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生物化学考试知识点提要

Pro含N16%,AA残基平均M=110,残基数<50称多肽。

主链构象角:肽键中N-Cα转动角为φ,Cα-C转动角为ψ;C-N转动角为ω。

肽链构象为反式构象ω=180 (脯氨酸除外)。

Ramachandran图:φ和ψ角。

α-螺旋几乎都是右手,3.6残基/圈,第i残基C=O和第i+4残基N-H形成氢键。

Ala,Glu,Leu,Met 对螺旋有倾向,Pro,Gly,Ser不参加。

//几乎所有β折叠片均存在链扭曲,大部分是右手。

β-折叠片中,β-折叠股处于伸展状态,一股的C=O与另一股的N-H形成氢键。

所有β-折叠股有相同的N-C方向称为平行;相互靠近的两股有相反方向为反平行。

不规则二级结构:转角及环。

规则的比不规则的稳定,新功能往往由不规则的二级结构区域来体现,——蛋白质的“结合部位”或酶的“活性中心”。

氨基酸残基序列——一级结构(共价键);α-螺旋,β-折叠,环状区域——二级结构(氢键);超二级结构(花样):TIM桶,β-回折片……其他各种未写明的;// TIM桶:αβ-barrel八个β被//八段α围绕,短的环连接交替的β和α。

酶活中心的残基位于TIM桶β片的C端和连接α的环状区。

结构域:一个Pro可包含一个或多个,是能够独立折叠成稳定的三级结构的多肽链的一部分或者全部。

三级结构(二硫键等连接的多条多肽链);四级结构(多亚基结构);分子聚合体;胃:胃蛋白酶。

胰→小肠(肠激酶激活):羧肽酶原,糜蛋白酶原,胰蛋白酶原,胰凝乳蛋白酶原。

蛋白酶家族按照催化部位的残基分:巯基(半胱氨酸)蛋白酶家族;天冬氨酸~;丝氨酸~;金属~。

胰凝乳蛋白酶(丝氨酸蛋白酶家族):共价修饰催化。

水解位于C端,芳香基团或大侧链残基的肽键。

很多蛋白酶(枯草杆菌蛋白酶,小麦羧肽酶-II,乙酰胆碱酯酶及脂肪酶)有催化三联体,特异性由三联体附近的亲水凹隙形成底物结合口袋决定。

溶酶体和蛋白酶体:溶酶体涉及内吞作用到胞内的蛋白降解;蛋白酶体主要涉及细胞自身蛋白的降解。

(转录因子、病毒编码的蛋白、折叠错误的蛋白) 自噬泡with溶酶体:内为酸性,有半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、含锌金属蛋白酶等水解酶。

泛素with蛋白酶体:泛素——多肽,多泛素化的蛋白质被特异性识别并在蛋白酶体中迅速降解。

蛋白酶体:一个桶状结构的26S复合物。

核心复合物20S,盖子结构19S。

泛素的C端连到泛素激活酶E1上(耗ATP),然后转移到泛素结合酶E2的巯基,泛素连接酶E3转移被激活的泛素到一个被选择蛋白(E3识别)的赖氨酸侧链上。

E3具有底物特异性,关系到N-end rule(蛋白半衰期与其N-端序列相关)。

不断重复,Pro被绑了一批泛素分子,被运送到蛋白酶体中切成短链。

氨基酸的N代谢:脱氨基、氮原子代谢、最终形成尿素/尿酸。

!谷氨酸有核心地位⑴氧化脱氨:(仅少数AA) 谷氨酸+NAD++H2O→NADH+NH4++α-酮戊二酸谷氨酸脱氢酶//变构酶in MIT,ATP/GTP抑制剂,ADP/GDP激活剂。

能利用NAD+/NADP+作电子受体。

⑵联合脱氨:(主要) 转氨常与谷氨酸氧化脱氨偶联——由谷氨酸完成脱氨。

//转氨酶——催化氨基在氨基酸& α-酮酸之间可逆的转移。

⑶其它途径:嘌呤核苷酸循环,丝氨酸脱水酶;过氧化物体中的氨基酸氧化酶。

高氨血症,NH+4浓度升高尤其对大脑有毒:将驱使谷氨酸→谷氨酰胺,耗尽神经递质谷氨酸;谷氨酸脱氢酶反方向催化α-酮戊二酸→谷氨酸,α-酮戊二酸的耗尽削弱了脑中能量代谢TCAC。

氨以丙氨酸、谷氨酰胺形式运输;主要在肝脏合成尿素以解毒(或在肾合成铵盐)。

尿素循环{鸟氨酸循环by Krebs}(完整的尿素循环仅在肝脏):总:2NH3+CO2+4ATP+天冬AA→Urea+延胡索酸+4ADP+4Pi 线粒体内膜中有鸟氨酸/瓜氨酸转运体,瓜氨酸离开&鸟氨酸进入MIT基质。

0. 循环前的关键——氨基甲酰磷酸的合成:(HCO-3+NH3不可逆反应耗2ATP)氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(in MIT)是别构酶,N-乙酰谷氨酸是激活剂。

1. 鸟+氨基甲酰磷酸→瓜鸟氨酸转氨甲酰酶MIT2. 瓜+天冬→精氨基琥珀酸精氨琥珀酸合酶胞质3. 精氨基琥珀酸→精+延胡索酸精氨琥珀酸酶胞质4. 精→尿素+鸟;精氨酸酶胞质胰脂肪酶选择1,3位酯键水解为甘油单酯+脂肪酸,甘油单酯被甘油单酯脂肪酶水解得甘油+脂肪酸。

甘油代谢:⑴甘油+ATP→α-磷酸甘油甘油激酶(in肝脏)⑵α-磷酸甘油→二羟丙酮磷酸(糖酵解/糖异生)脱氢酶,脱氢脂肪酸代谢:(脂肪动员:脂肪组织贮存的脂肪释放出游离脂肪酸并转移到肝脏)长链脂肪酸的活化(内质网膜,线粒体外膜):总:脂肪酸+ATP+HS-CoA→脂酰-CoA+AMP+2Pi⑴脂肪酸+ATP→酰基腺苷酸+PPi ;PPi→2Pi //脂酰-CoA有高能硫酯键⑵酰基腺苷酸+HS-CoA→脂酰-CoA+AMP 脂酰-CoA合酶脂酰-CoA能透过MIT外膜但不能透过内膜到基质,肉碱介导脂酰基转运到线粒体基质:1.肉碱软脂酰转移酶I(在MIT外膜):脂酰基从脂酰-CoA转移到肉碱→脂酰肉碱2.线粒体内膜上的的运输体:介导内膜内外两个肉碱/脂酰肉碱的脂酰基交换3.肉碱软脂酰转移酶II(在MIT基质):脂酰基从肉碱转移到CoA→脂酰-CoA脂肪酸的β-氧化(MIT基质):⑴脂酰-CoA脱氢酶:脂酰-CoA中的脂肪酸氧化出双键(C2=C3),FAD→FADH2⑵烯酰-CoA水合酶:反式双键水合反应产生L-羟脂酰-CoA⑶羟脂酰-CoA脱氢酶:氧化β位(C3)的羟基为酮基,NAD+→NADH⑷β-酮脂酰硫解酶:硫解产物为乙酰-CoA及少了2C的脂酰-CoA(直到乙酰-CoA)总:脂酰-CoA+FAD+NAD++HS-CoA→脂酰-CoA(少2C)+FADH2+NADH+H++乙酰-CoA 脂肪酸氧化的控制主要在脂酰基转运:丙二酸单酰-CoA(脂肪酸合成前体)抑制肉碱软脂酰转移酶I。

低ATP高AMP时丙二酸单酰-CoA减少,则脂肪酸氧化增加:产生乙酰-CoA进入TCAC补充ATP。

脂肪酸的合成(细胞溶胶):合成时的H-载体是NADPH,增2C的直接前体是丙二酸单酰-CoA。

⑴乙酰-CoA羧化酶:形成丙二酸单酰-CoA⑵脂肪酸合酶:经历启动,装载,缩合,还原,脱水,还原,释放过程,加上2C。

// 动物停在16C血浆脂蛋白(用于运输脂类):乳糜颗粒,LDL低密度脂蛋白,VLDL极低~,HDL高~。

LDL是胆固醇载体,在细胞表面与LDL受体结合并经内吞作用进入细胞。

高胆固醇血症(引起动脉粥样硬化,冠心病):LDL受体合成缺陷;受体从内质网到高尔基体的转运缺陷;LDL与受体的结合缺陷;细胞膜凹陷处受体不能聚集缺陷。

肽链的方向N→C(-NH-CαHR-CO-)。

转译时,mRNA沿5’→3’翻译,肽链合成方向N→C。

核苷酸方向5'→3',指核糖位置。

复制/转录的DNA /RNA沿5’→3’生长:读3’→5’,写5’→3’。

基因:RNA/DNA中编码某一肽链的一段碱基序列称为基因。

遗传物质的最小功能单位。

Watson & Crick:DNA双螺旋结构模型//每圈10个碱基拓扑异构酶,DNA解旋酶,DNA结合蛋白,RNA引物酶,DNA聚合酶,DNA连接酶。

复制子,复制叉,半保留复制,前导链,延迟链——半不连续复制,冈崎片断。

DNA聚合酶(核心作用):需要模板DNA链;四种前体物质dNTP及Mg2+;引物(一小段RNA分子)。

//DNA连接酶将切除引物片断留下的缺口填上。

//DNA聚合酶的外切酶活力起校对错误的作用。

编码链- 模板链- mRNA 原核DNA聚合酶Ⅰ~校验, Ⅲ~合成。

真核RNA聚合酶Ⅰ~rRNA(除5S),Ⅱ~mRNA, Ⅲ~tRNA & 5SrRNA。

RNA聚合酶也需要模板DNA链;四种前体物质NTP及Mg2+;但转录不需要引物,从单个NTP开始。

真核生物mRNA前体加工:1)剪接:由剪接体除去内含子;2)5’端戴上帽子;(阻碍RNA外切酶和磷酸酶的攻击,也是起始密码子识别的标志)3)3’端加上尾巴(Poly A)。

(与mRNA寿命有关,还可增加转录活性及稳定性)DNA复制时:需要复制起始序列,真核生物染色体上多处。

转录时:RNA聚合酶需要DNA上的起始/终止信号,称启动子/终止子(信号识别:σ因子/ρ因子)。

转译时:核糖体需要mRNA上的起始密码子AUG(Met)/GUG(Val)和终止密码子UAA/UAG/UGA。

mRNA上密码子;tRNA上反密码子。

摆动假说:前两碱基严格配对,3rd碱基容忍不正常。

遗传密码的:非重叠性;无标点性;简并性;几乎普适性(线粒体例外)。

核糖体:60S大亚基(肽酰位点P,氨酰位点A),40S小亚基。

氨酰-tRNA合成酶:氨基酸+tRNA。

核苷酸的降解:限制性内切酶,外切酶,核苷磷酸化酶,核苷水解酶。

嘌呤脱氨成(次)黄嘌呤,再氧化成尿酸直至尿素。

嘧啶脱氨水解形成CO2,NH3及β-丙氨酸。

//自毁容貌综合症:缺乏H-G磷酸核糖转移酶的补救合成途径缺陷。

核苷酸的从头合成:CO2,氨基酸为原料合成;补救合成:由预先形成的碱基与核苷合成核苷酸。

//谷氨酰胺,天冬AA,甘AA提供合成嘌呤碱基的骨架;天冬AA还提供合成嘧啶碱基的骨架。

糖异生作用的丙酮酸和草酰乙酸可来源于AA的分解利用TCAC中间物的合成途径:葡萄糖异生;脂类,氨基酸,卟啉类(血红素)合成。

NH3转化为有机物涉及:氨甲酰磷酸合成酶、谷氨酸脱氢酶(逆用)、谷氨酰胺合成酶。

AA的C-骨架前体:⑴谷氨酸族AA:谷,谷氨酰胺,脯,精,赖——α-酮戊二酸。

⑵天冬氨酸族AA:天冬,天冬酰胺,甲硫,苏,异亮——草酰乙酸→天冬。

⑶丙酮酸族AA:丙,缬,亮——丙酮酸;合成赖、异亮也需丙酮酸供C。

⑷丝氨酸族AA:丝,甘,半胱——丝。

⑸芳香族AA:苯丙,酪,色——仅在微生物及植物中合成,磷酸烯醇式丙酮酸& 分支酸。

DNA测序:Sanger双脱氧法。

RNA测序:核糖核酸酶降解法。

限制性内切酶(常用II型):识别DNA中特异的碱基序列,并切割成限制性片断(for克隆、凝胶电泳)。

原核生物用于切割外来DNA——自身DNA不被切割,因识别位点处的碱基经甲基化保护。

//扭曲底物DNA分子,磷酰基团置于被攻击部位——但若甲基化则妨碍扭曲。

//识别反向重复序列——二重旋转对称结构,酶的两单体之间也为二重旋转对称。

PCR(Polymerase Chain Reaction)聚合酶链式反应:使特异的DNA片段增殖,以利于微量DNA片段检测——病原体检测、法医、考古等。

//PCR每个循环:加热使链分离;引物与模板链杂交;DNA聚合酶引发DNA合成。

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