核酸生物化学(李冠一[等]编著)思维导图

生物化学蛋白质的结构与功能核酸的结构和功能酶含巯基的氨基酸半胱氨酸维持蛋白质分子一级结构的主要化学键肽键维持蛋白质分子中α-螺旋和β-折叠中的化学键氢键变性蛋白质的主要特点是生物学活性降低蛋白质分子中α-螺旋结构的特点是氨基酸残留基伸向螺旋内侧、靠盐键维持稳定、螺旋方向与长轴垂直、多为左手螺旋存在核酸分子中的碱基有5种关于DNA碱基组成的规律，正确的是[A]=[T];[C]=[G]维系DNA双链间碱基配对的化学键是氢键有关DNA双螺旋结构的叙述，错误的是两股单链从5到3端走向在空间排列相同DNA变性的本质是互补碱基之间氢键断裂核酸的二级结构中具有“三叶草”型的是tRNA关于mRNA结构的叙述，正确的是链的局部可形成双链结构在底物足量时，生理条件下决定酶促反应速度的是酶含量竞争性抑制剂的作用特点是与酶的底物竞争酶活性中心关于酶结构与底物的宫内的叙述，正确的是正确的是酶能大大降低反应的活化能辅酶的作用是辅助因子参与构成酶的活性中心，决定酶促反应的性质非竞争性抑制是酶促反应表现Km值不变反竞争性抑制时酶促反应表现Vm值减小糖代谢动物饥饿后摄食，其肝细胞的主要糖代谢途径是糖异生在有氧条件下，能产生FADH2的步骤是琥珀酸—延胡索酸位于糖酵解、糖异生、磷酸戊糖途径、糖原合成和糖原分解各条代谢途径交汇点上的化合物是6-磷酸葡萄糖糖异生的关键酶是己糖激酶有关乳酸循环的描述，错误的是最终从尿中排出乳酸属于磷酸戊糖途径的酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶丙酮酸氧化脱羟生成的物质是乙酰CoA不能经糖异生合成葡萄糖的物质是乙酰CoA与丙酮酸生成糖无关的酶是空腹13小时，血糖浓度的维持主要靠的是脑组织在正常情况下主要利用葡萄糖供能，只有在下属某种情况下脑组织主要利用酮体长期抗饿丙酮酸激酶糖异生作用生物氧化在线粒体中进行的代谢过程是氧化磷酸钙不抑制呼吸链电子传递的物质是二硝基苯酚不是高能化合物的是3-磷酸甘油醛呼吸链中细胞的排列顺序是b®cl®c®aa3®O2脂类代谢属于必要脂肪酸的亚油酸亚麻酸花生四烯酸大鼠出生后用去脂饮食喂养结果引起前列腺素缺乏属于酮体乙酰乙酸胆汁酸合成的限速酶是胆固醇7α-羟化酶向肝内运转胆固醇的脂蛋白是HDL直接参与胆固醇生物合成的物质是NADPH经转变能产生乙酰CoA的物质是乙酰乙酰CoA脂酰CoAβ-羟基甲基戊二酸单酰CoA柠檬酸胆汁中含量最多的有机成分是胆汁酸β-氧化的酶促反应顺序是脱氢®加水®再脱氢®硫解有关酮体的叙述中错误的是饥饿时酮体生成减少卵磷脂含有的成分脂肪酸磷酸胆碱甘油对脂肪酸合成的叙述中错误的是合成式脂肪酸分子中全部碳原子均由丙二酰CoA提供脂肪酸氧化发生部位胞液和线粒体酮体不能在肝中氧化是因为肝中缺乏琥珀酰CoA流转酶导致脂肪肝的主要原因肝内脂肪运出障碍氨基酸的代谢可转变为黑色素的物质是酪氨酸不参加尿素循环的氨基酸是赖氨酸肌肉中游离氨通过丙氨酸-葡萄糖循环途径转移到肝脏人体内氨的最主要代谢去路为合成尿素随尿排出核苷酸代谢嘧啶环中的两个氮原子来自于天冬氨酸和氨甲酰磷酸嘧啶核苷酸补救途径主要酶是嘧啶磷酸核糖转移酶一碳单位的载体是四氢叶酸嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成的共同原料是天冬氨酸关于核苷酸生理功能的叙述，错误的是质膜的基本结构成分与体内尿酸堆积相关的酶是黄嘌呤氧化物遗传信息的传递有关密码子的叙述错误的是蛋白质中的氨基酸只有一个相应密码子对应于mRNA密码子ACG的tRNA的反密码子是CGU编码氨基酸的密码子有61个在蛋白质分子中没有羟赖氨酸相应的遗传密码蛋白质生物合成天然蛋白质中有遗传密码的氨基酸有20种关于蛋白质合成错误的是氨基酸间以共价连接蛋白质合成体系中不含氨基酸氨基酰-tRNA合成酶基因表达调控反密码子UAG识别的mRNA上的密码子是CUA基因表达调控的主要环节是转录起始逆转录是指以RNA为模板合成DNA催化转录合成RNA的酶是DNA指导的RNA聚合酶翻译的模板是mRNA信号传导不属于细胞内信息传递的第二信使物质是ATP哪种激素通过蛋白激酶A通路发挥作用肾上腺素下列物质可被Ca2+激活的是PKC具有受体酪氨酸蛋白激酶活性的是表皮生长因子受体重组DNA技术关于基因治疗的叙述，正确的是向细胞内输入或导入相应外源基因基因工程的基本过程不包括蛋白质空间结构的测定基因工程表达调控主要是指转录的调控癌基因与致癌基因血液生化肝生化关于抑癌基因的正确叙述是存在于人类的正常细胞癌基因发生点突变可能使癌基因活化关于原癌基因的叙述，错误的是正常细胞中无此基因合成血红素的原料琥珀酰CoA甘氨酸亚铁原子合成血红素的关键酶是ALA合酶血浆白蛋白的功能不包括免疫功能成熟红细胞中能产生调节血红蛋白运氧功能物质的代谢途径是糖异生合成血红素时，在胞质中进行的反应是尿卟啉原III的生成血中结合胆红素增加会在尿中出现胆红素发生在肝生化转化第二阶段的是葡萄糖醛酸结合反应机体可以降低外源性毒物毒性的反应是肝生物转化胆红素在肝细胞内的运输形式是胆红素-配体蛋白胆红素在血中的运输形式是胆红素-白蛋白胆红素自肝细胞排出的主要形式是胆红素-葡萄糖醛酸复合物肠道重吸收的物质是胆红素胆素原维生素维生素A缺乏夜盲症最早的临床表现是暗适应时间延长维生素K缺乏时凝血因子合成障碍症维生素B1缺乏肠道蠕动慢消化液分泌少食欲缺乏原因：维生素B1能够抑制胆碱酯酶的活性维生素D的主要生化作用是促进钙原子和磷元素的吸收。

核酸及DNA核酸核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，具有复杂的空间结构和重要的生物学功能组成碱基（base）DNAATCG RNAAUCG碱基的酮基和氨基可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚氨基互变异构体，为形成氢键形成提供结构基础嘌呤的N-9原子或嘧啶的N-1原子连接核糖核糖（ribose)有β-D-核糖和β-D-2'-脱氧核糖之分脱氧核糖的化学稳定性优于核糖核苷(nucleoside)是碱基与核糖的缩合反应产物，核糖的C-1'原子和嘌呤的N-9原子或嘧啶的N-1原子形成了β-N-糖苷键天然情况形成反式构象核酸衍生物核苷酸ATP和GTP可以环化形成环腺苷酸（cAMP)和环鸟甘酸（cGMP)细胞信号传导过程中的第二信使，具有调控基因表达的作用辅酶1（NAD+）辅酶2（NADP+) 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶A(CoA)是生物氧化体系的重要组成成分，传递质子或电子发挥重要作用碱基衍生物6-巯基嘌呤（6-MP) 阿糖胞苷（araC） 5-氟尿嘧啶（5-FU）干扰肿瘤核苷酸代谢，抗肿瘤磷酸二酯键DNA是多个脱氧核糖核苷酸聚合而成的线性生物大分子，脱氧核糖核苷酸之间是通过3’5’-磷酸二酯共价键连接方向DNA、RNA均为5‘→3’方向核酸的一级结构人们把RNA的核苷酸和DNA的脱氧核苷酸从5‘→3’的排列顺序定义为核酸的一级结构长度短于50个核苷酸的核酸片段称为寡核苷酸DNA的空间结构与功能DNA的二级结构是双螺旋结构DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成反向平行的右手螺旋一条链5‘→3’自上而下一条链5‘→3’自下而上直径2.37nm,螺距3.54nm互补碱基对AT两个氢键，CG三个氢键碱基对平面与螺旋结构的螺旋轴近乎垂直每一个螺旋有10.5个碱基对，每两个相邻碱基对之间的旋转角度为36两条多聚脱氧核苷酸链的亲水性骨架将互补碱基对包埋在内部两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用与蛋白质螺旋对比双螺旋结构的多样性左手螺旋Z型-DNA右手螺旋B型-DNA相对湿度降低后仍稳定A型-DNADNA的多链结构Hoogsteen氢键含有三个碱基的C+GC平面，其中C+G之间是以Hoogsteen氢键结合的DNA三链结构的生成条件富含嘧啶的单恋环境为酸性嘧啶与双链中的嘌呤形成Hoogsteen氢键端粒（telomere）真核生物染色体3‘-端是一段高度重合的富含GT的片段可以自身回折形成一个称为G-四链的特殊结构核心是4个鸟嘌呤通过8对Hoogsteen氢键形成功能用来保护端粒的完整性DNA双链经过盘绕折叠形成致密的高级结构正超螺旋（positive supercoil)当盘绕方向与DNA双螺旋方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之为负超螺旋自然状态下主要是负超螺旋封闭环状DNA具有超螺旋结构在大肠杆菌的环状DNA中，平均每200个碱基就有一个负超螺旋线粒体DNA也是具有封闭环状的双螺旋结构真核生物DNA被逐级有序地组装成高级结构DNA→核小体→染色体核酸的理化性质多元酸，具有酸性DNA为线性分子，粘度极大，粘度：RNA<DNA在260nm波长具有最大吸收峰，吸收强度由碱基共轭双键决定，可用作定性、定量的分析A260=1.0对应50ug/ml的双链DNA,40ug/ml的单链DNA,20ug/ul的寡核苷酸DNA变性（DNA denaturation)某些极端的理化条件可以断裂DNA双链互补碱基对之间的氢键以及破坏碱基堆积力，使一条DNA双链解离成为两条单链DNA的增色效应（hyperchromic effect)DNA解链过程中，包埋在双螺旋结构内部的碱基得以暴露，在260nm的吸光度增加解链温度（Tm）紫外吸光度的变化（△A260)达到最大变化值的一半时所对应的温度被定义为DNA的解链温度影响因素DNA越长Tm越高GC含量越高Tm越高离子浓度越高Tm越高复性与退火复性（renaturation）两条解离的DNA互补链可以重新互补配对形成DNA双链，恢复原来的双螺旋结构退火（annealing）热变性的DNA经缓慢冷却后可以复性但若变性后立即冷却至4度，则被固定至单链状态RNA的空间结构与功能mRNA特点占比最小，种类最多，寿命最短，半衰期最短真核生物mRNA的5’-端有帽结构5‘帽结构（5'-cap structure)大部分真核细胞mRNA的5’-端都有一个反式7-甲基嘌呤-三磷酸核苷（m7Gppp)的起始结构该结构可以与一类帽结合蛋白的分子结构形成复合体有助于维持mRNA的稳定性，协同mRNA从细胞核向细胞质转运，促进核糖体和翻译起始因子结合真核生物mRNA的3‘-端有多聚腺苷酸尾结构多聚腺苷酸尾/多聚尾（poly-tail)真核生物mRNA的3’-端是一段由80~250个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构与帽功能类似hnRNA细胞核内的初级转录产物为hnRNA,含有许多交替相隔的外显子（exon)和内显子（intron),外显子是构成mRNA的序列片段，内含子是非编码序列mRNA的核苷酸序列决定蛋白质的氨基酸序列一条成熟的真核mRNA包括5‘非翻译区5’帽结构到核苷酸序列中的第一个AUG(起始密码子）编码区（可读框ORF)起始密码子到终止密码子（UAA,UAG或UGA）3‘非翻译区可读框下游到多聚A尾tRNA转运RNA作为蛋白质合成的底物——氨基酸的载体参与蛋白质合成，为合成中的多肽链提供活化氨基酸特点微量，分子量最小稀有，稀有碱基最多特定的空间结构三叶草结构“三环一柄”（二级结构）靠近5‘端的是DHU环，靠近3’端的为TΩC环，位于上方的茎为氨基酸臂倒“L”型（三级结构）3‘端连接着氨基酸所有tRNA的3’端都是以CCA三个核苷酸结束的tRNA的反密码子能够识别mRNA的密码子rRNA核糖体RNA是细胞中含量最多的RNA，rRNA与核糖体蛋白结合形成核糖体三个重要结合部位A位结合氨酰-tRNA的氨酰位P位结合肽酰-tRNA的肽酰位E位释放已经卸载了氨基酸的tRNA排出位其余RNA及功能催化小RNA（核酶）催化特定RNA降解，在剪切修饰中有重要作用核仁小RNA(snoRNA）定位于核仁，参与rRNA的加工核小RNA（snRNA)参与真核细胞mRNA的成熟过程，切除内含子胞质小RNA（scRNA)引导含有信号肽的蛋白质进入内质网进行合成siRNA 降解外源mRNA，维持基因组稳定microRNA与mRNA结合，抑制或降解mRNA，调控生长发育piRNA调控基因沉默InRNA长非编码RNA协助基因调控circleRNA结合miRNA，解除基因抑制，提高基因表达水平。

生物化学思维导图体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性）目、缠绕方式等是信息携带量的基础。

结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学糖类、脂类、蛋白质、核酸主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。

（生物大分子结构与功能）（酶、维生素、激素）性质：物理、化学、生物学功能：生物学功能的主次性物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。

体会：各代谢途径的意义、生理功能。

合成代谢：从头合成、半合成（补救合成）分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解生动态生物化学糖代谢、脂类代谢、氨基酸物化（物质代谢与调节）代谢、核苷酸代谢学能量代谢（能量变化）放能反应、吸能反应（偶联）核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、体会：基因表达的内容、调控及意义。

酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。

终止）、加工修饰。

复制、转录、翻基础分子生物学基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、合成、蛋白质合成DN合成RN（基因的表达与调控）控方式）。

生物化学课程体系1 思维导图生物化学思维导图）、直链及环状结构的书写方式α、βL重要单糖结构：构型（D、、物理性质：旋光性（比旋光度）、变旋性单糖化学性质：还原性、氧化性、成脎、成苷、成酯、颜色反应、鉴定等衍生物：磷酸糖、氨基糖、糖醇、糖苷、脱氧糖等糖重要双糖结构：单糖种类、构型、序列、糖苷键寡糖类重要双糖性质：旋光性、氧化还原性、分析鉴定化学重要多糖组成特点：二糖单位、方向性、糖苷键、分支多糖糖胺聚糖：类型、组成、功能肽聚糖：组成、功能复合多糖糖蛋白：组成、功能蛋白聚糖：组成、功2 思维导糖类化学知识体系生物化学思维导图思维导图3 糖蛋白与蛋白聚糖生物化学思维导图中性脂结构、性质、生物学功能脂肪酸：结构特点、命名、性质，如碳链的长度、饱和度、空间结构、溶解度、熔点等中性脂油脂：结构特点、性质，如乳化现象、皂化作用、卤化作用、酸败等常见甘油磷脂及生物学功能脂磷脂组成单位、化学键、解离情况类化固醇组成特点、衍生物、功能学分类、组成特点、功能脂蛋白结构：由脂质双分子层、蛋白质镶嵌而成，脂质是骨架，决定膜的流动性、排列方式生物膜生物学功能：蛋白质决定生物膜的生物学功能。

核酸知识点总结图一、核酸的结构1. 核苷酸的结构核苷酸是核酸的基本组成单元，包括磷酸基团、五碳糖和碱基三部分。

在DNA中，糖是脱氧核糖；在RNA中，糖是核糖。

碱基分为嘌呤碱基和嘧啶碱基两类，嘌呤碱基有腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶碱基有胸腺嘧啶（T）（在DNA中）和胸腺嘧啶（U）（在RNA中）以及胞嘧啶（C）。

核苷酸是碱基和五碳糖的糖苷化产物，碱基与糖通过N-糖苷键相连。

2. 核酸的二级结构DNA的二级结构是由两股互补的链以双螺旋形式相互缠绕而成，肝氏结构为DNA最常见的二级结构形态。

RNA的二级结构更为多样，可以形成双股RNA结构和多股RNA结构。

具体的二级结构形式有很多，如折叠、打结、环形等。

3. 核酸的三级结构DNA的三级结构通常是一个肝氏螺旋形态，即多个二级结构相互缠绕而成。

RNA的三级结构呈现出多样性，可以形成复杂的空间结构，包括各种结构域和RNA酶等。

通过多种非共价键作用形成具有特定功能的特殊结构。

4. 结构特点（1）DNA的碱基配对规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶之间通过三个氢键结合；鸟嘌呤与胞嘧啶之间通过两个氢键结合。

这种碱基配对规律保证了DNA在复制和转录时能够准确地传递遗传信息。

（2）RNA具有自身稳定性差的特点，易受酶的降解。

所以RNA的寿命相对较短。

二、核酸的功能1. 存储生物遗传信息核酸作为生物体内基因的物质基础，能够存储生物遗传信息，包括生物体形态、生长发育和功能表型等各种信息。

DNA分子中的基因序列编码了遗传信息，通过遗传物质的传递和表达，决定了生物个体的遗传特征。

2. 指导蛋白质的合成DNA通过转录合成RNA，再通过翻译合成蛋白质，这是中央法则的基本过程。

在这个过程中，DNA编码的遗传信息被复制和转录成RNA，再通过翻译转化成蛋白质。

蛋白质是生物体内最重要的功能分子，通过蛋白质的合成和活性发挥对生物体内各种生理过程的调控作用。

3. 调控生物体的生长和发育核酸通过编码蛋白质来控制生物体的生长和发育过程。