生物化学课件

第二十二种标准氨基酸
吡咯赖氨酸 发现于2002年 存在于一些真细菌和古细菌体内， 作为与产甲烷代谢有关的某些酶的 组分 密码子为UAG
RNA与DNA
结构之别 功能之别 RNA世界及其主要证据 （1）RNA既作为遗传物质又作为核酶 （2）逆转录酶 （3）先有核糖核苷酸后有脱氧核苷酸 （4）核开关的发现
信号传导系统的终止
（1）HR解离 （2）受体脱敏 （3）第二信使的降解 （4）G蛋白的自我灭活 （5）蛋白质的去磷酸化
Байду номын сангаас
NO系统:Say YES to NO
NO是一种性质活泼、具有毒性的小分子气体，其化学本质 是自由基. 1772 年就由 Joseph Priestly发现，长期以来一直被视 为化石燃料燃烧、汽车尾气和吸烟产生的有毒的污染物， 它在体内居然能够作为细胞之间的信息分子和神经递质的 确大大出乎人们的意料。 1977年，Ferid Murad发现将NO气泡通过含有鸟苷酸环化 酶(GC)的组织，可导致组织内cGMP水平的升高，而硝化甘 油也能激活相同的GC活性，由此他推测硝化甘油在体内能 够释放出NO。 1980年，Robert F. Furchgott发现血管内皮细胞在乙酰 胆碱的作用下能够产生一种促进血管松弛的因子—EDRF， 但他并不能确定EDRF的化学本质； 1986年，Louis Ignarro证明EDRF就是NO。
实例
受体位于细胞质的脂溶性激素 的作用机制(醛固酮) 与视觉相关的信号传递系统 与嗅觉相关的信号传导系统 NO系统
与嗅觉相关的信号传导系统
嗅觉是最原始的感觉功能之一，起着识别、报警、增强食欲、 影响情绪等作用，但是，关于人如何识别和记忆约10 000种 不同气味的原理却知之甚少。2004年诺贝尔医学生理学奖得 主Richard Axel和Linda Buck 所作的一系列开拓性的研究 终于揭开了此领域神秘的面纱，并很好地阐明了嗅觉系统运 作的分子机制。 Axel和Buck在他们的研究中发现，一个约由1 000个不同基 因（占到人基因总数的3%）组成的庞大基因家族编码的嗅觉 受体蛋白在气味的识别过程中起决定性作用。这些受体蛋白 分布在鼻腔上皮上部特定的嗅觉感受细胞的质膜上，负责检 测呼入的气味分子。人体约有几千万个嗅觉感受细胞，但狗 有10亿左右的嗅觉感受细胞，因此狗的嗅觉要比人的嗅觉灵 敏300-10 000倍。 嗅觉感受细胞为双极神经元，其周围突触伸向粘膜表面，末 端形成带有10～30根纤毛的嗅泡。
激素及其受体介导的信息传递
经典的定义:是由特定的组织产生并分泌到 血流之中，通过血液的运输到达特定器官 或组织而引发这些器官或组织产生特定的 生理生化反应的一类化学物质。 现代的定义：激素是一类非营养的，微量 （微摩尔或更低浓度）就能发挥作用的细 胞间传递信息的化学物质。 激素的分类：脂溶性激素和水溶性激素
每一个嗅觉受体细胞只表达多个嗅觉受体蛋白基因中的1 个，因此，每一个嗅觉受体细胞膜上只有一种类型的嗅觉 受体蛋白。但是，每一个受体可以在几千个感受细胞中表 达。于是，在鼻腔内，有多少种嗅觉受体分子，就有多少 种嗅觉受体细胞。然而，一个单一的嗅觉受体细胞并非只 对一种气味物质做出反应，而是能够对有限的几种结构相 关的气味物质做出反应，只是强度不同。 由于大多数气味由多种气味分子组成，而每一个气味分子 激活几种嗅觉受体，每一种受体又能结合多种气味物质， 此外，每一个受体可以在几千个同一种感受细胞中表达， 这就导致形成各种复合型的气味样式，成为人类能够识别 和记忆大约10 000种不同气味的分子基础。
绝
句
南京大学 生化系 杨荣武
复错不要紧， 只要校对真， 错了我一个， 还有后来酶。
烦恼的解除
使用端聚酶； 经重组形成串联体； 将线形DNA暂时转变为环形DNA； 滚环复制； 使用蛋白质-dNTP作为引物。
焦磷酸测序
原理 焦磷酸测序是在同一反应体系中由4种酶催化 的的酶级联化学发光反应，在每一轮测序反 应中，只加入一种dNTP，若该dNTP与模板配 对，聚合酶就可以将其掺入到引物链的3＇端并释放出等量的焦磷酸基团（PPi）。PPi 可转化为可见光信号，并最终转化为一个峰 值。每个峰值的高度与反应中掺入的核苷酸 数目成正比。然后加入下一种dNTP，继续下 一轮DNA链的合成。 步骤
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南京大学生化系 杨荣武
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热点问题
第二十一种标准氨基酸和第二十二种 标准氨基酸 核酶与RNA世界 DNA复制的忠实性 人类基因组 “末端的烦恼” 焦磷酸测序
第二十一种标准氨基酸
含硒半胱氨酸与北大富硒康 发现于1986年 实例：谷胱甘肽过氧化物酶；去碘酶 密码子UGA
（1）1个特异性的测序引物和单链DNA模板结合，然后加入四种酶的 混合物，包括：DNA聚合酶、ATP硫酸化酶、荧光素酶和双磷酸酶。 反应底物有腺苷-5‘-磷酸硫酸（APS)和荧光素。 （2）向反应体系中加入1种dNTP，如果它正好能和DNA模板的下一个 碱基配对，则会在DNA 聚合酶的作用下，添加到测序引物的3＇端，同时释放出1分子的PPi。dATP由腺苷-α硫-三磷酸，dATPαS） 替代，因为DNA聚合酶对dATPαS的催化效率比对dATP的催化效率 高，且dATPαS不是荧光素酶的底物。 （3）在ATP硫酸化酶的作用下，生成的PPi可以和APS结合形成ATP； 在荧光素酶的催化下，生成的ATP又可以和荧光素结合形成氧化荧 光素，同时产生可见光。通过电荷耦合器光学系统即可获得一个 特异的检测峰，峰值的高低则和相匹配的碱基数成正比。 （4）反应体系中剩余的dNTP和残留的少量ATP在双磷酸酶的作用下 发生降解。 （5）加入另一种dNTP，使第2、3、4步反应重复进行，根据获得的 峰值图即可读取准确的DNA序列信息
激素作用的一般特征
特异性 高效性 饱和性 水溶性激素的作用往往需要“第二信 使” 脱敏性 时效性（信号的终止）
特异性
激素的特异性是指某一种激 素只能作用一种细胞或一类细 胞。 产生特异性的原因：需要与 受体结合。
受体
定义 类型：膜受体和胞内受体 受体的基本性质 1. 与配体结合的高度专一性 2. 与配体结合的可逆性 3. 与配体结合的高亲和性 4. 与配体结合的饱和性 5. 与配体的结合可产生强大的生物学效应 区分激动剂和拮抗剂 膜受体的结构与功能
RNA，RNA，RNA RNA，RNA，RNA，RNA RNA，RNA，RNA RNA， RNA， RNA
蛋白质
DNA
RNA 世界
DNA复制的高度忠实性 -10-10~10-11
四种dNTPs浓度的平衡 DNA聚合酶的高度选择性 -选择核苷酸的机制有点像“盲人厨师” 对调味品的选择。 DNA聚合酶的自我校对 错配修复 使用RNA作为引物
膜受体的结构与功能
与G蛋白偶联的受体 离子通道受体 具有内在酶活性的受体 无酶活性但直接与细胞质内的酪氨酸 蛋白质激酶相联系的受体
激素的作用过程
（1）激素的合成和分泌； （2）激素被运输到靶细胞； （3）激素与靶细胞膜或靶细胞内的特异性受 体结合，导致受体的激活； （4）靶细胞内的一条或几条信号传导途径被 起动； （5）靶细胞内产生特定的生理或生化效应； （6）信号的终止。