生化甲復(fù)習(xí)重點(diǎn)

2013-2014學(xué)年生化甲期末考試復(fù)習(xí)考試題型是非題選擇題名詞解釋完成反應(yīng)式問(wèn)答題酶概念：酶、核酶、同工酶、抗體酶、酶的活性中心、米氏常數(shù)（Km）、反饋調(diào)節(jié)、別構(gòu)酶/別構(gòu)效應(yīng)、酶原酶催化作用的特點(diǎn)酶的組成及酶的輔因子酶的分類酶的活力與比活力酶活性部位的特點(diǎn)酶作用機(jī)制及其假說(shuō)米氏方程式的推導(dǎo)酶濃度、pH、溫度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響抑制劑對(duì)酶反應(yīng)的影響三、酶的命名和分類1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（enzymecommission）提出的酶的命名和分類方法。2.系統(tǒng)分類法及編號(hào)(1)分類:(2)編號(hào):用4個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字的編號(hào)表示，數(shù)字中用“·”隔開(kāi)，前面冠以EC（為EnzymeCommission）。EC類.亞類.亞亞類.排號(hào)，如ECl.1.1.1把酶分為6大類，即氧化還原酶類、轉(zhuǎn)移酶類、水解酶類、裂合酶類、異構(gòu)酶類和連接酶類。分別用1、2、3、4、5、6來(lái)表示3.酶的輔因子–輔酶和輔基

酶的輔因子是酶的對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質(zhì)部分，其主要作用是作為電子、原子或某些基團(tuán)的載體參與反應(yīng)并促進(jìn)整個(gè)催化過(guò)程。(1)傳遞電子體：如卟啉鐵、鐵硫簇；(2)傳遞氫（遞氫體）：如FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、硫辛酸；(3)傳遞?；w：如C0A、TPP、硫辛酸；(4)傳遞一碳基團(tuán)：如四氫葉酸；(5)傳遞磷酸基：如ATP，GTP；(6)其它作用：轉(zhuǎn)氨基，如VB6（磷酸砒哆醛）

；傳遞CO2，如生物素，泛酸，葉酸和維生素B12。米氏方程。米氏方程的意義米氏常數(shù)為反應(yīng)速度是最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，Km單位為摩爾濃度（mol/L）Km對(duì)于特定的反應(yīng)條件而言是一個(gè)特征常數(shù)。它只與酶的性質(zhì)有關(guān)而與酶的濃度無(wú)關(guān)，不同的酶，具有不同的Km值。Km值作為常數(shù)只是對(duì)固定的底物、一定的溫度、一定的pH等條件而言的。Km值可以反映酶同底物的親和力。（二）酶的可逆共價(jià)調(diào)節(jié)（共價(jià)修飾）什么是共價(jià)調(diào)節(jié)酶？通過(guò)其它酶對(duì)其多肽鏈上的某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使酶處于活性/非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶的活性。

常見(jiàn)的6種類型：磷酸化/脫磷酸化腺苷酰化/脫腺苷?；阴；?脫乙?；蜍挣；?脫尿苷?；谆?脫甲基化

S-S/SH相互轉(zhuǎn)變酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心

一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下酶原激活的機(jī)理:（三）酶原的激活某些RNA有催化活性–

RNA-enzymesorRibozymes1982年美國(guó)T.Cech等人發(fā)現(xiàn)四膜蟲(chóng)的rRNA前體能在完全沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行自我加工，發(fā)現(xiàn)RNA有催化活性ThomasCechUniversityofColoradoatBoulder,USA核酶的功能：切割RNA

切割DNARNA連接酶磷酸酶等活性四、酶活性的調(diào)節(jié)（1）酶的別構(gòu)（變構(gòu)）效應(yīng)：別構(gòu)效應(yīng)（allostericeffect）某種不直接涉及蛋白質(zhì)活性的物質(zhì)，結(jié)合于蛋白質(zhì)活性部位以外的其他部位（別構(gòu)部位），引起蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象變化，而導(dǎo)致蛋白質(zhì)活性改變的現(xiàn)象。

別構(gòu)酶(Allostericenzyme)的特點(diǎn)：一般是寡聚酶，由多亞基組成，包括催化部位和調(diào)節(jié)（別構(gòu)）部位；具有別構(gòu)效應(yīng)。指酶和一個(gè)配體（底物，調(diào)節(jié)物）結(jié)合后可以影響酶和另一個(gè)配體（底物）的結(jié)合能力。別構(gòu)效應(yīng)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：不符合米曼方程雙曲線。

相同（均為底物）：同促效應(yīng)（homotropiceffect）不同（效應(yīng)調(diào)節(jié)物）：異促效應(yīng)（heterotropiceffect）根據(jù)配體性質(zhì)正協(xié)同效應(yīng)（positivecooperativeeffect）負(fù)協(xié)同效應(yīng)（negativecooperativeeffect）根據(jù)配體結(jié)合后對(duì)后繼配體的影響正效應(yīng)物負(fù)效應(yīng)物1963年-由法國(guó)科學(xué)家J．莫諾等提出別構(gòu)部位的概念酶的別構(gòu)效應(yīng)的生理意義：別構(gòu)效應(yīng)可以快速的調(diào)節(jié)酶對(duì)地物的親和性以及反應(yīng)活性等，遠(yuǎn)比調(diào)節(jié)酶的表達(dá)或降解來(lái)得快。所以別構(gòu)酶常是代謝途徑的節(jié)點(diǎn)酶，或信號(hào)通路的上游酶等，以便快速感應(yīng)變化。此外由于這種調(diào)節(jié)方式的特點(diǎn)，它也常是途徑中反饋抑制或放大效應(yīng)的感應(yīng)酶別構(gòu)酶舉例：

天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶，簡(jiǎn)稱ATCase-催化嘧啶核苷酸C、u和T的最初合成異促效應(yīng)正效應(yīng)物負(fù)效應(yīng)物終產(chǎn)物胞嘧啶三磷酸（CTP）-最有效別構(gòu)抑制劑-競(jìng)爭(zhēng)抑制劑ATP是酶的別構(gòu)激活劑底物(氨甲酰磷酸和天冬氨酸)結(jié)合到催化三聚體上，隨著CTP分子的解離，促使天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶轉(zhuǎn)變?yōu)槠溆谢钚缘腞態(tài);CTP結(jié)合到調(diào)節(jié)亞基上隨著底物的解離，促使酶變?yōu)闊o(wú)活性的T態(tài)。這CTP和底物之間的關(guān)系與圖3—58中簡(jiǎn)單的別構(gòu)蛋白的調(diào)控機(jī)制是相同的;但是由于競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生在有多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的對(duì)稱分子上，酶采用了一個(gè)協(xié)同的別構(gòu)調(diào)節(jié)來(lái)迅速調(diào)節(jié)酶的狀態(tài)變化：底物積累時(shí)(形成R態(tài))開(kāi)啟酶活，CTP積累時(shí)(形成T態(tài))關(guān)閉酶促反應(yīng)。(1)可逆抑制作用：抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)方式結(jié)合，引起酶活性暫時(shí)性喪失。抑制劑可以通過(guò)透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為以下幾類：

競(jìng)爭(zhēng)性抑制（competitiveinhibition)

非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（non-competitiveinhibition）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制（uncompetitiveinhibition）混合性抑制（mixedinhibition)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的速度方程：有競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在時(shí)，Km值增大(1+[I]/Ki)，且Km值隨[I]的增高而增大；(2)不可逆抑制作用：抑制劑與酶反應(yīng)中心的活性基團(tuán)以共價(jià)形式結(jié)合，引起酶的永久性失活，且不能被透析和超濾等方法除去。如有機(jī)磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。Penicillin和Aspirin就是屬于不可逆抑制作用的藥有機(jī)磷化合物中常用的是DFP以及有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，如1605、敵百蟲(chóng)、敵敵畏、樂(lè)果等。這些有機(jī)磷化合物能抑制某些蛋白酶及酯酶的活力，特別是強(qiáng)烈抑制膽堿酯酶。膽堿＋乙酸乙酰膽堿乙酰膽堿酶膽堿酯酶激素和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概念:激素、內(nèi)分泌、反饋調(diào)節(jié)、受體/配體、激動(dòng)劑/拮抗劑、第二信使、核受體、G蛋白GPCR之G蛋白與小G蛋白的異同蛋白磷酸化在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用活化PKC和PKA的信號(hào)通路酪氨酸蛋白激酶途徑脂質(zhì)與細(xì)胞膜什么是必需脂肪酸血漿脂蛋白膽固醇的生理作用生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型生物膜的簡(jiǎn)單擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)生物膜的滲透（osmosis）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（activetransport)逆濃度梯度消耗能量(如ATP)需要轉(zhuǎn)運(yùn)載體核酸堿基的種類–G、A、T、C、UDNA的堿基組成及規(guī)律-Chargaff規(guī)則基因與基因組–C值悖論DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)–DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)人類基因組計(jì)劃的內(nèi)容及其意義真核生物染色體原核生物和真核生物的特點(diǎn)RNA與其它小分子RNADNA和RNA的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)–紫外吸收特性、變性和復(fù)性、分子雜交、Tm、增色效應(yīng)DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)DNA的雙螺旋模型1953年，J.Watson和F.Crick在前人研究工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)DNA結(jié)晶的X-衍射圖譜和分子模型，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的解釋和預(yù)測(cè)。在DNA分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。核苷酸鏈內(nèi)或鏈之間通過(guò)氫鍵折疊卷曲而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)．維持雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的力一是互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵二是堿基堆集力.堿基堆集力是由于芳香族堿基的電子之間相互作用而引起的，DNA分子中堿基層層堆集，在DNA分子內(nèi)部形成了一個(gè)疏水核心，核心內(nèi)幾乎沒(méi)有游離的水分子，所以使互補(bǔ)的堿基之間形成氫鍵。三是磷酸殘基上的負(fù)電荷與介質(zhì)中的陽(yáng)離子之間形成的離子鍵。核酸的變性在物理和化學(xué)因素作用下，穩(wěn)定核酸雙螺旋次級(jí)鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)破壞，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過(guò)程。核酸的的一級(jí)結(jié)構(gòu)(堿基順序)保持不變。變性表征生物活性部分喪失、粘度下降、浮力密度升高、紫外吸收增加（增色效應(yīng)）變性因素

pH（>11.3或<5.0）變性劑（脲、甲酰胺、甲醛）低離子強(qiáng)度加熱核酸的復(fù)性變性核酸的互補(bǔ)鏈在適當(dāng)?shù)臈l件下，重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的過(guò)程稱為復(fù)性。DNA復(fù)性后，一系列性質(zhì)將得到恢復(fù)，但是生物活性一般只能得到部分的恢復(fù)，具有減色效應(yīng)。將熱變性的DNA驟然冷卻至低溫時(shí)，DNA不可能復(fù)性。變性的DNA緩慢冷卻時(shí)可復(fù)性，因此又稱為“退火”。退火溫度＝Tm－25℃復(fù)性影響因素片段濃度/片段大小/片段復(fù)雜性（重復(fù)序列數(shù)目）/溶液離子強(qiáng)度氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成必需氨基酸中Arg、Met和Phe的重要性芳香氨基酸Phe、Trp、Tyr的合成-莽草酸途徑合成氨基酸的主要途徑嘌呤核苷酸的生物合成乙酰CoA的穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸合成酶及脂肪酸從頭合成膽固醇在體內(nèi)的代謝途徑脂類代謝的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸的生物合成

--從頭合成途徑（Denovosynthesis）

首先合成IMP

定義：5-磷酸核糖+aa+CO2→嘌呤核苷酸場(chǎng)所：主要在肝臟比例：通常占95%AMP

GMPIMP所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黃嘌呤核苷酸）合成1、PRPP合成IMP

所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黃嘌呤核苷酸）合成；

PRPP：5-磷酸核糖焦磷酸；

5-磷酸核糖+PPi→PRPP嘧啶核苷酸生物合成的調(diào)控

（三）脫氧核苷酸的生物合成

1.核苷二磷酸的還原

dNDP+ATPdNTP+ADP激酶DNA的復(fù)制概念：復(fù)制/復(fù)制叉、復(fù)制原點(diǎn)、岡崎片段、前導(dǎo)鏈/滯后鏈、DNA聚合酶、反轉(zhuǎn)錄、端粒/端粒酶、引物酶/解螺旋酶/拓?fù)洚悩?gòu)酶中心法則的含義DNA的半保留、不連續(xù)復(fù)制DNA復(fù)制有關(guān)的酶和因子原核和真核DNA聚合酶的比較反轉(zhuǎn)錄（reversetranscription）真核生物DNA復(fù)制與原核生物DNA復(fù)制大體相同，但有差異DNA的損傷和修復(fù)一、DNA的復(fù)制

（一）DNA的半保留復(fù)制（semicoservativereplication）

半保留復(fù)制的意義：復(fù)制的這種方式可保證親代的遺傳特征完整無(wú)誤的傳遞給子代，體現(xiàn)了遺傳的保守性。即新的雙鏈DNA中:一股鏈來(lái)自模板一股鏈為新合成的前導(dǎo)鏈岡崎片段滯后鏈

DNA的半保留不連續(xù)復(fù)制semi-discontinuousreplicationDNA復(fù)制叉向前移動(dòng)過(guò)程中需要

-解鏈酶，拓?fù)洚悩?gòu)酶，單鏈結(jié)合蛋白

8.DNA聚合酶（DNApolymerase）DNA聚合酶催化的反應(yīng)

在大腸桿菌中至少發(fā)現(xiàn)了五種DNApolymerase，分別是DNApolymeraseI、II、III、IV和V，其中PolymeraseI發(fā)現(xiàn)最早（1956年），而polymeraseIV和V直到1999年才發(fā)現(xiàn)。DNA聚合酶的作用機(jī)理-多聚核苷酸是通過(guò)一個(gè)核苷酸的C3’-OH與另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。

ndATPndGTPndCTPndTTP模板（DNA），引物（RNA，DNA）DNA聚合酶DNA＋4nPPiDNApolymeraseIII(DNApolIII)是由多種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物,

Mr

高達(dá)900Kd。每個(gè)Ecoli約含10分子DNApolIII，雖然polIII的量很少，但活性很強(qiáng)，為polI的15倍，模板和polII大致相同，除聚合酶活性外，還具有3′→5′核酸外切酶的活性，但無(wú)5′→3′核酸外切酶的活性，DNApolIII是原核細(xì)胞DNA復(fù)制的主要酶。它催化脫氧核苷酸的合成速率達(dá)到體內(nèi)DNA的合成速率。這個(gè)酶的缺陷株往往是致死的。

四、DNA復(fù)制的高度忠實(shí)性DNA的復(fù)制是高度忠實(shí)的，出現(xiàn)差錯(cuò)的機(jī)會(huì)很小，出錯(cuò)的幾率在10-8～10-10之間，即每復(fù)制108～1010bp才出現(xiàn)1次錯(cuò)誤。主要有5種機(jī)制使DNA復(fù)制的錯(cuò)誤率降到很低。2.DNA聚合酶的反應(yīng)機(jī)制。3.DNA聚合酶具有自我校對(duì)能力，可及時(shí)切除錯(cuò)配的堿基。4.DNA修復(fù)。5.RNA引物。1.通過(guò)核苷酸合成的調(diào)節(jié)機(jī)制保持細(xì)胞內(nèi)4種脫氧核苷三磷酸濃度的平衡。真核細(xì)胞端粒的復(fù)制端粒（telomere）：指真核細(xì)胞線狀染色體末端的DNA序列。端粒酶（telomerase）：由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核蛋白復(fù)合物，以端粒的RNA（有特殊的序列）為模板，通過(guò)反轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA。RNA生物合成（轉(zhuǎn)錄）概念：轉(zhuǎn)錄、有意義鏈、RNA聚合酶/全酶/核心酶、啟動(dòng)子/TATA盒/增強(qiáng)子、σ因子/ρ因子、內(nèi)含子/RNA剪接（splicing）、snRNA/hnRNA轉(zhuǎn)錄生成的RNA主要的是rRNA，tRNA，mRNARNA轉(zhuǎn)錄合成的特點(diǎn)真核生物與原核生物啟動(dòng)子RNA轉(zhuǎn)錄的起始、延長(zhǎng)和終止真核生物與原核生物轉(zhuǎn)錄的主要區(qū)別

啟動(dòng)子：RNA聚合酶結(jié)合DNA的部位，包括一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控組件TTGACA盒子TATA盒子啟動(dòng)子區(qū)結(jié)構(gòu)基因-10bp+1轉(zhuǎn)錄初級(jí)轉(zhuǎn)錄物RNA-35bp原核生物啟動(dòng)子TATA盒子-pribnowbox真核啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)TATA框合又稱Hogness框蛋白質(zhì)生物合成（翻譯）概念：遺傳密碼/密碼子/反密碼子、開(kāi)放閱讀框架（ORF）、起始密碼/終止密碼、同義密碼子、rRNA/核糖體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、移碼突變、SD序列、信號(hào)肽mRNA、rRNA、tRNA