生物化学复习参考资料 - 图文(8)

2019-05-24 10:41

(微粒体系统)

1、由饱和脂肪酸氢形成不饱和脂肪酸 CH3(CH2)14CO~SCoA + NADPH + O2 ?双功能氧化酶

CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7CO~SCoA +2H2

2、先经β-氧化、脱水形成双键,再延长碳链。

第七章 核酸及其代谢

一、1.核苷酸的基本结构:①碱基 ②戊糖 ③核苷

?.DNA和RNA在组成,结构和功能上的差异:

①DNA组成:碱基+脱氧核糖+磷酸;结构:双螺旋结构;功能:DNA的基本功能是作为遗传信息的载体,为生物遗传信息复制以及基因信息的转录提供模板。

②RNA组成:碱基+核糖+磷酸;结构:单链形式存在;功能:RNA在蛋白质生物合成过程中起着重要的作用。

2. DNA双螺旋结构模型的要点: 目前已知DNA双螺旋结构可分为:

? A、 B、 C、 D(右手双螺旋) ? Z型(左手双螺旋)

该模型在生物学上的意义: 3.不同类型的RNA

①mRNA分子中带有遗传密码,其功能是为蛋白质的合成提供模板(templet)。mRNA分子中每三个相邻的核苷酸组成一组,在蛋白质翻译合成时代表一个特定的氨基酸,这种核苷酸 三联体称为遗传密码( coden)。

② rRNA是细胞中含量最多的RNA,占总量的80%。rRNA与蛋白质一起构成核蛋白体,作为蛋白质生物合成的场所。

③ tRNA在蛋白质的生物合成过程中转运氨基酸。 tRNA的二级结构结构要点:

?tRNA的二级结构由于局部双螺旋的形成而呈现“三叶草”形,故称为“三叶草”结构。 ?tRNA的“三叶草”形结构包括:氨基酸臂、DHU臂、反密码臂、可变臂和TψC臂五部分。

靠氢键维持稳定性。

4.核酸变性和复性原理

①DNA的变性:天然核酸在理化因素作用下,其双螺旋的氢键断裂,碱基堆积力不再存在, DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为无规则线团状的单链DNA单链现象称为DNA 的变性。

?引起DNA变性的因素:①高温,②强酸强碱,③有机溶剂等。

?加热 DNA溶液,使其对 260nm紫外 光的吸收度突然增加,达到其最大值一半时的温度,

就是 DNA的变性温度Tm.(分子中C+G越高 ,Tm越高)

? DNA变性后的性质改变:① 增色效应——指变性后对260nm紫外光的光吸收度增加的现象;② 旋光性下降;③ 粘度降低;④ 生物学功能丧失或改变。

②DNA的复性:将变性DNA经退火处理,使其重新形成双螺旋结构的过程,称为DNA的复性。

?DNA复性后,一系列性质将得到恢复,但是生物活性一般只能得到部分的恢复,具有减色效应。

?将热变性的DNA骤然冷却至低温时, DNA不可能复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性,因此又称为“退火”。退火温度=Tm-25℃

?复性影响因素:片段浓度/片段大小/片段复杂性(重复序列数目) / 溶液离子强度 5.(一)嘌呤核苷酸的从头合成:通过利用一些简单的前体物,如5-磷酸核糖,氨基酸, 一碳单位及CO2等,逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。这一途径主要见于肝,其次为小肠和胸腺。 所有合成反应在胞液中进行。

(二)嘧啶核苷酸从头合成途径:是指利用氨基酸、 CO2等简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸的过程。该合成过程主要在肝细胞的胞液中进行。 6.基本概念

①半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。 ②中心法则:DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代;通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物的表现型。 DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。

③前导链:以3’→5’方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的,其子代链的聚合方向为5’→3’,这一条链被称为前导链。

④滞后链:以5’→3’方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的,其链的 聚合方向也是5’→3’,这条链被称为滞后链。

⑤复制叉:DNA复制时,局部双螺旋解开形成两条单链,这种叉状结构称为复制叉。

⑥半不连续复制:以3’→5’走向的链为模板复制,新链的合成方向和复制叉前进的方向一致,因此复制可连续的进行。而以5’→3’走向的链为模板进行复制,新链的合成方向和复制叉前进的方向相反,只有当模板链解开足够长度,才能由5’向3’方向合成一小段DNA,随后再一段一段地、不连续地合成。

⑦冈崎片段:由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的,因此,随从链的合成也是一段一段的。 DNA在复制时,由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段。 7.DNA聚合酶(全称:依赖DNA的DNA聚合酶;简称:DNA-pol)

在原核生物中,目前发现的DNA聚合酶有三种,分别命名为DNA聚合酶Ⅰ( pol Ⅰ) ,

DNA聚合酶Ⅱ(pol Ⅱ) , DNA聚合酶Ⅲ( pol Ⅲ) ,这三种酶都属于具有多种酶活性 的多功能酶。(参与DNA复制的主要是pol Ⅲ和pol Ⅰ。)

①pol Ⅰ为具有三种酶活性的单一肽链的大分子蛋白质,可被特异的蛋白酶水解为两个片段,其中的大片段保留了两种酶活性,即 5'→3' 聚合酶和3'→5'外切酶活性,通常被称为 Klenowfragment。

②pol Ⅲ由十种亚基组成不对称异源二聚体 结构 ,其中α亚基具有5'→3'聚合DNA的酶活性,具有复制DNA的功能;而?亚基具有3'→5'外切酶的活性,与DNA复制的校正功能有关。

在真核生物中,目前发现的DNA聚合酶有五种: DNA-pol Ⅰ 起始引发,有引物酶活性。 DNA-pol Ⅱ 参与低保真度的复制 。

DNA-pol Ⅲ 在线粒体DNA复制中起催化作用。 DNA-pol Ⅳ 延长子链的主要酶,有解螺旋酶活性。

DNA-pol Ⅴ 在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。 一、复制的起始

DNA复制的起始阶段,由下列两步构成。

1.解旋解链,形成复制叉:① 由拓扑异构酶和解链酶作用,使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开,碱基间氢键断裂, 形成两条单链DNA。

② 单链DNA结合蛋白( SSB)四聚体结合在两条单链DNA上, 形成复制叉。

2.引发体组装和引物合成:① 由解螺旋酶(DnaB蛋白) 、 DnaC蛋白、引物酶(DnaG蛋白)和DNA复制起始区域形成引发体;

② 在引物酶的催化下,以DNA为模板,合成一段短的RNA片段,从而获得3'端自由羟基( 3'-OH)。 二、复制的延长

?复制的延长指在DNA聚合酶催化下,以3’→5’方向的亲代DNA链为模板,从5’→3’方向聚合子代DNA链。其化学本质是dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上,磷酸二酯键不断生成。

?在原核生物中,参与DNA复制延长的是DNA聚合酶Ⅲ;而在真核生物中是DNA聚合酶δ。

三、复制的终止

(一)去除引物,填补缺口:

?在复制过程中形成的RNA引物,需由RNA酶来水解去除;

?RNA引物水解后遗留的缺口,由DNA聚合酶Ⅰ(原核生物)或DNA聚合酶?(真核生物)催化延长缺口处的DNA,直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。

(二)连接冈崎片段:在DNA连接酶的催化下,生成最后一个磷酸酯键,将冈崎片段连接起来,形成完整的DNA长链。

?逆转录酶催化cDNA的合成特点: 8.DNA损伤和几种修复机制:

?由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤,也称为突变。常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联,链的断裂,重组等。

?DNA损伤的修复:是对已发生分子改变的补偿措施,使其尽可能回复为原有的天然状态。

修复的主要类型: 无差错修复:

光修复 其修复过程为:

1. 光修复酶识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物。

2. 在300~600nm可见光照射下,酶获得能量,将嘧啶二聚体的丁酰环打开。 3. 光 修 复 酶 从 DNA 上 解离。

?切除修复:切除修复机制的基本过程是将受损的DNA片段切除,然后再以对侧链为模板,重新合成新链进行修复。 有差错倾向修复:

重组修复:修复时,利用重组蛋白RecA的核酸酶活性,将另一股健康亲链与损伤缺口相互交换。

?SOS修复:当DNA损伤广泛难以继续复制时,由此而诱发出一系列复杂的反应。

在E. coli中,各种与修复有关的基因,组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。这种修复特异性低,对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复,复制如能继续,细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多,导致较广泛、长期的突变。 9. ①RNA聚合酶的功能: RNA聚合酶(DDRP):这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶。该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下,不需要引物,即可从5'→3'聚合RNA。 ②RNA转录合成的过程 : (一)转录起始

转录起始需解决两个问题:

1. RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。 2. DNA双链解开,使其中的一条链作为转录的模板。

(二)转录延长因子从全酶上脱离,余下的核心酶继续沿DNA链移动,按照碱基互补原则,不断聚合RNA。

1. σ亚基脱落, RNA–pol聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板前移; 2. 在核心酶作用下, NTP不断聚合, RNA链不断延长。 (三)转录终止

RNA转录合成的终止机制有两种:

1.依赖Rho因子的转录终止:由终止因子(ρ因子)识别特异的终止信号,并促使RNA的释放。

2.非依赖Rho的转录终止:? 模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域,使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构,引起RNA聚合酶变构及移动停止,导致RNA转录的终止。

10.比较原核生物和真核生物RNA转录后的加工内容 一、真核生物mRNA的转录后加工 (一)首、尾的修饰

1.加帽:即在mRNA的5'-端加上m7GTP的结构。此过程发生在细胞核内,即HnRNA即可进行加帽。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5'-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成GpppN的结构,再对G进行甲基化。

2.加尾:这一过程也是细胞核内完成,首先由核酸外切酶切去3'-端一些过剩的核苷酸,然后再加入polyA。polyA结构与mRNA的半寿期有关。 (二)mRNA的剪接

1. 断裂基因( splite gene)

真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。


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