氨基酸是蛋白质的基本结构单位，参与合成蛋白质的氨基酸有20种，可作为原料在核糖体工厂通过肽键连接形成多肽链，都有密码子对应。这些氨基酸又可称为天然氨基酸。但多肽链在折叠包装过程中还可能有个别氨基酸进行了化学修饰出现在相应的空间构象，比如胱氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸等，它们没有密码子对应，属于翻译后加工修饰而来的。

甘氨酸的碳原子是对称碳，其余19种氨基酸的碳是手性碳，属于L-a-氨基酸。

氨基酸具有两性解离性质，当处于其等电点的溶液中即成为兼性离子。若所处pH大于pI时带负电，反之带正电。

含有共轭双键（苯环）的色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸在280nm波长附近有最大吸收峰，吸收强度依次为色氨酸>酪氨酸>苯丙氨酸。

氨基酸与茚三酮溶液共热可释放游离NH3，继而生成蓝紫色化合物，在570nm有最大吸收峰。但脯氨酸加热无氨产生，与茚三酮反应为黄色。

氨基酸之间通过脱水反应形成肽键连接的多肽链，肽键四个原子及两侧的碳原子形成肽键平面，是多肽链空间构象的基础。

蛋白质的一级结构：1. 多肽链从N端到C端氨基酸残基的排列顺序2. 包含了氨基酸残基的种类、数量及具体位置3. 肽键是主要的化学键，对于特殊的蛋白质，二硫键也必不可少4. 氨基酸残基的排列顺序决定了彼此之间的相互作用，也就决定了多肽链在空间的折叠方式。所以，一级结构是空间结构的基础

蛋白质的二级结构：多肽链局部肽段主链骨架原子在空间的相对位置，不涉及侧链的构象。二级结构靠氢键维系，具体形式有a-螺旋、b-折叠、b-转角、无规卷曲。

a-螺旋结构特点：

1. 右手螺旋

2. 每圈螺旋包含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm         

3. 氢键维系，方向与长轴平行

4. 侧链伸向螺旋外侧

b-折叠结构特点：

1. 多肽链充分伸展，呈锯齿状

2. 侧链交替位于平面的上、下方

3. 氢键维系，方向与折叠的长轴基本垂直

b-转角结构特点：

1. 多位于球状蛋白表面

2. 多肽链走向180°回折

3. 脯氨酸与甘氨酸常见

超二级结构是有规则的二级结构组合体。如aa、bab、bb。模体大多是具有特殊功能的超二级结构，有特定功能，一般均有特征性的氨基酸序列。如钙结合蛋白模体、锌指结构、亮氨酸拉链、螺旋-环（转角）-螺旋。很多模体是转录因子具备的结构，如SP1转录因子含有锌指结构。

蛋白质的三级结构：一条多肽链全部氨基酸残基即所有原子的相对空间位置。是一条多肽链的最高级结构。

结构域（domain）：分子量较大的多肽链可折叠成数个结构较为紧密的区域，并具有特定功能。是三级结构层次上的独立功能区。

镰刀形红细胞贫血症是典型的分子病，根本原因是碱基错配造成的点突变，属于DNA损伤的错义突变。由此引起密码子对应的氨基酸改变、使血红蛋白b亚基N末端第6位谷氨酸变为缬氨酸，导致红细胞形态改变。

疯牛病、老年痴呆都属于蛋白构象疾病。即蛋白质的一级结构正常而空间结构改变、功能丧失导致的一类疾病。

分子伴侣：本身是一类蛋白质，主要有热休克蛋白（Hsp）家族和伴侣蛋白。 其功能是通过提供保护环境使多肽链一级结构进行正确折叠形成空间结构。

蛋白质在溶液中稳定存在的因素有水化膜、表面电荷。盐析作用是指加入高浓度中性盐，破坏水化膜和电荷，使蛋白质沉淀。

蛋白质变性是空间结构破坏、而一级结构完整、原有理化性质改变、功能丧失。次级键、二硫键断裂而肽键完好。变性后蛋白质的溶解度降低、粘度增加、容易被蛋白酶降解。

蛋白质具有两性解离性质，可以借助电泳进行分离。在一定pH值（非pI）溶液中，不同蛋白质的电泳速度取决于自身的分子量、分子形状、带电情况。同时，也与缓冲液的离子强度有关。

不同大小的蛋白质颗粒能够通过凝胶过滤层析进行分离，分子越大流经层析柱所用时间越少，越快流出。分子越小流出越慢。

今天开始复习第二章的知识点

核苷酸是核酸的基本组成单位，核酸彻底水解可得到戊糖、碱基和磷酸。

DNA含脱氧核糖，A/T/G/C；RNA含核糖，A/U/G/C。

碱基与戊糖通过糖苷键连接成核苷。再以磷酯键连接磷酸成为核苷酸。核苷酸之间以3’，5’-磷酸二酯键连接形成核酸单链。

Chargaff规则：A含量等于T含量，G含量等于C含量，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；不同种属碱基组成不同；同一个体不同组织、器官碱基组成相同

DNA双螺旋结构模型的要点：1. 右手双螺旋（反向平行互补双链围绕同一中心轴形成顺时针螺旋）；2. 双螺旋直径2.37nm，每一圈包含10.5个碱基对，螺距3.54 nm；3. 脱氧核糖与磷酸形成骨架，位于螺旋外侧；碱基在内，通过A=T，G≡C互补配对；4. 维系力量：横向氢键，纵向碱基堆积力；5. 表面有一条大沟和小沟。

DNA双螺旋与组蛋白结合，以核小体形式存在，一个核小体大约含有200bp长度的双螺旋。核小体是真核染色质的基本单位。核小体形成的串珠样结构再经过多次超螺旋包装才成为遗传信息的携带者——染色质，并可以浓缩成染色体状态。

欢迎新同学的加入！今天继续第二章知识点的复习。DNA双螺旋具有多样性，B型DNA即标准的双螺旋，Z型为左手螺旋，是体内存在的另一种形式，A型是环境湿度降低后出现的右手螺旋。

mRNA是蛋白质翻译的模板，分子大小不一，容易被降解，所以寿命短。

真核生物mRNA的结构特点：5′- 帽子结构：m7GpppN（7-甲基鸟嘌呤核苷）；3′- 尾巴结构：多聚A（polyA）尾；中心区域是编码区（又称为翻译区或开放阅读框ORF）：即从起始密码到终止密码的区域。

tRNA是氨基酸的转运工具，富含稀有碱基、分子较小。二级结构为三叶草结构：二氢尿嘧啶（DHU）环靠近5′-端，反密码环含有反密码子，与mRNA的密码子互补配对，TψC环靠近3′-端，3′-末端均为CCA，是连接氨基酸的位点。tRNA的 三级结构是倒L型结构。

rRNA是构成核糖体的成分。原核生物核糖体（70S）由50S大亚基和30S小亚基组成，其中23S rRNA、5S rRNA存在于大亚基，16S rRNA存在于小亚基。真核生物核糖体（80S）由60S大亚基和40S小亚基组成，其中28S rRNA、5.8SrRNA、5S rRNA存在于大亚基，18S rRNA存在于小亚基。

核酸对260nm的紫外光具有最大吸收峰。但当DNA双螺旋的氢键断裂，发生变性成为单链时，260nm的吸收值显著增高，称为增色效应。

Tm即解链温度，或称为融解温度，是指DNA受热变性达50%也就是50%双螺旋解体时对应的温度。

Tm 的高低与DNA分子的大小、所含G与C的含量、所在溶液的离子强度都成正比。

受热变性后的DNA当温度缓慢降低后可以复性，又称为退火。来源不同的两条核酸单链靠碱基互补配对能够形成杂交双链，这一过程就是分子杂交。

核酶ribozyme是具有催化功能的RNA，通常用于RNA自身的加工修饰。核酸酶是水解核酸的蛋白酶，有水解DNA 的DNase，水解RNA的RNase。

今天开始复习第三章内容。结合酶是由蛋白质与非蛋白质成分共同构成的酶，蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白成分称为辅助因子。酶蛋白决定反应的特异性；辅助因子决定反应的种类和性质。辅助因子常常是某些金属离子或小分子有机化合物。如果辅助因子与酶蛋白结合牢固，即属于辅基，如果结合疏松则是辅酶。

很多B族维生素是结合酶的辅助因子，必须牢记的有：B1，活性形式TPP，α-酮酸氧化脱羧酶辅酶。B2，活性形式FMN、FAD，脱氢酶辅酶。维生素pp，活性形式NAD、NADP，脱氢酶辅酶。B6，活性形式磷酸吡哆醛，转氨酶辅酶。另外还需注意的有：泛酸，活性形式CoA。叶酸，活性形式FH4，一碳单位载体。

昨天复习水溶性B族维生素大多参与构成辅酶，而脂溶性维生素可以看成激素，他们的受体都是核受体，二者结合后能够调节基因的表达。

维生素A：参与视觉暗适应、抗氧化、抗肿瘤、其衍生物维甲酸与核受体结合调节基因表达。

维生素D：分别在肝脏（25位）、肾脏（1位）被羟化，形成活性形式1, 25（OH）2D3，与核受体结合，调节基因表达，促进钙磷代谢。

能与底物结合并催化底物转变生成产物的空间就是酶的活性中心。结合基团和催化基团均位于活性中心内，都是酶的必需基团。辅酶或辅基有时也位于活性中心内。活性中心外的必需基团对于维持酶的空间构象是必需的。

同工酶是能够催化相同的化学反应而分子组成、理化性质、免疫学性质都不同的一组酶。乳酸脱氢酶LDH1即H4型和肌酸激酶CK2即MB型对心肌梗塞患者有辅助诊断价值。LDH5即M4型对肝细胞坏死性疾病有诊断意义。

酶与一般催化剂都能降低反应的活化能加快反应。但酶的作用环境温和、具有高度特异性、高度催化效率、可调节性、不稳定性。

酶的作用机制有以下假说。1. 诱导契合：酶与底物接近时，相互诱导、相互变形、最终结合。2. 邻近效应和定向排列：两个底物分子都与酶结合，距离靠近、取向正确，反应容易发生。3. 表面效应：酶的活性中心向内凹陷，形成相对封闭的“疏水口袋”。4.一般酸碱催化：酶活性中心的氨基酸残基可作为广义的酸或碱，通过质子转移加快反应速度。5.共价催化：催化基团能与底物形成暂时的共价键，有利于反应发生.

底物浓度对酶促反应速度的影响呈矩形双曲线，符合米氏方程。

米氏常数Km的意义：1.当反应速度是最大速度一半时的底物浓度即为Km的大小。2.是酶的特征性常数。3.可以反应酶和底物的亲和力，呈反比关系。

酶促反应速度最大时的温度为酶的最适温度，但最适温度不是酶的特征性常数。酶活性最高时的pH为酶的最适pH，也不是酶的特征性常数。多数酶的最适pH接近中性，胃蛋白酶（1.8），肝精氨酸酶（9.8）。

不可逆抑制剂与酶活性中心的必需基团通过共价键结合。有机磷化合物抑制羟基酶，重金属离子抑制巯基酶。有机磷化合物中毒：与胆碱酯酶活性中心必需基团丝氨酸的羟基结合；造成乙酰胆碱蓄积；引起迷走神经过度长久兴奋；用解磷定解毒。

竞争性抑制：抑制剂与底物结构相似，竞争酶的活性中心；抑制程度取决于抑制剂与底物的浓度比例；Vmax不变，表观Km增大。丙二酸抑制乳酸脱氢酶属于竞争性抑制。

磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，阻断二氢叶酸合成，造成四氢叶酸缺乏，一碳单位没有载体，不能参与嘌呤碱基从头合成，使得对磺胺药敏感的细菌核苷酸及核酸合成障碍。最终达到抗菌的目的。

非竞争性抑制：抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合；底物与抑制剂无竞争关系；表观Km不变，Vmax降低。

反竞争性抑制：抑制剂只与酶-底物复合物结合；表观Km减小，Vmax降低。

酶的调节有含量调节和活性调节。酶含量的调节（包括酶蛋白合成的诱导和阻遏，酶蛋白的降解）都属于缓慢调节。酶活性调节（变构调节和化学修饰调节）属于快速调节。

变构调节：效应剂结合到变构部位或调节部位，引起酶的构象改变,活性随之变化。变构酶常是代谢途径的关键酶，效应剂与酶的结合是非共价键结合，反应动力学曲线呈S曲线，不符合米氏方程。

共价修饰调节：也称化学修饰调节。在酶的催化下才能完成修饰过程，以磷酸化与去磷酸化方式为主。此外还有甲基化与去甲基化、乙酰化与去乙酰化、腺苷化与去腺苷化。磷酸化则主要发生在丝、苏、酪氨酸的羟基部位。

酶原：无活性的酶的前体。酶原的激活是酶活性中心形成或暴露的过程。酶原是酶的贮存形式，保证酶在特定的部位与环境发挥作用。消化道存在蛋白酶原，血液中存在凝血酶原。

今天开始复习糖代谢。无氧氧化：缺氧条件下，葡萄糖在胞液生成乳酸和少量ATP。3个关键酶：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。2个高能磷酸化合物：1,3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸，2个底物水平磷酸化反应：1,3-二磷酸甘油酸.3-磷酸甘油酸，磷酸烯醇式丙酮酸.丙酮酸。1个脱氢反应：3-磷酸甘油醛.1,3-二磷酸甘油酸，生成1分子NADH。

己糖激酶是同工酶，第Ⅳ型又称葡萄糖激酶，存在于肝脏，受激素调控，其Km值比己糖激酶大，与葡萄糖的亲和力很低，用于调节血糖。

6-磷酸果糖激酶-1：是控制糖酵解流量最重要的酶，属于变构酶。柠檬酸是其变构激活剂，1,6-二磷酸果糖和2,6-二磷酸果糖是它的变构抑制剂。

糖无氧氧化的生理意义：及时、迅速提供能量（骨骼肌剧烈运动时）；成熟红细胞获能的唯一途径。

巴斯德效应:糖有氧氧化抑制无氧氧化。

糖有氧氧化关键酶丙酮酸脱氢酶复合体的组成。丙酮酸脱氢酶：含TPP（维生素B1）；二氢硫辛酰胺转乙酰酶：含CoA（维生素泛酸）、硫辛酸；二氢硫辛酰胺脱氢酶：含FAD（维生素B2）、NAD+（维生素pp）。

三羧酸循环：4次脱氢（3次生成NADH，1次FADH2）；3个关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、 α-酮戊二酸脱氢酶复合体；2次脱羧；1次底物水平磷酸化（生成GTP）。

磷酸戊糖途径的关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶；关键酶遗传性缺陷导致红细胞破裂引起溶血性黄疸，为蚕豆病。

磷酸戊糖途径的生理意义：1. 5-磷酸核糖作为核苷酸的合成原料。2. NADPH作为供氢体参与合成代谢、羟化反应、维持GSH的还原状态。

糖原合成的关键酶糖原合酶催化直链延长（生成α-1,4-糖苷键）；分支酶催化生成α-1,6-糖苷键形成分支。活性葡萄糖是UDPG。

糖原分解的关键酶磷酸化酶催化直链水解（水解α-1,4-糖苷键）；脱支酶水解α-1,6-糖苷键去除分支；因为肝脏具有葡萄糖-6-磷酸酶，所以肝糖原水解彻底，可以补充血糖；而肌糖原不能分解获得葡萄糖，仅供自身肌肉收缩所需能量。

糖异生的部位：肝脏（主要器官）和肾脏（长期饥饿时）的胞液和线粒体。糖异生的关键酶：葡萄糖-6-磷酸酶、果糖双磷酸酶-1、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。

糖异生的原料：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸。乳酸需要转变为丙酮酸，之后以草酰乙酸进入糖异生途径；甘油通过磷酸二羟丙酮进入糖异生途径；氨基酸脱去氨基成为相应的酮酸再进入糖异生途径。

乳酸循环：又称Cori循环。是存在于骨骼肌和肝脏之间的循环途径，其意义在于：避免乳酸丢失；防止乳酸堆积引起局部酸中毒。

胰岛素：唯一的降糖激素，唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。通过减少血糖的来源途径、增强血糖的去路途径降低血糖。具体机制是对各条途径关键酶进行调节。

胰高血糖素：体内主要升血糖的激素，通过抑制糖原合成，促进糖原分解，抑制糖酵解，增强糖异生升高血糖。肾上腺素：应激状态下强力升高血糖的激素，主要通过加速糖原分解，促进糖异生实现。

脂肪动员的产物是脂酸和甘油，甘油三酯脂酶是脂肪动员的限速酶，又称为激素敏感性甘油三酯脂酶。

脂肪动员的产物甘油通过转变成磷酸二羟丙酮进入糖酵解彻底氧化，而脂肪酸则活化成脂酰CoA进入线粒体彻底氧化。

脂肪酸的氧化：（1）脂肪酸在胞液中经脂酰CoA合成酶催化活化为脂酰CoA。（2）脂酰CoA经肉碱协助进入线粒体，肉碱脂酰转移酶1是关键酶，还需要转位酶和肉碱脂酰转移酶2配合。（3）脂酰CoA在线粒体氧化为乙酰COA再进入三羧酸循环。

脂酰CoA经过脱氢、加水、再脱氢、硫解四步氧化为乙酰CoA。

脂酰CoA的β氧化：（1）脱氢，脂酰CoA脱氢酶（FAD）催化脂酰CoA生成烯酰CoA。（2）加水，烯酰CoA水化酶催化烯酰CoA生成，（3）再脱氢，羟脂酰CoA脱氢酶（NAD+)催化羟脂酰CoA生成酮脂酰CoA，（4）硫解，酮脂酰CoA硫解酶（CoA）催化酮脂酰CoA生成乙酰CoA和新的脂酰CoA。

酮体是乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮的混合物。在肝脏线粒体合成，合成原料：乙酰CoA；HMG CoA合酶与HMG CoA裂解酶参与，乙酰乙酰CoA是中间产物。

酮体的利用是在肝外组织经琥珀酰CoA转硫酶或乙酰乙酸硫激酶催化分解的。肝脏缺乏这两种酶因而不能利用酮体。

酮体是肝脏输出能源的一种形式。酮体能通过血脑屏障，是血糖降低时脑的能量来源。低糖高脂膳食、糖尿病及饥饿时，脂肪动员加强，酮体生成旺盛，将会导致酮血症，引起酮症酸中毒。

脂肪酸的合成原料：乙酰CoA、NADPH+、ATP。线粒体的乙酰CoA通过柠檬酸-丙酮酸循环进入胞液。

脂肪酸合成的关键酶：乙酰CoA羧化酶。辅基为生物素，变构激活剂是柠檬酸和异柠檬酸，变构抑制剂是长链脂酰CoA。

小肠粘膜细胞利用消化吸收的甘油一酯和脂肪酸合成甘油三酯，包装成CM经淋巴入血。肝细胞利用糖代谢产物为原料合成甘油三酯，包装成VLDL进入血液，避免脂肪肝的出现。脂肪细胞利用糖代谢产物为原料合成甘油三酯用以储存。

卵磷脂合成的活化中间物CDP～胆碱，脑磷脂合成的活化中间物CDP～乙醇胺。乙醇胺通过甲基化（由SAM提供甲基）可转变成胆碱。

甘油磷脂的水解靠磷脂酶（PL），PLA水解产物为溶血磷脂，可继续被PLB水解；PLC水解磷酯键。必须脂肪酸包括：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。花生四烯酸是前列腺素、血栓素、白三烯的前体。

胆固醇合成的原料：乙酰CoA、NADPH、ATP。关键酶：HMG CoA还原酶。还需要：HMG CoA合酶。中间产物：乙酰乙酰CoA、甲羟戊酸。游离胆固醇酯化为胆固醇酯：在细胞内是由ACAT催化，在血浆是由LCAT催化。

血浆脂蛋白是脂类物质与载脂蛋白共同构成的，是脂类在血液中的运输形式。但游离脂肪酸是由血浆中的清蛋白即白蛋白结合运输的。

CM在小肠黏膜细胞形成，以甘油三酯为主，是运输外源性甘油三酯的形式。VLDL在肝细胞形成，以甘油三酯和胆固醇酯为主，是运输内源性甘油三酯的主要形式。当甘油三酯逐渐分解后，转变为以胆固醇酯为主的LDL。

LDL是在血液中由VLDL代谢而来、以胆固醇为主、是运输内源性胆固醇的形式。凭借与多种细胞表面的LDL受体结合最终进入肝脏、肾上腺皮质等组织。HDL 由肝细胞过小肠黏膜细胞合成后释放入血、收集胆固醇回到肝脏、是逆向转运胆固醇回肝脏的形式。

VLDL形成障碍是脂肪肝的原因之一。氧化修饰的LDL被单核吞噬细胞或内皮细胞清理，是动脉粥样硬化形成的机制之一。HDL又称为抗动脉粥样硬化因子。第五章复习完毕，请大家明天自己整理。后天继续第六章复习。

今天开始复习生物氧化。呼吸链由四种复合体和两种小分子组成。复合体Ⅰ（主要含FMN和铁硫蛋白）接收NADH，复合体Ⅱ即琥珀酸脱氢酶（主要含FAD和铁硫蛋白）或接收FADH2，辅酶Q是递氢体，细胞色素是含铁卟啉辅基的有色蛋白，和铁硫蛋白都属于递电子体，复合体Ⅲ含有细胞色素b和c1，细胞色素c单独存在，与内膜外侧疏松结合，复合体Ⅳ又称为细胞色素c氧化酶，含有细胞色素aa3。

呼吸链的排列顺序即氧化还原电位由低到高的顺序排列。NADH氧化呼吸链：NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ →Cyt c →复合体Ⅳ →O2。琥珀酸（FADH2）氧化呼吸链：琥珀酸（FADH2）→复合体Ⅱ →CoQ →复合体Ⅲ →Cyt c →复合体Ⅳ →O2。

底物脱氢（NADH或FADH2）经呼吸链传递生成水释放能量用于ADP磷酸化生成ATP，即为氧化磷酸化。呼吸链传递释放的能量来自于质子H+被输出到线粒体内膜外侧积累的电化学梯度，复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ为质子泵。1分子NADH通过呼吸链积累的能量可以合成2.5个ATP（同时生成1分子H2O），则P/O为2.5，1分子FADH2通过呼吸链的P/O为1.5。

氧化磷酸化的偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ；氧化磷酸化的偶联机制是化学渗透学说：还原当量经呼吸链传递时，质子从线粒体基质进入膜间隙，形成跨膜的电化学梯度；线粒体内膜存在ATP合酶，疏水部分F0构成质子通道，亲水部分F1依赖质子回流释放的能力合成ATP。

氧化磷酸化的影响因素有呼吸链抑制剂、ATP合酶抑制剂合解偶联剂。1.呼吸链抑制剂可阻断电子传递，鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥阻断复合体Ⅰ。抗霉素A阻断复合体Ⅲ、氰化物和CO阻断复合体Ⅳ。2.ATP合酶抑制剂寡霉素可阻断ATP合成。3.解偶联剂能使电子传递过程与ATP磷酸化解偶联，释放热能，解偶联蛋白和二硝基苯酚是典型的解偶联剂。

补充如下：1. 甲状腺激素通过诱导细胞膜上钠泵运转，消耗ATP，促进氧化磷酸化；同时促进解偶联蛋白基因表达，增强解偶联作用，热能产生增加。2. 常考的高能磷酸化合物有：磷酸肌酸、1,3-二磷酸甘油酸，磷酸烯醇式丙酮酸、（d）NDP、（d）NTP。

胞液NADH进入线粒体的穿梭：1. α-磷酸甘油穿梭（脑、骨骼肌）： α-磷酸甘油和磷酸二羟丙酮互变，最终进入FADH2呼吸链，生成1.5ATP。2. 苹果酸-天冬氨酸穿梭（肝、心肌）：涉及苹果酸、天冬氨酸、草酰乙酸、谷氨酸、α酮戊二酸，最终进入NADH呼吸链，生成2.5ATP。

生物氧化复习完毕，请大家明日复习巩固。后天继续复习氨基酸代谢。晚安！

今天开始复习氨基酸代谢！

蛋白质的分解代谢是首先水解成氨基酸，然后继续进行分解。体内蛋白质分解成氨基酸也可认为是降解过程。真核细胞内有溶酶体-自噬途径与泛素-蛋白酶体途径。前者降解膜蛋白、外来蛋白和长寿命蛋白，不需要ATP；后者降解结构异常的蛋白和短寿命蛋白，需要泛素和ATP支持。

必需氨基酸：缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。蛋白质的营养价值：指食物蛋白质在体内的利用率，必需氨基酸含量越高，蛋白质营养价值越高。

小肠是蛋白质主要的消化场所，蛋白酶均以酶原形式存在，需要活化才有活性。胰蛋白酶、糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）和弹性蛋白酶水解内部肽键，属于内肽酶。羧基肽酶A和氨基肽酶B水解羧基末端的肽键，属于外肽酶。

转氨基作用：在转氨酶催化下，α-氨基酸的氨基转移给α-酮酸，生成相应的α-酮酸和α-氨基酸。 转氨酶的辅酶是维生素B6形成的磷酸吡哆醛。丙氨酸氨基转移酶（ALT）：也称谷丙转氨酶（GPT），存在于肝脏。天冬氨酸氨基转移酶（AST）：也称谷草转氨酶（GOT），存在于心肌。

肝、肾、脑组织存在L谷氨酸脱氢酶，转氨酶与之联合可以实现联合脱氨基作用。心肌和骨骼肌利用嘌呤核苷酸循环实现脱氨基。

嘌呤核苷酸循环：通过转氨基生成天冬氨酸，再与次黄嘌呤核苷酸（IMP）经腺苷酸代琥珀酸合成酶催化生成腺苷酸代琥珀酸，后者裂解产生AMP，AMP经腺苷酸脱氨酶催化脱去氨基。

脱氨基之后的α-酮酸继续代谢可以（1）彻底氧化供能，（2）合成非必需氨基酸，（3）转变成糖或脂类。生酮氨基酸：赖氨酸（Lys）和亮氨酸（Leu）。生糖兼生酮氨基酸：异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸。

氨的运输方式：（1）丙氨酸-葡萄糖循环：将骨骼肌中的NH3运到肝脏合成尿素；（2）谷氨酰胺：脑中的游离氨借助谷氨酸生成谷氨酰胺，通过血液运往肝脏或肾脏。谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存和运输形式。

鸟氨酸循环:尿素合成过程。反应部位：肝细胞线粒体和胞液。尿素氮的来源：NH3，天冬氨酸。关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶-1（CPS-1，启动关键酶）；精氨酸代琥珀酸合成酶（控制速度）。重要的中间产物：鸟氨酸、瓜氨酸。

氨基酸脱羧酶：辅酶是磷酸吡哆醛。 谷氨酸脱羧：γ-氨基丁酸； 半胱氨酸脱羧：牛磺酸。一碳单位来源：丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸。一碳单位功能：参与嘌呤和T嘧啶合成，载体FH4.蛋氨酸活性形式：S-腺苷蛋氨酸（SAM），作为甲基供体合成肾上腺素、肉碱、肌酸、胆碱。

苯丙氨酸经羟化酶催化转变为酪氨酸代谢。酪氨酸经羟化酶催化成为多巴胺，继而生成去甲肾上腺素、肾上腺素。经酪氨酸酶催化生成黑色素。酪氨酸转氨基后可生成尿黑酸，继续分解得到延胡索酸和乙酰乙酸。苯丙氨酸羟化酶缺陷导致苯丙酮尿症。酪氨酸酶缺陷引起白化病。酪氨酸羟化酶缺陷导致多巴胺减少，引起帕金森。

氨基酸代谢复习完毕，明天请同学们自行整理，后天复习核苷酸代谢。

今天开始复习核苷酸代谢。

嘌呤核苷酸从头合成的原料：5-磷酸核糖来源于磷酸戊糖途径，嘌呤碱基的原料有甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及二氧化碳。嘧啶核苷酸从头合成的原料：5-磷酸核糖来源于磷酸戊糖途径，嘧啶碱基的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、二氧化碳。

嘌呤核苷酸从头合成：在磷酸核糖分子上逐步形成嘌呤环；先合成IMP，再转变成AMP和GMP。嘧啶核苷酸从头合成：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合；先合成UMP，再转变生成CTP和dTMP。CTP由CTP合成酶催化UTP生成，dTMP由TMP合酶催化dUMP加上一碳单位来源的甲基生成。所有脱氧核糖核苷酸需在核糖核苷酸还原酶催化下，由NDP转变为相应的dNDP。

核苷酸的补救合成途径是利用体内游离的碱基或核苷，经过简单的反应合成核苷酸。脑、骨髓等只能进行补救合成。所有嘌呤最终分解代谢产物是尿酸，尿酸过高导致痛风症，别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似，通过竞争抑制黄嘌呤氧化酶治疗痛风症。U和C分解生成β-丙氨酸；T分解产生β-氨基异丁酸。

6-巯基嘌呤，与次黄嘌呤结构相似。作用机制：抑制嘌呤核苷酸从头合成途径；抑制嘌呤核苷酸补救合成途径；抑制IMP向AMP和GMP的转变。5-氟尿嘧啶，与胸腺嘧啶结构相似。作用机制：转变成FdUMP抑制dTMP的合成；转变成FUTP掺入RNA分子中，抑制蛋白质的合成。Gln类似物为氮杂丝氨酸，干扰有Gln参与的反应。叶酸类似物为氨蝶呤和甲氨蝶呤，干扰有一碳单位参与的反应。

今天开始复习DNA的合成。

复制的规律：半保留复制、双向复制、半不连续复制（领头链、后随链、冈崎片段）。

复制的特点：复制有固定的起始点，富含A、T碱基；遵循碱基互补原则；具有高保真性（遵守严格的碱基互补配对、DNA聚合酶ε亚基具有碱基选择功能、DNA聚合酶具有即时校读功能）。

DNA复制的实质就是脱氧核苷酸的聚合反应。拓扑异构酶能够松解超螺旋，理顺超螺旋；解螺旋酶（解链酶）解开双螺旋成为单链模板；SSB单链结合蛋白与单链模板可逆结合；引物酶合成一小段RNA为引物，给DNA聚合酶提供3'-OH末端；DNA聚合酶沿5'到3’方向将底物dNTPs加入，合成磷酸二酯键，不断延长子链。

原核DNA聚合酶：DNA polⅠ校读错误，空隙填补；DNA polⅡSOS应急修复；DNA pol Ⅲ在复制中起主要作用。三种酶都具有5'到3'的聚合作用，3’到5’外切酶活性，只有DNA polⅠ具有5’到3’外切酶活性。真核DNA聚合酶：DNA pol α合成引物，DNA polγ参与线粒体DNA复制，DNA polδ负责核染色质的复制。

原核生物的复制过程。（1）起始：DnaA蛋白辨认复制起始位点（oriC），DnaC蛋白协助DnaB蛋白（大肠杆菌的解螺旋酶）解开模板，DnaG蛋白（大肠杆菌的引物酶）沿5′→3′方向合成RNA引物。（2）延长：由DNA

pol Ⅲ催化，按碱基互补配对原则依据模板合成领头链和后随链的冈崎片段。（3）终止：冈崎片段的连接。RNA酶水解引物，DNA polⅠ填补空隙，DNA连接酶连接缺口。

真核生物的复制过程。（1）起始：复制起始点多，属于多复制子复制，但起始点序列比原核短；DNA pol α负责合成引物。（2）延长：速度较原核慢，引物和冈崎片段的长度均较短。（3）终止：端粒酶参与线性染色体的末端复制。人类的端粒包括人端粒酶RNA、端粒酶逆转录酶。

原核DNA聚合酶：DNA polⅠ校读错误，空隙填补；DNA polⅡSOS应急修复；DNA pol Ⅲ在复制中起主要作用。三种酶都具有5'到3'的聚合作用，3’到5’外切酶活性，只有DNA polⅠ具有5’到3’外切酶活性。真核DNA聚合酶：DNA pol α合成引物，DNA polγ参与线粒体DNA复制，DNA polδ负责核染色质的复制。

逆转录：在逆转录酶催化下，以单链RNA为模板合成双链cDNA。逆转录酶的活性：（1）RNA→DNA合成：逆转录活性以RNA为模板催化dNTP聚合生成DNA。（2）水解RNA：RNA酶活性（RNase

H），水解RNA。（3）DNA→DNA合成：催化互补DNA合成，生成cDNA。逆转录发现的意义：（1）发展并完善了中心法则。（2）拓宽了对RNA病毒致癌机理及癌基因的认识。(3)利用逆转录获取目的基因,便于基因操作。

DNA损伤的类型：（1）点突变。分为错义突变（引起一个氨基酸改变）、同义突变（不发生氨基酸改变）、无义突变（密码子突变为终止密码）（2）插入和缺失。破坏密码的连续性，引起框移突变。（3）重排。

DNA损伤的修复：（1）直接修复。（2）切除修复（最常见的方式）。（2）重组修复。（4）SOS修复。

DNA生物合成复习完毕、请大家明天自己整理！

今天开始复习RNA的生物合成。

转录具有选择性，模板是不对称的。指导RNA合成的单链是模板链，另一条链是编码链。

在模板链上，能转录生成RNA的DNA区段称为结构基因，在其上游存在调控序列，含有启动子，是RNA聚合酶识别并结合模板的区域。

原核启动子包括（1）-35区（也称Pribnow盒）：是RNA聚合酶辨认模板的区域；（2）-10区：是RNA聚合酶结合模板的区域。

真核启动子：TATA盒（又称Hogness盒）、GC盒、CAAT盒。

原核生物RNA聚合酶：1. 全酶：α2ββ′σ，转录起始需要全酶。2. 核心酶：α2ββ′，转录延长仅需核心酶。α亚基决定转录基因的类型；β亚基催化亚基，可被利福平或利福霉素抑制；β′结合DNA模板；σ因子辨认转录起始位点。

真核生物RNA聚合酶：（1）RNA pol Ⅰ：产物为45S rRNA（28S/18S/5.8S rRNA的前体）；（2）RNA pol Ⅱ：产物为hnRNA（mRNA的前体）；（3）RNA pol Ⅲ：产物为5S rRNA/tRNA/snRNA。

原核生物的转录过程：（1）起始。σ因子辨认启动子-35区；RNA聚合酶全酶结合到启动子-10区；RNA聚合酶催化合成第一个磷酸二酯键（不需要引物；合成的RNA第一位往往是GTP）；σ因子脱落，核心酶继续。（2）延长。核心酶催化，按碱基互补配对原则从5′→3′方向将底物NTPs聚合到前一核苷酸3′-OH末端，形成3′,5′-磷酸二酯键。特点：原核生物细胞缺乏核膜，转录与翻译可以同时进行。（3）终止。有依赖ρ（Rho）因子和非依赖ρ（Rho）因子两种方式。

真核生物的转录过程：（1）起始。转录因子（TF）与RNA聚合酶结合启动子开始转录。TF是协助RNA聚合酶与启动子结合的一类蛋白因子，具有高度保守性，不同RNA聚合酶需要不同的TF。如：TFⅡ协助 RNApol Ⅱ结合到TATA盒，可以起始mRNA基因的转录，其中TBP识别、结合TATA盒，是TFⅡD复合物的主要成分。（2）延长。出现核小体的移位和解聚。（3）终止。初级产物需要加工修饰。

hnRNA加工：（1）5′-末端加7-甲基鸟嘌呤核苷酸帽；（2） 3′-末端加Poly A尾；（3） 内含子剪接；由核内小RNA（snRNA）与蛋白质构成小分子核糖核蛋白体（snRNP），五种snRNP组成剪接体，识别内含子5′-GU，3′-AG特征，然后进行剪接。实质是hnRNA自身进行了两次羟基的转酯反应（可以看成是核酶的自我剪接反应），内含子最终以套索样结构被剪除；（4）RNA编辑；在转录产物中插入、删除或取代个别核苷酸以改变编码信息，指导合成多种蛋白。

tRNA前体加工：（1）切除末端多余碱基；（2）剪接去除内含子；（3）添加3′-CCA；（4）稀有碱基修饰。

rRNA前体加工：45SrRNA在snoRNA协助下，利用核酶自身剪切作用剪切产生18S rRNA、28S rRNA与5.8S rRNA，继而组装成核糖体。

今天开始复习蛋白质的生物合成。

mRNA是蛋白质合成的直接模板，原核生物mRNA是多顺反子；真核生物mRNA是单顺反子。开放阅读框架（ORF）即编码区，在ORF内排列有遗传密码。64个遗传密码：AUG既是起始密码子，又是蛋氨酸的密码子；UAA、UAG、UGA是终止密码子。

遗传密码具有：方向性、连续性、通用性、简并性、摆动性。方向性：密码子翻译时的阅读方向只能是5′→3′。连续性：密码子要连续读码才能正确翻译。如果有插入或缺失将造成氨基酸框移突变。通用性：从简单的病毒到高等的人类几乎使用同一套密码。简并性：除蛋氨酸和色氨酸外，其它氨基酸都有两个或两个以上密码子与其对应。摆动性：密码子第三位与反密码子第一位不严格遵守常见的碱基配对规律，如：反密码子第一位是次黄嘌呤时，密码子第三位可以是A、U、C的任一种。

tRNA是氨基酸的转运工具，氨基酸与tRNA的3′-CCA末端羟基通过酯键结合成为氨基酰-tRNA，由氨基酰-tRNA合成酶催化。此酶具有高度的特异性和校正活性，真核起始氨基酰-tRNA表示为Met-tRNAiMet；原核起始氨基酰-tRNA表示为fMet-tRNAfMet，是经过甲酰化的。

rRNA与相应蛋白质共同构成核糖体，是蛋白质合成的场所。原核核糖体的结构模式：① A位：结合活化氨基酸（氨基酰-tRNA）的位置；② P位：结合延长过程中肽酰-tRNA的部位；③ E位：空载tRNA的排出通道。④ 转肽酶：位于大亚基，就是23s rRNA； 模板mRNA的结合位点在小亚基。真核核糖体没有E位，转肽酶是28srRNA。

原核生物蛋白质合成过程：（1）起始。大、小亚基分离； mRNA依赖SD序列在小亚基准确定位；fMet-tRNAfMet结合；大亚基结合，翻译起始复合物组装完成。（2）延长。即核糖体循环，包括进位、成肽、转位。进位：氨基酰-tRNA进入A位；成肽：转肽酶催化肽键形成；转位：在转位酶（EF-G）催化下，腾空A位，为下一个氨基酰-tRNA的进入提供位置。（3）终止。当A位出现终止密码子，释放因子（RF）结合到A位，引起转肽酶变为酯酶，将多肽链水解释放。

真核生物蛋白质合成过程：（1）起始。大、小亚基分离； Met-tRNAMet结合到小亚基P位；mRNA依赖Kozak序列结合到小亚基；大亚基结合，翻译起始复合物组装完成。（2）延长。与原核生物大致相似，但真核核糖体没有E位，空载tRNA直接从P位排出。（3）终止。与原核生物大致相似。

原核各阶段的因子是：IF、EF、RF；真核的为eIF、eEF、eRF。

真核翻译后修饰：（1）一级结有多肽链自身折叠、N端的切除、氨基酸残基的化学修饰、肽链的水解；（2）空间结构有亚基聚合、辅基连接。

干扰和抑制蛋白质生物合成的有抗生素、毒素、干扰素。四环素抑制原核小亚基，占据A位，抑制氨基酰-tRNA进位，链霉素原核小亚基，引起读码错误，氯霉素、红霉素抑制原核大亚基的转肽酶、阻断肽键形成，嘌呤霉素抑制原核及真核肽链合成，属于抗肿瘤药。白喉毒素是真核细胞蛋白质合成的抑制剂；干扰素也是真核细胞蛋白质合成的抑制剂，还可以降解病毒mRNA。

翻译部分复习完毕，大家要及时整理巩固。后天复习基因表达调控！

今天开始复习基因表达调控

1. 基因：是荷载特定遗传信息的DNA片段。可以编码单个具有生物学功能的产物（如多肽链、rRNA、tRNA等）；一个完整的基因包括编码序列和非编码序列。

2.基因组：泛指一个生物体的一整套遗传物质。对于原核生物：环状染色体的全部基因。对于真核生物：特指一套染色体（单倍体）包含的全部DNA序列（染色体基因组）以及环状线粒体或叶绿体DNA（核外遗传物质）。

3.基因表达：基因信息转变生成具有生物学功能产物的过程。对编码蛋白质的基因来讲，基因表达就是转录和翻译；但对于不编码蛋白质的基因，基因表达仅仅是转录。

基因表达的特性：（1）时间特异性：基因的表达按照严格的时间顺序进行，又称阶段特异性。（2）空间特异性：同一基因在不同细胞和组织器官中的表达不同，表现出空间分布的差异，又称细胞特异性或组织特异性。

基因表达的方式：（1）基本表达：在几乎所有细胞都持续表达的基因属于管家基因，这类基因的表达对生命是必需的，不受环境的影响，称为基本表达或组成性表达。只受启动子和RNA聚合酶的影响。（2）诱导或阻遏表达：随着环境变化出现表达水平改变的基因。表达增强称为诱导；表达减弱称为阻遏。这类基因的表达除了受启动子和RNA聚合酶的基本调节外，还受控于其它调节。

基因表达的调控是多层次的，但转录起始调节是基本控制点。

原核基因表达调控通常采用操纵子模型。乳糖操纵子含有一个启动序列P、一个操纵序列O、一个CAP结合位点，一个调节基因I，还有数个串联存在的结构基因Z\Y\A,转录产生多顺反子。RNA聚合酶与P序列结合；阻遏蛋白由I基因编码产生后与操纵序列结合，抑制基因表达，但乳糖存在时阻遏蛋白不能与O序列结合，可以转录；CAP（分解代谢物基因激活蛋白）受cAMP激活，当细胞没有葡萄糖时，cAMP激活CAP，结合到CAP位点，促进转录活性。因此，只有在没有葡萄糖而有乳糖存在时，该操纵子才能进行基因表达。

昨天有任务，半封闭、没收手机，没给大家复习。今天补充知识点。

真核基因组的特点：1. 结构庞大，编码序列远少于非编码序列；2. mRNA为单顺反子；3. 存在大量重复序列；4. 断裂基因：内含子与外显子并存。

真核基因表达调控：1.染色质水平。DNA上CG中C的甲基化抑制转录，组蛋白氨基末端乙酰化促进转录。2.转录起始（RNA pol Ⅱ转录起始为主）。顺式作用元件： 启动子TATA盒，GC盒、CAAT盒控制转录起始的准确性和频率。增强子：远离转录起始位点、决定基因表达的时间、空间特异性。发挥作用的方式与方向、距离无关。 沉默子：负性调节元件。反式作用因子有基本转录因子：或称通用转录因子即TF，结合启动子；特异转录因子结合增强子。

转录后水平调控:

1. siRNA:（1）是生物体对外源入侵的双链RNA（dsRNA）经特殊的核酸酶（Dicer）切割后产生的；（2）与RNA诱导沉默复合物（RISC）结合，水解成为两条单链；（3）其中的一条单链与入侵dsRNA转变来的mRNA能够互补结合，并导致该mRNA降解，失去蛋白质翻译的模板，从而阻断翻译起始（4）siRNA具有特定长度（21---23个碱基）和特定序列；（5）根据这个原理建立的研究方法称为RNA干扰技术，可以通过基因沉默来研究基因的功能。

转录后水平的调控：

2.miRNA：（1）细胞内存在的一类小分子RNA；（2）在核内经过转录及转录后加工形前体pre-miRNA；（3）进入胞浆经Dicer酶切割产生miRNA双链；（4）与RNA诱导沉默复合物（RISC）结合，并水解成为两条单链；（5）其中一条单链能够结合到与其有互补序列的mRNA 3′-非翻译区，从而抑制该mRNA的翻译模板功能，阻断翻译；（6）长度一般介于20---25个碱基；（7）生物体中普遍存在，进化上有一定的保守性；（8）具有明显的阶段特异性和组织特异性。

今天开始复习基本的分子技术

分子杂交印迹技术：应用探针技术和印迹技术，根据核酸的变性与复性原理，

利用经过标记的单链核酸片段来检测未知样品中DNA或RNA的技术。 1.DNA印迹：即Southern blotting，用于检测DNA的分子杂交技术。2.RNA印迹：即Northern blotting，用于检测RNA的分子杂交技术。

如果利用标记的抗体来检测未知蛋白样品中的抗原，则为蛋白质印迹：即Western blotting，用于检测蛋白质的分子杂交技术。

PCR即聚合酶链反应，使少量的目的基因在短时间内大量扩增。

1. 反应体系（1）DNA模板；（2）特异性引物：为DNA聚合酶提供羟基末端，是体外合成的小片段DNA。但必需与扩增目的基因的两条单链模板互补；（3）耐热DNA聚合酶：由于缺乏细胞内复制所需的一系列酶，在试管中要借助高温使DNA双链解开，因此必需是耐热的DNA聚合酶；（4）dNTPs：底物；（5）含Mg2+的缓冲液

2. 基本步骤：变性、复性、延伸不断循环。（1）变性：通常在95℃；（2）复性：比引物Tm低5℃；（3）延伸：耐热DNA聚合酶的最适温度72℃

逆转录PCR：即 RT-PCR，在PCR之前先利用逆转录酶将单链mRNA逆转录成cDNA。这是目前从RNA水平出发研究基因表达或获得目的基因最有效的方法。

研究蛋白质的相互作用技术：酵母双杂交、标签蛋白沉淀

研究DNA-蛋白质相互作用技术：电泳迁移率变动分析、染色质免疫沉淀技术

今天复习的技术原理要求考学硕的同学要神去理解，考专硕的同学有些印象即可。

文库是指包含了一个生物体全部基因序列的集合。

1. 基因组文库：以DNA片段形式储存了一个生物体基因组全部信息（包括编码和非编码序列）。

2. cDNA文库：以cDNA形式储存了某一组织细胞所表达的全部基因信息（只包括编码序列），因为是以这一组织细胞所表达全部mRNA逆转录获得cDNA构成的。

今天的概念同样只是对考学硕同学做更深层次的要求！

基因芯片：将大量已知的DNA或cDNA片段按一定的排列方式固定在某种支持物上做成的，（分为DNA芯片和cDNA芯片）。然后与标记的探针进行杂交，检测样品的信息。

转基因技术：将某一基因整合进入受精卵或胚胎干细胞，使之发育成个体，并且能把这一基因继续传给子代，这种动物就成为转基因动物。

基因剔除（敲除）技术：即gene knock-out。人工构建待剔除基因的同源假基因，并且转移到胚胎干细胞内，借助自然发生的同源重组使假基因取代正常基因的位置。

本章复习完毕、后天复习重组DNA技术！

今天开始复习重组DNA技术

工具酶：1. 限制性核酸内切酶。来源于细菌，Ⅱ型酶能特异识别双链DNA的回文序列并进行切割。2. DNA连接酶。能连接互补基础上双链中的单链缺口，因此优先选择能切出粘性末端的内切酶用于切割目的基因和载体DNA。

作为载体应具有的条件：（1）有自主复制能力；（2）具有可遗传的筛选标志；（3）具有多个限制性核酸内切酶的酶切位点（多克隆位点），以供外源DNA的插入。常用的基因工程载体有质粒、噬菌体、粘粒、酵母人工染色体、细菌人工染色体和病毒。

质粒：（1）是存在于细菌染色体外的小分子双链环状DNA（2）具有独立的自主复制能力（3）携带有某些可遗传的标记（大多数是抗生素抗性基因），便于筛选、鉴定。（4）具有限制性核酸内切酶的识别位点

目的基因为研究者感兴趣并欲进行深入研究的基因，可以是DNA，也可以是RNA经逆转录后的产物。目的基因的获取方法有：1. 化学合成；2. 从基因组文库钓取；3. 从cDNA文库钓取；4. PCR扩增（或RT-PCR扩增），必须已知基因的碱基排列以便合成引物。

阳性重组体的筛选：1. 直接选择：针对载体本身携带的某种可遗传标记进行选择。（1）抗药性标志选择，在宿主细胞的培养基中加入相应的抗生素，只有转入重组DNA的细菌才能够生长；（2）标志补救，蓝-白筛选（或叫α互补筛选）是最典型的一种方式；（3）插入失活或插入补救。2.分子杂交。（3）利用抗体进行免疫学筛选。

发现有的同学复习巩固跟不上啦！到平台期了[晕]加油！

基因治疗原则上可以有：（1）基因矫正（2）基因置换（3）基因增补（4）基因失活。

目前以基因增补为主：向有功能缺陷的细胞导入具有相应功能的外源基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗疾病的目的。

今天开始复习细胞信号转导。

信号传递必须有信号分子、受体、蛋白激酶组成各自的传递途径，才能得以实现。

信号有神经递质、激素、旁分泌信号和气体信号。

受体根据部位有膜受体和胞内受体。膜受体根据结构特点又分为7跨膜螺旋受体（G蛋白偶联受体）和单跨膜螺旋受体（酶偶联受体）。

蛋白激酶根据催化底物蛋白所含氨基酸主要又分为丝/苏氨酸蛋白激酶和酪氨酸蛋白激酶。

PKA. PKC. PKG. MAPK属于丝/苏氨酸蛋白激酶。TPK属于酪氨酸蛋白激酶。蛋白激酶主要催化的是含羟基氨基酸的磷酸化反应，用以改变底物蛋白的活性，比如酶的磷酸化修饰就是蛋白激酶催化的结果。

G蛋白偶联受体介导的信号转导途径包括PKA\PKC途径。

1.cAMP-PKA途径：激素（第一信使）--G蛋白偶联受体（GPCR）--AC（腺苷酸环化酶）--cAMP（第二信使）--PKA--底物蛋白磷酸化--生物学效应。

其中：（1）G蛋白：鸟苷酸结合蛋白，可以与GDP、GTP结合；位于细胞膜胞浆侧；由α、β、γ构成；a亚基具有GTP酶活性；（2）腺苷酸环化酶：催化ATP水解产生cAMP第二信使；（3）蛋白激酶A（PKA）：属于丝/苏氨酸蛋白激酶，有两个调节亚基，两催化亚基；结合cAMP后被变构激活。

2.PLC-IP3/DAG-PKC途径：激素→七跨膜螺旋受体→G蛋白→PLC→IP3/DAG→PKC→底物Ser/Thr磷酸化→生物学效应。

（1）磷脂酶C：即PLC，能够催化膜磷脂（磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸，PIP2）分解为三磷酸肌醇（IP3）和甘油二酯（DAG）；（2）IP3：水溶性第二信使，产生后进入胞质，与内质网膜的受体结合，打开通道，大量钙离子释放进入胞质；（3）DAG：甘油二酯（DG），是脂溶性的第二信使，生成后依然保留在细胞膜上,与钙离子共同激活PKC；（4）蛋白激酶C（PKC）：属于丝/苏氨酸激酶；（5）Ca2+：钙离子浓度增高不仅激活PKC，还能结合到钙调蛋白，随后活化钙调蛋白依赖性蛋白激酶，因此，Ca2+也是第二信使。

酶偶联受体介导的信息传递包括cGMP-PKG途径和酪氨酸蛋白激酶（TPK）途径。

1.cGMP-PKG途径：心钠素/NO→鸟苷酸环化酶受体→cGMP→PKG→底物Ser/Thr磷酸化→生物学效应。

（1）鸟苷酸环化酶（GC）：膜结合型受体主要结合心钠素（ANF）等信号分子；胞质中的可溶性受体主要结合NO信号。（2）cGMP与PKG：当信息分子与受体结合后，受体的鸟苷酸环化酶活性被激活，分解GTP产生cGMP第二信使，后者进一步激活蛋白激酶G（PKG）。PKG也属于丝/苏氨酸激酶，作用于血管平滑肌，使血管舒张。

2. 酪氨酸蛋白激酶（TPK）途径。该途径有很多具体的传递路线，最重要的是RAS途径。

（1）Ras-MAPK途径：信号分子（因子类旁分泌信号）→TPK受体→受体二聚化→自身磷酸化→Grb2/SOS结合→Ras活化→MAPK系统激活→转录因子活化→细胞增殖分化基因表达。

① Ras：小G蛋白，类似于G蛋白中的α亚基，具有GTP酶活性，可以被鸟苷酸交换因子SOS激活； ② MAPK系统：由MAPK、MAPKK、MAPKKK（Raf）三级激酶构成；MAPK家族属于丝/苏氨酸激酶，最终使一些转录因子磷酸化，调节细胞增殖基因的表达。

TPK途径还有JAK-STAT信号途径。① 干扰素、白介素等信号分子的传导途径； ② 当受体与信号分子结合后，胞质内游离的酪氨酸蛋白激酶JAK被激活；  ③ JAK活化转录因子STAT，进入细胞核，调节细胞增殖、分化基因的转录。

补充一些细节：1.磷酸二酯酶：水解第二信使cAMP及cGMP

2.酪氨酸蛋白激酶途径都转导细胞增殖与分化的信号，过度活化导致肿瘤发生

.霍乱毒素与活化的α亚基结合，使之处于持久的激活状态，cAMP水平增高，小肠黏膜细胞膜的离子通道持续开放，水、电解质大量丢失，导致严重腹泻

今天开始复习癌基因与抑癌基因

癌基因分为病毒癌基因和细胞癌基因。（一）病毒癌基因 ：1. 存在于病毒基因组中；2. 能够引起细胞恶性增殖；3. 不编码病毒的结构成分，不参与病毒复制；4. 加前缀v-表示，如v-ras；5. 来源于细胞癌基因。

（二） 细胞癌基因：1.又称为原癌基因；2.存在于正常生物基因组中；3.是维持细胞正常功能，控制细胞生长和分化必需的；4.具有诱导细胞恶性转化的潜能；加前缀c-表示，如c-fos。

癌基因的特点： (1) 广泛存在于生物界；(2) 进化上高度保守； (3) 是正常细胞生长、分化不可缺少的； (4) 被激活后，形成癌性的细胞转化基因

癌基因活化机制：(1) 点突变；(2) 原癌基因扩增；(3) 获得启动子或增强子；(4) 染色体易位

癌基因的产物： (1) 生长因子：SIS、EGF、FGF、TGF； (2) 生长因子受体：EGFR、HER-2、erb-B； (3) 细胞内信号转导分子：Src、Ras、Abl、Raf；(4) 转录因子家族：Myc、Fos、Jun

抑癌基因：存在于正常生物细胞内，可以抑制细胞过度增殖，遏制肿瘤形成的基因。

常见的抑癌基因：1. Rb：最早被发现的抑癌基因；2. p53：编码P53蛋白（基因卫士）；监测DNA损伤并参与修复，修复失败引导细胞凋亡；3. p16：编码P16蛋白，p16失活见于黑色素瘤；4. APC与DCC：基因突变见于结肠癌；5. PTEN：见于多种肿瘤，是被发现的第一个具有两种特异磷酸酶活性的抑癌基因

生长因子：1. 大多是细胞癌基因的产物；2. 本质属于多肽；3. 可通过旁分泌、自分泌发挥作用；4. 其受体大多是膜受体（大多属于TPK受体)；5. 调节细胞的生长、增殖和分化

今天开始复习最后一个内容，非营养物质代谢

血浆蛋白除免疫球蛋白是免疫细胞合成外，其它都在肝脏合成。清蛋白含量最多、具有运输作用，运输游离脂肪酸、游离胆红素等。注意CAT也属于血浆蛋白、在肝脏合成。

血浆蛋白的分类：电泳法分为五类：清蛋白（白蛋白）、α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白、γ球蛋白。

血浆蛋白的功能：1. 运输作用；2. 催化作用；3. 维持血浆胶体渗透压和正常的血浆pH；4. 免疫作用；5. 营养作用

红细胞糖代谢：1.无氧氧化与2,3-BPG旁路途径。无氧氧化是成熟红细胞获取能量的唯一途径；2,3-BPG旁路途径是糖酵解中间产物1,3-二磷酸甘油酸在成熟红细胞内生成2,3-BPG。2,3-BPG的意义：降低血红蛋白与氧的亲和，促进HbO2释放氧，供组织所需。2. 磷酸戊糖途径：产生NADPH

血红素的合成。1. 原料：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+；2. 部位：起始在线粒体，后进入胞液，最后回到线粒体；3.关键酶：ALA合酶，辅酶是磷酸吡哆醛；4. 调节：促红细胞生成素（EPO）；5.重金属盐中毒：抑制ALA脱水酶和亚铁螯合酶

血红素的合成。1. 原料：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+；2. 部位：起始在线粒体，后进入胞液，最后回到线粒体；3.关键酶：ALA合酶，辅酶是磷酸吡哆醛；4. 调节：促红细胞生成素（EPO）；5.重金属盐中毒：抑制ALA脱水酶和亚铁螯合酶

生物转化作用：对非营养物质进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于排出。

第一相反应：（1）氧化反应：肝脏微粒体存在单加氧酶（又名混合功能氧化酶、羟化酶）；（2）还原反应；（3）水解反应。

第二相反应：结合反应。可用以结合的小分子物质及其活性形式有葡萄糖醛酸基（UDPGA）、硫酸根（PAPS）、谷胱甘肽（GSH）、蛋氨酸（SAM）、乙酰基（乙酰CoA）等；葡萄糖醛酸基普遍，由葡萄糖醛酸基转移酶催化反应。

胆汁酸的合成的原料：胆固醇。关键酶：7α-羟化酶。 胆汁酸的分类。初级游离胆汁酸：胆酸、鹅脱氧胆酸；初级结合胆汁酸：甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸；次级胆汁酸：脱氧胆酸、石胆酸。

胆汁酸肠肝循环：进入结肠的胆汁酸约95%以上被主动重吸收，经过门静脉回到肝脏，与重新合成的胆汁酸一起随胆汁排入肠道。

意义：将有限的胆汁酸反复利用，促进脂类的消化和吸收。

胆汁酸的功能：（1）促进脂类的消化与吸收；（2）维持胆汁中胆固醇的溶解状态，抑制胆固醇结石形成。如果肝脏合成胆汁酸能力下降、胆汁酸肠肝循环减少、消化道丢失胆汁酸过多、胆汁中胆固醇过多都可造成胆固醇析出，形成胆结石。

胆红素、胆绿素、胆素原、胆素统称胆色素，是铁卟啉化合物的代谢产物。

胆红素来源于铁卟啉化合物：血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等。80%以上来自衰老红细胞血红蛋白分解释放的血红素。

游离胆红素：1. 在血液中与清蛋白结合运输；2. 二者的结合是非特异性、非共价结合；3. 磺胺药物、水杨酸、脂肪酸等可以竞争与清蛋白结合；4. 过多的游离胆红素进入脑组织造成胆红素脑病或核黄疸。

游离胆红素又称为未结合胆红素、间接胆红素和血胆红素。

游离胆红素：1. 在血液中与清蛋白结合运输；2. 二者的结合是非特异性、非共价结合；3. 磺胺药物、水杨酸、脂肪酸等可以竞争与清蛋白结合；4. 过多的游离胆红素进入脑组织造成胆红素脑病或核黄疸。

游离胆红素又称为未结合胆红素、间接胆红素和血胆红素。

游离胆红素在肝脏的处理：1.自由通透肝细胞膜；2. 配体蛋白Y-蛋白和Z-蛋白将胆红素运输到滑面内质网；3. 游离胆红素结合UDPGA成为结合胆红素（又称肝胆红素或直接胆红素），可以结合一个葡萄糖醛酸（胆红素葡糖醛酸一酯），也可以结合2分子（胆红素葡糖醛酸二酯，以后者为主）；4. 结合胆红素逆浓度梯度排入毛细胆管，这是肝代谢胆红素的限速步骤。

结合胆红素又称为直接胆红素、肝胆红素。结合胆红素在肠道细菌作用下被还原成胆素原，排出体外接触空气氧化为胆素。大约10~20%的胆素原在肠道被动扩散进入门静脉回到肝脏，再随胆汁排到肠道，构成胆素原的肠肝循环。

黄疸。1. 溶血性黄疸：肝前性黄疸，是由于红细胞大量破坏，胆红素来源增多，超过了肝细胞的摄取、转化和排泄能力，导致血清游离胆红素过高

2. 肝细胞性黄疸：肝原性黄疸。由于肝细胞功能受损，造成肝细胞对游离胆红素的摄取、转化和排泄能力下降，游离胆红素含量升高。同时，毛细胆管阻塞造成结合胆红素返流入血，结合胆红素增高。

3. 阻塞性黄疸：肝后性黄疸。由于各种原因造成排出管道阻塞，结合胆红素排泄障碍，内压增大，返流入血。

游离胆红素脂溶性高，水溶性差。对脑有毒性，不通过肾排出；结合胆红素水溶性高，脂溶性低。可出现在尿中，不进入脑组织。

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