6. 氨中毒
氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒，因此，脱去的氨必须排出体外。氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与α-酮戊二酸作用生成Glu，大量消耗α-酮戊二酸，影响TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝昏迷。
7. 氨的去向
(1）重新利用。合成氨基酸、核酸。 (2）贮存。高等植物将氨基氮以Gln，Asn 的形式储存在体内。(3）排出体外。排氨动物：水生、海洋动物，以氨的形式排出。排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以尿酸形式排出。排尿动物：以尿素形式排出。
谷氨酰胺的运氨作用:Gln 是氨的一种转运形式，它主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运送氨。Gln 是大脑等组织解氨毒和运输氨的重要形式。Gln 在肝中释放 NH3 用于合成尿素（主）。Gln 在肾小管分解产生的NH3 与H+结合成NH4+ ，中和固定酸。
丙氨酸-葡萄糖循环:在肌肉中，糖酵解提供丙酮酸，在肝中，丙酮酸又可生成葡萄糖。肌肉运动产生大量的氨和丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala 的形式运送，一举两得。
8. 尿素的形成
发生部位：肝细胞线粒体和胞液，5 步反应，2 步发生在线粒体内，3 步发生在细胞溶胶。尿素循环是最早发现的代谢循环，称鸟氨酸循环。
反应过程:①氨甲酰磷酸的合成(限速步骤)。 氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ：在线粒体中以氨作氮给体，参与尿素生物合成。氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ：在细胞溶胶中，以谷氨酸为氮给体，参与嘧啶生物合成。N-乙酰Glu 变构激活氨甲酰磷酸合酶 I。②瓜氨酸的合成 ③合成精氨琥珀酸 ④精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸 ⑤Arg 水解生成鸟氨酸和尿素。在线粒体内，Asp 是尿素形成时氨基的直接供给者，又是形成腺苷酸代琥珀酸的重要物质。
合成尿素是体内氨的主要去路（尿素是氨基酸代谢的主要终产物）；尿素分子中的2个氮原子，1 个来自氨，另一个则来自天冬氨酸；C 来自CO2；反应部位：肝细胞的线粒体和胞液；合成1 分子尿素需要消耗4 个高能磷酸键(不考虑脱氢反应）；意义：解氨毒---把有毒的NH3 转变成无毒的尿素；重要的酶：精氨酸代琥珀酸合成酶（限速酶, 氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）。
9. 一碳单位
含一个碳原子的基团。包括甲基、甲烯基 、甲炔基、甲酰基 及亚氨甲基 。一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。各种不同形式的一碳单位可通过氧化还原反应相互转变。
N5-CH3-FH4 的生成基本是不可逆的，它在体内含量最多；参与蛋氨酸循环。是联系氨基酸和核酸代谢的枢纽化合物。作为合成嘌呤和嘧啶核苷酸的原料。参与形成SAM 而发挥转甲基作用。一碳单位代谢的障碍可造成某些疾病。
VB12 缺乏引起巨幼红细胞性贫血的机理：VB12 缺乏→N5-CH3-FH4 的甲基不能转移甲硫氨酸生成↓→FH4 再生↓→游离FH4 含量↓ →转运其他OCU↓→核酸合成障碍→细胞分裂障碍→巨幼红细胞性贫血
SAM 的作用：体内最重要的甲基供体(活性甲基)。
N5-CH3-FH4 是体内甲基的间接供体。
2.7 核酸的降解及核苷酸的代谢
1. 核苷酸的生物功能
①合成核酸。②是多种生物合成的活性中间物。糖原合成，UDP-Glc。磷脂合成，CDP-乙醇胺，CDP-二脂酰甘油。③生物能量的载体ATP、GTP。④腺苷酸是三种重要辅酶的组分。NAD、FAD、CoA。⑤信号分子cAMP、cGMP
2. 嘌呤碱代谢的最终产物
A、尿酸：灵长类、鸟类 B、尿囊素：哺乳动物（灵长类除外） C、尿素：大多数鱼类及两栖类动物。
痛风是一种核酸代谢障碍疾病，由于体内大量积累尿酸而引起的。别嘌呤醇（结构与次黄嘌呤很相似）是黄嘌呤氧化酶抑制剂，治疗痛风病。
黄嘌呤氧化酶既可以氧化次黄嘌呤，又可以氧化黄嘌呤。别嘌呤醇能够抑制其活性，是该酶的自杀性底物。可治疗通风。
3. 嘌呤核苷酸的生物合成
从头合成：以核糖-5-P、氨基酸、CO2 和NH3 等为原料全程合成。
补救合成：利用体内的游离碱基或核苷简单合成(直接与PRPP 连接)。
嘌呤核糖核苷酸的从头合成：嘌呤环合成的前体：CO2、甲酸盐、Gln、Asp、Gly。由5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（5’-PRPP）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤核苷酸（IMP）转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。
腺嘌呤核苷酸的合成分两步：IMP 在GTP 供能下与天冬氨酸合成腺苷酸琥珀酸，然后在腺苷酸琥珀裂解酶的催化下分解成AMP 和延胡索酸，而鸟嘌呤核苷酸合成时，是由ATP供能。
嘌呤核苷酸的抗代谢物 ：筛选抗肿瘤药物，肿瘤细胞核酸合成速度快，药物能抑制。羽田杀菌素：与Asp 竞争腺苷酸琥珀酸合成酶，阻止次黄嘌呤核苷酸转化成AMP。重氮乙酰丝氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸：是Gln 的结构类似物，抑制Gln 参与的反应。氨基蝶呤、氨甲蝶呤 ：叶酸的结构类似物，能与二氢叶酸还原酶发生不可逆结合，阻止FH4 的生成，从而抑制FH4 参与的各种一碳单位转移反应。
嘌呤核苷酸代谢的“补救”途径：磷酸核糖转移酶途径（重要途径）。嘌呤碱和5-PRPP在特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸。
Lesch-Nyhan 综合征（自残症）缺乏次黄嘌呤一鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。
核苷激酶途径（生物体内只发现有腺苷激酶）：腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶的作用下与ATP 反应，生成腺嘌呤核苷酸。
生理意义： 1）节省从头合成时的能量和氨基酸消耗； 2）体内的脑、骨髓等器官，
因缺乏有关的酶，通过补救合成嘌呤核苷酸。
4. 嘧啶核糖核苷酸的合成
嘌呤类在磷酸核糖焦磷酸 PRPP (核糖-5-P 的活化态)的基础上逐步构建嘌呤环(次黄嘌呤核苷酸IMP)，嘧啶类则是先形成尿嘧啶后再与PRPP 连接。原料：Asp、Gln 和 CO2。关键酶：胞浆中氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ (CPS II)。细菌只有一种CPS，能够合成Arg 和嘧啶；嘧啶核苷酸合成先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结合成为乳清苷酸，然后脱羧生成尿嘧啶核苷酸，然后转化为其他。5-氟尿嘧啶抑制胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成。5-氟尿嘧啶在人体内转变成相应的核苷酸，再转变成脱氧核苷酸，可抑制脱氧胸腺嘧啶核酸合成酶，干扰尿嘧啶脱氧核苷酸经甲基化生成脱氧胸苷的过程，DNA 合成受阻。
5. 脱氧核糖核苷酸的合成
脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶核糖核苷酸经还原，将核糖第二位碳原子的氧脱去，即成为相应的脱氧核糖核苷酸。
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸：先由尿嘧啶核糖核苷酸还原形成尿嘧啶脱氧核糖核苷酸，然后尿嘧啶再经甲基化转变成胸腺嘧啶。还原反应一般在核苷二磷酸（NDP）水平上进行(dTMP 例外)。dTMP 是在一磷酸核苷水平上由dUMP→dTMP，以后再经磷酸化生成dTDP和dTTP。UMP 转化为CMP 是在三磷酸水平上的。胸腺嘧啶核苷酸的合成中甲基供体是四氢叶酸，而不是SAM。
6. 辅酶核苷酸的生物合成
辅酶核苷酸： NAD、NADP、 FMN、 FAD、 CoA
烟酰胺核苷酸的合成（NAD 、NADP）：NAD、NADP 是脱氢辅酶，在生物氧化还原系统中传递氢。
NAD 的合成途径：（1）烟酸单核苷酸焦磷酸化酶（2）脱酰胺-NAD 焦磷酸化酶（3）NAD 合成酶。
NADP 的合成：NAD 激酶催化NAD 与ATP 反应，使NAD 的腺苷酸残基的核糖2’-OH 磷酸化，生成NADP。
辅酶A 的合成： 前体：腺苷酸、泛酸、巯基乙胺、磷酸途径
3 .分子生物学－信息途径
3.1 DNA 的复制
1. DNA 复制的特征
半保留复制、半不连续复制、双向复制
复制单位：复制子，基因组能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。原核生物的DNA 和真核生物细胞器的DNA 是单个复制子，真核生物染色体DNA 是多复制子，都在一个固定的起点开始复制。有时两条链的复制起点并不在同一点上（不对称复制，如D 环复制）。复制方向大多数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数是单向复制，形成一个复制叉。
复制方式：滚环式，如：噬菌体ΦX174；D-环式，如：线粒体、叶绿体DNA 复制；直线双向复制，真核染色体DNA 采用这种方式。真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。
真核生物染色体DNA 的复制速度比原核生物的慢。
2. 原核生物DNA 聚合反应有关的酶类
1. DNA 聚合酶；2. 拓扑异构酶：兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将DNA 超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。3. DNA 解链酶。单链结合蛋白(SSB)：结合在解开的DNA 单链上，防止重新形成双螺旋。4. 引物酶和引发体：启动RNA 引物链的合成。5. DNA 连接酶
拓扑异构酶：拓扑异构酶Ⅰ可使DNA 双链中的一条链切断，松开双螺旋后再将DNA链连接起来，从而避免出现链的缠绕。拓扑异构酶Ⅱ可切断DNA 双链，使DNA 的超螺旋松解后，再将其连接起来。
E.coli. DNA 聚合酶I（Kornberg 酶）：单体酶，含一个Zn2+。用蛋白水解酶将DNA
聚合酶I 部分水解可得：大片段（Klenow），活性：5’→ 3’聚合活性、3’→ 5’外切活性。小片段，活性：5’→ 3’外切活性（只作用于双链DNA 的碱基配对部分，切除修复）。Klenow 片段的用途：a.补齐DNA 3，隐缩未端;b.标记DNA 片段未端;c.cDNA 合成第二链 d.DNA 测序。功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。
E.coli. DNA 聚合酶Ⅱ：单体酶，可能在DNA 的修复中起某中作用。基因发生突变，细菌依然能存活
E.coli.DNA 聚合酶Ⅲ（复制酶）：寡聚酶，全酶由10 种共22 个亚基组成，α、ε和θ三种亚基组成核心酶。DNA 聚合酶Ⅲ是合成新链DNA 主要的酶，又称复制酶。5’→3’外切酶活性只作用于单链DNA。
DNA 连接酶：大肠杆菌和其他细菌的DNA 连接酶以NAD 作为能量来源，动物细胞和噬菌体的连接酶以ATP 作为能量来源。
3. 原核生物的DNA 复制的过程
预引发、引发、复制的延伸、复制的终止
在原核生物中，参与DNA 复制延长的是DNA 聚合酶Ⅲ；而在真核生物中，是DNA聚合酶α(延长随从链)和δ（延长领头链）。子代链的聚合方向都是5‘→3’。
冈崎片段： DNA 在复制时，由随后链先形成的一些短DNA 片段称为冈崎片段。冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000～2000 个核苷酸，而在真核生物中约为100 个核苷酸。
复制的终止：1. 去除引物，填补缺口：在原核生物中，由DNA 聚合酶Ⅰ来水解去除RNA 引物，并由该酶催化延长引物缺口处的DNA，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。2. 连接冈崎片段：在DNA 连接酶的催化下，形成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA 长链。
4. 真核生物DNA 的复制
真核生物 DNA 的末端有端粒结构，富含G/C。人的端粒为TTAGGG。
端粒的功能是： A，稳定染色体末端结构。B、防止染色体间末端连接。C、可补偿滞后链5-末端在消除RNA 引物后造成的空缺。
端粒酶是一种含有RNA 链的逆转录酶，它以所含的RNA 为模板合成DNA 端粒结构。
5. 保证复制忠实性
原因主要有以下三点：1. DNA 聚合酶的高度专一性，严格遵循碱基配对原则。2. DNA聚合酶的校对功能，错配碱基被3’-5’外切酶切除。3. 起始时以RNA 作为引物
起始时以RNA 作为引物的作用：DNA 复制为什么要合成一个RNA 引物，而后又把这个引物消除呢？这是保证DNA 聚合过程高度精确的又一措施。已知DNA 聚合酶具有3’-5’外切酶功能校对复制过程中的核苷酸，也就是说聚合酶在开始形成一个新的磷酸二酯键前，总是检查前一个碱基是否正确，这就决定了它不能从头开始合成。因此先合成一条低忠实性的多核苷酸来开始DNA 的合成，并以核糖核苷酸来表示是“暂时”的，当DNA开始聚合以后再以3’-5’外切酶的功能切除，以高忠实性的脱氧核苷酸取而代之，确保复制的忠实性。
6. 逆转录－RNA 指导的DNA 合成
逆转录酶有 3 种酶的活性：①依赖RNA 的DNA 聚合酶活力：合成DNA ②RNaseH活性：水解除去RNA-DNA 杂合分子中的RNA ③依赖DNA 的DNA 聚合酶活性：以DNA为模板合成双链DNA。
逆转录酶无校对功能，因此错误率较高，端粒酶就是一种逆转录酶。
逆转录酶的引物可以是寡DNA，也可以是RNA，但要有游离3’-OH 末端。
7. DNA 的修复
细胞对 DNA 损伤的修复系统有五种：A、错配修复； B、直接修复； C、切除修复；D、重组修复； E、易错修复。
8. DNA 的重组
重组的三种类型：同源重组、位点专一重组、转座（又称异常重组）
3.2 RNA 的生物合成加工
1. 原核生物的 RNA 合成
启动子：聚合酶的结合位点，一般位于转录起始位点上游。RNA 聚合酶与启动子结合转录才能开始。共同序列：Pribnow box (-10 box)、-35 box。-10 box 与-35 box 的最佳距离为17bp 加减1 bp
终止子有两种（终止方式也有两种）：1. 不依赖于ρ 的终止子（简单终止子）、依赖于ρ 的终止子。
2. 真核生物的 RNA 合成
真核生物的 RNA 聚合酶：1. RNA 聚合酶I：位于核仁，转录28S/18S/5.8S rRNA。2. RNA聚合酶II ：位于核质，转录mRNA 和snRNA。3. RNA 聚合酶III ：位于核质，5SRNA、tRNA、U6snRNA、7SL RNA、7SK RNA
α-鹅膏蕈碱：抑制RNA 聚合酶II（低浓度）；抑制RNA 聚合酶II 和RNA 聚合酶III（高浓度）、放线菌素D：抑制RNA 聚合酶I
RNA 聚合酶II 识别的启动子（II 类启动子）：与原核基因的启动子最相似。
TATA 区：位于转录起始位点上游约25 bp，共同序列为TATAAAA。功能：确定转录起始位点（一般是TATA 区的第一个核苷酸后30 bp）；有时甚至是决定整个启动子是否有作用。看家基因和控制发育的基因没有TATA 区。
RNA 聚合酶III 识别的启动子（III 类启动子）：5S rRNA 基因位于基因内部。tRNA基因位于基因外部，类似RNA 聚合酶II 识别的启动子（含TATA box）U6 snRNA 基因、7SL RNA 基因、7SK RNA 基因。
RNA 聚合酶I 识别的启动子（I 类启动子）：变化较II 类启动子大，无甚保守序列（即随物种而异）。
增强子：能增强转录的元件，但又不是启动子的一部分。增强子常在启动子的上游，但也可以在基因内部（如内含子中）。
沉默子： 能抑制基因转录的元件，可远距离影响（抑制）基因的转录。沉默子的作用机制是通过影响染色质的结构（使其变得致密），从而使邻近的基因不能转录
增强子与沉默子有时可以是同一DNA 元件（取决于什么蛋白质因子与其结合）。甲状腺素应答元件：只与甲状腺素受体结合，是一沉默子；与甲状腺素受体及其配体（甲状腺素）结合，是一增强子。
真核生物的通用转录因子（TBP）、转录激活子（锌指、GAL4 蛋白质）
3. RNA 合成后的加工
核 mRNA 前体的剪接：Step 1：内含子内的一个腺苷酸的2’ 羟基进攻连接内含子 5’端与外显子的磷酸二酯键，产生一个游离的外显子（5’ 外显子）与一个套环结构（内含子 + 3’ 端外显子）的中间产物。Step 2： 5’ 端外显子的 3’ 羟基进攻连接内含子3’端与外显子的磷酸二酯键，使两外显子连接起来，并产生套环状的内含子。
组成型剪接、选择性剪接（免疫球蛋白）、自剪接的内含子（核酶）
加帽与聚腺苷酸化：1. 加帽：帽子含7-甲基鸟苷（m7G）。一般的RNase 不能切割含有3 个磷酸基的帽子、提高翻译能力（效率）、、有利于mRNA、运出细胞核、使mRNA前体的能正确剪接（第一个内含子的剪接所需）。 2. 聚腺苷酸化：PAP 为不需要模板的聚合酶。一般都是在剪接前发生。保护mRNA、提高mRNA 的翻译能力。聚腺苷酸化信号在poly(A)位点上游。
顺式剪接与反式剪接：1. 顺式剪接：所有参与剪接的外显子都在同一个基因中（同一个RNA 分子中）。2. 反式剪接：参与剪接的外显子并不在同一个基因中（即在不同的RNA分子中）。反式剪接只在某些生物中发现RNA 编辑、RNA 干涉
3.3 蛋白质的合成及转运
1. 原核生物的翻译起始
1. tRNA 装载。在氨酰tRNA 合成酶的作用下，使氨基酸连接到tRNA 3’端的腺苷酸上，形成氨酰tRNA。2. tRNA 识别。氨酰tRNA 合成酶的专一性很高，共有20 种，每一种只用于单一种氨基酸与相应tRNA 的结合。tRNA 上的某些结构特征能使它在氨酰tRNA合成酶的催化下，与特定的氨基酸结合；这些结构特征就是“第二遗传密码”。“第二遗传密码”常在tRNA 的受体茎上，但在其他区域的也有不少。3. 核糖体解离。翻译起始复合物首先是在核糖体小亚基上组装起来。每一次翻译后，核糖体的大小亚基必须解离，以让新的翻译起始复合物形成。核糖体解离需要起始因子（IF）的协助。4. 起始tRNA 携带甲酰甲硫氨酸的tRNA（tRNA ），识别密码子AUG、GUG 和UUG。tRNA 与携带甲硫氨酸到蛋白质链内部的tRNA（tRNA ）稍有不同，后者只识别AUG。5. mRNA 与核糖体小亚基的结合。在起始密码子的上游（数个核苷酸），有一共同序列AGGAGGU，与16S rRNA 3’端的序列（3’ HO-AUUCCUCC AC 5’）互补配对，是核糖体的结合位点；这一序列又称SD 序列。6. 甲酰甲硫氨酰tRNA 与30S 起始复合物的结合。主要由IF-2 负责，IF-1 和IF-3 辅助，此外还需要GTP（GTP 的作用是使IF-2 能顺利地结合到核糖体小亚基上）。7. 70S 起始复合物的形成。30S 起始复合物加上核糖体大亚基（50S），就形成70S 起始复合物。在这一过程中，IF-1 和IF-3 先从复合物中解离，接着IF-2 解离，同时GTP 水解成GDP 和磷酸（促进IF-2 解离）。IF-2 的解离是形成具活性的70S 复合物所必需的
2. 真核生物的翻译起始
与原核生物的翻译起始的差异：起始氨基酸不是甲酰甲硫氨酸，而是甲硫氨酸；起始tRNA 则为tRNA 。 真核mRNA 不含SD 序列，但有5’帽子，有助于起始复合体的形成。通过扫描寻找起始密码子。
mRNA 二级结构与翻译起始的关系：mRNA 5’端附近的二级结构对翻译起始既可有正效应，也可有负效应。紧接AUG 后（AUG 后12 ~ 15 nt）的发夹结构能使核糖体停顿，因而使该AUG 更有可能成为起始位点。
3. 翻译起始的控制
原核生物的起始控制：mRNA 二级结构对翻译起始的影响。反馈抑制。
真核生物的起始控制：最常见的起始控制是对起始因子磷酸化（抑制、促进）。
4. 延伸基本过程
Step 1：一个新的氨酰tRNA 结合到核糖体的A 位。Step 2：形成肽键。Step 3：移位。
延伸的具体过程：1. 氨酰tRNA 结合到核糖体的A 位。需延伸因子EF-Tu 及GTP，另还需EF-Ts。2. 校对：如错误的氨酰tRNA 进入了A 位（反密码子与密码子不能很好配对），可进行校正。3. 肽键的形成。通过肽基转移酶，把P 位的肽链（或起始氨基酸）与A 位的氨酰tRNA 中的氨基酸以肽键连结起来。肽基转移酶是核糖体的组成部分，且存于核糖体大亚基中。rRNA 在催化肽键形成中起主要作用，具肽基转移酶活性。4. 移位。mRNA与肽基tRNA 移动1 个密码子的距离，使肽基tRNA 进入P 位，而原在P 位的tRNA 离开核糖体。移位需EF-G 及GTP 。5. 终止。终止密码子：UAG：琥珀密码子；UAA：赭石密码子；UGA：乳白密码子。终止过程需要释放因子，这一过程需GTP 水解。
GTPase 与翻译：IF-2、EF-Tu、EF-G、RF3 等因子都需要与GTP 结合，并通过GTP水解而发挥作用。它们是G 蛋白（G proteins），具有内在的GTPase 活性。
5. 抗生素与翻译
嘌呤霉素的结构与氨酸－tRNA 结构相似，当它接合到核糖体上进行反应后，很容易从核糖体上脱落。从而使蛋白质合成中断。氯霉素与50S 亚基结合，抑制原核肽转移酶。对人的毒性是因为它抑制了线粒体蛋白质的合成。
亚胺环己酮，只抑制真核细胞翻译。
白喉毒素可以与EF-2 结合，抑制肽链的移位作用。
四环素：能够封闭A 位点，干扰氨酰tRNA 的结合。
链霉素：结合到30S 亚基，低浓度引起密码子的错读，高浓度抑制翻译的起始。
6. 蛋白质的运输及翻译后修饰
真核细胞多肽的转运有两种机制：1. 翻译转运同步机制（共转译）。分泌蛋白、质膜蛋白、溶酶体蛋白、内质网和高尔基体滞留蛋白。2. 翻译后转运机制。叶绿体蛋白和线粒体蛋白是在细胞质游离核糖体上被完全合成后通过新生肽的信号序列（引导肽）直接运往目的地并被加工。信号肽、蛋白质前体的加工
3.4 基因表达的调控
1. 细胞代谢的调控
生物体内代谢的三个最关键的中间代谢物是：葡萄糖-6-P，丙酮酸和乙酰CoA。
2. 物质代谢的特点
TCA 是中心环节，ATP 是通用的能量载体， NADPH 以还原力形式携带能量。分解、合成途径往往是分开的，不是简单的逆反应。分解为合成提供还原力和能量。代谢的基本要略在于形成ATP，还原力和构造单元，以用于生物合成。所有生物合成过程都需要有底物，能量和酶，而蛋白质和核酸的合成除需要这三个条件外，还需要模板，用以指导其信息结构。
3. 代谢调节
生物代谢调节在三个水平上进行，即酶水平、细胞水平、多细胞整体水平（神经水平调节、激素水平调节）。
酶水平的调节：主要通过酶定位的区域化、酶活性的调节、酶含量的调节，这三个方
面进行。
主要代谢途径酶系在细胞内的分布：
胞质：糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途径，脂 肪酸合成，部分蛋白质合成。
线粒体：脂肪酸β氧化，三羧酸循环，呼吸链，氧化磷酸化
细胞核：核酸的合成、修饰
内质网：蛋白质合成，磷脂合成
胞质和线粒体：糖异生，胆固醇合成
溶酶体：多种水解酶
酶活性的调节（主要是变构效应和共价修饰）：调节方式包括酶原的激活、pH 改变、同工酶、共价修饰、反馈调节（生物体内最重要）。
细胞水平上的调节：①控制跨膜离子浓度剃度和电位梯度；②控制跨膜物质运输；③区隔化：浓缩作用，防止干扰，便于调节；④膜与酶可逆结合。
膜的三种最基本功能：物质运输、能量转换和信息传递。激素水平的调节：含氮激素作用模式；甾醇类激素作用模式。
4. 原核生物基因表达的调节
操纵子模型：大肠杆菌乳糖操纵子---Lac 操纵子、色氨酸操纵子－the trp operon（弱化作用）
翻译水平上的调节主要有：A、不同mRNA 翻译起始频率和速度的差异；B、翻译阻遏作用；C、反义RNA 的作用。
5. 真核生物基因表达的调节
真核基因调控主要是正调控，顺式作用元件和反式作用因子，转录因子的相互作用控制转录。
DNA 水平的调节： 主要是通过改变DNA 序列和染色体结构从而影响基因表达的过程。（1）染色质丢失 （2）基因扩增 （3）基因重排（4）染色体DNA 的修饰和异染色质化。通常染色质的活性转录区无或很少甲基化；非活性区则甲基化程度高。
转录水平的调节： 真核生物的基因调节主要表现在对基因转录活性的控制上。主要包括：（1）染色质的活化和基因的活化。通过染色质改建，组蛋白乙酰化，染色质变的疏松化，可被酶和调节蛋白作用。在转录非常活跃的区域，缺少或全然没有核小体，如rRNA基因。（2）启动子和增强子的顺式作用元件。（了解沉默子、绝缘子的概念）。（3）调节转录的反式作用因子。
转录后加工水平的调节：（1）5’端加上帽子结构；（2）3’端加上polyA 尾巴；（3）除去内含子 ；（4）内部甲基化。
翻译水平的调节：主要是控制mRNA 的稳定性和有选择的进行翻译
翻译后水平的调节：（1）除去起始的甲硫氨酸残基或随后几个残基；（2）切除分泌蛋白或膜蛋白N－末端的信号序列；（3）形成分子内的二硫键，以固定折叠构象；（4）肽链断裂或切除部分肽段；（5）末端或内部某些氨基酸的修饰，如甲基化、乙酰化、磷酸化等；（6）加上糖基（糖蛋白）、脂类分子（脂蛋白）或配体（复杂蛋白）。