生物化学王镜岩第三版
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沈同《生物化学》(第三版)精要第一章绪论一、生物化学的的概念:生物化学(biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学,它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展:1.叙述生物化学阶段:是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。
2.动态生物化学阶段:是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3.分子生物学阶段:这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面:1.生物体的物质组成:高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。
2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。
其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。
3.细胞信号转导:细胞内存在多条信号转导途径,而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起,从而构成了非常复杂的信号转导网络,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。
5.遗传与繁殖:对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究,也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸:1.结构特点:氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均为L-α-氨基酸。
2.分类:根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类:①非极性中性氨基酸(8种);②极性中性氨基酸(7种);③酸性氨基酸(Glu和Asp);④碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。
第三章氨基酸提要α-氨基酸是蛋白质的构件分子,当用酸、碱或蛋白酶水解蛋白质时可获得它们。
蛋白质中的氨基酸都是L型的。
但碱水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。
参与蛋白质组成的基本氨基酸只有20种。
此外还有若干种氨基酸在某些蛋白质中存在,但它们都是在蛋白质生物合成后由相应是基本氨基酸(残基)经化学修饰而成。
除参与蛋白质组成的氨基酸外,还有很多种其他氨基酸存在与各种组织和细胞中,有的是β-、γ-或δ-氨基酸,有些是D型氨基酸。
氨基酸是两性电解质。
当pH接近1时,氨基酸的可解离基团全部质子化,当pH在13左右时,则全部去质子化。
在这中间的某一pH(因不同氨基酸而异),氨基酸以等电的兼性离子(H3N+CHRCOO-)状态存在。
某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH称为该氨基酸的等电点,用pI表示。
所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应。
α-NH2与2,4-二硝基氟苯(DNFB)作用产生相应的DNP-氨基酸(Sanger反应);α-NH2与苯乙硫氰酸酯(PITC)作用形成相应氨基酸的苯胺基硫甲酰衍生物( Edman反应)。
胱氨酸中的二硫键可用氧化剂(如过甲酸)或还原剂(如巯基乙醇)断裂。
半胱氨酸的SH基在空气中氧化则成二硫键。
这几个反应在氨基酸荷蛋白质化学中占有重要地位。
除甘氨酸外α-氨基酸的α-碳是一个手性碳原子,因此α-氨基酸具有光学活性。
比旋是α-氨基酸的物理常数之一,它是鉴别各种氨基酸的一种根据。
参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收,这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。
核磁共振(NMR)波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。
氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大小。
常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析(HPLC)等。
习题1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号:精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。
[见表3-1]表3-1 氨基酸的简写符号名称三字母符单字名称三字单字号母符号母符号母符号丙氨酸(alanine) Ala A亮氨酸(leucine)LeuL精氨酸(arginine) Arg R赖氨酸(lysine)LysK天冬酰氨(asparagine s) Asn N甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)MetM天冬氨酸(aspartic acid) Asp D苯丙氨酸(phenylalanine)PheF半胱氨酸(cysteine) Cys C脯氨酸(praline)ProP谷氨酰氨(glutamine) Gln Q丝氨酸(serine)SerS谷氨酸(glutamic acid) Glu E苏氨酸(threonine)ThrT甘氨酸(glycine) Gly G色氨酸(tryptophan)TrpW组氨酸His H 酪氨酸Ty Y(histidine) (tyrosine) r 异亮氨酸(isoleucine ) Ile I缬氨酸(valine)ValVAsn和/或Asp Asx B Gln和/或GluGlsZ2、计算赖氨酸的εα-NH3+20%被解离时的溶液PH。
生物化学第三版王镜岩朱圣庚著生物化学是研究生物体内生物分子构成、结构、性质以及各种生物过程中所涉及的化学反应机制的一门学科,是生物学和化学的交叉学科。
《生物化学》第三版是一本全面系统地介绍生物化学的教材,由王镜岩、朱圣庚合作编写。
本书以最新的生物化学研究成果为基础,全方位地解释了生物分子和生物过程的化学本质。
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目录第19章代谢总论19.1复习笔记19.2课后习题详解19.3名校考研真题详解第20章生物能学20.1复习笔记20.2课后习题详解20.3名校考研真题详解第21章生物膜与物质运输21.1复习笔记21.2课后习题详解21.3名校考研真题详解第22章糖酵解作用22.1复习笔记22.2课后习题详解22.3名校考研真题详解第23章柠檬酸循环23.2课后习题详解23.3名校考研真题详解第24章生物氧化—电子传递和氧化磷酸化作用24.1复习笔记24.2课后习题详解24.3名校考研真题详解第25章戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径25.1复习笔记25.2课后习题详解25.3名校考研真题详解第26章糖原的分解和生物合成26.1复习笔记26.2课后习题详解26.3名校考研真题详解第27章光合作用27.1复习笔记27.2课后习题详解27.3名校考研真题详解第28章脂肪酸的分解代谢28.1复习笔记28.2课后习题详解28.3名校考研真题详解第29章脂类的生物合成29.1复习笔记29.2课后习题详解29.3名校考研真题详解第30章蛋白质降解和氨基酸的分解代谢30.1复习笔记30.2课后习题详解30.3名校考研真题详解第31章氨基酸及其重要衍生物的生物合成31.1复习笔记31.2课后习题详解31.3名校考研真题详解第32章生物固氮32.1复习笔记32.2课后习题详解32.3名校考研真题详解第33章核酸的降解和核苷酸代谢33.1复习笔记33.2课后习题详解33.3名校考研真题详解第34章DNA的复制和修复34.2课后习题详解34.3名校考研真题详解第35章DNA的重组35.1复习笔记35.2课后习题详解35.3名校考研真题详解第36章RNA的生物合成和加工36.1复习笔记36.2课后习题详解36.3名校考研真题详解第37章遗传密码37.1复习笔记37.2课后习题详解37.3名校考研真题详解第38章蛋白质合成及转运38.1复习笔记38.2课后习题详解38.3名校考研真题详解第39章细胞代谢与基因表达调控39.1复习笔记39.2课后习题详解39.3名校考研真题详解第40章基因工程及蛋白质工程40.1复习笔记40.2课后习题详解40.3名校考研真题详解第19章代谢总论19.1复习笔记一、新陈代谢概述1.定义(1)新陈代谢(metabolism)简称代谢,是营养物质在生物体内所经历的一切化学变化总称,是生物体表现其生命活动的重要特征之一。
2011年考研第一章糖类提要糖类是四大类生物分子之一,广泛存在于生物界,特别是植物界。
糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源,复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程,并因此出现一门新的学科,糖生物学。
多数糖类具有(CH2O)n的实验式,其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。
糖类按其聚合度分为单糖,1个单体;寡糖,含2-20个单体;多糖,含20个以上单体。
同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖,杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。
糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。
单糖,除二羟丙酮外,都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子,含C*的单糖都是不对称分子,当然也是手性分子,因而都具有旋光性,一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。
因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体,组成2n-1对不同的对映体。
任一旋光异构体只有一个对映体,其他旋光异构体是它的非对映体,仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。
单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型,如果与D-甘油醛构型相同,则属D系糖,反之属L 系糖,大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学,并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。
许多单糖在水溶液中有变旋现象,这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。
这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间,而形成六元环砒喃糖(如砒喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。
成环时由于羰基碳成为新的不对称中心,出现两个异头差向异构体,称α和β异头物,它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。
在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物,上方的为β异头物,实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面,吡喃糖环一般采取椅式构象,呋喃糖环采取信封式构象。
第一章蛋白质化学I 主要内容一、蛋白质的生物学意义蛋白质是生物体内最为重要的有机化学物质之一,它几乎参与了生物体所有的生命活动,如生物体的构成、机体的运动、化学催化、机体的免疫保护、生物遗传信息的传递与表达等等,可以说蛋白质是一切生命活动的重要支柱,没有蛋白质就没有生命现象的存在,因此,蛋白质化学是生物化学中一个重要的研究方面。
二、蛋白质的元素组成蛋白质是由C、H、O、N、S等几种元素构成,其中C 50-55%、H 6-8%、O 20-30%、 N 15-17%、S 0-4%,且含量基本相同,因此通过测定蛋白质样品中元素含量就可以推测出样品中蛋白质的含量。
三、蛋白质的氨基酸组成(一)氨基酸的结构及特点一般的蛋白质都是由20种氨基酸构成,这些氨基酸都是在蛋白质的合成过程中直接加进去的,并有专门的遗传密码与其对应,这些构成蛋白质的基本氨基酸称为天然氨基酸(通用氨基酸)。
天然氨基酸具有如下特点:1. 20种天然氨基酸均有专门的遗传密码与其对应,它们在蛋白质的合成中是直接加上去的。
2. 除甘氨酸外,其它氨基酸至少含有一个手性碳原子。
3. 除脯氨酸外,其它氨基酸均为 -氨基酸。
4. 氨基酸虽有D、L–型之分,但存在于天然蛋白质中的氨基酸均为L-型氨基酸。
(二)天然氨基酸的分类1.根据氨基酸分子中氨基和羧基的相对数量进行分类2.根据氨基酸分子结构分类3.根据氨基酸侧链基团极性分类氨基酸根据其侧链基团在近中性的pH条件下是否带电荷以及带电荷的种类分成四类:非极性氨基酸、极性不带电荷氨基酸、极性带正电荷氨基酸、极性带负电荷氨基酸。
(三)稀有蛋白质氨基酸这部分主要是指虽然在蛋白质中有所存在,含量却较少的一类氨基酸。
蛋白质中的稀有氨基酸是在蛋白质合成后的加工过程中通过化学的方法在天然氨基酸的基础上增加某些基团而形成的。
(四)非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸是细胞中不参与天然蛋白质合成的一类氨基酸。
(五)氨基酸的重要理化性质1. 一般理化性质2. 氨基酸的酸碱性质与等电点3. 氨基酸的主要化学性质(1)茚三酮反应(2)桑格反应(Sanger reaction)(3)埃德曼反应(Edman reaction )4. 氨基酸的光学性质由于氨基酸分子中除甘氨酸外都有不对称碳原子的存在,因此,天然氨基酸中除甘氨酸外均有旋光现象的存在。
王镜岩生物化学(第三版)配套练习及详解王镜岩-生物化学(第三版)配套练习及详解第一章蛋白质化学i主要内容一、蛋白质的生物学意义蛋白质是生物体内最为重要的有机化学物质之一,它几乎参与了生物体所有的生命活动,如生物体的构成、机体的运动、化学催化、机体的免疫保护、生物遗传信息的传递与表达等等,可以说蛋白质是一切生命活动的重要支柱,没有蛋白质就没有生命现象的存在,因此,蛋白质化学是生物化学中一个重要的研究方面。
二、蛋白质的元素组成蛋白质是由c、h、o、n、s等几种元素构成,其中c50-55%、h6-8%、o20-30%、n15-17%、s0-4%,且含量基本相同,因此通过测定蛋白质样品中元素含量就可以推测出样品中蛋白质的含量。
三、蛋白质的氨基酸组成(Ⅰ)氨基酸的结构和特性一般的蛋白质都是由20种氨基酸构成,这些氨基酸都是在蛋白质的合成过程中直接加进去的,并有专门的遗传密码与其对应,这些构成蛋白质的基本氨基酸称为天然氨基酸(通用氨基酸)。
天然氨基酸具有如下特点:1.20种天然氨基酸具有特殊的遗传密码,直接添加到蛋白质合成中。
2.除甘氨酸外,其他氨基酸至少含有一个手性碳原子。
3.除脯氨酸外,其他氨基酸为-氨基酸。
4.氨基酸虽有d、lc型之分,但存在于天然蛋白质中的氨基酸均为l-型氨基酸。
(二)天然氨基酸的分类1.根据氨基酸分子中氨基和羧基的相对数量进行分类2.根据氨基酸的分子结构进行分类3.根据氨基酸侧链的极性进行分类氨基酸根据其侧链基团在近中性的ph条件下是否带电荷以及带电荷的种类分成四类:非极性氨基酸、极性不带电荷氨基酸、极性带正电荷氨基酸、极性带负电荷氨基酸。
(三)稀有蛋白质氨基酸这一部分主要指存在于蛋白质中但含量较少的一类氨基酸。
蛋白质中的稀有氨基酸是在蛋白质合成后的加工过程中,在天然氨基酸的基础上,通过化学方法加入一些基团而形成的。
(4)非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸是细胞中不参与天然蛋白质合成的一类氨基酸。
生物化学_王镜岩第三版 PDF生物氧化复习题 1ATP的产生有两种方式一种是底物水平磷酸化另一种是电子传递水平磷酸化氧化磷酸化。
2呼吸链的主要成份分为尼克酰胺核苷酸类、黄素蛋白类、铁硫蛋白类、辅酶Q和细胞色素类。
3在氧化的同时伴有磷酸化的反应叫作氧化磷酸化偶联通常可生成ATP。
糖代谢复习题 1糖原合成的关键酶是糖原合成酶糖原分解的关键是磷酸化酶。
2糖酵解中催化作用物水平磷酸化的两个酶是磷酸甘油酸激酶和丙酮酸激酶。
3糖酵解途径的关键酶是己糖激酶葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。
4丙酮酸脱氢酶系由丙酮酸脱氢酶、硫辛酸乙酰移换酶和二氢硫辛酸脱氧酶组成。
5三羧酸循环过程中有4次脱氢和2次脱羧反应。
6肝是糖异生中最主要器官肾也具有糖异生的能力。
7三羧酸循环过程主要的关键酶是异柠檬酸脱氢酶每循环一周可生成38个ATP。
81个葡萄糖分子经糖酵解可生成2个ATP糖原中有1个葡萄糖残基经糖酵解可生成3个ATP 。
9.1mol 的葡萄糖通过EMP TCA彻底分解为和产生多少mol计算肝脏、心肌苹果酸穿梭机制38mol骨骼肌、神经系统磷酸甘油穿梭机制36mol。
10.糖异生的关键步骤果糖二磷酸酶被AMP、2.6—二磷酸果糖强—磷酸甘油酸激活。
11. HMP途径的生理意义产生大烈抑制但被ATP、柠檬酸和3量的NADPH为细胞的各种合成反应提供主要的还原力。
中间产物为许多化合物的合成提供原料是植物光合作用中CO2合成Glc的部分途径 NADPH主要用于还原反应其电子通常不经电子传递链传递一般不用于ATP合成。
脂类代谢 2脂肪酸分解过程中长键脂酰CoA进入线粒体需由肉碱携带限速酶是脂酰-内碱转移酶?脂肪酸合成脂肪酸的β-氧化过程中线粒体的乙酰CoA出线粒体需与草酰乙酸结合成柠檬酸。
4在细胞的线粒体内进行它包括脱氢、加水、再脱氢和硫解四个连续反应步骤。
每次β-氧化生成的产物是1分子乙酰CoA和比原来少两个碳原子的新酰CoA。
王镜岩《生物化学》第三版考研资料(配套习题023页)王镜岩,习题,生化第一章蛋白质化学试题——I.单选题1.测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g,此样品约含蛋白质多少?a.2.00gb.2.50gc.6.40gd.3.00ge.6.25g2.下列含有两羧基的氨基酸是:a、精氨酸B赖氨酸C甘氨酸D色氨酸E谷氨酸3。
维持蛋白质二级结构的主要化学键有:a.盐键b.疏水键c.肽键d.氢键e.二硫键4.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的种结构b、所有具有三级结构的多肽链都具有生物活性。
三级结构的稳定性主要由二级键维持。
D.亲水基团聚集在三级结构生物表面。
决定卷曲和折叠的因素是氨基酸残基。
5.具有四元结构的蛋白质的特征是:A.分子中必须有辅助基团b.在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上,肽链进一步折叠,盘曲形成c.每条多肽链都具有独立的生物学活性d.依赖肽键维系四级结构的稳定性e、它由两条或多条具有三级结构的多肽链组成。
6.蛋白质形成的胶体颗粒在以下条件下不稳定:a.溶液的pH值大于PIB。
溶液的pH值小于pic。
溶液的pH值等于PID。
溶液的pH值等于7.4e。
在水溶液中7.蛋白质变性是由于:bioooa、氨基酸序列的变化B.氨基酸组成的变化C.肽键的断裂和空间构象的破坏E.蛋白质的水解1d、蛋白质8。
变性蛋白质的主要特征是:a.粘度下降b.溶解度增加c.不易被蛋白酶水解d.生物学活性丧失e.容易被盐析出现沉淀9.如果PI为8的蛋白质与重金属沉淀,溶液的pH值应为:A.8B>8C.<8D。
≤ 8e。
≥ 810.蛋白质的分子组成中不存在以下哪种氨基酸?a.半胱氨酸b.蛋氨酸c.胱氨酸d.丝氨酸e.瓜氨酸二、多项选择题(两个或两个以上的备选答案是正确的,错误或不完整的答案将不予评分)1。
含硫氨基酸包括:a.蛋氨酸b.苏氨酸c.组氨酸d.半胖氨酸2.下列哪些是碱性氨基酸:a、组氨酸B.蛋氨酸C.精氨酸D.赖氨酸3。