生物化学(查锡良,人卫七版)

生物化学（查锡良，人卫七版）

绪论 ..................................................................................................................................... 2

第一章 蛋白质的结构与功能 ......................................................................................................... 3 第二章 核酸的结构与功能 ............................................................................................................. 5 第三章 酶......................................................................................................................................... 7 第四章 糖代谢 ................................................................................................................................. 9 第五章 脂类代谢 ........................................................................................................................... 12 第六章 生物氧化 ........................................................................................................................... 16 第七章 氨基酸代谢 ....................................................................................................................... 18 第八章 核苷酸代谢 ....................................................................................................................... 21 第九章 物质代谢的联系与调节 ................................................................................................... 22 第十章 DNA的生物合成 .............................................................................................................. 24 第十一章 RNA的生物合成 ........................................................................................................... 26 第十二章 蛋白质的生物合成 ....................................................................................................... 28 第十三章 基因表达调控 ............................................................................................................... 31 第十四章 基因重组与基因工程 ................................................................................................... 34 第十五章 细胞信号转导 ............................................................................................................... 36 第十六章 血液的生物化学 ........................................................................................................... 39 第十七章 肝的生物化学 ............................................................................................................... 42 第十八章 维生素与无机物 ........................................................................................................... 43 第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质 ............................................................................... 45 第二十章 癌基因、抑癌基因与生长因子 ................................................................................... 46 第二十一章 常用分子生物学技术的原理及应用 ....................................................................... 48

1

绪论

第一节 生物化学发展简史

一、 叙述生物化学阶段 二、 动态生物化学阶段 三、

分子生物学时期

1. DNA双螺旋结构被发现

2. DNA克隆使基因操作无所不能 3. 基因组学及其他组学的研究 四、

我国科学家对生物化学发展的贡献

1. 协和-吴宪-血液化学分析-血滤液的制备、血糖测定法、蛋白质变性学说 2. 刘思职-免疫化学-定量分析法研究抗原抗体反应机制

3. 1965年-人工合成-牛胰岛素-解出三方二锌猪胰岛素的晶体结构 4. 有机合成+酶促→酵母丙氨酰tRNA 第二节 当代生物化学研究的主要内容

1. 生物分子的结构与功能 2. 物质代谢及调节

3. 基因信息传递及其调控

第三节 生物化学与医学

一、 生物化学已成为生物学各学科之间、医学各学科之间相互联系的共同语言 二、 生物化学为推动医学各学科发展做出了重要的贡献

2

第一章 蛋白质的结构与功能

第一节 蛋白质的分子组成

一、 组成人体蛋白质的20种氨基酸属于L-α-氨基酸 二、 氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类 三、

20种氨基酸具有相同或特异的理化性质 （一） 氨基酸具有两性解离的性质

（二） 含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质 （三） 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物 四、

蛋白质是由许多氨基酸残基组成的多肽链 （一） 氨基酸通过肽键连接而形成肽 （二） 体内存在多种重要的生物活性肽

1. 谷胱甘肽

2. 多肽类激素及神经肽

第二节 蛋白质的分子结构

一、 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构 二、

多肽链的局部主链构象为蛋白质二级结构

（一） 参与肽键形成的6个原子在同一平面上 （二） α-螺旋结构是常见的蛋白质二级结构 （三） β-折叠使多肽链形成片层结构

（四） β-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在 （五） 模体是具有特殊功能的超二级结构

（六） 氨基酸残基的侧链对二级结构形成的影响

三、

在二级结构基础上多肽链进一步折叠形成蛋白质三级结构

（一） 三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置（二） 结构域是三级结构层次上的局部折叠区 （三） 分子伴侣参与蛋白质折叠

分子伴侣可分为3类： ①热休克蛋白70（Hsp70） ②伴侣蛋白 ③核质蛋白

四、 含有两条以上多肽链的蛋白质具有四级结构 五、 蛋白质的分类 六、

蛋白质组学

（一） 蛋白质组学基本概念 （二） 蛋白质组学研究技术平台

1. 双向电泳分离样品蛋白质 2. 蛋白质点的定位、切取 3. 蛋白质点得质谱分析

（三） 蛋白质组学研究的科学意义

第三节 蛋白质结构与功能的关系

一、

蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础 （一） 一级结构是空间构象的基础

3

二、

（二） 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能 （三） 氨基酸序列提供重要的生物进化信息 （四） 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病 蛋白质的功能依赖特定空间结构

（一） 血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似

（二） 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合 （三） 蛋白质构象改变可引起疾病

第四节 蛋白质的理化性质

一、 二、 三、 四、 五、

蛋白质具有两性电离性质 蛋白质具有胶体性质

蛋白质空间结构破坏而引起变性 蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰

应用蛋白质呈色反应可测定蛋白质溶液含量 1. 茚三酮反应 2. 双缩脲反应

第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析

一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、

透析及超滤法可去除蛋白质溶液中的小分子化合物 丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质沉淀方法 利用荷电性质可用电泳法将蛋白质分离

应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离 利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离

应用化学或反向遗传学方法可分析多肽链的氨基酸序列 应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构测定 1. 同源模建 2. 折叠识别 3. 从无到有

表格&示意图

1. 表格-氨基酸分类（结构式、英文名、三字符、一字符） 2. 芳香族氨基酸的紫外吸收 3. GSH与GSSH之间的转换

4. 超二级结构与蛋白质模体（αα、βαβ、ββ、锌指结构、钙结合蛋白之螺旋-转角-螺旋）

5. β-巯基乙醇及尿素对核糖核酸酶的作用 6. 肌红蛋白与血红蛋白的氧解离曲线 7. PrPc转变为PrPsc的过程 8. 离子交换层析分离蛋白质 9. 凝胶过滤分离蛋白质 肽的氨基酸末端测定法

4

第二章 核酸的结构与功能

第一节 核酸的化学组成及一级结构

一、 二、 三、 四、 一、

核苷酸是构成核酸的基本组成单位

DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成的大分子 RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键的线性大分子 核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序

第二节 DNA的空间结构与功能

DNA的二级结构是双螺旋结构

（一） DNA双螺旋结构的研究背景 （二） DNA双螺旋结构模型要点

1. DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构 2. DNA双链之间形成了互补碱基对

3. 疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构

（三） DNA双螺旋结构的多样性 （四） DNA的多链螺旋结构 DNA高级结构是超螺旋结构

（一） 原核生物DNA的环状超螺旋结构

（二） 真核生物DNA高度有序和高度致密的结构 DNA是遗传信息的物质基础

二、

三、 一、

第三节 RNA的结构与功能

mRNA 是蛋白质合成的模板

1. 大部分真核细胞mRNA的5’-末端都以7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷（m7GpppN）

为起始结构

2. 在真核生物mRNA的3’-末端，有一段由80~250个腺苷酸连接而成的多聚腺苷

酸结构，称为多聚腺苷酸尾或多聚A尾

3. mRNA依照自身的碱基顺序指导蛋白质氨基酸顺序的合成，也就是为氨基酸的

生物合成提供模板

4. mRNA的成熟过程是hnRNA 的剪接过程 t RNA是蛋白合成的氨基酸载体 1. t RNA含有多种稀有碱基 2. t RNA具有茎环结构

3. t RNA的3’-末端连有氨基酸

4. t RNA的反密码子能够识别mRNA的密码子 以rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所 snmRNA参与了基因表达的调控

核酸在真核细胞和原核细胞中表现了不同的时空特异性

二、

三、 四、 五、 一、

第四节 核酸的理化性质

核酸分子具有强烈的紫外吸收

5

二、 DNA变性是双链解离为单链的过程 三、 变性的核酸可以复性或形成杂交双链

第五节 核酸酶

结构&流程图

1. 构成核苷酸的嘌呤和嘧啶的化学结构式 2. 构成核苷酸的核糖和脱氧核糖的化学结构式 3. 核苷和脱氧核苷的化学结构式

4. 核苷酸的化学结构（包括3’,5’-cAMP） 5. 多聚腺苷酸的化学结构式

6. DNA双螺旋结构示意图（数据）

7. 封闭的环状DNA分子（形成超螺旋） 8. 真核生物DNA形成核小体的示意图

9. 双链DNA经历折叠、盘绕形成高度有序和高度致密染色体的示意图10. 表格-真核细胞内主要RNA的种类和功能（5+3） 11. 成熟的真核mRNA的结构示意图 12. mRNA的甲基化位点（2点）

13. 真核生物mRNA的帽结构及加帽过程

14. 真核生物mRNA多聚A尾结构的形成过程 15. 鸡卵清蛋白mRNA的成熟过程 16. t RNA分子中含有的稀有碱基 17. t RNA的二级结构和三级结构

18. t RNA的反密码子与m RNA的密码子相互识别示意图 19. 表格-核糖体的组成（原核、真核）

20. 由核糖体、mRNA和t RNA形成的复合体 21. 真核细胞和原核细胞基因表达的时空特异性 22. DNA在解链过程中表现出得增色效应 23. DNA解链温度曲线

24. 核酸分子复性和杂交的示意图

6

第三章 酶

第一节 酶的分子结构与功能

一、 二、 三、 一、

酶的分子组成中常含有辅助因子

酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位 同工酶是催化相同化学反应但一级结构不同的一组酶

酶反应特点

（一） 酶反应具有极高的效率 （二） 酶促反应具有高度的特异性

1. 绝对特异性 2. 相对特异性

3. 有些酶具有立体异构特异性

（三） 酶促反应具有可调节性

酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率

（一） 酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能 （二） 酶和底物的结合有利于底物形成过渡态

1. 诱导契合作用使酶与底物密切结合

2. 邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心 3. 表面效应使底物分子去溶剂化

（三） 酶的催化机制呈多元催化

1. 酸碱催化作用：酶是两性电离的蛋白质，活性中心可为质子供体，

或质子受体，参与质子转移

2. 共价催化作用：酶的催化基团通过形成瞬间共价键而将底物激活 3. 亲核催化作用：中心基团属于亲核基团，可提供电子给带正电荷的

过渡态中的中间物，加速产物生成 底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线

（一） 米-曼氏方程式揭示单底物反应的动力学特性 （二） Km与Vm是最有意义的酶促反应动力学参数

1. Km值=酶促反应速率为最大速率一半时的底物浓度 2. Km值愈小，酶对底物的亲和力愈大

3. Km值是酶特性常数之一，只于酶的结构、底物和反应环境（T Ph 离

子强度等）有关，与酶的浓度无关

4. Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速率，与酶的浓度呈正比

（三） Km值和Vmax值可以通过作图法求取 底物足够时酶浓度对反应速率的影响呈直线关系 温度对反应速率的影响具有双重性

P H通过改变酶和底物分子解离状态影响反应速率 抑制剂可逆地或不可逆地降低酶促反应速率 （一） 不可逆性抑制剂主要与酶共价结合

（二） 可逆性抑制剂与酶和（或）酶-底物复合物非共价结合

7

第二节 酶的工作原理

二、

第三节 酶促反应动力学

一、

二、 三、 四、 五、

六、 一、

1. 竞争性抑制作用的抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心 2. 非竞争性抑制作用的抑制剂不改变酶对底物的亲和力 3. 反竞争性抑制作用的抑制剂仅与酶-底物复合物结合

激活剂可加快酶促反应速率

第四节 酶的调节

调节酶实现对酶促反应速率的快调节 （一） 变构酶通过变构调节酶的活性

（二） 酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶共价结合与分离实现的 （三） 酶原的激活使无活性的酶原转变成有催化活性的酶 酶含量的调节包括对酶合成与分解速率的调节 （一） 酶蛋白合成可被诱导或阻遏

（二） 酶的降解与一般蛋白质降解途径相同 酶可根据其催化的反应类型予以分类： 1. 氧化还原酶类 2. 转移酶类 3. 水解酶类

4. 裂解酶类（裂合酶类，synthase）：合酶属此类 5. 异构酶类

6. 合成酶类（连接酶酶， ligases） 每一种酶均有其系统名称和推荐名称

二、

第五节 酶的分类与命名

一、

二、 一、

第六节 酶与医学的关系

酶和疾病密切相关

（一） 酶的质、量与活性的异常均可引起某些疾病 （二） 酶的测定有助于对许多疾病的诊断

1. 酶活性测定和酶活性单位是定量酶的基础 2. 血清酶对某些疾病的诊断具有更重要的价值

（三） 酶和某些疾病的治疗关系密切 二、 酶在医学上的应用领域广泛

（一） 酶作为试剂用于临床检验和科学研究

1. 酶法分析是以酶作为工具对化合物和酶活性进行定量分析的一种方

法

2. 酶标记测定法是酶学与免疫学相结合的一种测定方法 3. 工具酶广泛地应用于分子克隆领域

（二） 酶的分子工程是方兴未艾的酶工程学

1. 固定化酶是固相酶

2. 抗体酶是具有酶活性的抗体

结构&流程示意图

1. 表格-某些辅酶（辅基）在催化中的作用 2. 表格-几种蛋白激酶的共有序列 3. 底物浓度对酶促反应速率的影响 4. 对氨基苯甲酸-磺胺类药物

8

5. 表格-各种可逆性抑制作用的比较

第四章 糖代谢

第一节 概述

一、 二、 三、

一、

糖的主要生理功能是氧化供能 糖的消化吸收主要是在小肠进行 糖代谢的概况

第二节 糖的无氧代谢

糖无氧氧化反应过程分为糖酵解途径和乳酸生成两个阶段 （一） 葡萄糖经糖酵解途径分解为两分子丙酮酸

1. 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖 2. 6-磷酸葡萄糖变为6-磷酸果糖 3. 6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖 4. 磷酸己糖裂解为2分子磷酸丙糖 5. 磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛

6. 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸 7. 1，3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸 8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸

9. 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸

10. 磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP形成ATP和丙酮酸

（二） 丙酮酸被还原为乳酸

糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节

（一） 6-磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解途径的流量最重要 （二） 丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要调节点 （三） 己糖激酶受到反馈调节

糖酵解的主要生理意义是机体缺氧的情况下快速功能

二、

三、

第三节 糖的有氧氧化

一、 糖有氧氧化的反应过程包括糖酵解途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环及氧化磷

酸化

（一） 葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸

（二） 丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA

1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP

2. 由二氢硫辛酰胺转乙酰酶E2→乙酰硫辛酰胺-E2 3. 生成乙酰CoA,E2二硫键还原为两个巯基

4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶E3，脱氢生成FADH2和硫辛酰胺 5. FADH2→NADPH+H+

二、 三羧酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统

（一） TCA循环由8步代谢反应组成

1. 乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸

9

2. 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸 3. 异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸 4. α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA

5. 琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应 6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 7. 延胡索酸加水生成苹果酸 8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸

（二） TCA循环受底物、产物、关键酶活性的调节

1. TCA循环中有3个关键酶

2. TCA循环与上游和下游的反应相协调

3. TCA循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽

三、 糖有氧氧化是机体获得ATP的主要方式 四、 糖有氧氧化的调节是基于能量的需求

五、

巴斯德效应是指糖有氧氧化抑制糖酵解的现象

第四节 葡萄糖的其它代谢途径

一、

磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖

（一） 磷酸戊糖途径的反应过程分为两个阶段

1. 6-磷酸葡萄糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPH 2. 经过基团转移反应进入糖酵解途径

（二） 磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP+比值调节

（三） 磷酸戊糖途径的生理意义在于生成NADPH和5-磷酸核糖

1． 为核酸的生物合成提供核糖

2． 提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应

二、 糖醛酸途径可生成葡萄糖醛酸

三、

多元醇途径可生成木糖醇、山梨醇等

第五节 糖原的合成与分解

一、 糖原的合成代谢主要在肝和肌组织中进行 二、 糖原分解产物—葡萄糖可补充血糖 三、

糖原的合成与分解受到彼此相反的调节 （一） 糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶 （二） 糖原合酶是糖原合成的关键酶 四、

糖原累积症是由先天性没缺陷所致

第六节 糖异生

一、

糖异生途径不完全是糖酵解的逆反应

（一） 丙酮酸经丙酮酸羧化支路变为磷酸烯醇式 丙酮 （二） 1,6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖 （三） 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖

二、

糖异生的调节是通过对两个底物循环的调节与糖酵解调节彼此协调 （一） 第一个底物循环：在6-磷酸果糖和1,6-二磷酸果糖之间进行 （二） 第二个底物循环：磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之间进行 三、

糖异生的生理意义主要在于维持血糖水平恒定

10

（一） 维持血糖水平的恒定是糖异生最主要的生理作用 （二） 糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径 （三） 肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡

四、

肌中产生的乳酸运输至肝进行糖异生形成乳酸循环

第七节 其他单糖的代谢

一、 果糖被磷酸化后进入糖酵解途径

二、 半乳糖可转变为1-磷酸葡萄糖成为糖酵解的中间代谢产物 三、

甘露糖可转变为6-磷酸果糖进入糖酵解途径

第八节 血糖及其调节

一、 血糖的来源和去路是相对平衡的 二、

血糖水平的平衡主要是受激素调节

（一） 胰岛素是体内唯一降低血糖的激素

（二） 机体在不同状态下有相应的升高血糖的激素

1. 胰高血糖素

2. 糖皮质激素可引起血糖升高

3. 肾上腺素是强有力的升高血糖激素

三、

血糖水平异常及糖尿病是最常见的糖代谢紊乱 （一） 低血糖是指血糖浓度低于3.0mmol/L （二） 高血糖是指空腹血糖高于6.9 mmol/L （三） 糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病

结构&流程示意图： 1. 糖酵解的代谢途径

2. 2,6-二磷酸果糖激酶-1的活性调节 3. 丙酮酸脱氢酶复合体作用机制 4. 三羧酸循环

5. 表格-葡萄糖有氧氧化生成的ATP 6. 三羧酸循环的调控 7. 磷酸戊糖途径 8. 糖醛酸途径 9. 分支酶的作用 10. 脱支酶的作用

11. 糖原合成、分解的共价修饰调节 12. 糖异生途径 13. 乳酸循环 14. 半乳糖的代谢 15. 甘露糖的代谢

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第五章 脂类代谢

第一节 不饱和脂酸的命名及分类

一、 脂酸的系统命名遵循有机酸命名的原则 二、

脂酸主要根据其碳链长度和饱和度分类

（一） 脂酸根据其碳链长度分为短链、中链、长链脂酸

（二） 脂酸根据其碳链是否存在双键分为饱和脂酸和不饱和脂酸

1. 饱和脂酸的碳链不含双键

2. 不饱和脂酸的碳链含有一个或一个以上双键 第二节 脂类的消化吸收

一、 脂类的消化发生在脂-水界面，需要胆汁酸盐参与 二、

饮食脂肪在小肠被吸收

第三节 甘油三酯代谢

一、

甘油三酯是甘油的脂酸酯

（一） 甘油三酯是脂酸的主要储存形式

（二） 甘油三酯的主要作用是为机体提供能量

1. 甘油三酯是机体重要的能量来源 2. 甘油三酯是机体主要能量储存形式

二、

甘油三酯的分解代谢主要是脂酸的氧化

（一） 脂肪动员是甘油三酯分解的起始步骤 （二） 甘油经糖代谢途径代谢 （三） 脂酸经β-氧化分解功能

1. 脂酸的活化形式为脂酰CoA 2. 脂酰CoA经肉碱转运入线粒体

3. 脂酸的β-氧化的终产物主要是乙酰CoA

（1） 脱氢 （2） 加水 （3） 再脱氢 （4） 硫解

4. 脂酸氧化是体内能量的重要来源

（四） 脂酸的其他氧化方式

1. 不饱和脂酸的氧化

2. 过氧化物酶体的β-氧化 3. 奇数碳原子脂酸的氧化

（五） 酮体的生成及利用

1. 酮体在肝细胞中生成

（1） 2个乙酰辅酶A→乙酰乙酰辅酶A

（2） 乙酰乙酰辅酶A+乙酰辅酶A→HMG CoA （3） HMGCoA 裂解为乙酰乙酸和乙酰辅酶A 2. 酮体在肝外组织中利用

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3. 酮体生成的生理意义 4. 酮体生成的调节

（1） 饱食及饥饿的影响

（2） 肝细胞糖原含量及代谢影响

（3） 丙二酰CoA抑制脂酰CoA进入线粒体

三、

脂酸在脂酸合成酶系的催化下合成 （一） 软脂酸的合成

1. 合成部位 2. 合成原料

3. 脂酸合成酶系及反应过程

（1） 丙二酰CoA的合成 （2） 脂酸合成

（二） 脂酸碳链的加长

1. 脂酸碳链在内质网中的延长 2. 脂酸碳链在线粒体中的延长

（三） 不饱和脂酸的合成 （四） 脂酸合成的调节

1. 代谢物的调节作用 2. 激素的调节作用

四、

甘油和脂酸合成甘油三酯 （一） 合成部位 （二） 合成原料 （三） 合成基本过程

1. 甘油一酯途径 2. 甘油二酯途径

五、

几种多不饱和脂酸衍生物具有重要生理功能

（一） 前列腺素、血栓烷、白三烯的化学结构和命名 （二） PG、TX、LT的合成

1. 前列腺素及血栓烷的合成 2. 白三烯的合成

（三） PG、TX、LT的生理功能

1. PG的主要生理功能 2. TX的主要生理功能 3. LT的主要生理功能

第四节 磷脂代谢

一、

含磷酸的脂类被称为磷脂

（一） 由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂

（二） 由鞘氨醇或二氢鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷脂 二、

磷脂在体内具有重要的生理功能

（一） 磷脂是构成生物膜的重要成分

1. 卵磷脂存在于细胞膜中

2. 心磷脂是线粒体膜的主要脂质

（二） 磷脂酰肌醇是第二信使的前体

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（三） 缩醛磷脂存在于脑和心组织中

（四） 神经鞘磷脂和卵磷脂在神经髓鞘中含量较高 三、

甘油磷脂的合成与降解 （一） 甘油磷脂的合成

1. 合成部位

2. 合成的原料及辅因子 3. 合成的基本过程

（1） 甘油二酯合成途径 （2） CDP-甘油二酯合成途径

（二） 甘油磷脂的降解 四、

鞘磷脂的代谢

（一） 鞘氨醇的合成

1. 合成部位 2. 合成原料 3. 合成过程

（二） 神经鞘磷脂的合成 （三） 神经鞘磷脂的降解

第五节 胆固醇代谢

一、

胆固醇的合成原料为乙酰CoA和NADPH （一） 合成部位 （二） 合成原料 （三） 合成基本过程

1. 甲羟戊酸的合成 2. 鲨烯的合成 3. 胆固醇的合成

（四） 胆固醇合成受多种因素调节

1. 限速酶 2. 饥饿与饱食 3. 胆固醇 4. 激素

二、

转变为胆汁酸及类固醇激素是体内胆固醇的主要去路 （一） 胆固醇可转变为胆汁酸 （二） 胆固醇可转变为类固醇激素 （三） 胆固醇可转化为维生素D3前体

第六节 血浆脂蛋白代谢

一、 血脂是血浆所含脂类的统称

二、 不同血浆脂蛋白其组成、结构均不同

（一） 血浆脂蛋白的分类

1. 电泳法 2. 超速离心法

（二） 血浆脂蛋白的组成 （三） 载脂蛋白

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（四） 脂蛋白结构

三、

血浆脂蛋白是血脂的运输形式，但代谢和功能各异 （一） 乳糜微粒

（二） 极低密度脂蛋白 （三） 低密度脂蛋白 （四） 高密度脂蛋白

四、

血浆脂蛋白代谢异常导致血脂异常或高脂血症 （一） 高脂血症 （二） 动脉粥样硬化

1. LDL和VLDL具有致AS作用 2. HDL具有抗AS作用

（三） 遗传缺陷

结构&流程示意图 1. 常见的脂酸 2. 甘油一酯途径 3. 脂肪动员

4. 长链脂酰CoA进入线粒体 5. 脂酸的β-氧化

6. 酮体在干细胞中的生成 7. 酮体的氧化

8. 柠檬酸-丙酮酸循环 9. 软脂酸的生物合成

10. 表格-体内几种重要的甘油磷脂 11. 磷脂酶对磷脂的水解 12. 胆固醇的生物合成

13. 血浆脂蛋白琼脂糖凝胶电泳示意图 14. 超速离心分离血浆脂蛋白示意图 15. 血浆脂蛋白结构示意图 16. 脂蛋白代谢示意图

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第八章 核苷酸代谢

第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢

一、

嘌呤核苷酸存在从头合成和补救合成两种途径 （一） 嘌呤核苷酸的从头合成

1. 从头合成的过程

（1） IMP的合成

（2） AMP和GMP的生成 2. 从头合成的调节

（二） 嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式 （三） 体内嘌呤核苷酸可以相互转变

（四） 脱氧（核糖）核苷酸的生成在二磷酸核苷水平进行

（五） 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 二、

嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸

第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢

一、

嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成和补救合成两条途径 （一） 嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单

1. 从头合成步骤

（1） 尿嘧啶核苷酸的合成 （2） CTP的合成

（3） 脱氧胸腺嘧啶核苷酸 2. 从头合成的调节

（二） 嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似

（三） 嘧啶核苷酸的抗代谢物也是嘧啶、氨基酸、叶酸等的类似物 二、 嘧啶核苷酸的分解代谢

结构&流程示意图 1. 核酸的消化

2. 嘌呤碱合成的元素来源 3. 由IMP合成AMP及GMP 4. 嘌呤核苷酸从头合成的调节 5. 过氧核苷酸的生产

6. 表格-核糖核苷酸还原酶的变构调节 7. 嘌呤核苷酸的分解代谢 8. 嘧啶核苷酸的合成代谢 9. 嘧啶碱基的分解代谢

21

第九章 物质代谢的联系与调节

第一节 物质代谢的特点

一、 体内各种物质代谢过程相互联系形成一个整体 二、 机体物质代谢不断受到精细调节 三、 各种组织、器官物质代谢各具特色 四、 体内各种代谢物都具有共同的代谢池

五、 ATP是机体储存能量和消耗能量的共同形式 六、

NADPH提供合成代谢所需的还原当量

第二节 物质代谢的相互联系

一、 各种能量物质的代谢相互联系相互制约

二、

糖、脂和蛋白代谢通过中间代谢产物而相互联系

（一） 体内糖可转变为脂肪，但（偶数）脂肪酸不能转变成糖 （二） 体内糖与大部分氨基酸碳架部分可以相互转变 （三） 脂类不能转变为氨基酸，但氨基酸能转变成糖 （四） 某些氨基酸是核苷酸/核酸合成的前体

第三节 体内重要组织、器官的代谢特点及联系

一、 肝是人体最重要的物质代谢中心和枢纽 二、 心可利用多种能源物质，以有氧氧化为主 三、 脑主要利用葡萄糖功能且耗氧量大

四、 肌肉主要氧化脂肪酸，强烈运动产生大量乳酸 五、 糖酵解是为成熟红细胞提供能量的主要途径 六、 脂肪组织是合成、储存脂肪的重要组织

七、

肾是可进行糖异生和生成酮体两种代谢的器官

第四节 代谢调节方式

一、

细胞水平的代谢调节主要调节关键酶活性

（一） 细胞酶系有特定细胞和亚细胞区域的隔离分布 （二） 小分子代谢物改变关键酶构象对酶活性变构调节

1. 代谢途径关键酶多数受到变构调节

2. 代谢途径的起始物或产物通过变构调节影响代谢途径

（三） 关键酶活性可由酶的化学修饰调节

1. 通过对酶蛋白的化学修饰调节代谢途径关键酶活性 2. 酶促化学修饰的特点

（四） 改变细胞内酶的含量可调节酶的活性

1. 调节酶蛋白含量可通过诱导或阻遏酶蛋白基因的表达 2. 调节细胞酶含量也可以通过改变酶蛋白降解速度

二、

激素通过作用于特异性受体调节代谢过程

1. 膜受体激素信号通过跨膜受体传递调节细胞代谢

2. 激素-胞内受体复合物可影响基因转录，调节细胞代谢

22

三、

四、

机体通过神经系统及神经-体液途径整体调节体内物质代谢 （一） 糖、脂、蛋白质代谢在不同饥饿状态有不同改变

1. 短期饥饿，脂肪动员增加而减少糖的利用

（1） 脂肪动员加强，酮体生成增多 （2） 糖异生作用增强 （3） 肌蛋白质分解增加

2. 长期饥饿，对各组织发生与短期饥饿不同的代谢改变

（二） 应激增加糖、脂、蛋白质分解的能源供应，限制能源存积

1. 血糖升高 2. 脂肪动员增强 3. 蛋白质分解加强

（三） 肥胖是多种因素引起的食欲和能量调节紊乱引起的疾病

1. 肥胖者增加脂肪储存有不同类型 2. 正常食欲、进食和能量消耗的平衡受到神经、内分泌系统的复杂调节 3. 肥胖者常表现胰岛素分泌、功能异常和糖脂代谢的紊乱

代谢组学是对低分子量代谢物集合的整体水平研究

（一） 代谢组学定量分析某一生物活细胞所有相对低分子质量代谢产物 （二） 代谢组学研究需要高通量定量检测技术或大规模的计算 （三） 代谢组学在疾病诊断和新药开发等方面具有应用潜力

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

结构&流程示意图：

糖、脂、氨基酸代谢途径间的相互联系 表格-重要器官及组织氧化功能的特点

表格-主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布 重要代谢途径的关键酶

一些代谢途径中的变构酶及其变构效应 酶促化学修饰对酶活性的调节 酶的磷酸化与脱磷酸 应激时机体的代谢改变

23

第十章 DNA的生物合成

第一节 复制的基本规律

一、 半保留复制是DNA复制的基本特征

二、 DNA复制从起始点向两个方向延伸形成双向复制

三、

DNA一股子链复制的方向与解链方向相反导致半不连续复制

第二节 DNA复制的酶学和拓扑学变化

一、 核苷酸和核苷酸之间生成磷酸二酯键是复制的基本化学反应 二、

DNA聚合酶催化核苷酸之间聚合

（一） 原核生物的DNA聚合酶分为3型 （二） 常见的真核细胞DNA聚合酶有5种

三、

核酸外切酶的校读活性和碱基选择功能是复制保真性的酶学依据 （一） 核酸外切酶活性在复制中辨认切除错配碱基并加以校正 （二） 复制的保真性依赖正确的碱基选择 四、

复制中的解链伴有DNA分子拓扑学变化

（一） 多种酶参与DNA解链和稳定单链状态

（二） DNA拓扑异构酶改变DNA超螺旋状态、理顺DNA链 五、

DNA连接酶连接DNA双链中的单链缺口

第三节 DNA生物合成过程

一、

原核生物的DNA生物合成

（一） 复制起始：DNA解链形成引发体

1. DNA解链 2. 引发体和引物

（二） 复制的延长过程：领头链连续复制，随从链不连续复制 （三） 复制的终止过程：切除引物、填补缺口、连接切口 二、

真核生物的DNA生物合成

（一） 真核生物复制的起始与原核基本相似

（二） 真核生物复制的延长发生DNA聚合酶α/δ转换 （三） 端粒酶参与解决染色体末端复制问题

第四节 逆转录和其他复制方式

一、 逆转录病毒的基因组是RNA，其复制方式是逆转录 二、 逆转录的发现发展了中心法则

三、

噬菌体DNA按滚环方式复制和线粒体DNA按D环复制

第五节 DNA损伤（=突变）与修复

一、

突变在生物界普遍存在

（一） 突变是进化、分化的分子基础

（二） 只有基因型改变的突变形成DNA的多态性 （三） 致死性的突变可导致个体、细胞的死亡

24

（四） 突变是某些疾病的发病基础 二、 多种化学或物理因素可诱发突变 三、

引起突变的分子改变类型有多种

（一） 错配可导致编码氨基酸的改变

（二） 缺失、插入和框移突变造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变 （三） 重组或重排常可引起遗传、肿瘤等疾病 四、

DNA损伤的修复有多种类型（错配修复）

（一） 直接修复系统利用酶简单地逆转DNA损伤 （二） 核苷酸切除修复系统识别DNA双螺旋变形 （三） 重组修复系统能够修复双链断裂损伤

（四） SOS修复是DNA损伤广泛而诱发的复杂反应

结构&流程示意图：

1. 半保留复制保证子代和亲代DNA碱基序列的一致性 2. DNA半保留复制的证据 3. 原核生物DNA双向复制 4. 真核生物的多复制子复制

5. 用复制方向与解链方向不一致以理解不连续复制的成因 6. 表格-原核生物的DNA-pol 7. 表格-真核生物的DNA-pol 8. DNA-pol的校读功能

9. 表格-3种酶催化生成磷酸二酯键 10. 引发体的生成和DNA解成的复制叉 11. 子链中的RNA引物被取代 12. 端粒酶催化作用的爬行模型 13. 反转录酶催化的c DNA合成 14. 滚环复制示意图 15. D环复制示意图 16. E.coli的切除修复 17. 重组修复模式图

25

第十三章 基因表达调控

第一节 基因表达调控的基本概念

一、

基因表达是指基因转录及翻译的过程

（一） 基因是负载特定遗传信息的DNA片段 （二） 基因组是一个生物体的整套遗传物质 （三） 基因表达是基因转录及翻译的过程

二、 基因表达具有时间特异性和空间特异性

（一） 时间特异性是指基因表达按一定的时间顺序发生

（二） 空间特异性是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段，同一基因在

不同的组织器官表达不同

三、基因表达的方式及调节存在很大差异

（一） 有些基因几乎在所有细胞中持续表达，即：基本表达 （二） 有些基因的表达受到环境变化的诱导和阻遏 （三） 生物体内不同基因的表达受到协调调节

四、 基因表达调控为生物体生长、发育所必须

（一） 生物体调节基因表达以适应环境、维持生长和增殖 （二） 生物体调节基因表达维持细胞分化与个体发育

第二节 基因表达调控的基本原理

一、 二、

基因表达调控呈现多层次和复杂性

基因转录激活受到转录调节蛋白与启动子相互作用的调节 （一） 特异DNA序列决定基因的转录活性 （二） 转录调节蛋白可以增强或抑制转录活性

（三） 转录调节蛋白通过与DNA或蛋白质相互作用对转录起始进行调节 （四） RNA聚合酶与基因的启动序列/启动子相结合

1. 启动序列/启动子与RNA聚合酶活性 2. 调节蛋白与RNA聚合酶活性 原核基因转录调节特点

（一） σ因子决定RNA聚合酶识别特异性

（二） 操纵子模型在原核基因表达调控中具有普遍性 （三） 原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节

操纵子调控模式在在原核基因转录起始的调节中具有普遍性 （一） 乳糖操纵子的结构

（二） 乳糖操纵子受到阻遏蛋白和CAP的双重调节

1. 阻遏蛋白的负性调节 2. CAP的正性调节 3. 协调调节

原核生物具有不同的转录终止调节机制

原核生物在翻译水平同样受到多个环节的调节

31

第三节 原核基因表达调节

一、

二、

三、 四、

（一） 蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节 （二） 反义RNA结合mRNA 翻译起始部位互补序列对翻译进行调节

第四节 真核基因表达调节

一、

真核基因组具有独特的结构特点 （一） 真核基因组结构庞大

（二） 真核基因转录产物为单顺反子 （三） 真核基因组含有大量的重复序列

（四） 真核基因中存在非编码序列和间隔区，故：具有不连续性 二、

真核基因表达调控更为复杂

（一） 真核细胞内含有多种RNA聚合酶

（二） 处于转录激活状态的染色质结构发生明显变化

1. 对核酸敏感区

2. DNA拓扑结构变化

3. DNA碱基的甲基化修饰变化 4. 组蛋白变化

（三） 在真核基因表达调控中以正性调节占主导 （四） 在真核细胞中转录与翻译分隔进行 （五） 转录后修饰、加工更为复杂

三、

RNA-pol Ⅰ和 Ⅲ转录体系的调节相对简单 （一） RNA-polⅠ转录体系的控制 （二） RNA-polⅢ转录体系的控制 四、

RNA-polⅡ转录起始的调节非常复杂

（一） 真核基因顺式作用元件影响基因转录活性

1. 启动子 2. 增强子 3. 沉默子

（二） 反式作用因子是真核细胞中重要的转录的转录调控蛋白

1. 转录调节因子的分类 2. 转录调节因子机构

（三） mRNA转录激活需要转录起始复合物的形成 五、

RNA pol Ⅱ转录终止的调节机制尚不清楚 （一） HIV基因组转录终止调节 （二） 热休克蛋白基因的转录调节

六、

转录后水平的调节也是基因表达调控的重要环节 （一） hnRNA加工成熟的调节

（二） mRNA运输、胞质内稳定性调节

七、

基因表达在翻译水平以及翻译后阶段仍然可以受到调节

（一） 对翻译起始因子活性的调节主要通过磷酸化修饰进行 （二） RNA结合蛋白参与了对翻译起始的调节

（三） 对翻译产物水平及活性的调节可以快速调控基因表达 （四） 小分子RNA对基因表达的调节十分复杂

1. 微小RNA：miRNA 2. 小干扰RNA: siRNA

32

结构&流程示意图:

1. 5种E. coli启动序列的共有序列 2. 顺式作用元件

3. 反式与顺式作用蛋白

4. Lac操纵子与阻遏蛋白的负性调节

5. CAP、阻遏蛋白、cAMP和诱导剂对lac操纵子的调节 6. 组蛋白结构及其化学修饰

7. 组蛋白修饰对染色质结构和功能的影响 8. 真核基因启动子的典型结构 9. 转录起始复合物的形成 10. RNA干扰作用机制

11. 表格-siRNA和miRNA的差异比较

33

第十四章 基因重组与基因工程

第一节 自然界DNA重组和基因转移是经常发生的

一、 同源重组是最基本的DNA重组方式 二、

细菌的基因转移与重组有四种方式 （一） 接合作用：conjunction （二） 转化作用：transformation （三） 转导作用：transduction （四） 细胞融合

三、

特异位点重组，即：特异位点间发生的整合 （一） λ噬菌体DNA的整合 （二） 细菌的特异位点重组 （三） 免疫球蛋白基因的重排 四、

转座重组

（一） 插入序列转座 （二） 转座子转座

第二节 重组DNA技术=DNA克隆或分子克隆

一、

重组DNA技术相关概念 （一） DNA克隆 （二） 工具酶 （三） 目的基因 （四） 基因载体

二、

重组DNA技术基本原理及操作步骤 （一） 目的基因的获取

1. 化学合成法 2. 基因组文库 3. cDNA文库 4. 聚合酶链反应

（二） 克隆载体的选择和构建 （三） 外源基因与载体的连结

1. 黏性末端连结 2. 平端连接

3. 同聚物加尾连接 4. 人工接头连接

（四） 重组DNA导入宿主细胞 （五） 重组体的筛选

1. 直接选择法

（1） 抗药性标志选择 （2） 标志补救 （3） 分子杂交 2. 免疫学方法

34

（六） 克隆基因的表达

1. 原核表达体系：E. coli采用最多

2. 真核表达体系：酵母、昆虫、哺乳类动物细胞3类

第三节 重组DNA技术与医学的关系非常密切并前景远大

一、 疾病基因的发现与克隆 二、 生物制药

三、

基因诊断与治疗

（一） 基因诊断的概念 （二） 基因治疗的概念 四、

遗传病的预防 1. 产前诊断

2. 携带者测试基因 3. 症状前诊断 4. 遗传病易感性

结构&流程示意图： 1. 同源重组机制 2. 结合作用机制 3. 转化作用机制 4. 转导作用机制

5. 沙门菌H片段倒位决定鞭毛相变 6. 免疫球蛋白基因重排过程 7. 插入序列的复制转座 8. 细菌的可流动性元件

9. 表格-重组DNA技术中常用的工具酶 10. 以质粒为载体的DNA克隆过程

11. 用随机切割的真核生物染色体DNA片段构建基因文库 12. 构建cDNA文库

13. 利用α互补原理筛选重组体pUC18 14. 原位杂交 15. Souther印迹

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rtj3.html