生物化學(xué)(存儲(chǔ)版)
【正文】 在大腸桿菌的 DNA復(fù)制中，每聚合1091010個(gè)堿基對(duì)僅有一個(gè)誤差。近年來(lái)隨著新技術(shù)應(yīng)用以及體外復(fù)制系統(tǒng)的建立，真核細(xì)胞 DNA復(fù)制研究也有了較大進(jìn)展。 ? 端粒酶： 最早于 1985年在四膜蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已證實(shí)該酶存在于所有真核細(xì)胞中。 ?反轉(zhuǎn)錄酶繼續(xù)催化雜交體分離，釋放出 cDNA，再以 cDNA為模板合成一條互補(bǔ) DNA鏈，形成雙股 cDNA。 ?（ 2）光復(fù)活（直接修復(fù)） ? 紫外光照射會(huì)使 DNA分子中同一條鏈兩相鄰的胸腺嘧啶形成“嘧啶二聚體”，從而影響 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，使其復(fù)制和轉(zhuǎn)錄功能受到阻礙。但是如果模板鏈被校正，突變就被固定。 ?（一）轉(zhuǎn)錄（ DNA指導(dǎo)下的 RNA合成） ? DNA分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到 RNA分子中的過(guò)程稱(chēng)為 “轉(zhuǎn)錄” ，即酶促合成除T變成 U外與基因編碼鏈堿基序列相同的RNA鏈。盡管如此，這種修復(fù)畢竟可以提高細(xì)胞的存活率，不失為一種緊急補(bǔ)救措施。 ? 如果 DNA損傷范圍較大，來(lái)不及修復(fù)就進(jìn)行復(fù)制，復(fù)制后仍可以進(jìn)行修復(fù)，叫做 復(fù)制后修復(fù)，即重組修復(fù) 。 ? ? 在原核細(xì)胞中， DNA聚合酶具有核酸外切酶和 DNA聚合酶活性，由它同時(shí)擔(dān)當(dāng)切除與修復(fù)的作用。 ? 具體過(guò)程： ?病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，在細(xì)胞液中脫去外殼，然后以病毒 RNA為模板，以三磷酸脫氧核苷為底物，由反轉(zhuǎn)錄酶催化合成一條與病毒 RNA鏈互補(bǔ)的 DNA鏈，稱(chēng)為“互補(bǔ) DNA（ cDNA）”。端粒的復(fù)制是由一種特殊的酶 端粒酶所催化。 ? 因此， DNA聚合酶的校正作用是保證復(fù)制準(zhǔn)確性的數(shù)種途徑之一。 ?（ 3）完成子代 DNA分子的形成 ? 復(fù)制進(jìn)行到一定程度， 核酸外切酶 將前導(dǎo)鏈的 RNA引物切除，由 DNA聚合酶 Ⅰ 催化其延長(zhǎng)補(bǔ)缺； DNA連接酶 將相鄰的兩個(gè)崗崎片段連接起來(lái)，使之成為完整的長(zhǎng)鏈。 ? （ 2） DNA片段的合成與延伸 ? RNA引物形成之后，在兩條 DNA模板鏈的指導(dǎo)下，在 DNA聚合酶 Ⅲ 的催化下，按照 AT、 GC的堿基配對(duì)原則在引物的 3’ OH端逐個(gè)聚合三磷酸脫氧核苷，形成兩段 DNA片段。在復(fù)制過(guò)程中，往往一條模板鏈指導(dǎo)合成的子鏈?zhǔn)沁B續(xù)的，另一條模板鏈指導(dǎo)合成的是不連續(xù)的 DNA片段（崗崎片段）， DNA連接酶即將相鄰的兩個(gè)崗崎片段連接起來(lái)，并催化兩者之間的 3’ 5’ 磷酸二酯鍵形成。 ?（ 4）引物酶 ? 在 DNA復(fù)制時(shí)，需要首先合成一小段寡核苷酸鏈作為引物，然后在引物的一端逐個(gè)加上脫氧核苷酸合成 DNA鏈。 ?參與 DNA復(fù)制的酶類(lèi)及蛋白因子 ?（ 1）拓?fù)洚悩?gòu)酶 ? 解開(kāi) DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)。這種子代 DNA分子中總是保留一條來(lái)自親代 DNA的復(fù)制方式稱(chēng)為“半保留復(fù)制”。這種離子轉(zhuǎn)移消耗了生物氧化所產(chǎn)生的能量，從而抑制 ADP磷酸化 ATP。 ? 解偶聯(lián)劑：引起解偶聯(lián)作用的物質(zhì)。 ? 這種穿梭作用主要存在于肌肉、神經(jīng)組織，所以葡萄糖在這些組織中徹底氧化所產(chǎn)生的 ATP比其他組織要少 2個(gè)，即生成 36個(gè) ATP。 ? NADH呼吸鏈中有三個(gè)地方生成 ATP： ? 由于“氧化磷酸化”是氧化作用與ATP的磷酸化作用相偶聯(lián)而生成 ATP，所以氧的消耗與 ATP的生成有特殊定量關(guān)系，通常用“磷氧比（ P/O）”來(lái)描述，即消耗 1摩爾氧時(shí)，有多少摩爾無(wú)機(jī)磷與ADP作用生成 ATP。 通常所說(shuō)的氧化磷酸化是指電子傳遞體系磷酸化。在 aa3分子中除鐵原子外，還有兩個(gè)銅原子，依靠其化合價(jià)的變化將電子從 a3傳給氧。 ? 有的傳遞體起傳遞電子的作用，叫做“遞電子體” ，主要有細(xì)胞色素及鐵硫蛋白。 ? 又分為兩種： ?需氧黃素脫氫酶：以氧為直接受氫體，氫于氧結(jié)合生成 H2O2 。進(jìn)入體內(nèi)的氧也必須經(jīng)過(guò) 氧化酶 激活后才能變?yōu)榛钚院芨叩难趸瘎? ? 有機(jī)物在生物體細(xì)胞內(nèi)氧化分解成二氧化碳和水并釋放出能量形成 ATP的過(guò)程稱(chēng)為 生物氧化（ bioligical oxidation） 。生物體內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移主要有以下幾種形式： ?直接進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移 ?氫原子的轉(zhuǎn)移 ?有機(jī)還原劑直接加氧 ? 加氧時(shí)常常伴隨有接受質(zhì)子和電子而被還原成水。 ?（四）酶 ? 凡是參與生物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)的酶都叫做 生物氧化還原酶 。 ?氧化酶 ? 在生物氧化中，氧化酶的作用是激活氧，把來(lái)自傳遞體的氫傳遞給活化的氧而生成水。 ? ? 鐵硫蛋白存在于微生物、動(dòng)物組織中，通常在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上與黃素酶或細(xì)胞色素結(jié)合成復(fù)合物而存在。 ? ? ? 其中 NADH呼吸鏈應(yīng)用最廣泛，糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪三大物質(zhì)分解代謝中的脫氫氧化反應(yīng)絕大多數(shù)是通過(guò) NADH呼吸鏈
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