生物化学(中国医科大学临床药学)

第一章 蛋白质的结构与功能 1.20 种氨基酸的分类及特殊氨基酸 1） 、非极性脂肪族氨基酸：甘氨酸 Gly(无手性碳原子，无旋光，不属于 L-α -氨基酸)、丙氨 酸 Ala(A)缬氨酸 Vla(V)亮氨酸 Leu 异亮氨酸 Ile 脯氨酸 Pro（亚氨基酸） 极性中性氨基酸：Ser、Cys（可形成二硫键，成为胱氨酸） 、Met、Asn、Gln、Thr 芳香族氨基酸（不带电荷） ：Trp、Tyr、Phe 酸性氨基酸（中性 aq 中带负电荷） ：Asp、Glu 碱性氨基酸（中性 aq 中带正电荷） ：Lys、Arg、His 2） 、含羟基（-OH）和含磷酸化修饰位点氨基酸：丝苏酪（师叔咯）Ser、Thr、Tyr 含共轭双键有 280nm 紫外吸收氨基酸：色酪 2.GSH 的结构及生物学功能 谷氨酸γ -羧基与半胱氨酸的氨基组成  保护体内蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化，使其处于活性状态  还原细胞内产生的 H2O2，使其变成 H2O  GSH 的巯基有嗜核特性，保护机体免遭毒物损害 3.蛋白质的一、二、三、四级结构 1）一级结构：  蛋白质的一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序  氨基酸的排列顺序是从左到右的，即从 N-末端到 C-末端的  维持一级结构的作用力：肽键、二硫键 2）二级结构：  定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间排列，即该段肽链主链骨架原子的相对 空间位置，不涉及氨基酸残基侧链的构象。  维持二级结构的作用力：氢键 3）三级结构：  定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间 的排布位置。  维持三级结构的主要作用力：疏水键、氢键、盐键和 Van der Waals 力等。 4）四级结构：  蛋白质分子中各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。  亚基之间的结合力主要是：氢键、离子键 4.肽单元、蛋白质二级结构分类及α -螺旋的结构要点 1）肽单元：参与肽键的 6 个原子 C1、C、O、N、H、C2 位于同一平面，C1 和 C2 在 平面上所处的位置为反式（trans）构型，此同一平面上的 6 个原子构成了所谓的肽单元 2）蛋白质二级结构的形式：  -螺旋  -折叠  -转角  无规卷曲 3）-螺旋结构特点  多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧  每个螺旋 3.6 个氨基酸，螺距 0.54nm

 每个肽键的亚氨基和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定，氢键与螺旋长 轴基本平行 5.Motif、结构域、subunit 1）Motif： 蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特 殊功能的空间构象，被称为模体（motif） 。 2）结构域： 大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域

，折叠得较为紧 密，各行使其功能，称为结构域 3）subunit： 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链， 每一条多肽链都有完整的三级结构， 称为蛋白 质的亚基（subunit） 。 6.蛋白质的理化性质（蛋白质变性、蛋白质等电点） 1）蛋白质变性：  蛋白质变性（denaturation） ：在某些物理或化学因素作用下，使蛋白质的空间构象破 坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性 的丧失。 2）蛋白质等电点：  蛋白质的等电点（isoelectric point，pI） ：当蛋白质溶液处于某一 pH 时，蛋白质解离 成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的 pH 称为蛋 白质的等电点。 附：pI>pH 时带正电！ ！ ！ 7.影响α -螺旋的结构因素 1）脯氨酸的刚性五元环，影响氢键形成，不形成α -螺旋 2）多个酸性或碱性氨基酸残基相邻，由于同性电荷彼此相斥，妨碍α -螺旋的形成 3）侧链较大的氨基酸残基，如天冬酰胺、亮氨酸等，也影响α -螺旋形成 第二章 酶 1.酶的分子结构、酶的活性中心、同工酶 1）酶的分子结构： 全酶=酶蛋白+辅助因子，只有全酶才具有催化活性，辅助因子包括：金属离子和小分子有 机化合物  金属酶（metalloenzyme） ：金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。  金属激活酶（metal-activated enzyme） ：金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合 不甚紧密。 金属离子的作用：  参与催化反应，传递电子；  在酶与底物间起桥梁作用；  稳定酶的构象；  中和阴离子，降低反应中的静电斥力等 小分子有机化合物称为辅酶： 辅酶在催化中的作用如下

2） 酶的活性中心：  必需基团（essential group） 酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中， 与酶活性密切相关的化学基团 （活性中心的有： 结合基团和催化基团） 。  酶的活性中心（active center）或称活性部位：指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底物转化为产物。 3）同工酶：  定义：是指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质 不同的一组酶。 附： 正常血清 LDH2 的活性高于 LDH1， 心肌梗死可见 LDH1 大于 LDH2 肝病时 LDH5 活性 增高。 2.酶的特性 不同点：  酶的高效性  酶的高度特异性  酶的可调节性  酶活性的不稳定性 相同点：  在反应前后没有质和量的变化  只能催化热力学允许的化学反应  只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点 3.米-曼氏方程及 Km、Vm 值的意义 1）方程：V=Vmax*S/Km+S 2）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，单位是 mol/L。

意义：1) Km 是酶的特征性常数之一； 2) K3

作用特征

反竞争性抑制

与 I 结合的组分 表观 Km Vmax

E 增大 不变

E、ES 不变 降低

ES 减小 降低

附：不可逆性抑制作用：解磷定解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用；富含巯基的二巯基 丙醇解重金属毒 5.酶的化学修饰调节和变构调节的异同点 变构调节（allosteric regulation） ： 一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合， 使酶构象改变， 从而改变 酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。  变构效应剂与活性中心以外的调节部位以非共价键结合  常由多个亚基构成，具有四级结构，含有催化亚基和调节亚基（或催化部位和调节 部位）  酶空间构象的改变，使酶的活性发生改变  不服从米曼氏方程，[S]-V 关系曲线为 S 型  是一种快速的调节方式 化学修饰调节： 在其他酶的催化作用下， 某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共 价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰或化学修饰。  与酶的某些基团发生可逆的共价键的结合  受共价修饰的酶存在有（高）活性和无（低）活性两种形式  是一种酶促反应，具有放大效应（级联效应）  是体内经济、有效的快速调节方式 6.酶原激活 酶原 (zymogen) 有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。 酶原的激活 在一定条件下，酶原分子结构发生变化，暴露或形成活性中心，转变成具有活 性的酶的过程。 酶原的激活意义：  避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，

保证体内代谢正常进行。  有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时转变成有活性的酶，发挥其催化作用。 第三章 生物氧化 概念：呼吸链、氧化磷酸化、底物水平磷酸化、P/O 比值 1）呼吸链定义：代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过线粒体内膜的多种酶和辅酶所催化的 连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratory chain) 又称电子传递链(electron transfer chain)。 2）氧化磷酸化：指在呼吸链电子传递过程中偶联 ADP 磷酸化，生成 ATP，又称为偶联磷酸 化。是体内生成 ATP 的主要方式。 3）底物水平磷酸化：与脱氢反应偶联，

生成底物分子的高能键，使 ADP（GDP）磷酸化生 成 ATP（GTP）的过程。不经电子传递。 4）P/O 比值：指氧化磷酸化过程中，每消耗 1/2 摩尔 O2 所生成 ATP 的摩尔数（或一对电 子通过氧化呼吸链传递给氧所生成 ATP 分子数） 。 1.呼吸链的组成及其作用 1）. 复合体Ⅰ作用是将 NADH+H+中的电子传递给泛醌 电子传递：NADH→FMN→Fe-S→CoQ 2）. 复合体Ⅱ作用是将电子从琥珀酸传递到泛醌 电子传递：琥珀酸→FAD→Fe-S →CoQ 3）. 复合体Ⅲ作用是将电子从还原型泛醌传递给细胞色素 c 电子传递过程：CoQ→Cytb →Cytc1→Cytc 4）. 复合体Ⅳ将电子从细胞色素 c 传递给氧 电子传递：Cytc→Cytaa3→O2 2.呼吸链的排列顺序 NADH→FMN(Fe-S)→CoQ→Cytb →Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2 琥珀酸→FAD(Fe-S) 3.氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 1) NADH 与 CoQ 之间； 2) CoQ 与 Cyt c 之间； 3) Cyt c 与氧之间。  NADH 氧化呼吸链存在 3 个偶联部位， P/O 比值等于 2.5，即产生 2.5molATP。  琥珀酸氧化呼吸链存在 2 个偶联部位， P/O 比值等于 1.5，即产生 1.5molATP。 4.影响氧化磷酸化的因素 1)、呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递  Complex Ⅰ：鱼藤酮、粉蝶霉素 A、异戊巴比妥  Complex Ⅱ：萎锈灵  Complex Ⅲ：抗霉素 A、二巯基丙醇、粘噻唑菌醇  Complex Ⅳ：CO、CN-、N3-及 H2S 2)、解偶联剂 破坏电子传递链建立的质子电化学梯度，使氧化与磷酸化偶联过程脱离  二硝基苯酚(DNP)：脂溶性，可在线粒体内膜自由移动  棕色脂肪组织线粒体 (解偶联蛋白)——产热御寒  新生儿硬肿症——缺乏棕色脂肪组织 3)、氧化磷酸化抑制剂

抑制 ADP 磷酸化，继而也抑制电子传递  寡霉素：可阻止质子从 F0 质子通道回流，抑制 ATP 生成。此时由于线粒体 内膜两侧电化学梯度增高影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递 4)ADP 的调节作用  是主要调节因素  ［ADP］↑，氧化磷酸化↑ 5)甲状腺激素  Na+, K+–ATP 酶和解偶联蛋白基因表达均增加 6)线粒体 DNA 突变  与线粒体 DNA 病及衰老有关 B-羟丁酸生成 ATP 数:3 琥珀酸生成 ATP 数:2 抗坏血酸生成 ATP 数:1 细胞色素 C 生成 ATP 数:1 丙氨酸：15ATP 甘油：16.5 或 18.5ATP 合成一分子尿酸：4ATP 第四章 糖代谢 概念：糖酵解、有氧氧化、乳酸循环、糖异生 糖酵解：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解成乳酸（lactate）的过程——糖的无氧氧化，又 称为糖酵解（glycolysis） 。 有氧氧化概念：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成 H2O 和 CO2，并释放出大量能量 的过程。是机体主要供能方式。 部位：胞质及线粒体 乳酸循环：当肌肉在缺氧或剧烈运动时，肌糖原经酵解产生大

量乳酸，通过血液循环运到肝 脏，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖可再经血液返回肌肉利用，这个循环称为乳酸循环，也叫 Cori 循环。 乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶的特点所致。 糖异生概念：指从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。 部位：主要在肝、肾细胞的胞质及线粒体 1. 糖酵解的关键酶 己糖激酶 、 6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 （变构调节和化学修饰调节） 2.糖有氧氧化的关键酶 柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α -酮戊二酸脱氢酶复合体 3.葡萄糖氧化分解的能量生成 反应 第一阶段（胞质） 葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸 2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸 2×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸 2NADH -1 -1 3 或 5* 2 2 辅酶 最终获得 ATP

第二阶段（线粒体基质） 2×丙酮酸→2×乙酰 CoA 第三阶段（线粒体基质） 2×异柠檬酸→2×α -酮戊二酸 2×α -酮戊二酸→2×琥珀酰 CoA 2×琥珀酰 CoA→2×琥珀酸 2×琥珀酸→2×延胡索酸 2×苹果酸→2×草酰乙酸 由一个葡萄糖总共获得 2FADH2 2NADH 2NADH 2NADH 5 5 2 3 5 30 或 32 2NADH 5

4.磷酸戊糖途径的关键酶和生理意义 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 生理意义：  为核酸的生成提供核糖  提供 NADPH 作为供氢体参与多种代谢反应  NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体  NADPH 参与体内羟化反应  NADPH 还用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态 5.糖异生的 4 个关键酶 丙酮酸羧化酶（辅基为生物素） 、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖双磷酸酶-1 和葡萄糖 -6-磷酸酶。 6.乳酸循环的过程及生理意义  乳酸循环是一个耗能的过程 2 分子乳酸异生成 G 共消耗 6 个 ATP  乳酸循环的生理意义  防止乳酸的堆积引起酸中毒  乳酸再利用，避免了乳酸的损失 7.糖原合成与分解的调节 两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；两酶均可受磷酸化修饰 糖原合酶－P：失活→抑制糖原合成 糖原磷酸化酶－P：有活性→促进糖原分解 第五章 脂类代谢 概念：必需脂肪酸、脂肪动员、激素敏感性甘油三酯脂肪酶、酮体 必需脂肪酸： 机体必需但自身又不能合成或合成量不足， 必须从植物油中摄取的脂肪酸 叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 脂肪动员定义：脂肪组织中储存的甘油三酯，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA） 及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 甘油三酯脂肪酶：活性低，是脂肪动员（甘油三酯分解代谢）的限速酶，受多种激素调 控，又称为激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL） 。 酮体概念：酮体是乙酰乙酸、-

羟丁酸和丙酮三者的统称。酮体是脂酸在肝分解氧化时 特有的中间代谢产物。关键酶：羟甲戊二酸单酰 CoA 合酶（HMG CoA 合酶）

1. 脂肪酸β -氧化的关键酶和能量计算 脂酰 CoA 脱氢酶 每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1 分子乙酰 CoA 1 分子少两个碳原子的脂酰 CoA 1 分子 NADH+H+ 1 分子 FADH2 2.酮体生成的过程，关键酶 关键酶：羟甲戊二酸单酰 CoA 合酶（HMG CoA 合酶） 3 磷脂的合成途径，磷脂酶作用部位 （这里有点乱，自己看书） 4.胆固醇合成的关键酶 羟甲戊二酸单酰 CoA 还原酶（HMG CoA 还原酶） 5.胆固醇的转化 （一）转变为胆汁酸 （二）转化为类固醇激素 （三）转化为 VD3 的前体 胆汁酸肠肝循环 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经 胆道再次排入肠腔的过程。 6.血浆脂蛋白的分类，生成部位和功能（P151）  CM 含甘油三酯最多，其次是 VLDL；  LDL 含胆固醇及胆固醇酯最多；  HDL 含蛋白质最多。 apo A I 激活 LCAT，促进胆固醇酯化 apo A II 激活肝脂酶（HL） apo C II 激活脂蛋白脂酶（LPL） 第六章 氨基酸代谢 概念：腐败作用、必需氨基酸、氨基酸的代谢库、一碳单位、联合脱氨基作用 • 肠道细菌对未被消化 的蛋白质及其消化产物所起的分解作用，称为腐败作 用 （putrefaction） 。 . 必需氨基酸：人体营养需要，而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸。共 8 种：Val、Ile、 Leu、 Phe、Met、Trp、Thr、Lys。 • 食物蛋白质经消化吸收产生的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解生成 的氨基酸以及其它物质经代谢转变而来的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布 于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库（metabolic pool） 。 • 某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位（ one carbon unit） 。一碳单位不能游离存在，常与四氢叶酸（tetrahydrofolic acid，FH4） 结合而转运和参加代谢。 • 在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体内 各种氨基酸脱氨基的主要形式。其逆反应也是体内生成非必需氨基酸的途径。 1. 氨基酸的脱氨基作用 脱氨基的方式： 1)转氨基作用

丙氨酸氨基转移酶（ alanine aminotransferase, ALT 或 glutamic pyruvic transaminase, GPT） ：肝中活性最高 天 冬 氨 酸 氨 基 转 移 酶 （ aspartate amino-transferase, AST 或 glutamic oxalo-acetic transaminase, GOT） ：心肌中活性最高 2)L-谷氨酸通过 L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基 反应可逆。 L-谷氨酸脱氢酶为不需氧脱氢酶，辅酶为 NAD+或 NADP+。 1）与 2）相结合联合脱氨基

作用 3）嘌呤核苷酸循环（P188） 4）氧化脱氨基作用（生成过氧化氢，此外还有氧化呼吸链，β -氧化中生成） 2.鸟氨酸循环的过程，关键酶 过程（P193） 精氨酸代琥珀酸合成酶 3 甲硫氨酸循环的过程，生理意义 过程（P199） SAM 为活性蛋氨酸，SAM 中的甲基为活性甲基。SAM 是体内最重要的甲基供体。 N5-CH3-FH4 是甲基的间接供体。 转甲基酶的辅酶为 Vit B12 4.一碳单位的来源及辅酶 一碳单位主要来源于 Ser、Gly、His、Trp 的分解代谢。 四氢叶酸 5.氨的来源、去路及转运 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 4g/日 （三） 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺 去路 氨在肝合成尿素是氨的主要去路 转运 （一）通过丙氨酸-葡萄糖循环氨从肌肉运往肝 （二）通过谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾 第七章 核酸的结构和功能 1. 概念：核酸的一级结构，解链温度（Tm） ，DNA 变性，核酸分子杂交 1）核酸的一级结构（primary structure）是构成核酸的核苷酸或脱氧核苷酸从 5′-末端 到 3′-末端的排列顺序，也就是核苷酸序列（nucleotide sequence） 。由于核苷酸间的差异主 要是碱基不同，所以也称为碱基序列。方向性：通常规定 5’3’为正向 附：戊糖与碱基化学键：嘌呤糖苷键（C1—N9）嘧啶糖苷键（C1--N1） ，戊糖与磷酸化学键： 磷脂键， 2）Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最 大值的 50%时的温度称为 DNA 的解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm)。其高 低与 G+C 含量和分子大小成正比。 （50%DNA 解链） 3） 定义： 在某些理化因素作用下， DNA 双链互补碱基之间氢键断裂， 双螺旋结构松散， 解开成两条单链的过程。DNA 变性只改变其二级结构，而不改变其核苷酸序列，即一级结

构不变。 4）在 DNA 变性后的复性过程中，如果将不同种类的 DNA 单链分子或 RNA 分子放在 同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度 及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)。这种杂化双链可以在 不同的 DNA 与 DNA 之间形成， 也可以在 DNA 和 RNA 分子间或者 RNA 与 RNA 分子间形 成。这种现象称为核酸分子杂交。 2. 简述 RNA 与 DNA 的主要不同点。 碱基不完全相同，DNA 是双链 RNA 是单链，生理作用不同 3.B 型 DNA 双螺旋结构要点。 1. DNA 是反向平行、右手螺旋的互补双链结构 脱氧核糖基-磷酸基骨架位于螺旋外侧，碱 基位于内侧，两条链通过碱基间的氢键相连，A 对 T 有两个氢键，C 对 G 有三个氢键，这 种 A-T、C-G 配

对的规律，称为碱基互补规则。碱基平面与螺旋的长轴垂直。 2.DNA 双链螺旋直径 2nm，每圈螺旋含 10 个碱基对(bp)，螺距为 3.4nm。表面存在一个大 沟(major groove)和一个小沟(minor groove)。 3.维持双螺旋稳定的因素：横向为互补碱基间的氢键，纵向为碱基平面间的疏水性碱基堆积 力（base stacking interaction） 。 4. 真核生物 mRNA 的结构特点。  1）5末端的帽结构；  2）3-末端多聚 A 尾结构；  3）携带遗传密码子。 5. tRNA 的结构特点？ （一） tRNA 的一级结构特点 1. 含 10~20% 稀有碱基，如 DHU、TC ； 2. 3´-末端为 -CCA-OH； （二）tRNA 的二级结构——三叶草形 （三）tRNA 的三级结构—— 倒 L 形 6. 试述 RNA 的种类及其主要功能。

细胞核和胞液 核蛋白体RNA 信使RNA 转运RNA 核内不均一RNA 核内小RNA rRNA mRNA tRNA HnRNA SnRNA

线粒体 mt rRNA mt tRNA

功

能

核蛋白体组分 转运氨基酸 成熟mRNA的前体

mt mRNA 蛋白质合成模板

参与hnRNA的剪接、转运

第八章 核苷酸的代谢 SnoRNA 核仁小RNA rRNA的加工、修饰 1. 概念：从头合成途径、补救合成途径、核苷酸的抗代谢物 1）从头合成途径概念： 胞浆小RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和 CO2 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应， 合成核苷酸的途径。这是主要合成途径。主要在肝脏进行。 的信号识别体的组分 2）补救合成途径概念 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救 合成（或重新利用）途径。 3）核苷酸的抗代谢物：5-FU 是胸腺嘧啶的类似物 嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物

6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等

氮杂丝氨酸等

氨蝶呤 氨甲蝶呤等

2. AMP C6、GMP C2、C8 及 CTP C4 的氨基和 dTMP C5 的甲基供体各是什么？ C6 来自 CO2，C2C8 来自甲酰基（一碳单位）C4 来自甘氨酸 C5 来自天冬氨酸 3 试从合成原料及合成程序方面比较嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点。 嘌呤原料：CO2、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、甲酰基 嘧啶原料：CO2、天冬氨酸、谷氨酰胺 程序方面：嘌呤先与磷酸核糖相连再成环，嘧啶是先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖相连而

成。 4. 试述 PRPP 在核苷酸代谢中的重要性。  PRPP 是重要的中间代谢物， 它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成， 而且参与嘧啶核苷 酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是 5′-磷酸核糖的活性供体；  PRPP 合成酶和酰胺转移酶为关键酶。 5. 氨甲酰磷酸合成酶（CPS）Ⅰ和Ⅱ有何区别？

氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别 CPS-I 分布 氮源 变构激活剂 功能 肝细胞线粒体中 氨 N-乙酰谷

氨酸 尿素合成 CPS-II 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无

6. 脱氧胸腺嘧啶核苷酸、脱氧核糖核苷酸和胞嘧啶核苷酸各在几磷酸水平上合成的？ 二磷酸（具体看书）P211 7. 嘌呤碱、尿嘧啶、胞嘧啶及胸腺嘧啶的代谢终产物各是什么？ 嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸，后三个是尿素，水，二氧化碳 第九章 DNA 的生物合成 1、概念 （1）基因（2）复制（3）DNA 的半保留复制（4）中心法则（5）冈崎片段 （6）复制子 （7）Klenow 片段（8）端粒（9）端粒酶（10）逆转录（11）突变 1）基因为生物活性产物编码的 DNA 功能片断，产物主要是蛋白质或是各种 RNA。 2）复制是指遗传物质的传代，以母链 DNA 为模板合成子链 DNA 的过程。 3） DNA 生物合成时， 母链 DNA 解开为两股单链， 各自作为模板(template)按碱基配对规律， 合成与模板互补的子链。子代细胞的 DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链 则完全重新合成。两个子细胞的 DNA 都和亲代 DNA 碱基序列一致。这种复制方式称为半 保留复制。 4） 复制 转录 翻译 DNA----------------------RNA--------------------蛋白质 逆转录 5）1968 年日本生化学者冈崎用电镜及放射自显影技术，观察到 DNA 复制中出现一些不连 续的片段，将这些不连续的片段称为冈崎片段。 6）习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon) 。 7）DNA-pol1 水解小片段具有 5  3外切酶活性。大片段又称 Klenow 片段，具有 5  3

嘧啶 合成

聚合酶活性和 3  5 核酸外切酶活性 8）端粒（telomere）是指真核生物染色体线性 DNA 分子末端的结构部分，通常膨大成粒状。 9）端粒酶是一种 RNA-蛋白质复合体,它可以其 RNA 为模板，通过逆转录过程对末端 DNA 链进行延长。 （端粒酶 RNA (human telomerase RNA, hTR)端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1)端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT)） 10）以 RNA 为模板，合成与其互补的 DNA 的过程。 11）遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。从分子水平来看，突变就 是 DNA 分子上碱基对的改变。 2. 如何用实验证明 DNA 的半保留复制？ Meselson-Stahl 的密度梯度实验 3. 参与 DNA 复制的酶类有哪些？各有何作用？ （一）解螺旋酶  又称 rep 蛋白或 DnaB；  作用是利用 ATP 供能，解开 DNA 双链；  解螺旋酶在 DnaA、DnaC 蛋白的协助下，共同完成复制起始过程中解开 DNA 双链 的工作。 （二）单链 DNA 结合蛋白 SSB (single stranded DNA binding protein,SSB)  SSB 的作用：维持模板处于单链状态并保护单链的完整。 （三）DNA 拓扑异构酶 改变 DNA 拓扑构象，理顺 DNA 链。 （四）DNA

聚合酶 （五）DNA 连接酶 4. 原核生物和真核生物的 DNA 聚合酶有何区别？ 原核

pol I 5 聚合酶活性  5外切酶活性 5 外切酶活性 功 能 + + +

pol II + + -

pol III + + -

修复合成、 参 与 DNA 损 催 化 DNA 切除引物、 伤 的 应 急 状 聚合

真核 DNA pol 分子量(kDa) α 16.5 β 4.0

填补空隙

γ 14.0

态修复

δ 12.5 ε 25.5

5 ′→ 3 ′聚合酶 中 活性 5 ′→ 3 ′核酸外 ＋ 切酶活性 3 ′→ 5 ′核酸外 － 切酶活性 功 能

低

高

高

高

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

引 物 酶 活 应急修复 性

催 化 线 粒 体 复制主要聚合 填 补 空 隙 ， 修 DNA 复制 酶，解螺旋酶 复，即时校读 活性

δ 相当于 IIIε 相当于 I 5. 简述 DNA 复制的体系。  底物(substrate): dATP, dGTP, dCTP, dTTP  聚合酶(polymerase): 依赖 DNA 的 DNA 聚合酶，简写为 DNA-pol  模板(template) : 解开成单链的 DNA 母链  引物(primer): 提供 3-OH 末端使 dNTP 可以依次聚合  其他的酶和蛋白质因子：拓扑异构酶、解螺旋酶、单链 DNA 结合蛋白、引物酶、 连接酶等 6. DNA 复制和逆转录有何异同？ 习题册 P60 7. 根据分子改变，突变分为哪几种？  错配 (mismatch)  缺失 (deletion)  插入 (insertion)  重排 (rearrangement) 8. DNA 损伤的修复方式有哪几种？简述切除修复的过程。  错配修复  直接修复  切除修复（是最重要和有效的修复机制）  重组修复  SOS 修复 第十章 RNA 的生物合成 1.概念（1）转录 （2）不对称转录（3）结构基因（4）核心酶（5）外显子 （6） 内含子（7）模板链 （8）启动子 （9）核酶 （10）Pribnow 盒 1）一是 DNA 指导的 RNA 合成，也叫转录，此为生物体内的主要 RNA 合成方式。另一种 是 RNA 指导的 RNA 合成(RNA-dependent RNA synthesis)， 也叫 RNA 复制(RNA replication), 常见于病毒。 2）在 DNA 分子双链上，一股链作为模板指引转录，另一股链不转录；模板链并非总是在 同一单链上。转录的这种选择性称为不对称转录（asymmetric transcription） 。 3）DNA 分子上能转录出 RNA 的 DNA 区段，称为结构基因(structural gene)。 4）全称为 DNA 依赖的 RNA 聚合酶，简称 RNA 聚合酶（RNA-pol） 。是一个分子量 480kD 的，由α 2、β 、β ′、ω 和ζ 五种亚基组成的六聚体蛋白质。α 2β β ′ω 组成的为核心酶

5）外显子在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟 RNA 的核酸序列。 6）内含子隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 7)DNA 双链中按碱基配对规律能指引转录生成 RNA 的一股单链，称为模板链 (template strand) 。 8)启动子（promoter）是 RNA 聚合酶结合并启动转录的特异 DNA 序列。 9)自我剪接内含子的 RNA 具有

催化功能称核酶 10）－10 区：一致性序列为 TATAAT，又称 Pribnow 盒，是 RNA-pol 的结合位点。 2. 复制与转录的异同点。 同：  1. 都是酶促的核苷酸聚合过程；  2. 均以 DNA 为模板；  3. 均有磷酸二酯键的生成；  4. 合成方向均为 5´→3´；  5. 都遵从碱基互补配对规律。 异： 复制 模板 原料 引物 DNA 双链 dNTP (A、G、C、T) 需要 DNA 聚合酶 (有校读功能) 双链 DNA A-T、G-C 转录 DNA 的一条链 NTP(A、G、C、U) 不需要 RNA 聚合酶 (无校读功能) RNA A-U、T-A、G-C

酶

产物 配对

3. RNA 聚合酶与 DNA 聚合酶作用的异同点。 同： 催化聚合的核苷酸以 3’ →5’-磷酸二酯键相连接，从而连续地沿 5’ →3’方向进行聚 合反应 异：  RNA-pol 催化的聚合反应速率比 DNA-pol 催化的聚合反应速率慢。  RNA-pol 缺乏 3′ → 5′外切酶活性，没有校读功能。因此 RNA 合成的错误率较 DNA 合成的错误率高很多，约为 10-4~10-5 。  RNA-pol 具有解链酶活性，而 DNA-pol 没有。  原核生物的 RNA-pol 都受利福平和利福霉素(一类抗结核药)的特异性抑制。这类药 物能与 RNA-pol 的  亚基特异结合，从而影响酶的活性。而 DNA-pol 不受其影响。 4. 试述原核生物启动子的结构特点及功能。  －35 区：一致性序列为 TTGACA，是 RNA-pol 的辨认位点。  －10 区：一致性序列为 TATAAT，又称 Pribnow 盒，是 RNA-pol 的结合位点。

5. 原核生物与真核生物 RNA 聚合酶有何异同？ 习题册 P66, 6. 原核生物与真核生物的转录终止有何不同？ 转录终止指 RNA 聚合酶在 DNA 模板上停顿下来不再前进，转录产物 RNA 链从转录复 合物上脱落下来。 原核：  依赖 Rho (ρ )因子的转录终止，转录终止信号存在于 RNA 而非 DNA 模板。  非依赖 Rho 因子的转录终止，DNA 模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转录 出 RNA 后，RNA 产物形成特殊的结构来终止转录。 真核： 真核生物的转录终止与加尾修饰同时进行， 转录不是在 polyA 的位置终止的， 而是超出数百 上千个核苷酸才停止，下游常有共同序列 AATAAA，再下游还有 GT 序列，这些序列称为 转录终止修饰点，转录过了修饰点后被切除。 第十一章 蛋白质的翻译和转录 1.概念：翻译、遗传密码、密码的摆动性、mRNA 编辑、框移突变、SD 序列、信号肽、靶 向输送、多聚核糖体 1）蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗 传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中 20 种氨基酸的排列顺序 。 2）mRNA 分子上从 5至 3方向，由 AUG 开始，每 3 个核苷酸为一组，决定肽链上某一个 氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(triplet c

oden)。 3）转运氨基酸的 tRNA 的反密码需要通过碱基互补与 mRNA 上的遗传密码反向配对结合， 但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律， 称为摆动配对。 这一现象常见于反密码 子的第一位碱基与密码子的第三位碱基之间。 4） mRNA 在核内的初级转录产物称为 hnRNA， 需要进行多种加工才能成为有功能的成熟的 mRNA。 5）框移突变是指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变。 6）原核生物 mRNA 起始密码前，普遍存在 AGGA 序列，因其发现者是 Shine-Dal-garno 而称为 SD 序列。核蛋白体小亚基上的 16SrRNA 近 3´-端有与此序列互补的 UCCU。因此又 称 SD 序列为核蛋白体结合位点（ribosomal binding site，RBS） 。 7）分泌性蛋白质的合成过程中，在其 N-端先合成一段可被细胞转运系统识别的含疏水氨基 酸较多的肽，其作用是把合成的蛋白质送出胞外。这段肽称为信号肽。 8）蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过 程称为蛋白质的靶向输送。 9）一个 mRNA 分子可同时有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合成，这种 mRNA 和多 个核蛋白体的聚合物称为多聚核蛋白体。 2.简述 RNA 在蛋白质合成中的作用。 mRNA 是遗传信息的携带者，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合 成蛋白质的氨基酸排列顺序。 tRNA 活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译 rRNA 的作用：  参与构成核糖体，而核糖体是蛋白质合成的场所;  为肽链合成所需要的 mRNA、tRNA 以及多种蛋白因子提供了相互结合的位点和相 互作用的空间环境。 3.简述原核生物蛋白质生物合成的过程。

1）氨基酸活化： 分散在胞液中的各种氨基酸需与 tRNA 结合成活化形式才能被转运至核蛋白体上参与蛋白 质合成。 2）起始：  核蛋白体大小亚基分离；  mRNA 在小亚基定位结合；  起始氨基酰-tRNA 的结合；  核蛋白体大亚基结合。 3）延长： 进位(entrance) 成肽(peptide bond formation) 转位(translocation 4）终止： 当 mRNA 上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA 中释出，mRNA、核蛋 白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。 4.简述蛋白质生物合成的体系。 三种 RNA – mRNA（messenger RNA, 信使 RNA） – rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体 RNA） – tRNA（transfer RNA, 转移 RNA） 20 种氨基酸(AA)作为原料 酶及众多蛋白因子，如 IF、eIF ATP、GTP、无机离子 5.原核生物和真核生物的翻译起始复合物的生成有何异同？ 原核： 核蛋白体大小亚基分离； mRNA 在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA 的结合； 核蛋白体大亚基结合。 真核： 核蛋

白体大小亚基分离； 起始氨基酰-tRNA 结合； mRNA 在核蛋白体小亚基就位； 核蛋白体大亚基结合。 第十二章 基因表达调控 1.概念：基因表达、管家基因、操纵子、启动子、增强子、顺式作用元件、反式作用因子、 miRNA、siRNA、RNAi 1)基因表达=基因转录+翻译。在一定调节机制控制下，基因经历基因激活、转录及翻译等过 程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形态表型。 2)有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个体的几乎所 有细胞中持续表达，通常称为管家基因（housekeeping gene） 。 3)操纵子(operon)：在原核生物中通常由 2 个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其 他调节序列在基因组中成簇串联，组成一个基因表达调控单位。 4)启动子（promoter） ，又称启动序列是 RNA 聚合酶结合并启动转录的特异 DNA 序列。

5)增强子(enhancer)指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活 性的 DNA 序列，发挥作用的方式通常与方向、 距离无关。 6)顺式作用元件包括：启动子，增强子，沉默子。 7)参与转录调控的反式作用因子又称为转录调节因子，简称转录因子（transcription factors， TF） 。 8)miRNA:  其长度一般为 20~25 个碱基；  在不同生物体中普遍存在；  其序列在不同生物中具有一定的保守性；  具有明显的表达阶段特异性和组织特异性；  miRNA 基因以单拷贝、 多拷贝或基因簇等多种形式存在于基因组中， 大多位于基因 间隔区。 9)siRNA:  细胞内一类双链 RNA(double-stranded RNA，dsRNA)在特定情况下通过一定酶切机 制，转变为具有特定长度(21~23 个碱基)和特定序列的小片段 RNA。  双链 siRNA 参与 RISC 组成，与特异的靶 mRNA 完全互补结合，导致靶 mRNA 降 解，阻断翻译过程。 10)RNAi:  生物宿主对于外源侵入的基因所表达的双链 RNA 进行切割所产生的 21～23 个核苷 酸的小片段 RNA(siRNA)，诱发外源基因所表达的 mRNA 降解。  由 siRNA 介导的基因表达抑制作用被称为 RNA 干涉(RNA interference，RNAi)。 2.乳糖操纵子的结构及其作用机制。 P329 3.增强子的作用特点。 （1）增强子即能在基因的上游也可以在下游起作用。 （2）可以远距离地实施作用，1～30kb。 （3）增强子作用无方向性，倒置后仍然有活性。 （4）增强子要有启动子才能发挥作用。 （5）增强子是通过相应的蛋白因子发挥作用的。 （6）增强子对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。但 增强子一般具有组织或细胞特异性。许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性。 4.简

述转录因子常见的 DNA 结合域的种类及各自的结构特点。 1)锌指(zinc finger)  最常见 DNA 结合域之一  约有 30 个 AA 残基,其中 4 个 AA 残基（2 个 Cys，2 个 His 或 4 个 Cys）  与 DNA 双螺旋大沟结合。  存在于多种真核转录因子 2)亮氨酸拉链（leucine zipper） 由两个 -螺旋肽链单体，部分相互结合形成的二聚体结构 3)螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix) 5.简述 RNAi 的作用机制。 生物宿主对于外源侵入的基因所表达的双链 RNA 进行切割所产生的 21～23 个核苷酸 的小片段 RNA(siRNA)，诱发外源基因所表达的 mRNA 降解。由 siRNA 介导的基因表达抑 制作用被称为 RNA 干涉(RNA interference，RNAi)。

第十三章 基因重组与基因工程 1. 概念：克隆、转化、转染、感染、基因工程、转座、限制性核酸内切酶、载体、基因组 文库、质粒、cDNA、PCR 1）克隆(clone)：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 2）通过自动获取或人为地供给外源 DNA，导入原核细胞使细胞或培养的受体细胞获得 新的遗传表型，称为转化 3）通过自动获取或人为地供给外源 DNA，导入真核细胞使细胞或培养的受体细胞获得 新的遗传表型，称为转染 4）病毒将遗传物质传递给细菌的过程。 5）基因工程：实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组 DNA 工艺 学。 6）由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition)。 7）限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE)是识别 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。 8）为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些 DNA 分子。 9）cDNA 文库：用细胞总 mRNA 制备全套双链 cDNA 后，建立的基因文库。简称 c-文 库。 10）质粒 (plasmid)独立于细菌染色体之外的小型环状双链 DNA。 11）cDNA (complementary DNA)：经反转录合成的、与 mRNA 互补的单链 DNA，以单 链 cDNA 为模板、经聚合反应可合成双链 cDNA。 12）聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction）简称 PCR，是根据 DNA 复制的原理， 在体外利用酶促反应大量获得特异序列的基因组 DNA 或 cDNA 的专门技术。 2. 简述基因工程的基本过程。 （一）目的基因的获取 （二）克隆载体的选择和构建 （三）外源基因与载体的连接 （四）重组 DNA 导入宿主细胞 （五）重组体的筛选 （六）克隆基因的表达 3. 简述目的基因的主要来源或途径。 1） 、化学合成法获取目的基因 2） 、从基因组 DNA 文库获取目的基因 3） 、从 cDNA 文库获取目的基因 4） 、PCR 4. 载体的选择标准。  能自主复制；  具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；  有克隆位点（外源 DNA 插入

点） ，常具有多个单一酶切位点，称为多克隆位点；  分子量小，以容纳较大的外源 DNA。 5. PCR 的反应步骤。  1.变性：将反应系统加热至 95℃ ，使模板 DNA 完全变性成为单链；  2.退火：将温度下降至 50℃左右，使引物与模板 DNA 退火结合；  3.延伸：将温度升至 72℃ ，DNA 聚合酶以 dNTP 为底物催化 DNA 的合成反应。 第十四章 细胞信息传递（这章难整理，老师讲得也比较散，看看书吧）

1.概念：受体、配体、第二信使、G 蛋白、蛋白激酶 1）受体（receptor） ：是细胞膜上或细胞内能识别外源性化学性号并与之结合的成分，化学 本质是蛋白质，个别糖脂也具有受体作用。 2)配体：外源性化学性号分子。 2.简述 G 蛋白的结构及激活机制。 3.简述膜受体介导的信号转导途径。 4.简述 cAMP 介导的信号转导途径。 5.简述肾上腺素引起血糖增高的机制。 6.简述 Ca2＋介导的信号转导途径。 7.简述膜受体的种类，及各自的结构和作用特点。 第十五章 癌基因、抑癌基因和生长因子 1.概念：癌基因，细胞癌基因，病毒癌基因，抑癌基因 1）癌基因：能在体外引起细胞转化、在体内诱发肿瘤的基因。是细胞内总体遗传物质的组 成部分。 2）细胞癌基因：存在于生物正常细胞基因组中的癌基因，或称原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc) 。 3）病毒癌基因：存在于病毒基因组中的癌基因，它不编码病毒的结构成分，对病毒复制也 没有作用，但可以使细胞持续增殖。 4）抑癌基因(cancer suppressive gene, anti-oncegene)：抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤 形成的基因。这类基因的缺失或失活可能导致细胞恶性转化。 2.癌基因的激活机制。  （一）获得启动子与增强子  （二）基因易位  （三）原癌基因扩增  （四）点突变

补充：

1、NADPH 作用： NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体 NADPH 参与体内羟化反应 NADPH 还用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态 产生 NADPH 的地方： 磷酸戊糖途径（主要） ，异柠檬酸脱氢酶，苹果酸酶 2、不能自由通过线粒体的： H、NADPH、磷酸、乙酰 COA、草酰乙酸，酰脂 COA 3、磷酸化后活性降低的酶： 丙酮酸脱氢酶复合体、糖原合酶、丙酮酸激酶、PFK-2 4、正反馈调节：1,6-二磷酸果糖、胰蛋白酶 5、会在线粒体出现的： 丙酮酸脱羧、TCA、脂酸β -氧化、脂肪动员、酮体、尿素 6、会在内质网出现的： 甘油磷脂、胆固醇 7、乙酰 COA 去路：

脂肪酸、酮体、TCA、胆固醇 8、草酰乙酸的来源：苹果酸、丙酮酸、天冬氨酸；去路：苹果酸、天冬氨酸、PEP（磷酸 烯醇式丙酮酸） 、柠檬酸 9、丙酮酸的来源：葡萄糖、苹果酸、氨基酸；去路：氨基酸、乙酰

COA、草酰乙酸 10、循环： TCA:P95-P98 乳酸循环：P113 柠檬酸-丙酮酸循环：P131 γ -谷氨酰基循环：P182 嘌呤核苷酸循环：P188 丙氨酸-葡萄糖循环：P191 鸟氨酸循环：P192 甲硫氨酸循环：P199

113311 出品

第一章 蛋白质的结构与功能 1.20 种氨基酸的分类及特殊氨基酸 1） 、非极性脂肪族氨基酸：甘氨酸 Gly(无手性碳原子，无旋光，不属于 L-α -氨基酸)、丙氨 酸 Ala(A)缬氨酸 Vla(V)亮氨酸 Leu 异亮氨酸 Ile 脯氨酸 Pro（亚氨基酸） 极性中性氨基酸：Ser、Cys（可形成二硫键，成为胱氨酸） 、Met、Asn、Gln、Thr 芳香族氨基酸（不带电荷） ：Trp、Tyr、Phe 酸性氨基酸（中性 aq 中带负电荷） ：Asp、Glu 碱性氨基酸（中性 aq 中带正电荷） ：Lys、Arg、His 2） 、含羟基（-OH）和含磷酸化修饰位点氨基酸：丝苏酪（师叔咯）Ser、Thr、Tyr 含共轭双键有 280nm 紫外吸收氨基酸：色酪 2.GSH 的结构及生物学功能 谷氨酸γ -羧基与半胱氨酸的氨基组成  保护体内蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化，使其处于活性状态  还原细胞内产生的 H2O2，使其变成 H2O  GSH 的巯基有嗜核特性，保护机体免遭毒物损害 3.蛋白质的一、二、三、四级结构 1）一级结构：  蛋白质的一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序  氨基酸的排列顺序是从左到右的，即从 N-末端到 C-末端的  维持一级结构的作用力：肽键、二硫键 2）二级结构：  定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间排列，即该段肽链主链骨架原子的相对 空间位置，不涉及氨基酸残基侧链的构象。  维持二级结构的作用力：氢键 3）三级结构：  定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间 的排布位置。  维持三级结构的主要作用力：疏水键、氢键、盐键和 Van der Waals 力等。 4）四级结构：  蛋白质分子中各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。  亚基之间的结合力主要是：氢键、离子键 4.肽单元、蛋白质二级结构分类及α -螺旋的结构要点 1）肽单元：参与肽键的 6 个原子 C1、C、O、N、H、C2 位于同一平面，C1 和 C2 在 平面上所处的位置为反式（trans）构型，此同一平面上的 6 个原子构成了所谓的肽单元 2）蛋白质二级结构的形式：  -螺旋  -折叠  -转角  无规卷曲 3）-螺旋结构特点  多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧  每个螺旋 3.6 个氨基酸，螺距 0.54nm

 每个肽键的亚氨基和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定，氢键与螺旋长 轴基本平行 5.Motif、结构域、subunit 1）Motif： 蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特 殊功能的空间构象，被称为模体（motif） 。 2）结构域： 大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域

，折叠得较为紧 密，各行使其功能，称为结构域 3）subunit： 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链， 每一条多肽链都有完整的三级结构， 称为蛋白 质的亚基（subunit） 。 6.蛋白质的理化性质（蛋白质变性、蛋白质等电点） 1）蛋白质变性：  蛋白质变性（denaturation） ：在某些物理或化学因素作用下，使蛋白质的空间构象破 坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性 的丧失。 2）蛋白质等电点：  蛋白质的等电点（isoelectric point，pI） ：当蛋白质溶液处于某一 pH 时，蛋白质解离 成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的 pH 称为蛋 白质的等电点。 附：pI>pH 时带正电！ ！ ！ 7.影响α -螺旋的结构因素 1）脯氨酸的刚性五元环，影响氢键形成，不形成α -螺旋 2）多个酸性或碱性氨基酸残基相邻，由于同性电荷彼此相斥，妨碍α -螺旋的形成 3）侧链较大的氨基酸残基，如天冬酰胺、亮氨酸等，也影响α -螺旋形成 第二章 酶 1.酶的分子结构、酶的活性中心、同工酶 1）酶的分子结构： 全酶=酶蛋白+辅助因子，只有全酶才具有催化活性，辅助因子包括：金属离子和小分子有 机化合物  金属酶（metalloenzyme） ：金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。  金属激活酶（metal-activated enzyme） ：金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合 不甚紧密。 金属离子的作用：  参与催化反应，传递电子；  在酶与底物间起桥梁作用；  稳定酶的构象；  中和阴离子，降低反应中的静电斥力等 小分子有机化合物称为辅酶： 辅酶在催化中的作用如下

2） 酶的活性中心：  必需基团（essential group） 酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中， 与酶活性密切相关的化学基团 （活性中心的有： 结合基团和催化基团） 。  酶的活性中心（active center）或称活性部位：指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底物转化为产物。 3）同工酶：  定义：是指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质 不同的一组酶。 附： 正常血清 LDH2 的活性高于 LDH1， 心肌梗死可见 LDH1 大于 LDH2 肝病时 LDH5 活性 增高。 2.酶的特性 不同点：  酶的高效性  酶的高度特异性  酶的可调节性  酶活性的不稳定性 相同点：  在反应前后没有质和量的变化  只能催化热力学允许的化学反应  只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点 3.米-曼氏方程及 Km、Vm 值的意义 1）方程：V=Vmax*S/Km+S 2）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，单位是 mol/L。

意义：1) Km 是酶的特征性常数之一； 2) K3

作用特征

反竞争性抑制

与 I 结合的组分 表观 Km Vmax

E 增大 不变

E、ES 不变 降低

ES 减小 降低

附：不可逆性抑制作用：解磷定解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用；富含巯基的二巯基 丙醇解重金属毒 5.酶的化学修饰调节和变构调节的异同点 变构调节（allosteric regulation） ： 一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合， 使酶构象改变， 从而改变 酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。  变构效应剂与活性中心以外的调节部位以非共价键结合  常由多个亚基构成，具有四级结构，含有催化亚基和调节亚基（或催化部位和调节 部位）  酶空间构象的改变，使酶的活性发生改变  不服从米曼氏方程，[S]-V 关系曲线为 S 型  是一种快速的调节方式 化学修饰调节： 在其他酶的催化作用下， 某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共 价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰或化学修饰。  与酶的某些基团发生可逆的共价键的结合  受共价修饰的酶存在有（高）活性和无（低）活性两种形式  是一种酶促反应，具有放大效应（级联效应）  是体内经济、有效的快速调节方式 6.酶原激活 酶原 (zymogen) 有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。 酶原的激活 在一定条件下，酶原分子结构发生变化，暴露或形成活性中心，转变成具有活 性的酶的过程。 酶原的激活意义：  避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，

保证体内代谢正常进行。  有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时转变成有活性的酶，发挥其催化作用。 第三章 生物氧化 概念：呼吸链、氧化磷酸化、底物水平磷酸化、P/O 比值 1）呼吸链定义：代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过线粒体内膜的多种酶和辅酶所催化的 连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratory chain) 又称电子传递链(electron transfer chain)。 2）氧化磷酸化：指在呼吸链电子传递过程中偶联 ADP 磷酸化，生成 ATP，又称为偶联磷酸 化。是体内生成 ATP 的主要方式。 3）底物水平磷酸化：与脱氢反应偶联，

生成底物分子的高能键，使 ADP（GDP）磷酸化生 成 ATP（GTP）的过程。不经电子传递。 4）P/O 比值：指氧化磷酸化过程中，每消耗 1/2 摩尔 O2 所生成 ATP 的摩尔数（或一对电 子通过氧化呼吸链传递给氧所生成 ATP 分子数） 。 1.呼吸链的组成及其作用 1）. 复合体Ⅰ作用是将 NADH+H+中的电子传递给泛醌 电子传递：NADH→FMN→Fe-S→CoQ 2）. 复合体Ⅱ作用是将电子从琥珀酸传递到泛醌 电子传递：琥珀酸→FAD→Fe-S →CoQ 3）. 复合体Ⅲ作用是将电子从还原型泛醌传递给细胞色素 c 电子传递过程：CoQ→Cytb →Cytc1→Cytc 4）. 复合体Ⅳ将电子从细胞色素 c 传递给氧 电子传递：Cytc→Cytaa3→O2 2.呼吸链的排列顺序 NADH→FMN(Fe-S)→CoQ→Cytb →Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2 琥珀酸→FAD(Fe-S) 3.氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 1) NADH 与 CoQ 之间； 2) CoQ 与 Cyt c 之间； 3) Cyt c 与氧之间。  NADH 氧化呼吸链存在 3 个偶联部位， P/O 比值等于 2.5，即产生 2.5molATP。  琥珀酸氧化呼吸链存在 2 个偶联部位， P/O 比值等于 1.5，即产生 1.5molATP。 4.影响氧化磷酸化的因素 1)、呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递  Complex Ⅰ：鱼藤酮、粉蝶霉素 A、异戊巴比妥  Complex Ⅱ：萎锈灵  Complex Ⅲ：抗霉素 A、二巯基丙醇、粘噻唑菌醇  Complex Ⅳ：CO、CN-、N3-及 H2S 2)、解偶联剂 破坏电子传递链建立的质子电化学梯度，使氧化与磷酸化偶联过程脱离  二硝基苯酚(DNP)：脂溶性，可在线粒体内膜自由移动  棕色脂肪组织线粒体 (解偶联蛋白)——产热御寒  新生儿硬肿症——缺乏棕色脂肪组织 3)、氧化磷酸化抑制剂

抑制 ADP 磷酸化，继而也抑制电子传递  寡霉素：可阻止质子从 F0 质子通道回流，抑制 ATP 生成。此时由于线粒体 内膜两侧电化学梯度增高影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递 4)ADP 的调节作用  是主要调节因素  ［ADP］↑，氧化磷酸化↑ 5)甲状腺激素  Na+, K+–ATP 酶和解偶联蛋白基因表达均增加 6)线粒体 DNA 突变  与线粒体 DNA 病及衰老有关 B-羟丁酸生成 ATP 数:3 琥珀酸生成 ATP 数:2 抗坏血酸生成 ATP 数:1 细胞色素 C 生成 ATP 数:1 丙氨酸：15ATP 甘油：16.5 或 18.5ATP 合成一分子尿酸：4ATP 第四章 糖代谢 概念：糖酵解、有氧氧化、乳酸循环、糖异生 糖酵解：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解成乳酸（lactate）的过程——糖的无氧氧化，又 称为糖酵解（glycolysis） 。 有氧氧化概念：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成 H2O 和 CO2，并释放出大量能量 的过程。是机体主要供能方式。 部位：胞质及线粒体 乳酸循环：当肌肉在缺氧或剧烈运动时，肌糖原经酵解产生大

量乳酸，通过血液循环运到肝 脏，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖可再经血液返回肌肉利用，这个循环称为乳酸循环，也叫 Cori 循环。 乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶的特点所致。 糖异生概念：指从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。 部位：主要在肝、肾细胞的胞质及线粒体 1. 糖酵解的关键酶 己糖激酶 、 6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 （变构调节和化学修饰调节） 2.糖有氧氧化的关键酶 柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α -酮戊二酸脱氢酶复合体 3.葡萄糖氧化分解的能量生成 反应 第一阶段（胞质） 葡萄糖→6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸 2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸 2×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸 2NADH -1 -1 3 或 5* 2 2 辅酶 最终获得 ATP

第二阶段（线粒体基质） 2×丙酮酸→2×乙酰 CoA 第三阶段（线粒体基质） 2×异柠檬酸→2×α -酮戊二酸 2×α -酮戊二酸→2×琥珀酰 CoA 2×琥珀酰 CoA→2×琥珀酸 2×琥珀酸→2×延胡索酸 2×苹果酸→2×草酰乙酸 由一个葡萄糖总共获得 2FADH2 2NADH 2NADH 2NADH 5 5 2 3 5 30 或 32 2NADH 5

4.磷酸戊糖途径的关键酶和生理意义 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 生理意义：  为核酸的生成提供核糖  提供 NADPH 作为供氢体参与多种代谢反应  NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体  NADPH 参与体内羟化反应  NADPH 还用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态 5.糖异生的 4 个关键酶 丙酮酸羧化酶（辅基为生物素） 、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖双磷酸酶-1 和葡萄糖 -6-磷酸酶。 6.乳酸循环的过程及生理意义  乳酸循环是一个耗能的过程 2 分子乳酸异生成 G 共消耗 6 个 ATP  乳酸循环的生理意义  防止乳酸的堆积引起酸中毒  乳酸再利用，避免了乳酸的损失 7.糖原合成与分解的调节 两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；两酶均可受磷酸化修饰 糖原合酶－P：失活→抑制糖原合成 糖原磷酸化酶－P：有活性→促进糖原分解 第五章 脂类代谢 概念：必需脂肪酸、脂肪动员、激素敏感性甘油三酯脂肪酶、酮体 必需脂肪酸： 机体必需但自身又不能合成或合成量不足， 必须从植物油中摄取的脂肪酸 叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。 脂肪动员定义：脂肪组织中储存的甘油三酯，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸（FFA） 及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 甘油三酯脂肪酶：活性低，是脂肪动员（甘油三酯分解代谢）的限速酶，受多种激素调 控，又称为激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL） 。 酮体概念：酮体是乙酰乙酸、-

羟丁酸和丙酮三者的统称。酮体是脂酸在肝分解氧化时 特有的中间代谢产物。关键酶：羟甲戊二酸单酰 CoA 合酶（HMG CoA 合酶）

1. 脂肪酸β -氧化的关键酶和能量计算 脂酰 CoA 脱氢酶 每轮循环四个重复步骤：脱氢、水化、再脱氢、硫解 产物：1 分子乙酰 CoA 1 分子少两个碳原子的脂酰 CoA 1 分子 NADH+H+ 1 分子 FADH2 2.酮体生成的过程，关键酶 关键酶：羟甲戊二酸单酰 CoA 合酶（HMG CoA 合酶） 3 磷脂的合成途径，磷脂酶作用部位 （这里有点乱，自己看书） 4.胆固醇合成的关键酶 羟甲戊二酸单酰 CoA 还原酶（HMG CoA 还原酶） 5.胆固醇的转化 （一）转变为胆汁酸 （二）转化为类固醇激素 （三）转化为 VD3 的前体 胆汁酸肠肝循环 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经 胆道再次排入肠腔的过程。 6.血浆脂蛋白的分类，生成部位和功能（P151）  CM 含甘油三酯最多，其次是 VLDL；  LDL 含胆固醇及胆固醇酯最多；  HDL 含蛋白质最多。 apo A I 激活 LCAT，促进胆固醇酯化 apo A II 激活肝脂酶（HL） apo C II 激活脂蛋白脂酶（LPL） 第六章 氨基酸代谢 概念：腐败作用、必需氨基酸、氨基酸的代谢库、一碳单位、联合脱氨基作用 • 肠道细菌对未被消化 的蛋白质及其消化产物所起的分解作用，称为腐败作 用 （putrefaction） 。 . 必需氨基酸：人体营养需要，而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸。共 8 种：Val、Ile、 Leu、 Phe、Met、Trp、Thr、Lys。 • 食物蛋白质经消化吸收产生的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解生成 的氨基酸以及其它物质经代谢转变而来的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布 于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库（metabolic pool） 。 • 某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位（ one carbon unit） 。一碳单位不能游离存在，常与四氢叶酸（tetrahydrofolic acid，FH4） 结合而转运和参加代谢。 • 在转氨酶和谷氨酸脱氢酶的联合作用下，使各种氨基酸脱下氨基的过程。它是体内 各种氨基酸脱氨基的主要形式。其逆反应也是体内生成非必需氨基酸的途径。 1. 氨基酸的脱氨基作用 脱氨基的方式： 1)转氨基作用

丙氨酸氨基转移酶（ alanine aminotransferase, ALT 或 glutamic pyruvic transaminase, GPT） ：肝中活性最高 天 冬 氨 酸 氨 基 转 移 酶 （ aspartate amino-transferase, AST 或 glutamic oxalo-acetic transaminase, GOT） ：心肌中活性最高 2)L-谷氨酸通过 L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基 反应可逆。 L-谷氨酸脱氢酶为不需氧脱氢酶，辅酶为 NAD+或 NADP+。 1）与 2）相结合联合脱氨基

作用 3）嘌呤核苷酸循环（P188） 4）氧化脱氨基作用（生成过氧化氢，此外还有氧化呼吸链，β -氧化中生成） 2.鸟氨酸循环的过程，关键酶 过程（P193） 精氨酸代琥珀酸合成酶 3 甲硫氨酸循环的过程，生理意义 过程（P199） SAM 为活性蛋氨酸，SAM 中的甲基为活性甲基。SAM 是体内最重要的甲基供体。 N5-CH3-FH4 是甲基的间接供体。 转甲基酶的辅酶为 Vit B12 4.一碳单位的来源及辅酶 一碳单位主要来源于 Ser、Gly、His、Trp 的分解代谢。 四氢叶酸 5.氨的来源、去路及转运 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 4g/日 （三） 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺 去路 氨在肝合成尿素是氨的主要去路 转运 （一）通过丙氨酸-葡萄糖循环氨从肌肉运往肝 （二）通过谷氨酰胺氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾 第七章 核酸的结构和功能 1. 概念：核酸的一级结构，解链温度（Tm） ，DNA 变性，核酸分子杂交 1）核酸的一级结构（primary structure）是构成核酸的核苷酸或脱氧核苷酸从 5′-末端 到 3′-末端的排列顺序，也就是核苷酸序列（nucleotide sequence） 。由于核苷酸间的差异主 要是碱基不同，所以也称为碱基序列。方向性：通常规定 5’3’为正向 附：戊糖与碱基化学键：嘌呤糖苷键（C1—N9）嘧啶糖苷键（C1--N1） ，戊糖与磷酸化学键： 磷脂键， 2）Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最 大值的 50%时的温度称为 DNA 的解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm)。其高 低与 G+C 含量和分子大小成正比。 （50%DNA 解链） 3） 定义： 在某些理化因素作用下， DNA 双链互补碱基之间氢键断裂， 双螺旋结构松散， 解开成两条单链的过程。DNA 变性只改变其二级结构，而不改变其核苷酸序列，即一级结

构不变。 4）在 DNA 变性后的复性过程中，如果将不同种类的 DNA 单链分子或 RNA 分子放在 同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度 及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)。这种杂化双链可以在 不同的 DNA 与 DNA 之间形成， 也可以在 DNA 和 RNA 分子间或者 RNA 与 RNA 分子间形 成。这种现象称为核酸分子杂交。 2. 简述 RNA 与 DNA 的主要不同点。 碱基不完全相同，DNA 是双链 RNA 是单链，生理作用不同 3.B 型 DNA 双螺旋结构要点。 1. DNA 是反向平行、右手螺旋的互补双链结构 脱氧核糖基-磷酸基骨架位于螺旋外侧，碱 基位于内侧，两条链通过碱基间的氢键相连，A 对 T 有两个氢键，C 对 G 有三个氢键，这 种 A-T、C-G 配

对的规律，称为碱基互补规则。碱基平面与螺旋的长轴垂直。 2.DNA 双链螺旋直径 2nm，每圈螺旋含 10 个碱基对(bp)，螺距为 3.4nm。表面存在一个大 沟(major groove)和一个小沟(minor groove)。 3.维持双螺旋稳定的因素：横向为互补碱基间的氢键，纵向为碱基平面间的疏水性碱基堆积 力（base stacking interaction） 。 4. 真核生物 mRNA 的结构特点。  1）5末端的帽结构；  2）3-末端多聚 A 尾结构；  3）携带遗传密码子。 5. tRNA 的结构特点？ （一） tRNA 的一级结构特点 1. 含 10~20% 稀有碱基，如 DHU、TC ； 2. 3´-末端为 -CCA-OH； （二）tRNA 的二级结构——三叶草形 （三）tRNA 的三级结构—— 倒 L 形 6. 试述 RNA 的种类及其主要功能。

细胞核和胞液 核蛋白体RNA 信使RNA 转运RNA 核内不均一RNA 核内小RNA rRNA mRNA tRNA HnRNA SnRNA

线粒体 mt rRNA mt tRNA

功

能

核蛋白体组分 转运氨基酸 成熟mRNA的前体

mt mRNA 蛋白质合成模板

参与hnRNA的剪接、转运

第八章 核苷酸的代谢 SnoRNA 核仁小RNA rRNA的加工、修饰 1. 概念：从头合成途径、补救合成途径、核苷酸的抗代谢物 1）从头合成途径概念： 胞浆小RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和 CO2 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应， 合成核苷酸的途径。这是主要合成途径。主要在肝脏进行。 的信号识别体的组分 2）补救合成途径概念 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救 合成（或重新利用）途径。 3）核苷酸的抗代谢物：5-FU 是胸腺嘧啶的类似物 嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物

6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等

氮杂丝氨酸等

氨蝶呤 氨甲蝶呤等

2. AMP C6、GMP C2、C8 及 CTP C4 的氨基和 dTMP C5 的甲基供体各是什么？ C6 来自 CO2，C2C8 来自甲酰基（一碳单位）C4 来自甘氨酸 C5 来自天冬氨酸 3 试从合成原料及合成程序方面比较嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点。 嘌呤原料：CO2、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、甲酰基 嘧啶原料：CO2、天冬氨酸、谷氨酰胺 程序方面：嘌呤先与磷酸核糖相连再成环，嘧啶是先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖相连而

成。 4. 试述 PRPP 在核苷酸代谢中的重要性。  PRPP 是重要的中间代谢物， 它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成， 而且参与嘧啶核苷 酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是 5′-磷酸核糖的活性供体；  PRPP 合成酶和酰胺转移酶为关键酶。 5. 氨甲酰磷酸合成酶（CPS）Ⅰ和Ⅱ有何区别？

氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别 CPS-I 分布 氮源 变构激活剂 功能 肝细胞线粒体中 氨 N-乙酰谷

氨酸 尿素合成 CPS-II 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无

6. 脱氧胸腺嘧啶核苷酸、脱氧核糖核苷酸和胞嘧啶核苷酸各在几磷酸水平上合成的？ 二磷酸（具体看书）P211 7. 嘌呤碱、尿嘧啶、胞嘧啶及胸腺嘧啶的代谢终产物各是什么？ 嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸，后三个是尿素，水，二氧化碳 第九章 DNA 的生物合成 1、概念 （1）基因（2）复制（3）DNA 的半保留复制（4）中心法则（5）冈崎片段 （6）复制子 （7）Klenow 片段（8）端粒（9）端粒酶（10）逆转录（11）突变 1）基因为生物活性产物编码的 DNA 功能片断，产物主要是蛋白质或是各种 RNA。 2）复制是指遗传物质的传代，以母链 DNA 为模板合成子链 DNA 的过程。 3） DNA 生物合成时， 母链 DNA 解开为两股单链， 各自作为模板(template)按碱基配对规律， 合成与模板互补的子链。子代细胞的 DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链 则完全重新合成。两个子细胞的 DNA 都和亲代 DNA 碱基序列一致。这种复制方式称为半 保留复制。 4） 复制 转录 翻译 DNA----------------------RNA--------------------蛋白质 逆转录 5）1968 年日本生化学者冈崎用电镜及放射自显影技术，观察到 DNA 复制中出现一些不连 续的片段，将这些不连续的片段称为冈崎片段。 6）习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon) 。 7）DNA-pol1 水解小片段具有 5  3外切酶活性。大片段又称 Klenow 片段，具有 5  3

嘧啶 合成

聚合酶活性和 3  5 核酸外切酶活性 8）端粒（telomere）是指真核生物染色体线性 DNA 分子末端的结构部分，通常膨大成粒状。 9）端粒酶是一种 RNA-蛋白质复合体,它可以其 RNA 为模板，通过逆转录过程对末端 DNA 链进行延长。 （端粒酶 RNA (human telomerase RNA, hTR)端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1)端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT)） 10）以 RNA 为模板，合成与其互补的 DNA 的过程。 11）遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。从分子水平来看，突变就 是 DNA 分子上碱基对的改变。 2. 如何用实验证明 DNA 的半保留复制？ Meselson-Stahl 的密度梯度实验 3. 参与 DNA 复制的酶类有哪些？各有何作用？ （一）解螺旋酶  又称 rep 蛋白或 DnaB；  作用是利用 ATP 供能，解开 DNA 双链；  解螺旋酶在 DnaA、DnaC 蛋白的协助下，共同完成复制起始过程中解开 DNA 双链 的工作。 （二）单链 DNA 结合蛋白 SSB (single stranded DNA binding protein,SSB)  SSB 的作用：维持模板处于单链状态并保护单链的完整。 （三）DNA 拓扑异构酶 改变 DNA 拓扑构象，理顺 DNA 链。 （四）DNA

聚合酶 （五）DNA 连接酶 4. 原核生物和真核生物的 DNA 聚合酶有何区别？ 原核

pol I 5 聚合酶活性  5外切酶活性 5 外切酶活性 功 能 + + +

pol II + + -

pol III + + -

修复合成、 参 与 DNA 损 催 化 DNA 切除引物、 伤 的 应 急 状 聚合

真核 DNA pol 分子量(kDa) α 16.5 β 4.0

填补空隙

γ 14.0

态修复

δ 12.5 ε 25.5

5 ′→ 3 ′聚合酶 中 活性 5 ′→ 3 ′核酸外 ＋ 切酶活性 3 ′→ 5 ′核酸外 － 切酶活性 功 能

低

高

高

高

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

引 物 酶 活 应急修复 性

催 化 线 粒 体 复制主要聚合 填 补 空 隙 ， 修 DNA 复制 酶，解螺旋酶 复，即时校读 活性

δ 相当于 IIIε 相当于 I 5. 简述 DNA 复制的体系。  底物(substrate): dATP, dGTP, dCTP, dTTP  聚合酶(polymerase): 依赖 DNA 的 DNA 聚合酶，简写为 DNA-pol  模板(template) : 解开成单链的 DNA 母链  引物(primer): 提供 3-OH 末端使 dNTP 可以依次聚合  其他的酶和蛋白质因子：拓扑异构酶、解螺旋酶、单链 DNA 结合蛋白、引物酶、 连接酶等 6. DNA 复制和逆转录有何异同？ 习题册 P60 7. 根据分子改变，突变分为哪几种？  错配 (mismatch)  缺失 (deletion)  插入 (insertion)  重排 (rearrangement) 8. DNA 损伤的修复方式有哪几种？简述切除修复的过程。  错配修复  直接修复  切除修复（是最重要和有效的修复机制）  重组修复  SOS 修复 第十章 RNA 的生物合成 1.概念（1）转录 （2）不对称转录（3）结构基因（4）核心酶（5）外显子 （6） 内含子（7）模板链 （8）启动子 （9）核酶 （10）Pribnow 盒 1）一是 DNA 指导的 RNA 合成，也叫转录，此为生物体内的主要 RNA 合成方式。另一种 是 RNA 指导的 RNA 合成(RNA-dependent RNA synthesis)， 也叫 RNA 复制(RNA replication), 常见于病毒。 2）在 DNA 分子双链上，一股链作为模板指引转录，另一股链不转录；模板链并非总是在 同一单链上。转录的这种选择性称为不对称转录（asymmetric transcription） 。 3）DNA 分子上能转录出 RNA 的 DNA 区段，称为结构基因(structural gene)。 4）全称为 DNA 依赖的 RNA 聚合酶，简称 RNA 聚合酶（RNA-pol） 。是一个分子量 480kD 的，由α 2、β 、β ′、ω 和ζ 五种亚基组成的六聚体蛋白质。α 2β β ′ω 组成的为核心酶

5）外显子在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟 RNA 的核酸序列。 6）内含子隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 7)DNA 双链中按碱基配对规律能指引转录生成 RNA 的一股单链，称为模板链 (template strand) 。 8)启动子（promoter）是 RNA 聚合酶结合并启动转录的特异 DNA 序列。 9)自我剪接内含子的 RNA 具有

催化功能称核酶 10）－10 区：一致性序列为 TATAAT，又称 Pribnow 盒，是 RNA-pol 的结合位点。 2. 复制与转录的异同点。 同：  1. 都是酶促的核苷酸聚合过程；  2. 均以 DNA 为模板；  3. 均有磷酸二酯键的生成；  4. 合成方向均为 5´→3´；  5. 都遵从碱基互补配对规律。 异： 复制 模板 原料 引物 DNA 双链 dNTP (A、G、C、T) 需要 DNA 聚合酶 (有校读功能) 双链 DNA A-T、G-C 转录 DNA 的一条链 NTP(A、G、C、U) 不需要 RNA 聚合酶 (无校读功能) RNA A-U、T-A、G-C

酶

产物 配对

3. RNA 聚合酶与 DNA 聚合酶作用的异同点。 同： 催化聚合的核苷酸以 3’ →5’-磷酸二酯键相连接，从而连续地沿 5’ →3’方向进行聚 合反应 异：  RNA-pol 催化的聚合反应速率比 DNA-pol 催化的聚合反应速率慢。  RNA-pol 缺乏 3′ → 5′外切酶活性，没有校读功能。因此 RNA 合成的错误率较 DNA 合成的错误率高很多，约为 10-4~10-5 。  RNA-pol 具有解链酶活性，而 DNA-pol 没有。  原核生物的 RNA-pol 都受利福平和利福霉素(一类抗结核药)的特异性抑制。这类药 物能与 RNA-pol 的  亚基特异结合，从而影响酶的活性。而 DNA-pol 不受其影响。 4. 试述原核生物启动子的结构特点及功能。  －35 区：一致性序列为 TTGACA，是 RNA-pol 的辨认位点。  －10 区：一致性序列为 TATAAT，又称 Pribnow 盒，是 RNA-pol 的结合位点。

5. 原核生物与真核生物 RNA 聚合酶有何异同？ 习题册 P66, 6. 原核生物与真核生物的转录终止有何不同？ 转录终止指 RNA 聚合酶在 DNA 模板上停顿下来不再前进，转录产物 RNA 链从转录复 合物上脱落下来。 原核：  依赖 Rho (ρ )因子的转录终止，转录终止信号存在于 RNA 而非 DNA 模板。  非依赖 Rho 因子的转录终止，DNA 模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转录 出 RNA 后，RNA 产物形成特殊的结构来终止转录。 真核： 真核生物的转录终止与加尾修饰同时进行， 转录不是在 polyA 的位置终止的， 而是超出数百 上千个核苷酸才停止，下游常有共同序列 AATAAA，再下游还有 GT 序列，这些序列称为 转录终止修饰点，转录过了修饰点后被切除。 第十一章 蛋白质的翻译和转录 1.概念：翻译、遗传密码、密码的摆动性、mRNA 编辑、框移突变、SD 序列、信号肽、靶 向输送、多聚核糖体 1）蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗 传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中 20 种氨基酸的排列顺序 。 2）mRNA 分子上从 5至 3方向，由 AUG 开始，每 3 个核苷酸为一组，决定肽链上某一个 氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(triplet c

oden)。 3）转运氨基酸的 tRNA 的反密码需要通过碱基互补与 mRNA 上的遗传密码反向配对结合， 但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律， 称为摆动配对。 这一现象常见于反密码 子的第一位碱基与密码子的第三位碱基之间。 4） mRNA 在核内的初级转录产物称为 hnRNA， 需要进行多种加工才能成为有功能的成熟的 mRNA。 5）框移突变是指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变。 6）原核生物 mRNA 起始密码前，普遍存在 AGGA 序列，因其发现者是 Shine-Dal-garno 而称为 SD 序列。核蛋白体小亚基上的 16SrRNA 近 3´-端有与此序列互补的 UCCU。因此又 称 SD 序列为核蛋白体结合位点（ribosomal binding site，RBS） 。 7）分泌性蛋白质的合成过程中，在其 N-端先合成一段可被细胞转运系统识别的含疏水氨基 酸较多的肽，其作用是把合成的蛋白质送出胞外。这段肽称为信号肽。 8）蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过 程称为蛋白质的靶向输送。 9）一个 mRNA 分子可同时有多个核蛋白体在进行同一种蛋白质的合成，这种 mRNA 和多 个核蛋白体的聚合物称为多聚核蛋白体。 2.简述 RNA 在蛋白质合成中的作用。 mRNA 是遗传信息的携带者，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合 成蛋白质的氨基酸排列顺序。 tRNA 活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译 rRNA 的作用：  参与构成核糖体，而核糖体是蛋白质合成的场所;  为肽链合成所需要的 mRNA、tRNA 以及多种蛋白因子提供了相互结合的位点和相 互作用的空间环境。 3.简述原核生物蛋白质生物合成的过程。

1）氨基酸活化： 分散在胞液中的各种氨基酸需与 tRNA 结合成活化形式才能被转运至核蛋白体上参与蛋白 质合成。 2）起始：  核蛋白体大小亚基分离；  mRNA 在小亚基定位结合；  起始氨基酰-tRNA 的结合；  核蛋白体大亚基结合。 3）延长： 进位(entrance) 成肽(peptide bond formation) 转位(translocation 4）终止： 当 mRNA 上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA 中释出，mRNA、核蛋 白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。 4.简述蛋白质生物合成的体系。 三种 RNA – mRNA（messenger RNA, 信使 RNA） – rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体 RNA） – tRNA（transfer RNA, 转移 RNA） 20 种氨基酸(AA)作为原料 酶及众多蛋白因子，如 IF、eIF ATP、GTP、无机离子 5.原核生物和真核生物的翻译起始复合物的生成有何异同？ 原核： 核蛋白体大小亚基分离； mRNA 在小亚基定位结合； 起始氨基酰-tRNA 的结合； 核蛋白体大亚基结合。 真核： 核蛋

白体大小亚基分离； 起始氨基酰-tRNA 结合； mRNA 在核蛋白体小亚基就位； 核蛋白体大亚基结合。 第十二章 基因表达调控 1.概念：基因表达、管家基因、操纵子、启动子、增强子、顺式作用元件、反式作用因子、 miRNA、siRNA、RNAi 1)基因表达=基因转录+翻译。在一定调节机制控制下，基因经历基因激活、转录及翻译等过 程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形态表型。 2)有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个体的几乎所 有细胞中持续表达，通常称为管家基因（housekeeping gene） 。 3)操纵子(operon)：在原核生物中通常由 2 个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其 他调节序列在基因组中成簇串联，组成一个基因表达调控单位。 4)启动子（promoter） ，又称启动序列是 RNA 聚合酶结合并启动转录的特异 DNA 序列。

5)增强子(enhancer)指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活 性的 DNA 序列，发挥作用的方式通常与方向、 距离无关。 6)顺式作用元件包括：启动子，增强子，沉默子。 7)参与转录调控的反式作用因子又称为转录调节因子，简称转录因子（transcription factors， TF） 。 8)miRNA:  其长度一般为 20~25 个碱基；  在不同生物体中普遍存在；  其序列在不同生物中具有一定的保守性；  具有明显的表达阶段特异性和组织特异性；  miRNA 基因以单拷贝、 多拷贝或基因簇等多种形式存在于基因组中， 大多位于基因 间隔区。 9)siRNA:  细胞内一类双链 RNA(double-stranded RNA，dsRNA)在特定情况下通过一定酶切机 制，转变为具有特定长度(21~23 个碱基)和特定序列的小片段 RNA。  双链 siRNA 参与 RISC 组成，与特异的靶 mRNA 完全互补结合，导致靶 mRNA 降 解，阻断翻译过程。 10)RNAi:  生物宿主对于外源侵入的基因所表达的双链 RNA 进行切割所产生的 21～23 个核苷 酸的小片段 RNA(siRNA)，诱发外源基因所表达的 mRNA 降解。  由 siRNA 介导的基因表达抑制作用被称为 RNA 干涉(RNA interference，RNAi)。 2.乳糖操纵子的结构及其作用机制。 P329 3.增强子的作用特点。 （1）增强子即能在基因的上游也可以在下游起作用。 （2）可以远距离地实施作用，1～30kb。 （3）增强子作用无方向性，倒置后仍然有活性。 （4）增强子要有启动子才能发挥作用。 （5）增强子是通过相应的蛋白因子发挥作用的。 （6）增强子对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。但 增强子一般具有组织或细胞特异性。许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性。 4.简

述转录因子常见的 DNA 结合域的种类及各自的结构特点。 1)锌指(zinc finger)  最常见 DNA 结合域之一  约有 30 个 AA 残基,其中 4 个 AA 残基（2 个 Cys，2 个 His 或 4 个 Cys）  与 DNA 双螺旋大沟结合。  存在于多种真核转录因子 2)亮氨酸拉链（leucine zipper） 由两个 -螺旋肽链单体，部分相互结合形成的二聚体结构 3)螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix) 5.简述 RNAi 的作用机制。 生物宿主对于外源侵入的基因所表达的双链 RNA 进行切割所产生的 21～23 个核苷酸 的小片段 RNA(siRNA)，诱发外源基因所表达的 mRNA 降解。由 siRNA 介导的基因表达抑 制作用被称为 RNA 干涉(RNA interference，RNAi)。

第十三章 基因重组与基因工程 1. 概念：克隆、转化、转染、感染、基因工程、转座、限制性核酸内切酶、载体、基因组 文库、质粒、cDNA、PCR 1）克隆(clone)：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 2）通过自动获取或人为地供给外源 DNA，导入原核细胞使细胞或培养的受体细胞获得 新的遗传表型，称为转化 3）通过自动获取或人为地供给外源 DNA，导入真核细胞使细胞或培养的受体细胞获得 新的遗传表型，称为转染 4）病毒将遗传物质传递给细菌的过程。 5）基因工程：实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组 DNA 工艺 学。 6）由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition)。 7）限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE)是识别 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。 8）为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些 DNA 分子。 9）cDNA 文库：用细胞总 mRNA 制备全套双链 cDNA 后，建立的基因文库。简称 c-文 库。 10）质粒 (plasmid)独立于细菌染色体之外的小型环状双链 DNA。 11）cDNA (complementary DNA)：经反转录合成的、与 mRNA 互补的单链 DNA，以单 链 cDNA 为模板、经聚合反应可合成双链 cDNA。 12）聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction）简称 PCR，是根据 DNA 复制的原理， 在体外利用酶促反应大量获得特异序列的基因组 DNA 或 cDNA 的专门技术。 2. 简述基因工程的基本过程。 （一）目的基因的获取 （二）克隆载体的选择和构建 （三）外源基因与载体的连接 （四）重组 DNA 导入宿主细胞 （五）重组体的筛选 （六）克隆基因的表达 3. 简述目的基因的主要来源或途径。 1） 、化学合成法获取目的基因 2） 、从基因组 DNA 文库获取目的基因 3） 、从 cDNA 文库获取目的基因 4） 、PCR 4. 载体的选择标准。  能自主复制；  具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；  有克隆位点（外源 DNA 插入

点） ，常具有多个单一酶切位点，称为多克隆位点；  分子量小，以容纳较大的外源 DNA。 5. PCR 的反应步骤。  1.变性：将反应系统加热至 95℃ ，使模板 DNA 完全变性成为单链；  2.退火：将温度下降至 50℃左右，使引物与模板 DNA 退火结合；  3.延伸：将温度升至 72℃ ，DNA 聚合酶以 dNTP 为底物催化 DNA 的合成反应。 第十四章 细胞信息传递（这章难整理，老师讲得也比较散，看看书吧）

1.概念：受体、配体、第二信使、G 蛋白、蛋白激酶 1）受体（receptor） ：是细胞膜上或细胞内能识别外源性化学性号并与之结合的成分，化学 本质是蛋白质，个别糖脂也具有受体作用。 2)配体：外源性化学性号分子。 2.简述 G 蛋白的结构及激活机制。 3.简述膜受体介导的信号转导途径。 4.简述 cAMP 介导的信号转导途径。 5.简述肾上腺素引起血糖增高的机制。 6.简述 Ca2＋介导的信号转导途径。 7.简述膜受体的种类，及各自的结构和作用特点。 第十五章 癌基因、抑癌基因和生长因子 1.概念：癌基因，细胞癌基因，病毒癌基因，抑癌基因 1）癌基因：能在体外引起细胞转化、在体内诱发肿瘤的基因。是细胞内总体遗传物质的组 成部分。 2）细胞癌基因：存在于生物正常细胞基因组中的癌基因，或称原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc) 。 3）病毒癌基因：存在于病毒基因组中的癌基因，它不编码病毒的结构成分，对病毒复制也 没有作用，但可以使细胞持续增殖。 4）抑癌基因(cancer suppressive gene, anti-oncegene)：抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤 形成的基因。这类基因的缺失或失活可能导致细胞恶性转化。 2.癌基因的激活机制。  （一）获得启动子与增强子  （二）基因易位  （三）原癌基因扩增  （四）点突变

补充：

1、NADPH 作用： NADPH 是体内许多合成代谢的供氢体 NADPH 参与体内羟化反应 NADPH 还用于维持谷胱甘肽（GSH）的还原状态 产生 NADPH 的地方： 磷酸戊糖途径（主要） ，异柠檬酸脱氢酶，苹果酸酶 2、不能自由通过线粒体的： H、NADPH、磷酸、乙酰 COA、草酰乙酸，酰脂 COA 3、磷酸化后活性降低的酶： 丙酮酸脱氢酶复合体、糖原合酶、丙酮酸激酶、PFK-2 4、正反馈调节：1,6-二磷酸果糖、胰蛋白酶 5、会在线粒体出现的： 丙酮酸脱羧、TCA、脂酸β -氧化、脂肪动员、酮体、尿素 6、会在内质网出现的： 甘油磷脂、胆固醇 7、乙酰 COA 去路：

脂肪酸、酮体、TCA、胆固醇 8、草酰乙酸的来源：苹果酸、丙酮酸、天冬氨酸；去路：苹果酸、天冬氨酸、PEP（磷酸 烯醇式丙酮酸） 、柠檬酸 9、丙酮酸的来源：葡萄糖、苹果酸、氨基酸；去路：氨基酸、乙酰

COA、草酰乙酸 10、循环： TCA:P95-P98 乳酸循环：P113 柠檬酸-丙酮酸循环：P131 γ -谷氨酰基循环：P182 嘌呤核苷酸循环：P188 丙氨酸-葡萄糖循环：P191 鸟氨酸循环：P192 甲硫氨酸循环：P199

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