第八章核算代谢和蛋白质的合成
生物化学第八章氨基酸代谢教材课程
二、蛋白质的消化 ▪蛋白质消化的生理意义：
（1）由大分子转变为小分子，便于吸收。 （2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（s）
羧羧肽肽酶酶
（四）、尿素的生成 1、生成部位： 主要在肝细胞的线粒体及胞液中。
2、生成过程
尿素的生成过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素 循环(urea cycle)或Krebs- Henseleit循环。
CO2 + NH3 + H2O
5
* FH4携带一碳单位的形式： 如：
N5—CH3—FH4
N5、N10=CH—FH4
（二）一碳单位的生理功能
*作为合成嘌呤和嘧啶的原料 *把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来
本章内容结束，谢谢！
2、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
腺苷酸代琥
氨
α-酮戊
珀酸合成酶
基
二酸 天冬氨酸
酸
转
氨 酶
转
氨 酶
1
2
腺苷酸 代琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
二、氨基酸的脱羧基作用
脱羧基作用(decarboxylation)
• 依赖ATP • 降解异常蛋白和短寿命蛋白
泛素？
*76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)； *普遍存在于真核生物而得名； *一级结构高度保守。
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：核酸是细胞内的一种重要有机物质，它由核苷酸构成，是构成核酸的基本单元。
核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。
核酸在细胞内具有非常重要的功能，它们可以携带遗传信息，参与蛋白质的合成，调控细胞的生长和分化等过程。
蛋白质则是细胞内最重要的有机物质之一，是生命体内各种生物学功能和生命活动不可或缺的组成部分。
蛋白质合成是一个复杂的生物化学过程，需要核酸的介入才能完成。
在细胞内，RNA起着传递DNA信息的作用，RNA通过转录过程将DNA上的遗传信息转换成RNA信息，然后RNA将这些信息传递给细胞内的核蛋白合成机器，进而合成蛋白质。
核酸代谢和蛋白质代谢是密切相关的，两者之间存在着相互关系。
在细胞内，核酸和蛋白质代谢之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸还可以调控蛋白质的合成。
在细胞内，存在着一些特殊类型的RNA，如miRNA和siRNA等，它们能够通过靶向特定基因的mRNA，抑制或促进这些基因的表达，从而影响蛋白质的合成。
这种核酸介导的蛋白质合成调控，使得核酸和蛋白质代谢之间形成了一种复杂的调控网络。
核酸代谢和蛋白质代谢还存在着其他相互关系。
核酸可以通过调节细胞内mRNA的降解速率，影响蛋白质的合成水平；而蛋白质也可以参与核酸的合成和修复过程。
这些相互关系构成了细胞内核酸和蛋白质代谢的相互调节机制，维持了细胞内生物学功能的正常运行。
第二篇示例：核酸和蛋白质是生物体内两种重要的生物大分子，它们在生物体内的代谢过程中密不可分。
核酸是生物体内的遗传物质，负责信息的传递和储存，而蛋白质则是生物体内的最重要的功能分子，承担着多种生物过程中的功能。
核酸和蛋白质之间通过一系列生物化学反应相互转化，相互影响，共同维持着生物体内的代谢平衡和生物功能的正常进行。
核酸的合成过程称为核酸代谢，蛋白质的合成过程称为蛋白质代谢。
核酸和蛋白质的代谢密切相关，二者之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸和蛋白质的合成过程相互依赖。
生物化学中的代谢途径
生物化学中的代谢途径代谢是生物体内发生的一系列化学反应，其中包括分解分子以释放能量的代谢途径和合成分子的代谢途径。
生物体内的代谢途径种类繁多，涉及到蛋白质、碳水化合物、脂类等多种物质。
本文将重点介绍生物化学中几种重要的代谢途径。
1. 糖代谢糖代谢是生物体内最基本和最常见的代谢途径之一。
在糖代谢过程中，葡萄糖作为生物体内主要的能量来源，经过一系列的代谢反应，被分解为能够为细胞提供能量的分子。
糖代谢包括糖异生途径和糖酵解途径两个方面。
其中，在糖异生途径中，生物体可以将不同种类的物质转化为葡萄糖，并进一步合成葡萄糖物质。
2. 蛋白质代谢蛋白质代谢是指生物体内蛋白质的合成和降解过程。
蛋白质是生物体内重要的结构和功能分子，蛋白质代谢是维持细胞结构和功能的关键。
在蛋白质合成过程中，氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
细胞通过翻译和转录过程合成蛋白质，同时通过蛋白质降解过程清除受损或不需要的蛋白质。
3. 脂类代谢脂类代谢是生物体内脂肪分子的合成和分解过程。
脂类是细胞膜的重要组成部分，同时也是能量的重要来源。
在脂类代谢过程中，脂肪被分解成甘油和脂肪酸，并通过β氧化途径转化为ATP，为细胞提供能量。
4. 核酸代谢核酸是DNA和RNA的组成单位，核酸代谢是细胞内DNA和RNA 的合成和降解过程。
在核酸合成过程中，嘌呤和嘧啶是核酸的基本单位，通过脱氧路径合成DNA，而RNA则通过核糖途径合成。
核酸代谢是细胞遗传信息传递和表达的重要环节。
通过以上的介绍，我们可以看到生物化学中的代谢途径是生命活动中不可或缺的重要部分。
不同的代谢途径相互联系，共同维持着生命体内正常的代谢平衡。
在进一步的研究中，我们可以更深入地了解代谢途径在生物体内的作用，并探索代谢异常导致的疾病发生机制，为生命科学领域的发展做出贡献。
生物化学重点
第一章蛋白质的结构和功能第八章核苷酸代谢第二章核酸的结构与功能第九章物质代谢的联系第三章酶第十章 DNA的生物合成第四章糖代谢第十一章 RNA的生物合成第五章脂类代谢第十二章蛋白质的生物合成第六章生物氧化维生素第十三章基因表达的调控第七章氨基酸代谢第十七章肝的生物化学蛋白质的结构与功能1.蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
2.酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸。
碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸。
3. 氨基酸的理化性质：（1）氨基酸的两性解离性质；（2）分子中含有共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质。
吸收峰280nm；（3）氨基酸与茚三酮水合物共加热，生成的蓝紫色化合物4. 在某一pH环境溶液中，氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同，成为兼性离子。
此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）5.肽的相关概念(1)寡肽：10个以内氨基酸组成的肽链。
(2)多肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。
(3)蛋白质：大于50分子氨基酸组成的肽链。
（4）氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。
6.肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，组成肽单元。
7. 蛋白质分子四级结构的比较。
一级结构二级结构三级结构四级结构定义从N-端至C-端的氨基酸的排列顺序蛋白质主链的局部空间结构、不涉及氨基酸残基侧链构象整条肽链中所有原子在三维空间的排布位置各亚基间的空间排布表现形式－α-螺旋、β-折叠（片层）、β-转角、无规卷曲结构域、模体（超二级结构）亚基聚合维系键肽键(主要)二硫键(次要) 氢键非共价键（疏水键、盐键、氢键、范德华力）亚基间的非共价键。
8. 蛋白质一级结构与空间结构的关系：一级结构是空间构象的基础，具有相似一级结构的多肽或蛋白质，其空间构象及功能也相似。
9. 蛋白质空间结构与功能的关系：蛋白质空间结构由一级结构决定，其空间结构与功能密切相关。
10. 变构效应：蛋白质分子的亚基与配体结合后，引起蛋白质的构象发生变化的现象11. 蛋白质重要的理化性质及相关概念①.蛋白质的等电点：当蛋白质在某一pH溶液中时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，成为兼性离子，带有的净电荷为零，此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。
第八章 核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢Nucleic metabolism一、授课章节及主要内容: 第八章核苷酸代谢二、授课对象: 临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、授课学时本章总学时数：2课时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：第一学时：概述及第一节。
第二学时：第一节内容。
第二节内容。
四、教学目的与要求学习嘌呤和嘧啶核苷酸合成与分解代谢的途径及调节。
五、重点与难点重点：核苷酸的生物学功能；嘌呤核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘌呤碱合成的元素来源；嘌呤核苷酸补救合成的定义及生理意义；脱氧核糖核苷酸的生成；6-巯基嘌呤的作用；嘌呤核苷酸分解代谢的产物。
嘧啶核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘧啶碱合成的元素来源；UMP、CTP、TMP的合成途径；嘧啶核苷酸分解代谢的产物。
难点：IMP、AMP、GMP的合成及调节；嘧啶核苷酸的合成及调节。
六、教学方法及授课的大致安排面授为主，讲授肝在物质代谢中的作用时以提问形式穿插部分相关内容的复习，每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。
七、外语教授安排及主要外文专业词汇de novo sythesis （从头合成途径）salvage pathway （补救合成途径）adenine phosphoribosyl transferase, APRT，（腺嘌呤磷酸核糖转移酶）hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT）（次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）（adenosine kinase）（腺苷激酶）6-meraptopurine,6-MP（6-巯基嘌呤）Aminopterin（氨蝶呤）methotrexate,MTX（甲氨蝶呤）八、思考题（一）名词解释：1.嘌呤核苷酸从头合成途径 2.嘧啶核苷酸补救合成途径3.核苷酸的抗代谢物4.痛风症（二）简答题：1.核苷酸的生理功用2.嘌呤核苷酸补救合成的生理意义（三）论述题：试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成途经的异同点以6-巯基嘌呤为例说明抗代谢物的作用机制九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction概述：核苷酸的来源、分布及功能一、核苷酸的消化与吸收（见六版教材图8-1）分解产物：少量中间产物核苷酸可被细胞吸收；戊糖被吸收参加戊糖代谢；嘌呤和嘧啶碱被分解而排出体外，不能被机体所利用。
生物化学代谢化学背诵口诀
生物化学代谢化学背诵口诀生物化学代谢化学是生物学中一个重要的分支，它研究的是生物体内的化学反应，以及这些反应如何影响生物体的生长和发育。
生物化学代谢化学的口诀是：“氧化还原，糖酵解，氨基酸合成，脂质代谢，核酸合成，蛋白质合成，维生素代谢，矿物质代谢，激素代谢，毒素代谢。
”氧化还原是生物体内最基本的化学反应，它涉及到氧化物和还原物的交换，是生物体内能量的重要来源。
糖酵解是指糖分解成糖原和乙醇，这是生物体内最重要的代谢过程之一，也是能量的重要来源。
氨基酸合成是指氨基酸的合成，它是生物体内蛋白质的重要组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
脂质代谢是指脂肪的代谢，它是生物体内能量的重要来源，也是生物体内重要的组成部分。
核酸合成是指核酸的合成，它是生物体内遗传物质的重要组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
蛋白质合成是指蛋白质的合成，它是生物体内重要的组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
维生素代谢是指维生素的代谢，它是生物体内重要的组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
矿物质代谢是指矿物质的代谢，它是生物体内重要的组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
激素代谢是指激素的代谢，它是生物体内重要的组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
毒素代谢是指毒素的代谢，它是生物体内重要的组成部分，也是生物体内重要的代谢物。
生物化学代谢化学是一门重要的学科，它研究的是生物体内的化学反应，以及这些反应如何影响生物体的生长和发育。
它的口诀涵盖了生物体内的各种代谢过程，如氧化还原、糖酵解、氨基酸合成、脂质代谢、核酸合成、蛋白质合成、维生素代谢、矿物质代谢、激素代谢和毒素代谢等。
这些代谢过程不仅是生物体内能量的重要来源，而且也是生物体内重要的组成部分，对生物体的生长和发育起着重要的作用。
生物化学第八章 核苷酸代谢
嘌呤碱从头合成的元素来源
Gly
CO2
Asp N 1
6
5
N 7
一碳单位 2
甲酰-FH4
3 N
4
9 N
8
一碳单位 甲炔-FH4
Gln
• 从头合成途径 (1)IMP(次黄嘌呤核苷酸)的合成 (2)AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的生成
(1)、IMP的生成
PRPP
AMP ATP
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸）PRPP合成酶
小结
1、嘌呤核苷酸补救合成定义、发生组织。 2、补救合成的生理意义。 3、脱氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上进行的。 4、嘌呤代谢的终产物是尿酸、痛风病的致病 原因、治疗机制。
第三节 嘧啶核苷酸的代谢
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的从头合成 （一）嘧啶核苷酸的从头合成
• 定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核 糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶 核苷酸的途径。
很少能活至20岁，
补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基 酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行 补救合成。
HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌综 合征。
（四）脱氧核苷酸的合成代谢
在核苷二磷酸水平上进行
（N代表A、G、U、C等碱基）
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
第一节、核苷酸的功能及消化与吸收 一、核苷酸的功能
是核酸的基本组成单位，合成核酸的原料 能量的利用形式，ATP是重要能量货币； 参与代谢和生理调节，cAMP是第二信使； 参与生物活性物质组成，NAD、 FAD、 CoA等； 其衍生物是许多生化反应的中间供体 ，如UDPG 、
中国药科大学生物化学精品课程习题核酸的代谢和蛋白质合成
中国药科大学生物化学精品课程习题核酸的代谢和蛋白质合成第一节核苷酸的代谢一、填空题1(人类对嘌呤代谢的终产物是。
2(痛风是因为体内产生过多造成的，使用作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。
3(核苷酸的合成包括和两条途径。
4(脱氧核苷酸是由还原而来。
5(从IMP合成GMP需要消耗，而从IMP合成AMP需要消耗作为能源物质。
6(不能使用5-溴尿嘧啶核苷酸代替5-溴尿嘧啶治疗癌症是因为。
7(细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一个酶是。
该酶可被终产物抑制。
二、是非题1(黄嘌呤氧化酶既可以使用黄嘌呤又可以使用次黄嘌呤作为底物。
2(嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再在形成N糖苷键。
3(IMP是嘌呤核苷酸从头合成途径中的中间产物。
4(真核细胞内参与嘧啶核苷酸从头合成的酶都位于细胞质。
5(嘧啶合成所需要的氨甲酰磷酸合成酶与尿素循环所需要的氨甲酰磷酸合成酶是同一个酶。
三、选择题(下列各题均有五个备选答案，其中只有一个正确答案) 1(嘌呤环1号位N原子来源于( )(A)Gln的酰胺N (B)Gln的α氨基N (C)Asn的酰胺N (D)Asp的α氨基N (E)Gly的α氨基N2(dTMP的直接前体是( )(A)Dcmp (B)dAMP (C)dUMP (D)dGMP (E)dIMP 3.人类嘧啶核苷酸从头合成的哪一步反应是限速反应,( )(A)氨甲酰磷酸的形成 (B)氨甲酰天冬氨酸的形成(C)乳清酸的形成 (D)UMP的形成(E)CMP的形成4(下面哪一种物质的生物合成不需要PRPP,( )+ (A)啶核苷酸 (B)嘌呤核苷酸 (C)His (D)NAD(P)(E)FAD 5(下列哪对物质是合成嘌呤环和嘧啶环都是必需的,( )(A)Gln/Asp (B)Gln/Gly (C)Gln/Pro (D)Asp/Arg (E)Gly/Asp四、问答题1(你如何解释以下现象:细菌调节嘧啶核苷酸合成的酶是天冬氨酸-氨甲酰转移酶，而人类调节嘧啶核苷酸合成的酶主要是氨甲酰磷酸合成酶。
生化每章知识点总结归纳
生化每章知识点总结归纳第一章：蛋白质的合成与结构本章主要介绍了蛋白质的合成与结构。
蛋白质是生物体内最为重要、最为复杂的一类有机化合物，是构成细胞结构，参与细胞代谢、调节机体生理功能等各种生命活动的关键物质。
蛋白质合成包括转录和翻译两个阶段。
转录是指将DNA上的具体基因转录成mRNA，而翻译则是将mRNA上的密码子翻译成氨基酸序列，合成具体的蛋白质。
蛋白质的结构主要包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指氨基酸序列，二级结构是指α-螺旋和β-折叠，三级结构是指蛋白质分子的立体构象，四级结构是指多肽链之间的相互作用。
第二章：酶的结构、功能和应用本章主要介绍了酶的结构、功能和应用。
酶是生物体内催化生物化学反应的生物催化剂，能够加速化学反应的速率，而不改变反应的热力学性质。
酶的结构主要包括酶的活性中心和辅基团。
酶的活性中心是其催化作用的关键部位，而辅基团则是在酶的构象和功能中扮演重要角色的组织。
酶的功能主要包括底物特异性、催化速率和酶的调节。
底物特异性是指酶对底物的选择性，催化速率是指酶对底物的反应速率，而酶的调节是指酶在生物体内活性的调节。
酶的应用主要包括在医药、食品、工业、环境保护等领域的应用。
第三章：脂肪酸、三酰甘油和脂质膜本章主要介绍了脂肪酸、三酰甘油和脂质膜。
脂肪酸是由羧基和长链碳水化合物构成的脂肪酸，是构成三酰甘油和磷脂等脂质的基本组成部分。
三酰甘油是由三个脂肪酸和一个甘油分子经酯化反应而成，是储存体内能量的主要途径。
脂质膜是由脂质和蛋白质构成的生物膜结构，是生物体内细胞结构的基本单位，具有选择透过性和双层膜状结构。
第四章：核酸的结构与功能本章主要介绍了核酸的结构与功能。
核酸是生物体内存储和传递遗传信息的重要分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA是双螺旋结构的分子，能够稳定地存储生物体内的遗传信息，而RNA则是单链结构的分子，参与了蛋白质的合成和其他生物化学反应。
核酸的功能主要包括遗传信息传递和细胞代谢调控。
第八章核酸代谢和蛋白质的生物合成ppt课件
NH2 N
54
N 3
612
NH
H3C
O
NH
NH
O
Uracil尿嘧啶
O
NH
NH
O
Cytosine 胞嘧啶
NH O
Thymine 胸腺嘧啶
2. 核苷酸（ribonucleotide）的形成
核苷 (脱氧核苷) 和磷酸以磷酸酯键 连接形成核苷酸(脱氧核苷酸)
NNHH22
NN O
核苷酸：
HO PHOO CCHH22 OO NN OO OH
复制的方式 DNA的半保留复制
(一)DNA的半保留复 制
1.定义：
以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子 代DNA，这样新形成的子代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。
❖ 原料：DNA复制的原料是四种dNTP(包括 dATP、dGTP、dCTP、dTTP)
二磷酸核苷激酶
ATP
ADP
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
脱氧核糖核苷酸的生成
在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基）
dNDP + ATP 激酶 dNTP
+ ADP
（三）DNA的生物合成——复制
❖ 基因 ❖ 概念：是指DNA分子上携带着遗传信息的碱
基序列片段，是遗传的功能单位。 ❖ 特征：1、携带遗传信息
•合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其 次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合 成途径。
•嘌呤碱合成的元素来源
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基 （一碳单位）
核酸代谢与蛋白质生物合成
第1节 核酸代谢
一、核苷酸的合成代谢 途径：从头合成、补救合成。
第2页/共78页
1.从头合成途径：是指细胞利用一碳单位、 磷酸核糖和氨基酸等基本原料，经过一系 列复杂的酶促反应，合成嘌呤或嘧啶核苷 酸的过程。
2.补救合成途径：是指细胞利用已有的嘌呤 碱或嘧啶碱以及它们的核苷形式，经过简 单的酶促反应，合成嘌呤或嘧啶核苷酸的 过程。
第21页/共78页
原核生物三种DNA聚合酶及其作用
5´→3´ 聚合作用
3´→5´ 核酸外切酶活
性
5´→3´ 核酸外切酶活
性
功能
DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
有
有
有
有
有
有
有
无
无
校读
目前尚不完
损伤后修复 全清楚
第22页/共78页
复制过程中的 主要催化酶
真核生物DNA聚合酶 ： 有α、β、γ、δ和ε等五种。
SSB：维持、保护单 链DNA模板。
引物酶：催化 合成RNA引物。
拓扑异构酶参与 松解DNA超螺旋， 在复制的整个过 程中都发挥作用。
第27页/共78页
延长阶段
第28页/共78页
模板方向：3´→5´ 合成的方向：5´→3´ 碱基配对：
A＝T、G ≡ C
前导链与随从链
AG CTTAG CAAG C CATC G GA TC GAA
第3页/共78页
（一）嘌呤核苷酸的合成 1.嘌呤核苷酸的从头合成
嘌呤环的元素来源
第4页/共78页
第5页/共78页
Asp Mg2+ GTP
NAD+ H2O
NADH+
蛋白质体内代谢过程
蛋白质体内代谢过程蛋白质是生命体内的重要分子，扮演着许多关键角色，比如构建细胞结构、催化生化反应、传递信号等。
蛋白质的代谢过程是指蛋白质在生物体内的合成、降解和调控等一系列反应。
本文将从蛋白质的合成、降解和调控三个方面，详细介绍蛋白质体内的代谢过程。
一、蛋白质的合成蛋白质的合成主要发生在细胞的核糖体中。
首先，基因在DNA中转录成mRNA，然后mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合。
核糖体沿着mRNA链上的密码子进行扫描，根据密码子对应的三联密码子，选择适当的氨基酸，由tRNA携带，并通过肽键连接起来，形成一个多肽链。
多肽链不断延长，直到遇到终止密码子，合成过程终止。
最后，多肽链经过蛋白质折叠和修饰，最终形成具有特定功能的蛋白质。
二、蛋白质的降解蛋白质的降解主要发生在细胞的溶酶体和蛋白酶体中。
溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，负责降解细胞内的蛋白质和其他有机物。
蛋白质首先被降解为小的多肽链，然后进一步降解为氨基酸。
氨基酸可以被再利用，用于新的蛋白质合成或能量供应。
蛋白酶体则是细胞中的一个特殊结构，主要负责选择性地降解一些特定的蛋白质。
蛋白酶体通过识别蛋白质上的特定标记，将其降解为氨基酸或小的多肽链。
三、蛋白质的调控蛋白质的合成和降解需要受到精密的调控，以维持细胞内蛋白质的平衡。
在蛋白质的合成过程中，转录调控和翻译后修饰是两个重要的环节。
转录调控通过调节基因的转录水平来控制蛋白质的合成。
转录因子和启动子等调控元件参与其中，调控基因的表达。
翻译后修饰包括蛋白质的折叠、磷酸化、甲基化等，可以影响蛋白质的结构和功能。
蛋白质的降解过程主要受到泛素-蛋白酶体系统的调控。
泛素是一种小分子蛋白，可以与目标蛋白质结合，标记其为降解的目标。
被泛素标记的蛋白质被泛素酶体识别并降解。
泛素-蛋白酶体系统是细胞内最重要的蛋白质降解途径之一。
蛋白质体内的代谢过程是一个复杂而精密的系统，涉及到许多细胞器、分子和调控因子的相互作用。
《动物生物化学》第八章核酸的生物合成试卷
院系动物科技学院年级专业动物医学动物药学姓名学号考试课程动物生物化学(√) 5、在细菌的细胞内有一类能识别DNA特定核苷酸序列的核酸内切酶，称为限制性内切酶。
(√) 6、所有核酸合成时，新链的延长方向都是从5’→3’。
(×) 7、引物是指DNA复制时所需要的一小段RNA，催化引物合成的引物酶是一种特殊的DNA聚合酶。
(×) 8、DNA半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是5’→3’，另一条链的合成方向为3’ →5’。
(√) 9、原核细胞的每一条染色体只有一个复制起点，而真核细胞的每一条染色体有多个复制起点。
(×) 10、在真核细胞中，三种主要RNA的合成都是由一种RNA聚合酶催化。
(×) 11、逆转录酶仅具有RNA指导的DNA聚合酶的活力。
(×) 12、抑制RNA合成酶的抑制剂不影响DNA的合成。
(√) 13、一个动物细胞内的DNA可以与该动物的所有RNA杂交。
(×) 14、真核细胞的mRNA两个末端都有3’-OH基团。
(√) 15、基因表达是指遗传信息从DNA经RNA传递给蛋白质的过程。
六、问答题1.大肠杆菌DNA复制所需要的酶及复制体系中参与的物质？答：反应体系包括下列成分。
①底物：dATP、dTTP、dGTP和dCTP；②DNA聚合酶：催化dNTP 加到生长链的3′端；③模板：解开成单链的DNA母链；④引物：具有3′-OH的一段RNA；⑤ Mg2+：为聚合酶发挥催化活性所必需；⑥其他酶和蛋白质因子。
所涉及的酶及蛋白质因子有：（1）DNA解旋酶(2)DNA拓扑异构酶；（3）SSB 蛋白（4）引物酶（5）DNA聚合酶Ⅲ（6）DNA聚合酶Ⅰ(7) DNA连接酶。
2.大肠杆菌DNA半保留复制时保证复制忠实性的主要机制。
（1）DNA复制时必须严格遵守碱基互补配对规律，这对于保证复制的忠实性是至关重要的。
（2）DNA聚合酶的3′→5′外切核酸酶功能可以检测并消除偶然出现错误。
核苷酸代谢与蛋白质的生物合成
3’ 3,’5’-磷酸二酯键
5’
（3）DNA连接酶
——若双链DNA中一条链有切口，一端是 3’-OH，另一端是5‘-磷酸基，连接酶可催化这两
端形成磷酸二酯键，而使切口连接。
3‘ 5‘ OH P 5‘ 3‘
***不能将两条游离的DNA单链连接起来。 DNA连接酶要求提供能量。
DNA 连 接 酶
应用:
冈崎片段的合成需要一小段RNA为引物，“引物合成酶”
冈崎片段： DNA复制过程中出现一些不连续片段，这些不 连续片段只存在于DNA复制叉上其中的一股，这些不连续的
片段称为冈崎片段。
三、DNA的损伤与修复
（一）什么是DNA的损伤？
某些理化因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等， 作用于DNA，造成其结构和功能的破坏，从而引起 生物突变和致死的效应，称为DNA的损伤。
遗 传 密 码 表
* 遗传密码的基本特点
I.
连续性
没有标点符号 一般情况下是不重叠
阅读从mRNA5’ 3’ 连续直至终止信号 移码（frame shift） 移码突变
II然突变/生物进化的基础 无简并对生物生存不利
密码上第一、二位上碱基 不变，第三位碱基可改变 如：UCU UCC UCA UCG 都代表Ser
1.岗崎片段之间的连接.
2.DNA损伤修复中的连接.
3.一种重要的工具酶: 限制性内切酶切割后形成的粘性末端 或平头末端的连接.
二、DNA的复制
**
引物酶和引发体
OH末端的基础上进行的，催化引物合成的是一种特殊 RNA聚合酶，称为引物酶。
① 引物酶（primase）：复制是在一段RNA引物提供3’ –
医学微生物学细菌的新陈代谢
引言概述：医学微生物学是研究微生物在人体中的作用和影响的学科。
微生物在人体内进行新陈代谢活动，其中细菌是最常见的微生物类型之一。
细菌的新陈代谢是指细菌内部化学反应和能量转化的过程。
本文将深入探讨医学微生物学中细菌的新陈代谢。
正文内容：1.无氧代谢1.1好氧呼吸：细菌利用氧气进行有氧呼吸，将有机物氧化成水和二氧化碳，同时产生能量和ATP。
1.2基质胞内呼吸：某些细菌在缺氧条件下进行代谢，通过无氧呼吸系统将有机物转化为酸、酒精或溶解性气体。
1.3乳酸发酵：某些细菌无法利用氧气进行呼吸，而是通过乳酸菌酶将糖转化为乳酸。
2.合成代谢2.1蛋白质合成：细菌通过蛋白质合成酶将氨基酸合成为蛋白质，以满足自身对蛋白质的需求。
2.2核酸合成：细菌通过核酸合成酶将核苷酸合成为核酸，包括DNA和RNA。
2.3脂质合成：细菌合成脂质以构建细胞膜，并储存能量。
脂质合成包括脂肪酸的合成和脂质的组装。
2.4糖类合成：细菌通过吸收外源性糖类和内源性合成来获得能量。
3.分解代谢3.1糖类分解：细菌通过糖酶将糖分解为能量。
不同细菌对糖类的分解途径有所不同。
3.2脂肪分解：细菌通过脂肪酶将脂肪分解为脂肪酸和甘油。
3.3蛋白质分解：细菌通过蛋白酶将蛋白质分解为氨基酸。
3.4核酸分解：细菌通过核酸酶将核酸分解为核苷酸和核糖。
4.运输代谢4.1氨基酸运输：细菌通过载体蛋白质将外源性氨基酸从外部运输到细胞内。
4.2糖类运输：细菌通过载体蛋白质将外源性糖类从外部运输到细胞内。
4.3脂质运输：细菌通过载体蛋白质将外源性脂质从外部运输到细胞内。
4.4离子运输：细菌通过质子泵和离子通道等机制将离子从外部运输到细胞内。
5.外源化合物利用代谢5.1多糖分解：细菌通过多糖酶将外源性多糖分解为单糖并利用。
5.2醇类代谢：细菌通过醇酶将外源性醇类代谢为能量和有机物。
5.3芳香化合物降解：某些细菌具有芳香化合物降解能力，可以将有机废弃物降解为无毒无害的物质。
总结：细菌的新陈代谢是一个复杂而多样化的过程。
核酸代谢和蛋白质的生物合成
变和细胞癌变。
RNA转录和翻译的调控
03
通过转录因子、miRNA等调控RNA转录和翻译，影响基因表达
和蛋白质合成。
02
蛋白质的生物合成
氨基酸的合成与分解
氨基酸的合成
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，可以通过不同的途径在细胞内合成。其中包括 甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸等。
氨基酸的分解
氨基酸在分解过程中会产生能量，同时产生一些中间代谢产物，如乙酰CoA、琥 珀酰CoA等。
蛋白质的合成与降解
蛋白质合成
氨基酸通过mRNA的指导，在核糖体 上合成肽链，经过折叠和组装形成具 有特定功能的蛋白质。
蛋白质降解
蛋白质在细胞内经过泛素-蛋白酶体系 统或溶酶体途径降解，以实现蛋白质 的更新和细胞内稳态的维持。
蛋白质与核酸的相互作用
要点一
DNA结合蛋白
一些蛋白质能够与DNA结合，调控基因的表达，如转录因 子和DNA限制性内切酶。
药物设计和优化
基于药物靶点的结构和功能特点， 设计和优化小分子药物、抗体药 物等，提高药物的疗效和降低副 作用。
药物作用机制研究
研究药物与靶点相互作用及其对 细胞代谢的影响，深入了解药物 的作用机制，为药物研发提供科 学依据。
疾病的发生与发展
疾病发生机制研究
研究疾病发生和发展过程中核酸代谢和蛋白质生物合成的变化，揭 示疾病发生和发展的分子机制。
核酸的合成
DNA和RNA在细胞核内由核苷酸 前体合成，DNA复制过程中遵循 半保留复制原则。
核酸的分解
DNA和RNA在细胞内被分解为核 苷酸，核苷酸进一步被分解为碱 基、磷酸和戊糖。
核酸的代谢调控
DNA复制的调控
01
通过多种机制调控DNA复制，确保遗传信息的准确传递。
第8章 核苷酸代谢
R -5'-P
5-氨基咪唑-4-羧 酸核苷酸（CAIR）
5-氨基咪唑 核苷酸（AIR）
甲酰甘氨脒 核苷酸（FGAM）
延胡索酸 N -甲酰 FH 4
K
+
10
O
O C C N CH N R -5'-P H2 O HN C C C N HC N CH N R -5'-P
4 5C
Asp
1 6C
N
2. 合成部位：主要在肝细胞胞液中进行
3. 合成特点：
（1）先合成嘧啶环，再与PRPP连接； （2）先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。 4. 合成过程：
（1）UMP的合成
（2）CTP的合成
（3）dTMP的合成
UMP的合成：
2ATP Gln + HCO 32ADP+Pi 氨基甲酰磷酸 + Glu 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ (CPS-II)
ATP
N N R-5'-P
HOOC CH CH2 COOH NH HN H 2O N N N 延胡索酸 AMPS裂解酶 AMP
Asp
IMP
GTP 成酶 合 PS AM
R-5'-P 腺苷酸代琥珀酸 （AMPS）
NAD+ + H2O
NADH+H + O IM P脱 氢酶 HN
O N H XMP
N N
Gln ATP
构成辅酶：腺苷酸可参与组成NAD＋、 FAD、辅酶A等。
活化中间代谢物：如UDPG、CDP－ 胆碱等。
核苷酸代谢概况
合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)Fra bibliotek分解代谢
第8章 核苷酸代谢
（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径 (salvage synthesis)
1、部位：骨髓、脑等组织 2、过程： 利用现成的嘌呤或嘌呤核苷
生物化学与分子生物学教研室
（1）利用嘌呤：
腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
腺嘌呤 +PRPP 次黄嘌呤 鸟嘌呤 +PRPP
⑩次黄嘌呤核 苷酸（IMP）
生物化学与分子生物学教研室
（3）由IMP合成AMP及GMP
HOOCCH2CHCOOH
NH2
NH HN C C N
CH
延胡索酸
C N
C
N
CH
HC C
O
腺H苷C 酸N C代NR琥-5'珀-P 腺酸苷酸酸裂代解琥酶珀
NN
AMP R-5'-P
HN C C N
CH
HC C NN
NAD+ H2O
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
H2O Pi
核
Pi 苷
磷
酸
化 R-1-P 酶
嘧啶碱
生物化学与分子生物学教研室
NH2 C N CH
O=C CH
N H
胞嘧啶
NH2
O C N CH O=C CH N
H 尿嘧啶
O C HN C-CH3 O=C CH N 胸腺嘧啶 H
NADPH+H+ NADP+
O C HN CH-CH3 O=C N CH2
－5，－P
生物化学与分子生物学教研室
氨基咪唑核 苷酸合成酶
－5，－P
⑤5-氨基咪唑核 苷酸(AIR)
－5，－P
生化(2)(1)复习知识点总结
第一章、蛋白质的结构与功能1、主要元素:C、H、O、N、S（P7）2、定氮法:样品中含蛋白质克数＝样品的含氮克数×6.253、肽键:肽键是由一个氨基酸α-羟基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩全面行成的化学键，是蛋白质分子中的主要共价键，性质比较稳定。
（P11）4、肽:肽是氨基酸通过肽键相连的化合物，蛋白质不完全水解的产物也是肽。
10个以下氨基酸组成成寡肽，10个以上氨基酸组成称多肽。
（P11）5、多肽和蛋白质分子中的氨基酸均称为氨基酸残基。
具有特殊的生理功能的肽称为活性肽。
（P11）6、蛋白质一级结构:指多肽链中氨基酸（残基）从N端到C端的排列顺序，即氨基酸序列。
主要化学键为肽键。
（P12）7、蛋白质二级结构:指多肽链中相邻氨基酸残基的局部肽链空间结构，是其主链原子的局部空间排布。
主要化学键为氢键。
（P13）8、蛋白质三级结构:指整条多肽链中所有氨基酸残基，包括主链和侧链在内所形成的空间结构。
主要化学键为疏水键。
（P15）9、结构域:分子量大的蛋白质分子由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成多个相对独特并承担不同生物学功能的超三级结构。
（P16）10、蛋白质四级结构:指各具独立三级结构多肽链以各种特定形式接触排布后，结集在此蛋白质最高层次空间结构。
在此空间结构中，各具独立三级结构的多肽链称亚基。
主要化学键为疏水键，氢键，离子键。
（P16）第三章、酶1、同工酶:指催化的化学反应相同，但酶蛋白的分子结构、理化性质及免疫化学特性不同的一组酶。
亚基:骨骼肌形和心肌形。
组成的五种同工酶:LDH1（H4）、LDH2（H3M）、LDH3（H2M4）、LDH4（HM3）、LDH5（M5）。
（P40）2、酶促反应的特点:催化性、特异性、不稳定性、调节性。
（P41）第五章、糖代谢1、糖酵解反应的特点:在无氧条件下发生的不完全的氧化分解反应，整个过程均在胞质中完成，无需氧的参与，终产物是乳酸；反应中适放能量较少，一分子葡萄糖可净生成二分子ATP。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3‘
5‘
5‘
3‘
OH P
在一条链上失去一个磷酸二酯键称为切口 （nick）。失去一段单链称为缺口（gap)。
DNA连接酶催化的条件： ① 需一段DNA片段具有3′-OH，而另一段DNA
片段具有5′-Pi基团； ② 未封闭的缺口位于双链DNA中，即其中有
一条链是完整的； ③ 需要消耗能量，在原核生物中由NAD+供能，
T T A C A C 起点 T
RNA聚合酶催化起点处通过碱基互补合成 引物RNA链
3`OH
U 5`PiPiPi RNA聚合酶 小段RNA引物
磷酸核糖
作用——确定起始部位，引导复制开始。
二、DNA链的延伸
在DNA聚合酶Ш的催 化下，以四种脱氧核 糖核苷三磷酸为底物， 在RNA引物的3’端以 磷酸二酯键连接上脱 氧核糖核苷酸并释放 出焦磷酸。
代DNA。 引物：一小段RNA(或DNA）为引物，在大
肠杆菌中，DNA的合成需要一段RNA链作为引 物。
与DNA合成有关的酶系：
1、引物酶
本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶，该酶以 DNA为模板，按照碱基配对原则，聚合一段RNA短 链引物(primer)，以提供自由的 3’-OH，使子代 DNA链能够开始聚合。
2、DNA聚合酶:以DNA为模板的DNA合成酶，其催化 反应的特点:
（1）以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物；
（2）反应需要有模板的指导；
（3）反应需要有3-OH存在； （4）DNA链的合成方向为5’ 3’
3 .DNA连接酶（1967年发现）：若双链DNA中
一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是 5‘-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸 二酯键，而使切口连接。
15N-DNA的密度大于14N-DNA的密 度
（二）有一定的复制起始点
在原核生物中，复制起始点通常为一个， 而在真核生物中则为多个。
复制子:基因组中能单独进行复制的单位, 每个起始点到终止点的区域为一个复制子。
（三）双向复制
DNA复制时，以复制起始点为中心，向两 个方向进行复制。但在低等生物中，也可 进行单向复制。
DNA的生物合成—复制
DNA是遗传的物质基础 DNA分子贮存着生物体的遗传信息 基因是遗传信息的功能单位
中心法则
重点
复
转录
制
DNA
逆转录
复制
翻译 RNA
蛋白质
第一节 DNA的复制
一、与DNA复制有关的酶和蛋白质 原料：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、
dGTP、dCTP、dTTP) 模板：以DNA的两条链为模板链，合成子
（四）半不连续复制 由于DNA聚合酶只能以5′→3′方向聚合子
代 DNA 链 ， 即 模 板 DNA 链 的 方 向 必 须 为 3′→5′。因此，分别以两条亲代DNA链作为 模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。
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′，与复制叉移动
在真核生物中由ATP供能。
DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过 程中起重要作用。
4、拓扑异构酶(topoisomerase)或旋转酶：
拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链中的一条链切 断，松开双螺旋后再将DNA链连接起来，从 而避免出现链的缠绕。
拓扑异构酶Ⅱ可同时切断DNA双链，再将 其连接起来，以消除复制叉前进时DNA过度 的扭曲。
（五）DNA复制的保真性： 为了保证遗传的稳定，DNA的复制必须具
有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下 列因素有关： 1．遵守严格的碱基配对原则； 2．DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择； 3．对复制过程中出现的错误及时进行校正。
DNA的生物合成
双链的解开 RNA引物的合成
起始
DNA链的延伸
的方向相同，这一条链被称为领头链
(leading strand)或前导链。
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′ ， 与 复 制 叉 移 动 的 方 向 相
反，这条链被称为随从链(lagging strand)
或滞后链。
由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的， 因此，滞后链是由许多5′→3′合成的片 段组成的。DNA在复制时，由滞后链所形成 的一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fr）DNA的半保留复制 定义：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。 半保留复制的实验证据:1958年 Meselson和Stahl用同位素15N 标记大肠杆菌DNA,首先证明了 DNA的半保留复制。
延伸
切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA 片段 终止
一、DNA复制的起始
① 识别起始位点：互相缠绕的双链母本DNA， 复制从特定的位置开始，该位置常是富含A、 T区段。
②DNA解链：首先DNA解螺旋酶打开局部双链， SSB与每条单链结合,稳定单链并防止DNA复 性;然后在DNA旋转酶的作用下，使螺旋DNA 局部变成松弛态。
复制起始处的 DNA片段
起点
解螺旋酶——解开双链
复制叉
DNA结合蛋白 起点
解A 螺 旋 酶G
T
C
DNA结合蛋白与单 链结合并向前移 动
③引物酶、DNA聚合酶等随后结合，复制开 始。
2、RNA引物的合成
在引物酶的催化下，以DNA为模板，按A-U， G-C的原则合成一段具有3’端自由-OH的RNA 引物分子。
DNA链的延伸同时进 行领头链和随后链的 合成。
三、切除RNA引物，填补缺口，连接相邻 的DNA片段（复制终止）
5、解螺旋酶（解链酶）：通过水解ATP将DNA 两条链打开。E.coli中的rep蛋白就是解螺 旋酶，还有解螺旋酶I、II、III。每解开 一对碱基需要水解2个ATP分子。
rep蛋白沿3’5’移动，而解螺旋酶I、 II、III沿5’3’移动。
单链结合蛋白(SSB)[DNA结合蛋白]
这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。 其作用为： ① 使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在，即稳 定单链DNA，便于以其为模板复制子代DNA； ② 保护单链DNA，避免核酸酶的降解。