考博生化和分子生物学复习笔记-第20部分

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　　　　3。病毒生活周期：早、晚两期
　　　　早期：进入细胞后放出病毒RNA→DNA→整合进宿主染色体。　　　　晚期：病毒进行转录和翻译。
　　　　例1：RSV基因结构图，全长10kb　　　　①gag：编码四种病毒核心结构蛋白。　　　　②pol：编码反转录酶。　　　　③env：编码外壳蛋白。　　　　④src：编码的蛋白引起细胞转化。　　　　⑤LTR：调节表达序列。
　　　　例2：HIV：感染人T4淋巴细胞；使病人丧失免疫能力；死于感染。基因结构含gag　、pol、env和两个LTR；功能同RSV。
　　　　不同：另含Sor、Trs、tat及3'orf，这四种基因变异速度快，给疫苗研制带来困难。
　　　　三、意义
　　　　1。补充了中心法则。　　　　2。加深了对RNA病毒致癌、致病的认识。　　　　3。利用反转录酶，进行基因操作，制备cDNA。
　四、端粒酶（Telomerase）　　　　真核线性染色体末端叫端区，含重复序列TTTGGG。
　　　　＇组成＇：　RNA（含端区重复序列约1。5拷贝）蛋白质
　　　　＇作用＇：可作为反转录酶，以含端区DNA重复序列拷贝的RNA作模板，合成端区DNA片段。
　　　＇生物学意义＇：　　　　1。合成端区，保证染色体复制的完整性。　　　　2。保护DNA末段降解及相互融合。
真核生物复制的特点
　　　　　　　1。复制速度：是原核的1/10，但复制起始点多。
　　　　　　　2。引物和冈琦片段小于原核，引物为10个核苷酸，片段100…200个核苷酸；原核引物十几…几十，片段1000…2000个核苷酸。
　　　　　　　3。复制需DNA　pol及多种因子参加，polα和polδ在核内起主要作用。
　　　　　　　4。polγ为线粒体复制酶。
　　　　　　　5。DNA复制位于细胞周期的S期
　　　一、钙、磷在体内的分布与存在形式
　　　　　　1、钙　　　　99％的钙分布在骨骼和牙齿，主要以磷酸钙和羟磷灰石的形式存在。其余的钙主要分布在血浆中。在血浆中，一部分钙以离子
　　　的形式存在，另一部分与血浆蛋白结合，还有少量的钙与有机酸结合成难解离的状态。
　　　　　　　2、磷　　　　80％的磷以磷酸钙的形式分布于骨骼和牙齿。血浆中磷以HPO42…和H2PO4…的形式存在，两者的比值约为4﹕1。
　　　　　　　3、血钙与血磷的关系　　　　＇Ca＇×＇P＇=35～40
　　　　　　
　　　
　　　　三种激素对钙磷代谢的调节如下表所示
　
PTH
1；25…（OH）2…D3
CT
血钙
↑
↑
↓
血磷
↓
↑
↓
小肠钙吸收
↑
↑↑
（…）
小肠磷吸收
↑
↑
（…）
肾钙重吸收
↑
↑
↓
肾磷重吸收
↓
↑
↓
溶骨作用
↑↑
↑
↓
成骨作用
↓
↑
（…）
　　　核酶的作用
　　　　　　　（1）核苷酸转移作用。
　　　　　　　（2）水解反应，即磷酸二酯酶作用。
　　　　　　　（3）磷酸转移反应，类似磷酸转移酶作用。
　　　　　　　（4）脱磷酸作用，即酸性磷酸酶作用。
　　　　　　　（5）RNA内切反应，即RNA限制性内切酶作用。
核酶的生物学意义　　　1。　RNA为生物催化剂，具有重要生物学意义。　　2。打破了酶是蛋白质的传统观念。3。在生命起源问题上，为先有核酸提供了依据。　　4。为治疗破坏有害基因，肿瘤等疾病提供手段。
核酶与内含子的关系
　　　　　　　1。目前发现的核酶数量较少，常见于rRNA的内含子。
　　　　　　　2。内含子存在于各种RNA分子中，它们并不都具有核酶的功能。
　　　　　　　3。内含子分为三类：
　　　　　　　（1）内含子可自我剪接；不需任何蛋白质参与；通常分两型…需鸟苷参与。形成套索形式剪接。
　　　　　　　（2）内含子的剪接需要蛋白酶的参与，如tRNA。
　　　　（3）内含子的剪接需形成剪接体的形式，除各种蛋白因子外还需各种snRNP的参与。
真核与原核蛋白质合成的异同
　　　　　　　　　　　　　　　　　　真核　　　　　　　　　　　　　　　原核　
核蛋白体　　　　　　　　　　80S　　　　　　　　　　　　　　　　70S　
含蛋白数量　　　　　　　多于80　　　　　　　　　　　　　少于60　
小亚基结构　　　　无嘧啶区和互补区　　　　　含嘧啶区与互补　
tRNA　　　　　　　　　　　　　　tRNAimet　　　　　　　　　　tRNAfmet　
启动　　　　eIF　9…10种　需ATP　　　　　　　　　　小亚基先与tRNA结合，在与mRNA结合
延长　　　　　　　　　　　　　EF1；EF2　　　　　　　　　　　　　EFTu　EFTs　
终止　　　　　　　　　　　　　RF　需　GTP　　　　　　　　　　RF1，RF2，RF3
肽链的加工与修饰　　合成后的多肽需经一定的加工，修饰或互相聚合才有活性。
肽链水解修饰：例如无活性的酶原转变为有活性的酶，常需要去掉一部分肽段。酶原与蛋白质转变修饰的场所不同，酶原多是在细胞外转变为酶，一些蛋白质前身物多是在高尔基体去掉部分肽链。
修饰：肽链需进行化学修饰后才能参与正常的生理活动，化学修饰的种类如下：
　　　　磷酸化：磷酸化酶b　
　　　　羟化：胶元蛋白前体中的脯aa；赖aa。
　　　　脂化：脂蛋白要加脂。
　　　　乙酰化：组蛋白进行乙酰化。
　　　　甲基化：细胞色素C；肌蛋白。
　　　　糖基化：在粗面内质网糖苷化与肽链合成同时进行。
亚单位的聚合　　许多功能复杂的蛋白质；由两条以上肽链及其它辅助成分通过非共价键聚合形成多聚体才有活性。
分泌蛋白的合成与加工　　靶向输送（protein　targeting）：将合成后的蛋白质；定向到达行使功能目标地的过程；为靶向输送。
　　　　1。两类核蛋白体：1）种附着与粗面内质网；为膜结合型核蛋白；合成分泌蛋白含信号肽。2）另一游离于胞质中；参与细胞固有蛋白质的合成
　　　　2。信号肽　（1）信号肽作用：使核蛋白体与内质网上的受体结合，合成的肽链进入内质网内腔运至靶器官，信号肽酶可切除信号肽，使成熟的蛋白质释放至胞外。　（2）信号肽结构：约10…40多个氨基酸构成；分三个区：
　　　　N端为亲水区含碱性氨基酸；　提供正电荷。　　　　疏水区含中性或疏水性氨基酸。　　　　加工区是信号肽酶切割信号肽的部位。
　　3。参与转运的分子
　　　　（1）信号肽识别粒子（Signal　recognition　particles…　SRP）：由6种蛋白质与7S…RNA组成复合体。
　　　　＇信号肽识别粒子SRP的作用＇：　　　　与合成的分泌蛋白中的信号肽结合。　　　参加与内质网上受体结合的反应。
　　　　（2）7S…RNA：由305bp组成；提供SRP形成的结构骨架。
　　　　（3）对接蛋白（docking　protein…　Dp）：对接蛋白是SRP的受体，与SRP共同催化转运携有肽链的核蛋白体到内质网上。
　　4。分泌蛋白的转运过程　　　　（1）信号肽被信号肽识别粒子（SRP）结合，SRP把核蛋白体带至胞膜的胞浆面与对接蛋白结合，核蛋白体与内质网膜结合。　　　　（2）信号肽被信号肽酶切割掉，蛋白质分泌到内质网腔。
蛋白质合成的阻断剂　　蛋白质生物合成自复制、转录和翻译的不同过程均有抑制剂能加以阻断。抑制剂包括抗菌素和毒素等。
　　　　抗生素
　　　　　四环素族：（土霉素等）　　　　＇作用＇：抑制氨基酰…tRNA与原核细胞的小亚基结合；此类抗生素不易进入哺乳动物细胞。
　　　　氯霉素：（红霉素）　　　　＇作用＇与原核细胞的大亚基结合；对真核线立体合成有阻断作用。
　　　　放线菌酮与嘌呤霉素　　　　＇作用＇前者抑制转肽酶；后者使肽链过早脱落；均对真核的翻译过程有抑制作用。
　　　毒素类阻断剂
　　　　白喉毒素　　　　＇白喉毒素的作用＇　抑制哺乳类动物的延长因子EFT2的活性。
　　　　＇白喉毒素的结构＇　由A；B两条链组成；A链起催化作用；B链辅助进入细胞。
　　　　＇作用机制＇　毒素催化EFT2中的特殊氨基酸与NAD作用；使EFT2失活。
　　　　蓖麻蛋白（植物毒素）　　　　＇蓖麻蛋白的结构＇：A链＇毒性链＇；B链＇结合链＇；二条链以二硫键相连。
　　　　＇作用机制＇：B链附着于细胞膜；经二硫键还原，A链释出进入细胞与大亚基结合，间接抑制EFT2的作用。
　　其它蛋白类阻断剂
　　　　干扰素（interferon；IF）　　　　病毒感染宿主后，细胞产生一类蛋白因子，它抑制病毒的繁殖保护宿主。
　　　　＇干扰素分型＇：白细胞产生的为a…干扰素；成纤维细胞生成b…干扰素；淋巴细胞合成g…干扰素。
　　　　＇作用原理＇：当双链RNA病毒存在时；　干扰素使病毒蛋白质合成受抑制，使病毒无法繁殖。
　　　　＇作用机制＇：　　　　1、当双链RNA病毒存在时，干扰素活化一种蛋白激酶；激酶使启动因子eIF2磷酸化而失活，从而抑制蛋白合成。
　　　　2、干扰素间接活化一种核酸内切酶，此酶使病毒mRNA降解；从而阻断蛋白质合成。
化学修饰与别构调节的异同点？？？？共同点：均通过影响酶的结构，转而影响酶的活性。
？？？？不同点：　
代谢途径
酶催化
共价键改变　
能量
别构调节
调节关键酶改变代谢方向　
不需要
无
不一定需要
化学修饰
以放大效应调节代谢
需要
有
需要
生物氧化反应的类型　　　　生物体内的氧化反应类型与体外（一般化学）氧化反应类型相同，即脱电子、脱氢、加氧。生物氧化反应中脱下的电子或氢原子不能游离存在，必须由另一物质接受，接受氢或电子的反应为还原反应。所以体内的氧化反应总是和还原反应偶联进行的，称为氧化还原反应。其中，失去电子或氢原子的物质称为供电子体或供氢体，接受电子或氢原子的物质称为受电子体或受氢体。
生物氧化反应的酶类　　　　生物氧化是在一系列酶的催化下进行的。催化生物氧化的酶可分为四类：氧化酶类、脱氢酶类、加氧酶类、氢过氧化酶类。后两种酶类参与线粒体外的生物氧化过程，将在第三节介绍；下面介绍前两种酶类，它们参与线粒体内的生物氧化过程。
一）氧化酶类　　如抗坏血酸氧化酶（植物中多见）、细胞色素氧化酶（Cyt　aa3）、酪氨酸氧化酶等催化作用物脱氢氧化，氧分子接受氢生成水。二）脱氢酶类　　根据是否需要氧作为受氢体，可将脱氢酶分为需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶。
　　　　1．需氧脱氢酶　　　　以FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、FMN（黄素单核苷酸）为辅基，因而亦称为黄素蛋白或黄酶。此类酶催化作用物脱氢并以氧为受氢体，产物为H2O2而不是H2O。人们习惯将需氧脱氢酶也称为氧化酶，如胺氧化酶、黄嘌呤氧化酶等。
　　　2．不需氧脱氢酶　　　　此类酶的辅酶或辅基为NAD＋、NADP＋、FAD、FMN等。其所催化的脱氢反应最为重要，脱下的氢被其辅酶或辅基接受，生成相应的还原型辅酶或辅基如NADH＋H＋、NADPH＋H＋、FADH2、FMNH2等。其中NADH＋H＋、FADH2、FMNH2作为呼吸链的组成成分，NADPH＋H＋则在脂肪酸、胆固醇等物质的生物合成中起作用。乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶等均属于这一类酶。
　　　生物氧化过程中生成的CO2并不是代谢物上的碳原子与吸入的氧直接化合的结果，而是有机酸脱羧作用生成的。根据所脱羧基在有机酸分子中的位置，可将脱羧反应分为α－脱羧和β－脱羧；又根据反应的同时是否伴有氧化反应，分为单纯脱羧和氧化脱羧。
　一、α…脱羧　　　　1．α－单纯脱羧　　　　如氨基酸在氨基酸脱羧酶作用下脱去羧基，生成胺和CO2。
　　　　　　　　　　2．α－氧化脱羧　　　　丙酮酸＋CoASH＋NAD＋→乙酰辅酶A＋CO2＋NADH＋H＋。
　二、β－脱羧　　　　1．β－单纯脱羧　　　　草酰乙酸→丙酮酸＋　CO2（酶为丙酮酸羧化酶）
　　　　　　　　　　　　　　　　2．β－氧化脱羧　　　　苹果酸＋NAD＋→丙酮酸＋CO2＋NADPH＋H＋
呼吸链中各递氢体和递电子体的顺序排列是根据大量实验结果推出来的。
　　首先，根据呼吸链中各组分的氧化还原电位由低到高的顺序推出呼吸链中电子的传递方向为从NADH经辅酶Q、细胞色素体系到氧。
　　其次，利用呼吸链中的不少组分具有特殊的吸收光谱，而且得失电子后其吸收光谱发生改变。如NAD＋因含AMP，故在260nm处有一吸收峰，而当还原成NADH＋H＋后，则在340nm处出现一个新的吸收峰；FP因含黄素在370nm和450nm处有吸收峰，但当还原后，450nm处的吸收峰消失。因此在其全部处于还原状态时，缓慢通入氧气，利用分光光度法测定各组分的吸收峰的改变顺序，从而判断呼吸链中各组分的排列顺序。所得结果与第一种方法相同。
　第三，利用一些特异的抑制剂阻断呼吸链的电子传递，那么阻断部位以前的电子传递体就会处于还原状态，而阻断部位以后的电子传递体则处于氧化状态。因此通过分析不同阻断情况下各组分的氧化还原状态，就可推出呼吸链各组分的排列顺序。　
　另外，当用去垢剂温和处理线粒体内膜时，得到了四种电子传递复合体。它们也按一定的顺序排列。
血糖指血液中的葡萄糖，主要供其他组织利用，特别是大脑几乎完全靠可通过血脑屏障的葡萄糖供能。血糖供应不足时，神经功能受损。因此维持血糖在70…110　mg/dl这个正常浓度范围甚为重要。
一、　血糖的来源与去路
　来源：　食物中糖的消化吸收　　　　　肝糖原的分解　　　　非糖物质的糖异生
　去路：　氧化分解成CO2和H2O，并生成能量　　　　合成肝糖原和肌糖原　　　　转变成非糖物质如脂类和氨基酸等　　　　转变成其他糖类如磷酸戊糖等　　　　超过肾糖阈随尿排出
二、血糖水平的调节　　　　血糖之所以能维持恒定，主要是血中葡萄糖的来源和去路每时每刻都保持平衡，血糖的恒定实际是身体各个组织在糖酵解、糖氧化、糖原合成与分解、糖异生种种代谢协同的结果。各种代谢途径的调节前面已有叙述，此处归纳一下几种激素对血糖的影响，它们的影响也是通过一些调节酶的激活或抑制而实施的。
　降血糖激素　　　　胰岛素是体内唯一的降血糖激素，它的作用有几个方面：
　　　　　　　（1）　促进葡萄糖进入细胞
　　　　　　　（2）　抑制糖原磷酸化酶，激活糖原合酶，加速肌、肝糖原的合成。
　　　　　　　（3）　激活丙酮酸脱氢酶，加速丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A。
　　　　　　　（4）　抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性，降低糖异生。
　　　　　　　（5）　减少脂肪组织动员脂肪酸，促进糖的有氧氧化。
　升血糖激素　1。胰高血糖素　　　　胰高血糖素抑制丙酮酸激酶和6磷酸果糖激