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生物化学复习资料(人卫7版)
生物化学复习资料(人卫7版)
生化复习资料
第一章
一、 蛋白质的生理功能
蛋白质是生物体的基本组成成分之一，约占人体固体成分的45%左右。蛋白质在生物体内分布广泛，几乎存在于所有的组织器官中。蛋白质是一切生命活动的物质基础，是各种生命功能的直接执行者，在物质运输与代谢、机体防御、肌肉收缩、信号传递、个体发育、组织生长与修复等方面发挥着不可替代的作用。
二、 蛋白质的分子组成特点 蛋白质的基本组成单位是氨基酸编码氨基酸:自然界存在的氨基酸有300余种，构成人体蛋白质的氨基酸只有20种，且具有自己的遗传密码。各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。每100mg样品中蛋白质含量（mg%）：每克样品含氮质量（mg）×6.25×100。 氨基酸的分类所有的氨基酸均为L型氨基酸（甘氨酸）除外。根据侧链基团的结构和理化性质，20种氨基酸分为四类。 1． 非极性疏水性氨基酸：甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、脯氨酸（Pro）。 2． 极性中性氨基酸：色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Tyr）、半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、天冬酰胺（Asn）、谷胺酰胺（gln）、苏氨酸（Thr）。 3． 酸性氨基酸：天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。 4． 碱性氨基酸：赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、组氨酸（His）。含有硫原子的氨基酸：蛋氨酸（又称为甲硫氨酸）、半胱氨酸（含有由硫原子构成的巯基－SH）、胱氨酸（由两个半胱氨酸通过二硫键连接而成）。芳香族氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。唯一的亚氨基酸：脯氨酸，其存在影响α-螺旋的形成。营养必需氨基酸：八种，即异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸。可用一句话概括为“一家写两三本书来”，与之谐音。 氨基酸的理化性质氨基酸的两性解离性质：所有的氨基酸都含有能与质子结合成NH4＋的氨基；含有能与羟基结合成为COO－的羧基，因此，在水溶液中，它具有两性解离的特性。在某一pH环境溶液中，氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同，成为兼性离子。此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点（pI），氨基酸带有的净电荷为零，在电场中不泳动。pI值的计算如下：pI＝1/2（pK1pK2）,(pK1和pK2分别为α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数值)。氨基酸的紫外吸收性质吸收波长：280nm结构特点：分子中含有共轭双键光谱吸收能力：色氨酸＞酪氨酸＞苯丙氨酸呈色反应：氨基酸与茚三酮水合物共加热，生成的蓝紫色化合物在570nm波长处有最大吸收峰；蓝紫色化合物＝（氨基酸加热分解的氨）＋（茚三酮的还原产物）＋（一分子茚三酮）。 肽的相关概念寡 肽：小于10分子氨基酸组成的肽链。多 肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。肽 键：连接两个氨基酸分子的酰胺键。肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，组成肽单元。 三、 蛋白质分子结构特点 见表1-1。
模空间构象并发挥特定的作用。锌指结构：是一个典型的模体，由一个α-螺旋和二个反平衡的β-折叠的3个肽段组成，具有结合锌离子的功能。分子伴侣：能够可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，引导肽链正确折叠的存在于细胞内的一类蛋白质，也对蛋白质二硫键正确形成起到重要作用。 四、 蛋白质一级结构与空间结构的关系一级结构是空间构象的基础，具有相似一级结构的多肽或蛋白质，其空间构象及功能也相似。分子病：由于蛋白质分子一级结构发生改变，导致其功能改变而产生的疾病。 五、 蛋白质空间结构与功能的关系蛋白质空间结构由一级结构决定，其空间结构与功能密切相关。血红蛋白（Hb）由四个亚基组成，两个α亚基，两个β亚基。记忆要点如下：血红蛋白分子存着紧张态（T）和松弛态（R）两种不同的空间构象。T型和氧分子亲和力低，R型与氧分子的亲和力强，四个亚基与氧分子结合的能力不一样。第一个亚基与氧分子结合后，使Hb分子空间构象发生变化，引起后一个亚基与氧分子结合能力加强(正协同效应)。肌红蛋白分子只有一个亚基，不存在变构效应协同效应：指一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中的另一个亚基与配体的结合能力。促进作用则为正协同效应；反之为负协同效应。变构效应：蛋白质分子的亚基与配体结合后，引起蛋白质的构象发生变化的现象。结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域。疯牛病：是由朊病毒蛋白引起的一组人和动物神经退行性病变，具有传染性、遗传性或散在发病的特点。生物体内含有正常的α-螺旋形式的PrPc，转变为异常的β-折叠形式的PrPSc具有致病性。
六、 蛋白质重要的理化性质及相关概念蛋白质的等电点：当蛋白质在某一pH溶液中时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，成为兼性离子，带有的净电荷为零，此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。体内的蛋白质等电点各不相同，大多数接近于pH5.0碱性蛋白质：鱼精蛋白、组蛋白酸性蛋白质：胃蛋白酶、丝蛋白蛋白质处于大于其等电点的pH值溶液中时，蛋白质颗粒带负电荷。反之则带有正电荷。蛋白质胶体溶液稳定的两个因素：水化膜、表面电荷。蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，导致理化性质的改
变和生物活性的丧失。变性的本质：二硫键与非共价键的破坏，不涉及肽键的断裂变性后特点：生物学活性丧失、溶解度下降、粘度增加、结晶能力消失、易被蛋白酶水解变性的因素：加热、乙醇、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等蛋白质复性：变性程度较轻，去除变性因素后，仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能蛋白质的凝固作用：蛋白质经强酸或强碱变性后，仍能溶解于该溶液中。若调节pH值至其等电点时，变性蛋白质呈絮状析出，再加热，形成坚固的凝块。蛋白质的复性：若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性。蛋白质的紫外吸收：含有具有共轭双键的三种芳香族氨基酸，于280nm波长处有特征吸收峰。蛋白质的呈色反应：茚三酮反应：蛋白质水解后可产生游离的氨基酸，原理同前双缩脲反应：肽键与碱性硫酸铜共热，呈现紫色或红色。氨基酸不出现此反应，当蛋白质不断水解时，氨基酸浓度上升，其双缩脲呈色浓度逐渐下降，因此可以检测蛋白质的水解程度。 七、 蛋白质的分离纯化透 析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。超滤法：应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜的方法。丙酮沉淀：0-4℃低温；丙酮的体积10倍于被沉淀蛋白质；蛋白质沉淀后应迅速分离。盐 析：硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等中性盐放入蛋白质溶液中，破坏水化膜并中和表面电荷，导致蛋白质胶体的稳定因素去除而沉淀。免疫沉淀法：利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，形成抗原抗体复合物，从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白的方法。电 泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中，受到电场力的作用向正极或负极泳动。SDS-PAGE电泳：加入负电荷较多的SDS（十二烷基磺酸钠），导致蛋白质分子间的电荷差异消失，此时蛋白质在电场中的泳动速率只和蛋白质颗粒大小有关，用于蛋白质分子量的测定。等电聚焦电泳：在电场中形成一个连续而稳定的线性pH梯度，电泳时被分离的蛋白质泳动至其等电点相等的pH值区域时，净电荷为零不再受电场力移动，该法用于根据蛋白质等电点的差异进行分离。层 析：待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。阴离子交换层析：负电量小的蛋白质首先被洗脱凝胶过滤：分子量大的蛋白质最先洗脱超速离心：既可分离纯化蛋白质也可测定蛋白质的分子量；对于球形蛋白质而言，沉降系数S大体上和分子量成正比关系S（未知）/S（标准）＝｛Mr（未知）/Mr（标准）｝2/3 八、 多肽链氨基酸序列分析方法及关键试剂名称 氨基酸序列分析步骤一：分析已纯化蛋白质的氨基酸组成步骤二：测定多肽链的氨基末端与羧基末端为何种氨基酸。以前用二硝基氟苯，现多用丹酰氯步骤三：将肽链水解成片段（表1-2）。
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步骤五：统计学分析，组合排列对比，得到完整肽链氨基酸排列顺序 通过核酸来推演蛋白质中的氨基酸序列的步骤：步骤一：分离编码蛋白质的基因
步骤二：测定DNA序列步骤三：排列出mRNA序列
步骤四：按照三联密码的原则推演出氨基酸的序列 蛋白质空间结构测定
蛋白质二级结构含量测定：圆二色光谱法，测α-螺旋较多的蛋白质时，结果较为准确。 蛋白质三维空间结构测定：X射线衍射法和磁共振技术。 第二章
一、 核酸的分类、细胞分布、核酸元素组成特点及碱基、核苷、核苷酸的化学结构核酸是生物遗传的物质基础，是一切生物体所含有的最重要的生物大分子之一。天然存在的核
酸根据其分子的物质组成不同分为两大类：DNA与RNA。核酸的元素组成：主要由碳、氢、氧、氮、磷组成，磷的含量较为稳定，占核酸总量的9-10%。基本组成：核酸的基本组成是核苷酸。
二、 核苷酸间的连接方式
’,5’-磷酸二酯键；5’末端是指在DNA或RNA链中末端为5’-磷酸基，未形成磷酸二酯键的一端；3’末端是指在DNA或RNA链中末端为3’-OH，未被酯化的一端；
各种简化式书写时都是5’→3’，其读向都是从左到右，所表示的碱基序列也都是从5’端到3’端。
三、 两类核酸（DNA与RNA）性质的异同 详见表2-1。
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的一级结构、二级结构要点及碱基配对规律，了解DNA的高级结构形式
详见表2-2。
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五、 mRNA、tRNA二级结构特点及rRNA的类型和其它小分子RNA mRNA、tRNA、rRNA结构特点见表2-3。 其它小分子RNA种类及功能见表2-4。
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四、
（热）变性、复性及分子杂交的概念。
变性：在某些理化因素（温度、pH、离子强度）作用下，DNA双链的互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，成为单链的现象。:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8变性只改变其二级结构，不改变核苷酸排列顺序。
的增色效应：DNA变性过程中，在紫外区260nm处的OD值增加，并与解链程度有一定
比例的关系。
解链温度：DNA的变性从开始解链到完全解链，在一个相当窄的温度范围内进行，期间
六、
紫外光吸收值达到最大值50%的温度称为解链温度，又称融解温度（Tm）。
值高低与其分子所含碱基中的GC含量相关，GC含量越高，Tm值越大。
复性：变性DNA在适当条件下，两条互补链可重新配对，恢复天然的双螺旋构象。
退火：热变性的DNA经缓慢冷却后复性的过程。
分子杂交：DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件下，就可以在不同的分子间形成杂化双链的现象。 七、 核酸酶的概念及性质
核酸酶：所有可以水解核酸的酶，根据酶解底物的不同分为DNA酶和RNA酶。 核酸内切酶：可以在DNA或RNA分子内部切断磷酸二酯键的酶。
核酸外切酶：仅能水解位于核酸分子链末端核苷酸的酶。根据其作用的方向性，分为5’→ 3’或3’→5’核酸外切酶。
核 酶：具有催化功能的RNA分子，底物是核酸，属于序列特异性的核酸内切酶。 催化性DNA：人工合成的具有序列特异性降解RNA功能的寡聚脱氧核苷酸片段。 第三章
一、 酶及生物催化剂的基本概念；酶的分子组成及相关概念如酶蛋白、辅助因子（辅酶、辅基）、全酶、酶的活性中心和必需基团等见表3-1。
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对单纯酶来说，活性中心就是酶分子在三维结构上比较接近的少数几个氨基酸残基，但通
过肽链的盘绕、折叠而在空间构象上相互靠近；活性中心的常见必需基团：His残基的咪唑基、Ser残基的羟基、Cys残基的巯基及Glu残基的γ -羧基。
对结合酶来说，辅酶分子或辅酶分子上的某一部分结构往往就是活性中心的组成部分。
金属离子的作用
作为酶活性中心的催化基团参与催化反应、传递电子； 作为连接底物与酶的桥梁，便于酶对底物起作用； 维持酶蛋白构象；
中和阴离子，降低反应中的静电斥力。
维生素在酶促反应中的作用 详见表3-2。
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二、 酶促反应的特点
酶促反应具有极高的效率：降低反应的活化能，但不改变反应的平衡点。 酶促反应具有高度的特异性：
绝对的特异性：仅作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定的产物。
如脲酶和琥珀酸脱氢酶。
相对的特异性：作用于一类化合物或一种化学键。如脂肪酶、磷酸酶、蛋白酶等。 立体异构特异性：仅作用于底物的一种立体异构体，如乳酸脱氢酶催化L-乳酸；延胡索
酸酶催化反式丁烯二酸与苹果酸间的裂解。
酶促反应的可调节性：⑴酶量调节； ⑵酶催化效率调节； ⑶改变底物浓度进行调节。 酶促反应的高效不稳定性：由于酶的本质是蛋白质，易受理化因素的影响。
酶促反应机制的诱导契合假说
酶与底物接近时二者相互诱导、相互形变、相互适应。酶促反应的机制很复杂，在酶的活
性中心内底物可发生邻近效应和定向排列，酶对底物可进行酸碱多元催化在，底物在酶活性中心的疏水性‘口袋’里发生表面效应。
三、 影响酶促反应动力学的几种因素及其动力学特点 影响酶促反应速度的因素见表3-3。
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值的含义：为酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度
值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、底物和反应环境有关，与酶的浓度无关
值可用来表示酶与底物的亲和力。Km值越小，酶与底物的亲和力越大，表示不需要很高的
底物浓度就可容易达到最大反应速度。反之亦然。
是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比 Km与Vmax的测定：双倒数作图得到林贝氏方程：
自变量是1/[S]，应变量是1/V，斜率是Km/Vmax，在y轴的截距是1/Vmax（图3-1）
酶浓度的影响图3-1斜率
当[S]>>[E]时，酶促反应速度与[E]成正比pH值的影响
在某一pH值，酶催化活性最大，称为最适pH值。
最适pH值不是酶的特征性常数，大多数接近中性。少数例外（如胃蛋白酶，最适pH值为1.8；肝精氨酸酶最适pH值为9.8）。 抑制剂的影响
酶的抑制剂：引起酶催化活性下降但不引起酶蛋白变性的物质。
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详见表3-5。
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激活剂的影响
激活剂：使酶从无活性到有活性或使活性增加的物质。
大多数为金属离子，如Mg2 、K ；有机化合物：如胆汁酸盐。
必需激活剂：为酶促反应所必需，否则检测不到酶的活性。例Mg2于已糖激酶。 非必需激活剂：激活剂不存在时，仍能检测到一定的活性，例Cl-于唾液淀粉酶。
四、 酶原与酶原的激活
酶 原：无活性酶的前体。例消化酶原、凝血酶原等。
酶原的激活：酶原向酶的转化过程。实质是酶活性中心的形成或暴露过程。
生理意义：⑴保护自身不被酶破坏；⑵保证酶在特定的部位与环境发挥作用；⑶酶的贮存形式。 五、 酶的快速调节与慢速调节的方式 快速调节包括变构调节与共价修饰调节
变构酶：指效应剂与酶的非催化部位可逆的结合，使酶发生构象的变化而影响酶的活性，其作用特点如下：
反应的方程曲线为S型曲线，非米氏方程的矩形双曲线。 变构酶多为代谢途径的关键酶，催化的常为不可逆反应。 变构酶常由多个亚基组成，彼此间具有协同效应。
变构酶有催化部位和调节部位（而不是都具有催化亚基和调节亚基）。 变构调节是快速调节。
共价修饰：酶蛋白上的一些基团与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性。 常见的共价修饰包括：磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化、甲基化与去甲基化、腺苷化
与去腺苷化和－SH与－S－S－的互变等。
磷酸化与去磷酸化最为常见。 共价修饰是快速调节。
酶含量的调节：通过改变酶合成或降解以调节细胞内酶的含量，属于慢速调节。 同工酶概念及应用
同工酶：是指催化的化学反应相同，酶蛋白的分子结构、理化性质及至免疫学性质不同的一组酶。由不同基因或等位基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA翻译的不同多肽链组成的蛋白质。
乳酸脱氢酶有五种类型，其中LDH1型在心肌细胞中最多；肝病时LDH5升高 肌酸激酶（CK）有三型：脑中含CK1（BB型）；心肌含CK2（MB型）；骨骼肌含CK3（MM型）
六、 酶的命名与分类原则
酶均有两个名称，系统名称应标明酶的所有底物与反应性质。推荐名称是从习惯名称中挑选而来，可分为六类：⑴氧化还原酶类；⑵转移酶类；⑶水解酶类；⑷裂合酶类；⑸异构酶类； ⑹合成酶类。
七、 酶在医学中的应用
酶与疾病的关系密切。遗传性因素和许多疾病均可引起酶的质与量的异常以及活性的改变，并引发多种疾病。检验血液中酶活性的改变可以帮助诊断某些疾病。许多药物可通过改变人体或致病菌中酶的活性从而达到治疗目的。此外，酶还可以作为工具用于临床检验和科学研究。 第四章
一、 糖的主要生理功能
提供能量是糖最主要的生理功能。
糖还是机体重要的碳源，糖代谢的中间产物可转变成其他的含碳化合物。 糖也是组成人体组织结构的重要成分，例糖蛋白、糖脂。
糖的磷酸衍生物形成生物活性物质，例NAD＋、FAD、DNA、RNA、ATP等。 二、 糖无氧氧化的基本反应过程、能量生成、关键酶调节及生理意义
糖的无氧氧化：又称糖酵解，葡萄糖在缺氧或供氧不足情况下，生成乳酸的过程。
基本反应过程：分为两个反应阶段，全程在胞浆中进行
第一阶段：糖酵解途径，由一分子葡萄糖分解分成两分子丙酮酸的过程
记忆要点：反应的“一、二、三”。
⑴ 一次脱氢：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸NADH H＋的氧化过程。 ⑵ 二次底物水平磷酸化过程：各生成1分子ATP
,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸ATP 磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸ATP二次ATP消耗的反应：
葡萄糖ATP → 6-磷酸葡萄糖
-磷酸果糖ATP→ 1,6-二磷酸果糖
二个磷酸丙糖的生成：1,6-二磷酸果糖裂解为磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛二个ATP的净生成：2（底物水平磷酸化）×2（磷酸丙糖）－2（ATP消耗） ⑶ 三次不可逆性反应，三个关键酶的参与
已糖激酶 催化 葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖
-磷酸果糖激酶-1 催化 6-磷酸果糖 → 1,6-二磷酸果糖 丙酮酸激酶 催化 磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸
第二阶段：丙酮酸还原生成乳酸，所需的氢原子由前述‘一次脱氢’过程提供，反应由乳酸脱氢酶催
化，辅酶是NAD 。
糖酵解的调节：主要在三个关键酶上的调节（见表4-1）。:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8r
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迅速提供能量，对肌收缩更为重要。 成熟红细胞的供能。
神经组织、白细胞、骨髓等代谢活跃的组织，即使不缺氧也多由糖酵解提供能量。
三、 糖有氧氧化的基本反应过程、能量生成、关键酶调节及生理意义
糖有氧氧化的定义：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化生成水和二氧化碳的过程。 基本反应过程：分为三个反应阶段
第一阶段：糖酵解途径生成丙酮酸，同前述糖酵解过程 第二阶段：丙酮酸进入线粒体后，氧化脱羧生成乙酰CoA
总反应式为：丙酮酸NAD＋辅酶A → 乙酰CoANADH H＋CO2 反应不可逆，由丙酮酸脱氢酶复合体催化 参与反应的辅酶有：硫胺素焦磷酸酯（TPP）、硫辛酸、FAD、NAD＋、CoA 第三阶段：三羧酸循环及氧化磷酸化，生成大量的ATP和水
记忆要点：反应有“一、二、三、四”。 ⑴ 一次底物水平磷酸化反应琥珀酰CoA→琥珀酸GTP
⑵ 二次脱羧基反应（同时伴随有脱氢反应）异柠檬酸→ α-酮戊二酸CO2NADH H＋α-酮戊二酸→琥珀酰CoACO2NADH H＋
⑶ 三次关键酶的催化柠檬酸合成酶 催化 草酰乙酸乙酰CoA→柠檬酸异柠檬酸脱氢酶 催化 异柠檬酸 → α-酮戊二酸CO2NADH H＋α-酮戊二酸脱氢酶 催化 α-酮戊二酸 → 琥珀酰CoACO2NADH H＋
⑷ 四次脱氢反应异柠檬酸→ α-酮戊二酸CO2NADH H＋α-酮戊二酸→琥珀酰CoACO2NADH H＋琥珀酸→延胡索酸FADH2苹果酸→草酰乙酸NADH H＋ 糖有氧氧化的调节 见表4-2。
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三羧酸循环的意义
氧化供能。
三大营养素彻底氧化分解的最终代谢通路。 是三大营养物质互变的枢纽。
可为其他合成代谢提供小分子的前体CoA。 有氧氧化生成的ATP
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*则产生2个ATP分子。
四、 磷酸戊糖途径反应过程及生理意义
磷酸戊糖途径的反应过程：在胞浆中进行，分为两个阶段
第一阶段是氧化反应，生成磷酸戊糖、NADPH H＋及CO2 第二阶段是基团转移反应，生成3-P-甘油醛和6-P-果糖
总反应式：3×6-P-葡萄糖6NADP＋→2×6-P-果糖3-P-甘油醛6NADPH H＋3CO2 磷酸戊糖途径的生理意义
为核酸的生物合成提供核糖。
提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。 ⑴ NADPH是体内许多合成代谢的供氢体。 ⑵ NADPH参与体内羟化反应。
⑶ NADPH还用于维持谷胱甘肽的还原状态。
五、 糖原合成及分解的基本反应过程、部位、关键酶调节及生理意义。 糖原合成与糖原分解见表4-4。
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六、 糖异生概念：从非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸）转变为葡萄糖或糖原的过程。
进行糖异生的主要器官是肝脏，肾脏具有肝脏1/10的异生糖能力 糖异生的过程：记忆要点：反应有“一、二、三” 。
⑴ 一次反应
一次ATP的消耗：丙酮酸CO2ATP → 草酰乙酸
一次GTP的消耗：草酰乙酸GTP → 磷酸烯醇式丙酮酸⑵ 二种转运草酰乙酸的途径
苹果酸穿梭机制：丙酮酸或生成丙氨酸的生糖氨基酸为原料异生糖时。 谷草转氨酶生成天冬氨酸机制：以乳酸为原料异生为糖时。
⑶ 三次能障的绕行
丙酮酸 → 草酰乙酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸
,6-二-磷酸-果糖 → 6-P-果糖（果糖二磷酸酶-1催化） 6-P-葡萄糖 → 葡萄糖（葡萄糖-6-磷酸酶催化）
糖异生的调节
糖异生途径与糖酵解途径是方向相反的两条代谢途径。 通过3个底物循环进行有效调节。 糖异生的生理意义
维持血糖浓度恒定。 补充肝糖原。 调节酸碱平衡。
乳酸循环(Cori循环)
概念：肌收缩（尤其氧供应不足时）通过糖酵解生成乳酸。乳酸通过细胞膜弥散进入血液后入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又被肌摄取。如此形成的循环。
形成原因：肝内糖异生活跃，且有葡萄糖－6－磷酸酶水解6－磷酸葡萄糖释放葡萄糖；肌肉糖异生活性低，且无葡萄糖－6－磷酸酶。
生理意义：避免损失乳酸。
防止乳酸堆积引起酸中毒。
糖的三条分解代谢途径的比较见表4-5。
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七、 血液正常值：3.89～6.1mmol/L。
血糖来源有三：⑴食物消化吸收 ⑵肝糖原分解 ⑶糖异生
血糖去路有四：⑴无氧酵解 ⑵有氧氧化 ⑶磷酸戊糖途径 ⑷转化为脂肪、氨基酸 第五章
八、 什么是脂类，包括哪些物质 脂类：脂肪及类脂的总称
脂肪：甘油三酯或称三脂肪酸甘油酯。
类脂：固醇及其酯、磷脂及糖脂，细胞的膜结构重要组分。 脂肪酸的来源有二
来源一是自身合成如饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸。
来源二由代谢物供给如必需脂肪酸，某些多不饱和脂肪酸。 九、 甘油三酯合成的两种途径和甘油的分解代谢 甘油三酯合成的两种途径
原料：所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供，亦可通过食物供给。
甘油一酯途径：小肠粘膜细胞，初始底物为2-甘油一酯，1,2-甘油二酯为中间产物。 甘油二酯途径：肝细胞及脂肪细胞，初始底物为3-P-甘油，磷脂酸和1,2-甘油二酯为中间产物。 甘油的分解代谢
甘油ATP → 3-P甘油（胞液中） 3-P甘油→ 磷酸二羟丙酮（3-P甘油
醛）NADH H＋ （胞液中）
-P甘油醛 → 1,3-二磷酸甘油酸NADH H＋ （胞液中） 1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸ATP
（胞液中）
磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸ATP （胞液
中）
丙酮酸→ 15 ATP （线粒体） 由上可知，一分子甘油彻底氧化分解产生的ATP分子数为20个或22个（在胞液中的两次脱下＋
的NADH H经不同的转运途径运输入线粒体中分别产生2个或3个ATP分子） 十、 脂肪动员的概念及特点
脂肪动员：储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸及甘油并释放入血供其它组织氧
化利用的过程。
关键酶：激素敏感性甘油三酯脂肪酶HSL，也是脂肪分解的限速酶
激活：脂解激素如肾上腺素、胰高血糖素、ACTH、TSH 抑制：胰岛素、前列腺素E2、烟酸 十一、 脂肪酸β氧化过程的特点 脂肪酸β氧化的过程：三个步骤
第一步：脂酸的活化，生成脂酰CoA，胞液中进行，脂酰CoA合成酶催化 脂肪酸ATP辅酶A → 脂酰CoAPPi
第二步：脂酰CoA进入线粒体依赖肉碱脂酰转移酶I（外膜上）、肉碱-肉碱脂酰转位酶（内膜上）、肉碱脂酰转移酶II（内膜上）三种酶作用转运。肉碱脂酰转移酶I是限速酶。
第三步：脂酸的β氧化 每一次β氧化需要四个反应依次连续进行
脱 氢：生成FADH2 加 水：
再脱氢：生成NADH H＋
硫 解：生成一分子乙酰CoA和脂酰(n-2)CoA，（n为碳原子个数）
脂酸氧化的能量生成：以16碳的软脂酸为例
产生的总能量是131ATP，脂酸活化时相当于消耗两个ATP，净产生129个ATP分子 含有2n个碳原子的脂肪酸彻底氧化分解时可产生
个乙酰CoA分子、n-1个FADH2分子、n-1个NADH H 分子
故总产生12×n2×（n-1）3×（n-1）＝17n-5个ATP，净产生17n-7个ATP 例14碳软脂酸分解，最终净产生114个ATP 十二、 酮体生成过程的特点
酮体：乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮
β-羟丁酸NAD→ 乙酰乙酸NADH H＋ 酮体代谢的特点：肝内生酮肝外用。
肝内生酮：肝细胞内有生成酮体的酶，HMG CoA合成酶是合成的限速酶。 注：肾脏也可以少量生成酮体。
肝外用酮：
琥珀酰CoA转硫酶（心、肾、脑、骨骼肌） 乙酰乙酰CoA硫解酶（心、肾、脑、骨骼肌） 乙酰乙酰硫激酶（心、肾、脑）
酮体生成的意义
为肝外组织（脑、肌组织）提供能源。 脑组织在糖供应不足时，利用酮体供能。 正常情况下，血中酮体为0.03-0.5 mmol/L。 酮体生成的调节
酮体生成增加：饥饿时，胰高血糖素增多，脂肪动员加强。 酮体生成减少：饱食后，胰岛素分泌增多，脂肪动员减弱。 丙二酯CoA抑制脂酰CoA进入线粒体，减少酮体生成。 十三、 脂酸的合成代谢
合成部位：肝、肾、脑、肺、乳腺及脂肪组织的胞液中。 合成原料：由糖代谢而来的乙酰CoA。 合成的过程：两大步骤
第一步：丙二酰CoA的合成，乙酰CoA羧化酶催化，生物素为辅基，Mn2 为激活剂 乙酰CoAATPHCO3- → 丙二酰CoA
第二步：脂酸合成，由7种酶蛋白的多酶体系（原核）或多功能酶（真核）催化 乙酰CoA7丙二酰CoA14NADPH H＋ → 软脂酸（n＝16）
脂酸碳链的延长
内质网脂酸碳链延长酶体系：主要方式，以丙二酰CoA为二碳供体。 线粒体酶体系：生成硬脂酸为主，乙酰CoA为二碳供体。 脂酸分解与脂酸合成的比较
:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8脂酸分解与脂酸合成的比较见表5-1。
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十四、 不饱和脂酸包括油酸、软油酸、亚油酸、α亚麻酸和花生四烯酸。
油酸、软油酸机体可以自身合成；后三种必需从食物中供给，称为必需脂肪酸。 亚油酸可以转变为花生四烯酸及其衍生物（前列腺素、血栓口恶烷及白三烯）。 十五、 磷脂概念、各类磷脂的结构特点及磷脂酶的作用特点 磷脂：含磷酸的脂类。
甘油磷脂：由甘油构成的磷脂，常见甘油磷脂的比较见表5-2。 鞘磷脂：由鞘氨醇构成的磷脂
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常见磷脂酶的作用特点比较见表5-3，常见磷脂产物的作用特点比较见表5-4
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1十六、 鞘磷脂的代谢特点 记忆要点如下：
含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂。
神经鞘磷脂的组成为：鞘氨醇脂酸磷酸胆碱
取代基提供时是由CDP-胆碱提供磷酸胆碱 鞘氨醇合成时的原料是软脂酰CoA和丝氨酸 神经鞘磷脂的降解的酶属于磷脂酶C类。 十七、 胆固醇的合成特点及转归
合成部位：成年动物脑组织及成熟细细胞外的所有组织。 合成原料：“三高合成”。
耗能(36分子ATP)：线粒体的糖氧化。 耗料(18分子乙酰CoA)：线粒体的糖氧化。
耗氢(36分子NADPHH )：胞液中的磷酸戊糖途径。 合成步骤：三个阶段
第一阶段：甲羟戊酸的生成，HMGCoA还原酶是限速酶。 第二阶段：鲨烯（30C）的生成。 第三阶段：胆固醇（27C）的合成。 胆固醇合成的调节
胆固醇合成的调节见表5-5。
转变为胆汁酸。 转化为类固醇激素。
转化为7-脱氢胆固醇，经紫外线照射转变为维生素D3。
十八、 血浆脂蛋白的分类、组成及功能特点
常见血浆脂蛋白的比较见表5-6。
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HDLHDL按密度大小：新生HDL ＞ HDL3 ＞ HDL2 ＞ HDL1 。 HDL1又称为HDLc，仅在高胆固醇膳食后血中出现。 正常人血浆中主要含有HDL2和HDL3。
的功能是逆向转运胆固醇至肝脏（高脂血症中，无HDL的升高）。 HDL在血浆中的半衰期为3-5天。HDL是apoCII的贮存库。 第六章
一、 生物氧化与体外燃烧的异同 见表6-1。
二、 呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合
生成水。由于此过程与细胞摄取氧的呼吸过程相关，故称呼吸链。
呼吸链的基本组成 见表6-2。
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呼吸链中辅酶的组成成分与功能 见表6-3。
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两条呼吸链
NADH呼吸链：复合体I → 复合体
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III → 复合体IV
乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、β羟丁酸脱氢酶
琥珀酸呼吸链：复合体II → 复合体III → 复合体IV
琥珀酸脱氢酶、磷酸甘油脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶
细胞色素在呼吸链中的排列顺序
→b562→b566→c1→c→a→a3→O2 三、 氧化磷酸化的概念及特点
/O比值：物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数（消耗ADP的摩尔数），即生成
的摩尔数。
粒体离体实验测得的一些底物的P/O比值表6-4一些底物的P/O比值
底物β-羟丁酸琥珀酸抗坏血酸
呼吸链的组成:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8→复合体Ⅰ→CoQ→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2Cytc→复合体Ⅳ→O2
.8810.61-0.681
细胞色素c (Fe2 )复合体Ⅳ→O2
.72P/O比值
可能生成的ATP数
.4～2.83
氧化磷酸化：又称偶联磷酸化，代谢物经氧化分解时通过呼吸链电子传递，该过程中偶联ADP的磷酸
化，生成ATP，是体内ATP生成最主要的方式。
底物水平磷酸化：直接将代谢物分子中的能量转移至ADP（或GDP），生成ATP（或GTP）的过程。
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸(ATP)磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸(ATP)琥珀酰CoA→ 琥珀酸(GTP)
四、 影响氧化磷酸化的因素 三种抑制剂的比较见表6-5。
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、
、
五、 ATP的特点
高能磷酸酯键：水解时释放的能量较多（大于21kJ/mol）的磷酸酯键。 常见的高能化合物
磷酸肌酸：肌肉和脑中能量的储存。
磷酸烯醇式丙酮酸：糖酵解与糖异生的中间产物。 乙酰磷酸。
乙酰CoA：三大物质代谢的枢扭。 ATP、GTP、UTP、CTP。
六、 其他氧化体系：需氧脱氢酶和氧化酶、过氧化物酶、超氧物歧化酶和微粒体酶
除线粒体的氧化体系外，在微粒体、过氧化物酶体以及细胞其他部位还存在其他氧化体系，参与呼吸链以外的氧化过程，其过程是不伴随磷酸化，不能生成ATP，主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。见表6-6。
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蛋白质的营养作用
蛋白质的营养价值取决于食物蛋白质含必需氨基酸的种类，数量以及各种氨基酸的比例与人体蛋白质的接近程度。蛋白质的互补作用是指几种营养价值较低的蛋白质如果合理调配使用，因所含必需氨基酸可相互补充，故可提高其营养价值。必需氨基酸是指人体需要但不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共8种。
蛋白质的消化吸收与腐败
食物蛋白质的消化自胃中开始，主要在小肠中进行。胃蛋白酶、胰蛋白酶是蛋白质消化的主要酶。
水解生成的氨基酸及二肽可通过主动运输的方式被吸收。 肠道细菌对未消化的蛋白质和氨基酸可产生腐败作用。
一、 氨基酸的几种脱氨基作用
转氨基作用：在转氨酶的作用下，一种氨基酸的氨基转移到另一种α-酮酸上生成另一种氨基酸和相应的α-酮酸的过程。转氨基的反应是可逆的。转氨酶的辅酶是维生素B6最常见的转氨酶是谷丙转氨酶GPT和谷草转氨酶GOT
氧化脱氨基作用：在L-谷氨酸脱氢酶的作用下，谷氨酸脱氢脱氨基生成氨和α-酮戊二酸的过程。 联合脱氨酸作用：转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶或腺苷酸脱氨酶联合作用脱去氨基的过程。
转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶的联合作用主要在肝、肾组织中进行。
转氨酶与腺苷酸脱氨酶的嘌呤核苷酸循环联合作用主要在肌肉中进行。
二、 α-酮酸的代谢
经氨基化生成非必需氨基酸。转变成糖及脂类。（氨基酸的分类见表7-1）
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三、 体内氨的来源与转运
氨的来源有三（1）氨基酸脱氨基作用产生的氨，是体内氨的主要来源。（2）肠道吸收的氨：①肠内氨基酸在细菌作用下产生的氨；②肠道尿素酶水解尿素产生的氨。
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（3）肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。 氨的转运有二丙氨酸－葡萄糖循环
肌肉中的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝，可异生为糖。 肝为肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖。
谷氨酰胺的运氨作用
从脑、肌肉向肝或肾运氨。
谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。
四、 尿素代谢特点
代谢特点记忆要点：一、二、三、四。一个限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶。二个反应部位：线粒体与胞液。
二个N原子来源：一个来源于线粒体中游离的NH3，另一个来源于胞液中的天冬氨酸。三个ATP的消耗，线粒体里消耗两个ATP，胞液中消耗1个ATP（两个磷酸键）。
三个重要中间产物：鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸。四个高能磷酸键：线粒体里两个磷酸键，胞液中两个磷酸键。
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四个反应步骤。
氨基甲酰磷酸的生成 瓜氨酸的生成
精氨酸代琥珀酸的生成精氨酸的水解、尿素的生成
尿素合成的调节 见表7-2。
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表7-3。
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线粒体中（氨基甲酰磷酸合成酶I是关键酶） 线粒体中
胞液中（精氨酸代琥珀酸合成酶是限速酶） 胞液中
五、
六、一碳单位的定义：某些氨基酸在分解代谢过程产生含有一个碳原子的基团。一碳单位的构成：甲基、甲烯基、甲酰基、亚氨甲基、甲炔基（不包括CO2）。一碳单位的来源：甘氨酸、组氨酸、色氨酸、丝氨酸。一碳单位的功效：作为合成嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的原料。
嘌呤核苷酸的合成需要由一碳单位提供嘌呤碱基C2、C8的来源。
嘧啶核苷酸的合成仅在胸苷酸（dTMP）合成时，需要N10-CH2-FH4提供甲基。
七、 含硫氨基酸、芳香族氨基酸和支链氨基酸的代谢特点
含硫氨基酸代谢SAM（S-腺苷甲硫氨酸、活性甲硫氨酸）是甲基的活性供体，维生素B12是转甲基酶的辅酶N5-CH3-FH4是体内甲基的间接供体，它使同型半胱氨酸转变成甲硫氨酸的反应是其唯一的反应SAM使底物甲基化后，自身转变为S-腺苷同型半胱氨酸，后者去腺苷后转变为同型半胱氨酸。如右图
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所示同型半胱氨酸与半胱氨酸概念不同，前者比后者在分子结构上多一个甲基，其结构式如右图所示。
肌酸的代谢肌酸的合成是由精氨酸、甘氨酸并由SAM提供甲基合成而来。磷酸肌酸是高能磷酸化合物。肌酸和磷酸肌酸的代谢终产物是肌酸酐。肌酸激酶有三种同工酶：MM型（骨骼肌中）、MB型（心肌中）、BB型（脑组织中）。 芳香族氨基酸代谢苯丙氨酸和酪氨酸代谢
苯丙氨酸 → 酪氨酸 代谢的酶是苯丙氨酸羟化酶，此酶缺乏导致苯丙酮酸尿症。 酪氨酸→ 多巴胺（肾上腺素、去甲肾上腺素）， 主要在神经组织是肾上腺组织。 酪氨酸→ 黑色素（黑色素细胞）， 关键酶是酪氨酸酶，缺乏造成白化病。 酪氨酸分解可产生延胡索酸和乙酰乙酸，为生糖兼生酮氨基酸。
色氨酸代谢
色氨酸代谢可产生：⑴5-羟色胺；⑵N5-CHO-FH4 ；⑶少量尼克酸；⑷丙酮酸与乙酰乙酰辅
酶A，属于生糖兼生酮氨基酸。 支链氨基酸代谢亮氨酸→ 乙酰辅酶A乙酰乙酰辅酶A 生酮氨基酸异亮氨酸 → 乙酰辅酶A琥珀酰辅酶A 生糖兼生酮氨基酸缬氨酸→ 琥珀酰辅酶A 生糖氨基酸 白化病：人体由于缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白。
苯酮酸尿症：人体内先天性缺乏苯丙氨酸羟化酶，使苯丙氨酸不能正常地转变成酪氨酸，导致苯丙氨酸蓄积并经转氨基作用生成苯丙酮酸，后者进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时，尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物。而苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性，患儿的智力发充障碍。 第八章
体内核苷酸的分布特点与生物学功能 核苷酸体内的分布
人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。 核苷酸不属于营养必需物质。
细胞中以5’-核苷酸形式存在，以5’-ATP含量最多。
核苷酸的生物学功能
作为核酸合成的原料：是核苷酸最主要的功能。 体内能量的利用形式：ATP与GTP。
参与代谢和生理调节：cAMP是第二信使。
组成辅酶：腺苷酸可作为NAD、FAD的组成成分。 活化中间代谢物：UDPG、SAM、CDP-二酰甘油。
嘌呤核苷酸的从头合成途径 从头合成的基本原料：
天冬氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、一碳单位（N5N10-甲炔FH4、N10-甲酰FH4）、CO2合成（天甘在上，谷酰为底，一碳单位在两旁，二氧化碳顶头上） 从头合成的过程：
的合成，记忆要点：
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GMP和AMP的合成
生成一
个AMP需要：5分子ATP1分子GTP
生成一个GMP需要：6分子ATP
嘌呤核苷酸的补救合成途径
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腺嘌呤PRPP→ AMPPPi (酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶，APRT)
次黄嘌呤PRPP → AMPPPi
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(酶：次黄嘌呤－鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，HGPRT) 鸟黄嘌呤PRPP → AMPPPi (酶：次黄嘌呤－鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，HGPRT)
自毁容貌征：基因缺陷导致HGPRT缺失。
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。
脱氧（核糖）核苷酸的生成特点
反应过程：NDP
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――→ dNDP，由核糖核苷酸还原酶催化。 辅酶是NADPH H＋
还原作用是在二磷酸核苷水平进行（N＝A、G、U、C）。
嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤核苷酸的抗代谢物见表8-1。
主要的代谢酶：黄
嘌呤氧化酶，在肝小肠及肾中活性较强。
尿酸是嘌呤核苷酸分解的终产物。当患者血中尿酸含量超过8mg%时，尿酸盐晶体即可沉积
于关节、软组织、软骨及肾等处，导致关节炎、尿路结石及肾疾病，引起痛风症。
别嘌呤醇抑制黄嘌呤氧化酶，抑制尿酸的生成，临床上用于治疗痛风症。
嘧啶核苷酸的从头合成途径 从头合成的基本原料
谷胺酰胺、天冬氨酸和CO2。 合成过程
尿嘧啶核苷酸的合成。
基供体。
嘧啶核途径
反应以UMP为起点，最终生成CTP和dTMP。
→C是一次转氨基反应，CTP的合成需要CTP合成酶，由谷胺酰胺提供氨基。
→T是一次甲基化加成反应，dTMP的合成需要胸苷酸合成酶的催化，N5N10-甲烯FH4是甲dUMP来自于两条途径：⑴dUDP的水解；⑵dCMP的脱氨基。后者为主。
苷酸的补救合成
苷磷酸核的合成核苷酸
啶磷酸
有三种：尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳清酸，对胞嘧啶不起作用。
尿嘧啶核苷ATP → UMPADP （酶：尿苷激酶）。 脱氧胸苷ATP→ dTMPADP （酶：胸苷激酶）。
嘌呤与嘧啶核苷酸的抗代谢物
嘌呤与嘧啶核苷酸的抗代谢物见表8-2。
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十一、嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成与分解的比较（见表8-3）
嘧核糖转移酶底物嘧啶
→ 磷酸嘧啶核PPi (酶：嘧啶糖转移酶)。CTP与脱氧胸腺嘧啶的生成如图示。
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物质代谢的特点物质代谢的整体性。代谢过程在精细的调节下进行。代谢具有共同的代谢池，处于动态平衡中。ATP是机体能量利用的共同形式。NADPH是体内合成代谢中还原当量的主要供体。各器官组织的物质代谢各具特色。 物质代谢的相互联系 能量代谢上的相互联系糖是主要供能物质（50%～70%）、脂肪供能（20%～30%）、蛋白质供能（10%～20%）。乙酰辅酶A是三大营养物质共同的中间代谢物。三羧酸循环是糖脂蛋白质最后分解的共同代谢途径，释放的能量均以ATP形式储存。 三大营养物质代谢的相互联系糖脂代谢密切联系。糖可以转变为脂类，反之不行。除亮氨酸、赖氨酸外，余18种氨基酸均可转变为糖。
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蛋白质可以转变为脂类，但脂类不能提供氨基酸的骨架，无法转变为蛋白质。氨基酸产生的一碳单位与糖代谢产生的磷酸核糖，与核酸代谢紧密联系。 组织、器官代谢特点 见表9-1。
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物质代谢的调节是三级调控：细胞水平、激素水平、整体水平。 ㈠ 细胞水平的调节：生物最基本的调节方式。细胞内酶的隔离分布（见表9-2）。
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酶结构的调节 通过改变酶结构调节酶的活性，属于快速调节。（见表9-3）
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⑴ 反应的方程曲线为S型曲线，非米氏方程的矩形双曲线。 ⑵ 变构酶多为代谢途径的关键酶，催化的常为不可逆反应。 ⑶ 变构酶常由多个亚基组成，彼此间具有协同效应。
⑷ 变构酶有催化中心和调节中心（而不是都具有催化亚基和调节亚基）。。 ⑸ 变构调节是快速调节。
共价修饰：酶蛋白上的一些基团与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性。
⑴ 常见的共价修饰包括：磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化、甲基化与去甲基化、腺苷化与去腺苷化和－SH与－S－S－的互变等。
、
⑵ 磷酸化与去磷酸化最为常见。 ⑶ 共价修饰是快速调节。酶含量的调节 通过改变酶合成或降解以调节细胞内酶的含量，属于迟缓调节。
㈡ 激素水平的调节：激素通过与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，
表现出激素的生物效应。
㈢ 整体调节：神经系统通过内分泌腺间接调节代谢，也可直接对组织器官施加影响，进行整体调节。 第十章
中心法则的概念 见右下图示。
复制的基本规律
复制的半保留规律要点
亲代的DNA分子是双螺旋结构，碱基对之间按照互补原则严格配对A＝T、G≡C。
复制时，双链解开生成的两条单链，分别作为模板，按照碱基互补原则合成新的单链。 新合成的子代DNA分子中，其中一条链来自于亲代DNA，另一条是新合成。 两个子代的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。 原核与真核DNA复制的特点 见表10-1。
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DNA复制的化学反应
复制的反应式：（dNMP）ndNTP → （dNMP）n 1PPi 新链的延长方向：只可沿5’→3’方向进行。 原核生物的DNA聚合酶
原核生物DNA聚合酶的特点见表10-2。
表10-2 原核生物DNA聚合酶的特点
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、
、
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真核生物DNA聚合酶的特点 见表10-3。
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复制的保真性具有3’→5’外切酶活性的酶是复制保真性的基础，原核生物主要是DNA-pol I，真核生物主
要是DNA-polε。
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错配出现的频率：dG/dA > dA/dA >dC/dA复制保真性依赖的三种机制
遵守严格的碱基配对规律。聚合酶在复制中对碱基的选择作用。复制错误时有即时的校读功能。 原核生物复制起始的相关蛋白质 见表10-4。
拓扑异构酶的比较见表10-5。
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连接酶 记忆要点：连接DNA链3’-OH末端和5’-P末端，生成磷酸二酯键。催化需要消耗ATP。只能连接碱基互补基础上的双链中的单链缺口。不能连接单独存在的DNA单链或RNA单链。在复制中最后连接缺口，在DNA修复、重组、剪接中也起缝合缺口作用。是基因工程中重要的工具酶。
五种酶催化磷酸二酯键的生成 见表10-6。
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、 DNA生物合成过程，原核与真核生物的比较
原核生物的DNA生物合成复制的起始DNA解成复制叉
（辨认起始点）、DnaB（解螺旋酶）、DnaC（协同B蛋白）三种蛋白和SSB参与。
引发体的形成
引发体：解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶（DnaG蛋白）和DNA起始复制区域的复合结构。
引物合成
记忆要点： ⑴ 引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。 ⑵ 引物酶就是DnaG蛋白。 ⑶ 引物合成的方向也是5’→3’方向进行。复制的延长延长的反应式：（dNMP）ndNTP → （dNMP）n 1PPi。延长的方向：5’→3’方向进行。领头链是连续合成。随从链是不连续合成，形成多个冈崎片段。冈崎片段
记忆要点
定义：DNA复制中随从链上不连续合成的DNA片段。不连续的复制片段，原核生物大小1000-2000核苷酸，真核生物较短约数百个核苷酸。
复制过程可以产生许多冈崎片段。 其合成方向也是5‘→3’。
每个冈崎片段都带有一个RNA引物。 复制的终止 冈崎片段的连接
RNA酶水解引物。留下的空缺由DNA－pol I 来填补。DNA连接酶连接缺口。 真核生物的DNA生物合成复制的起始
记忆要点
起始点比E.coli的ori C短。酵母复制起始点含11bp富含AT核心序列：A（T）TTTATA（G）TTTA（T），称自主复制序列（ARS）。复制的起始需要DNA-pol α（引物酶活性）和DNA-polδ（解螺旋酶活性）。复制的起始还需要拓扑酶、复制因子（RF），增殖细胞核抗原（PCNA）。复制的延长引物合成由DNA-pol α催化。复制叉及引物生成后，DNA-polδ在PCNA协同下，逐步取代DNA-pol α，起主要聚合作用。复制的终止端粒：真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。⑴ 末端单链DNA序列和蛋白质构成。 ⑵ 末端DNA序列是多次重复的富含G、T碱基的短序列。端粒酶：端粒酶RNA、端粒酶协同蛋白、端粒酶逆转录酶三部分组成。提供RNA模板和催化逆转录的功能，是一种特殊的逆转录酶。
、 逆转录与其他复制方式
见表10-7。
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、 引起DNA损伤的因素、突变的类型及相应的修复方式
突变的意义突变是进化、分化的分子基础。。
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突变可造成只有基因型的突变或致死性的突变。突变是某些疾病的发病基础。
引起DNA损伤的因素 记忆要点：突变因素可以是自发的，也可以是诱发的。诱发的因素包括物理因素和化学因素。物理因素如紫外线照射，使DNA分子形成TT二聚体。化学因素大多数是可致癌的诱变剂：烷化剂使G碱基N-7位甲基化及其核苷酸缺失。
突变的类型 见表10-8。
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DNA见表10-9。
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一、:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8
二、
三、
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复制与转录过程的异同点
复制与转录过程的异同点见表11-1。
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结构基因：能转录出RNA的DNA区段。 不对称转录：转录的选择性。
模板链：DNA双链中按碱基配对规律指引转录生成RNA的一股单链。 编码链：DNA双链中，与模板链对应的另一条链。 原核生物与真核生物的RNA聚合酶 原核生物的RNA聚合酶 见表11-2。
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由ααββ’ζ构成的聚合酶称为聚合酶的全酶
真核生物的RNA聚合酶 见表11-3。
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模板与酶的辨认结合操纵子：每一个转录区段可视为一个转录单位。RNA聚合酶与启动子区域结合起始转录。-35区的一致性序列：TTGACA，是RNA-pol对转录起始的辨认位点。-10区的一致性序列：TATAAT，称为Pribnow盒。形成稳定的酶-DNA复合物，开始转录。 四、 原核生物的转录过程
转录起始转录起始复合物＝RNA-pol(ααββ’ζ)-DNA-pppGpN-OH 3’。原核生物需要ζ因子辨认转录起始点。被辨认的区域就是-35区的TTGACA序列。转录起始的第一核苷酸以GTP或ATP常见，又以GTP更为常见。第一个磷酸二酯键生成后，ζ因子即从转录起始复合物上脱落。
转录延长转录延长的反应式：（NMP）nNTP -----→(NMP)n 1PPi。转录空泡：酶-DNA-RNA形成的转录复合物。核酸碱基配对的稳定性： G≡C ＞ A＝T ＞A＝U。转录产物的延长方向是5’→3’。
转录终止依赖Pho的转录终止Pho因子是由相同亚基组成的六聚体蛋白质。Pho因子能结合RNA，又以对polyC的结合力最强。Pho因子还有ATP酶活性和解螺旋酶活性。非依赖Pho的转录终止DNA模板上靠近终止处的特殊碱基序列，转录出RNA后，形成特殊的结构来终止转录。
五、 真核生物的转录过程
转录起始-25区域的TATA序列，启动子的核心序列，称为TATA盒。顺式作用元件：DNA分子上具有的可影响（调控）转录的各种组分，包括
启动子、增强子、沉默子
反式作用因子：能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质转录因子：能直接、间接结合RNA聚合酶反式作用因子。上游因子：与上游序列如GC、CAAT等顺式作用元件结合的蛋白质。诱导因子：能结合应答元件，只在某些特殊生理情况下才被诱导产生的。转录起始前复合物（PIC）：ⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA复合体
转录延长 “一有一无”有核小体移位和解聚现象。无转录与翻译同步的现象。
转录终止转录终止的修饰点：读码框架的下游的一组共同序列AATAAA，再下游还有相当多的GT序列 六、 真核生物的转录后修饰
真核生物mRNA的转录后加工首尾的修饰5’端修饰是加上GpppmG—的帽子结构，在核内完成。3’端修饰是加上聚腺苷酸尾巴（polyAAAAAA），在核内完成。维持mRNA作为翻译模板的活性，增加本身稳定性。组蛋白基因的转录产物，初级或成熟的，都没有polyA尾巴。mRNA的剪接hnRNA和snRNAhnRNA：核内的初级mRNA，和DNA模板链可以完全配对。断裂基因：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。snRNA：核内小RNA，尿嘧啶含量最丰富。snRNP：由snRNA和核内蛋白质组成小分子核糖核蛋白体，作为RNA剪接的场所。外显子定义：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列内含子定义：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列
分类：根据基因的类型和剪接的方式，分为四类
第I类：主要存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物的rRNA基因。第II类：也发现于线粒体、叶绿体中，转录产物是mRNA。第III类：是常见的形成套索结构后剪接，大多数的mRNA基因有些类内含子。第IV类：是tRNA的基因及其初级转录产物中的内含子，剪接过程需要酶和ATP。mRNA的剪接：去除初级转录产物上的内含子，把外显子连接为成熟的RNA的过程。剪接接口：5’GUAG-OH-3’序列，又称为边界序列。二次转酯反应：剪接过程的化学反应。mRNA的编辑：是遗传信息在转录水平上发生改变，由一个基因产生不止一种蛋白质的现象分化加工：基因的编码序列经过转录后加工，可有多用途分化。 tRNA的转录后加工由RNA-pol Ⅲ催化生成。5’端前导序列由RNaseP切除，该酶的辅酶是由300个核苷酸的RNA所组成。3’端由tRNA核苷酸转移酶加入CCA-OH作为末端。还包括稀有碱基的生成
⑴甲基化；⑵还原反应；⑶核苷内的转位反应；⑷脱氨反应；⑸加CCA-OH的3’端
的转录后加工真核生物核内的45S的转录产物，是三种rRNA的前身。小亚基的是18S-rRNA。大亚基的是5.8S、28S的rRNA。
核 酶
定义：具有催化活性的RNA。
通常为60核苷酸左右，包括有催化部分和底物部分。 含有RNA的酶：端粒酶、snRNP、核酶。 第十二章
参与蛋白质生物合成的体系 mRNA是翻译的模板
顺反子：编码一个多肽的遗传单位。
多顺反子：原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质。
单顺反子：真核生物的一种mRNA只编码一种蛋白质。
遗传密码：在mRNA信息区，相邻3个核苷酸组成1个三联体的遗传密码，编码一个氨基酸或一种信号。
开放阅读框（ORF）：从5’端起始密码子AUG到3’端终止密码子间的核苷酸序列，各三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链。 遗传密码
起始密码：AUG。
终止密码：UAA、UGA、UAG。
遗传密码的连续性：ORF中的密码子无间断也无交叉。
遗传密码的简并性：除甲硫氨酸与色氨酸只对应一个密码子，其他氨基酸都至少有两个密码子编码。
遗传密码的通用性：从原核生物到人类，密码子都通用。 遗传密码的摆动性：见表12-1。
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核糖核蛋白体是多肽链合成的装置
原核、真核生物核糖核蛋白体的组成见表12-2。
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与氨基酸的活化
氨基酸的活化过程： 氨基酸tRNAATP → 氨基酰-tRNAAMPPPi。 活化过程的关键酶： 氨基酰-tRNA合成酶，催化时消耗两个高级磷酸键。 起始肽链合成时的氨基酰-tRNA
蛋白质生物合成的过程 肽链合成起始
原核生物与真核生物起始复合物形成的比较见表12-4。
D序列：原核生物mRNA起始AUG上上游约8-13个核苷酸部位的一段一致性序列，富含嘌呤碱基，是与小亚基结合的位点。
位：原核核蛋白体上结合氨基酰-tRNA的位点，由大小亚基蛋白共同组成。 P位：原核核蛋白体上结合肽酰-tRNA的位点，由大小亚基蛋白共同组成。 E位：排出卸载tRNA的排出位，主要是大亚基成分。
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核蛋白体循环：肽链的延长在核蛋白体上连续性循环进行的方式。
每一次核蛋白体循环有三个步骤：进位、成肽、转肽，增加一个氨基酸（见表12-5）。 每增加一个氨基酸，至少消耗4个高能磷酸键（氨基酸活化时两个，进位转位各一个） 肽链合成的延长因子的生物功能见表12-6。
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核蛋白体A位出现终止密码时，合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出mRNA，核蛋白体大小亚基分离。
终止过程相关的蛋白因子为释放因子(RF)。原核生物的三种释放因子的比较见表12-7。
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蛋白质合成后加工和输送
多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质
分子伴侣 (molecular chaperon) ： 分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。
蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI)：二硫键异构酶在内质网活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。
肽-脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI)：多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象明显差别，肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。一级结构的修饰
去除N端的甲酰基、蛋氨酸或N端附加序列。
个别氨基酸的共价修饰，如磷酸化、羟基化、甲基化等。 多肽链的水解修饰，如酶原水解生成有活性的酶。 空间结构的修饰
亚基聚合：针对具有四级结构的蛋白质而言。 辅基连接，针对结合蛋白而言。 疏水脂链的共价连接。 蛋白质合成后的靶向输送
靶向输送：蛋白质合成后经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的目标地点的过程（见表12-8）。
信号序列：所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N端特异氨基酸序列，引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，是决定蛋白靶向输送特性的最重要元件。
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蛋白质合成的干扰和抑制 抗生素（antibiotics）
某些抗生素抑制蛋白质生物合成的机制见表12-9。
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毒素(toxin)
白喉毒素：使真核生物eEF-2发生ADP糖基化失活，阻断肽链合成生长过程。
蓖麻蛋白：催化真核生物核蛋白体大亚基的28SrRNA的特异腺苷酸发生脱嘌呤基反应，引起60S大亚基失活。
干扰素(interferon)
三型：α-白细胞型、β-成纤维细胞型、γ-淋巴细胞型。 干扰素诱导eIF2磷酸化而失活。
干扰素诱导核酸内切酶Rnase-L活化，使病毒RNA降解。 第十三章
基因表达调控的基本概念
基因：是负载特定遗传信息的DNA片段，包括编码序列、非编码序列和内含子组成的DNA区
域。
基因组：来自一个遗传体系的一整套遗传信息。 基因表达：基因转录和翻译的过程。 基因表达的特异性
时间特异性：按功能需要，某一特定基因的表达严格按一定的时间顺序发生。
空间特异性：在个体生长、发育全过程，一种基因产物在个体的不同组织或器官表达，即
在个体的不同空间出现，又称细胞特异性或组织特异性。
基因表达的方式
管家基因：在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，又称为组成性或基本基因表达。诱导：可诱导基因在一定的环境中表达增强的过程。
阻遏：对环境信号应答时被抑制的可阻遏基因表达产物水平降低的过程。
基因表达调控的生物学意义
适应环境维持生长和增殖。维持个体发育与分化。
基因表达调控的基本原理
转录激活调节的基本要素见表13-1。
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原核基因转录调节特点
ζ因子决定RNA聚合酶识别特异性。 操纵子模型的普遍性。
阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性。
原核生物转录起始调节 乳糖操纵子调控模式
包括三个结构基因z、y、a，呈多顺反子结构。
操纵基因O是阻遏蛋白的结合位点，当阻遏蛋白与操纵基因结合时，lac mRNA的转录受阻。 调节基因I编码阻遏蛋白与o基因结合。
启动基因P位于I与O之间，其上游还有一个CAP结合位点，由P、O和CAP结合位点共同调
节lac操纵子的调控区。
阻遏蛋白负性调节与CAP正性调节两种机制协调合作。
可总结记忆要点“一、二、三”
一个CAP结合位点，产生正性调控机制。
两种机制（I基因编码阻遏蛋白的负性调控和CAP结合蛋白的正性调控）协调配合调节。 三个结构基因：Z、Y、A分别编码β-半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶；三个调控基因：
调节基因I、启动基因P、操纵基因O。 原核生物转录终止调节
不依赖Rho因子的调节，两个结构特征。
两段富含GC的反向重复序列，是间间隔若干核苷酸。 下游含一系列T序列。
依赖Rho因子的调节，多见于噬菌体中。
原核生物翻译水平调节
蛋白质分子的自我调节：调节蛋白结合mRNA靶位点，阻止核蛋白体识别翻译起始区，从而阻
断翻译。
反义RNA对翻译的调节作用：属于调节RNA的反义RNA与特定mRNA翻译起始部位互补序列杂
交，抑制翻译起始，又称为反义控制。
真核基因表达调节 真核基因组结构特点
真核基因组结构庞大。
真核基因转录产物为单顺反子。 真核DNA中存在大量重复序列。 真核生物结构基因是不连续的。
真核生物基因表达调控的特点
聚合酶有三种，转录不同的RNA。
活性染色体结构变化。
对核酶酶敏感。 DNA拓扑结构变化。 DNA碱基修饰变化。 组蛋白变化。 正性调节占主导 精确 经济。
转录与翻译分隔进行
转录在细胞核里，翻译在细胞液中。
转录后有修饰加工
聚合酶的转录调节
聚合酶Ⅰ与Ⅲ的转录调节比较见表13-2。
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pol-Ⅱ转录的调节见表13-3。
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基因工程的相关概念及自然界基因重组的方式
同源重组：指发生在同源序列间的重组，它通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换，又称基本重组。
基因工程：重组DNA，并将其引入宿主细胞中进行增殖或表达的过程。
接合作用：当细胞或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA就可从一个细胞转移到另一个细胞的方式。
转化作用：通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型的方式。
转导作用：病毒从被感染的细胞释放出来，再次感染另一个细胞时，发生在供体细胞与体细胞间的DNA转移及基因重组的方式。
转座：由插入序列和转座子介导的基因移位或重排。。
转座子：可从一个染色体位点转移至另一位点分散的重复序列，即可以发生转座的DNA序列。 重组DNA技术的工具酶和基因载体 重组技术中常用的工具酶 见表14-1。
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DNA的一类内切酶，存在于细菌体内。
基因载体：为携带目的基因实现外源基因的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一类特殊DNA分子。
质粒：存在于细菌染色体外的可自我复制的小型双链环状DNA分子。 载体所具备的基本条件：
.自主稳定复制 2.多克隆位点 3.遗传标记 4.插入容量大
.分子量小，拷贝多 6.安全
重组DNA技术的步骤 重组DNA技术的步骤与说明 见表14-2。
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四、聚合酶链式反应
：聚合酶链式反应，是指在体外对目的DNA进行扩增的技术。
工作原理：以DNA分子为模板，以一对与模板序列相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的催化下，完成DNA的合成，并不断重复合成过程，使目的DNA片段得到大量扩增
的基本反应步骤：变性、退火、延伸，此三步为一个循环，一般进行30次循环。 第十五章
信息物质的定义与分类
高等生物包括人类的一切生命活动，实际上都涉及细胞外信息向细胞内传递，并最终在细胞内产生特定效应的一系列复杂的信息传递与调控过程。这种跨膜信息转导过程包括信息物质、受体、信息传递途径等基本要素和受体识别、信号转导、细胞内效应等主要环节。 细胞间信息物质
凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质，又称为第一信使。 细胞间信息物质的概念及包含物质见表15-1。
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第二信使：Ca2 、cAMP、cGMP、DAG、IP3、Cer、花生四烯酸及其代谢产物等小分子化合物。 第三信使：负责细胞核内外信息传递的物质，又称为DNA结合蛋白。
受体的定义、分类、作用特点及调节
受体：细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分，能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应。本质是蛋白质，个别是糖脂。
配体：能与受体呈特异性结合的生物活性分子，细胞间信息物质就是最常见的配体。 膜受体
环状受体：配体依赖性离子通道。 G蛋白偶联受体（GPCRs）：又称七个跨膜螺旋受体。
信息转导：激素→受体→G蛋白→酶（腺苷酸环化酶AC或磷脂酶C）→第二信使→蛋白激酶
→酶或功能蛋白→生物学效应。
蛋白：鸟苷酸结合蛋白，和GTP或GDP结合的位于细胞膜胞液面的外周蛋白，由三个亚基
组成。活化型为α亚基与GTP结合并导致βγ二聚体脱落时。 信息传递过程中的G蛋白见表15-2
酪氨酸蛋白激酶受体型 非酪氨酸蛋白激酶受体型
转化生长因子β（TGFβ）受体 具有鸟苷酸环化酶（GC）活性的受体
膜受体：配体包括心钠素和鸟苷蛋白。 可溶性受体：配体为NO和CO。
胞内受体：
多为反式作用因子。
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膜受体与胞内受体的比较见表15-3。
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受体作用的特点
⑴高度专一性 ；⑵高度亲和力；⑶可饱和性；⑷可逆性；⑸特定的作用模式 受体活性的调节机制有：
⑴磷酸化与去磷酸化； ⑵膜磷脂代谢的影响； ⑶酶促水解作用；⑷G蛋白调节
膜受体介导的信息转导 cAMP-蛋白激酶途径
激素调节物质代谢的主要途径。
是四聚体组成的别构酶，共有四个cAMP结合位点。 配体为：胰高血糖素、肾上腺素和促肾上腺皮质激素。
作用机制：受体＋配体→腺苷酸环化酶AC激活→cAMP浓度升高→激活PKA（蛋白激酶A）→使许多蛋白质的特定的组氨酸残基或苏氨酸残基磷酸化，调节细胞内代谢。 Ca2 -依赖性蛋白激酶途径
以靶细胞内Ca2浓度变化为特征，激活PKC（蛋白激酶C）。 PKC有12种同工酶。
配体为：促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素和抗利尿激素。
作用机制：受体＋配体→激活磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI-PLC）→DAG＋IP3→激活PKC（蛋白激酶C）→引起一系列靶蛋白的组氨酸残基或苏氨酸残基磷酸化，调节细胞内代谢。 cGMP-蛋白激酶系统
配体是：心钠素（ANP）、NO、CO。
:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8rPKG是单体酶，分子中有一个cGMP结合位点。
作用机制：受体＋配体→激活鸟苷酸环化酶→cGMP浓度升高→激活PKG（蛋白激酶G）→特定蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，产生生物学效应。 酪氨酸蛋白激酶体系
没有第二信使的参与，但都涉及TPK（酪氨酸蛋白激酶）的激活。
细胞质膜上的受体型TPK，如胰岛素受体、表皮生长因子受体及某些原癌基因（erb-B、kit、
等）编码的受体，属催化型受体。产生受体型TPK-Ras-MAPK途径。
胞液中的非受体型TPK，如底物酶JAK和某些原癌基因（src、yes、ber-abl等）编码的TPK。
产生JAKs-STAT途径。 核因子κB途径
主要涉及机体防御组织损伤和应激细胞分化和凋亡及肿瘤生长抑制过程的信息传递。 TGF-β途径
转化生长因子家族能调节增殖、分化迁移和凋亡等多种细胞反应。 胞内受体介导的信息转导 胞内受体调节的激素
其受体的结合 详见表15-3。
信息转导途径的相互作用
一条信息途径的成员，可参与激活另一条信息途径。
两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白，或同一基因调控区而协同发挥作用。 一种信息分子可作用几条信息转导途径。 第十六章
血液组成
正常人体的血液占体重的8%，由血浆和悬浮在其中的红细胞、白细胞、血小板等有形成分组成。加入抗凝剂的血液离心后血细胞下沉，浅黄色的上清即为血浆。血液在体外凝固后析出浅黄色透明的液体称为血清。血清与血浆的主要区别是血清中不含纤维蛋白原。
血浆蛋白的分类与性质 血浆蛋白的分类
人血浆内蛋白质总浓度大约为70～75g/L,是血浆中主要的固体成分。通常按来源、分离方法和生理功能将血清蛋白质分类。
分离方法分类
醋酸纤维素薄膜电泳——清蛋白、 1 球蛋白、 2 球蛋白、 球蛋白、 球蛋白。清蛋白为最主要的血浆蛋白(约占50％)，浓度38～48g/L；球蛋白浓度15～30g/L。正常清蛋白与球蛋白的比例（A/G）为1.5～2.5:1。
聚丙烯酰胺凝胶电泳——可分成数十条区带。
超速离心法——血浆脂蛋白可被分为乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度
脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）。
生理功能分类
结合蛋白或载体、免疫防御系统蛋白、凝血和纤溶蛋白、酶、蛋白酶抑制剂、激素、参与炎症应答的蛋白等。 血浆蛋白的性质
大部分血浆蛋白质在肝合成，少量由其它组织细胞合成（如浆细胞合成 球蛋白）。 血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上，进一步分泌入血。
除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白，其N-或O-寡糖链包含许多重要的生物信息。 许多血浆蛋白呈现多态性。
在循环过程中，每种血浆蛋白均有其特异的半衰期。
某些血浆蛋白水平在急性炎症或组织损伤时会增高，被称为急性时相蛋白。 血浆蛋白的功能
维持血浆胶体渗透压。
维持血浆正常的pH（7.40±0.05）。 运输作用。
免疫作用（抗体和补体）。
催化作用（血清酶可分为三类：血浆功能酶、外分泌酶、细胞酶）。 凝血、抗凝血和纤溶作用。
血液凝固（生化一般不讲，在生理讲） 参与凝血过程的因子
因子Ⅳ是Ca2 ；因子Ⅲ，又名组织因子，是唯一不存在于正常人血浆中的因子；因子Ⅱ、Ⅶ、
Ⅸ、Ⅹ是依赖于维生素K的凝血因子；因子Ⅺ、Ⅻ、激肽释放酶原和高分子激肽原参与接触活化；而因子Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ和ⅩⅢ对凝血酶敏感。
同的通路-凝血酶的激活和纤维蛋白的形成。
血液凝固是机体防止出血的主要防御功能，但血管内凝血可造成心肌梗塞、脑血栓等严重疾病
抗凝成分和纤溶系统与凝血系统处于动态平衡。 体内主要的抗凝成分：抗凝血酶-Ⅲ（AT-Ⅲ）、蛋白C系统和组织因子途径抑制物（TFPI）。 红细胞的代谢特点
成熟红细胞没有细胞器，只存在糖酵解与磷酸戊糖途径。 糖代谢的一般情况
糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径，1分子葡萄糖生成2分子ATP。
, 3-二磷酸甘油酸(2, 3-BPG)旁路：产生2, 3-BPG，调节血红蛋白的运氧能力。 磷酸戊糖途径： 1分子葡萄糖产生2分子NADPHH 。
糖代谢的生理意义
的功能
维持红细胞膜上钠泵(Na -K -ATPase)的正常运转。 维持红细胞膜上钙泵(Ca2 -ATPase)的正常运转。
维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换。 少量ATP用于谷胱甘肽、NAD的生物合成。 ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程。 2, 3-BPG的功能：其在红细胞中含量高。
是由1，3二磷酸甘油酸转变生成的。
，3BPG经水解，脱去磷酸后生成3磷酸甘油酸。 降低血红蛋白对氧的亲和力。 NADH和NADPH的功能
对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化。 维持红细胞的正常功能。
磷酸戊糖途径是红细胞产生NADPH的唯一途径。
脂 代 谢
不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。血红蛋白的合成与调节
血红蛋白的组成：珠蛋白，血红素(heme)。
血红蛋白的合成：血红素的合成、 珠蛋白的合成、 血红蛋白的合成。 血红素的生物合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成。 血红素的生物合成：记忆要点：“一、二、三、四”。
一个关键酶：ALA合酶，催化琥珀酰辅酶A与甘氨酸缩合成ALA，辅酶是磷酸吡哆醛。 二个不同部位：起始与终末阶段在线粒体中，而中间阶段合成在胞浆内进行。
三个合成原料：甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe。 四个反应过程：:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8
⑴ -氨基- -酮戊酸(ALA)的生成。
⑵胆色素原的生成：进入胞液的两分子ALA脱水缩合成一分子胆色素原。 ⑶尿卟啉原与粪卟啉原的生成在胞液中进行。
⑷血红素的生成 胞液中的粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体。
血红素合成的调节：⑴ALA合酶；⑵ ALA脱水酶与亚铁螯合酶；⑶ 促红细胞生成素。 血红蛋白的合成：血红素合成后与珠蛋白结合成血红蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合
成，其合成受血红素调控，高铁血红素能促进血红蛋白的合成。
白细胞的代谢特点
产生超氧阴离子、H2O2、OH 等自由基，起杀菌作用。
脂代谢：不能从头合成脂肪酸；可将花生四烯酸转变成血栓烷、前列腺素、白三烯等活性物。 氨基酸和蛋白质代谢
粒细胞：含有较高浓度的组胺；蛋白质合成较少。
单核-吞噬细胞：蛋白质合成较多，合成多种酶、补体、细胞因子。
第十七章
肝在物质代谢中的作用
糖代谢中的作用: 通过糖酵解及有氧氧化、糖原的合成、分解以及糖异生维持血糖浓度
恒定，保障机体能量供应。
脂类代谢中的作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。
蛋白质代谢中的作用：在血浆蛋白质的合成、分泌与清除过程，氨基酸代谢中脱氨基、
脱羧基、脱硫、转甲基及血氨及胺类的清除过程中具有重要的作用。
维生素代谢中的作用：脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸收，维生素的储存（A、E、K、
主要的储存场所）运输、转化等。
激素代谢中的作用：激素的灭活 。 肝的生物转化作用
生物转化的概念: 一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化。
生物转化的对象内源性：如激素、胺类等。外源性：如药物、毒物等。 生物转化的主要场所：肝是生物转化的主要器官，肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能 。 生物转化的意义：对体内的非营养物质进行转化，使其生物学活性降低或消除（灭活作用），有毒物质的毒性减低或消除（解毒作用），更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。 生物转化反应的主要类型
第一相反应：氧化、还原、水解反应。 第二相反应：结合反应。
有些物质经过第一相反应，亲水性增强，即可顺利排出体外。有些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物质结合, 即第二相反应，才最终排出。 第一相反应：氧化、还原与水解反应
氧化反应——最多见的生物转化反应。
微粒体依赖P450的加单氧酶系（最重要的氧化反应酶系）。
存在部位：微粒体内(滑面内质网)
组成：Cyt P450，NADPHH ，NADPH-细胞色素 P450还原酶。 催化的基本反应：RH O2 NADPH H→ ROH NADPH2O 产物：羟化物或环氧化物。
加单氧酶基本特点：能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分子中，另一氧原子
被还原为水，故又称为混合功能氧化酶。
线粒体单胺氧化酶系
存在部位：线粒体内。
催化的基本反应：RCH2NH2 O2 H2O →RCHO NH3 H2O2
产物：催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛，后者进一步在胞液中醛脱氢酶催化下氧化成
酸。
醇脱氢酶及醛脱氢酶系
存在部位：胞液中。
催化的反应 RCH2OH →RCHO→RCOOH。
产物：醇脱氢酶催化醇类氧化成醛，进而由醛脱氢酶催化醛类生成酸。
还原反应
水解反应
多种水解酶类，可水解脂类、糖苷类、酰氨类化合物等，以减低或消除其生物活性。
第二相反应：结合反应
结合对象：凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可发生结合反应。结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基等物质或基团葡萄糖醛酸结合反应——最多见的结合反应
葡萄糖醛酸基的直接供体：尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)。催化酶：葡萄糖醛酸基转移酶。
催化反应：催化葡萄糖醛酸基转移到多种含极性基团的化合物分子（如醇、酚、胺、羧基化
合物等）生成相应的葡萄糖醛酸苷。
硫酸结合反应
硫酸供体：3´－磷酸腺苷5´－磷酸硫酸( PAPS)。 催化酶：硫酸转移酶
催化反应：催化硫酸基转移到多种醇、酚或芳香族胺类分子上，生成硫酸酯。 酰基化反应
乙酰基供体：乙酰辅酶A 催化酶：乙酰基转移酶
催化反应：催化乙酰基从乙酰辅酶A转移到芳香族胺类化合物，形成乙酰化衍生物。 谷胱甘肽结合反应
反应供体：谷胱甘肽
催化酶：谷胱甘肽S-转移酶
催化反应：GSH在谷胱甘肽S-转移酶催化下，可与许多卤代化合物和环氧化合物结合，生成
的结合产物，主要随胆汁排出。
甘氨酸结合反应
反应供体：甘氨酸 催化酶：酰基转移酶
催化反应：含羧基的物质在酰基CoA连接酶的催化下合成酰基CoA，进一步在酰基转移酶的
催化下将其酰基转移到甘氨酸的氨基上。
甲基化反应
甲基的供体：S - 腺苷甲硫氨酸(SAM)。 催化酶：甲基转移酶
催化反应：一些胺类生物活性物质和药物可在甲基转移酶的催化作用下，甲基化而灭活。
影响生物转化作用的因素
影响因素：年龄、性别、疾病、诱导物、抑制物等。 意义：指导用药。
新生儿肝内酶体系不完善，耐受性较差。
老年人肝微粒体代谢药物的酶不易被诱导，对许多药物的耐受性下降；但非微粒体酶活性不
降低，通过其代谢的药物不受影响。
肝功能地下可能影响肝的生物转化，药物及毒物灭活速度下降，治疗剂量与毒性剂量之间的
差距减小，容易造成肝损害。
药物或毒物本身可诱导相关酶的合成，长期服用可出现耐药性。
同时服用几种药物时可能发生药物之间对于酶的竞争性抑制作用，影响其生物转化 。 胆汁与胆汁酸的代谢
胆汁的主要有机成分：如下三种主要成分。
排泄物（药物、毒物、染料、重金属盐）。 胆汁酸的代谢
概 念：胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸盐，简称胆盐。
胆汁酸的分类 见表17-1。
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见表17-2。
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概念：胆汁酸（包括初级、次级、游离型、结合型）随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静
脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，与新合成的结合型胆汁酸一起经胆道再次排入肠腔的过程。
特点：由肝排入肠腔的胆汁酸95%以上被重吸收利用，其中以回肠部的主动重吸收为主。 生理意义：将有限的胆汁酸反复利用以弥补肝合成胆汁酸能力的不足和满足人体对胆汁酸的
生理需要。
胆汁酸的功能：⑴促进脂类的消化与吸收；⑵抑制胆汁中胆固醇的析出。
胆色素的代谢
概 念：胆色素是体内铁卟啉化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。 胆红素的生成与转运
胆红素来源：体内的铁卟啉化合物——血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。70％以上自衰老红细胞中血红蛋白的分解。
生成部位：肝、脾、骨髓单核－巨噬细胞系统细胞微粒体与胞液中。 生成过程: 血红素→胆绿素→胆红素。
胆红素的性质: 是人胆汁的主要颜色，亲脂疏水，对大脑具有毒性作用。 胆红素的转运:
运输形式——胆红素－清蛋白复合体。
意义——增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。 竞争结合剂——如磺胺药，镇痛药、抗炎药某些利尿剂以及一些食品添加剂（加重黄疸）。 反应副产物：血红素加氧酶催化的反应是体内生成内源性CO的主要反应。
可从呼吸道排出，作为体内血红蛋白分解的指示剂。
作为细胞间和细胞内的信号分子，使cGMP含量增加，改善微循环。 作的主要色素为下丘脑神经递质，发挥神经内分泌调质作用。
转运：在胞浆与配体蛋白1:1结合，被转运到滑面内质网。 转变部位：滑面内网质。
生化反应类型：结合反应（主要为结合物为UDP葡萄糖醛酸，UDPGA）。 催化反应的酶：葡萄糖醛酸基转移酶。
为结合胆红素。
排泄：结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中（主动转运），再随胆汁排入肠道。 胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝循环
结合胆红素肠道还原 → 胆素原（d-尿胆素原、中胆素原和粪胆素原）。 胆素原肠道下段氧化 → 胆素 （d-尿胆素 、i-尿胆素和粪胆素 ）。 胆素原肠肝循环的概念：肠道中约有10％～20％的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环。
大部分（80％～90％）未被重吸收的胆素原在肠道氧化成胆素，随粪便排出，是粪便的主要
色素。少量重吸收的胆素原经血液循环入肾并随尿排出，被氧化成胆素，是尿的主要色素。 未结合胆红素与结合胆红素的区别见表17-3。
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胆红素是金黄色色素，血清中含量过高，即大于0.01g/L，则可扩散入组织，引起组织黄染，称为黄疸。血清胆红素高于正常，但不超过0.02g/L 时，肉眼看不到巩膜与皮肤黄染时称为隐性黄疸。黄疸的程度取决于血清胆红素的浓度，根据血清胆红素的来源，可将黄疸分为溶血性黄疸、肝细胞性黄疸和阻塞性黄疸。 第十八章
维生素的分类及性质
常见维生素的分类及作用见表18-1。
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微量元素：人体中每人每日的需要量在100mg以下的元素。所需虽少，作用却十分重要。 铁：是体内含量最多的一种。Fe2 比Fe3 易吸收，络合物中的铁吸收大于无机铁。
锌：在体内与80多种酶的活性有关，青少年缺锌表现为生长停滞、贫血、肝肿大、生殖器官及第二
性征发育不全、自发性味觉减退、创伤愈合不良等。发锌可作为含锌总量是否正常的重要指标之一。 第十九章
糖蛋白的结构与聚糖功能 糖蛋白的结构
由蛋白质和聚糖构成，糖蛋白分子中聚糖的单糖分子有7种：葡萄糖、半乳糖、甘露糖。N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡糖胺、岩藻糖、N-乙酰神经氨酸。 构成糖蛋白分子中聚糖的单糖与蛋白部分连接的方式
连接型糖蛋白O-连接型糖蛋白 糖蛋白分子中聚糖的功能
保护蛋白质肽链，延长半衰期。
参与新生肽链的折叠并维持蛋白正确的空间构象。
因为聚糖中单糖间的连接方式各异，起到分子识别作用。 蛋白聚糖的结构与特点 蛋白聚糖的组成
主要由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成。糖胺聚糖是由二糖单位重复连接而成，不分支。
重要的糖胺聚糖：硫酸软骨素类、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素和硫酸类肝素。 核心蛋白：在蛋白聚糖中，与糖胺聚糖链共价结合的蛋白。
蛋白聚糖聚合物：由透明质酸长糖链两侧经连接蛋白而结合许多蛋白聚糖分子而成，为细胞外基质的重要成分之一。 蛋白聚糖的功能
主要是构成细胞外基质，并与细胞的粘附、迁移增殖和分化行为相关；在神经发育、细胞识别结合和分化等方面起重要作用；肿瘤组织中各种蛋白聚糖的合成发生改变，与肿瘤增殖和转移有关。
细胞外基质（ECM）的概念与特点 细胞外基质由三类成分组成
结构蛋白：如胶原、弹性蛋白。
专一蛋白：纤连蛋白、层粘连蛋白和纤维蛋白。 蛋白聚糖。
以上三类成分按不同比例形成生物体内多种类型的细胞外基质。 胶原是细胞外基质的重要组成成分
已发现的胶原有18型。
原胶原由三条α多肽链以右手螺旋的方式形成三股螺旋。 原胶原→胶原微纤维→胶原纤维。 纤连蛋白Fn
是多功能蛋白，来源于体内多种细胞，分布广泛。 血浆中纤连蛋白主要来自于肝细胞。
纤连蛋白是由分子量为25万左右的单体组成的二聚体。
在血小板聚焦、组织损伤、修复、细胞增殖、分化等方面都起作用。 层粘连蛋白Ln
多结构域构成的糖蛋白，分子量高达90万。
三链形式，由一条A链和两条B链通过二硫键连接而成。
主要介导上皮细胞及内皮细胞粘着于基底膜，影响细胞的生长、分化和运动等。 第二十章
癌基因的概念、分类、功能及作用机制 癌基因概念
是细胞内控制细胞生长和分化的基因，它的结构异常或表达异常，可以引起细胞癌变。
病毒癌基因：存在于肿瘤病毒（大多数是逆转录病毒）基因组中的癌基因，它不编码病毒的结构成分，对病毒复制也没有作用，但可以使靶细胞持续增殖并发生恶性转化。
细胞癌基因：存在于生物正常细胞基因组中的癌基因，或称原癌基因，它们存在于正常细胞不仅无害，而且对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用，在某些因素作用下，一旦被激活，发生数量上或结构上变化时，就会形成癌性的细胞转化基因。 原癌基因分类
根据原癌基因的表达产物在细胞中的定位和功能分为： src家族 —— 酪氨酸蛋白激酶 ras家族—— P21
家族 —— 核内DNA结合蛋白
家族 —— P28(类人血小板源生长因子) myb家族 —— 核内转录因子 原癌基因的产物与功能
细胞外生长因子。 跨膜的生长因子受体。 细胞内信号传导体。 核内转录因子。 癌基因活化的机制
获得启动子与增强子。 基因易位。
原癌基因扩增。 点突变。
抑癌基因的概念、常见的抑癌基因及作用机制 抑癌基因概念
抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。
常见的抑癌基因
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视网膜母细胞瘤基因（Rb基因） 记忆要点：
基因编码的产物Rb蛋白有磷酸化和非磷酸化两种形式，其磷酸化程度与细胞周期密切相
关。
基因对肿瘤的抑制作用与转录因子（E-2F)有关，在G0、G1期，低磷酸化型的Rb蛋白与
F结合成复合物，使其处于非活化状态。在S期，Rb蛋白被磷酸化而与E-2F解离，细胞进入增殖阶段。
基因发生缺失或突变，丧失结合、抑制E-2F的能力，细胞增殖活跃，导致肿瘤发生。 P53基因记忆要点：
基因时刻监控着DNA的完整性，一旦遭到损害，P53蛋白将与相应部位结合，活化P21
基因转录，使细胞停滞于G1期。
与复制因子A相互作用，共同参与DNA的修复与复制。修复失败则启动凋亡过程诱导细胞自
杀。
基因突变，不仅失去野生型抑制肿瘤增殖的作用，突变本身由使该基因具备了癌基因功
能。
生长因子的概念、常见的生长因子及作用机制 生长因子概念
通过质膜上特异的受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增殖的多肽类物质。
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常见生长因子见表20-2。
相关蛋白质直接被磷酸化；或者与膜上受体结合，通过胞内信号传递体系，产生第二信使，使蛋白激酶活化，使胞内蛋白质磷酸化。
与胞液中相应的受体结合后，形成生长因子－受体复合物，可进入胞核活化相关基因促进细胞生长。:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8
第二十一章
基因诊断的概念和特点、常用的技术方法及应用 基因诊断的概念
利用现代分子生物学和分子遗传学的技术和方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。 基因诊断的特点
⑴针对性强；⑵特异性强；⑶诊断灵敏度高；⑷适用性强。 基因诊断常用技术方法
核酸分子杂交技术
限制性内切酶谱分析法。
限制性长度多态性(RFLP，不少DNA多态性发生在限制性内切酶识别位点上，酶切水解该
片段就会产生长度不同的片段，称为限制性片段长度多态性)分析 。
等位基因特异寡核苷酸探针(ASO)。 聚合酶链反应 (PCR)
是一种利用特异性的引物，在体外进行目的基因扩增的技术。
/ASO法、PCR/SSCP（单链构象多态性）法、PCR/RFLP法、PCR/限制酶谱法的联合应用日
益广泛
/SSCP法：PCR产物变性后，经聚丙烯酰胺凝胶电泳，正常基因和变异基因变性后单链所
形成的空间构象不同而造成其在电场中的迁移率不同，故其迁移位置也不同，借此可分析确定致病基因的存在。
基因测序
分离出有关基因，测定出其碱基排列顺序，找出其变异所在，是最确切的基因诊断法。 基因芯片
指将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律地排列固定于支持物上，然后与待测的标记样品的基因按碱基配对原理进行杂交，再通过激光共聚焦荧光检测系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出比较和检测得出所需信息的方法。 基因诊断的应用
遗传疾病。判断个体疾病易感性。 肿瘤。器官移植组织配型。 感染性疾病，传染性流行病。法医学中个体识别、亲子鉴定。 基因治疗的概念、分类和基本程序 基因治疗的概念
狭义：是指用正常的基因整合入细胞基因组，以校正和置换致病基因的一种治疗方法。广义：是指将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，以达到治疗疾病目的的方法。
:///doc/3087ca2dc190bd651f3b41a8ar基因治疗的基本方法分类
基因矫正：指将致病基因的异常碱基进行纠正，而正常部分予以保留。
基因置换：用正常的基因通过体内基因同源重组，原位替换病变细胞内的致病基因，使细胞内的DNA完全恢复正常状态。
基因增补：将目的基因导入病变细胞或其它细胞，不去除异常基因，而是通过目的基因的非定点
疾病的目的。
反义RNA技术 核酶技术 三链技术
干扰RNA技术 肽核酸技术 基因敲除技术
基因疫苗：主要指DNA疫苗，主要原理在于将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的质粒上，然后将质粒直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体持续产生免疫应答。
基因治疗的基本程序
治疗性基因的选择。
基因载体的选择：⑴病毒载体（以此为主）； ⑵非病毒载体。 靶细胞的选择：⑴体细胞； ⑵生殖细胞（禁止）。
基因转移：⑴病毒介导的基因转移； ⑵非病毒介导的基因转移（物理方法、化学方法）。
间接体内疗法（ex vivo）：在体外将外源基因导入靶细胞内，再将这种基因修饰过的细胞回
输病人体内，使带有外源基因的细胞在体内表达相应的产物，以达到治疗的目的。
直接体内疗法（in vivo）：将外源基因直接导入体内有关组织器官，使其进入相应的细胞并
进行表达。
外源基因表达的筛选――利用在体中的标记基因进行筛选。 外源基因回输体内。 第二十二章
一、分子杂交技术的原理
主要涉及分子杂交特性，印迹技术、探针技术。
核酸分子杂交：将不同的DNA单链分子或RNA混合、退火处理，形成局部双链的现象。
印迹技术：将在凝胶中分离的生物大分子转移或直接放在固定化介质上并加以检测分析的技术。包括⑴DNA印迹技术（Southern blotting）⑵RNA印迹技术（northern blotting）⑶蛋白质印迹技术（Western blotting）
探针：用放射性核素或其它化合物标记的核酸片段，具有特定的序列，能够与待测的核酸片段互补结合，因此可以用于检测核酶样品中的特定基因。 二、PCR
即聚合酶链式反应，是指在体外对目的DNA进行扩增的一项技术。 PCR工作原理：以待扩增的DNA分子为模板，以一对与模板序列相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的催化下，完成DNA的合成，并不断重复合成过程，使目的DNA片段得到大量扩增。
的基本反应步骤：变性、退火、延伸，此三步为一个循环，一般进行30次循环。 PCR应用：⑴目的基因克隆 ⑵基因体外突变 ⑶DNA与RNA微量分析 ⑷DNA序列测定 ⑸基因突变分析
衍生技术：⑴反转录PCR ⑵原位PCR ⑶实时PCR技术等。 三、核酸序列分析
⑴化学裂解法； ⑵双脱氧末端终止法（Sanger法）。
目前DNA自动化测序大规模开展，采用荧光替代放射性核素标记，其原理就是Sanger法。 四、基因文库
基因文库是指一个包含了某一生物体全部DNA序列的克隆群体，分为基因组DNA文库和cDNA文库。
基因组DNA文库：指包含某一个生物细胞全部基因组DNA序列的克隆群体，它以DNA片段的形式贮存着某一生物全部基因组DNA信息。
文库：包含某一组织细胞在一定条件下表达的全部mRNA反转录而合成的cDNA序列的克隆群体，它以cDNA片段的形式贮存着该组织细胞的基因表达信息。 五、疾病相关基因的克隆与鉴定
功能克隆：是指从对一种致病基因功能的了解出发克隆该致病基因。
定位克隆：指从一种致病基因的染色体定位出发逐步缩小范围，最后克隆该基因。 六、遗传修饰动物模型的建立及应用
育成个体，此个体可把目的基因继续传给子代的技术。
核转移技术：将动物的一个体细胞的细胞核导入另一个体的去除了细胞核的受精卵内，使之发育成个体。
基因剔除技术：或称为基因靶向灭活，指有目的地去除动物体内某种基因的技术。
转基因动物、基因剔除技术在建立疾病的动物模型、探讨疾病的发生机制方面具有重要价值，更为重要的是可以作为新的治疗方法和新药物的筛选系统。 七、生物芯片技术
生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。
基因芯片：亦称DNA微阵列。包括DNA芯片和cDNA芯片。指将许多特定的DNA片段或cDNA片段作为探针，有规律地紧密排列固定于单位面积的支持物上，然后与待测的荧光标记样品进行杂交，杂交后用激光共聚焦荧光检测系统等对芯片进行扫描，通过计算机系统对每一探针位点的荧光信号做出检测、比较和分析，从而迅速得出定性和定量的结果。
蛋白质芯片：将高度密集排列的蛋白质分子作为探针点阵固定在固相支持物上，当与待测蛋白质样品反应时，可捕获样品中的靶蛋白，再经检测系统对靶蛋白进行定性和定量分析的一种技术。 基因芯片主要应用于基因表达检测、基因突变检测、功能基因组学研究，基因组作图杂交测序和新基因的发现等方面。蛋白质芯片广泛应用于蛋白质表达谱蛋白质功能蛋白质间相互作用的研究 八、蛋白质相互作用研究技术
蛋白质之间相互作用以及通过相互作用而形成的蛋白复合物是细胞各种基因功能主要完成者。目前常用的蛋白质相互作用的分析技术包括酵母双杂交、亲和分析荧光共振能量置换效应分析、噬菌体显示系统等。以酵母双杂交系统是分析细胞内未知蛋白相互作用的主要方式之一。 第二十三章
基因组、基因组学的相关概念
基因组：泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质，在真核细胞，基因组是指一套单倍体染色体DNA。
基因组学：应用DNA图谱、序列测定技术及计算机技术分析生命体全部基因组结构和功能。包括三个不同的亚领域，结构基因组学、功能基因组学和比较基因组学。 结构基因组学：研究整个基因组的遗传制图物理制图及DNA测序。
基因病：以基因组学为基础，从疾病和健康的角度考虑，人类疾病大多直接或间接与基因相关，即是“基因病”的概念。人类基因组计划的主要任务及内容见表23-1。
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功能基因组学研究策略及主要内容见表23-2。
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基因组学与医学的关系表现在
以基因组学为基础，从疾病和健康的角度出发，提出了“基因病”的概念，包括单基因病、多基因病和获得性基因病。2基因组学促进了疾病相关基因的鉴定。 3基因组学促进肿瘤病因学的研究。4基因组学促进了流行病病因学的研究。5此外，基因组基因功能分类与疾病关系还可提示发病严重程度、遗传方式，甚至可对生命周期进行预测。
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