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。另一个保守区称为－10区，即转录起始点上游的10个核苷酸，提供DNA双链解旋信号。
四、转录延伸
RNA聚合酶催化链沿着5ˊ至3ˊ方向移动，链延伸所需的下一个核苷三磷酸经聚合酶验证与模板上相应的未配对的核苷酸正确地形成氢键。
RNA聚合酶催化RNA链的3ˊ-羟基对新进来的核苷三磷酸的α-磷进行亲核攻击，形成一个新的磷酸酯键，并释放出焦磷酸，焦磷酸水解释放能量保证了反应的进行。
当开始延伸后，σ亚基立刻从 RNA聚合酶上脱落。随着RNA的延伸，已合成的RNA链离开模板，原来解旋的DNA又恢复双螺旋。
五、转录终止
在大肠杆菌中存在着两种终止机制，一种是蛋白依赖性的链终止，即一个终止蛋白ρ与RNA聚合酶复合体相互作用恰好终止在一个发卡环处，发卡环是在新合成的转录链上形成的。
蛋白ρ是一个ATP依赖性的RNA-DNA解旋酶，其功能是破坏了RNA-DNA杂化体，导致延伸复合体的解离，使合成的RNA链释放出来。
另一种是蛋白非依赖性的终止作用，其特征是也有一个类似的发卡结构，发卡下游处的模板链上恰好存在一串腺苷酸，对应的转录链应是一串尿苷酸。
当延伸复合体停止在发卡结构处时，A-U配对碱基的RNA-DNA杂化体不稳定，导致复合体的解体而终止转录。
六、转录抑制剂
其中包括放线菌素D、利福霉素、鹅膏毒素。
七、真核生物初始转录mRNA 的加工
（1）戴“帽子”
（2）加“尾巴”
（3）剪接
具体过程我在这里就不再赘述了。请大家认真看书，我个人认为这部分还是比较重要的。
八、初始 rRNA加工
（1）通过核酸酶剪接
（2）自我剪接：核酶
具有催化功能的RNA分子称为核酶。
九、tRNA的加工
总结一句话，就是对tRNA的一些碱基进行修饰。
十、转录调控
原核生物基因表达的转录调控——操纵子学说
1、大肠杆菌乳糖操纵子
乳糖（lac）操纵子包括依次排列的启动子、操纵基因和三个结构基因。O 代表操纵基因，i 代表调节基因，P 代表启动子，而z、y、a分别代表3个结构基因。象lac操纵子那样，其转录产物mRNA含有编码一个以上蛋白质的编码信
息，而且这些蛋白质都是以独立多肽被翻译时，这样的mRNA称为多顺反子mRNA。如果进行转录，转录产物是一条多顺反子mRNA。
lac操纵子上游的调控基因I（不属于lac操纵子成员）编码抑制lac操纵子转录的阻遏物（阻遏蛋白），阻遏物与操纵子中操纵基因结合，抑制结构基因的转录。由于与lac操纵子连接的上游调控基因i表达后的产物阻遏物与操纵子的操纵基因结合，阻止基因转录，即此时不能合成mRNA，这一现象称之为阻遏。而当存在一种可以与阻遏物结合的诱导物时，由于阻遏物与诱导物结合后就不能再与操纵子内的操纵基因结合了，结构基因就可以顺利地被转录了，这一现象称之为去阻遏。
当细胞中没有乳糖或其它诱导物时，调节物基因经转录、表达生成阻遏物，然后阻遏物特异与操纵基因结合，阻止z、y、a 基因的转录。
当细胞中存在乳糖或其它诱导物时，诱导物与阻遏物结合，使阻遏物构象发生变化，从而使阻遏物不能与操纵基因结合。这种状况下，在RNA聚合酶催化下可以进行z、y、a 基因的转录。
2、色氨酸操纵子
色氨酸操纵子(trp操纵子) 是由一个启动子、一个操纵基因和一个编码5个多肽（形成3个酶）的结构基因组成。
trp操纵子是负责色氨酸合成的操纵子，对生物合成过程的色氨酸需要很敏感，当细胞内色氨酸浓度低于蛋白质合成所需的最适水平时，trp操纵子就被转录。当色氨酸充足时，trp操纵子的转录就被终产物所阻遏。
trpE和trpD分别编码邻氨基苯甲酸合成酶的ε和δ链；trpC编码吲哚甘油磷酸合成酶；trpB和trpA分别编码色氨酸合成酶的β和α链。
在trp操纵基因(trpO)和trpE之间还存在着一段长162bp的前导序列trpL，trpL中含有一个直接参与色氨酸操纵子调控的衰减子序列。
trp操纵子的转录调控是通过trp阻遏物实现的，但与lac操纵子不同，trp 阻遏物不是直接结合操纵基因，而是受色氨酸调控，即色氨酸结合trp阻遏物，起着一个辅阻遏物的作用。
在有高浓度色氨酸存在时，trp阻遏物-色氨酸复合物结合trp操纵基因，阻止转录。
然而当色氨酸水平低时，缺少色氨酸的trp阻遏物以一种非活性形式存在，不能结合trp操纵基因，trp操纵子被RNA聚合酶转录，同时色氨酸生物合成途径被激活。
衰减作用：
这种调控方式利用的是位于trpL的可作为终止子的衰减子，是一种将翻译与转录联系在一起的新的转录调控方式，通过衰减子的衰减作用可以使转录衰减直至终止。trpL编码一个含有2个色氨酸残基的由14个氨基酸残基组成的前导肽。
衰减子区是一段富含G-C碱基对的回文序列，可以形成发夹结构，可以说是一个不依赖于终止因子的终止子。
衰减子区由含有4个特殊核苷酸序列区的162个核苷酸构成，1区(54～68)和2区(74～92)之间，3区(108～121)和4区(126～134)之间以及2区和3区之间都可能形成碱基配对。
当色氨酸水平高时：在RNA聚合酶合成3区之前，翻译通过1区的两个色氨酸密码（合成14肽），进入2区，2区被核糖体覆盖。等到3区合成后就不能与
2区配对，结果3区和4区之间形成起转录终止作用的发夹环结构（终止子），RNA聚合酶脱离DNA模板，转录终止。
当色氨酸水平低（负载的Trp-tRNATrp浓度低）时：核糖体停留在1区中连续的两个色氨酸密码处，结果使2区和3 区之间形成了一个抗终止子，阻止3区与4区形成终止子，RNA 聚合酶继续沿着DNA模板滑动完成转录。经核糖体翻译合成色氨酸生物合成需要的三种酶。
请大家注意一下的一些问题：
1.RNA合成和DNA复制有哪些相似点和差别？
2.说出RNA聚合酶的核心酶与全酶有什么差别。
3.全酶的ζ亚基的功能是什么？
4.启动子序列位于什么部位？其作用是什么？
5.基因的定义。
6.说出大肠杆菌转录终止的两种方式。
7.内含子定义。
8.外显子定义。
9.真核生物mRNA加工包括哪几个步骤？
10.何谓核酶？
11.操纵子定义。
12.乳糖操纵子与色氨酸操纵子的阻遏和去阻遏有什么不同？
13.什么叫衰减作用？
一、选择题 1．下列有关mRAN的论述，正确的一项是（） A、mRNA是基因表达的最终产物 B、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ C、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ D、mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T，G-C配对结合 E、每分子mRNA有3个终止密码子 2．下列反密码子中能与密码子UAC配对的是（） A、AUG B、AUI C、ACU D、GUA 3．下列密码子中，终止密码子是（） A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU 4．下列密码子中，属于起始密码子的是（） A、AUG B、AUU C、AUC D、GAG 5．下列有关密码子的叙述，错误的一项是（） A、密码子阅读是有特定起始位点的 B、密码子阅读无间断性 C、密码子都具有简并性 D、密码子对生物界具有通用性 6．密码子变偶性叙述中，不恰当的一项是（） A、密码子中的第三位碱基专一性较小，所以密码子的专一性完全由前两位决定 B、第三位碱基如果发生了突变如A G、C U，由于密码子的简并性与变 偶性特点，使之仍能翻译出正确的氨基酸来，从而使蛋白质的生物学功能不变 C、次黄嘌呤经常出现在反密码子的第三位，使之具有更广泛的阅读能力，（I-U、 I-C、I-A）从而可减少由于点突变引起的误差 D、几乎有密码子可用或表示，其意义为密码子专一性主要由头两个 碱基决定 7．关于核糖体叙述不恰当的一项是（） A、核糖体是由多种酶缔合而成的能够协调活动共同完成翻译工作的多酶复合体 B、核糖体中的各种酶单独存在（解聚体）时，同样具有相应的功能 C、在核糖体的大亚基上存在着肽酰基（P）位点和氨酰基（A）位点 D、在核糖体大亚基上含有肽酰转移酶及能与各种起始因子，延伸因子，释放因 子和各种酶相结合的位点 8．tRNA的叙述中，哪一项不恰当（） A、tRNA在蛋白质合成中转运活化了的氨基酸 B、起始tRNA在真核原核生物中仅用于蛋白质合成的起始作用 C、除起始tRNA外，其余tRNA是蛋白质合成延伸中起作用，统称为延伸tRNA D、原核与真核生物中的起始tRNA均为fMet-tRNA 9．tRNA结构与功能紧密相关，下列叙述哪一项不恰当（）
第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽 二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH 第十五章糖酵解 本章主线： 糖酵解 丙酮酸代谢命运 （乙醇发酵乳酸发酵） 糖酵解调控 巴斯德效应 3种单糖代谢 （果糖、半乳糖、甘露糖） 一、糖酵解 糖酵解概述： ●位置：细胞质 ●生物种类：动物、植物以及微生物共有 ●作用：葡萄糖分解产生能量 ●总反应：葡萄糖＋2ADP＋2 NAD＋＋2Pi →2 丙酮酸＋2ATP＋2NADH＋2H＋＋2H2O 具体过程： 第一阶段（投入A TP阶段）： 1分子葡萄糖转换为2分子甘油醛-3-磷酸；投入2分子ATP。 ○1 反应式：葡萄糖+ ATP→葡萄糖-6-磷酸+ADP 酶：己糖激酶（需Mg2+参与） 是否可逆：否 说明： ●保糖机制——磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内，磷酸化的糖带有负电荷的磷酰基，可防 止糖分子再次通过质膜。（应用：解释输液时不直接输葡萄糖-6-磷酸的原因） ●己糖激酶以六碳糖为底物，专一性不强。 ●同功酶——葡萄糖激酶，是诱导酶。葡萄糖浓度高时才起作用。 ○2 反应式：葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸 酶：葡萄糖-6-磷酸异构酶 是否可逆：是 说明： ●是一个醛糖－酮糖转换的同分异构化反应（开链?异构?环化） ●葡萄糖-6-磷酸异构酶表现出绝对的立体专一性 ●产物为α-D-呋喃果糖-6-磷酸 ○3 反应式：果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1，6-二磷酸+ADP 酶：磷酸果糖激酶-I 是否可逆：否 说明： ●磷酸果糖激酶-I的底物是β-D-果糖-6-磷酸与其α异头物在水溶液中处于非酶催化的快 速平衡中。 ●是大多数细胞糖酵解中的主要调节步骤。 ○4 反应式：果糖-1，6-二磷酸→磷酸二羟丙酮+甘油醛-3-磷酸 酶：醛缩酶 是否可逆：是 说明： ●平衡有利于逆反应方向，但在生理条件下，甘油醛-3-磷酸不断地转化成丙酮酸，大大 地降低了甘油醛-3-磷酸的浓度，从而驱动反应向裂解方向进行。 ●注意断键位置：C3-C4 ○5 反应式：磷酸二羟丙酮→甘油醛-3-磷酸 酶：丙糖磷酸异构酶 是否可逆：是 说明： ●葡萄糖分子中的C-4和C-3 →甘油醛-3-磷酸的C-1； 葡萄糖分子中的C-5和C-2 →甘油醛-3-磷酸的C-2； 葡萄糖分子中的C-6和C-1 →甘油醛-3-磷酸的C-3。 ●缺少丙糖磷酸异构酶，将只有一半丙糖磷酸酵解，磷酸二羟丙酮堆积。 第二阶段（产出A TP阶段）：此阶段各物质的量均加倍 2分子甘油醛-3-磷酸转换为2分子丙酮酸；产出4分子ATP ○6 反应式：甘油醛-3-磷酸+NAD++Pi→1，3-二磷酸甘油酸+NADH+H+ 酶：甘油醛-3-磷酸脱氢酶 是否可逆：是 说明： ●酵解中唯一一步氧化反应。是一步吸能反应，与第7步反应耦联有利于反应进行。 ●NAD+是甘油醛-3-磷酸脱氢酶的辅酶 ●1,3-二磷酸甘油酸中形成一个高能酸酐键。 ●无机砷酸（AsO43-）可取代无机磷酸作为甘油酸- 3-磷酸脱氢酶的底物，生成一个不稳 高级动物生化试题 问答题： 1. 简述非编码RNA（non-coding RNA）的种类、结构特点及其主要功能。 非编码RNA的种类结构和功能 1tRNA转运RNA（transfer RNA，tRNA） 结构特征之一是含有较多的修饰成分，核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的，但其功能不清楚。5’末端具有G（大部分）或C。3’末端都以ACC的顺序终结。有一个富有鸟嘌呤的环。有一个反密码子环，在这一环的顶端有三个暴露的碱基，称为反密码子（anticodon）.反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。有一个胸腺嘧啶环。tRNA具有三叶草型二级结构以及“L”型三级结构，tRNA 的不同种类及数量可对蛋白质合成效率进行调节。tRNA负责特异性读取mRNA中包含的遗传信息，并将信息转化成相应氨基酸后连接到多肽链中。 tRNA为每个密码子翻译成氨基酸提供了结合体，同时还准确地将所需氨基酸运送到核糖体上。鉴于tRNA在蛋白质合成中的关键作用，又把tRNA称作第二遗传密码。tRNA还具有其他一些特异功能，例如，在没有核糖体或其他核酸分子参与下，携带氨基酸转移至专一的受体分子，以合成细胞膜或细胞壁组分；作为反转录酶引物参与DNA合成；作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。 2rRNA核糖体RNA（ribosomal RNA, rRNA） 核糖体RNA是细胞中最为丰富的RNA，在活跃分裂的细菌细胞中占80%以上。 他们是核糖体的组分，并直接参与核糖体中蛋白质的合成。核糖体是rRNA 提供了一个核糖体内部的“脚手架”，蛋白质可附着在上面。这种解释很直接很形象，但是低估了rRNA在蛋白质合成中的主动作用。较后续的研究表明，rRNA并非仅仅起到物理支架作用，多种多样的rRNA可起到识别、选择tRNA以及催化肽键形成等多种主动作用。例如：核糖体的功能就是,按照mRNA的指令将氨基酸合成多肽链。而这主要依靠核糖体识别tRNA 并催化肽键形成而实现。可以说核糖体是一个大的核酶( ribozyme)。而核糖体的催化功能主要是由rRNA来完成的,蛋白质并没有直接参与。 3 tmRNA tmRNA主要包括12个螺旋结构和4个“假结”结构，同时还包括一 个可译框架序列的单链RNA结构。tmRNA中H1由5’端和3’端两个末端形成，与tRNA的氨基酸受体臂相似。H1和H2的5’部分之间有一个由10-13nt 形成的环，类似tRNA中的二氢尿嘧啶环，称为“D”环。H3和H4，H6和H7，H8和H9，H10和H11之间分别形成Pk1，pK2，pK3，pK4。H4和H5之间则由一段包含编码标记肽ORF的单链RNA连接。H12由5个碱基对和7nt 形成的环组成，类似tRNA中的TΨC臂和TΨC环，称为“T”环。tmRNA 结构按照功能进行划分可分为tRNA类似域（TLD）和mRNA类似域（MLD），TLD主要包括H1,H2,H12,“D”环和“T”环，MDL则包括ORF和H5，这两部分分别具有类似tRNA和mRNA的功能。tmRNA是一类普遍存在于各种细菌及细胞器（如叶绿体，线粒体）中的稳定小分子RNA。它具有mRNA分子和tRNA分子的双重功能，它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式中发挥重要作用。同时，它与基因的表达调控以及细胞周期的调控等生命过程密切相关，是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的重要分子之一。识别翻译或读码有误的核糖体，也识别那些延迟停转的核糖体，介导这些有问 第十二章蛋白质的生物合成 一、知识要点 （一）蛋白质生物合成体系的重要组分 蛋白质生物合成体系的重要组分主要包括mRNA 、tRNA 、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子。其中，mRNA是蛋白质生物合成的直接模板。tRNA的作用体现在三个方面：3ˊCCA接受氨基酸；反密码子识别mRNA链上的密码子；连接多肽链和核糖体。rRNA和几十种蛋白质组成合成蛋白质的场所——核糖体。 遗传密码的特点：无标点性、无重叠性；通用性和例外；简并性；变偶性。 （二）蛋白质白质生物合成的过程 蛋白质生物合成的过程分四个步骤：氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。 其中，氨基酸活化即氨酰tRNA的合成，反应由特异的氨酰tRNA合成酶催化，在胞液中进行。氨酰tRNA合成酶既能识别特异的氨基酸，又能辩认携带该氨酰基的一组同功受体tRNA分子。 肽链合成的起始对于大肠杆菌等原核细胞来说，是70S起始复合物的形成。它需要核糖体30S和50S亚基、带有起始密码子AUG的mRNA、fMet-tRNA f 、起始因子IF1、IF2、IF3（分子量分别为10 000、80 000和21 000的蛋白质）以及GTP和Mg2+的参加。 肽链合成的延伸需要70S起始复合物、氨酰-tRNA、三种延伸因子：一种是热不稳定的EF-Tu，另一种是热稳定的EF-Ts，第三种是依赖GTP的EF-G以及GTP和Mg2+。 肽链合成的终止和释放需要三个终止因子RF1、RF2、RF3蛋白的参与。 比较真核细胞蛋白质生物合成与原核细胞的不同。 （三）蛋白质合成后的修饰 蛋白质合成后的几种修饰方式：氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除、肽链的折叠、氨基酸残基的修饰、切去一段肽链。 二、习题 （一）（一）名词解释 1．密码子(codon) 2．反义密码子(synonymous codon) 3．反密码子(anticodon) 4．变偶假说(wobble hypothesis) 5．移码突变(frameshift mutant) 6．氨基酸同功受体(isoacceptor) 7．反义RNA(antisense RNA) 8．信号肽(signal peptide) 9．简并密码(degenerate code) 10．核糖体(ribosome) 11．多核糖体(poly some) 12．氨酰基部位(aminoacyl site) 13．肽酰基部位(peptidy site) 14．肽基转移酶(peptidyl transferase) 15．氨酰- tRNA合成酶(amino acy-tRNA synthetase) 16．蛋白质折叠(protein folding) 17．核蛋白体循环(polyribosome) 18．锌指(zine finger) 19．亮氨酸拉链(leucine zipper) 20．顺式作用元件(cis-acting element) 21．反式作用因子(trans-acting factor) 简单蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质 结合蛋白质：由AAs和其他非蛋白质化合物所组成 球状蛋白质：多肽链能够折叠，使分子外形成为球状的蛋白质。 纤维状蛋白质：能够聚集为纤维状或细丝状的蛋白质。主要起结构蛋白的作用，其多肽链沿一个方向伸展或卷曲，其结构主要通过多肽链之间的氢键维持。 单体蛋白质：仅含有AAs 寡聚蛋白质：由两个以上、十个以下亚基或单体通过非共价连接缔合而成的蛋白质。 等电点：蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH，此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。 氨基酸残基：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。它是一个分子的一部分，而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢，羧基上缺了一个羟基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。一个完整的氨基酸包括一个羧基（—COOH)，一个氨基(—NH2)，一个H，一个R基。缺少一个部分都算是氨基酸残基,并没有包括肽键的。 钛键：氨基和羧基脱去一分子水形成的化学键。 钛键平面：肽键所在的酰胺基成为的刚性平面。由于肽键具有部分双键性质，使得肽基的六个原子共处一个平面，称为肽平面。 同源蛋白质：在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。（结构和功能类似的蛋白质。） 蛋白质一级结构：蛋白质多肽链的氨基酸通过肽键连接形成的线性序列。 蛋白质二级结构：指多肽链借助H键折叠盘绕成沿一维方向具有周期性结构的构象。 构象：分子的三维结构即分子中的所有原子在空间的位置总和。 构型：分子中的原子在空间的相对取向。 α-螺旋：它是蛋白质当中最为常见、最丰富的二级结构。多肽主链沿中心轴盘绕成右手或左手螺旋；每个螺旋周期有3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，螺旋直径0.5nm；氨基酸残基侧链伸向外侧；同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键，并且与螺旋轴保持大致上的平行。此外，肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部氢键，也能与水分子形成外部氢键。 β-折叠：常见的蛋白质的二级结构之一。呈片状,肽链主链取锯齿状折叠构象；肽链走向可能是平行的，也可能是反平行的。两条或多条肽链之间侧向聚集在一起，相邻多肽链羰基氧和酰胺氢之间形成氢键，氢键与肽链的长轴几乎呈直角；侧链R基交替分布于片层平面两侧。 β-转角：它大多分布在球状蛋白质分子表面，以改变肽链。它是一个发夹式转折，其特点是在于多肽链中第n个残基的一CO基与第n+3个残基的-NH基形成氢键。因此，一个多肽链的走向可以得到很好的扭转。因此，β-转角在球状蛋白质中是重要的二级结构，起到连接其他二级结构的作用。 超二级结构：蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，以充当三级结构的构件。 结构域：对于较大的蛋白质分子（或亚基），多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种独立的折叠单位称为结构域。 蛋白质三级结构：指多肽链在二级结构的基础上借助各种次级键进一步盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状构象。 蛋白质四级结构：具三级结构的球状蛋白质以非共价键缔合在一起，形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。其中每个球状蛋白质称为亚基。 疏水相互作用：非极性的基团在极性溶液中相互靠近的相互作用。 别构蛋白质：是指除了具有结合底物的活性部位，还具有结合调节物别构部位的蛋白质。别构蛋白的活性部位和别构部位可以分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位与调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。 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 生物化学 第一章蛋白质化学 第一节蛋白质的重要性 ?蛋白质是机体最丰富的有机分子，占人体重量的16~20%，占干重的45%，肺组织高达80%。 ?蛋白质的生物学功能：生物催化作用、调节作用（激素，基因表达调控作用）、免疫防御与保护作用（细胞因子、补体、抗体）、转运和储存作用（转运蛋白）、结构功能（保护和维持细胞、组织、器官的正常生理形态，细胞骨架）、运动与支撑作用、信息接收 传递作用（受体蛋白）、生物膜功能 ?蛋白质组学：蛋白质组指的是基因组编码的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质；蛋白质组学本质上指的是在机体整体水平上系统地研究蛋白质的 特征，包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白 质水平上的关于疾病发生、细胞代等过程的整体而全面的认识。 第二节蛋白质的化学组成 ?蛋白质含氮量平均为16%，蛋白质的含量=含氮量x6.25。 ?天然存在的氨基酸约180种，组成蛋白质的氨基酸只有20余种（基本氨基酸）。 ?基本氨基酸的共同特点：①除脯氨酸为α-亚氨基酸外，其他组成蛋白质的基本氨基酸均为α-氨基酸；②除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子为手性碳原子，且天然蛋白质中基本氨基酸皆为L-型；③不同的氨基酸的R链不同，对蛋白质的空间结构和理化性质有重要影响。 ?20种常见氨基酸的名称和结构式（见书P11） ?氨基酸的分类非极性R基氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸；极性不带电R基氨基酸（易溶于水）：甘氨酸、丝氨酸、 氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；带负电的R基氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；带正电的R基氨基酸：赖氨酸、组氨酸、精氨酸。 ?氨基酸的物理性质：①高熔点，200℃以上，以离子状态存在；②一般均溶于水，溶于强酸、强碱；不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂；③氨基酸一般有味；④除甘氨酸外均有旋 光性。 ?氨基酸的化学性质：①两性解离与等电点：pH高于等电点带负电，低于等电点带正电。 等电点时主要以两性离子存在，极少量以中性分子存在。中性氨基酸的pI在微酸性围，践行氨基酸的pI在碱性围，酸性氨基酸的pI在酸性围。②紫外吸收性质：色氨酸（280nm）、酪氨酸（275nm）和苯丙氨酸（257nm）含有苯环共轭双键系统，具有紫外吸收特性。③茚三酮反应：与大多数α-氨基酸加热反应产生蓝紫色物质，与脯氨酸、羟脯氨酸反应呈黄色，与天冬酰胺反应呈棕色；④α-羧基的反应：与碱、醇、硼氢化锂反应；⑤R基的反应：Million反应（Tyr-红色）、Folin反应（Tyr-蓝色）、坂口反应（Arg-红色）、Pauly反应（His、Tyr-橘红色）、乙醛酸的反应（Trp-紫红色环）。 ?氨基酸的功能：①寡肽、多肽、蛋白质的基本结构单位；②多种生物活性物质的前体； ③作为神经递质或神经营养素；④参与生物体的物质代和能量代。 第三节蛋白质的分子结构 ?蛋白质的一级结构包括：①组成蛋白质的多肽链的数目；②多肽链的氨基酸顺序；③多肽链或链间二硫键的数目和位置。 ?体多肽和蛋白质生物合成时，均是从氨基端开始，延长到羧基端终止，因此N末端被定为多肽链的头。 ?蛋白质一级结构的概念：蛋白质是由不同种类、数量和排列顺序的氨基酸，通过肽键而构成的高分子有机含氮化合物。它是蛋白质作用的特异性、空间结构的差异性和生物学 第一章生命大分子物质的制备 某一骨骼肌的无细胞粗抽提液每毫升含蛋白质32mg，在适宜条件下，10／-l该抽提液以每分钟O．14,umol 的速度催化一个反应。用硫酸铵沉淀法分级分离50ml上述抽提液，将饱和度为20% - 40%的沉淀物重新溶于10ml溶液中，测得其蛋白质含量为50rng/m1’取ioy.i该溶液催化一反应，其速度为每分钟o．65弘mol。试计算纯化倍数和回收率。(2. 97，92.8%) 第二章沉淀法 1．兔肌醛缩酶的p常数与盐析常数（在离子强度为摩尔浓度时）分别为6.30和2. 84。试求硫酸铵浓度分别为2mol/L、3mol/L时的溶解度。(4.2mg/ml，6.03 X10-3 mg/ml) 2．含25%硫酸铵饱和度的细胞色素c溶液150ml，需加多少克硫酸铵或多少毫升饱和硫酸铵溶液，才能使其达55%饱和度? (28. 95g, 100ml) .10．某一蛋白质的盐析范围为饱和硫酸铵30%-60%，试简述具体操作（若有500ml盐析液）。 第三章吸附层析 7. 利用薄层层析如何确定蛋白质的纯度？ 第四章疏水层析 1．疏水作用层析的固定相和流动相与普通吸附层析有何区别？为什么？(P63 , T1) 第五章离子交换层析 1．离子交换剂由哪几部分组成？何为阳离子和阴离子交换剂？ 2．弱酸性和弱碱性的纤维素离子交换剂分别适宜在哪些pH范围内应用？为什么？ 7．影响离子交换剂膨胀度的因子有哪些？其中哪个为关键因子？为什么？ 8．在层析柱中污染杂质后应如何处理？为什么某些亲水性离子交换剂在含乙醇的乙酸盐溶液中可以防止微生物污染？ 9．试设计利用离子交换剂分离一种含等电点分别为4．0、6.0、7.5和9.0的蛋白质合液的方案，并简述理由。并绘制洗脱曲线。 10．梯度溶液的变化速率、交换剂的膨胀程度、装柱的均匀度等因子，对样品的分辨率有何影响？11．梯度溶液的变化速率是受哪些因素控制的？试举例说明如何借助速率变化来提高分离效果？13．用离子交换剂测定蛋白质的等电点时，为什么一定要用强性离子交换剂？ 单元测试一：蛋白质化学 班级：姓名：分数： 一．填空题（每空1.5分，共30分） 1.当溶液pH等于某种氨基酸的等电点时，其带_ 零 _电荷；当溶液pH大于某种氨基酸的等电点时，其带_ 负 _电；溶液pH小于某种氨基酸的等电点时，其带_ 正电。 2.盐浓度低时，盐的加入使蛋白质的溶解度_ 增大 _，称为_ 盐溶__现象。当盐浓度高时,盐的加入使蛋白质的溶解度降低，称为盐析现象。 3.由甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸6种氨基酸残基组成的肽链 有 5 个肽平面，有 3 个游离羧基。 4.蛋白质分子结构包括一级结构和二级结构。 蛋白质的一级结构是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链。 6.蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸。蛋白质的一级结构维持作用力是肽 键。蛋白质的分子结构决定蛋白质的性质和功能。 7.蛋白质二级结构主要有 a螺旋和B折叠形状，维持其稳定结构的化学键是 氢键。 判断题 1．用凝胶过滤(Sephadex G-100)柱层析分离蛋白质时，总是分子量大的先被洗脱下来，分子量小的后下来。对 2．变性后，蛋白质的溶解度增加（减小），这是因为电荷被中和（空间结构被破坏），以及水化膜破坏所引起的。错 3．变性后（物理变性不可逆，化学变性可逆，可复性）的蛋白质在一定条件下，有些还能复性，恢复其生物学功能。对 4．有机溶剂沉淀法分离纯化蛋白质的优点是有机溶剂容易蒸发除去，且不会使蛋白质变性。错 5.蛋白质分子的种类和差别，是由其空间结构决定的。错（一级结构） 6．蛋白质主要是由C、H、O、N四种元素组成。对 7．氨基酸通过肽键连接而成的化合物称为肽。对 8．天然蛋白质的基本组成单位主要是L-α-氨基酸。对 9．肽键(-CO-NH-)中的C-N键可自由旋转，使多肽链出现多种构象。错（不可旋转） 10．维持蛋白质二级结构的化学键是氢键及范德华力（不是）。错 11．蛋白质一级结构对空间结构起决定作用，空间结构的改变会引起功能的改变。对 12．维持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是氢键。对 13．蛋白质必须具有四级结构才具有生物活性。错（肌球蛋白是三级结构可存活） 14．蛋白质四级结构中的每个亚基单独都具有生物活性。错（不具有活性） 15．具有四级结构的蛋白质分子一定是由两条或两条以上的多肽链组成的。对 16．溶液中带电粒子在电场中向电性相同（相反）的电极移动，这种现象称为电泳。错 17．溶液pH值等于7时，蛋白质不带电荷。错 18．加热、紫外线、X射线均可破坏蛋白质的空间结构。对 《生物分离工程》 复习题 1、什么是等电点沉淀？ 调节溶液的 pH至溶质的等电点，溶质所带净电荷为零时，其分子间的吸引力增加，分子相互吸引，把该溶质从溶液中沉淀出来，即等电点沉淀 2、什么是微滤？ 微滤（micfiltation，MF)是以多孔细小薄膜为过滤介质，靠膜两侧的压力差来对物质进行选择性透过，达到膜分离的目的。微滤膜的孔径分布范围在0.05? 10um之间；采用的压力一般在0.05?0.5MPa范围内。 3、什么是超滤？ 超滤（ultafiltationUF)是利用膜两侧的压力差为动力将分子有选择地透过膜的过程，透过膜的分子除溶剂水外，还可以将溶质中的小分子（如无机盐等）通过膜，因此它属于一种“膜分离”过程。超滤的分离介质与微滤膜类似，但孔径更小，为0 001?0.05um，采用的压力常为0.1?1.0MPa。 4、什么是反萃取？ 反萃取（backextraction):将萃取液和反萃取剂（含无机酸或碱的水溶液、水等）相接触，使某种被萃取到有机相的溶质转人水相，可看作是萃取的逆过程。 5、什么是溶剂萃取 溶剂萃取：利用物质在互不相溶的两相溶剂中溶解度的不同，将物质从一相溶剂转移到另一相溶剂中，从而进行分离、浓缩和提纯目的产物的方法． 6、什么是色谱技术？ 色谱技术是一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固定相和流动相，根据物质在两相间的分配行为不同，经过多次分配（吸附-解吸-吸附-解吸…），达到分离的目的。 7、什么是膜分离技术？ 膜分离技术利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 蛋白质生物合成 一级要求单选题 1 真核生物在蛋白质生物合成中的启始tRNA 是 A 亮氨酸Trna B 丙氨酸tRNA C 赖氨酸tRNA D 甲酰蛋氨酸tRNA E 蛋氨酸tRNA E 2 原核生物蛋白质生物合成中肽链延长所需的能量来源于 A ATP B GTP C GDP D UTP E CTP B 3 哺乳动物核蛋白体大亚基的沉降常数是 A 40S B 70S C 30S D 80S E 60S E 4 下列关于氨基酸密码的叙述哪一项是正确的 A 由DNA 链中相邻的三个核苷酸组成 B 由tRNA 链中相邻的三个核苷酸组成 C 由mRNA 链中相邻的三个核苷酸组成 D 由rRNA 链中相邻的三个核苷酸组成 E 由多肽链中相邻的三个氨基酸组成 C 5 mRNA 作为蛋白质合成的模板，根本上是由于 A 含有核糖核苷酸 B 代谢快 C 含量少 D 由DNA 转录而来 E 含有密码子 E 6 蛋白质生物合成过程特点是 A 蛋白质水解的逆反应 B 肽键合成的化学反应 C 遗传信息的逆向传递 D 在核蛋白体上以mRNA 为模板的多肽链合成过程 E 氨基酸的自发反应 D 7 关于mRNA，错误的叙述是 A 一个mRNA 分子只能指导一种多肽链生成 B mRNA 通过转录生成 C mRNA 与核蛋白体结合才能起作用 D mRNA 极易降解 E 一个tRNA 分子只能指导一分于多肽链生成 E 8 反密码子是指 A DNA 中的遗传信息 B tRNA 中的某些部分 C mRNA 中除密码子以外的其他部分 D rRNA 中的某些部分 E 密码子的相应氨基酸 B 9 密码GGC 的对应反密码子是 A GCC B CCG C CCC 第一章测试 1 【判断题】(10分) 在用适当的溶液对某蛋白质进行抽提时，选择抽提液的pH最好是蛋白质的等电点 A. 对 B. 错 2 【判断题】(10分) 蛋白质等生物大分子物质的结构复杂，来源广泛，因此蛋白质的分离纯化方案的通用性差 A. 对 B. 错 3 【多选题】(10分) 生命大分子物质制备的特点有哪些？（） A. 生命大分子物质容易失活 B. 待分离生命大分子物质的含量较低 C. 生物制品的质量要求较高 D. 原材料中成分复杂 4 【判断题】(10分) 动物细胞比植物细胞和微生物细胞相对容易破碎 A. 错 B. 对 5 【判断题】(10分) 各种细胞破碎方法可以组合使用，以更好的破碎细胞 A. 错 B. 对 6 【单选题】(10分) 有关抽提溶液说法不正确的是（） A. 抽提液最好是来源广泛 B. 抽提液可以是缓冲液、稀酸、稀碱溶液，也可以使用有机溶剂 C. 抽提指的是用适当的溶剂和方法，把原材料中的杂质溶解出来 D. 抽提液不应该破坏有效成分的结构 7 【判断题】(10分) 抽提液中可以加入适当酶抑制剂，以抑制蛋白质或核酸的降解 A. 对 B. 错 8 【单选题】(10分) 下列分离纯化技术依据的原理与物质的溶解度无关的是（） A. 盐析 B. 超滤 C. 选择性沉淀 D. 结晶 9 【判断题】(10分) 评价纯化方案是否合理，可以考察纯化倍数是否增加，纯化倍数越高，说明纯化方案越合理。 A. 对 B. 错 第二章测试 1 【多选题】(10分) 影响蛋白质溶解度的外界因素包括（） A. 溶液介电常数的大小 B. 溶液的pH C. 溶液的离子强度 D. 第十二章蛋白质生物合成（翻译）单选题 1在蛋白质生物合成中转运氨基酸作用的物质是 A mRNA B rRNA C hnRNA D DNA E tRNA 2蛋白质生物合成过程特点是 A蛋白质水解的逆反应B肽键合成的化学反应C遗传信息的逆向传递D氨基酸的聚合反应 E在核蛋白体上以mRNA为模板的多肽链合成过程 3真核生物在蛋白质生物合成中的起始tRNA是 A亮氨酰tRNA B丙氨酸tRNA C赖氨酸tRNA D甲酰蛋氨酸tRNA E蛋氨酸tRNA 4原核生物蛋白质生物合成中肽链延长中的直接能量提供者是： A ATP B GTP C GDP D UTP E CTP 5下列关于遗传密码的叙述哪一项是正确的？ A由DNA链中相邻的三个核苷酸组成 B由tRNA链中相邻的三个核苷酸组成 C由mRNA链中相邻的三个核苷酸组成 D由rRNA链中相邻的三个核苷酸组成 E由多肽链中相邻的三个氨基酸组成 6mRNA可作为蛋白质合成的模板是由于： A含有核糖核苷酸B代谢快 C含量少D由DNA转录而来 E含有密码子 7反密码子是指 A DNA中的遗传信息 B tRNA中的某些部分 C mRNA中除密码子以外的其他部分 D rRNA中的某些部分 E密码子的相应氨基酸 8蛋白质合成时，氨基酸的被活化部位是 A烷基B羧基 C氨基D硫氢基 E羟基 9氨基酰-tRNA合成酶的特点是： A只对氨基酸有特异性B只对tRNA有特异性C对氨基酸和tRNA都有特异性D对GTP有特异性 E对ATP有特异性 10关于蛋白质合成的终止阶段，正确的叙述是 A某种蛋白质因子可识别终止密码子 B终止密码子都由U、G、A三种脱氧核苷酸构成 C一种特异的tRNA可识别终止密码子 D终止密码子有两种 E肽酰-tRNA在核蛋白体“A位”上脱落 名词解释 1翻译 2遗传密码 3密码子 4反密码子 5多核糖体 6摆动配对 7起始tRNA 8分子伴侣 9氨基酰tRNA合成酶 10核糖体循环 问答题 1简述遗传密码的主要特点。 2简述蛋白质生物合成的主要过程。 3试述参与蛋白质生物合成的物质及其作用。 4mRNA分子上遗传密码排列顺序翻译成多肽链的氨基酸排列顺序，保证准确翻译的关键是什么? 5参与蛋白质生物合成的核酸有哪几类，它们分别起着什么作用? 6蛋白质合成的翻译后加工有哪些方式? 7简述原核生物和真核生物翻译起始复合物的生成有何不同。 8在蛋白质合成中哪些步骤需要GTP的水解作用? 9试述氨基酰tRNA合成酶的特性与生理功能。 10合成一个含20个氨基酸的多肽分子需要多少含高能磷酸键的分子?假定该蛋白质合成系统含有所需游离氨基酸、核糖体、全部必需的酶和因子、GTP和ATP。 蛋白质化学复习总结 1、蛋白质概念：是由20种α-氨基酸通过肽键相互连接而成的具有特定空间构象和生物学活性的高分子有机化合物。几乎所有的酶都是蛋白质。 2、各种蛋白质的含氮量很接近，平均含氮16%（凯氏定氮），粗蛋白质含量=蛋白氮（样品含氮量）×6.25。 3、氨基酸(amino acids)是蛋白质的基本组成单位。组成蛋白质的标准氨基酸有20种，19种氨基酸具有一级氨基(-NH2)和羧基(-COOH)结合到α碳原子(Cα)，同时结合到(Cα)上的是H原子和各种侧链；Pro具有二级氨基(α-亚氨基酸)，各种氨基酸的差别在于侧链R基的不同。 4、20种氨基酸都属于L-构型。20种氨基酸平均分子量为138。 5、氨基酸的分类：⑴根据R的化学结构：①脂肪族氨基酸；②芳香族氨基酸；③杂环氨基酸；④杂环亚氨基酸。⑵根据R的极性：①非极性氨基酸；②极性、不带电荷氨基酸；③酸性氨基酸；④碱性氨基酸。 6、一般物理学性质：①形态：均为白色结晶或粉末，不同氨基酸的晶型结构不同。②溶解性：一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙酮，在稀酸和稀碱中溶解性好。③熔点：氨基酸的熔点一般都比较高，一般都大于200℃，超过熔点以上氨基酸分解产生胺和二氧化碳。④旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。⑤光吸收：氨基酸在可见光范围内无光吸收，在近紫外区含苯环氨基酸有光的吸收。⑥紫外吸收：蛋白质在280nm波长下的紫外吸收性质绝大部分是由色氨酸和酪氨酸所引起的。色氨酸：279nm苯丙氨酸；259nm；酪氨酸：275nm。 7、氨基酸的化学性质： ⑴两性解离(amphoteric ionization)：氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以两性离子形式存在，在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的-NH3+正离子和能接受质子的-COO-负离子，所以氨基酸为两性电解质。 氨基酸在酸性环境中，主要以阳离子的形式存在，在碱性环境中，主要以阴离子的形式存在。在某一pH环境下，以两性离子（兼性离子）的形式存在。该pH称为该氨基酸的等电点。所以氨基酸的等电点可以定义为：氨基酸所带正负电荷相等时的溶液pH。 ⑵等电点( isoelectric point，pI )：在一定的pH条件下，氨基酸分子中所带的正电荷和负电荷数相等，即净电荷为零，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点(isoelectric point)，用pI 表示。氨基酸在等电点时溶解度最小。当溶液的pH=pI时，氨基酸主要从两性离子形式存在。pH 第一章生物化学基本操作与要求 1.洗涤剂的种类配置与应用 （1）铬酸洗液 由重铬酸钾与浓硫酸组成，具强酸性、强氧化性，适合用于玻璃器皿的洗涤。棕褐色，用久了之后颜色变绿，失效 （2）30％硝酸洗涤CO2测定仪器及微量滴管 （3）45％尿素洗涤蛋白制剂、血样 （4）有机溶剂 （5）去污粉 2.化学试剂的分级 3.什么是准确度、精密度？ 1. 准确度与误差 准确度的高低可用误差衡量 绝对误差＝测定值－真实值 相对误差＝绝对误差/真实值×100％ 2. 精密度与偏差 精密度指多次测量结果相互吻合的程度，表示测定的再现性。 精密度的高低用偏差衡量。 绝对偏差＝测定值－算术平均值 相对偏差＝绝对偏差/算术平均值×100％ 4.如何提高实验的准确度、精密度？ 准确度——系统误差 （1）仪器校正 （2）空白实验 （3）对照实验 精密度——偶然误差 （1）平均取样 （2）多次取样 第二章层析技术 1.层析技术及其原理 层析（色谱）技术是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同，使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。 层析都是由互不相溶的两个相组成:一是固定相，一是流动相。层析时，利用混合物中各组分理化性质的差异，使其在流动相与固定相之间的分配系数（Kd）不同，随着流动相从 固定相上流过，不同组分以不同速度移动而最终被分离。 2.名词 固定相：固定相是层析的基质。它可以是固体物质（如吸附剂等），也可以是液体物质（如固定在硅胶或纤维素上的溶液），这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附，溶解，交换等作用。 流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等，都称为流动相。 分配系数：分配系数是指在一定的条件下，某种组分在固定相和流动相中含量（浓度）的比值，常用Kd来表示。混合物各组分的分配系数差异越大，越容易分离开。 Kd =固定相中的总量/流动相中的总量 3.层析法的分类 (一)根据流动相的形式分类 气相色谱法：气固色谱法和气液色谱法 液相色谱法：液固色谱法和液液色谱法 （二）按固定相的形式分类 柱层析法：柱层析法是将固定相装在一金属或玻璃柱中做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。 纸层析法：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 薄层层析法：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 (三)按分离原理分类 1.吸附层析 2.分配层析（正相色谱、反相色谱） 3.凝胶排阻层析 4.离子交换层析 5.亲和层析法 4.几种主要凝胶的名称、型号、及型号数字代表的含义 1）交联葡聚糖凝胶，Sephadex 的主要型号G-10 ~ G-200，后面的数字是凝胶的吸水率（单位是ml/g干胶）乘以10。如Sephadex G-50，表示吸水率是5ml/g干胶。 2）聚丙烯酰凝胶，Bio-gel P，p值表示不同的交联度，p越大，孔径越大。P后的数字乘1000相当于凝胶排阻极限。 3）琼脂糖凝胶，常见的主要有Amersham(Pharmacia)(GE) 生产的Sepharose（2B ~6B）和Bio-Rad 生产的Bio-gel A 4) Ultragel 聚丙烯酰胺和琼脂糖交联凝胶 5）Sephacryl凝胶 6） Superdex凝胶、Superrose凝胶 7）聚乙烯醇凝胶toyopearl 8）聚苯乙烯凝胶商品为Styrogel 5.凝胶层析及其基本原理、操作过程和主要应用 凝胶色谱也称为凝胶排阻层析、凝胶过滤和分子筛层析。它是60 年代发展起来的，利用凝胶把物质按分子大小不同进行分离的一种方法。 原理：由于被分离物质的分子大小不同，洗脱时，大分子物质由于直径大于凝胶网孔不能进入凝胶内部，只能沿着凝胶颗粒间的孔隙，随溶剂向下移动，因此流程短，首先流出层生物化学原理- 糖酵解
2015高级生物化学及实验技术试题答案
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