生物化学复习重点
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生物化学复习重点一、名词解释糖:糖俗称碳水化合物,是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。
补充知识:糖主要可分为以下四大类:1单糖:葡萄糖、果糖2寡糖:二糖、三糖等3多糖:淀粉、糖原、纤维素4结合糖:糖与非糖物质的结合物糖脂:是糖与脂类的结合物。
糖蛋白:是寡糖链与蛋白质的结合物,以蛋白质为主,其性质更接近蛋白质。
蛋白聚糖:又称为粘蛋白、粘多糖,是由糖胺聚糖与多肽链共价相连构成的分子,其性质与多糖更为接近。
一、名词解释蛋白质一级结构:多肽链中氨基酸的排列顺序。
主要化学键:肽键★;二硫键也属于一级结构的研究范畴。
肽键:一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键称为肽键,新生成的物质称为肽。
亚基:具有四级结构的蛋白质中,每一条具有独立三级结构的多肽链为亚基。
亚基之间的结合力主要是氢键和离子键。
必需氨基酸:不能在体内合成,必需由食物提供的氨基酸称为必需氨基酸,包括赖、色、苯丙、甲硫(蛋)、苏、亮、异亮和缬氨酸等8种。
(记忆口诀:假设来写一本书)氨基酸的等电点:在一定pH值的溶液中,氨基酸分子所带正、负电荷相等,此时溶液的pH值称为氨基酸的等电点(pI)。
通过改变溶液的pH可使氨基酸分子中弱碱性或弱酸性基团的解离状态发生改变(这种改变是可逆的)。
蛋白质变性:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质分子的特定空间构象被破坏,从而导*变性的理化因素---如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。
*蛋白质变性后的性质改变:溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失、生物活性丧失及易受蛋白酶水解。
*应用举例:1、应用变性因素进行消毒与灭菌。
2、预防蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。
蛋白质的复性---蛋白质变性的可逆性*蛋白质变性后,绝大多数情况下是不能复性的;*如变性程度浅,蛋白质分子的构象未被严重破坏;或者蛋白质具有特殊的分子结构,并经特殊处理去除变性因素后,则可以复性。
二、简述题1、简述蛋白质一级结构和空间结构与蛋白质功能的关系。
蛋白质一级结构与功能的关系蛋白质一级结构与功能的关系——一级结构是空间构象的基础。
由较短肽链组成的蛋白质一级结构,其结构不同,生物功能也不同。
由较长肽链组成的蛋白质一级结构中,其“关键”部分结构相同,其功能也相同;“关键”部分改变,其功能也随之改变。
蛋白质的空间结构与功能的关系蛋白质特定的空间结构(构象)显示出特定的功能。
天然蛋白质的构象一旦发生变化,必然会影响到它们的生物活性。
天然构象如发生破坏性的变化,蛋白质的生物活性就会丧失,此即蛋白质的变性。
变构效应也说明了蛋白质空间结构改变与功能变化之间的密切关系。
2、蛋白质二级结构有哪几种类型?蛋白质的二级结构主要包括α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲等四种类型。
其中,α-螺旋和β-折叠是最主要的两种类型。
蛋白质分子一共有四级结构,一级结构为基本结构,二、三、四级结构都属于空间a)维系蛋白质二级结构的主要化学键是氢键。
b)肽键平面—由于肽键具有部分双键的性质,使参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上,这一平面称为肽键平面,或(酰胺平面,肽单元)。
c)肽键平面是蛋白质二级结构的基础。
蛋白质的三级结构:是指蛋白质分子内所有原子的空间排布,也就是一条多肽链的完整的三维结构。
d)三级结构=主链构象+侧链构象e)蛋白质分子至少要具备三级结构。
维系三级结构的化学键主要是非共价键(次级键),如疏水键、氢键、盐键、Van der Waals 力和二硫键等。
有的蛋白质由两条以上具有独立三级结构的肽链通过非共价键相连聚合而成,其中每一条肽⏹蛋白质元素组成的特点:在不同蛋白质样品中,N元素的含量相对稳定,约为16%,故每克氮相当于6.25克蛋白质。
蛋白质含量(g%)=含氮量(g%)×6.25★(凯氏定氮法)蛋白质的颜色反应⏹茚三酮反应:蛋白质经水解产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。
⏹双缩脲反应:蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热,呈现紫色或红色,此反应称为双缩脲反应,双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。
一、名词解释酶的活性中心:同工酶:酶原激活:Km:等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度。
可近似表示酶对底物的亲和程度。
1.酶的催化作用有哪些特点?影响酶促反应的因素有哪些?2.简述酶竞争性抑制的特点与磺胺类药物的作用机理。
3.简述酶原激活的机制与意义。
4.举例说明同工酶在临床疾病诊断上的意义。
一、名词解释:生物氧化:糖、脂肪、蛋白质等营养物质在生物体内氧化分解为H2O和CO2,并逐步释放呼吸链:电子传递链是由定位于线粒体内膜上的一组递氢体和递电子体按一定顺序排列组氧化磷酸化:在线粒体中,量使ADP磷酸化生成ATP二、简答题:11.NADH氧化呼吸链:→Cytc→复合体Ⅳ→O22.琥珀酸氧化呼吸链→Cytc→复合体Ⅳ→O22、体内生成ATPa底物水平磷酸化磷酸化生成ATPb氧化磷酸化在线粒体中,底物分子脱下的氢原子经递氢体系传递给氧,在此过程中释放能量使ADP磷酸化生成ATP,这种能量的生成方式就称为氧化磷酸化。
最重要的是氧化磷酸化。
3、组成呼吸链的递氢体和电子体有哪些?其中细胞色素的排列顺序如何?递氢体:NAD+,NADP+,FMN,FAD,辅酶Q递电子体:铁硫蛋白、细胞色素细胞色素排列顺序:细胞色素b,细胞色素c1,细胞色素c,细胞色素aa34、呼吸链抑制剂与解偶联剂有何区别?⏹能够抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物或毒物称为呼吸链抑制剂。
⏹不抑制呼吸链的递氢或递电子过程,但能使氧化产生的能量不能用于ADP磷酸化的生物氧化酶类--氧化酶和脱氢酶⏹氧化酶:以氧为受氢体,生成水。
如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。
⏹脱氢酶:﹡需氧脱氢酶是以FMN或FAD为辅基,以氧为受氢体生成过氧化氢。
如氨基酸氧化酶、醛脱氢酶等;﹡不需氧脱氢酶以NAD+或NADP+以及FMN或FAD作为受氢体的一类酶。
如乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶等。
氧化酶类:催化代谢物脱氢,将氢直接交给氧生成水。
⏹⏹﹡辅酶为辅酶。
NADH或NADPH。
当有受氢体NAD+或NADP+。
作为辅基。
接传递给FMN或FAD而形成FMNH2或FADH2。
FMN、FAD是递氢体。
(三)铁硫蛋白类⏹铁硫蛋白类的活性部分含有两个活泼的硫和两个铁原子。
铁硫蛋白在线粒体内膜上与黄素酶或细胞色素形成复合物。
它们的功能是以铁的可逆氧化还原反应传递电子,铁硫蛋白是单电子传递体。
⏹辅酶Q(COQ)是一类脂溶性的化合物,因广泛存在于生物界,故又名泛醌。
其分子中的苯醌结构能可逆地加氢和脱氢,故辅酶Q也属于递氢体。
(五)细胞色素类⏹细胞色素是一类以血红素(或铁卟啉)作为辅基的电子传递体的总称,包括细胞色素b、c1、c、aa3。
细胞色素作为电子载体传递电子的方式是通过其血红素辅基中铁原子的还原态(Fe2+)和氧化态(Fe3+)之间的可逆变化,细胞色素是单电子传递体。
呼吸链的基本组成成分⏹呼吸链由一系列酶蛋白及其辅酶构成,后者参与递氢或递电子,其基本组成成分包括:1、NAD+和NADP+2、FAD和FMN3、辅酶Q4、铁硫蛋白5、细胞色素(b、C1、C、a、a3)氧化磷酸化的偶联部位1.P/O比值:⏹通过测定在氧化磷酸化过程中,氧的消耗与无机磷酸消耗之间的比例关系,可以反映底物脱氢氧化与ATP生成之间的比例关系。
⏹每消耗一摩尔氧原子同时所消耗的无机磷原子的摩尔数称为P/O比值。
自由能变化与ATP的生成部位⏹合成1molATP时,需要提供的能量至少为ΔG0‘=-30.5kJ/mol,相当于氧化还原电位差ΔE0’=0.2V。
⏹因此,在NADH氧化呼吸链中有三处可以生成ATP,而在琥珀酸氧化呼吸链中,只有两处可以生成ATP。
ATP/ADP比值⏹ATP/ADP比值是调节氧化磷酸化速度的重要因素。
⏹ATP/ADP比值下降,可致氧化磷酸化速度加快;反之,当ATP/ADP比值升高时,则氧化磷酸化速度减慢。
甲状腺激素⏹甲状腺激素可间接影响氧化磷酸化的速度。
⏹机制:甲状腺激素可以激活细胞膜上的Na+,K+-ATP酶,使ATP水解增加,导致ATP/ADP比值下降,氧化磷酸化速度加快。
ATP与高能化合物◆高能磷酸键---水解时释放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯键,常表示为 P。
◆高能磷酸化合物---含有高能磷酸键的化合物。
ATP是生物界普遍使用的供能物质,是能量的直接供给者,ATP分子中含有两个高能磷酸酐键(A-P~P~P),均可以水解供能。
ATP水解为ADP并供出能量之后,又可通过氧化磷酸化重新合成,从而形成ATP 循环。
多磷酸核苷间的能量转移⏹在生物体内,除了可直接使用ATP供能外,还使用其他形式的高能磷酸键供能,如UTP用于糖原的合成,CTP用于磷脂的合成,GTP用于蛋白质和核苷酸的合成等。
磷酸肌酸是能量的一种贮存形式(肌肉和脑组织)线粒体外NADH的穿梭⏹胞液中的3-磷酸甘油醛或乳酸脱氢,均可产生NADH+H+。
⏹这些NADH+H+可经穿梭系统而进入线粒体氧化磷酸化,产生H2O和ATP。
⏹转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸穿梭。
磷酸甘油穿梭系统⏹主要存在于脑和骨骼肌中。
⏹NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒体,由于经琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化,故只能产生2分子ATP。
一、名词解释:糖酵解:是指葡萄糖或糖原在缺氧或无氧条件下分解生成乳酸并释放出少量能量的过程。
糖异生:由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。
底物水平磷酸化:物质在生物氧化过程中,常生成一些含有高能键的化合物,而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成,这种产生ATP等高能分子的方式。
二、问答题:己糖激酶(葡萄糖激酶)、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶3.为什么说G-6-P是糖代谢各途径的交叉点?(简图)4.用简图表示简述血糖的来源和去路。
补充知识:⏹糖的生理功能①氧化供能:占人体全部供能量的70%。
②作为结构成分:如生物膜、神经组织等的组分。
③作为核酸类化合物的成分:构成核苷酸,DNA,RNA等。
④转变为其他物质:转变为脂肪或氨基酸等化合物。
⏹糖的消化吸收人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等,以淀粉为主。
⏹⏹⏹⏹1.活化---3步反应:⑴葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖G G-6-P;⑵6-磷酸葡萄糖异构为6-磷酸果糖;G-6-P F-6-P⑶6-磷酸果糖再磷酸化为1,6-二磷酸果糖.F-6-P F-1,6-BP2.裂解---2步反应:⑷F-1,6-BP裂解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮;⑸磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛。
3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮可以互变。
3.放能---5步反应:⏹3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸,包括五步反应。