《生物化学笔记》习题答案 魏保生 第1版.pdf 43页

'《生物化学笔记》习题答案魏保生第一章蛋白质的结构与功能（一）1.蛋白质的二级结构：指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。蛋白质二级结构包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。维持蛋白质二级结构的化学键是氢键。2.β-折叠(βpleatedsheet)：是蛋白质二级结构的一种，其主要特征是：①多肽链充分伸展，每个肽单元以C-α为旋转点，依次折叠成锯齿结构；②氨基酸侧链交替地位于锯齿状结构的上、下方；③两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列，通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键，从而稳固β-折叠结构；④肽链有顺式平3.参见本章笔记。4.蛋白质一级结构：蛋白质分子中氨基酸的排列顺序称蛋白质的一级结构。一级结构的主要化学键是肽键，有的还包含二硫键。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。5.生物活性肽：具有生物学活性的寡6.肽单元(peptideunit)：参与肽键的6个原子——C-α1，C，O，N，H，C-α2。位于同一平面，C-α1C-α2(trans)构型，此同一平面上的67.盐析：指将硫酸铵、硫酸钠等无机盐类加入蛋白质溶液，破坏蛋白质在溶液中的稳定性因素而沉淀，各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH均不同。8.氨基酸的等电点：在某一pH值的溶液中，氨基酸解离成阴／阳离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH值称该氨基酸的等电点。9.glutathine：即谷胱甘肽，是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽，分子中半胱氨酸的巯基是其主要功能基因，具有还原性和嗜核特性，故谷胱甘肽可保护机体免遭氧化剂和毒物的损害。10.蛋白质变性：在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称蛋白质的变性。11.参见本章笔记12.肽平面：参与肽键形成的6个原子(C-α1，C，O，N，H，C-α2)位于同一平面，C-α1和C-α2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成肽平面，即肽单元(peptideunit)13.14.结构域：蛋白质结构中二级结构与三级结构之间的一个层次。在较大的蛋白质分子中，由于多肽链相邻时超二级结构紧密联系，形成二个或多个在空间上可以明显区别的局部区域，这种局部区域称为结构域。结构域与分子整体以共价键相连，一般难以分离，这是它与蛋白质亚基结构的区别，一般每个结构域由100~200个氨基酸组成，各有独特的空间构象，承担不同的生物学功能。例如，免疫球蛋白有12个结构域，补体结合部15.Edman降解法：为肽链氨基酸测序的方法。肽段先与异硫氰酸苯酯反应，异硫氰酸苯酯只与肽段的氨基末端的氨基酸的游离α氨基作用，再用冷稀酸处理，氨基末端残基从肽链上脱落下来，成为异硫氰酸苯酯的衍生物，用层析的方法可鉴定为何种氨基酸的衍生物。残留的肽链可继续与异硫氰酸苯酯作用，逐个鉴定出氨基酸的排列顺序。16.蛋白质四级结构：由两条或两条以上多肽链组成的蛋白质，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种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和相互作用，称为蛋白质的四级结构。（二）1.（1）α-螺旋；（2）β-折叠；（3）α-转角；（4）无规2.（1）溶解度降低；（2）黏度增加；（3）结合能力消失（43. 4.（1）增加；（25.（1）茚三酮法；（2）Edman6.（1）丝氨酸；（2）苏氨酸；（37.8.（1）带电性质；（2）溶解度；（3）分子大小；（4）吸附力(亲和力)9.（1）α-螺旋；(2)β-折叠；(3)β-转角；（4）氢键10.（1）一级结构；（211.（1）280；（2）26012.（1）一级；（213.5.6614.（1）色氨酸；（2）酪氨酸；（3（三）1.E2.E3.D4.A5.C6.C7.B8.C9.C10.C11.D12.B13.B14.D15.D16.E17.C18.A19.B20.C21.B22.D23.E24.C25.C26.C27.E28.C29.C30AX型题1.ABCD2.BD3.AB4.AD5.BD（四）问答题1.分离纯化蛋白质的方法有多种，应利用蛋白质物理、化学性质的差异，选择合适的方法，将其分离纯化。如本题中可利用清蛋白相对分子质量与其他蛋白不同的性质，采用凝胶过滤层析的方法，也可利用蛋白质沉淀的性质，采用盐析的方法，或利用其两性游离及等电点、分子大小等与其他蛋白的差异采用电泳的方法等。①凝胶过滤层析：层析柱内填充带有网孔的凝胶颗粒，根据清蛋白相对分子质量，选用合适大小网孔的凝胶，将血液加于柱顶端，以其所含的清蛋白球蛋白为例，清蛋白分子小进入凝胶孔内，球蛋白相对分子质量大于网孔的分离上限，不进入孔内而直接流出，清蛋白因在孔内被滞留随后流出，从而清蛋白与球蛋白得以分离，而血液中含有的其他杂蛋白同理因其与清蛋白的分子大小的差异，可以与清蛋白分离，最终得到纯化的清蛋白。②盐析：硫酸铵等中性盐因能破坏蛋白质在溶液中稳定存在的两大因素，故能使蛋白质发生沉淀，不同蛋白质分子颗粒大小不同，亲水程度不同，盐析所需要的盐浓度也不同，从而使蛋白质得以分离。如用硫酸铵分离纯化清蛋白，在半饱和的硫酸铵溶液中，球蛋白即可从血清中沉淀析出而除掉，再加硫酸铵溶液至饱和，则清蛋白沉淀析出，从而清蛋白可以分离出来，再用透析，除去清蛋白中所含的硫酸铵，清蛋白即可被纯化。蛋白质的泳动速度取决于所列的所有情况。2.①多肽与DNFB反应再酶解产生一个游离的DNFB-Ala，说明此肽的N末端氨基酸残基是Ala。②胰蛋白酶水解Lys、Arg羧基侧的肽键，题中多肽无Arg。且被此酶水解成一个三肽和一个四肽，说明第3位氨基酸残基是Lys。③糜蛋白酶水解羧基侧的肽键，此多肽中只存在Phe，且被此酶水解成一个六肽和一个游离氨基酸，说明其第6位氨基酸残基是Phe。④此多肽一共有7个氨基酸残基组成5个Ala，1个Lys，1个Phe，所以剩余的2、4、5、7位全是Ala。故此多肽一级结构为(从N端到C端)：Ala—Ala—Lys—Ala—Ala—Phe—Ala，酪氨酸可以由苯丙氨酸羟化而来；丝氨酸可以有33.肌红蛋白(Mb)氧解离曲线为直角双曲线，而血红蛋白(Hb)的为S状曲线。Mb易与O2结合，而Hb与O2的结合在O2分压较低时较难，这是因为：Mb是只有一个三级结构的单链蛋白质，而Hb分子是由4个亚基组成的四级结构，当Hb中第一个亚基与O2结合以后，促进第二、第三个亚基与O2结合，当前三个亚基与O2结合后，又促进第四个亚基与O2结合，之所以会有这种正协同效应的发生，又是因为Hb分子具有变构效应，当O2与第一个亚基结合后，使Hb分子结构发生变化，由紧张态变为松弛态，亚基间结合松弛，促进第二个亚基与O2结合，依此可影响第三、四个亚基与O2的结合，故其每个亚基与O2结合的平衡常数不相同，反映在氧解离曲线上即为S形曲线。4.由甘氨酸参加合成的物质有谷胱甘肽GSH、嘌呤核苷酸、磷酸肌酸、初级结合胆汁酸。(1)谷胱甘肽(GSH)：①解毒功能。SH基团的嗜核性，能与外源的嗜电子毒物(如致癌剂和药物)等结合，从而避免这些毒物和DNA、RNA及蛋白质结合，以保护机体免遭毒物损害。②GSH是细胞内重要还原剂，它保 护蛋白质分子中的SH基团免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态。③GSH上的氢在谷胱甘肽过氧化物酶的催化下，能还原细胞内产生的H2O2，使其变成H2O，同时GSH成为氧化型即GSSG，后者又在谷胱甘肽还原酶催化下，再生成GSH。因此，GSH(2)嘌呤核苷酸：以甘氨酸为原料生成的嘌呤核苷酸，除了是进一步合成核酸的原料外，还可转变为ATP、GTP等多种在体内物质代谢中起重要作(3)磷酸肌酸：磷酸肌酸以甘氨酸为骨架生成，可把ATP分子中的高能磷酸基团贮存在磷酸肌酸分子中，所以(4)初级结合胆汁酸：人体合成的初级游离胆汁酸可与甘氨酸结合生成初级结合胆汁酸，如甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸，它们在随胆汁排入小肠后，有促进脂类消化和吸收的作用。5.琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖为中泳支持物的电泳技术，其特点是：①操作简单，电泳速度快；②凝胶结构均匀，含水量大，样品扩散度较自由电泳小，对样品吸附极微，因此电泳分辨率高，重复性好；③琼脂糖透明无紫外吸收，电泳过程和结果可直接用紫外灯观察；④电泳后样品易洗脱，便于定量测定；⑤其分离主要靠的聚丙烯酰胺凝胶是具有三维网状结构的凝胶，以此为支持物的电泳技术有下列特点：①凝胶一定浓度时机械性能好；②化学性能稳定；③几乎无电渗作用；④样品不易扩散，灵敏度高；⑤分辨率高，尤其在不连续凝胶中，较琼脂糖电泳有更高的分辨率；⑥其可分连续系统和不连续系统，前者主要靠分子筛和电荷效应，后者主要靠分子筛、电荷效应，还有限缩效应，分离效果更好。6.二者依据的原理不同，SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳是根据相对分子质量或分子大小不同的蛋白质通过一定孔径分离胶时受阻滞的程度不同而表现出不同的迁移率对蛋白质进行分离。颗粒小，通过凝胶孔时受到的阻力小，则移动较快；颗粒大、形状不规则的样品分子，通过凝胶的阻力较大，移动慢。凝胶过滤中分子不受电场的作用，样品随洗脱液的流动而移动，相对分子质量小的物质，在不定向扩散中可以进入到凝胶孔内，然后再扩散出来，故流程长，通过柱子的速度慢，后流出层析柱；相对分子质量大的物质，由于不能进入到凝胶孔内部，7.①蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持。在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象，获得一定功能。以核糖核酸酶为例说明。加入尿素(破坏氢键)和β-巯基乙醇(破坏二硫键)，导致此酶的二、三级结构遭到破坏，酶活性丧失，但肽键不受影响，所以一级结构不变，采用透析去除尿素和β-巯基乙醇后，仍能恢复正常的构象和功能。证明空间构象遭到破坏的核糖核酸酶，只要其一级结构未被破坏，松散的多肽链可循其特定的氨基酸顺序，卷曲折叠成天然的空间构象，酶活性又逐渐恢复至原来水平。②一级结构相似的蛋白质，其基本构象及功能也相似，例如，不同种属的生物体分出来的同一功能的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且在系统发生上进化位置相距愈近的差异愈小。③在蛋白质的一级结构中，参与功能活性部位的残基或处于特定构象关键部位的残基，如果发生突变，那么该蛋白质的功能也会受到明显的影响。如镰刀型红细胞贫血发生的原因是血红蛋白的一级结构发生了差错，血红蛋白β-亚基的第6位氨基酸应该是8.由一个氨基酸的氨基与另一氨基酸的羧基脱水缩合而生成的酰胺键称肽键，它具有一定的双键性质，不能自由旋转。蛋白质分子中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构，一级结构的主要化学键为肽键，有些还有二硫键。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。9.蛋白质分离纯化的方法中与等电点有关的有：盐析、等电点沉淀法、低温有机溶剂沉淀法、电泳、离子交换（1（2）等电点沉淀法：蛋白质在等电点状态时颗粒之间的静电斥力最小，因而溶解度也最小。各种蛋白质的等电点有差别，可利用调节溶液的pH（3）低温有机溶剂沉淀法：加入可与水混溶的有机溶剂如乙醇和丙酮，可降低蛋白质的溶解度使之沉淀。这是因为它降低了溶液的介电常数和破坏了蛋白质的胶体性，因有机溶剂可使蛋白质变性，此方法应在低温下进（4）电泳方法：根据蛋白质在一定的pH溶液中可带有电荷，成为带电颗粒，在电场中向相反的电极方向泳动，进行蛋白质的分离。由于蛋白质的质量和电荷量不同，其在电场中的泳动速率也不同，从而将蛋白质分离 （5）离子交换层析：蛋白质是两性电解质，在一定的pH溶液中可解离成带电荷的胶体颗粒，可与层析柱内的离子交换树脂颗粒表面的相反电荷相吸引，然后用盐溶液洗脱，带电量小的蛋白质先被洗脱，随着盐浓度增加，带电量多的也被洗脱，分部收集洗脱蛋白质溶液，达到分离蛋白质的目的。10.不同的蛋白质的相对分子质量、溶解度以及在一定条件下带电的情况不同，可根据这些性质的差别分离纯化蛋白质。可采用各种电泳、层析(凝胶过滤、离子交换、亲和层析等)、超速离心等方法。下面以血清γ球蛋白的分离纯化和鉴定为例说明其原理。先用盐析法做初步分离。向蛋白质溶液中加入大量中性盐，以破坏蛋白质的胶体稳定性(即破坏分子表面的水化膜及中和分子所带电荷)，从而使蛋白质从溶液中沉淀析出的现象称为盐析。不同蛋白质的颗粒大小和亲水程度不同，故盐析所需的盐浓度也不一样。因此，调整盐浓度可使不同的蛋白质沉淀，从而达到分离的目的。血清中的清蛋白在饱和硫酸铵溶液中即可沉淀，而血清球蛋白在半饱和硫酸铵溶液中易沉淀。盐析分离的蛋白质溶液中含有大量无机盐。必须先脱盐，然后才能进一步纯化。脱盐有多种方法，以凝胶层析法为例。凝胶层析法主要根据混合物中分子大小不同，随流动相流经作为固定相的凝胶层析柱时，大分子物质直径大不能进入凝胶颗粒的网孔，而小分子物质可扩散入凝胶颗粒网孔之中，结果小分子物质所流经的路程较大分子为长，从而使混合物中各组分按分子大小不同的顺序流出，即大分子的蛋白质先流出，可得到除去盐的蛋白质溶液。除去无机盐后，可用离子交换层析进行纯化。DEAE纤维素是一种阴离子交换剂，溶液中带阴电荷的离子可与其结合，带阳电荷的离子则否，这样就可以达到分离纯化的目的。蛋白质是两性电解质，在pH6.5时清蛋白、α1、α2、β-球蛋白皆带阴电荷，(清蛋白的等电点为pH4.9，球蛋白等电点均小于pH6.0)均能与带阳电荷的DEAE纤维素结合，而γ-球蛋白带阳电荷(等电点7.3)则不与DEAE纤维素结合，从离子交换柱中流出，因而溶液中留下γ-球蛋白。对分离纯化得到的γ-球蛋白进行鉴定—乙酸纤维素薄膜电泳：带电荷的离子在电场的作用下向着与其自身相反电性方向移动的现象，称为电泳。蛋白质是两性电解质，各种蛋白质有一定的等电点，在大于其等电点的溶液中蛋白质颗粒带负电荷，在电场中向阳极移动，由于各种蛋白质的组织、分子大小与结构不同，它们所带的表面电荷多少也不同，因而在电场中向阳极移动的速度也就不同。经过一定的电泳时间后可形成许多蛋白质区带，每一个区带代表一组迁移率相近似的蛋白质。血清蛋白质的等电点均低于pH7.0，在pH8.6的巴比妥缓冲液中进行电泳向正极移动，可将血清蛋白质分为清蛋白、α１、α2、β、γ-球蛋白等5条区带。电泳时将血清点样于一条乙酸纤维素薄膜，纯化的γ-球蛋白点样于另一条薄膜上。同一电场电泳，看染色后分离纯化的样品区带是否与血清样品中的卜球蛋白的区带在同一位置，若相同说明分离的就是γ-11.蛋白质从溶液中析出的现象称为沉淀。使蛋白质沉淀的方法有盐析法、有机溶剂沉淀蛋白质等。蛋白质的变性是在某些理化因素作用下蛋白质严密的空间构象破坏，导致理化性质、生物学性质改变，蛋白质的一级结构并无改变。需要注意变性与沉淀的区别。沉淀的蛋白质不一定变性。例如，用硫酸铵沉淀蛋白质；反之，变12.参见本章笔记。13.(1)蛋白质分离纯化的方法主要有：盐析、超离心、电泳、离子交换层析、分子筛层析、透析等方法。①盐析是应用中性盐加入蛋白质溶液，破坏蛋白质的水化膜，使蛋白质聚集而沉淀。在不同中性盐浓度有不同的蛋白质沉淀。②超离心方法是利用蛋白质颗粒在离心力作用下可发生沉降的特点，由于蛋白质的密度与形态各不相同，可以应用超离心法将各种不同密度的蛋白质加以分离。③电泳方法是根据蛋白质在一定的pH溶液中可带有电荷，成为带电颗粒，在电场中向相反的电极方向泳动，进行蛋白质的分离。由于蛋白质的质量和电荷量不同，其在电场中的泳动速率也不同，从而将蛋白质分离成泳动速率快慢不等的条带。④离子交换层析：蛋白质是两性电解质，在一定的pH溶液中，可解离成带电荷的胶体颗粒，可与层析柱内离子交换树脂颗粒表面的相反电荷相吸引，然后用盐溶液洗脱，带电量小的蛋白质先被洗脱，随着盐浓度增加，带电量多的也被洗脱，分部收集洗脱蛋白质溶液，达到分离蛋白质的目的。⑤分子筛是根据蛋白质颗粒大小而进行分离的一种方法。层析柱内填充着带有小孔的颗粒，小分子蛋白质进入颗粒，而大分子蛋白质则不能，因此不同相对分子质量蛋白质在层析柱内的滞留时间不同，流出层析柱的先后不同，可将蛋白质按相对分子质量大小而分离。⑥亲和层析法是近年来发展起来的一种分离方法，它是利用蛋白质分子能与其相对应的配体进行特异的非共价键的可逆的结合来分离纯化。所谓配体，就是指能与某些蛋白质进行特异结合的化合物，如酶的作用底物及抑制剂、激素的受体、抗原与抗体等。使用这种方法首先需要制备带有特异配体的亲和层析柱，一般可将配体连接在琼脂糖颗粒上。蛋白质样品溶液通过此种特异的层析柱，与此配体特异结合的蛋白质便被吸附而与其他物质分开。 再用某些试剂将蛋白质与配体重新拆开而分离之，这样便可以获得纯化的酶、激素、抗体等。(2)蛋白质经过分离提纯后，应当做纯度鉴定。常用的方法如下：①电泳法：不同蛋白质往往电泳迁移率不同，如果在不同pH缓冲液和不同支持物中电泳均显示为一条区带则可以认为该蛋白质制品是纯的。但是所谓“电泳纯”只是一个相对的概念，因为在不同支持物上电泳分离的效果不一样，在纸上电泳为一条区带的样本在聚丙烯酰胺凝胶电泳时可能分成数条区带，再结合等电聚焦电泳则更可提高分辨力，很容易检出微量杂蛋白质的混存。使用十二烷基磺酸钠做聚丙烯酰胺凝胶电泳还可测出蛋白质相对分子质量，这也是鉴定蛋白质纯度的一种方法。②免疫学方法：蛋白质往往具有抗原性，若系均一的蛋白质，则做免疫反应时只出现单一的沉淀线(称为免疫纯)，若为混合蛋白质，则可能出现多条沉淀线。检查方法可用琼脂免疫扩散或免疫电泳法。③超离心法：在强大的离心力场作用下使蛋白质的沉降速度大于扩散速度，则蛋白质沉降。当为均一的分子时，蛋白质的沉降速度一致，在溶剂中形成一条明显的分界线，光学系统记录为单峰曲线，若为两种相对分子质量不同的蛋白质混合时，则形成两个分界线。④分光光度法：此方法用来检查蛋白质制品中有无核酸混存，因为蛋白质的最大吸收峰在280nm，而核酸为260nm，若两者均值为1.75表示为纯蛋白质。⑤化学分析法：有时也应用化学分析方法测定纯化了的蛋白质试样中的某种成分的比值，如血红蛋白的铁和氮含量的比，若已高度纯化，其比值应当与血红蛋白的分子计算值相符合。14.血红蛋白(hemoglobin，Hb)由2条α肽链和2条β肽链组成。4个亚基间通过8个盐键紧密结合形成亲水的球状蛋白。未结合O2时，α／β和α／β成对角排列，结构紧密，称为紧张态(tensestate，T态)。Hb与O22+2+2+亲和力小，此时Fe0.075nm，当第1个O2与FeFe半径变小，进入卟啉环的孔中，引起F肽的微小的移动，影响附近肽段的构象，α1、α2间的盐键断裂，结合松弛，促进第2个亚基和O2结合，依此方式影响第3、第4个亚基与O2结合。随着与O2的结合，4个亚基间的盐键断裂，二、三、四级结构发生剧烈的变化，α2／β2相对α2／β2移动15°夹角，血红蛋白结构变得松弛，称为松弛态(relaxedstate，R态)，最后4个亚基全处于R态。协同效应是指一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一亚基与配体的结合能力。如果是促进作用，则称为正协同效应；反之，则为负协同效应。以Hb为例，当它的第1个亚基与O2结合以后，促进了第2及第3个亚基与O2结合后，又大大促进了第4个亚基与O2结合，这种效应为正协同效应。一个蛋白质与它的配体结合后，蛋白质构象发生变化，使它更适于功能需要，这一类变化称为变构效应。例如，Hb是变构蛋白，小分子O2是Hb的变构剂或效应剂。15.体内含硫氨基酸有3种，即蛋氨酸、半胱氨酸和胱氨酸。①蛋氨酸与ATP作用，生成S-腺苷蛋氨酸(SAM)，此反应由蛋氨酸腺苷转移酶催化。SAM中的甲基为活性甲基，SAM被称为活性蛋氨酸。活性蛋氨酸在甲基转移酶的作用下，可将甲基转移给另一种物质，使其甲基化。②肌酸和磷酸肌酸的合成：肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，S-腺苷蛋氨酸供给甲基而合成。在肌酸激酶的催化下，肌酸转变成磷酸肌酸。它们是能量贮存、利用的重要化合物。③半胱氨酸参与谷胱甘肽的合成。体内存在的还原型谷胱甘肽能保护酶分子上的巯的硫酸根一部分以无机盐的形式随尿排出，另一部分则经ATP活化成活性硫酸根，即PAPS。⑤参与合成蛋白第二章核酸的结构与功能（一）1.反密码子：存在于tRNA的反密码环中，可与mRNA上相应的三联体密码子形成碱基互补，从而tRNA能将2.DNA的一级结构：在多核苷酸链中，脱氧核糖核苷酸的排列顺序，称为DNA的一级结构。由于脱氧核糖核3.退火：变性的DNA经缓慢冷却后，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性，也称退4.增色效应与减色效应：DNA变性时，双螺旋松解，碱基暴露，OD260值增高，称之为增色效应；除去变性因素后，单链DNA依碱基配对规律恢复双螺旋结构，OD2605.β-转角：是蛋白质的二级结构形式，常发生于肽链进行180°回折时的转角上。β-转角通常由4个氨基酸残基组成，其第1个氨基酸残基的羰基氧与第4个残基的氨基氢可形成氢键。β-转角的结构较特殊，第2个 6.DNA的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当窄的温度内完成的，在这一范围内，紫外线吸收值达到最大值507.DNA变性：双链DNA(dsDNA)在变性因素(如过酸、过碱、加热、尿素等)影响下，解链成单链DNA(ssDNA)的过程称之为DNA变性。DNA变性后，生物活性丧失，但一级结构没有改变，所以在一定条件下仍可恢复双螺（二）1.D2.E3.C4.B5.C6.B7.E8.D9.B10.C11.D12.D13.D14.D15.C16.B17.B18.C19.BB型题1C2DX型题1AD2ACD3ABC4ABD（三）问答题1.①DNA是一反向平行的双链结构，脱氧核糖和磷酸骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相连接。A始终与T配对，形成2个氢键(AT)，G始终与C配对，形成3(G≡C)。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是5′→3′，另一条链的走向就一定是3′→5′。②DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含10bp，每个碱基的旋转角度为36°碱基平面之间相距0.34nm，螺距为2nm。DNA双螺旋分子存在1个大沟和1个小沟。③维持双螺旋稳定的主要力是碱基堆积力(纵向)和氢键(横向)。2.解析：tRNA一级结构：由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连成的单链分子二级结构：核苷酸链中存在着一些局部互补配对的区域，可以形成局部双链，进而形成一种发夹结构，局部配对的双链构成茎状，中间不配对的部分膨出成环状，故其二级结构成三叶草形，左右两侧稀有碱基环称二氢尿嘧啶环和假尿嘧啶环，位于下方的称反密码环，此环中间3个碱基即为反密码子，3′端为CCA—OH末端。与分子功能的关系：tRNA功能是在细胞蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体并将其转呈给tRNA，具体来说靠其3′末端CCA—OH与氨基酸结合成氨基酰tRNA，反密码子与mRNA上的密码子形成碱基互补，蛋白质生物合成时靠反密码子辨认mRNA上密码子，然后携带密码子编码的氨基酸至核糖体，参与蛋白质合成。3.水解核酸的酶称核酸酶，分RNA酶和DNA酶，也可从作用部位分内切核酸酶和外切核酸酶，一般性的内切核酸酶特异性较低，识别作用于某一种或多种核苷酸残基，牛胰核糖核酸酶，作用于RNA链中嘧啶核苷酸残基C—3′磷酸基与下一核苷酸残基C—5′的磷酸二酯键，将RNA链断裂。题中所给序列不含嘧啶核苷酸，故牛胰核糖核酸酶不能水解。4.RNA的后加工过程中，剪接的化学过程包括磷酸二酯键的断裂和再连接，大多数的mRNA剪接需并接体参与，这种核蛋白起酶的作用，但在四膜虫rRNA剪接中，除去了所有蛋白质，剪接仍可完成，说明RNA本身就有酶的催化作用，我们把有酶促活性的RNA命名为核酶。最简单的核酶RNA结构：同一分子上合有催化部分和底物部分，催化部分是一槌头结构：至少含有3个茎，1至3个环，底物部分常含有GU序列，碱基中有13个是一致性序列。应用前景：可以人工设计核酶：将人工合成的小片段RNA，配合在欲破坏其结构的RNA或DNA分子上，使成为槌头结构，可以把核酸分子切成特异性片段，也可破坏病原微生物如一些RNA病毒及用于破坏某些不利于人类的各种基因。5.蛋白质与DNA比较参见本章笔记第三章酶（一）1.allostericregulation(变构调节)：生物体内有些酶除了有结合底物的活性中心外，还有一个或几个能与调节物相结合的调节部位(变构部位)，当特异的调节物分子可逆的结合在酶的调节部位时，可引起酶的构象发生改变，2.vitamin(维生素)：维生素为人体生长及代谢等生命活动必需的一类小分子有机化合物，这类物质多数不能在 3.米氏酶与变构酶：米氏酶指催化的化学反应底物浓度对酶促反应速度的影响符合米氏方程的酶。而变构酶的底物浓度对反应速度的曲线为S形，不符合米氏方程，因其存在变构效应，体内一些效应剂可以与某些酶分4.共价修饰：酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团能可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称5.酶：由活细胞合成的，对其特异底物起高效催化作用的蛋白质称为酶，是机体内各种代谢反应最主要的催化6.ELISA(酶联免疫吸附测定法)：酶可以代替同位素与某些物质结合，从而使该物质被酶所标记。通过测定酶7.Km：等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。Km是酶的特征常数，只与酶的结构、酶所催化的底物和外界环境有关，与酶的浓度无关。Km值愈大，酶与底物的亲和力愈小；Km值愈小，酶与底物的亲和力愈8.酶的转换数：当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子(或活性中心)催化底物转变为产物的分子数。4对于生理性底物，大多数酶的转换数在1～10／s9.Tm值：DNA的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当窄的温度内完成的，在这一范围内，紫外线吸收值达到最大值的50％时的温度称为DNA的解链温度，即Tm值。10.abzyme(抗体酶)：人工将底物的过渡态类似物作为抗原，注入动物体内产生抗体。当抗体与底物结合时，就可将底物转变为过渡态而发生催化反应。这种抗体兼有抗体和酶的双重性质，酶的活性中心位于抗体的可变11.酶的共价修饰调节：酶蛋白肽链上的一些基团可以在另一种酶的催化下，与某种化学基团发生可逆的共价结合，使酶的构象发生改变，从而改变酶的催化活性，这一过程称为酶的共价修饰调节。在共价修饰过程中，酶发生无活性(或低活性)与有活性(或高活性)12.酶的活性中心：酶的必需基因在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异地结13.同工酶：指能催化同一种化学反应，而酶蛋白本身的分子，结构组成有所不同的一组酶。这类酶一般由两个或两个以上的亚基聚合而成，它们虽能催化同一种化学反应，但它们的理化性质和免疫性能方面都有明显差异。同工酶存在于同一个体的同一组织或不同组织中，对细胞生长发育分化及代谢调控都很重要。举例乳酸脱14.15.provitaminA(维生素A原)：自然界中的黄红色植物含类胡萝卜素，其中最重要的β-胡萝卜素在体内可被小肠黏膜细胞的β胡萝卜素15，15′-加氧酶作用，从其碳链中间断裂，生成两分子视黄醛，这类物质总称为维生素A16.视色素：位于视杆细胞内，由11-顺视黄醛的醛基与视蛋白分子中的赖氨酸侧链结合而成，能感受弱光或暗17.酶的竞争性抑制作用：有些酶的抑制剂与酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物。由于抑制剂与酶的结合是可逆的，抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力和与底物浓度的相对比例。这种抑制作用称为酶的竞争性抑制作用。18.酶活性的国际单位：在特定条件下，在1min内能转化1μmol底物的酶量，或是转化底物中1μmol的有关基团的酶量，为1个酶活力单位。温度须选定25℃，19.酶原与酶原激活：有些酶在细胞中合成或初分泌时只是酶的无活性的前体，必须在一定的条件，水解开一个或几个特定的肽键，致使构象发生改变，表现出酶的活性。这种无活性的酶前体称作酶原。由无活性的酶原转变为有活性的酶的过程称酶原激活。（二）选择题【A型题】1.C2.A3.C4.C5.B6.D7.B8.E9.C10.C11.E12.E14.E15.B16.B17.A18.D19.C 20.D21.E22.B23.D24.D25.D26.C27.B28.D29.C30.A31.E32.B33.B34.A35.A36.D37.E38.D【B型题】1.C2.E3.A4.E【C型题】1A2B3C4D5B6A【X型题】1ABC2ABC3AC（三）问答题1.①酶的分子组成：分单纯酶和结合酶，其中结合酶的酶蛋白部分决定反应的特异性，辅助因子部分决定反应的种类与性质。②酶分子的结构与功能：酶分子中与酶的活性密切相关的基团称必需基团。一些必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将其转化为产物，这区域即为酶的活性中心，酶分子中各种结构基团与其功能关系如下：结合集团：与底物特异地结合活性中心外的必需基团：不参与活性中心的组成，但却为维持酶活性中心应有的空间构象所必需2.磷酸酶是将酶或蛋白质上磷酸基水解下来的酶，如磷蛋白磷酸酶可将磷酸化的糖原合酶上的磷酸基水解掉使其恢复活性。磷酸化酶是将某一物质水解并将其磷酸化的酶，如糖原磷酸化酶是在糖原分解过程中从糖链上水解掉葡萄糖，生成1-磷酸葡萄糖的酶。激酶包括多种，能将ATP磷酸基转移给接受体的反应都由激酶催化，如己糖激酶即可催化葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖。蛋白激酶也是激酶的一种，它多是在酶活性调节中发挥作用，将酶的丝氨酸、苏氨酸等残基磷酸化，发挥共价修饰作用，使其活性升高或降低，如蛋白激酶A可将糖原合成酶磷酸化使其失去活性。3.①酶分单纯酶、结合酶，后者由蛋白质和非蛋白质部分组成，其中的蛋白质部分即为酶蛋白。非蛋白质部分中与酶蛋白结合疏松，可用透析等方法除去的称辅酶，酶分子中必需基团空间结构上相互靠近，组成具有特定空间结构的区域，这一区域称酶活性中心。酶蛋白决定反应特异性，辅酶决定反应种类与性质，活性中心包括催化基团和结合基团，能与底物结合，并催化底物发生化学反应将其转变为产物。②与底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合的即为竞争性抑制剂，它能使反应VmaxKm值变大，故这种抑制作用可通过增加底物浓度来消除，非竞争性抑制剂使反应Vmax降低，Km不变，其与酶活性中心外的必需基团结合，不影响酶与底物的结合，故Km值不变，因抑制剂与底物之间无竞争关系，故此抑制作用不能通过增加底物浓度来消除。4.酶的活性中心的作用是与底物结合并催化底物转化为产物，而其他活性中心以外的结构也是不可缺的，其主要作用如下：①活性中心外的一些基团为维持酶活性中心应有的空间构象所必需，是维系活性中心三维结构的骨架。②还可与作用物广泛性的结合，所释放的能量，可在热力学上推动反应的进行。③可决定酶促反应的特异性。④一些活性中心外的结构具有调节区，体内一些代谢物可与此调节部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而影响酶与底物的结合，改变酶活性，这即为酶的变构调节。5.测定酶活性时，首先底物的量要足够，以使酶被充分饱和，获取最高反应速度，充分反映待测酶的活力，但底物量也不能过多，以20～100Km为宜，过高的底物浓度有时反而会对酶有抑制作用，这是因为同一酶分子上同时结合几个作用物分子，使酶分子的诸多必需基团不能针对一个作用物分子进行催化攻击。6.热点：因为在生物组织中，酶蛋白含量甚微，所以我们要确定酶量的多寡主要是测定酶活性，即在规定的实验条件下，测定该酶催化反应的速度，用单位时间内底物的消耗或产物的生成量表示，因而测定过程中，要保持一定的实验条件，这就是酶活性测定中最重要的内容。解析：许多因素可影响酶促反应速度，故要测胰液中脂肪酶活性需要考虑如下因素，使各种因素相对恒定：①的浓度；④根据反应时间选择最适反应温度；⑤根据不同底物、缓冲液选择最适pH值；⑥反应体系中应有适当的辅助因子、激活剂，除去抑制剂；⑦可以终止反应或有连续监测装置能追踪反应过程。7.根据米氏方程式V=Vmax［S］Km+［S］，由题意知：设Vmax1=Vmax2=Vm，［S1］=［S2］=［S］，Km1＞2Km2即Km1＞Km2，故1Km+［S］＜1Km+［S］，Vm［S］Km+［S］＜Vm［S］Km+［S］，故V1＜V2，即在相同底物浓 度下；Km小的那种酶反应速度大。8.根据米氏方程式V=Vmax［S］/Km+［S］，［S］=0.1mmol／L，V=0.8Vmax时，代入上式0.8Vmax=Vmax×0.1/Km+0.1得Km=0.025在同一种酶、底物及相同反应环境下，Km值不变，故当V=0.3Vmax时，代入米氏方程：0.3Vmax=Vmax［S］/0.025+［S］得［S］=0.011(mmol／L)。9.LDH催化的反应如下：丙酮酸LDH乳酸，此反应为可逆反应，LDH有5种同工酶，其中心肌中主要为LDH1，而骨骼肌中主要为LDH5，LDH1与LDH5在功能上是有差异的，LDH1主要催化乳酸向丙酮酸的转化，而LDH5更倾向于催化丙酮酸向乳酸的转化，这是因为骨骼肌在剧烈运动时，一方面因为缺氧，另一方面即使氧供充足也来不及进行有氧氧化；所以骨骼肌主要靠无氧糖酵解供能，最后生成乳酸，所以LDH5的这种催化作用是与骨骼肌的这种功能相适应的，产生的乳酸可以通过乳酸循环到肝中进行代谢，而心肌可利用乳酸，酮体等多种10.酶的变构调节：小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节即为酶的变构调节。作用机制：变构效应剂通过非共价键与调节亚基结合，引起酶的构象改变，有的表现为亚基的聚合或解聚，有的由单体聚合为多聚体，从而影响酶与底物的结合，使酶的活性受到抑制或激活，枸橼酸/异枸橼酸与乙酰CoA羧化酶结合后，使此酶发生变构，由无活性的单体聚合成有活性的多聚体促进脂肪酸合成。再如：ATP与磷酸果糖激酶结合后，使此酶亚基解聚而活性丧失，从而抑第四章糖代谢（一）1.乳酸循环(Cori循环)：肌肉收缩时生成乳酸，由于肌肉内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血后，再进入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释进入血液后又可被肌肉摄取，这就构成了一个循环，称为乳酸循环。2.糖异生：由非糖物质乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等转变成糖原或葡萄糖的过程称为糖异生，糖异生只3.4.底物循环：作用物5.三碳途径：在小肠、肝和肌肉内，一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，然后再在肝中异生成6.高血糖：临床上将空腹血糖浓度高于7.22～7.78mmol／L7.糖尿：指血糖浓度高于8.89~10.00mmol／L，超过了肾小管对葡萄糖的重吸收能力，尿中出现葡萄糖，称为8.糖原合成与糖原分解：糖原为体内糖的贮存形式，也可被迅速动用。由葡萄糖合成糖原的过程称为糖原合成，糖原合酶为关键酶。由肝糖原分解为6-磷酸葡萄糖，再水解成葡萄糖释出的过程称为糖原分解，磷酸化酶为9.血糖：血液中所含的葡萄糖称为血糖。血中葡萄糖水平的正常范围是3.89～6.11mmol／L。10.糖酵解和糖酵解途径：在无氧情况下，葡萄糖经丙酮酸分解成乳酸的过程称为糖酵解。自葡萄糖分解为丙11.2+12.钙调蛋白(calmoduline)：是细胞内的重要调节蛋白。由一条多肽链组成，CaM上有4个Ca结合位点，当2+2+2胞质Ca浓度升高，Ca与CaM结合，其构象发生改变进而激活Ca+CaM13.低血糖：临床上将空腹血糖浓度低于3.33～3.89mmo1／L14.乳酸循环：又称Cori循环，指将肌肉内的糖原和葡萄糖通过糖酵解生成乳酸，乳酸进入血中运输至肝脏，在肝内乳酸异生成葡萄糖并弥散入血，释入血中的葡萄糖又被肌肉摄取利用，构成的循环过程称为乳酸循环。15.三羧酸循环：又称Krebs循环或枸橼酸循环，为乙酰辅酶A氧化的途径，先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧基酸枸橼酸，再经2次脱羧，4次脱氢等一系列反应，再次生成草酰乙酸，这一循环过程称为三羧酸 16.糖的有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的反应过程称为糖的有氧氧化。糖的有氧氧17.18.磷酸戊糖途径：葡萄糖或糖原转变成葡萄糖-6-磷酸后，在6-磷酸葡萄糖脱氢酶等酶的催化下进行氧化分解，+主要生成5-磷酸核糖和NADPH+H19.丙酮酸脱氢酶复合体：存在于线粒体，催化丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，该复合体由丙酮酸脱氢酶，二+氢硫辛酰胺转乙酰酶和二氢硫辛酰胺脱氢酶3种酶按一定比例组成，其辅酶为TPP、硫辛酸、FAD、NAD、CoA20.底物水平磷酸化：直接将底物分子中的能量转移至ADP(或GDP)，生成ATP(或GTP)的过程。【A型题】1.C2.E3.B4.A5.D6.D7.B8.C9.C10.D11.B12.D13.B14.D15.E16.E17.B18.D19.E20.B21.E22.E23.B24.B25.D26.D27.B【C型题】1.C2.B3.C4.C5.B6.B7.B8.C9.A10.B11.B12.A【X型题】1.BD2.ABC3.ACD4.BCD5.CD6.BD7.ABCD8.AD9.ABCD（三）问答题1.6-磷酸葡萄糖是葡萄糖在己糖激酶作用下的产物。①它可以通过糖酵解或有氧氧化途径继续分解代谢，产生ATP供能；②在糖异生过程中，在葡萄糖-6-磷酸酶作用下转化为葡萄糖；③在磷酸葡萄糖变位酶作用下转变为1-磷酸葡萄糖，可再进一步合成糖原；④可以循磷酸戊糖途径代谢，产生磷酸核糖和NADPH2.①在缺氧时，葡萄糖进行糖酵解生成乳酸。其生物学意义在于迅速提供能量，这对肌肉收缩更为重要，当肌体缺氧或剧烈运动肌肉局部血液相对不足时，能量主要通过糖酵解获得。成熟红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供应能量。神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供部分能量。②在供氧充足时，葡萄糖进入有氧氧化彻底氧化成CO2和H2O，这一过程释放出大量能量，以满足机体生命活动的需要。③葡萄糖也可进入磷酸戊糖途径进行代谢生成5-磷酸核糖与NADPH，一方面为核酸的生物合成提供核糖，另一方面提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。④葡萄糖也可经合成代谢聚合成糖原，贮存于肝或肌肉。糖原作为葡萄糖贮备的生物学意义在于当肌体需要葡萄糖时，它可以迅速被动用以供急需，肌糖原主要供肌肉3.NADPH6-磷酸葡萄糖+NADP+(6-磷酸葡萄糖脱氢酶)－>6-磷酸葡萄糖酸内酯+NADPH+H。体内缺乏NADPH则会：（1）影响许多物质的合成代谢：如从乙酰CoA合成脂肪酸、胆固醇；α-酮戊二酸与NH3生成谷氨酸的反应，谷氨酸的生成受影响，就会影响其他非必需氨基酸的生成。脂肪酸、胆固醇、谷氨酸鞘氨醇等的合成均需+NADPH+H（2）影响生物转化及其他羟化反应：生物转化中微粒体依赖P450的单加氧酶系，其辅酶是NADPH，催化许多物质生成羟基化合物等，增加其水溶性，利于排泄；此外维生素D2转变为活性维生素D3，类固醇激素和胆汁酸的合成均需NADPH参与的羟化作用，若缺乏NADPH+（3）还原性谷胱甘肽的生成受影响：因为谷胱甘肽的还原状态需靠NADPH+H供氢来维持，还原型谷胱甘肽受影响，则细胞内一些含巯基的蛋白质或酶就会被氧化剂氧化，细胞就会受损。4.①为核酸的合成提供核糖；体内核糖可经磷酸戊糖途径生成，也可经糖酵解途径中间产物3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖经基团转移反应生成，人类主要通过前一过程生成核糖，肌肉组织缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶，靠后过程生成核糖。②提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应：a.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体：如 合成脂肪酸、胆固醇等。b.NADPH参与体内的羧化反应：有些羧化反应与生物合成有关，有些与生物转化有关。c.NADPH还用于维持谷胱甘肽的还原状态，而还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可保持机体免遭损害。5.在糖原合成途径中，UDPG作为葡萄糖供体，在糖原合成酶作用下，将其中的葡萄糖基转移给糖原引物的末端，参与糖原合成。在生物转化中某些药物或毒物可与葡萄糖醛酸结合，活性降低或解毒或溶解性增高，易于从胆汁或尿中排出。如：苯苷+UDP，在此，UDPGA作为葡萄糖醛酸基的供体，参与生物转化。6.糖的氧化与糖异生是方向相反的两条代谢途径，故二者须协调进行才能避免产生无效循环，对糖氧化途径关键酶的抑制无疑也起了促进糖异生的效力。①变构效应物的调节作用：a.ATP、枸橼酸抑制6-磷酸激酶，而激活丙酮酸羧化酶。b.ATPc.AMP、2，6-双磷酸果糖激酶，6-磷酸果糖激酶-1，抑制果糖双磷酸酶-1。d.乙酰CoA抑制丙酮酸脱氢酶系，激活丙酮酸羧化酶。②激素的调节：主要取决于高血糖素和胰岛素。胰岛素能增强糖氧化途径中关键酶的活性，从而促进糖氧化，如6-磷酸果糖激酶-l、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶系等；同时，它也能抑制糖异生途径关键酶的活性，如PEP羟激酶等。高血糖素的作用正好相反。7.参见本章笔记8.（1）丙氨酸+α-酮戊二酸（谷丙转氨酶）－>丙酮酸+（2）丙酮酸入线粒体（丙酮酸羧化酶）－>（3）草酰乙酸（PEP羧激酶-1）－>磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），PEP经多步转换生成1，6-（4）1，6-双磷酸果糖（果糖双磷酸酶1）－>6-磷酸果糖+6-（5）6-磷酸葡萄糖（葡萄糖-6-磷酸酶）－>葡萄糖9.三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路。糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都将产生乙酰CoA，然后进入三羧酸循环进行降解。三羧酸循环又是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。糖转变成脂肪是最重要的例子，在能量供应充足的条件下，从食物摄取的糖相当一部分转变成脂肪贮存。葡萄糖分解成丙酮酸后进入线粒体生成乙酰CoA，再转移到胞液合成脂肪酸。许多氨基酸的碳架是三羧酸循环的中间产物，可异生为葡萄糖。反之，由葡萄糖提供的丙酮酸转变的草酰乙酸及三羧酸循环中的其他二羧酸则可用于合成一些非必需氨基酸。此外，三羧酸循环在提供生物合成的前提中起重要作用，如琥珀酰CoA10.糖原合成：葡萄糖（葡萄糖酸酶）－>6-磷酸葡萄糖－>1-磷酸葡萄糖UDPG（糖原合成酶）－>糖原糖原分解：糖原（磷酸化酶）－>1-磷酸葡萄糖－>6-磷酸葡萄糖（葡萄糖-6-磷酸酶）－>糖的合成酶和磷酸化酶是催化不可逆反应的关键酶，胰岛素通过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，从而使糖原合成酶增强、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成，抑制糖原分解。高血糖素激活依赖cAMP的蛋白肾上腺素与高血糖素作用机制相似，最终使血糖升高。第5章脂类代谢(一)1.脂肪酸的β氧化：脂酰CoA进入线粒体基质后，在脂肪酸β氧化多酶复合体的催化下从脂酰基的口碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成1分子乙酰CoA及1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA2.胆固醇的逆向转运：HDL在LCAT、apoAI及CETP等的作用下不断从肝外组织获取胆固醇并转运至肝进行3.枸橼酸-丙酮酸循环：citrate-pyruvatecycle，乙酰(20A是合成脂肪酸的原料，主要来自葡萄糖代谢。细胞内乙酰CoA全部在线粒体内产生，而合成脂肪酸的酶系存在于胞液中，乙酰CoA必须通过枸橼酸丙酮酸循环透过线粒体膜进入胞液才能成为合成脂肪酸的原料。乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成枸橼酸，转运至胞液中裂解释出乙酰CoA及草酰乙酸，乙酰CoA即可用以合成脂肪酸及胆固醇，而草酰乙酸则还原成苹果酸被转运入线粒体内。苹果酸也可在苹果酸酶作用下氧化脱羧生成丙酮酸，再转运入线粒体内。 （二）选择题【A型题】1.D7.C13.A19.C25.A31.D2.C8.B14.D20.B26.D32.B3.A9.A15.E21.B27.E4.D10.E16.E22.E28.D5.E11.D17.E23.C29.C6.E12.D18.B24.C30.B【X型题】1ABD2ABD3ABC（三）问答题1.（1）酮体的产生：脂肪酸在线粒体中经β氧化生成的大量乙酰CoA是合成酮体的原料，合成在线粒体中进（2）酮体的利用：生成酮体是肝特有的功能，但肝氧化酮体的酶活性很低，肝产生的酮体过细胞膜进入血液运输到肝外组织进一步分解氧化，其具体过程为：参见本章笔记2.参见本章笔记，1mol甘油彻底氧化成CO2和H2O共生成20mol或21mol或22molATP。3.胆固醇在体内的代谢转变：①转变为胆汁酸；②转化为类固醇激素；③转化为7-脱氢胆固醇，后者经紫外线照射转变为维生素D3。4.奇数碳原子的脂肪酸经β氧化除生成乙酰CoA，还生成1分子丙酰CoA，乙酰CoA可经三羧酸循环而氧化磷酸化彻底氧化成H2O和CO2。而丙酰CoA也可被彻底氧化成CO2和H2O丙酰CoA羧化变构－>琥珀酰CoA－>随三羧酸循环途径－>苹果酸－>出线粒体－>草酰乙酸－>PEP－>丙酮酸－>乙酰CoA可彻底氧化因为乙酰CoA不能逆行生成丙酮酸，所以这类脂肪酸分解产生的乙酰CoA不能变为糖。但丙酰CoA可以转化为草酰乙酸PEP循糖异生通路生成葡萄糖。5.VLDL分泌人血后，从HDL获得apoC，其中apoCⅡ激活肝外组织的LPL，将VLDL的三酰甘油，逐步水解，同时VLDL表面的apoC、磷脂、胆固醇向HDL转移，而HDI的胆固醇又转移到VLDL，血浆中的约70％的胆固醇是由HDL转移至VLDL及LPL后被清除，而VLDL也需从HDL获得apoCⅡ激活LPL，其中的三6.脂酸合成酶催化合成的脂肪酸是棕榈酸，碳链的延长在肝细胞的线粒体或内质网中进行。①内质网脂酸碳链延长酶体系：棕榈酸碳链的延长主要通过此酶系的作用。以丙二酰CoA为二碳单位的供给体，由NADH供氢，通过缩合、加氢、脱水及再加氢等反应，每一轮可增加2个碳原子，反复进行可使碳链逐步延长。其合成过程与棕榈酸相似，但脂酰基连在CoAH上进行反应。②线粒体酶体系：在线粒体脂酸延长酶体系的催化下，棕榈酸CoA与乙酰CoA缩合，生成β-酮硬脂酰CoA，然后由NADPH供氢，还原为β-羟硬脂酰CoA，又脱水、加氢，即还原为硬脂酰CoA，其过程与β氧化的逆过程基本相似，但需要α，β-烯酰还原酶及NADPH。动物体内不饱和脂酸的合成，首先合成饱和脂酸，再由去饱和酶催化合成不饱和脂酸。动物的去饱和酶只有Δ4，Δ5，Δ8及Δ9去饱和酶，缺乏Δ97.脂肪酸在线粒体经β氧化生成乙酰CoA后，部分乙酰CoA通过三羧循环和氧化磷酸化直接供能，另一部分则缩合生成酮体，我们说酮体是脂肪酸在肝内正常的中间代谢产物，是因为这也是肝输出能源的一种形式，在饥饿，尤其是长期饥饿时，葡萄糖供应不足，此时机体主要靠脂肪酸氧化供能，但像脑组织，因脂肪酸不能透过血脑屏障故其不能利用脂肪酸，而酮体溶于水，可通过血脑屏障，故脑组织可利用肝合成的酮体来供能，在糖供不足时，酮体可通过肌肉毛细血管也是是肌肉的主要能源8.耗能过程：脂肪酸+CoA-SH(脂酰CoA合成酶)+ATP－>AMP+脂酰~SCoA+PPi，1分子脂肪数相当于消耗了2分子ATP与产能相关的过程：脂酰CoA+FAD(脂酰CoA脱氢酶)－>烯酰CoA+FADH2 +羟脂酰CoA+NAD+(羟脂酰CoA脱氢酶)－>酮脂酰CoA+NADH+H+1分子棕榈酸含16个C原子，每一次β氧化生成1分子FADH21分子NADH+H，脱下1分子乙酰CoA，最后一次丁酰CoA彻底氧化生成2分子乙酰CoA，故1分子棕榈酸彻底氧化共进行7次β-氧化，产生7分子+FADH2，7分子NADH+H和8分子乙酰CoA分子FADH2通过呼吸链氧化磷酸化生成2分子ATP，1分子+NAPH+H生成3分子ATP，分子乙酰CoA通过三羧酸循环生成12分子ATP，其乙酰CoA能量生成相关过程见下面丙酮酸的过程，故生成总能是为7×2+7×3+8×12-2=129分子ATP。1分子丙酮酸通过三羧酸循环可直接生成1分子++GTP，4分子，NADH+H，1分子FADH2。1分子NADH+H通过氧化磷酸化生成3分子ATP，1分子FADH2生成2分子ATP。所以1分子丙酮酸彻底氧化能量生成为1+4×3+1×2=15分子ATP。9.脂肪酸合成的原料是乙酰辅酶A，主要来自于线粒体内葡萄糖的降解。而脂肪酸的合成是在胞液中，乙酰辅酶A不能自由进出线粒体内膜，枸橼酸可以将线粒体内的乙酰辅酶A转运到胞液中，供脂肪酸合成所用。同时，胞液中的枸橼酸还可变构激活乙酰辅酶A10.（1）磷酸肌酸：肌酸+ATP肌酸激醇磷酸肌酸+ADP（2）磷酸烯醇式丙酮酸：2磷酸甘油酸(烯醇化酶)－>（3）乙酰CoA：丙酮酸(丙酮酸脱氢酶复合体)－>CoA（4）ATP：体内多种反应都能生成ATP，可通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化方式二磷酸甘油酸+ADP(磷酸甘油酸激酶)－>3磷酸甘油酸+ATP。11.丙酰CoA的氧化代谢过程热点：机体内一些途径中的中间代谢产物要彻底氧化，往往要经过三羧酶循环、糖异生、氧化磷酸化多种过程，这就需要将每个过程及其与别的代谢途径之间的联系搞清楚，且要记住三羧酸循环的中间产物不能直接在循环中被氧化成CO2和H2O，如苹果酸必须循糖异生途径转化为丙酮酸，才能在+线粒体中被氧化1分子丙酰CoA生成2分子FADH2，4分子NADH+H，及直接生成2分子ATPATP数量为2×2+4×3+2=18分子ATP第六章生物氧化(一)1.biologicaloxidation:即生物氧化，指物质在生物体内进行的氧化过程，主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。其中相当一部分能量可使ADP生成ATP，供生命活动的2.P／O值：P／O比值是指物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数，即生成ATP的摩尔3.氧化磷酸化：代谢物脱下的2H在呼吸链传递过程中偶联ADP磷酸化并生成ATP的过程，称为氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)。氧化磷酸化是体内产生ATP4.苹果酸天冬氨酸穿梭：是胞液中NADH穿梭至线粒体进行氧化的一种方式，通过此种方式，NADH在线粒体中进入NADH氧化呼吸链，生成了ATP++++5.sodiumpump：即钠泵，细胞内Na浓度高于细胞外，而K正好相反，但Na、K却可以逆浓度逆度而运输，++Na-K-依赖性ATP酶提供能量。+6.解偶联作用：使氧化与磷酸化偶联过程脱离的作用，使呼吸链传递电子过程中泵出的H不经ATP合酶的F0质子通道回流，而通过线粒体内膜中其他途径返回线粒体基质，从而破坏了内膜两侧的电化学梯度，使ATP7.底物水平磷酸化：指物质在脱氢或脱水过程中产生高能键，由于分子内能量重排，使ADP生成ATP的过程。8.α-磷酸甘油穿梭：指线粒体外的NADH在胞液中磷酸甘油脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞液，继续进行穿梭，而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链，生成2分子ATP。主要存在于脑和骨骼肌中。 【A型题】1D7D13E19C2A8B14D20D3A9D15B21C4D10D16D22A5E11E17D6E12B18E【X型题】1BD3ACD5CD7BD2AB4BD6BCD（三）问答题1代谢物脱下的氢通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合成H2O，此过程与细胞呼吸有关，所以将此传递链称为呼吸链。它由四种具有传递电子功能的合复合体构成。意义：通过呼吸链，物质代谢++过程中产生的NADH+H、FADH才能将氢传递给氧结合成水并在此过程中，偶联ADP磷酸化生成ATP，为机体各种代谢活动提供能量，这是机体能量的主要来源。2.①丙酮酸完全氧化可产生15分子的ATP；②葡萄糖完全氧化可产生36或38分子的ATP；③线粒体内的1分子NADH经呼吸链完全氧化可产生3分子ATP，胞液中1分子NADH进入线粒体氧化，当经α-磷酸甘油穿梭机制进入线粒体时可产生2分子ATP，若经苹果酸-天冬氨酸穿梭机制进入线粒体时可产生3分子ATP。3.NADHNADH-泛酶还原酶：将电子从NADH传递给泛醌，其中含有以FMN为辅基的黄素蛋白和以FeS为辅基的铁硫蛋白。FMN可接受电子从氧化型变为还原型，铁硫蛋白中的铁原子可将FMN的电子再传给泛醌。②复合体Ⅲ：泛醌细胞色素还原酶：将电子从泛醌传递给细胞色素c，其含有2种细胞色素b，细胞色素c和铁硫蛋白。细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，Cytb中卟啉环上的乙烯侧链与蛋白质部分的半胱氨酸残基相连，通过其辅基上的Fe原子传递电子。③复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶，将电子从细胞色素c传递给氧，其含有Cyta和Cyta３，Cytaa３，含有2个铁卟啉辅基和24.谷胱甘肽是机体重要的生理活性物质，分子中半胱氨酸的巯基是其主要功能基团：①GSH的巯基具有还原性，可保护体内蛋白质酶分子中巯基免遭氧化，使它们处于活性状态。②在谷胱甘肽过氧化物酶催化下，GSH可还原细胞为产生的H2O2，使其变成H2O，避免细胞受损。GSH的巯基还有嗜核特性，能与外源的嗜电子毒物如致癌物或药物结合，阻断它们与DNA、DNA5.ATP可通过两种方式生成：①底物水平磷酸化：将底物的高能磷酸键直接转移给ADP生成ATP。②氧化磷酸化：在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化生成ATP，此过程需要耗氧。ATP的利用：ATP中含有高能磷酸键，是生物体内能量主要的贮存和利用形式，ATP水解为ADP和Pi时，释放能量供给机体生理需要，如第七章氨基酸代谢(一)1.转氨基作用：氨基酸在转氨酶催化下，可逆地把氨基酸的氨基转移给α酮酸，氨基酸脱去氨基，转变成α-酮酸，而α-酮酸则接受氨基变成另一种氨基酸，称为氨基酸的转氨基作用。转氨酶的辅酶是维生素B6的磷酸2.嘌呤核苷酸循环：骨骼肌和心肌主要通过嘌呤核苷酸循环进行脱氨基作用。氨基酸首先通过连续的转氨基作用将氨基酸的氨基转移给草酰乙酸，生成天冬氨酸；天冬氨酸与次黄嘌呤核苷酸生成腺苷酸代琥珀酸，经裂解生成AMP，AMP在腺苷酸脱氨酶催化下脱去氨基。由此可见，嘌呤核苷酸循环实际上也可以看成是另一种形 3.葡萄糖-丙氨酸循环：肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，经血液到肝。在肝中脱去氨基，用于合成尿素，生成的酮酸可转成葡萄糖随血液达到肌肉组织，经糖分解途径生成丙酮酸，再加氨基生成丙氨酸，4.transaminase：即转氨基，催化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5.蛋氨酸循环：蛋氨酸与ATP作用转变成蛋氨酸(SAM)，SAM是甲基的直接供体，参与许多甲基化反应；与5此同时产生的S-腺苷同型半胱氨酸进一步转变成同型半胱氨酸，后者可接受N—CH3—FH4的甲基重新生成蛋氨酸，形成一个循环过程，称蛋氨酸循环。其生理意义是：SAM提供甲基以进行体内广泛存在的甲基化反应。55②N—CH3—FH4提供甲基合成蛋氨酸，同时使N—CH3—FH4的FH46.氮平衡：机体内蛋白质代谢的情况可根据氮平衡实验来确定，即测定尿与粪中的含氮量(排出氮)及摄入食物的含氮量(摄入氮)可以反映人体蛋白质的代谢情况。①氮总平衡：摄入氮=排出氮，反映正常成人的蛋白质代谢情况，即氮的“收支”平衡。②氮正平衡：摄入氮＞排出氮，部分摄入的氮用于合成体内蛋白质。儿童、孕7.鸟氨酸循环：体内的氨主要在肝经鸟氨酸循环（尿素）合成鸟氨酸，使有毒的氨合成无毒的尿素，随尿液排出体外。首先CO2和氨在氨基甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)催化下生成氨基甲酰磷酸，再与鸟氨酸缩合成瓜氨酸；瓜氨酸与天冬氨酸缩合成精氨酸代琥珀酸，后者裂解为精氨酸和延胡索酸；精氨酸由精氨酸酶催化释放1分子8.S-腺苷蛋氨酸：蛋氨酸与ATP在蛋氨酸腺苷转移酶的作用下生成S-腺苷蛋氨酸，它是甲基的直接供体，在甲基转移酶的催化下可将甲基转移到另一物质使其甲基化，而自身再通过蛋氨酸循环重新合成蛋氨酸。体内有9.蛋白质的腐败作用：在蛋白质消化过程中，有一部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物所起的作用，称为腐败作用。大多数腐败作用产物对人体有害，例如胺类、氨、苯酚、吲哚及硫化氢等10.蛋白质的互补作用：指营养价值较低的食物蛋白同时食用时，必需氨基酸可以相互补充，从而提高营养价11.丙氨酸-葡萄糖循环：肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，丙氨酸进入血液运输到肝。在肝中脱去氨基，用于合成尿素。生成的丙酮酸可转变成葡萄糖，葡萄糖进入血液，运输到达肌肉组织，经糖分解途径生成丙酮酸，丙酮酸再加氨基生成丙氨酸，称为丙氨酸-葡萄糖循环。该循环是肌肉与肝之间氨运输的方式。12.联合脱氨基作用：是氨基酸脱氨基作用的一种最重要的方式，氨基酸首先与α-酮戊二酸作用生成α-酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸再脱去氨基生成α-酮戊二酸，后者再继续参加转氨基作用(二)【A型题】1A5D9D13B2D6E10D14D3B7E11C15C4C8D12B16C【X型题】1E4B7ACD10BD2C5D8ACD3A6A9ABCD（三）问答题1.丙酮酸+氨基酸（转氨酶）－>+α-丙酮酸+α-酮戊二酸（谷丙转氨酶－>+++谷氨酸+NAD（谷丙酸脱氢酶）－>-酮戊二酸+NH3+NADH+H。 2.氨基甲酰磷酸合成酶I存在于细胞线粒体中，参与尿素合成，以氨为氮源氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ存在于细胞胞液中，参与嘧啶核苷酸的从头合成，以谷氨酰胺为氮源，CPS-I活性可作为肝细胞分化程度的指标之一，CPS-Ⅱ的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。3.（1）SAM：S-腺苷蛋氨酸，生成：蛋氨酸+ATP（腺苷转移酶）SAM生理意义：是活性甲基的供体，可通（2）PAPS：3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸。生成过程：半胱氨酸脱去巯基和氨基，生成H2S，H2S氧化成H2SO4PAPS生理意义：PAPS性质较活泼，可与某些物质形成硫酸酯，这在肝生物转化中有重要意义，一些物质形成硫酸酯被灭活，使其毒性降低；另一些物质形成硫酸酯，水溶性增加，可排出体外，也能起到灭活及解毒作用。此外，PAPS可参与硫酸角质素及硫酸软骨素等分子中硫酸化氨基糖的合成。4.①甘氨酸可转变为丙酮酸，循糖异生途径生成葡萄糖，意义：作为糖异生的原料，补充血糖。②甘氨酸转变为丙酮酸，彻底氧化成CO2和H2O，意义；氧化供能，为机体提供能量。③甘氨酸作为嘌呤核苷酸从头合510510成的原料，可合成嘌呤碱。④甘氨酸在裂解酶作用下生成N，N-甲烯四氢叶酸，意义：N，N-甲烯四氢叶酸属于一碳单位，提供胸苷酸合成时甲基的来源。⑤甘氨酸与琥珀酰辅酶A生成ALA，意义：ALA可进一步转化生成血红素，故甘氨酸是合成血红素的基本原料。5.（1）天冬氨酶+α酮戊二酸(谷草转氨酶)－>草酰乙酸+谷氨酸（脱氨基）++谷氨酸+NAD(谷氨酸脱氢酶)－>α-酮戊二酸+NH3+NADH+H(（2）天冬氨酸脱氨基后生成草酰乙酸循糖异生途径即可生成葡萄糖草酰乙酸(PEP羧激酶)－>PEP3磷酸甘油酸－>1，3二磷酸甘油酸3磷酸甘油醛－>磷酸二羟丙酮+3磷酸甘油醛1，6双磷酸果糖－>6磷酸果糖6－>（3）草酰乙酸－>>3（4）草酰乙酸－>PEP－>－>CoA羧化酶－>丙二酰CoA脂酸合成酶系－>（5（6）草酰乙酸PEP丙酮酸转氨基（7（8）草酰乙酸－>PEP－>－>CoA－>(乙酰乙酰CoAHMGCoA合成酶)(HMGCoAHMGCoA裂解酶)－>乙酰乙酸。6.①答案参见本章笔记。②一碳单位不能游离存在，需与四氢叶酸结合转运或参加代谢，所以可以将四氢叶510酸看做是要来作为其辅酶，一碳单位结合在其分子上的N，N位上。③一碳单位主要来源于丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、色氨酸的代谢。④参见本章笔记。7.（1）黑色素：转变途径：酪氨酸(酪氨酸酶)－>多巴(氧化、脱羧)－>（2）胺类：氨基酸脱羧－>相应的胺，如色氨酸生成5-羟色胺，组氨酸(组氨酸脱羧酶)－>组胺。（3）嘌呤：天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺是嘌呤碱中N原子的来源，在一系列酶的催化下，在5′-磷酸核糖上逐个加N、C（4（5）SAM：蛋氨酸+ATP(腺苷转移酶)－>S-（6）肌酸：精氨酸+甘氨酸－>+乙酸，乙酸+SAM甲基转移酶肌酶+S（7）儿茶酚胺：酪氨酸(酪氨酸羟化醇)－>多巴(多巴脱羧醇)－>多巴胺羟化－>去甲肾上腺素转甲基－>（8）血红素：甘氨酸+琥珀酰辅酶A（ALA合酶）－>ALA，ALA促进一系列反应生成血红素。8.2个C原子，1个N原子皆为嘌呤环上的原子来源，在嘌呤核苷酸的从头合成代谢中，甘氨酸与其他为碱基提供原子的物质逐一将碱基的各个原子 加到磷酸核糖分子上，嘌呤的作用：合成核苷酸的必要成分。②血红素：甘氨酸与琥珀酰CoA在ALA合酶催化下生成ALA，这是血红素合成的限速步骤，血红素作用：血红素与珠蛋白组成血红蛋白，血红蛋白是红细胞中最主要的成分，血红素可与氧分子结合，所以使红细胞可以携氧，满足机体对氧的需要。此外血红素也是510肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的辅基。③一碳单位：甘氨酸可生成N，N—CH2—FH4，而此一碳单位9.丙氨酸+α酮戊二酸－>丙酮酸+丙酮酸－>（线粒体中）草酰乙酸转至胞液；谷氨酸+草酰乙酸－>α酮戊二酸+天冬氨酸可参与嘌呤核苷酸从头代谢途径中其中N即成为嘌呤碱合成1515元素来源，故N标记的丙氨酸，其中的N可出现在腺苷酸和胸苷酸中2+10.尿素合成中所需的氨基甲酰磷酸合成酶I位于肝线粒体，在MgATP及N乙酰谷氨酸存在时催化NH3和CO2合成氨基甲酰磷酸，催化的反应不可逆，消耗2分子ATP，是一种变构酶，N-乙酰谷氨酸是此酶的变构激活剂；而嘧啶合成中所用的氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ则位于胞液，它以谷氨酰胺为氮源，两种酶的性质不同。11.来源：①氨基酸脱氨基作用，是体内氨的主要来源。②肠道吸收的氨，有两个来源：a.腐败作用产生的氨；b.肠道：尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨。③肾小管上皮细胞分泌的氨，主要来自谷氨酰胺的水解。④胺类、嘌呤、嘧啶等含氮物质的分解亦可以产生小部分氨。去路：①氨主要在肝经鸟氨酸循环合成尿素，随尿液排出体外；②合成谷氨酰胺；③合成一些非必需氨基酸。12.答：SAM即S-腺苷硫氨酸。其生成过程：蛋氨酸+ATP（腺苷转移酶）SAM四种由SAM合成的生理活(1)肌酸：胍乙酸+SAM（甲基转移酶）肌酸+S-(2)肾上腺素：去甲肾上腺素+SAM（甲基转移酶）肾上腺素+S-(3)tRNA：tRNA转录后加工由SAM(4)卡尼汀和胆碱：胆碱生成过程：乙酶胺+3SAM（甲基转移酶）胆碱+3S-腺苷同型半胱氨酸。13.葡萄糖、脂肪酸氧化分解、生酮氨基酸都可转化为乙酰CoA14.某些氨基酸在分解代谢过程中可以产生含一个碳原子的基团，主要的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲酰基、甲炔基、亚氨甲基，须与FH4结合而转运和参加代谢。其主要来源的氨基酸有丝氨酸、甘氨酸、蛋氨酸及色生理意义：作为合成嘌呤、嘧啶的原料，参与核酸合成，将氨基酸与核酸代谢联系起来，若其代谢降碍可引起核酸生成障碍，从而造成某些病理情况，而某些物也是通过干扰细菌或肿瘤细胞的叶酸合成，通过影响一碳单位代谢和核酸生成而发挥药理作用。其辅酶是四氢叶酸。第八章核甘酸代谢(一)1.一碳单位：某些氨基酸在分解代谢中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位，其代谢的辅酶是四氢叶酸。一碳单位参与嘌呤、胸腺嘧啶的合成，例如甲基、甲烯基、甲酰基等。2.嘌呤核苷酸的从头合成：指由磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过多步酶促反应合成嘌呤核苷酸的过程。3.核苷酸的代谢抑制物：指某些嘌呤、嘧啶、叶酸以及某些氨基酸类似物具有通过竞争性抑制或以假乱真等方式干扰或阻断核苷酸的正常合成代谢，从而进一步抑制核酸、蛋白质合成4.核苷酸的补救合成：指利用体内游离的嘧啶碱或嘌呤碱、嘧啶核苷酸或嘌呤核苷酸为原料，经过简单的酶促5.核苷酸合成的反馈调节：指核苷酸合成过程中，反应产物对反应过程中某些调节酶的抑制作用。反馈调节一方面使核苷酸合成能适应机体的需要，同时又不会合成过多，以6.腺嘌呤核苷酸循环：是肌肉中存在的一种联合脱氨基形式，即通过嘌呤核苷酸循环方式脱去氨基：氨基酸+α-酮戊二酸－>+α-酮酸谷氨酸+草酰乙酸天冬氨酸++IMP－>>延胡索酸+AMPAMPIMP+氨(二)【A型题】 1B5C9C13C2B6D10C14D3C7A11D4E8D12E【X型题】1ABD2ABD3ACD1.氨甲酰磷酸是尿素合成的中间产物，它是高能化合物，性质活泼，易于在酶的催化下与鸟氨酸反应生成瓜氨酸；氨甲酰磷酸也是嘧啶核苷酸从头合成的中间产物。PRPP(磷酸核糖焦磷酸)是嘌呤核苷酸从头合成的中间产物，是嘌呤核苷酸补救合成的原料；也是嘧啶核苷酸从头合成和补救合成的原料2.嘧啶核苷酸首先通过核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用，除去磷酸及核糖，产生的嘧啶碱再进一步分解。胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶，尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶，并水解开环，最终生成NH3、CO2及β-丙氨酸。胸腺嘧啶降解成NH3、CO2及β-氨基异丁酸，其可直接随尿排出或进一步分解。尿嘧啶的降解主要在肝中进行。3.核苷酸的代谢抑制物是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物。它们主要以竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。4.(1)嘌呤环各原子的来源：①谷氨酰胺：咪唑环N9、嘧啶环N3；②甘氨酸：咪唑环C4、C5、N7；③天冬氨５１０１０酸：嘧啶环N1；④N，N-甲炔四氢叶酸：咪唑环C8N-甲酰四氢叶酸：嘧啶环C2；⑥CＯ2嘧啶环C6。(2)嘧啶环各原子的来源：①天冬氨酸：嘧啶环N1、C4、C5、C6；②谷氨酰胺：嘧啶环N3；③CO2嘧啶环C2。5.①多个核苷酸相连合成核酸，这是核苷酸最主要的功能。②体内能量的利用形式，如ATP、GTP等。③参与代谢和生理调节，如cAMP是体内重要的第二信使，参与细胞信号转导，从而调节代谢。④组成辅酶，如腺苷酸是NAD、辅酶A等的组分。⑤作为活性中间代谢物的载体部分，如：UDP-葡萄糖，CDP-二酰甘油、SAM等都含有核苷酸。第九章物质代谢的联系与调节(一)1.蛋白激酶：促进蛋白质共价修饰的酶，可由ATP提供磷酸基和能量，催化酶蛋白或其他蛋白多肽的丝氨酸、2.变构酶：指代谢途径中受变构调节的关键酶，常为寡聚酶，有催化亚基(含结合底物催化反应的活性中心)及调节亚基(含与变构效应剂结合引起调节作用的调节部位)3.泛素：为高度保守的蛋白质，广泛分布于真核细胞胞液，可由酶催化选择性结合于待降解的蛋白质，促进泛4.限速酶(关键酶)：在代谢途径的一系列酶促反应中，催化速度最慢的酶常具有调节作用，其活性改变可影响、决定整个代谢途径的速度，或改变代谢的方向5.细胞凋亡：细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，在基因严格调控下发生的主动的细胞自杀现象，亦称为程序性细胞死亡。它具有特征性形态和生化改变，包括细胞变圆，胞质浓缩，核染色质密度增高呈半月形并凝聚在核膜周边，核仁裂解，核固缩，进而细胞膜内陷将细胞分割形成若干凋亡小体而被其他细胞吞噬。在琼脂糖凝胶电泳上呈现阶梯状DNA6.酶的化学修饰调节：酶蛋白上的特殊基团在细胞内其他酶作用下进行可逆的共价修饰，从而快速改变酶的活性。以磷酸化7.变构调节：某些小分子变构效应剂非共价结合于变构酶的调节部位，快速引起酶的构象改变，引起酶活性改变，使酶被激活或抑制，调节其活性。(二)选择题 【A型题】1E4E7E10B2B5A8B11B3B6B9C12E【X型题】1ABC2BC3BC（三）问答题1.①糖原合成：肌肉也可合成糖原，但其量无法与肝糖原相比。肝糖原可在糖供不足的情况下迅速的补充血糖。②糖原分解：肝有葡萄糖-6-磷酸酶，可将糖原分解为葡萄糖，维持血糖恒定，肌肉缺乏此酶，故肌糖原不能补充血糖。③糖异生：肝在饥饿时可异生糖，也是用来补充血糖，肾在长期饥饿时，异生能力才加强。④合成尿素：肝将氨合成尿素解毒，若肝功能受损，含产生高血氨症，严重的会发生肝昏迷。⑤合成酮体：酮体是机体重要的能源物质，尤其在长期饥饿时，因脑组织不能利用脂肪酸，此时，酮体对脑组织能量的供给尤为重要。2.①腺苷酸环化酶；催化ATP。转化为cAMP，是细胞信号传导中重要的第二信使物质，可激活蛋白激酶，参与信息传递。②加单氧酶：是存在于微粒体内依赖细胞色素P450的氧化酶系，催化许多物质分子生成羟基化合物，这是肝中非常重要的代谢药物与毒物的酶系统。③激素受体：能与激素相结合，介导信号转导，调节基因表达和物质代谢，可位于细胞膜上或细胞内。④酮体：包括乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮，是肝输出能源的一种形式，尤其在糖供不足时，是脑组织的主要能源。⑤外显子：是在断裂基因及其初级转录产物上可表达的片段，RNA生成后，内含子被切除，但外显子保留，连接生成成熟的RNA。3.在体内脂肪酸绝大部分不能转变成糖。脂肪酸分解生成的乙酰CoA不能转变为丙酮酸，因此不能异生成葡萄糖。乙酰CoA可在肝合成酮体，包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮，然后被肝外组织摄取利用。前两者均生成乙酰CoA而进入三羧酸循环彻底氧化，不能转变为葡萄糖，但丙酮可在一系列酶的作用下转变为丙酮酸或乳酸，进而异生成糖，这是脂肪酸的碳原子转变成葡萄糖的一条途径。另外，人体内和膳食中含极少量的奇数碳原子脂肪酸，经过β氧化除生成乙酰CoA外还生成一分子丙酰CoA，丙酰CoA经过羧化反应和分子内重排，可转变生成琥珀酰CoA，可进一步氧化分解，也可经草酰乙酸异生成葡萄糖。但转变成糖的量和脂肪酸分解生成的乙酰CoA相比是非常少的，因此说，脂肪酸大部分不能转变成4.(1)物质代谢的特点：①整体性：体内各种物质包括糖、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是孤立进行，而是同时进行，而且彼此相互联系、相互转变、相互依存而构成统一的整体。人类摄取的食物，无论动物性还是植物性均同时含有蛋白质、脂类、糖类、水、无机盐及维生素等，因此从消化吸收起一直到中间代谢、排泄，各种代谢都是同时进行的，而且各种代谢之间互有联系、相互依存。如糖、脂肪在体内氧化释放的能量保证了生物大分子合成时的能量需要，而各种酶蛋白的合成又是糖、脂肪、蛋白质等各种物质代谢在体内迅速进行不可缺少的条件。②各组织、器官的物质代谢各具特色：由于各组织、器官的结构不同，所含酶系的种类、含量不同，所以其代谢途径及功能各异，各具特色。如脂肪组织的功能是贮存和动员脂肪，因此含有脂蛋白脂酶及特有的激素敏感三酰甘油脂肪酶。而脑及红细胞不贮存糖原，以葡萄糖为惟一能源。③代谢调节：机体中的各种物质代谢能适应内外环境不断的变化而有条不紊地进行，这是由于机体存在精细的调节机制，不断调节各种物质的代谢强度、方向和速度以适应内、外环境的变化。④各种代谢物均有各自共同的代谢池：不论是体外摄入的营养物还是体内组织细胞的代谢物，只要是同一化学结构的物质，其在进行中间代谢时，都要参加到共同的代谢池中参与代谢。⑤ATP是机体能量利用的共同形式：糖、脂肪、蛋白质在体内分解氧化释放的能量，均贮存在ATP的高能键中，机体所需能量均直接利用ATP。⑥NADPH是机体合成代谢的还原当量：参与还原合成代谢的还原酶多以NADPH(2)1a.细胞内酶的隔离分布：细胞是组成组织及器官的最基本功能单位。代谢途径有关酶类常常组成酶体系，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中。酶在细胞内的隔离分布使有关代谢途径分别在细胞不同区域内进行，这样不致使各种代谢途径互相干扰。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。按调节的快慢可分为快速 调节及迟缓调节两类。快速调节又分为变构调节及化学修饰调节两种。迟缓调节则是通过对酶蛋白分子的合成b.关键酶的变构调节：小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性。变构效应剂可以是酶的底物，也可以是酶体系的终产物或其他小分子代谢物。变构调节是细胞水平代谢调节中一种较常见的快速调节。代谢途径终产物常可使催化该途径起始反应的酶受到抑制，即反馈抑制。这样可使代谢物的生成不致过多。变构调节还可使能量得以有效利用，不致浪费。在这类代谢调节中，负反馈作用更多见。这是因为过量生成多余产物，不仅是浪费，而且对机体有害。变构调节可使不同代c.酶的化学修饰调节：酶蛋白肽链上某些残基在其他酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。酶的化学修饰主要有磷酸化与脱磷酸，乙酰化与脱乙酰，甲基化与去甲基，腺苷化与脱腺苷等，其中磷酸化与脱磷酸化在代谢调节中最为多见。酶促化学修饰调节是体内快速调节的另一种方d.酶量的调节：细胞除了通过改变酶分子结构以调节细胞内原有的酶的活性外，还可通过改变酶的合成和降解以调节细胞内酶的含量，从而调节代谢的速度与强度，由于酶的合成或降解所需要的时间较长，消耗ATP较多，通常要数小时甚至数日，因此酶量调节属迟缓调节。e.酶蛋白合成的诱导与阻遏：酶的底物、产物、激素或药物均可影响酶的合成。一般将加速酶合成的化合物称为酶的诱导剂，减少酶合成的化合物称为酶的阻遏剂。诱导剂或阻遏剂是在酶蛋白生物合成的转录或翻译过程f.酶蛋白降解：改变酶蛋白分子的降解速度也能调节细胞内酶的含量。细胞蛋白水解酶主要存在于溶酶体中，故凡能改变蛋白水解酶活性或影响蛋白酶从溶酶体释出速度的因素，都可间接影响酶蛋白的降解速度。通过酶蛋白的降解调节酶的含量远不如酶的诱导和阻遏重要。除溶酶体外，细胞内还存在蛋白酶体，由多种蛋白水解酶组成，相对分子质量10000002)激素水平的调节：通过激素来调控物质代谢是高等动物体内代谢调节的重要方式。不同激素作用于不同组织，产生不同的生物效应，表现出较高的组织特异性和效应特异性，这是激素作用的一个重要特点。激素之所以能对特定的组织或细胞(即靶组织或靶细胞)发挥作用，是由于该组织或细胞存在有能特异识别和结合相应激素的受体。当激素与靶细胞受体结合后，能将激素的信号跨膜传递入细胞内，转化为一系列细胞内的化学反应。按3)整体水平的调节：在人类生活过程中，其内外环境不断变化，机体可通过神经系统及神经体液途径对机体的生理功能及物质代谢进行调节，以适应环境的变化，从而维持内环境的相对恒定5..①糖代谢与脂代谢：糖可转变为脂肪：葡萄糖分解过代谢过程中也可产生甘油，甘油与脂肪酸结合生成脂肪。脂肪绝大部分不能变为糖，因为丙酮酸至乙酰CoA这步反应不可逆，故脂肪酸分解生成的乙酰CoA不能转变为丙酮酸，也就不能循糖异生途径生成葡萄糖，脂肪分解也可生成甘油，进而异生成糖，但这与脂肪中大量脂肪酸分解生成的乙酰CoA相比是微不足道的。②糖与氨基酸代谢：氨基酸可转化为葡萄糖：体内20种氨基酸，除生酮氨基酸(亮、赖氨酸)，都可通过脱氨作用，生成相应的α酮酸，可循糖异生途径生成糖。葡萄糖代谢的中间产物如丙酮酸、α-酮戊酸可氨基化为某些氨基酸，但其余8种必需氨基酸必须从食物摄取。③脂类与氨基酸代谢：氨基酸可转化为脂肪。氨基酸分解后可生成乙酰CoA，可经还原缩合反应合成脂肪酸进而合成脂肪。乙酰CoA还可生成胆固醇。脂类一般不能转变为氨基酸，脂肪分解生成甘油，异生成糖；再循糖分解的中间产物氨基化为必需氨基酸，而脂肪酸分解成乙酰CoA，不能生成糖，也不能合成非必需氨基酸。④核酸与氨基酸代谢：葡萄糖代谢：氨基酸是体内合成核酸的重要原料，如嘧啶合成需天冬氨酸、谷氨酰胺及一碳单位为原料，此外，葡萄糖磷酸戊糖途径提供的磷酸核糖也是核甘酸合成所必需的。6.糖原、脂肪、蛋白质均能分解产生乙酰CoA，通过三羧酸循环彻底氧化产能。乙酰CoA是糖、脂肪、氨基酸代谢相互联系的重要枢纽。①当摄入糖量超过消耗时，糖代谢产生的乙酰CoA以枸橼酸的形式进入胞质，一方面为脂肪酸的合成提供了原料，另一方面还可激活脂酸合成关键酶；加之，磷酸戊糖途径活跃提供大量NADPH，使胞质内脂肪酸大量合成。然后与糖转变生成的。磷酸甘油进一步生成脂肪。此外，糖还可经乙酰CoA转变为胆固醇，并为磷脂的合成提供基本骨架。脂肪在体内则难转变为糖，偶数碳原子的脂肪酸分解产生的乙酰CoA不能逆氧化脱羧反应生成丙酮酸，因而不能异生成糖。但是甘油及奇数碳原子脂肪酸分解产生的丙酰CoA可转变为糖。②蛋白质分解产生的20种氨基酸(亮氨酸、赖氨酸除外)，均可脱氨基生成。α-酮戊 二酸，经草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸，再循酵解逆行途径转变为糖；反之，糖代谢产生的α-酮戊二酸，可氨基化生成某些非必需氨基酸，但不能生成必需氨基酸。③氨基酸代谢可生成乙酰CoA及合成磷脂的特殊原料，故蛋白质可以转变为脂类。但乙酰CoA不能合成氨基酸，故偶数碳原子的脂肪酸不能转变为蛋白质。但是甘油和丙酰CoA7.(1)糖代谢与脂代谢的联系：乙酰CoA不可能逆行生成丙酮酸，也就不能循糖异生途径转化为葡萄糖，甘油生成的葡萄糖与脂肪酸分解产生的大量乙酰CoA相比是微不足道的，故葡萄糖可转化为脂肪，脂肪绝大部分(2)糖与氨基酸代谢的联系：20种氨基酸，除生酮氨基酸(赖氨酸、亮氨酸)都可转化成为酮酸，循糖异生途径生成糖糖也可通过其中间代谢物如丙酮酸等氨基化生成某些非必需氨基酸，但另8种必需氨基酸却必须从食物(3)(4)核酸与氨基酸代谢、糖代谢：氨基酸是核酸合成的重要原料，如天冬氨酸、甘氨酸、一碳单位等合成核苷酸的磷酸核糖中葡萄糖代谢的磷酸戊糖途径提供。第十章DNA的生物合成（一）1.冈崎片段：后随链解链方向与复制方向相反，复制时需解链达足够长度，然后在引发体作用下，形成引物再合成一段DNA。因此，随从链的复制需要多次生成引物，形成一些不连续的DNA片段，这些片段又称为冈崎片段。原核生物、真核生物的冈崎片段分别为1０００～22.光修复：指通过光修复酶催化而完成的一种修复方式，经300~600nm波长照射活化后可使嘧啶二聚体分解为原来的非聚合状态，使DNA恢复正常。3.框移突变：指由于基因编码区域插入或缺失碱基，DNA分子三联体密码的阅读方式改变，使转录翻译出的蛋白质的氨基酸排列顺序发生改变。3个或3n4.着色性干皮病(XP)：其分子基础是患者XP类基因缺陷，在接触紫外线后，DNA损伤修复过程缺陷而致病。XP病相关基因有7个，XP类蛋白共同参与切除修复过程，有辨认和切除损伤DNA5.插入：指一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸链加入到DNA分子中的突变方式。6.重组修复(recombinationrepair)：当DNA分子的损伤面较大，还来不及修复完善就进行复制时，损伤部位因无模板指引，复制出来的新子链就会出现缺口，这时就靠重组蛋白：RecA的核酸酶活性将另一股健康的母链与缺口部分进行交换，以填补缺口。而健康母链出现的缺口，可以另一股健康母链为模板，借助DNApol与连接酶的作用，使健康链完全复原。在不断的复制过程中，7.滚环复制：环状DNA复制时，双链一股先开一个缺口，5′端向外伸展，在伸展出的单链上进行不连续复制；没有开环的一股8.半保留复制：DNA进行复制时，双螺旋结构解开，以两股单链分别作为模板，dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)为原料，按照碱基配对(A—T、G—C)的原则与模板上的碱基相配对，经依赖DNA的DNA聚合酶(DNApol)，合成一条与模板互补的新链。新形成的两个子代DNA与亲代DNA结构完全相同，子代DNA分子中一条链是亲代DNA9.基因：是指为生物活性产物编码的DNA功能片段。10.镰形红细胞贫血：由于正常血红蛋白β链第6号密码子的点突变(CTC—CAC)，导致β链6位谷氨酸残基(GAG)被疏水性非极性氨基酸缬氨酸(GVG)11.切除修复：是细胞内最重要的修复机制，由UvrA、UvrB、UvrC、DNApolI、连接酶、dNTP参与。切除修复时，首先UvrA、UvrB辨认并结合损伤DNA部位，UvrC切除损伤DNA，DNApol以dNTP为原料，按照模板正确配对，沿5′－3′方向填补空隙，最后连接酶催化3′-OH与5′-P缺口形成磷酸二酯键。至此损伤DNA12.DNA修复：指针对已发生了的缺陷而施行的补救机制，主要有光修复、切除修复、重组修复和SOS修复13.端粒与端粒酶：端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，端粒在维持染色体的稳定性DNA复制的完整性有重要作用。端粒酶是一种DNA蛋白质复合物，在端粒DNA复制上，端粒酶既有模板，又有反转 录酶的作用，首先是端粒酶借助其RNA与DNA单链有互补碱基序列而辨认结合，再以RNA为模板，DNA末端得以延长，端粒通过这种方式，可以14.缺失：指DNA分子上一个碱基或一段核苷酸链从DNA15.复制叉：DNA复制时有固定的起始点。原核细胞内只有1个，真核细胞内有多个复制起始点，复制时首先由DNA拓扑异构酶、解链酶分别对DNA复制起始点局部的双链解旋、解链，并由DNA结合蛋白保护和稳定已打开的DNA双链，形成Y字形结构，称为复制叉。16.依赖RNA的DNA聚合酶(或称RNA指导的DNA聚合酶)：以RNA为模板，dNTP为底物，催化dNTP间以磷酸二酯键相连合成DNA的酶，又称为反转录17.依赖DNA的DNA聚合酶(或称DNA指导的DNA聚合酶)：以DNA为模板，dNTP为原料，催化dNTP间以磷酸二酯键相连合成DNA18.反转录：指以RNA为模板，dNTP为原料，在RNA指导的DNA聚合酶(RDDP，又称逆转录酶)催化下，合成与RNA互补的DNA19.血液在血管内膜受损或在血管外与异物表面接触时触发的凝血过程称内源性凝血途径，此过程所有参与激20.DNA损伤：指DNA分子上121.重组修复：当DNA分子的损伤面较大，还来不及修复完善就进行复制时，损伤部位因无模板指引，复制出来的新子链会出现缺口，这时，就靠重组蛋白RecA的核酸酶活性将另一股健康的母链与缺口部分进行交换，以填补缺口。而健康母链出现的缺口，可以另一股健康子链为模板，借助DNApolI与连接酶的作用，使健康链完全复原。在不断的复制过程中，损伤链所占比例越来越低(稀释)22.Tm：在核酸的热变性过程中，使50％DNA变性的温度称为核酸的解链温度(Tm)或称为变性温度。Tm值大小主要与GC含量有关，GC含量越高，Tm值越大；另外，核酸分子越大，Tm23.互补DNA(cDNA)：是指与mRNA分子有互补碱基序列的单链DNA，由反转录酶催化生成。cDNA无内含子，用于分子克隆或作为分子探24.重排：指DNA25.cDNA与反转录：反转录是依赖RNA的DNA合成作用，以RNA为模板，由dNTP聚合成DNA分子，此过程中，核酸合成与转录过程遗传信息的流动方向相反，故称为反转录。在基因工程中，常需将RNA反转录成DNA进行操作，此种方式生成的DNA即为cDNA。26.pointmutation：即点突变，指DNA链上单个碱27.DNA可自身复制，也可转录成RNA，再翻译成蛋白质，这种遗传信息的传递和表达方式，即为中心法则，RNA也可以反转录生成DNA28.codingstrand：即编码链，DNA转录时只有其中的一股链进行转录，相对的另一条链称编码链。（二）选择题【A型题】1B7C13A19C2E8B14D20C3B9E15C21B4A10.D16C5B11E17A6D12E18A【X型题】1ABC3D5ABCD2ABD4BCD6ABCD（三）问答题1.DNA合成有三种方式：①DNA复制。细胞增殖时，DNA通过复制使遗传信息从亲代传递到子代。②修复合成。DNA受到损伤后进行修复，需要进行局部的DNA的合成，用以保证遗传信息的稳定遗传。③反转录合 成。以RNA为模板，由反转录酶催化合成DNA。原核生物的DNA聚合酶有DNApolⅠ、DNApolⅡ和DNApolⅢ，DNApolⅢ是复制延长中真正起催化作用的，除具有5′→3′聚合活性，还有3′→5′核酸外切酶活性和碱基选择功能，能够识别错配的碱基并切除，起即时校读的作用；DNApolⅠ具有5′→3′聚合活性、3′→5′和5′→3′核酸外切酶活性，5′→3′核酸外切酶活性可用于切除引物以及突变片段，起切除、修复作用。另外，Klenow片段是DNApolⅠ体外经蛋白酶水解后产生的大片段，具有DNA聚合酶和3′→5′外切酶活性，是分子生物学的常用工具酶。DNApolⅡ在无DNApolⅠ和DNApolⅢ时起作用，也具有5′→3′和3′→5′核酸外切酶活性。真核细胞含有5种DNA聚合酶：α、β、γ、δ、ε。除了γ外，所有DNA聚合酶存在于核内。DNA聚合酶α和δ在复制延长中起催化作用，DNA聚合酶α延长后随链，DNA聚合酶δ延长前导链。DNA聚合酶ε和δ在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。DNA聚合酶Ⅰ在线粒体中，用于线粒体DNA的复制。真核细胞还有一种端粒酶，是一种反转录酶，由酶和含重复序列的RNA分子组成，它以自身的RNA分子为模板从后随链的3′端合成端区的DNA，使后随链延长，以防止后随链在每次复制时被缩短。2.（1）相同点：①都以DNA为模板；②都是酶促的核苷酸聚合过程，需要依赖DNA的聚合酶；③聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键；④都从5′至3′方向延伸成新链；⑤都遵从碱基。（2）配对规律不同点参见本章笔记。3.传统中心法则认为DNA兼具贮存遗传信息和表达的功能：DNA通过复制，使遗传信息得以延续和传代，DNA还可转录生成RNA，RNA再经翻译合成蛋白质，使相应的基因得以表达，但反转录现象的发现表明，少数RNA也是遗传信息的携带者，RNA可通过反转录生成DNA，这就是对传统中心法则的扩充。扩充的意义：①反转录现象的发现，是对传统中心法则的挑战，加深人们对中心法则的认识；②拓宽了RNA病毒致癌、致病的研究。至今，癌基因研究仍是病毒学、肿瘤学、分子生物学的重大课题；③在基因工程操作上，还可用反转录酶制备cDNA，这是获取目的基因的重要方法之一，因为在人类庞大基因组中，要选取其中一个目的基因，有相当大难度，而对某一特定RNA进行操作，较为可行，经反转录可生成双链：DNA，用于基因工程研4.DNA分子在生物体内的合成有三种方式：①DNA指导的DNA合成，也称复制，是细胞内DNA最主要的合成方式。遗传信息贮存在DNA分子中，细胞增殖时，DNA通过复制使遗传信息从亲代传递到子代。②修复合成，即DNA受到损伤(突变)后进行修复，需要进行局部的DNA的合成，用以保证遗传信息的稳定遗传。③RNA指导的DNA合成，即反转录合成，是RNA病毒的复制形式，以RNA为模板，由反转录酶催化合成DNA。E.coli经UV照射后，同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体，相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环连成二聚体，其中最容易形成的是TT二聚体。紫外线照射还能引起DNA链断裂等损伤。由光修复酶修复因紫外照射引起的嘧啶二聚体，使其还原。切除修复。由UvrA、UvrB、UvrC、DNA。PolⅠ、dNTP、连接酶参与。首先UvrA、UvrB辨认损伤部位并与之结合，UvrC切除损伤的DNA，DNApolⅠ以dNTP5.①DNA聚合酶：在大肠杆菌此酶有三种DNApolⅠ、Ⅱ、Ⅲ，其中。DNApolⅠ主要是对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。DNApolⅡ真正功能未完全清楚，DNApolⅢ是在复制延长中真正催化核苷酸聚合的酶并且有3′→5′外切酶活性。②解螺旋酶：其中DnaA蛋白辨认复制起始点，DnaC蛋白辅助解螺旋酶，DnaB使其在起始点上结合并打开双链。③DNA拓扑异构酶：分拓扑异构酶Ⅰ型和Ⅱ型两种，两者都可切断处于超螺旋状态的DNA分子双链某一部分，使DNA处于松弛状态，再催化断端恢复连接DNA即进入负超螺旋状态，其中Ⅰ型不需ATP，Ⅱ型需要ATP，复制末期母链DNA与子链也会缠绕，解开两者也需Ⅱ型的作用。④单链DNA结合蛋白：在复制中维持模板处于单链状态并保护单链完整。⑤引物酶：是dnaG基因的产物，催化引物的合成，提供3′-OH。末端供dNTP加入，延长之用。⑥DNA连接酶：直接DNA链3′-OH末端和相邻DNA链的5′-P末端，形成磷酸二酯键，在复制、DNA修复、重组中起接合缺口的作用，注意其一般连接碱基互补基础上的缺口，不连接单独存在的DNA或RNA单链。6.分为起始、延长和终止3（1）复制起始：DnaA蛋白辨认复制起始点，DnaB蛋白有解螺旋作用，DnaC蛋白使DnaB蛋白组装到复制起始点，引物酶合成引物。由DnaA蛋白、DnaB蛋白(解螺旋酶)、DnaC蛋白、引物酶和DNA的起始复制区域共同形成的一个复合结构－引发体；由解螺旋酶、拓扑酶、SSB配合使DNA双链解开形成复制叉；引物酶合成引物，复制开始。 （2）复制的延长：在DNA聚合酶Ⅲ作用下，按照与模板碱基配对的原则，逐个催化加入脱氧核苷酸。由于DNA双链的走向相反，复制时两条子链复制的走向也相反。前导链可以顺着解链方向延长。后随链复制方向与解链方向相反，复制时需要解链达足够长度，然后在引发体作用下合成许多冈崎片段。即DNA复制的半不连续性。原核生物、真核生物的冈崎片段分别为1000～2000（3）复制的终止：由RNA酶切去前导链和后随链中的引物，引物空隙由DNApolⅠ以dNTP为原料延长填补。DNA连接酶在ATP供能情况下，催化DNA链3′-OH末端和相邻DNA链的5′-P末端，形成3′，5′-磷酸二酯键，成为连续的子链，从而完成：DNA的复制过程。7.DNA连接酶是连接DNA3′-OH末端和相邻DNA链的5′-P末端，使两者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成完整链的酶，它只能连接碱基互补基础上的双链中缺口，它主要与以下过程和技术有关：①DNA复制过程中，模板链是连续的，新合成的链是分段合成，是不连续的，最后有缺口，要用连接酶接合。②在DNA修复过程中，DNA损伤部位被切除重新合成后也会与相邻链之间有缺口，靠连接酶连接3′-OH与5′-P末端③重组DNA技术中，目的基因与载体连接时，即靠DNA连接酶催化两者中相邻的5′-磷酸基和3′-羟基末端之间形成酮键，使两个DNA分子或片段连接，也可使被切开的DNA8.DNA复制时，子链与母链遵守严格的碱基互补配对原则，使复制具有高度保真性，遗传信息能够得到延续和传代。DNA复制的忠实性依赖三种机制：①遵守严格的碱基配对规律，即A—T，G—C配对；②聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能，以原核生物为例，这是由DNA聚合酶Ⅲ中γ亚基执行此功能的，如母链上是T，DNApolⅢ选择A进入子链相应位置；③复制出错时有即时的校读功能：DNApolⅠ的3′→5′外切酶活性能把错配的碱基水解下来，同时利用5′→39参见本章笔记。10.组成DNA两条链中，一条是5′→3′走向，另一条是3′→5′，而复制，包括引物合成，只能从5′向3′延伸，在同一复制叉上，解链的方向只可能有一个，因此，顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，而5′→3′方向生成引物然后复制，故子代二链中，一条是连续复制，另一条是间接复制。DNA复制要保持其忠实性，至少要依赖三种机制：①遵守严格的碱基配对规律；②聚合酶在复制延长对碱基的选择功能，这是由DNA聚合酶Ⅲ的亚基执行此功能的，优先选择与母链配对的碱基进入子链相应位置；③复制出错时有即时的校读功能，DNApolⅠ同时有3′→5′外切酶活性和5′→3′聚合酶活性，能及时把错配碱基水解下来，并有聚合酶活性补回正确第十一章RNA的生物合成（一）1.端粒酶：是一种RNA蛋白质复合物，本身有RNA模板和反转录酶两方面作用，端粒酶借助其RNA与DNA单链有互补碱基序列而辨认结合，依赖酶分子RNA模板催化合成端粒DNA2.核酶(ribozyme)：具有酶催化活性的RNA3.剪接(splicing)：从mRNA前体中去掉内含子序列，使外显子序列拼接在一起而产生成熟mRNA的加工过程。4.hnRNA：真核生物核内mRNA5.转录因子：真核生物中能直接或间接结合RNA6.启动子(promoter)：结合RNA聚合酶并启动转录的DNA7.σ因子：是原核生物RNA聚合酶全酶的组成部分，功能是辨认转录起始点。在原核生物已发现多种相对8.不对称转录：有两重含义，一是双链DNA分子中只有一股单链作为模板转录，另一股链不转录；二是不同基因的模板链可在DNA9.多聚核糖体：由1个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的，呈串珠状排列。每个核糖体可以独立完成1条肽链的合成，所以多聚核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，可以加速蛋白质合成速度，提高mRNA的利用率。10.Hognessbox：真核生物转录起始需要DNA聚合酶对起始区上游DNA序列作辨认和结合，生成起始复合物。起始点上游多数有共同的5′→3′TATA序列，称为Hogness或盒TATA 11.受体剪接部位：mRNA进行转录后的剪接时，大多数内含子的右侧为ApOH-3′，与相邻外显子的左侧相12.核酶：具有催化功能(酶的作用)的RNA13.外显子：真核生物的结构基因为断裂基因，断裂基因上及其转录初级产物上可表达的序列，或转录初级产物上通过拼接作用而保留于成熟中的RNA序列或基因中与成熟RNA相对应的DNA14.RNA聚合酶：RNA聚合酶是参与RNA合成的酶，原核生物的RNA聚合酶由α2ββ′σ组成，称为全酶。α2ββ′称为核心酶。活细胞的转录起始需要全酶，但至转录延长阶段，则仅需要核心酶。真核生物有3种RNA聚合酶，分别称为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、15.断裂基因：真核生物的结构基因由若干个编码区和非编码区相互间隔开但又连续镶嵌而成，为一个由连续氨基酸组成的完16.①分子病：如果DNA分子的碱基发生变化，由它编码的蛋白质结构或量就发生相应的改变，从而引起机体功能障碍的一类疾病称为分子病。例如运输性蛋白病、凝血及抗凝血因子缺乏症、免疫蛋白缺陷病、膜蛋白病、受体蛋白病等。②cDNA：是指以mRNA或病毒RNA为模板，经反转录酶催化合成互补单链DNA，再聚合生成的双链DNA。③反转录酶：属RNA指导的DNA聚合酶，具有三种酶活性，RNA指导的DNA聚合酶：RNA酶；DNA指导的DNA聚合酶。即以RNA为模板，在反转录酶的催化下，合成与RNA互补的DNA单链，形成杂化双链，反转录酶将其中RNA链水解，在以互补的DNA链为模板，合成双链DNA。17.Pribnow盒：各种原核生物基因启动序列特定区域内，通常在转录起始点上游－10及－35区域存在一些相似序列，称为共有序列；E.coli及一些细菌启动序列的共有序列在－10区域是TATAAT，因由Pribnow首先发现，又称Pribnow盒(Pribnowbox)18.内含子：真核生物的基因，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，为一个由连续氨19.顺式作用元件，真核生物转录起始也需要RNA聚合酶对起始区上游DNA序列作辨认和结合，生成起始复合物，这种上游DNA20.能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件上参与调控靶基因转录的一组蛋白质称为反式作用因子(trans-actingfactor)21.反转录病毒：某些病毒的基因组是RNA而不是DNA，能以单链RNA为模板合成双链DNA。反应由病毒内的反转录酶催化，先以单链RNA的基因组为模板，催化合成一条单链DNA，产物与模板生成RNA：DNA杂化双链，杂化双链中的RNA被水解后，再以新合成的单链DNA为模板，催化合成第二链的DNA。【A型题】1D3C5B2A4D6D【X型题】1BC2ABCD3ACD1.真核生物mRNA的前体hnRNA转录后需要进行5′端和3′端(首、尾部)的修饰，以及对mRNA链进行剪接(splicing)。①首、尾的修饰：mRNA的帽子结构是在转录基础上形成的。5′端帽子结构的形成是在核内完成的，且先于对mRNA链中段的剪接过程。帽子结构可以保持mRNA免受降解，和翻译过程亦有密切关系。3′端的修饰主要是加上多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)。polyA的形成是在核内完成，是和转录的终止同时进行的过程，是不依赖DNA模板的，且先于mRNA中段的剪接。尾部修饰是和转录的终止同时进行的过程，polyA的长度很难确定，因其长度随mRNA的寿命而缩短，随着polyA缩短，翻译的活性下降。因此推测polyA的有无与长短是维持mRNA作为翻译模板的活性以及增加mRNA本身稳定性的因素。②剪接：真核生物的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，一个由连续氨基酸组成的完整蛋白质编码，因此称为断裂基因。用外显子和内含子分别表示相应的编码和非编码序列。转录时，基因的全长转录成hnRNA， 在核内经首尾修饰后进行剪接，剪接过程由snRNA和核内蛋白质形成的小核核糖核酸蛋白完成。具体过程是非编码区先弯成套索状，称为套索RNA。套索RNA的形成可使各编码区相互接近。接着，由特异的RNA酶把连接编码区与非编码区的磷酸二酯键水解，再使编码区相互连接，从而生成成熟的mRNA。成熟的mRNA从核内输送到胞质，再作为蛋白质合成的直接模板。2.mRNA的结构特征：5′端有帽，即5′-pmGpppG；3′端含多聚腺苷酸的尾；不含内含子；个别核苷酸有甲基化修饰。①5′端加帽：即把5′-pppG转变为5′-pmGpppG。其过程需磷酸解、磷酸化和碱基的甲基化。②3′端加尾：polyA聚合酶识别mRNA的游离3′-OH端，并加上约200个A残基。③剪接：剪接加工能够切除内含子，把外显子连结在一起。剪接加工中，需要由多种snRNA与蛋白质共同组成的并接体，基本过程为二次转酯反应。④甲基化修饰：在mRNA中存在甲基化核苷酸，位于5′端和非编码区。⑤mRNA编辑：插入、删除、或取代某些核苷酸，使mRNA获得正确的翻译功能。3.胰岛素中二条链组成，共含51个氨基酸残基及2个链间二硫键，1个链内二硫键。胰岛素基因转录后加工过程包括：①mRNA5′端形成帽子结构：mGpppG′端先由核酸外切酶切去一些多余的核苷酸，然后加入多聚腺苷酸尾。③将RNA中所含的内含子通过二次转酯反应被除去，将外显子连接起来，如此mRNA即变为成熟的mRNA胰岛素翻译后的加工过程：①一级结构的修饰：常在细胞内膜甲酰基酶或氨基肽酶作用下除去N-甲酰基，N末端蛋氨酸，肽链合成后两个半胱氨酸的—SH基氧化连结形成肽链内和肽链之间的二硫键。②高级结构的修饰：根据一级结构的特征折叠、盘曲成高级结构，两条肽链之间以非共价键聚合成胰岛素。4.tRNA的转录后加工：①5′端和分子中部分核苷酸在转录后加工被除去；②甲基化：在甲基转移酶催化下，某些嘌呤生成甲基嘌呤；③还原反应：某些尿嘧啶还原为双氨尿嘧啶；④脱氨反应：某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤核苷酸；⑤加上CCA—OH的3′末端：在核苷酸转移酶作用下，在3′末端除去个别碱基后，换上tRNA分子统一的CCA—OH末端。5.RNA编辑广泛存在于多种生物基因的转录后加工过程中，是在RNA分子上出现的一种修饰现象。mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸替换等，使mRNA的编码序列发生改变，从而改变了DNA模板来源的遗传信息，进而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。RNA编辑主要包括3种：①核苷酸替换：包括C—U、A—I替换机制等。如载脂蛋白B(apoB)的RNA编辑，在肝细胞中表达apoB100，而在肠上皮细胞中，由于apoB100的第26个外显子中第6666~6668个核苷酸由CAA编码的谷氨酰胺突变为TAA的终止子，即C—U的替换，从而表达出截短的ApoB48。这种编辑机制可能是由识别下游RNA靶序列的一种胞嘧啶脱氨酶介导的。mRNA的编辑是调控基因在不同组织特异表达的方式。②可译框的改变：主要是由于核苷酸的插入或删除导致可译框的改变，从而形成新的可译框，进而编码出不同的蛋白质。③向导RNA(gRNA)：gRNA是一种在线粒体内转录的短RNA(约55~70个核苷酸)，能以正常碱基配对或pU方式选择其5′端锚区在mRNA上的互补序列，随后为插入或丢失U提供模板，通过转酯反应、酶促编辑反应等方式进行RNA的编辑。编辑的结果不仅扩大了遗传信息，而且可能是生物适应中的一种保护措施。有些基因的主要转录产物必须经过编辑才能有效地起始翻译或产生正确的可译框，从而产生相应功能的蛋白质，说明RNA编辑是基因表达的一种重要的调控和补救机制。第十二章蛋白质的生物合成（一）1.遗传密码：DNA编码链或mRNA上的核苷酸，以3个为一组(三联体)决定1个氨基酸的种类，称为三联体2.移框突变：由于碱基的缺失或插入突变导致三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改3.终止子：基因转录中，DNA4.释放因子：在翻译终止阶段起作用的蛋白因子不叫终止因子而称其为释放因子。有RF和RR两种。RF辨认mRNA上的终止密码，并结合于A位上。RF-1和RF-2分别辨认3种不同的终止密码，RF-3激活核糖体上的转肽酶，使之表现为酯酶的水解活性。5.密码的摆动性：指密码子与反密码子相互辨认时，可不遵从碱基配对规律，出现不严格配对，此为密码的摆动性。如反密码第1位为I时，可与密码第3位的A、C、U 6.SRP：也称信号肽识别粒子。可辨认、结合信号肽，并把正在合成蛋白质的核糖体带到细胞膜的胞质内膜面。7.转肽酶：是延长因子EF-G，真核生物的E可以催化已生成的肽酰tRNA从A位转至P位。使A位留空，便于接受新的氨基酰tRNA。存在于核糖体大亚基上，在肽链延长的成肽过程中起催化作用。转肽酶催化P位的氨基酰或肽酰的—CO与A位的氨基酰tRNA的—NH2形成肽键。另外在翻译终止时，转肽酶尚有酯酶的水解活性，可使合成的肽链与tRNA8.信号识别颗粒：在真核细胞胞质内存在的一种由小分子RNA(7SRNA)和6种不同蛋白质共同组成的复合物，它能特异地识别和结合信号肽，并与核糖体结合暂时阻断多肽链的合成，进而与内质网外膜上的SRP受体结合，信号肽就可插入内质网进入内腔，被内质网内膜壁上的信号肽酶水解。SRP与受体解离并进入新的循环，而信号肽后序肽段也进入内质网内腔，并开始继续合成多肽链。SRP对翻译阶段作用的重要生理意义在于：分泌性蛋白及早进入细胞的膜性结构，能够正确的折叠、进行必要的后期加工与修饰并顺利分泌出细胞。9.核糖体循环(狭义)：指翻译过程的肽链延长。每次循环包括进位、成肽和转位3个步骤。每循环1次，肽链延长1个氨基酸。如此不断重复，直至多肽链合成终止。10.翻译：即蛋白质合成，就是把核酸4种符号(A，T，C，G)组成的遗传信息，以遗传密码破读的方式转变为蛋白质分子中氨基酸(20种)11.开放读框：从mRNA5′至3′方向，由起始密码子AUG开始至终止密码子(不包括终止密码子)前的一段mRNA序列，为一段有连续氨基酸序列的蛋白质编码。开放读框内每3个碱基组成的三联体，决定一个氨基12.多聚核糖体：是由1个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的，呈串珠状排列。每个核糖体可以独立完成一条肽链的合成，所以多个核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，可以加速蛋白质的合成速度，提高模板mRNA的利用率。13.SD序列：位于mRNA分子AUG起始密码子上游约8～13个核苷酸处，由4～6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列，以—AG—GA—为核心。SD序列同16SrRNA的3′末端序列互补，在核糖体与mRNA的结合过程中起重14.多核糖体循环：指翻译过程的肽链延长，每次循环包括进位、成肽、转位三个步骤，循环一次，肽链延长15.基因组文库：用限制性内切酶切割细胞的整个基因组DNA，可以得到大量的基因组DNA片段，然后将这些DNA片段与载体连接，再转化到细菌中去，让宿主菌长成克隆。这样，一个克隆内的每个细胞的载体上都包含有特定的基因组DNA片段，这样的一套克隆就叫做基因组克隆；其中克隆的一套基因组DNA16.核糖体循环：原核生物在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行，当转录尚未完成，翻译已在进行，一个mRNA分子同时有多个核糖体在进行蛋白质合成，即mRNA循环一次，肽链延长一个氨基酸，如此不断重17.氨基酰tRNA合成酶：催化氨基酸与tRNA生成氨基酰tRNA的酶。该酶具有绝对专一性，对氨基酸、tRNA两种底物都能高度特异地识别，反应消耗ATP18.信号肽：是未成熟的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。有碱性末端区、疏水核心区及加工区3个区段。【A型题】1D8D15ED2B9E16D23B3A10C17D24D4B11A18D25B5D12D19A6B13B20E7D14E21D【B型题】 1C4B7D10E2E5D8C3D6A9D【C型题】1C4B7A10B2B5B8B3A6D9B【X型题】1ABCD4BC7ABCD2ABCD5ABCD8ABD3ABCD6B9ABCD（三）问答题1.DNA复制的保真性至少依赖3种机制：①遵守严格的碱基配的选择功能。③复制出错时有即时的校读功能。DNA复制的最重要的特征是半保留复制，复制时DNA的两股单链各自作为模板，按照碱基互补的原则合成其互补链，由于碱基互补，子代DNA的两条链的碱基序列都和母链DNA序列一致。DNA聚合酶对模板的依赖性使子链与母链能准确配对，是遗传信息延续和传代的保证。原核生物中的3种DNApol都有核酸外切酶活性，即从5′或3′端把核苷酸从核酸链上水解下来，其中DNApolⅠ、Ⅱ都有两种核酸外切酶活性。如原核生物中的DNApolⅠ在细胞中可对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。真核生物的DNApolε与原核生物中的DNApolⅠ相似，在复制过程中起校读修复和填补缺口的作用。原核生物DNApolⅢ是复制延长中起主要催化作用的酶，它对核苷酸的参入具有选择功能。虽然复制过程有较高的保真性，但在复制过程中仍有一定的突变率，修复是针对已发生的缺陷而实施的补救机制，主要有光修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。转录是以DNA为模板进行的RNA的生物合成过程，也是通过碱基配对规律保证转录过程的忠实性。在翻译过程中，mRNA分子从5′向3′端，每3个碱基组成1个密码子，即遗传密码，决定蛋白质分子中氨基酸的种类，tRNA分子中的反密码子与mRNA中的密码子配对，tRNA携带的氨基酸总是按照mRNA中的遗传密码决定的这样由密码—反密码—氨基酸之间的对号入坐，保证了从核酸到蛋白质信息传递的准确性。催化形成氨基酰-tRNA形成的酶是氨基酰-tRNA合成酶。氨基酰-tRNA合成酶具有绝对专一性，酶对氨基酸、tRNA两种底物都能高度识别，氨基酰-tRNA合成酶还有校正活性，可对反应中出现的错配加以更正，氨基酸和tRNA结合，tRNA又和mRNA密码子准确相互辨认，这样就使核酸、蛋白质之间的信息传递能互相衔接、互相沟通。这样，遗传信息就从DNA分子，通过转录过程由RNA2.例如我们用一段连续的(CCA)合成mRNA；放在试管内加入胞质提取液(含翻译所需要的成分)及20种氨基酸，可以得到分别由组氨酸、脯氨酸、苏氨酸组成的肽，因为CCACCA—合成的mRNA只有三种读码可能：CCA—，CAC—，ACC—，所以如果已知组氨酸和苏氨酸的密码子是CAC、ACC的话，那么可确定脯氨酸的密码为CCA3.(1)起始：①核糖体的亚基的拆离：IF-3结合在核糖体30S亚基靠近50S亚基的边界，使大、小亚基拆离，IF-1协助IF-3的结合和亚基拆离，使单独的30S亚基易于与mRNA及起始tRNA结合。②mRNA在核糖体小亚基上就位：原核生物翻译起始密码子的上游，相距约8～13个核苷酸处，往往有一段由4～6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列，称SD序列，可以与原核生物核糖体小亚基上的16SrRNA近3′末端处的一段富含嘧啶的序列互补，紧接SD序列的小段核苷酸，又可以被核糖体小亚基蛋白辨认结合。原核生物就是靠这种核酸-核酸、核酸-蛋白质之间的辨认结合而把mRNA连接到核糖体小亚基上的。③fmet-tRNA的结合：fmet-tRNA只能辨认和结合于mRNA的起始密码子AUG上，由于这一结合，推动了mRNA的前移，也保证了mRNA的准确定(2)肽链的延长：①进位：氨基酰tRNA根据遗传密码的指引，进入核糖体的A位。这一过程需要延长因子EFT的协助。②成肽：这一过程由转肽酶催化，P位上肽酰tRNA的酰基与A位上AA-tRNA的氨基进行反应，形成肽键，反应在A位上进行。③转位：催化转位过程的是转位酶。整个核糖体的相对位置移动一个密码子的 位置，A位上的肽酰tRNA连同mRNA从A位进入P位，此时，肽tRNA-mRNA占据P位，A(3)肽链合成的终止：①当翻译至A位出现mRNA的终止密码时，因无AA-tRNA与之对应，即A位不能接纳AA-tRNA。RF-1或RF-2能识别终止密码，进入A位。②RF-3激活核蛋白体上的转肽酶，受RF-3作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，因而使P位上肽与tRNA分离。③在RR的作用下，tRNA及RF均从核糖体脱落。然后在IF作用下，核糖体分出大、小亚基。4.(1)mRNA的转录后加工：①5′端加帽：成熟的真核生物mRNA，其5′端都有一个mGpppNpN结构，该结构被称为甲基鸟苷的帽子。真核生物mRNA5′端帽子结构的重要性在于它是mRNA翻译起始的必要结构，为核糖体小亚基提供识别位点；增加mRNA的稳定性，保护mRNA免遭5′外切核酸酶的降解；并在成熟转录产物的出核运输过程中发挥重要作用。②3′端加尾：大多数真核mRNA都有3′端的多聚A尾巴(polyA)，约200bp。多聚A尾巴不是由DNA编码的，而是转录后在核内加上去的。polyA可能与mRNA从细胞核转送到细胞质有关，但是相当数量的没有polyA尾巴的mRNA(如组蛋白mRNA)，也照样通过核膜进入细胞质。还有人认为这种结构对真核mRNA的翻译效率具有某种作用，并能稳定mRNA结构，保持一定的生物半衰期。③mRNA前体(hnRNA)的剪接：真核生物结构基因往往是断裂基因，由若干个编码区和非编码区相互间隔构成。基因上的编码序列称外显子，非编码序列称内含子，转录时外显子及内含子均转录到mRNA中，然后hnRNA在细胞核中进行剪接。在核酸内切酶作用下剪切掉内含子；然后在连接酶作用下，将有编码意义的核苷酸片段(外显子)各部分连接起来，而转变为成熟的mRNA，这就是剪接作用。也有少数基因的hnRNA不需要进行剪接作用，例如α-(2)rRNA的转录后加工：真核细胞rRNA基因(rDNA)属于丰富基因族，为中度重复序列，位于核仁内，自成一组转录单位。大多数真核生物核内产生45SrRNA转录产物，是3种rRNA的前体，其间有内含子序列。在核仁小RNA(Sno-RNA)的参与下，45SrRNA经多步剪接后，切除内含子序列，形成18SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA。rRNA加工成熟后，就在核仁上装配，与核糖体蛋白质一起形成核糖体，输出至胞质参与蛋白质的合成。除剪接加工外，rRNA前体的加工还包括某些碱基的甲基化等。甲基化发生的位点是高度保守的，由SAM作为甲基供体。甲基化可能在rRNA(3)tRNA转录后的加工修饰：刚转录生成的tRNA前体一般无生物活性，需要进行剪切和拼接、碱基修饰以及在3′末端加上CCA-OH顺序，才能成为成熟的tRNA。①tRNA的剪接主要是除去5′端及反密码环中的插入序列。②3′末端加上CCA-OH序列：在核苷酸转移酶作用下，3′末端除去个别碱基后，替换上CCA-OH末端，tRNA所转运的氨基酸就连接在此末端上。③成熟的tRNA分子中有许多稀有碱基，是在转录后经甲基化、还原、转位及脱氨等反应加工修饰形成的。因此tRNA在甲基转移酶催化下，某些嘌呤生成甲基嘌呤如A—mA，G—mA；有些尿嘧啶还原为双氢尿嘧啶；尿嘧啶核苷转变为假尿嘧啶核苷；某些腺苷酸脱氨基成为次黄嘌呤核苷酸(Ⅰ)(4)RNA编辑：广泛存在于多种生物基因的转录后加工过程中，是在RNA分子上出现的一种修饰现象。mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸替换等，使mRNA的编码序列发生改变，从而改变了DNA模板来源的遗传信息，进而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。RNA编辑主要包括核苷酸替换，可译框的改变以及向导RNA(gRNA)等。编辑的结果不仅扩大了遗传信息，而且可能是生物适应中的一种保护措施。有些基因的主要转录产物必须经过编辑才能有效地起始翻译或产生正确的可译框，从而产生相应功能的蛋白质，说明RNA编辑是基因表达的一种重要的调控和补救机制。5.蛋白质生物合成过程中，tRNA与氨基酸合成氨基酰tRNA从而可将相应的氨基酸携带至核糖体的A位，参与成肽反应，而嘌呤霉素结构与酪氨酰-tRNA相似，故可取代酪氨酰-tRNA进入翻译中的核糖体A位，当肽链转入此异常A6.①基因的编码产物中可能有一氨基酸发生改变，突变成另外一种氨基酸；②虽然碱基改变，但基因的编码产物可能不变；③基因的编码产物可能变短，即突变成终止密码子而终止翻译。7.tRNA反密码第一位碱基不严格遵守配对规则，称为密码配对的摆动陛。这种配对的碱基对称为不稳定碱基RNA聚合酶由多个亚基组成：α2ββ′称为核心酶，转录延长只需核心酶即可。α2ββ′σ称为全酶，转录起始前需要σ亚基辨认起始点。σ亚基可能与转录基因的类型和种类有关，决定哪些基因被转录。β亚基具有促进聚合反应中磷酸二酯键生成的作用。β′亚基是酶和模板结合时的主要部分。σ因子是原核生物RNA聚合酶全酶的成分，功能是辨认转录起始区，识别位点在转录起始点上游－35bp处，称为－35 区，共有序列为TTGACA。σ因子与核心酶的集合不紧密，转录起始完成后σ因子从RNA聚合酶全酶中脱落下来，由核心酶催化RNA延长。8.在真核生物中，新合成的肽链从核糖体释放，不一定具有生物学活性，大多需要经过细胞内多种修饰加工处理，才能成为有活性的成熟蛋白质。这些加工过程主要包括三方面：①高级结构的修饰：亚基的聚合、辅基的连接；②一级结构的修饰：去除N-甲酰基或N-蛋氨酸，个别氨基酸的修饰，水解修饰；③分泌性蛋白的靶向9.原核生物蛋白质合成起始复合物由甲酰蛋氨酰tRNA(fMet—tRNA)、mRNA和核糖体大小亚基组成。步骤如下：①核糖体大、小亚基分离。②30S亚基在IF-3和IF-1的促进下与mRNA的启动部位结合，在IF-2的促进与IF-1的辅助下与fMet—tRNA以及GTP结合，形成30S起动复合物。30S起动复合物由30S亚基、fMet-tRNA、mRNA和IF-1、IF-2、IF-3、GTP组成。③30S起动复合物形成后，IF3即行脱落，50S亚基与30S起动复合物结合，形成70S起动前复合物。70S起动前复合物由核糖体大小亚基、fMet-tRNAfmet、mRNA和IF-1、IF-2、GTP组成。④70S起动前复合物中的GTP水解释放出GDP和磷酸，IF-1、IF-2随之脱落，形成起动复合物。完成蛋白质合成的起动步10.DNA的一级结构是指DNA分子中的核苷酸排列顺序，mRNA是以DNA为模板，按碱基互补的原则进行合成，故DNA分子中的核苷酸排列顺序决定mRNA分子中的核苷酸排列顺序；mRNA从5′至3′方向，自AUG开始，每3个碱基组成的三联体，就是决定一个氨基酸的遗传密码，蛋白质是以mRNA为模板进行合成，一个密码决定一个氨基酸，不同密码的排列顺序决定着氨基酸的排列顺序，所以mRNA分子中的核苷酸顺序决定蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序。而mRNA分子中的核苷酸排列顺序是由DNA决定的。第十三章基因表达调控（一）1.衰减子（attenuator)：在原核生物的Trp操纵子结构中，第一个结构基因与启动子P之间有一个区域含Trp密码子，称衰减子。当环境中Trp浓度很高时，它可通过编码并翻译成Trp而终止Trp操纵子的表达。这种转2.增强子(enhancer)：真核生物基因上远离转录起始点(1～30kb)、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。3.操纵子(元)(operon)：原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，转录生成一段mRNA，然后分别翻译成几种不同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同完成某种功能。这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操纵子。4.上游启动子元件：蛋白质基因启动子除了－30区附近的TATA盒之外，还包括上游区域一些必要序列组分即所谓上游启动子元件。通常是位于－70bp8～12bp的特定序列，主要包括：①GC盒，共同序列是GGCCGG；②CAAT5.增强子是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子通常占100～200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8～12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存6.启动序列(原核基因)或启动子(真核基因)(promoter）：原核基因启动序列与真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。7.基因表达(geneexpression)：是指贮存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程。8.管家基因(housekeepinggene)：某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的。这类基因在一个生物9.顺式调控元件(cisactingelement)：指可影响自身基因表达活性的真核DNA序列。根据顺式作用元件在基因中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式，分为启动子、增强子及沉默子等。（二）选择题 【A型题】1B2B3D4A5E（三）问答题1.真核生物基因组的特点是：①真核基因组结构庞大；②单顺反子；③具有重复序列；④基因是不连续的。2.操纵子的基本结构包括一个启动序列和数个可转录的编码基因，具体来说：调控区由一个操纵序列，一个启动序列及一个CAP位点，调控区下游再连接几个结构基因，还有一调节基因编码一种阻遏蛋白，因此蛋白与操纵序列结合，使操纵子受阻遏而处于关闭状态，而若cAMP与CAP结合，可刺激操纵子转录活性。操纵子即靠阻遏蛋白的负性调节和CAP的正性调节来调节结构基因的表达，操纵子机制在原核基因调控中具有较善遍的意义，因其多是几个功能相关基因中联于同一操纵子上，故在同一启动序列控制下，可转录出多个mRNA分子，即多顺反子mRNA3.原核基因转录调节特点：①σ因子决定RNA聚合酶识别特异性，不同的σ因子决定特异基因和转录激活，因为它可以识别特异性序列。②操纵子模型的普遍性：原核生物大多数基因按功能相关性成簇串联于染色体上，多个基因共同组成一个转录单位——操纵子，一个操纵子只含一个启动序列，却有数个可转录的编码基因，故在同一启动序列控制下，可转录出多顺反子mRNA。③阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性：原核基因调控期普遍涉及特异阻遏蛋白参与有关调节机制，当阻遏蛋白与操纵序列结合或解聚时，就会发生特异基因的阻遏或去阻真核基因转录调节特点：①真核RNA聚合酶有三种，即RNApolⅠ、Ⅱ、Ⅲ，分别负责三种RNA转录。②当基因被激活时，可观察到染色体相应区域发生某些结构和性能变化：即a.对核酸酶极度敏感，易被分解；b.基因活化时，RNA聚合酶前方的转录区DNA拓扑结构为正超螺旋，而在其后的DNA则为负超螺旋，DNA拓扑结构而变化，利于转录。c.DNA碱基修饰变构，处于转录活性状态的基因GpG序列一般是低甲基化；d.组蛋白变化如解聚，发生乙酰化修饰等，所有这些结构变化都是为了有利于基因转录。③正性调节占主导，因为采用正性调节更有效、经济、大多数基因不结合调节蛋白，所以没有活性，只要细胞表达一组激活蛋白，相关基因即可激活。而人类基因组庞大的基因若都采用负性调节，必须合成大量阻遏蛋白，是不经济且无法实现的。4.真核细胞基因组结构特点：①真核基因组结构庞大；②单顺反子；③重复序列；④基因的不连续性。真核细胞基因表达调控的特点：①RNA聚合酶；②活性染色体结构变化；③正性调节占主导；④转录与翻译分隔进5.启动子是指在转录开始进行时，RNA聚合酶与模板DNA分子结合的特定部位，每一个基因均有自己特有的启动子。原核生物启动子的结构特点：原核生物启动子大约有55碱基对长，包括转录起始点和两个区——识别部位及结合部位。①起始点是DNA模板链上开始进行转录的位点。②识别部位是RNA聚合酶的子因子识别DNA分子的部位，位于上游－35bp处，称－35区，多种启动子－35区具有高度的保守性和一致性，其共有序列为5′-ITGACA-3′。③结合部位指DNA分子上与RNA聚合酶核心酶结合的序列，位于起始点上的－10bp处，称－10区，也有一个共有序列5′-TATAAT-3′，又称Pribnow盒，－035区与RNA聚合酶结合不牢，很快跨入Pribnow盒，开始转录。启动子的作用：启动子主要在基因的转录调节中起作用，启动子核苷酸序列会影响其与RNA聚合酶的亲和力，而亲和力大小则直接影响转录起动的频率，若其中的共有序列发生碱基突变或被置换为非共有序列，则会使转录活性降低，而转录激活蛋白或阻遏蛋白也正是通过影响RNA聚合6.原核生物表达系统主要有大肠杆菌表达系统、芽孢杆菌表达系统和链霉菌表达系统等。其中大肠杆菌表达系统是目前应用最广泛的经典表达系统，具有遗传背景清楚，目标基因表达水平高，培养方法简单，周期短，经济而又适合大规模生产工艺，抗污染能力强等特点。设计外源基因在大肠杆菌表达就需要外源基因在大肠杆菌中表达所需要的元件，包括转录起始必需的启动子、翻译起始所必需的核糖体识别序列等；外源基因表达的产物可能会对大肠杆菌有毒害作用，会影响细菌的生存繁殖，所以大多数表达载体都带有诱导性表达所需要的元件，即有操纵子序列以及与之配套的调控基因等；外源基因还应当插入到适合于表达的位置，所以表达载体中要设有适合的多克隆位点；此外还应具备基因克隆筛选的条件，包括在细胞中复制必需的复制起始序列、筛选标志如耐药性基因等。当要将真核基因放入原核细胞中表达产生蛋白质时，原核系统就表现出许多缺陷：①缺乏转录后加工机制，只能表达cDNA而不能表达真核的基因组基因；②缺乏翻译后加工机制，产生的蛋白质 常没有足够的生物学活性；③表达的蛋白质经常是不溶的，会在细菌内聚集成包涵体，尤其当表达目的蛋白量超过细菌体总蛋白量10％时，就很容易形成包涵体。可以设计载体使大肠杆菌分泌表达出可溶性目的蛋白，但表达量往往不高。要表达真核生物的蛋白质，采用真核表达系统自然应比原核系统优越，常用的有酵母、昆虫、动物和哺乳类细胞等表达系统。尤其是哺乳动物表达系统，不仅可表达克隆的cDNA，还可表达真核基因组DNA，其表达产物通常可被适当地修饰，形成有功能的蛋白质产物。但操作技术难，费时，不经济。真核表达载体至少要含两类序列：①原核质粒的序列，包括在大肠杆菌中起作用的复制起始序列、能用在细菌中筛选克隆的抗药性基因标志等，以便插入真核基因后能先在很方便操作的大肠杆菌系统中筛选获得目的重组DNA克隆、并复制繁殖得到足够使用的数量。②在真核宿主细胞中表达重组基因所需要的元件，包括启动子、增强子、转录终止和加polyA信号序列、mRNA剪接信号序列、能在宿主细胞中复制或增殖的序列，能用在宿主细胞中筛选的标志基因以及供外源基因插入的单一限制性内切酶识别位点等。第十四章1.DNA克隆：纯的无性繁殖系统称为克隆。纯化繁殖DNA就称为DNA克隆或分子克隆，基因的纯化繁殖就2.transformation(转化)由于外源DNA3.限制性内切核酸酶：能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，其存在于细菌体内，与甲基化酶共同构成限制修饰体系，限制外源DNA，保护自身DNA，有利于细菌遗传性状的4.cDNA文库：以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体常用噬菌体或质粒载体连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有一部分表达，而且处在不同环境条件、不同分化时期的细胞其基因表达的种类和强度也不尽相同，所以cDNA文库具有组织细胞特异性。cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。但对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组。DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。【A型题】1B2C3A4B【X型题】1ABCD2ABCD1..限制性内切核酸酶是能够识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。限制性内切核酸酶存在于细菌体内，与相伴存在的甲基化酶共同构成细菌的限制一修饰体系，限制外源DNA、保护自身DNA，对细菌遗传性状的稳定遗传具有重要意义。限制性内切核酸酶分为三类。重组DNA技术中常用的限制性内切核酸酶为Ⅱ类酶，例如，EcoRBamHⅠ等就属于这类酶。Ⅱ类酶识别DNA位点的核苷酸序列呈二元旋转对称，即回文结构，切断的双链DNA都产生5′磷酸基和3′羟基末端。举例(举一例即可)：①可以识别DNA特定序列，切割DNA片段和载体，产生互补的黏性末端，用于定向克隆。②通过单一或两种限制性内切核酸酶酶切插入了外源片段的载体，判断外源片段是正向插入还是反向插入。③每种细菌和质粒都有特异的限制性内切核酸酶酶切图谱，可用于粗略判断细菌或质粒的种类。④切割染色体DNA，用于构建基因文库。⑤限制性片段长度多态性(RFLP)。检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点)和一段DNA的重新组织(如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化)等均可导致RFLP的产生。考点：DNA重组的工具酶，限制性内切核酸酶。2.DNA重组载体应具备的条件：①能自主复制；②具有一种或多种限制性内切酶的单一切割位点，并在位点 中插入外源基因后，不影响其复制功能；③具有1～2个筛选标记；④克隆载体必须是安全的，不应含有对受载体有以下几种：①质粒：是细菌染色体以外的小型环状双链DNA分子，本身含有复制功能的遗传结构，且带有某些选择信息，但其可接入的目的基因片段较小。②噬菌体DNA：是一种病毒DNA，能承接比较大的外源DNA片段，在DNA分子上有多种限制性核酸内切酶识别位点，便于多种外源DNA酶切片段的克隆。③柯斯质粒载体和酵母人工染色体：前者特点为结合了质粒和λ噬菌体载体的优点也是一种环形双链DNA分子，具有质粒的性质，可以转化大肠杆菌，并自行复制和增殖，但它不会产生子代噬菌体，构建此种载体较小，因此能承载比较大的外源DNA片段，所以被广泛地用于构建基因组文库。后者特点为：含有大肠杆菌源质粒复制起始位点，又含有酵母菌染色体DNA着丝点第十五章1.2.GTP结合蛋白：指一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞质内的蛋白即通常所说的G蛋白，由α、β、γ亚基组成。其有两种构象：一种为α、β、γ三者与GDP结合，为非活化型，一种是α与GTP结合，β、3.低分子量G蛋白(smallGproteins)：为单链的含约200个氨基酸残基的小肽，具有结合GDP／GTP的能力，结合GTP时活化，结合GDP时失活，与G蛋白α亚基同源。多为细胞原癌基因的表达产物，约50多种，广泛参与多种信号传导过程。低分子量G蛋白包括6个家族：Ras家族、Rho家族、Arf家族、Sar家族、Ran家族、Rab4.激素反应元件：具有调控作用的一段DNA序列，当激素进入细胞核并与受体结合后，受体与热休克蛋白分开，形成的激素受体复合物可以与DNA中的激素反应元件结合，调节特定的基因转录，激素反应元件的DNA5.G蛋白：G蛋白是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞质面的外周蛋白，由3个亚基组成，它们是α亚基、β亚基、γ亚基。G蛋白有两种构象，一种以αβγ三聚体存在并与GDP结合；为非活化型；另一种构象是α亚基与GTP6.LDL受体：广泛分布于肝、动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别与结合含apoE或apoB100的脂蛋白，故又称apoB、E受体。当血浆中的LDL与LDL受体结合后，则受体聚集成簇，内吞入细胞与溶酶7.SH2结构域(SH2domain)：在细胞内酪氨酸蛋白激酶信息传递途径中，存在一些连接物蛋白，它们具有SH2结构域(srchomology2domain)，这些结构域与原癌基因src编码的酪氨酸蛋白激酶区同源。SH2结构域能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。磷酸化的受体通过连接物蛋白可偶联其他效应蛋白，这些效应蛋白本身具有8.第二信使：某些亲水性激素不能直接透过细胞膜，只能与质膜上的特异受体结合，经过一系列的化学转换，激活质膜上的效应器，产生细胞内的信息物质，即第二信使，其作用是将细胞外信息分子所携带的信息转导到2+细胞内。如：CaDAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP9.细胞内信使：在细胞内传递细胞调控信号的化学物质，称细胞内信使，包括无机离子、脂类衍生物(如二酰甘油)、糖类衍生物(如三磷酸肌醇)，核苷酸(如cAMP)等。细胞内信使在传递信号时绝大部分通过酶促级联反应方式进行，它们通过改变细胞内有关酶的活性、开启或关闭细胞膜离子通道及细胞核内基因的表达，达到调节细胞代谢和控制细胞生长、增殖和分化的作用。10.受体(receptor)：是细胞膜上或细胞内能特异性识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。位于细胞质膜上的受体称膜受体，大多为镶嵌糖蛋白；而位于细胞质或细胞核中的受体为胞内受体，全部为DNA11.离子通道受体：受体是细胞上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质。离子通道受体是受体的一类，该受体由多亚基组成，跨膜存在构成通道，主要受神经递质的调节，当神经递质与这类受体结合后，受体变构，离子通道关闭或开放，从而改变膜的通透性。该类受体主要在神经冲 12.proteinkinase：即蛋白激酶，包括PKA、PKC等，可在ATP存在的情况下，使许多蛋白质特定的丝氨酸和2+13.CaM即钙调蛋白，是细胞内的重要调节蛋白。由一条多肽链组成，CaM上有4个Ca2+2+2+质Ca浓度升高，Ca与CaM结合，其构象发生改变进而激活Ca-CaM激酶。【A型题】1E2B3B4B【X型题】ABC（三）问答题2+1.真核细胞内的第二信使包括Ca、AG(二酰甘油)、IP3(三磷酸肌醇)、Cer(N-酯酰鞘氨醇)、cAMP、cGMP等。其来源分别为无机盐、脂类、糖类和核苷酸。2.受体型TPK-Ras-MAPK途径：表皮生长因子受体中含有SH2结构域的接头蛋白(如Grb2)、GDP释放因子(如SOS)、Ras蛋白、Raft、MAPKKK、MAPKK、MAPK、转录因子。最终使细胞发生分化或增殖。表皮生长因子与酪氨酸蛋白激酶(TPK)受体结合后，受体二聚体化和自身磷酸化。TPK受体胞内区，磷酸化中介分子如Grb2和SOS(含SH2结构域，识别、结合受体胞内区磷酸化的酪氨酸)使之活化，进一步激活：Ras，Ras是GTP结合蛋白，与GTP结合是活性形式，与GDP结合是非活性形式，Grb2和SOS使GDP脱落，Ras结合GTP活化。激活的Ras再激活Ras，Ras是丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，它通过磷酸化激活多种蛋白酶类，特别是MAPKKK。MAPKKK通过磷酸化级联反应依次激活MAPKK和MAPK。最后MAPK进入细胞核，通过磷酸化来调节转录因子的活性，影响某些基因的转录。TPK受体活化后还可通过激活腺苷酸环化酶、磷脂酶来调控蛋白酶类活性、基因转录。考点：信号转导通路，受体型FPK-Ras-MAPK途径解析：除受体型FPK-Ras-MAPK途径外，表皮生长因子还可以通过JAKs-sTAT途径发挥作用。配体与非催化型受体结合后使JAK与受体的胞内区结合而被激活，JAK是一类胞质FPK，它通过使TPK磷酸化激活，激活的STAT、由胞质进入细胞核，不但把信息带到细胞核，而且它作为转录因子可以直接调节基因的表达。第十六章1.蛋白C系统：包括蛋白C（PC）、蛋白S（PS）和蛋白C抑制物。2.红细胞生成素：主要在肾合成，缺氧时即释放入血，是细胞生长因子，可同原始红细胞和CFU-E的膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及学红素和Hb3.外源性凝血：指由于组织损伤导致组织因子（因子34.纤维蛋白降解产物：若血循环中发生了凝血；则纤维蛋白迅速溶解防止堵塞血管，纤维蛋白经纤溶酶特异地催化由精氨酸或赖氨酸残基的羧基构成的肽键水解，产生一系列的纤维蛋白降解产物，有片段A、B、C、D、E等。（二）选择题【A型题】1D4D7A10A2B5B8B3B6D9E【B型题】1B2D3B4C【C型题】1C2C3B4C 【X型题】1AD2ABC3ABCD4AC1.成熟红细胞不仅无细胞核，而且也无线粒体、核糖体等细胞器，不能进行核酸和蛋白质的生物合成，也不能进行有氧氧化，不能利用脂肪酸。血糖是其惟一的能源。红细胞摄取葡萄糖属于易化扩散，不依赖胰岛素。成熟红细胞保留的代谢通路主要是葡萄糖的无氧酵解和磷酸戊糖通路以及2，3-二磷酸甘油酸旁路(2，3-BPG)。①糖无氧酵解是红细胞获得能量的主要途径，一分子葡萄糖经酵解可产生2分子ATP。红细胞糖代谢产生ATP的生理意义：维持红细胞膜上钠泵的正常运转；维持红细胞膜上钙泵的正常运行；维持红细胞膜上脂质与血浆+脂蛋白中的脂质进行交换；少量ATP，用于谷胱甘肽、NAD的生物合成；用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过+程。红细胞无氧酵解中生成的NADH+H是高铁血红蛋白还原酶的辅助因子，此酶催化高铁血红蛋白还原为有1，3-二磷酸甘油酸有一部分在二磷酸甘油酸变位酶催化下生成2，3-BPG，后者再经2，3-BPG磷酸酶催化生成3-磷酸甘油酸。2，3-BPG是一个电负性很高的分子，可与血红蛋白结合，使血红蛋白的构象更趋稳定，降低血红蛋白与O2的亲和力，可增加O2的释放。在氧分压高的肺部影响不大，在氧分压低的组织则会显著促进O2释放，调节组织供氧。③磷酸戊糖通路，为红细胞提供NADPH。NADPH在红细胞氧化还原系统中发挥重要作用，能维持红细胞内还原型谷胱甘肽的含量，具有保护膜蛋白、血红蛋白及酶蛋白的巯基不被氧化，还原高铁血红蛋白等多种功能。2.血红蛋白氧饱和度与氧分压关系的曲线呈S形。S形曲线提示，血红蛋白各亚基与氧的结合具有正协同效应，它使得血红蛋白在氧分压较低时(组织细胞中)，易于释放氧；而在氧分压较高时(在肺泡中)易与氧结合。2+3.合成血红素的基本原料：甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe限速酶是ALA合酶。①受血红素的变构抑制调节。②血红素可阻抑其合成。③磷酸吡哆醛是该酶的辅基，维生素B6缺乏将减少血红素合成。④过多血红素氧化成高铁血红素，后者对ALA合酶也具有强烈抑制作用。⑤某些固醇类激素及荡物等，均可诱导ALA合酶，使其显著增加。血红素合成过程中五个重要中间产物：ALA2+4.血红素合成的基本原料是甘氨酸、琥珀酰辅酶A及Fe。合成的起始和终末过程均在线粒体，而中间阶段在胞液中进行。合成过程分为如下四个步骤：①δ-氨基-1-酮戊酸(ALA)的生成：在线粒体中，首先由甘氨酸和琥珀酰辅酶A在ALA合成酶的催化下缩合生成ALA。②胆色素原(或称为卟胆原)的生成：线粒体生成的ALA进入胞液中，在ALA脱水酶的催化下，二分子ALA脱水缩合成一分子胆色素原。③尿卟啉原和粪卟啉原的生成。④在胞液中，四分子胆色素原由尿卟啉原I同合酶、尿卟啉原Ⅲ同合酶、尿卟啉原Ⅲ脱羧酶依次催化下，第十七章肝的生物化学（一）1.monamineoxidase(MAO)(单胺氧化酶)：它存在于线粒体中。从肠道吸收来的腐败产物胺类物质可由此酶氧化脱氨，生成醛与H2O2.胆色素：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、胆素原等。这些光合物主要随胆3.结合胆红素：指与葡萄糖醛酸相结合的胆红素，在水中溶解度大。能经肾随尿排出，通透细胞膜对脑的毒性4.conjugatedbilirubin：即结合胆红素，指与葡萄糖醛酸基相结合的胆红素，结合胆红素水溶性强，可随胆汁5.6.primarybileacids(初级胆汁酸)：是由胆固醇在肝细胞内分解生成的具有24碳的胆汁酸，包括胆酸和鹅脱氧胆酸及其与甘氨酸、牛磺酸的结合产物。7.生物转化(biotransformation)：从体内经常存在一些非养物质，其中一些对人体有一定的生物学效应或毒性中和用，机体在排出这些物质以前常将其进行各种代谢转变，使其生物学话性或毒性降低或消除，更重要的是使8.正常血清中存在的胆红素按其性质和结构不同可分为两大类型。凡经过肝细胞转化，与葡萄糖醛酸或其他物 质结合者，均称为结合胆红素。凡未经肝细胞结合转化的胆红素，即其侧链上的丙酸基的羧基为自由羧基者，为未结合胆红素；这部分胆红素称未结合胆红素或者游离胆红素，它相对分子质量大，水溶性好，不能透过细9.结合反应(conjugationreaction)：肝细胞内含有许多催化结合反应的酶类。凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可与葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸等发生结合反应，或进行酰基化和甲基化等反应，这类反应称结合反应。10.酮症(ketosis)：酮体可被许多肝外组织利用，肝外组织利用酮体的量随血酮体的增加而增加，但也有一定限度，当体内的脂肪大量动员，肝生成酮体的速度超过肝外组织利用的能力，此时血中酮体升高(酮血症)，尿中明显出现酮体(酮尿症)。11.胆汁酸(bileacids)：胆汁酸按其结构可分两类，一类游离胆汁酸包括胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和少量石胆酸;另一类是上述胆汁酸分别与甘氨酸和牛磺酸结合的产物，称结合胆汁酸，主要有甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸和牛磺鹅脱氧胆酸。12.胆汁酸的肝肠循环：在肝细胞中合成的初级胆汁酸，随胆汁进入肠道，协助脂类物质消化吸收后，受肠菌作用转变为次级胆汁酸。肠道中各种胆汁酸约95％被肠道重吸收经门静脉入肝，同新合成的胆汁酸一起再被排入肠道，这一过程称为胆汁酸的肝肠循环。13.secondarybileacids(次级胆汁酸)：由初级胆汁酸在肠道中经细菌作用氧化生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸和胆酸及牛磺酸和甘氨酸的结合产物。14.胆素原的肝肠循环(bilinogenenterohepaticcirculation)：在生理条件下，肠道中约10%～20%的胆素原可被肠黏膜细胞重吸收，经门静脉入肝。其中大部分再随胆汁排入肠道，此过程称胆素原的肝肠循环。（二）选择题【A型题】1D6B11C16E2E7C12E17E3B8B13B4B9D14B5B10D15B【X型题】1AB2ABD3CD4ABCD5CD1.结合胆红素水溶性强，可随胆汁排入小肠，血浆中的胆红素，不断地被肝细胞摄取、结合、转化与排泄，从而不断地得以清除。排入小肠的结合胆红素大部分可随粪便排泄，小部分参与到肝肠循环，更小两部分可以胆素原形式随尿排出。故当UDP-葡萄糖醛酸转移酶缺乏时，血浆中胆红素不能转化为结合胆红素因而游离胆红素水溶性差，不能随胆汁排出，也不能通过肾随尿排出，所以此时血中胆红素浓度升高，而尿粪中胆红素浓度降低。2.机体将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变，增加其极性(或水溶性)，使其易随胆汁或尿液排出，这种体内变化过程称为生物转化。肝是生物转化的主要器官。加单氧酶系由NADPH，NADPH细胞色素P450还原酶及细胞色素P450组成。它催化的反应是：++RH+NADPH+H+O2→ROH+NADP+H2O直接激活分子氧，使一个氧原子加到作用物分子上，一个氧原子使NADPH氧化而生成水。加单氧酶系的生理意义是参与药物和毒物的转化。经羟化作用后可加强药物或毒物的水溶性有利于排泄。如维生素D3羟化为具有生物活性的1，25-(OH)2D3以及胆汁酸合成、性激素生成等，均与加单氧酶系的羟化作用有关。除羟化作用外，其他催化反应有脱烷基反应和氧化反应。作用特点为：加单氧酶系酶可诱导生成，如苯巴比妥类药物可诱导加单氧酶的合成，长期服用此类药物的病人，对异戊巴比妥，氨基比林等多种药物的转化及耐受能力亦同时增强。 3.实验①：将动物的肝切除，血液及尿中尿素含量明显降低。实验②：若给此动物输入或饲喂氨基酸，大部分氨基酸积存于血液中，一部分随尿排出，一小部分可生成氨，血氨升高。实验③：只切除动物的肾而保留肝，血中尿素浓度明显升高。实验④：将动物肝、肾同时切除，血中尿素含量维持在较低水平，而血氨浓度明显升高，由此上实验可证明：肝是合成尿素的主要器官。4.①在葡萄糖-6-磷酸酶作用下生成糖。②转化为1-磷酸葡萄糖，再合成糖原。③循糖分解代谢途径进行酵解或有氧氧化。④循磷酸戊糖途径，生成5-磷酸核糖和NADPH，可最终生成3-磷酸甘油醛，再转化为甘油。5.概念及意义：机体将一些内源性或外源性非营养物质在肝经过氧化、还原、水解和结合反应，使其极性(或水溶性)增加，而易随胆汁或尿液排出，这种体内变化过程称为生物转化(biotransformation)。许多非营养性物质由体内外进入肝。如激素、神经递质、氨、胆红素、药品、食品添加剂、色素及其他化学物质等。它们经肝生物转化一方面增加其极性，使其易随尿或胆汁排出，另一方面也会改变其毒性或药物的作用。一般情况下，非营养物质经生物转化后，其生物活性或毒性均降低甚至消失，所以曾将此种作用称为生理解毒。但有些物质经肝生物转化后其毒性反而增强，许多致癌物质通过代谢转化才显示出致癌作用，如3，4-苯并芘的致癌。因而不能将肝的生物转化作用一概称为“解毒作用”。主要反应类型：肝内的生物转化反应可归纳为两相。第一相反应包括氧化(oxidation)、还原(reduction)、水解(hydrolysis)反应。氧化反应主要在微粒体氧化酶系、线粒体单胺氧化酶系、脱氢酶系等的作用下使底物氧化；还原反应：肝微粒体中存在着由NADPH及还原型细胞色素P450供氢的还原酶，主要有硝基还原酶类和偶氮还原酶类，均为黄素蛋白酶类，还原的产物为胺；水解反应：肝细胞中有各种水解酶。如酯酶、酰胺酶及糖苷酶等，分别水解各种酯键、酰胺键及糖苷键。许多物质通过第一相反应，其分子中某些非极性基团转变为极性基团，增强水溶性而被排泄。但有些化合物还必须进一步与葡萄糖醛酸、硫酸或氨基酸等极性更强的物质相结合，以加大溶解度有利于排泄，这种结合反应(coniugation)属于第二相反应。结合反应是体内最重要的生物转化方式。某些非营养物质可直接进行结合反应，有些则先经氧化、还原、水解反应后再进行结合反应。结合反应可在肝细胞的微粒体、胞液和线粒体内进行。据参加反应的结合剂不同可分为多种反应类型：葡萄糖醛酸结合反应、硫酸结合反应、乙酰基结合反应、甲基结合反应、甘氨酸结合反应等。第十八章维生素与微量元素（一）视紫红质：是视觉细胞内的一种感光物质，存在于杆状细胞，感受弱光，由视蛋白和11-顺视黄醛构成。当视紫红质感光时，11-顺视黄醛转变成全反视黄醛，并与视蛋白分离，这一光异构变化迅速传递到大脑后产生视【A型题】1A2C3C4B5C【X型题】1ABC2AB1代谢反应：(从下选择一例答题即可)(1)维生素B1：维生素B1焦磷酸化而生成焦磷酸硫胺素(TPP)，TPP是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中α-酮酸的氧化脱羧反应。(2)维生素B2的衍生物黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)，FMN或FAD通常作为脱氢酶的辅基，在酶促反应中作为递氢体(双递氢体)。++(3)维生素PP的衍生物是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP，辅酶Ⅱ)，++NAD和NADP(4)维生素B12的衍生物是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，可作为氨基转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫酶等的辅酶。 (5)泛酸：在体内参与构成辅酶A(CoA)中的巯基可与羧基以高能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传递酰基的作用，是酰化酶的辅酶。(6)生物素：是羧化酶的辅基，在体内参与CO2(7)(8)维生素B12又称为钴胺素，参与构成变位酶和甲基转移酶的辅酶。基因表达调控：维生素D12衍生物1，25-(OH)2D3与小肠黏膜细胞内的特异胞浆受体结合，进入细胞核内，可促进目的基因转录，使钙结合蛋白和2+2+2+Ca，Mg-ATP酶合成增高。从而促进Ca的吸收、转运。信号转导：维生素A在视觉细胞中的衍生物是11-2+2+顺视黄醛，感光后变为全反视黄醛，导致Ca通道开放，Ca流入细胞激发神经冲动，经传导到大脑后产生视觉。2.酶是由酶蛋白和辅酶或辅基组成，只有二者结合成全酶才有催化作用，辅酶或辅基的分子结构中常含有维生++素或维生素类物质，如：NAD、NADP含有烟酰胺(维生素PP之一种)是氧化还原酶类的辅酶，FMN、FAD含维生素B2，TrPP含维生素B1是脱氢酶和转酮醇酶的辅酶，磷酸吡哆醛和吡哆醛(维生素B6之一种)是转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶，胺素辅酶类含维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶，辅酶A含泛酸，四氢叶酸含叶酸等。第十九章结缔组织生物化学（一）1.糖基化位点：指糖蛋白多肽链中连接N-连接寡糖链的、由特定氨基酸组成的序列子，此序列子由Asn-X-Ser／Thr组成。2.O-连接寡糖链：连接在蛋白质多肽链中丝氨酸或苏氨酸残基羟基上的寡糖链称为O-连接寡糖链，其糖链一般由N-乙酰半乳糖胺与半乳糖构成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再连接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖，但不含甘露糖。3.蛋白聚糖：是一类由糖胺聚糖与核心蛋白通过共价键连接形成的糖复合物，其糖的含量多于蛋白质，是细胞4.糖蛋白：是蛋白质和糖类的复合物，其所含的蛋白质质量百分比大于糖。它们以溶解状态或与细胞膜结合状态存在于细胞和细胞外液。人体内的蛋白质至少有1／3以上是糖蛋白，绝大多数的血浆蛋白质也是糖蛋白。糖蛋白分子中蛋白质部分的结构与一般蛋白质类似，而肽链中与糖链相连处的氨基酸组成具有特殊的序列，其糖链的结构则由10种单糖及其衍生物构成。由多种单糖构成的各种寡糖可经两种方式与蛋白质连接，即N-连接寡糖蛋白和O-5.N-连接寡糖链：连接在蛋白质多肽链中天冬酰胺残基上的寡糖链称为N-连接寡糖链，由天冬酰胺残基的酰胺氮与寡糖中的N-乙酰葡糖胺形成N-糖苷键。多肽链中位于Asn-X-Ser／Thr序列中的天冬酰胺才有可能连接糖链，这一特定的氨基酸序列称为糖基化位点。N-连接寡糖链可根据糖链结构分为高甘露糖型、复杂型和杂合型3类，都含有1个相同的五糖核心。1.胶原蛋白是纤维状蛋白质，约占人体蛋白质总量的25％，是体内含量最多的蛋白质，主要存在于结缔组织中。胶原分子中氨基酸的组成及序列有特殊性，甘氨酸和脯氨酸分别占胶原氨基酸残基的1／3和1／4，并以Gly-Pro-X的模序在胶原分子中重复排列，且含有羟赖氨酸和羟脯氨酸(与胶原分子的内交联有关)，酪氨酸含量极少，不含色氨酸和半胱氨酸，胶原因缺乏色氨酸这一必需氨基酸，故为营养不完全蛋白质。胶原分子由3条α肽链以右手螺旋的形式绞合而成，形似棒状，称原胶原。α肽链的螺距很宽，螺旋半径很小，每圈仅3.3个氨基酸，螺旋结构中心的空间只能容纳氢原子，任何比氢原子大的氨基酸侧链都将破坏三股螺旋的形成，而肽链中甘氨酸的存在成为形成三股螺旋的重要条件；α肽链的结构中富含脯氨酸和羟脯氨酸，它们特有的五元吡咯环结构使形成的肽链具有刚性，并有转角的趋势，使3条肽链能够绕成一体，形成稳定而特殊的胶原三股螺旋。原胶原分子通过共价键侧向连接形成胶原微纤维，胶原微纤维再进一步相互侧向排列形成胶原纤维。正是由于胶原纤维具有这样特殊的分子结构，才具有承受巨大外力的能力。胶原在不同的组织、细胞合成，组成肽链的氨基酸成分不同，因而具有不同的类型，至少已有15型，其中常见的有5型。不同类型的胶原分子，其功能各有特点，如骨和牙的坚硬结构，主要是胶原与钙磷形成特殊的聚合物所致；软骨组织中的胶原能使软骨基质具有韧性，并使软骨具有固定的形态而不易变形，可以缓冲外力对关节面的撞击作用；肌肉中的胶原纤 维具有柔韧性，有很强的抗张力作用；皮肤胶原纤维为疏松的网状结构；而血管壁的胶原分子排列成螺旋状结构，都与各自的功能有关。2.糖胺聚糖因其含有糖胺而得名，是由氨基己糖和己糖醛酸或半乳糖单位组成的直链分子，它们交替排列，一个是糖胺，另一个是糖醛酸或半乳糖，一般称为二糖序列或二糖单位。氨基己糖可以是葡糖胺或半乳糖胺，己糖醛酸可以是葡糖醛酸或艾杜糖醛酸。体内重要的糖胺聚糖有6种：硫酸软骨素，硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素和硫酸类肝素。除透明质酸外，其他的糖胺聚糖都带有硫酸基。①硫酸软骨素：是体内最多的蛋白聚糖，二糖单位是由N-乙酰半乳糖胺和葡糖醛酸构成，在GalNAc的第4位或第6位碳原子上连接硫酸基。②硫酸皮肤素：分布很广，存在于皮肤、小肠、血管等部位，其二糖单位与硫酸软骨素很相似，仅一部分葡萄糖醛酸被艾杜糖醛酸所取代，所以硫酸皮肤素含有2种糖醛酸。③硫酸角质素：其二糖单位是由半乳糖和N-乙酰葡糖胺构成，部分硫酸角质素与硫酸软骨素可形成共聚体，分布于软骨及角膜。④透明质酸：分布于关节滑液、眼的玻璃体及疏松的结缔组织中，其二糖单位由葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺组成，没有硫酸基团。⑤肝素：分布于肥大细胞内，其二糖单位为葡糖胺和艾杜糖醛酸，葡糖胺的氨基氮和第6位碳原子均带有硫酸基团。⑥硫酸类肝素：分布于角膜及胞外基质中，与肝素不同的是，其硫酸化程度不如肝素高，且糖醛酸主要是葡萄糖醛酸。第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子（一）1.抑癌基因：是一类抑制细胞过度生长、繁殖从而遏制肿瘤形成的负调节基因。它与调控生长的原癌基因协调表达以维持细胞正常生长、增殖和分化。抑癌基因的丢失或失活不仅丧失抑癌作用，也可能变成具有促癌作用的癌基因而导致肿瘤的发生。2.原癌基因(protooncogene)：正常细胞基因组中的癌基因一般称为原癌基因，在正常情况下，这些基因处于静止或低表达的状态，不仅对细胞无害，而且对细胞正常生长、繁殖、发育和分化起着重要的调控作用。原癌基因广泛分布于生物界，从单细胞酵母、无脊椎生物到脊椎动物乃至人类的正常细胞都存在这类基因，而且结构3.oncogene(癌基因)：指能在体外引起细胞转化、在体内诱导肿瘤的基因，分为病毒癌基因和细胞癌基因。4.肿瘤病毒：是一类能使敏感宿主产生肿瘤或使培养细胞转化成癌细胞的动物病毒，根据其核酸组成分为DNA病毒和RNA病毒(即反转录病毒)5.生长因子：是由不同细胞合成后分泌的，通过作用于靶细胞相应受体，将生物信息传递至细胞内部，调节细6.apoptosis(凋亡)：是在某些生理或病理条件下，细胞接受到某种信号所触发的并按一定程序缓慢死亡的过程，对控制细胞增殖、防止肿瘤的发生与生长有重要意义。【A型题】1D2B3E4B5D1.(1)分类：按其表达蛋白的功能及其定位进行分类。①蛋白激酶：跨膜生长因子受体膜结合的酪氨酸蛋白激酶可溶性酪氨酸蛋白激酶胞浆丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶非蛋白激酶受体②信息传递蛋白类：与膜结合的GTP结合蛋白生长因子类核内转录因子按族类分类：src家族ras家族myc家族sis(2)癌基因表达产物的功能：癌基因编码的蛋白质为细胞外的生长因子、跨膜的生长因子受体、细胞内信号传导体或核内转录因子，参与信息传递。2.癌基因：是指能在体外引起细胞转化、在体内诱发肿瘤的基因，包括病毒基因和细胞癌基因，二者都来自细胞原癌基因。细胞原癌基因通过其蛋白表达产物(生长因子、跨膜的生长因子受体、细胞内信号传导体、核内转录因子)起作用，对维持细胞正常功能、生长分化起重要作用；在某些因素如放射线和某些化学物质作用下导致异常表达或表达产物的异常，被激活转变成癌基因，引起细胞癌变。抑癌基因：是一类抑制细胞过度生长、繁殖从而遏制肿瘤形成的负调节基因，如Rb和p53基因。它与调控生长的原癌基因协调表达以维持细胞 正常生长、增殖和分化。抑癌基因的丢失或失活不仅丧失抑癌作用，也可能变成具有促癌作用的癌基因而导致肿瘤的发生。生长因子：是细胞合成分泌的一类多肽物质，它作用于靶细胞受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长、增殖、增加血管内皮细胞生长因子、表皮生长因子等。3.p53基因是一种抑癌基因，对维持细胞的正常生长和抑制细胞恶性增殖过程起着重要作用，是染色体完整性和细胞生长状态的监视调控器。p53基因突变生具有癌基因活性，促进癌变。抑癌机制：①细胞DNA受到损伤后：p53蛋白与DNA的相应部位结合，起特殊转录因子作用，活化p1基因转录，使细胞分裂终止止于G0期，阻止细胞无限制的增殖；②抑制解链酶活性；③与复制因子A相互作用参与DNA的复制与修复；④如损伤不能修复，p53基因则启动细胞的程序性死亡过程而引发细胞自灭，从而保证有癌变倾向的细胞不能继续生第二十一章基因诊断与基因治疗1.基因治疗(genetherapy)：是指将目的基因导入靶细胞后，与宿主细胞内的基因发生整合，成为宿主遗传物质的一部分，目的基因的表达产物对疾病起到治疗作用。但近年来，根据基因转移技术的不断发展，即使目的基因和宿主细胞的基因组不发生整合，也可发挥短暂作用，产生治疗效果。这种基因治疗方法称基因疗法(genetherapeutics)，目前基因治疗有四大策略：基因置换、基因矫正、基因增补、基因失活。2.基因诊断：是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病做出诊断的方法。包括DNA诊断和RNA诊断。DNA诊断是以DNA为检测对象，探测DNA序列中的突变情况。RNA诊断是以mRNA为检测对象的诊断方法，是通过对待测基因的转录产物进行定性、定量分析，确定其剪接、加工的缺陷及外显子的变异。BCD1.肽核酸(peptidenucleicacid，PNA)是20世纪90年代丹麦科学家发明的一种全新的DNA类似物，即以中性的肽链酰胺2氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架，其余的与DNA相似，PNA可以通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列，形成稳定的双螺旋结构。由于PNA不带负电荷，与DNA和RNA之间不存在静电斥力，因而结合的稳定性和特异性都大为提高；不同于DNA或DNA、RNA间的杂交，PNA与DNA或RNA的杂交几乎不受杂交体系盐浓度影响，与DNA或RNA分子的杂交能力远优于DNA／DNA或DNA／RNA，表现在很高的杂交稳定性、优良的特异序列识别能力、不被核酸酶和蛋白酶水解。鉴于上述诸多DNA分子不具备的优点，近10年来，人们为其在许多高技术领域找到了用途。根据PNA的代谢稳定性，主要将其用于抑制基因表达的反义药物研究领域；根据其与DNA优良的杂交稳定性，PNA又被广泛用于DNA分子识别和操纵。PNA可以广泛用于病原体、遗传病检测的分子杂交、原位杂交、突变分析、抗癌、抗病毒反义核酸研究和应用。尤其是PNA可以取代寡核苷酸用于基因芯片的制备，将比普通基因芯片更稳定，特异性也更好，被认为是基因芯片的升级产品。PNA也可用于定量PCR，可以用于实时检测PCR的扩增反应；也可将其做成PNABeacon，用于实时监测细胞内的RNA表达。随着PNA基础研究的不断深入和新技术的不断出现，PNA将显示出无比优越的性能和更为广阔的应用前景。2.镰状细胞贫血是一种分子病，病因是编码血红蛋白的基因发生点突变：第6位密码子是GAA，突变为GTA，即A—T，导致蛋白链第6位由谷氨酸突变为缬氨酸。由于这一突变是该基因内部一个Mst-Ⅱ限制酶位点丢失，因此应用限制性内切酶酶谱分析法将正常人和带有突变基因个体的基因组DNA用Mst-Ⅱ消化后，与β-珠蛋第二十二章分子生物学常用技术与人类基因组计划（一）1.定位克隆：指从一种基因的染色体定位出发，逐步缩小范围，最后克隆该基因。系统的定位克隆工作包含遗传学分析和分子生物学分析两部分。 2.Northernblot杂交：将通过凝胶电泳分离的RNA片段转印到硝酸纤维素膜上，利用标记探针与膜上的RNA进行杂交，以检测与探针互补的RNA带。主要用于某一组织或细胞中已知的特异mRNA的表达水平以及比较不同组织和细胞的同一基因的表达情况。3.RT-PCR：以RNA为模板，在反转录酶的作用下合成cDNA，然后进行PCR扩增的技术。即联合进行反转录RT反应与PCR。主要用于cDNA的克隆、RNA的检测以及cDNA探针的合成。4.如果DNA分子的碱基发生变化，由它编码的蛋白质结构或量就发生相应的改变，从而引起机体功能障碍的一类疾病称为分子病。例如运输性蛋白病、凝血及抗凝血因子缺乏症、免疫蛋白缺陷病、膜蛋白病、受体蛋白病等。5.分子杂交：在DNA复性过程中，把不同的DNA单链分子放在同一溶液中，或把DNA与RNA放在一起，只要在DNA或RNA的单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，就可以在不同的分子间形成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交。6.核酸杂交：是从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。其原理是核酸变性和复性理论。即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开，而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。杂交通常在一支持膜上进行，因此又称为核酸印迹杂交。7.转基因技术(transgene)：即把目的基因整合入受精卵细胞或胚胎干细胞，然后将细胞导入动物子宫，使之发育成个体，该个体能够把目的基因继续传递给子代的技术。8.聚合酶链式反应技术(polymerasechainreaction，PCR)，也称体外DNA扩增技术，是一种极为简便和快速的体外DNA扩增技术。能在短时间内，将数量上仅为几个拷贝的DNA片段放大数百万倍。9.核酸分子杂交：指热变性后的DNA片段在进行复制时，不同来源的变性核酸(DNA或RNA)只要有一定数量的碱基互补(不必全部碱基互补)，就可形成杂化的双链结构。此种不完全互补的核酸分子二链在复制时的结合称为核酸分子杂交。10.生物芯片(biochip)：指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子,甚至组织切片、细胞等等生物样品有序地固化于支持物(如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体)的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器比如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄像机(CCD)对杂交信号的强度进行快速、并行、高效的检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。由于常用玻片／硅片作为固相支持物，且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。11.功能性克隆：指从对一种基因的功能研究出发而克隆该基因的技术。主要用于某些生物化学机制已经明确，基因表达产物较易得到纯化的遗传性疾病的研究。12.聚合酶链反应：即PCR，以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板5′-末端和3′-末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸,直至完成新的DNA合成，重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。组成PCR反应体系的基本成分包括：模板DNA、特2+异性引物、DNA聚合酶、dNTP以及含有Mg的缓冲液。13.Southernblotting：又称为DNA印迹术，是将基因组DNA经限制性内切酶消化后进行琼脂糖凝胶电泳，再利用毛细作用将胶中的DNA分子转移到NC膜上进行杂交反应的技术。主要用于基因组DNA的分析，亦可分析重组质粒和噬菌体。14.Westernblotting：又称蛋白质印迹术或免疫印迹技术，指蛋白质在经聚丙烯酰胺电泳分离之后转移到膜上，再与溶液中的其他抗体探针相互结合的技术。Westernblotting在检测样品中特异性蛋白质的存在、细胞中特异蛋白质的半定量分析以及蛋白质分子间的相互作用研究中都有广泛的作用。15.基因剔除(geneknockout)：有目的地去除动物体内某种基因的技术称为基因剔除(geneknockout)，或基因靶向(genetargeting)灭活，它可以在细胞水平建立新的细胞系，也可以在整体水平建立基因剔除动物。16.核酸探针：一段已知序列的单链核苷酸用放射性核素或生物素标记其末端或全链，可依碱基配对规律与具有互补序列的待测核酸进行杂交，以探测它们的同源程度。这段核苷酸序列称为核酸探针。1.E4.D7.B10.D2.D5.D8.C11.C3.A6.E9.B 12.D【X型题】1.ABCD2.ABC（四）问答题1.人类基因组计划的主要内容：①遗传图分析；②物理图分析；③转录图分析；④基因组序列测定；⑤资料的贮存与利用。进展(由于时效性丧失，故省略)。蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。2+2.PCR反应体系的组成：模板DNA、特异性引物、DNA聚合酶(耐热性)、dNTP含有Mg的缓冲液。PCR（1）目的基因的克隆：这是重组DNA技术中后个重要步骤，具体方法有：①利用特异引物从cDNA，或基因组DNA中获得已知的目的基因片段;②利用简单引物从cDNA或基因组文库中获得有一定同源性的基因片段;(2)(3)DNA的微量分析：因为PCR技术可指数扩增DNA，所以是DNA微量分析的好方法，在基因诊断方向有广阔前景，可用于：①病原微生物的微量检测；②突变基因的筛选;③法医学考古学鉴定;DNA序列分析。3.分子杂交可按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交两种类型。固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固体支持物上，一条反应核酸游离在溶液中。固体支持物有硝酸纤维素滤膜、尼龙膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板等。液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中。由于固相杂交后，未杂交的游离片段可容易地漂洗除去，膜上留下的杂交物容易检测和能防止靶DNA自我复制等优点，故该法最为常用。常用的固相杂交类型有：菌落原位杂交、斑点杂交、狭缝杂交、Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、组织原位杂交和夹心杂交等。液相杂交是一种研究最早且操作复杂的杂交类型，由于杂交后过量的未杂交探针在溶液中除去较为困难和误差较高，不如固相杂交应用普遍。(1)固相核酸分子杂交类型：①菌落原位杂交(colonyinsituhybridization)：是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落裂解以释出DNA。将DNA烘干固定于膜上与β标记的探针杂交，放射自显影检测菌落杂交信号，并与平板上的菌落对位。②斑点杂交(dotblot)：是将被检标本点到膜上，烘烤固定。这种方法耗时短，可做半定量分析，一张膜上可同时检测多个样品。主要包括DNA斑点杂交、RNA斑点杂交，以及完整细胞斑点杂交。应用类似检测细菌菌落的方法，可以对细胞培养物的特异序列进行快速检测。将整个细胞点到膜上，经NaOH处理，使DNA暴露、变性和固定，再按常规方法进行杂交与检测。完整细胞斑点印迹法可以用于筛选大量标本，因为它是使细胞直接在膜上裂解，所以DNA32含量甚至比常用的提取法还高，又不影响与P标记的探针杂交。但它不适于非放射性标记探针，因为DNA纯度不够，会产生高本底。③Southern印迹杂交(Southernblot)：是研究DNA图谱的基本技术，在遗传诊断DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。Southern印迹杂交基本方法是将DNA标本用限制性内切酶消化后，经琼脂糖凝胶电泳分离各酶解片段，然后经碱变性，从凝胶中转印至硝酸纤维素滤膜上，烘干固定后进行杂交。可检测出与探针互补的每条DNA带的位置，从而可以确定在众多酶解产物中含某一特定序列的DNA片段的位置和大小。与此原理相似的蛋白质印迹技术被称为Westernblot，即将蛋白 质电泳后转移固定于膜上，以特异的抗体或抗血清作为探针进行结合，再以标记的第二抗体进行检测。主要用于样品中特异性蛋白质的存在、细胞中特异蛋白质的半定量分析以及蛋白质分子的相互作用研究等。④Northern印迹杂交(Northernblot)：将通过凝胶电泳分离的RNA片段转印到硝酸纤维素膜上，利用标记探针与膜上的RNA进行杂交，以检测与探针互补的RNA带。主要用于某一组织或细胞中已知的特异mRNA的表达水平以及比较不同组织和细胞的同一基因的表达情况。⑤组织原位杂交(tissueinsituhybridization)：简称原位杂交，指组织或细胞的原位杂交，经适当处理后，使细胞通透性增加，可让探针进入细胞内与DNA或RNA杂交。因此原位杂交可以确定探针的互补序列在细胞内的空间位置，这一点具有重要的生物学和病理学意义。此外，原位杂交还是显示细胞亚群分布、动向及病原微生物存在方式和部位的一种重要技术。⑥固相夹心杂交：比直接滤膜杂交法有两个主要的优点：样品不需要固定，对粗制样品能做出可靠的检测；用夹心杂交法比直接滤膜杂交法特异性强，因为只有两个杂交物都杂交才能产生可检测的信号。固相夹心杂交需要两个靠近而不互相重叠的探针，一个做固相吸附探针，另一个做标记检测探针。样品基因组内核酸只有使这两个探针紧密相连才能形成夹心结构。需要注意的是两个探针必须分别亚克隆进入两个分离的非同源载体内，(2)液相核酸分子杂交类型：①吸附杂交。②发光液相杂交。③液相夹心杂交。④复性速率液相分子杂交。'