研究生高级生物化学总结材料资料
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生物化学复习资料生物化学是研究生物体内各种化学成分及其相互关系的一门学科。
它是生物学和化学两门学科的交叉领域,通过对生物体内的化学物质进行分析和研究,揭示生命现象的基本原理和机制。
以下是关于生物化学的复习资料,希望能够帮助同学们温故知新。
一、生物大分子的结构与功能1. 蛋白质:蛋白质是生物体内最重要的物质之一,由氨基酸组成,具有结构和功能多样性。
了解蛋白质的结构层次(一级结构、二级结构、三级结构和四级结构)、功能和分类是生物化学的基础。
例如,酶是一类重要的蛋白质,它可以催化生物体内的化学反应。
2. 核酸:核酸是构成生物体遗传信息的基本单位,包括DNA和RNA。
DNA是遗传信息的存储介质,RNA参与蛋白质的合成。
了解核酸的结构、功能和生物合成是理解遗传信息传递的关键。
3. 多糖:多糖是一类碳水化合物,由单糖分子通过糖苷键结合而成。
多糖在生物体内具有能量储存和结构支持的功能。
了解多糖的种类、结构和生物功能对于了解生物体内的能量代谢和细胞结构具有重要意义。
二、代谢与能量1. 代谢途径:代谢是生物体内的化学反应过程,包括物质的合成、降解和转化。
了解代谢途径(如糖酵解、脂肪酸合成、氨基酸代谢等)和相关酶的作用是理解生物体内化学反应的基本原理。
2. 能量产生与转化:生物体内的能量主要来自ATP(三磷酸腺苷)的合成和分解。
了解ATP的结构、合成途径和参与的能量转化过程是理解生物体内能量代谢的关键。
三、酶的性质与调节1. 酶的性质:酶是生物体内催化化学反应的蛋白质,具有高度的专一性和催化效率。
了解酶的底物特异性、酶促反应的速率和酶的催化机制是理解酶学的基础。
2. 酶的调节:生物体内的酶活性可以通过多种方式进行调节,如底物浓度、温度、pH值的变化以及酶的共价修饰等。
了解酶的调节机制对研究生物体内代谢的调控具有重要意义。
四、生物体内的信号传导1. 细胞膜受体:细胞膜受体是生物体内信号传导的重要组成部分,包括离子通道和酶联受体等。
生物化学复习总结目录1. 生物化学概述 (2)1.1 生物化学的定义和发展历程 (2)1.2 生物化学的研究内容和方法 (4)1.3 生物化学在生物学和医学中的应用 (5)2. 蛋白质结构与功能 (6)2.1 蛋白质的基本组成和结构特点 (8)2.2 蛋白质的合成与降解机制 (9)2.3 蛋白质的功能分类及其在生命活动中的作用 (10)3. 核酸的结构与功能 (12)3.1 核酸的基本组成和结构特点 (13)3.2 DNA的结构和复制机制 (13)3.3 RNA的结构和功能 (15)4. 糖类的化学结构与功能 (15)4.1 单糖、二糖和多糖的结构和性质 (17)4.2 糖代谢的过程和调控机制 (17)4.3 糖类在生命活动中的作用 (19)5. 脂质的化学结构与功能 (20)5.1 脂质的基本组成和结构特点 (21)5.2 脂肪酸的合成和代谢过程 (22)5.3 脂质在细胞膜结构和信号传导中的作用 (24)6. 酶与代谢控制 (24)6.1 酶的定义、分类和特性 (26)6.2 酶促反应的机理和动力学模型 (27)6.3 代谢控制的分子机制和调控网络 (28)7. 代谢疾病与营养素异常 (30)7.1 代谢疾病的类型、病因和诊断方法 (31)7.2 营养素缺乏与过量的危害及预防措施 (32)1. 生物化学概述生物化学,作为生物学与化学交叉学科研究的领域,致力于解析生命过程中发生的分子层面事件,包括物质的合成、分解、能量转移和信息传递等。
该学科的核心是对生命活动的化学本质进行深入探究,运用物理和化学的基本原理来理解生命的复杂现象。
生命的分子基础:核酸、蛋白质、碳水化合物和脂质这些生物大分子的结构、功能和合成途径。
能量代谢:物质在生命过程中的能量转换模式,包括光合作用、呼吸作用以及高能分子的合成与储存。
细胞信号传导:细胞如何接收外界信号并进行内部反应,这通常涉及到生物分子的修改为结果的细胞反应。
生物化学的研究不仅涉及理论探索,还包括生物技术、药物开发和疾病机制探究等应用领域的创新与发展。
生物化学重点知识点总结生物化学是研究生物体化学组成和生命过程中化学变化规律的科学,它涵盖了从分子水平到细胞水平的生命现象。
以下是生物化学中的一些重点知识点。
一、蛋白质蛋白质是生命活动的主要承担者,具有多种重要的功能。
1、氨基酸组成蛋白质由 20 种基本氨基酸通过肽键连接而成。
这些氨基酸根据其侧链的性质可分为极性、非极性、酸性和碱性等不同类型。
2、蛋白质的结构层次蛋白质具有一级、二级、三级和四级结构。
一级结构是指氨基酸的线性排列顺序,通过肽键连接。
二级结构包括α螺旋、β折叠和β转角等,主要依靠氢键维持。
三级结构是指整条肽链的三维空间结构,由疏水作用、氢键、离子键等多种作用力维持。
四级结构则是指多个亚基组成的蛋白质的结构,亚基之间通过非共价键相互作用。
3、蛋白质的性质蛋白质具有两性解离、胶体性质、变性和复性等特性。
变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其空间结构被破坏,导致生物活性丧失,但一级结构不变。
复性则是变性的蛋白质在适当条件下恢复其天然构象和生物活性。
二、核酸核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),是遗传信息的携带者。
1、 DNA 的结构DNA 是双螺旋结构,由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕而成。
碱基之间通过氢键配对,A 与 T 配对,G 与 C 配对。
2、 RNA 的种类和结构RNA 主要有信使 RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。
mRNA 是蛋白质合成的模板,tRNA 负责携带氨基酸,rRNA 是核糖体的组成成分。
3、核酸的性质核酸具有紫外吸收特性,在 260nm 处有最大吸收峰。
此外,核酸还具有变性和复性的特点。
三、酶酶是生物体内具有催化作用的蛋白质或 RNA。
1、酶的特性酶具有高效性、专一性和可调节性。
高效性是指酶能够大大加速化学反应的速度;专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应;可调节性是指酶的活性可以受到多种因素的调节。
第一章蛋白质1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子。
2.必需氨基酸:指人体(和其它哺乳动物)自身不能合成,机体又必需,需要从饮食中获得的氨基酸。
3. 氨基酸的等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH 值,用符号pI表示。
4.稀有氨基酸:指存在于蛋白质中的20 种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸,它们是正常氨基酸的衍生物。
5.非蛋白质氨基酸:指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的氨基酸。
6.构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。
构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。
7.蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。
8.构象:指有机分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。
一种构象改变为另一种构象时,不涉及共价键的断裂和重新形成。
构象改变不会改变分子的光学活性。
9.蛋白质的二级结构:指在蛋白质分子中的局部区域,多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。
10.结构域:指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。
11.蛋白质的三级结构:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。
12.氢键:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。
13.蛋白质的四级结构:指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。
14.离子键:带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐键。
15.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。
16.疏水键:非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。
如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相互聚集而形成的作用力。
17.德华力:中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。
引言概述:生物化学是研究生物体内化学成分的组成、结构、功能以及各种生物化学过程的机理的学科。
掌握生物化学的基本知识是理解生物体内各种生命现象的基础,也是进一步研究生物医学、生物工程等领域的必备知识。
本文将从分子生物学、酶学、代谢、蛋白质和核酸等五个方面,总结生物化学中必看的知识点。
正文内容:1.分子生物学1.1DNA的结构和功能1.1.1DNA的碱基组成1.1.2DNA的双螺旋结构1.1.3DNA的复制和转录过程1.2RNA的结构和功能1.2.1RNA的种类和功能区别1.2.2RNA的结构和特点1.2.3RNA的转录和翻译过程1.3蛋白质的结构和功能1.3.1氨基酸的结构和分类1.3.2蛋白质的三级结构和四级结构1.3.3蛋白质的功能和种类1.4基因调控1.4.1转录调控和翻译调控1.4.2基因的启动子和转录因子1.4.3RNA的剪接和编辑1.5遗传密码1.5.1遗传密码的组成和特点1.5.2密码子的解读和起始密码子1.5.3用户密码监测2.酶学2.1酶的分类和特点2.1.1酶的命名规则和酶的活性2.1.2酶的结构和功能2.1.3酶的催化机制2.2酶促反应动力学2.2.1酶反应速率和反应速率常数2.2.2酶的最适温度和最适pH值2.2.3酶的抑制和激活调节2.3酶的应用2.3.1酶工程和酶的改造2.3.2酶在医学和工业上的应用2.3.3酶和药物相互作用3.代谢3.1糖代谢3.1.1糖的分类和代谢路径3.1.2糖酵解和糖异生3.1.3糖的调节和糖尿病3.2脂代谢3.2.1脂的分类和代谢途径3.2.2脂肪酸的合成和分解3.2.3脂的调节和脂代谢疾病3.3氮代谢3.3.1氨基酸的合成和降解3.3.2尿素循环和氨的排出3.3.3蛋白质的降解和合成3.4核酸代谢3.4.1核酸的合成和降解途径3.4.2核酸的功能和结构特点3.4.3DNA修复和基因突变3.5能量代谢调节3.5.1ATP的合成和利用3.5.2代谢途径的调节和平衡3.5.3能量代谢和细胞呼吸4.蛋白质4.1蛋白质的结构和维持4.1.1蛋白质结构的层次和稳定性4.1.2蛋白质质量控制和折叠4.2蛋白质表达和合成4.2.1蛋白质的翻译和翻译后修饰4.2.2蛋白质的定位和运输4.2.3蛋白质合成的调节和失调4.3蛋白质与疾病4.3.1蛋白质异常与疾病的关系4.3.2蛋白质药物和治疗策略4.3.3蛋白质组学在疾病研究中的应用5.核酸5.1DNA的复制和修复5.1.1DNA复制的机制和控制5.1.2DNA损伤修复和维持稳定性5.1.3DNA重组和基因转座5.2RNA的合成和调控5.2.1RNA转录的调节和翻译5.2.2RNA剪接和编辑5.2.3RNA和疾病的关系5.3RNA干扰和基因沉默5.3.1RNA干扰机制和调控5.3.2RNA干扰在基因治疗中的应用5.3.3RNA沉默和抗病毒防御总结:生物化学是研究生物体内化学成分和生物化学过程的重要学科,掌握其中的关键知识点对于理解生命的本质和生物体的正常功能至关重要。
第19章代谢总论1、分解代谢: 有机营养物, 不管是从环境获得的, 还是自身储存的, 通过一系列反应步骤变为较小的, 较简单的物质的过程称为分解代谢。
2、合成代谢: 又称生物合成, 是生物体利用小分子或大分子的结构原件建造成自身大分子的过程。
3、ATP储存自由能为生物体的一切生命活动提供能量。
满足以下四方面的需要: ①生物合成、②肌肉收缩、③营养物逆浓度梯度跨膜运送、④在DNA、RNA、蛋白质能生物合成中, 以特殊方式起递能作用。
4、能够直接提供自由能推动生物体多种化学反应的核苷酸类分子除ATP外, 还有GTP, UTP, CTP。
GTP对G蛋白的活化, 蛋白质的生物合成, 蛋白质的寻靶作用, 蛋白质的转运等等都作为推动力提供自由能。
5、FMN, 黄素腺嘌呤单核苷酸, FAD, 黄素腺嘌呤二核苷酸, 它们是另一类在传递电子和氢原子中起作用的载体。
FMN和FAD都能接受两个电子和两个氢原子, 它们在氧化还原反应中, 特别是在氧化呼吸链中起着传递电子和氢原子的作用。
6、辅酶A, 简写为CoA, 分子中含有腺嘌呤、D-核糖、磷酸、焦磷酸、泛酸和巯基乙胺。
在水解时释放出大量的自由能。
第20章遗传缺欠症缺乏尿黑酸氧化酶, 导致酪氨酸的代谢中间物尿黑酸不能氧化而随尿排出体外, 在空气中使尿变成黑色。
苯丙酮尿症, 是苯丙氨酸发生异常代谢的结果, 这是尿中出现苯丙氨酸。
但酪氨酸的代谢仍然正常。
通过以上两种不正常的代谢现象, 是苯丙氨酸的代谢途径得到了阐明。
第21章生物能学1、高能磷酸化合物的类型.碳氧键..氮磷键型-如胍基磷酸化合物。
1.磷酸肌酸。
2.磷酸精氨酸..硫酯键型-活性硫酸基.1.3’-腺苷磷酸5’-磷酰硫酸.2.酰基辅酶A..甲硫键型-活性甲硫氨.2、ATP水解释放的自由能收到许多因素的影响。
当ph升高时ATP释放的自由能明显升高。
还受到Mg2+等其他一些2价阳离子的复杂的影响。
3、ATP在磷酸基团转移中作为中间递体而起作用。
生物化学重点知识点总结生物化学是研究生物体及其组成部分的化学性质和化学过程的科学,它主要关注生物大分子的组成、结构和功能以及生物体内的各种化学反应。
以下是生物化学的重点知识点总结:1.生物大分子:生物大分子主要包括蛋白质、核酸、多糖和脂类。
蛋白质是生物体内最重要的大分子,它是组成细胞和组织的基本结构单元,参与几乎所有的生物功能。
核酸是存储和传递遗传信息的重要分子,包括DNA和RNA。
多糖是由单糖分子组成的长链聚合物,如淀粉和纤维素。
脂类是由甘油和脂肪酸组成的生物大分子,它们在细胞膜的构建和能量的储存中起重要作用。
2.生物大分子的结构和功能:生物大分子的结构决定了它们的功能。
蛋白质的结构包括四个层次:一级结构是由氨基酸的线性序列决定的,二级结构是由氢键形成的α螺旋和β折叠,三级结构是蛋白质的立体构象,四级结构是由多个蛋白质亚基组成的复合物的空间结构。
核酸的结构包括双螺旋的DNA和单链的RNA。
多糖的结构包括淀粉的分支链和纤维素的线性链。
脂类的结构包括单酰甘油、双酰甘油和磷脂。
3.生物体内的化学反应:生物体内的化学反应包括代谢途径和信号传导。
代谢途径包括蛋白质、核酸、多糖和脂类的合成和降解过程。
信号传导是细胞内外信息传递的过程,包括细胞膜受体介导的信号转导、细胞内信号分子的产生和调控。
4.酶和酶动力学:酶是催化生物体内化学反应的蛋白质,它们可以提高反应速率。
酶的催化机理包括亲和性和瞬态稳定性理论。
酶动力学研究酶的催化速率和底物浓度的关系,包括酶的速率方程、酶的底物浓度和酶的浓度对速率的影响。
5.代谢途径和调控:代谢途径是生物体内化学反应的网络,包括能量代谢途径和物质代谢途径。
能量代谢途径包括糖酵解、细胞呼吸和光合作用。
物质代谢途径包括核酸合成、脂类合成和蛋白质合成。
代谢途径的调控通过正反馈和负反馈机制来维持生物体内化学平衡,包括酶的合成和降解、调控基因表达和细胞信号传导。
6. 遗传信息的传递和表达:遗传信息通过DNA的复制和转录转化为RNA,再经过翻译转化为蛋白质。
生物化学(biochemistry)是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能,物质代谢与调节,遗传信息的传递与调控,及其在生命活动中的作用。
人们通常将研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的内容,称为分子生物学。
所以分子生物学是生物化学的重要组成部分。
一、生物化学发展简史1.初期阶段(18世纪—20世记初)生物化学的研究始于18世纪,但作为一门独立的科学是在20世纪初期。
主要研究生物体的化学组成。
2.蓬勃发展阶段(从20世记初—20世记中期)主要在营养学,内分泌学,酶学,物质代谢及其调控等方面取得了重大进展。
3.分子生物学发展阶段(从20世纪中期至今)主要有物质代谢途径的研究继续发展,重点进入代谢调节与合成代谢的研究。
另外,显着特征是分子生物学的崛起。
DAN双螺旋结构模型的提出,遗传密码的破译,重组DNA技术的建立等。
20世纪末始动的人类基因组计划(human genome project)是人类生命科学中的又一伟大创举。
以基因编码蛋白质的结构与功能为重点之一的功能基因组研究已迅速崛起。
当前出现的的蛋白质组学(proteomics)领域。
阐明人类基因组功能是一项多学科的任务,因而产生了一门前景广阔的新兴学科-----生物信息学(bioinformatics)。
我国科学家对生物化学的发展做出了重大的贡献。
二、生物化学研究的主要内容1.生物分子的结构与功能2.物质代谢及其调节3.基因信息传递及其调控三、生物化学与医学生物化学是一门重要的医学基础课,与医学有着紧密的联系。
生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式而形成的多聚体。
蛋白质和核酸是体内主要的生物大分子,各自有其结构特征,并分别行使不同的生理功能。
酶是一类重要的蛋白质分子,是生物体内的催化剂。
本篇将介绍蛋白质的结构、功能;核酸的结核与功能;酶等三章。
考研备考:生物化学知识点总结21世纪被称为生物世纪,可见生物学技术对人类的影响是巨大的。
生物学技术渗透于社会生活的众多领域,食品生产中的转基因大豆、啤酒用于制衣的优质棉料和动物皮革,医学上疫苗、药品的生产和开发以及试管婴儿技术的应用,逐渐流行推广起来的生物能源如沼气、乙醇等,都包含生物学技术的应用。
生物学的最新研究成果都会引起世人的注意,如此新兴和前景广阔的专业自然吸引了广大同学的考研兴趣。
为此,针对生物学专业课基础阶段的复习,专业课考研辅导专家们对生物化学各章节知识点做了如下总结:第一章糖类化学学习指导:糖的概念、分类以及单糖、二糖和多糖的化学结构和性质。
重点掌握典型单糖(葡萄糖和果糖)的结构与构型:链状结构、环状结构、椅适合船式构象;D-型及L-型;α-及β-型;单糖的物理和化学性质。
以及二糖和多糖的结构和性质,包括淀粉、糖原、细菌多糖、复合糖等,以及多糖的提取、纯化和鉴定。
第二章脂类化学学习指导:一、重要概念水解和皂化、氢化和卤化、氧化和酸败、乙酰化、磷脂酰胆碱二、单脂和复脂的组分、结构和性质。
磷脂,糖脂和固醇彼此间的异同。
第三章蛋白质化学学习指导: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)、蛋白质的理化性质及分离纯化和纯度鉴定的方法、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、掌握蛋白质一级结构的测定方法、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第四章核酸化学学习指导: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;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。
生物化学(biochemistry)是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能,物质代谢与调节,遗传信息的传递与调控,及其在生命活动中的作用。
人们通常将研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的内容,称为分子生物学。
所以分子生物学是生物化学的重要组成部分。
一、生物化学发展简史1.初期阶段(18世纪—20世记初)生物化学的研究始于18世纪,但作为一门独立的科学是在20世纪初期。
主要研究生物体的化学组成。
2.蓬勃发展阶段(从20世记初—20世记中期)主要在营养学,内分泌学,酶学,物质代谢及其调控等方面取得了重大进展。
3.分子生物学发展阶段(从20世纪中期至今)主要有物质代谢途径的研究继续发展,重点进入代谢调节与合成代谢的研究。
另外,显著特征是分子生物学的崛起.DAN双螺旋结构模型的提出,遗传密码的破译,重组DNA技术的建立等.20世纪末始动的人类基因组计划(human genome project)是人类生命科学中的又一伟大创举。
以基因编码蛋白质的结构与功能为重点之一的功能基因组研究已迅速崛起。
当前出现的的蛋白质组学(p roteomics)领域.阐明人类基因组功能是一项多学科的任务,因而产生了一门前景广阔的新兴学科————-生物信息学(bioinformatics).我国科学家对生物化学的发展做出了重大的贡献。
二、生物化学研究的主要内容1.生物分子的结构与功能2.物质代谢及其调节3.基因信息传递及其调控三、生物化学与医学生物化学是一门重要的医学基础课,与医学有着紧密的联系.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式而形成的多聚体。
蛋白质和核酸是体内主要的生物大分子,各自有其结构特征,并分别行使不同的生理功能.酶是一类重要的蛋白质分子,是生物体内的催化剂。
本篇将介绍蛋白质的结构、功能;核酸的结核与功能;酶等三章。
高级生物化学备考资料绪论部分生命诞生之谜-物质孕育生命的一瞬间什么是生命?⏹生命能够按照自己的样子制造出子子孙孙-自我复制⏹非生命和生命的区别:⏹非生命会随着实践流逝而毁灭;⏹生命也会随着实践流逝而毁灭,但它能够在毁灭之前增殖,因而从外部看没有毁灭。
⏹不仅如此,生命还具有维持“个体”的能力-新陈代谢⏹同化作用:生命能够利用所得到的能量,将简单的化合物合成自身成分的过程;⏹异化作用:生命将复杂的有机物分解为比较简单的化合物而获得能量的过程。
⏹探索生命的起源,其实质就是探索生命的两大功能-自我复制以及新陈代谢是如何出现的。
构成生命的复杂分子⏹复杂而巧妙的细胞真的是自然产生出来的吗?⏹生原说(宇宙胚种论):瑞典化学家斯文特.阿伦尼亚斯(1859-1927)正式提出;⏹Crick(1916-2004)也认为:“自然界合成DNA和蛋白质的概率太低,生命很有可能是在地球之外宇宙的其他地方产生出来,后来才来到地球上”。
大多数科学家都不同意生源说,而认为“生命是在地球的某个地方通过一系列化学反应的积累产生出来的”。
化学进化说⏹1924年,俄国生物化学家奥巴林(1894-1980)认为,生命的诞生经历了三个阶段:⏹第一阶段,大气中的甲烷和氨发生反应,生成氨基酸和碱基等分子;⏹第二阶段,生成蛋白质和核酸,这些物质溶解在海水中,形成“原始汤”;⏹第三阶段,生成包裹着蛋白质和核酸的原始细胞-最初的生命。
那以后才开始有了复杂的代谢反应。
⏹然而,奥巴林得假说并没有立即为人们所接受。
米勒实验⏹1953年,美国加利福尼亚大学的米勒将甲烷、氨气和水蒸气充满烧瓶,并将水蒸气循环通过其中,然后在其中反复放电,在烧瓶中再现原始地球的大气,用放电来模拟原始大气中的雷电。
导致生命诞生的能量来自宇宙射线?⏹现在认为原始大气的主要成分是N2和CO等不容易发生反应的分子。
⏹日本横滨国立大学小林宪正教授等用质子束模拟宇宙射线照射N2和CO混合气体,得到若干种氨基酸等有机分子。
生化知识点总结生物化学(Biochemistry)是研究生命体内的各种化学物质和化学反应的科学。
它主要研究生命体内分子之间的相互作用、分子结构和功能、代谢途径、遗传信息的传递等。
1. 生物大分子:生物化学主要研究四种生物大分子,分别是蛋白质、核酸、多糖和脂质。
蛋白质是构成生物体的主要结构组分,也是生物体内许多生物化学反应的催化剂。
核酸是存储和传递遗传信息的分子。
多糖主要包括多糖、寡糖和单糖,是生物体内能量和结构材料的重要来源。
脂质是生物体内重要的能量储备和细胞膜的主要组成物质。
2. 酶:酶是生物体内催化化学反应的蛋白质,它能够加速生物体内各种化学反应的速率。
酶可通过调整反应底物的空间构型、降低反应的活化能和提供催化媒介等方式来促进反应。
生物体内有数千种不同的酶,它们通常都高度选择性地催化某一类反应。
3. 代谢途径:代谢是指生物体内各种化学反应的总称。
代谢途径包括有氧呼吸、无氧呼吸、光合作用等。
有氧呼吸是指在氧气存在下,有机物进一步氧化产生二氧化碳和能量。
无氧呼吸是指在缺氧的条件下,有机物的分解产生能量。
光合作用是指将光能转化为化学能,通过合成有机物来储存能量。
4. DNA和RNA:DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)是两种重要的核酸。
DNA是存储和传递遗传信息的分子,它由四种不同的碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳟嘌呤)组成,通过它们的不同排列形成基因序列。
RNA参与了蛋白质的合成过程,通过与DNA相互配对来复制并传递遗传信息。
5. 蛋白质结构:蛋白质的结构可以分为四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指蛋白质的氨基酸序列。
二级结构是指通过氢键和静电作用形成的局部折叠,常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。
三级结构是指蛋白质的全局折叠形态。
四级结构是多个蛋白质亚基的组合形成的复合物。
6. 遗传密码:遗传密码是DNA上的碱基序列与蛋白质合成之间的翻译体系。
DNA上的三个碱基(核苷酸)形成一个密码子,每个密码子对应一个特定的氨基酸。
生物化学知识点总结范文模板及概述1. 引言1.1 概述生物化学作为一门综合性学科,研究生命体内的物质组成和转化过程。
它承接了有机化学、生物学和化学等多个学科的知识,在解析生命现象和疾病发展机制等方面具有重要意义。
本文旨在总结生物化学领域的关键知识点,帮助读者全面理解和掌握生物化学的基本概念、生物分子结构与功能关系,以及重要的生化过程与调控机制。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述:首先,我们将介绍生物化学知识点的基本概念,包括分子结构、能量转化等内容;然后深入讨论不同类型的生物分子(如蛋白质、核酸、糖类和脂类)的结构与功能之间的关系;接下来重点介绍一些重要生化过程(如酶催化反应、信号转导路径以及DNA复制、转录和翻译过程)以及其调控机制;最后对全文进行总结,并给出对文章主题整体观点。
1.3 目的撰写这篇文章的目的是为了全面总结生物化学领域的关键知识点,旨在帮助读者对生物化学有一个整体的认识。
通过详细的解析和阐述,读者将能够深入理解生物分子的结构与功能之间的关系,掌握重要生化过程及其调控机制,并用这些知识来解释和理解更广泛的生命现象。
以上就是本文“1. 引言”的内容概述。
在接下来的章节中,我们将开始讨论并详细阐述各个知识点,希望读者能够逐步深入理解和掌握这些内容,并将其应用于实际问题的解决中。
2. 生物化学知识点总结2.1 基本概念在生物化学中,有一些基本概念是我们需要了解的。
首先是生物分子的组成。
生物体内存在许多重要的生物分子,例如蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
这些生物分子在细胞内发挥着关键的功能。
除了生物分子,还有一些重要的概念需要掌握。
例如,酶是一种催化反应的生物大分子,在代谢过程中起到调节反应速率的作用。
另外,信号转导路径是细胞内外信息传递的重要机制,它使细胞能够对环境变化作出响应。
2.2 生物分子蛋白质是由氨基酸组成的大分子,在细胞中具有各种功能。
蛋白质可以作为结构组分、酶或信号传导因子等参与到许多生命过程中。
生物化学知识点总结生物化学是研究生物体的化学组成、结构、功能和相互关系的学科。
它涉及到生物分子的构建和分解,以及生物体内的代谢过程。
以下是关于生物化学的一些知识点总结:1. 生物分子:生物体内存在许多不同类型的生物分子,包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类。
这些分子在构建和维持生物体结构和功能方面起着重要作用。
2. 蛋白质:蛋白质是由氨基酸组成的长链状分子。
它们在生物体内扮演着多种角色,包括酶催化、结构支持、运输物质和免疫响应等。
3. 氨基酸:氨基酸是蛋白质的构成单元。
共有20种氨基酸,它们具有不同的结构和性质。
氨基酸通过肽键连接起来形成蛋白质的多肽链。
4. 核酸:核酸分为DNA和RNA两种类型。
DNA是遗传信息的储存库,而RNA参与信息传递和蛋白质合成过程。
核酸是由核苷酸组成的,每个核苷酸包含核糖或脱氧核糖、碱基和磷酸。
5. 碳水化合物:碳水化合物是生物体内最常见的有机分子之一,它们是能量的重要来源。
主要的碳水化合物包括单糖、双糖和多糖,它们在生物体内的代谢过程中起到不同的作用。
6. 脂类:脂类是生物体内的一类脂质化合物,包括脂肪、磷脂和类固醇等。
脂类在生物体内起到能量储存、细胞膜结构和信号传导等多种功能。
7. 代谢:代谢是生物体内所有化学反应的总和。
它包括有氧呼吸和无氧呼吸等能量产生过程,以及葡萄糖、脂肪和氨基酸等营养物质的合成和分解过程。
8. 酶:酶是生物体内催化化学反应的蛋白质。
酶通过降低活化能来加速反应速率。
酶在生物体内催化代谢过程、信号转导和DNA复制等过程中起着重要作用。
9. 免疫学:免疫学是研究生物体对抗疾病和维持健康的学科。
它涉及到免疫系统、抗体、细胞因子和免疫反应等方面的知识。
10. 生物能量:生物能量是生物体内的能量来源,它来自于食物的化学键能和光合作用的能量转化。
生物体将能量储存为ATP,然后利用ATP进行各种细胞代谢反应。
11. 信号转导:信号转导是生物体内细胞间通信的过程。
生物化学知识点总结生物化学是研究生物体组成、结构和功能的化学过程的学科。
它涉及许多重要的知识点,对于理解生物体的运作方式至关重要。
在本文中,我将总结一些重要的生物化学知识点,从分子结构到功能酶的作用,帮助读者更好地理解生物化学。
一、分子结构和功能1. 氨基酸:氨基酸是构成蛋白质的基本单元,它们通过肽键连接起来形成多肽链。
氨基酸的结构决定了蛋白质的功能和特性。
2. 核酸:核酸包括DNA和RNA,它们是遗传信息的储存和传递分子。
DNA 通过碱基配对形成双螺旋结构,RNA则以单股形式存在。
3. 碳水化合物:碳水化合物是生命体的主要能源来源,也是细胞壁的主要组成成分。
单糖是最简单的碳水化合物单元,多糖则是由多个单糖连接而成。
二、酶的作用1. 酶的定义:酶是一类能够加速化学反应速度的生物催化剂,能在生理条件下以高效率催化特定的反应。
2. 酶的结构:酶通常由蛋白质组成,其活性部位能够与底物结合,并催化底物转化为产物。
3. 酶的催化机制:酶可以通过降低反应物的活化能来促进反应的进行。
常见的催化机制包括酸碱催化、共价催化和金属离子催化等方式。
三、代谢途径和调控1. 糖代谢:糖代谢是生物体利用碳水化合物产生能量的过程。
常见的糖代谢途径有糖酵解和细胞呼吸,分别在没有氧气和有氧气的条件下进行。
2. 脂肪代谢:脂肪代谢包括脂肪的合成和降解。
脂肪合成通过脂肪酸的合成酶催化,而脂肪降解则通过脂肪酸氧化酶进行。
3. 蛋白质合成和降解:蛋白质合成通过核糖体的翻译过程进行,而蛋白质降解通过泛素-蛋白酶体途径完成。
4. 代谢调控:代谢途径的进行需要受到严格的调控。
常见的调控机制包括底物-酶的互作、反馈抑制和信号转导等方式。
四、细胞信号传导1. 细胞膜受体:细胞膜受体是位于细胞膜上的蛋白质,它们能够感知体外的化学信号,并将信号转导到细胞内部。
2. 第二信使:第二信使是细胞内传递信号的分子,常见的第二信使包括环磷酸腺苷(cAMP)和钙离子等。
实用 文档 第一章 蛋白质的结构与功能 1. 氨基酸的两性解离与等电点 (1)氨基酸的两性解离 氨基酸同时含有氨基和羧基,是两性电解质,在水溶液以兼性离子或偶极离子的形式存在。氨基酸的兼性离子在酸性溶液中可接受质子形成阳离子,在碱性溶液中则释放质子形成阴离子。 (2)氨基酸的等电点 调节溶液的pH值,到某一点时羧基所带的负电荷与氨基所带的正电荷相同,氨基酸表现为整体不带电,这点的pH值就是氨基酸的等电点。
2. 蛋白质的结构层次 蛋白质是具有特定构象的大分子,为研究方便,将蛋白质结构分为几个结构水平,包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构以及超二级结构结合域。 一级结构:氨基酸排列顺序,其维持键为肽键及二硫键。 二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕方式。二级结构主要有ɑ-螺旋、β-折叠、β-转角。二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的,氢键是稳定二级结构的主要作用力。 三级结构:蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕、折叠形成的,三级结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用,氢键,德华力和静电作用维持。 四级结构:在体许多蛋白质含有两条或两条以上的多肽链,才能全面执行功能。每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为亚基,这种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。其结合键为疏水键、离子键,氢键和德华力。 超二级结构和结构域是介于二、三级结构之间的两个结构层次:超二级结构是有规则的二级结构聚合体,如集合体等,而结构域是较大蛋白质中空间上可明显区分的相对独立的区域性结构。
3. 稳定蛋白质空间结构的作用力 维持蛋白质一级结构的化学键有肽键和二硫键;维持二级结构靠氢键;维持三级结构和四级结构靠次级键,其中包括疏水建、氢键、盐碱和二硫键。 (1)德华力:非特异性相互作用,存在于所有分子及分子之间,在两个结构互补的大分子间大量存在,介导酶与底物,抗原抗体结合力很弱。 (2)氢键: 呈直线排列,是维持蛋白质构象的重要作用力。 (3)离子键: 数量较少,主要在R侧链间起作用。 (4)疏水作用:是球状蛋白形成稳定构象的主要作用力。 (5)二硫键: 分子量较大的蛋白多借二硫键稳固其结构。
4. 二级结构的种类和特征 天然蛋白质的二级结构主要有三种类型:ɑ-螺旋、β-折叠、β-转角 (一)ɑ-螺旋的结构特点: (1)蛋白质多肽链主链像螺旋状盘曲,每隔3.6个氨基酸残基沿中心轴螺旋上升一圈,每上升一圈相当于向上平移0.54nm,即每个氨基酸残基向上升高0.15nm,每个氨基酸残基沿中心轴旋转100o 。 (2)ɑ-螺旋的稳定性是靠链氢键维持的,相邻的螺圈之间形成键氢键,氢键的取向几乎与实用 文档 中心轴平行,氢键是由每个氨基酸残基的N-H与前面隔3个氨基酸的C=O形成的,肽链上所有的肽键都参与氢键的形成,因此,ɑ-螺旋相当稳定。 (3)ɑ-螺旋中氨基酸残基的侧链伸向外侧。ɑ-螺旋有左手螺旋和右手螺旋两种,但天然蛋白质ɑ-螺旋,绝大多数都是右手螺旋。 (二)β-折叠的结构特点 (1)β-折叠结构中两个氨基酸残基之间的轴心距为0.35nm(反式平行)及0.325nm(平行式) (2)肽链按层排列,靠键间氢键维持其结构的稳定性,β-折叠结构的氢键是由相邻肽键主链上的N-H和C=O之间形成的。 (3)相邻肽链走向可以平行也可以反平行,肽链的N端在同侧为平行式,在不同侧为反平行式,(即相邻肽链的N端一顺一倒地排列),从能量角度考虑,反平行式更稳定。 (4)肽链中氨基酸残基的R侧链交替分布在片层上下。 (三)β-转角的结构特点 (1)当蛋白质多肽链以180°回折时,这种回折部分就是β-转角,它是由第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基N-H之间形成氢键,产生的一种不很稳定的环形结构。 (2)由于β-转角结构,可使多肽链走向发生改变,目前发现的β-转角多数都处于球状蛋白质分子的表面,在这里改变多肽链的方向阻力比较小。
5. 蛋白质一级结构与高级结构及功能的关系 蛋白质一级结构决定于高级结构,而高级结构决定功能。蛋白质天然构象一般是自由能最低的状态,蛋白质合成后要形成特定的立体结构才有活性,对每种蛋白质而言,有活性的立体结构是特定的和唯一的,称之为天然结构。蛋白质的天然立体机构在溶液中有一定的可塑性。 牛胰RNAse变性,复性实验证明蛋白质的以一级结构决定高级结构,一级结构包含了决定高级结构的全部信息,因此可根据一级结构预测三级结构;根据已知氨基酸序列和结构的蛋白质,预测另一个与它序列相似的蛋白质结构与功能。
第二章蛋白质的研究技术 6.引起蛋白质变性的理化因素有那些,蛋白质变性后哪些性质发生了变化? 物理因素:加热,紫外线等射线照射,超声波,高压处理等; 化学因素主要有:强碱,强酸,脲,胍,去垢剂,重金属盐,生物碱试剂及有机溶剂等。 蛋白质变性后:1.生物活性丧失,如酶失去催化活性,抗体丧失其识别与结合抗原的能力。血红蛋白失去载氧能力,调节蛋白质丧失其调节功能等。2.溶解度降低,粘度增大,扩散系数变小。3.原来隐藏在部的疏水侧链基因暴露,导致光学性质变化。4.对蛋白酶降解的敏感性增大。5.亲水基因相对减少。 蛋白质变形后一级结构不变,组成成分和相对分子质量不变,只是二、三级以上的高级结构发生巨大的改变,从而导致蛋白质表面结构发生变化,性质也变化。
7. 简述2种利用电荷性质差异分离纯化蛋白质的方法。 (1)等电点聚焦电泳:电泳时PAGE胶中的两性电解质形成连续的PH梯度,电泳后各种蛋白质停留在与其中等电点相同的位置,从而分离纯化蛋白质,他能分离PI值仅相差0.01的蛋白质。(等电点Mark) (2)离子交换层析:蛋白质中的氨基酸有等电点,当氨基酸处于不同PH条件下,其带电情况也不同。阴离子交换基质结合带负点的蛋白质,这类蛋白质被留在柱子上,然后用洗脱实用 文档 液将其洗脱下来,结合较弱的蛋白质先被洗脱下来,阳离子交换基质结合带正电荷的蛋白质,然后用不同PH值或盐浓度的缓冲液将其洗脱下来。
8. 简述蛋白质双向电泳的分离原理及其用途。 双向电泳二等电点聚焦电泳(IEF)+SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE). 第一向:等电点聚焦电泳。根据蛋白质等电点不同进行分离,溶液PH>PI带负电荷,溶液PH第二向:SDS-PAGE.蛋白质与SDS结合成蛋白质-SDS复合物,其电泳迁移率不受蛋白质原有电荷的影响,主要取决于蛋白质分子量的大小。 有些蛋白质分子量相近,但等电点不同;而等电点相近的蛋白质分子量不同,因此可用此法把原来用一种方法无法分离的蛋白质分开。
第三章 蛋白质的转运、加工与修饰 9. 真核细胞分泌蛋白的合成和转运途径。 (1)合成途径:首先通过细胞的游离核糖体形成氨基酸肽链,然后在糙面质网肽链盘曲折叠构成蛋白质,接着糙面质网膜会形成一些小泡,里面包裹着蛋白质,小泡运输蛋白质到高尔基体,蛋白质进入高尔基体后,进行进一步的加工。 (2)转运途径: ① 翻译同步转运:进入质网腔或膜的蛋白质一部分留在质网,另一部分形成转运小泡被运输到个网状皮系统或分泌到细胞外。 ②翻译后转运:一种途径是蛋白质通过核孔进入细胞核,另一种途径是蛋白质跨膜转运到线粒体、叶绿体、过氧化体中。
10. 受体介导的胞吞作用的功能。 (1)将胞外物质运输到胞。如铁离子,LDL,维生素,B12等。 (2)是细胞答应肽类激素和生长因子的调节方式之一。通过胞吞作用使细胞表面受体数目较少,使细胞对激素及生长因子的答应减弱,称为受体的下降调节。 (3)将需要降解的蛋白质通过吞作用进入细胞后转运到溶酶体。如巨噬细胞清除血液循环中被损坏的蛋白质。 (4)某些病毒或细菌毒素能通过这种作用进入细胞。如HIV病毒,白喉毒素等。
11. 蛋白质生物合成中的加工、修饰包括那些方面。 (1)二硫键的形成。(在质网腔中形成二硫键) (2)质网中蛋白质的质量控制(1.蛋白质折叠,2.未折叠或错误折叠的蛋白质留在质网中 3.泛素介导的蛋白质降解 4.质网蛋白从侧高尔基体运回质网) (3)蛋白质的共价修饰(氨基酸侧链的修饰,蛋白质与膜中脂类共价结合、肽链中L氨基酸的D构型化) (4)蛋白质前体的加工(将蛋白原加工成成熟、有活性的蛋白质) (5)多亚基蛋白的组装(两条或两条以上的肽链组成寡聚体) (6)蛋白质糖基化(O-连接糖链和N-连接糖链)
12.蛋白质磷酸化修饰的生物学意义。 蛋白质的磷酸化反应是指通过酶促反应把磷酸基团从一个化合物转移到另一个化合物上的过程,是生物体存在的一种普遍的调节方式,在细胞信号的传递过程中占有极其重要的实用 文档 地位。 (1). 在胞介导胞外信号时具有专一应答特点。与信号传递有关的蛋白激酶类主要受控于胞信使,这种共价修饰调节方式显然比变构调节更少的受胞代谢产物的影响。 (2).蛋白质的磷酸化与脱磷酸化控制了细胞已有的酶"活性"。与酶的重新合成及分解相比,这种方式能对外界刺激做出更迅速的反应。 (3).对外界信号具有级联放大作用; (4).蛋白质的磷酸化与脱磷酸化保证了细胞对外界信号的持续反应。
第四章 激素与信号传递 13. 几种主要的信号传递途径 (1)cAMP传导途径:通过G蛋白作用于腺苷酸环化酶,调节cAMP的合成。 (2)Ca2+传递途径:通过信使分子IP3从质网中释放Ca2+。 (3)DAG/PKC传递途径:DAG与蛋白激酶C(pkc)结合并使其活化。PKC进一步使其他激酶磷酸化,调节细胞的生理过程。 (4)IP3/Ca2+信号传递途径:IP3→促使Ca2+库释放Ca2+→增加细胞质Ca2+的信号传导。
14. cAMP信号传递途径 cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达,这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可以表示为: 激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→激活cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 (1)细胞膜上存在受体、G蛋白、腺苷酸环化酶三种蛋白质; (2)胞外的刺激信号与抑制信号分别被刺激性或抑制性受体(Rs或Ri)所接受, (3)通过刺激性或者抑制性G蛋白(Gs及Gi)传递给一个共同的腺苷酸环化酶(AC),使其激活或者钝化; (4)当腺苷酸环化酶被激活时,细胞溶质产生cAMP信号,并通过PKA使蛋白质磷酸化,进而调节细胞反应。
15. 肾上腺素调节肝糖元分解的信号传递途径 肾上腺素是一种含氮激素,当肾上腺素到达靶细胞后通过与受体结合,激活环化酶,生成cAMP,经一系列的级联放大作用,在极短的时间可以提高血糖含量,促进糖的分解代谢,产生大量的ATP,供给能量,其过程如下: (1)肾上腺素与其受体结合,通过G蛋白偶联激活腺苷酸环化酶; (2)活化的腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP; (3)cAMP别构刺激蛋白激酶活性; (4)蛋白激酶使糖原合成酶磷酸化; (5)磷酸化激酶使糖原磷酸化酶磷酸化,成为有活性的磷酸化酶a,磷酸化酶a又催化糖原转化----磷酸葡萄糖,然后1-磷酸葡萄糖再转变成葡萄糖。