考博生化和分子生物学复习笔记-第5部分
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录因子。目前较清楚的是调控免疫球蛋白基因表达的核内蛋白质因子（NF）。
（2）转录因子的结构：反式作用因子至少含有三个功能域，即DNA结合功能域，转录活性功能域和其它转录因子结合功能域。DNA结合功能域带共性的结构主要有：①HTH和HLH结构： 由两段α…螺旋夹一段β…折迭构成，α…螺旋与β…折迭之间通过β…转角或成环连接，即螺旋…转角…螺旋结构和螺旋…环…螺旋结构。②锌指结构：见于TFⅢA和类固醇激素受体中，由一段富含半胱氨酸的多肽链构成。每四个半光氨酸残基或His残基螯合一分子Zn2＋，其余约12…13个残基则呈指样突出，刚好能嵌入DNA双螺旋的大沟中而与之相结合。③亮氨酸拉链结构：见于真核生物DNA结合蛋白的C端，与癌基因表达调控有关。由两段α…螺旋平行排列构成，其α…螺旋中存在每隔7个残基规律性排列的Leu残基，Leu侧链交替排列而呈拉链状。两条肽链呈钳状与DNA相结合。
⑶转录因子的作用特点：①同一DNA顺式作用元件可被不同的转录因子所识别；②同一转录因子也可识别不同的DNA顺式作用元件；③TF与TF之间存在相互作用；④当TF与TF，TF与DNA结合时，可导致构象改变；⑤TF在合成过程中，有较大的可变性和可塑性。
3．转录激活及其调控：真核RNA聚合酶Ⅱ的激活需要依赖多种转录因子，并与之形成复合体。其过程首先是由TFⅡD识别启动子序列并与之结合；继而RNA聚合酶Ⅱ与TFⅡD、B等聚合形成一个功能性的前起始复合体——PIC；最后，结合了增强子的转录因子与前起始复合体结合，从而形成稳定的转录起始复合体。
糖无氧酵解的生理意义：
1。 在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径：⑴ 骨骼肌在剧烈运动时的相对缺氧；⑵ 从平原进入高原初期；⑶ 严重贫血、大量失血、呼吸障碍、肺及心血管疾患所致缺氧。
2。 在有氧条件下，作为某些组织细胞主要的供能途径：如表皮细胞，红细胞及视网膜等，由于无线粒体，故只能通过无氧酵解供能。
★糖醛酸途径：从G…1…P或G…6…P开始，经UDP…葡萄糖醛酸生成糖醛酸的途径。
一、 糖醛酸途径
二、 糖醛酸的生理意义
1。 在肝中糖醛酸与药物（含芳环的苯酚、苯甲酸）或含…OH、…COOH、…NH2、…SH基的异物结合成可溶于水的化合物，随尿、胆汁排出，起解毒作用。
2。 UDP糖醛酸是糖醛酸基的供体，用于合成粘多糖（硫酸软骨素、透明质酸、肝素等）。
3。 从糖醛酸可以转变成抗坏血酸（人及灵长动物不能，缺少L…古洛糖酸内酯氧化酶）
4．从糖醛酸可以生成5…磷酸木酮糖，可与磷酸戊糖途径连接。
糖异生途径的前体
1凡是能生成丙酮酸或成草酰乙酸的物质都可以变成葡萄糖，如TCA中全部的中间产物，大多数氨基酸
2植物微生物经过乙醛酸循环，可将乙酰CoA转化成草酰乙酸，因此可以将脂肪酸转变成糖。
3动物体中不存在乙醛酸循环，因此不能将乙酰CoA转变成糖。
非生糖氨基酸：Ile、Leu、Tyr、Trp
反刍动物胃、肠道细菌分解纤维素，产生乙酸、丙酸、丁酸等，其中奇数碳脂肪酸可转变成琥珀酰CoA，进入TCA，生糖。
糖异生和糖酵解的代谢协调调控 糖异生和糖酵解在细胞中是两个相反的代谢途径，同时，又是协调的。
①高浓度G—6—P抑制已糖激酶，活化G—6—P酶，抑制酵解，促进异生。
②酵解和异生的控制点是F—6—P与F—1。6—2P的转化。
糖异生的关键调控酶是F—1。6—2P酶，而糖酵解的关键调控酶是磷酸果糖激酶。
ATP促进酵解，柠檬酸促进糖异生。
F…2。6…P是强效应物，促进酵解，减弱异生。
③丙酮酸到PEP的转化在糖异生中是由丙酮酸羧化酶调节，在酵解中被丙酮酸激酶调节。
乙酰CoA激活丙酮酸羧化酶的活性，抑制丙酮酸脱氢酶的活性，因此乙酰CoA过量时，可促进Glc 生成。
④酵解与异生途径，一个途径开放，另一途径就关闭，可避免无数循环。
无效循环：由不同酶催化的两个相反代谢，反应条件不一样，一个方向需ATP参加，另一方向则进行水解，结果使ATP水解，消耗能量，反应物无变化。酵解和异生中有三个点可能产生无效循环：
这种无效循环只能产生热量供自身需要。
⑤激素对酵解和异生的调控 肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素促进异生，胰岛素加强酵解。
㊣ 血糖水平的调节
机体血糖水平维持稳定主要靠激素的调节，重要的激素有胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素 和肾上腺素，若糖代谢及调节障碍，可发生糖尿病或低血糖。尤其糖尿病是危害人类健康的重要疾病，患者葡萄糖得不到有效利用，可导致机体发生一系列代谢紊乱。 1。胰岛素 胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。血 糖升高时，立即引起胰岛素分泌。其降血糖是多方面作用的结果： ①促进葡萄糖转运入细胞，降低血液中糖含量。 ②通过共价修饰使糖原合成酶活性增加，磷酸化酶活性降低，加速糖原合成，抑制糖原分 解。 ③激活丙酮酸脱氢酶，加快糖的有氧氧化 ④通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生。 ⑤抑制脂肪组织内的脂肪酶，减少脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。 2。胰高血糖素 是体内主要升高血糖的激素。其升血糖的机制几乎与胰岛素相反： ①抑制糖原合成酶，激活磷酸化酶使糖原分解增加，糖原合成降低。 ②减少2，6…双磷酸果糖的合成，抑制糖酵解，加速糖异生。 ③促进PEP羧激酶的合成，抑制丙酮酸激酶，增强糖异生。 ④通过激活脂肪酶，加速脂肪动员，从而间接升血糖。 3。肾上腺素：肾上腺素是迅速而强有力升高血糖的激素，主要在应激时起作用，对经常性，尤其是进食引 起的血糖波动无生理意义。主要是通过加快糖原分解，促进糖异生升高血糖。 4。肾上腺皮质醇： 是肾上腺皮质分泌的类固醇激素，主要是糖皮质激素，它能促进肌肉蛋白质分解，增强糖异生，同时抑制肝外组织摄取葡萄糖，从而升高血糖。
◆脂肪酸合成的调节 促进脂肪酸合成 胰岛素诱导乙酰CoA羧化酶、脂肪酸合成酶的合成，促进脂肪酸合成，还能促使脂肪酸进入脂肪组织，加速合成脂肪。而胰高血糖素、肾上腺素、生长素抑制脂肪酸合成。
（1）内分泌：内分泌细胞分泌激素，进入血液循环，转运至靶细胞，产生激动效应。
（2）旁分泌：部分细胞分泌激素，通过扩散，作用于邻近的细胞。
（3）自分泌：细胞分泌的激素对自身或同类细胞发挥作用。
（4）外激素：从体内分泌，排出体外，通过空气、水等传插，引起同种生物产生生理效应。
激素作用的特点
1。 信号传递作用
2。 级联放大作用 极微量的激素，就可产生强烈的生理效应。在体内的水平一般在10…7…10…12mol/L（10…9—10…15 mol/L）
3。 相对特异性 激素与受体结合是专一的，受体在靶细胞膜表面或细胞内部，甾醇类激素可穿过细胞膜。
4。 作用的时效性 有些激素到达靶细胞后，几秒钟内起作用；另一些需几小时至几天才达到最大生理效应，在血液中寿命较短。
5。 激素间的相互作用 几种激素之间有时相互协同，有时相互抑制。
受体的结构与功能 激素与受体结合，是信息传递至细胞的第一步。随后，由受体构象的变化引起一系列信息传递过程，因此，所有受体包含二个功能部分。一个是与配体结合的结合域，结合域的构象或活性基团，决定其结合配体的特异性，另一个是功能部分，参与转导信息。
①受体—离子通道型 受体本身构成离子通道，当其结合域与配体（激素）结合后，受体变构，使通道开放或关闭，引起或切断离子流动，从而传递信号。例如：乙酰胆碱受体 神经元的乙酰胆碱受体，由5个亚基在细胞膜内呈五边形排列，围成离子通道壁。当它与乙酰胆碱结合时，膜通道开放，膜外阳离子（Na＋为主）内流，引起突触后膜电位变化。
②受体—G蛋白—效应蛋白型 许多信息物质与细胞膜受体结合后，受体变构，激活相应的效应蛋白（如酶或其它功能蛋白）。酶被激活后，可催化生成一些小分子化学物质，后者进入胞液内，引起细胞产生相应的生物效应，称为第二信使。
在真核细胞中，鸟苷三磷酸（GTP）结合蛋白（简称G蛋白）在联系细胞膜受体与效应蛋白质中起重要作用。
③受体—酪氨酸蛋白激酶型 胰岛素及一些细胞生长因子的受体，本身具有酪氨酸蛋白激酶活性。这些受体是跨膜糖蛋白，胞外部分构成结合域以结合配体，中间有20多个疏水aa，构成跨膜区，胞内有较多可以被磷酸化的酪氨酸残基。
④受体—转录因子型 类固醇激素及甲状腺激素的受体位于细胞内，它们进入细胞内与细胞内受体结合后，生成活化的激素—受体复合物，该复合物转移入核内，与所调控基因的特定部位结合，然后启动转录。
★ 酮体生成的调节 ①1″饱食或糖供应充足时：胰岛素分泌增加，脂肪动员减少，酮体生成减少；2″糖代谢旺 盛3…磷酸甘油及ATP充足，脂肪酸脂化增多，氧化减少，酮体生成减少；3″糖代谢过程中 的乙酰CoA和柠檬酸能别构激活乙酰CoA羧化酶，促进丙二酰CoA合成，而后者能抑制肉碱 脂酰转移酶Ⅰ，阻止β…氧化的进行，酮体生成减少。 ②饥饿或糖供应不足或糖尿病患者，与上述正好相反，酮体生成增加。
◆物质代谢的特点 （一）整体性：体内各种物质代谢相互联系、相互转变，构成统一整体。 （二）代谢在精细的调节下进行。 （三）各组织器官物质代谢各具特色，如肝是物质代谢的枢纽，常进行一些特异反应。 （四）各种代谢物均有各自共同的代谢池，代谢存在动态平衡。 （五）ATP是共同能量形式 （六）NADPH是合成代谢所需还原当量但分解代谢常以NAD为辅酶。※ 短期饥饿：糖供不足，糖原很快耗尽，分解蛋白质加速糖异生来供能，脂肪酸分解也加强。 长期饥饿：长期糖异生增加，使蛋白质大量分解，不利于机体，此时脂肪分解大大加强，以脂肪酸和酮体为主要能源。
1。糖代谢和脂肪代谢的联系 ①糖可以转变为脂肪：葡萄糖代谢产生乙酰CoA，羧化成丙二酰CoA，进一步合成脂肪酸， 糖分解也可产生甘油，与脂肪酸结合成脂肪，糖代谢产生的柠檬酸，ATP可变构激活乙酰 CoA羧化酶，故糖代谢不仅可为脂肪酸合成提供原料，促进这一过程的进行。 ②脂肪大部分不能变为糖：脂肪分解产生甘油和脂肪酸。脂肪酸分解生成乙酰CoA但乙酰 CoA不能逆行生成丙酮酸，从而不能循糖异生途径转变为糖。甘油可以在肝、肾等组织变为 磷酸甘油，进而转化为糖，但甘油与大量由脂肪酸分解产生的乙酰CoA相比是微不足道的， 故脂肪绝大部分不能转变为糖。
2。糖与氨基酸代谢的联系 ①大部分氨基酸可变为糖：除生酮氨基酸（亮氨酸、赖氨酸）外，其余18种氨基酸都可脱氨 基生成相应的α…酮酸，这些酮酸再转化为丙酮酸，即可生成糖。 ②糖只能转化为非必需氨基酸：糖代谢的中间产物如丙酮酸等可通过转氨基作用合成非必需 氨基酸，但体内8种必需氨基酸，体内不能转化合成。
3。脂肪代谢与氨基酸代谢的联系 ①蛋白质可以变为脂肪，各种氨基酸经代谢都可生成乙酰CoA，由乙酰CoA可合成脂肪酸和 胆固醇，脂肪酸可进一步合成脂肪。 ②脂肪绝大部分不能变为氨基酸：脂肪分解成为甘油、脂肪酸，甘油可转化为糖代谢中间产 物，再转化为非必需氨基酸，脂肪酸分解成乙酰CoA，不能转变为糖，也不能转化为非必需 氨基酸。脂肪分解产生甘油与大量乙酰CoA相比含量太少，所以脂肪也大部分不能变为氨基 酸。所以食物中的蛋白质不能为糖、脂代替，蛋白质却可代替糖、脂。
4。核酸代谢与氨基酸代谢的联系 氨基酸是核酸合成的重要原料如嘌呤合成需要甘氨酸、天冬氨酸及氨基酸代谢产生的一碳单 位等。合成核苷酸所需的核糖由葡萄糖代谢的磷酸戊糖途径提供。
★组织、器官的代谢特点及联系 各组织、器官由于酶的组成、含量不同，代谢既有共同之处，又各具特点。
（一）肝：是三大物质代谢的枢纽，其中有几条代谢途径是其他组织器官不能进行或很少进行的1。糖原合成：肌肉也可合成糖原，但其量无法与肝糖原相比。 2。糖原分解：肝有葡萄糖…6…磷酸酶，可将糖原分解为葡萄糖，维持血糖恒定，肌肉无此 酶，故肌糖原不能补充血糖。 3。糖异生：肝在饥饿时，可异生糖维持血糖浓度，肾只有在长期饥饿时，异生能力才大大加 强。 4。合成尿素：肾也能合成，但量甚微，肝是解毒含氮废物的主要器官。 5。合成酮体：肾也可生成酮体，但量甚少，可以看作是肝的独有功能。
（二）心脏：可以多种物质供能，如酮体、乳酸、脂肪酸等，所以ATP供给充足。
（三）脑：几乎以葡萄糖为唯一能源，无糖原储存，也不能利用脂肪酸，长期饥饿时，可以酮 体供能。
（四）肌肉：以脂肪酸供能为主，剧烈运动以无氧糖酵解为主。
（五）红细胞：糖酵解是其唯一供能途径。
（六）脂肪组织：合成储存脂肪的重要组织。
（七）肾：可糖异生，生成酮体，是除肝外，唯一可进行此两种代谢的器官，但正常情况下， 与肝相比，不占主要地位。 肝是调节、联系全身器官代谢的中心机构。如通过乳酸循环将肌肉、肝代谢联系起来。又如脂肪组织分解脂肪产生的甘油运至肝，可生成糖。大量脂肪酸可在肝中生成酮体，酮体又可 成为肝外组织很好的能源物质。所以全身器官、组织代谢是相互联系的，通过各种代谢之间 的联系和调节，将机体统一为一个整体。
★（一）细胞水平的代谢调节 实际上就是酶的调节，这是单细胞生物主要的调节方式，这也是一切代谢调节的基础，包括 酶�
