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1、基础综合生物化学,主讲教师 李雅江,历年考情分析,【高频考点一】蛋白质结构与功能,1氨基酸与多肽 (1)氨基酸的结构与分类：氨基酸是组成人体蛋白质的基本单位，有20种，氨基酸的一级结构为CHRNH2COOH。连在COOH基团上的C称为-碳原子，不同氨基酸其侧链(R)各异。 组成蛋白质的20种氨基酸按理化性质分为4组：,(2)肽键与肽链：氨基酸分子之间通过脱水缩合形成的酰胺键称为肽键。许多氨基酸依次通过肽键相互连接，称为多肽链。肽链中的游离氨基的一端称为氨基末端(N-末端)；游离羧基的一端称为羧基末端(C-末端)。 (3)谷胱甘肽和多肽类激素 1)谷胱甘肽(GSH)：GSH由谷氨酸、半胱氨酸和甘

2、氨酸组成具有解毒和抗氧化等功能。分子中的半胱氨酸巯基是主要功能团。 2)多肽类激素：体内许多多肽可作为激素产生生理作用，如促甲状腺素释放激素(TRH)。,2蛋白质的结构(1)蛋白质的一级结构及高级结构,(2)蛋白质的变性：在某些理化因素的作用下，蛋白质的空间结构遭到破坏，但一级结构并未改变。此时蛋白质的一些理化性质和生物学活性发生改变，称为蛋白质的变性作用。3蛋白质结构与功能关系(1)肌红蛋白与血红蛋白,(2)别构效应：一个蛋白质与其配体(或其他蛋白质)结合后，蛋白质的构象发生变化，使它更适合于功能需要，这一类变化称为别构效应。如上述的血红蛋白与02 的结合。此时小分子的02被称为别构剂，血红

3、蛋白则被称为别构蛋白。别构效应可以促进别构蛋白的功能，也可抑制别构蛋白的活性。,【高频考点二】核酸的结构与功能,1核酸的基本组成单位核苷酸 核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。 (1)核苷酸分子组成,(2)核酸(DNA和RNA)：核苷酸连接而成的大分子聚合物称为多聚核苷酸。由于核苷酸缩合而形成的磷酸二酯键有方向，多聚核苷酸链是有方向的(5一3)。,(3)核酸的一级结构：核酸的一级结构为核苷酸在核酸长链上的排列顺序，其实质是连在糖环C-1位上的碱基排列顺序。所以核酸的一级结构也称为碱基序列。 2DNA的结构功能 (1)DNA碱基组成规律：DNA分子以A-T、G-C配对为主，

4、因此DNA分子中 A的摩尔数与T相等，C与G相等。 (2)DNA双螺旋结构要点：DNA具有双螺旋的二级结构，它的结构要点如下：,(3)DNA的三级结构 原核生物：DNA分子在双螺旋基础上进一步扭转盘曲，形成超螺旋，超螺旋结构就是DNA的三级结构。 真核生物：DNA与蛋白质结合形成染色体，与DNA结合的蛋白质有组蛋白和非组蛋白两类。 组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两分子形成八聚体，含140146个碱基对的DNA围绕聚体1 3/4圈，构成一个核小体。H1位于核小体与核小体之间的连接区，并与约75100个碱基对的DNA结合，组成串珠状结构。形成核小体后，DNA链进一步折叠，形成染色(单)体。 (

5、4)DNA的功能：DNA是遗传的物质基础，含有表现生物性状的遗传信息，当细胞分裂时，生物遗传信息通过复制从亲代(细胞)传递给子代(细胞)，使物种得以延续。DNA还可转录为RNA(包括mRNA)，继而以mRNA为模板指导特异的蛋白质分子合成。,3DNA变性及其应用 (1)DNA变性和复性的概念 DNA变性： 在极端的pH(加酸或碱)和较高温度条件下，DNA分子中双链间的氢键断裂，双螺旋结构解开。 变性后的DNA碱基对间氢键断裂，在260nm的紫外光吸收增强，称为高色效应。 DNA的热变性又称DNA的解链作用。 在DNA热变性过程中，当紫外光吸收达到最大值50时的温度称为解链温度，又称融解温度(T

6、m)；Tm与DNA分子G+C的含量有关。 DNA复性： 热变性的DNA经缓慢冷却，两条互补单链的氢键可重新形成，恢复双螺旋结构，即退火。 变性DNA经退火恢复原状的过程称变性DNA的复性。 (2)核酸杂交：如果将不同的DNA链放在同一溶液进行变性，或将单链DNA与RNA放在一起，给予复性的条件，某些区域有配对碱基，因此可形成局部双链，这一过程称为核酸杂交，生成的双链称为杂化双链。 (3)核酸探针：一小段(例如十数个至数百个)核苷酸聚合体的单链，用放射性核素如32P、35S或化学发光物质标记，就可作为探针，与待测DNA进行杂交。通过核素放射自显影或生物素的化学显色，就可判断探针是否与被测的DNA

7、发生了杂交。 4RNA的结构与功能 RNA通常以数十个至数千个核苷酸组成的单链形式存在，RNA主要分为信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖(核蛋白)体RNA(rRNA)三类。,【高频考点三】酶,酶是生物体内特有的催化剂。受酶催化的物质称为底物，反应的生成物质称为产物。 1酶的催化作用 (1)催化作用：催化剂是指能加速化学反应而其自身在反应后不发生改变的物质。酶也是一种催化剂，但它比一般催化剂具有更强的催化效能，酶能显著地降低反应活化能，具有高度的催化能力；酶的催化活性具有高度的专一性；酶的催化活性受环境影响，具有高度的不稳定性；酶的催化作用是受调控的。 (2)酶一底物复合物 中

8、间产物学说：酶在催化时，首先与其底物结合，生成酶一底物复合物即中间产物，经催化作用后再分解成酶和产物 酶的活性中心：酶的多数底物为小分子有机物，而酶仅以表面的一个区域与底物结合。酶分子中能与底物结合并发生催化作用的局部空间结构称为酶的活性中心。 活性中心含有许多与催化作用直接相关的基团，称为必需基团。必需基团，又分为结合基团和催化基团。 (3)酶的专一性：生物体内一种酶只能作用于一种或一类化合物，进行一种类型的化学反应，生成一定结构的产物，这种现象称为酶的专一性。,2辅酶与酶辅助因子 大部分酶需要辅助因子参与其催化作用，称为结合酶，其中酶的蛋白质部分称为酶蛋白。酶的辅助因子主要有辅酶和金属离子

9、，又分为辅酶和辅基两类。,(1)维生素与辅酶的关系：多种B族维生素在体内参与辅酶的组成。,(2)辅酶及辅助因子，在酶促反应中起着传递电子、原子或某些化学基团的作用。 金属离子是酶的重要组成部分，能与酶及底物形成各种形式的三元络合物，保证了酶与底物的正确定向结合，而且还可作为催化基团，参与各种方式的催化作用。 3酶反应动力学 酶反应动力学主要研究酶催化反应的过程与速率，以及各种影响酶催化速率的因素。 (1)Vmax和Km的概念,(2)最适pH和最适温度,4酶的抑制作用 使酶活性减弱的物质为该酶的抑制剂。 (1)不可逆抑制作用：不可逆性抑制剂一般与酶模结合破坏了酶与底物结合或酶的催化功能。其抑制作

10、用不能用简单的透析、稀释等物理方法除去。 (2)可逆抑制作用：可逆性抑制剂通过非共价键与酶结合，因此既能结合又易解离，可逆性抑制作用又分为竞争性和非竞争性抑制等类型。,5酶的调节 酶的调节主要可分为酶活性及酶含量调节两方面。 (1)别构效应和协同效应(调节酶活性),(2)酶的共价修饰：有些酶，尤其是一些限速酶，在细胞内其他酶的作用下，其结构中某些特殊基团可进行可逆的共价修饰，从而快速改变该酶活性，称为共价修饰调节。常见的有磷酸化修饰、甲基化修饰等。 (3)酶原激活：在细胞内合成及分泌的没有活性的酶称为酶原。酶原在一定的条件下，可转变成有活性的酶，此过程称为酶原激活。酶原可避免细胞产生的蛋白酶对

11、细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，如胃蛋白酶原仅在分泌至胃腔后在H+的作用下才能被激活。 (4)同工酶：同一种属中，酶分子结构组成不同，但能催化同一种化学反应的一组酶，称为同工酶。如人体中有5种乳酸脱氢酶(LDH)同工酶，分别由H和M两种亚基组成。,【高频考点四】糖代谢 1糖的分解代谢 (1)糖酵解基本途径、关键酶和生理意义：糖酵解途径是体内葡萄糖代谢最主要的途径之一，也是糖、脂及和氨基酸代谢相联系的途径。,(2)糖有氧氧化基本途径及供能：葡萄糖在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程称为有氧氧化。 基本途径及供能共分为三个阶段：,起始的乙酰辅酶A与四碳的草酰乙酸形成柠檬酸。柠

12、檬酸经几次转变，脱氢、脱羧形成-酮戊二酸，再经脱氢、脱羧变成琥珀酰辅酶A。琥珀酰辅酶A释放1分子GTP生成琥珀酸，琥珀酸可再生成循环开始的草酰乙酸构成循环。,一次三羧酸循环，一分子的乙酰辅酶A彻底氧化分解，生成两个CO2和4对氢，氢在通过电子传递链传给氧形成水的过程中，释放能量并合成ATP。具体见下表：,(3)三羧酸循环的生理意义：三大营养物质的最终代谢通路。糖、脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰辅酶A，只有乙酰辅酶A才可进入三羧酸循环彻底氧化生成能量。所以三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白分解的共同通路。 糖、脂肪和氨基酸代谢的联系通路。三羧酸循环也是三大营养物质代谢互相联系的枢纽，三羧酸循环中

13、的-酮戊二酸和草酰乙酸分别是合成谷氨酸和天冬氨酸的前体；草酰乙酸转变为丙酮酸还可羧合成丙氨酸。 2糖原的合成与分解 糖原是体内糖的储存形式，可储存在肝脏称为肝糖原；也可储存于肌肉，称为肌糖原。 (1)肝糖原的合成：葡萄糖在肝脏的葡萄糖激酶作用下成为6一磷酸葡萄糖，后者异构为1一磷酸葡萄糖。1一磷酸葡萄糖与UTP反应生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)。UDPG在糖原合成酶作用下，将葡萄糖基转移至糖原的糖链末端使糖链延长。 (2)肝糖原的分解：肝糖原的非还原端在磷酸化酶作用下，分解一个葡萄糖，即1一磷酸葡萄糖，后者在葡萄糖6一磷酸酶的催化下转变成6一磷酸葡萄糖。6一磷酸葡萄糖再水解成游离葡萄糖，释放

14、入血。 3糖异生 体内非糖化合物转变成糖的过程称为糖异生。肝脏是糖异生的主要器官。 (1)糖异生的基本途径：从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程为糖异生途径，与糖酵解的途径相反。糖酵解与糖异生途径的多数反应是共有的，可逆的，但糖酵解途径中有3个非平衡反应是不可逆反应，在糖异生途径中需由另外的反应和酶替代。,(2)乳酸循环：肌肉收缩(尤其在氧供不足)时通过糖酵解生成乳酸，乳酸通过血液循环进入肝脏异生为葡萄糖。葡萄糖释放入血液后可被肌肉氧化利用，以上循环称为乳酸循环。 4磷酸戊糖途径 (1)磷酸戊糖简要途径及生成物：磷酸戊糖途径包括两个阶段。,(2)磷酸戊糖途径的生理意义：葡萄糖经磷酸戊糖途径可产生核

15、糖和NADPH。核糖用于核酸的生物合成。NADPH为体内许多合成代谢的供氢体，如NADPH还维持体内重要的抗氧化剂谷胱甘肽于还原状态。,5血糖及其调节 (1)血糖：血糖指血中的葡萄糖。血糖水平一般稳定，在3961mmolL。血糖的来源包括肠道吸收的食物糖、肝糖原分解以及非糖物质糖异生。血糖的去路则有周围各组织氧化分解肝摄取利用形成。氨基酸和脂肪在、肝脏和肌肉合成糖原等，机体对血糖来源和去路的整体周密调控是维持血糖水平恒定的基础。 (2)调节血糖水平的四种激素,6糖蛋白与蛋白聚糖 (1)糖蛋白：糖蛋白是在多肽链骨架上以共价键连接了一些寡糖链。 (2)蛋白聚糖：蛋白聚糖分子中含有一条或多条由重复的

16、二糖单位构成的糖胺聚糖链。糖胺聚糖链与多肽键也可以共价键相连接。 体内重要的糖胺链包括：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。蛋白聚糖最主要的功能是构成细胞间的基质，并由于其亲水的特性吸引、保留水而形成凝胶，起着分子筛作用。,【高频考点五】氧化磷酸化 在生物体内的主要供能物质是ATP。 1ATP循环与利用,2其他高能磷酸化合物 含高能磷酸键的化合物主要有四种类型：磷酸酐；混合酐；烯醇磷酸；磷酸胍类。其中磷酸胍类高能磷酸键化合物磷酸肌酸是能量储存的形式，在静止状态，由糖、脂肪等物质氧化分解生成的ATP，与肌酸在肌酸激酶催化下，将ATP中含有的能量转移至肌酸形成磷酸肌酸，

17、储存于肌肉组织中。当肌肉收缩而需要能量时，磷酸肌酸又分解并释放能量形成ATP。ATP依然是肌肉收缩的直接供能者。 3氧化磷酸化的概念从物质代谢脱下的氢原子经电子传递链与氧结合成水，并释放能量、生成ATP的过程称为氧化磷酸化。,4电子传递链氧化过程中，中间代谢物脱下的氧经一系列酶或辅酶的传递，最后与氧结合生成水。这些酶或辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上构成电子传递链，也称为呼吸链。这些酶或辅酶本身称为递氢体或电子传递体。,5ATP合酶 ATP是由位于线粒体内膜上的ATP合酶催化生成。ATP合酶含有两个主要组分，一是疏水的F0组分，另一个是亲水的F1组分。,6氧化磷酸化的调节在体内，氧化磷酸化的速

18、率主要受ATP浓度的调节。ATP浓度降低，推动氧化磷酸化的进行。Ca2+对氧化磷酸化的调节： Ca2+通过促进线粒体容积增加而加速电子传递。 氧化磷酸化的抑制剂分两大类。,【高频考点六】脂肪代谢 1脂类生理功能 脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪也称三脂酰甘油酯、三脂酰甘油或甘油三酯，由1分子甘油和三分子脂肪酸组成。体内脂肪酸有两种来源：机体自身合成和食物供给，机体不能合成而必须从食物中获得的脂肪酸称为必需脂肪酸，主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。体内的类脂包括胆固醇及其酯、磷脂和糖脂等。,2脂肪的消化与吸收 (1)脂肪乳化和消化所需的酶：食物中的脂类必须在小肠经小肠蠕动及胆汁酸盐的掺入，乳化并分散

19、成细小的微团，才能被消化酶，主要是胰脂肪酶消化。能消化脂类的酶有胰脂酶、磷脂酶&、胆固醇酯酶及辅脂酶。 (2)混合微团,(3)甘油一酯合成途径及乳糜微粒：脂类经酶水化的产物被肠黏膜细胞吸收后，通过甘油一酯合成途径，重新合成甘油三酯，与磷脂、胆固醇、某些载脂蛋白等组成乳糜微粒，经淋巴入血。 短链脂肪酸(24碳)和中链脂肪酸(610碳)构成的甘油三酯，经胆汁酸盐乳化后多以甘油，脂肪酸的形式直接通过门静脉入血。,3脂肪的合成代谢糖、脂肪等食物经消化吸收后，均可合成脂肪，并储存在脂肪组织，以供机体需要时分解供能。 (1)合成部位,(2)合成原料：合成甘油三酯所需的甘油和脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供。乳糜

20、微粒也可用于合成脂肪。 (3)合成基本过程：在肝和脂肪组织中，由酵解途径生成的3一磷酸甘油，依次加上2分子脂酰辅酶A，生成磷脂酸。后者脱去磷酸生成甘油二酯，然后再加上1分子脂酰辅酯A生成甘油三酯这种途径称为甘油二酯途径。 小肠黏膜细胞主要利用消化吸收的甘油一酯再合成甘油三酯。,4脂肪酸的合成代谢体内脂肪合成需要脂酰辅酶A，而脂肪酸可以由消化吸收人血的食物脂肪酸中获得，也可体内自行合成。机体首先合成含16碳的软脂酸，之后可形成2426碳脂肪酸，但以18碳的硬脂酸为最多或去饱和后产生体内需要的不饱和脂肪酸。 (1)合成部位：肝是人体合成脂肪酸的主要场所，肾、脑、肺、乳腺及脂肪等组织的细胞胞液中也可

21、进行合成。 (2)合成原料：脂肪酸合成原料主要为乙酰辅酶A和NADPH，合成时需要ATP提供能量。脂肪酸合成还需要C02。,5脂肪的分解代谢 (1)脂肪动员,(2)脂肪酸的氧化,(3)酮体的生成、利用和生理意义：脂肪酸经氧化后生成少量乙酰辅酶A，在线粒体可缩合生成酮体。肝脏是酮体合成的器官。酮体包括乙酰乙酸、羟丁酸和丙酮。肝脏虽合成酮体但不可利用，所以肝脏产生的酮体透过细胞膜进入血液运至肝外组织氧化利用。酮体是肌肉，尤其是脑组织的重要能源。 患糖尿病时，糖代谢障碍可引起脂肪动员增加，酮体生成也增加，尤其在未经控制的糖尿病患者，酮体生成可为正常情况的数十倍，这就是导致酮症酸中毒的主要原因。,【高

22、频考点七】磷脂、胆固醇及血浆脂蛋白 1甘油磷脂代谢 含磷酸的脂类称为磷脂，主要有甘油磷脂和鞘磷脂，不仅是生物膜结构和血浆脂蛋白的重要组成成分，还在细胞识别和信号转导方面起着十分重要的作用。 (1)甘油磷脂基本结构与分类,磷脂的脂酰基长链为疏水性的，但磷酸及取代基团是亲水性的，因此磷脂具有二相性。脂在水溶液中，其亲水的部分趋向于水相，而疏水部分则互相聚集，形成稳定的微团或自动排列成双分子层。 (2)合成部位和原料：体内各组织细胞的内质网均含有磷脂合成的酶系，因此都可以自行合成磷脂以供细胞代谢需要。,2胆固醇代谢 胆固醇是人体主要的固醇类化合物，它既是生物膜及血浆脂蛋白的重要组成部分，又是类固醇激

23、素、胆汁酸及维生素D的前体，体内可自行合成胆固醇以满足代谢和类固醇激素合成的需要。 (1)胆固醇合成部位和合成原料,(2)胆固醇合成的调节：3-羟-3甲戊二酸单酰CoA(HMG-CoA)还原酶是胆同醇合成的限速酶，也是各种因素对胆固醇合成的调节点。非磷酸化状态是此酶的活性状态，因此蛋白激酶可使其发生磷酸化，丧失酶活性；胞液中的脂蛋白磷酸酶使HMG-CoA还原酶去磷酸化，酶活性恢复。,胆固醇的合成受到下列因素的调节：,(3)胆固醇的去路,3血浆脂蛋白代谢 (1)血脂及其组成：血浆所含脂类统称血脂。血脂主要包括甘油三酯、磷脂(主要为磷脂酰胆碱)、胆同醇及其他酯类，以及游离脂肪酸等。 (2)血浆脂蛋

24、白的分类及功能：血浆中的脂类是与蛋白质结合，以蛋白形式被运输的。通常用电泳法和超离心法可将脂蛋白分成四类。,四类脂蛋白的组成及功能如下：,(3)载脂蛋白分类及其作用,(4)高脂蛋白血症：血脂高于正常值上限即为高脂蛋白血症，可分成六型如下表所示和为原发性和继发性两大类。原发性高脂蛋白血症有些原因不明，有些已知是遗传性缺陷所致。例如LDL受体缺陷是导致家族性高胆固醇血症的重要原因。,【高频考点八】氨基酸代谢 1蛋白质的生理功能及营养作用 (1)蛋白质与氨基酸的生理功能：蛋白质是人体必需的主要营养物质，具有多种生理功能。,(2)必需氨基酸的概念和种类：机体不能自身合成、或合成量不能满足机体需要，必须

25、由食物供应的氨基酸称为必需氨基酸。 包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸8种。,2蛋白质在肠道的消化、吸收与腐败作用 (1)蛋白酶的消化作用,(2)氨基酸的吸收,(3)蛋白质的腐败作用：消化时有一部分蛋白质不被消化吸收。肠道细菌对这部分蛋白质所产生的作用，称为蛋白质的腐败作用。细菌对这部分蛋白质主要进行无氧分解。腐败作用的大多数产物对人体有害，如氨基酸脱羧反应产生胺类、脱氨基反应产生氨，但腐败作用也可产生少量脂肪酸，维生素等可被机体利用的物质。在肝病患者中谷氨酸脱羧产生的谷胺和苯丙氨酸脱羧产生的苯乙胺不能在肝分解而进入脑内，可分别经-羟化形成-多巴胺和苯乙醇胺

26、，后两者与儿茶酚胺结构类似，产生中枢抑制，称假神经递质，可对大脑产生抑制作用。 3氨基酸的一般代谢 (1)转氨酶：转氨酶又称氨基转移酶，其辅酶是磷酸吡哆醛。具有催化某一氨基酸的-氨基转移到另一种-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸的作用；原来的氨基酸则转变成新的-酮酸。 R1-CHNH2COOH + R2-COCOOH一R1-COCOOH + R2-CHNH2COOH 转氨基作用可分解代谢氨基酸，又可合成体内的非必需氨基酸。,(2)氨基酸的脱氨基作用：这是氨基酸一般代谢的主要方式，包括：,(3)a-酮酸的代谢,4氨的代谢 (1)体内氨的来源,(2)氨的转运,(3)体内氨的去路：体内氨的主要代谢去路

27、是用于合成尿素。,此外氨的去路还包括谷氨酰胺的合成(见前述)，同时体内氨还参与非必需氨基酸及嘌呤碱基、嘧啶碱基的合成。 5个别氨基酸的代谢 (1)部分氨基酸在特异的氨基酸脱羧酶催化下进行脱羧反应，生成相应的胺。除组氨酸脱羧酶不需辅酶，其他脱羧酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。生成的胺可在胺氧化酶作用下生成相应的醛类，后者经醛氧化酶催化，进一步氧化成羧酸。 RCH(NH2)COOH脱羧酶RCH2NH2胺氧化酶RCH0醛氧化酶RC00H (氨基酸) (胺) (醛) (羧酸),几种氨基酸经脱羧基作用产生的重要胺类如下：,(2)一碳单位概念和来源：某些氨基酸如丝氨酸、甘氨酸在分解代谢过程中可以产生含有一个碳原子

28、的基团，称为一碳单位。体内的一碳单位有：甲基、甲烯基、甲炔基、甲醛基和亚氨甲基。四氢叶酸常作为一碳单位的载体与一碳单位结合而参加代谢。 (3)蛋氨酸循环：蛋氨酸含有S甲基，在蛋氨酸腺苷转移酶的催化下，与ATP作用，生成S腺苷蛋氨酸(SAM)。SAM中的甲基为活性甲基，SAM称活性蛋氨酸。SAM在甲基转移酶的催化下，可甲基化其他物质，本身形成S腺苷同型半胱氨酸。提供的甲基可用于合成肾上腺素，肌酸等物质。s腺苷同型半胱氨酸脱去腺苷生成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸由N5一甲基四氢叶酸供给甲基，生成蛋氨酸。此即蛋氨酸循环。 (4)苯丙氨酸和酪氨酸代谢 苯丙氨酸苯丙氨酸羟化酶酪氨酸酪氨酸羟化酶多巴多巴胺一

29、去甲肾上腺素甲基化肾上腺素。 其中多巴、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺，是脑内重要的神经递质。酪氨酸羟化酶是合成儿茶酚胺的限速酶。酪氨酸还可代谢生成黑色素，其关键酶为酪氨酸酶；缺乏此酶可引起黑色素减少，形成白化病。缺乏苯丙氨酸羟化酶时，苯丙氨酸蓄积，经转氨基作用生成大量苯丙酮酸，形成苯酮酸尿症。,【高频考点九】核苷酸代谢 1核苷酸代谢 (1)两条嘌呤核苷酸合成途径的原料：嘌呤核苷酸合成有两条途径，从头合成和补救合成。,(2)嘌呤核苷酸的分解代谢产物：细胞中的嘌呤核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷及无机磷酸。核苷经核苷磷酸化酶，分解成自由碱基及磷酸核糖。嘌呤碱最终可分解为尿酸。体内尿酸过多

30、可引起痛风。,(3)两条嘧啶核苷酸合成途径的原料：体内嘧啶核苷酸合成途径也有从头合成，补救合成两条途径。,2核苷酸代谢的调节 (1)核苷酸合成途径的主要调节酶,(2)抗核苷酸代谢药物的生化机制：嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物。它们可竞争性抑制嘌呤核苷酸的合成，肿瘤细胞的核酸及蛋白质合成。这类物质目前被广泛运用于抗肿瘤，常见的有6一巯基嘌呤(6一MP)、6-硫鸟嘌呤等：,嘧啶核苷酸的抗代谢物如5-FU，阿糖胞苷等：,【高频考点十】遗传信息的传递 1遗传信息传递概述 DNA是遗传的物质基础。其中碱基的排列顺序储藏有大量遗传信息。DNA分子中的功能片段即为基因。不同的基因由不同

31、的碱基(或核苷酸)序列组成，携带不同的遗传信息。细胞分裂之前通过DNA的复制，将亲代DNA的遗传信息准确地传递到子代DNA分子中。另一方面，DNA分子储藏的信息通过转录成RNA指导蛋白质的合成，各种蛋白质的不同功能与基因结构有关。蛋白质分子中氨基酸的排列顺序是由DNA分子中的核苷酸序列决定的。,2DNA的合成 (1)DNA生物合成的概念：DNA分子在生物体内通过酶促聚合反应合成，即DNA的生物合成。DNA的生物合成的三种方式：DNA指导的DNA合成、RNA指导的DNA合成及修复合成。,(2)DNA的复制合成：DNA合成时，分别以两条亲代DNA链中的单链为模板，在DNA依赖的DNA聚合酶催化下，

32、按A与T、G与C碱基配对原则分别合成子代DNA的过程称为DNA的复制。新合成的子代DNA各自的一条单链来自亲代DNA，另一条是新合成的子代DNA链，所以DNA的这种合成作用又称半保留复制。,DNA复制过程分为以下阶段(以E coli为例)：,DNA复制完毕后，DNA Topo将DNA分子引入超螺旋结构，进行下一步的装配。,(3)反转录合成：反转录又称逆转录，是以RNA为模板进行的DNA合成作用。,反转录酶具有三种酶活性：可催化RNA指导的DNA合成、RNA的水解反应以及DNA指导的DNA聚合反应。目前将反转录酶广泛应用于分子生物学实验中，催化以mRNA为模板、合成cDNA文库，从中筛选出特异蛋

33、白编码的核苷酸序列。 反转录合成首先以RNA为模板、催化合成一条与RNA互补的单链DNA(cDNA)，此时形成DNA-RNA杂交分子。之后水解掉杂交分子中的RNA，最后以单链DNA为模板合成另一条互补链，反转录酶催化的DNA合成反应也是按5一3方向进行；在DNA开始合成时也需要引物，一旦反转录合成的互补DNA分子可整合到宿主染色体的基因组中，其中含有的病毒RNA信息可导致宿主DNA结构和功能变化，使宿主细胞发生癌变。 端粒酶是一种存在于真核细胞染色体端区、由RNA和蛋白质组成的反转录酶，由于DNA聚合酶的方向限制，DNA复制至染色体端区时，总会留下不可复制的空隙。该酶以其自身携带的RNA作为模

34、板，催化合成端的DNA片段，防止染色体缩短。 反转录病毒是一类RNA病毒，包含反转录酶。某些反转录病毒有致癌作用，人类免疫缺陷病毒(HIV)也是一种反转录病毒。,(4)DNA的修复类型,3RNA的生物合成 (1)RNA生物合成的概念：在生物体内通过酶促聚合反应合成RNA分子的过程称RNA的生物合成。RNA的生物合成可以以DNA和RNA为模板。 以DNA为模板进行的聚合反应称为转录反应，生成与DNA分子的脱氨核苷酸序列一致的RNA分子，与DNA复制不同，转录是以双链DNA中的一条链为模板，因此RNA转录是不对称的。RNA也可进行复制，是RNA为模板合成与模板RNA一样的RNA分子。转录作用广泛存

35、在于生物界，RNA复制见于一些RNA病毒基因组的复制过程。 (2)转录体系的组成：RNA合成需要多种成分参与，包括：DNA模板、四种三磷酸核苷酸(NTP)、RNA聚合酶、某些蛋白因子及必要的无机离子。,(3)转录过程：RNA的转录过程分为三个阶段：起始、延长和终止。E coli转录过程如下：,(4)转录后加工过程：转录作用生成的RNA是RNA的前体，即未成熟RNA，没有生物学活性，需要在细胞或胞浆内进行加工，加工类型主要有以下几种：剪切和剪接；前者是指剪去部分序列，后者是剪切后又将某些片段连接起来；末端添加核苷酸；化学修饰：主要发生在碱基和核糖分子上。,4蛋白质的生物合成 (1)蛋白质生物合成

36、的概念：在生物细胞内，以mRNA为模板合成蛋白质多肽链的过程即蛋白质的生物合成。又称翻译。 (2)蛋白质生物合成体系：蛋白质生物合成体系需要：氨基酸、mRNA、tRNA、核(糖核)蛋白体、有关的酶、蛋白质因子、ATP、GTP等供能物质及必要的无机离子。,蛋白质生物合成过程简单概括为氨基酰一tRNA的生成(氨基酸活化)，“核蛋白体循环”。后者，包括启动、延长、终止三个阶段，是形成肽链的过程，经上述过程合成的肽链尚需经加工、聚合过程才能生成活性的蛋白质或多肽。,(3)蛋白质合成与医学的关系：DNA(基因)缺陷、RNA转录及蛋白质合成异常导致机体某些结构与功能障碍引起的疾病，称分子病，例如镰状细胞贫

37、血。这类患者血红蛋白因B链N端第六个氨基酸残基由正常的谷氨酸变为缬氨酸，导致红细胞携氧能力下降。结构基因中相应核苷酸组成的密码由CTT变为CAT。 多种抗生素、毒素可作用于从DNA复制到蛋白质合成过程中的各个环节，阻断细菌和肿瘤细胞的蛋白质合成，发挥药理、毒理作用。,【高频考点十一】基因表达调控 1基因表达调控概述 (1)基因表达的概念及基因调控的意义：基因表达就是指基因转录和翻译的过程。此基因表达过程不产生蛋白质分子，而只转录合成RNA分子，如rRNA、tRNA等。 基因表达及调控可帮助生物体适应环境。 (2)基因表达的时间特异性和空间特异性,(3)基因的基本表达、诱导和阻遏,(4)基因表达

38、的多级调控：蛋白质合成，从基因活化开始，经历转录起始、转录后加工、mRNA降解、蛋白质翻译、翻译后加工修饰及蛋白质降解等环节。几个环节机体均可进行调控。可见，基因表达调控是在多级水平上进行的复杂事件。,(5)基因表达调控的基本要素：基因表达调控是多级水平上进行的，其中转录起始(转录激活)是基本控制点。,2基因表达调控基本原理 (1)原核基因表达调控：原核基因表达调控的特点：原核基因表达时转录与翻译紧密偶联；原核生物的大多数基因以操纵子的形式共同被调控；在操纵子调节机制中普遍存在阻遏蛋白介导的负性调节等；原核基因转录主要合成多顺反子mRNA；原核基因表达中，转录起始是最关键的调节机制。 原核启动

39、序列的影响因素如下：,操纵子是由功能上相关的一组基因在染色体上串联共同构成的一个转录单位。一个操纵子只含一个启动序列及数个可转录编码基因以及几个共同的调节序列。,(2)真核基因表达调控：真核基因结构特点如下：,真核与原核基因转录有一定差别表现在：,真核基因转录激活调节包括：顺式作用元件、反式作用因子和mRNA转录激活及其调节。顺式作用元件与反式作用因子之间的DNA-蛋白质相互作用、反式作用因子之间的蛋白质-蛋白质相互作用是转录起始复合物形成过程中重要的反应形式。,【高频考点十二】信息物质、受体与信号传导 1细胞间信息物质 (1)概念：细胞分泌的具有调节靶细胞生命活动的功能的化学物质统称为细胞间

40、信息物质。 (2)分类：细胞间信息物质可分为三类：,2膜受体激素信号传导机制 这类激素包括胰岛素、甲状旁腺素、生长因子等肽类激素，以及肾上腺素等儿茶酚胺类激素。膜受体激素作为第一信使与膜受体结合后，通过不同的跨膜传递途径将信号传入胞内，然后通过第二信使在胞内传递，产生生理、生化效应。,(1)蛋白激酶A通路：蛋白激酶A(PKA)是依赖cAMP的蛋白激酶。胰岛素和胰高血糖素通过该通路进行信号传导。细胞膜上受体与配体结合，使激动型G蛋白(Gs)被活化，活化的Gs激活质膜中的腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP和焦磷酸；cAMP作为第二信使再激活PKA，直接或间接使多种蛋白质磷酸化，对代谢

41、进行调节。环核苷酸磷酸二酯酶水解cAMP成5AMP，终止细胞内信号。 G蛋白是鸟嘌呤核苷酸结合蛋白的简称。可分为激动型G蛋白(Gs)、抑制型蛋白(Gi)等等。,(2)蛋白激酶C通路：加压素和促甲状腺激素释放激素等通过此途径发挥作用，这类信号通路的受体通过G蛋白与质膜的磷脂酶C(PLC)偶联。这类激素与受体结合后，激素-受体复合物和激素与之相联的Gp(GTP与GDP交换)，被激活的Gp再激活特异的、膜结合的PLC。PLC催化PIP2水解生成DG和IP3。,(3)酪氨酸蛋白激酶通路：有些激素受体本身就是一类蛋白激酶，这类受体酶是一种跨膜结构，胞外结构结合配体，胞内结构有酪氨酸激酶结构域。一些生长因子(In表皮生长因子EGF和血小板源生长因子PDGF)、胰岛素受体等即属此类。当配体与胞外受体结构域结合时，可激活胞内的酪氨酸激酶活性，最终催化胞膜内或胞浆的靶蛋白磷酸化。 3核受体激素调节机制 胞内受体激素包括类固醇激素、前列腺素等疏水性激素和甲状腺素等。这些激素可透过细胞膜进入细胞，与核内(少数位于胞浆内)受体结合，形成激素一受体复合物，激素一受体复合物再以二聚体形式通过特异的DNA序列一激素反应元件(HRE)识别结合靶基因调控序列，调控靶