生物化学 基础理论与临床思维导图

组成细胞的份子之吉白夕凡创作时间：二O二一年七月二十九日
细胞的基本结构
细胞的物质输入和输出
细胞的能量供给和利用
细胞的生命历程
遗传因子的发明
基因和染色体的关系基因的实质
基因的表达
基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程
现代生物进化理论
人体的内环境与稳态
动物和人体生命活动的调节
植物的激素调节
种群和群落
生态系统及其稳定性
生态环境的呵护
生物技术实践
现代生物科技专题时间：二O二一年七月二十九日。

组成人体的20种氨基酸结构C，H，O，N，S蛋白质氨基酸（参与Pr合成）：20种，L-a氨基酸（除甘氨酸外）安卓系统非Pr氨基酸：（参与合成尿素）鸟、瓜、精，均属L-a英文名称Gly甘氨酸Ala丙氨酸Val缬氨酸Leu亮氨酸Ile异亮氨酸Pro脯氨酸Met甲硫氨酸ser丝氨酸Cys半胱氨酸Asn天冬酰胺Gln谷氨酰胺Thr苏氨酸Phe苯丙氨酸Try酪氨酸Trp色氨酸Asp天冬氨酸Glu谷氨酸Arg精氨酸Lys赖氨酸His组氨酸分类非极性（疏水性）：携一两饼干复旦缬、异、亮、丙、甘、脯、蛋极性：苏姑娘死半天苏、谷、丝、半、天芳香族：酪、色、苯酸性：天冬、谷碱性：赖、精、组理化性质两性解离碱性的a-氨基➕酸性a-羧基等电点：pl=ph兼性离子➕电中性➕电场中不泳动PH>PL，解离为阴离子；PH<PL，阳离子，正电荷，碱性紫外线吸收性质（含共轭双键）色、酪280nm（取决于完整的肽链）应用：由于大多数Pr含有色、酪残基，因此可分析溶液中Pr含量与茚三酮反应➡ 蓝紫色化合物570nm应用：吸收峰大小与氨基酸释放出的氨量成正比，做as定量分析越分解，紫色越浅一碳单位施舍竹竿丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘生酮同亮来亮氨酸、赖生酮兼生糖一本落色书异氨酸、苯氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏非极性（疏水性）：携一两饼干复旦缬、异、亮、丙、甘、脯、蛋蛋白质的结构与功能常考极性：苏姑娘死半天苏、谷、丝、半、天芳香族：酪、色、苯酸性：天冬、谷碱性：赖、精、组必须（吃的）氨基酸携一两本淡色书来缬氨酸、异氨酸、亮氨酸、苯氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖不参与转氨基不抢书来脯氨酸、羟脯氨酸、苏氨酸、赖不存在天然蛋白质天然不存在瓜鸟同行瓜氨酸、鸟氨酸、同型半胱氨酸、精氨酸带琥珀酸没有密码子的氨基酸胱氨酸，羟脯氨酸，羟赖氨酸修饰Pr（合成Pr后才由前体转变而成），无遗传密码硒半胱氨酸UGA终止密码子半必须氨基酸必须捞光租金酪氨酸，半胱氨酸、组氨酸、精氨酸支链氨基酸只借一两缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸只能在骨骼肌代谢含支链缬氨酸、异氨酸、亮含硫半胱氨酸、胱氨酸、甲硫（蛋）氨酸、同型半胱氨酸（极性最强）280nm:酪氨酸、色亚as 脯氨酸、羟脯两个氨基赖氨酸两个羧基天冬氨酸、谷肽键和肽肽键—CO—NH—酰胺键不能自由旋转谷胱甘肽=谷氨酸+半胱氨酸+甘氨酸—SH保留很强极性--反应能力强--体内重要的还原剂保护蛋白质免受氧化临床应用：减少放化疗毒性，护肝，解毒等保肝药让红细胞膜更加稳定一级结构结构基础，N端到C端的氨基酸排列顺序构成形式：as主要是肽键，其次二硫键二硫键：由两个半胱氨酸残基间脱氢相连形成功能一级结构是空间结构和特异性功能的基础，但不是唯一因素。

维生素总结一、脂溶性维生素1.维生素A名称：类视黄素、抗干眼病维生素、A1:视黄醇、A2：3-脱氢视黄醇活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸功能：1.视黄醛与视蛋白结合发挥视觉功能2.调控细胞的生长与分化、抗癌3.抗氧化缺乏时病症：夜盲症、干眼病发病机理或治病原理：感受弱光的视杆细胞内，全反式视黄醇被异构成11-顺视黄醇，氧化成11-顺视黄醛。

此物作为光敏感视蛋白的辅基与之结合生成视紫红质。

视紫红质感光时，异构为全反式视黄醛，并引起视蛋白变构。

进而视蛋白通过一系列反应产生视觉冲动。

视紫红质分解，全反式视黄醛与视蛋白分离，构成视循环。

维生素A缺乏，视循环关键物质11-顺视黄醛不足，视紫红质少，对弱光敏感性降低，暗适应延长。

过量的影响：中毒，组织损伤。

症状：头痛、恶心、肝细胞损伤、高血脂、软组织钙化、高钙血症、皮肤干燥、脱屑、脱发2．维生素D名称：抗佝偻病维生素（本质是类固醇衍生物）活性形式：1,25-二羟维生素D3功能：1.调节血钙水平，促进小肠对钙、磷的吸收、影响骨组织钙代谢，维持血钙、磷的正常水平 2.影响细胞的分化（免疫细胞、胰岛B细胞、肿瘤细胞）缺乏时病症：儿童：佝偻病成人：软骨病自身免疫性疾病过量的影响：中毒。

表现：高钙血症、高钙尿症、高血压、软组织钙化备注：在体内可合成：皮下储有维生素D3原，紫外线照射下可变成维生素D33．维生素E名称：生育酚类化合物（生育酚、生育三烯酚）活性形式：生育酚功能：1.抗氧化剂、自由基清除剂、保护细胞膜，维持其流动性2.调节基因表达（抗炎、维持正常免疫功能、抑制细胞增殖，降低血浆低密度脂蛋白的浓度。

预防治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病、肿瘤和延缓衰老有一定作用）3.提高血红素合成关键酶活性，促进血红素合成。

缺乏时病症：新生儿：轻度溶血性贫血一般不易缺乏。

重度损伤导致红细胞数量减少，脆性增加等溶血性贫血。

动物缺乏，生殖器发育受损，甚至不育备注：临床常用维生素E治疗先兆流产和习惯性流产4．维生素K名称：凝血维生素活性形式：2-甲基1,4-萘醌功能：1.维生素K具有促进凝血的作用，是许多γ-谷氨酰羧化酶的辅酶2.对骨代谢有重要作用，对减少动脉钙化有重要作用，大剂量可降低动脉硬化的危险性。

核酸化学核酸的分子结构核酸的一级结构作用力：3'，5'－磷酸二酯键DNA的二级结构1、右手双螺旋结构2、相互平行相反走向3、A+C=T+G，A+G=T+C4、螺旋一圈包含10对碱基对，螺距为3.4nm碱基堆积力（纵向）、氢键（横向）DNA的三级结构形成高级结构超螺旋结构染色体结构：基本单位是核小体RNA的主要种类和分子结构mRNA（信使RNA）指导蛋白质合成的模板特点：含量低，种类多，寿命短，长度差异大大多数真核细胞mRNA的5'有7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸结构，尾端有poly（A）结构tRNA（转运RNA）在蛋白质的合成中负责转运氨基酸，负责解读mRNA的遗传密码一级结构：含有碱基数目最多二级结构：三叶草型三级结构：L型rRNA（核糖体RNA）是蛋白质合成的场所特点：含量高，寿命长，种类少核酸的分子组成核酸的分子组成C,H,O,N和P,其中P的含量较为稳定核酸的概念由核苷酸为基本单位组成的生物大分子，携带遗传信息的物质核苷酸的组成碱基嘧啶胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U嘌呤腺嘌呤A鸟嘌呤G戊糖脱氧核糖DNA核糖RNA磷酸核酸类药物核酸的理化性质紫外吸收特性吸收波长：260nm碱基含有共轭双键紫外吸光度值可作为核酸变性和复性的指标核酸的大分子特性变性某些理化因素会破坏氢键和碱基堆积力，使核酸分子的空间结构发生改变，从而引起核酸理化性质和生物学功能改变，这种现象为核酸的变性增色效应：核酸变性导致紫外吸收增强的现象Tm值：使双链DNA解链度达到一半时所需的温度，与G+C含量成正比复性变性DNA在适当条件下，可使两条彼此分开的链重新形成双螺旋结构，这一过程称为复性核酸分子杂交不同来源的核酸链因存在碱基互补而产生杂交双链的过程，称为核酸杂交以上内容整理于幕布文档。

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。

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。

生物化学思维导图•生物化学概述•生物大分子结构与功能•生物小分子代谢途径及调控机制•基因表达调控与疾病关系目录•细胞信号传导途径和受体介导作用•现代生物化学技术应用及发展前景01生物化学概述生物化学定义与特点生物化学定义生物化学是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，探讨生命现象的化学基础。

生物化学特点以分子水平研究生命现象；与多学科交叉融合；实验手段丰富多样。

03未来生物化学将更加注重与其他学科的交叉融合，推动生命科学的整体发展。

01早期生物化学18世纪至19世纪，生物化学的萌芽时期，主要关注生物体的组成成分。

02现代生物化学20世纪以来，随着分子生物学、遗传学等学科的兴起，生物化学进入快速发展阶段。

生物化学发展历程生物化学研究内容及方法研究内容生物大分子的结构与功能；生物体内能量转化与物质代谢；遗传信息的传递与表达；细胞信号转导等。

研究方法化学实验方法（如色谱、质谱等）；分子生物学方法（如PCR、基因克隆等）；细胞生物学方法（如细胞培养、显微技术等）；生物信息学方法等。

02生物大分子结构与功能蛋白质结构与功能蛋白质的二级结构指多肽链中局部空间结构，如α-螺旋、β-折叠等，影响蛋白质的功能。

蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序，决定了蛋白质的特异性。

蛋白质的基本组成单位氨基酸，通过肽键连接形成多肽链。

蛋白质的三级结构指整条多肽链的三维空间结构，包括疏水键、氢键、离子键等作用力。

蛋白质的四级结构指由多个多肽链组成的蛋白质的空间结构，如血红蛋白等。

核酸的基本组成单位核苷酸，由碱基、磷酸和五碳糖组成。

DNA的结构双螺旋结构，由两条反向平行的多核苷酸链组成，通过碱基互补配对相连。

RNA的结构单链结构，局部可形成双链或高级结构，如tRNA的三叶草结构。

核酸的功能携带遗传信息，控制蛋白质的合成；参与基因表达和调控等。

糖类的基本组成单位单糖，如葡萄糖、果糖等。

糖类的分类单糖、二糖、多糖等，其中多糖又可分为淀粉、糖原、纤维素等。