探针:一小断已知序列的单链核苷酸用放射性核素(如32P,35S)或生物素标记其末端或全链,可依碱基配对规律与具有互补序列的待测核酸进行杂交,以探测它们的同源程度,这段核苷酸链称为探针。
基因组:一个生物体的全部基因序列
DNA功能:作为生物遗传信息的携带者,是遗传信息复制的模板和基因转录的模版,是生命遗传繁殖的物质基础,是个体生命活动的基础
遗传密码:DNA的碱基顺序与蛋白质的氨基酸顺序间的关系,决定了不同蛋白质分子的氨基酸的顺序
mRNA:作为蛋白质的氨基酸序列合成模板的是mRNA
tRNA(transfer RNA)是蛋白质合成中的接合器分子,可携带氨基酸,将其转运到核蛋白体上,供蛋白质合成使用
mRNA是遗传信息的携带者,其核苷酸序列决定着合成蛋白质的氨基酸序列;hnRNA是mRNA的前体,含有转录的、但不出现于成熟mRNA中的核苷酸片段(内含子);tRNA识别密码子,将正确的氨基酸转运至蛋白质合成位点;rRNA是蛋白质合成机器——核蛋白体的组成成分;snRNA在hnRNA向mRNA转变过程的剪接中起十分重要的作用。
DNA变性:在某些物理和化学因素的作用下,维系DNA双螺旋的次级健发生断裂,双螺旋DNA分子被解开成单链的过程,是可逆的
核苷酸
嘧啶核苷酸从头合成:嘧啶核苷酸从头合成是指由磷酸核糖、、天冬氨酸、谷氨酰胺、及C02等简单物质为原料,经过多步酶促反应,环化后,合成嘧啶核苷酸的过程。
嘌呤核苷酸的补救合成:利用体内的游离嘌呤或嘌呤核苷和5-磷酸核糖重新合成嘌呤核苷酸的过程。
嘌呤核苷酸的抗代谢物:指某些一些嘌呤、叶酸以及某些氨基酸类似物,具有通过竞争性抑制或以假乱真等方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢,从而进一步阻止核酸、蛋白质生物合成以及细胞增殖的作用,即为嘌呤核苷酸合成的抗代谢物。
脱氧核糖核苷酸合成: 除TMP由dUMP甲基化生成外,核糖核苷酸都由核糖核苷酸还原酶催化在二磷酸核糖核苷水平上直接还原而成脱氧核糖核苷酸的过程。此反应需要硫氧还蛋白作为氢-电子的直接供体
PRPP酰胺转移酶:PRPP酰胺转移酶是将谷氨酰胺上的酰胺氨基取代PRPP上的焦磷酸,生成5-磷酸核糖胺。此酶是变构酶,受AMP和GMP反馈抑制。
嘧啶核苷酸分解:嘧啶核苷酸在核苷酸酶和核苷磷酸化酶催化下,除去磷酸和核糖,生成嘧啶碱基。嘧啶环破裂后,最终生成CO2、NH3和β-丙氨酸、β-氨基异丁酸的过程
核苷酸在体内的主要生理功能: 核苷酸有多种生物学功用, (1)作为核酸合成的基本原料;(2)是体内的主要能源物质, ATP是细胞的主要能量贮存和利用形式;(3)参与代谢和生理调节,如cAMP是细胞膜受体激素的第二信号分子,参与细胞内信息传递(4)是许多辅酶(辅基)的组成部分,如腺苷酸是构成NAD 、FAD、辅酶A等的重要部分;(5)活化中间代谢物的载体,如UDP—葡萄糖是合成糖原等的活性原料,CDP—二酰基甘油是合成磷脂的活性原料,SAM是活性甲基的载体等
比较嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点: 嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成过程中,嘌呤核苷酸合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳单位和PRPP。在5-磷酸核糖分子基础上逐步加合先形成嘌呤环,再逐步形成IMP,再转变成AMP 、GMP。主要在肝脏,其次是小肠黏膜和胸腺细胞合成。终产物IMP AMP GMP抑制PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶. 嘧啶核苷酸的合成原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、PRPP、一碳单位、(仅胸苷酸合成),在形成氨基甲酰磷酸的基础上先形成嘧啶环,再与磷酸核糖结合形成嘧啶核苷酸,其产物UMP 反馈抑制氨基甲酰磷酸合成酶II。PRPP合成酶即影响嘌呤核苷酸合成也影响嘧啶核苷酸合成。
高尿酸血症是形成的: 尿酸是嘌呤代谢的终产物。生理条件下,尿酸以尿酸盐和游离尿酸形式存在。当体液的pH<5.75时,以游离尿酸为主.体液pH>5,75时以钠盐为主.尿酸钠370C时血清中的溶解度是70mg/L.尿酸的溶解度仅为其钠盐的1/17.当体内尿酸钠浓度持续超过其溶解度时,。称为高尿酸血症
PRPP在核苷酸合成中的作用: 无论嘌呤核苷酸的从头合成和补救合成,还是嘧啶核苷酸的从头合成与补救合成都需要PRPP 提供5-磷酸核糖
嘧啶核苷酸分解过程: 嘧啶核苷酸通过核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用脱去磷酸和戊糖,生成的碱基再进一步分解,最终生成NH3、CO2和β-氨基酸的过程。胞嘧啶和尿嘧啶生成β-丙氨酸,胸腺嘧啶生成β-氨基异丁酸。
UMP合成dTMP的过程: UMP→UDP→dUDP→dTDP→dTMP ATP↗ 一碳单位↗ ↘ Pi
嘧啶核苷酸的降解和嘌呤核苷酸降解最大不同之处: 在嘧啶核苷酸降解过程中嘧啶环破裂,最终氧化生成CO2、NH3和 β-丙氨酸或β-氨基异丁酸。而在嘌呤核苷酸降解时嘌呤环不被裂解,最终氧化产物是尿酸
维生素
维生素A:组成视觉细胞内的感光物质;维持上皮细胞完整和促进生长发育;抑制癌变
维生素D:促进钙磷吸收;促进骨盐代谢与骨的正常生长
维生素K:促进肝生成F2/7/9/10,抗凝血因子蛋白C、S,维持骨盐含量,减少动脉钙化
维生素E:抗氧化,保护生物膜,维持生殖功能,促进血红素生成;组织细胞分化、免疫调节
维生素B1:a-酮酸氧化脱羧酶辅酶、转酮基反应;抑制胆碱酯酶的活性
维生素B2:构成核黄素的辅酶,参与生物氧化体系
维生素PP:构成脱氢酶的辅酶,参与生物氧化体系
维生素B6:氨基酸脱羧酶级转氨酶辅酶,ALA合酶辅酶,糖原磷酸化酶组成成分
维生素B12:促进甲基转移,促进DNA合成,促进红细胞成熟,琥珀酰COA的生成
维生素C:参与氧化作用,参与体内羟化作用,增强免疫力,促进铁吸收
叶酸:参与一碳单位转移,与蛋白质、核酸等成熟有关
泛酸:构成coA成分,参与体内酰基转移,参与脂酸合成
生物素:构成羟化酶辅酶,参与CO2固定,参与细胞信号转导
生物氧化
生物氧化 :物质在生物体内进行氧化称为生物氧化,主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成CO2和H2O的过程。
呼吸链:代谢物脱下的2H通过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。由于此传递过程与细胞呼吸过程有关,所以将此传递链称为呼吸链。
.氧化磷酸化:在底物脱氢被氧化时,电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用,称为氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。
ATP合酶: ATP合酶是使镶嵌在线粒体内膜中的酶复合体,催化ATP的合成。主要由F1(亲水头部)和Fo(疏水尾部)两个部分构成。F1由5类9个亚基组成:α3β3γδε。功能是催化生成ATP。催化部位在β亚基中,但β亚基必须与α亚基结合才有活性。FO由a、b、c三类亚基组成,其功能是构成质子通道,由a和c之间形成质子通道。当H+顺浓度梯度经FO回流线粒体基质时,释放出能量导向F1,F1催化ADP和Pi合成并释放ATP。
磷氧比(P/O):电子经过呼吸链的传递作用最终与氧结合生成水,在此过程中所释放的能量用于ADP磷酸化生成ATP。经此过程消耗一个原子的氧所要消耗的无机磷酸的分子数(也是生成ATP的分子数)称为磷氧比值(P/O)。如NADH的磷氧比值是3,FADH2的磷氧比值是2。
底物水平磷酸化:在底物被氧化的过程中,底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键(或高能硫酯键),由此高能键提供能量使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(或GTP)的过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链的作用无关,以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP。 如在糖酵解(EMP)的过程中,3-磷酸甘油醛脱氢后产生的1,3-二磷酸甘油酸,在磷酸甘油激酶催化下形成ATP的反应,以及在2-磷酸甘油酸脱水后产生的磷酸烯醇式丙酮酸,在丙酮酸激酶催化形成ATP的反应均属底物水平的磷酸化反应。另外,在三羧酸环(TCA)中,也有一步反应属底物水平磷酸化反应,如α-酮戊二酸经氧化脱羧后生成高能化合物琥珀酰~CoA,其高能硫酯键在琥珀酰CoA合成酶的催化下转移给GDP生成GTP。然后在核苷二磷酸激酶作用下,GTP又将末端的高能磷酸根转给ADP生成ATP。 底物水平磷酸化作用: 底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧
化的过程中,形成了某些高能磷酸化合物的中间产物,通过酶的作用可使ADP生成ATP。
.能荷:能荷是细胞中高能磷酸状态的一种数量上的衡量,能荷大小可以说明生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态。
.解偶联剂:氧化磷酸化反应中的一种抑制剂,使磷酸化作用与电子传递在一个或多个电子传递链的位点解除偶联。如二硝基酚,通过引起线粒体内膜上质子的渗漏,从而使推动氧化磷酸化的质子梯度消失而起作用。
高能化合物:指体内氧化分解中,一些化合物通过能量转移得到了部分能量,把这类储存了较高能量的化合物,如三磷酸腺苷(ATP),磷酸肌酸,称为高能化合物.它们是生物释放,储存和利用能量的媒介,是生物界直接的供能物质. 生物体内,键水解时能释放21 kJ/mol 以上键能的化合物称为高能化合物
.电子呼吸传递链:存在于线粒体内膜上的一系列电子传递体,如FMN、CoQ和各种细胞色素等,分子氧是电子传递链中最后的电子受体
化学渗透学说 :电子经呼吸链传递时,可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜外侧,产生膜内外质子电化学梯度(H+浓度梯度和跨膜电位差),以此储存能量,当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与H3?PO4 合成ATP。
细胞色素:是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类,其传电子的功能依赖其辅基铁卟
啉中的铁原子二价和三价的互变,根据细胞色素吸收光谱不同将它们分为:a、b、c三类,每一类中又因其最大吸收峰的差别进一步分为几种亚类。各种细胞色素的主要差别在于铁卟啉辅基的侧链以及铁卟啉与蛋白质部分连接的方式
生物氧化特点:细胞内温和环境,由酶催化;co2产生方式有机酸脱羧,水由底物脱氢最后与氧结合;能量逐步释放,一部分能以化学能形式储存在高能磷酸化合物中;速率受体内多种因素影响
生物氧化中CO2的生成方式:生物氧化中CO2的生成是由于糖、脂类、蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物进行脱羧反应所致。脱羧反应有直接脱羧和氧化脱羧两种类型由于脱羧基的位置不同,又有α-脱羧和β-脱羧之分。
高能键:水解时产生较多能量的化学键
生物新陈代谢的共同特点:①生物体内的绝大多数代谢反应是在温和的条件下,由酶催化进行的;②生物体内反应与步骤虽然繁多,但相互配合,有条不紊。彼此协调,而且有严格的顺序性;③生物体对内外环境条件有高度的适应性和灵敏的自动调节。④代谢包括合成代谢和分解代谢两个方面。
糖代谢
作用:氧化分解,供应能量;储存能量,维持血糖;提供原料,合成其他物质;参与构造组织细胞;参与体内一些具有生理功能的物质
糖原:由若干葡萄糖单位组成的具有多分子结构的大分子化合物 糖原合成:由单糖合成糖原的过程 特点:需要糖原引物;糖原合酶是合成过程关键酶;糖原支链结构的形成需要分支酶的作用;耗能过程
糖原分解:肝糖原分解为葡萄糖的过程,糖原磷酸化酶为限速酶
糖的无氧氧化(糖酵解):葡萄糖或糖原在无氧条件下,在胞液中分解为乳酸的过程,磷酸果糖激酶-1为最重要限速酶
特点:无氧参与,乳酸为必然产物;在无氧下,只能发生不完全氧化分解;有三部反应是不可逆的;红细胞中的糖酵解存在2,3-二磷酸肝油酸支路
意义:机体缺氧情况下,最重要功能方式;红细胞主要功能方式;2,3-BPG对于调节红细胞带氧功能意义重大;某些组织细胞白细胞等即使在有氧条件下也以糖酵解为主要功能的方式
糖的有氧氧化:分解为二氧化碳和水并释放大量能量的过程,即生成丙酮酸;丙酮酸氧化脱羧成乙酰辅酶A,后者彻底氧化
三羧酸循环:乙酰辅酶A的乙酰基部分是通过一种循环,在有氧条件下被彻底氧化为CO2和H2O的。这种循环称为三羧酸循环,也称柠檬酸循环。它不仅是糖的有氧分解代谢的途