生化生物化学重点知识总结

发布时间:2019-10-04 09:18:12

第一章 蛋白质的结构与功能

1.掌握蛋白质的元素组成、基本组成单位,氨基酸成肽的连接方式;氨基酸的通式与结构特点;氨基酸三字符英文缩写。

CHONS

氨基酸

肽键

且均属 L-α-氨基酸(甘氨酸(非L氨基酸)、脯氨酸除外(非a氨基酸))

非极性脂肪族氨基酸:缬、丙、甘、异,亮、脯 ValAlaGlyIle Leu Pro

极性中性氨基酸:半,天,苏,谷,蛋,丝 CysAsnThrGlnMetSer

芳香族氨基酸:笨,色,酪 PheTrpTyr

酸性氨基酸:天,谷 AspGlu

碱性氨基酸:赖,精,组 LysArgHis

2.GSH(谷胱甘肽)由哪三个氨基酸残基组成?有何生理功能?

GSH(谷胱甘肽)是由谷氨酸,半胱氨酸,甘氨酸组成的三肽

GSH的巯基具有还原性,保护体内蛋白质或酶免遭氧化,使其处在活性状态。

巯基具有嗜核特性,保护机体免遭毒物侵害。

3.蛋白质一、二、三、四级结构的定义及维系这些结构稳定的作用键?

蛋白质的一级结构(Primary structure):蛋白质分子中,从N-端到C-端氨基酸残基的排列顺序。 肽键

二级结构(Secondary structure):蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,不涉及氨基酸侧链的构象。 氢键

三级结构(Tertiary structure):整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。次级键(非共价键),包括氢键、盐键、疏水键以及范德华力

四级结构(Quaternary structure Subunit):蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局及相互作用。(次级键):氢键、离子键

4.蛋白质的等电点pIIsoelectric point, Pi),蛋白质二级结构的基本形式?α-螺旋的结构特点。

在某一PH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势和程度相等,成为兼性离子,呈电中性。此时溶液的PH称为该氨基酸的等电点。

a-螺旋结构

B-折叠

B-转角

④无规卷曲

a-螺旋(α-helix)结构特点:以α-碳原子为转折点,以肽单元为单位,盘曲成右手螺旋状的结构。

◆螺旋上升一圈含3.6个氨基酸残基,螺距0.54nm



◆氨基酸的侧链伸向螺旋的外侧。

◆螺旋的稳定是靠氢键。氢键方向与长轴平行。

5.何谓蛋白质的变性(Protein denaturation)?蛋白质变性后理化性质有何改变?应用?

蛋白质的变性:天然蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间结构被破坏,而导致理化性质的改变或生物活性的丧失。

溶解度降低,黏度增加,结晶能力消失。

(高温杀毒,灭菌,低温保存疫苗)

6.举例说明蛋白质结构与功能之间的关系。

一、蛋白质的一级结构与功能的关系:

1.蛋白质一级结构是空间结构的基础,但不是决定空间结构的唯一因素:Anfinsen实验

2.蛋白质的空间结构决定其功能

3.一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能

4.关键性氨基酸发生改变可导致空间结构改变,引发疾病:如镰刀状红细胞性贫血

二、蛋白质的功能依赖特定空间结构

1.血红蛋白亚基与肌红蛋白亚基相似

2.血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合

3蛋白质构象改变可引起疾病:PrPc在朊病毒蛋白的作用下可转变成以β-折叠为主的PrPsc,从而致疯牛病

7.模体:是由两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近形成的有特殊功能的超二级结构。

8.结构域:分子量大的蛋白质三级结构常可分割为一个或数个球状或纤维状的区域,折叠的较为紧密,各有独特的空间结构,并承担不同的生物学功能。如3-磷酸甘油醛脱氢酶 两个亚基 第一个结构域:结合NAD+,第二个:结合底物三磷酸甘油醛

9.分子伴侣:①帮组形成正确的高级结构

②使错误聚集的肽段解聚

③帮助形成二硫键

10.肽单元(peptide unit):参与肽键的6个原子—— Cα1CONHCα2处于同一平面。

第二章 核酸的结构与功能

1掌握核酸的分子组成以及核苷酸之间的连接方式,5种碱基

核酸→单核苷酸→核苷(碱基+戊糖)+磷酸

3’,5’-磷酸二酯键

ATCG U腺,胸腺,胞,鸟,尿

2掌握核酸的一级结构

DNARNA的一级结构:是指从5’磷酸末端到3’羟基末端,核苷酸的排列顺序,即碱基的排列顺序 单核苷酸间的作用力:3’,5’-磷酸二酯键

3掌握核酸酶(nuclease)和概念

核酸酶:化学本质是蛋白质,具有序列特异性的核酸酶称为限制性核酸内切酶。

4掌握DNA双螺旋结构模式的要点(DNA double helix model

1. DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成,两链以脱氧核糖-磷酸为骨架,形成右手螺旋

2. 形成大沟及小沟

3. 碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側,与对側碱基形成氢键配对 即(A=T; G C

4. 螺旋直径为2.37nm,螺旋一圈螺距3.54nm,一圈10.5对碱基

5. 氢键维持双链横向稳定性,碱基堆积力维持双链纵向稳定性

5掌握mRNAtRNArRNA的结构特点,生物学功能

mRNA:真核生物:含有特殊的5’-末端的帽结构和3’末端的多聚A尾结构。合成蛋白质的模版。

tRNA:含有多种稀有碱基,具有茎环结构,3’末端都连有氨基酸,反密码子能够识别mRNA上的密码子。转运氨基酸。

rRNA:原核生物:分为:5S16S23S 核糖体的组成成分。

6掌握DNA变性(DNA Denaturation )、DNA复性、解链温度(Tm)、增/高色效应、核酸杂交的概念

变性:在某些因素的作用下,双链间氢键断裂,双螺旋结构解开,形成无规则线团状分子的过程。

复性:变性的DNA在适当的条件下,两条彼此分开的DNA单链重新缔合成双螺旋结构的过程

解链温度:在解链过程中,紫外吸光度的变化△A260达到最大变化值的一半时所对应的温度。

增色效应:在DNA解链过程中,由于有更多的共轭双键得以暴露,DNA260nm处的吸光度随之增加。

核酸杂交(Nucleic acid Hybridization):两条来源不同的核酸单链间,因部分碱基互补,经退火处理后可以形成杂交双螺旋结构。

第三章

1酶作用的特点

①极高的催化效率②高度的特异性:绝对,相对,立体异构③可调节性④高度不稳定性

2掌握酶的活性中心(Active sites of enzyme)的概念

必需基团在一级结构上可能相距很远,但空间结构上彼此靠近,形成具有特定空间结构的区域,能与底物结合并将底物转化为产物。

3掌握单纯酶、结合酶的概念,结合酶的组成

单纯酶:仅由氨基酸残基构成的酶。结合酶:由蛋白质部分(酶蛋白)和非蛋白质部分(辅助因子=金属离子和小分子有机化合物)

4掌握影响酶促反应的因素,米氏方程,米氏常数的概念,推导及意义;酶的活性单位定义

酶浓度,底物浓度,温度,pH。米氏方程:V=Vmax*S/Km+S))。

米氏常数:Km值等于反应速率为最大速率一半时的底物浓度。

6掌握酶原、酶原的激活、酶原激活的机理、生理意义。

酶原 (zymogen)

有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,此前体物质称为酶原

酶原的激活(Zymogen activiation

在一定条件下,酶原向有活性酶转化的过程

肌理:酶的活性中心形成或暴露的过程

细胞产生的蛋白酶以酶原形式生理意义:①贮存酶②保护酶不被水解③保证酶在特定的部位和环境发挥作用。

7同工酶(Isoenzyme)、酶的化学修饰(对酶活性调节的高效方式)及酶的变构调节(对酶活性调节的基本方式)

同工酶:指催化相同反应,但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

酶的化学修饰(chemical modification):酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性。如:磷酸化和去磷酸化。

酶的变构调节(Allosteric regulation):代谢物与关键酶分子活性中心外的某个部位可逆的结合,使酶发生变构而改变其催化性

8掌握竞争性(Competitive inhibition)、非竞争性抑制的特点及其酶促反应的动力学变化

竞争性:与底物竞争酶的活性中心,阻碍酶和底物的结合。动力学变化:亲和力↓,Km↑,Vmax不变。非竞争性:酶与酶活性中心外的必需基团结合。

亲和力↓,Km不变,Vmax

第四章:糖代谢

1glycolysis糖酵解(糖的无氧氧化):缺氧条件下,葡萄糖生成乳酸的过程。

部位:胞浆

关键酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶

原料:葡萄糖Glucose/糖原Glycogen

能量:2ATP

生理意义:①机体在无氧、缺氧或应激状态下迅速获得能量

②成熟神经,红细胞等依赖酵解供能

③酵解中间产物(丙酮酸、磷酸二羟丙酮)是氨基酸、脂类合成前体

④酵解还是彻底有氧氧化的前奏,准备阶段

2.糖酵解的三个关键酶:

①已糖激酶:变构抑制剂: 长链脂酰CoA

6-磷酸果糖激酶-1:变构激活剂:AMPADP16-二磷酸果糖、26-二磷酸果糖

变构抑制剂:ATP、柠檬酸

③丙酮酸激酶:变构激活剂: 16-二磷酸果糖

变构抑制剂:ATP、丙氨酸

3.有氧氧化(aerobic oxidation):在有氧条件下,葡萄糖彻底氧化成CO2H2O,并释放大量能量。

部位:胞浆、线粒体

原料/产物:G/ CO2H2O

能量:30/32 ATP

生理意义:

1. 人体活动所需要的能量主要来自糖的有氧氧化

2. 多种中间产物也可参与其它代谢途径

整个反应过程可分以下四个阶段

1. 葡萄糖 (糖酵解) 丙酮酸

2. 丙酮酸 (丙酮酸脱氢酶) 乙酰CoA

3. 三羧酸循环

4. 氧化磷酸化

4.三羧酸循环(TAC):

部位:线粒体

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

能量:10 ATP

生理意义:

1.糖的分解,脂肪和蛋白质在细胞内氧化供能的最终共同途径。

2. 三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质的互变途径。

5.磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, PPP

部位:胞浆

关键酶:G-6-P脱氢酶即6-磷酸葡萄糖脱氢酶

原料/产物:G-6-P6-磷酸葡萄糖/ NADPH、磷酸核糖

生理意义

1. 提供5-磷酸核糖,用于核苷酸和核酸的生物合成。

2. 提供 NADPH形式的还原力:

①参与多种生物合成的还原反应, 如合成脂肪、胆固醇及类固醇激素。

NADPH谷胱甘肽还原酶的辅酶, 能维持细胞中谷胱甘肽的还原状态,还原型谷胱甘肽(GSH)能保护含巯基的蛋白质或酶免受氧化剂的毒害,从而维持红细胞的正常结构和功能。

NADPH参与体内羟化反应,为加单氧酶系的供氢体,因而与肝脏对药物、毒物和一些激素的生物转化有关。

磷酸戊糖途径的反应过程

1. 氧化阶段:磷酸戊糖、NADPHCO2

2. 非氧化阶段:基团转移

6.糖原合成

部位:胞浆(肌肉/肝脏)

关键酶:糖原合()

耗能:2 ATP

生理意义:储存能量

肝脏:血糖 肌肉:肌肉收缩

7.糖原分解:

部位:胞浆(肝脏)

关键酶:糖原磷酸化酶

生理意义:维持血糖浓度

8.糖异生:

部位:胞浆、线粒体(肝脏)

生理意义: 1. 作为补充血糖的重要来源2. 补充肝糖原 3. 调节酸碱平衡

9. 掌握血糖(blood sugar )的概念、正常值;血糖来源去路、参与血糖调节的因素。

血中的葡萄糖

3.89~6.11mmol/L

低血糖(hypoglycemia):血糖浓度《3mmol/L。高血糖(hyperglycemia)》6.9mmol/L

第五章:脂类代谢

1掌握脂肪动员(fat mobilization)的概念及限速酶。

储存于脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步降解为游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)及甘油,并释放入血,供其它组织氧化利用,这一过程称为脂肪动员

关键酶 甘油三酯脂肪酶 或称为激素敏感脂肪酶(HSL

2掌握血脂的概念、血脂的分类、组成特点、及功能。

定义:血浆中所含的脂类

组成:甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸

分类及功能:①乳糜颗粒CM 运输外源性甘油三酯和胆固醇

②极低密度脂肪白 VLDL前β-脂蛋白:运输内源性甘油三酯和胆固醇

③低密度脂肪白 LDLβ-脂蛋白:运输内源性胆固醇

④高密度脂肪白 a脂蛋白:逆向转运胆固醇(从肝外组织到肝细胞)

3掌握脂肪酸β-氧化的概念、主要过程、关键酶、及能量的计算。

脂酰CoA在线粒体基质中β-氧化酶系的催化下,由脂酰基的β碳原子开始氧化,经脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续的反应,产生1分子乙酰CoA和比原来少2个碳原子的脂酰CoA

4掌握酮体(ketone body)的概念、合成及利用的部位、生理意义。

酮体是肝脏FFA代谢特有的中间产物,包括乙酰乙酸(占30%)、β- 羟丁酸(占70%)和丙酮(微量)。

◆部位:肝细胞线粒体

1>是肝脏输出能源的一种形式

2>是脑组织和肌肉组织的重要能源

3>正常情况下,血中酮体含量0.030.5mmol/L

4>饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病时,血中酮体含量升高:酮血症,尿中酮体增多:酮尿症

5掌握脂肪酸合成的原料、关键酶。

乙酰CoA   肉碱脂酰转移酶Ⅰ

6熟悉必需脂肪酸的概念和种类。

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素,不能自身合成,必需从食物摄取,故称必需脂肪酸。

7合成胆固醇的原料,胆固醇在体内的代谢转变,胆固醇合成过程中的关键酶。

部位:细胞胞液和内质网

原料:乙酰CoA(合成胆固醇的唯一碳源)ATP NADPH + H+

1. 转变为胆汁酸2. 类固醇激素:3. 维生素D3 4.胆固醇酯

关键酶:HMG-CoA还原酶

第六章:生物氧化

1掌握底物水平磷酸化和氧化磷酸化的概念

底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 是底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程。

氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化生成ATP的方式

2呼吸链(oxidative respiratory chain))电子传递链(electron transfer chain)的概念、种类、排列顺序

定义 代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递,最终与氧结合生成水

1. NADH氧化呼吸链

NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ→复合体Ⅳ→O2

2. 琥珀酸/FADH2氧化呼吸链

琥珀酸 →复合体Ⅱ→CoQ →复合体Ⅲ→复合体Ⅳ→O2

3掌握P/O比值的概念,生物氧化概念

P/O比值:是指氧化磷酸化过程中,每消耗1/2摩尔氧气所生成ATP的摩尔数

生物氧化:物质在生物体内进行氧化,主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成CO2 H2O的过程。

4掌握胞液中NADH的两种穿梭方式。

①脑和骨骼:a-磷酸穿梭 ②心、肝:苹果酸-天冬氨酸穿梭。

5掌握化学渗透学说(chemiosmotic hypothesis) 的内容

电子经呼吸链传递时,可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADPPi生成ATP

第七章:氨基酸代谢

1.氮平衡(nitrogen balance):摄入食物的含氮量与排泄物(尿与粪)中含氮量之间的关系。

氮总平衡:摄入氮 = 排出氮(正常成人)

氮正平衡:摄入氮 > 排出氮(儿童、孕妇等)

氮负平衡:摄入氮 < 排出氮(饥饿、消耗性疾病患者)

必需氨基酸(essential amino acid) 指体内需要而又不能自身合成,必须由食物供给的氨基酸,共有8种:ValIleLeuThrMetLysPheTrp (甲、色、赖、缬、异、亮、苯、苏;假设来写一两本书)

γ-谷氨酰基循环:γ-glutamyl cycle

氨基酸的吸收及其向细胞内的转运过程是通过谷胱甘肽的分解与合成来完成的

-谷氨酰基转移酶是关键酶,位于细胞膜上

转移1分子氨基酸需消耗3分子ATP

2.蛋白质的腐败作用(putrefaction)

未被消化的蛋白质和未被吸收的氨基酸,在大肠下部会受到大肠杆菌的分解。产物大多数对人体有害:如:胺类,氨,酚类。

3氨基酸的脱氨基的几种方式 :转氨基作用(transamination)(转氨酶、辅酶)、联合脱氨基作用 transdeamination

在转氨酶(transaminase)的作用下,某一 氨基酸的 -氨基转移到另一种 -酮酸的酮基上,生成相应的氨基酸;原来的氨基酸则转变成 -酮酸。

转氨酶:谷丙转氨酶(GPT ,又称ALT,肝),谷草转氨酶(GOT ,又称AST,心)

辅酶:磷酸吡哆醛

联合脱氨基作用 transdeamination):转氨基作用与谷氨酸脱氢酶作用的结合。在肝肾中进行,是体内合成氨基酸的主要方式。

4.血氨的来源与去路、氨的转运

来源:①氨基酸及胺的分解 ②肠道吸收的氨 ③肾脏产氨

去路:① 在肝内合成尿素,这是最主要的去路 ②合成谷氨酰胺 ③合成非必需氨基酸及其它含氮化合物(如碱基)④肾小管泌氨

氨的转运:①丙氨酸-葡萄糖循环 肌肉中的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝,为肝脏提供了糖异生的原料

②谷氨酰胺的运氨作用 主要从脑、肌肉等组织向肝、肾运氨,脑中解氨毒的一种重要方式,是氨的运输形式、贮存、利用形式

5.鸟氨酸循环Urea/ Urea cycle(尿素合成)部位、关键酶、主要酶促反过程及生理意义

主要在肝细胞的线粒体及胞液中。

精氨酸代琥珀酸合成酶

反应过程:1. 氨基甲酰磷酸的合成2. 瓜氨酸3. 精氨酸4.尿素

生理意义:解除氨毒以保持血氨的低浓度水平

6.一碳单位定义(one carbon unit

①某些氨基酸在分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团,

②包括:-CH3-CH=

CO2不是一碳单位

④一碳单位不能游离存在,常与四氢叶酸结合

⑤一碳单位的生理功能:合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料

7.几种氨基酸脱羧产物:组胺、γ-氨基丁酸(GABA)、5-羟色胺(5-HT)等主要生理作用

强烈的血管舒张剂,毛细血管扩张,与过敏反应有关

GABA是抑制性神经递质

脑内作为神经递质,起抑制作用;在外周组织有收缩血管的作用。

8.SAMPAPS的中文全称及主要生理作用。

SAM:活性甲硫氨酸 体内甲基最重要的直接供体。 PAPS3’-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸 :肝转化中提供硫酸根使物质转化为硫酸酯。

9.苯丙氨酸、酪氨酸代谢概况与先天性疾病的关系

苯丙酮酸尿症(先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷)

帕金森

白化病(先天性酪氨酸酶缺乏)

第八章核

1掌握脱氧核苷酸的生成。

脱氧核糖核苷酸是通过相应核糖核苷酸还原作用生成的。

二磷酸核苷水平上进行还原

2嘌呤环、嘧啶环上各原子的来源。

嘌呤环:二天碳谷甘 即:CO2,天冬氨酸,一碳单位,谷氨酰胺,甘氨酸

嘧啶环:二天碳谷 即:CO2,天冬氨酸,谷氨酰胺

3掌握嘌呤核苷酸从头合成途径的概念及关键酶。

从头合成(de novo synthesis):利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等小分子物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸的过程。嘌呤核甘酸合成的主要途径。

关键酶:PRPP合成酶

4掌握嘌呤、嘧啶核苷酸分解代谢的终产物。

嘌呤:AMPGMP 嘧啶:CMPTMP

5熟悉嘌呤核苷酸补救合成的部位、概念及关键酶

是指体内有些组织(脑、骨髓、红细胞等)缺乏从头合成的酶,只能利用游离的嘌呤碱或嘌呤核苷为原料合成嘌呤核苷 酸的过程,称为补救合成。

关键酶:APRT(腺嘌呤磷酸核糖转移酶)HGPRT(次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)

6了解痛风症的原因及治疗原则。

进食过多嘌呤食物或体内核酸大量分解或肾排出现障碍使血中尿酸超过8mg%

治疗:别嘌呤醇竞争抑制黄嘌呤氧化酶。

7嘌呤或嘧啶分解代谢及合成代谢中的共同中间产物

IMPUMP

8核苷酸抗代谢物的定义。常用的嘌呤、嘧啶的类似物有哪些?

抗代谢物:嘌呤核苷酸的抗代谢物以竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢,从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生成。

嘌呤:6—MP6—巯基嘌呤),6—巯基鸟嘌呤,8—氮杂鸟嘌呤

嘧啶:5—FU5—氟尿嘧啶)

第十章:DNA的生物合成

1. 半保留复制Semiconservative replication

DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板(template)按碱基配对规律,合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整地接受过来,另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。

按半保留复制方式,子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致,即子代保留了亲代的全部遗传信息,体现了遗传的保守性。

遗传的保守性,是物种稳定性的分子基础,但不是绝对的。自然界还存在着普遍的变异现象。

2.半不连续复制Semi-discontinuous replication

顺着解链方向生成的子链,复制是连续进行的,这股链称为领头链。

另一股链因为复制的方向与解链方向相反,不能顺着解链方向连续延长,这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazaki fragment)

领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制的半不连续性(semi-discontinuous replication)。

3.冈崎片段Okazaki fragment

DNA复制中不连续片段。

4Telomere(端粒):

真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。

5逆转录Reverse transcription

RNA为模板,依照RNA中核苷酸序列,以dNTPs为原料合成DNA

6Excision repairing 切除修复

是细胞内最重要和有效的修复机制,主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。

7Recombination repairing

是先复制再修复。通过链间的交换,填补缺口。这种修复的不足之处在于原损伤部位仍然存在。

8.原核、真核DNA的复制酶,

原核:DNA polⅡⅢ

真核:α(引物酶活性)βγδ(延长子链的主要酶,解螺旋酶活性)ε(填补空缺,切除修复)

9.原核DNA复制的过程(真核 端粒酶爬行式复制)

①复制起始:DNA解链形成引发体

②复制的延长:领头链连续复制,随从链不连续复制

③复制的终止:切除引物,填补空缺,连接缺口

10DNA损伤的类型和修复方式

损伤的类型:错配或点突变(mismatch),缺失(deletion),插入(insertion),重排(rearrangement

移框突变:指缺失,插入的突变,引起三联体密码的阅读方式改变,其结果是翻译出以及结构完全不同的另一种蛋白质。

修复的类型:修复(repairing)

是对已发生分子改变的补偿措施,使其回复为原有的天然状态。

1 光修复(light repairing)

②切除修复(excision repairing) :是细胞内最重要和有效的修复机制,主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。

③重组修复(recombination repairing) :是先复制再修复。通过链间的交换,填补缺口。这种修复的不足之处在于原损伤部位仍然存在。

SOS修复DNA损伤广泛而引起的复杂反应。

第十一章:RNA的生物合成

1、转录、不对称转录,模板链和编码链

转录 (transcription) :以DNA为模板,以NTP为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。

不对称转录 (asymmetric transcription)

就某一确定活化基因的转录,只能以DNA双链的一条链作为模板,这种现象称为不对称转录。

DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链,称为模板链(template strand)

相对的另一股单链是编码链(coding strand)

2、原核生物RNA聚合酶亚基组成及作用。

4种亚基 组成的五聚体蛋白质 2

亚基的功能是辨认转录起始点,转录起始阶段需要全酶

核心酶(core enzyme 2 :能催化NTP按模板的指引合成RNA,在转录延长全过程中均起作用

亚基的功能是辨认转录起始点,转录起始阶段需要全酶

3、原核生物DNA转录的要点及主要过程;

(一)转录起始1. RNA聚合酶全酶( 2 )与模板结合 2. DNA双链解开3. RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应,形成转录起始复合物 (不需引物)

(二)转录延长1. 亚基脱落,RNA–pol聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板的3’ 5’前移;2. 在核心酶作用下,NTP不断聚合,RNA链按照5’ 3’方向不断延长。

(三)转录终止当核心酶沿模板DNA3’ 5’ 方向滑行至终止信号区域时(终止子),转录便终止。

4、原核生物转录终止的两种方式

依赖Rho (ρ)因子的转录终止

非依赖Rho因子的转录终止 G-C配对,形成茎环结构

5、以原核为例,说明转录与复制的异同点

相同点:

都以DNA为模板

都需要依赖DNA的聚合酶

聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键

都从5’3’方向延伸新链

都遵从碱基配对规律

不同点:

7、真核生物mRNA转录后的加工修饰

剪接,剪切,修饰,添加

8、断裂基因Splite gene:真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。

外显子(exon):在断裂基因及其初级产物上出现,并表达为成熟RNA的核酸序列

内含子 intron):隔断基因的线性表达并在剪切过程中被出去的核酸序列

9Ribozyme核酶:具有催化功能(酶的作用)的RNA分子

第十二章:蛋白质的生物合成

1.翻译(translation):以新生的mRNA为模板,把核酸中由AUCG四种符号组成的遗传信息,破译为蛋白质分子中20中氨基酸排列顺序。

2.遗传密码的四个特点 (起始密码、终止密码)

(一)方向性:5’—3’

(二)连续性:各个三联体密码连续阅读,密码子间既无间断也无交叉。

(三)简并性:编码密码子:61 编码氨基酸:20

(四)摆动性: 密码子的第三位碱基和反密码子的第一位碱基之间常出现摆动现象

() 通用性

3.以原核生物为例,说明蛋白质生物合成的过程(包括各种酶及蛋白质因子)。

1 起始:mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物

2 延长:进位,成肽,转位

3 终止:当mRNA上终止密码出现后,多肽链合成停止,肽链从肽酰-tRNA中释出,mRNA、核糖体等分离

重要酶:①氨基酰他RNA合成酶②转肽酶③转位酶

蛋白质因子:起始因子(IF),延长因子(EF),终止因子(RF

4.S-D序列S-D sequence:原核生物mRNA翻译起始子AUG的上游4~13个核苷酸之前有富含嘌呤的序列。这一序列以AGGA为核心,称之为SD序列。该序列与30s小亚基上16srRNA 3’-端富含嘧啶序列结合,稳固了mRNA与小亚基的结合。

5核蛋白体循环(Ribosomal cycle:翻译过程的肽链延长。

6信号肽(signal peptide):未成熟分泌性蛋白质中可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列。富含疏水性氨基酸。有碱性N-末端、疏水核心区和加工区三个区段。

7.抗生素(antibiotics):能杀灭或抑制细菌的一类药物,抑制细菌代谢过程或基因信息传递特别是翻译过程

8.遗传密码(genetic codon

mRNA链上由3个连续碱基组成的三联体,决定一个氨基酸,称为遗传密码或密码子。

9.多聚核糖体(polysome): mRNA与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核糖体

——使蛋白质合成高速、高效进行。

10.注册(registration):指氨基酰-tRNA根据遗传密码的指引,进入核蛋白体的A位。

第十三章 基因表达调控

1. 基因、基因组、基因表达、基因表达调控的概念 (基因表达调控主要在转录水平 )

基因:负载特定遗传信息的DNA片段

基因组(genome):一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。

基因表达(gene expression):基因转录与翻译的过程。

基因表达调控 ( control of gene expression ) :生物体内基因表达的开启、关闭和表达强度的直接调节

2. 操纵子、启动子的概念

操纵子:2个以上的编码序列与启动序列,操纵序列以及其他编码序列在基因组中成簇串联而成

原核基因: 启动子:指RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段DNA序列。

真核基因:启动子:RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件,至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件

2. 以乳糖操纵子为例、说明操纵子的结构及原核生物基因表达调控的过程

乳糖操纵子:结构:含Z,Y,A三个结构基因,分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶;一个调节序列I,一个启动序列P,操作序列OI基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于关闭状态。在启动序列P上游有一个分解物基因激活蛋白(CAP)的结合位点

调控机理:

阻遏蛋白的负性调节:无乳糖时,乳糖操纵子处于阻遏状态,阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录启动;有乳糖操纵子时,乳糖操纵子即被诱导。

CAP的正性调节:无葡萄糖时,cAMPCAP结合,CAP结合在启动序列附近的CAP位点,可刺激RNA转录活性;有葡萄糖时,cAMP浓度低,cAMPCAP结合受阻,乳糖操纵子转录活性下降。

协调调节:当阻遏蛋白封闭转录时,CAP对该系统不能发挥作用;当无CAP存在时,即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合,操纵子转录活性仍然很弱。

4. 顺式作用元件Cis-acting element :真核生物编码基因两侧的DNA序列,可影响自身基因的表达活性,通常是非编码序列,包括启动子,增强子,沉默子

5. 反式作用因子Trans-acting factor:由某一基因产生的蛋白质因子,通过与另一基因特异的顺式作用元件相互作用,调节其表达。这种蛋白质因子被称为反式作用因子。

第十四章:基因重组和基因工程

1.何谓基因重组技术,简述其基本过程。

应用酶学的方法,在体外将各种来源的目的DNA与载体DNA接合成一具有自我复制能力的重组DNA分子,继而通过转化或转染宿主细胞,筛选出含有目的基因的转化细胞,再进行扩增提取获得大量同一DNA分子,也称基因克隆或基因克隆。

基本过程:

分:分离目的基因和载体DNA

切:利用限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体,使两者产生PK末端

接:利用连接酶将目的基因和载体DNA共价连接形成重组DNA分子

转:重组DNA分子转化受体细胞

筛:筛选具有重组DNA分子的阳性克隆。

2.何谓目的基因(target gene),有哪些来源?

应用重组DNA技术有时是为分离、获得某一感兴趣的基因或DNA片段,或是获得感兴趣的表达产物— — 蛋白质。这些感兴趣的基因或DNA序列就是目的基因。有两种类型:cDNA,基因组DNA

来源:化学合成法,基因组DNA,cDNA文库,PCR

3. 解释基因载体,哪些DNA 可作为基因载体? (质粒)

为携带目的基因(外源基因),实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。     质粒、噬菌体、病毒

4. 基本概念

限制性核酸内切酶:能识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类核酸内切酶(restriction endonuclease, RE):能识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类核酸内切酶。

回文结构:(palindrome):Ⅱ类酶识别序列特点

第十五章:细胞信息转导

1G蛋白G protein:位于细胞膜上的鸟苷酸结合蛋白,由 三个亚基组成。有两种构象: 非活化型: 三聚体 GDP结合。活化型: 亚基 GTP结合, 二聚体脱落

2、细胞中的第二信使及其种类 ( secondary messenger):指激素等细胞外化学信号与靶细胞受体结合后,细胞内迅速发生浓度或分布改变的小分子物质,如:Ca2+cAMPcGMP DAGIP3等。

3、受体的概念及其分类。

是细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合的成分,其化学本质是蛋白质,个别是糖脂。 膜受体,胞内受体

4、以肾上腺素为例,扼要说明作用于膜受体激素的信号转导过程。 AC-cAMP-PKA通路)

肾上腺素、促肾上腺皮质激素、胰高血糖素受体通过:AC-cAMP-PKA通路转导信号:细胞外信息分子→受体→G蛋白→AC→第二信使(cAMP)→PKA→酶或功能性蛋白质→生物学效应

5、以类固醇激素为例,扼要说明作用于胞内激素的信号转导过程。

激素与受体结合后,受体构象改变,暴露出受体的核内转移部分级DNA结合部位,激素受体复合物向核内转移,作用于其靶基因邻近的激素反应元件,进而改变细胞的基因表达。

第十六章:血液的生物化学

1.非蛋白氮(non-protein nitrogenNPN):非蛋白质类含氮化合物: 尿素、尿酸、肌酸、肌酐、胆红素、氨等中的氮。正常人血NPN含量为14-25mmol/L

2.成熟红细胞的代谢特点

糖代谢:糖酵解和2, 3-BPG旁路,磷酸戊糖途径。

3.2,3-BPG旁路:可降低Hb与氧的亲和力。

4.血红素生物合成的原料、部位、关键酶、辅酶

原料:甘氨酸,琥珀酸CoAFe2+

部位:骨髓,肝脏 起始和终止:线粒体。 中间:胞浆。

关键酶:δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA

辅酶:磷酸吡哆醛。

第十七章:肝的生物化学

1.(biotransformation)生物转化的概念、反应的类型、生物转化的生理意义。机体将内源性或外源性非营养物质进行化学转变,增加其极性,使其易随胆汁或尿液排出。

反应类型:第一相反应:氧化、还原、水解反应 第二相反应:结合反应

生理意义:对体内的非营养物质进行转化,使其灭活 (inactivate),或解毒(detoxicate);更为重要的是可使这些物质的溶解度增加,易于排出体外。

2.试述胆汁酸的生成过程及其肠肝循环的生理意义。

①胆固醇在肝细胞中生成初级胆汁酸

②次级胆汁酸是在肠菌作用下水解脱羟生成

胆汁酸肠肝循环的生理意义

1.将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。

2.弥补胆汁酸的合成不足。

3.使胆汁酸、卵磷脂 /胆固醇的比例恒定,不易形成胆固醇结石。

3.何谓黄疸?试述三种黄疸产生的原因及生化改变。

胆红素为金黄色色素,在血清中含量过高时,可扩散入组织,造成组织黄染,称为黄疸。

(一)溶血性黄疸:是由于红细胞在单核- 吞噬细胞系统破坏过多,超过肝细胞的摄取转化和排泄能力,造成血清游离胆红素浓度过高所致。

(二)阻塞性黄疸:各种原因引起的胆汁排泄通道受阻,使胆小管和毛细血管内压力增大破裂,致使结合胆红素逆流入血, 造成血清胆红素升高所致。

(三)肝细胞性黄疸:由于肝细胞破坏,其摄取转化和排泄胆红素能力降低所致。

4.胆色素的概念 (bile pigment):是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物,包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。

5.未结合型胆红素、结合型胆红素的概念。

未结合型胆红素(unconjugated bilirubin):与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素

结合型胆红素:与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结合胆红素

第二十章 癌基因、抑癌基因与生长因子

名词解释:

1.病毒癌基因virus oncogene V-onc):存在于病毒基因组中的癌基因,它不编码病毒的结构成分,对病毒复制也没有作用,但可以使细胞持续增殖。

2 细胞癌基因 cell oncogeneC-onc ):存在于生物正常细胞基因组中与病毒癌基因同源的

基因,也称原癌基因 。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的正常基因,是维持机体正常生

命活动所必须的,当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细

胞过度增殖,从而形成肿瘤

3.抑癌基因anti-oncogenetumor suppressor gene):

正常细胞内,抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。

此类基因突变、缺失或失活,引起细胞恶性转化,导致肿瘤。

如:Rb抑癌基因、抑癌基因p53

4.细胞癌基因特点、癌基因活化的机制及结果。

细胞癌基因的特点

1 广泛存在于生物界中,从酵母到人的细胞普遍存在;

2 在进化过程中,基因序列呈高度保守性;

3 存在于正常细胞,不仅无害,而且对维持正常生理功能、参与调节正常细胞的生长与分化;

4 正常情况下表达水平很低,通过其产物蛋白质来体现;

5 被激活后,发生数量上或结构上的变化时,可能导致正常细胞癌变。

5.什么是癌基因?癌基因的分类,请举例说明。

癌基因:细胞内控制细胞生长和分化的基因,它的结构异常或表达异常,可以引起细胞癌变。分为:病毒癌基因 如:DNA病毒、RNA病毒,细胞癌基因。

生化生物化学重点知识总结

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