第三章 核酸的生物有机化学(上)
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生物化学核酸知识点总结
核酸是由核苷酸组成的,核苷酸是核酸的基本组成单位。
核苷酸由碱基-核糖-磷酸基团组成。
核酸可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
碱基可分为5大类,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)。
DNA分子中出现的碱基有A、T、C和G;RNA分子中所含的碱基是A、U、C和G。
核酸中含量相对恒定的元素是磷。
DNA分子由2条脱氧核糖核苷酸链组成,绝大部分RNA由1条核糖核苷酸链组成。
DNA碱基组成有一定的规律,即DNA分子中A的摩尔数与T相等,C与G相等。
碱基与碱基之间的连接中,(A)和(T)之间靠2个氢键连接,(C)和(G)之间靠3个氢键连接。
第二章蛋白质化学1、蛋白质的变性2、氨基酸的PI3、肽4、模体(超二级结构)5、结构域6、蛋白质一级结构7、蛋白质的四级结构8、亚基9、盐析10、分子伴侣11.标准氨基酸1.在理化因素作用下,蛋白质的空间构象被破坏,其理化性质和生物学活性也丧失的过程。
2.调整溶液的pH,使氨基酸带上等量的正电荷和负电荷,此时溶液的pH值为pI。
3.氨基酸之间脱去一分子水以肽键相连而成的化合物。
4.蛋白质中,由两个或三个具有二级结构的肽段在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象,称为模体,也叫超二级结构。
5.蛋白质的三级结构中存在着若干个二级结构肽段区域或模体的聚集区,它们通常依据特定的几何位置排列,形成具有特定功能的区域,这种区域称为结构域。
6.蛋白质多肽链从N端到C端的氨基酸的排列顺序及二硫键的位置。
7.由两条以上具有独立三级结构的肽链通过非共价键连接而成的结构。
8.蛋白质四级结构中具有独立三级结构的肽链9.大量的中性盐使蛋白质沉淀下来而使蛋白质不变性的过程。
10.是通过提供一个保护环境,加速蛋白质折叠成天然构象蛋白质的伴侣分子。
由于在细胞中合成蛋白质新生多肽链的速度很快,为此存在许多可以帮助蛋白质新生多肽链折叠的蛋白质,统称为分子伴侣。
11.用于合成蛋白质的20种氨基酸为标准氨基酸,与其他氨基酸的区别是它们都有遗传密码。
第三章核酸化学1、稀有碱基2、增色效应3、减色效应4、变性温度5、核酸分子杂交1.核酸分子中,除了常规碱基之外,还存在含量很少的其他碱基,称为稀有碱基。
2.DNA变性导致其紫外吸收值增加,称为增色效应。
3.变性DNA复性恢复成天然构象时,其紫外吸收降低,称为减色效应。
4.50%DNA变性解链时的温度称为解链温度,又称变性温度、熔解温度或熔点。
5.不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构的过程称为核酸分子杂交。
第四章酶12.Km值Km是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度1、酶2、酶的活性中心3、酶的必需基团4、多酶体系5、酶的特异性6、酶原激活7、同工酶8、米氏常数9、酶的最适温度10、酶的激活剂1.活细胞产生的具有催化作用的蛋白质及核酸。
第三章蛋白质化学1蛋白质:是一类生物大分子,由一条或多条肽链构成,每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。
蛋白质是生命的物质基础,是一切细胞和组织的重要组成成分。
2标准氨基酸:是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。
3、茚三酮反应:是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应,生成蓝紫色化合物,该化合物在570mm波长处存在吸收峰。
4、两性电解质:在溶液中既可以给出H+而表现出酸性,又可以结合H+而表现碱性的电解质。
5、兼性离子:即带正电和、又带负电荷的离子。
6、氨基酸的等电点:氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响,在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等,溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在,且净电荷为零,此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。
7、单纯蛋白质:完全由氨基酸构成的蛋白质。
8、缀合蛋白质:含有氨基酸成分的蛋白质。
9、蛋白质的辅基:缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。
10、肽键:存在于蛋白质和肽分子中,是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。
11、肽平面:在肽单元中,羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享,C-N键具有一定程度的双键性质,不能自由旋转。
因此,肽单元的六个原子处在同一个平面上,称为肽平面。
12、肽:是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。
13、氨基酸的残基:肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的,氨基失去了氢,羧基失去了羟基,因而称为氨基酸的残基。
14、多肽:由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。
15、多肽链:多肽的化学结构呈链状,所以又称多肽链。
16、生物活性肽:是指具有特殊生理功能的肽类物质。
它们多为蛋白质多肽链的一个片段,当被降解释放之后就会表现出活性,例如参与代谢调节、神经传导。
食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽,他们可以被直接吸收。
17、谷胱甘肽:由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽,是一种生物活性肽,是机体内重要的抗氧化剂。
第二章:核酸化学①D-核糖①嘌呤:腺嘌呤、鸟嘌呤(逆时针编号)1、戊糖2、碱基②D-2-脱氧核糖②嘧啶:胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶(顺时针编号)3、磷酸核糖核苷:腺苷、鸟苷、尿苷、4、核苷:一个戊糖和一个碱基结合形成核苷胞苷脱氧核糖核苷:脱氧腺苷、脱氧鸟苷、脱氧胸苷、脱氧胞苷①核糖核苷酸:(x苷-5’-单磷酸)5、核苷酸:(核酸是核苷的磷酸酯)腺苷酸(AMP)、尿苷酸(UMP) /(5’-AMP)一个戊糖、一个碱基和一个磷酸组成鸟苷酸(GMP)、胞苷酸(CMP)②脱氧核糖核苷酸:(脱氧x苷-5’-单磷酸)脱氧腺苷酸(dAMP)、脱氧鸟苷酸(dGMP) /(5’-dAMP)脱氧胞苷酸(dCMP)、脱氧胸苷酸(dTMP)①不游离核苷酸:作为核酸的结构单元1、多磷酸核苷酸:AMP/腺一磷、ADP/腺二磷、ATP/腺三磷、(CMP/CDP/CTP:胞苷x磷酸)(dCMP/dCDP/dCTP:脱氧胞苷x磷酸)2、环式单核苷酸:核苷酸上的磷核苷酸酸与核糖的3’,5’-二羟基②游离核苷酸/核苷酸衍生物:形成双酯环化而成。
它们是传递激素的媒介物,故被称为“二级信使”。
(cGMP:3’,5’- 环鸟苷酸)(cAMP:3’,5’- 环腺酸)3、辅酶类核苷酸:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸/NAD烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸/NADP3’,5’磷酸二酯键6、核酸:以核苷酸为基本结构单元所构成的生物大分子。
①一级结构:脱氧核苷酸之间的连接方式和排列顺序1、脱氧核苷酸之间的连接方式:以3’,5’磷酸二酯键相连,DNA分子无分支侧链,只能成环状或线状左侧5’,右侧3’2、脱氧核苷酸之间的排列顺序:基因的遗传信息的物质基础就是4种碱基的精确排列顺序。
(1)碱基当量定律:A+G=C+T1、DNA的组成:Chargaff定律:(2)不对称比率:A+TC+G②二级结构:比值与物种有关DNA(1)DNA分子有两条反向平行的多聚核苷酸链组成,一条链的走向3’到5’,另一条5’到3’。
3 核酸1.①电泳分离四种核苷酸时,通常将缓冲液调到什么pH?此时它们是向哪极移动?移动的快慢顺序如何? ②将四种核苷酸吸附于阴离子交换柱上时,应将溶液调到什么pH?③如果用逐渐降低pH的洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离,其洗脱顺序如何?为什么?解答:①电泳分离4种核苷酸时应取pH3.5 的缓冲液,在该pH时,这4种单核苷酸之间所带负电荷差异较大,它们都向正极移动,但移动的速度不同,依次为:UMP>GMP>AMP>CMP;②应取pH8.0,这样可使核苷酸带较多负电荷,利于吸附于阴离子交换树脂柱。
虽然pH 11.4时核苷酸带有更多的负电荷,但pH过高对分离不利。
③当不考虑树脂的非极性吸附时,根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度,则洗脱顺序为CMP>AMP> GMP > UMP,但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在着非极性吸附,嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍。
静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为:CMP> AMP > UMP >GMP。
2.为什么DNA不易被碱水解,而RNA容易被碱水解?解答:因为RNA的核糖上有2'-OH基,在碱作用下形成2',3'-环磷酸酯,继续水解产生2'-核苷酸和3'-核苷酸。
DNA的脱氧核糖上无2'-OH基,不能形成碱水解的中间产物,故对碱有一定抗性。
3.一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30,[G] = 0.24,①请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。
②互补链的[A],[G],[T]和[C]的情况。
解答:①[T] + [C] = 1–0.30–0.24 = 0.46;②[T] = 0.30,[C] = 0.24,[A] + [G] = 0.46。
4.对双链DNA而言,①若一条链中(A + G)/(T + C)= 0.7,则互补链中和整个DNA分子中(A+G)/(T+C)分别等于多少?②若一条链中(A + T)/(G + C)= 0.7,则互补链中和整个DNA分子中(A + T)/(G + C)分别等于多少?解答:①设DNA的两条链分别为α和β则:Aα= Tβ,Tα= Aβ,Gα= Cβ,Cα= Gβ,因为:(Aα+ Gα)/(Tα+ Cα)= (Tβ+ Cβ)/(Aβ+ Gβ)= 0.7,所以互补链中(Aβ+ Gβ)/(Tβ+ Cβ)= 1/0.7 =1.43;在整个DNA分子中,因为A = T,G = C,所以,A + G = T + C,(A + G)/(T + C)= 1;②假设同(1),则Aα+ Tα= Tβ+ Aβ,Gα+ Cα= Cβ+ Gβ,所以,(Aα+ Tα)/(Gα+ Cα)=(Aβ+ Tβ)/(Gβ+ Cβ)= 0.7 ;在整个DNA分子中,(Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ)/(Gα+Cα+ Gβ+Cβ)= 2(Aα+ Tα)/2(Gα+Cα)= 0.75.T7噬菌体DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5×107,计算DNA链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。