生物化学核酸的生物合成
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·RNA合成名词解释转录:生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录,模板链并非永远在同一单链上转录单位(是DNA):RNA 链的合成是从模板特定的部位起始的,经过链的延伸终于与特定的模板部位。
一般将从转录起始点到转录终止点的整个区域称为转录单位转录本(是RNA):与转录单位相对应的RNA 称为转录本,转录子启动子:RNA 聚合酶识别、结合并由此启动转录的一段DNA 序列,位于转录起点的5’端上游,启动子本身一般是不被转录的转录起点:每个转录单位的起点。
该店编号1,上游负数,下游正数终止子:具有终止功能的特定的DNA 序列,为RNA 聚合酶提供终止转录信号的DNA 序列知识点RNA聚合酶反应特点:1. 以四种核苷三磷酸NTP 为底物, DNA 为模板2.5’→3’方向合成3. 无需引物,直接在模板上合成RNA 链4. 碱基配对是A-U 和G-C5. DNA的两条链中仅一条链可作为模板,称模板链,另一条为编码链RNA聚合酶:1.原核生物:亚基分子量每分子酶中所含数目功能a 36512 2 决定基因转录的特异性β1506181与转录全过程有关β'155613 1结合DNA模板0 70263 1 辨认起始位点σ亚基为起始因子,能使RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上。
σ因子具有特异性2.真核生物:种类 1 ⅡⅢ转录产物45s-rRNA hnRNA5s-rRNA,tRNA,snRNA(18S、5.8S、28S) mRNA前体中度敏感对鹅音覃碱耐受极敏感的反应123分别专一的转录不同的基因真核生物的启动子:(1) Hogness 框 (TATA 框) :中心在-25~30处,保守序列TAAA(T)AA(T),有助于DNA 局部解开(2 )CAAT 框:-75处,保守序列GGT(C)CAATCT ,与RNA 聚合酶结合有关(3) GC 框:在更上游处,保守序列GGGCGG , 与某些转录因子结合有关*RNA 聚合酶IⅢI (转录5S RNA 等)的启动子在转录区内部终止因子:1.rho 因子:具有核酸酶活力(水解三磷酸核苷酸),在 RNA 聚合酶遇到终止子暂停作用时解 RNA-DNA 螺 旋2.终止因子 (NusA): 协助 RNA 聚合酶识别终止信号的辅助因子,与RNA 聚合酶的核心酶结合,识别终止序列转录过程:(一)转录的起始1.原核生物的转录起始: RNA 聚合酶结合,双链部分解开形成转录空泡,σ因子辨认转录 起始位点。
生物化学原理——RNA合成第11章RNA合成本章概念总结:1、遗传学中心法则:2、转录:3、模板链:4、编码链:5、核心酶:6、RNA聚合酶:7、启动子:8、内含子:9、外显子:10、终止因子:11、核酶:12、剪接体:13、RNA加工过程:14、RNA剪接:15、转录因子:16、操纵子:17、操纵基因:18、结构基因:19、基因:20、阻遏物:21、衰减作用:希望同学们明确以上概念的含义,加油一、转录概述:蛋白质合成不是直接由DNA指导的,而是通过一个中介物mRNA 实现的。
所有的RNA都可与DNA的互补序列杂交,即所有的RNA都是从DNA模板转录来的。
要注意:DNA复制要求染色体两条链同时进行完全复制,而遗传信息的表达却只是基因组中某些单链区域。
转录就是将遗传信息由DNA转给RNA,也叫作RNA合成。
转录的模板只是双链DNA中的某一条链,能作为模板的链称为模板链,互补链叫做编码链。
从DNA到RNA的转录是由RNA聚合酶催化的。
同时,请同学们注意RNA合成和DNA复制之间存在的差别:① RNA合成的底物是核糖核苷三磷酸;②在RNA中,尿嘧啶与腺嘌呤配对;③ RNA合成不需要一个预先存在的引物;④ RNA合成的选择性非常强,只有基因中很小的一部分被转录。
二、RNA聚合酶大肠杆菌RNA聚合酶的核心酶是由5个蛋白亚基组成的,分别被命名为β,βˊ,α(2个)和ω亚基。
其中β亚基是催化亚基。
请注意:RNA聚合酶全酶还含有第6个亚基,称之σ亚基(也称为ζ因子),与核心的RNA聚合酶瞬时结合,其功能是识别模板上的启动子,使RNA聚合酶与启动子结合。
一旦延伸开始σ亚基就脱离聚合酶。
三、转录起始当E.coli RNA聚合酶结合到模板上的启动子后,就开始了RNA的合成。
可以说转录是在启动子调控下起始。
细菌启动子要行使其功能需要两个高度保守DNA序列,一个序列区是处于开始转录的第一个核苷酸的5ˊ端之前(习惯称之上游)的-35区(上游核苷酸编号为“-”),提供RNA聚合酶识别信号。
RNA合成和转录的生物化学过程在细胞内,RNA的合成和转录是一种重要的生物化学过程。
RNA合成是指通过转录过程将DNA的基因信息转录成RNA分子的过程。
转录是一个精确而复杂的过程,涉及到多个酶和蛋白质的协同作用。
本文将详细探讨RNA合成和转录的生物化学过程。
RNA合成起始于染色体上特定的DNA区域,这些区域称为基因。
转录的第一步是由RNA聚合酶酶链引导,该链识别并结合到基因的启动子区域。
启动子是一个特殊的DNA序列,众多的蛋白质与之相互作用来形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成标志着转录的开始。
RNA聚合酶在DNA模板上开始移动,会将DNA解旋,并在模板链上合成RNA链。
这个过程中,RNA聚合酶会按照DNA模板的互补碱基配对原则,选择正确的核苷酸进行合成。
这些核苷酸在合成过程中会与RNA链的末端进行磷酸二酯键形成,从而延长RNA链。
RNA聚合酶在完成RNA链的合成之后,会继续沿着DNA模板链上移动,直到遇到终止信号。
终止信号是一个特定的DNA序列,当RNA聚合酶识别到该序列时会停止合成RNA链。
此时,RNA聚合酶与转录产物会分离,而DNA模板则会重新盘旋成双螺旋结构。
通过转录,DNA的基因信息被转录成了RNA分子,这个过程在细胞内进行了调控和调整,以确保每个细胞只合成所需的RNA。
转录后,转录产物被称为前体RNA (pre-mRNA)。
然而,在前体RNA成熟之前,还需要进行剪接和修饰。
剪接是前体RNA分子中非编码区域(即内含子)的去除和编码区域(即外显子)的连接。
这个过程通过剪接体复合物中的多个蛋白质和RNA分子的协同作用来完成。
剪接是一个高度精确的过程,它可以使同一个基因编码出多个不同的蛋白质。
修饰是指通过添加或去除特定的化学基团来改变前体RNA的结构和功能。
修饰包括甲基化、腺苷酸拣选、磷酸化等,这些修饰可以影响RNA的翻译过程和稳定性。
在转录和修饰过程完成后,前体RNA被进一步加工,形成成熟的RNA分子。
生物化学简答题及答案氨基酸脱氨作用是动物体内产生氨的主要途径。
氨可以通过肠道吸收和肾小管上皮细胞分泌等方式进入体内。
肠道细菌通过腐败作用分解蛋白质和氨基酸产生氨,血中尿素也可以在肠道内水解产生氨。
肾小管上皮细胞内,谷氨酰胺酶催化谷氨酰胺水解生成谷氨酸和氨。
氨的来源受到肠道和原尿中pH值的影响,碱性环境有利于氨的吸收。
氨可以通过丙氨酸-葡萄糖循环和谷氨酰胺的生成转运。
丙氨酸-葡萄糖循环是肌肉中氨基酸经转氨基作用将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸,丙氨酸经血液运到肝,在肝中通过联合脱氨基作用释放出氨用于合成尿素。
谷氨酰胺的生成作用在脑、心脏及肌肉等组织中,谷氨酸与氨由谷氨酰胺合成酶催化生成谷氨酰胺,谷氨酰胺生成后可及时经血液运向肾、小肠及肝等组织,以便利用。
氨的主要代谢去路是尿素合成。
肝是合成尿素最主要的器官,通过鸟氨酸循环过程完成。
NH3和CO2在ATP、Mg2+及N\|乙酰谷氨酸存在时,合成氨基甲酰磷酸,氨基甲酰磷酸在线粒体中与鸟氨酸氨在鸟氨酸氨基甲酰基转移酶催化下,生成瓜氨酸,然后瓜氨酸与另一分子的氨结合生成精氨酸,最后在精氨酸酶的作用下,水解生成尿素和鸟氨酸。
合成尿素是一个耗能过程,每生成一分子尿素需要4个高能键。
除了尿素合成,氨基酸脱氨作用后生成的α-酮酸还可以参与非必须氨基酸及嘌呤、嘧啶的合成。
氨基酸脱氨基后,α酮酸的代谢途径主要有三种:(1)通过转氨基作用合成非必需氨基酸;(2)转变成糖或脂类,其中能转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸,能转变成酮体的称为生酮氨基酸,而兼备两种能力的则称为生糖兼生酮氨基酸,其中大多数氨基酸为生糖氨基酸;(3)通过氧化供能途径进行代谢。
动物体内可生成游离氨的氨基酸脱氨方式有三种:(1)氧化脱氨基作用,只有L-谷氨酸脱氢酶能催化反应,其他D-氨基酸氧化酶和L-氨基酸氧化酶则不起作用;(2)联合脱氨基作用,即转氨基作用和L-谷氨酸氧化脱氨基同时作用,是肝脏等器官的主要作用方式;(3)嘌呤核苷酸循环,适用于骨骼肌和心肌,因为肌肉缺乏L-谷氨酸脱氢酶,而腺苷酸脱氨酶活性高,能催化氨基酸脱氨基反应。
第五章 糖 代 谢1.糖异生:非糖物质(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。
2.Q 酶:Q 酶是参与支链淀粉合成的酶。
功能是在直链淀粉分子上催化合成(α-1,6)糖苷键,形成支链淀粉。
3.乳酸循环乳:酸循环是指肌肉缺氧时产生大量乳酸,大部分经血液运到肝脏,通过糖异生作用肝糖原或葡萄糖补充血糖,血糖可再被肌肉利用,这样形成的循环称乳酸循环。
4.发酵:厌氧有机体把糖酵解生成NADH 中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛,使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。
如果将氢交给病酮酸丙生成乳酸则叫乳酸发酵。
5.变构调节:变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分子的构象发生改变,从而改变酶的活性,称酶的变构调节。
6.糖酵解途径:糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。
7.糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。
是糖氧化的主要方式。
8.肝糖原分解:肝糖原分解指肝糖原分解为葡萄糖的过程。
9.磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径指机体某些组织(如肝、脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸已糖旁路。
10.D-酶:一种糖苷转移酶,作用于α-1,4 糖苷键,将一个麦芽多糖的片段转移到葡萄糖、麦芽糖或其它多糖上。
11.糖核苷酸:单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物,是双糖和多糖合成中单糖的活化形式与供体。
第六章 脂类代谢1.必需脂肪酸:为人体生长所必需但有不能自身合成,必须从事物中摄取的脂肪酸。
在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的,即亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸。
2.α-氧化:α-氧化作用是以具有3-18碳原子的游离脂肪酸作为底物,有分子氧间接参与,经脂肪酸过氧化物酶催化作用,由α碳原子开始氧化,氧化产物是D-α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸。
3. 脂肪酸的β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA 和比原来少2 个碳原子的脂肪酸。
普通生物化学第六版思考题答案简答题1.什么是生物化学?它主要研究哪些内容?研究活细胞和有机体中存在的各种化学成分及其所参与的化学反应一生命现象化学基础的一门科学。
研究内容:静态生物化学:构成生物体的基本物质的结构、性质及结构与功能的关系。
动态生物化学:构成生物体的基本化学成分在生命活动过程中的变化规律(物质代谢和能量代谢)。
信息生物化学:包括核酸的生物合成,蛋白质的生物合成,物质代谢与基因表达的调控等。
2.生物化学经历了哪几个发展阶段?各个时期研究的主要内容是什么?试举各时期一二例重大成就。
准备和酝酿阶段(18c中期-20c初):研究生物体的化学组成。
如脂类、糖类和氨基酸性质的系统研究:发现可溶性催化剂(酶)建立与发展阶段(20c初-20c中叶):重要分子的发现和物质代谢途径的确定。
如确定了生物体内主要的物质代谢途径:发现了多种激素、必需氨基酸必需脂肪酸和多种维生素深入发展阶段(20c中叶-20c末):分子生物学时期。
如建立DNA双螺旋结构模型:兴起重组DNA技术;人类基因组研究黄金时期(本世纪初一)后基因组时期。
如功能基因组学、蛋白组学、药物基因组学等研究。
化学:16.答:1mol反应进度q与qv之差别qp-qv=∑v(g)RT=(1-3)X8.314x29815/1000=-4.957kJ.molqp=qv-4.957kJ.mol定压条件下放热更多些原因是该反应是气体分子数减小的反应在温度一定时定压条件下环境对反应系统做功,这部分能量转化成反应系统的燃烧热.17答:(要明确已知燃烧热数据和要求的值各对应的是哪个反应的焓变再根据盖斯定律运算求解)C+O2=CO2ΔH=-393.5 H2+1/2O2=HOΔH=-285.8CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H20ΔcH=-890.4根据反应焓变和标准生成焓的关系(或根据已知条件设计一个循环)存在以下关系(-8904)=(-3935)+2(-28580H(CH4)ΔH(CH4)=74.7 kJ.mol18答:(有机化学中一个定域C=C上的加氢反应焓变即氢化焓离域焓是指当分子中存在多个C=C其氢化焓的观测值与一个定域C=C氢化焓乘以双键个数的差值共轭双键的离域作用是分子变的稳定)苯的离域焓=(-120)x3-(-208)=-152kJ.mol(苯中共轭作用使其能量比三个定域C=C降低了152kJmol))。