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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,总 复 习,第 九 章,物质代谢的联系与调节,Metabolic Interrelationships and Regulation,代 谢 调 节,第 四 节,代谢调节主要是通过对,关键酶活性,调节而实现,快速调节,变构调节,化学修饰/共价修饰调节,慢速调节/迟缓调节,酶含量调节,调节方式：,（1）脂代谢变化,脂肪动员加强，,酮体生成增多,（2）糖代谢变化,糖异生加强，,组织对葡萄糖利用降低,（3）蛋白质代谢变化,肌蛋白质分解加强，氨基酸异生成糖,1.,短期饥饿时脂肪动员增加而减少糖的利用,复制的方式,半保留复制,双向复制,半不连续复制,第一节,复制的基本规律,岡崎片段,DNA,复制的酶学,第二节,原核生物的DNA聚合酶,DNA-pol ,DNA-pol ,DNA-pol ,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。,DNA-pol II基因发生突变，细菌依然能存活,它参与,DNA损伤,的,应急,状态,修复。,在,复制延长,中真正,催化,核苷酸,聚合,的酶,解螺旋酶(DnaB,),利用ATP供能，作用于氢键，使,DNA双链解开成,为两条,单链,引物酶(DnaG),复制起始时催化生成,RNA引物,的酶,单链DNA结合蛋白(SSB),SSB与解开的DNA单链紧密结合,防止重新形成双链，,维持,模板处于,单链,状态；,免受,核酸酶,降解。,DNA拓扑异构酶,作 用：,消除,解链时正超螺旋的,打结,现象,DNA连接酶,DNA,连接酶在复制中起最后,接合缺口,的作用。,在,DNA,修复、重组及剪接中也起,缝合缺口,作用。,第十一章,RNA,的生物合成,（,转录,）,转录与复制的异同,相似：,模板,均以DNA为模板,均遵从碱基配对规律,酶,都需依赖DNA的聚合酶,聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键,合成方向：53,区别,复制 转录,模板,两股,全长DNA链 模板链:,一股,DNA链的部分,(不对称转录),配对,A-T，G-C A-,U,T-A,G-C,酶,DNA聚合酶(DDDP)RNA聚合酶(DDRP),原料,dNTP NTP,产物,子代DNA RNA(mRNA,tRNA,rRNA),引物,有 无,第一节,模板和酶,转录特点：,不对称转录,含义：只有,一 条链,被转录；模板链,并非,总在,一单链,上。,转录模板,模板链,一、转录模板,5GCAGTACATGTC 3,3c g t c,a,t g t,a,c,a,g 5,5 GCAG,U,ACA,U,G,U,C 3,N,Ala,Val,His,Val,C,DNA,DNA模板,转录产物RNA的核苷酸序列,以及翻译产物肽的氨基酸序列.,DNA双链中,以小写字母代表,模板链,大写字母代表,编码链.,RNA,肽,模板链,编码链,二.原核生物RNA聚合酶,四种亚基的五聚体蛋白质,2,核心酶,：,2,，,参与,转录延长。,全 酶,：核心酶,+,，参与,转录起始。,第三节,真核生物的转录后修饰,一、真核生物,mRNA,的转录后加工,（一）首、尾的修饰,5,端形成 帽子结构,(,m,GpppGp,),3,端加上多聚腺苷酸尾巴,(poly A tail),核内的初级,mRNA,称为,杂化核,RNA(,hnRNA,),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。,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。,第十二章,蛋白质的生物合成（翻译）,第 一 节,蛋白质合成体系,Protein Biosynthesis System,一、,mRNA,（一）作用,1.蛋白质合成直接模板。,2.依靠三联遗传密码，决定蛋白质分子,中氨基酸排列顺序。,(三)遗传密码,1.定义,mRNA,链上每,三个相邻,的,核苷酸,编成一组,代表,某种,氨基酸,或,肽链合成的,起始,或,终止,信号,此三联体就是,遗传密码.,2.特点,方向性,连续性,简并性,摆动性,通用性,二、核蛋白体,是蛋白质的合成场所。,作 用,三、,tRNA,作 用,1.搬运氨基酸,2.识别mRNA遗传密码,tRNA,通过,3CCAOH,与氨基酸连接,。,肽链延长,(一)特点:,核蛋白体循环,广义,指,翻译全过程,。,包括翻译的起始、延长、终止,核,蛋白体循环使用.,狭义,指,肽链延长过程,。,即每次循环都包括进位、成肽、,转位3个过程；每循环一次，肽,链增一个氨基酸残基。,定义,应用题,DNA序列：5CTACGG3,1.写出另一条DNA序列.,2.写出转录序列.,3.写出翻译后氨基酸顺序.,第十三章,基因表达调控,二、基因表达的特异性（特点）,(一)时间特异性,(二)空间特异性,基因表达过程有两种：,a转录+翻译,:,产物为,蛋白质,b转录,:,产物为,rRNA、tRNA,一、基因表达的概念,(一)时间特异性,(二)空间特异性,指特定基因的表达严格按照特定的,时间顺序,发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。故又称为,阶段特异性,。,同一个体的所有细胞均有相同的全套基因。但,不同,的,组织细胞,，基因,表达不同,。,三、基因表达的方式,基本表达(组成性表达),诱导和阻遏(适应性表达),协调表达,不易受环境变化影响,表达产物是细胞,存活所必须的.,指环境的变化容易使其表达水平变动的,一类基因表达。,第二节基因表达调控的基本原理,第三节,原核基因表达调节,(一)因子决定RNA聚合酶识别特异性,(二)操纵子模型的普遍性,是主要的转录调节模式,(三)阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性,原核基因转录调节特点,负性调控为主,操纵子(operon)：,由功能相关的一组,结构基因(编码序列),与,其上游的,启动序列,、,操纵序列,及,其他调节,序列,组成，构成一个转录单位。,乳糖操纵子的结构,第四节,真核基因表达调节,一、真核基因组,结构特点,（一）真核基因组结构庞大,（二）转录产物为单顺反子,（三）重复序列,多拷贝序列,单拷贝序列,（四）基因不连续性（断裂基因）,高度,重复序列（10,6,次）,中度,重复序列（10,3,-10,4,次）,正性调节,占主导,顺式作用元件,是指可,影响,自身,基因表达活性,的,特异DNA序列。,包括,启动子,、,增强子,及,沉默子,等。,反式作用因子,与特异的顺式作用元件结合,反式激活,另一,基,因转录,的,蛋白质，,称为,反式作用因子,启动子:,是,RNA聚合酶结合位点周围,的一组特异DNA序列.至少包括,一个转录起始点,及,一个以上的功能组件,(TATA盒,GC盒，CCAAT盒).,增强子:,远离,转录起始点,决定基因的时空性表达,增强启动子转录活性,的DNA序列。无方向性，,作用方式与方向,距离无关。真核生物普遍存在。,沉默子:,是指能,抑制基因转录,的特异DNA序列,基因重组和基因工程,第 十 四 章,目 录,第 一 节,DNA,的重组,一、自然界的基因转移,（一）接合作用,当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互,接触,时，,质粒DNA,从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为,接合作用。,（二）转化作用,通过,自动获取或人为地供给,外源DNA，,使细胞或培养的受体细胞,获得新的遗传表型，,称为,转化作用。,（三）转导作用,由,病毒携带，,将宿主DNA片断从,一个细胞转移至另一细胞,的现象或机制，即为,转导作用。,（四）转座,由,插入序列,和,转座子,介导的,基因移位,或重排称为,转座。,二、基因重组,基因重组:,由于,不同DNA链,的断裂和连接而产生DNA片段的,交换,和,重新组合，,形成,新DNA分子,的过程。,方式,同源重组,特异位点重组,第 二 节 重组,DNA,技术,基因工程,指在体外用,人工（酶学）,的方法，将,目的基因,与,载体DNA,重组，并把,重组体,DNA,导入宿主,细胞，使,目的基因扩增,和,表达,的技术。,也称：重组DNA技术、DNA克隆、基因克隆、重组DNA、重组DNA工艺学。,一、重组DNA技术相关概念,限制性核酸内切酶,限制性核酸内切酶是,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。,GGATCC,CCTAGG,G,CCTAG,GATCC,G,+,Bam,H,基因的剪刀,（四）基因载体,定义,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。,常用载体,质粒DNA,(最常用),噬菌体DNA,病毒DNA,二、重组DNA技术基本原理及操作步骤,DNA克隆过程,目的基因,的获取,DNA,导入,受体菌,外源基因与载体的,连接,克隆载体,的选择和构建,重组体的,筛选,克隆基因的,表达,分、切、接、转、筛,细胞信息转导,第 十 五 章,配体与受体结合后，在靶,细胞内,由膜外信号转导产生的某些,小分子,化合物，如cAMP、cGMP、Ca,2+,、DAG、,IP,3,等，起,信号传递,和,放大,作用。,第二信使,（,second messenger）,定义：,种类,(一）环核苷酸（cAMP和cGMP）,（二）脂类（,DAG、,IP3,、,花生四烯酸,、,PIP,2,、等,),（三）钙离子,（四）NO的信使功能与cGMP相关,能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称,配体,。,受体的定义,是,细胞膜,上或,细胞内,能特异,识别生物活性分子,并与之,结合,的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地,放大,并,传递到细胞内部，,进而,引起生物学效应,的特殊,蛋白质,。个别是,糖脂,。,二、受体的分类,根据,细胞定位,膜受体,位于细胞,质膜,胞内受体,位于,细胞浆,和,细胞核,中,环状受体，G蛋白偶联受体，单跨膜受体，,具有鸟苷酸环化酶活性的受体。,指具有,结合,GDP,失活,、,结合,GTP,激活,两种互变形式和固有,GTP酶,活性，在细胞信号通路中起,信号转换,器或分子开关作用的一组,蛋白质,。,G蛋白,（GTP结合蛋白,）概念（P504）,受体作用的,特点,（受体与配体的结合特点）,配体浓度,受体饱和度（）,配体受体结合曲线,1高度,专一性,2高度,亲和力,3可,饱和性,4,可逆性,5,特定的作用模式,第 三 节,信息的传递途径,配体+受体,G蛋白,效应分子,第二信使,靶分子,生物学效应(细胞代谢/基因表达),GPCR介导的信号转导基本模式:,AC-cAMP-蛋白激酶A信号转导通路小结,+,+,G蛋白活化,（,sGTP）,+,ATP,途径：,配体 受体,G蛋白,PLC PIP,2,IP3 DAG,Ca,2+,PKC,CaM,CaMK,生物学效应,（调节,代谢,和基因,表达,）,PLC-IP3/DAG-PKC信号转导通路小结,第 十 六 章,血液的生物化学,非蛋白氮（NPN）：,指血液中非蛋白类含氮化合物（包括,尿素、肌酸、肌酐、尿酸、氨等）所,含的氮。,第 一 节,血 浆 蛋 白,各,albumin,:50%,3848g/L,组,1,-globulin:,分,2,-globulin:,含,-globulin:,量,-globulin:,A,1,2,+,扫描,1530g/L,维持血浆胶体渗透压,维持血浆正常的pH,运输作用,免疫作用,催化作用,营养作用,凝血、抗凝血和纤溶作用,血浆蛋白的功能,第 三 节,血 细 胞 代 谢,糖酵解,是,成熟红细胞,获得能量,的,唯一途径。,2，3-BPG旁路:,产生大量,2，3-BPG,2，3-BPG功能：降低Hb与氧的亲和力，,调节Hb的运氧功能。,磷酸戊糖途径:,产生,NADPH+H,+,一.成熟RBC的糖代谢,二.血红素的生物合成,定位,参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。,线粒体,胞液,合成原料,甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe,2+,关键酶,ALA合酶,第 十 七 章,肝的生物化学,第 二 节 肝的生物转化作用,一、生物转化,一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化。,（一）生物转化的定义,体内对,非营养物,质进行,代谢，,使其水溶性提高，,极性增强，易于,通过胆汁或尿液,排出体外,的过程，称为,生物转化,(biotransformation)。,生物转化的定义,对体内的非营养物质进行转化，使其,灭活,(inactivate)，或,解毒,(detoxicate)；更为重要的是可使这些物质的,溶解度增加,，易于排出体外。,生物转化的意义,肝的生物转化作用解毒作用,二、生物转化反应的主要类型,第一相反应：,氧化,、还原、水解反应,第二相反应：,结合反应,葡萄糖醛酸结合,第 三 节 胆汁与胆汁酸的代谢,胆汁酸的分类,游离胆汁酸(free bile acid,),结合胆汁酸(conjugated bile acid),二、胆汁酸的代谢,按,结构,分,按,来源,分,初级胆汁酸,(primary bile acid),次级胆汁酸,(secondary bile acid),几种胆汁酸,游离 结合,初级,胆酸 甘氨胆酸 牛黄胆酸,鹅脱氧胆酸 甘氨鹅 牛黄鹅,次级,脱氧胆酸 甘氨（牛黄）脱氧胆酸,石胆酸 甘氨（牛黄）石胆酸,胆汁酸合成原料:,胆固醇,胆汁酸肠肝循环概念,胆汁酸肠肝循环,由肠道重吸收的胆汁酸经门静脉返回肝脏,肝细胞将游离型胆汁酸转变为结合型,并同重吸收的以及新合成的结合型胆汁酸一起再排入肠道重新利用的过程.,胆汁酸肠肝循环的生理意义,将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。,第 四 节 胆色素的代谢与黄疸,胆色素(bile pigment)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、胆素原和胆素等。,胆色素的概念,约80来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。,一、胆红素的生成与转运,胆红素,来源,胆红素在血中的转运,运输形式,胆红素清蛋白复合体,二、胆红素在肝中的转变,1、摄取,胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞,2、转运,内质网,在胞浆与配体蛋白结合,3、转化,与葡萄糖醛酸结合生成,结合胆红素:,主要是,双葡萄醛酸胆红素,4、排泄,结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。,三、胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环,结合胆红素,胆素原,肠菌,葡萄糖醛酸,还原,胆素,氧化,过程,胆素原,：中胆素原，粪胆素原，d-尿胆素原,胆 素,：i-尿胆素，粪胆素，d-尿胆素,游离胆红素,结合胆红素：,与葡萄糖醛酸结合,的胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。,游离胆红素：,未与葡萄糖醛酸结合,的胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。,两种胆红素,