生物化学下册复习提纲重点版(华南理工)

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第十九章 代谢总论

物质代谢(合成代谢、分解代谢):从物质代谢来说,新陈代谢包括分解代谢和合成代谢。

分解代谢——生物大分子通过一系列的酶促反应步骤,转变为教小的、较简单的物质的过程。

合成代谢——生物体利用小分子或大分子的结构元件合成自身生物大分子的过程。

能量代谢:在生物体内,以物质代谢为基础,与物质代谢过程相伴随发生的,是

蕴藏在化学物质中的能量转化,统称为能量代谢。



第二十章 生物能学

一、名词解释

高能磷酸化合物:机体内有许多磷酸化合物,当其磷酰基水解时,释放出大量的

自由能。

这类化合物为高能磷酸化合物。

高能键:高能磷酸化合物分子中的酸酐键,能释放出大量自由能,称之为“高能键”

二、高能磷酸键化合物及其他高能化合物的类型 (一)磷氧型

1、酰基磷酸化合物

1)乙酰磷酸 2)氨甲酰磷酸

31,3-二磷酸甘油酸 4)酰基腺苷酸 5)氨酰腺苷酸 2、焦磷酸化合物

1)焦磷酸 2)二磷酸腺苷 3、烯醇式磷酸化合物

磷酸烯醇式丙酮酸 (二)氮磷型

胍基磷酸化合物

1)磷酸肌酸 2)磷酸精氨酸

(三)硫酯键型

活性硫酸基

13’-腺苷磷酸5’-磷酰硫酸

2)酰基辅酶A (四)甲硫键型

活性甲硫氨酸




第二十一章 生物膜与物质运输

一、名词解释

被动运输:指物质从高浓度的一侧,通过膜运输到低浓度的一侧,物质顺浓

度梯度的方向跨膜运输的过程,是不需要消耗代谢能的穿膜运输。

主动运输:指物质逆浓度梯度的穿膜运输过程。需消耗代谢能,并需专一性的载体蛋白。

协同运输:小分子的跨膜运送大都是通过专一性运送蛋白的作用实现的。

如果只是运输送一种分子由膜的一侧到另一侧,称为单向运输; 如果一种物质的运输与另一种物质的运输相关而且方向相同,称为同

向运输。

方向相反则称为反向运输,这二者又统称为协同运输。

Na+K+—泵:Na+K+-泵实际是分布在膜上的Na+K+-ATP酶。

通过水解ATP提供的能量主动向外运输Na+,而向内运输K+ 每水解1分子ATP,向外运输3Na+,而向内运输2K+

+

Ca—泵:Ca2+泵即为Ca2+-ATP酶,

Ca2+泵主动运送Ca2+到膜内是通过水解ATP提供的能量驱动的。 每一分子的ATP酶每秒钟大约可水解达10ATP分子。 每水解一分子ATP运送2分子Ca2+

基团转运:一般来说,物质通过膜运输时不需进行化学修饰,但有些糖在通过细胞膜时需要进行磷酸化反应加入一个磷酸基团,以糖-磷酸的形式才能通过膜,称为基团运输。

三、Na+K+—泵的作用机制是什么?

Na+K+-泵的作用机制,人们普遍接受的是构象变化假说。

正常状态下Na+K+-ATP酶(E1构象)在Na+Mg+存在下可将ATP磷酸化,形成中间体E1-P,与Na+有关的蛋白磷酸化导致酶的构象发生变化,使Na+运输至细胞外,酶的构象也随之变为构象E2-P

其后E2-P中间体在K+存在下,ATP酶进行去磷酸化导致酶的构象发生变化E2,使K+运输入细胞内,ATP酶经去磷酸化作用等步骤后又回复到原来的状E1

因此,在Na+ K+分别向膜内和膜外运输的过程中,运输蛋白ATP酶经历了磷酸化和去磷酸化过程,而酶本身的构象变化调节着Na+K+的运输。



第二十二章 糖酵解作用

一、名词解释

糖酵解:是葡萄糖在无氧条件下降解为丙酮酸并伴随ATP生成的过程。

是一切有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径。

酒精发酵:葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸后,再转化为乙醇的过程。

乳酸发酵:生长在厌氧或相对厌氧条件下的许多细菌,以乳酸为最终发酵产物。

三、糖酵解的全过程(包括反应式和催化反应的酶)


(一)葡萄糖的磷酸化



(二)葡萄糖-6-磷酸异构化形成果糖-6-磷酸



(三)果糖-6-磷酸形成果糖-1,6-二磷酸



(四)果糖-1,6-二磷酸转变为甘油醛-3-磷酸 和二羟丙酮磷酸




(五)二羟丙酮磷酸转变为甘油醛-3-磷酸



(六)甘油醛-3-磷酸氧化成1,3-二磷酸甘油酸



(七)1,3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸键基团形成ATP



(八)3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸




(九)2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸



(十)磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸并产生一个ATP分子



四、糖酵解作用的关键酶是什么?三个调节部位及调节因素?

糖酵解作用的关键酶是磷酸果糖激酶。

糖酵解中有三步反应不可逆,分别由己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化,因此这三种酶对酵解速度起调节作用。

磷酸果糖激酶是是一个限速酶(关键酶),高浓度的ATP是该酶的变构抑制剂,ATP的抑制作用可被AMP解除。

柠檬酸、脂肪酸也可抑制该酶活性。 pH下降时,H+对该酶有抑制作用。(防止缺氧时有过量的乳酸形成。26—二磷酸果糖是磷酸果糖激酶的激活剂,增加该酶与其底物的亲和力。

对于己糖激酶,ADP及其产物6- P-葡萄糖变构抑制该酶活性,与磷酸果糖激酶的调节相一致。

对于丙酮酸激酶,ATP和丙氨酸变构抑制该酶活性。16—二磷酸果糖对该酶有激活作用。

五、糖酵解途径中产生和消耗ATP的反应是?生成NADH的反应是?

如果生成的NADH进入电子传递链,那么糖酵解过程可以产生多少个ATP分子?

消耗ATP的反应是:葡萄糖的磷酸化,果糖-6-磷酸形成果糖-1,6-二磷酸 产生ATP的反应是:1,3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸键基团形成ATP,磷酸

烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸


如果生成的2NADH进入电子传递链,则可生成5个ATP分子,再加上原本产生的2个,则糖酵解过程可以产生7个ATP分子。



第二十三章 柠檬酸循环

一、名词解释 柠檬酸循环:

又称三羧酸循环、Krebs循环。

即在线粒体中,糖、脂、氨基酸等有机物代谢的共同中间体—乙酰辅酶A首先与草酰乙酸合成柠檬酸,再经过脱氢、脱羧等一系列的酶促反应,将乙酰辅A转变成CO2并生成NADHFADH2的过程。

它是生物体内糖、脂、氨基酸等有机物代谢的枢纽。 三、柠檬酸循环的全过程(包括反应式和催化反应的酶) 1、乙酰-COA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(柠檬酸合酶)



2、柠檬酸异构化成异柠檬酸(乌头酸酶)



3、由异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸(异柠檬酸脱氢酶) 1次氧化



4、α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA(α-酮戊二酸脱氢酶复合体) 2次氧化




5、琥珀酰COA转化成琥珀酸,并产生GTP(琥珀酰-CoA合成酶)



6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸(琥珀酸脱氢酶) 3次氧化



7、延胡索酸被水化生成L-苹果酸(延胡索酸酶)



8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸(苹果酸脱氢酶) 4次氧化



四、柠檬酸循环的关键酶是什么?三个调节部位及调节因素? 关键酶:柠檬酸合酶

1、柠檬酸合酶(关键酶)

ATPNADH、琥珀酰-CoA、脂酰- CoA抑制 2、异柠檬酸脱氢酶

NADHATP可抑制此酶

ADP可活化此酶,当乏ADP时就失去活性


Ca+激活

3、α-酮戊二酸脱氢酶

NADH、琥珀酰- CoA、高能荷抑制 Ca+激活 五、1分子丙酮酸和1分子乙酰-CoA进入柠檬酸循环完全氧化可以产生多少分子ATP

1分子葡萄糖完全氧化能产生多少分子ATP 丙酮酸:12.5 乙酰-CoA10 葡萄糖:32 六、柠檬酸循环经过几次氧化脱羧?产生NADHFADH2GTP的反应分别是什么? 经过2次氧化脱羧:1、异柠檬酸 α-酮戊二酸 2、α-酮戊二酸 琥珀酰COA NADH:由异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸

α-酮戊二酸氧化脱羧成为琥珀酰COA

苹果酸脱氢生成草酰乙酸 FADH2:琥珀酸脱氢生成延胡索酸 GTP:琥珀酰COA转化成琥珀酸

七、丙酮酸脱氢酶复合体包括哪几部分?辅助因子有哪些? 包括:丙酮酸脱氢酶组分 二氢硫辛酰转乙酰基酶 二氢硫辛酸脱氢酶

辅助因子: TPP、硫辛酸、CoAFADNAD+

第二十四章 生物氧化



生物氧化:有机分子在细胞内氧化分解成CO2和水并释放出能量形成ATP的过程,

笼统称为生物氧化。P114

电子传递链:

需养细胞内糖、脂肪、氨基酸等通过各自的分解途径所形成的还原性辅酶,包括NADHFADH2这些还原赴美上的氢原子以质子形式脱下,其四暗自沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移,最后转移给分子氧并生成水,这个电子传递体系称为电子传递链。由于消耗养,故也叫呼吸链。

另:电子从NADH到氧气的传递所经过的途径形象地称为电子传递链,或呼吸链。P118P119



氧化磷酸化:

是与电子传递过程偶联的磷酸化过程。

即伴随电子从底物到氧气的传递,ADP被磷酸化生成ATP的酶促过程, 这种氧化与磷酸化相偶联的作用称为氧化磷酸化。P129

底物水平磷酸化:指ATP的形成直接与一个代谢中间物(PEP)上的磷酸基团转


移相偶联的作用。P131

二、电子传递链中的电子载体及其顺序,电子传递链位于细胞什么部位?

电子传递链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。 包括:NADH-Q还原酶

琥珀酸-Q还原酶 细胞色素还原酶

细胞色素氧化酶(4种都是非亲水性蛋白质)P119

顺序:P120

电子传递链在原核细胞存在于质膜上,在真核细胞存在于线粒体的内膜上。P119

四、电子传递链的三个质子泵是什么?(不确定)

NADH-Q还原酶 细胞色素还原酶 细胞色素氧化酶。

六、ATP合成的部位是什么?(P131

第一个部位是由复合体INADH上的电子传递给CoQ的过程, 第二个部位是由复合体III执行的,将分子由CoQ传递给细胞色素c的过程, 第三个部位是由复合体IV执行的,将电子从细胞色素c传递给氧的过程。 九、氧化磷酸化的化学渗透假说(P131

英国生物化学Peter Mitchell认为电子传递释放出的自由能和ATP合成是与一种跨线粒体内膜的质子梯度相偶联的。 支持化学渗透假说的实验证据:

A:氧化磷酸化作用的进行需要封闭的线粒体内膜存在。 B:线粒体内膜对H+ OH- K+ Cl-都是不通透的。

C:破坏H+ 浓度梯度的形成(用解偶联剂或离子载体抑制剂)必然破坏氧化磷酸化作用的进行。

D:线粒体的电子传递所形成的电子流能够将H+ 从线粒体内膜逐出到线粒体膜间隙。

E:大量直接或间接的实验证明膜表面能够滞留大量质子,并且在一定条件下质子能够沿膜表面迅速转移。

F:迄今未能在电子传递过程中分离出一个与ATP形成有关的高能中间化合物,亦未能分离出电子传递体的高能存在形式。

十、细胞质中的NADH进入线粒体再氧化的两个穿梭途径及其示意图 两个途径:1.甘油-3-磷酸穿梭途径 2.苹果酸-天冬氨酸穿梭途径 示意图:P139P140

第二十五章 戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径

糖异生作用:由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸、丙酸、甘油、氨基酸等非糖物质转变成葡萄糖的过程称为糖异生。 四、戊糖磷酸途径的生物学意义

1、产生大量的NADPH,为细胞的各种合成反应提供还原剂(力),在还原性生物合成中起负氢离子供体的作用。比如参与脂肪酸和固醇类物质的合成,光合作用


中核糖核苷酸转变为脱氧核糖核苷酸。

2在红细胞中NADPH保证谷胱甘肽的还原状态GSH(维持红细胞膜蛋白质结构,防止膜脂过氧化;维持血红素中的Fe2+;(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶遗传缺陷症—溶血性贫血病)

3、该途径的中间产物为许多物质的合成提供原料,如:核糖-5-磷酸

核苷酸

赤藓糖-4-磷酸

芳香族氨基酸

4、非氧化重排阶段的一系列中间产物及酶类与光合作用中卡尔文循环的大多数中间产物和酶相同,因而磷酸戊糖途径可与光合作用联系起来,并实现某些单糖间的互变

5PPP途径是由葡萄糖直接氧化起始的可单独进行氧化分解的途径。因此可以EMPTCA相互补充、相互配合,增加机体的适应能力。

七、糖酵解的三个不可逆步骤和葡萄糖异生作用采取的迂回反应 1) 丙酮酸通过草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸

2)果糖-16-二磷酸在果糖-16-二磷酸酶催化下,其C1位的磷酸酯键水解形成果糖-6-磷酸。这一反应是放能反应,容易进行。

3)葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶催化下水解为葡萄糖。

八、糖异生作用的前体主要有哪些? 大多数为氨基酸







第二十六章 糖原的分解和生物合成

一、名词解释:糖原;生糖原蛋白。 糖原:是动物中葡萄糖的贮存形式。

生糖原蛋白:是一种具有8个以上ɑ14糖苷键相连的葡萄糖单元的特殊


蛋白质。

三、糖原降解所需要的酶及各酶作用的特点

糖原降解需要三种酶的作用: 1. 糖原磷酸化酶(P177P180

作用的特点:a、磷酸化酶催化糖原还原性末端磷酸解。

b、磷酸化酶催化糖原14糖苷键磷酸解。 c、磷酸吡哆醛是磷酸化酶的必需辅助因子。

2.糖原脱支酶(P181 作用的特点:当磷酸化酶停止作用后,糖原脱支酶肽链上的转移葡萄糖残基的活性部位先起催化作用将原来极限分支前面以14连接的三个葡萄糖残基转移到另一个分支的非还原性末端的葡萄糖残基上,或者转移到糖原的核心链上。

3.磷酸葡萄糖变位酶。

担负磷酸基团转移的酶。

起催化作用时,酶分子上的磷酸基团转移到葡萄糖-1-磷酸的第6位碳

原子的羟基上,形成葡萄糖-16-二磷酸中间体。

这时葡萄糖-16-二磷酸C1位的磷酸基团又转回磷酸葡萄糖变位酶丝

氨酸残基原来磷酸基团所处的位置上。

于是葡萄糖-16-二磷酸转变为葡萄糖-6-磷酸,而磷酸葡萄糖变位酶

又恢复其原来带有磷酸基团的活化形式。

四、糖原生物合成所需要的酶及各酶作用的特点

糖原生物合成需三种酶: 1. UDP-葡萄糖焦磷酸化酶。

作用特点:葡萄糖-1-磷酸分子中磷酸基团带有负电荷的氧原子向UTP的ɑ-磷原子进攻,形成UDPG

只能催化合成ɑ-14葡萄糖苷键结果形成直链淀粉 2. 糖原合酶。

作用特点:UDPG上的葡萄糖分子转移到已存在的、糖原分子的某个分支的非还原性末端上。 3.糖原分支酶。

作用特点:断开ɑ(14)糖苷键并形成ɑ(16)糖苷键。



第二十八章 脂肪酸的分解代谢

一、 脂肪酸跨线粒体内膜的机制

1、载体-肉碱(carnitine 1)结构:

L-(CH2)3N+CH2CH(OH)CH2COO- L- - - 三甲氨基丁酸 2)部位: 线粒体膜

3)功能:运载脂酰CoA进入线粒体


2、机理:脂酰肉碱转移酶Ⅰ- FA分解限速酶(线粒体外膜)

脂酰肉碱转移酶Ⅱ-同工酶(线粒体内膜)



二、

脂肪酸的β-氧化的五个步骤反应及催化反应的酶






三、 脂肪酸通过β-氧化,最后完全氧化为二氧化碳和水,计算产生的能量(重

点掌握软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸氧化) 16C的软脂酸为例

o 8乙酰COA 彻底氧化 TCA 10ATP 10×8=80ATP o 7FADH2 1.5×7=10.5ATP o 7NADH+7H+ 2.5×7=17.5ATP —————→ 108 (131)ATP

第一步消耗了2个高能磷酸键,所以应为108-2=106,129个高能磷酸键

当软脂酸氧化时,自由能变化为-2340千卡/摩尔,ATP水解生 ADP+Pi时,自由能变化为-7.30千卡/摩尔。 7.3×106

—————×100%33% (40%) 2340

所以软脂酸在β-氧化时能量转化率,约为33%40%

四、 什么是脂肪酸的α-氧化和ω-氧化?

脂肪酸在一些酶的催化下,其α-C原子发生氧化,结果生成一分子CO2和较原来少一个碳原子的脂肪酸,这种氧化作用称为α-氧化。 RCH2CH2 COOH ——→ RCH2COOH+CO2

脂肪酸在酶催化下,其ω碳(末端甲基C)原子发生氧化,先生成ω-脂酸,继而氧化成α,ω-二羧酸的反应过程,称为ω-氧化。 五、 什么是酮体?

脂肪酸在肝脏中分解氧化时生成的乙酰-CoA在酶的催化下转变成的三种中间代谢物的总称。包括乙酰乙酸﹑β– 羟丁酸和丙酮。

第二十九章 脂肪酸的生物合成

一、脂肪酸生物合成中乙酰-CoA的三羧酸转运体系 P25929-3

二、乙酰-CoA羧化酶的组成

它是3种蛋白质得复合体,分别是:生物素羧基载体蛋白

生物素羧化酶 转羧酶

三、脂肪酸合酶的组成

E.coli和植物中,脂肪酸合酶由多酶体系构成,它是由不同得7

种多肽链的聚合体。其中一链是ACP(即酰基载体蛋白),其余六链是酶。 在酵母种,脂肪酸合酶由ACP6个酶组成,所不同的是它们定位为

两个多功能的多肽链。

在动物中,脂肪酸合酶含有1ACP7个酶 四、脂肪酸合成的全部反应(见教材上图29-8

a) 启动:乙酰-CoAACP转酰酶

b) 装载:丙二酸单酰-CoAACP转酰酶 c) 缩合:β-酮酰-ACP合酶


d) e) f) g) 还原:β-酮酰-ACP还原酶 脱水:β-羟酰-ACP脱水酶 还原:烯酰-ACP还原酶 释放:软脂酰-ACP硫酯酶



五、酰基甘油合成的前体物是什么?它们的来源途径有哪些?

(书上只写了脂酰甘油,并没有出现酰基甘油,所以可能题目出错,现

给出的是关于脂酰甘油的。

脂酰甘油是由两个前体物合成的,分别是:脂酰-CoA、甘油-3-磷酸。 1、脂酰-CoA来自脂肪酸的活化

2甘油-3-磷酸由两条途径形成,其一是糖酵解的中间体二羟丙酮磷酸形成,

其二是甘油降解中的一步,即甘油的磷

酸化

第三十章 蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢



一、解释转氨作用、氧化脱氨作用、联合脱氨作用

解释转氨作用:指α-AA和酮酸之间氨基的转移作用,

α-AA的α-氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮

基上,

结果原来的AA生成相应的酮酸,而原来的酮酸则形成相

应的氨基酸。

氧化脱氨作用:-AA在酶的作用下,氧化生成-酮酸,同时消耗氧并产生氨的过程。

联合脱氨作用有两个内容:

其一是指氨基酸的α-氨基借助转氨作用,转移到α-酮戊二酸的分子上,生成相应的α-酮酸和谷氨酸,然后谷氨酸在谷氨酸脱氢酶的催化下,脱氨基生成α-酮戊二酸,同时释放出氨。

其二是嘌呤核苷酸的联合脱氨基作用,这一过程的内容是:次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸作用形成中间产物腺苷酸代琥珀酸,后者在裂合酶的作用下,分裂成腺嘌呤核苷酸和延胡索酸,腺嘌呤核苷酸水解后即产生游离酸和次黄嘌呤核苷

二、什么是葡萄糖-丙氨酸循环? 葡萄糖-丙氨酸循环,氨运入肝脏

肌肉中的氨基转移酶,可把丙酮酸作为它的-酮酸的载体。

在它们的作用下,产物为丙氨酸,丙氨酸被释放到血液,经血液循环进入肝脏,在肝脏中经转氨作用又产生丙酮酸,通过葡萄糖异生途径形成葡萄糖,葡萄糖通过血液循环回到肌肉中,通过糖酵解作用降解为丙酮酸。称为葡萄糖-丙氨酸循环.

一、 氨转运的主要形式是什么?


二、 尿素循环的整个过程、反应及催化反应的酶 尿素循环的整个过程:参考书本p312页。 (三) 尿素循环的详细步骤

1. 氨基甲酰磷酸的合成(线粒体) 氨基甲酰磷酸合成酶包括(CPS1CPS2.

2. 瓜氨酸的合成(线粒体) 鸟氨酸转氨甲酰酶 3. 精氨琥珀酸的合成(细胞质) 精氨琥珀酸合成酶 4. 精氨酸的合成(细胞质) 精氨琥珀酸酶 5. 精氨酸水解生成尿素(细胞质) 精氨酸酶

总反应式子:



三、 尿素循环发生在细胞的什么部位?尿素的碳原子和氮原子分别来源于什

么物质?

尿素循环发生在肝脏细胞的线粒体中和细胞质中。

尿素的两个氨基,一个来源于氨,另一个来源于天冬氨酸;

一个碳原子来源于HCO3-,共消耗4个高能磷酸键,是一个需

能过程,

但谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸反应生成1分子NADH

延胡索酸经草酰乙酸转化为天冬氨酸也形成1分子NADH 两个NADH再氧化,可产生5ATP



四、什么是生糖氨基酸和生酮氨基酸?

生酮氨基酸——有些氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸,

在分解过程中转变为乙酰乙酰-CoA


而乙酰乙酰-CoA在动物的肝赃中可转变为乙酰乙酸和-羟丁

酸,

因此这5种氨基酸称为生酮氨基酸。



生糖氨基酸——凡能形成丙酮酸、-酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的氨基酸都称为生糖氨基酸。 因为这些物质都能导致生成葡萄糖和糖原。 五、什么是一碳单位?主要有哪些形式?一碳单位主要靠哪种物质进行转移?哪种氨基酸活化后可提供甲基?

一碳单位(one carbon unit / 一碳基团(one carbon group: 代谢的过程中产生的含有一个碳原子的有机基团。



一碳单位的转移靠四氢叶酸

SAM 为“活性甲硫氨酸”,分子中有一活性甲基,所以,SAM是甲基的供体,参与物质的甲基化反应。

31 氨基酸的生物合成

一、

氨基酸生物合成的分族情况








二、各种氨基酸合成的前体物是什么?(反应过程不要求)

33 核酸的降解和核苷酸代谢

一、嘌呤碱和嘧啶碱分解的最终产物是什么?

人和猿类及一些排尿酸的动物以尿酸作为嘌呤碱代谢的最终产物。 其他多种生物则还能进一步分解尿酸,形成不同的代谢产物,直至最后分解成二氧化碳和氨。

一般具有氨基的嘧啶需要先水解脱去氨基, 然后经还原生成二氢嘧啶,并水解使环开裂, 最后水解生成二氧化碳、氨和β-氨基酸。 P388

二、嘌呤环和嘧啶环各个原子的来源是什么?

嘌呤环中的第1位氮来自天冬氨酸的氨基, 3位和第9位氮来自谷氨酰胺的酰胺基, 2位和第8位碳来自甲酸盐, 6位碳来自二氧化碳,

4位碳,第5位碳及第7位氮则来自甘氨酸。




嘧啶环的第1位氮和第2位碳来自氨甲酰磷酸,其余原子来自天冬氨酸。 P391P396

三、核苷酸的补救合成途径

生物体内除能以简单前体物质“从头合成”核苷酸外,尚能由预先形成的的碱基核核苷合成核苷酸,这是对核苷酸代谢的一种“补救”途径,以便更经济地利用已有的成分。

在特异的核苷酸酸化酶作用下,各种碱基可与1-磷酸核糖反应生成核苷,由此所产生的核苷在适当的磷酸激酶作用下,ATP供给磷酸基,即形成核苷酸。

另一更为重要的途径是,嘌呤碱与5-磷酸核糖焦磷酸在磷酸核糖转移酶,或称为核苷酸焦磷酸化酶的作用下形成嘌呤核苷酸。 P395

四、嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成的调节

嘌呤核苷酸的从头合成受到其两个终产物腺苷酸核鸟苷酸的反馈控制。 主要控制点有三个:

第一个控制点在合成途径的第一步反应,即氨基被转移到5-磷酸核糖焦磷酸上以形成5-磷酸核糖胺。

催化该反应的酶是一种变构酶,它可被终产物IMPAMPGMP所抑制。 因此,无论是IMPAMP或是GMP过量积累均会导致由PRPP开始的合成途径第一步反应的抑制。

另两个控制点分别位于次黄苷酸后分支途径的第一步反应,这就使得GMP过量的变构效应仅抑制其自身的形成,而不影响AMP的形成。

反之,AMP的积累抑制其自身的形成。而不影响GMP的生物合成。不同生物的调节方式略有不同。

大肠杆菌中嘧啶核苷酸的生物合成可在三个控制点上受到终产物的反馈控制。

合成途径的第一个调节酶是氨甲酰磷酸合成酶,它受UMP的反馈控制。 另两个调节酶是天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶,它们受CTP的反馈抑制。 前者被抑制将影响尿苷酸和胞苷酸的合成,后者只与胞苷酸的合成有关。



34 DNA的复制与修复

DNA的半保留复制:由亲代DNA生成子代DNA时,每个新形成的子代DNA中,

一条链来自亲代DNA

而另一条链则是新合成的, 这种复制方式叫半保留复制。



DNA的半不连续复制:在DNA复制时,前导链是连续合成的,而滞后链的合成是不连续的,这种复制方式称为半不连续复制。

冈崎片段:DNA复制过程中,前导链能连续合成,而滞后链只能是断续的合成53 的多个短片段,这些不连续的小片段以其发现者的名字命名为冈崎片段。




二、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各具有哪几种催化活性?在DNA的复制中各起什么作用?

DNA聚合酶Ⅰ具有5 3 聚合酶功能(对脱氧核苷酸的选择)

3 5’外切酶活性(对双链无作用,校对功能。

但在正常聚合条件下,此活性不能作用于生长链)及5 3’外

切酶活性(双链有效,主要是对DNA损伤的修复,以及在DNA复制时RNA引物切除及其空隙的填补)

DNA聚合酶Ⅱ:聚合作用,但聚合活力很低;具有3 5’外切酶活性。 DNA聚合酶Ⅲ:具有53DNA聚合酶活性( 亚基,速率高)

具有3 5’外切酶(亚基)的校对功能,提高DNA复制的

保真性;

还具有5 3’外切酶活性(单链有效,其意义未知)

4 DNA聚合酶IVV1999年发现,



36 RNA的生物合成和加工

一、名词解释

转录:在DNA指导下RNA的合成称为转录 P455 不对称转录:有两方面含义:一是DNA双链分子上,被转录基因的一股链可转录,

另一股链不转

录;

其二是模版链并非永远在同一单链上。



启动子:RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列称为启动子 P459

终止子:提供转录停止信号的DNA序列称为终止子 P464 二、 大肠杆菌RNA聚合酶各个亚基的功能是什么? 亚基 基因 相对分子质量 亚基数目 功能 α rpoA 40000 2 酶的装配 与启动子上游元件和活化因子结合 β rpoB 155000 1 结合核苷酸底物 β’ rpoC 160000 1 化中心 1 与模板DNA结合 σ rpoD 3200092000 1 识别启动子 ω 9000 促进转录的起始

未知

三、原核生物的启动子主要由哪3部分组成?


四、RNA聚合酶催化的转录过程? 识别阶段:

1.RNA聚合酶在σ亚基引到下结合到启动子上; 2.DNA双链局部解开; 起始阶段:

3.在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链; 延伸阶段:

4.核心酶向前移动,RNA链不断生长; 终止阶段:

6.RNA聚合酶到达基因转录终点; 7.RNARNA聚合酶从DNA上脱落。 P457




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