醫(yī)學院生物化學總復習課件

1、第 九 章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)Metabolic Interrelationships and Regulation第 九 章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)Metabolic Inter代 謝 調(diào) 節(jié)第 四 節(jié)代 謝 調(diào) 節(jié)第 四 節(jié)代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性調(diào)節(jié)而實現(xiàn)快速調(diào)節(jié) 變構(gòu)調(diào)節(jié)化學修飾/共價修飾調(diào)節(jié)慢速調(diào)節(jié)/遲緩調(diào)節(jié) 酶含量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式：代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性調(diào)節(jié)而實現(xiàn)快速調(diào)節(jié) 變構(gòu)調(diào)節(jié)化 （1）脂代謝變化脂肪動員加強，酮體生成增多（2）糖代謝變化 糖異生加強，組織對葡萄糖利用降低（3）蛋白質(zhì)代謝變化肌蛋白質(zhì)分解加強，氨基酸異生成糖1.短期饑餓時脂肪動員增加而減少糖的利用 （1）脂

2、代謝變化脂肪動員加強，酮體生成增多（2）糖代謝變化2長期饑餓時：（1）蛋白質(zhì)代謝變化 蛋白質(zhì)分解減少（2）糖代謝變化肝腎糖異生增強肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸（3）脂代謝變化脂肪動員進一步加強腦組織利用酮體增加2長期饑餓時：（1）蛋白質(zhì)代謝變化 蛋白質(zhì)分解減少（2）糖 復制中心法則 (The Central Dogma)第 十 章 DNA的生物合成 (復制) 復制中心法則 (The Central Dogma)第 十復制的方式半保留復制雙向復制半不連續(xù)復制第一節(jié)復制的基本規(guī)律岡崎片段復制的方式第一節(jié)復制的基本規(guī)律岡崎片段 DNA復制的酶學第二節(jié) DNA復制的酶學第二節(jié)原核生物的DNA聚合酶

3、DNA-pol DNA-pol DNA-pol 對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補。DNA-pol II基因發(fā)生突變，細菌依然能存活它參與DNA損傷的應急狀態(tài)修復。 在復制延長中真正催化核苷酸聚合的酶原核生物的DNA聚合酶DNA-pol 對復制中的錯誤進行解螺旋酶(DnaB) 利用ATP供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈引物酶(DnaG)復制起始時催化生成RNA引物的酶單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)SSB與解開的DNA單鏈緊密結(jié)合 防止重新形成雙鏈，維持模板處于單鏈 狀態(tài)； 免受核酸酶降解。解螺旋酶(DnaB)引物酶(DnaG)單鏈DNA結(jié)合蛋白(SDNA拓撲異

4、構(gòu)酶作 用：消除解鏈時正超螺旋的打結(jié)現(xiàn)象DNA連接酶DNA連接酶在復制中起最后接合缺口的作用。在DNA修復、重組及剪接中也起縫合缺口作用。DNA拓撲異構(gòu)酶作 用：消除解鏈時正超螺旋的打結(jié)現(xiàn)象DNA連第十一章RNA的生物合成（轉(zhuǎn)錄）第十一章RNA的生物合成轉(zhuǎn)錄與復制的異同相似：模板均以DNA為模板均遵從堿基配對規(guī)律酶都需依賴DNA的聚合酶聚合過程都是核苷酸之間生成磷酸二酯鍵合成方向：53轉(zhuǎn)錄與復制的異同相似：模板均以DNA為模板酶都需依賴DNA的區(qū)別 復制 轉(zhuǎn)錄模板 兩股全長DNA鏈 模板鏈:一股DNA鏈的部分 (不對稱轉(zhuǎn)錄)配對 A-T，G-C A-U ,T-A ,G-C酶 DNA聚合酶(DD

5、DP) RNA聚合酶(DDRP)原料 dNTP NTP產(chǎn)物 子代DNA RNA (mRNA,tRNA,rRNA)引物 有 無區(qū)別 復制 第一節(jié)模板和酶第一節(jié)模板和酶轉(zhuǎn)錄特點：不對稱轉(zhuǎn)錄含義：只有一 條鏈被轉(zhuǎn)錄； 模板鏈并非總在 一單鏈上。轉(zhuǎn)錄模板模板鏈一、轉(zhuǎn)錄模板轉(zhuǎn)錄特點：不對稱轉(zhuǎn)錄含義：只有一 條鏈被轉(zhuǎn)錄； 5GCAGTACATGTC 33c g t c a t g t a c a g 5 5 GCAGUACAUGUC 3 NAlaValHisValCDNA DNA模板,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA的核苷酸序列, 以及翻譯產(chǎn)物肽的氨基酸序列. DNA雙鏈中,以小寫字母代表模板鏈, 大寫字母代表編碼鏈.RN

6、A肽模板鏈編碼鏈5GCAGTACATGTC 3DNA二.原核生物RNA聚合酶四種亞基的五聚體蛋白質(zhì)2核心酶：2， 參與轉(zhuǎn)錄延長。全 酶：核心酶+， 參與轉(zhuǎn)錄起始。二.原核生物RNA聚合酶四種亞基的五聚體蛋白質(zhì)第三節(jié)真核生物的轉(zhuǎn)錄后修飾第三節(jié)真核生物的轉(zhuǎn)錄后修飾一、真核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工（一）首、尾的修飾 5端形成 帽子結(jié)構(gòu)(mGpppGp ) 3端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)一、真核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工（一）首、尾的修飾 5端核內(nèi)的初級mRNA稱為雜化核RNA (hnRNA)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

7、而在剪接過程中被除去的核酸序列。 核內(nèi)的初級mRNA稱為雜化核RNA (hnRNA)外顯子第十二章蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）第十二章蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）第 一 節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系Protein Biosynthesis System 第 一 節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系Protein Biosynth一、mRNA（一）作用1.蛋白質(zhì)合成直接模板。2.依靠三聯(lián)遺傳密碼，決定蛋白質(zhì)分子 中氨基酸排列順序。一、mRNA（一）作用1.蛋白質(zhì)合成直接模板。(三)遺傳密碼1.定義mRNA鏈上每三個相鄰的核苷酸編成一組,代表某種氨基酸或肽鏈合成的起始或終止信號,此三聯(lián)體就是遺傳密碼.2.特點方向性連續(xù)性簡并性擺動性

8、通用性(三)遺傳密碼1.定義mRNA鏈上每三個相鄰的核苷酸編成一組二、核蛋白體是蛋白質(zhì)的合成場所。作 用二、核蛋白體是蛋白質(zhì)的合成場所。作 用三、tRNA作 用1.搬運氨基酸2.識別mRNA遺傳密碼tRNA通過3CCAOH與氨基酸連接。三、tRNA作 用1.搬運氨基酸t(yī)RNA通過3CCAOH肽鏈延長(一) 特點: 核蛋白體循環(huán) 廣義 指翻譯全過程。 包括翻譯的起始、延長、終止,核 蛋白體循環(huán)使用. 狹義 指肽鏈延長過程。 即每次循環(huán)都包括進位、成肽、 轉(zhuǎn)位3個過程；每循環(huán)一次，肽 鏈增一個氨基酸殘基。定義肽鏈延長(一) 特點: 核蛋白體循環(huán)定義應用題DNA序列：5CTACGG31.寫出另一條D

9、NA序列.2.寫出轉(zhuǎn)錄序列.3.寫出翻譯后氨基酸順序.應用題DNA序列：5CTACGG31.寫出另一條DNA序第十三章基因表達調(diào)控第十三章基因表達調(diào)控二、基因表達的特異性（特點）(一) 時間特異性 (二) 空間特異性基因表達過程有兩種： a轉(zhuǎn)錄+翻譯: 產(chǎn)物為蛋白質(zhì) b轉(zhuǎn)錄: 產(chǎn)物為rRNA、tRNA 一、基因表達的概念二、基因表達的特異性（特點）(一) 時間特異性 (二) 空間(一) 時間特異性 (二) 空間特異性 指特定基因的表達嚴格按照特定的時間順序發(fā)生，以適應細胞或個體特定分化、發(fā)育階段的需要。故又稱為階段特異性。 同一個體的所有細胞均有相同的全套基因。但不同的組織細胞，基因表達不同。

10、(一) 時間特異性 (二) 空間特異性 指特定基因的表達三、基因表達的方式基本表達(組成性表達)誘導和阻遏(適應性表達)協(xié)調(diào)表達不易受環(huán)境變化影響,表達產(chǎn)物是細胞存活所必須的.指環(huán)境的變化容易使其表達水平變動的一類基因表達。三、基因表達的方式基本表達(組成性表達)誘導和阻遏(適應性表第二節(jié)基因表達調(diào)控的基本原理第二節(jié)基因表達調(diào)控的基本原理 第三節(jié)原核基因表達調(diào)節(jié) 第三節(jié) (一)因子決定RNA聚合酶識別特異性(二)操縱子模型的普遍性 是主要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)模式(三)阻遏蛋白與阻遏機制的普遍性 原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點負性調(diào)控為主 (一)因子決定RNA聚合酶識別特異性原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)操縱子(operon)：

11、由功能相關(guān)的一組結(jié)構(gòu)基因(編碼序列)與其上游的啟動序列、操縱序列及其他調(diào)節(jié)序列組成，構(gòu)成一個轉(zhuǎn)錄單位。操縱子(operon)： 乳糖操縱子的結(jié)構(gòu) 乳糖操縱子的結(jié)構(gòu) 第四節(jié)真核基因表達調(diào)節(jié) 一、真核基因組結(jié)構(gòu)特點（一）真核基因組結(jié)構(gòu)龐大（二）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子 （三）重復序列 多拷貝序列 單拷貝序列 （四）基因不連續(xù)性（斷裂基因）高度重復序列（106次）中度重復序列（103-104次）正性調(diào)節(jié)占主導 一、真核基因組結(jié)構(gòu)特點（一）真核基因組結(jié)構(gòu)龐大高度重復序順式作用元件是指可影響自身基因表達活性的特異DNA序列。包括啟動子、增強子及沉默子等。反式作用因子與特異的順式作用元件結(jié)合, 反式激活另一基因

12、轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)，稱為反式作用因子順式作用元件反式作用因子啟動子: 是RNA聚合酶結(jié)合位點周圍的一組特異DNA序列. 至少包括一個轉(zhuǎn)錄起始點及一個以上的功能組件 (TATA盒,GC盒，CCAAT盒). 增強子: 遠離轉(zhuǎn)錄起始點,決定基因的時空性表達,增強啟動子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列。 無方向性，作用方式與方向,距離無關(guān)。 真核生物普遍存在。啟動子: 是RNA聚合酶結(jié)合位點周圍的一組特異DNA沉默子: 是指能抑制基因轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列沉默子: 是指能抑制基因轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列 基因重組和基因工程第 十 四 章目 錄 基因重組和基因工程第 十 四 章目 錄第 一 節(jié)DNA的重組 第 一 節(jié)DNA的重

13、組 一、自然界的基因轉(zhuǎn)移（一）接合作用當細胞與細胞、或細菌通過菌毛相互接觸時，質(zhì)粒DNA從一個細胞（細菌）轉(zhuǎn)移至另一細胞（細菌）的DNA轉(zhuǎn)移稱為接合作用。一、自然界的基因轉(zhuǎn)移（一）接合作用當細胞與細胞、或細菌通過菌（二）轉(zhuǎn)化作用通過自動獲取或人為地供給外源DNA，使細胞或培養(yǎng)的受體細胞獲得新的遺傳表型，稱為轉(zhuǎn)化作用 。 （二）轉(zhuǎn)化作用通過自動獲取或人為地供給外源DNA，使細胞或培（三）轉(zhuǎn)導作用由病毒攜帶，將宿主DNA片斷從一個細胞轉(zhuǎn)移至另一細胞的現(xiàn)象或機制，即為轉(zhuǎn)導作用。（三）轉(zhuǎn)導作用由病毒攜帶，將宿主DNA片斷從一個細胞轉(zhuǎn)移至另（四）轉(zhuǎn)座由插入序列和轉(zhuǎn)座子介導的基因移位或重排稱為轉(zhuǎn)座。（四）

14、轉(zhuǎn)座由插入序列和轉(zhuǎn)座子介導的基因移位或重排稱為轉(zhuǎn)座。二、基因重組基因重組: 由于不同DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生DNA片段的交換和重新組合，形成新DNA分子的過程。 方式同源重組特異位點重組二、基因重組基因重組: 由于不同DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生D第 二 節(jié) 重組DNA技術(shù)第 二 節(jié) 重組DNA技術(shù)基因工程指在體外用人工（酶學）的方法，將目的基因與載體DNA重組，并把重組體DNA導入宿主細胞，使目的基因擴增和表達的技術(shù)。 也稱：重組DNA技術(shù)、 DNA克隆、基因克隆、重組DNA、重組DNA工藝學。一、重組DNA技術(shù)相關(guān)概念 基因工程一、重組DNA技術(shù)相關(guān)概念 限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶是

15、識別DNA的特異序列, 并在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA的一類內(nèi)切酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCC G+Bam H基因的剪刀限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶是識別DNA的特異序列, 并（四）基因載體定義為攜帶目的基因，實現(xiàn)其無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。常用載體質(zhì)粒DNA(最常用)噬菌體DNA病毒DNA（四）基因載體定義常用載體二、重組DNA技術(shù)基本原理及操作步驟DNA克隆過程目的基因的獲取DNA導入受體菌外源基因與載體的連接克隆載體的選擇和構(gòu)建重組體的篩選克隆基因的表達 分、切、接、轉(zhuǎn)、篩二、重組DNA技術(shù)基本原理及操作步驟DNA克隆過程目的基因的細

16、胞信息轉(zhuǎn)導第 十 五 章細胞信息轉(zhuǎn)導第 十 五 章 配體與受體結(jié)合后，在靶細胞內(nèi)由膜外信號轉(zhuǎn)導產(chǎn)生的某些小分子化合物，如cAMP、cGMP、Ca2+、 DAG、 IP3等， 起信號傳遞和放大作用。 第二信使（second messenger）定義：種類(一）環(huán)核苷酸（cAMP和cGMP）（二）脂類（ DAG、 IP3 、花生四烯酸、 PIP2 、等)（三）鈣離子（四）NO的信使功能與cGMP相關(guān) 配體與受體結(jié)合后，在靶細胞內(nèi)由膜外信號轉(zhuǎn)導產(chǎn)生的某些小能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱配體。受體的定義是細胞膜上或細胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合的成分，它能把識別和接受的信號正確無誤地放

17、大并傳遞到細胞內(nèi)部，進而引起生物學效應的特殊蛋白質(zhì)。個別是糖脂。 能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱配體。受體的定義是細胞二、受體的分類根據(jù)細胞定位膜受體 位于細胞質(zhì)膜胞內(nèi)受體 位于細胞漿和細胞核中環(huán)狀受體，G蛋白偶聯(lián)受體，單跨膜受體，具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體。二、受體的分類根據(jù)細胞定位膜受體 位于細胞質(zhì)膜環(huán)狀受體指具有結(jié)合GDP失活、結(jié)合GTP激活兩種互變形式和固有GTP酶活性，在細胞信號通路中起信號轉(zhuǎn)換器或分子開關(guān)作用的一組蛋白質(zhì)。 G蛋白（GTP結(jié)合蛋白）概念（P504）指具有結(jié)合GDP失活、結(jié)合GTP激活兩種互變形式和固有GTP受體作用的特點 （受體與配體的結(jié)合特點）配體濃度受體

18、飽和度（）配體受體結(jié)合曲線1高度專一性2高度親和力3可飽和性4可逆性5特定的作用模式 受體作用的特點 （受體與配體的結(jié)合特點）配第 三 節(jié)信息的傳遞途徑第 三 節(jié)信息的傳遞途徑配體+受體G蛋白效應分子第二信使靶分子生物學效應(細胞代謝/基因表達)GPCR介導的信號轉(zhuǎn)導基本模式:配體+受體G蛋白效應分子第二信使靶分子生物學效應(細胞代謝 AC-cAMP-蛋白激酶A信號轉(zhuǎn)導通路小結(jié)+G蛋白活化（sGTP）+ATP +G蛋白活化（sGTP）+ATP途徑： 配體 受體 G蛋白 PLC PIP2 IP3 DAG Ca2+ PKC CaM CaMK 生物學效應 （調(diào)節(jié)代謝和基因表達）PLC-IP3/DAG

19、-PKC信號轉(zhuǎn)導通路小結(jié)途徑：PLC-IP3/DAG-PKC信號轉(zhuǎn)導通路小結(jié) 第 十 六 章血液的生物化學 第 十 六 章血液的生物化學非蛋白氮（NPN）： 指血液中非蛋白類含氮化合物（包括 尿素、肌酸、肌酐、尿酸、氨等）所 含的氮。非蛋白氮（NPN）： 指血液中非蛋白類含氮化合物（包第 一 節(jié) 血 漿 蛋 白第 一 節(jié) 各 albumin : 50%, 3848g/L組 1 -globulin :分 2 -globulin :含 -globulin :量 -globulin :A 1 2 +掃描 1530g/L各 albumin : 50%, 維持血漿膠體滲透壓 維持血漿正常的pH 運輸作用

20、 免疫作用 催化作用 營養(yǎng)作用 凝血、抗凝血和纖溶作用血漿蛋白的功能 維持血漿膠體滲透壓 血漿蛋白的功能 第 三 節(jié) 血 細 胞 代 謝 第 三 節(jié) 血 細 胞 代 謝糖酵解是成熟紅細胞獲得能量的唯一途徑。2，3-BPG旁路:產(chǎn)生大量2，3-BPG 2，3-BPG功能：降低Hb與氧的親和力， 調(diào)節(jié)Hb的運氧功能。磷酸戊糖途徑:產(chǎn)生NADPH+H+一.成熟RBC的糖代謝糖酵解是成熟紅細胞獲得能量的唯一途徑。2，3-BPG旁路:產(chǎn)二.血紅素的生物合成定位參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。線粒體,胞液合成原料甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+關(guān)鍵酶ALA合酶二.血紅素的生物

21、合成定位參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的第 十 七 章 肝的生物化學第 十 七 章 第 二 節(jié) 肝的生物轉(zhuǎn)化作用第 二 節(jié) 肝的生物轉(zhuǎn)化作用一、生物轉(zhuǎn)化一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變過程稱為生物轉(zhuǎn)化。（一）生物轉(zhuǎn)化的定義一、生物轉(zhuǎn)化一些非營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變過程稱為生物轉(zhuǎn)化。 體內(nèi)對非營養(yǎng)物質(zhì)進行代謝，使其水溶性提高，極性增強，易于通過膽汁或尿液排出體外的過程，稱為生物轉(zhuǎn)化 (biotransformation) 。生物轉(zhuǎn)化的定義 對體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，使其滅活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更為重要的是可使這些物質(zhì)的溶解度增加，易于排出體外。 生物轉(zhuǎn)

22、化的意義 肝的生物轉(zhuǎn)化作用解毒作用 體內(nèi)對非營養(yǎng)物質(zhì)進行代謝，使其水溶性提高，極性增二、生物轉(zhuǎn)化反應的主要類型 第一相反應：氧化、還原、水解反應 第二相反應：結(jié)合反應葡萄糖醛酸結(jié)合二、生物轉(zhuǎn)化反應的主要類型 第一相反應：氧化、還原、水解第 三 節(jié) 膽汁與膽汁酸的代謝第 三 節(jié) 膽汁與膽汁酸的代謝膽汁酸的分類游離膽汁酸(free bile acid)結(jié)合膽汁酸(conjugated bile acid)二、膽汁酸的代謝 按結(jié)構(gòu)分 按來源分初級膽汁酸(primary bile acid)次級膽汁酸(secondary bile acid)膽汁酸的分類游離膽汁酸(free bile acid)結(jié)合膽幾種膽汁酸 游離 結(jié)合初級 膽酸 甘氨膽酸 牛黃膽酸 鵝脫氧膽酸 甘氨鵝 牛黃鵝次級 脫氧膽酸 甘氨（牛黃）脫氧膽酸 石膽酸 甘氨（牛黃）石膽酸膽汁酸合成原料:膽固醇幾種膽汁酸 游離 膽汁酸腸肝循環(huán)概念膽汁酸腸肝循