生物化学教案标题汇总

生物化学与分子生物学绪论第一节生物化学与分子化学发展简史一、叙述生物化学阶段二、动态生物化学阶段三、分子生物化学时期1、DNA双螺旋结构被发现2、DNA克隆使基因操作无所不能3、基因组学及其他组学的研究四、我国科学家对生物化学发展的贡献第二节生物化学与分子生物学研究的主要内容1、生物分子的结构与功能2、物质代谢及其调节3、基因信息传递及其调控第三节生物化学与分子生物学和医学一、生物化学已成为生物学各科学界之间，医学各学科之间相互联系的共同语言二、生物化学为推动医学各学科发展作出了重要的贡献第一篇生物分子结构与功能第一章蛋白质的结构与功能第一节蛋白质的分子组成一、组成人体蛋白质的20种L-α氨基酸二、氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类三、20种氨基酸具有共同活特异的理化性质（一）氨基酸具有两性解离的性质（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质（三）氨基酸与茚三酮反映生成蓝紫色化合物四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽（二）体内存在多种重要的生物活性肽1、谷胱甘肽2、多肽类激素及神经肽第二节蛋白质的分子结构一、氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构（一）6个原子在同一平面上（二）α－螺旋是常见的蛋白质二级结构（三）β－折叠使多肽键形成片层结构（四）β－转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在（五）二级结构可组成蛋白质分子中的模体（六）氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成三级结构（一）三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置（二）结构域是三级结构层次上的独立功能区（三）四、含有二条以上多肽链的蛋白质具有四级结构五、蛋白质的分类第三节蛋白质结构与功能的关系一、蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础（一）一级结构是空间构象的基础（二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能（三）氨基酸序列提供重要的生物进化信息（四）重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病二、蛋白质的功能依赖特定空间结构（一）血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似（二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合（三）蛋白质构象改变可引起疾病第四节蛋白质的理化性质一、蛋白质具有两性电离性质二、蛋白质具有胶体性质三、蛋白质空间结构破坏而引起变性四、蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰五、应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量1、茚三酮反应2、双缩脲反应第五节蛋白质的分离、纯化与结构分析一、透析及超滤法可去除蛋白质溶液中的小分子化合物三、利用荷电性可电泳分离蛋白质四、应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离六、应用化学或反向遗传学方法可分析多肽链的氨基酸序列七、应用物理学，生物信息原理可进行蛋白质空间结构测定思考题：1L氨基酸结构特征，比较各种结构异同并分析结构与性质的关系。2、蛋白质的基本组成单位是什么?什么是肽键？什么是肽单元？3、简述蛋白质一级结构、二级结构、三级结构、四级结构基本概念及各结构层次间的主要化学键。4、解释蛋白质分子中模体和结构域概念及其与二、三级结构的关系。5、举例说明蛋白质结构与功能的关系。（一级结构与空间结构）6、简要叙述蛋白质理化性质在蛋白质分离、纯化中的应用。7、常用的蛋白质分离纯化方法有哪几种?各自的作用原理是什么?第二章功能核酸的结构与功能一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位二、DNA是脱氧核苷酸通过3，5－磷酸二脂键连接形成的大分子三、RNA也是具有3，5－磷酸二脂键的线性大分子四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序第二节DNA的空间结构与功能一、DNA的二级结构是双螺旋结构（一）DNA双螺旋结构的试验基础（二）DNA双螺旋结构模型的要点1、DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成2、核糖与磷酸位于外侧3、DNA双链之间形成了互补碱基对4、碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定（三）DNA双螺旋结构的多样性（四）DNA的多链结构二、DNA的高级结构是超螺旋结构（一）原核生物DNA的环状超螺旋结构（二）真核生物DNA以核小体为单位形成高度有序致密结构三、DNA是遗传信息的物质基础第三节RNA的结构与功能一、mRNA是蛋白质合成中的模板1、真核生物mRNA5`－端由特殊冒结构2、真核生物mRNA3`－端有多聚腺苷酸尾3、mRNA的碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列二、tMRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体1、tRNA中含有多种稀有碱基2、tRNA含有茎环结构3、tRNA3`－端可连接氨基酸4、tRNA的反密码子能够识别密码子三、以rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所四、其他非编码RNA参与基因表达的调控五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现出不同的时空特性第四节核酸的理化性质一、核酸分子具有强烈的紫外吸收二、DNA变性是双链解离为单链的过程三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链第五节核酸酶思考题：1、说明碱基与戊糖、核苷与磷酸的连接化学键是什么？核苷酸与核苷酸之间的化学键是什么？2DNADNA3、简述rRNA的结构特点及其生物学功能。4、简述真核生物mRNA的结构特点。5、简述tRNA的结构特点。6、何谓核小体？7、叙述核酸的理化性质。8、DNARNADNA-DNA,RNA-RNADNA-RNA较稳定？9、核酸酶与核酶的区别是什么？第三章酶第一节酶的分子结构与功能一、酶的分子组成中常含有辅助因子二、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位三、同工酶催化相同的化学反应第二节酶的工作原理一、酶促反应特点（一）酶对底物具有极高的催化效率（二）酶对底物有高度的特异性1、绝对专一性2、相对专一性（三）酶的活性与酶量具有可调节性（四）酶具有不稳定性二、酶通过促进底物形成过滤态而提高反映速率（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能（二）酶与底物结合形成中间产物1、诱导契合作用使酶与底物密切结合2、临近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心3、表面效应使底物分子去溶剂化（三）酶的催化机制呈现多元催化作用第三节酶促反应动力学一、底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线（一）米－曼氏方程式揭示单底物反应的动力学特性（二）KmVmax1、Km值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度2、Km值是酶的特征性常数3、Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力4、Vmax是酶被底物完全饱和时的反应速率5、酶的转换数（三）KmVmax二、底物足够时酶浓度对酶促反应速率的影响呈直线关系三、温度对酶促反应速率的影响具有双重性四、PH通过改变酶分子及底物分子的解离状态影响酶促反应速率五、抑制剂可降低酶促反应速率（一）不可逆性抑制剂与酶共价结合（二）可逆性抑制剂与酶非共价结合1、竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心2、非竞争性抑制剂结合活性中心之外的调节位点3、反竞争性抑制剂的结合位点由底物诱导产生六、激活剂可提高酶促反应速率第四节 酶的调节一、酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节（一）别构效应剂通过改变酶的构象而调节酶活性（二）酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价可逆结合来实现的（三）酶原需要通过激活过程才能产生有活性的酶二、酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节（一）酶蛋白合成可被诱导或阻遏（二）酶的降解与一般蛋白质降解途径相同第五节酶的分类与命名一、酶可根据其催化的反应类型予以分类（一）氧化还原酶类（二）转移酶类（三）水解酶类（四）裂合酶类（五）异构酶类（六）合成酶类二、每一种酶均有其系统名称和推荐名称第六节酶与医学的关系一、酶与疾病发生，诊断及治疗密切相关（一）许多疾病与酶的质和量的异常相关1、酶的先天性缺陷是先天性疾病的重要病因之一2、一些疾病可引起酶活性或量的异常（二）体液中酶活性的改变可作为疾病的诊断指标（三）某些酶可作为药物用于疾病的治疗1、有些酶作为助消化的药物2、有些酶用于清洁伤口和抗炎3、有些酶具有溶解血栓的疗效二、酶作为试剂用于临床检验和科学研究（一）有些酶可作为酶偶联测定法中的指示酶或辅助酶（二）有些酶可作为酶标记测定法中的标记酶（三）多种酶成为基因工程常用的工具酶思考题：1、什么是酶？酶的化学本质是什么？2、什么是全酶？在酶促反应中酶蛋白与辅助因子分别起什么作用？3、什么是酶的活性中心？为什么加热、强碱、强酸等因素可使酶失活？4、何谓同工酶？5、试述酶促反应的特点。6、试述酶催化反应的分子机制。7、简述KmVmax8、酶浓度、温度、pH、激活剂对酶促反应速度的影响。9、试述三种竟争性抑制作用的区别和动力学特点。10、酶在临床上有哪些用途？第四章聚糖的结构与功能第一节糖蛋白分子中聚糖及其合成过程一．N－连接型糖蛋白的糖基化位点为二．N－连接型聚糖结构有高甘露型，复杂型和杂合型之分三．N-连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体四．O－连接型聚糖合成不需聚糖载体五．蛋白质β－N－乙酰葡糖胺的糖基化是可逆的单糖基修饰六．糖蛋白分子中聚糖影响蛋白质的半衰期，结构与功能〔一〕聚糖可稳固多肽的结构及延长半衰期〔二〕聚糖参与糖蛋白新生肽链的折叠或聚合〔三〕聚糖可影响糖蛋白在细胞内的靶向运输〔四〕聚糖参与分子间的相互识别第二节蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖一．糖胺聚糖是含己糖醛酸和己糖胺组成的重复二糖单位二．核心蛋白含有与糖胺聚糖结合的结构域三．蛋白聚糖生物合成在多肽链上逐一加上糖基四．蛋白聚糖是细胞间基质重要成分〔一〕蛋白聚糖最主要功能是构成细胞间基质〔二〕各种蛋白聚糖有其特殊功能第三节糖脂由鞘糖脂，甘油糖脂和类固醇衍生糖脂组成一．鞘糖脂是神经酰胺被糖基化的糖苷化合物1、脑苷脂是不含唾液酸的中性鞘糖脂2、硫苷脂是指糖基部分被硫酸化的酸性鞘糖脂3、神经节苷脂是含唾液酸的酸性鞘糖脂二．髓磷脂中含有甘油糖脂第四节聚糖结构中蕴含大量生物信息一．聚糖组分是糖蛋白执行功能所必需二．结构多样性的聚糖蕴含生物信息〔一〕聚糖空间结构多样性是其携带信息的基础〔二〕聚糖空间结构多样性受基因编码的糖基转移酶和糖苷酶调控第五章维生素与无机盐第五节脂溶性维生素一．维生素A〔一〕视黄醇是天然维生素A的主要形式A1、视黄醛与视蛋白的结合维持了正常视觉功能2、视黄酸对基因表达和组织分化具有调节作用3、维生素A和胡萝卜素是有效的抗氧化剂4、维生素A及其衍生物可抑制肿瘤生长〔三〕维生素A缺乏或过量摄入均引起疾病二．维生素D〔一〕维生素D是类固醇衍生物〔二〕维生素D的活化形式是1，25－二羟基维生素D3〔三〕1，25－〔OH〕2－D3具有调节血钙和组织细胞分化的功能1、调节血钙水平是1，25－〔OH〕2－D3的重要作用2、1，25－〔OH〕2－D3还具有影响细胞分化的功能〔四〕维生素D缺乏或摄入过量均引起疾病三．维生素E〔一〕维生素E是生育酚类化合物〔二〕维生素E具有抗氧化等多方面的动能1、维生素E是体内最重要的脂溶性抗氧化剂2、维生素E具有调节基因表达作用3、维生素E促进血红素的合成EK〔一〕维生素K是2－甲基－1，4－萘醌的衍生物〔二〕维生素K的主要功能是促进凝血1、维生素K是凝血因子合成所必须的辅酶2、维生素K对骨代谢具有重要作用〔三〕维生素K缺乏可引起出血第六节水溶性维生素一．维生素B1〔一〕维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺素〔二〕维生素B1在糖代谢中具有重要作用〔三〕维生素B1缺乏可引起脚气病二．维生素B2B2FADFMV的组成成分〔二〕FMNFAD是体内氧化还原酶的辅基〔三〕维生素B2缺乏病是一种常见的营养缺乏病三．维生素PP〔一〕维生素PP是NAD和NADP的组成成分〔二〕NAD和NADP是多种不需氧脱氢酶的辅酶PPA和酰基载体蛋白的组成成分A和酰基载体蛋白参与酰基转移反应〔三〕泛酸缺乏可引起胃肠功能障碍等疾五．生物 素〔一〕生物素的来源广泛〔二〕生物素是多种羧化酶的辅基〔三〕生物素缺乏也可诱发机体不适六．维生素B6〔一〕维生素B6包括吡哆醇，吡哆醛和吡哆胺〔二〕磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样1、磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶2、磷酸吡哆醛可终止类固醇激素的作用〔三〕维生素B6过量可引起中毒七．叶酸〔一〕四氢叶酸是叶酸的活性形式〔二〕四氢叶酸是一碳单位的载体〔四〕叶酸缺乏可导致巨幼红细胞性贫血八．维生素B12〔一〕维生素B12的吸收需要内因子〔二〕维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成B12C〔一〕维生素C是对热不稳定的酸性物质〔二〕维生素C既是一些羟化酶的辅酶又是强抗氧化剂1、维生素C既是一些羟化酶的辅酶2、维生素C作为抗氧化剂可直接参与体内氧化还原反应3、维生素C具有增强机体免疫力的作用C十．α－硫辛酸第七节微量元素一．铁〔一〕运铁蛋白和铁蛋白分别是铁的运输和储存形式〔二〕体内铁主要存在于卟啉化合物和其他含铁化合物中〔三〕铁的缺乏与中毒均可引起严重的疾病二．锌〔一〕清蛋白和金属硫蛋白分别参与锌的运输和储存〔二〕锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分〔三〕锌缺乏可引起多种疾病三．铜〔一〕铜在血液中主要与铜蓝蛋白结合而运输〔二〕铜是多种含铜酶的辅基〔三〕铜缺乏可导致小细胞低色素性贫血等疾病四．锰〔一〕大部分锰与血浆中－球蛋白和清蛋白结合而运输〔二〕锰是多种酶的组成成酚和激活剂〔三〕过量摄入锰可引起中毒五．硒〔一〕大部分硒与和球蛋白结合而运输〔二〕硒以硒半胱氨酸形式参与多种重要硒蛋白的组成〔三〕硒缺乏可引起多种疾病六．碘〔一〕碘在甲状腺中富集〔二〕碘是甲状腺激素的组成成分七．钴八．氟〔一〕氟主要与球蛋白结合而运输〔二〕氟与骨，牙的形成与钙磷的代谢密切相关〔三〕氟缺乏可引起骨质疏松九．铬〔一〕铬与胰岛素的作用关系密切〔二〕铬过量对人体具有危害第八节钙，磷及其代谢一．钙，磷在体内分布及其功能〔一〕钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用〔二〕磷是体内许多重要生物分子的组成成分〔三〕钙磷代谢紊乱可引起多种疾病二．钙和磷的代谢〔一〕钙和磷的吸收与排泄受多种因素影响〔二〕骨内钙和磷代谢是体内钙磷代谢主要组成三．钙和磷代谢的调节〔一〕维生素D促进小肠钙的吸收和骨盐沉积〔二〕甲状腺激素具有升高血钙和降低血磷的作用〔三〕降钙素是唯一降低血钙浓度的激素第二篇物质代谢及其调节第六章糖代谢第一节糖的消化吸收及运转一、糖消化后以单糖形式吸收二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白第二节糖的无氧氧化一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段（一）葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸1、葡萄糖磷酸化生成葡糖－6－磷酸2、葡糖－6－磷酸转变为果糖－6－磷酸3、果糖－6－磷酸转变为果糖－1，6－二磷酸4、果糖－1，6－二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖5、磷酸二羟丙酮转变为3－磷酸甘油醛6、3－磷酸甘油醛氧化为1，3－二磷酸甘油酸7、1，3－二磷酸甘油酸转变成3－磷酸甘油酸8、3－磷酸甘油转变为2－磷酸甘油酸9、2－磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸10、磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP和丙酮酸（二）丙酮酸被还原为乳酸二、糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节（一）磷酸果糖激酶－1对调节糖酵解速率最重要（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点（三）己糖激酶受到反馈抑制调节三、糖无氧氧化的主要生理意义是机体不利用氧快速供能四、其他单糖可转变成糖酵解的中间产物（一）果糖被磷酸酸化后进入糖酵解（二）磷酸进入糖酵解（三）磷酸进入糖酵解第三节糖的有氧氧化一、糖的有氧氧化分为三个阶段（一）葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰1-TPP。2、由二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）催化，使经乙基-TPP-E1上的羟乙基被氧化成乙酰基，同时转移给硫辛酰胺，形成乙酰硫辛酰胺一E2。3、二氢硫辛酰胺转乙酰酶ACoA2个巯基。4、二氢硫辛酰胺脱氢酶3时将氢传递给FADFADH2。5.在二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）催化下，将FADH2上的氢转移给NAD+，形成NADH+H+。（三）乙酰C0A进入柠檬酸循环以及氧化磷酸化生成ATP二、柠檬酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统（一）柠檬酸循环由八步反应组成1、乙酰C0A与草酰乙酸缩合成柠檬酸2、柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸3、异柠檬酸氧化脱羧转变为α－酮戊二酸4、α－酮戊二酸氧化脱羟生成CoA5、琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应、琥珀酸脱氢生成延胡索酸、延胡索酸加水生成苹果酸、苹果酸脱氢生成草酰乙酸（二）柠檬酸循环在三大营养物质代谢中具有重要生理意义1、柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路2、柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽三、糖有氧氧化始糖分解成ATP的主要方式四、糖有氧氧化的调节（一）丙酮酸脱氢酶复合体的调节（二）柠檬酸循环的调节1、柠檬酸循环有3个关键酶2、柠檬酸循环与上游和下游反应协调五、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化第四节磷酸戊糖途径一、磷酸戊糖途径分为两个反应阶段（一）第一阶段是氧化反应（二）第二阶段始一系列集团转移反应二、磷酸戊糖途径主要受NADPH或NADP＋比值的调节三、磷酸戊糖途径的生理意义是生成NADPH和磷酸戊糖（一）为磷酸的生物合成提供核酸（二）提供NADPH作为供氧体参与多种代谢反应1、NADPH是许多合成代谢的供氢体2、NADPH参与羟化反应3、NADPH可维持谷胱甘肽的还原状态第五节糖原的合成与分解一、糖原合成是由葡萄糖连接成多聚体（一）葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖（二）尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链二、糖原分解从非还原末端进行磷酸解（一）糖原磷酸化酶分解α－1，4－糖苷键（二）脱支酶分解α－1，6－糖苷键三、糖原的合成与分解受严格调控（一）糖原磷酸化酶受化学修饰和别构调节1、糖酸化的糖原磷酸化酶是活性形式2、糖原磷酸化酶受别构调节（二）糖原合酶受化学修饰合别构调节1、去磷酸化的糖原合酶是活性形式2、糖原合酶受别构调节四、糖原累积症是由先天性酶缺陷所致第六节糖异生一、糖异生不完全是糖酵解的逆反应（一）丙酮酸经丙酮酸羟化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸（二）果糖－1，6－二磷酸转变为果糖－6－磷酸（三）葡糖－6－磷酸水解为葡萄糖二、糖异生的调控主要是对2个底物循环的调节（一）第一个底物循环在果糖－6－磷酸与果糖－6－二磷酸之间进行（二）第二个底物循环在磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间进行三、糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定（一）维持血糖恒定是糖异生最重要的生理作用（二）糖异生是不充或恢复肝糖原储备的重要途径（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡四、骨骼肌中的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环第七节葡萄糖的其他代谢产物一、糖醛酸途径生成葡萄糖醛酸二、多元醇途径生成木糖醇、ft梨醇等三、2、3－二磷酸甘油酸旁路调节血红蛋白运氧第八节血糖及其调节一、血糖的来源合去路相对平衡二、血糖水平的平衡主要受激素调节（一）胰岛素是唯一降低血糖的激素（二）体内有多种升高血糖的激素1、胰高血糖素是升高血糖的主要激素2、糖皮质激素可升高血糖3、肾上腺素是强有力的升高血精的激素三、糖代谢障碍导致血糖水平异常（一）低血糖是指血糖浓度低于2.8mmol/L（二）高血糖是指空腹血糖高于7.1mmol/L（三）糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病四、高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应思考题：1的反应过程（包括与CO2、H2O、ATP生成有关的部位、关键酶、调节及生理意义。2、丙酮酸脱氢酶复合体包括哪几个酶？哪几个辅酶？3、叙述巴斯德效应的概念。4、何谓糖原累积症？5、百米短跑时，骨骼肌收缩产生大量乳酸，试述该乳酸的主要代谢去向，不同组织中的乳酸代谢具有不同特点，这取决于什么生化机制？6、营养不良的人饮酒，或者剧烈运动后饮酒，常出现低血糖。试分析酒精干预了体内糖代谢的哪些环节？7、叙述血糖的来源和去路，列举几种临床上治疗糖尿病的药物，想一想它们为什么有降低血糖的作用？第七章脂质代谢第一节脂质的构成、功能及分析一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质（一）甘油三脂是甘油的脂肪酸脂（二）脂肪酸是脂肪烃的羧酸（三）磷脂可分为甘油磷脂合鞘磷脂两类（四）胆固醇以环戊烷多氢菲为基本结构二、脂质具有多种复杂的生物学功能（一）甘油三脂是机体重要的能源物质（二）脂肪酸具有多种重要生理功能1、提供必须脂肪酸2、合成不饱和脂肪酸衍生物（三）磷脂是重要的结构成分和信号分子、磷脂是构成生物膜的重要成分2、磷脂酰肌醇是第二信使的前体（二）胆固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物学功能固醇类物质的前体1、胆固醇是细胞膜的基本结构成分2、胆固醇可转化为一些具有重要生物学功能的固醇化合物三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性（一）用有机溶剂提取脂质（二）用层析分离脂质（三）根据分析目的和脂质性质选择分析方法（四）复杂的脂质分析海需要特殊的处理第二节脂质的消化吸收一、胆汁酶盐协助脂质消化酶消化脂质二、吸收的脂质经再合成进入血循环三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用第三节甘油三酯代谢一、不同来源脂肪酸在不同器官以步完全相同的途径合成甘油三酯（一）肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所（二）甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料（三）甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径1、脂肪酸活化成脂酰CoA2、小肠黏膜细胞以甘油一酯途径合成甘油三酯3、肝和脂肪组织细胞以甘油二酯途径合成甘油三酯二、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸再加工延长（一）软脂酸由乙酰COA再脂肪酸酶催化下合成1、软脂酸在胞质中合成2、乙酰CoA是软脂酸合成的基本原料1CoA7CoA（二）软脂酸延长在内质网和线粒体内进行1、内质网脂肪酸延长途径以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体2、线粒体脂肪酸延长途径以乙酰CoA为二碳单位供体（三）不饱和脂肪酸的合成需多种去饱和酶催化（四）脂肪酸合成受代谢物和激素调节1、代谢物通过改变原料供应量和乙酰CoA羧化酶活性调节脂肪酸合成2、胰岛素是调节脂肪酸合成的主要激素3、脂肪酸合酶可作为药物治疗的靶点三、甘油三酯氧化分解产生大量ATP供机体需要（一）甘油三酯分解代谢从脂肪运动员开始（二）甘油转化为3－磷酸甘油后被利用（三）β－氧化是脂肪酸分解的核心过程1、脂肪酸活化为脂酰CoA2、脂酰CoA进入线粒体3、脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2和NADH4、脂肪酸氧化是机体ATP的重要来源（四）不同的脂肪酸还有不同的氧化方式1、不饱和脂肪酸β－氧化需转变构型2、超长碳链脂肪酸需先在过氧化酶体氧化成较短碳链脂肪酸3、丙酰CoA转变为琥珀酰CoA进行氧化4、脂肪酸氧化还可从远侧甲基端进行（五）脂肪酸在肝分解可产生酮体1、酮体在肝生成2、酮体在肝外组织氧化利用3、酮体是肝向外组织输出能量的重要形式4、酮体生成受多种因素调节第四节磷脂代谢一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物（一）甘油磷酯合成的原料来自糖、脂质和氨基酸的代谢（二）甘油磷脂合成有两条途径1、磷脂酰胆碱和磷酸酰乙醇胺通过甘油二酯途径合成2、磷脂酰机醇、磷脂酰丝氨酸及心磷脂通过CDP－甘油二酯途径合成二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解三、鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物四、神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解第五节胆固醇代谢一、体内胆固醇来自事务和内源性合成（一）体内胆固醇合成的主要场所是肝（二）乙酰COANADPH（三）胆固醇合成由以HMG-COA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成1、由乙酰CoA合成价羟戊酸2、甲羟戊酸经15碳化合物转变成30碳鲨烯3、鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇（四）胆固醇合成通过HMG-CoA还原酶调节1、HMG-CoA还原酶活性具有与胆固醇合成相同的昼夜节律性2、HMG-CoA还原酶活性受性别别构调节、化学修饰调节和酶含量调节3、细胞胆固醇含量是影响胆固醇合成的主要因素之一4、餐食状态影响胆固醇合成5、胆固醇合成受激素调节二、转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路第六节血浆脂蛋白代谢一、血脂是血浆所有脂质的统称二、血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式（一）血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类、血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类、超速离心法按密度对血浆脂蛋白分类（二）血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体、血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白2、不同蛋白质具有相似基本结构三、不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径（一）乳糜微粒主要运转外源性甘油三酯及胆固醇（二）极地密度脂蛋白主要运转内源性甘油三脂（三）低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇（四）高密度脂蛋白主要逆向转运胆固醇（一）不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症（二）血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症思考题1、什么是脂质？脂质的生物学功能有哪些？2、脂质的消化吸收的条件？长链、中短链脂肪酸如何吸收？3、脂肪酸的合成的部位、原料、关键酶？碳链加长的部位及原料是什么？4、什么是营养必须脂肪酸，脂肪动员、激素敏感脂肪酶、脂解激素、抗脂解激素什么？5、1分子软脂酸彻底氧化净生成多少分子ATP？（说明过程）6、叙述酮体代谢的部位、原料、关键酶及生理意义。7、磷脂合成的部位、原料是什么？8、甘油二酯合成途径生成哪些磷脂？CDP甘油二酯合成途径生成生成哪些磷脂？9、胆固醇合成原料、关键酶有哪些？如何调节？如何转化？10、什么是血浆脂蛋白?按照密度梯度超速离心法可将其各分为哪几类？简述它们的主要作用。11、载脂蛋白的种类及主要作用是什么？第八章生物氧化第一节、氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成一、氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成（一）复合体Ⅰ将NADH＋H＋中的电子传递给泛醌（二）复合体Ⅱ将电子从琥珀酸传递到泛醌（三）复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递至细胞色素C（四）复合体Ⅳ将电子从细胞色素C传递给氧二、NADH和FADH2是氧化呼吸链的电子供体第二节氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化偶联生成ATP一、氧化磷酸化偶联部位在复合体ⅠⅢⅣ内（一）P/O比值（二）自由能变化二、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP四、ATP在能量代谢中起核心作用（一）ATP是体内能量捕获和释放利用的重要分子（二）ATP是体内能量转移和磷酸核苷化合物相互转变的核心（三）ATP通过转移自身基团提供能量（四）磷酸肌酸是高能键能量的储存形式第三节氧化磷酸化的影响因素一、体内能量状态可调节氧化磷酸化速率二、抑制剂可阻断氧化磷酸化过程（一）呼吸链抑制剂阻断电子传递过程（二）解偶联剂阻断ADP的磷酸化过程（三）ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP三、甲状腺激素可促进氧化磷酸化和产热四、线粒体DNA突变可影响氧化磷酸化功能五、线粒体的内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物（一）胞质中的NADH通过穿梭机制进入线粒体的氧化呼吸链1、α－磷酸甘油穿梭主要存在于脑和骨骼肌中2、苹果酸－天冬氨酸穿梭主要存在于肝和心肌中（二）ATP-ADP转位酶协调转运ADP进入和ATP移出线粒体第四节其他氧化与抗氧化体系一、线粒体氧化呼吸链也可以产生活性氧三、微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化思考题：1、氧化呼吸链由哪几种复合体组成？各有何作用？2、何谓氧化磷化作用，何谓P/O比值？NAPH呼吸链中有几个氧化磷酸化偶联部位？3、化学渗透假说的基本要点是什么？4、ATP合酶的工作机制是什么？5、氧化磷酸化的影响因素有哪些？6、常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？CO中毒可致呼吸停止、其机制是什么？7、线粒体有哪两种穿梭，各生成多少分子的ATP?8、反应活性氧类有哪些？抗氧化酶体系有有哪些？第九章氨基酸代谢第一节蛋白质的生理功能和营养价值一、体内蛋白质具有多方面的重要功能（一）蛋白质维持组织细胞的生长、更新和修补（二）蛋白质参与体内多种重要的生理活动（三）蛋白质可作为能源物质氧化功能三、营养必须氨基酸决定蛋白质的营养价值第二节、蛋白质的消化、吸收与腐败一、外源性蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收（一）在胃和肠道蛋白质被消化成寡肽和氨基酸、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸、蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸（二）氨基酸和寡肽通过主动转运机制被吸收1、通过转运蛋白宪成氨基酸和小肽的吸收2、通过γ－谷氨酰基循环完成氨基酸的吸收二、未消化吸收蛋白质在大肠下段发生腐败作用（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类（二）肠道细菌通过脱氨基作用产生胺（三）腐败作用产生其他有害物质第三节氨基酸的一般代谢一、体内蛋白质分解生成氨基酸（一）蛋白质以不同的速率进行降解（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径1、蛋白质在溶酶体通过ATP非依赖途径被降解、蛋白质在蛋白酶体通过ATP三、氨基酸分解先脱氨基（一）氨基酸通过转氨基作用脱去氨基1、转氨基作用由转氨酶催化完成2、各种转氨酶都具有相同的辅酶和作用机制（二）L－谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基（三）氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基（四）氨基酸通过氨基酸氧化酶催化脱去氨基四、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解（一）α－丙酮可彻底氧化分解并提供能量（二）α－酮酸经氨基化生成营养非必须氨基酸（三）α－酮酸可转变成糖和脂类化合物第四节氨的代谢一、血氨有三个重要来源（一）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨（二）肠道细菌腐败作用产生氨（三）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运（一）氨通过丙氨酸－葡萄糖循环从骨骼肌运往肝（二）氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾三、氨在肝合成尿素是氨的主要代谢去路（一）Krebs提出尿素是通过鸟氨酸循环合成的学说（二）肝中鸟氨酸循环的详细步骤1、NH3、CO2和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸2、氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸、瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸、精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸与延胡索酸5、精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸（三）尿素合成受膳食蛋白质和两种关键酶的调节、高蛋白质膳食促进尿素合成、AGA激活CPS-启动尿素合成3、精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成（四）尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒第五节个别氨基酸的代谢一、氨基酸的脱羧基作用成生特殊的胺类化合物（一）谷氨酸经谷氨酸脱羟酶催化生成γ－氨基丁酸（二）组氨酸经组氨酸脱羧酶催化生成组胺（三）5－5－羟色胺（四）某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类物质二、某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位（一）四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢（二）由氨基酸产生的一碳单位可相互转变（三）一碳单位的主要功能是参与嘌呤和嘧啶的合成三、含硫氨基酸的代谢是相互联系的（一）甲硫氨酸参与甲基转移1、甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关2、甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基（二）办胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质1、半胱氨酸与胱氨酸可以互变2、半胱氨酸可转变成牛磺酸3、半胱氨酸可生成活性硫酸根四、芳香族氨基酸代谢可产生神经递质（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢既有联系又有区别1、苯丙氨酸羟化生成酪氨酸2、酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解（二）色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙酰COA五、支链氨基酸的分解有相似的代谢过程思考题：1、体内蛋白质有哪些功能？2、什么是氮平衡？氮平衡有什么意义？3、什么是营养必须氨基酸？它包括哪些？什么是蛋白质的营养价值？什么是蛋白质的互补作用？4、蛋白质消化需要的部位与酶有哪些？5、何谓蛋白质腐败作用？6、体内有几种脱氨基方式？它的部位与酶是什么？7、何谓转氨基作用？体内重要的转氨酶有哪几种？测定血清中这些转氨酶的活性有何意义？8、体内生糖氨基酸、生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸有哪些？9、列举氨的来源与去路，及血中如何转运？并分析谷氨酸和精氨酸治疗肝性脑病（肝昏迷）基础。10、何谓一碳单位？有何生物学意义？哪些氨基酸在代谢过程中可产生一碳单位？11、简述甲硫氨酸循环及其生理意义？12、苯酮酸尿症、白化病、帕金森病、尿黑酸尿症分别与哪些酶有关？第十章核苷酸代谢第一节嘌呤核苷酸的合成与分解代谢一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径（一）嘌呤核苷酸的从头合成1、从头合成途径2、从头合成的调节（二）嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式（三）体内嘌呤核苷酸可以相互转变（四）脱氧核苷酸的生成在二磷酸核苷苷水平进行（五）二、嘌呤核苷酸的分解代谢最终产物是尿酸第二节嘧啶核苷酸的合成与分解代谢一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径（一）嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单1、从头合成途径2、从头合成的调节（二）嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物也是嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物二、嘧啶核苷酸的分解代谢思考题1、就氨基甲酰磷酸合成岭Ⅰ、Ⅱ的分布，底物，反应条件，功能等说明两个酶的作用与差别。2、简述合成嘌呤、嘧啶核苷酸的原料来源与差别；说明为什么核苷酸不属于营养必需物质？3、已知尿酸是嘌呤核苷酸代谢的终产物，说明痛风症与尿酸的相关性并从酶学角度说明使用别嘌呤醇治疗痛风症的机制。4、举例说明核苷酸的基本生物学功能。5、举出几种嘌呤与嘧啶抗代谢物的名称，举例说明抗代谢物具有抗肿瘤作用的机制。第十一章非营养物质代谢第一节生物转化作用二、肝的生物转化作用不等于解毒作用三、肝的生物转化作用包括两相反应〔一〕氧化反应是最多见的生物转化第一相反应1、单加氧酶系是氧化非营养物质最重要的酶2、单胺氧化酶类氧化脂肪族和芳香族胺类3、醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇最终氧化成乙酸〔二〕硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶〔三〕酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶〔四〕结合反应是生物转化的第二相反应1、葡糖醛酸结合是最重要和最普遍的结合反应2、硫酸结合也是常见的结合反应3、乙酰化是某些含胺非营养物质的重要转化反应4、谷胱甘肽结合是细胞应对亲电子性异源物的重要防御反应5、甲基化反应是代谢内源化合物的重要反应6、甘氨酸主要参与含羧基非营养物质的生物转化四、生物转化作用受许多因素的影响〔一〕年龄、性别、营养、疾病及遗传等因素对生物转化产生明显影响1、年龄对生物转化的影响很明显2、某些生物转化反应存在明显的性别差异3、营养状况对生物转化作用亦产生影响4、疾病尤其严重肝病可明显影响生物转化作用5、遗传因素亦可显著影响生物转化酶的活性〔二〕许多异源物可诱导生物转化作用酶类第二节胆汁与胆汁酸的代谢一、胆汁的主要固体成分是胆汁酸盐二、胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分三、胆汁酸的主要生理功能〔一〕促进脂类物质的消化与吸收〔二〕维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制胆固醇析出四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环〔一〕初级胆汁酸在肝内以胆固醇为原料生成〔二〕次级胆汁酸在肠道由肠菌作用生成〔三〕胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸库存循环利用第三节血红素的生物合成过程一、血红素的生物合成过程〔一〕－氨基――酮戊酸〔ALA〕的生成〔二〕胆色素的生成〔三〕尿卟啉111与粪卟啉原111的生成〔四〕血红素的生成二、血红素生物合成的调节〔一〕ALA合酶是血红素合成途径的关键酶1、血红素对ALA合酶的别构反馈抑制2、许多物质可诱导ALA合酶的合成〔二〕重金属可敏感抑制ALA脱水酶与亚铁螯合酶〔三〕EPO是红细胞生成的主要调节剂第四节 胆色素的代谢与黄疸一、胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物〔一〕胆红素主要源于衰老红细胞的破坏〔二〕血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化胆红素的生成二、血液中的胆红素主要与血清蛋白结合而运输三、胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管〔一〕游离胆红素可渗透肝细胞膜而被摄取〔二〕胆红素在内质网结合葡糖醛酸生成水溶性结合胆红素〔三〕肝细胞向胆小管分泌结合胆红素〔一〕胆素原是结合胆红素经肠菌作用的产物〔二〕少量胆素原可被肠黏膜重吸收，进入胆素原的肠肝循环五、血液胆红素含量增高可出现黄疸第十二章 物质代谢的整合与调节第一节物质代谢的特点一、体内各种物质代谢过程互相联系形成一个整体二、机体物质代谢不断受到精细调节三、各组织、器官物质代谢各具特色五、ATP是机体制储存能量和消耗能量的共同形式六、NADPH提供合成代谢所需的还原当量第二节物质代谢的相互联系一、各种能量物质的代谢相互联系相互制约二、糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系〔一〕葡萄糖可转变为脂肪酸〔二〕葡萄糖与大部分氨基酸可以相互转变〔三〕氨基酸可转变为多种脂质但脂质几乎不能转变为氨基酸〔四〕一些氨基酸、磷酸戊糖是合成核苷酸的原料第三节 肝在物质代谢中的作用一、肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官〔一〕肝内生成的葡糖－6－磷酸是糖代谢的枢纽〔二〕肝是糖异生的主要场所二、肝在脂质代谢中占据中心地位〔一〕肝在脂质消化吸收中具有重要作用〔二〕肝是甘油三酯和脂肪酸代谢的中枢器官〔三〕肝是维持机体胆固醇平衡的主要器官〔四〕肝是血浆磷脂的主要来源三、肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃〔一〕肝合成多数血浆蛋白质〔二〕肝储存多种维生素〔三〕肝参与多数维生素的转化五、肝参与与多种激素的灭火第四节 肝外重要组织器官的物质代谢特点及联系一、心肌优先利用脂肪酸氧化分解功能〔一〕心肌可利用多种营养物质及其代谢中间产物为能源〔二〕心肌细胞分解营养物质供能方式以有氧氧化为主二、脑主要利用葡萄糖功能且耗氧量大〔一〕葡萄糖和酮体是脑的主要能量物质〔二〕脑耗氧量高达全身耗氧总量的四分之一〔三〕脑具有特异的氨基酸及其代谢调节机制三、骨骼肌主要氧化脂肪酸，强烈运动产生大量乳酸〔一〕不同类型骨骼肌产能方式不同〔二〕骨骼肌适应不同耗能状态选择不同能源四、糖酵解是成熟红细胞的主要功能途径五、脂肪组织是储存和释放能量的重要场所〔一〕机体将从膳食中摄取的能量主要储存于脂肪组织〔二〕饥饿时主要靠分解储存于脂肪组织的脂肪供能六、肾能进行糖异生和酮体生成第五节物质代谢调节的主要方式一、细胞水平的物质代谢调节主要调节关键酶活性〔一〕各种代谢酶在细胞内区隔分布是物质代谢及其调节的亚细胞结构基础〔二〕关键酶活性决定整个代谢途径的速度和方向〔三〕别构调节通过别构效应改变关键酶活性〔四〕化学修饰调节通过酶促共价修饰调节酶活性1、酶促共价修饰有多种形式2、酶的化学修饰调节具有级联放大反应〔五〕通过改变细胞内酶含量调节酶活性1、诱导或阻遏酶蛋白基因表达调节酶含量2、改变酶蛋白降解速度调节酶含量二、激素通过特异受体调节物质代谢〔一〕膜受体激素通过跨膜信号转导调节物质代谢〔二〕胞内受体激素通过激素－胞内受体复合物改变基因表达、调节物质代谢三、机体通过神经系统及神经－体液途径整体调节体内物质代谢〔一〕饱食状态下机体三大物质代谢与膳食组成有关〔二〕空腹机体物质代谢以糖原分解、糖异生和中度脂肪运动员为特征〔三〕饥饿时机体主要氧化分解脂肪功能1、短期饥饿后糖氧化供能减少而脂肪动员加盟2、长期饥饿可造成器官损害甚至危及生命〔四〕应激使机体分解代谢加强1、应激使血糖升高2、应激使脂肪动员增加3、应激使蛋白质分解加强〔五〕肥胖使多因素引起物质和能量代谢失衡的结果1、肥胖是多种重大慢性疾病的危险因素2、较长时间的能量摄入大于消耗导致肥胖第三篇 遗传信息的传递第十三章 真核基因与基因组第一节真核基因的结构与功能一、真核基因的基本结构二、基因编码区编码多肽链和特定的RNA分子三、调控序列参与真核基因表达调控1、启动子提供转录起始信号2、增强子增强临近基因的转录3、沉默子是负调节元件第二节真核基因组的结构与功能一、真核基因组具有独特的结构二、真核基因组中存在大量重复序列〔一〕高度重复序列〔二〕中度重复序列1、短分散重复片段2、长分散重复片段〔三〕单拷贝序列〔低度重复序列〕三、真核基因组中存在大量的多基因家族与假基因四、线粒体DNA结构有别于染色体DNA五、人基因组中有两万多个基因六、人的基因在染色体上的分布特征第十四章DNA的生物合成第一节DNA复制的基本特征一、DNA以半保留方式进行复制二、DNA复制从起点向两个方向延伸三、DNA复制反应呈半个不连续特征第二节DNA复制的酶学和拓扑变化一、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸简的聚合（一）3DNA（二）常见的真核细胞DNA聚合酶有5种二、DNA聚合酶的碱基选择和校对功能实现复制的保真性（一）复制的保真性依赖正确的碱基选择（二）三、复制中的解链伴有DNA（一）多种酶参与DNA解链和稳定单练状态（二）DNA拓扑异构酶改变DNA超螺旋状态四、DNA连接酶连接复制中产生的单链缺口第三节原核生物DNA复制过程一、复制的起点（一）DNA的解链1、复制有固定起始点2、DNA解链需多种蛋白质参与3、解链过程中需要DNA拓扑异构酶（二）引物合成和引发体形成二、DNA链的延长三、复制的终止第四节真核生物DNA生物合成过程—真核生物复制的起始与原核生物基本相似二、真核生物复制的延长发生DNA聚合酶α/δ转化三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体四、端粒酶参与解决染色体末端复制问题五、真核生物染色体DNA在每个细胞周期中只能复制一次第五节 逆转录和其他复制方式一、逆转录病毒的基因组RNA以逆转录机制复制二、逆转录的发现发展了中心法则三、真核生物线粒体DNA按D环方式复制思考题1、DNA复制的主要特征包括包括哪些？各为什么？2、原核生物DNA的复制体系有哪些酶及蛋白质成分？各有何作用？3、冈崎片段合成结束时是如何连接的？4、DNA聚合酶、拓扑酶和连接酶都催化3/，5/-磷酸二酯键的生成，各有何不同？5、真核生物的DNA复制如何实现高速及保真性？6、端粒有何作用？为何有些肿瘤的发生与端粒有关？7、阐述逆转录的基本过程和逆转录现象发现的重大研究价值。第十五章DNA损伤与修复第一节DNA损伤一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤〔一〕体内因素1、DNA复制错误2、DNA自身的不稳定性3、机体代谢过程中产生的活性氧〔二〕体外因素、物理因素、化学因素、生物因素二、DNA损伤有多种类型1、碱基损伤与糖基破坏2、碱基之间发生错配3、DNA链发生断裂4、DNA链的共价交连第二节 DNA损伤的修复一、有些DNA损伤可以直接修复、嘧啶二聚体的直接修复、烷基化碱基的直接修复、无嘌呤位点的直接修复4、单链断裂的直接修复二、切除修复是最普遍的DNA修复方式1、碱基切除修复2、核苷酸切除修复3、碱基错配修复三、DNA严重损伤时需要重组修复1、同源重组修复2、非同源末端连接的重组修复四、某些修复发生在跨越损伤DNA的复制时间之后、重组跨越损伤修复、合成跨越损伤修复第三节DNA损伤和修复的意义一、DNA损伤具有双重效应二、DNA损伤修复障碍与肿瘤等多种疾病相关〔一〕DNA损伤修复系统缺陷与肿瘤〔二〕DNA损伤修复缺陷与人类遗传病〔三〕DNA损伤修复与衰老〔四〕DNA损伤修复缺陷与免疫性疾病思考题1、有很多突变，对于野生型基因是隐形的，也就是说，在一个含有野生型与突变型基因的二倍体细施中，野生型的特性能够得到表达。请根据基因突变理论，解释这一事实。2、RecA蛋白足如何调节SOS的？．3、为什么DNA的甲基化状态可以被DHA损伤修复所利用？4、突变能影响高等真核生物结构基因表达的几个水平？5、假如发生了碱基对的错配，如何被有效修复？第十六章RNA的生物合成第一节原核生物转录的模板和酶一原核生物转录的模板二、RNA聚合酶催化RNA合成（一）RNA聚合酶能从头启动RNA链的合成（二）RNA聚合酶由多个亚基组成三、RNA聚合酶结合到DNA的启动子上启动转录第二节原核生物的转录过程一、转录起始需要RNA聚合酶全酶二、RNApol核心酶独立延长RNA链三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行四、原核生物转录终止分为依赖p因子与非依赖p因子两大类（一）依赖因子p的转录终止（二）非依赖因子p的转录终止第三节 真核生物RNA的生物合一、真核生物有三种DNA依赖的RNA聚合酶二、转录因子在真核生物转录起始中具有重要作用（一）转录前起始复合体的形成（二）三、真核生物转录延长过程中没有转录与翻译同步的现象四、真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行第四节真核生物RNA的加工和降解一、核不均一RNA经首、尾修饰和剪接后成为和成熟的mRNA（一）前体RNA5`-端加入“帽”结构（二）前体mRNA3`-端特异位点断裂并加上多聚腺苷酸尾结构（三）前体mRNA的剪接主要是去除内含子1、内含子形成套索RNA被剪除、内含子在剪接接口处剪除、剪接体是内含子剪接场所5、前体mRNA分子有剪切和剪接两种模式（四）前体mRNA分子可发生可变剪接（五）mRNA二、真核rRNArRNA三、真核生物前体tRNA四、RNA五、RNA在细胞内的降解有多种途径（一）依赖于脱腺苷酸化的mRNA降解是重要的mRNA代谢途径（二）无义介导的mRNA降解是重要的真核细胞mRNA质量监控机制思考题：1、何谓不对称转录？请比较复制与转录的异同。2、RNA聚合酶由哪些亚基组成？各亚基的功能是什么？3、启动子在RNA转录中有何作用？对启动子研究的方法是什么？4、简述原核生物转录的过程。5、何谓转录空泡？6、说明依赖Rho的转录终止和非依赖Rho的转录终止有何区别？7、真核生物RNA聚合酶各有多少种？比较他们的转录产物与对α-鹅膏荤碱的敏感性区别。8、真核细胞mRNAtRNA、rRNA9、何谓外显子、内含子、剪接体、丰富基因、核酶？第十七章 蛋白质的生物合成第一节蛋白质生物合成体系一、mRNA1、方向性2、连续性3、简并性4、摆动性5、通用性二、氨基酰-tRNA通过其反密码子与mRNA中对应的密码子互补结合三、核糖体是肽链“装配厂”四、肽链生物合成需要酶类和蛋白质因子第二节氨基酸与tRNA的连接一、氨基酰-tRNA合成酶识别特定氨基酸和tRNA二、肽链合成的起始需要特殊的起始氨基酰-tRNA第三节肽链的生物合成过程一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成（一）原核生物翻译起始复合物的形成1、核糖体大小亚基分离2、核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近3、fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位4、核糖体大亚基结合形成起始复合物（二）真核生物翻译起始复合物的形成1、核糖体大小亚基分离2、fMet-tRNAiMet定位结合于小亚基P位3、mRNA与核糖体小亚基定位结合4、核糖体大亚基结合二、在核糖体上重复进行的三步反应延长肽链、进位、成肽、转位三、终止密码子和释放因子导致肽链合成停止一、肽链折叠为功能构象需要分子伴侣1、热激蛋白2、伴侣蛋白GroGroES二、肽链的肽键水解生成活性蛋白质或功能肽（一）合成后肽链的末端被水解加工（二）肽链中肽键水解产生多种功能肽四、亚基聚合形成功能性蛋白质复合物五、蛋白质合成后被靶向输送至细胞特定部位（一）分泌型蛋白在内质网加工运转（二）定位于内质网的蛋白质C－端含有滞留信号序列（三）大部分线粒体蛋白质在细胞质合成后靶向输入线粒体（四）质膜蛋白质由囊泡靶向转运至细胞膜（五）细胞核蛋白质由核输入因子运载经核孔入核第五节蛋白质合成的干扰与抑制一、许多抗生素通过抑制肽链生物合成发挥作用（一）抑制肽链合成起始的抗生素（二）抑制肽链延长的抗生素1、干扰进位的抗生素2、引起读码错误的抗生素3、影响成肽的抗生素4、影响转位的抗生素二、某些毒素抑制真核生物蛋白质合成三、干扰素经抑制蛋白质生物合成而呈现抗病毒作用思考题：1、参与蛋白质生物合成体系的物质有哪些？各自的作用是什么？2、遗传密码的特点有哪些？每个的定义是什么？3、试述氨基酰-tRNA合成酶有何作用？4、具有起始功能的原核生物、真核生物的氨基酰-tRNA的符号各是什么？5、试述原核生物蛋白质合成的主要步骤。6、何谓SD序列？有何作用？7、试述多肽链合成后的一级结构修饰的主要内容。8、何谓信号序列和靶向输送？第十八章基因表达调控第一节基因表达与基因表达调控的基本概念与特点一、基因表达是基因转录和翻译的过程二、基因表达具有时间特异性和空间特异性〔一〕时间特异性是指基因表达按一定的时间顺序发生〔二〕空间特异性是指多细胞生物个体在特定生长发育阶段，同一基因在不同的组织器官表达不同三、基因表达的方式存在多样性〔一〕有些基因几乎存在所有细胞中持续表达〔二〕有些基因的表达受到环境变化的诱导和阻遏〔三〕生物体内不同基因的表达受到协调调节四、基因表达受顺式作用元件和反式作用因子共同调节五、基因表达调控呈现多层次和复杂性六、基因表达调控是生物体生长和发育的基础〔一〕生物体调节基因表达以适应环境、维持生长和增殖〔二〕生物体调节基因表达以维持细胞分化与个体发育第二节原核基因表达调控一、操纵子是原核基因转录调控的基本单位二、乳糖操纵子是典型的诱导型调控〔一〕乳糖操纵子的结构〔二〕乳糖操纵子受到阻遏蛋白质和CAP的双重调节1、阻遏蛋白的负性调节2、CAP的正性调节3、协同调节三、色氨酸操纵子通过转录衰减的方式阻遏基因表达四、原核基因表达在转录终止阶段有不同的调控机制〔一〕转录与翻译的偶联调节提高了基因表达调控的有效性〔二〕蛋白质分子结合于启动子或启动子周围进行自我调节〔三〕翻译阻遏利用蛋白质与自身mRNA的结合实现对翻译起始的调控〔四〕反义RNA结合mRNA翻译起始部位互补序列以调节翻译起始〔五〕mRNA密码子的编码频率影响翻译速度第三节真核基因表达调控一、真核细胞基因表达特点二、染色质结构与真核基因表达密切相关〔一〕转录活化的染色质对核酸酶极为敏感〔二〕转录活化染色质的组蛋白发生改变〔三〕CpG岛甲基化水平降低三、基因组中的顺式作用元件是转录起始的关键调节部位〔一〕真核生物启动子结构和调节远较原核生物复杂〔二〕增强子是一种能够提高转录效率的顺式调控元件〔三〕沉默子能够抑制基因的转录〔一〕通用转录因子〔二〕特异转录因子〔三〕转录因子作用的结构特点1、转录因子的DNA结合结构域主要有以下几种〔1〕锌指模体结构〔2〕碱性螺旋－环－螺旋〔3〕碱性亮氨酸拉链2、转录因子的转录激活结构域〔1〕酸性结构激活域〔2〕谷氨酰氨富含结构域〔3〕脯氨酸富含结构域〔四〕二聚化是常见的蛋白质－蛋白质相互作用方式〔一〕启动子与RNA聚合酶活性〔二〕调节蛋白与RNA聚合酶活性六、转录后调控主要影响真核mRNA的结构与功能〔一〕mRNA的稳定性影响真核生物基因表达〔二〕一些非编码小分子RNA可引起转录后基因沉默〔三〕mRNA前体的选择性剪接可以调节真核生物基因表达七、真核基因表达在翻译及翻译后仍可受到调控〔一〕对翻译起始因子活性的调节主要通过磷酸化修饰进行1、翻译起始因子e-IF-2α的酸化抑制翻译起始2、eIF-4EeIF-4e结合蛋白的磷酸化激活翻译起始〔二〕RNA结合蛋白参与了对翻译起始的调节〔三〕对翻译产物水平及活性的调节可以快速调控基因表达〔四〕小分子RNA对基因表达的调节十分复杂1、miRNA2、siRNA〔五〕长链非编码RNA在基因表达调控中的作用不容忽视第十九章 细胞信号转导的分子机制第一节细胞信号转导概述一、细胞外化学信号有可溶型和膜结合型两种形式〔一〕可溶型信号分子作为游离分子在细胞间传递〔二〕膜结合型信号分子需要细胞间接触才能传递信号二、细胞经由特异性受体接受西保外信号〔一〕受体由细胞内受体和膜受体两种类型〔二〕受体结合配体并转换信号1、细胞内受体能够直接传递信号或通过特定的通路传递信号2、膜受体识别细胞外信号分子并转换信号〔三〕受体与配体的相互作用具有共同的特点1、高度专一性2、高度亲和性3、可饱和性4、可逆性5、特定的作用模式三、细胞内信号转导具有多条信号通路并形成网络调控第二节细胞内信号转导分子一、第二信使结合并激活下游信号转导分子〔一〕小分子信使传递信号具有相似的特点1、上游信号转导分子使第二信使的浓度升高或分布变化2、小分子信使浓度可迅速降低3、小分子信使激活下游信号转导分子〔二〕环核苷酸是重要的细胞内第二信使1、cAMPcGMP的上游信号转导分子是相应的核苷酸环化酶2、磷酸二脂酶催化环核苷酸水解3、环核苷酸在细胞内调节蛋白激酶活性4cAMPcGMP的唯一靶分子〔三〕脂类也可衍生出胞内第二信使1、磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化生成第二信使2、脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子〔四〕钙离子可以激活信号转导相关的酶类1、钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征2、钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白3、钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子〔五〕NO等小分子也具有信使功能二、许多酶可通过其催化的反应而传递信号〔一〕蛋白激酶和蛋白磷酸酶可调控信号传递1、蛋白丝/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶2、蛋白磷酸酶衰减或终止蛋白激酶诱导的效应〔二〕许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激酶的作用1、MAPK调控细胞的多种重要的生理功能2、MAPK级联激活是多种信号通路的中心环节〔三〕蛋白酪氨酸激酶转导细胞增殖与分化信号1、部分膜受体具有PTK功能2、细胞内有多种非受体型的PTK三、信号传导蛋白可通过蛋白质相互作用传递信号〔一〕G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号的传递1、三聚体G蛋白介导G蛋白偶联受体传递信号2、低分子量G蛋白是信号转导通路中的转导分子〔二〕衔接蛋白和支架蛋白连接信号通路与网络1、蛋白质相互作用结构域介导信号通路中蛋白质的相互作用2、衔接蛋白连接信号转导分子3、支架蛋白保证特异和高效的信号转导第三节 细胞受体介导的细胞内信号转导一、细胞内受体通过分子迁移传送信号二、离子通道受体将化学信号转变为电信号三、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分子信使介导信号转导〔一〕G蛋白偶联受体介导的信号转导通路具有相同的基本模式〔二〕不同G蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号四、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号〔一〕蛋白激酶偶联受体介导的信号转导通路也具有相同的基本模式〔二〕几种常见的蛋白激酶偶联受体介导的信号转导通路第四节信号转导的基本规律和复杂性一、各种信号转导机制具有共同的基本规律〔一〕信号的传递和终止涉及许多双向反应〔二〕细胞信号在转导过程中被逐级放大1、MAPK通路2、JAK-STAT通路3、Smad通路4、PI－3K通路5、NF-kB通路〔三〕细胞信号转导通路既有通用性又有专一性二、细胞信号转导复杂且具有多样性〔一〕一种细胞外信号分子可通过不同信号转导通路影响不同的细胞〔二〕受体与信号转导通路有多样性组合〔三〕一种信号转导分子不一定只参与一条通路的信号转导〔四〕一条信号转导通路中的功能分子可影响和调节其他通路〔五〕不同信号转导通路可参与调控相同的生物学效应〔六〕细胞内的特殊事件也可以启动信号转导或调节信号转导第五节细胞信号转导异常与疾病二、信号转导异常可发生在两个层次〔一〕受体异常激活和失能1、受体异常激活2、受体异常失能〔二〕信号转导分子的异常激活和失活1、细胞内信号转导分子异常激活2、细胞内信号转导分子异常失活三、信号转导异常可导致疾病的发生〔一〕信号转导异常导致细胞获得异常功能或表现1、细胞获得异常的增殖能力2、细胞的分泌功能异常3、细胞膜通透性改变〔二〕信号转导异常导致细胞正常功能缺失1、失去正常的分泌功能2、失去正常的反应性3、失去正常的生理调节能力四、细胞信号转导分子失重要的药物作用靶位第四篇 分子医学专题第二十章 常用分子生物学技术的原理及其应用第一节分子杂交与印迹技术一、分子杂交和印迹技术的原理〔一〕印迹技术〔二〕探针技术二、印迹技术的类别及应用〔一〕DNA印迹〔二〕RNA印迹〔三〕蛋白质印迹第二节 PCR技术的原理与应用一、PCR二、PCR〔一〕目的基因的克隆〔二〕基因的体外突变〔三〕DNA和RNA的微量分析〔四〕DNA序列测定〔五〕基因突变分析三、几种重要的PCR衍生技术〔一〕逆转录PCR技术PCR技术PCR技术1、TaqMan探针法23、FRET探针法第三节基因文库DNA二、cDNA文库第四节 生物芯片技术一、基因芯片第五节 生物大分子相互作用研究技术一、蛋白质相互作用研究技术〔一〕标签蛋白沉淀〔二〕酵母双杂交技术的原理和用途二、DNA－蛋白质相互作用分析技术〔一〕电泳迁移率变动分析〔二〕染色质免疫沉淀技术第二十一章 DNA重组及重组DNA技术第一节自然界的DNA重组和基因转移一、同源重组是最基本的DNA重组方式二、位点特异性重组是发生在特异位点间的DNA整合〔一〕γ噬菌体DNA的整合〔二〕细菌的位点特异性重组〔三〕免疫球蛋白基因的重排三、转座重组可使基因移位〔一〕插入序列转座〔二〕转座子转座四、原核细胞可通过接合、转化和转导进行基因转移或重组〔一〕接合作用〔二〕转化作用〔三〕转导作用第二节 重组DNA技术DNADNA〔一〕克隆载体1、克隆载体应具备的基本特点2、常用的克隆载体〔二〕表达载体1、原核表达载体2、真核表达载体三、重组DNA技术的基本原理及操作步骤〔一〕目的DNA的分离获取――分1、化学合成法2、从基因组DNA文库和cDNA文库中获取目的DNA3、PCR法4、其他方法〔二〕载体的选择与构建――选〔三〕目的DNA与载体连接――接1、黏端连接2、平端连接3、黏－平末端连接〔四〕重组DNA转入受体细胞――转1、转化2、转染3、感染〔五〕重组体的筛选与鉴定――筛1、借助载体上的遗传标志进行筛选2、序列特异性筛选3、亲和筛选法〔六〕克隆基因的表达1、原核表达体系2、真核表达体系第三节重组DNA技术在医学中的应用一、重组DNA技术广泛应用于生物制药二、重组DNA技术还应用于医学的其他诸多方面第二十二章 基因结构与功能分析技术第一节基因结构分析技术一、基因一级结构解析技术〔一〕双脱氧法和化学降解法是两种常规的DNA测序方法DNASanger双脱氧法1、四色荧光法2、单色荧光法〔三〕焦磷酸测序是一种基于发光法测定焦磷酸的测序技术〔四〕循环芯片测序被称为第二代测序技术〔五〕单分子测序技术被成为第三代测序技术二、基因转录起点分析技术〔一〕用cDNA克隆直接测序法鉴定TSS〔二〕用5－cDNA末端快速扩增技术鉴定TSS〔三〕用数据库搜索TSS三、基因启动子结构分析技术〔一〕用PCR结合测序技术分析启动子结构〔二〕用核酸－蛋白质相互作用技术分析启动子结构1、用足迹法分析启动子中潜在的调节蛋白结合位点2、用电泳迁移率变动分析和染色质免疫沉淀技术鉴定启动子〔三〕用生物信息学预测启动子1、用启动子数据库和启动子预测算法第一启动子2、预测启动子的其他结构特征四、基因编码序列分析技术〔一〕用cDNA文库法分析基因编码序列〔二〕用RNA剪接分析法确定基因编码序列〔三〕用数据库分析基因编码序列五、基因拷贝数分析技术第二节 基因表达产物分析技术一、通过检测RNA而在转录水平分析基因表达〔一〕用核酸杂交法检测RNA表达水平1、用RNA印迹分析RNA表达2、用核糖核酸酶保护实验分析RNA水平及其剪接情况3、用原位杂交进行RNA区域定位〔二〕用PCR技术检测RNA表达水平1PCR进行RNA的半定量分析2PCRRNA的定量分析〔三〕用基因芯片和高通量测序技术分析RNA表达水平1、基因芯片已成为基因表达谱分析的常用方法2、用循环芯片测序技术分析基因表达谱二、通过检测蛋白质/多肽而在翻译水平分析基因表达〔一〕用蛋白质印迹技术检测蛋白质/多肽〔二〕用酶联免疫吸附实验分析蛋白质/多肽〔三〕用免疫组化实验原位检测组织/细胞表达的蛋白质/多肽〔四〕用流式细胞术分析表达特异蛋白质的阳性细胞〔五〕用蛋白质芯片和双向电泳高通量分析蛋白质/多肽表达水平1、用蛋白质芯片分析蛋白质/多肽的表达谱2、用双向电泳分析蛋白质/多肽表达谱第三节基因的生物学功能鉴定技术一、用功能获得策略鉴定基因功能〔一〕用转基因技术获得基因功能〔二〕用基因敲入技术获得基因的功能1、用RNA干扰技术研究基因功能2、用miRNA技术研究基因功能3、用反义RNA技术研究基因功能4、核酶技术二、用功能失活策略鉴定基因功能〔一〕用基因敲除技术使基因功能完全缺失〔二〕用基因沉默技术可使基因