生物化學(xué)甲復(fù)習(xí)重點

1、編輯ppt酶酶概念：酶、核酶、同工酶、抗體酶、酶的活性中心、米概念：酶、核酶、同工酶、抗體酶、酶的活性中心、米氏常數(shù)（氏常數(shù)（KmKm）、反饋調(diào)節(jié)、別構(gòu)酶）、反饋調(diào)節(jié)、別構(gòu)酶/ /別構(gòu)效應(yīng)、酶原別構(gòu)效應(yīng)、酶原酶催化作用的特點酶催化作用的特點酶的組成及酶的輔因子酶的組成及酶的輔因子酶的分類酶的分類酶的活力與比活力酶的活力與比活力酶活性部位的特點酶活性部位的特點酶作用機(jī)制及其假說酶作用機(jī)制及其假說米氏方程式的推導(dǎo)米氏方程式的推導(dǎo)酶濃度、酶濃度、pH、溫度對酶反應(yīng)速度的影響、溫度對酶反應(yīng)速度的影響抑制劑對酶反應(yīng)的影響抑制劑對酶反應(yīng)的影響編輯ppt3.3.酶的輔因子酶的輔因子p 酶的輔因子是酶的對熱穩(wěn)

2、定的非蛋白小分子物質(zhì)部分，其酶的輔因子是酶的對熱穩(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)整個催化過程。促進(jìn)整個催化過程。(1)(1)傳遞電子體：如傳遞電子體：如 卟啉鐵、鐵硫簇；卟啉鐵、鐵硫簇；(2)(2)傳遞氫（遞氫體）：如傳遞氫（遞氫體）：如 FMN/FADFMN/FAD、NAD/NADPNAD/NADP、C C0 0Q Q、硫辛酸；、硫辛酸；(3)(3)傳遞?；w：如傳遞酰基體：如 C C0 0A A、TPPTPP、硫辛酸；、硫辛酸；(4)(4)傳遞一碳基團(tuán)：如傳遞一碳基團(tuán)：如 四氫葉酸；四氫葉

3、酸；(5)(5)傳遞磷酸基：如傳遞磷酸基：如 ATPATP，GTPGTP；(6)(6)其它作用：其它作用： 轉(zhuǎn)氨基，如轉(zhuǎn)氨基，如 V VB6B6（磷酸砒哆醛）（磷酸砒哆醛） ；傳遞；傳遞COCO2 2，如如 生物素生物素。編輯ppt酶活性部位的特點酶活性部位的特點結(jié)合中心結(jié)合中心催化中心催化中心與與S S結(jié)合決定酶促結(jié)合決定酶促反應(yīng)的反應(yīng)的專一性專一性促進(jìn)促進(jìn)S S發(fā)生化學(xué)變化發(fā)生化學(xué)變化決定酶促反應(yīng)的決定酶促反應(yīng)的性質(zhì)性質(zhì)活性中心活性中心編輯pptp米氏方程。V=Vmax SKm + S編輯ppt例1、某酶的Km為2.410-4mol/L，在底物濃度為0.05mol/L時，該酶的反應(yīng)速度為1

4、28m/min，求在底物濃度為6.310-3mol/L、110-4mol/L時，該酶的反應(yīng)速度分別是多少？從計算結(jié)果可得出什么規(guī)律？解析：先求Vmax:因為v=VmaxS/(Km+S)，則Vmax=v(Km+S)/S=(12810-3（mmol/min）0.05)/0.05=0.128mmol/min當(dāng)S=6.310-3mol/L時，v=VmaxS/(Km+S)=（0.1286.310-3）/6.310-3=0.128mmol/min當(dāng)S=110-4mol/L時，v=VmaxS/(Km+S)=（0.128110-4）/（2.410-4+110-4）=0.038mmol/min規(guī)律：當(dāng)SKm時，

5、v=Vmax。 編輯ppt米氏方程的意義米氏方程的意義 米氏常數(shù)為反應(yīng)速度是最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度，米氏常數(shù)為反應(yīng)速度是最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度，K Km m單位為摩爾濃度（單位為摩爾濃度（mol/Lmol/L） K Km m對于特定的反應(yīng)條件而言是一個特征常數(shù)。它只與酶對于特定的反應(yīng)條件而言是一個特征常數(shù)。它只與酶的性質(zhì)有關(guān)而與酶的濃度無關(guān)，不同的酶，具有不同的的性質(zhì)有關(guān)而與酶的濃度無關(guān)，不同的酶，具有不同的K Km m值。值。 K Km m值作為常數(shù)只是對固定的底物、一定的溫度、一定的值作為常數(shù)只是對固定的底物、一定的溫度、一定的pHpH等條件而言的。等條件而言的。 K Km m

6、值可以反映酶同底物的親和力。值可以反映酶同底物的親和力。編輯ppt 反應(yīng)速度與酶濃度成正比反應(yīng)速度與酶濃度成正比 SEVE 0 0酶酶濃濃度度反反應(yīng)應(yīng)速速度度 酶反應(yīng)的最適酶反應(yīng)的最適pH（optimum pH） 反反應(yīng)應(yīng)速速度度pH最最適適p pH H68100在一定的在一定的pHpH下下, , 酶具酶具有最大的催化活性有最大的催化活性, ,通通常稱此常稱此pHpH為最適為最適pHpH。編輯ppt(1) (1) 可逆抑制作用：可逆抑制作用： 抑制劑與酶蛋白以非共價方式結(jié)合，引起酶活性暫時性喪失。抑制劑與酶蛋白以非共價方式結(jié)合，引起酶活性暫時性喪失。抑制劑可以通過透析等方法被除去，并且能部分或

7、全部恢復(fù)抑制劑可以通過透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。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：根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為以下幾類： 競爭性抑制競爭性抑制- - 丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用 非競爭性抑制非競爭性抑制 - - 亮氨酸是精氨酸酶的非競爭性抑制亮氨酸是精氨酸酶的非競爭性抑制反競爭性抑制反競爭性抑制 - - 肼類化合物對胃蛋白酶的抑制作用肼類化合物對胃蛋白酶的抑制作用混合性抑制混合性抑制 （mixed inhibition) )(2) 不可逆抑制作用不可逆抑制作用：烷化劑烷化劑可使酶中巰基烷化，從而使酶失活可使

8、酶中巰基烷化，從而使酶失活 編輯ppt激素和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激素和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概念概念: : 激素、內(nèi)分泌、反饋調(diào)節(jié)、受體激素、內(nèi)分泌、反饋調(diào)節(jié)、受體/ /配體、激動劑配體、激動劑/ /拮抗劑、第二信使、核受體、拮抗劑、第二信使、核受體、G G蛋白蛋白GPCRGPCR之之G G蛋白與小蛋白與小G G蛋白的異同蛋白的異同蛋白磷酸化在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用蛋白磷酸化在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用活化活化PKCPKC和和PKAPKA的信號通路的信號通路酪氨酸蛋白激酶途徑酪氨酸蛋白激酶途徑編輯ppt脂質(zhì)與細(xì)胞膜脂質(zhì)與細(xì)胞膜什么是必需脂肪酸什么是必需脂肪酸血漿脂蛋白血漿脂蛋白膽固醇的生理作用膽固醇的生理作用生物膜的流動鑲嵌模型生物膜

9、的流動鑲嵌模型生物膜的簡單擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主生物膜的簡單擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)運生物膜的滲透（生物膜的滲透（osmosis）編輯ppt核酸核酸堿基的種類堿基的種類 G G、A A、T T、C C、U UDNADNA的堿基組成及規(guī)律的堿基組成及規(guī)律- Chargaff- Chargaff規(guī)則規(guī)則基因與基因組基因與基因組 C C值悖論值悖論DNADNA的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu) DNA DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)人類基因組計劃的內(nèi)容及其意義人類基因組計劃的內(nèi)容及其意義真核生物染色體真核生物染色體原核生物和真核生物的特點原核生物和真核生物的特點RNARNA與其它小分子與其它小分子RNARNADNAD

10、NA和和RNARNA的理化性質(zhì)的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì) 紫外吸收特性、變性和復(fù)性、分子紫外吸收特性、變性和復(fù)性、分子雜交、雜交、TmTm、增色效應(yīng)、增色效應(yīng)編輯ppt Erwin Chargaff showed the amounts of the four bases on DNA ( A,T,C,G) In a body or somatic cell: A = 30.3% T = 30.3% G = 19.5% C = 19.9%must pair with must pair with 編輯ppt堿基的同分異構(gòu)形式堿基的同分異構(gòu)形式內(nèi)酰胺型（酮式）內(nèi)酰胺型（酮式）內(nèi)酰亞胺

11、型（烯醇式）內(nèi)酰亞胺型（烯醇式）雙內(nèi)酰亞胺型雙內(nèi)酰亞胺型游離堿基因游離堿基因pHpH不同而有以下集中同分異構(gòu)體：不同而有以下集中同分異構(gòu)體：我們通常指的是我們通常指的是pH = 7 pH = 7 內(nèi)酰胺型的嘌呤和嘧啶內(nèi)酰胺型的嘌呤和嘧啶編輯pptDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點DNADNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈鏈( (簡稱簡稱DNADNA單鏈單鏈) )組成。兩條鏈沿著組成。兩條鏈沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向為其中一條鏈的方向為5353

12、，而另，而另一條鏈的方向為一條鏈的方向為3535。螺旋橫截面的直徑約為螺旋橫截面的直徑約為2 nm2 nm，每條鏈，每條鏈相鄰兩個堿基平面之間的距離為相鄰兩個堿基平面之間的距離為0.34 0.34 nmnm，每，每1010個核苷酸形成一個螺旋，其個核苷酸形成一個螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）高度為螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）高度為3.4 3.4 nmnm。鏈之間的螺旋形凹槽，一條較淺，寬鏈之間的螺旋形凹槽，一條較淺，寬度為度為0.6nm0.6nm，深度為，深度為0.75nm0.75nm；另一條；另一條較深，寬度為較深，寬度為1.2nm1.2nm，深度為，深度為0.85nm0.85nm。編輯pptDN

13、A二級結(jié)構(gòu)的其它形式二級結(jié)構(gòu)的其它形式B-DNA B-DNA 是生物體內(nèi)最常見的是生物體內(nèi)最常見的右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。A-DNA A-DNA 仍然是右手雙螺旋結(jié)仍然是右手雙螺旋結(jié)構(gòu)，但每個堿基對上升構(gòu)，但每個堿基對上升0.28nM0.28nM，每個螺旋每個螺旋1111個堿基對，同一種個堿基對，同一種DNADNA分子的分子的A A型要比型要比B B型短，而螺型短，而螺旋直徑大。在正常生理狀態(tài)下還旋直徑大。在正常生理狀態(tài)下還未發(fā)現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)A-DNAA-DNA。Z-DNA Z-DNA 左手雙螺旋結(jié)構(gòu)。是左手雙螺旋結(jié)構(gòu)。是Alexander RichAlexander Rich在在19791

14、979年研究年研究CGCGCGDNACGCGCGDNA寡聚體發(fā)現(xiàn)了左手螺寡聚體發(fā)現(xiàn)了左手螺旋，呈旋，呈“鋸齒狀鋸齒狀”的的Z-DNAZ-DNA，每，每個螺旋有個螺旋有1212個堿基對，每個堿基個堿基對，每個堿基對上升對上升0.370.37；只有一條大溝，而；只有一條大溝，而無小溝。有證據(jù)表明在生理狀態(tài)無小溝。有證據(jù)表明在生理狀態(tài)下有下有Z-DNAZ-DNA片段存在，并可能調(diào)片段存在，并可能調(diào)節(jié)一些基因表達(dá)或在遺傳重組中節(jié)一些基因表達(dá)或在遺傳重組中起作用起作用編輯pptHGPHGP主要任務(wù)及內(nèi)容主要任務(wù)及內(nèi)容代表性論文：代表性論文： 美國美國 Science, Vol. 291, No. 550

15、7 Science, Vol. 291, No. 5507 英國英國 Nature , Vol.409, p.860Nature , Vol.409, p.860編輯ppt酸水解酸水解 糖苷鍵和磷酸酯鍵都能被酸水解糖苷鍵和磷酸酯鍵都能被酸水解堿水解堿水解 RNA的磷酸酯鍵易被堿水解；強(qiáng)堿可將的磷酸酯鍵易被堿水解；強(qiáng)堿可將RNA水解成水解成3-單核苷單核苷酸和酸和2-單核苷酸。單核苷酸。 但但DNA磷酸酯鍵不易被堿水解，因為磷酸酯鍵不易被堿水解，因為DNA的的2位置上沒有游離位置上沒有游離的的-OH（DNA的五碳糖是去氧核糖），以致無法形成的五碳糖是去氧核糖），以致無法形成2和和3-環(huán)環(huán)形磷酸鹽

16、之中間產(chǎn)物，所以不能和堿發(fā)生反應(yīng)。形磷酸鹽之中間產(chǎn)物，所以不能和堿發(fā)生反應(yīng)。酶水解酶水解 核酸外切酶、內(nèi)切酶、限制性內(nèi)切酶核酸外切酶、內(nèi)切酶、限制性內(nèi)切酶 粘性未端（粘性未端（cohesive end/sticky end） 平整末端（平整末端（blunt end）核酸的水解核酸的水解編輯ppt核苷酸、核苷酸、RNARNA、DNADNA紫外吸收的區(qū)別紫外吸收的區(qū)別吸光度吸光度波長波長260nm游離核苷酸游離核苷酸RNA或單鏈或單鏈DNADNA編輯ppt紫外分光光度法紫外分光光度法 首先根據(jù)首先根據(jù)A A260260/A/A280280的比值判斷核酸樣品的純度的比值判斷核酸樣品的純度純純DNAD

17、NA：A A260260/A/A280280=1.8 =1.8 純純RNARNA：A A260260/A/A280280=2.0=2.0（若樣品中含有雜蛋白或苯酚，則（若樣品中含有雜蛋白或苯酚，則A A260260/A/A280280比值明顯降低）比值明顯降低）純的核酸樣品可根據(jù)純的核酸樣品可根據(jù)260nm260nm的光吸收值算出其含量的光吸收值算出其含量若若260nm260nm光吸收值為光吸收值為1 1相當(dāng)于相當(dāng)于50g/ml50g/ml雙螺旋雙螺旋DNADNA或相當(dāng)于或相當(dāng)于40g/ml40g/ml單鏈單鏈DNADNA或或RNARNA或相當(dāng)于或相當(dāng)于20g/ml20g/ml寡核苷酸。寡核苷

18、酸。編輯ppt熱變性和熱變性和TmTmDNADNA的變性過程是突變性的，它的變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因此，通常將紫外吸收的增加量此，通常將紫外吸收的增加量達(dá)最大量一半時的溫度稱熔解達(dá)最大量一半時的溫度稱熔解溫度，用溫度，用Tm表示。表示。一般一般DNADNA的的Tm值在值在70-8570-85 C C之間。之間。DNADNA的的Tm值與分子中的值與分子中的G G和和C C的含的含量有關(guān)。量有關(guān)。G G和和C C的含量高，的含量高，Tm值高。因而值高。因而測定測定TmTm值，可反映值，可反映DNADNA分子中分子中G, G, C C含量，可通過經(jīng)驗

19、公式計算：含量，可通過經(jīng)驗公式計算：（G+C)%=(Tm-69.3)X2.44G+C)%=(Tm-69.3)X2.44編輯ppt核酸的復(fù)性核酸的復(fù)性變性核酸的互補(bǔ)鏈在適當(dāng)?shù)臈l件下，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)的過程稱為重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程稱為復(fù)性。復(fù)性。DNADNA復(fù)性后，一系列性質(zhì)將得到恢復(fù)，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)。復(fù)，具有減色效應(yīng)。將熱變性的將熱變性的DNADNA驟然冷卻至低溫時，驟然冷卻至低溫時，DNADNA不可能復(fù)性。變性的不可能復(fù)性。變性的DNADNA緩慢冷卻緩慢

20、冷卻時可復(fù)性，因此又稱為時可復(fù)性，因此又稱為“退火退火”。 退火溫度退火溫度Tm2525復(fù)性影響因素復(fù)性影響因素 片段濃度片段濃度/ /片段大小片段大小/ /片段復(fù)雜性（重片段復(fù)雜性（重復(fù)序列數(shù)目）復(fù)序列數(shù)目）/ / 溶液離子強(qiáng)度溶液離子強(qiáng)度 編輯ppt分子雜交分子雜交當(dāng)兩條不同來源的當(dāng)兩條不同來源的DNADNA（或（或RNARNA）鏈或）鏈或DNADNA鏈與鏈與RNARNA鏈之間存在互補(bǔ)的堿基序列鏈之間存在互補(bǔ)的堿基序列時，在一定條件下可以通過互相配對形時，在一定條件下可以通過互相配對形成雙螺旋分子，這種分子稱為雜交分子。成雙螺旋分子，這種分子稱為雜交分子。形成雜交分子的過程稱為分子雜交形成

21、雜交分子的過程稱為分子雜交（molecular hybridizationmolecular hybridization） 。核酸探針（核酸探針（nucleic acid probenucleic acid probe）: :某某一具有特定序列并且用同位素或其他化一具有特定序列并且用同位素或其他化學(xué)方法標(biāo)記的學(xué)方法標(biāo)記的DNADNA或或RNARNA片段。通常是人片段。通常是人工合成的。工合成的。核酸的雜交在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研核酸的雜交在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究中具有重要意義。究中具有重要意義。分子雜交圖分子雜交圖編輯ppt氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成氨基酸、核苷酸及脂肪酸的生物合成必需

22、氨基酸中必需氨基酸中ArgArg、MetMet和和PhePhe的重要性的重要性芳香氨基酸芳香氨基酸PhePhe、TrpTrp、TyrTyr的合成的合成 - - 莽草酸途徑莽草酸途徑合成氨基酸的主要途徑合成氨基酸的主要途徑 嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的生物合成乙酰乙酰CoACoA的穿膜轉(zhuǎn)運的穿膜轉(zhuǎn)運 脂肪酸合成酶及脂肪酸從頭合成脂肪酸合成酶及脂肪酸從頭合成膽固醇在體內(nèi)的代謝途徑膽固醇在體內(nèi)的代謝途徑脂類代謝的調(diào)節(jié)脂類代謝的調(diào)節(jié)編輯ppt嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的生物合成 -從頭合成途徑（從頭合成途徑（De novo synthesis） 首先合成首先合成IMP 定義：定義：5-5-磷酸

23、核糖磷酸核糖 + aa + CO+ aa + CO2 2嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸 場所：主要在肝臟場所：主要在肝臟 比例：通常占比例：通常占95%95%AMP GMPIMP所有嘌呤核苷酸均由所有嘌呤核苷酸均由IMPIMP（次黃嘌呤核苷酸）合成（次黃嘌呤核苷酸）合成編輯ppt 所有嘌呤核苷酸均由所有嘌呤核苷酸均由IMPIMP（次黃嘌呤核苷酸）合成；（次黃嘌呤核苷酸）合成； PRPPPRPP：5-5-磷酸核糖焦磷酸；磷酸核糖焦磷酸； 5-5-磷酸核糖磷酸核糖 + PPi PRPP+ PPi PRPP磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶編輯ppt尿苷酸（尿苷酸（UMP）的合成：）的合成： -從頭合成

24、途徑（從頭合成途徑（De novo synthesisDe novo synthesis） 第一階段：合成氨甲酰磷酸第一階段：合成氨甲酰磷酸 第二階段第二階段: : 嘧啶核的形成，包括反應(yīng)嘧啶核的形成，包括反應(yīng)2 2，3 3，4 4 第三階段：形成尿苷酸第三階段：形成尿苷酸, , 包括反應(yīng)包括反應(yīng)5 5，6 6 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶：線粒體：線粒體 尿素合成尿素合成 氨基酸代謝氨基酸代謝氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶：細(xì)胞質(zhì)：細(xì)胞質(zhì) 嘧啶合成嘧啶合成 核苷酸代謝核苷酸代謝編輯ppt乙酰乙酰CoACoA的穿膜轉(zhuǎn)運的穿膜轉(zhuǎn)運 乙酰乙酰CoACoA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)- - 檸檬酸穿梭

25、系統(tǒng)檸檬酸穿梭系統(tǒng) 碳源碳源乙酰乙酰CoACoA（多存在于線粒體）（多存在于線粒體）脂肪酸合成部位脂肪酸合成部位細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中 脂酰脂酰CoACoA進(jìn)入線粒進(jìn)入線粒- -肉毒堿肉毒堿( (carnitine) )作為載體作為載體 編輯ppt脂肪酸合成酶復(fù)合體脂肪酸合成酶復(fù)合體 （Fatty acid synthase complex ）一種擁有一種擁有ACP和和6 6個酶組成的酶復(fù)合體個酶組成的酶復(fù)合體 酰基載體蛋白（?；d體蛋白（Acyl carrier protein/ACP） -酮基?；；?ACP-ACP合成酶（合成酶（-Ketoacyl-ACP synthase） 二酰二酰-

26、-輔酶輔酶A-ACPA-ACP轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)移酶（Malonyl-CoA-ACP transferase） -酮基?；；?ACP-ACP還原酶（還原酶（-Ketoacyl-ACP reductase） -羥脂酰羥脂酰ACPACP脫水酶（脫水酶（-Hydroxacyl-ACP dehydratase） 烯脂酰烯脂酰ACPACP還原酶（還原酶（Enoyl-ACP reductase） 乙酰乙酰CoACoAACPACP轉(zhuǎn)?；皋D(zhuǎn)酰基酶（Acetyl-CoA-ACP transacetylase） 在細(xì)菌及植物細(xì)胞中，這種復(fù)合體是由在細(xì)菌及植物細(xì)胞中，這種復(fù)合體是由7 7個分離的多肽（分別為個分離的

27、多肽（分別為7 7個活化位置）組成個活化位置）組成 在酵母菌中則是分成在酵母菌中則是分成2 2個多肽個多肽 脊椎動物而言，脊椎動物而言，7 7個活化位置是分布于單一的一個多肽之上個活化位置是分布于單一的一個多肽之上 編輯ppt脂酸合成總結(jié)：脂酸合成總結(jié)： 脂酸合成和脂酸降解的比較脂酸合成和脂酸降解的比較 區(qū)別點區(qū)別點合成合成分解分解(-OX(-OX）亞細(xì)胞部位亞細(xì)胞部位胞液胞液線粒體線粒體?；d體?；d體ACPACPCoACoA二碳片段二碳片段丙二酰丙二酰CoACoA乙酰乙酰CoACoA還原當(dāng)量還原當(dāng)量NADPHNADPHFADFAD、NADNAD+ +HCOHCO3 3- -和檸檬酸和檸檬酸

28、需要需要不需要不需要能量變化能量變化消耗消耗7ATP7ATP14NADPH14NADPH產(chǎn)生產(chǎn)生106ATP106ATPFADFAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）（黃素腺嘌呤二核苷酸） 還原型輔酶還原型輔酶(NADPHNADPH) )，學(xué)名煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，學(xué)名煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 編輯pptDNADNA的復(fù)制的復(fù)制概念：復(fù)制概念：復(fù)制/ /復(fù)制叉、復(fù)制原點、岡崎片段、前導(dǎo)鏈復(fù)制叉、復(fù)制原點、岡崎片段、前導(dǎo)鏈/ /滯后滯后鏈、鏈、DNADNA聚合酶、反轉(zhuǎn)錄、端粒聚合酶、反轉(zhuǎn)錄、端粒/ /端粒酶、引物酶端粒酶、引物酶/ /解螺旋酶解螺旋酶 / /拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶中心法則的含義中心法則的含義DNA

29、DNA的半保留、不連續(xù)復(fù)制的半保留、不連續(xù)復(fù)制DNADNA復(fù)制有關(guān)的酶和因子復(fù)制有關(guān)的酶和因子原核和真核原核和真核DNADNA聚合酶的比較聚合酶的比較反轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄（ reverse transcriptionreverse transcription）真核生物真核生物DNADNA復(fù)制與原核生物復(fù)制與原核生物DNADNA復(fù)制大體相同，但有差異復(fù)制大體相同，但有差異DNADNA的損傷和修復(fù)的損傷和修復(fù)編輯ppt中心法則（中心法則（The Central Dogma）p General Transfers： DNA DNA DNA RNA RNA Proteinp Special Transfer

30、s： RNA RNA RNA DNA DNA Proteinp Unknown Transfers （never occur）： Protein Protein Protein DNA Protein RNA 編輯ppt前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈岡崎片段岡崎片段滯后鏈滯后鏈 DNA DNA的半保留不連續(xù)復(fù)制的半保留不連續(xù)復(fù)制semi-discontinuous replication編輯pptDNADNA聚合酶（聚合酶（DNA polymeraseDNA polymerase） DNADNA聚合酶催化的反應(yīng)聚合酶催化的反應(yīng) 在大腸桿菌中至少發(fā)現(xiàn)了五種在大腸桿菌中至少發(fā)現(xiàn)了五種DNA polymeraseDN

31、A polymerase，分別是，分別是DNA DNA polymerase Ipolymerase I、IIII、IIIIII、IVIV和和V V，其中，其中Polymerase IPolymerase I發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)最早（最早（19561956年），而年），而polymerase IVpolymerase IV和和V V直到直到19991999年才發(fā)現(xiàn)。年才發(fā)現(xiàn)。 DNADNA聚合酶的作用機(jī)理聚合酶的作用機(jī)理- -多聚核苷酸是通過一個核苷酸的多聚核苷酸是通過一個核苷酸的C C3 3-OH -OH 與另一分子核苷酸的與另一分子核苷酸的5-5-磷酸基形成磷酸基形成3,5-3,5-磷磷酸二酯鍵相連而

32、成的鏈狀聚合物。酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。 ndATP ndGTP ndCTP ndTTP模板（模板（DNA），引物（），引物（RNA，DNA），），Me2+DNA聚合酶聚合酶DNA 4nPPi編輯ppt用胰蛋白酶或其他蛋白水解酶處理用胰蛋白酶或其他蛋白水解酶處理DNA pol IDNA pol I可可以得到兩個片段以得到兩個片段。A.A.大片段：第大片段：第324324928928氨基酸殘基組成，氨基酸殘基組成，M Mr68000r68000， 具有聚合酶的活性和具有聚合酶的活性和3535核酸外切酶核酸外切酶 的活性，這大片段稱的活性，這大片段稱Klenow fragmentKlenow

33、 fragment。 B.B.小片段：第小片段：第1 1323323個氨基酸殘基組成，個氨基酸殘基組成，M Mr 35000r 35000， 具有具有5353核酸外切酶的活性。核酸外切酶的活性。 編輯ppt大腸桿菌三種大腸桿菌三種DNADNA聚合酶的比較聚合酶的比較pol Ipol Ipol IIpol IIpol IIIpol III分子量分子量103Kd103Kd88Kd88Kd900Kd900Kd不同種類亞基數(shù)目不同種類亞基數(shù)目1 1 7 7 10 10每個細(xì)胞的分子數(shù)每個細(xì)胞的分子數(shù)4004001001001010生物學(xué)活性生物學(xué)活性1 10.050.0515155353聚合酶活性聚合

34、酶活性3535外切酶活性外切酶活性5353外切酶活性外切酶活性功能功能 校正，修復(fù)，校正，修復(fù)，去除去除RNARNA引物引物修復(fù)修復(fù)復(fù)制復(fù)制（5353聚聚合作用）合作用）編輯ppt哺乳動物哺乳動物DNADNA聚合物聚合物定位定位細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核線粒體線粒體細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核聚合方向：聚合方向：53 53 外切酶活性外切酶活性3535功能功能引物引物 合成合成修復(fù)修復(fù)線粒體線粒體DNADNA合成合成核核DNA DNA 合成合成修復(fù)修復(fù)編輯ppt真核生物中復(fù)制起始區(qū)真核生物中復(fù)制起始區(qū)p 釀酒酵母基因組釀酒酵母基因組DNADNA片斷插入到無復(fù)制功能的質(zhì)粒中，發(fā)片斷插入到無復(fù)制功能的質(zhì)

35、粒中，發(fā)現(xiàn)了能夠使重組現(xiàn)了能夠使重組DNADNA分子在酵母中自主復(fù)制的酵母基因組分子在酵母中自主復(fù)制的酵母基因組順序，稱為自主復(fù)制順序（順序，稱為自主復(fù)制順序（autonomously replicating autonomously replicating sequencessequences）或叫）或叫ARSARS元件。元件。p 在一個在一個180 180 bpbp的的ARSARS（ARS1ARS1）中鑒定出了一個復(fù)制起始）中鑒定出了一個復(fù)制起始必需元件，即必需元件，即15 15 bpbp的元件的元件A,A,和另外三個能夠提高起始效和另外三個能夠提高起始效率的短片斷，分別稱為率的短片斷，分

36、別稱為B1B1、B2B2和和B3B3。p 比較一下酵母中多種比較一下酵母中多種ARSARS元件可發(fā)現(xiàn)有元件可發(fā)現(xiàn)有11bp11bp的保守順序的保守順序: : A/TTTTATA/GTTTA/Tp A A和和B1B1是由是由6 6個蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成的起始識別復(fù)合物個蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成的起始識別復(fù)合物（origin recognition complexorigin recognition complex，ORCORC）的結(jié)合部位。一）的結(jié)合部位。一旦被旦被CDKs(CyclinCDKs(Cyclin-dependent -dependent kinaseskinases) )激活，激活，ORCORC允

37、許允許DNADNA雙鏈打開，為雙鏈打開，為DNADNA聚合酶提供模板。聚合酶提供模板。編輯ppt反轉(zhuǎn)錄（逆轉(zhuǎn)錄，反轉(zhuǎn)錄（逆轉(zhuǎn)錄，reverse transcriptionreverse transcription） DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄反反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNARNA反轉(zhuǎn)錄酶催化反轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)的反應(yīng): :n n1 1 dATP dATP n n2 2 dGTP dGTP n n3 3 dCTP dCTP n n4 4 dTTP dTTPRNARNA，引物，引物，MgMg2+2+還原劑，反轉(zhuǎn)錄酶還原劑，反轉(zhuǎn)錄酶cDNA + (ncDNA + (n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n+n4 4) P

38、Pi) PPi編輯pptRNARNA生物合成（轉(zhuǎn)錄）生物合成（轉(zhuǎn)錄）概念：轉(zhuǎn)錄、有意義鏈、概念：轉(zhuǎn)錄、有意義鏈、RNARNA聚合酶聚合酶/ /全酶全酶/ /核心酶、啟核心酶、啟動子動子/TATA/TATA盒盒/ /增強(qiáng)子、增強(qiáng)子、 因子因子/ / 因子、內(nèi)含子因子、內(nèi)含子/RNA/RNA剪接（剪接（splicingsplicing）、）、snRNA/hnRNAsnRNA/hnRNA轉(zhuǎn)錄生成的轉(zhuǎn)錄生成的RNARNA主要的是主要的是rRNArRNA，tRNAtRNA，mRNAmRNARNARNA轉(zhuǎn)錄合成的特點轉(zhuǎn)錄合成的特點真核生物與原核生物啟動子真核生物與原核生物啟動子RNARNA轉(zhuǎn)錄的起始、延長

39、和終止轉(zhuǎn)錄的起始、延長和終止真核生物與原核生物轉(zhuǎn)錄的主要區(qū)別真核生物與原核生物轉(zhuǎn)錄的主要區(qū)別編輯pptRNARNA轉(zhuǎn)錄合成的特點轉(zhuǎn)錄合成的特點p 轉(zhuǎn)錄的不對稱性轉(zhuǎn)錄的不對稱性p 轉(zhuǎn)錄的連續(xù)性轉(zhuǎn)錄的連續(xù)性p 轉(zhuǎn)錄的單向性轉(zhuǎn)錄的單向性p 有特定的起始和終止位點有特定的起始和終止位點編輯pptRNARNA轉(zhuǎn)錄合成的條件轉(zhuǎn)錄合成的條件（8 8）RNARNA聚合酶聚合酶 - - DNA directed/dependent RNA polymerase(DDRPase)催化的反應(yīng)：催化的反應(yīng)：n n1 1ATP ATP + + n n2 2GTP GTP + + n n3 3CTP CTP + + n

40、n4 4UTPUTPDNADNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的RNARNA聚合酶聚合酶DNADNA（模版），（模版），MgMg2+2+RNA + (nRNA + (n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n+n4 4) PPi) PPi模板：模板：DNA DNA 引物：不需要引物：不需要 底物：底物：4 4種種NTP NTP 合成方向：合成方向：53 53 輔助因子：輔助因子：MgMg2+2+ or Mn or Mn2+2+（促進(jìn)聚合反應(yīng)）（促進(jìn)聚合反應(yīng)）編輯ppt原核原核RNARNA聚合酶聚合酶p 組成：組成：RNARNA聚合酶由聚合酶由5 5個亞基個亞基構(gòu)成，構(gòu)成，22為全酶為全酶（分子量為分子量為480kD

41、480kD ），）， 22為核心酶為核心酶p 作用：作用： 識別啟動子識別啟動子 解開雙鏈解開雙鏈 延長延長 識別轉(zhuǎn)錄中止信號識別轉(zhuǎn)錄中止信號 與調(diào)節(jié)蛋白作用與調(diào)節(jié)蛋白作用編輯ppt真核生物真核生物RNARNA聚合酶聚合酶核仁核仁核基質(zhì)核基質(zhì)核基質(zhì)核基質(zhì)編輯ppt 啟動子：啟動子：RNARNA聚合酶結(jié)合聚合酶結(jié)合DNADNA的部位，包括一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控組件的部位，包括一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控組件TTGACA盒子TATA盒子啟動子區(qū)結(jié)構(gòu)基因-10bp+1轉(zhuǎn)錄初級轉(zhuǎn)錄物RNA-35bp真核啟動子結(jié)構(gòu)真核啟動子結(jié)構(gòu)原核啟動子結(jié)構(gòu)原核啟動子結(jié)構(gòu)編輯ppt轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工原核原核RNARNA不需加工，邊轉(zhuǎn)錄邊翻

42、譯不需加工，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核真核RNARNA需要加需要加工工rRNArRNAtRNAtRNAmRNAmRNA55加帽加帽33加尾加尾 剪接剪接在轉(zhuǎn)錄過程在轉(zhuǎn)錄過程中中轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行RNARNA前體前體 （初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，（初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，primary transcriptprimary transcript） 加工（斷裂、修剪、修飾）加工（斷裂、修剪、修飾）成熟成熟RNARNA編輯ppt蛋白質(zhì)生物合成（翻譯）蛋白質(zhì)生物合成（翻譯）概念：遺傳密碼概念：遺傳密碼/ /密碼子密碼子/ /反密碼子、開放閱讀框架反密碼子、開放閱讀框架（ORFORF）、起始密碼）、起始密碼/ /終止密碼、同義密碼子、

43、終止密碼、同義密碼子、rRNA/rRNA/核核糖體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、移碼突變、糖體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、移碼突變、SDSD序列、信號肽序列、信號肽mRNAmRNA、rRNArRNA、tRNAtRNA在蛋白質(zhì)合成中的作用在蛋白質(zhì)合成中的作用密碼子的特點密碼子的特點原核生物和真核生物核糖體的比較原核生物和真核生物核糖體的比較蛋白質(zhì)合成過程蛋白質(zhì)合成過程原核細(xì)胞和真核細(xì)胞蛋白合成的比較原核細(xì)胞和真核細(xì)胞蛋白合成的比較蛋白質(zhì)生物合成所需的能量蛋白質(zhì)生物合成所需的能量蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑編輯ppt 連續(xù)性連續(xù)性: :兩個密碼子之間無任何核苷酸加以隔開和重疊，如兩個密碼子之間無任何核苷酸加以隔

44、開和重疊，如插入插入/ /刪除堿基，可發(fā)生移碼突變或框移刪除堿基，可發(fā)生移碼突變或框移. . 簡并性簡并性: : 除除MetMet，TrpTrp外，其余氨基酸均由外，其余氨基酸均由2 2個以上密碼子編個以上密碼子編碼。其中碼。其中 UAG,UAA,UGAUAG,UAA,UGA是終止密碼子是終止密碼子,AUG,AUG是起始密碼子同是起始密碼子同時又編碼蛋氨酸；但細(xì)菌例外，在細(xì)菌中時又編碼蛋氨酸；但細(xì)菌例外，在細(xì)菌中GUGGUG表示起始的甲表示起始的甲酰蛋氨酸。酰蛋氨酸。 通用性通用性: :所有的生物使用同一套密碼子，僅有少數(shù)例外，例所有的生物使用同一套密碼子，僅有少數(shù)例外，例如：線立體起始密碼子

45、為如：線立體起始密碼子為AUGAUG、AUU;AUU;終止密碼為終止密碼為AGAAGA，AGCAGC；色氨酸為色氨酸為UGAUGA等。等。 擺動性擺動性：一種氨基酸可有多個密碼子一種氨基酸可有多個密碼子 反密碼子與反密碼子與mRNAmRNA的第三個核苷酸配對時，不嚴(yán)格遵從堿基的第三個核苷酸配對時，不嚴(yán)格遵從堿基配對原則，可出現(xiàn)配對原則，可出現(xiàn)U-G,I-C,I-A,U-G,I-C,I-A,此種配對為不穩(wěn)定配對，此種配對為不穩(wěn)定配對，又稱搖擺性。一般前兩個堿基決定其專一性，第三位堿基又稱搖擺性。一般前兩個堿基決定其專一性，第三位堿基可有變異可有變異編輯ppt原核生物核糖體原核生物核糖體 真核生物

46、核糖體真核生物核糖體 80S60S40S5SrRNA，5.8SrRNA，28SrRNA49種蛋白質(zhì)種蛋白質(zhì)18SrRNA33種蛋白質(zhì)種蛋白質(zhì)編輯ppt1.1.結(jié)合氨基酸結(jié)合氨基酸: :氨基酸各有其特異的氨基酸各有其特異的tRNAtRNA攜帶，一種氨基酸攜帶，一種氨基酸有幾種有幾種tRNAtRNA攜帶，結(jié)合需要攜帶，結(jié)合需要ATPATP供能供能, ,氨基酸結(jié)合在氨基酸結(jié)合在tRNA3-CCAtRNA3-CCA的位置的位置 2.2.反密碼子反密碼子: :每種每種tRNAtRNA的反密碼子，決定了所帶氨基酸能準(zhǔn)的反密碼子，決定了所帶氨基酸能準(zhǔn)確的在確的在mRNAmRNA上對號入座上對號入座3.3.起

47、始密碼子：起始密碼子：AUGAUG表示甲硫氨酸，又是起始密碼表示甲硫氨酸，又是起始密碼 真核生物有兩種，真核生物有兩種，tRNAtRNAi imetmet,tRNA,tRNAe emetmet 原核為甲酰化的甲硫氨酸，用原核為甲?；募琢虬彼幔胻RNAtRNAfmetfmet表示表示, tRNA, tRNAfmetfmet的的 甲?；梢惶紗挝惶峁┘柞；梢惶紗挝惶峁┚庉媝pt蛋白質(zhì)的合成過程蛋白質(zhì)的合成過程: :1 1、氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運、氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運2 2、翻譯起始（以原核為例）、翻譯起始（以原核為例）3 3、肽鏈的延長、肽鏈的延長4 4、肽鏈合成終止、肽鏈合成終止 蛋白質(zhì)生物合成

48、的方向：蛋白質(zhì)生物合成的方向：N N端端CC端端 mRNAmRNA的翻譯方向：的翻譯方向：5 533 蛋白質(zhì)合成除需要蛋白質(zhì)合成除需要aaaa外，還需要外，還需要ATPATP、GTPGTP，一系列，一系列酶酶 和許多輔助因子。和許多輔助因子。 氨基酸的活化和轉(zhuǎn)運氨基酸的活化和轉(zhuǎn)運: :由高度特異的氨酰由高度特異的氨酰-tRNA-tRNA合成酶催化合成酶催化: : 編輯ppt參與翻譯的蛋白質(zhì)因子參與翻譯的蛋白質(zhì)因子階段原核階段原核 真核真核 功功 能能IF1IF1IF2IF2 e eIF2 IF2 參與起始復(fù)合物的形成參與起始復(fù)合物的形成IF3IF3 e eIF3IF3、e eIF4CIF4C起

49、始起始 CBP I CBP I 與與mRNAmRNA帽子結(jié)合帽子結(jié)合 e eIF4A B F IF4A B F 參與尋找第一個參與尋找第一個AUGAUG e eIF5 IF5 協(xié)助協(xié)助eIF2eIF2、eIF3eIF3、eIF4CeIF4C的釋放的釋放 e eIF6 IF6 協(xié)助協(xié)助60S60S亞基從無活性的核糖體上解離亞基從無活性的核糖體上解離EF-TuEF-Tu e eEF1EF1 協(xié)助氨酰協(xié)助氨酰-tRNA-tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核糖體延長延長EF-TsEF-Ts e eEF1 EF1 幫助幫助EF-Tu EF-Tu 、 eEF1eEF1 周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn) EF-GEF-G e eEF2 EF2

50、 移位因子移位因子終止終止 RF-1 RF-1 e eRF RF 釋放完整的肽鏈釋放完整的肽鏈 RF-2RF-2因子前加因子前加“e e” ” 表示真核生物表示真核生物( (eukaryotic) )編輯ppt蛋白質(zhì)合成總結(jié)蛋白質(zhì)合成總結(jié)需很多酶和輔助因子參加。需很多酶和輔助因子參加。需很多酶和輔助因子參加。需很多酶和輔助因子參加。折疊和加工折疊和加工終止密碼終止密碼 eRF eRF GTPGTP終止密碼終止密碼 RF-1, RF-2, RF-3 RF-1, RF-2, RF-3 GTPGTP肽鏈的終止和釋放肽鏈的終止和釋放EF-1EF-1，EF-1rEF-1r，GTP GTP 肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶 EF-2EF-2，GTPGTPEF-TuEF-Tu，EF-Ts,GTP EF-Ts,GTP K K+ +, , 肽酰轉(zhuǎn)移酶肽酰轉(zhuǎn)移酶 EF-GEF-G，GTPGTP肽鏈的延長肽鏈的延長 （1 1）氨酰）氨酰tRNAtRNA的結(jié)合的結(jié)合 （2 2）肽鍵的形成）肽鍵的形成 （3