生物化学复习资料提纲.doc

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1、.生物化学复习提纲1. 生物氧化a) 呼吸链：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，并与之结合生成水的全部体系称呼吸链。b) P/O比值：物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数，即一对电子经电子传递链转移至1摩尔氧原子时生成ATP的摩尔数。c) 生物氧化：有机物在生物体内氧的作用下，生成CO2和水并释放能量的过程称为生物氧化。d) 高能化合物：含自由能高的磷酸化合物称为高能化合物。e) 氧化磷酸化：伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化作用称为氧化磷酸化。f) 底物水平磷酸化：底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用，即在底物被氧化的过程

2、中，形成了某些高能的磷酸化合物，这些高能磷酸化合物通过酶的作用使ADP生成ATP。g) 电子水平磷酸化：电子由NADH或FADH2经呼吸链传递给氧，最终形成水的过程中伴有ADP磷酸化为ATP，这一过程称为电子水平磷酸化。h) 磷酸-甘油穿梭系统：在脑和骨骼肌，胞液中产生的还原当量转运进入线粒体氧化的方式。以磷酸甘油为载体，进入线粒体FADH2氧化呼吸链氧化，生成1.5分钟ATP。i) 苹果酸-天冬氨酸穿梭系统：在心肌和肝，胞液中产生的还原当量转运进入线粒体氧化的方式。以苹果酸为载体，进入线粒体NADH氧化呼吸链氧化，生成2.5分钟ATP。各种生物的新陈代谢过程虽然复杂，但却有共同特点：反应条件

3、温和，由酶所催化，对内外环境条件有高度的适应性和灵敏的自动调节机制。有机物在生物体内氧的作用下，生成CO2和H2O并释放能量的过程称为生物氧化。生物体内氧化反应有脱氢、脱电子、加氧等类型。常见的高能化合物：磷酸烯醇丙酮酸、乙酰磷酸、腺苷三磷酸、磷酸肌酸、乙酰辅酶A典型的呼吸链有NADH呼吸链与FADH2呼吸链。呼吸链由线粒体内膜上NADH脱氢酶复合物（复合物I），细胞色素b、c1复合物（复合物III）和细胞色素氧化酶（复合物IV）3个蛋白质复合物组成。呼吸链中的主要成员包括以NAD+或NADP+为辅酶的烟酰胺脱氢酶类、以FMN或FAD作为辅基的黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类（Fe-S）、辅酶Q及依靠

4、铁的化合价的变化来传递电子的细胞色素类。复合体I电子传递顺序：NADH FMN Fe-S CoQ Fe-S CoQ复合体II电子传递顺序：琥珀酸 FAD 几种Fe-S CoQ复合体III电子传递顺序：QH2 b;Fe-S;c1 Cyt c复合体IV电子传递顺序：还原型Cyt c CuA a a3 CuB O2细胞色素传递电子的顺序：Cyt b Cyt c1 Cyt c Cyt a Cyt a3 1/2 O2NADH氧化呼吸链：NADH 复合体I 辅酶Q 复合体III Cyt c 复合体IV O2琥珀酸氧化呼吸链：琥珀酸 复合体II 辅酶Q 复合体III Cyt c 复合体IV O2电子传递体系

5、磷酸化是生物体内生成ATP的主要方式。电子传递是氧化放能反应，而ADP与Pi生成ATP的磷酸化是吸能反应，氧化和磷酸化是偶联进行的。化学渗透假说从能量转化方面解决了氧化磷酸化的基本问题，构象变化学说可以详细地解释ATP生成的机制。在电子传递过程中，将H+从线粒体内膜的内侧，转移到外侧的膜间隙，使内膜外侧的H+浓度高于内侧，形成电化学势，当H+通过ATP合酶回到线粒体内膜的内侧时，释放的能量用于合成ATP。NADH呼吸链可产生2.5个ATP，FADH2呼吸链可产生1.5个ATP。呼吸链阻断剂和质子通道阻断剂可以使线粒体的耗氧量和ATP生成量同步下降，解偶联剂（二硝基苯酚、解偶联蛋白）和离子载体类

6、抑制剂则使线粒体的耗氧量增加，ATP生成量下降。复合体I抑制剂：鱼藤酮、粉蝶霉素及异戊巴比妥等阻断传递电子到泛醌。复合体II抑制剂：萎锈灵。复合体III抑制剂：抗霉素A阻断Cyt Bh传递电子到泛醌，粘噻唑菌醇则作用QP位点。复合体 抑制剂：CN、N3紧密结合中氧化型Cyt a3，阻断电子由Cyt a到CuB- Cyt a3间传递。CO与还原型Cyt a3结合，阻断电子传递给O2。真核生物胞质中的NADH不能直接通过线粒体的内膜。在有氧状态下，肌肉、神经组织胞质中的NADH通过磷酸甘油穿梭，在线粒体内膜转化为FADH2，通过呼吸链合成1.5个ATP。在肝、肾、心等组织中，NADH通过苹果酸穿梭

7、进入线粒体，经呼吸链产生2.5个ATP。磷酸甘油穿梭：苹果酸穿梭：2. 糖代谢a) 糖酵解：糖酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。b) 柠檬酸循环：由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成含3个羧基的柠檬酸开始，在经过4次脱氢、2次脱羧，生成4分子还原当量和2分子CO2，重新生成草酰乙酸的循环反应过程称为柠檬酸循环。c) 乙醛酸循环：乙酰CoA在乙醛酸体内生成琥珀酸、乙醛酸和苹果酸；此琥珀酸可用于糖的合成，该过程称为乙醛酸循环。d) 糖异生：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称为糖异生。糖的分解代谢包括糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、葡糖醛酸途径、乙醛酸循环等

8、代谢途径。广义糖酵解是指葡萄糖转化为丙酮酸的过程。反应在胞液中进行。在糖酵解过程中，每分子葡萄糖可以转化为两分子的丙酮酸，同时净生成两分子ATP和两分子NADH。在无氧条件下，NADH用于还原丙酮酸。在乙醇发酵过程中，丙酮酸氧化脱羧生成乙醛，乙醛在乙醇脱氢酶的催化下被还原为乙醇。而在激烈运动时，肌肉缺氧进行糖酵解的过程中，乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸。糖酵解阶段中，由己糖激酶和果糖磷酸激酶催化的两步反应，各消耗1分子ATP。在丙糖阶段，甘油酸-1,3-二磷酸和磷酸烯醇丙酮酸经底物水平磷酸化反应，各生产1分子ATP。由于果糖-1,6-二磷酸在醛缩酶催化下裂解，相当于生成2分子甘油醛-3-磷酸。

9、每分子葡萄糖在糖酵解阶段净生成2分子ATP。酵解途径存在3个不可逆反应，分别由己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶催化，糖酵解反应速度主要受这3个酶活性的调控。其中果糖磷酸激酶是最关键的限速酶，其活性被ATP、柠檬酸变构抑制；被AMP、果糖=1,6-二磷酸变构激活。葡糖糖在有氧条件下氧化分解成CO2和H2O净生成32分子ATP，其反应过程可人为地划分为3个阶段。第一阶段是糖酵解阶段。甘油醛-3-磷酸在脱氢酶的催化下生成的2分子NADH依靠穿梭作用，进入线粒体内的呼吸链，产生5或3分子ATP。糖有氧氧化的第二阶段是丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下氧化脱羧变成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合为柠檬酸

10、进入三羧酸循环（第三阶段）。丙酮酸经三羧酸循环途径能形成12.5个ATP分子。柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶与-酮戊二酸脱氢酶系是调控三羧酸循环的限速酶，其活性受ATP、NADH等物质的抑制。与三羧酸循环相关联的乙醛酸循环途径，具有两种关键的酶即苹果酸合酶与异柠檬酸裂解酶。油料作物种子萌发时，可利用该途径将脂肪酸转化为糖类和氨基酸。戊糖磷酸途径是生物体内普遍存在的需氧代谢途径。其特点是葡萄糖直接脱氢和脱羧。在整个反应过程中，脱氢酶的辅酶为NADP+。戊糖磷酸途径产生的核糖-5-磷酸是合成核酸的重要原料，产生的NADPH+H+参与脂肪酸、固醇类等的合成代谢。糖异生指非糖物质如甘油、生糖氨基酸和乳酸等

11、合成葡萄糖或糖原的过程。糖异生基本上是糖酵解途径的逆过程，其中有三步与糖酵解不同。丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸是沿丙酮酸羧化支路完成的。因激酶的作用不可逆，果糖-1,6-二磷酸转变为果糖-6-磷酸、葡糖-6-磷酸转变为葡萄糖是由相应的果糖-1,6-二磷酸酶和葡糖-6-磷酸酶催化水解脱去磷酸来完成的。糖的生理功能： 氧化供能：糖类占人体全部供能量的70%。 作为结构成分：作为生物膜、神经组织等的组分。 作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸，DNA，RNA等。 转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸等化合物。丙酮酸的去向：生成乙酰辅酶A、生成乳酸、生成乙醇糖酵解的生理意义：1. 在无氧和缺氧条件下，作为

12、糖分解供能的补充途径。2. 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径。糖酵解的全部反应过程：三羧酸循环的特点：循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，为不可逆反应。 每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子ATP。循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系。 三羧酸循环的生理意义：是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共同通路

13、。是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途径。 三羧酸循环的全部反应过程：戊糖磷酸途径的生理意义：1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径；2. 是体内生成核糖-5-磷酸的唯一代谢途径；3. 单糖相互转换的途径。乙醛酸循环的生理意义：1. 是富含脂肪的油料种子所特有的一种呼吸代谢途径。2. 乙醛酸循环和三羧酸循环中存在着某些相同的酶类和中间产物。3. 油料植物种子发芽时把脂肪转化为碳水化合物是通过乙醛酸循环来实现的。葡萄糖至丙酮酸的代谢途径在有氧与无氧条件下有何主要区别？(1) 葡萄糖至丙酮酸阶段，只有甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+ 。 NADH+H+代谢去路不同, 在无氧条件下去还原丙酮

14、酸; 在有氧条件下,进入呼吸链。(2) 生成ATP的数量不同,净生成2mol ATP; 有氧条件下净生成7mol ATP。葡萄糖至丙酮酸阶段，在无氧条件下，经底物磷酸化可生成4mol ATP（甘油酸-1,3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸，甘油酸-2-磷酸经烯醇丙酮酸磷酸生成丙酮酸），葡萄糖至葡糖-6-磷酸，果糖-6-磷酸至果糖二磷酸分别消耗了1mol ATP, 在无氧条件下净生成2mol ATP。在有氧条件下，甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+进入呼吸链将生成22.5mol ATP，所以净生成7mol ATP。3. 脂肪代谢a) 脂肪酸-氧化：脂肪酸先活化为脂酰辅酶A，然后经肉碱穿梭转运进入

15、线粒体基质，从-碳原子开始反复经脱氢、加水、再脱氢和硫解的过程，终产物为乙酰辅酶A及还原性辅酶（NADH和FADH2）.b) 肉碱穿梭：肉碱穿梭是胞液内脂酰辅酶A进入线粒体基质的一种载体转运机制，需要肉碱、肉碱直线转移酶I和II、肉碱-脂酰肉碱转位酶的共同参与。c) 酮体：酮体是脂肪酸在肝氧化生成的一种特殊代谢中间物，包括乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮，它们是肝输出能源的一种方式，在肝外组织被摄取利用。三酰甘油是重要的贮能物质。在脂肪酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。甘油可氧化供能也可逆糖酵解途径生成糖。脂肪酸可彻底氧化供能。脂肪酸的氧化方式主要为-氧化，细胞质基质中的长链脂肪酸首先被活化为脂酰辅酶A，

16、然后在肉碱的携带下进入线粒体。脂肪酸的-氧化经历脱氢、加水、再脱氢、硫解四步反应，循环一次，产生少两个碳原子的脂酰辅酶A和一份子乙酰辅酶A。1mol软脂酸彻底氧化需要进行7次-氧化，产生8mol乙酰辅酶A。每次-氧化产生1molFADH2和1molNADH+H+，共产生7molFADH2和7molNADH+H+，进入呼吸链氧化生成28molATP；8mol乙酰辅酶A进入TCA循环彻底氧化可产生80molATP；这样1mol软脂酸彻底氧化一共产生108molATP，因活化时消耗2molATP，故净得106molATP。不饱和脂肪酸的氧化与饱和脂肪酸基本相同，单不饱和脂肪酸氧化需要3-顺，2-反烯

17、脂酰辅酶A异构酶；多不饱和脂肪酸氧化还需要2-反，4-顺二烯脂酰辅酶A还原酶和反烯脂酰辅酶A异构酶的共同作用。乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮统称为酮体，酮体在肝中产生，可被肝外组织利用。脂肪酸-氧化四步反应过程：-氧化的调节：脂酰基进入线粒体的速度是限速步骤， 长链脂酸生物合成的第一个前体丙二酸单酰CoA的浓度增加，可抑制肉碱脂酰转移酶，限制脂肪酸氧化。NADH/NAD+比率高时，羟脂酰CoA脱氢酶便受抑制。乙酰CoA浓度高时，可抑制硫解酶，抑制氧化酮体的生理意义：酮体是肝脏输出能源的一种形式。并且酮体可通过血脑屏障，是肌肉尤其是脑组织的重要能源。酮体利用的增加可减少糖的利用，有利于维持血糖水平恒定

18、，节省蛋白质的消耗。酮体的生成及利用示意图：4. 氨基酸代谢a) 必需氨基酸：机体自身不能合成，必须由食物提供的氨基酸（缬异亮亮苯蛋色苏赖）。b) 鸟氨酸循环：鸟氨酸与二氧化碳和氨作用，合成瓜氨酸，瓜氨酸与氨作用合成精氨酸，最后精氨酸被肝中精氨酸酶水解产生尿素并重新放出鸟氨酸的循环过程称为鸟氨酸循环。c) 联合脱氨基作用：转氨基作用和谷氨酸氧化脱氨基作用的联合。d) 一碳单位：某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位，包括甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基和亚胺甲基。外源性蛋白质必须先经过水解作用变为小分子的氨基酸，然后才能被吸收。就高等动物来说，外界食物蛋白质经消化吸收的氨基

19、酸和体内合成及组织蛋白质经降解的氨基酸，共同组成体内氨基酸代谢库。氨基酸代谢库中的氨基酸大部分用以合成蛋白质，一部分可以作为能源物质被分解，体内有一些非蛋白质的含氮化合物也是以某些氨基酸作为合成的原料。氨基酸的共同分解代谢途径包括脱氨作用和脱羧作用两个方面。氨基酸经脱氨作用生成氨及-酮酸，经脱羧作用产生二氧化碳及胺。胺可随尿直接排除，也可在酶的催化下，转变为其他物质。氨基酸脱氨基的方式有氧化脱氨基作用、转氨基作用、联合脱氨基作用、非氧化脱氨基作用和脱酰胺基作用。多数氨基酸经脱氨作用生成的-酮酸，能够进入三羧酸循环的化合物而进入三羧酸循环。亮氨酸和赖氨酸为生酮氨基酸，异亮氨酸和3种芳香族氨基酸为

20、生糖兼生酮氨基酸，其他氨基酸为生糖氨基酸。必须由食物供给的氨基酸称为必需氨基酸，自身能合成的氨基酸称为非必须氨基酸。植物和绝大多数微生物能合成全部氨基酸。转氨基作用反应：转氨基作用的特点：只有氨基的转移，没有氨的生成；催化的反应可逆；辅酶均是磷酸吡哆醛。转氨基作用的生理意义：是体内合成非必须氨基酸的重要途径。接受氨基的主要酮酸有：丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸。联合脱氨基作用的特点：有氨生成；反应过程可逆。联合脱氨基作用的生理意义：体内合成非必须氨基酸的主要途径；肝、肾等组织主要脱氨途径。-酮酸的代谢途径：1. 经氨基化生成非必须氨基酸2. 经三羧酸循环氧化供能3. 转变为糖及脂类体内氨的来源：

21、1. 氨基酸脱氨（主）2. 从肠道吸收的氨3. 肾脏产生的氨（主要来自谷氨酰胺分解）氨的去路：1. 合成尿素排除（主）2. 与谷氨酸合成谷氨酰胺3. 合成非必须氨基酸及含氮物4. 经肾脏以铵盐形式排出尿素合成：主要器官为肝脏，限速酶为精氨酸代琥珀酸合成酶；生理意义：体内氨的主要去路，解氨毒的重要途径。一碳单位的种类：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亚胺甲基一碳单位的特点：不能游离存在，以四氢叶酸为载体参与反应。一碳单位的生理意义：1. 参与嘌呤、嘧啶核苷酸及蛋氨酸等的合成2. 参与许多物质的甲基化过程3. 一碳单位代谢障碍会影响DNA、蛋白质的合成，引起巨幼红细胞性贫血4. 磺胺类药及氨甲喋呤等

22、是通过影响一碳单位代谢及核苷酸合成而发挥药理作用磷酸吡哆醛在转氨基过程中的作用：磷酸吡哆醛能接受氨基酸分子中的氨基而变成磷酸吡哆胺，同时氨基酸变为-酮酸。磷酸吡哆胺再将氨基转移给另一分子-酮酸，生成另一种氨基酸，其本身又变回磷酸吡哆醛。在转氨基作用中起到转移氨基的作用。为什么说三羧酸循环是代谢的中心？在绝大多数生物体内，三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等物质的共同分解途径。另一方面三羧酸循环中的许多中间体如-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、草酰乙酸等又是生物体各物质合成的共同前体。因此三羧酸循环是各物质代谢的中心。5. DNA的生物合成a) 半保留复制：DNA的两条链彼此分开，各自作为

23、模板，按碱基配对规则合成互补链。由此产生的子代DNA的一条链来自亲代，另一条链则是以这条亲代链为模板合成的互补链。b) 半不连续复制：DNA复制时，一条链是连续合成的，另一条链是由间断合成的段片段连接而成的，这样的复制过程称为半不连续复制。c) 前导链：复制时，DNA的一条链按复制叉移动的方向，沿53方向连续合成，称为前导链。d) 后随链：在已经形成一段单链区后，先按与复制叉移动的方向相反的方向，沿53方向合成冈崎片段，再通过酶的作用将冈崎片段连在一起构成完整的链，称为后随链。e) DNA聚合酶：以亲代DNA为模板，催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的一类酶。f) DNA连接酶：是一类催化

24、一个双螺旋DNA内相邻核苷酸3-羟基和5-磷酸甚至两个双螺旋DNA两端的3-羟基和5-磷酸发生连接反应形成3,5-磷酸二酯键的酶。g) 端粒：真核生物染色体线性DNA分子末端特定的DNA-蛋白质复合体结构，在维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性中有着重要的作用。端粒结构的共同特点是富含T-G短序列的多次重复。DNA复制时，亲代分子的两条链分开，各自按碱基配对的模式合成其互补链。形成的两个子代分子，各自有一条链来自亲代，这便是半保留复制。环状DNA复制时，复制起点处的双链解开，形成复制泡和复制叉。原核生物主要有3中DNA聚合酶，DNA聚合酶III是主要的复制酶。DNA聚合酶I和DNA聚合酶II

25、，以及DNA聚合酶IV和DNA聚合酶V主要参与DNA的修复。此外，原核生物DNA的复制还需要连接酶、解旋酶、拓扑异构酶和单链结合蛋白质等参与。DNA聚合酶均以5dNTP为合成新链的原料，按53的方向合成新链，并需要先由引物酶合成一小段RNA引物。由于亲本DNA的两条链反相平行，子代DNA新合成的链只有一条链的延伸方向与复制叉的移动方向一致，这一条链可随复制叉的移动连续合成，称前导链。另一条链需要形成一段单链区后，按与复制叉移动相反的方向，从53先合成较小的DNA片段，称冈崎片段。随后，由DNA聚合酶I的53外切酶活性切除冈崎片段的RNA引物，并用DNA片段填补缺口，由DNA连接酶连接切口形成完

26、整的新链，称为后随链。真核生物DNA复制的基本过程与原核生物大致相同。但参与的酶和蛋白质不同，起始过程更加复杂。真核生物DNA合成的速度比原核生物慢，但由于多起点复制，染色体复制的速度较快。真核生物DNA复制的起始受到严格控制，且与细胞周期相关。线性染色体复制时，由于最后一个冈崎片段的RNA引物切除后，缺口无法填补，染色体末端的端粒会缩短。端粒酶可用酶分子中的RNA为模板合成DNA，使端粒变长。DNA复制的一般特征： 以原来的DNA两条链作为模板，四种dNTP为前体，还需要Mg2 作为模板的DNA需要解链 半保留复制 需要引物主要是RNA，少数是蛋白质 复制的方向始终是53 具有固定的起点 多

27、为双向复制，少数为单向复制 半不连续性 具有高度的忠实性和进行性 参与DNA复制的主要酶和蛋白质的结构与功能： DNA聚合酶：参与DNA复制的主要酶，以DNA为模板，催化DNA合成的聚合酶。 DNA解链酶：催化DNA双螺旋解链。 单链结合蛋白：专门与DNA单链区域结合的蛋白质，为DNA复制，修复和重组的必需成分。 DNA引发酶：启动或引发DNA合成。 DNA拓扑异构酶：通过催化DNA链的断裂、旋转和重新连接而直接改变DNA拓扑学性质。 DNA连接酶：催化形成3,5-磷酸二酯键。 端聚酶（真核生物特有） ：与端粒区的重复序列结合，并有效地充当逆转录的模板。 切除引物的酶：切除RNA引物。 尿嘧啶

28、-DNA糖苷酶：专门用来切除出现在DNA链上非正常尿嘧啶碱基的水解酶。真核生物DNA复制不同于原核生物的地方：（1）需要解决核小体和染色质结构对DNA复制构成的障碍；（2）复制叉移动的速度远低于细菌；（3）具有多个复制子，这可以弥补复制叉移动速度低对整个DNA复制速度的制约；（4）冈崎片段的长度小于细菌；（5）复制被限制在细胞周期的S期，并受到严格的调控；（6）在第一轮复制结束之前不能进行第二轮复制，细菌在第一轮复制还没结束的时候就可以进行第二轮复制；（7）需要端聚酶解决染色体DNA末端复制问题（8）复制终止没有特定的像大肠杆菌Ter序列的终止区。 6. RNA的生物合成a) 启动子：RNA聚

29、合酶特异性识别和结合的DNA序列。b) 终止子：给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。c) 反意义链：转录模板链，与转录出来的RNA序列相反（又称负链、模板链）。d) 有意义链：不作为模板的DNA链，与转录出来的RNA序列相同（又称编码链、正链）。e) 转录：以DNA的一条链为模板合成互补RNA的过程。f) 逆转录：以RNA为模板，合成互补DNA的过程。g) 外显子：具有表达活性的结构基因。h) 内含子：无表达活性的结构基因。原核生物和真核生物的RNA聚合酶均以DNA或RNA为模板，4中NTP为原料，从53合成RNA链。原核生物的各种RNA是由同一种RNA聚合酶催化合成的，该酶由2 构成核

30、心酶，其中的和亚基共同构成催化部位，亚基参与识别和结合启动子。因子与核心酶构成全酶，因子的作用是特异性地识别启动子。原核生物的启动子位于-70+30区域，-35序列与聚合酶对启动子的特异性识别有关，-10区富含A-T对，有利于DNA局部解链。不同启动子的-10区与-35区序列大同小异，二者之间的距离明显影响转录的效率。RNA合成时，-10序列附近的DNA双链局部解开，形成约18bp的转录泡，并以反义链为模板，按碱基配对规律从 53合成RNA链，在合成8个以上核苷酸后，亚基从全酶脱离，模板链沿核心酶以40nt/s的速度移动，使新生RNA延伸，并逐渐从模板链脱离，转录泡也以同样速度向模板链的5方向

31、移动。转录终止于终止子，强终止子可不依赖于蛋白质因子终止RNA合成，弱终止子需要因子协助才能终止RNA的合成。原核生物的转录过程：真核生物Mrna的5端帽子的作用有哪些？3端尾巴的作用是什么？mRNA5端帽子结构是mRNA翻译起始的必要结构，对核糖体对mRNA的识别提供了信号；还能增加mRNA的稳定性，免受53核酸外切酶的攻击。mRNA3端尾巴与mRNA从细胞核转运到细胞质有关，使mRNA较容易被核糖体识别，并能稳定RNA结构，保持一定的生物半衰期。真核生物主要的RNA聚合酶及其主要功能：RNA聚合酶位于核仁中，负责转录编码rRNA的基因（细胞内绝大部分RNA是rRNA）。RNA聚合酶位于核质

32、中，负责核内不匀一RNA的合成，而hnRNA是mRNA的前体。RNA聚合酶负责合成tRNA和许多小的核内RNAs。 7. 蛋白质的生物合成a) 翻译：将核苷酸顺序转变为氨基酸顺序的过程称为翻译。b) 遗传密码：3个碱基编码1个氨基酸，称为三联体密码或密码子c) 反密码：tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体，可以识别mRNA上相应的密码，此三联体就称为反密码。绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子上，通过转录传递给mRNA，在核糖体上翻译为蛋白质。mRNA上每三个核苷酸决定一个氨基酸，因此称为三联体密码或密码子。密码子有64种，其中61种用于编码氨基酸。UAA,UAG,UGA为终止密码。A

33、UG为起始密码并编码甲硫氨酸。遗传密码连续排列，具有简并性，而且在各种生物中几乎是通用的。tRNA用它们的反密码子来识别mRNA上的密码子。在识别过程中，密码子上第三位碱基则配对不严格，即具有摆动性。摆动性降低了由遗传密码的突变而引起的基因产物中的错误。核糖体是蛋白质生物合成的场所，由tRNA和蛋白质组成。原核生物核糖体为70S，由50S和30S两个亚基组成；真核生物核糖体为80S，由40S与60S两个亚基组成。若干个核糖体与一分子mRNA同时结合，形成多聚核糖体。原核生物与真核生物肽链合成时延伸的方向都是从N端到C端，mRNA上密码阅读的方向是从5端向3端。氨基酸的活化和转运须由ATP供能，

34、在氨酰-tRNA合成酶催化下与特定的tRNA结合形成氨酰-tRNA。氨酰-tRNA合成酶具有较高的专一性。对氨基酸和tRNA都具有较高度的选择性，以防止错误的氨基酸掺入多肽链。原核生物mRNA在起始密码上游约10个核苷酸处有SD序列可以与小亚基16S rRNA 3端的序列互补，而确定起始密码的位置。真核生物蛋白质合成起始于甲硫氨酸，装载Met的是tRNAiMet，需要40S小亚基和60S大亚基，并需要十几种起始因子参与。真核生物核糖体可能与mRNA 5端的帽子结构结合之后，通过一种消耗ATP的扫描机制向3端移动，在位置恰当的AUG起始肽链的合成。蛋白质生物合成的延长阶段经历进位、转肽和移位三个

35、步骤。肽链的延长需要起始复合物，密码子对应的氨酰-tRNA，GTP、Mg2+和延长因子。肽链合成的终止需要有肽链释放因子，当碰到mRNA的终止信号时，释放因子可完成终止信号的识别并使肽链释放。蛋白质合成所消耗的能量约占全部生物合成反应总耗能量的90%，大量的能量消耗可能是用于保证翻译的准确性。由mRNA翻译出来的多肽链，一般要经过各种方式的“加工处理”才能转变成有一定生物学功能的蛋白质。这些加工包括：N端甲酰基或N端氨基酸的切除、切除信号肽、形成二硫键、氨基酸修饰、糖基化、分子折叠、辅基的附加、蛋白质的剪切等。许多抗生素和毒素是蛋白质合成的抑制剂，但它们的作用机制各不相同。遗传密码的特点：方向

36、性、连读性、简并性、摇摆性、通用性。比较原核生物与真核生物在蛋白质合成上的差异：1. 原核生物转录和翻译同步进行，真核生物转录产物需要加工后才进行翻译，2. 原核生物核糖体为70S，由50S和30S两个亚基组成，真核生物核糖体为80S，由60S和40S两个亚基组成。3. 原核生物蛋白质合成起始于甲酰甲硫氨酸，真核生物起始于甲硫氨酸。4. 原核生物在起始密码上游的SD序列可以与小亚基16S rRNA 3-末端的序列互补，从而确定起始密码的位置。真核生物核糖体与mRNA 5-末端的帽子结构结合之后，通过消耗ATP的扫描机制向3( 端移动来寻找起始密码。5. 原核生物的延长因子有EF-Ts、EF-T

37、u和EF-G。真核生物的延长因子是eEF-1和eEF-2。6. 肽链合成的终止需要有肽链释放因子。原核生物释放因子有3种：RF-1、RF-2、RF-3。RF-1识别终止密码UAA、UAG，RF-2识别终止密码UAA、UGA，RF-3是一种与GTP形成复合体的GTP结合蛋白，它不参与终止密码的识别，但是可促进核糖体与RF-1、RF-2的结合。在真核生物中，仅1种释放因子eRF，它可以识别3种终止密码。密码子的简并性和摆动性有何生物学意义？tRNA上的反密码子与mRNA的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基是严格按照碱基配对原则进行的，而第三位碱基配对则可以不按照碱基配对原则进行，这种现象称为摆动性（wobble）。详见15.1.1.2。由于摆动性的存在，合理的解释了密码子的简并性，同时也使基因突变造成的危害程度降至最低。信号肽及其作用：跨膜运输蛋白质均含有的一段或几段特殊氨基酸序列称为信号肽。用于引导蛋白质进入细胞的特定部位。