氨基酸、多肽、蛋白质和核酸
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生物化学部分名词解释生物化学是一门研究生物体内化学成分和化学过程的学科,通过对生物体内分子结构、化学反应和能量转化等方面的研究,揭示生命现象的化学基础。
本文将对一些生物化学中常见的名词进行解释,帮助读者更好地理解这一学科。
1. 蛋白质(Protein)蛋白质是由氨基酸组成的多肽链,是生物体内最基本的有机大分子。
它在细胞组织、骨骼、肌肉和酶等方面起着重要的结构和功能作用。
蛋白质的组成和结构决定了其功能和性质。
2. 核酸(Nucleic Acid)核酸是生物体内携带和传递遗传信息的大分子,包括DNA(脱氧核酸)和RNA(核糖核酸)两种类型。
DNA是构成基因的主要材料,携带了生物个体的遗传信息。
RNA则在基因表达和蛋白质合成过程中起作用。
3. 酶(Enzyme)酶是一类能够催化生物体内化学反应的蛋白质,其作用方式是降低反应的活化能,加快反应速率。
酶在生物体内参与了各种代谢过程,如消化、呼吸和免疫等,是维持生命活动的重要催化剂。
4. 代谢(Metabolism)代谢是生物体内化学反应的总体称谓,包括物质的合成和分解过程。
代谢是维持生命活动和细胞生长发育所必需的,能够提供细胞所需的能量和营养物质。
5. 糖(Carbohydrate)糖是生物体内最常见的一种有机化合物,主要功能是提供能量和构建细胞壁等。
糖可以分为单糖、双糖和多糖,其中葡萄糖是细胞代谢的主要能源。
6. 脂质(Lipid)脂质是一类在非极性溶剂中溶解、在极性溶剂中难溶解的有机化合物,包括脂肪和脂类。
脂质在生物体内起到能量储存、细胞膜结构和信号调节等功能。
7. 细胞膜(Cell Membrane)细胞膜是包围细胞的一层薄膜,由磷脂双层和蛋白质构成。
细胞膜起到了物质进出细胞的控制和细胞内外环境的分隔调节作用,是维持细胞内稳态的重要结构。
8. 酸碱平衡(Acid-Base Balance)酸碱平衡是指维持体液中正常酸碱度的稳定状态。
生物体内许多生命活动需要在特定的酸碱条件下进行,而酸碱平衡的失调会对生物体产生严重的影响。
真核生物蛋白质合成能量计算有关蛋白质和核酸计算注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水聚合形成多肽,各种元素的质量守衡,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n-m;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究生命科学是一门研究生物体及其生命现象的学科,其中的蛋白质与核酸相互作用机制研究属于其中的重要领域。
蛋白质与核酸是生命体系中最为基础和常见的大分子,两者之间的相互作用可谓是生命功能调控的基础。
本文将从以下几个方面进行介绍与探讨。
一、蛋白质与核酸的概念及其结构蛋白质和核酸都是生命体系中最为重要的分子。
蛋白质是由氨基酸组成的多肽,它们在体内担任着各种结构、传递、催化以及调控功能的重任。
而核酸是生命体系中的遗传物质,形成了DNA和RNA两种不同类型的核酸,DNA负责存储遗传信息,而RNA负责将遗传信息转化为具体的功能。
蛋白质与核酸的结构也是二者相互作用的基础。
蛋白质的结构分为四个层次:一级结构指蛋白质中氨基酸的化学序列,二级结构指蛋白质在局部呈现的空间结构,常见的包括a-螺旋和b-片层,三级结构指蛋白质整体的空间结构,包括局部折叠和全局折叠,四级结构指由多个蛋白质组成的复合物。
核酸的结构也具有大的类似性。
DNA分子大部分呈现出螺旋形状,通过镶嵌在螺旋内的氢键和VanderWaals力来保持稳定。
RNA的结构则有更多的变化,可以是线性或环形结构,提供了诸如催化反应和调控遗传信息等功能。
二、蛋白质与核酸的相互作用在生命系统中,蛋白质与核酸之间的相互作用可以体现出多种生物过程,如DNA复制、转录和翻译、RNA修饰、RNA剪切以及蛋白质的折叠和降解等。
其中,DNA复制是生命系统中最为基础和重要的过程之一,它需要依靠DNA聚合酶和其他辅助因子来实现。
在DNA复制过程中,DNA聚合酶能够在模板链上识别特定的配对碱基并合成新的链,一旦出现错配会被修复酶进行纠错。
复制完成后,两个完全相同的双链DNA分子得以产生。
RNA转录也是生命系统中非常重要的过程,它可以从DNA模板中复制一份RNA分子,并且有着诸多的调控机制。
转录过程中,RNA聚合酶沿着DNA模板链滑动,在核酸序列上拼接RNA,以此形成RNA多肽序列。
生化药物的概述一、生化药物的定义:生化药物一般是系指从动物、植物及微生物提取的,亦可用生物-化学半合成或用现代生物技术制得的生命基本物质,如氨基酸、多肽、蛋白质、酶、辅酶、多糖、核苷酸、脂和生物胺等,以及其衍生物、降解物及大分子的结构修饰物等。
二、生化药物的种类:1、氨基酸类药物(1)单氨基酸白氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、异白氨酸、丝氨酸、色氨酸、丙氨酸、赖氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、门冬氨酸、精氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、胱氨酸、酪氨酸、谷氨酸。
(2)氨基酸衍生物N-乙酰-L-半胱氨酸、L-半胱氨酸乙酯盐酸盐、S-氨基甲酰半胱氨酸、S-甲基半胱氨酸、谷胺酰胺、S-羟色氨酸、二羟基苯丙氨酸。
(3)复合氨基酸注射液有3S、6S、9S、11S、13S、14S、15S、17S、18S 复合氨基酸注射液。
S代表氨基酸的种类。
2、多肽类药物(1)垂体多肽促肾上腺皮质激素(39肽)、促胃液素(5肽)、加压素(9肽)、催产素(9肽)、α-促黑素(13肽)、-促黑素(18肽)、人-促黑素(22肽)。
(2)消化道多肽促胰液素(胰泌素,27肽)、胃泌素(14肽,17肽和34肽三种)、胆囊收缩素(33肽和39肽、另外还有4肽和8肽)、抑胃肽(43肽)、血管活性肠肽(28肽)、胰多肽(36肽)、神经降压肽(13肽)、蛙皮肽(10肽和14肽)。
(3)下丘脑多肽促甲状腺素释放激素(3肽)、促性腺激素释放激素(10肽)、生长激素抑制激素(14肽和28肽)、生长激素释放激素(10肽)、促黑细胞激素抑制激素(3肽和5肽)。
(4)脑多肽由人及动物脑和脑脊液中分离出来的多肽、蛋氨酸脑啡肽和亮氨酸脑啡肽(均为5肽),由猪或牛垂体、下丘脑、十二指肠得到系列与脑啡肽相关的多肽,有新啡肽(25肽),-内啡肽(31肽),脑活素(由二个肽以上组成的复合物)等。
(5)激肽类血管紧张肽I(10肽)II(8肽)、III(7肽)等活性肽。
(6)其它肽类谷脱甘肽(3肽)、降钙素(32肽)、睡眠肽(9肽)、松果肽(3肽)、素高捷疗(分子量为3000的肽为主成分,亦称血活素),胸腺素(肽)有:a1胸腺素(28肽)、胸腺生长肽2(49肽)、循环胸腺因子(9肽)、胸腺体液因子(31肽)。
侯英健核心笔记生物化学内容如下:
1. 氨基酸和多肽:氨基酸是蛋白质的基本单位。
有8种氨基酸的异构体在生物化学上最重要,且合成蛋白质的酶很稳定。
通过肽键作用,两个氨基酸形成多肽,进一步聚合形成蛋白质。
氨基酸和多肽有重要的化学性质,如等电点。
了解氨基酸和多肽的性质有助于理解蛋白质的结构和功能。
2. 酶与生物催化:酶是一种生物催化剂,比许多无机催化剂效率更高。
酶催化反应具有选择性,这与它的三维结构有关。
生物催化是指一些生物体通过化学反应而产生的代谢或合成反应。
了解酶和生物催化对于理解生命的化学过程至关重要。
3. 核酸:核酸是所有生物体的遗传物质,包括DNA和RNA。
DNA主要存在于细胞核中,而RNA主要存在于细胞质中。
了解核酸的结构、功能以及基因表达对于理解生命的本质至关重要。
4. 糖类和脂质:糖类、脂质和蛋白质是构成生物体的主要有机化合物。
糖类和脂质在能量储存和运输、细胞膜的结构和功能等方面发挥着重要作用。
5. 蛋白质折叠与稳定:蛋白质折叠是指一个未折叠的氨基酸链如何形成一个有功能的蛋白质结构。
蛋白质的折叠和稳定受到许多因素的影响,如氨基酸序列、环境因素等。
在回答侯英健核心笔记生物化学时,可以围绕以上五个主题展开论述,详细解释每个主题的基本概念、化学性质、功能以及它们在生命过程中的作用。
同时,可以讨论蛋白质折叠问题、基因工程、蛋白质组学等前沿领域的研究进展,以帮助读者更好地理解现代生物化学的发展和应用。
总之,要确保回答清晰、准确、全面,以便帮助读者更好地理解和掌握生物化学知识。