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生物化学与分子生物学重点掌握内容 (3)

生物化学与分子生物学重点掌握内容 (3)
生物化学与分子生物学重点掌握内容 (3)

第一章蛋白质的结构与功能

1、蛋白质的基本组成单位和平均含氮量。

基本组成单位为氨基酸。组成蛋白质的元素:主要有C、H、O、N和S。有些蛋白质还含有少量的P、Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I等。

各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%

2、20种氨基酸的结构及三字母英文缩写。(P9)

含羟基的氨基酸:Ser、Tyr、Thr,其易被磷酸化。

含硫的氨基酸:半胱氨酸(-SH)、胱氨酸、蛋氨酸(-SCH3,又叫甲硫氨酸)。

芳香族氨基酸: Tyr、Trp、Phe

天冬酰胺、谷氨酰胺:酰胺基团(-CONH2)

脯氨酸:属于亚氨基酸(-NH-)

酸性氨基酸:Asp、Glu

碱性氨基酸:Arg、Lys、His

3、氨基酸的理化性质。

①氨基酸具有两性解离的性质:等电点(isoelectric point, pI)在某一pH的溶液

中,氨基酸解离成阳离子和阴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值称为该氨基酸的等电点。

②含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质:测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析

溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。

③氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物,最大吸收峰在570nm处。

4、蛋白质一级、二级、三级和四级结构的概念及维系其稳定的化学键。

①氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构(primary structure of protein):指蛋白质多肽链从N-端至C-端的氨基酸残基排列顺序, 即氨基酸的线性序列。在基因编码的蛋白质中,这种序列是由mRNA中的核苷酸序列决定的。一级结构主要的化学键:肽键

②多肽链的局部主链构象为蛋白质二级结构(secondary structure of protein):

蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,不涉及氨基酸残基侧链的构象。维系二级结构的化学键:氢键

③三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要的化学键——次级键。疏水作用、离子键、氢键、Van der Waals 力。

④含有二条以上多肽链的蛋白质才可能具有四级结构:蛋白质分子中各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。亚基之间的结合力主要是氢键和离子键-非共价键

5、肽单元和蛋白质二级结构的主要类型。

肽单元:参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面,此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元(peptide unit)。这一平面又被称为肽平面(peptide plane)或酰胺平面(amide plane) 。肽单元是肽链折叠盘曲的基本单位。

二级结构的类型:α-螺旋、β-折叠、β -转角、无规卷曲

6、蛋白质超二级结构、模体、结构域、亚基、蛋白质等电点的概念。

超二级结构:在许多蛋白质分子中,可发现二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个有规则的二级结构组合,被称为超二级结构。

模体:是蛋白质分子中具有特定空间构象和特定功能的结构成分,其中一类就是具有特殊功能的超二级结构。一个模体总有其特征性的氨基酸序列,并发挥特殊的功能。

结构域:分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域,并各行其功

能,称为结构域

亚基 (subunit):有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链,每一条多肽链都有完整的三级结构,称为蛋白质的亚基。单独的亚基一般没有生物学功能。

蛋白质等电点:在某一pH值溶液中,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点(isoelectric point,pI)。

7、蛋白质变性的概念及影响因素。

概念:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

本质:空间构象破坏,次级键(非共价键和二硫键)断裂;一级结构不变,肽键不断裂。

影响因素:物理因素:高温、高压、紫外线、剧烈振荡。化学因素:强酸、强碱、有机溶剂、生物碱、尿素及重金属离子等。

8、蛋白质沉淀及维持蛋白质胶体溶液的稳定因素。

蛋白质沉淀:在一定条件下,蛋白质的水化层被破坏,使蛋白疏水侧链暴露在外,肽链融会相互缠绕继而聚集,因而从溶液中析出。变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀,但并不变性。

维持蛋白质胶体溶液的稳定因素:水化膜、蛋白质胶体颗粒表面电荷。

[熟悉] 氨基酸的分类(P8),肽的概念和基本结构(P11),生物活性肽(P11),蛋白质一级结构和空间结构与蛋白质功能之间的关系(P13)。氨基酸和蛋白质的紫外吸收作用(280nm)。

第二章核酸的结构与功能

1、核酸的基本组成单位和核酸的水解产物:核酸是以核苷酸(nucleotide)为基本组成单位的生物大分子,携带和传递遗传信息。核酸的水解产物是磷酸、戊糖和碱基。

2、核酸分子中核苷酸的连接方式:核苷酸之间通过3',5'-磷酸二酯键相连,构成多聚核苷酸链。

3、D N A和R N A的一级结构和基本组成单位:核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序。DNA 的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸

4、D N A二级结构——双螺旋结构的特点:1.DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成2. 脱氧核糖与磷酸位于外侧3. DNA双链之间形成了互补碱基对4. 碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定

5、基因和基因组的概念:基因(gene):指携带遗传信息的DNA区段,其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。基因组(genome):指生物体的所有编码RNA和蛋白质的序列及所有的非编码序列,即DNA的全部核苷酸序列。

6、m R N A、t R N A、r R N A的结构特点及功能:m R N A:1. 真核生物mRNA的5'-端有特殊帽结构2. 真核生物mRNA的3'-末端有多聚腺苷酸尾3. mRNA碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列mRNA:1、3′末端为—CCA-OH 2、含10~20% 稀有碱基3、其二级结构呈“三叶草形”4. tRNA 的反密码子能够识别mRNA密码子rRNA:rRNA的结构为花状,rRNA与核糖体蛋白结合组成核糖体(ribosome),为蛋白质的合成提供场所。rRNA单独存在不执行其功能。

7、核酶的概念:催化性小RNA亦被称为核酶(ribozyme),是细胞内具有催化功能的一类小分子RNA,具有催化特定RNA降解的活性,在RNA的剪接修饰中具有重要作用。

8、核酸的紫外吸收作用:紫外吸收A260nm,单核苷酸> ssDNA > dsDNA。

DNA纯品: A260/A280 = 1.8RNA纯品: A260/A280 = 2.0

9、D N A的变性与复性:DNA变性(denaturation)是指在某些理化因素(温度、pH、离子强度等)作用下,DNA双链的互补碱基对之间的氢键断裂,解开成两条单链的现象。DNA变性的本质是双链间氢键的断裂,只改变其二级结构,不改变其核苷酸排列顺序。在去除变性因

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19、素,并在适当条件下,变性DNA的两条互补单链可恢复天然的双螺旋构象,这一现象称为复性(renaturation)。

10、D N A的增色效应和解链温度的概念:增色效应(hyperchromic effect):在DNA解链过程中,由于有更多的共轭双键得以暴露,DNA在260nm处的吸光度随之增加。在解链过程中,紫外吸光度的变化ΔA260达到最大变化值的一半时所对应的温度称为DNA的解链温度(融解温度),又称Tm。其大小与G+C含量成正比。

熟悉: DNA的超螺旋结构(P43)。核酸的分子杂交(P53)。

第三章酶

1、酶:酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质,是机体内催化代谢反应最主要的催化剂。

2、单纯酶:有些酶其分子结构仅由氨基酸残基组成,没有辅助因子。这类酶称为单纯酶(simple enzyme)。

3、结合酶:结合酶(conjugated enzyme)是除了在其组成中含有由氨基酸组成的蛋白质部分外,还含有非蛋白质部分。酶的分子组成,酶蛋白和辅因子的作用。

4、必需基团:必需基团(essential group)酶分子氨基酸残基侧链的化学基团中,一些与酶活性密切相关的化学基团。

5、酶活性中心的概念:酶的活性中心或活性部位(activesite)是酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。

6、同工酶的概念:同工酶(isoenzyme /? ais?u'enzaim/)是指催化相同的化学反应,但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。

7、酶促反应的特点:1、酶促反应具有极高的效率:2、酶促反应具有高度的特异性3、酶促反应具有可调节性4、酶促反应高度的不稳定性

8、酶促反应特异性的类型:绝对特异性(absolute specificity):只能作用于特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物。相对特异性(relative specificity):作用于一类化合物或一种化学键。

9、影响酶促反应速度的因素:酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。

10、米氏方程及Km的意义:v=vmax[s]/(km+[s])

[S]:底物浓度v:不同[S]时的反应速度V max:最大反应速度(maximum velocity)

K m:米氏常数(Michaelis constant)

1.K m值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度2.K m值是酶的特征性常数3.K m在一定条件下可表示酶对底物的亲和力.K m越大,表示酶对底物的亲和力越小;K m 越小,表示酶对底物的亲和力越大。4.V max是酶被底物完全饱和时的反应速率

11、不可逆抑制作用:抑制剂以共价键与酶活性中心的必需基团相结合,使酶失活。

12、可逆性抑制作用:①竞争性抑制作用:抑制剂与底物的结构相似,能与底物竞

争结合酶的活性中心,从而阻碍酶底物复合物的形成,使酶活性受到抑制,称为竞争性抑制作用。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。②非竞争性抑制作用有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合,不影响酶与底物的结合,酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。③反竞争性抑制作用:抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合,使中间产物ES的量下降。这样,既减少从中间产物转化为产物的量,也同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。

13、变构酶:一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分非共价可逆结合,使酶构象改变,从而改变酶的活性,此种调节方式称别构调节,又称变构调节(allosteric regulation)。受变构调节的酶称变构酶(allosteric enzyme)。

14、酶原与酶原激活:酶原(zymogen ):有些酶在细胞内合成或初分泌时只是

酶的无活性前体,此前体物质称为酶原。

酶原的激活:在一定条件下,酶原向有活性酶转化的过程称为酶原的激活。酶原的激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。

15、全酶的组成:①酶蛋白决定反应的特异性②辅因子决定反应的种类与性质

[熟悉]辅因子与金属离子和维生素之间的关系(P56-57)。酶促反应机理——诱导契合学说(P61)。

第五章维生素和无机盐

1、维生素的定义和分类:维生素(vitamin) 是人体内不能合成,或合成量甚少、不能满足机体的需要,必须由食物供给,维持正常生命活动过程所必需的一组低分子量有机化合物。分类:脂溶性维生素(lipid-soluble vitamin)、水溶性维生素(water-soluble vitamin):B族维生素和维生素C。

2、B族维生素:①B1:维生素B1形成辅酶焦磷酸硫胺素;TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶,在反应中转移醛基;TPP也是转酮酶的辅酶,参与转糖醛基反应。维生素B1缺乏可引起脚气病

②B2:维生素B2是FAD和FMN的组成成分;FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基;维生素B2缺乏病是一种常见的营养缺乏病

③PP:维生素PP是NAD+和NADP+的组成成分;NAD+和NADP+是多种不需氧脱氢酶的辅酶;维生素PP缺乏可引起癞皮病

④泛酸:泛酸是辅酶A和酰基载体蛋白的组成成分;辅酶A和酰基载体蛋白参与酰基转移反应;泛酸缺乏可引起各种胃肠功能障碍等疾病

⑤生物素:生物素是多种羧化酶的辅基;生物素参与细胞信号转导和基因表达;生物素缺乏也可诱发机体不适

⑥B6:维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,体内活性形式磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺;磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样;维生素B6过量可引起中毒

⑦叶酸:四氢叶酸是叶酸的活性形式;四氢叶酸是一碳单位的载体;叶酸缺乏可导致巨幼红细胞性贫血

⑧B12:维生素B12又叫钴胺素(cobalamin /k?u'b?:l?min/ ),是唯一含有金属元素的维生素,仅由微生物合成。体内活性形式是甲基钴胺素和5'-脱氧腺苷钴胺素。维生素B12影响一碳单位的代谢和脂肪酸的合成。维生素B12缺乏可导致巨幼红细胞性贫血等多种疾病

3、维生素C的性质与功能:维生素C又称L-抗坏血酸(ascorbic acid),是L-己糖酸内酯,具有不饱和的一烯二醇结构,具有酸性和较强的还原性。维生素C是对热不稳定的酸性物质,维

生素C既是一些羟化酶的辅酶又是强抗氧化剂,维生素C具有增强机体免疫力的作用,维生素C严重缺乏可引起坏血病。

[熟悉]辅酶在酶促反应中的作用,脂溶性维生素的作用,维生素缺乏症。

第六章糖代谢

1.糖分解代谢的主要途径。

糖分解代谢分为糖的无氧氧化、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径。

2.糖酵解(概念,反应部位,反应过程,关键酶及限速酶,主要反应步骤,生理意义)。

概念:一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸,是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径,称为糖酵解(glycolysis /glai'k?lisis/)

反应部位:胞液。

反应过程:葡萄糖磷酸化为葡糖-6-磷酸(G-6-P )、葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸

(F-6-P )、果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸(F-1,6-BP )、果糖-1,6-二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖、磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸、2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)、磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP 和丙酮酸、丙酮酸被还原为乳酸

关键酶及限速酶:①己糖激酶②磷酸果糖激酶-1(最重要,为限速酶)③丙酮酸激酶生理意义:1. 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量,这对肌收缩更为重要。

2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

3.底物水平磷酸化的概念及有关反应。

底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成A TP的过程,称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。糖酵解的第七步1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸产生ATP的过程为该形式。

4.糖有氧氧化(概念,反应阶段,进行部位,关键酶,丙酮酸脱氢酶复合体的组成及作用,三羧酸循环的概念、反应过程、生理意义,有氧氧化过程中A T P的生成)。

概念:机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2的反应过程,称为糖的有氧氧化。

反应阶段:第一阶段:糖酵解;第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧(丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA );第三阶段:三羧酸循环。

关键酶:①糖酵解:己糖激酶、磷酸果糖激酶-1(限速酶)、丙酮酸激酶②丙酮酸的氧化脱羧:丙酮酸脱氢酶复合体③三羧酸循环:柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶(限速酶)、α-酮戊二酸脱氢酶复合体

丙酮酸脱氢酶复合体的组成及作用:组成:三种酶:E1:丙酮酸脱氢酶(12个)、E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶(60个)、E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶(6个) 。五种辅酶:TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、CoA 作用:催化丙酮酸在线粒体中经过五步反应氧化脱羧生成乙酰CoA 部位:胞液及线粒体

三羧酸循环的概念:乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,又生成草酰乙酸的过程。

三羧酸循环的反应过程:乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸;柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸;异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸;α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA;琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应;琥珀酸脱氢生成延胡索酸;延胡索酸加水生成苹果酸;苹果酸脱氢生成草酰乙酸

生理意义:1. 柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路2. 柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽3. 柠檬酸循环为其他物质合成代谢提供小分子前体

有氧氧化过程中A T P的生成:由1分子葡萄糖总共获30或32 ATP

5.磷酸戊糖途径(概念,反应部位,限速酶及生理意义)。

概念:是指从糖酵解的中间产物葡糖-6-磷酸开始形成旁路,通过氧化、基团转移两个阶段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛,从而返回糖酵解的代谢途径

反应部位:胞液限速酶:葡糖-6-磷酸脱氢酶(NADP+)

生理意义:为核苷酸的合成提供核糖-5-磷酸;提供NADPH+H+作为供氢体参与多种代谢反应

6.糖原合成与分解(概念,反应过程,限速酶,肌糖原与肝糖原分解的不同点)。

概念:指由葡萄糖合成糖原的过程。糖原合成时,葡萄糖先活化,再连接形成直链和支链。反应过程:(一)葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖:1. 葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸

2. 葡糖-6-磷酸转变成葡糖-1-磷酸

3.葡糖-1-磷酸转变成尿苷二磷酸葡萄糖

(二)尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链 4.α-1,4-糖苷键式结合 5.糖原分支的形成

肌糖原与肝糖原分解的不同点:肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同,但是生成G-6-P之后,由于肌肉组织中不存在葡糖-6-磷酸酶,所以生成的G-6-P不能转变成葡萄糖释放入血,提供血糖,而只能进入酵解途径进一步代谢。

限速酶:糖原合酶

7.糖异生(概念、原料、组织和细胞定位,反应过程,关键酶,生理意义)。

概念:糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程

原料:主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸

组织和细胞定位:主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体

反应过程:(一)丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸

(二)果糖-1,6-二磷酸转变为果糖-6-磷酸

(三)葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖

关键酶:葡糖-6-磷酸酶、果糖二磷酸酶-1、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

生理意义:(一)维持血糖恒定是糖异生最重要的生理作用(二)糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径(三)肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡

8.乳酸循环(概念及生理意义)。

概念:肌肉通过糖无氧氧化产生的乳酸,经血液进入肝脏而糖异生为葡萄糖,葡萄糖释入血液后又可被肌摄取,这种乳酸、葡萄糖在肌肉、肝脏组织间的循环互变称为乳酸循环(lactate cycle, Cori cycle )

生理意义:

①防止乳酸堆积引起酸中毒

②避免乳酸的浪费(有利于乳酸的再利用)

③促进肝糖原的不断更新

9.2,3-B P G支路。

红细胞内的糖酵解过程中,1,3-二磷酸甘油酸(1,3-BPG)经2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)转变为3-磷酸甘油酸的途径,称为2,3-BPG旁路。该过程需二磷酸甘油酸变位酶(BPGM)和

2,3-BPG磷酸酶(BPGP)催化。2,3-BPG功能:降低Hb对氧的亲和力。

10.血糖及其调节(血糖的概念,正常人空腹血糖的水平,血糖来源和去路,激素对血糖水平的调节)。

血糖的概念:血液中葡萄糖称为血糖。正常人空腹血糖的水平:3.89~6.11mmol/L(邻甲苯胺法) 血糖来源:食物糖在小肠内消化吸收、肝糖原在肝内分解、非糖物质在肝和肾内糖异生血糖去路:氧化供能、合成糖原、转变为脂肪、非必需氨基酸、转变成其

它糖及衍生物、[血糖]> 8.9mmol/L形成尿糖激素对血糖水平的调节:降低血糖:胰岛素升高血糖:胰高血糖素(glucagon);糖皮质激素; 肾上腺素

【熟悉】糖的生理功能(P111),糖酵解的调节(P115),巴斯德效应(P125)。血糖水平异常(P139)。糖化血红蛋白(P140)。糖的消化吸收(P112)。

第七章脂质代谢

1.必需脂肪酸的概念及其种类。

人体需要,但又不能合成,必需从食物中获得的脂肪酸。人体的必需脂肪酸包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

2.脂肪动员(概念及过程,激素敏感性脂肪酶的概念和作用,脂解激素和抗脂解激素)。

概念:储存于脂肪细胞中的脂肪,在三种脂肪酶作用下逐步水解为游离脂肪酸(FFA)和甘油,并释放入血供其他组织氧化利用的过程,称脂肪动员。甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶。

过程:甘油三酯脂肪酶催化甘油三酯分解产生的甘油二酯被甘油二酯脂肪酶进一步水解产生脂肪酸和甘油一脂,甘油一脂被甘油一脂脂肪酶水解生成甘油和脂肪酸。

激素敏感性脂肪酶的概念和作用:甘油三酯脂肪酶是脂肪动员的限速酶,其活性受多种激素调节,故称激素敏感性脂肪酶。有水解甘油三酯的作用。

脂解激素:增加脂肪动员限速酶活性,促进脂肪动员的激素。胰高血糖素、肾上腺素、去甲肾上素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺素等。

对抗脂解激素因子:抑制脂肪动员。胰岛素、前列腺素E2、烟酸。

3.甘油的代谢。

甘油转变为3-磷酸甘油后被利用,在甘油激酶的作用下甘油转变为3-磷酸甘油,然后脱氢生成磷酸二羟丙酮,循糖代谢途径分解或转变为葡萄糖。

4.脂肪酸的β-氧化。

β-氧化是脂肪酸分解的核心过程

脂肪酸氧化的定义:脂肪酸在胞液中活化成脂酰CoA,在肉碱帮助下进入线粒体基质进行β-氧化,每次β-氧化可产生1分子乙酰CoA、1分子FADH2、1分子NADH和比原来少两个碳原子的脂酰CoA,偶数碳脂肪酸最终产生乙酰CoA,奇数碳脂肪酸除乙酰CoA外,还有1分子丙酰CoA。

部位:脑和成熟红细胞不行。肝脏、肌肉最重要。亚细胞:胞液、线粒体

过程:(1)脂肪酸的活化(胞液)(2)脂酰CoA进入线粒体(3)脂酰CoA的β-氧化(线粒体)

5.酮体(概念,酮体的生成、利用及意义)。

概念:脂肪酸在肝脏中不完全氧化的产物乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三者的总称为酮体。酮体的生成:酮体在肝生成:肝脏的线粒体;原料:乙酰CoA;限速酶:HMGCoA 合酶(羟甲基戊二酸单酰辅酶A合酶)

利用:酮体在肝外组织氧化利用,利用部位:心、肾、脑、骨骼肌(线粒体);利用酮体的酶:琥珀酰CoA转硫酶(心、肾、脑、骨骼肌),乙酰乙酰CoA硫解酶(心、肾、脑、骨骼肌),乙酰乙酸硫激酶(心、肾、脑)

意义:1. 在饥饿、运动条件下,酮体是脑组织和肌肉的主要能源。

2. 酮体利用的增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质的消耗。

6.内源性脂肪酸的合成代谢(原料,部位,限速酶)。

原料:乙酰CoA(主要来自糖代谢)NADPH+H+(供氢体)A TP、HCO3-(CO2)、Mn2+、生物素

部位:胞液:16碳的软脂酸合成的场所。肝线粒体、内质网:碳链延长。

限速酶:乙酰CoA羧化酶

7.甘油三脂的合成代谢。

不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯

(一)肝、脂肪组织及小肠是甘油三酯合成的主要场所(二)甘油和脂肪酸是合成甘油三酯的基本原料(三)甘油三酯合成有甘油一酯和甘油二酯两条途径

8.磷脂的种类、功能及组成特点

组成:磷脂(phospholipids)由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物组成。

种类:甘油磷脂:由甘油构成的磷脂(体内含量最多)鞘磷脂:由鞘氨醇构成的磷脂功能:磷脂是重要的结构成分和信息分子:磷脂是构成生物膜的重要成分;磷脂酰肌醇是第二信使的前提

9.胆固醇的合成(部位、原料、限速酶、重要的反应步骤及调节),胆固醇在体内的转化。体内胆固醇合成的主要场所是肝,乙酰CoA和NADPH是胆固醇合成基本原料,胆固醇合成由以HMG-CoA还原酶为关键酶的一系列酶促反应完成

重要的反应步骤:1. 由乙酰CoA合成甲羟戊酸(胞液),2. 甲羟戊酸经15碳化合物转变成30碳鲨烯,3. 鲨烯环化为羊毛固醇后转变为胆固醇(内质网)

调节:胆固醇合成通过HMG-CoA还原酶调节

胆固醇在体内的转化:转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路

10.血浆脂蛋白(分类及组成特点,合成部位及功能,载脂蛋白概念及功能)。

CM VLDL LDL HDL

密度<0.95 0.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210

组成脂类含TG最多,含TG 含胆固醇及其酯最多,含脂类50% 80~90% 50~70% 40~50%

蛋白质最少, 1% 5~10% 2 0~25% 最多,约50%

载脂蛋白组成apoB48、E AⅠ、 apoB100、CⅠ、 apoB100 apo AⅠ、 AⅡ AⅡ AⅣ、 CⅡ CⅢ、

CⅠ CⅡ、CⅢ E

合成部位小肠黏膜细胞肝细胞血浆肝、肠、血浆

功能转运外源性甘油三酯转运内源性甘油转运内源性胆固醇逆向转运胆固醇及胆固醇三酯及胆固醇

载脂蛋白:载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部分。

载脂蛋白的功能:①结合和转运脂质,稳定脂蛋白的结构②载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别③载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性

【熟悉】脂质的消化和吸收及特点(P148-149),酮体生成的调节(P158-159)。CTP:磷酸胆碱胞苷酰转移酶(CCT)的四个结构域(P161)。血浆脂蛋白代谢概况,血浆脂蛋白代谢异常(P173)。

第八章生物氧化

1、生物氧化的概念及特点。

概念:物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biological oxidation),主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成CO2 和 H2O的过程。

特点:①反应温和:37℃、pH接近中性②需酶催化③逐步氧化,逐步放能,可以调节;释放能量的40~55%以高能键储存④生物氧化以脱氢方式为主⑤H2O的生成:代谢物脱下的氢与氧结合产生CO2来源:有机酸脱羧产生

2、呼吸链的概念。

定义:线粒体内膜上存在着按一定顺序排列的多种酶和辅酶组成的反应体系,代谢物脱下的氢或电子经这一体系传递,最终与氧结合生成水。由于此过程与细胞呼吸有关,所以称为呼吸链。又称电子传递链。

3、组成呼吸链的复合体。

复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶(内膜)

复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶(内膜的内侧)

复合体Ⅲ:泛醌-Cytc还原酶(内膜)

复合体Ⅳ:Cytc氧化酶(内膜)

泛醌和Cytc不存在于复合体中,它们是可移动电子传递体。

4、呼吸链组成成分的作用及排列顺序,人体重要的两条呼吸链。

(1)① NAD+ 、NADP+ 递氢体接受1个氢原子和1个电子

②FMN 、FAD 递氢体传递2个氢原子

③铁硫蛋白单电子传递体

④泛醌(辅酶Q)递氢体传递2个氢原子

⑤细胞色素单电子传递体

(2)①NADH氧化呼吸链

NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2

②琥珀酸氧化呼吸链

琥珀酸→复合体Ⅱ→CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2

4、氧化磷酸化的概念及偶联部位, P/O比值,

氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP,又称为偶联磷酸化。

氧化磷酸化偶联部位:复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ

P/O 比值:指氧化磷酸化过程中,每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数(或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数)。

5、ATP合酶结构和功能。

结构功能: F1:亲水部分线粒体内膜的基质侧颗粒状突起,催化ATP合成。

F0:疏水部分,镶嵌在线粒体内膜中,形成跨内膜质子通道。

6、影响氧化磷酸化的因素。(P188-191)

①体内能量状态可调节氧化磷酸化速率②抑制剂可阻断氧化磷酸化过程③甲状腺激素可促进氧化磷酸化和产热④线粒体DNA突变可影响机体氧化磷酸化功能。⑤线粒体的内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物

7、能量的利用形式和储存形式、ATP循环。

利用形式:ATP

储存形式:磷酸肌酸(主要存在于肌肉、脑组织)

生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。 ATP循环是生物体内能量转换的最基本方式

8、胞液中NADH的氧化。

(1.-磷酸甘油穿梭作用(α-glycerophosphate shuttle)

①部位脑、骨骼肌

②胞液中NADH-磷酸甘油穿梭进入线粒体

氧化生成1.5个ATP

(2.)苹果酸-天冬氨酸穿梭作用(malate-asparate shuttle)

①部位肝、心肌

②胞液中NADH经苹果酸-天冬氨酸穿梭进入

线粒体氧化生成2.5个ATP

9、生物氧化所需酶类不需氧脱氢酶,需氧脱氢酶和氧化酶。

熟悉: ATP与其他高能化合物(P186),能量与磷酸基的转移,超氧物歧化酶(P193),加单氧酶(P193)。

第九章氨基酸代谢

1、蛋白质营养价值(必需氨基酸的概念及种类,食物蛋白质的互补作用);

概念:体内需要而又不能自身合成,必须由食物供给的氨基酸。

种类:缬,异亮,亮,苯丙,蛋,色,苏,赖

食物蛋白质的互补作用:将营养价值较低的蛋白质混合食用,其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。

2、氨的代谢(体内氨的来源与去路,氨的转运)。

来源:氨基酸脱氨胺类脱氨;肠道细菌腐败作用产生氨;肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺

去路:合成尿素排出(主要);与谷氨酸合成谷氨酰胺;合成非必需氨基酸及含氮物;经肾脏以铵盐形式排出

氨的转运:在脑、肌肉合成谷氨酰胺,运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸,从而进行解毒3、氨基酸脱氨基的主要方式

转氨基作用;L-谷氨酸氧化脱氨基;联合脱氨基(为主);氨基酸氧化酶催化脱氨基

4、氨的主要代谢去路-尿素合成:(鸟氨酸循环的概念及酶促反应过程、尿素生成的意义。)鸟氨酸循环的概念:以鸟氨酸为变化的起点,氨和CO2为原料,经过瓜氨酸和精氨酸,构成了一个尿素生成的循环过程。

酶促反应过程:1、氨基甲酰磷酸的合成(线粒体)2、氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸(线粒体)3、瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸带琥珀酸(胞液)3、精氨酸带琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸4、精氨酸水解为尿素并再生成鸟氨酸(胞液)

尿素生成的意义:排氨解毒

5、一碳单位的概念、形式、转运载体、生成及生理意义;

概念、形式:某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团,称为一碳单位。一碳单位不能游离存在,常与四氢叶酸结合而转运和参与代谢。

转运载体:四氢叶酸,FH4 生成:能产生一碳单位的氨基酸主要是His、Gly、Ser、Trp 生理意义:①参与嘌呤、嘧啶核苷酸及甲硫氨酸等的合成将氨基酸与核苷酸代谢密切相连②参与许多物质的甲基化过程(间接供体)③一碳单位代谢障碍会影响DNA、蛋白质的合成,引起巨幼红细胞性贫血。④磺胺类药及甲氨蝶呤等是通过影响一碳单位代谢及核苷酸合成而发挥药理作用

6、甲硫氨酸循环的概念、生理意义。

概念:从Met活化为SAM,SAM供出甲基后生成S-腺苷同型半胱氨酸,然后进一步转变成同型半胱氨酸,同型半胱氨酸接受N5-CH3-FH4提供的甲基,重新生成Met的过程。

生理意义:1. 使N5-CH3-FH4释出-CH3重新变成游离的FH4,继续运载一碳单位。2. SAM 提供甲基进行甲基化反应3. 减少甲硫氨酸的净消耗,重复利用以满足机体对甲基化供体的需要

熟悉:食物蛋白的消化、氨基酸的吸收、蛋白质的腐败作用(P197-200)。真核细胞内蛋白质降解的两条途径(P201)α-酮酸代谢(P06)。高血氨和氨中毒(P211);氨基酸脱羧基生成的几种胺类物质的生理作用(P211-213)。

第十章核苷酸代谢

1、核苷酸从头合成和补救合成途径:

①从头合成途径:机体利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及C O2等为原料,经一系列复杂的酶促反应合成核苷酸的过程。

②补救合成途径:细胞利用体内游离碱基或碱基核苷,经过简单的反应,合成核苷酸的过程,称为补救合成(或重新利用)途径。

2、嘌呤核苷酸从头合成的原料、能源、合成的反应阶段:①原料:氨基酸:G l n、G l y、A s p,

C O2、一碳单位、5-磷酸核糖(R-5′-P)②能源:首先合成的嘌呤核苷酸—次黄嘌呤核苷酸(I M P),合成1分子I M P需消耗5分子A T P。A M P或G M P的合成又需1分子A T P(或G T P),I M P是重要的中间物质,是A M P和G M P的前体。③过程:1.次黄嘌呤核苷酸(I M P)的生成2.A M P及G M P的生成

3、I M P的生成与转变成A M P和G M P:①I M P的生成:(1)5-磷酸核糖的活化(2)获得嘌呤的N9原子(3)获得嘌呤C

4、C5和N7原子(4)获得嘌呤C8原子(5)获得嘌呤的N3原子(6)嘌呤咪唑环的形成(7)获得嘌呤C6原子(8)获得N1原子(9)去除延胡索酸(10)获得C2(11)环化生成IMP②A M P和G M P的生成:AMP:(1)天门冬氨酸的氨基与IMP相连生成腺苷酸代琥珀酸,由腺苷酸代琥珀酸合成酶催化,GTP水解供能。(2)在腺苷酸代琥珀酸裂解酶作用下脱去延胡索酸生成AMP。GMP:(1)IMP由IMP脱氢酶催化,以NAD+为受氢体,氧化生成黄嘌呤核苷酸。(2)谷氨酰胺提供酰胺基取代XMP中C2上的氧生成GMP,此反应由GMP合成酶催化,由ATP水解供能。

4、嘧啶核苷酸从头合成

原料:氨基甲酰磷酸(G l n、C O2)、A s p,一碳单位,5-磷酸核糖(R-5′-P)

过程:①U M P生成(一磷酸水平)②C T P的合成(三磷酸水平)③d T M P的合成

5、嘌呤核苷酸分解代谢,尿酸与痛风症:嘌呤碱在人体内分解代谢的终产物是尿酸(u r i c

a c i d)。尿酸盐晶体可导致关节炎、尿路结石及肾病。痛风症(G o u t)可能与嘌呤核苷酸代谢缺陷有关,临床上用别嘌呤醇治疗。别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似,可竞争性抑制黄嘌呤氧化酶,从而抑制尿酸的生成。

【熟悉】核苷酸补救合成的过程及生理意义(P225)。嘧啶核苷酸分解代谢(231)。抗代谢物作用(嘌呤P227,嘧啶P230)。

第十一章非营养物质代谢

1、肝脏生物转化作用的概念、特点及生物学意义。

概念:机体将内源性和外源性非营养物质进行代谢转变,使其溶解度增加,易随胆汁或尿液排出体外,这一过程称为生物转化作用

特点:①反应过程的连续性②反应类型的多样性③解毒和致毒的两重性

意义:对体内的非营养物质(xenobiotics)进行转化,使其灭活 (inactivate),或解毒

(detoxicate);更为重要的是可使这些物质的溶解度增加,易于排出体外。

肝的生物转化作用≠解毒作用

2、肝脏生物转化第一相反应、第二相反应,第一相反应所需的酶类,重要的结合反应和结合剂。

第一相反应:氧化、还原、水解反应第二相反应:结合反应

第一相反应所需的酶类:①氧化酶类:单加氧酶系、氨氧化酶、脱氢酶类。②还原酶类:硝基还原酶、偶氮还原酶。③水解酶类:酯酶、酰胺酶、糖苷酶。

重要的结合反应:①葡糖醛酸结合是最重要和最普遍的结合反应,尿苷二磷酸葡糖醛酸(UDPGA)是葡糖醛酸基的直接供体。②硫酸结合也是常见的结合反应,硫酸供体: 3′-磷酸腺苷5′-磷酸硫酸( PAPS)。

3、胆汁酸的来源、种类,初级胆汁酸的生成,次级胆汁酸的生成。

来源:①初级胆汁酸:是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸,包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。合成原料:胆固醇合成部位:肝(微粒体和胞液)限速酶:胆固醇7-羟化酶

②次级胆汁酸:在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。合成部位:小肠下段和大肠。

4、肠肝循环

概念:胆汁酸随胆汁排入肠腔后,通过重吸收经门静脉又回到肝,在肝内转变为结合型胆汁酸,经胆道再次排入肠腔的过程。

意义:将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要。

5、血红素合成的基本原料、合成场所、限速酶。

合成原料:Gly、琥珀酰CoA、Fe2+。

合成部位:线粒体和胞液(体内大多数组织均可合成,主要在骨髓的幼红细胞和网质红细胞)。

限速酶:ALA合酶(辅酶:磷酸吡哆醛)。

6、胆色素的来源、血中运输、肝内转变、结合胆红素在肠道中的变化及胆素原的肠肝循环。

来源:体内的铁卟啉化合物——血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。

血中运输:血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输;运输形式:胆红素-清蛋白复合体;意义:增加胆红素在血浆中的溶解度,限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。

肝内转变:胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管

结合胆红素在肠道中的变化:结合胆红素在回肠下段和结肠的肠菌作用下,脱去葡糖醛酸基,并被还原成d-尿胆素原和中胆素原。

胆素原的肠肝循环:肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收,经门静脉入肝,其中大部分再随胆汁排入肠道,形成胆素原的肠肝循环。

【熟悉】血红素合成的反应阶段及调节(P243-246)。血清胆红素与黄疸(P252)。

第十三章真核基因与基因组

1、基因与基因组概念。

基因(gene):编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的、负载遗传信息的基本单位。基因包括编码序列(外显子)、调控序列和间隔序列(内含子)。

基因组(genome):一个生物体内所有遗传信息的总和。人类基因组包含了细胞核染色

体DNA(常染色体和性染色体)及线粒体DNA所携带的所有遗传物质。

2、真核基因组的结构特点。

①基因的编码序列所占比例远小于非编码序列。

②高等真核生物基因组含有大量的重复序列,

③真核基因组中存在多基因家族和假基因。

④大多基因具有可变剪接,80%的可变剪接会使蛋白质的序列发生改变。

⑤基因组DNA与蛋白质结合形成染色体,储存于细胞核内,除配子细胞外,体细胞的基因组为二倍体。

【熟悉】断裂基因、多基因家族和假基因概念(P277)。

断裂基因的定义:真核生物结构基因,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,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。

第十四章DNA的生物合成

1、DNA半保留复制概念。

DNA在复制时,亲代的双股DNA解开成单股链,各自作为模板,根据碱基配对的规律,分别合成新的互补链,子代的双股DNA链中,一股链来自亲代,另一股是新合成的互补链,DNA的这种复制方式称为半保留复制。

2、参与原核生物DNA复制的模板,底物,酶类(DNA聚合酶,解螺旋酶,DNA拓扑异构酶,引物酶及DNA连接酶)及单链DNA结合蛋白。

模板:解开单链的DNA的母链;底物:4种三磷酸脱氧核苷(dNTP:dATP、dGTP、dCTP、dTTP);聚合酶:依赖DNA的DNA聚合酶;引物:小分子RNA寡核苷酸;其它:酶和蛋白质因子、供能物;质、金属离子等。

DNA聚合酶:活性:(1) 53(2) 核酸外切酶活性解螺旋酶:利用ATP供能,作用于氢键,使DNA双链解开成为两条单链。解链过程还需DnaA 和DnaC参与。

DNA拓扑异构酶:既能水解,又能连接磷酸二酯键。解超螺旋,克服复制过程中的打结、缠绕现象。分类:拓扑异构酶 I 和拓扑异构酶Ⅱ。

单链DNA结合蛋白:在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整。

引物酶:复制起始时催化生成RNA引物。

DNA连接酶:DNA连接酶 (DNA ligase) 连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链5-P 末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。

3、复制的半不连续性、前导链、后随链和冈崎片段。

半不连续性:DNA双链的走向相反,而复制和引物合成方向总是从5→ 3

因此在复制过程中,一条链连续合成,而另一条链不连续合成,这种复制方式称为半不连续复制

前导链:顺着解链方向而生成的子链,复制连续进行,该股链称为前导链。

后随链:复制方向与解链方向相反,复制不连续进行,该股链称为后随链。

冈崎片段:后随链上不连续合成的DNA片段称为冈崎片段。

【熟悉】复制叉(P282)、DNA生物合成过程(P288 复制的起始、DNA链的延长和复制的终止)。逆转录现象和逆转录酶(P294), DNA损伤与修复(P299)。

第十五章D N A损伤与修复

1、D N A损伤的定义。

各种体内外因素所导致的D N A组成与结构的变化称为D N A损伤(D N A d a m a g e)

2、D N A损伤的类型。

①碱基损伤与糖基破坏

②碱基之间发生错配

③D N A链发生断裂

④D N A的共价交联

3、常见D N A修复的途径。

①有些D N A损伤可以直接修复

②切除修复是最普遍的D N A损伤修复方式

③D N A严重损失时需要重组修复

④某些修复发生在跨越损伤D N A的复制事件之后

【熟悉】D N A损伤和修复的意义。(P309-310)

第十六章RNA的生物合成

1、转录的概念生物体以DNA为模板合成RNA的过程称为转录。即把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。

2、原始模板和直接模板

DNA分子上决定蛋白质氨基酸序列的遗传信息称为蛋白质合成的原始模板。指导蛋白质生物合成的mRNA称为蛋白质合成的直接模板。

3、参与RNA转录的主要物质

(1)模板:DNA的模板链

(2)底物: 4种核糖核苷三磷酸(NTP:TP、GTP、CTP、UTP)

(3)聚合酶:RNA聚合酶(DDRP)

(4)其他蛋白质因子

4、结构基因能转录出RNA的DNA区段,称为结构基因。

5、模板链和编码链

DNA双链中按碱基配对规律,能指导转录生成RNA的一股链成为模板链。与模板链对应不能指导转录生成RNA的另一股链称为编码链,它与转录出的RNA碱基序列比较,除了U代替了T外,其余都是一致的。

6、不对称转录

DNA分子上模板链指导RNA转录,与模板链互补的另一条链不转录,这种转录方式叫做不对称转录。在一个多基因的DNA双链分子中,模板链并非都在同一DNA单链上。

7、大肠杆菌RNA聚合酶组成及功能

全酶 : 在起始阶段发挥作用。

核心酶: 参与整个转录过程。主要在转录延长阶段起作用。

δ: 辨认转录的起始点。

8、启动子定义

模板DNA分子上与RNA聚合酶结合并使转录起始的部位,它是一段DNA的碱基排列顺序,位于结构基因上游约40~60bp,是操纵子的组成成分。

9、转录过程包括转录的起始、延长和终止阶段。

10、转录起始复合物RNA-聚合酶全酶-DNA-pppGpN-OH-3′

11、转录复合物RNA-聚合酶核心酶-DNA-RNA

12、原核生物转录终止依赖Rho因子和不依赖Rho因子的转录终止模式。

13、转录与复制的区别

相同点①都以DNA为模板②都需依赖DNA的聚合酶③新链合成方向都是53

遵守碱基配对规律⑤聚合过程都生成磷酸二酯键⑥产物都是很长的多核苷酸链

区别复制转录

模板两股链均复制模板链转录

(半保留复制) (不对称转录)

原料 dNTP NTP

碱基配对 A-T,G-C A-U,T-A,G-C

酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶

产物子代双链DNA mRNA,tRNA,rRNA等

引物需要不需

14、真核生物mRNA的转录后加工

(1)5′-端加帽: m7GpppG。

(2)3′-端加上聚腺苷酸尾巴:polyA。

(3)剪接:切除内含子,拼接外显子。

15、断裂基因

真核生物的结构基因,有若干个编码区被非编码区相互间隔开但又连续镶嵌而成,称为断裂基因。为一个由连续氨基酸组成的完整蛋白质编码。

16、外显子在断裂基因及其初级转录产物上能表达为成熟 RNA的核苷酸序列。

17、内含子与外显子相对应的割断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核苷酸序列。

18、tRNA的加工修饰

(1)剪接(2)修饰反应(3)3′端加上- CCA-OH

19、核酶指具有催化功能的RNA 。

【熟悉】转录过程(原核)。(P316-319)

转录起始、转录延长和转录终止。

第十七章蛋白质的生物合成

1、翻译的概念:把m R N A中核苷酸的排列顺序转变成蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序。翻译就是蛋白质生物合成。在核蛋白体上进行。蛋白质是基因表达的最终产物。

2、参与蛋白质生物合成的各种物质及其在蛋白质生物合成中的作用。

1.原料:20种编码氨基酸

2.直接模板:m R N A

3.特异的运载工具:t R N A

4.合成场所:核蛋白体(r R N A+蛋白质)

氨基酰-t R N A合成酶

合成物质5.酶转肽酶

转位酶

起始因子(I F)

6.蛋白质因子延长因子(E F)

释放因子(R F)

7.供能物质:A T P、G T P

8.无机离子:K+、M g2+

3、遗传密码的定义及特点。

密码子:m R N A分子上从53方向,由起始密码子A U G开始,以每3个相邻核苷酸组成的三联体,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为密码子。

密码子共有64个,表示氨基酸的有61个。起始密码子:A U G,它也代表甲硫氨酸。

终止密码子:U A A、U A G、U G A。

特点:(1)方向性(d i r e c t i o n)(2)连续性(n o n-p u n c t u a t e d)3)简并性(d e g e n e r a t e)(4)(u n i v e r s a l)5)摆动性(w o b b l e)

4、通用性开放阅读框架(o p e n r e a d i n g f r a m e,O R F):从m R N A5端起始密码子A U G 到3端终止密码子之间的核苷酸序列,各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链称之。

5、遗传密码的简并性:指一个氨基酸具有2个或2个以上的密码子为其编码。密码子的第三位碱基改变往往不影响氨基酸翻译。

6、摆动配对:密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基配对时常出现不严格碱基互补,这种现象称为摆动配对。

7、氨基酸活化:是指将氨基酸与特异的t R N A结合形成氨基酰-t R N A的过程。

8、氨基酰t R N A合成酶的特点。

①具有高度特异性,既能识别a a又能识别相应的t R N A(已知约40~50种)。

②种类多(约有40~50种)且组成不同(单链或多个亚基组成)。

③有校正功能,具有水解酯键的作用。

9、核糖体的组成及作用特点。

①小亚基—与m R N A结合的部位,有A位和P位2个t R N A结合位点,可容纳2个密码子同时工作。与蛋白质合成的起始有关。

②大亚基—含有与m R N A相对应的A位和P位,还含有用于排出t R N A的E位(原核)。大亚基上有转肽酶。

转肽酶作用:(1)在肽链延长阶段,催化肽键的形成。(2)在终止阶段,具有酯酶的作用,释放多肽链。

10、核糖体循环:指翻译过程的肽链延长。肽链延长在核糖体上连续性循环式进行,每次核糖体循环包括进位、成肽和转位三个步骤。循环一次,肽链增加一个氨基酸。

【熟悉】原核生物蛋白质的生物合成过程,翻译后加工(P341-349)。

S-D序列:原核生物m R N A起始部位由4~9个富含嘌呤碱的核苷酸组成保守碱基序列,这一序列以A G G A为核心,位于起始密码A U G上游约8~13个核苷酸处,是m R N A与核糖体小亚基16S r R N A3-末端互补序列,此序列称为S-D序列,又称为核糖体结合位点(r i b o s o m a l b i n d i n g s i t e,R B S)。

信号肽(s i g n a l p e p t i d e):各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽。由13~36个氨基酸组成,分为三个区段:N-末端碱性区、疏水核心区及加工区,紧接着是被信号肽酶裂解的位点。

第十八章基因表达调控

1、基因表达(gene expression) 是基因转录及翻译的过程,也是基因所携带的遗传信息表现为表型的过程,包括基因转录成互补的RNA序列,对于蛋白质编码基因,mRNA继而翻译成多肽链,并装配加工成最终的蛋白质产物。

2、基因表达具有时间特异性和空间特异性

3、管家基因某些基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达,不易受环境条件的影响,通常被称为管家基因。

4、基本(或组成性)基因表达管家基因的表达水平受环境因素影响较小,而是在生物体各个生长阶段的大多数、或几乎全部组织中持续表达,或变化很小。这类基因表达被视为基本(或组成性)基因表达(constitutive gene expression)。

5、可诱导基因(inducible gene)在一定的环境中表达增强的过程,称为诱导

(induction)。

6、如果基因对环境信号应答时被抑制,这种基因是可阻遏基因(repressible gene)。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏(repression)。

7、在一定机制控制下,功能上相关的一组基因,无论其为何种表达方式,均需协调一致、共同表达,即为协同表达(coordinate expression),这种调节称为协同调节(coordinate regulation)。

8、一般说来,调节序列与被调控的编码序列位于同一条DNA链上,称为顺式作用元件(cis -acting element)。

9、调节序列远离被调控的编码序列,实际上是其他分子的编码基因,只能通过其表达产物来发挥作用,这些蛋白质分子称为反式作用因子(trans-acting factor)。

10、基因表达调控为生物体生长、发育的基础

11、原核生物基因组结构特点:原核生物基因组是具有超螺旋结构的闭合环状DNA分子。①基因组中很少有重复序列;②编码蛋白质的结构基因为连续编码,且多为单拷贝基因,但编码rRNA的基因仍然是多拷贝基因;③结构基因在基因组中所占的比例(约占50%)远远大于真核基因组;④许多结构基因在基因组中以操纵子为单位排列

12、操纵子(operon):是由功能上相关联的多个编码序列(结构基因)及其上游的调控序列成簇串联在一起构成的一个转录协调单位。

13、多顺反子(polycistron):mRNA分子携带了几个多肽链的编码信息。启动子是RNA聚合酶和各种调控蛋白作用的部位,是决定基因表达效率的关键元件。各种原核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。共有序列决定启动序列的转录活性大小。

14、调节基因(regulatory gene)编码能够与操纵序列结合的调控蛋白,可以分为三类:特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白。

15、乳糖操纵子含有Z、Y、A三个结构基因。一个操纵序列O、一个启动子P 及一个调节基因I。

16、协同调节:①当葡萄糖存在,没有乳糖存在时,阻遏蛋白封闭转录,CAP 不能发挥作用。②当乳糖存在时,去阻遏;但因有葡萄糖存在,CAP不能发挥作用。③当葡萄糖不存在,乳糖存在时,去阻遏,CAP又能发挥作用,对lac操纵子有强的诱导作用。

17、衰减子前导序列发挥了随色氨酸浓度升高而降低转录的作用,这段序列为衰减子。

18、真核细胞基因表达的特点①真核基因组比原核基因组大得多②原核基因组的大部分序列都为编码基因,而哺乳类基因组中只有10%的序列编码蛋白质、rRNA、tRNA等,其余90%的序列,包括大量的重复序列功能至今还不清楚,可能参与调控③真核生物编码蛋白质的基因是不连续的,转录后需要剪接去除内含子,这就增加了基因表达调控的层次④原核生物的基因编码序列在操纵子中,多顺反子mRNA使得几个功能相关的基因自然协调控制;而真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA,即mRNA是单顺反子(monocistron),许多功能相关的蛋白、即使是一种蛋白的不同亚基也将涉及到多个基因的协调表达。⑤真核生物DNA在细胞核内与多种蛋白质结合构成染色质,这种复杂的结构直接影响着基因表达;⑥真核生物的遗传信息不仅存在于核DNA上,还存在线粒体DNA上,核内基因与线粒体基因的表达调控既相互独立而又需要协

调。

19、活性染色质具有转录活性的染色质。超敏位点当染色质活化后,常出现一些对核酸酶(如DNase I)高度敏感的位点

20、甲基化修饰转录表达水平下降,乙酰化修饰增强表达水平。

21、表观遗传DNA序列不变,对DNA进行修饰引起性状的变化。

22、順式作用元件指可影响自身基因表达活性的DNA序列

23、反式作用因子能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA

24、真核基因的功能元件:启动子,增强子和沉默子。启动子在转录起始和上游起作用。增强子在上游或下游起作用,需要启动子才能发挥作用。沉默子对基因起阻遏作用。

25、转录因子分通用转录因子和特异转录因子。

26、转录因子DNA结合域:锌指模体结构,碱性螺旋-环-螺旋模体和碱性亮氨酸模体。

27、mRNA稳定性的影响真核生物基因表达①5-端的帽子结构可以增加mRNA的稳定性②3-端的poly(A)尾结构防止mRNA降解

28、微小RNA (microRNA, miRNA)是一大家族小分子非编码单链RNA,长度约20-25个碱基,由一段具有发夹环结构,长度为70~90个碱基的单链RNA 前体(pre-miRNA)经Dicer

酶剪切后形成。

29、小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)是细胞内一类双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)在特定情况下通过一定酶切机制,转变为具有特定长度(21-23个碱基)和特定序列的小片段RNA。由siRNA介导的基因表达抑制作用被称为RNA干涉。

第二十章常用分子学技术的原理及其应用

1、分子杂交有互补特定核苷酸序列的单链DNA或RNA混在一起时,其相应同源区段将会退火形成双链结构。

2、DNA变性是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂,双链变成单链

3、DNA复性指变性DNA 在适当条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的一种逆转过程。

4、探针(Probe):一段带有检测标记的与目的基因或目的DNA特异互补的已知核苷酸序列。

5、印迹技术的类别及应用①DNA印迹(Southern blotting)用于DNA的定性定量分析。

②RNA印迹(Northern blotting)用于RNA的定性定量分析。③蛋白质的印迹(Western blotting)用于蛋白质定性定量及相互作用研究。

6、PCR技术:在体外模拟体内DNA的复制过程复制DNA。步骤:变性、退火和延伸。

7、基因文库(gene library) 是指一个包含了某一生物体全部DNA序列的克隆群体。

分为基因组DNA文库(genomic DNA library)和cDNA文库(cDNA library)

8、基因组DNA文库基因组DNA文库是指生物的基因组DNA的信息(包括所有的编码区和非编码区)以DNA片段形式贮存的克隆群体。

9、cDNA文库cDNA文库是包含某一组织细胞在一定条件下所表达的全部mRNA经逆转录而合成的cDNA序列的克隆群体,它以cDNA片段的形式贮存着该组织细胞的基因表达信息。

第二十一章DNA重组及重组DNA技术

1、DNA重组(DNA recombination)是指不同DNA分子断裂和连接而产生DNA片段的交

换并重新组合形成新DNA分子的过程。

2、重组DNA技术(recombinant DNA technology)是指在体外将两个或两个以上DNA分子重新组合并在适当细胞中增殖形成新DNA分子的过程。

3、发生在同源序列间的重组称为同源重组(homologous recombination),又称基本重组(general recombination)。是最基本的DNA重组方式,通过链的断裂和再连接,在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换。

4、位点特异重组(site-specific recombination)是由整合酶催化,在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。

5、可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition)。

6、插入序列(insertion sequences, IS)组成:①二个分离的反向重复(inverted repeats, IR)序列

②特有的正向重复序列③一个转座酶(transposase)编码基因

7、转座形式保守性转座和复制性转座

8、转座子组成:①反向重复序列②转座酶编码基因③抗生素抗性等有用的基因

9、接合作用当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时,质粒DNA从一个细胞(细菌)转移至另一细胞(细菌)的DNA转移称为接合作用(conjugation)。

10、转导作用当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来、再次感染另一(供体)细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用(transduction)。

11、转化作用通过自动获取或人为地供给外源DNA,使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型,称为转化作用(transformation)。

12、克隆(clone):来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。

13、限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE)是一类核酸内切酶,能识别双链DNA分子内部的特异序列, 并裂解磷酸二酯键。分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。切口:平端切口、粘端切口

14、载体为携带目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。按功能分为克隆载体和表达载体。

15、克隆载体应具备的基本特点①自主复制②至少有一个选择标志③有适宜的RE的单一切点

16、DNA重组技术的基本原理①目的基因的获取②克隆载体的选择和构建③外源基因与载体的连接④DNA导入受体细胞⑤重组体的筛选⑥克隆基因的表达

17、重组DNA转入受体细胞转化、转染和感染

18、重组体的筛选与鉴定①RE酶切法②PCR法③核酸杂交法④DNA测序法⑥蓝白筛选

第二十三章癌基因、肿瘤抑制因子与生长因子

1、癌基因基因组内正常存在的基因,其编码产物通常作为正调控信号,促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化(癌变)的重要原因。癌基因又被称为细胞癌基因或原癌基因。存在于病毒中的被称为病毒癌基因

2、癌基因活化的机制①获得启动子与增强子②染色体易位③基因扩增④点突变⑤甲基化程度降低(去甲基化)而激活(DNA甲基化与基因表达呈反比关系。甲基化程度高,基因表达则降低。去甲基化,可使基因激活,表达增加。)

3、肿瘤抑制基因是调节细胞正常生长和增殖的基因

4、生长因子一类由细胞分泌的、类似于激素的信号分子,多数为肽类(含蛋白类)物质,具有调节细胞生长与分化的作用。

5、生长因子与心血管疾病①原发性高血压②动脉粥样硬化③心肌肥厚

第二十五章基因诊断和基因治疗

1、基因诊断是指利用分子生物学技术和方法直接检测基因结构及其表达水平是否正常,从而对疾病作出诊断的方法。

2、基因治疗是以改变人遗传物质为基础的生物医学治疗,即通过一定方式将人正常基因或有治疗作用的DNA片段导入人体靶细胞以矫正或置换致病基因的治疗方法。

第二十六章组学与医学

1、基因组学阐明整个基因组的结构、结构和功能关系以及基因之间相互作用的科学。

2、转录组学在整体水平上研究细胞编码基因转录情况及转录调控规律的科学

3、蛋白组学以蛋白质为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态规律的一门科学。

生物化学重点及难点归纳总结

生物化学重点及难点归纳总结 武汉大学生命科学学院生化的内容很多,而且小的知识点也很多很杂,要求记忆的内容也很多.在某些知识点上即使反复阅读课本,听过课后还是难于理解.二则由于内容多,便难于突出重点,因此在反复阅读课本后找出并总结重点难点便非常重要,区分出需要熟练掌握和只需了解的内容. 第一章: 氨基酸和蛋白质 重点:1.氨基酸的种类和侧链,缩写符号(单字母和三字母的),能够熟练默写,并能记忆在生化反应中比较重要的氨基酸的性质和原理 2.区分极性与非极性氨基酸,侧链解离带电荷氨基酸,R基的亲水性和疏水性,会通过利用pK值求pI值,及其缓冲范围. 3.氨基酸和蛋白质的分离方法(实质上还是利用蛋白质的特性将其分离开来,溶解性,带电荷,荷质比,疏水性和亲水性,分子大小(也即分子质量),抗原-抗体特异性结合. 4.蛋白质的一级结构,连接方式,生物学意义,肽链的水解. 第二章: 蛋白质的空间结构和功能 重点: 1.研究蛋白质的空间结构的方法(X射线晶体衍射,核磁共振光谱) 2.构筑蛋白质结构的基本要素(肽基,主链构象,拉氏图预测可能的构造,螺旋,转角,片层结构,环形构象,无序结构) 3.纤维状蛋白:角蛋白,丝心蛋白,胶原蛋白,与之相关的生化反应,特殊性质,,及其功能的原理. 4.球状蛋白和三级结构(特征及其原理,基元及结构域,三级结构揭示进化上的相互关系.蛋白质的折叠及其原理,推动蛋白质特定构象的的形成与稳定的作用力,疏水作用,氢键,静电相互作用,二硫键. 5.寡聚体蛋白及四级结构(测定蛋白质的亚基组成.,寡聚体蛋白存在的意义及其作用 原理) 6.蛋白质的构象与功能的关系(以血红蛋白和肌红蛋白作为例子进行说明,氧合曲线,协同效应,玻尔效应) 第三章: 酶 重点:1.酶的定义及性质,辅助因子.活性部位 2.酶的比活力,米氏方程,Vmax,Km,转换数,Kcat/Km确定催化效率,双底物酶促反应动力学.对酶催化效率有影响的因素,及其作用机理. 3.酶的抑制作用,竞争性抑制剂,非竞争性抑制剂,反竞争性抑制剂,不可逆抑制剂,及其应用. 4.酶的作用机制:转换态,结合能,邻近效应,酸碱催化,共价催化及其原理,会举例.溶菌酶的作用机制,丝氨酸蛋白酶类及天冬氨酸蛋白酶类的结构特点及作用机制. 5.酶活性调节,酶原激活,同工酶,别构酶,多功能酶和多酶复合物. 及其与代谢调节的关系及原理.

生物化学知识点总整理

一、蛋白质 1.蛋白质的概念:由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物,由C、H、O、N、S元素组成,N的含量为16%。 2.氨基酸共有20种,分类:非极性疏水R基氨基酸、极性不带电荷R基氨基酸、带正电 荷R基氨基酸(碱性氨基酸)、带负电荷R基氨基酸(酸性氨基酸)、芳香族氨基酸。 3.氨基酸的紫外线吸收特征:色氨酸和酪氨酸在280纳米波长附近存在吸收峰。 4.氨基酸的等电点:在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相同,溶液中氨基酸的净电荷为零,此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点;蛋白质等电点: 在某一PH值下,蛋白质的净电荷为零,则该PH值称为蛋白质的等电点。 5.氨基酸残基:氨基酸缩合成肽之后氨基酸本身不完整,称为氨基酸残基。 6.半胱氨酸连接用二硫键(—S—S—) 7.肽键:一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水缩合形成的化学键。 8.N末端和C末端:主链的一端含有游离的α氨基称为氨基端或N端;另一端含有游离的 α羧基,称为羧基端或C端。 9.蛋白质的分子结构:(1)一级结构:蛋白质分子内氨基酸的排列顺序,化学键为肽键和二硫键;(2)二级结构:多肽链主链的局部构象,不涉及侧链的空间排布,化学键为氢键, 其主要形式为α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲;(3)三级结构:整条肽链中,全部氨基 酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置,化学键为疏水键、离子键、氢键及范德华力;(4)四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和 相互作用。 10.α螺旋:(1)肽平面围绕Cα旋转盘绕形成右手螺旋结构,称为α螺旋;(2).螺旋上升一圈,大约需要3.6个氨基酸,螺距为0.54纳米,螺旋的直径为0.5纳米;(3).氨基酸的R基分布在 螺旋的外侧;(4).在α螺旋中,每一个肽键的羰基氧与从该羰基所属氨基酸开始向后数第五个氨基酸的氨基氢形成氢键,从而使α螺旋非常稳定。 11.模体:在许多蛋白质分子中可发现两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象,被称为模体。 12.结构域:大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行使其功能,称为结构域。 13.变构效应:蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化,称为变构效应。 14.蛋白质胶体结构的稳定因素:颗粒表面电荷与水化膜。 15.什么是蛋白质的变性、复性、沉淀?变性与沉淀关系如何?导致蛋白质的变性因素?举 例说明实际工作中应用和避免蛋白质变性的例子? 蛋白质的变性:在理化因素的作用下,蛋白质的空间构象受到破坏,其理化性质发生改变,生物活性丧失,其实质是蛋白质的次级断裂,一级结构并不破坏。 蛋白质的复性:当变性程度较轻时,如果除去变性因素,蛋白质仍能恢复或部分恢复其原 来的构象及功能,这一现象称为蛋白质的复性。

生物化学复习重点

绪论 掌握:生物化学、生物大分子和分子生物学的概念。 【复习思考题】 1. 何谓生物化学? 2. 当代生物化学研究的主要内容有哪些 蛋白质的结构与功能 掌握:蛋白质元素组成及其特点;蛋白质基本组成单位--氨基酸的种类、基本结构及主要特点;蛋白质的分子结构;蛋白质结构与功能的关系;蛋白质的主要理化性质及其应用;蛋白质分离纯化的方法及其基本原理。 【复习思考题】 1. 名词解释:蛋白质一级结构、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、蛋白质四级结构、肽单元、模体、结构域、分子伴侣、协同效应、变构效应、蛋白质等电点、电泳、层析 2. 蛋白质变性的概念及本质是什么有何实际应用? 3. 蛋白质分离纯化常用的方法有哪些其原理是什么? 4. 举例说明蛋白质结构与功能的关系 核酸的结构与功能 掌握:核酸的分类、细胞分布,各类核酸的功能及生物学意义;核酸的化学组成;两类核酸(DNA与RNA)分子组成异同;核酸的一级结构及其主要化学键;DNA 右手双螺旋结构要点及碱基配对规律;mRNA一级结构特点;tRNA二级结构特点;核酸的主要理化性质(紫外吸收、变性、复性),核酸分子杂交概念。 第三章酶 掌握:酶的概念、化学本质及生物学功能;酶的活性中心和必需基团、同工酶;酶促反应特点;各种因素对酶促反应速度的影响、特点及其应用;酶调节的方式;酶的变构调节和共价修饰调节的概念。 第四章糖代谢 掌握:糖的主要生理功能;糖的无氧分解(酵解)、有氧氧化、糖原合成及分解、糖异生的基本反应过程、部位、关键酶(限速酶)、生理意义;磷酸戊糖途径的生理意义;血糖概念、正常值、血糖来源与去路、调节血糖浓度的主要激素。 【复习思考题】 1. 名词解释:.糖酵解、糖酵解途径、高血糖和糖尿病、乳酸循环、糖原、糖异生、三羧酸循环、活性葡萄糖、底物水平磷酸化。 2.说出磷酸戊糖途径的主要生理意义。 3.试述饥饿状态时,蛋白质分解代谢产生的丙氨酸转变为葡萄糖的途径。

612生物化学与分子生物学

中科院研究生院硕士研究生入学考试 《生物化学与分子生物学》考试大纲 一、考试内容 1.蛋白质化学 考试内容 ●蛋白质的化学组成,20种氨基酸的简写符号 ●氨基酸的理化性质及化学反应 ●蛋白质分子的结构(一级、二级、高级结构的概念及形式) ●蛋白质一级结构测定的一般步骤 ●蛋白质的理化性质及分离纯化和纯度鉴定的方法 ●蛋白质的变性作用 ●蛋白质结构与功能的关系 考试要求 ●了解氨基酸、肽的分类 ●掌握氨基酸与蛋白质的物理性质和化学性质 ●了解蛋白质一级结构的测定方法(目前关于蛋白质一级结构测定的新方法和新思路很多,而教科书和教学中 涉及的可能不够广泛,建议只让学生了解即可) ●理解氨基酸的通式与结构 ●理解蛋白质二级和三级结构的类型及特点,四级结构的概念及亚基 ●掌握肽键的特点 ●掌握蛋白质的变性作用 ●掌握蛋白质结构与功能的关系 2.核酸化学 考试内容 ●核酸的基本化学组成及分类 ●核苷酸的结构 ●DNA和RNA一级结构的概念和二级结构要特点;DNA的三级结构 ●RNA的分类及各类RNA的生物学功能 ●核酸的主要理化特性 ●核酸的研究方法 考试要求 ●全面了解核酸的组成、结构、结构单位以及掌握核酸的性质 ●全面了解核苷酸组成、结构、结构单位以及掌握核苷酸的性质 ●掌握DNA的二级结构模型和核酸杂交技术 ●了解microRNA的序列和结构特点(近年来针对非编码RNA的研究越来越深入,建议增加相关考核) 3. 糖类结构与功能 考试内容 ●糖的主要分类及其各自的代表 ●糖聚合物及其代表和它们的生物学功能 ●糖链和糖蛋白的生物活性 考试要求 ●掌握糖的概念及其分类 ●掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用 ●理解旋光异构 ●掌握单糖、二糖、寡糖和多糖的结构和性质 ●掌握糖的鉴定原理 4. 脂质与生物膜 考试内容

生物化学知识点汇总

生物化学知识点486 时间:2011-8-10 18:04:44 点击: 、大多数的蛋白质都是由(碳)、(氢)、(氧)、(氮)等主要1生物化学一、填空题核心提示:折、蛋白质二级结构的主形式是(a-螺旋)、(B-元素组成的,组成蛋白质的基本单位是(氨基酸)。2(疏3、维行蛋白质的空间结稳定的化 学键主要有(氢键)、(盐键)、叠)(B-转角)(无规则卷曲)。... 水键)、(范德华力)等生物化学 一、填空题 、大多数的蛋白质都是由(碳)、(氢)、(氧)、(氮)等主要元素组成的,组成蛋白1 质的基本单位是(氨基酸)。 转角)(无规则卷曲)。、蛋白质二级结构的主形式是(a-螺旋)、(B-折叠)(B-2、维行蛋白质的空间结稳定的化学键主要有(氢键)、(盐键)、(疏水键)、(范德华3 力)等非共价键和(二硫键)。 、使蛋白质沉淀常用的方法有(盐析法)、(有机溶剂沉淀法)、、4 (重金 属盐沉淀法)。、核酸分(核糖核酸)和(脱氧核糖核酸)两大类。构成核酸的基本单位是(氨基酸),5 核酸彻底水解的最终产物是(碳酸)、(戊糖)、(含氮碱),此即组成核酸的基本成分。)、CA)和(鸟嘌呤B)两种,嘧啶碱主要有(胞嘧啶6、核酸中嘌呤碱主要有(腺嘌呤)和(胸腺嘧啶T)三种。(尿嘧啶U、酶是指(由活细胞产生的能够在体内外起催化作用的生物催化剂),酶所催化的反应称7 为(酶促反应),酶的活性是指(酶的催化能力)。 8、酶促反应的特点有(催化效率高)、(高度专一性)(酶活性的不稳定性)。 、酶促反应速度受许多因素影响,这些因素主要有(酶浓度)、(底物浓度)、(温度)、9 )、(激活剂)、(抑制剂)(PH),糖的来源有(食物中糖的消化吸收)、3.9-6.1mmol/L10、正常情况下空腹血糖浓度为((肝糖原的分解)、(糖异生作用),糖的正常去路有(氧化供能)、(合成糖原)、(转化成脂肪等),异常去路有(尿糖)。,反应在(线12)分子ATP411、三羧酸循环中有(2)次脱羧()次脱氧反应,共生成(酮戊二酸脱氢酶粒)中进行,三种关键酶是(柠檬酸合成酶)、(异柠檬酸脱氢酶)、(a- 系)。、由于糖酵解的终产物是(乳酸),因此,机体在严重缺氧情况下,会发生(乳酸)中12 毒。 、糖的主要生理功能是(氧化供能),其次是(构成组织细胞的成分),人类食物中的13 糖主要是(淀粉)。、糖尿病患者,由于体内(胰岛素)相对或绝对不足,可引起(持续)性(高血糖),14 1 甚至出现(糖尿)),并释放能量的过程称(生H2O、营养物质在(生物体)内彻底氧化生成(CO2)和(15 物氧化),又称为(组织呼吸)或(细胞呼吸)。琥珀酸氧化呼吸链),两FADH2、体内重要的两条呼吸链是(NADH氧化呼吸链)和(16 2ATP)。条呼吸链ATP的生成数分别是(3ATP)和()H2O17、氧化磷酸化作用是指代谢物脱下的(氢)经(呼吸链)的传递交给(氧)生成(ATP)的过程相(偶联)的作用。的过程与(ADP)磷酸化生成(ATP的主 要方式为(氧化磷酸化),其次是(底物水平磷酸化)。18、体内生成脱a-CO2是通过(有机物)的脱羧反应生成的,根据脱羧的位置不同,可分为(19、体内脱羧)。羧)和(B-氧化过程包括(脱氢)、(加水)、(再脱氢)、(硫解)四个步每一次B-20、脂酰CoA )。)和比原来少2

生化部分知识重点

糖的主要生理功能;糖的无氧分解(酵解)、有氧氧化、糖原合成及分解、糖异生的基本反应过程、部位、关键酶(限速酶)、生理意义;磷酸戊糖途径的生理意义;血糖概念、正常值、血糖来源与去路、调节血糖浓度的主要激素。 一、概述 糖的概念:糖(carbohydrates)即碳水化合物,其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。糖的分类及其结构:根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类:单糖(monosacchride)、寡糖(oligosacchride)、多糖(polysacchride)、结合糖(glycoconjugate)。 糖的生理功能:1. 氧化供能;2、提供合成体内其他物质的原料;3、作为机体组织细胞的组成成分。 糖的消化吸收:消化部位:主要在小肠,少量在口腔。过 程:见课件。糖的吸收部位在小肠上段,吸收机制和吸收途径:见课件。 二、糖的无氧分解(糖酵解) 概念:在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。 反应部位:胞浆。 反应过程:糖酵解分为两个阶段:第一阶段:由葡萄糖分 解成丙酮酸(pyruvate),称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。第二阶段:由丙酮酸转变成乳酸。具体过程见课件。 产能的方式:底物水平磷酸化 产能的数量:净生成A TP数量:从G开始2×2-2= 2ATP 从Gn开始2×2-1= 3ATP 调节:关键酶:①己糖激酶; ②6-磷酸果糖激酶-1; ③丙酮酸激酶。 调节方式:①别构调节; ②共价修饰调节。 生理意义:1、迅速提供能量。 2、是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 3、是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。①无线粒体的细胞,如:红细胞;②代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞。 三、糖的有氧氧化 概念:糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。 反应部位:胞液及线粒体 反应过程: 第一阶段:酵解途径:葡萄糖→丙酮酸 第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧:丙酮酸→乙酰辅酶A 第三阶段:三羧酸循环; 第四阶段:氧化磷酸化。 有氧氧化的能量生成情况:38或36分子ATP 有氧氧化的生理意义:糖的有氧氧化是机体产能最主要的途 径。它不仅产能效率高,而且由于产生的能量逐步分次释放,相当一部分形成ATP,所以能量的利用率也高。简言之,即“供能”。 有氧氧化的调节: 关键酶:①酵解途径:己糖激酶、丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶-1。

生物化学与分子生物学问答题

机体是如何维持血糖平衡的(说明血糖的来源、去路及调节过程)? 血液中的葡萄糖称为血糖,机体血糖平衡是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果,也是肝、肌、脂肪组织等器官代谢协调的结果(由于血糖的来源与去路保持动态平衡,血糖是组织、中枢神经、脑能量来源的主要保证)。 A.血糖来源(3分) 糖类消化吸收:食物中的糖类经消化吸收入血,这是血糖最主要的来源;肝糖原分解:短期饥饿后,肝中储存的糖原分解成葡萄糖进入血液;糖异生作用:在较长时间饥饿后,氨基酸、甘油等非糖物质在肝内异生合成葡萄糖;其他单糖转化成葡萄糖。 B.血糖去路(4分) 氧化供能:葡萄糖在组织细胞中通过有氧氧化和无氧酵解产生ATP,为细胞供给能量,此为血糖的主要去路。合成糖原:进食后,肝和肌肉等组织将葡萄糖合成糖原以储存。转化成非糖物质:可转化为甘油、脂肪酸以合成脂肪;可转化为氨基酸、合成蛋白质。转变成其他糖或糖衍生物(戊糖磷酸途径),如核糖、脱氧核糖、氨基多糖等。血糖浓度高于肾阈时可随尿排出一部分。 C.血糖的调节(2分) 胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,但胰岛素分泌受机体血糖的控制(机体血糖升高胰岛素分泌减少)。胰岛素分泌增加,糖原合酶活性提高、糖原磷酸化酶活性降低,糖原分解降低、糖原合成提高,血糖降低。否则相反(胰岛素分泌减少,糖原合酶活性降低、糖原磷酸化酶活性提高,糖原分解提高、糖原合成降低,血糖提高)。胰高血糖素、肾上腺素作用是升高机体血糖。胰高血糖素、肾上腺素分泌增加,糖原合酶活性降低、糖原磷酸化酶活性提高,糖原分解提高、糖原合成降低,血糖提高。否则相反。 老师,丙酮酸被还原为乳酸后,乳酸的去路是什么 这个问题很重要。 肌组织产生的乳酸的去向包括:大量乳酸透过肌细胞膜进入血液,在肝脏进行糖异生转变为葡萄糖。大量乳酸进入血液,在心肌中经LDH1催化生成丙酮酸氧化供能;部分乳酸在肌肉内脱氢生成丙酮酸而进入到有氧氧化供能。大量乳酸透过肌细胞膜进入血液,在肾脏异生为糖或经尿排出体外。 下面问题你能回答出来不 1说明脂肪氧化供能的过程 (1)脂肪动员:脂肪组织中的甘油三酯在HSL的作用下水解释放脂酸和甘油。 (2)脂酸氧化:经脂肪酸活化、脂酰CoA进入线粒体、β-氧化、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化成H2O 和CO2并释放能量。 (3)甘油氧化:经磷酸化、脱氢、异构转变成3-磷酸甘油醛,3-磷酸甘油醛循糖氧化分解途径彻底分解生成H2O 和CO2并释放能量。 1.丙氨酸异生形成葡萄糖的过程 答:(1)丙氨酸经GPT催化生成丙酮酸。(2)丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸,后者经苹果酸脱氢酶催化生成苹果酸出线粒体,在胞液中经苹果酸脱氢酶催化生成草酰乙酸,后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。(3)磷酸烯醇式丙酮酸循糖酵解途径至1,6-双磷酸果糖。1,6-双磷酸果糖经果糖双磷酸酶催化生成6-磷酸果糖,再异构成6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶作用下生成葡萄糖。

生物化学知识点整理

生物化学知识点整理 注: 1.此材料根据老师的PPT及课堂上强调需掌握的内容整理 而成,个人主观性较强,仅供参考。(如有错误,请以课本为主) 2.颜色注明:红色:多为名解、简答(或较重要的内容) 蓝色:多为选择、填空 第八章脂类代谢 第一节脂类化学 脂类:包括脂肪和类脂,是一类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。 脂肪:三脂肪酸甘油酯或甘油三酯。 类脂:胆固醇、胆固醇酯、磷脂、糖脂。

第二节脂类的消化与吸收 脂类消化的主要场所:小肠上段 脂类吸收的部位:主要在十二指肠下段及空肠上段 第三节三酰甘油(甘油三酯)代谢 一、三酰甘油的分解代谢 1.1)脂肪动员:储存在脂肪细胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解为 脂肪酸及甘油,并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 2)关键酶:三酰甘油脂肪酶 (又称“激素敏感性三酰甘油脂肪酶”,HSL) 3)脂解激素:能促进脂肪动员的激素,如胰高血糖素、去甲肾

上腺素、肾上腺素等。 4)抗脂解激素:抑制脂肪动员,如胰岛素、前列腺素、烟酸、 雌二醇等。 2.甘油的氧化 甘油在甘油激酶的催化下生成3-磷酸甘油,随后脱氢生成磷酸二羟丙酮,再经糖代谢途径氧化分解释放能量或经糖异生途径生成糖。 3.脂肪酸的分解代谢 饱和脂肪酸氧化的方式主要是β氧化。 1)部位:组织:脑组织及红细胞除外。心、肝、肌肉最活跃; 亚细胞:细胞质、线粒体。 2)过程: ①脂酸的活化——脂酰CoA的生成(细胞质) 脂肪酸 脂酰 消耗了2 ②脂酰CoA进入线粒体 酶:a.肉碱酰基转移酶 I(脂肪酸氧化分解的关键酶、限速酶) b.肉碱酰基转移酶Ⅱ c.脂酰肉碱——肉碱转位酶(转运体) ③脂酸的β氧化 a.脱氢:脂酰

生物化学与分子生物学试题库完整

“生物化学与分子生物学” 题库 第二军医大学基础医学部 生物化学与分子生物学教研室编制 2004年7月

第一篇生物大分子的结构与功能 第一章蛋白质的结构与功能 一、单项选择题(A型题) 1.蛋白质的一级结构是指下面的哪一种情况?( ) A、氨基酸种类的数量 B、分子中的各种化学键 C、氨基酸残基的排列顺序 D、多肽链的形态和大小 E、氨基酸的连接方式 2.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是:( ) A、天然蛋白质分子均有这种结构 B、具有三级结构的多肽链都有生物学活性 C、三级结构的稳定性主要是次级键维系 D、亲水基团多聚集在三级结构的表面 E、骨架链原子的空间排布 3、学习“蛋白质结构与功能”的理论后,我们认识到错误概念是()。 A、蛋白质变性是肽键断裂所致 B、蛋白质的一级结构决定其空间结构 C、肽键的键长较单键短,但较双键长 D、四级结构蛋白质必定由二条或二条以上多肽链组成 E、蛋白质活性不仅取决于其一级结构,还依赖于高级结构的正确 4、通过“蛋白质、核酸的结构与功能”的学习,认为错误的概念是()。 A、氢键是维系多肽链β-折叠的主要化学键 B、DNA分子的二级结构是双螺旋,维系其稳定的重要因素是碱基堆积力 C、蛋白质变性后可以恢复,但DNA变性后则不能恢复 D、谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三者组成GSH E、蛋白质亚基具有三级结构,而tRNA三级结构呈倒L形 5、“蛋白质分子结构与功能”一章学习,告之我们以下概念不对的是()。 A、氢键不仅是维系β-折叠的作用力,也是稳定β-转角结构的化学键 B、活性蛋白质均具有四级结构 C、α-螺旋的每一圈包含3.6个氨基酸残基 D、亚基独立存在时,不呈现生物学活性的 E、肽键是不可以自由旋转的 6、关于蛋白质分子中α-螺旋的下列描述,哪一项是错误的?() A、蛋白质的一种二级结构 B、呈右手螺旋

生物化学基本内容

生物化学基本内容 学习方法 生物化学是是在分子水平上研究生物体的组成与结构、代谢及其调节的一门科学。其发展快、信息量丰富,有大量需要记忆的内容,因此学好它不是一件容易的事情。下面就如何学好生物化学这门课程谈一谈自己的浅见,希望能对学生们有所帮助。 1、选择好教材和参考书 目前市场上有各种各样的生物化学教材和一些参考书,如何选择适合自己的教材和参考书对于培养自己的学习兴趣,学好本学科十分重要。我个人认为应该准备三本教材和一本习题集:一本是简单的版本,便于理解和自学。如南京大学由郑集等编写的《普通生物化学》;一本是高级的版本,如北京大学王镜岩等编著的《生物化学》,阅读此类教科书便于对各章内容全面和深入的掌握;第三本应该是一本英文的原版教材,如DonaldVoet编著的《FundamentalsofBiochemistry》和ChristopheK.Mathews编写的《Biochemistry》。英文版教材的特点是新、印刷精美,图表多为彩图,通常还有配套的多媒体光盘,方便你自学。阅读一本好的英文生化教材,不仅对提高自己的专业英语水平,而且对理解各章节的内容,学好本学科是非常有帮助。 2、由表及里,循序渐进,课前预习,课后复习 根据研究内容,本课程可分为以下几部分:①重要生物分子的结构和功能:着重介绍蛋白质、核酸、酶、维生素等的组成、结构与功能。重点阐述生物分子具有哪些基本的结构?哪些重要的理化性质?以及结构与功能有什么关系等问题,同时要随时将它们进行比较。这样既便于理解,也有利于记忆。②物质代谢及其调节:主要介绍糖代谢、脂类代谢、能量代谢、氨基酸代谢、核昔酸代谢、以及各种物质代谢的联系和调节规律。此部分内容是传统生物化学的核心内容。学习这部分内容时,应注重学习各种物质代谢的基本途径,特别是糖代谢途径、三羧酸循环途径、糖异生途径和酮体代谢途径;各代谢途径的关键酶及生理意义;各代谢途径的主要调节环节及相互联系;代谢异常与临床疾病的关系等问题。③分子遗传学基础:重点介绍了DNA复制,DNA转录和翻译。学习这部分内容时,应重点学习复制、转录和翻译的基本过程,并从必要条件、所需酶蛋白和特点等方面对三个过程进行比较,在理顺本课程的基本框架后,就应全面、系统、准确地掌握教材的基本内容,并且找出共性,抓住规律。 3、学会做笔记 首先有一点必须强调,上课时学生的主要任务时是听老师讲课而不是做笔记,因此在课堂上要集中精力听讲,一些不清楚的内容和重要的内容可以笔录下来,以便课后复习和向老师求教。当然,条件好的同学可以买来录音设备,将老师的上课内容录下来,以供课后消化。另外,老师的讲稿大都做成了幻灯片,学生可从老师那里得到拷贝。 4、懂得记忆法 学习生物化学时,学生反映最多的问题是记不住学过的内容。关于此问题我的建议是:首先分清楚那些需要记忆,那些根本就不需要记忆。如氨基酸的三字母和单字母符号是需要记的,而许多生物分子的结构式并不需要记;其次明白理解是记忆之母,因此对各章内容,必须先对有关原理理解透,然后再去记忆;第三,记忆要讲究技巧,多想想方法。如关于必需氨基酸的记忆,可以将高等动物10种必需氨基酸的首写字母拼写成一句话:Tip MTV hall(需付小费的MTV厅)。 5、勤于动手,联系实际 这是由“学懂”通向“会做”的桥梁和提高考生在考试中的实践能力的重要保证。平时多做习题,多做实验,是你掌握本学科,取得比较理想的考试成绩的一个很重要的保证。 5、充分利用网络资源

(完整版)生物化学知识点重点整理

一、蛋白质化学 蛋白质的特征性元素(N),主要元素:C、H、O、N、S,根据含氮量换算蛋白质含量:样品蛋白质含量=样品含氮量*6.25 (各种蛋白质的含氮量接近,平均值为16%), 组成蛋白质的氨基酸的数量(20种),酸性氨基酸/带负电荷的R基氨基酸:天冬氨酸(D)、谷氨酸(E); 碱性氨基酸/带正电荷的R基氨基酸:赖氨酸(K)、组氨酸(H)、精氨酸(R) 非极性脂肪族R基氨基酸:甘氨酸(G)、丙氨酸(A)、脯氨酸(P)、缬氨酸(V)、亮氨酸(L)、异亮氨酸(I)、甲硫氨酸(M); 极性不带电荷R基氨基酸:丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、半胱氨酸(C)、天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q); 芳香族R基氨基酸:苯丙氨酸(F)、络氨酸(Y)、色氨酸(W) 肽的基本特点 一级结构的定义:通常描述为蛋白质多肽链中氨基酸的连接顺序,简称氨基酸序列(由遗传信息决定)。维持稳定的化学键:肽键(主)、二硫键(可能存在), 二级结构的种类:α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲、超二级结构, 四级结构的特点:肽键数≧2,肽链之间无共价键相连,可独立形成三级结构,是否具有生物活性取决于是否达到其最高级结构 蛋白质的一级结构与功能的关系:1、蛋白质的一级结构决定其构象 2、一级结构相似则其功能也相似3、改变蛋白质的一级结构可以直接影响其功能因基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病称分子病,如镰状细胞贫血(溶血性贫血),疯牛病是二级结构改变 等电点(pI)的定义:在某一pH值条件下,蛋白质的净电荷为零,则该pH值为蛋白质的等电点(pI)。 蛋白质在不同pH条件下的带电情况(取决于该蛋白质所带酸碱基团的解离状态):若溶液pHpI,则蛋白质带负电荷,在电场中向正极移动。(碱性蛋白质含碱性氨基酸多,等电点高,在生理条件下净带正电荷,如组蛋白和精蛋白;酸性蛋白质含酸性氨基酸多,等电点低,在生理条件下净带负电荷,如胃蛋白酶), 蛋白质稳定胶体溶液的条件:(颗粒表面电荷同性电荷、水化膜), 蛋白质变性:指由于稳定蛋白质构象的化学键被破坏,造成其四级结构、三级结构甚至二级结构被破坏,结果其天然构象部分或全部改变。实质:空间结构被破坏。变性导致蛋白质理化性质改变,生物活性丧失。变性只破坏稳定蛋白质构象的化学键,即只破坏其构象,不破坏其氨基酸序列。变性本质:破坏二硫键 沉降速度与分子量及分子形状有关沉降系数:沉降速度与离心加速度的比值为一常数,称沉降系数 沉淀的蛋白质不一定变性变性的蛋白质易于沉淀 二、核酸化学 核酸的特征性元素:P,组成元素:C、H、O、N、P,核苷酸的组成成分:一分子磷酸、一分子戊糖、一分子碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U),

生物化学与分子生物学学习指导与习题集

生物化学与分子生物学学习指导与习题集11

第一篇生物大分子的结构与功能 第一章蛋白质的结构与功能 氨基酸的结构与性质 1.氨基酸的概念:氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本结构单位。构成蛋白质分子的氨基酸共有20种,这些氨基酸都是L-构型的α-氨基酸。 2.氨基酸分子的结构通式: 5、氨基酸的等电点 氨基酸不带电荷时,溶液的pH值称为该氨基酸的等电点,以pI表示。氨基酸不同,其等电点也不同。也就是说,等电点是氨基酸的一个特征值。 6、氨基酸的茚三酮反应 如果把氨基酸和茚三酮一起煮沸,除脯氨酸和羟脯氨酸显黄色外,其它氨基酸都显深浅不同的紫色。氨基酸与茚三酮的反应,在生化中是特别重要的,因为它能用来定量测定氨基酸。。 肽键: 1、肽键: 一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基以共价键偶联形成肽,其间的化学键称为肽键(peptide bond),也叫酰胺键(-CO-NH-)。 4、肽(peptide)是氨基酸通过肽键相连的化合物。肽按其组成的氨基酸数目为2个、3个和4个等不同而分别称为二肽、三肽和四肽等,多肽和蛋白质的区别是多肽中氨基酸残基数较蛋白质少,一般少于50个,而蛋白质大多由100个以上氨基酸残基组成,但它们之间在数量上也没有严格的分界线。 蛋白质的分离和纯化 2、盐析:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。常用的中性盐有:硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。 √蛋白质的等电点概念:蛋白质分子所带正、负电荷相等时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。 pH 值在等电点以上,蛋白质带负电,在等电点以下,则带正电。溶液的pH在蛋白质的等电点处蛋白质的溶解度最小。

生物化学知识点

生物化学名词解释及基本概念整理 第一章蛋白质化学 Ⅰ基本概念 1、等电点(pI):使氨基酸离解成阳性离子和阴性离子的趋势和程度相等,总带电荷为零(呈电中性) 时的溶液pH值. A溶液pHpI,氨基酸带负电荷,在电泳时向正极运动。 2、修饰氨基酸(稀有氨基酸):蛋白质合成后,氨基酸残基的某些基团被修饰后形成的氨基酸。没有 相应的密码子,如甲基化、乙酰化、羟基化、羧基化、磷酸化等。 3、肽键(peptide bond):合成肽链时,前一个氨基酸的α-羧基与下一个氨基酸的α-氨基通过脱 水作用形成的酰胺键,具有部分双键性质。 4、肽键平面(酰胺平面):参与肽键的六个原子位于同一平面,该平面称为肽键平面。肽键平面不能 自由转动。 5、蛋白质结构: A一级结构:是指多肽链从N端到C端的氨基残基种类、 数量和顺序。主要的化学键:肽键,二硫键。 B 二级结构:是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构, 即蛋白质主链原子的局部空间排布(不涉及侧链原子的位置)。 分α-螺旋( α -helix):较重要,为右手螺旋,每圈螺旋含3.6个 氨基酸残基(13个原子),螺距为0.54nm、β-片层(β-折叠, β-pleated sheet)、β-转角(β-turn )、无规则卷曲(random coil)、π-螺旋(π -helix )。维持二级结构的化学键:氢键。 模体:蛋白质分子中,二级结构单元有规则地聚集在一起形成 混合或均有的空间构象,又称超二级结构。 C 结构域:蛋白质三级结构中,折叠紧凑、可被分割成独立的球状或纤维状,具有特定功能的 区域,称为结构域。为构成三级结构的基本单元。 D三级结构:是指整条多肽链中所有氨基酸残基的相对空间位置(肽链上所有原子的相对空间位 置).化学健:疏水键和氢键、离子键、范德华力等来维持其空间结构的相对稳定。 E 四级结构:蛋白质分子中几条各具独立三级结构的多肽链间相互结集和相互作用,排列形成 的更高层次的空间构象。作用力:亚基间以离子键、氢键、疏水力连接。此外,范德华力、二 硫键(如抗体)。 6、分子伴侣:一类在序列上没有相关性但有共同功能,在细胞中能够帮助其他多肽链(或核酸)折 叠或解折叠、组装或分解的蛋白称为分子伴侣。如热休克蛋白。 7、一级结构是形成高级结构的分子基础,蛋白质一级结构的改变,可能引起其功能的异常或丧失(“分 子病”);同功能蛋白质序列具有种属差异与保守性。 蛋白质分子的空间结构是其发挥生物学活性的基础,蛋白质分子构象的改变影响生物学功能或 导致疾病的发生,蛋白质一级结构不变,但由于折叠错误,导致蛋白质构象改变而引起的疾病, 称为蛋白质构象病(折叠病)。 8、蛋白质变性:在某些理化因素的作用下,特定的空间结构被破坏而导致其理化性质改变及生物活 性丧失的过程。为非共价键和二硫键断裂,物理(高温、高压、紫外线),化学(强酸碱、有机溶剂、重金属盐)等因素导致。 9、20种AA名称及缩写: A 非极性疏水性AA:甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、

生物化学与分子生物学名词解释

生物化学与分子生物学名词解释

生化名解 1、肽单元(peptide unit):参与肽键的6个原子Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面,Ca1和Ca2在平面上所处的位置为反式构型,此同一平面上的6个原子构成了肽单元,它是蛋白质分子构象的结构单元。Ca是两个肽平面的连接点,两个肽平面可经Ca的单键进行旋转,N—Ca、Ca—C是单键,可自由旋转。 2、结构域(domain):分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,具有独立的生物学功能,大多数结构域含有序列上连续的100—200个氨基酸残基,若用限制性蛋白酶水解,含多个结构域的蛋白质常分成数个结构域,但各结构域的构象基本不变。 3、模体(motif):在许多蛋白质分子中,二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象。一个模序总有其特征性的氨基酸序列,并发挥特殊功能,如锌指结构。 4、蛋白质变性(denaturation):在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。主要发生二硫键与非共价键的破坏,不涉及一级结构中氨基酸序列的改变,变性的蛋白质易沉淀,沉淀的蛋白质不一定变性。 5、蛋白质的等电点( isoelectric point, pI):当蛋白质溶液处于某一pH时,

而改变酶的活性,此过程称为共价修饰。主要包括:磷酸化—去磷酸化;乙酰化—脱乙酰化;甲基化—去甲基化;腺苷化—脱腺苷化;—SH与—S—S—互变等;磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 10、酶原和酶原激活(zymogen and zymogen activation):有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,必须在一定的条件下水解开一个或几个特定的肽键,使构象发生改变,表现出酶的活性,此前体物质称为酶 原。由无活性的酶原向有活性酶转化的过程称为酶原激活。酶原的激活,实际是酶的活性中心形成或暴露的过程。 11、同工酶(isoenzyme isozyme):催化同一化学反应而酶蛋白的分子结构,理化性质,以及免疫学性质都不同的一组酶。它们彼此在氨基酸序列,底物的亲和性等方面都存在着差异。由同一基因或不同基因编码,同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中,它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。 12、糖酵解(glycolysis):在机体缺氧条件下,葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖酵解(糖的无氧氧化)。糖酵解的反应部位在胞浆。主要包括由葡萄糖分解成丙酮酸的糖酵解途径和由丙酮酸转变成乳酸两个阶段,1分子葡萄糖经历4次底物水平磷酸化,净生成2分子ATP。关键酶主要有己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶。它的意义是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式;某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

生物化学考试重点_总结

第一章蛋白质的结构与功能 第一节蛋白质的分子组成 一、蛋白质的主要组成元素:C、H、O、N、S 特征元素:N(16%)特异元素:S 凯氏定氮法:每克样品含氮克数×6.25×100=100g样品中蛋白质含氮量(g%) 组成蛋白质的20种氨基酸 (名解)不对称碳原子或手性碳原子:与四个不同的原子或原子基团共价连接并因而失去对称性的四面体碳 为L-α-氨基酸,其中脯氨酸(Pro)属于L-α-亚氨基酸 不同L-α-氨基酸,其R基侧链不同 除甘氨酸(Gly)外,都为L-α-氨基酸,有立体异构体 组成蛋白质的20种氨基酸分类 非极性氨基酸:甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、 亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、脯氨酸(Pro) 极性中性氨基酸:丝氨酸(Ser)、半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met) 天冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、苏氨酸(Thr) 芳香族氨基酸:苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr) 酸性氨基酸:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu) 碱性氨基酸:赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、组氨酸(His) 其中:含硫氨基酸包括:半胱氨酸、蛋氨酸 四、氨基酸的理化性质 1、两性解离及等电点 ①氨基酸分子中有游离的氨基和游离的羧基,能与酸或碱类物质结合成盐,故它是一种两性电解质。 ②氨基酸是两性电解质,其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。 ③(名解)等电点(pI点):在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴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称为该氨基酸的等电点。 pHpI 阴离子氨基酸带净正电荷,在电场中将向负极移动 ④在一定pH范围内,氨基酸溶液的pH离等电点越远,氨基酸所携带的净电荷越大 2、含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质 色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280 nm 附近 大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基,所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法 3、氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物 在pH5~7,80~100℃条件下,氨基酸与茚三酮水合物共热,可生成蓝紫色化合物,其最大吸收峰在570nm处。此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系,因此可作为氨基酸定量分析方法 五、蛋白质是由许多氨基酸残基组成的多肽链 (一)氨基酸通过肽键连接而形成肽 1、(名解)肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键 2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物 3、10个以内氨基酸连接而成多肽称为寡肽;由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全,被称为氨基酸残基

(完整版)生物化学与分子生物学知识总结

生物化学与分子生物学知识总结 第一章蛋白质的结构与功能 1.组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和 S。 2.蛋白质元素组成的特点各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。 100克样品中蛋白质的含量 (g %)= 每克样品含氮克数× 6.25×100 3.组成人体蛋白质的20种氨基酸均属于L- -氨基酸氨基酸 4.可根据侧链结构和理化性质进行分类 非极性脂肪族氨基酸极性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸 5.脯氨酸属于亚氨基酸 6.等电点(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴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值称为该氨基酸的等电点。 色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物 7.蛋白质的分子结构包括: 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 1)一级结构定义:蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。主要的化学键:肽键,有些蛋白质还包括二硫键。 2)二级结构定义:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段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主要的化学键:氢键 ?蛋白质二级结构 包括α-螺旋 (α -helix) β-折叠 (β-pleated sheet) β-转角 (β-turn) 无规卷曲 (random coil) 3)三级结构定义:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要的化学键: 8. 模体(motif)是具有特殊功能的超二级结构,是由二个或 三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象。 9.分子伴侣(chaperon)通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。 蛋白质分子中各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。 ?蛋白质胶体稳定的因素: 颗粒表面电荷、水化膜 10.蛋白质的变性: 在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 变性的本质:破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白质的一级结构。 ?造成变性的因素: 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。 由于空间结构改变,分子内部疏水基团暴露,亲水基团被掩盖,故水溶性降低。由于变性蛋白质分子不对称性增加,故粘度增加。由于变性蛋白质肽键暴露,易被蛋白酶水解。

1 生化重点

第一章蛋白质的结构与功能 一级:多肽链中AA残基的排列顺序,维持的力为肽键,二硫键。 二级:Pr中某段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,不涉及AA碱基侧链的构象,维持的力为氢键。 三级:整条多肽链全部AA残基的相对空间位置,其形成和稳定主要靠次级键—疏水作用,离子键(盐键),氢键,范德华力。 四级:Pr中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,维持的力主要为疏水作用,氢键、离子键(盐键)也参与其中。 、多肽链主链围绕中心作右手螺旋上升2、AA侧链伸向螺旋外侧3、每个肽键N-H与第四个肽键的C=O形成氢键,氢键方向与螺旋长轴基本平行4、每3.6个AA残基螺旋上升一周,螺距为0.54nm。 AA残基侧链交替地位于锯齿状结构上下方。 异常所引起的疾病。 一级结构不同的蛋白质,功能各不相同,如酶原和酶。 一级结构结构相似的蛋白质,功能也相近。同源蛋白质(指不同机体中具有同一功能的蛋白质)的一级结构相似,且亲缘关系越相近者,差异越小。如胰岛素、

细胞色素C等。 来源于同种生物体的蛋白质,如一级结构在关键区段有细微的差异,常是引起分子病的基础。如镰刀状细胞贫血,经一级结构测定后发现,其血红蛋白S(HbS)与正常血红蛋白(HbA)相比,只是一个氨基酸发生了突变,即在β链的第六位,正常的Glu被Val取代了。仅一级结构中一个氨基酸的改变而引起HbS在红细胞中线性缔合,导致氧结合能力降低,整个红细胞扭成镰刀状,导致溶血型贫血。 核糖核酸酶由124个AA残基组成,有四对二硫键,以尿素,β-巯基乙醇处理该酶溶液分别破坏次级键和二硫键,使其二三级结构破坏,而肽键不受影响,故一级结构尚存,若要再形成4对二硫键理论上有105种不同配对方式,唯有与天然核糖核酸酶完全相同的配对方式才能呈现酶活性。当用透析法去除尿素和β-巯基乙醇后,松散的多肽链寻其特定AA序列卷曲折叠成自然酶的空间构象,4对二硫键也正确配对,此时酶活性又逐渐恢复到原来水平。 充分证明空间结构遭破坏的核糖核酸酶只要其一级结构未被破坏就能恢复到原来三级结构,功能依然存在。 Hb由两条α肽链和两条β肽链组成,4个亚基间以盐键紧密结合形成亲水的球状Pr。未结合O2时,α1/β1和α2/β2成对角排列,结构紧密称紧张态,Hb与O2亲和力小,Fe2+半径大于卟啉环中间的孔,高出卟啉环平面。当第一个O2与Fe2+结合后,此时Fe2+半径变小落入卟啉环孔中,引起肽段微小移动盐键断裂,使亚基间结合松弛促第二个O2的结合,依此方式继续影响第三和第四个亚基与O2的结合,最后Hb结构均显得相对松弛,称松弛态。

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