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1、总总复复习习第第 九九 章章物质代谢的联系与调节物质代谢的联系与调节MetabolicInterrelationshipsandRegulation代代 谢谢 调调 节节第第 四四 节节代谢调节主要是通过对代谢调节主要是通过对关键酶活性关键酶活性调节而实现调节而实现快速调节快速调节 变构调节变构调节化学修饰化学修饰/共价修饰调节共价修饰调节慢速调节慢速调节/迟缓调节迟缓调节 酶含量调节酶含量调节调节方式：调节方式：（1 1）脂代谢变化）脂代谢变化脂肪动员加强，脂肪动员加强，酮体生成增多酮体生成增多（2 2）糖代谢变化）糖代谢变化 糖异生加强，糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低组织对葡萄糖利用降低
2、（3 3）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化肌蛋白质分解加强，氨基酸异生成糖肌蛋白质分解加强，氨基酸异生成糖1.短期饥饿时脂肪动员增加而减少糖的利用短期饥饿时脂肪动员增加而减少糖的利用 2 2长期饥饿时：长期饥饿时：（1 1）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少蛋白质分解减少（2 2）糖代谢变化）糖代谢变化肝肝肾糖异生增强肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸（3）脂代谢变化）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加脑组织利用酮体增加 复制复制中心法则中心法则(The Central Dogma)第第 十十 章章DNADNA的
3、生物合成的生物合成(复制复制)l复制的方式复制的方式半保留复制半保留复制l双向复制双向复制l半不连续复制半不连续复制第一节第一节复制的基本规律复制的基本规律岡崎片段岡崎片段 DNA复制的酶学复制的酶学第二节第二节原核生物的原核生物的DNADNA聚合酶聚合酶DNA-pol DNA-pol DNA-pol 对复制中的对复制中的错误错误进行进行校读，校读，对复制和修复对复制和修复中出现的空隙进行填补。中出现的空隙进行填补。DNA-pol IIDNA-pol II基因发生突变，细菌依然能存活基因发生突变，细菌依然能存活它参与它参与DNADNA损伤损伤的的应急应急状态状态修复。修复。在在复制延长复制延长
4、中真正中真正催化催化核苷酸核苷酸聚合聚合的酶的酶解螺旋酶解螺旋酶(DnaB)利用利用ATP供能，作用于氢键，使供能，作用于氢键，使DNA双链解开成双链解开成为两条为两条单链单链引物酶引物酶(DnaG)复制起始时催化生成复制起始时催化生成RNA引物引物的酶的酶单链单链DNA结合蛋白结合蛋白(SSB)SSB与解开的与解开的DNA单链紧密结合单链紧密结合防止重新形成双链，防止重新形成双链，维持维持模板处于模板处于单链单链状态；状态；免受免受核酸酶核酸酶降解。降解。DNADNA拓扑异构酶拓扑异构酶作作 用：用：消除消除解链时正超螺旋的解链时正超螺旋的打结打结现象现象DNADNA连接酶连接酶DNADNA
5、连接酶在复制中起最后连接酶在复制中起最后接合缺口接合缺口的作用。的作用。在在DNADNA修复、重组及剪接中也起修复、重组及剪接中也起缝合缺口缝合缺口作用。作用。第十一章第十一章RNA的生物合成的生物合成（转录转录）第一节第一节模板和酶模板和酶二二.原核生物原核生物RNA聚合酶聚合酶四种亚基的五聚体蛋白质四种亚基的五聚体蛋白质 2核心酶核心酶：2，参与参与转录延长。转录延长。全全 酶酶：核心酶：核心酶+，参与参与转录起始。转录起始。第三节第三节真核生物的转录后修饰真核生物的转录后修饰一、真核生物一、真核生物mRNA的转录后加工的转录后加工（一）首、尾的修饰（一）首、尾的修饰 5 端形成端形成 帽
6、子结构帽子结构(mGpppGp)3 端加上多聚腺苷酸尾巴端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)第十二章第十二章蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成（翻译）（翻译）第第 一一 节节 蛋白质合成体系蛋白质合成体系ProteinBiosynthesisSystem 一、一、mRNA（一）作用（一）作用1.1.蛋白质合成直接模板。蛋白质合成直接模板。2.2.依靠三联遗传密码，决定蛋白质分子依靠三联遗传密码，决定蛋白质分子 中氨基酸排列顺序。中氨基酸排列顺序。(三三)遗传密码遗传密码1.1.定义定义mRNAmRNA链上每链上每三个相邻三个相邻的的核苷酸核苷酸编成一组编成一组,代表代表某种某种氨基酸氨
7、基酸或或肽链合成的肽链合成的起始起始或或终终止止信号信号,此三联体就是此三联体就是遗传密码遗传密码.2.2.特点特点方向性方向性连续性连续性 简并性简并性摆动性摆动性 通用性通用性二、核蛋白体二、核蛋白体是蛋白质的合成场所。是蛋白质的合成场所。作作 用用三、三、tRNA作作 用用1.1.搬运氨基酸搬运氨基酸2.2.识别识别mRNAmRNA遗传密码遗传密码tRNA通过通过3CCAOH与氨基酸连接与氨基酸连接。肽链延长肽链延长(一一)特点特点:核蛋白体循环核蛋白体循环广义广义指指翻译全过程翻译全过程。包括翻译的起始、延长、终止包括翻译的起始、延长、终止,核核 蛋白体循环使用蛋白体循环使用.狭义狭义
8、指指肽链延长过程肽链延长过程。即每次循环都包括进位、成肽、即每次循环都包括进位、成肽、转位转位3个过程；每循环一次，肽个过程；每循环一次，肽链增一个氨基酸残基。链增一个氨基酸残基。定义定义第十三章第十三章基因表达调控基因表达调控二、基因表达的特异性（特点）二、基因表达的特异性（特点）(一一)时间特异性时间特异性(二二)空间特异性空间特异性基因表达过程有两种：基因表达过程有两种：a a转录转录+翻译翻译:产物为产物为蛋白质蛋白质 b b转录转录:产物为产物为rRNArRNA、tRNAtRNA 一、基因表达的概念一、基因表达的概念(一一)时间特异性时间特异性(二二)空间特异性空间特异性 指特定基因
9、的表达严格按照特定的指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序时间顺序发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。故又称为需要。故又称为阶段特异性阶段特异性。同一个体的所有细胞均有相同的全套基因。同一个体的所有细胞均有相同的全套基因。但但不同不同的的组织细胞组织细胞，基因，基因表达不同表达不同。三、基因表达的方式三、基因表达的方式基本表达基本表达(组成性表达组成性表达)诱导和阻遏诱导和阻遏(适应性表达适应性表达)协调表达协调表达不易受环境变化影响不易受环境变化影响,表达产物是细胞表达产物是细胞存活所必须的存活所必须的.指环境的变化容易使其表达水平变动的
10、指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。一类基因表达。基因重组和基因工程基因重组和基因工程第第 十十 四四 章章目目 录录第第一一节节DNA的重组的重组一、自然界的基因转移一、自然界的基因转移（一）接合作用（一）接合作用当当细细胞胞与与细细胞胞、或或细细菌菌通通过过菌菌毛毛相相互互接接触触时时，质质粒粒DNADNA从从一一个个细细胞胞（细细菌菌）转转移移至至另一细胞（细菌）的另一细胞（细菌）的DNADNA转移称为转移称为接合作用。接合作用。（二）转化作用（二）转化作用通通过过自自动动获获取取或或人人为为地地供供给给外外源源DNADNA，使使细细胞胞或或培培养养的的受受体体细细胞胞获获得
11、得新新的的遗遗传表型，传表型，称为称为转化作用转化作用 。（三）转导作用（三）转导作用由由病病毒毒携携带带，将将宿宿主主DNADNA片片断断从从一一个个细细胞胞转转移移至至另另一一细细胞胞的的现现象象或或机机制制，即即为为转转导导作用。作用。（四）转座（四）转座由由插插入入序序列列和和转转座座子子介介导导的的基基因因移移位位或重排称为或重排称为转座。转座。第第二二节节重组重组DNA技术技术基因工程基因工程指在体外用指在体外用人工（酶学）人工（酶学）的方法，将的方法，将目的基因目的基因与与载体载体DNA重组，并把重组，并把重组体重组体DNA导入宿主导入宿主细细胞，使胞，使目的基因扩增目的基因扩增
12、和和表达表达的技术。的技术。也称：重组也称：重组DNA技术、技术、DNA克隆、基因克隆、克隆、基因克隆、重组重组DNA、重组、重组DNA工艺学。工艺学。一、重组一、重组DNA技术相关概念技术相关概念 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶是是识识别别DNADNA的的特特异异序序列列,并并在在识别位点或其周围识别位点或其周围切割双链切割双链DNADNA的一类内切酶。的一类内切酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCC G+Bam H基因的剪刀基因的剪刀（四）基因载体（四）基因载体定义定义为为携带目的基因，携带目的基因，实现其无性繁殖或实现其无性繁殖或表达有意义的
13、蛋白质所采用的一些表达有意义的蛋白质所采用的一些DNADNA分子。分子。常用载体常用载体质粒质粒DNADNA(最常用最常用)噬菌体噬菌体DNADNA病毒病毒DNADNA细胞信息转导细胞信息转导第第 十十 五五 章章 配体与受体结合后，在靶配体与受体结合后，在靶细胞内细胞内由膜外信号转导产生由膜外信号转导产生的某些的某些小分子小分子化合物，如化合物，如cAMPcAMP、cGMPcGMP、CaCa2+2+、DAG DAG、IPIP3 3等，等，起起信号传递信号传递和和放大放大作用。作用。第二信使第二信使（second messenger）定义：种类(一）环核苷酸（cAMP和cGMP）（二）脂类（D
14、AG、IP3、花生四烯酸、PIP2、等)（三）钙离子（四）NO的信使功能与cGMP相关 能与受体呈特异性结合的生物活性分子能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称则称配体配体。受体的定义受体的定义是是细细胞胞膜膜上上或或细细胞胞内内能能特特异异识识别别生生物物活活性性分分子子并并与与之之结结合合的的成成分分，它它能能把把识识别别和和接接受受的的信信号号正正确确无无误误地地放放大大并并传传递递到到细细胞胞内内部部，进进而而引引起起生生物物学学效效应应的的特特殊殊蛋蛋白白质质。个个别别是是糖脂糖脂。二、受体的分类二、受体的分类根据根据细胞定位细胞定位膜受体膜受体 位于细胞位于细胞质膜质膜胞内受体胞内
15、受体 位于位于细胞浆细胞浆和和细胞核细胞核中中环状受体，环状受体，G蛋白偶联受体，单跨膜受体，蛋白偶联受体，单跨膜受体，具有鸟苷酸环化酶活性的受体。具有鸟苷酸环化酶活性的受体。指具有指具有结合结合GDPGDP失活失活、结合结合GTPGTP激活激活两种互两种互变形式和固有变形式和固有GTPGTP酶酶活性，在细胞信号通路活性，在细胞信号通路中起中起信号转换信号转换器或分子开关作用的一组器或分子开关作用的一组蛋蛋白质白质。G G蛋白蛋白（GTPGTP结合蛋白结合蛋白）概念（）概念（P504P504）受体作用的受体作用的特点特点（受体与配体的结合特点）（受体与配体的结合特点）配体浓度配体浓度受受体体饱
16、饱和和度度（）配体受体结合曲线配体受体结合曲线1高度高度专一性专一性2高度高度亲和力亲和力3可可饱和性饱和性4可逆性可逆性5特定的作用模式特定的作用模式第第 三三 节节信息的传递途径信息的传递途径配体配体+受体受体G G蛋白蛋白效应分子效应分子第二信使第二信使靶分子靶分子生物学效应生物学效应(细胞代谢细胞代谢/基因表达基因表达)GPCRGPCR介导的信号转导基本模式介导的信号转导基本模式:AC-cAMP-蛋白激酶蛋白激酶A信号转导通路小结信号转导通路小结+G蛋白活化蛋白活化（ssGTPGTP）+ATP途径：途径：配体配体受体受体G蛋白蛋白PLCPIP2IP3DAGCa2+PKCCaMCaMK生
17、物学效应生物学效应（调节（调节代谢代谢和基因和基因表达表达）PLC-IP3/DAG-PKCPLC-IP3/DAG-PKC信号转导通路小结信号转导通路小结 第第 十十 六六 章章血液的生物化学血液的生物化学非蛋白氮（非蛋白氮（NPNNPN）：）：指血液中非蛋白类含氮化合物（包括指血液中非蛋白类含氮化合物（包括 尿素、肌酸、肌酐、尿酸、氨等）所尿素、肌酸、肌酐、尿酸、氨等）所 含的氮。含的氮。第第 一一 节节 血血 浆浆 蛋蛋 白白各各 albumin:50%,3848g/L组组 1-globulin:分分 2-globulin:含含 -globulin:量量 -globulin:A A12+扫描
18、扫描扫描扫描 1530g/L 维持血浆胶体渗透压维持血浆胶体渗透压 维持血浆正常的维持血浆正常的pHpH 运输作用运输作用 免疫作用免疫作用 催化作用催化作用 营养作用营养作用 凝血、抗凝血和纤溶作用凝血、抗凝血和纤溶作用血浆蛋白的功能血浆蛋白的功能 第第 三三 节节 血血 细细 胞胞 代代 谢谢糖酵解糖酵解是是成熟红细胞成熟红细胞获得能量获得能量的的唯一途径。唯一途径。2 2，3-BPG3-BPG旁路旁路:产生大量产生大量2，3-BPG 2 2，3-BPG3-BPG功能：降低功能：降低HbHb与氧的亲和力，与氧的亲和力，调节调节HbHb的运氧功能。的运氧功能。磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径:产生产
19、生NADPH+H+一一.成熟成熟RBCRBC的糖代谢的糖代谢二二.血红素的生物合成血红素的生物合成定位定位参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。幼红细胞和网织红细胞中合成。线粒体线粒体,胞液胞液合成原料合成原料甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+关键酶关键酶ALA合酶合酶第第 十十 七七 章章 肝的生物化学肝的生物化学第第 二二 节节 肝的生物转化作用肝的生物转化作用一、生物转化一、生物转化一些非营养物质在体内的代谢转变一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化。过程称为生物转化。（一）生物转化的定义（一）生物转化的定义
20、 体内对体内对非营养物非营养物质进行质进行代谢，代谢，使其水溶性提使其水溶性提高，高，极性增强，易于极性增强，易于通过胆汁或尿液通过胆汁或尿液排出体外排出体外的的过程，称为过程，称为生物转化生物转化(biotransformation)(biotransformation)。生物转化的定义生物转化的定义 对体内的非营养物质进行转化，使其对体内的非营养物质进行转化，使其灭活灭活 (inactivate)(inactivate)，或，或解毒解毒(detoxicate)(detoxicate)；更为重要的；更为重要的是可使这些物质的是可使这些物质的溶解度增加溶解度增加，易于排出体外。，易于排出体外。
21、生物转化的意义生物转化的意义 肝的生物转化作用肝的生物转化作用解毒作用解毒作用二、生物转化反应的主要类型二、生物转化反应的主要类型 第一相反应：第一相反应：氧化氧化、还原、水解反应、还原、水解反应 第二相反应：第二相反应：结合反应结合反应葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸结合第第 三三 节节 胆汁与胆汁酸的代谢胆汁与胆汁酸的代谢胆汁酸的分类胆汁酸的分类游离胆汁酸游离胆汁酸(free bile acid)结合胆汁酸结合胆汁酸(conjugated bile acid)二、胆汁酸的代谢二、胆汁酸的代谢 按按结构结构分分 按按来源来源分分初级胆汁酸初级胆汁酸(primary bile acid)次级胆汁酸次级
22、胆汁酸(secondary bile acid)几种胆汁酸几种胆汁酸游离游离结合结合初级初级胆酸胆酸甘氨胆酸甘氨胆酸牛黄胆酸牛黄胆酸鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸甘氨鹅甘氨鹅牛黄鹅牛黄鹅次级次级脱氧胆酸脱氧胆酸甘氨（牛黄）脱氧胆酸甘氨（牛黄）脱氧胆酸石胆酸石胆酸甘氨（牛黄）石胆酸甘氨（牛黄）石胆酸胆汁酸合成原料胆汁酸合成原料:胆固醇胆固醇胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸肠肝循环概念胆汁酸肠肝循环胆汁酸肠肝循环 由肠道重吸收的胆汁酸经门静脉返回肝脏由肠道重吸收的胆汁酸经门静脉返回肝脏,肝细胞将游离型胆汁酸转变为结合型肝细胞将游离型胆汁酸转变为结合型,并同重吸并同重吸收的以及新合成的结合型胆汁酸一起再排入肠道收的以
23、及新合成的结合型胆汁酸一起再排入肠道重新利用的过程重新利用的过程.胆汁酸肠肝循环的生理意义胆汁酸肠肝循环的生理意义将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。汁酸的生理需要。第第 四四 节节 胆色素的代谢与黄疸胆色素的代谢与黄疸胆色素胆色素(bile pigment)(bile pigment)是体内铁卟啉化是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等。胆绿素、胆素原和胆素等。胆色素的概念胆色素的概念约约8080来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。一、胆红素的
24、生成与转运一、胆红素的生成与转运胆红素胆红素来源来源胆红素在血中的转运胆红素在血中的转运运输形式运输形式胆红素清蛋白复合体胆红素清蛋白复合体二、胆红素在肝中的转变二、胆红素在肝中的转变1 1、摄取、摄取胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞膜表面进入肝细胞2 2、转运、转运内质网内质网在胞浆与配体蛋白结合在胞浆与配体蛋白结合3 3、转化、转化与葡萄糖醛酸结合生成与葡萄糖醛酸结合生成结合胆红素结合胆红素:主要是主要是双葡萄醛酸胆红素双葡萄醛酸胆红素4 4、排泄、排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。入胆汁中，再随胆汁排入肠道。结合胆红素：结合胆红素：与葡萄糖醛酸结合与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为结的胆红素称为结合胆红素，又称直接胆红素。合胆红素，又称直接胆红素。游离胆红素：游离胆红素：未与葡萄糖醛酸结合未与葡萄糖醛酸结合的胆红素称为的胆红素称为游离胆红素，又称间接胆红素。游离胆红素，又称间接胆红素。两种胆红素两种胆红素