腺苷酸环化酶
第二信使主要有cAMPcGMP
cAMP作为第二信使可以直接激活离子通道。 人体的嗅觉即依靠该途径产生。
气味分子与G蛋白偶联型受体结合，可激活 AC，产生cAMP，开启cAMP门控通道， 引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲 动，最终形成嗅觉。
更多细胞中，cAMP可以特异性活化cAMP 依赖性蛋白激酶A（ cAMP dependent protein kinase, PKA）。
IP3可在酶作用下水解。 DAG通过两种途径终止其信使作用：一是被DAG 激酶磷酸化成为磷脂酸，进入肌醇脂循环再生； 二是被DAG酯酶水解成甘油和花生四烯酸。
Ca2+-CaM介导的胞外信号诱导的细胞反 应
Ca2+-钙调蛋白(calmodulin, CaM)-钙调蛋白依 赖性蛋白 CaM为钙结合蛋白，有4个Ca2+结合位点，结 合钙离子后可发生构象改变，形成的Ca2+CaM复合物具有活性，磷酸化蛋白质的丝氨酸 /苏氨酸，激活蛋白激酶或磷酸酶。
cAMP被降解成5’-AMP
ห้องสมุดไป่ตู้
活化的激酶在磷酸酶的作用下去磷酸化， 进入失活状态。
海南霍乱疫情
从10月29日开始，海南大学部分学院有少数学生 发生腹泻。截止到11月1日12时，共发现有腹泻 症状者30人，其中22 例症状较轻的病人隔离在海 大医院并进行采样和预防性服药，8例病人在市医 院传染病科进行隔离治疗。经核实为诊断病例7例， 疑似病例1例。 10月3至11月2日，海南省共发生霍乱病人51例， 已治愈出院29例，康复11例，现患病人11例，无 死亡病例。
光照使视黄醛的构象变为反式，Rh分解为 视黄醛和视蛋白，构象改变的视蛋白激活 cGMP磷酸二酯酶，将细胞中的cGMP水解， 关闭离子通道，减少神经递质释放，产生 视觉。
简述camp信号通路的过程
简述camp信号通路的过程
Camp（环磷酸腺苷）信号通路是一种常见的细胞信号传导途径，用于调节细胞内的多种生理过程。
以下是Camp信号通路的一般过程： 1. 激活剂与受体结合：外部刺激（例如荷尔蒙、神经递质或药物）与细胞膜上的受体相互作用。
这一过程导致受体的构象变化。
2. 受体激活Gs蛋白：受体的构象变化使得受体与Gs蛋白（促进性G蛋白）结合。
Gs蛋白由α、β和γ亚单位组成。
在非激活状态下，Gs蛋白的α亚单位与GDP结合。
3. Gs蛋白的α亚单位解离：受体与Gs蛋白结合后，Gs蛋白的α亚单位与GDP解离，并结合GTP。
4. α亚单位激活腺苷酸环化酶：Gs蛋白的激活α亚单位与腺苷酸环化酶（AC）结合，使其激活。
AC是一种将ATP转化为环磷酸腺苷（Camp）的酶。
5. Camp的产生：激活的AC将ATP水解为Camp。
Camp是一种细胞内第二信使，能够中介多种细胞生理过程。
6. Camp调节效应器：Camp通过与不同的效应器相互作用，调节细胞内的生理功能。
一个常见的效应器是蛋白激酶A（PKA）。
Camp结合PKA的调节亚单位，使PKA活化。
活化的PKA可以磷酸化其他蛋白质，从而改变它们的活性。
7. 消除Camp信号：Camp信号结束后，Camp被降解为AMP（腺苷酸）。
这一过程由特定的磷酸酶（PDE）催化。
总的来说，Camp信号通路通过受体激活Gs蛋白、Gs蛋白激活
AC、AC产生Camp、Camp调节效应器等一系列步骤，调节细胞内的生理过程。
腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用
腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用宋捷，郑穗平*（华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州510006）摘要：腺苷酸环化酶（Adenylate Cyclase，AC）对酶法合成环单磷酸腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）至关重要，它催化三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）生成cAMP和焦磷酸（PPi）。
本研究将Thermomonospora echinospora来源的AC（Te AC）在大肠杆菌中进行异源表达，经过亲和层析纯化蛋白后进行酶学性质的分析，并进一步将其用于cAMP的催化合成。
在16 ℃下诱导重组大肠杆菌表达Te AC后，利用Ni柱亲和层析纯化Te AC，经过SDS-PAGE分析表明目的蛋白条带为40 ku，与预期蛋白大小一致。
重组Te AC酶的最适温度为50 ℃，最适pH值为10.5。
经酶动力学分析，测得该酶对底物ATP催化的动力学参数米氏常数（K m）=115.1 mmol/L，最大反应速度（V max）=64.52 μmol/(mg·min)，催化常数（K cat）=8.13 s-1。
用Te AC催化底物ATP反应11 h后cAMP 产量可达19.1 g/L。
该研究成功表达了一种具有高效催化性能的Te AC，并将其应用于cAMP的催化合成时有较高的产量和生产效率，为酶法合成cAMP的应用研究奠定了基础。
关键词：腺苷酸环化酶；环单磷酸腺苷；大肠杆菌文章编号：1673-9078(2024)03-65-73 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2024.3.0350Expression and Preliminary Application of Adenylate Cyclase inEscherichia coliSONG Jie, ZHENG Suiping*(School of Biology and Biological Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China) Abstract: Adenylate cyclase (AC) is essential for the enzymatic synthesis of cyclic adenosine monophosphate (cAMP). In fact, AC catalyzes the synthesis of cAMP and pyrophosphates (PPi) by adenosine triphosphate (ATP). In this study, Thermomonospora echinospora-derived AC (Te AC) was heterologously expressed in Escherichia coli. Following purification of the protein via affinity chromatography, its enzymatic properties were analyzed. Thereafter, the protein was utilized for the catalytic synthesis of cAMP. After inducing the expression of recombinant Te AC in E. coli at 16 ℃, Te AC was purified via affinity chromatography on a Ni column. Based on SDS-PAGE, the band of the protein of interest corresponded to 40 ku, which aligns with the expected protein size. The optimal temperature and pH of recombinant Te AC enzyme were 50 ℃and 10.5, respectively. Enzyme kinetic analysis revealed K m, V max, and K cat values of 115.1 mmol/L, 64.52 μmol/(mg·min), and8.13 s-1, respectively, for enzymatic catalysis using the ATP substrate.After 11 h of the reaction catalyzed by Te AC, the yield ofcAMP was 19.1 g/L. Overall, Te AC with efficient catalytic performance was successfully expressed, and its application in the 引文格式：宋捷,郑穗平.腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用[J] .现代食品科技,2024,40(3):65-73.SONG Jie, ZHENG Suiping. Expression and preliminary application of adenylate cyclase in Escherichia coli[J] .Modern Food Science and Technology, 2024, 40(3): 65-73.收稿日期：2023-03-24基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFA0901700）作者简介：宋捷（1999-），女，硕士，研究方向：酶学与酶工程，E-mail：通讯作者：郑穗平（1972-），男，博士，教授，研究方向：发酵工程，生物化工，微生物学，生化与分子生物学，E-mail：6566 catalytic synthesis of cAMP led to increased yield and production efficiency. This study lays the foundation for the enzymatic synthesis of cAMP.Key words: adenylate cyclase; cyclic adenosine monophosphate; Escherichia coli环单磷酸腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）是一类在细胞中接受生长因子、激素等第一信号分子信号并传递信号的“第二信使”分子，在体内与PKA形成的cAMP-PKA信号通路与免疫反应、离子通道的运输、清除炎症、细胞生存、神经突生长等密切相关[1-4] 。
生物化学习题及答案_代谢调节
代谢调节（一）名词解释1．诱导酶（Inducible enzyme）2．标兵酶（Pacemaker enzyme）3．操纵子（Operon）4．衰减子（Attenuator）5．阻遏物（Repressor）6．辅阻遏物（Corepressor）7．降解物基因活化蛋白（Catabolic gene activator protein）8．腺苷酸环化酶（Adenylate cyclase）9．共价修饰（Covalent modification）10．级联系统（Cascade system）11．反馈抑制（Feedback inhibition）12．交叉调节（Cross regulation）13．前馈激活（Feedforward activation）14．钙调蛋白（Calmodulin）（二）英文缩写符号1. CAP（Catabolic gene activator protein）：2. PKA（Protein kinase）：3. CaM（Calmkdulin）：4. ORF（Open reading frame）：（三）填空题1. 哺乳动物的代谢调节可以在、、和四个水平上进行。
2. 酶水平的调节包括、和。
其中最灵敏的调节方式是。
3. 酶合成的调节分别在、和三个方面进行。
4. 合成诱导酶的调节基因产物是，它通过与结合起调节作用。
5. 在分解代谢阻遏中调节基因的产物是，它能与结合而被活化，帮助与启动子结合，促进转录进行。
6. 色氨酸是一种，能激活，抑制转录过程。
7. 乳糖操纵子的结构基因包括、和。
8. 在代谢网络中最关键的三个中间代谢物是、和。
9. 酶活性的调节包括、、、、和。
10.共价调节酶是由对酶分子进行，使其构象在和之间相互转变。
11.真核细胞中酶的共价修饰形式主要是，原核细胞中酶共价修饰形式主要是。
（四）选择题1. 利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节：A．翻译后加工 B．翻译水平 C．转录后加工 D．转录水平2. 色氨酸操纵子调节基因产物是：A．活性阻遏蛋白 B．失活阻遏蛋白C．cAMP受体蛋白 D．无基因产物3. 下述关于启动子的论述错误的是：A．能专一地与阻遏蛋白结合 B．是RNA聚合酶识别部位C．没有基因产物 D．是RNA聚合酶结合部位4. 在酶合成调节中阻遏蛋白作用于：A．结构基因 B．调节基因 C．操纵基因 D．RNA聚合酶5. 酶合成的调节不包括下面哪一项：A．转录过程 B．RNA加工过程C．mRNA翻译过程 D．酶的激活作用6. 关于共价调节酶下面哪个说法是错误的：A．都以活性和无活性两种形式存在 B．常受到激素调节C．能进行可逆的共价修饰 D．是高等生物特有的调节方式7. 被称作第二信使的分子是：A．cDNA B．ACP C．cAMP D．AMP8．反馈调节作用中下列哪一个说法是错误的：A．有反馈调节的酶都是变构酶 B．酶与效应物的结合是可逆的C．反馈作用都是使反速度变慢 D．酶分子的构象与效应物浓度有关（五）是非判断题（）1.分解代谢和合成代谢是同一反应的逆转，所以它们的代谢反应是可逆的。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》考试试卷(481)
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（50分，每题5分）1. 据测定，多莉羊（sheep Dolly）的端粒长度比正常生殖的同龄羊的端粒长度短。
（）答案：正确解析：据测定多莉羊的端粒长度只有正常生殖的同龄羊的端粒长度的80。
2. Ala和Glu是生酮氨基酸。
（）答案：错误解析：3. DNA分子中没有修饰的C发生自发脱氨基引发突变的可能性比修饰后的5甲基胞嘧啶自发脱氨基引发突变的可能性低得多。
（）答案：正确解析：DNA分子中没有修饰的C会发生自发脱氨基后转变为U，十分容易被细胞内的BER系统识别和修复。
5自发甲基甘氨酸自发脱氨基后转变为T，而T是DNA分子中会正常的碱基，不容易被识别和重建，经过一轮复制后后，将导致CG碱基对突变为TA碱基对。
4. 大肠杆菌在葡萄糖和乳糖均丰富的培养基中优先利用葡萄糖而不利用乳糖，是因为此时阻遏蛋白与操纵基因结合而阻碍乳糖操纵子的开放。
（）答案：错误解析：5. 很多转氨酶以α酮戊二酸为氨基受体，而对氨基的供体并无严格的专一性。
（）答案：正确解析：6. mRNA只有当自身的合成被完成时，才能开始指导蛋白质的合成，因为启动多肽合成的核糖体结合位点总是靠近mRNA最后被合成的那一段。
（）答案：错误7. 若没氧存在时，糖酵解途径中脱氢反应产生的NADH＋H＋交给丙酮酸生成乳酸，若有氧存在下，则NADH＋H＋进入线粒体氧化。
（）答案：正确解析：8. 在大肠杆菌中，一种氨基酸只对应于一种氨酰tRNA合成酶。
（）答案：正确解析：9. 脂酸合成过程中所需的[H]全部由NADPH提供。
（）答案：错误解析：由葡萄糖戊糖途径产生的NADPH提供。
延长途径中可由FADH2与NADPH提供[H]。
神经生物学试卷及答案6套
神经生物学试卷及答案6套神经生物学1一、选择题（单选题，每题只有一个正确答案，将正确答案写在括号内。
每题1分，共30题，共30分）1.腺苷酸环化酶(AC)包括Ⅰ~Ⅷ等8种亚型，按其激活特点可分为如下三类：（）A ACⅡ、Ⅵ和Ⅶ可被G-蛋白αs和βγ亚单位协同激活；B ACⅤ、Ⅳ和Ⅵ的活性可被G-蛋白αi 亚单位和Ca2+抑制；C ACⅠ、Ⅲ和Ⅷ可被G-蛋白αs亚单位和Ca2+-钙调蛋白协同激活；D ACⅠ、Ⅲ和Ⅷ可被G-蛋白αi 亚单位和Ca2+-钙调蛋白抑制。
2.丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)包括如下三类：（）A. ERK s、JNK s和p38等三类12个亚型；B. ERK s、JAK s和p38等三类12个亚型；C. ERK s、JAK s和SAPKs等三类12个亚型；D. JAK s、JNK s和SAPKs等三类12个亚型。
3.3.部分G-蛋白偶联的7跨膜受体介导了磷脂酶C(PLC)信号转导通路，如下那些受体属于此类受体：（）A.γ-氨基丁酸B受体(GABA B)；B.γ-氨基丁酸A受体(GABA A)；C.离子型谷氨酸受体(iGlu.-R)；D.具有酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性受体。
4.与寡肽基序(Oligopeptide motifs)相结合的可能蛋白质结构域(Proteindomain)包括：（）A PH结构域；B EF-hand和C2结构域；C SH2和SH3结构域；D PTB/PID和激酶结构域。
5.神经管的闭合最早的部分是：（）A 前段；B 中段；C 后段；D 同时闭合。
6.关于胚胎神经元的产生，以下描述错误的是：（）A 细胞增生过程中核有周期性变化；B 在孕第5周至第5个月最明显；C 早期以垂直方式为主，后期以水平方式为主；D 边缘带（脑膜侧）是细胞增生区域。
7.轴突生长依赖于细胞间直接接触、细胞与胞外基质的接触、细胞间借远距离弥散物质的通讯，其过程不包括：（）A 通路选择；B 靶位选择；C 靶细胞的定位；D 生长锥的种类。
生物化学习题-代谢调节
第八讲代谢调节一、知识要点代谢调节是生物在长期进化过程中，为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。
通过调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一，使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。
根据生物的进化程度不同，代谢调节作用可在不同水平上进行：低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调节而起作用的；多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。
因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的，所以，细胞内酶的调节是最基本的调节方式。
酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方面对代谢进行调节的。
细胞是一个高效而复杂的代谢机器，每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。
细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸，在功能上虽各不相同，但在代谢途径上却有明显的交叉和联系，它们共同构成了生命存在的物质基础。
代谢的复杂性要求细胞有数量庞大、功能各异和分工明确的酶系统，它们往往分布在细胞的不同区域。
例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中；参与三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中；与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中；与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。
细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。
生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。
酶合成主要来自转录和翻译过程，因此，可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调节。
在转录水平上，调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭，这是一种负调控作用。
而分解代谢阻遏作用通过调节基因产生的降解物基因活化蛋白（CAP）促进转录进行，是一种正调控作用，它们都可以用操纵子模型进行解释。
操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位，由启动子（P）、操纵基因（O）和在功能上相关的几个结构基因组成；转录后的调节包括，真核生物mRNA转录后的加工，转录产物的运输和在细胞中的定位等；翻译水平上的调节包括，mRNA本身核苷酸组成和排列（如SD序列），反义RNA 的调节，mRNA的稳定性等方面。
普通生物学名词解释大全
普通生物学名词解释大全1. 细胞（cell）是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位，这一基本单位的含义即包括结构上的，也包括功能上的。
普通生物学名词解释大全 2是在细胞水平上研究生物体的生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。
普通生物学名词解释大全 3以人体或医学为对象的细胞生物学研究或学科。
4. 原核细胞（prokaryotic cell）是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜，且遗传信息量小，因此进化地位较低。
5. 真核细胞（eukaryotic cell）指含有真核（被核膜包围的核）的细胞，主要特征是有细胞膜、发达的内膜系统和细胞骨架体系。
6. 生物大分子（biological macromolecules）也称多聚体，由许多小分子单体通过共价键连接而成，相对分子质量比较大，包括蛋白质、核酸和多糖等。
7. 多肽链（polypeptide chain）多个氨基酸通过肽键组成的肽称为多肽链。
8. 细胞蛋白质组（proteome）将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体，研究在个体发育的不同阶段，在正常或异常情况下，某种细胞内所有蛋白质的种类、数量、结构和功能状态，从而阐明基因的功能。
9. 拟核（nucleoid）原核细胞没有核膜包被的细胞核，也没有核仁，DNA位于细胞中央的核区就称为拟核。
10. 质粒（plasmid）很多细菌除了基因组DNA外，还有一些小的双链环形DNA分子，称为质粒。
11. 细胞膜（cell membrane）又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类所组成的生物膜。
12. 生物膜(biological membrane)人们把生物膜和细胞内各种模性结构统称为生物膜。
13. 单位膜(unit membrane)生物膜在电镜下呈现出较为一致的3层结构，即电子致密度高的内、外两层之间夹着电子密度较低的中间层。
酶学-2011-8
O
P OH O X
2
磷脂酶C
磷脂酶D
胆胺（乙醇胺） 胆碱 丝氨酸 甘油
肌醇
R1通常为饱和烃基，R2为不饱和烃基，
X为胆碱、胆胺（乙醇胺）、丝氨醇、肌醇等。 如结构所示，分子中磷酸基与X酯化的部分一 起构成极性头部，两条长的烃链构成非极性 尾部，这种两性分子在构成生物膜结构中具 有重要作用。因X不同，可分别形成不同的甘 油磷脂，如磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰 胆胺（脑磷脂）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌 醇等。
C1a和C2a是AC的催化部位，这两个部位对催 化作用均为必需。目前尚不知哪个部位对催 化更重要，或基本上是催化部位，也不知调 节部位在C1a或C2a(图4)。
(二)腺苷酸环化酶的调节（PKA027401） AC和异三聚体的G蛋白偶联，并受G蛋白 调节，但不同型别的AC受不同的G蛋白调节。Gs 的α亚基激活AC；Gi或Go的α亚基抑制AC；而G蛋 白的β，γ亚基则可激活或抑制不同类型的AC。 此外，Ca2+和Ca2+-钙调蛋白(CaM)复合物分别可 抑制和激活AC，蛋白激酶C和蛋白激酶A也分别能 激活和抑制AC。
其N端1/2为配体结合区，在膜外接着是一段 跨膜区，胞内的C端1/2为环化酶催化区，有 两个区域和腺苷酸环化酶AC的Cla和C2a区高 度同源，并且这两个区域也有高度同源，因 此它能催化和AC相似的反应。
GC
GTP
cGMP+PPi
GC也是一个家族，有多种类型。分为两类 胞质型中的GC是两个大小不同亚基的二聚体， 血红素为其辅基。一氧化氮(NO)可通过血红 素调节GC活力而引起血管扩张。
2.PI-PLC的结构
尽管PI-PLC各亚型之间同源性低，但有 明显的两个位于肽链中部同源性很高的区域：
细胞生物学8-9答案
答案：一．名词解释1．细胞通讯：是指一个细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内以系列生理生化变化。
2．信号分子：传递信号的分子，是与细胞受体结合，改变受体的性质，引起一系列反应。
3．受体：是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，绝大多数已经鉴定的受体都是蛋白质且多为糖蛋白，少数受体是糖脂，有的受体是糖蛋白和糖脂组成的复合物。
4．第二信使假说：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。
5．分子开关：在细胞的信号通路中起正负反馈调节的蛋白。
6．G蛋白耦联受体：是指配体-受体复合物与靶蛋白（效应酶或通道蛋白）的作用要通过与G蛋白的耦联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞的行为。
7．NO：是一种自由基性质的气体，具脂溶性，可快速扩散透过细胞质膜，到达相邻靶细胞发挥作用。
8．腺苷酸环化酶：是相对分子质量为1.5×105的12次跨膜蛋白，胞质侧具有2个大而相似的催化结构域，跨膜区有2组整合结构域，每组含6个跨膜α螺旋。
9．钙调蛋白：CaM 是真核细胞中普遍存在的钙离子应答蛋白，相对分子质量为16.7×103，多肽链由148个氨基酸残基组成，含4个结构域，每个结构域可结合一个钙离子。
10．离子通道耦联受体：是由多亚基组成的受体/离子通道复合体，本身既有信号（配体）结合位点，又是离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤，又称配体门离子通道或递质门离子通道。
11．受体酪氨酸激酶：又称酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞表面一大类重要受体家族，迄今已鉴定有50余种，包括6个亚族。
12．受体酪氨酸磷酸酯酶：是一次性跨膜蛋白受体，受体胞内区具有蛋白酪氨酸磷酸酯酶的活性，胞外配体与受体结合激发该酶活性，使特异的胞内信号蛋白的磷酸酪氨酸残基脱磷酸化，因而在静止的细胞内维持被磷酸化的酪氨酸残基水平很低。
腺苷酸环化酶与细胞内信号转导关系
腺苷酸环化酶与细胞内信号转导关系一、腺苷酸环化酶概述腺苷酸环化酶（Adenylate Cyclase，简称AC）是细胞内信号转导过程中的关键酶之一，它在多种细胞生理过程中发挥着重要作用。
AC的主要功能是催化腺苷酸（ATP）转化为环磷酸腺苷（cAMP），cAMP作为一种重要的第二信使，在细胞内信号传递中起着至关重要的作用。
1.1 腺苷酸环化酶的生物学功能AC在细胞内信号转导中扮演着多种角色。
它不仅参与了细胞对外界刺激的响应，还调节了细胞的增殖、分化和凋亡等过程。
cAMP作为AC的主要产物，能够激活蛋白激酶A（PKA），进而影响细胞内的多种生物学功能。
1.2 腺苷酸环化酶的分类与结构根据其结构和功能的不同，腺苷酸环化酶可以分为多种亚型。
每种亚型都有其特定的生理功能和调控机制。
AC的结构通常包含多个结构域，包括催化结构域和调节结构域，这些结构域共同决定了AC的活性和特异性。
1.3 腺苷酸环化酶的调控机制AC的活性受到多种因素的调控，包括G蛋白偶联受体（GPCRs）、离子通道、细胞内钙离子浓度等。
这些因素通过不同的信号通路影响AC的活性，进而调节cAMP的生成。
二、cAMP在细胞内信号转导中的作用cAMP作为细胞内信号转导的关键分子，其在细胞生理过程中的作用不容忽视。
cAMP的生成和降解对细胞内多种信号通路的激活和抑制具有重要影响。
2.1 cAMP的生成与降解cAMP的生成主要依赖于AC的活性。
当细胞受到刺激时，AC被激活，催化ATP转化为cAMP。
cAMP的降解则主要由磷酸二酯酶（PDEs）完成，PDEs能够将cAMP水解为5'-AMP，从而终止cAMP的信号作用。
2.2 cAMP对蛋白激酶A的激活cAMP的主要生物学功能是通过激活PKA实现的。
PKA是一种四聚体蛋白激酶，由两个调节亚基和两个催化亚基组成。
当cAMP水平上升时，PKA的调节亚基与cAMP结合，导致PKA 的催化亚基释放并激活，进而磷酸化多种靶蛋白。
生物化学习题与解析--细胞信息转导
细胞信息转导一、选择题( 一 )A 型题1 ．下列哪种物质不是细胞间信息分子A ．胰岛素B ． COC ．乙酰胆碱D ．葡萄糖E ． NO2 ．通过核内受体发挥作用的激素是A ．乙酰胆碱B ．肾上腺素C ．甲状腺素D ． NOE ．表皮生长因子3 ．下列哪种物质不是第二信使A ． cAMPB ． cGMPC ． IP 3D ． DAGE ． cUMP4 ．膜受体的化学性质多为A ．糖蛋白B ．胆固醇C ．磷脂D ．酶E ．脂蛋白5 ．下列哪种转导途径需要单跨膜受体A ． cAMP - 蛋白激酶通路B ． cAMP - 蛋白激酶通路C ．酪氨酸蛋白激酶体系D ． Ca 2+ - 依赖性蛋白激酶途径E ．细胞膜上 Ca 2+ 通道开放6 ．活化 G 蛋白的核苷酸是A ． GTPB ． CTPC ． UTPD ． ATPE ． TTP7 ．生成 NO 的底物分子是A ．甘氨酸B ．酪氨酸C ．精氨酸D ．甲硫氨酸E ．胍氨酸8 ．催化 PIP 2 水解为 IP 3 的酶是A ．磷脂酶 AB ．磷脂酶 A 2C ．磷脂酶 CD ． PKAE ． PKC9 ．第二信使 DAG 的来源是由A ． PIP 2 水解生成B ．甘油三脂水解而成C ．卵磷脂水解产生D ．在体内合成E ．胆固醇转化而来的10 ． IP 3 受体位于A 、细胞膜B 、核膜C 、内质网D 、线粒体内膜E 、溶酶体11 ． IP 3 与内质网上受体结合后可使胞浆内A ． Ca 2+ 浓度升高B ． Na 2+ 浓度升高C ． cAMP 浓度升高D ． cGMP 浓度下降E ． Ca 2+ 浓度下降12 ．激活的 G 蛋白直接影响下列哪种酶的活性A ．磷脂酶 AB ．蛋白激酶 AC ．磷脂酶 CD ．蛋白激酶 CE ．蛋白激酶 G13 ．关于激素，下列叙述正确的是A ．都由特殊分化的内分泌腺分泌B ．激素与受体结合是可逆的C ．与相应的受体共价结合，所以亲和力高D ．激素仅作用于细胞膜表面E ．激素作用的强弱与其浓度成正比14 ． 1 ， 4 ， 5 - 三磷酸肌醇作用是A ．细胞膜组成成B ．可直接激活 PKC C ．是细胞内第二信使D ．是肌醇的活化形式E ．在细胞内功能15 ．酪氨酸蛋白激酶的作用是A ．分解受体中的酪氨B ．使蛋白质中大多数酪氨酸磷酸化C ．使各种含有酪氨酸的蛋白质活化D ．使蛋白质结合酪氨酸E ．使特殊蛋白质分子上酪氨酸残基磷酸化16 ． cGMP 能激活A ． PKAB ． PKC C ． PKGD ． PLCE ． PTK17 ． MAPK 属于A ．蛋白丝 / 苏氨酸激酶B ．蛋白酪氨酸激酶C ．蛋白半胱氨酸激酶D ．蛋白天冬氨酸激酶E ．蛋白谷氨酸激酶18 ．蛋白激酶的作用是使蛋白质或酶A ．磷酸化B ．去磷酸化C ．乙酰化D ．去乙酰基E ．合成19 ．胰岛素受体具有下列哪种酶的活性A ． PKAB ． PKGC ． PKCD ． Ca 2+ -CaM 激酶E ．酪氨酸蛋白激酶20 ． DAG 能特异地激活A ． PK AB ． PKC C ． PKGD ． PLCE ． PTK（二） B 型题A ．胰岛素B ．胰高血糖素C ．肾上腺素D ．促性腺激素E ．甲状腺素1 ．可通过细胞膜，并与细胞核内受体结合的激素是2 ．抑制腺苷酸环化酶，激活磷酸二脂酶，使 cAMP 下降的激素是A 、细胞膜B 、细胞浆C 、细胞核D 、内质网E 、线粒体3 ．腺苷酸环化酶位于4 ．雌激素受体位于A ． cAMPB ． cGMPC ． IP 3D ． DAGE ． Ca 2+5 ． NO 的第二信使是6 ．胰高血糖素的第二信使是（三） X 型题1 ．受体与配体结合的特点是A ．高度专一性B ．高度亲和力C ．可饱和性D ．可逆性E ．可调节性2 ．下列哪些是膜受体激素A ．甲状腺素B ．胰岛素C ．肾上腺素D ．维生素 D 3E ．胰高血糖素3 ．通过 G 蛋白偶联通路发挥作用的激素有A ．胰高血糖素B ．抗利尿激素C ．促肾上腺皮质激素D ．肾上腺素E ．促甲状腺激素释放激素4 ．在信息传递过程中，不产生第二信使的是A ．活性 VitD 3B ．雌激素C ．雄激素D ．糖皮质激素E ．甲状旁腺素5 ． 90% 以上的 Ca 2+ 储存于A ．内质网B ．高尔基体C ．线粒体D ．细胞核E ．细胞浆二、是非题1 ．细胞外化学信号有可溶性的和膜结合型的两种形式，细胞表面分子是重要的膜结合型的细胞外信号。
糖代谢 环腺苷酸
糖代谢环腺苷酸全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：糖代谢是指人体内糖类物质在吸收、利用和消耗过程中所发生的一系列生化反应。
这一过程中，环腺苷酸起着非常重要的作用。
环腺苷酸是一种能量分子，它在机体内参与糖类和脂肪的代谢过程，调节机体内的能量平衡。
接下来，我们将详细介绍糖代谢以及环腺苷酸在其中的作用。
让我们来了解一下糖代谢的过程。
糖类物质在体内主要来源于食物，特别是碳水化合物的摄入。
食物中的碳水化合物在胃肠道被消化吸收后，转化为葡萄糖等简单糖类物质，进入血液循环。
血液中的葡萄糖被细胞摄取，经过一系列酶的作用，进入细胞内部的代谢途径。
环腺苷酸是由三磷酸腺苷（ATP）经过酶的作用而形成的，它在细胞内能量代谢中起着中转作用。
当细胞内缺乏能量时，环腺苷酸能够快速释放出磷酸基团，生成ADP（二磷酸腺苷），释放出能量。
而当细胞内需要能量补充时，ADP则能够通过磷酸化生成ATP，再次储存能量。
这一磷酸基团的转移过程，使得环腺苷酸成为细胞内能量代谢中的重要媒介物质。
除了在能量代谢中起着中转作用外，环腺苷酸还在细胞内参与调节糖类物质的代谢途径。
在糖原的合成和分解过程中，环腺苷酸作为底物和辅因子参与调节糖原糖酶的活性，影响糖原的合成速率。
而在糖解途径中，环腺苷酸也能够调节糖解酶的活性，影响糖的分解速率。
这种调节作用，保证了糖类物质在细胞内的代谢平衡，为细胞提供足够的能量。
环腺苷酸还参与调节细胞内的葡萄糖转运过程。
在细胞内，葡萄糖需要通过运输蛋白才能跨过细胞膜进入细胞内。
环腺苷酸作为细胞内的信号分子，能够调节葡萄糖转运蛋白的活性，影响葡萄糖的进入速率。
这一调节作用，使得细胞能够根据自身的能量需求，灵活调控葡萄糖的吸收量，保持细胞内的能量平衡。
环腺苷酸在糖代谢中扮演着至关重要的角色。
作为细胞内的能量中转分子，环腺苷酸能够快速释放和储存能量，维持细胞内的能量供应。
环腺苷酸还参与调节糖类物质的合成、分解和转运过程，保证糖类物质在细胞内的代谢平衡。
一种腺苷酸环化酶制备环磷酸腺苷的方法[发明专利]
![一种腺苷酸环化酶制备环磷酸腺苷的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c24fe40e590216fc700abb68a98271fe900eaf53.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011015223.7(22)申请日 2020.09.24(71)申请人 杭州美亚药业股份有限公司地址 310012 浙江省杭州市拱墅区三墩路85号东楼1018室(72)发明人 李晓燕 李恒 王宏 傅得响 张燕 (74)专利代理机构 北京天盾知识产权代理有限公司 11421代理人 张彩珍(51)Int.Cl.C12P 19/32(2006.01)C12N 9/88(2006.01)C12N 15/60(2006.01)C12N 15/70(2006.01)(54)发明名称一种腺苷酸环化酶制备环磷酸腺苷的方法(57)摘要本方案公开了一种腺苷酸环化酶制备环磷酸腺苷的方法，该方法包括：以腺苷酸环化酶为催化剂，以三磷酸腺苷为底物，在Mg 2+的存在下，获得含有环磷酸腺苷的反应液；其中，所述腺苷酸环化酶具有如SEQ ID NO.14所示的氨基酸序列，该种腺苷酸环化酶的稳定性好，在中低温时的半衰期长，能够在中等温度下高效的一步催化ATP生成cAMP，其对底物的转化率达到90％以上，具有工业简单、条件温和、周期短、副产物少等优点，而且清洁无污染，能够实现cAMP生产过程的节能、降耗、减排。
权利要求书1页 说明书8页序列表16页 附图3页CN 112063670 A 2020.12.11C N 112063670A1.一种腺苷酸环化酶制备环磷酸腺苷的方法，其特征在于，该方法包括：以腺苷酸环化酶为催化剂，以三磷酸腺苷为底物，在Mg 2+的存在下，获得含有环磷酸腺苷的反应液；其中，所述腺苷酸环化酶具有如A1)、A2)、A3)、A4)、A5)或A6)所示的氨基酸序列：A1)氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示；A2)氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示；A3)氨基酸序列如SEQ ID NO.14所示；A4)对A1)所限定的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸的缺失、插入或替换得到的具有95％以上的同源性的多肽片段或其突变体；A5)对A2)所限定的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸的缺失、插入或替换得到的具有95％以上的同源性的多肽片段或其突变体；A6)对A3)所限定的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸的缺失、插入或替换得到的具有95％以上的同源性的多肽片段或其突变体。
腺苷酸环化酶名词解释
腺苷酸环化酶名词解释
腺苷酸环化酶是一种酶类蛋白质，它在生物体内起着重要的调节作用。
腺苷酸环化酶能够催化腺苷酸分子内的化学键重组，形成环状结构，从而产生环状腺苷酸。
这种酶在细胞内参与调节细胞内环状腺苷酸的水平，进而影响细胞内的信号转导通路、代谢调节等生物学过程。
腺苷酸环化酶在神经系统、免疫系统等多个生理系统中都扮演着重要的角色，对维持生物体内稳态具有重要意义。
其功能异常可能会导致多种疾病的发生。
乙酰胆碱和肾上腺素作用机制的区别
乙酰胆碱和肾上腺素的作用机制的区别乙酰胆碱和肾上腺素是两种常见的神经递质，它们在神经传递过程中发挥着不同的作用。
乙酰胆碱主要参与神经功能的调节，而肾上腺素则主要参与机体的应激反应。
在这篇文章中，我们将探讨乙酰胆碱和肾上腺素的作用机制的区别。
一、乙酰胆碱的作用机制乙酰胆碱是一种在神经系统中广泛存在的神经递质，它分布在中枢和周围神经系统的突触间隙中。
乙酰胆碱参与了许多生理过程，包括运动控制、认知功能、学习和记忆等。
乙酰胆碱的作用机制涉及到两个主要类型的受体：乙酰胆碱能受体型甲（nicotinic receptors）和乙酰胆碱能受体型乙（muscarinic receptors）。
这两种受体在不同的组织和细胞类型中表达，并且通过与乙酰胆碱结合而发挥作用。
1. 乙酰胆碱能受体型甲的作用机制乙酰胆碱能受体型甲是一种离子通道受体，它的激活会导致离子通道的开放。
当乙酰胆碱结合到这种受体时，离子通道内的Na+离子会进入细胞内，同时离子通道内的K+离子会离开细胞。
这种离子通道的开放会导致细胞内的电位变化，最终引起神经传递的效应。
2. 乙酰胆碱能受体型乙的作用机制乙酰胆碱能受体型乙是一种七次跨膜的G蛋白偶联受体。
当乙酰胆碱结合到这种受体时，受体会与G蛋白结合并激活。
激活后的G蛋白会进一步激活腺苷酸环化酶（adenylyl cyclase），导致细胞内的环苷酸（cAMP）水平增加。
增加的cAMP会进一步激活蛋白激酶A（protein kinase A），从而引起细胞内多个信号通路的激活。
二、肾上腺素的作用机制肾上腺素（也称为儿茶酚胺）是一种激素和神经递质，它由肾上腺髓质和中枢神经系统中的交感神经元合成和释放。
肾上腺素参与了机体的应激反应和调节。
肾上腺素的作用机制主要涉及以下几个方面：1. α1-肾上腺素能受体的作用机制α1-肾上腺素能受体是一种与G蛋白偶联的受体，当肾上腺素结合到这种受体时，受体会与G蛋白结合并激活。
分解代谢物阻遏名词解释
分解代谢物阻遏名词解释当两种同类物质同时存在时，如果一种是快速利用物质，另一种是慢速利用物质，则前者的某种代谢产物阻遏后者酶的生成，使生物利用快速利用物质。
这一过程称为分解代谢产物阻遏。
1、分解代谢物阻遏作用的原理：分解代谢物阻遏涉及一种激活蛋白对转录作用的调控。
分解代谢物阻遏中，只有当一种称为分解物激活蛋白(cap)首先结合到启动子上游后，rna聚合酶才能与启动基因结合。
这种激活蛋白是一种变构蛋白，当它与camp结合后构象发生变化，这时才能与dna 结合并促进rna聚合酶的结合。
无论在原核生物或高等生物中camp都是多种调控系统的重要因素。
camp由腺苷酸环化酶催化atp而产生，葡萄糖能抑制camp形成并促进camp 分泌到胞外。
葡萄糖进入细胞后，胞内的camp水平下降，rna聚合酶不能与启动子结合。
因此，分解代谢物阻遏实际上是camp缺少的结果。
2、解除方法如果在培养基中补充camp，上述阻遏现象可以被抵消。
分解代谢物抑制作用(catabolite repression)又称代谢物阻遏作用，是葡萄糖或代谢物或葡萄糖的降解产物对一个基因或操纵子的阻遏作用。
分解代谢物阻遏作用的原理：分解代谢物阻遏涉及一种激活蛋白对转录作用的调控。
分解代谢物阻遏中，只有当一种称为分解物激活蛋白(CAP)首先结合到启动子上游后，RNA 聚合酶才能与启动基因结合。
这种激活蛋白是一种变构蛋白，当它与cAMP结合后构象发生变化，这时才能与DNA结合并促进RNA聚合酶的结合。
无论在原核生物或高等生物中cAMP都是多种调控系统的重要因素。
cAMP由腺苷酸环化酶催化ATP而产生，葡萄糖能抑制cAMP形成并促进cAMP 分泌到胞外。
葡萄糖进入细胞后，胞内的cAMP水平下降，RNA聚合酶不能与启动子结合。
因此，分解代谢物阻遏实际上是cAMP缺少的结果。
多巴胺加速骨骼代谢的原理
多巴胺加速骨骼代谢的原理
多巴胺是一种神经递质，它在骨骼肌代谢中起着重要的作用。
多巴胺通过与多巴胺受体结合，影响细胞内的信号转导通路，从而加速骨骼肌的代谢。
具体来说，多巴胺受体分为D1类受体和D2类受体，它们在骨骼肌代谢中的作用有所区别。
D1类受体激活后，会通过增加腺苷酸环化酶(ADC)的活性，使胞内环磷酸腺苷(cAMP)水平升高。
高水平的cAMP能够激活蛋白激酶A(PKA)，从而激活可移行性蛋白激酶(AMPK)和钙/钙调蛋白激酶(CaMK)等代谢调节酶。
这些酶的激活能够增加骨骼肌细胞内催化代谢反应的酶活性，从而加速骨骼肌的代谢。
与D1类受体不同，D2类受体激活后会抑制腺苷酸环化酶的活性，降低cAMP 的水平。
这样一来，AMPK和CaMK等代谢调节酶的活性也会降低，骨骼肌的代谢速度减缓。
总的来说，多巴胺通过与不同类型的多巴胺受体相互作用，调节腺苷酸环化酶和代谢调节酶的活性，从而加速或减慢骨骼肌的代谢。
这一过程涉及复杂的信号转导通路，在维持骨骼肌功能和代谢平衡中起着重要作用。
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生产
工业生产：
cAMP可以AMP为原料进行化学合成，也可由ATP水解并环化产生。 以AMP为原料根据所用环化试剂和溶解剂不同，有6种合成方法，分 别为①以N,N'二环己基碳二亚胺（DCCI）为环化剂，无水吡啶为溶解 剂；②以叔丁醇钾（t-Buok）为环化剂，二甲基亚砜为溶解剂；③以 phCH2CH2NEt2为环化剂，无水吡啶为溶解剂；④以三异丙基苯磺酰 氰为环化剂，吡啶和二甲基甲酰胺(DMF)为溶解剂；⑤以三苯基磷和 2,2'-吡啶基二硫化物为环化剂，无水吡啶为溶解剂；⑥以DCCI为环化 剂，水：吡啶：苯=1：5：4为溶解剂。这6种方法制备cAMP存在试剂 来源困难，有些试剂必须严格脱水，制备工艺复杂等缺点，所以在制 备cAMP时一般采用以ATP为原料，经Ba（OH）2水解环化制备cAMP。 这种方法操作简单，不需特殊的试剂和仪器，cAMP的生成率达85.3%。
高水平的cAMP的应用价值与前景
王凯 2012207001
Content
• Definition
• Function • Application
定义
“腺苷-3‘,5’环腺一磷”，“环磷酸腺苷”。 一种环状核苷酸，简写为cAMP。 以微量存在于动植物细胞和微生物中。体内多种激素作用于 细胞时，可促使细胞生成此物，转而调节细胞的生理活动与 物质代谢。 有人称其为细胞内的第二信使，而称激素为“第一信使”。 环腺苷酸之所以称为细胞内的第二信使，是由于某些激素或 其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化形成的。
传统发酵： 主要以改变发酵条件为主，培养基成分调 节，温度，pH值，溶氧量…
二者缺点：成本高，产量不高，经济效益低
新型发酵：
新技术
菌种改造
新手段 新突破
展望未来
Thank You！
cAMP能提高动物的生产性能和改善畜产品品质。 其作用机理为：cAMP作为激素的第二信使激活 蛋白激酶，使代谢酶活性增强，从而加强体内蛋 白的合成，增快动物的生长速度；诱导激素（如 生长激素等）或酶的合成，促进机体的合成代谢。
畜牧业应用方面：
1. 环腺苷酸在肉畜生产上的应用
2. 环腺苷酸在奶富生产上的应用 3. 环腺苷酸在家禽生产中的应用
cAMP信号通路 （1）效应酶：腺苷酸环化酶 (C) （2）组分：Ⅰ、激活型受体（Rs）
Ⅱ、抑制型受体（Ri） Ⅲ、活化型调节蛋白（Gs） Ⅳ、抑制型调节蛋白（Gi） Ⅴ、催化成分：腺苷酸环化酶 (C)
环腺苷酸在动物体内的含量及分布
1957年Sutherland首先在肝脏匀浆中发现 CAMP后
陆续在其他组织发现cAMP 肺、肠、冠状动脉、支气管、脑垂体、血小 板、乳汁、睾丸、骨髓等组织或体液中发现 有cAMP存在
环腺苷酸的生理功能
• 环腺苷酸对激素合成和分泌的影响 • 环腺苷酸对免疫功能的影响
• 环腺苷酸对膜蛋白活性的调节
• 环腺苷酸对神经细胞的作用 • 环腺苷酸对基因表达的调节
应用
（一）cAMP的抗病生物学活性 A.调节细胞凋亡 B.抗炎症反应 C.抗动脉硬化 D.抗应激
（二）环腺苷酸在畜牧业中的应用