cyclin。3）Cdk抑制蛋白(Cyclin-dependentkinaseinhibitors,CKIs)：Cdk的負(fù)調(diào)節(jié)因子，拮抗Cyclin的作用，阻止細(xì)胞經(jīng)過檢驗(yàn)點(diǎn)。4.八、1.根據(jù)你的理解和了解，請(qǐng)簡述當(dāng)前基因打靶技術(shù)的研究進(jìn)度?；虼虬惺侵笇⑼庠椿?qū)腩A(yù)定位點(diǎn)，對(duì)靶位點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)修飾的技術(shù)。同源重組(Homologousrecombination)是指相似的DNA交換遺傳信息的過程，外源DNA片段可與宿主基因組的相應(yīng)片段發(fā)生交換。生物界同源重組現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，為基因打靶奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；而胚胎干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了基因打靶的廣泛應(yīng)用。九、1.概念：血管新生：從已存在的毛細(xì)血管網(wǎng)上大量生成新生血管的過程，可來源于局部內(nèi)皮細(xì)胞、造血干細(xì)胞/內(nèi)皮祖細(xì)胞、腫瘤干細(xì)胞。2.試舉例說明平衡失調(diào)假說。（一兩個(gè)分子）生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)整理注：此材料根據(jù)老師的PPT及課堂上強(qiáng)調(diào)需掌握的內(nèi)容整理而成，個(gè)人主觀性較強(qiáng)，僅供參考。（如有錯(cuò)誤，請(qǐng)以課本為主）顏色注明：紅色：多為名解、簡答（或較重要的內(nèi)容）藍(lán)色：多為選擇、填空第八章脂類代謝第一節(jié)脂類化學(xué)脂類：包括脂肪和類脂，是一類不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，并能為機(jī)體利用的有機(jī)化合物。脂肪：三脂肪酸甘油酯或甘油三酯。類脂：膽固醇、膽固醇酯、磷脂、糖脂。分類含量分布生理功能脂肪95%脂肪組織、血漿1.儲(chǔ)能供能2.提供必需脂肪酸3.促脂溶性維生素吸收4.熱墊作用5.保護(hù)墊作用6.構(gòu)成血漿脂蛋白類脂5%生物膜、神經(jīng)、血漿1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能2.膽固醇可轉(zhuǎn)變成類固醇激素、維生素、膽汁酸等3.構(gòu)成血漿脂蛋白第二節(jié)脂類的消化與吸收脂類消化的主要場所：小腸上段脂類吸收的部位：主要在十二指腸下段及空腸上段第三節(jié)三酰甘油（甘油三酯）代謝 一、三酰甘油的分解代謝1）脂肪動(dòng)員：儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解為脂肪酸及甘油，并釋放入血以供其他組織氧化利用的過程。2）關(guān)鍵酶：三酰甘油脂肪酶（又稱“激素敏感性三酰甘油脂肪酶”，HSL）3）脂解激素：能促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、腎上腺素等。4）抗脂解激素：抑制脂肪動(dòng)員，如胰島素、前列腺素、煙酸、雌二醇等。甘油的氧化甘油在甘油激酶的催化下生成3-磷酸甘油，隨后脫氫生成磷酸二羥丙酮，再經(jīng)糖代謝途徑氧化分解釋放能量或經(jīng)糖異生途徑生成糖。脂肪酸的分解代謝飽和脂肪酸氧化的方式主要是β氧化。1）部位：組織：腦組織及紅細(xì)胞除外。心、肝、肌肉最活躍；亞細(xì)胞：細(xì)胞質(zhì)、線粒體。2）過程：①脂酸的活化——脂酰CoA的生成（細(xì)胞質(zhì)）脂酰CoA合成酶脂酰CoA合成酶Mg2+脂肪酸+HSCoA+ATP脂酰~SCoA+AMP+PiMg2+消耗了2個(gè)高能磷酸鍵②脂酰CoA進(jìn)入線粒體酶：a.肉堿?；D(zhuǎn)移酶I（脂肪酸氧化分解的關(guān)鍵酶、限速酶）b.肉堿?；D(zhuǎn)移酶Ⅱc.脂酰肉堿——肉堿轉(zhuǎn)位酶（轉(zhuǎn)運(yùn)體）脂酰CoA脫氫酶③脂酸的脂酰CoA脫氫酶a.脫氫：脂酰CoA+FADα，β-烯脂酰CoA+FADH2β-羥脂酰CoAβ-羥脂酰CoA脫氫酶c.再脫氫：β-羥脂酰CoA+NAD+β-酮脂酰CoA+NADH+H+④硫解3）脂酸氧化的能量生成活化：消耗2個(gè)高能磷酸鍵以軟脂酸（16C）β氧化為例：7次β氧化，生成8分子乙酰CoA、7分子NADH+H+、7分子FADH2。能量計(jì)算：生成ATP8×10+7×2.5+7×1.5=108凈生成ATP108–2=106酮體的生成與利用1）酮體：是指脂酸在肝氧化分解時(shí)特有的中間代謝物，是乙酰乙酸、β-羥丁酸及丙酮的總稱。2）酮體生成的部位：肝細(xì)胞線粒體原料：乙酰CoA關(guān)鍵酶：HMGCoA合成酶3）酮體的利用：心、腎、腦、骨骼肌等肝外組織細(xì)胞內(nèi)的線粒體。4）酮體生成利用的特點(diǎn)：酮體肝內(nèi)生成，肝外利用5）酮體生成利用的生理意義：①正常情況下是肝輸出能源的一種形式；②在饑餓狀態(tài)或糖供應(yīng)不足時(shí)可代替葡萄糖成為腦組織的重要能源；③酮體利用的增加可減少糖的利用，有利于維持血糖水平恒定，節(jié)省蛋白質(zhì)的消化。6）酮癥酸中毒機(jī)制：在饑餓、高脂低糖膳食，特別糖尿病時(shí)，一方面，胰高血糖素等脂解激素分泌增多，脂肪動(dòng)員增強(qiáng)，脂肪酸β氧化加快，酮體生成增加；另一方面，糖來源不足或糖代謝障礙，草酰乙酸生成減少，乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)受阻，乙酰CoA大量堆積，使酮體生成進(jìn)一步增加，當(dāng)超過肝外組織利用時(shí)，血中酮體會(huì)異常升高，產(chǎn)生酮癥酸中毒。二、三酰甘油的合成代謝部位：肝和脂肪組織（最主要）、小腸黏膜部位原料途徑去路肝3-磷酸甘油脂肪酸甘油二酯極低密度脂蛋白（VLDL）脂肪儲(chǔ)存小腸甘油一酯脂肪酸甘油一酯乳糜微粒（CM）脂肪酸的合成1）合成部位：組織：肝、脂肪等組織亞細(xì)胞：細(xì)胞質(zhì)（16碳的軟脂酸）主要原料：乙酰CoA、NADPH（主要來自磷酸戊糖途徑2）乙酰CoA的活化乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶（脂肪酸合成的關(guān)鍵酶）的作用下羧化成丙二酸單酰CoA。3）軟脂酸的合成①縮合；②加氫；③脫水；④再加氫。4）脂肪酸碳鏈的加工場所：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體。第四節(jié)類脂代謝脂類：包括磷脂、糖脂、類固醇。一、甘油磷脂代謝甘油磷脂是人體內(nèi)含量最多的磷脂，最主要的甘油磷脂有卵磷脂（磷脂酰膽堿）和腦磷脂（磷脂酰乙醇胺）甘油磷脂水解的磷脂酶類：磷脂酶（PL）A1、A2、C、D等。甘油磷脂的合成代謝1）部位：全身各組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，肝、腎、腸等組織最活躍。2）原料：甘油、脂肪酸、磷酸、含氮堿、ATP、CTP等。3）合成的兩條途徑：甘油二酯途經(jīng)和CDP-甘油二酯途徑。4）磷脂酶作用的二、膽固醇代謝合成部位：肝、小腸（細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）合成原料：乙酰CoA、ATP、NADPH+H+合成的基本過程：①甲羥戊酸的合成；②鯊烯的生成（30C）；③膽固醇的生成（27C）。關(guān)鍵酶 ：HMG—CoA還原酶膽固醇酯在細(xì)胞、血漿中合成。膽固醇的轉(zhuǎn)化：膽汁酸、類固醇激素、7-脫氫膽固醇第五節(jié)血脂與血漿脂蛋白代謝血漿脂蛋白：是脂類在血液中的存在和運(yùn)輸形式。組成：脂類、載脂蛋白血脂：主要包括甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯以及游離脂肪酸等。電泳法與超速離心法的分類及對(duì)應(yīng)關(guān)系：α-脂蛋白前β-脂蛋白β-脂蛋白乳糜微粒（電泳法）高密度脂蛋白（HDL）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、乳糜微粒（CM）（超速離心法）血脂蛋白的組成及功能CMVLDL前β-脂蛋白LDLβ-脂蛋白HDLα-脂蛋白密度＜0.950.95~1.0061.006~1.0631.063~1.210組成脂類含TG最多，80~90%含TG50~70%含膽固醇及其酯最多，40~50%含脂類50%蛋白質(zhì)最少,1%5~10%20~25%最多，約50%合成部位小腸粘膜細(xì)胞肝細(xì)胞血漿肝、腸、血漿功能轉(zhuǎn)運(yùn)外源性TG及膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性TG轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇注：TG：甘油三酯第九章氨基酸代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的消化與吸收氨基酸的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)1）氨基酸的吸收是需要載體蛋白幫助的、耗能、需鈉的主動(dòng)吸收過程。2）常見載體類型如下：①中性氨基酸載體；②堿性氨基酸載體；③酸性氨基酸載體；④亞氨基酸和甘氨酸載體。蛋白質(zhì)的功能：①作為能源物質(zhì)氧化供能；②參與構(gòu)成各種細(xì)胞組織；③參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng)。（催化（酶）、免疫（抗原和抗體）、運(yùn)動(dòng)（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血（凝血因子））氮平衡：是指攝入氮和排出氮之間的平衡關(guān)系。（蛋白質(zhì)含氮特點(diǎn)：平均為16%，1gN相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)）氮平衡的三種情況及人群分布：1）氮總平衡：攝入氮＝排出氮；常見于健康成年人。2）氮正平衡：攝入氮＞排出氮；常見于兒童、孕婦和康復(fù)期患者。3）氮負(fù)平衡：攝入氮＜排出氮；常見于饑餓、消耗性疾病、大面積燒傷、大量失血的患者。蛋白質(zhì)的生理需要量①成人每天最低分解約20g蛋白質(zhì)；②成人每日最低生理需要量：30~50g；③我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日80g。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值與互補(bǔ)作用1）必需氨基酸：指人體不能合成、而必須由食物提供的氨基酸。（包括纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸，即：“攜（纈）一（異）本（苯）賴甲亮色書（蘇）”）2）蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的高低主要取決于必需氨基酸的種類、含量和比例是否與人體蛋白質(zhì)的氨基酸組成接近。3）食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用：將不同種類營養(yǎng)價(jià)值較低是蛋白質(zhì)混合使用，則可以互相補(bǔ)充所缺少的必需氨基酸，從而提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值。蛋白質(zhì)的腐敗作用：在腸內(nèi)未被消化的蛋白質(zhì)和未被消化的氨基酸，在腸道下端細(xì)菌的作用下，產(chǎn)生一系列對(duì)人體有害物質(zhì)的過程。肝昏迷的假神經(jīng)遞質(zhì)學(xué)說：苯丙氨酸與酪氨酸經(jīng)腸道細(xì)菌的作用下分別生成苯乙胺和酪胺，兩者進(jìn)入腦組織，經(jīng)β-羥化酶作用，轉(zhuǎn)化為苯乙醇胺或β-羥酪胺，其結(jié)構(gòu)類似與兒茶酚胺，故稱為假神經(jīng)遞質(zhì)。假神經(jīng)遞質(zhì)增多時(shí)，可以競爭性抑制兒茶酚胺受體，使神經(jīng)沖動(dòng)受阻，導(dǎo)致大腦功能障礙，發(fā)生深度抑制而昏迷，即肝昏迷。第二節(jié)氨基酸的一般代謝氨基酸的來源與去路1）來源：①食物蛋白的消化吸收；②組織蛋白的分解；③利用α-酮酸和氨合成一些非必需氨基酸。2）去路：①合成組織蛋白；②脫氨基生成α-酮酸和氨；③脫羧基生成氨類和CO2；④經(jīng)特殊代謝生成其它含氮化合物。氨基酸脫氨基作用主要的4種方式：1）轉(zhuǎn)氨基作用①基本模式：將氨基酸的α-氨基轉(zhuǎn)移到一個(gè)α-酮酸的酮基位置上，生成相應(yīng)的α-酮酸和一個(gè)相應(yīng)的α-氨基。②體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）（或稱丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT）谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）（或稱天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST）臨床意義：急性肝炎患者血清ALT活性顯著增高；心肌梗死患者血清中AST活性明顯升高。③各種轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛2）氧化脫氨基作用①分布廣、活性高（肌肉中例外，肌肉通過嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨）；②L-谷氨酸脫氫酶（主要酶）以NAD+/NADP+作為氫受體；③L-谷氨酸脫氫酶只能催化谷氨酸發(fā)生脫氨基作用。3）聯(lián)合脫氨基作用主要在肝、腎組織中進(jìn)行，是體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式。4）嘌呤核苷酸循環(huán)（肌肉組織中）α-酮酸的代謝1）還原氨基化合成非必需氨基酸；2）合成轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛲w；生糖和生酮氨基酸種類分類氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸生糖氨基酸甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、精氨酸、脯氨酸谷氨酰胺等等生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蘇氨酸（“一（異）本（苯）酪色書（蘇）”）3)氧化供能。氨基酸的脫羧基產(chǎn)生的重要活性物質(zhì)1）γ-氨基丁酸（谷氨酸脫羧基生成）2）5-羥色胺（色氨酸脫羧基生成）3）牛磺酸（半胱氨酸脫羧基生成）第三節(jié)氨的代謝氨的來源：1）氨基酸的脫氨基和氨類分解產(chǎn)氨；2)腸道吸收的氨；3）腎小管上皮細(xì)胞分泌氨。氨的去路：1）合成尿素；2）轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被峒捌渌铮?）生成谷氨酰胺谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酰胺合成酶1）過程：谷氨酰胺合成酶谷氨酸+NH3+ATP谷氨酰胺+ADP+Pi谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶谷氨酰胺+H2O谷氨酸+NH3該形式主要從腦和肌肉等組織向肝和腎運(yùn)氨。谷氨酰胺的合成與分解是由不同酶催化的不可逆反應(yīng)。2）意義：谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。3）臨床上治療氨中毒常口服或靜脈注射谷氨酸鈉鹽。尿素合成1）尿素合成是由五個(gè)不可逆反應(yīng)組成的循環(huán)反應(yīng)過程；2）每合成1分子尿素，共消耗4個(gè)高能磷酸鍵；3）尿素分子中的兩個(gè)N，一個(gè)來自NH3，一個(gè)來自天冬氨酸；4）尿素合成過程中的變構(gòu)酶是氨甲酰磷酸合成酶-Ⅰ，活性最低的酶（限速酶）是精氨酸代琥珀酸合成酶；5）尿素合成的部位是在肝臟細(xì)胞的線粒體和細(xì)胞質(zhì)，意義是解除氨毒。肝昏迷的氨中毒學(xué)說嚴(yán)重肝功能障礙時(shí)，尿素合成功能不足，導(dǎo)致血氨升高。大量的氨進(jìn)入腦組織，與腦細(xì)胞中的α-酮戊二酸結(jié)合生成谷氨酸，并進(jìn)一步生成谷氨酰胺。此過程中，需消耗NADH和ATP等能源物質(zhì)；同時(shí)也消耗大量的α-酮戊二酸，使三羧酸循環(huán)速率降低，影響ATP的生成，使腦組織供能不足。此外，谷氨酸屬于興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，能量及興奮性神經(jīng)遞質(zhì)嚴(yán)重缺乏時(shí)將影響腦正常功能甚至昏迷，臨床稱為氨中毒或肝昏迷。此即為肝昏迷的氨中毒學(xué)說。第四節(jié)個(gè)別氨基酸的代謝一碳單位的代謝1）一碳單位：含有一個(gè)碳原子的活性單位。一碳單位不能游離存在體內(nèi)，常與四氫葉酸結(jié)合2）類型與來源（格式：“類型（來源）”）甲?；ǜ拾彼幔⒓兹不ńM氨酸）、亞胺甲基（絲氨酸）、甲烯基（色氨酸）、甲基（甲硫氨酸）甲基無法參加核苷酸代謝3）生理意義：①一碳單位經(jīng)FH4攜帶，參與嘌呤堿和嘧啶堿的合成；②N5-甲基四氫葉酸經(jīng)甲硫氨酸循環(huán)過程提供甲基,參與重要甲基化合物的合成。甲硫氨酸循環(huán)的生理意義：①提供活性甲基：用于合成肌酸、腎上腺素、磷脂酰膽堿等重要的生理活性物質(zhì)。②再生四氫葉酸缺乏維生素B12導(dǎo)致巨幼紅細(xì)胞性貧血的原因：當(dāng)缺乏維生素B12時(shí)，N5-甲基四氫葉酸的甲基不能轉(zhuǎn)移出去，，既影響甲硫氨酸的再生，又影響四氫葉酸的再生，進(jìn)而影響一碳單位的代謝，導(dǎo)致核酸的合成減少，細(xì)胞分裂速度下降，從而出現(xiàn)巨幼紅細(xì)胞性貧血。半胱氨酸與胱氨酸的代謝1）半胱氨酸與胱氨酸的互變意義：影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。2）半胱氨酸氧化分解產(chǎn)生活性硫酸根意義：①提供活性硫酸根：合成硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素和肝素等粘多糖；②參與解毒：促使固醇類、酚類酯化，增大水溶性，隨尿液排出體外。3）半胱氨酸參與合成谷胱甘肽意義：谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑芳香族氨基酸的代謝1）芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸2）轉(zhuǎn)變的活性物質(zhì)——缺乏對(duì)應(yīng)酶所導(dǎo)致的疾病①苯丙氨酸羥化為酪氨酸——苯丙酮酸尿癥②酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榧谞钕偌に亍粜“Y③酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影奉悺两鹕。ㄕ痤澛楸裕芾野彼徂D(zhuǎn)變?yōu)楹谏亍谆、堇野彼岬难趸纸廪D(zhuǎn)變?yōu)槟蚝谒帷蚝谒岚Y第十章核苷酸代謝體內(nèi)能量的利用形式：ATP、GTP（蛋白質(zhì)合成）、UTP（糖原合成）、CTP（磷脂合成）核苷酸的合成途徑：1）從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位和CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成核苷酸的途徑。（主要合成途徑）主要在肝臟進(jìn)行，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。2）補(bǔ)救合成途徑：利用游離的堿基或核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。腦、骨髓等只能進(jìn)行此途徑。第一節(jié)嘌呤核苷酸的代謝嘌呤核苷酸的從頭合成：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位和CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成核苷酸的過程。嘌呤核苷酸的從頭合成1）嘌呤環(huán)合成原料的元素來源N1——天冬氨酸C2和C8——N10-甲?；臍淙~酸N3和N9——谷氨酰胺的酰胺基C4、C5和N7——甘氨酸C6——CO2 2）PRPP生成的關(guān)鍵酶：磷酸核糖焦磷酸激酶（PRPP合成酶或PRPPK）IMP（一磷酸次黃苷）合成的關(guān)鍵酶：磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶（PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶或GPAT）3）生成AMP和GMP的氨基及能量來源AMP：天冬氨酸、GTPGMP：谷氨酰胺、ATP4）IMP的合成要點(diǎn)：①在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)；②PRPP是重要的中間代謝物，它不僅參與嘌呤核苷酸的從頭合成，而且參與嘧啶核苷酸的從頭合成及兩類核苷酸的補(bǔ)救合成。是5-磷酸核糖的活性供體。嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成的生理意義①補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗；②體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。HGPRT缺陷引起Lesch–Nyhan綜合征（自毀容貌癥）嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成途徑障礙，腦合成嘌呤次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）基因缺陷引起核苷酸能力低下，造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良。此綜合征以高尿酸血癥及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為特征。別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的生化機(jī)理：通風(fēng)是由于大量的尿酸鹽在關(guān)節(jié)腔中累積引起的。尿酸是嘌呤分解代謝的最終產(chǎn)物，黃嘌呤氧化酶是該代謝途徑的關(guān)鍵酶，催化次黃嘌呤生成黃嘌呤，并繼續(xù)催化黃嘌呤最終生成尿酸。別嘌呤醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)與次嘌呤醇高度相似，可互相競爭與黃嘌呤氧化酶的活性中心部位相結(jié)合，影響正常底物的結(jié)合，使得嘌呤分解生成的尿酸減少，從而降低血中尿酸的含量。其抑制作用取決于抑制劑別嘌呤醇與酶的親和力、別嘌呤醇與正常底物的相對(duì)濃度。第二節(jié)嘧啶核苷酸的代謝嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成：利用游離的堿基或核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成嘧啶核苷酸的過程。嘧啶環(huán)合成原料的元素來源N1、C4、C5、C6——天冬氨酸C2——CO2N3——谷氨酰胺的酰胺基嘧啶環(huán)合成的關(guān)鍵酶：PRPP合成酶、CPS-Ⅱ（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ）嘧啶核苷酸的分解代謝的終產(chǎn)物（嘧啶——終產(chǎn)物）胞嘧啶——β-丙氨酸胸腺嘧啶——β-氨基異丁酸第三節(jié)核苷酸抗代謝物抗代謝物：是指與機(jī)體正常代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，能競爭性抑制機(jī)體正常代謝的物質(zhì)。嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤類似物：6-巰基嘌呤（與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似）氨基酸類似物：重氮絲氨酸（干擾谷氨酰胺參與的反應(yīng)）葉酸類似物：氨基蝶呤（競爭性抑制二氫葉酸還原酶）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物：5-氟尿嘧啶（與尿嘧啶結(jié)構(gòu)相似）氨基酸類似物：Azas（干擾谷氨酰胺參與的反應(yīng)）葉酸類似物：MTX（競爭性抑制二氫葉酸還原酶）嘧啶核苷類似物：阿糖胞苷（與胞苷結(jié)構(gòu)相似）第十一章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)第二節(jié)細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)高等動(dòng)物體內(nèi)，有三個(gè)層次的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制：①細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)；②激素水平的調(diào)節(jié)；③整體水平的調(diào)節(jié)。細(xì)胞水平調(diào)節(jié)是整個(gè)代謝調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)細(xì)胞內(nèi)酶的區(qū)隔分布：將各代謝途徑限制在特定區(qū)域。酶活性的調(diào)節(jié)通過改變關(guān)鍵酶的結(jié)構(gòu)（快調(diào)）或數(shù)量（慢調(diào)），從而改變酶活。1）變構(gòu)調(diào)節(jié)：又稱別構(gòu)調(diào)節(jié)，是指某些小分子化合物與酶分子活性中心以外的特定部位特異結(jié)合，改變酶蛋白分子構(gòu)象，從而改變酶的活性。變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)一般包括：催化亞基和調(diào)節(jié)亞基2）化學(xué)修飾調(diào)節(jié)：又稱共價(jià)修飾調(diào)節(jié)，是指酶蛋白肽鏈上的某些氨基酸殘基側(cè)鏈在另一種酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾，從而改變酶活性。主要方式：磷酸化和去磷酸化酶蛋白分子中磷酸化的主要修飾位點(diǎn)：絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸的羥基第十二章DAN的生物合成第一節(jié)概述DAN復(fù)制：是以親代DAN為模板，合成與其堿基序列幾乎完全相同的子代DAN分子的過程，是細(xì)胞內(nèi)DNA合成的最主要方式。參與物質(zhì)：DNA模板、dNTP底物、DNA聚合酶、引物和Mg2+等。方向：5’3DNA復(fù)制的基本規(guī)律1）半保留復(fù)制：復(fù)制時(shí)，親代DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開，每條單鏈各自作為模板指導(dǎo)子代DNA的合成，并在子代雙鏈DNA分子中，一條鏈全來自親代DNA，另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻模藦?fù)制方式即為半保留復(fù)制。2）雙向復(fù)制：多起點(diǎn)、雙方向3）半不連續(xù)復(fù)制：DNA復(fù)制過程中，前導(dǎo)鏈合成方向與解鏈方向一致，連續(xù)復(fù)制，后隨鏈合成方向與解鏈方向相反，不連續(xù)復(fù)制，此復(fù)制模式稱為半不連續(xù)復(fù)制。4）DNA復(fù)制必須有引物5）DNA復(fù)制的高保真性第二節(jié)DNA復(fù)制體系原核生物的聚合酶1）大腸桿菌三種主要的DNA聚合酶：DNApolⅠ、DNApolⅡ、DNApolⅢ2）DNApolⅠ：5’3’聚合酶：3’5’核酸外切酶：5’3’核酸外切酶：真核生物DNA聚合酶主要有：DNApolα：催化RNA引物的合成與隨從鏈中岡崎片段的合成DNApolδ：催化DNA鏈的延長（需增殖細(xì)胞核抗原蛋白質(zhì)的幫助）參與復(fù)制的其他酶和蛋白質(zhì)因子DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶：松弛超螺旋和解除解鏈過程中的、打結(jié)、纏繞解鏈酶：斷裂氫鍵單鏈DNA結(jié)合蛋白：防止重新配對(duì)形成雙鏈DNA或遭到核酸酶的降解，以維持模板處于穩(wěn)定的單鏈狀態(tài)。引物酶與DNA連接酶：催化磷酸二酯鍵原核生物DNA復(fù)制的基本過程：DNA的復(fù)制分三個(gè)步驟：復(fù)制的起始、延長、終止（1）起始階段：DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶消除DNA的超螺旋，解旋酶解開雙螺旋，引物酶催化合成RNA引物；（2）延長階段：在DNA聚合酶的催化下催化底物加到RNA引物上，并且通過DNA聚合酶的不斷作用使子鏈不斷延長；（3）終止階段：DNA聚合酶Ⅰ將RNA引物水解并填補(bǔ)留下的空隙，DNA連接酶將片段連接以成完整的DNA鏈。第三節(jié)逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄：是以RNA為模板，又逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成與模板RNA互補(bǔ)的DNA的過程。逆轉(zhuǎn)錄酶（又稱依賴RNA的DNA聚合酶）的3種催化活性：①RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；②RNA酶活性；③DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性。第十三章RAN的生物合成第一節(jié)概述RNA合成的方式：轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,指導(dǎo)合成RNA單鏈的過程。參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)：DNA模板、NTP底物、RNA聚合酶、Mg2+等方向：5’3第二節(jié)RNA聚合酶大腸桿菌RNA聚合酶：由5種亞基組成的六聚體（α2ββ’ωσ）。α2ββ’ω稱為核心酶；σ因子與核心酶稱為全酶。RNA聚合酶各亞基的功能：①σ亞基：識(shí)別RNA模板上的啟動(dòng)子；②α亞基：與啟動(dòng)子結(jié)合，決定被轉(zhuǎn)錄基因的類型和種類；③β亞基：催化形成3’，5④β’亞基：與DNA模板結(jié)合，促進(jìn)DNA解鏈；⑤ω亞基：功能尚不清楚。真核生物不同RNA聚合酶催化產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物種類轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物對(duì)鵝膏蕈堿的敏感性DNApolⅠ45SrRNA耐受DNApolⅡhnRNA（mRNA的前體）、某些snRNA極敏感DNApolⅢ5SrRNA、tRNA、snRNA中度敏感RNA聚合酶的特點(diǎn)：①不需要引物，直接合成RNA；②只轉(zhuǎn)錄模板鏈；③按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；④按5’→3⑤催化RNA連續(xù)合成；⑥能識(shí)別轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)；⑦沒有校對(duì)功能⑧能與調(diào)控蛋白相互作用，調(diào)控基因表達(dá)。第三節(jié)轉(zhuǎn)錄過程原核生物轉(zhuǎn)錄的基本過程（與翻譯同時(shí)進(jìn)行）：原核生物轉(zhuǎn)錄分為3個(gè)步驟：起始、延長、終止。（1）起始階段：RNA聚合酶全酶與啟動(dòng)子結(jié)合，形成閉合起始復(fù)合物；DNA雙鏈解開，在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應(yīng)，形成開放起始復(fù)合物。（2）延長階段：s亞基脫落，RNA聚合酶核心酶變構(gòu)，與啟動(dòng)子結(jié)合松弛，沿著DNA模板前移；并在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。轉(zhuǎn)錄空泡：由RNA聚合酶-DNA-RNA形成的轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象是因?yàn)椴粚?duì)稱性轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致的。（3）轉(zhuǎn)錄終止：RNA聚合酶在DNA模板上停頓下來不再前進(jìn)，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA鏈從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物上脫落下來。原核生物轉(zhuǎn)錄終止的兩種方式：①依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止②非依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄的基本特征及其簡要描述：（1）選擇性轉(zhuǎn)錄：人體全套基因組中只有少數(shù)基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄，不同階段，某些基因會(huì)被選擇性轉(zhuǎn)錄。（2）不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄：對(duì)于不同的基因，其模板鏈并非總在同一股單鏈上，即某異基因以DNA分子中的一股鏈為模板鏈，而另一基因又以其對(duì)應(yīng)鏈作為模板；不對(duì)稱還體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄過程中出現(xiàn)“羽毛狀”現(xiàn)象。（3）轉(zhuǎn)錄后加工：真核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都是各種RNA前體，無生物活性，必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后加工，使之變成具有活性的RNA后，才能執(zhí)行功能。真核生物轉(zhuǎn)錄（1）真核生物轉(zhuǎn)錄起始時(shí)RNA聚合酶不直接與模板結(jié)合。（2）核小體在真核生物轉(zhuǎn)錄延長中可能發(fā)生了移位和解聚現(xiàn)象。第十四章蛋白質(zhì)的生物合成翻譯：以mRNA為模板，20種氨基酸為原料，在核糖體上合成蛋白質(zhì)多肽鏈的過程。參與物質(zhì)：mRNA模板、20種氨基酸、tRNA、核糖體、酶、蛋白因子、ATP和GTP方向：N端C端第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成的反應(yīng)體系密碼子：在mRNA編碼區(qū)，從5’端到3’基構(gòu)成一個(gè)三聯(lián)體密碼，即遺傳密碼或稱為密碼子。它們代表著某種氨基酸或起始和終止信號(hào)。密碼子有64個(gè)，其中61個(gè)編碼氨基酸起始密碼子：AUG（也編碼甲硫氨酸）終止密碼子：UAA、UAG、UGA遺傳密碼的特點(diǎn)及其簡要描述：（1）方向性：密碼子的閱讀方向從5’端到3（2）連續(xù)性：密碼子間無標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，無停頓；（3）簡并性：同一種氨基酸可以有不同的遺傳密碼，這些密碼子的第一和第二位堿基大多相同，只是第三位堿基不同。（除色氨酸和甲硫氨酸只有一個(gè)密碼子外）（4）擺動(dòng)性：擺動(dòng)配對(duì)是密碼子的第三位堿基與反密碼子的第一位堿基不嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則。（種類：密碼子>反密碼子）（5）通用性：整個(gè)生物界基本使用同一套密碼子。tRNA既是氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)工具又是讀碼器；tRNA種類數(shù)多于編碼氨基酸數(shù)（簡并性），少于密碼子數(shù)（擺動(dòng)性）。核糖體大小亞基及其構(gòu)成組分核糖體沉降系數(shù)亞基種類亞基沉降系數(shù)rRNA種類核糖體蛋白質(zhì)種類原核生物70S大亞基50S5S、23S34小亞基30S16S21真核生物80S大亞基60S5S、5.8S、28S49小亞基40S18S33核糖體的功能位點(diǎn)：①A位：氨基酰位；②P位：肽酰位；③E位：排出位。參與蛋白質(zhì)合成的相關(guān)酶類和蛋白質(zhì)因子（1）氨酰-tRNA合成酶的特點(diǎn)：①特異性：氨基酸和tRNA有極高的特異性；②校讀功能：可以水解錯(cuò)誤活化的氨基酸。氨酰-tRNA合成酶活化的反應(yīng)耗能（2個(gè)ATP），產(chǎn)物是氨基酰-tRNA（2）肽酰轉(zhuǎn)移酶（核酶）（3）轉(zhuǎn)位酶（4）蛋白質(zhì)因子第二節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成過程蛋白質(zhì)合成過程：（氨基酸活化）、起始、延長、終止、（翻譯后修飾）原核生物的蛋白質(zhì)合成過程（1）原核生物肽鏈合成的起始過程：①核糖體大、小亞基的分離；②mRNA與小亞基的結(jié)合；③起始甲酰甲硫氨酰-tRNA與mRNA的結(jié)合；④核糖體大亞基的結(jié)合。（2）翻譯延長核糖體循環(huán)三個(gè)步驟：進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位。（3）翻譯終止以原核生物為例簡述蛋白質(zhì)肽鏈生物合成過程：蛋白質(zhì)合成可分為4個(gè)步驟：（1）氨基酸的活化：游離氨基酸必須經(jīng)過活化以獲得能量此案參與蛋白質(zhì)合成，由氨基酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP兩個(gè)高能鍵，形成氨基酰-tRNA。（2）肽鏈合成的起始：由起始因子參與，mRNA與30S小亞基、50S大亞基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA形成70S起始復(fù)合物，整個(gè)過程需要GTP水解提供能量。（3）肽鏈的延長：起始復(fù)合物形成后肽鏈即開始延長，其是在和核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)過程。首先進(jìn)位：氨基酰-tRNA結(jié)合到核糖體的A位，由延長因子EF-T參與；然后成肽：肽酰轉(zhuǎn)移酶催化與P位的起始氨基酸或肽?；纬呻逆I，空載tRNA仍留在P位；最后轉(zhuǎn)位：核糖體沿mRNA5’端到3（4）肽鏈合成終止：當(dāng)核糖體移至終止密碼UAA、UAG或UGA時(shí)，終止因子RF-1、RF-2識(shí)別終止密碼，并使肽酰轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)為水解作用，將P位肽酰-tRNA水解，解放肽鏈，合成終止。真核生物蛋白質(zhì)合成過程與原核生物不同的是翻譯起始階段的第二步與第三步顛倒。第十九章肝膽生