生物化学名词解释

生物化学名词解释 第一章 蛋白质的结构与功能 (一) 1.蛋白质的二级结构:指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。蛋白质二级结构包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲。维持蛋白质二级结构的化学键是氢键。 2.β-折叠(β pleated sheet):是蛋白质二级结构的一种，其主要特征是:?多肽链充分伸展，每个肽单元以C-α为旋转点，依次折叠成锯齿结构;?氨基酸侧链交替地位于锯齿状结构的上、下方;?两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列，通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键，从而稳固β- 3.蛋白质一级结构:蛋白质分子中氨基酸的排列顺序称蛋白质的一级结构。一级结构的主要化学键是肽键，有的还包含二硫键。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。5.生物活性肽:具有生物学活性的寡肽或多肽。例如谷胱甘 4.肽单元(peptide unit):参与肽键的6个原子——C-α，C，O，N，H，C-α。位于同一平面，C-αC-α1212上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6 5. 盐析:指将硫酸铵、硫酸钠等无机盐类加入蛋白质溶液，破坏蛋白质在溶液中的稳定性因素而沉淀，各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH均不同。 6.氨基酸的等电点:在某一pH值的溶液中，氨基酸解离成阴,阳离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH值称该氨基酸的等电点。 7.glutathine:即谷胱甘肽，是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽，分子中半胱氨酸的巯基是其主要功能基因，具有还原性和嗜核特性，故谷胱甘肽可保护机体免遭氧化剂和毒物的损害。10.蛋白质变性:在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称蛋白质的变性。 8.肽平面:参与肽键形成的6个原子(C-α，C，O，N，H，C-α)位于同一平面，C-α和C-α在平面上所处的位置为反1212 式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成肽平面，即肽单元(peptide unit) 9. 10.结构域:蛋白质结构中二级结构与三级结构之间的一个层次。在较大的蛋白质分子中，由于多肽链相邻时超二级结构紧密联系，形成二个或多个在空间上可以明显区别的局部区域，这种局部区域称为结构域。结构域与分子整体以共价键相连，一般难以分离，这是它与蛋白质亚基结构的区别，一般每个结构域由100~200个氨基酸组成，各有独特的空间构象，承担不同的生物学功能。例如，免疫球蛋白有12 11.Edman降解法:为肽链氨基酸测序的方法。肽段先与异硫氰酸苯酯反应，异硫氰酸苯酯只与肽段的氨基末端的氨基酸的游离α 氨基作用，再用冷稀酸处理，氨基末端残基从肽链上脱落下来，成为异硫氰酸苯酯的衍生物，用层析的方法可鉴定为何种氨基酸的衍生物。残留的肽链可继续与异硫氰酸苯酯作用，逐个鉴定出氨基酸的排列顺序。 12.蛋白质四级结构:由两条或两条以上多肽链组成的蛋白质，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基， 亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 第二章 核酸的结构与功能 (一) 1.反密码子:存在于tRNA的反密码环中，可与mRNA上相应的三联体密码子形成碱基互补，从而tRNA能将氨基酸携带 2.DNA的一级结构:在多核苷酸链中，脱氧核糖核苷酸的排列顺序，称为DNA的一级结构。由于脱氧核糖核苷酸的差异 3.退火:变性的DNA 4.β-转角:是蛋白质的二级结构形式，常发生于肽链进行180?回折时的转角上。β-转角通常由4个氨基酸残基组成，其第1个氨基酸残基的羰基氧与第4个残基的氨基氢可形成氢键。β-转角的结构较特殊，第2个残基常为脯氨酸，其他常见 5 DNA的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当窄的温度内完成的，在这一范围内，紫外线吸收值达到最大值50,时 6. DNA变性:双链DNA(dsDNA)在变性因素(如过酸、过碱、加热、尿素等)影响下，解链成单链DNA(ssDNA)的过程称之为DNA变性。DNA 第三章 酶 (一) 1. allosteric regulation(变构调节):生物体内有些酶除了有结合底物的活性中心外，还有一个或几个能与调节物相结合的调节部位(变构部位)，当特异的调节物分子可逆的结合在酶的调节部位时，可引起酶的构象发生改变，进而引起酶的催化活 2共价修饰:酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团能可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价 3.酶的共价修饰调节:酶蛋白肽链上的一些基团可以在另一种酶的催化下，与某种化学基团发生可逆的共价结合，使酶的构象发生改变，从而改变酶的催化活性，这一过程称为酶的共价修饰调节。在共价修饰过程中，酶发生无活性(或低活性)与有活性(或高活性) 4.酶的活性中心:酶的必需基因在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异地结合并将底物转 5.同工酶:指能催化同一种化学反应，而酶蛋白本身的分子，结构组成有所不同的一组酶。这类酶一般由两个或两个以上的亚基聚合而成，它们虽能催化同一种化学反应，但它们的理化性质和免疫性能方面都有明显差异。同工酶存在于同一个体的同一组织或不同组织中，对细胞生长发育分化及代谢调控都很重要。举例乳酸脱氢酶。6.酶的竞争性抑制作用:有些 酶的抑制剂与酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成中间产物。由于抑制剂与酶的结合是可逆的，抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力和与底物浓度的相对比例。这种抑制作用称为酶的竞争性抑制作用。 第四章 糖代谢 (一) 1. 乳酸循环(Cori循环):肌肉收缩时生成乳酸，由于肌肉内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血后，再进入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释进入血液后又可被肌肉摄取，这就构成了一个循环，称为乳酸循环。2.糖异生:由非糖物 3.高血糖:临床上将空腹血糖浓度高于7.22,7.78mmol,L 4.糖尿:指血糖浓度高于8.89~10.00mmol,L 5.糖原合成与糖原分解:糖原为体内糖的贮存形式，也可被迅速动用。由葡萄糖合成糖原的过程称为糖原合成，糖原合酶为关键酶。由肝糖原分解为6- 6.血糖:血液中所含的葡萄糖称为血糖。血中葡萄糖水平的正常范围是3.89,6.11mmol,L。 7. 糖酵解和糖酵解途径:在无氧情况下，葡萄糖经丙酮酸分解成乳酸的过程称为糖酵解。自葡萄糖分解为丙酮酸的反应阶 8. 2+2+结合位点，当胞质Ca浓度9.钙调蛋白(calmoduline):是细胞内的重要调节蛋白。由一条多肽链组成，CaM上有4个Ca 2+2升高，Ca与CaM结合，其构象发生改变进而激活Ca+CaM 10.低血糖:临床上将空腹血糖浓度低于3.33,3.89mmo1,L 11.乳酸循环:又称Cori循环，指将肌肉内的糖原和葡萄糖通过糖酵解生成乳酸，乳酸进入血中运输至肝脏，在肝内乳酸异生成葡萄糖并弥散入血，释入血中的葡萄糖又被肌肉摄取利用，构成的循环过程称为乳酸循环。12.三羧酸循环:又称Krebs循环或枸橼酸循环，为乙酰辅酶A氧化的途径，先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧基酸枸橼酸，再经2次脱羧，4 13.糖的有氧氧化:葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳的反应过程称为糖的有氧氧化。糖的有氧氧化是糖氧化的 14. 15.磷酸戊糖途径:葡萄糖或糖原转变成葡萄糖-6-磷酸后，在6-磷酸葡萄糖脱氢酶等酶的催化下进行氧化分解，主要生成 +5-磷酸核糖和NADPH+H 16.丙酮酸脱氢酶复合体:存在于线粒体，催化丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，该复合体由丙酮酸脱氢酶，二氢硫辛酰胺转 +乙酰酶和二氢硫辛酰胺脱氢酶3种酶按一定比例组成，其辅酶为TPP、硫辛酸、FAD、NAD、CoA 20.底物水平磷酸化:直接将底物分子中的能量转移至ADP(或GDP)，生成ATP(或GTP)的过程。 第5章 脂类代谢 (一) 1. 脂肪酸的β氧化:脂酰CoA进入线粒体基质后，在脂肪酸β氧化多酶复合体的催化下从脂 酰基的口碳原子开始，进行脱氢、加水、再脱氢、硫解四步连续反应，脂酰基断裂生成1分 子乙酰CoA及1分子比原来少2个碳原子的脂酰CoA，此过程即脂肪酸的β 2.胆固醇的逆向转运:HDL在LCAT、apoAI及CETP等的作用下不断从肝外组织获取胆固醇并转运至肝进行代谢，这种将 3.枸橼酸-丙酮酸循环:citrate-pyruvate cycle，乙酰(20A是合成脂肪酸的原料，主要来自葡萄糖代谢。细胞内乙酰CoA全部在线粒体内产生，而合成脂肪酸的酶系存在于胞液中，乙酰CoA必须通过枸橼酸 丙酮酸循环透过线粒体膜进入胞液才能成为合成脂肪酸的原料。乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成枸橼酸，转运至胞液中裂解释出乙酰CoA及草酰乙酸，乙酰CoA即可用以合成脂肪酸及胆固醇，而草酰乙酸则还原成苹果酸被转运入线粒体内。苹果酸也可在苹果酸酶作用下氧化脱羧生成丙酮酸，再转运入线粒体内。 第六章 生物氧化 (一) 1. biological oxidation:即生物氧化，指物质在生物体内进行的氧化过程，主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。其中相当一部分能量可使ADP生成ATP 2. P,O值:P,O比值是指物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数，即生成ATP 3.氧化磷酸化:代谢物脱下的2H在呼吸链传递过程中偶联ADP磷酸化并生成ATP的过程，称为氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)。氧化磷酸化是体内产生ATP 4.苹果酸 天冬氨酸穿梭:是胞液中NADH穿梭至线粒体进行氧化的一种方式，通过此种方式，NADH在线粒体中进入NADH氧化呼吸链，生成了ATP +不经ATP合酶的F质子通道回5解偶联作用:使氧化与磷酸化偶联过程脱离的作用，使呼吸链传递电子过程中泵出的H0流，而通过线粒体内膜中其他途径返回线粒体基质，从而破坏了内膜两侧的电化学梯度，使ATP的生成受到抑制，由电化 6底物水平磷酸化:指物质在脱氢或脱水过程中产生高能键，由于分子内能量重排，使ADP生成ATP的过程。例如磷酸烯 7α-磷酸甘油穿梭:指线粒体外的NADH在胞液中磷酸甘油脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外2 膜至胞液，继续进行穿梭，而FADH则进入琥珀酸氧化呼吸链，生成2分子ATP。主要存在于脑和骨骼肌中。 2 第七章 氨基酸代谢 (一) 1.转氨基作用:氨基酸在转氨酶催化下，可逆地把氨基酸的氨基转移给α酮酸，氨基酸脱去氨基，转变成α-酮酸，而α- 的磷酸酯，即磷酸吡哆醛和磷酸酮酸则接受氨基变成另一种氨基酸，称为氨基酸的转氨基作用。转氨酶的辅酶是维生素B6 2.嘌呤核苷酸循环:骨骼肌和心肌主要通过嘌呤核苷酸循环进行脱氨基作用。氨基酸首先通过连续的转氨基作用将氨基酸的氨基转移给草酰乙酸，生成天冬氨酸;天冬氨酸与次黄嘌呤核苷酸生成腺苷酸代琥珀酸，经裂解生成AMP，AMP在腺 3.葡萄糖-丙氨酸循环:肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，经血液到肝。在肝中脱去氨基，用于合成尿素，生该循环是肌肉 4. transaminase:即转氨基，催化某一氨基酸的氨基转移到另一种酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸，原来的氨基酸则转为 5.蛋氨酸循环:蛋氨酸与ATP作用转变成蛋氨酸(SAM)，SAM是甲基的直接供体，参与许多甲基化反应;与此同时产生的 5S-腺苷同型半胱氨酸进一步转变成同型半胱氨酸，后者可接受N—CH—FH的甲基重新生成蛋氨酸，形成一个循环过程，34 5称蛋氨酸循环。其生理意义是:SAM提供甲基以进行体内广泛存在的甲基化反应。?N—CH—FH提供甲基合成蛋氨酸，34 5同时使N—CH—FH的FH4 34 6.氮平衡:机体内蛋白质代谢的情况可根据氮平衡实验来确定，即测定尿与粪中的含氮量(排出氮)及摄入食物的含氮量(摄入氮)可以反映人体蛋白质的代谢情况。?氮总平衡:摄入氮=排出氮，反映正常成人的蛋白质代谢情况，即氮的“收支”平衡。?氮正平衡:摄入氮,排出氮，部分摄入的氮用于合成体内蛋白质。儿童、孕妇及恢复期患者属于此种情况。?氮 7.鸟氨酸循环:体内的氨主要在肝经鸟氨酸循环(尿素)合成鸟氨酸，使有毒的氨合成无毒的尿素，随尿液排出体外。首先CO和氨在氨基甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)催化下生成氨基甲酰磷酸，再与鸟氨酸缩合成瓜氨酸;瓜氨酸与天冬氨酸缩合2 成精氨酸代琥珀酸，后者裂解为精氨酸和延胡索酸;精氨酸由精氨酸酶催化释放1分子尿素和鸟氨酸，形成一个循环，称 8.S-腺苷蛋氨酸:蛋氨酸与ATP在蛋氨酸腺苷转移酶的作用下生成S-腺苷蛋氨酸，它是甲基的直接供体，在甲基转移酶的催化下可将甲基转移到另一物质使其甲基化，而自身再通过蛋氨酸循环重新合成蛋氨酸。体内有许多重要的物质需要甲基 9.蛋白质的腐败作用:在蛋白质消化过程中，有一部分蛋白质不被消化，也有一小部分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物所起的作用，称为腐败作用。大多数腐败作用产物对人体有害，例如胺类、氨、苯酚、吲哚及硫化氢等 10. 11.丙氨酸-葡萄糖循环:肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，丙氨酸进入血液运输到肝。在肝中脱去氨基，用于 合成尿素。生成的丙酮酸可转变成葡萄糖，葡萄糖进入血液，运输到达肌肉组织，经糖分解途径生成丙酮酸，丙酮酸再加氨基生成丙氨酸，称为丙氨酸-葡萄糖循环。该循环是肌肉与肝之间氨运输的方式。12.联合脱氨基作用:是氨基酸脱氨基作用的一种最重要的方式，氨基酸首先与α-酮戊二酸作用生成α-酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸再脱去氨基生成α-酮戊二酸，后者再继续参加转氨基作用 第八章 核甘酸代谢 (一) 1. 一碳单位:某些氨基酸在分解代谢中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位，其代谢的辅酶是四氢叶酸。一碳 单位参与嘌呤、胸腺嘧啶的合成，例如甲基、甲烯基、甲酰基等。 等简单物质为原料，经过多步酶促2.核苷酸的从头合成:指由磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2 3核苷酸的补救合成:指利用体内游离的嘧啶碱或嘌呤碱、嘧啶核苷酸或嘌呤核苷酸为原料，经过简单的酶促反应合成嘧 4核苷酸合成的反馈调节:指核苷酸合成过程中，反应产物对反应过程中某些调节酶的抑制作用。反馈调节一方面使核苷 5.嘌呤核苷酸循环:是肌肉中存在的一种联合脱氨基形式，即通过嘌呤核苷酸循环方式 脱去氨基:氨基酸+α-酮戊二酸 ,>+α-酮酸谷氨酸+草酰乙酸 天冬氨酸+α+IMP ,>> 延胡索酸+AMPAMP IMP+氨 第九章 物质代谢的联系与调节 (一) 1. 蛋白激酶:促进蛋白质共价修饰的酶，可由ATP提供磷酸基和能量，催化酶蛋白或其他蛋白多肽的丝氨酸、苏氨酸或酪 2.变构酶:指代谢途径中受变构调节的关键酶，常为寡聚酶，有催化亚基(含结合底物催化反应的活性中心)及调节亚基(含与变构效应剂结合引起调节作用的调节部位) 3.泛素:为高度保守的蛋白质，广泛分布于真核细胞胞液，可由酶催化选择性结合于待降解的蛋白质，促进泛素化的蛋白 4.限速酶(关键酶):在代谢途径的一系列酶促反应中，催化速度最慢的酶常具有调节作用，其活性改变可影响、决定整个代 5.细胞凋亡:细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，在基因严格调控下发生的主动的细胞自杀现象，亦称为程序性细胞死亡。 6.酶的化学修饰调节:酶蛋白上的特殊基团在细胞内其他酶作用下进行可逆的共价修饰，从而快速改变酶的活性。以磷酸 7.变构调节:某些小分子变构效应剂非共价结合于变构酶的调节部位，快速引起酶的构象改变，引起酶活性改变，使酶被激活或抑制，调节其活性。 第十章 DNA的生物合成 (一) 1. 冈崎片段:后随链解链方向与复制方向相反，复制时需解 链达足够长度，然后在引发体作用下，形成引物再合成一段DNA。 因此，随从链的复制需要多次生成引物，形成一些不连续的DNA 片段，这些片段又称为冈崎片段。原核生物、真核生物的冈崎片段分别为1,,,,2 2滚环复制:环状DNA复制时，双链一股先开一个缺口，5′端向外伸展，在伸展出的单链上进行不连续复制;没有开环的一股 3半保留复制:DNA进行复制时，双螺旋结构解开，以两股单链分别作为模板，dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)为原料， 按照碱基配对(A—T、G—C)的原则与模板上的碱基相配对，经依赖DNA的DNA聚合酶(DNApol)，合成一条与模板互补的 新链。新形成的两个子代DNA与亲代DNA结构完全相同，子代 DNA分子中一条链是亲代DNA链，另一条链是新合 4基因:是指为生物活性产物编码的DNA功能片段。 5 镰形红细胞贫血:由于正常血红蛋白β链第6号密码子 的点突变(CTC—CAC)，导致β链6位谷氨酸残基(GAG)被疏水性非极性氨基酸缬氨酸(GVG) 6 DNA修复:指针对已发生了的缺陷而施行的补救机制，主要有光修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。 7端粒与端粒酶:端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，端粒在维持染色体的稳定性DNA复制的完整性有重要作用。端粒酶是一种DNA 蛋白质复合物，在端粒DNA复制上，端粒酶既有模板，又有反转录酶的作用，首先是端粒酶借助其RNA与DNA单链 有互补碱基序列而辨认结合，再以RNA为模板，DNA末端得以延长，端粒通过这种方式，可以 8复制叉:DNA复制时有固定的起始点。原核细胞内只有1个，真核细胞内有多个复制起始点，复制时首先由DNA拓扑异构酶、解链酶分别对DNA复制起始点局部的双链解旋、解链，并 由DNA结合蛋白保护和稳定已打开的DNA双链，形成Y字形 结构，称为复制叉。 9依赖DNA的DNA聚合酶(或称DNA指导的DNA聚合 酶):以DNA为模板，dNTP为原料，催化dNTP间以磷酸二酯键相连合成DNA 10转录:指以RNA为模板，dNTP为原料，在RNA指导 的DNA聚合酶(RDDP，又称逆转录酶)催化下，合成与RNA互 补的DNA 11DNA(cDNA):是指与mRNA分子有互补碱基序列的单链DNA，由反转录酶催化生成。cDNA无内含子，用于分子克隆 12cDNA与反转录:反转录是依赖RNA的DNA合成作用，以RNA为模板，由dNTP聚合 成DNA分子，此过程中，核 酸合成与转录过程遗传信息的流动方向相反，故称为反转录。在基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中，常需将RNA反转录成DNA进行操作，此种方式生成的DNA即为cDNA。 13point mutation:即点突变，指DNA 14NA可自身复制，也可转录成RNA，再翻译成蛋白质，这种遗传信息的传递和表达 方式，即为中心法则，RNA也可以反转录生成DNA，是对中心法 15oding strand:即编码链，DNA转录时只有其中的一股链进行转录，相对的另一条链称编码链。 16RNA的DNA聚合酶(或称RNA指导的DNA聚合 酶):以RNA为模板，dNTP为底物，催化dNTP间以磷酸二酯键 相连合成DNA 第十一章 RNA的生物合成 (一) 1. 端粒酶:是一种RNA 蛋白质复合物，本身有RNA模板和反转录酶两方面作用，端粒酶借助其RNA与DNA单链有互补碱 基序列而辨认结合，依赖酶分子RNA模板催化合成端粒DNA 2.核酶(ribozyme):具有酶催化活性的RNA 3.剪接(splicing):从mRNA前体中去掉内含子序列，使外显 子序列拼接在一起而产生成熟mRNA的加工过程。4. hnRNA:真核生物核内mRNA 5.转录因子:真核生物中能直接或间接结合RNA 6.启动子(promoter):结合RNA聚合酶并启动转录的DNA 7. σ因子:是原核生物RNA聚合酶全酶的组成部分，功能是 辨认转录起始点。在原核生物已发现多种相对分子质量不同、功能各异的σ因子，其中σ 8.不对称转录:有两重含义，一是双链DNA分子中只有一股单链作为模板转录，另一股链不转录;二是不同基因的模板链可在DNA 9.多聚核糖体:由1个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的，呈串珠状排列。每个核糖体可以独立完成1条肽链的合成，所以多聚核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，可以加速蛋白质合成速度，提高mRNA的利用率。 10. Hogness box:真核生物转录起始需要DNA聚合酶对起始区上游DNA序列作辨认和结合，生成起始复合物。起始点上游多数有共同的5′?3′TATA序列，称为Hogness或盒TATA 11.受体剪接部位:mRNA进行转录后的剪接时，大多数内含子的右侧为ApOH-3′，与相邻外显子的左侧相连接。这一部 12.核酶:具有催化功能(酶的作用)的RNA 13.外显子:真核生物的结构基因为断裂基因，断裂基因上及其转录初级产物上可表达的序列，或转录初级产物上通过拼接作用而保留于成熟中的RNA序列或基因中与成熟RNA相对应的DNA 14. RNA聚合酶:RNA聚合酶是参与RNA合成的酶，原核生物的RNA聚合酶由αββ′σ组成，称为全酶。αββ′22 称为核心酶。活细胞的转录起始需要全酶，但至转录延长阶段，则仅需要核心酶。真核生物有3种RNA聚合酶，分别称为RNA聚合酶?、?、 15.断裂基因:真核生物的结构基因由若干个编码区和非编码区相互间隔开但又连续镶嵌而成，为一个由连续氨基酸组成的 16 Pribnow盒:各种原核生物基因启动序列特定区域内，通常 在转录起始点上游,10及,35区域存在一些相似序列，称为共有序列;E.coli及一些细菌启动序列的共有序列在,10区域是TATAAT，因由Pribnow首先发现，又称Pribnow盒(Pribnow box) 17内含子:真核生物的基因，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，为一个由连续氨基酸组成的完 18顺式作用元件，真核生物转录起始也需要RNA聚合酶对起始区上游DNA序列作辨认和结合，生成起始复合物，这种上游DNA 19直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件上参与调控靶基因转录的一组蛋白质称为反式作用因子(trans-acting factor)。20反转录病毒:某些病毒的基因组是RNA而不是DNA，能以单链RNA为模板合成双链DNA。反应由病毒内的反转录酶催化，先以单链RNA的基因组为模板，催化合成一条单链DNA，产物与模板生成RNA:DNA杂化双链，杂化双链中的RNA被水 解后，再以新合成的单链DNA为模板，催化合成第二链的DNA。 第十二章 蛋白质的生物合成 (一) 1.遗传密码:DNA编码链或mRNA上的核苷酸，以3个为 一组(三联体)决定1个氨基酸的种类，称为三联体密码。转录 2.移框突变:由于碱基的缺失或插入突变导致三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变，从而翻 3.终止子:基因转录中，DNA 4.释放因子:在翻译终止阶段起作用的蛋白因子不叫终止因子而称其为释放因子。有RF和RR两种。RF辨认mRNA上的终止密码，并结合于A位上。RF-1和RF-2分别辨认3种不同的终止密码，RF-3激活核糖体上的转肽酶，使之表现为酯酶的水解活性。 5.密码的摆动性:指密码子与反密码子相互辨认时，可不遵从碱基配对规律，出现不严格配对，此为密码的摆动性。如反密码第1位为I时，可与密码第3位的A、C、U 6.SRP:也称信号肽识别粒子。可辨认、结合信号肽，并把正在合成蛋白质的核糖体带到细胞膜的胞质内膜面。 7.转肽酶:是延长因子EF-G，真核生物的E可以催化已生成的肽酰tRNA从A位转至P位。使A位留空，便于接受新的氨基酰 tRNA。存在于核糖体大亚基上，在肽链延长的成肽过程中起催化作用。转肽酶催化P位的氨基酰或肽酰的—CO与A位的氨基酰tRNA的—NH形成肽键。另外在翻译终止时，转肽酶尚有酯酶的水解活性，可使合成的肽链与tRNA分离，2 8.信号识别颗粒:在真核细胞胞质内存在的一种由小分子RNA(7S RNA)和6种不同蛋白质共同组成的复合物，它能特异地识别和结合信号肽，并与核糖体结合暂时阻断多肽链的合成，进而与内质网外膜上的SRP受体结合，信号肽就可插入内质网进入内腔，被内质网内膜壁上的信号肽酶水解。SRP与受体解离并进入新的循环，而信号肽后序肽段也进入内质网内腔，并开始继续合成多肽链。SRP对翻译阶段作用的重要生理意义在于:分泌性蛋白及早进入细胞的膜性结构，能够正确的折叠、进行必要的后期加工与修饰并顺利分泌出细胞。 9.核糖体循环(狭义):指翻译过程的肽链延长。每次循环包括进位、成肽和转位3个步骤。每循环1次，肽链延长1个氨基酸。如此不断重复，直至多肽链合成终止。 10. 翻译:即蛋白质合成，就是把核酸4种符号(A，T，C，G)组成的遗传信息，以遗传密码破读的方式转变为蛋白质分子中氨基酸(20种) 11.开放读框:从mRNA 5′至3′方向，由起始密码子AUG开始至终止密码子(不包括终止密码子)前的一段mRNA序列，为一段有连续氨基酸序列的蛋白质编码。开放读框内每3 12.多聚核糖体:是由1个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的，呈串珠状排列。每个核糖体可以独立完成一条肽链的合成，所以多个核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，可以加速蛋白质的合成速度，提高模板mRNA的利用率。 13.SD序列:位于mRNA分子AUG起始密码子上游约8,13个核苷酸处，由4,6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列，以—AG—GA—为核心。SD序列同16SrRNA的3′末端序列互补，在核糖体与mRNA 14.多核糖体循环:指翻译过程的肽链延长，每次循环包括进位、成肽、转位三个步骤，循环一次，肽链延长一个氨基酸， 15.基因组文库:用限制性内切酶切割细胞的整个基因组DNA，可以得到大量的基因组DNA 片段，然后将这些DNA片段与载体连接，再转化到细菌中去，让宿主菌长成克隆。这样，一个克隆内的每个细胞的载体上都包含有特定的基因组DNA片段，这样的一套克隆就叫做基因组克隆;其中克隆的一套基因组DNA片段就叫做基因组 16.核糖体循环:原核生物在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行，当转录尚未完成，翻译已在进行，一个mRNA分子同时有多个核糖体在进行蛋白质合成，即mRNA循环一次，肽链延长一个氨基酸，如此不断重复，直至肽链合成终止。17.氨基酰tRNA合成酶:催化氨基酸与tRNA生成氨基酰tRNA的酶。该酶具有绝对专一性，对氨基酸、tRNA两种底物都能高度特异地识别，反应消耗ATP 18.信号肽:是未成熟的分泌性蛋白质中可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列。有碱性末端区、疏水核心区及加工区3个区段。 第十三章 基因表达调控 (一) 1. 衰减子(attenuator):在原核生物的Trp操纵子结构中，第一个结构基因与启动子P之间有一个区域含Trp密码子，称衰 减子。当环境中Trp浓度很高时，它可通过编码并翻译成Trp而终止Trp操纵子的表达。这种转录衰减实质上是转录与一个前导肽翻译过程 2.增强子(enhancer):真核生物基因上远离转录起始点(1,30kb)、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。 3.操纵子(元)(operon):原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，转录生成一段mRNA，然后分别翻译成几种不同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同完成某种功能。这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操纵子。 4.上游启动子元件:蛋白质基因启动子除了,30区附近的TATA盒之外，还包括上游区域一些必要序列组分即所谓上游启动子元件。通常是位于,70bp8,12bp的特定序列，主要包括:?GC盒，共同序列是GGCCGG;?CAAT盒。5.增强子是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子通常占100,200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8,12bp，可以单拷贝或多拷贝 6.启动序列(原核基因)或启动子(真核基因)(promoter):原核基因启动序列与真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。有时，对结构密切联系 7.基因表达(gene expression):是指贮存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程。 8.管家基因(housekeeping gene):某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的。这类基因在一个生物个体的各生长 9.顺式调控元件(cis acting element):指可影响自身基因表达活性的真核DNA序列。根据顺式作用元件在基因中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式，分为启动子、增强子及沉默子等。 第十四章 1. DNA克隆:纯的无性繁殖系统称为克隆。纯化繁殖DNA就称为DNA克隆或分子克隆，基因的纯化繁殖就称为基因克 2. transformation (转化)由于外源DNA 3.限制性内切核酸酶:能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，其存在于细菌体内，与甲基化酶共同构成限制修饰体系，限制外源DNA，保护自身DNA 4. cDNA文库:以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体常用噬菌体或质粒载体连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有一部分表达，而且处在不同环境条件、不同分化时期的细 胞其基因表达的种类和强度也不尽相同，所以cDNA文库具有组织细胞特异性。cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。但对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组。DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。 第十五章 1.GTP结合蛋白:指一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞质内的蛋白即通常所说的 G蛋白，由α、β、γ亚基组成。其有两种构象:一种为α、β、γ三者与GDP结合，为非活化型，一种是α与GTP结合，β、γ脱离，此型为活化型。2.低分子量G蛋白(small G proteins):为单链的含约200个氨基酸残基的小肽，具有结合GDP,GTP的能力，结合GTP时活化，结合GDP时失活，与G蛋白α亚基同源。多为细胞原癌基因的表达产物，约50多种，广泛参与多种信号传导过程。低分子量G蛋白包括6个家族:Ras家族、Rho家族、Arf家族、Sar家族、Ran家族、Rab 3.激素反应元件:具有调控作用的一段DNA序列，当激素进入细胞核并与受体结合后，受体与热休克蛋白分开，形成的激素受体复合物可以与DNA中的激素反应元件结合，调节特定的基因转录，激素反应元件的DNA 4.G蛋白:G蛋白是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞质面的外周蛋白，由3个亚基组成，它们是α亚基、β亚基、γ亚基。G蛋白有两种构象，一种以α β γ三聚体存在并与GDP结合;为非活化型;另一种构象是α亚基与GTP结合并导致βγ 5. LDL受体:广泛分布于肝、动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜表面，特异识别与结合含apoE或apoB100的脂蛋白，故又称apoB、E受体。当血浆中的LDL与LDL 结构域(SH domain):在细胞内酪氨酸蛋白激酶信息传递途径中，存在一些连接物蛋白，它们具有SH结构域(src 6. SH222homology 2 domain)，这些结构域与原癌基因src编码的酪氨酸蛋白激酶区同源。SH结构域能识别磷酸化的酪氨酸残基并2 与之结合。磷酸化的受体通过连接物蛋白可偶联其他效应蛋白，这些效应蛋白本身具有酶活性，故可逐级传递信息并将效 7.第二信使:某些亲水性激素不能直接透过细胞膜，只能与质膜上的特异受体结合，经过一系列的化学转换，激活质膜上 2+的效应器，产生细胞内的信息物质，即第二信使，其作用是将细胞外信息分子所携带的信息转导到细胞内。如:CaDAG、IP、Cer、 cAMP、cGMP 3 8.细胞内信使:在细胞内传递细胞调控信号的化学物质，称细胞内信使，包括无机离子、脂类衍生物(如二酰甘油)、糖类衍生物(如三磷酸肌醇)，核苷酸(如cAMP)等。细胞内信使在传递信号时绝大部分通过酶促级联反应方式进行，它们通过改变细胞内有关酶的活性、开启或关闭细胞膜离子通道及细胞核内基因的表达，达到调节细胞代谢和控制细胞生长、增殖和分化的作用。 9. 受体(receptor):是细胞膜上或细胞内能特异性识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。位于细胞质膜上的受体称膜受体，大多为镶嵌糖蛋白;而位于细胞质或细胞核中的受体为胞内受体，全部为DNA 结合蛋白。受体在细胞信息传递过程中起着极为重 10.离子通道受体:受体是细胞上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质。离子通道受体是受体的一类，该受体由多亚基组成，跨膜存在构成通道，主要受神经递质的调节，当神经递质与这类受体结合 11. protein kinase:即蛋白激酶，包括PKA、PKC等，可在ATP存在的情况下，使许多蛋白质特定的丝氨酸和苏氨酸残基 2+2+Ca浓度升12. CaM即钙调蛋白，是细胞内的重要调节蛋白。由一条多肽链组成，CaM上有4个Ca 2+2+高，Ca与CaM结合，其构象发生改变进而激活Ca- CaM激酶。 第十八章 维生素与微量元素 (一) (1) 维生素B:维生素B焦磷酸化而生成焦磷酸硫胺素(TPP)，TPP是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中α-酮酸的11 氧化脱羧反应。 (2)维生素B的衍生物黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)，FMN或FAD通常作为脱氢酶的辅基，在酶促反2 应中作为递氢体(双递氢体)。 +++(3)维生素PP的衍生物是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP，辅酶?)，NAD和 +NADP (4)维生素B的衍生物是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，可作为氨基转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫酶等的辅酶。 12 (5)泛酸:在体内参与构成辅酶A(CoA)中的巯基可与羧基以高能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传递酰基的作用，是酰化酶的辅酶。 (6)生物素:是羧化酶的辅基，在体内参与CO 2 (7) (8)维生素B又称为钴胺素，参与构成变位酶和甲基转移酶的辅酶。基因表达调控:维生素D衍生物1，25-(OH)D与小121223 2+2+肠黏膜细胞内的特异胞浆受体结合，进入细胞核内，可促进目的基因转录，使钙结合蛋白和Ca，Mg-ATP酶合成增高。 2+从而促进Ca的吸收、转运。信号转导:维生素A在视觉细胞中的衍生物是11-顺视黄醛，感光后变为全反视黄醛，导致2+2+Ca通道开放，Ca流入细胞激发神经冲动，经传导到大脑后产生视觉。 2.酶是由酶蛋白和辅酶或辅基组成，只有二者结合成全酶才有催化作用，辅酶或辅基的分子结构中常含有维生素或维生素 ++类物质，如:NAD、NADP含有烟酰胺(维生素PP之一种)是氧化还原酶类的辅酶，FMN、FAD含维生素B，TrPP含维2生素B是脱氢酶和转酮醇酶的辅酶，磷酸吡哆醛和吡哆醛(维生素B之一种)是转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶，胺素辅酶类16 含维生素B是蛋氨酸合成酶的辅酶，辅酶A含泛酸，四氢叶酸含叶酸等。 12 第二十章 癌基因、抑癌基因与生长因子 (一) 1. 抑癌基因:是一类抑制细胞过度生长、繁殖从而遏制肿瘤形成的负调节基因。它与调控生长的原癌基因协调表达以维持细胞正常生长、增殖和分化。抑癌基因的丢失或失活不仅丧失抑癌作用，也可能变成具有促癌作用的癌基因而导致肿瘤的发生。 2.原癌基因(proto oncogene):正常细胞基因组中的癌基因一般称为原癌基因，在正常情况下，这些基因处于静止或低表达的状态，不仅对细胞无害，而且对细胞正常生长、繁殖、发育和分化起着重要的调控作用。原癌基因广泛分布于生物界，从单细胞酵母、无脊椎生物到脊椎动物乃至人类的正常细胞都存在这类基因，而且结构上有很大的同源性，说明这类基因 3. oncogene(癌基因):指能在体外引起细胞转化、在体内诱导肿瘤的基因，分为病毒癌基因和细胞癌基因。 4.肿瘤病毒:是一类能使敏感宿主产生肿瘤或使培养细胞转化成癌细胞的动物病毒，根据其核酸组成分为DNA病毒和RNA病毒(即反转录病毒) 5.生长因子:是由不同细胞合成后分泌的，通过作用于靶细胞相应受体，将生物信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增 6. apoptosis(凋亡):是在某些生理或病理条件下，细胞接受到某种信号所触发的并按一定程序缓慢死亡的过程，对控制细胞增殖、防止肿瘤的发生与生长有重要意义。 第二十一章 基因诊断与基因治疗 1. 基因治疗(gene therapy):是指将目的基因导入靶细胞后，与宿主细胞内的基因发生整合，成为宿主遗传物质的一部分，目的基因的表达产物对疾病起到治疗作用。但近年来，根据基因转移技术的不断发展，即使目的基因和宿主细胞的基因组不发生整合，也可发挥短暂作用，产生治疗效果。这种基因治疗方法称基因疗法(gene therapeutics)，目前基因治疗有四大策略:基因置换、基因矫正、基因增补、基因失活。 2. 基因诊断:是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病做出诊断的方法。包括DNA诊断和RNA诊断。DNA诊断是以DNA为检测对象，探测DNA序列中的突变情况。RNA诊断是以mRNA为检测对象的诊断方法，是通过对待测基因的转录产物进行定性、定量分析，确定其剪接、加工的缺陷及外显子的变异。 第二十二章 分子生物学常用技术与人类基因组 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 (一) 1. 定位克隆:指从一种基因的染色体定位出发，逐步缩小范围，最后克隆该基因。系统的定位克隆工作包含遗传学分析和分子生物学分析两部分。 2.Northern blot杂交:将通过凝胶电泳分离的RNA片段转印到硝酸纤维素膜上，利用标记探针与膜上的RNA进行杂交，以检测与探针互补的RNA带。主要用于某一组织或细胞中已知的特异mRNA的表达水平以及比较不同组织和细胞的同一基因的表达情况。 3.RT-PCR:以RNA为模板，在反转录酶的作用下合成cDNA，然后进行PCR扩增的技术。即联合进行反转录RT反应与PCR。主要用于cDNA的克隆、RNA的检测以及cDNA探针的合成。 4. 如果DNA分子的碱基发生变化，由它编码的蛋白质结构或量就发生相应的改变，从而引起机体功能障碍的一类疾病称为分子病。例如运输性蛋白病、凝血及抗凝血因子缺乏症、免疫蛋白缺陷病、膜蛋白病、受体蛋白病等。 5.分子杂交:在DNA复性过程中，把不同的DNA单链分子放在同一溶液中，或把DNA与RNA放在一起，只要在DNA或RNA的单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，就可以在不同的分子间形成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交。 6.核酸杂交:是从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。其原理是核酸变性和复性理论。即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开，而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。杂交通常在一支持膜上进行，因此又称为核酸印迹杂交。 7.转基因技术(transgene):即把目的基因整合入受精卵细胞或胚胎干细胞，然后将细胞导入动物子宫，使之发育成个体，该个体能够把目的基因继续传递给子代的技术。 8.聚合酶链式反应技术(polymerase chain reaction，PCR)，也称体外DNA扩增技术，是一种极为简便和快速的体外DNA扩增技术。能在短时间内，将数量上仅为几个拷贝的DNA片段放大数百万倍。 9.核酸分子杂交:指热变性后的DNA片段在进行复制时，不同来源的变性核酸(DNA或RNA)只要有一定数量的碱基互补(不必全部碱基互补)，就可形成杂化的双链结构。此种不完全互补的核酸分子二链在复制时的结合称为核酸分子杂交。 10功能性克隆:指从对一种基因的功能研究出发而克隆该基因的技术。主要用于某些生物化学机制已经明确，基因表达产物较易得到纯化的遗传性疾病的研究。 11聚合酶链反应:即PCR，以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板5′-末端和3′-末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸,直至完成新的DNA合成，重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。组成PCR反应体系的基本成分包括:模板DNA、特异性引物、DNA聚合酶、dNTP以及含有2+的缓冲液。 Mg 12Southern blotting:又称为DNA印迹术，是将基因组DNA经限制性内切酶消化后进行琼脂糖凝胶电泳，再利用毛细作用将胶中的DNA分子转移到NC膜上进行杂交反应的技术。主要用于基因组DNA的分析，亦可分析重组质粒和噬菌体。 14. Western blotting:又称蛋白质印迹术或免疫印迹技术，指蛋白质在经聚丙烯酰胺电泳分离之后转移到膜上，再与溶液中的其他抗体探针相互结合的技术。Western blotting在检测样品中特异性蛋白质的存在、细胞中特异蛋白质的半定量分析以及蛋白质分子间的相互作用研究中都有广泛的作用。 15.基因剔除(gene knockout):有目的地去除动物体内某种基因的技术称为基因剔除(gene knockout)，或基因靶向(gene targeting)灭活，它可以在细胞水平建立新的细胞系，也可以在整体水平建立基因剔除动物。 16.核酸探针:一段已知序列的单链核苷酸用放射性核素或生物素标记其末端或全链，可依碱基配对规律与具有互补序列的待测核酸进行杂交，以探测它们的同源程度。这段核苷酸序列称为核酸探针。