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文檔簡介
1、第一章第一章 蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)1 1、氨基酸的分類:、氨基酸的分類: 生物體中的生物體中的氨基酸氨基酸常見蛋白質(zhì)氨基酸(常見蛋白質(zhì)氨基酸(2020種)種)不常見蛋白質(zhì)氨基酸不常見蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸按側(cè)鏈蛋白質(zhì)氨基酸按側(cè)鏈R R基的極性分為:基的極性分為:記?。河涀。?0種蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)式,三字母符號種蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)式,三字母符號。例題:例題:1、請寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式:、請寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式: 賴氨酸,組氨酸,谷氨酰胺。賴氨酸,組氨酸,谷氨酰胺。 2、寫出下列縮寫符號的中文名稱:、寫出下列縮寫符號的中文名稱: Ala Glu Asp Cys 3、
2、是非題:、是非題: 1)天然氨基酸都有一個不對)天然氨基酸都有一個不對稱碳原子。稱碳原子。 2)自然界的蛋白質(zhì)和多肽類物質(zhì)均由)自然界的蛋白質(zhì)和多肽類物質(zhì)均由L氨氨基酸組成?;峤M成。2、氨基酸的酸堿性質(zhì)、氨基酸的酸堿性質(zhì)Henderson-Hasselbalch方程:方程:pH=pKa + lg 質(zhì)子受體質(zhì)子受體 即堿即堿 質(zhì)子供體質(zhì)子供體 即即酸酸例題:例題:1、Henderson-Hasselbalch方程方程為為 。 2、當溶液中的、當溶液中的pH值大于某一可解離值大于某一可解離的的pKa值時,該基團有一半以上被解離。值時,該基團有一半以上被解離。3、氨基酸的等電點(、氨基酸的等電點(
3、pI):使氨基酸處于):使氨基酸處于凈凈電荷為零時電荷為零時的的pH。對于對于R基不解離和酸性氨基酸:基不解離和酸性氨基酸:pI=1/2(pK1+pK2)對于堿性氨基酸:對于堿性氨基酸:pI=1/2(pK2+pK3)4、紫外光譜性質(zhì):三種氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)。、紫外光譜性質(zhì):三種氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)。最大吸收波長:酪氨酸最大吸收波長:酪氨酸275nm;苯丙氨酸苯丙氨酸257nm;色氨酸色氨酸280nm。一般考選擇題或填空題。一般考選擇題或填空題。5、化學(xué)反應(yīng):、化學(xué)反應(yīng): 與氨基的反應(yīng)與氨基的反應(yīng):?;磻?yīng)?;磻?yīng) 氨基酸與氨基酸與 5 5一二甲氨基萘一二甲氨基萘-1-1-磺酰氯磺酰氯
4、(dansyl chloride,DNS)的反應(yīng)的反應(yīng) 烴基化反應(yīng)烴基化反應(yīng) 與與2 2、4 4一二硝基氟苯的反應(yīng)一二硝基氟苯的反應(yīng) , ,與苯異硫氰酸(酯)的反應(yīng)與苯異硫氰酸(酯)的反應(yīng) 與羧基的反應(yīng)與羧基的反應(yīng):成鹽和成酯反應(yīng)(保護羧:成鹽和成酯反應(yīng)(保護羧基);成酰氯反應(yīng)和疊氮反應(yīng)(活化羧基)基);成酰氯反應(yīng)和疊氮反應(yīng)(活化羧基)氨基和羧基共同參加的反應(yīng)氨基和羧基共同參加的反應(yīng):與茚三酮反與茚三酮反應(yīng)應(yīng),成肽鍵反應(yīng),成肽鍵反應(yīng)(1)(1) MillonMillon反應(yīng):反應(yīng):檢測檢測TyrTyr或含或含TyrTyr的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。 MillonMillon試劑:試劑:汞的
5、硝酸鹽與亞硝酸鹽溶液。汞的硝酸鹽與亞硝酸鹽溶液。 產(chǎn)物:產(chǎn)物:紅色的化合物。紅色的化合物。(2)(2) FolinFolin反應(yīng):反應(yīng):檢測檢測TyrTyr或含或含TyrTyr的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。 FolinFolin試劑:試劑:磷鉬酸、磷鎢酸混合溶液。磷鉬酸、磷鎢酸混合溶液。 產(chǎn)物:產(chǎn)物:藍色的鉬藍、鎢藍。藍色的鉬藍、鎢藍。(3)(3) 坂口反應(yīng):坂口反應(yīng):檢測檢測ArgArg或含或含ArgArg的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。的蛋白質(zhì)的反應(yīng)。 坂口試劑:坂口試劑:萘酚的堿性次溴酸鈉溶液。萘酚的堿性次溴酸鈉溶液。 產(chǎn)物:產(chǎn)物:磚紅色的沉淀。磚紅色的沉淀。側(cè)鏈反應(yīng)(顏色反應(yīng)):側(cè)鏈反應(yīng)(顏色反應(yīng))
6、:6、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次一級(一級(10)結(jié)構(gòu)()結(jié)構(gòu)(primary structure):指多肽鏈中以肽鍵相連的氨基酸序列。:指多肽鏈中以肽鍵相連的氨基酸序列。 二級(二級(20)結(jié)構(gòu)()結(jié)構(gòu)(secondary structure):指多肽鏈借助氫鍵排列成一些規(guī)則片斷,:指多肽鏈借助氫鍵排列成一些規(guī)則片斷,螺旋,螺旋,-折疊,折疊, -轉(zhuǎn)角及無規(guī)則卷曲。轉(zhuǎn)角及無規(guī)則卷曲。 三級(三級(3 30 0)結(jié)構(gòu)()結(jié)構(gòu)(tertiary structuretertiary structure):指多肽鏈借助各種非共價鍵在二級結(jié)構(gòu)的:指多肽鏈借助各種非共價鍵在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步
7、彎曲,折疊成具有特定走向基礎(chǔ)上進一步彎曲,折疊成具有特定走向的緊密球狀構(gòu)象。的緊密球狀構(gòu)象。 四級(四級(4 40 0)結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)(quaternary struture)(quaternary struture):指寡聚蛋白質(zhì)中各亞基之間在空間上的相:指寡聚蛋白質(zhì)中各亞基之間在空間上的相互關(guān)系和結(jié)合方式?;リP(guān)系和結(jié)合方式。n超二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu):n在球狀蛋白質(zhì)中,若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單在球狀蛋白質(zhì)中,若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元如元如-螺旋,螺旋,-折疊,折疊,-轉(zhuǎn)角組合在轉(zhuǎn)角組合在一起,彼此相互作用,形成有規(guī)則的在空一起,彼此相互作用,形成有規(guī)則的在空間上能辨認的二級結(jié)構(gòu)組合體,并充當三間上能辨認
8、的二級結(jié)構(gòu)組合體,并充當三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,基本組合有:級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,基本組合有:,。結(jié)構(gòu)域:結(jié)構(gòu)域: 結(jié)構(gòu)域是多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)或超二級結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)域是多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)或超二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成三級結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū),它是基礎(chǔ)上形成三級結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū),它是一個相對獨立的緊密球狀實體一個相對獨立的緊密球狀實體7、維持蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)的作用力:、維持蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)的作用力:一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu):肽鍵肽鍵二,三,四級結(jié)構(gòu)二,三,四級結(jié)構(gòu):氫鍵,范德華力,疏水作用力,離子鍵和二氫鍵,范德華力,疏水作用力,離子鍵和二硫鍵。硫鍵。測定多肽鏈的數(shù)目測定多肽鏈的數(shù)目拆分多肽鏈拆分多肽鏈斷開多肽鏈內(nèi)的二硫鍵斷開多肽鏈內(nèi)的二硫
9、鍵測定每一肽鏈的氨基酸組成測定每一肽鏈的氨基酸組成鑒定多肽鏈的鑒定多肽鏈的N-末端和末端和C-末端末端裂解多肽鏈為較小的肽段裂解多肽鏈為較小的肽段測定各肽段的氨基酸序列測定各肽段的氨基酸序列利用重疊肽重建完整多肽鏈的一級結(jié)構(gòu)利用重疊肽重建完整多肽鏈的一級結(jié)構(gòu)確定二硫鍵的位置確定二硫鍵的位置8、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定(、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定(9步)步)酶裂解法:酶裂解法: 蛋白水解酶可以用于肽鏈的斷裂。蛋白水解酶可以用于肽鏈的斷裂。 最常用的酶:最常用的酶:胰蛋白酶胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶(糜蛋白胰凝乳蛋白酶(糜蛋白酶)酶),胃蛋白酶胃蛋白酶,嗜熱菌蛋白酶嗜熱菌蛋白酶,梭梭菌蛋白酶菌蛋白酶等等。等等
10、。胰蛋白酶:胰蛋白酶: Lys和和Arg羧基所參加的反應(yīng)羧基所參加的反應(yīng)糜蛋白酶:糜蛋白酶:Phe,Tyr,Trp羧基端肽鍵。羧基端肽鍵。梭菌蛋白酶:梭菌蛋白酶: Arg的羧基端的羧基端溴化氰:溴化氰:只斷裂只斷裂Met的羧基形成的肽鍵。的羧基形成的肽鍵。 螺旋結(jié)構(gòu)要點:螺旋結(jié)構(gòu)要點: (1)螺旋的每圈有)螺旋的每圈有3.6個氨基酸,螺旋間距離為個氨基酸,螺旋間距離為0.54nm,每個殘基沿軸旋轉(zhuǎn),每個殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100,上升,上升0.15nm。 (2)第)第n個肽鍵的羰基氧與遠在第(個肽鍵的羰基氧與遠在第(n+4)個氨基酸)個氨基酸氨基上的氫形成鏈內(nèi)氫鍵(氨基上的氫形成鏈內(nèi)氫鍵(hydrog
11、en bond),氫鍵),氫鍵的走向平行于螺旋軸,所有肽鍵都能參與鏈內(nèi)氫鍵的的走向平行于螺旋軸,所有肽鍵都能參與鏈內(nèi)氫鍵的形成。形成。R基伸向螺旋的外側(cè)。基伸向螺旋的外側(cè)。 (3)螺旋中每個)螺旋中每個-C-C的的和和分別在分別在4747和和5757。 (4)99是右手螺旋。是右手螺旋。 10080氧分壓氧飽和度60609012015030氧合曲線氧合曲線血紅蛋白氧合曲線血紅蛋白氧合曲線肌紅蛋白氧合曲線肌紅蛋白氧合曲線 波耳效應(yīng):波耳效應(yīng):當當H+離子濃度增加時,離子濃度增加時,pH值下降,氧飽和度值下降,氧飽和度右移,這種右移,這種pH對血紅蛋白對氧的親和力影對血紅蛋白對氧的親和力影響被稱為
12、波耳效應(yīng)(響被稱為波耳效應(yīng)(Bohr效應(yīng))。效應(yīng))。第二章第二章 核酸化學(xué)核酸化學(xué)1、核苷酸:、核苷酸: 四種堿基的結(jié)構(gòu)式,四種核苷酸的結(jié)構(gòu)式,四種堿基的結(jié)構(gòu)式,四種核苷酸的結(jié)構(gòu)式,四種脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)式,假尿嘧啶核苷四種脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)式,假尿嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)式,環(huán)腺苷酸的結(jié)構(gòu)式。酸的結(jié)構(gòu)式,環(huán)腺苷酸的結(jié)構(gòu)式。2、核酸的一級結(jié)構(gòu):核苷酸是核酸的基本結(jié)、核酸的一級結(jié)構(gòu):核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位。核苷酸以磷酸二酯鍵連接。構(gòu)單位。核苷酸以磷酸二酯鍵連接。例題:核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是例題:核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是 。3、DNA的二級結(jié)構(gòu):雙螺旋的二級結(jié)構(gòu):雙螺旋 Watson雙螺旋的結(jié)構(gòu)特點,雙螺旋類型
13、,雙螺旋的結(jié)構(gòu)特點,雙螺旋類型,雙螺旋的維持力雙螺旋的維持力Watson的雙螺旋結(jié)構(gòu)要點的雙螺旋結(jié)構(gòu)要點1、兩條反向的多核苷酸鏈圍繞同一條中心軸呈右、兩條反向的多核苷酸鏈圍繞同一條中心軸呈右手螺旋盤繞。手螺旋盤繞。2、磷酸和脫氧核糖鏈在螺旋的兩側(cè),堿基在螺旋、磷酸和脫氧核糖鏈在螺旋的兩側(cè),堿基在螺旋的中間,兩條鏈的堿基兩兩配對,的中間,兩條鏈的堿基兩兩配對,A與與T形成兩個形成兩個氫鍵,氫鍵,G與與C形成三個氫鍵。形成三個氫鍵。3、雙螺旋直徑為、雙螺旋直徑為2nm,相鄰兩對堿基垂直距離為,相鄰兩對堿基垂直距離為0.34nm,每圈螺旋中有,每圈螺旋中有10對堿基每圈螺距為對堿基每圈螺距為3.4n
14、m。4、在雙螺旋的表面形成大、小兩個凹槽分別稱為、在雙螺旋的表面形成大、小兩個凹槽分別稱為大溝、小溝。大溝、小溝。5、兩條鏈借堿基之間的氫鍵和堿基堆積力牢固的、兩條鏈借堿基之間的氫鍵和堿基堆積力牢固的連結(jié)起來,維持連結(jié)起來,維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的不同類型:雙螺旋結(jié)構(gòu)的不同類型: Watson雙螺旋結(jié)構(gòu)被稱為雙螺旋結(jié)構(gòu)被稱為BDNA。除。除此之外還有此之外還有A型和型和Z型等等。型等等。 Z型雙螺旋是型雙螺旋是左手螺旋。左手螺旋。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的維持力:雙螺旋結(jié)構(gòu)的維持力: 氫鍵氫鍵 堿基堆積力堿基堆積力 離子鍵離子鍵 范德華力范德華力4、tRNA的二級結(jié)構(gòu)和三
15、級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu):三葉草形結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu):三葉草形結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu):倒三級結(jié)構(gòu):倒L形。形。5、原核生物和真核生物、原核生物和真核生物mRNA的區(qū)別的區(qū)別 原核生物原核生物mRNA為多順反子為多順反子mRNA。真。真核生物核生物mRNA具具5端帽子和端帽子和3端多聚腺苷酸端多聚腺苷酸結(jié)構(gòu),是單順反子。結(jié)構(gòu),是單順反子。6、限制性內(nèi)切酶:限制性內(nèi)切酶:在細菌中發(fā)現(xiàn)的,具有嚴在細菌中發(fā)現(xiàn)的,具有嚴格的堿基序列專一性,主要是降解外源的格的堿基序列專一性,主要是降解外源的DNA一類酶。一類酶。7、核酸的紫外吸收、核酸的紫外吸收在在260nm處有最大光吸收處有最大光吸收DNA和和RNA的
16、定量測定和純度測定的定量測定和純度測定 測定純度:通過測定測定純度:通過測定A260/A280的比值的比值鑒定純度,純鑒定純度,純DNA比值大于比值大于1.8,純,純RNA比比值大于值大于2.0 8、 增色效應(yīng):增色效應(yīng):核酸的光吸收值比核苷酸光核酸的光吸收值比核苷酸光吸收值的和少吸收值的和少3040%,當核酸變性或降解,當核酸變性或降解時光吸收值顯著增加(時光吸收值顯著增加(增色效應(yīng)增色效應(yīng)) 減色效應(yīng):減色效應(yīng):核酸復(fù)性后,光吸收值又回核酸復(fù)性后,光吸收值又回復(fù)到原有水平(復(fù)到原有水平(減色效應(yīng)減色效應(yīng))。)。DNA的的Tm值大小與下列因素有關(guān):值大小與下列因素有關(guān):()()DNA的均一性
17、的均一性()()GC之含量之含量 ()介質(zhì)中的離子強度()介質(zhì)中的離子強度 9、定糖法、定糖法 原理:根據(jù)原理:根據(jù)RNA中的核糖,中的核糖,DNA中的脫氧中的脫氧核糖的顏色反應(yīng)可以對核糖的顏色反應(yīng)可以對RNA和和DNA進行定量進行定量測定。測定。 DNA的測定用二苯胺法;的測定用二苯胺法;RNA的測定用的測定用地衣酚法。地衣酚法。第三章第三章 酶酶1、酶的概念、酶的概念 經(jīng)典概念經(jīng)典概念:是一類由活細胞產(chǎn)生的,:是一類由活細胞產(chǎn)生的,具有特殊催化能力,高度專一性的蛋白質(zhì)。具有特殊催化能力,高度專一性的蛋白質(zhì)。 目前的定義:目前的定義:是生物體內(nèi)一類具有催是生物體內(nèi)一類具有催化能力和特定空間構(gòu)
18、象的生物大分子?;芰吞囟臻g構(gòu)象的生物大分子。2、酶作為生物催化劑的特點、酶作為生物催化劑的特點 1)酶易失活:)酶易失活: 2)催化效率高:)催化效率高: 3)具有高度專一性:)具有高度專一性: 4)酶活性受到調(diào)節(jié)和控制:)酶活性受到調(diào)節(jié)和控制: 4 4、全酶酶蛋白輔助因子、全酶酶蛋白輔助因子5 5、酶的系統(tǒng)命名法、酶的系統(tǒng)命名法例題:寫出下列反應(yīng)酶的國際系統(tǒng)命名例題:寫出下列反應(yīng)酶的國際系統(tǒng)命名乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸COOHC HCH3H O+ NAD+COOHCOCH3+ NADH + H+乳乳酸酸脫脫氫氫酶酶6、酶的分類、酶的分類 1)氧化還原酶)氧化還原酶 2)轉(zhuǎn)移酶)轉(zhuǎn)移酶 3)
19、水解酶)水解酶 4)裂合酶)裂合酶 5)異構(gòu)酶)異構(gòu)酶 6)合成酶)合成酶7、酶活力的概念,酶活力單位,比活力,總、酶活力的概念,酶活力單位,比活力,總活力活力 酶活力是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活力是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。用一定條件下所催化的某一反應(yīng)的速率來用一定條件下所催化的某一反應(yīng)的速率來表示。表示。 酶活力單位:在一定條件下,一定時間酶活力單位:在一定條件下,一定時間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量(unit, U)。)。8、酶的專一性假說:鎖鑰學(xué)說,誘導(dǎo)契合假、酶的專一性假說:鎖鑰學(xué)說,誘導(dǎo)契合假說說9、酶的專一性分為結(jié)構(gòu)專一性和立體
20、異構(gòu)專、酶的專一性分為結(jié)構(gòu)專一性和立體異構(gòu)專一性。一性。10、酶的活性部位:酶分子中能和底物結(jié)合、酶的活性部位:酶分子中能和底物結(jié)合并起催化作用的空間部位,分為結(jié)合部位并起催化作用的空間部位,分為結(jié)合部位和催化部位。和催化部位。11、米氏方程、米氏方程 米氏常數(shù)的意義:米氏常數(shù)米氏常數(shù)的意義:米氏常數(shù)Km是當酶的是當酶的反應(yīng)速率達到最大反應(yīng)速率一半時的底物反應(yīng)速率達到最大反應(yīng)速率一半時的底物濃度,單位是濃度單位(濃度,單位是濃度單位(mol/L)。)。Km是是酶的一個特性常數(shù),只與酶的性質(zhì)有關(guān)。酶的一個特性常數(shù),只與酶的性質(zhì)有關(guān)。vVmaxSKm S5 5、KmKm的求法:的求法: 1 1)L
21、ineweaver-BurkLineweaver-Burk雙倒數(shù)雙倒數(shù)作圖法作圖法 1/v1/S-1/Km1/Vmax將米氏方程兩邊取倒將米氏方程兩邊取倒數(shù),得此方程:數(shù),得此方程:=KmVmax1S1v1Vmax12、溫度系數(shù)(溫度系數(shù)(Q10):反應(yīng)提高:反應(yīng)提高10,其,其酶促反應(yīng)速率與原來反應(yīng)速率之比。酶促反應(yīng)速率與原來反應(yīng)速率之比。13、酶的抑制作用:酶的抑制作用:酶的必需基團受到某種酶的必需基團受到某種物質(zhì)影響發(fā)生改變,導(dǎo)致酶活性降低或喪物質(zhì)影響發(fā)生改變,導(dǎo)致酶活性降低或喪失。失。抑制作用的類型抑制作用的類型 根據(jù)抑制劑與根據(jù)抑制劑與酶的結(jié)合方式分酶的結(jié)合方式分為為1 1)不可逆抑
22、制)不可逆抑制2 2)可逆抑制)可逆抑制 1 1)不可逆抑制作用:抑制劑與酶以)不可逆抑制作用:抑制劑與酶以共共價鍵結(jié)合價鍵結(jié)合,引起酶活性下降或喪失,不能用,引起酶活性下降或喪失,不能用透析,過濾等方法除去抑制劑使酶復(fù)活。透析,過濾等方法除去抑制劑使酶復(fù)活。 可逆抑制作用:抑制劑與酶以可逆抑制作用:抑制劑與酶以非共價鍵非共價鍵結(jié)合,引起酶活性喪失或者降低,可以用結(jié)合,引起酶活性喪失或者降低,可以用物理化學(xué)方法除去抑制劑,使酶復(fù)活。物理化學(xué)方法除去抑制劑,使酶復(fù)活。分為三類:分為三類: 競爭性抑制作用競爭性抑制作用 非競爭性抑制作用非競爭性抑制作用 反競爭性抑制作用反競爭性抑制作用 競爭性抑制
23、作用競爭性抑制作用:抑制劑(:抑制劑(I)與底物()與底物(S)有相似的結(jié)構(gòu),它們競爭酶的活性部位,有相似的結(jié)構(gòu),它們競爭酶的活性部位,從而影響底物與酶的正常結(jié)合,使酶的活從而影響底物與酶的正常結(jié)合,使酶的活性降低,這種抑制作用可以通過增加底物性降低,這種抑制作用可以通過增加底物濃度解除。濃度解除。非競爭性抑制作用:非競爭性抑制作用:抑制劑與酶活性中心抑制劑與酶活性中心以外的部位結(jié)合,不妨礙酶與底物的結(jié)合,以外的部位結(jié)合,不妨礙酶與底物的結(jié)合,可以形成可以形成ESI復(fù)合物,這種復(fù)合物不能進一復(fù)合物,這種復(fù)合物不能進一步轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。這種抑制作用不能用增加步轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。這種抑制作用不能用增加底物的
24、方式解除。底物的方式解除。反競爭性抑制作用反競爭性抑制作用:酶與底物結(jié)合后才能:酶與底物結(jié)合后才能與抑制劑結(jié)合形成與抑制劑結(jié)合形成ESI復(fù)合物,這種復(fù)合物復(fù)合物,這種復(fù)合物不能分解為產(chǎn)物,從而抑制了酶的活性。不能分解為產(chǎn)物,從而抑制了酶的活性??赡嬉种谱饔玫膭恿W(xué)可逆抑制作用的動力學(xué) 1 1)競爭性抑制作用)競爭性抑制作用加入競爭性抑制劑后的米氏方程:加入競爭性抑制劑后的米氏方程:v=VmaxSKm(1+I/Ki)+S 加入競爭性抑制劑后,加入競爭性抑制劑后,VmaxVmax不變,不變,KmKm變大。變大。2 2)非競爭性抑制劑:)非競爭性抑制劑:加入非競爭性抑制劑后的米氏方程:加入非競爭性抑
25、制劑后的米氏方程:v=Km+SVmax(1+I/Ki)S 加入非競爭性抑制劑后,加入非競爭性抑制劑后,V Vmaxmax變小,變小,K Km m不變。不變。3 3)反競爭抑制作用)反競爭抑制作用 米氏方程變?yōu)椋好资戏匠套優(yōu)椋?Vmax(1+I/Ki)S+Sv=Km(1+I/Ki)加入反競爭抑制劑,加入反競爭抑制劑,V Vmaxmax和和K Km m都變小。都變小。16、決定酶高效率的機制:、決定酶高效率的機制: 鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng);誘導(dǎo)契合;酸堿鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng);誘導(dǎo)契合;酸堿催化;共價催化;局部微環(huán)境的影響。催化;共價催化;局部微環(huán)境的影響。17、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)酶的別構(gòu)調(diào)節(jié):酶分子的非催化部
26、位與:酶分子的非催化部位與某些化合物可逆的非共價結(jié)合,使酶發(fā)生某些化合物可逆的非共價結(jié)合,使酶發(fā)生構(gòu)象的改變,進而改變酶活性狀態(tài),稱為構(gòu)象的改變,進而改變酶活性狀態(tài),稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)。酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)。效應(yīng)物效應(yīng)物:能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì),:能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì),又分為正效應(yīng)物和負效應(yīng)物。又分為正效應(yīng)物和負效應(yīng)物。第四章第四章 維生素維生素1、維生素維生素:是維持機體正常生命活動不可缺:是維持機體正常生命活動不可缺少的小分子有機物。分為脂溶性維生素和少的小分子有機物。分為脂溶性維生素和水溶性維生素水溶性維生素2 2、維生素、維生素A A缺乏癥:夜盲癥缺乏癥:夜盲癥3 3、維生素、維生
27、素D D缺乏癥:佝僂病缺乏癥:佝僂病4 4、維生素、維生素B1B1:是:是TPPTPP的前體;的前體;TPPTPP是丙酮酸脫是丙酮酸脫羧酶,乙酰乳酸合成酶,戊糖磷酸途徑中羧酶,乙酰乳酸合成酶,戊糖磷酸途徑中轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。缺乏癥是腳氣病。轉(zhuǎn)酮酶的輔酶。缺乏癥是腳氣病。5 5、維生素、維生素PPPP:是:是NADNAD,NADPNADP的組成成分。的組成成分。6 6、維生素、維生素B2B2是是FADFAD,F(xiàn)MNFMN的組成成分的組成成分7 7、泛酸是輔酶、泛酸是輔酶A A的組成成分的組成成分8 8、維生素、維生素B6B6是磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛的前是磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛的前體,這兩種物質(zhì)主要作
28、為轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶體,這兩種物質(zhì)主要作為轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶的輔酶的輔酶n9 9、維生素、維生素B12B12的缺乏癥:惡性貧血的缺乏癥:惡性貧血n1010、葉酸:是四氫葉酸的前體,四氫葉酸、葉酸:是四氫葉酸的前體,四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位的載體。是體內(nèi)一碳單位的載體。n1111、硫辛酸作為丙酮酸脫氫酶系中的一個、硫辛酸作為丙酮酸脫氫酶系中的一個輔酶。輔酶。第五章第五章 糖代謝糖代謝1 1、糖酵解:糖酵解:發(fā)生場所,反應(yīng)過程,酶,調(diào)控發(fā)生場所,反應(yīng)過程,酶,調(diào)控酶,限速反應(yīng),能量變化及生理意義酶,限速反應(yīng),能量變化及生理意義場所:細胞質(zhì)場所:細胞質(zhì)調(diào)控酶:己糖激酶,磷酸果糖激酶,丙酮酸調(diào)控酶:己糖激酶,磷
29、酸果糖激酶,丙酮酸激酶激酶凈產(chǎn)生凈產(chǎn)生2 2個個ATPATP糖酵解途徑的生理意義糖酵解途徑的生理意義 1 1)在缺氧條件下為機體提供能量)在缺氧條件下為機體提供能量 2 2)為其它合成反應(yīng)提供碳骨架)為其它合成反應(yīng)提供碳骨架 3 3)把葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,為檸檬酸)把葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,為檸檬酸循環(huán)最終的氧化做準備循環(huán)最終的氧化做準備 2 2、三羧酸循環(huán):場所,反應(yīng)過程,酶,調(diào)控、三羧酸循環(huán):場所,反應(yīng)過程,酶,調(diào)控酶,能量產(chǎn)生,生理意義酶,能量產(chǎn)生,生理意義產(chǎn)所:線粒體產(chǎn)所:線粒體調(diào)控酶:檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和調(diào)控酶:檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶能量產(chǎn)
30、生:能量產(chǎn)生:1010個個ATPATP檸檬酸循環(huán)的生理意義檸檬酸循環(huán)的生理意義 1 1)是機體獲得能量的主要途徑)是機體獲得能量的主要途徑 2 2)是物質(zhì)代謝的中樞)是物質(zhì)代謝的中樞 3 3)檸檬酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為細胞組)檸檬酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為細胞組分碳骨架的前體物質(zhì)。分碳骨架的前體物質(zhì)。n3 3、糖原合成和分解:場所和過程、糖原合成和分解:場所和過程n4 4、糖異生:三個迂回措施、糖異生:三個迂回措施n5 5、磷酸戊糖途徑的生理意義、磷酸戊糖途徑的生理意義是細胞產(chǎn)生還原力(是細胞產(chǎn)生還原力(NADPHNADPH)的主要途徑。)的主要途徑。是細胞內(nèi)不同結(jié)構(gòu)糖分子的重要來源,并為是細胞內(nèi)
31、不同結(jié)構(gòu)糖分子的重要來源,并為各種單糖的相互轉(zhuǎn)變提供條件各種單糖的相互轉(zhuǎn)變提供條件6 6、乙醛酸途徑中兩個特有的酶:、乙醛酸途徑中兩個特有的酶:異檸檬酸裂異檸檬酸裂合酶合酶和和蘋果酸合酶蘋果酸合酶7 7、胰島素,胰高血糖素,腎上腺素,糖皮質(zhì)、胰島素,胰高血糖素,腎上腺素,糖皮質(zhì)激素對血糖的作用。激素對血糖的作用。第六章第六章 生物氧化生物氧化1、生物氧化生物氧化的概念:的概念: 是有機物在活細胞中進行氧化分解生成二是有機物在活細胞中進行氧化分解生成二氧化碳和水,并釋放出能量的過程。氧化碳和水,并釋放出能量的過程。2、呼吸鏈呼吸鏈:在生物氧化過程中,基質(zhì)脫下的:在生物氧化過程中,基質(zhì)脫下的氫經(jīng)過
32、一系列傳遞體傳遞,最后與氧結(jié)合氫經(jīng)過一系列傳遞體傳遞,最后與氧結(jié)合生成水的電子傳遞系統(tǒng),在具有線粒體的生成水的電子傳遞系統(tǒng),在具有線粒體的生物中,呼吸鏈分為生物中,呼吸鏈分為NADH鏈和鏈和FADH2鏈鏈兩種。兩種。4、呼吸鏈的組成:、呼吸鏈的組成:NADH鏈鏈:NADH輔酶輔酶Q還原酶,輔酶還原酶,輔酶Q,輔酶輔酶Q細胞色素細胞色素c還原酶,細胞色素還原酶,細胞色素c,細胞色素氧化酶。細胞色素氧化酶。FADH2鏈鏈:FADH2輔酶輔酶Q還原酶,輔酶還原酶,輔酶Q,輔酶輔酶Q細胞色素細胞色素c還原酶,細胞色素還原酶,細胞色素c,細胞色素氧化酶。細胞色素氧化酶。5、底物水平磷酸化底物水平磷酸化:
33、在代謝過程中,由于底:在代謝過程中,由于底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生的高能磷酸物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給鍵轉(zhuǎn)移給ADP,產(chǎn)生,產(chǎn)生ATP或或GTP的反應(yīng)。的反應(yīng)。6、氧化磷酸化氧化磷酸化:電子在呼吸鏈傳遞過程中釋:電子在呼吸鏈傳遞過程中釋放的能量,在放的能量,在ATP合成酶催化下,促使合成酶催化下,促使ADP生成生成ATP,這是氧化與磷酸化相偶聯(lián),這是氧化與磷酸化相偶聯(lián)的反應(yīng),稱為氧化磷酸化,是生物合成的反應(yīng),稱為氧化磷酸化,是生物合成ATP的主要方式。的主要方式。7、氧化作用和磷酸化作用相偶聯(lián)的部位、氧化作用和磷酸化作用相偶聯(lián)的部位NADFMNCoQbc1aa3O2cFAD
34、NADHaa3Cytc1CytbCoQFMNHO2ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATP代代謝謝物物2H8、呼吸抑制劑阻斷呼吸鏈的部位:、呼吸抑制劑阻斷呼吸鏈的部位:NADHNADH-Q還原酶還原酶QH2C1C細胞色細胞色素氧化素氧化酶酶魚藤酮魚藤酮安密陀安密陀殺粉蝶菌素殺粉蝶菌素抗霉素抗霉素A氰化物氰化物疊氮化合物疊氮化合物CO 9 9、解偶聯(lián)劑解偶聯(lián)劑:2 2,4-4-二硝基苯酚二硝基苯酚 1010、氧化磷酸化抑制劑氧化磷酸化抑制劑:寡霉素:寡霉素 1111、離子載體抑制劑離子載體抑制劑:纈氨霉素:纈氨霉素 1212、磷氧比(磷氧比(P/OP/O比)比):指每消耗一:指每消
35、耗一分子分子O O2 2產(chǎn)生的產(chǎn)生的ATPATP分子數(shù)。從分子數(shù)。從NADHNADH到到O O2 2,P/OP/O比是比是3 3;從;從FADHFADH2 2到到O O2 2,P/OP/O比是比是2 2。n計算當一對電子從計算當一對電子從NADH轉(zhuǎn)移到細胞色素轉(zhuǎn)移到細胞色素C的反應(yīng)中,標準自由能的變化。的反應(yīng)中,標準自由能的變化。 (pH=7.0,250C,NAD/NADH+H+ E0,=-0.32V, Cyt C Fe3+/Fe2+ E0,=+0.235V ) 答案:答案:G0nFE 223.062【0.235(0.32)】)】25.6 Kcal/mol第七章第七章 脂類代謝脂類代謝脂類代謝
36、脂類代謝分解代謝分解代謝合成代謝合成代謝脂肪分解脂肪分解磷脂分解磷脂分解酮體代謝酮體代謝脂肪的合成脂肪的合成磷脂的合成磷脂的合成膽固醇的合成膽固醇的合成n-氧化氧化:脂肪酸氧化從羧基端的:脂肪酸氧化從羧基端的位碳位碳原子開始,每次分解出一個原子開始,每次分解出一個2 2碳片斷,生碳片斷,生成一個乙酰成一個乙酰CoACoA的過程,是脂肪酸氧化的的過程,是脂肪酸氧化的主要方式。主要方式。1、脂肪酸的氧化分解、脂肪酸的氧化分解氧化氧化1 1)脂肪酸的活化)脂肪酸的活化 部位:細胞質(zhì);酶:脂酰輔酶部位:細胞質(zhì);酶:脂酰輔酶A A合成酶合成酶 需要消耗需要消耗1 1個個ATPATP,2 2個高能磷酸鍵。
37、不可個高能磷酸鍵。不可逆反應(yīng)。逆反應(yīng)。2)長鏈脂肪酸的轉(zhuǎn)運:脂酰肉堿轉(zhuǎn)運機制)長鏈脂肪酸的轉(zhuǎn)運:脂酰肉堿轉(zhuǎn)運機制線粒體外膜線粒體外膜線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶脂酰肉堿轉(zhuǎn)移酶脂酰脂酰CoACoA脂酰脂酰CoA CoA 肉堿肉堿輔酶輔酶A A 脂酰肉堿脂酰肉堿脂酰肉堿脂酰肉堿 輔酶輔酶A A脂酰脂酰CoA CoA 肉堿肉堿膜間隙膜間隙基質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)細胞質(zhì)載體載體3)氧化氧化 部位:線粒體部位:線粒體 反應(yīng)過程:脫氫,水化,脫氫,硫解反應(yīng)過程:脫氫,水化,脫氫,硫解 酶酶: :脂酰輔酶脂酰輔酶A A脫氫酶(脫氫酶(FADFAD輔酶),烯酰輔輔酶),烯酰輔酶酶A A
38、水合酶,水合酶,3 3羥脂酰輔酶羥脂酰輔酶A A脫氫酶脫氫酶(NAD+(NAD+輔酶輔酶) ),硫解酶,硫解酶 能量產(chǎn)生:乙酰輔酶能量產(chǎn)生:乙酰輔酶A A進入進入TCATCA循環(huán),循環(huán),NADHNADH和和FADH2FADH2進入呼吸鏈。進入呼吸鏈。 -氧化過程氧化過程 4 4步反應(yīng):脫氫,加水,脫氫,硫解步反應(yīng):脫氫,加水,脫氫,硫解CH3-(CH2)12-CH2-CH2-COSCoA脂酰輔酶脂酰輔酶A A脫氫酶脫氫酶FADFADH2CH3-(CH2)12-C=C-COSCoAHH脂酰輔酶脂酰輔酶A A2 2-tris-tris-烯酰輔酶烯酰輔酶A A烯酰輔酶烯酰輔酶A A水合酶水合酶H2O
39、CH3-(CH2)12-CH-CH2-COSCoAOH3-3-羥脂酰輔酶羥脂酰輔酶A ACH3-(CH2)12-C-CH2-COSCoAO3 3羥脂酰脫氫酶羥脂酰脫氫酶NADH+H+硫解酶硫解酶CH3-(CH2)10CH2-COSCoACH3-COCoA2、磷脂酶、磷脂酶A1,磷脂酶,磷脂酶A2,磷脂酶,磷脂酶C,磷脂,磷脂酶酶D的作用位點。的作用位點。CH2-O-C-R1OR2-C-O-CH2OCH2-O-P-O-XOOH3、酮體產(chǎn)生、酮體產(chǎn)生 酮體:是一類小分子有機物,脂肪酸分解酮體:是一類小分子有機物,脂肪酸分解代謝產(chǎn)生的特有中間產(chǎn)物,包括代謝產(chǎn)生的特有中間產(chǎn)物,包括乙酰乙酸,乙酰乙酸,
40、 羥丁酸,丙酮。羥丁酸,丙酮。 產(chǎn)所:肝臟線粒體產(chǎn)所:肝臟線粒體 原料:乙酰輔酶原料:乙酰輔酶A 關(guān)鍵酶:關(guān)鍵酶:羥羥甲基戊二酸單酰輔酶甲基戊二酸單酰輔酶A合成酶合成酶4、酮體的利用:、酮體的利用:解酮作用(解酮作用(ketolysis) 由于肝內(nèi)由于肝內(nèi)缺乏缺乏分解酮體所需要的分解酮體所需要的硫激酶硫激酶,酮體的分解須在酮體的分解須在肝外組織肝外組織中進行(轉(zhuǎn)硫酶中進行(轉(zhuǎn)硫酶的作用相當于硫激酶),最終轉(zhuǎn)變成乙酰的作用相當于硫激酶),最終轉(zhuǎn)變成乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)途徑氧化供能。進入三羧酸循環(huán)途徑氧化供能。5、脂肪酸的合成、脂肪酸的合成 分為從頭合成途徑和延長途徑分為從頭合成途徑和延長途徑
41、從頭合成途徑的產(chǎn)所:細胞質(zhì)從頭合成途徑的產(chǎn)所:細胞質(zhì)原料:乙酰輔酶原料:乙酰輔酶A乙酰輔酶乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)運:檸檬酸丙酮酸循環(huán)的轉(zhuǎn)運:檸檬酸丙酮酸循環(huán)?;d體蛋白(?;d體蛋白(ACP)的作用:脂肪酸合成)的作用:脂肪酸合成酶系中的酰基載體。酶系中的?;d體。合成氫源:合成氫源:NADPH+H+6、脂肪酸合成與分解代謝的區(qū)別、脂肪酸合成與分解代謝的區(qū)別區(qū)別點區(qū)別點脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸分解脂肪酸分解發(fā)生場所發(fā)生場所 細胞質(zhì)細胞質(zhì) 線粒體線粒體載體載體 ACP CoASH轉(zhuǎn)運機制轉(zhuǎn)運機制 檸檬酸檸檬酸-丙酮酸循環(huán)丙酮酸循環(huán) 肉堿載體系統(tǒng)肉堿載體系統(tǒng) 二碳片斷二碳片斷 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA
42、 乙酰乙酰CoA反應(yīng)方向反應(yīng)方向 最后合成羧基端最后合成羧基端 最先分解羧基端最先分解羧基端羥脂基中間體羥脂基中間體 D-型型 L-型型氫受體氫受體 NADPH FAD, NAD+ 酶酶 7個酶個酶 4個酶個酶能量變化能量變化 吸收能量吸收能量 釋放能量釋放能量丙酮酸氧化脫丙酮酸氧化脫羧羧氧化氧化酮體分解酮體分解乙酰輔酶乙酰輔酶ATCA循環(huán)循環(huán)脂酸合成脂酸合成生成酮體生成酮體膽固醇合成膽固醇合成第八章第八章 氨基酸的代謝氨基酸的代謝氨基酸的代謝氨基酸的代謝分解代謝分解代謝合成代謝合成代謝共同代謝途徑共同代謝途徑碳骨架代謝碳骨架代謝1、氮的平衡:氮的總平衡;氮的正平衡;氮、氮的平衡:氮的總平衡;
43、氮的正平衡;氮的負平衡的負平衡2、必需氨基酸:、必需氨基酸:8種,纈氨酸,亮氨酸,異種,纈氨酸,亮氨酸,異亮氨酸,蘇氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,蘇氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,色氨酸,賴氨酸色氨酸,賴氨酸3、氨基酸共同代謝途徑、氨基酸共同代謝途徑脫氨基作用:轉(zhuǎn)氨,脫氨,聯(lián)合脫氨脫氨基作用:轉(zhuǎn)氨,脫氨,聯(lián)合脫氨轉(zhuǎn)氨作用的酶:轉(zhuǎn)氨酶(輔酶是磷酸吡哆醛,轉(zhuǎn)氨作用的酶:轉(zhuǎn)氨酶(輔酶是磷酸吡哆醛,維生素維生素B6的衍生物)的衍生物)轉(zhuǎn)氨作用的機制:乒乓機制轉(zhuǎn)氨作用的機制:乒乓機制轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用n轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)催化,催化,將將 -氨基酸氨基酸的氨基
44、轉(zhuǎn)移到的氨基轉(zhuǎn)移到 -酮酸酮酸酮基的位酮基的位置上,生成相應(yīng)的置上,生成相應(yīng)的 -氨基酸氨基酸,而原來的,而原來的 -氨基酸氨基酸則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的 -酮酸酮酸。 R-CH-COOH R”-C-COOH R-C-COOH R”-CH-COOH 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH2OONH2轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛,維生素轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛,維生素B6的衍生物的衍生物脫氨基作用的酶:脫氨基作用的酶:L氨基酸氧化酶,谷氨酸氨基酸氧化酶,谷氨酸脫氫酶(輔酶脫氫酶(輔酶NAD+ NADP+)R-CH-COOHNH2 2H R-C-COOH + NH3 OH2OR-C-COOHNH 酶酶聯(lián)合脫氨基作用:以
45、聯(lián)合脫氨基作用:以谷氨酸谷氨酸為為中心中心的聯(lián)合脫的聯(lián)合脫氨基作用,氨基作用,天冬氨酸天冬氨酸的聯(lián)合脫氨基作用的聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用:氨基酸與:氨基酸與-酮戊二酸經(jīng)轉(zhuǎn)酮戊二酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成氨作用生成-酮酸和谷氨酸,后者經(jīng)酮酸和谷氨酸,后者經(jīng)L-L-谷谷氨酸脫氫酶作用生成游離氨和氨酸脫氫酶作用生成游離氨和-酮戊二酸酮戊二酸的過程。是轉(zhuǎn)氨基作用和的過程。是轉(zhuǎn)氨基作用和L-L-谷氨酸氧化脫谷氨酸氧化脫氨基作用聯(lián)合反應(yīng)。氨基作用聯(lián)合反應(yīng)。轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶NH3 + NADH + H+H2O + NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨
46、酸以谷氨酸為中心的聯(lián)合脫氨基作用以谷氨酸為中心的聯(lián)合脫氨基作用天冬氨酸的聯(lián)合脫氨基作用天冬氨酸的聯(lián)合脫氨基作用COOHCH2H2NCHCOOH+天冬氨酸(天冬氨酸(Asp)OHNNNNR-5-P次黃嘌呤核苷酸(次黃嘌呤核苷酸(IMP)NNNNR-5-PCOOHCH2 HNCHCOOH腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸H2O裂合酶裂合酶NH2NNNNR-5-P+COOHCH2 CHCOOH延胡索酸延胡索酸腺苷酸(腺苷酸(AMP)H2ONH3骨骼肌中氨基轉(zhuǎn)運:葡萄糖丙氨酸循環(huán)骨骼肌中氨基轉(zhuǎn)運:葡萄糖丙氨酸循環(huán)氨基的去路氨基的去路尿素循環(huán)尿素循環(huán) 產(chǎn)所:線粒體和細胞質(zhì)產(chǎn)所:線粒體和細胞質(zhì) 限速酶:精氨酸代
47、琥珀酸合成酶限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶n尿素循環(huán):尿素循環(huán):是路生動物排氨的主要途徑,是路生動物排氨的主要途徑,氨基酸氧化時產(chǎn)生的氨,在肝臟細胞線粒氨基酸氧化時產(chǎn)生的氨,在肝臟細胞線粒體和胞質(zhì)中,經(jīng)過谷氨酸,瓜氨酸,精胺體和胞質(zhì)中,經(jīng)過谷氨酸,瓜氨酸,精胺琥珀酸,精氨酸,鳥氨酸循環(huán),生成尿素琥珀酸,精氨酸,鳥氨酸循環(huán),生成尿素的過程。的過程。胞液胞液線粒體線粒體2ATP+CO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 2ADP+Pi瓜氨酸瓜氨酸精氨酸代精氨酸代琥珀酸琥珀酸ATP+AspAMP+PPiNH3 草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸 鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸Pi延胡索酸延胡索酸精氨酸精氨酸
48、尿素尿素鳥氨酸鳥氨酸H2O尿素合成的鳥氨酸循環(huán)尿素合成的鳥氨酸循環(huán)氨基的脫羧反應(yīng):產(chǎn)物是一級胺,大部分一級胺有氨基的脫羧反應(yīng):產(chǎn)物是一級胺,大部分一級胺有毒,少數(shù)作為生物活性物質(zhì)。毒,少數(shù)作為生物活性物質(zhì)。-氨基丁酸:抑制性神經(jīng)遞質(zhì)氨基丁酸:抑制性神經(jīng)遞質(zhì)組胺組胺:強烈的血管舒張劑,能增加毛細血管的通透:強烈的血管舒張劑,能增加毛細血管的通透性。性。5-羥色胺:羥色胺:腦內(nèi)腦內(nèi)5-羥色胺可作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。羥色胺可作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。在外周組織,在外周組織,5-羥色胺有收縮血管的作用羥色胺有收縮血管的作用第九章第九章 核酸代謝核酸代謝核酸代謝核酸代謝核酸降解核酸降解核酸合成核酸合成核苷酸的合
49、成核苷酸的合成DNA的合成的合成RNA的合成的合成1、核酸的降解:蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸、核酸的降解:蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶的作用位點二酯酶的作用位點PPPPPP 53牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶腺苷酸腺苷酸腺苷酸脫氨酶腺苷酸脫氨酶次黃苷酸次黃苷酸次黃苷次黃苷核苷酸酶核苷酸酶Pi戊糖戊糖1磷酸磷酸次黃嘌呤次黃嘌呤核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核苷核苷核苷脫氨酶腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氨酶腺嘌呤脫氨酶黃嘌呤黃嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤尿酸尿酸尿囊素尿囊素尿囊酸尿囊酸尿素乙醛酸尿素乙醛酸人,猿,鳥人,猿,鳥其他哺乳類其他哺乳類硬骨魚硬骨魚兩棲類,魚兩棲類,魚嘌呤的降解產(chǎn)物嘌呤的降
50、解產(chǎn)物胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸-脲基異丁酸脲基異丁酸-氨基異丁酸氨基異丁酸H2O丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoATCA肝肝尿素尿素甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATCA糖異生糖異生胸腺嘧啶胸腺嘧啶嘧啶降解產(chǎn)物嘧啶降解產(chǎn)物2、核苷酸的合成:從頭合成途徑和補救途徑、核苷酸的合成:從頭合成途徑和補救途徑從頭途徑中元素來源從頭途徑中元素來源9 98 87 76 65 54 43 32 21 1N N5 5, ,N N1 10 0 C CH H F FH H4 4N N1 10 0C CH HO O F FH
51、H4 4N NC CN NC CC CC CN NC CN NC CO O2 2甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺(酰胺基)(酰胺基)CCCCNN氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸谷胺酰胺谷胺酰胺二氧化碳二氧化碳天冬氨酸天冬氨酸3、DNA的生物合成的生物合成半保留復(fù)制半保留復(fù)制:即新的雙鏈:即新的雙鏈DNA中,一股鏈來中,一股鏈來自模板,一股鏈為新合成的。自模板,一股鏈為新合成的。復(fù)制子復(fù)制子:基因組能獨立進行復(fù)制的單位:基因組能獨立進行復(fù)制的單位 半不連續(xù)復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制:DNA雙鏈在進行復(fù)制時,一雙鏈在進行復(fù)制時,一條模板鏈條模板鏈35方向,復(fù)制鏈以方向,復(fù)制鏈以5 3方向方向連續(xù)合成,另一條
52、模板鏈連續(xù)合成,另一條模板鏈3 5方向,復(fù)方向,復(fù)制鏈以制鏈以5 3方向合成許多方向合成許多DNA片斷,最片斷,最后連成完整的鏈。后連成完整的鏈。岡崎片斷:岡崎用電子顯微鏡看到了岡崎片斷:岡崎用電子顯微鏡看到了DNA復(fù)復(fù)制過程中出現(xiàn)一些不連續(xù)片段,這些不連制過程中出現(xiàn)一些不連續(xù)片段,這些不連續(xù)片段只存在與續(xù)片段只存在與DNA復(fù)制叉上其中的一股。復(fù)制叉上其中的一股。后來就把這些不連續(xù)的片段稱為后來就把這些不連續(xù)的片段稱為岡崎片段。岡崎片段。DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶不同種類亞基數(shù)目不同種類亞基數(shù)目1710相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量103 00088 000900 000
53、 5 3 核酸聚合酶核酸聚合酶活性活性+3 5 核酸外切酶核酸外切酶活性活性+5 3 核酸外切酶核酸外切酶活性活性+-聚合速度(核苷酸聚合速度(核苷酸/分)分)1 0001200240015 00060 000持續(xù)合成能力持續(xù)合成能力32001500500 000分子數(shù)分子數(shù)/細胞細胞4001001020功能功能切除引物,修復(fù)切除引物,修復(fù)修復(fù)修復(fù)復(fù)制復(fù)制大腸桿菌大腸桿菌DNA聚合酶的種類聚合酶的種類DNA連接酶(連接酶(ligase)原核原核生物以生物以NAD+為能量供體,為為能量供體,為DNA連接酶提供能量。連接酶提供能量。真核真核生物以生物以ATP為能量供體,為為能量供體,為DNA連接酶
54、提供能量連接酶提供能量拓撲異構(gòu)酶拓撲異構(gòu)酶:是一類可改變:是一類可改變DNA拓撲性質(zhì)拓撲性質(zhì) 的酶。的酶。解旋酶解旋酶 通過通過ATP水解提供能量,使堿基對分開水解提供能量,使堿基對分開 大部分的解旋酶方向是沿著大部分的解旋酶方向是沿著5 3方向方向單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白 和和 引發(fā)酶引發(fā)酶 DNA聚合酶聚合酶 1)以四種)以四種dNTP為底物為底物 2)以)以DNA為模板,并且需要一段引為模板,并且需要一段引物,引物是一段與模板互補的核酸(物,引物是一段與模板互補的核酸(DNA或或RNA)片斷,有)片斷,有3OH。 3)合成方向是)合成方向是5 3 4)合成的)合成的DNA分子性質(zhì)與親代分
55、子性質(zhì)與親代DNA相同。相同。復(fù)制過程分為:起始,延伸,終止三個階段復(fù)制過程分為:起始,延伸,終止三個階段增加負超螺旋增加負超螺旋打開雙螺旋打開雙螺旋單鏈結(jié)合蛋單鏈結(jié)合蛋白白DnaA拓撲異構(gòu)酶拓撲異構(gòu)酶DNA 的起始過程的起始過程形成引物形成引物Dna B復(fù)制的延伸復(fù)制的延伸同時進行前導(dǎo)鏈和滯后鏈的合成同時進行前導(dǎo)鏈和滯后鏈的合成共同途徑共同途徑前導(dǎo)鏈的合成前導(dǎo)鏈的合成滯后鏈的合成滯后鏈的合成3、復(fù)制的終止、復(fù)制的終止50 ori ter0 ter為終止區(qū),有為終止區(qū),有6個終止個終止位點,每個終止位點有位點,每個終止位點有22bp,可與終止蛋白結(jié)合,阻止復(fù)可與終止蛋白結(jié)合,阻止復(fù)制叉的移動。
56、制叉的移動。原核生物和真核生物原核生物和真核生物DNA復(fù)制的區(qū)別復(fù)制的區(qū)別原核生物原核生物真核生物真核生物復(fù)雜程度復(fù)雜程度簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜復(fù)制起點復(fù)制起點1個個多個多個單個復(fù)制叉速度單個復(fù)制叉速度 快快慢慢連續(xù)進行連續(xù)進行DNA復(fù)制復(fù)制是是否否酶酶聚合酶聚合酶解旋酶,拓撲酶連解旋酶,拓撲酶連接酶,接酶,SSBSSB聚合酶聚合酶,SSBSSB岡崎片段長度岡崎片段長度較長較長較短較短端粒復(fù)制端粒復(fù)制無無有有 2、堿基對的置換(點突變):、堿基對的置換(點突變):DNA錯配錯配堿基堿基在復(fù)制后被在復(fù)制后被固定固定下來,由原來的一個堿下來,由原來的一個堿基對被另一個堿基對所取代基對被另一個堿基對所取代
57、點突變點突變轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換:兩種嘧啶或嘌呤之間的互換:兩種嘧啶或嘌呤之間的互換顛換顛換:嘧啶和嘌呤交換,或是嘌呤:嘧啶和嘌呤交換,或是嘌呤和嘧啶交換和嘧啶交換點突變點突變的結(jié)果的結(jié)果錯義突變錯義突變:三聯(lián)體密碼子改變:三聯(lián)體密碼子改變蛋蛋白質(zhì)中某種氨基酸的改變。白質(zhì)中某種氨基酸的改變。無義突變無義突變:氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密:氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密碼子碼子蛋白質(zhì)合成停止蛋白質(zhì)合成停止 3、移碼突變移碼突變:由于一個或多個:由于一個或多個非三整倍數(shù)的核苷酸對插入或缺失,非三整倍數(shù)的核苷酸對插入或缺失,而使編碼區(qū)該位點后的三聯(lián)體密碼而使編碼區(qū)該位點后的三聯(lián)體密碼子改變,導(dǎo)致蛋白質(zhì)翻譯錯誤。子改變,導(dǎo)致蛋白質(zhì)翻譯
58、錯誤。DNA的損傷修復(fù)的損傷修復(fù)DNA的修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)系統(tǒng)直接修復(fù)直接修復(fù)切除修復(fù)切除修復(fù)錯配修復(fù)錯配修復(fù)重組修復(fù)重組修復(fù)SOS修復(fù)與易錯修復(fù)修復(fù)與易錯修復(fù)5、DNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的RNA聚合聚合 RNA聚合酶活性特點:聚合酶活性特點: 1)底物:)底物:4種種NTP 2)模板:)模板:DNA雙鏈中的一條鏈雙鏈中的一條鏈 3)合成方向:)合成方向:5 3 4)合成)合成RNA鏈第一個核苷酸鏈第一個核苷酸5有有3個磷個磷酸基酸基 5)引物:)引物:無無 6)外切酶作用:)外切酶作用:無無 表表1:E.coli RNA聚合酶各亞基的大小與功能聚合酶各亞基的大小與功能:亞基亞基亞基亞基數(shù)數(shù)分子分子量量基因基因功能功能1160rpoC與模板與模板DNA結(jié)合結(jié)合1150rpoB與核苷酸結(jié)合,起始和催與核苷酸結(jié)合,起始和催化部位?;课?。170rpoD起始識別因子起始識別因子237rpoA與與DNA上啟動子結(jié)合上啟動子結(jié)合19-不詳不詳模板鏈模板鏈:用于轉(zhuǎn)錄的:用于轉(zhuǎn)錄的DNADNA鏈。鏈。編碼鏈編碼鏈:與模板鏈相對應(yīng)的:與模板鏈相對應(yīng)的DNADNA鏈。鏈。例題:是非題例題:是非題:DNA:DNA復(fù)制時,前導(dǎo)鏈只需
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