生物化学复习Word下载.docx
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(1)一级结构:
氨基酸残基排序,决定蛋白质高级结构的因素。
均由共价键形成。
(2)二级结构:
多肽链本身的盘绕和折叠方式,不涉及R侧链空间排布。
稳定其结构的主要因素是氢键。
(3)超二级结构:
不具有功能的结构域。
(4)三级结构:
多肽链上所有原子在三维空间的分布。
由一个或多个结构域构成。
稳定结构的有肽键、氢键、盐键、疏水键、二硫键及范德华力等。
(5)四级结构:
由亚基构成,亚基单独存在时无生物活性或活性很小。
十、二硫键在蛋白质空间中起稳定肽键空间结构作用,与生物活力有关,越多蛋白质越稳定。
十一、第一个被阐明化学结构的蛋白质是胰岛素。
十二、蛋白质的别构现象:
蛋白质构象发生改变从而改变整个分子的性质。
十三、蛋白质混合液的分离:
电泳。
十四、产生沉淀:
(1)加高浓度盐类(盐析)
(2)加有机溶剂(3)加重金属盐(4)加某些酸类
十五、变性蛋白质的主要标志是生物功能的丧失。
变性不破坏蛋白质一级结构。
(注:
蛋白质的变性作用如不过于剧烈,是一种可逆反应)
十六、变性因素:
强酸、强碱、尿素、重金属盐、苦味酸、浓乙醇等化学因素,加热、剧烈振荡、紫外线、X射线、超声波等物理因素
十七、蛋白质的颜色反应:
(1)双缩脲反应(产生紫红色络合物)
(2)米伦氏反应(白色沉淀加热变红,含酪氨酸)
(3)醛酸反应(紫红色环,含色氨酸)
(4)坂口反应(红色产物,含精氨酸)
(5)福林试剂(蓝色化合物,含酪氨酸)
十八、简单蛋白质:
只由α-氨基酸组成。
十九、结合蛋白质:
核蛋白,糖蛋白与蛋白聚糖、脂蛋白、色蛋白、磷蛋白
二十、蛋白质结构测定的基本原则:
(1)测定蛋白质中氨基酸的组成。
(2)蛋白质的N端和C端的确定
(3)应用两种或两种以上不同的水解方式将所要测定的蛋白质肽键断裂,各自得到一系列大小不同的肽段。
(4)分享提纯所得的肽,并测定他们的序列。
(5)从有重叠结构的各个肽序列中推断出蛋白质中全部氨基酸排列顺序。
第三章—核酸:
一、重要性:
DNA作为多数生物体的遗传物质。
二、RNA:
分为mRNA、rRNA80%、tRNA15%。
作用是指导蛋白质的生物合成,不少小分子RNA有重要的调节功能和催化功能
三、组成:
核苷酸(一分子碱基、一分子戊糖(核糖或脱氧核糖)、一分子磷酸),核苷酸之间的连接键为3’,5’-磷酸二酯键。
四、表示:
核苷酸(AMP、UMP、GMP、CMP),脱氧核苷酸(dAMP、dTMP、dGMP、dCMP)
五、结构:
脱氧核苷酸在分子中的排列顺序
(2)二级结构:
双螺旋结构(两条链反向螺旋)
(3)三级结构:
双螺旋结构发生一定变化(超螺旋解开,形成解链环形DNA有利于DNA的转录与复制。
)
注:
大多数DNA均为双链结构DNA(dsDNA),某些病毒是单链分子DNA(ssDNA)
六、碱基互补配对原则:
A-T(A-U)、C-G
七、基因:
分为结构基因(RNA或蛋白质编码的基因)和调节基因(只有调节功能),生物体内所含的全部基因称为基因组。
八、原核生物基因组特点(通常只有1个“染色体”DNA分子,且DNA分子较小):
(1)除调节序列和信号序列外,DNA的大部分是为蛋白质编码的结构基因,且每个基因在DNA分子中只出现一次或几次。
(2)功能相关的基因常串联在一起,并转录在同一mRNA分子中,这种现象在真核生物中很少见。
(3)有基因重叠现象。
九、真核生物基因组特点(基因分布在若干条染色体上):
(1)有重复序列(单拷贝序列50%、中度重复序列30%~40%、高度重复序列‘卫星DNA’)
(2)有断裂基因(内含子、外显子)
十、mRNA特点:
代谢活跃、寿命较短
十一、理化性质:
两性电解质,通常表现为酸性;
DNA为白色纤维状固体,RNA为白色粉末;
微溶于水,不溶于一般有机溶剂。
常用乙醇从溶液沉淀核酸;
DNA溶液粘度极高,RNA溶液则小得多。
十二、DNA与RNA的定量测定:
D-核糖与浓盐酸和苔黑酚(甲基间苯二酚)共热产生绿色;
D-2-脱氧核糖与酸和二苯胺一同加热产生蓝绿色。
可利用这两种糖的特殊颜色反应区别DNA和RNA或作为二者定量测定的基础。
十三、核酸稳定的原因:
(1)碱基对间的氢键
(2)碱基堆积(3)环境中的正离子
十四、变性概念:
双螺旋区氢键断裂,空间结构破坏,形成单链无规线团状态。
变性只涉及次级键的变化,磷酸二酯键的断裂称为核酸降解。
十五、增色效应和减色效应:
核酸变性或降解时光吸收解显著增加。
核酸复性,光吸收值恢复。
十六、熔解温度
:
加热溶液,紫外吸收的增加量达最大增量一半时的温度值。
十七、影响
的因素:
(1)G-C对含量
(2)溶液离子强度(3)溶液的pH(电泳时加入NaOH以维持变性状态)(4)变性剂
十八:
影响复性的因素:
(1)单链片段尝试越高,随机碰撞的频率越高,复性速度越快
(2)较大的单链片段扩散困难,链间错配频率高,复性较慢。
(3)片段间的重复序列多,则容易形成互补区,因而复性快。
(4)维持溶液一定离子强度,消除磷酸基负电荷造成的斥力,可加快复性速度。
注;
适宜复性温度—
℃
十九、核酸提取条件:
低温(0~4℃)、pH(4~10)、较高的离子强度,核酸降解酶抑制剂
二十、核酸序列测定:
酶法
第四章—糖类:
多羟基的醛或酮及其缩聚物和某些衍生物。
二、生物学意义:
(1)是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源;
(2)是生物体合成其它化合物的基本原料;
(3)充当结构性物质;
(4)糖链是高密度的信息载体,是参与神经活动的基本物质;
(5)糖类是细胞膜上受体分子的重要组成成分,是细胞识别和信息传递等功能的参与者。
三、糖分类:
单糖(构型,结构,构象),寡糖(2~10个),多糖(低聚糖20个以下)
四、重要的单糖:
糖醇、糖醛酸、氨基糖(甲壳,软骨之中)、糖苷(葡萄糖、半乳糖…)
五、常见的寡糖:
麦芽糖(淀粉重复结构单位),蔗糖(植物体中糖的运输形式),乳糖。
六、多糖的定义:
多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。
七、多糖的特点:
没有还原性和变旋性,无甜味,大多不溶于水,有时与水形成胶体溶液。
八、多糖的结构:
(1)单糖的组成
(2)糖苷键的类型(3)单糖的排列顺序
多糖的高级结构由其一级结构所决定,二级结构通常指多糖分子骨架形状。
九、多糖的功能:
(1)贮藏物质
(2)结构支持物质(3)具有许多生物活性。
十、淀粉水解:
直链淀粉与碘反应显蓝色,支链淀粉与碘反应显紫红色。
十一、淀粉与碘的呈色反应:
由于碘分子浸涂淀粉螺旋圈中,形成淀粉碘络合物。
十二、糖原:
又称动物淀粉,与支链淀粉相似,分支更多,易分散在水中,与碘反应呈红紫色。
十三、壳多糖(几丁质):
藻类,昆虫,甲壳动物的结构材料,工业用于连接剂,填充剂等。
十四、糖复合物:
主要有糖蛋白(蛋白质为主),蛋白多糖(糖为主),糖脂,脂多糖等。
十五、糖蛋白作用:
识别作用,稳定蛋白质的构象,对抗变性剂与蛋白酶的作用,增加蛋白质的溶解度等。
第五章—脂类:
一、物理性质:
不溶于水,能溶于非极性有机溶剂中。
二、分类及作用:
脂肪(贮存能量),磷脂,糖脂,固醇(构成生物膜),机体表面脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用,脂肪酸是生物体的重要代谢燃料。
三、脂肪组成:
一分子甘油和三分子脂肪酸。
不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体,反之固体。
四、脂双分子层结构:
在水中热力学稳定状态,构成生物膜结构基本特征之一(甘油磷酸酯)。
五、膜的组成:
几乎由脂类和蛋白质组成,此外还含有少量糖(糖蛋白和糖脂),金属离子等,水分一般占15.2%左右。
六、膜蛋白的作用:
对物质代谢,物质传送,细胞运动,信息的接受与传递,支持与保护均有重要意义。
七、膜糖类作用:
与细胞的抗原结构,受体,细胞免疫反应,细胞识别,血型与细胞癌变等均有密切关系。
八、流动镶嵌模型要点:
(1)膜的基质或膜结构的连接主体是极性的脂质双分子层。
(2)由于极性脂质的疏水尾部含有一定量的饱和或不饱和脂肪酸,而这些脂肪酸在细胞正常温度下呈液体状态,因此脂质双分子层具有流动性
(3)膜的内嵌蛋白的表面具有疏水的氨基酸侧链基团,故可使此类蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中;
(4)外周蛋白的表面含有亲水性R基,可通过静电引力与带电荷的脂质双分子层的极性头部连接
(5)双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合;
(6)膜蛋白可作横向移动,外周蛋白漂浮在双分子层“海洋”的表面,而内嵌蛋白又如“冰山”几乎完全浸沉于烃基核心中。
九、膜的功能:
(1)物质传送作用
(2)保护作用(3)信息传递作用(4)细胞识别作用
第五章—酶
一、酶的一般定义:
生物体内含有的特殊的催化剂。
二、酶的一般特征:
(1)只能催化热力学上允许进行的反应
(2)反应中本身并不被消耗,因为有极少量便可以大大加快速度。
(3)对化学反应正逆两个方向的催化作用是相同的。
(4)可以缩短平衡到达的时间,而不改变反应的平衡点。
三、与一般催化剂不同点:
(1)催化效率极高
(2)具有高度的专一性。
(3)对环境条件极为敏感。
四、分类:
(1)氧化还原酶
(2)转移酶(3)水解酶(4)裂解酶(5)异构酶(6)合成酶
五、分类方法优点:
一切新发现的酶都能按照这个系统得到适当的编号,而不破坏原来已有的系统。
这就为不断发现的新酶编号留下了无限的余地。
六、命名方法:
习惯命名法,国际系统命名法。
七、核酶(ribozyme):
具有催化活性的天然RNA。
八、结合酶:
全酶=酶蛋白(决定酶催化的专一性)+辅因子(金属离子或小分子有机化合物—辅酶或辅基)
九、辅酶和辅基:
本质上没有差别,与酶蛋白结合比较松的,用透析法可以去除的称为辅酶。
结合比较紧,用透析法不能去除的称为辅基。
十、单体酶(只有一条肽链的酶),寡聚酶(几个或多个亚基组成的酶),多酶复合物(几个酶嵌合而成的复合物)
十一、必需基团:
酶分子中经过化学修饰使其改变造成酶活性丧失的基团。
十二、活性部位:
酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的部位。
具体还分结合基团(参与与底物结合)和催化基团(直接参与催化反应)
十三、活性部位的基团都是必需基团,必需基团还包括除活性部位外,对维持空间构象必须的基团。
酶除了活性部位之外,其他部位并不是可有可无的。
十四、酶原的定义:
某些酶,特别是与硝化作用有关的酶,在最初合成和分泌时,没有催化活性。
这种没有活性的酶的前体称为酶原。
十五、酶原激活:
酶原在一定条件下经过适当的物质作用转变成有活性的酶。
实质上是酶活性部位形成或暴露的过程。
十六、同工酶:
具有不同分子形式但却催化相同的化学作用的酶。
十七、酶的专一性:
(1)结构专一性
(2)立体异构专一性
十八、活化能:
分子由常态转变为活化状态(过渡态)所需的能量。
十九、酶促反应:
E+S==ES→EP→E+P催化剂作用是降低反应活化能Ea
二十、中间产物学说:
先是酶与底物形成酶-底物中间复合物,当底物分子在酶的作用下发生化学变化后,中间复合物再分解成产物和酶。
二十一、诱导契合学说:
底物诱导酶蛋白的构象发生相应的变化,使活性部位上有关的各个基团达到正确的排列和定向,使酶和底物契合而结合成中间产物,并引起底物发生反应。
二十二、抗体酶:
既是抗体又有催化功能的蛋白质。
二十三、使酶具有高效率的因素:
(1)邻近定向效应
(2)“张力”和“形变”(实质上是底物和酶诱导契合的动态过程)
(3)酸—碱催化(4)共价催化。
二十四、影响因素:
(1)酶浓度
(2)底物浓度(先正比后不变,米氏方程)
(3)pH(非常数,与酶纯度,底物种类和浓度等有关)
(4)温度(温度系数)(5)激活剂(6)抑制剂
二十五、米氏方程式的形式:
、
二十六、米氏常数意义:
反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。
数值越小亲和力越强。
二十七、抑制剂作用方式:
(1)可逆抑制(非共价结合)
(2)不可逆抑制(共价结合)
二十八、抑制剂结合分类:
(1)竞争性抑制(竞争活性中心)
(2)非竞争性抑制(改变构象)
二十九、别构酶:
具有别构现象的酶,也称为调节酶,即对代谢反应起调节作用的酶。
三十、别构酶的特点:
(1)一般是寡聚酶,具有彼此独立并分开的活性部位和调节部位。
(2)具有别构效应(正效应剂、负效应剂)(3)别构酶促反应不遵循米氏方程。
三十一、酶活力的单位:
U(1分钟内能转化1μmol底物的酶量)
Kat(1秒能转化1mol底物所需的量)
1kat=6*107U1U=16.67nkat
比活力=活力单位数/酶蛋白(氮)mg可表示酶纯度
三十二、测酶活力时应注意:
(1)测定的反应速度必须是反应初速度,否则不可能得到准确结果。
(2)酶反应速度受环境条件的影响,因此在测定酶活力时,要维持在一套固定条件下进行。
三十三、酶分离纯化的一般性原则和注意事项:
(1)防止酶蛋白变性
(2)要随时测定酶活力(3)酶制剂的纯度应当与使用目的相适应。
三十四、分离纯化酶的方法:
(1)盐析法
(2)有机溶剂沉淀法(3)吸附法(4)凝胶过滤法(5)超离心法(6)离子交换法(7)亲和层析法
注:
最好将酶用干燥法把酶制成干粉,延长保存时间。
三十五、酶在工业上的优点:
(1)酶的催化效率高,专一性强,不发生副反应。
(2)酶作用条件温和
(3)酶及其反应产物大多无毒性,适于在食品工业上应用,改善劳动卫生条件。
三十六、固定化酶的优点:
(1)极易将固定化酶与底物、产物分开,简化了提纯工艺。
(2)可以反复使用,并能装柱连续反应,有利于实现工艺连续化,自动化。
(3)在大多数情况下可以提高酶的稳定性。
(4)酶反应过程容易进行严格控制。
(5)提高了酶的利用率,降低了成本。
三十七、固定化酶的缺点:
(1)只能用于水溶性底物。
(2)适用于小分子底物
(3)不适合于多酶反应,特别是需辅因子的反应。
第六章—维生素和辅酶
一、维生素是维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物。
二、维生素作用:
对物质代谢过程起着调节作用。
三、维生素重要的原因:
(1)多数维生素作为辅酶或辅基的组成部分,参与体内代谢过程。
(2)少数维生素具有某些特殊的生理功能。
四、常见辅酶:
FAD(黄素辅酶)、CoASH(辅酶A)、NAD(辅酶I)、NADP(辅酶II)
第七章—新陈代谢总论与生物氧化
一、新陈代谢是生物体最基本的特征,是生命存在的前提。
其内容包括物质代谢和能量代谢。
二、分解代谢一般过程:
(1)生物大分子的降解阶段
(2)单体分子的初步分解阶段
(3)乙酰基完全分解阶段(4)氢的燃烧阶段
三、合成代谢一般过程:
(1)原料准备阶段
(2)单体分子合成阶段
(3)生物大分子合成阶段
合成三要素:
能量、原料、还原力(与NADPH有关)
四、几个重要的中间产物:
丙酮酸(3C)、草酰乙酸(4C)、α-酮戊二酸(5C)
五、生物新陈代谢共性:
(13)代谢反应在生物体内发生,由酶催化,反应条件温和,效率高。
(2)物质的代谢变化,一般是由多种酶连续催化的系列反应过程。
(3)细胞内代谢内容多,反应多,路线错综复杂。
六、微生物代谢特点:
(1)微生物是单细胞生物,比表面积大,与外界物质交换速率快,生长繁殖快。
(2)微生物分布广,种类多,代谢类型多,是取之不尽的生物资源。
(3)单细胞的微生物菌体容易受到外界理化因素影响发生遗传变异。
(4)微生物具有以不同代谢方式适应外界环境条件的能力。
七、生物氧化:
指能源物质在活细胞内氧化分解,释放化学能并转化为生物能的生化过程。
本质是电子得失过程。
八、生物氧化与体外氧化相比的特点:
(1)在细胞内的生理条件下进行,条件温和,近似恒温恒压。
(2)生物氧化一般都要经过复杂的反应历程,由系列酶促反应逐步完成。
(3)释放的化学能可转化成高能键形式的生物能,供应生化反应、生理活动需要。
(4)生物氧化受细胞的精确调节控制,有很强的适应性,可随环境和生理条件而改变强度和代谢方向。
九、生物氧化中CO2的形成是含羧基的化合物进行脱羧反应所致。
九、有氧氧化燃烧完全,产能多。
因此细胞优先进行有氧氧化。
十、三羧酸循环(TCA循环)+三羧酸循环支链
十一、1分子乙酰辅酶A彻底氧化生成12个ATP
十二、TCA循环的生理意义:
(1)是细胞内各种能源物质完全氧化分解的公共途径
(2)为细胞提供能量(3)是物质转化枢纽
第八章—糖代谢
一、分解途径:
(1)无氧情况下,葡萄糖(糖原)经酵解生成乳糖。
葡萄糖→丙酮酸(Pyr)→乳酸(Lac)
(2)有氧情况下,葡萄糖(糖原)最后经三羧酸循环彻底氧化为水和二氧化碳
(3)葡萄糖(糖原)经戊糖磷酸循环被氧化为水和二氧化碳。
二、无氧酵解:
糖酵解——乳酸,生醇酵解——乙醇
三、葡萄糖糖酵解净生成2molATP,糖原糖酵解净生成3molATP
四、糖酵解调控:
(1)果糖磷酸激酶是最关键的限速酶
(2)已糖激酶活性的调控(3)丙酮酸激酶活性的调节
五、糖酵解的生理意义:
(1)酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的基本途径。
(2)细胞在缺氧条件下,通过无氧酵解可以获得有限的能量维持生命活动。
(3)有氧条件下,酵解是单糖完全氧化分解成CO2和水的必要准备阶段。
(丙酮酸经过丙酮酸脱氢酶系转化形成乙酰辅酶A,而后进入三羧酸循环)
六、葡萄糖完全氧化分解产生38个ATP(肌肉、神经组织中36个),糖原为39个ATP。
七、TCA的生物学意义:
(1)是生物利用糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。
(2)是三大有机物质(糖类、脂类、蛋白质)转化的枢纽。
(3)提供多种化合物的碳骨架。
八、TCA的三个调控位点:
(1)柠檬酸合成酶
(2)异柠檬酸脱氢酶
(3)α-酮戊二酸脱氢酶复合体
九、NAD+或NADP+脱氢给氧可生成3(2.5)个ATP,FAD或FMD则为2(1.5)个。
十、2分子乙酰CoA进入TCA循环生成20个ATP
2分子乙酰CoA进入乙醛酸循环生成6.5个ATP
十一、两个乙酰辅酶A合成一个苹果酸,氧化成草酰乙酸后,脱羧生成丙酮可以合成糖。
目前动物组织中尚未发现乙醛酸循环。
十二、戊糖磷酸途径(HMP)总方程式:
6*G-6-P+12NADP+→5*G-6-P+12(NADPH+H+)+6CO2
十三、HMP的生理意义:
(1)产生大量的NADPH作为生物合成所需的还原力。
(2)HMP途中生成各种长短不等的碳链,可作为生物合成的前体。
(3)在特殊情况下,HMP也可为细胞提供能量
(4)HMP途径是戊糖代谢的主要途径
十四、糖原的异生作用:
丙酮酸→草酰乙酸→烯醇丙酮酸磷酸→G-6-P→G(或糖原)
第九章—脂类的代谢
一、脂肪的分解代谢:
(1)脂肪→甘油+脂肪酸
(2)甘油+脂肪酸→CO2+H2O
二、甘油的氧化:
甘油→甘油-α-磷酸→二羟丙酮磷酸→(糖酵解)丙酮酸
三、脂肪酸的β-氧化作用:
一分子脂肪酸→许多分子乙酰辅酶A
四、脂肪酸的一次β-氧化作用过程的能量变化:
激活消耗2个ATP(只需激活一次),生成1个FADH2,1个还原型NAD,1分子乙酰辅酶和1分子碳链短2个碳原子的脂酰辅酶A。
五、不饱和脂肪酸由于所含氢原子少(存在双键),氧化产生的ATP数比相同碳原子数的饷脂肪酸产生的ATP数要少。
六、奇数碳链脂肪酸在氧化降解最后一轮产生的是1分子乙酰辅酶A和1分子丙酰辅酶A。
丙酰辅酶A在一系列酶的作用下生成琥珀酰辅酶A,进入三羧酸循环。
七、胆固醇的作用:
是生物膜和神经髓鞘的重要组分,对调节膜的流动性、维持膜的结构与功能具有重要作用。
八、胆固醇的合成:
(1)乙酰乙酰CoA与乙酰CoA生成β-羟-β-甲基戊二酸(6C)
(2)从β-羟-β-甲基戊二酸丢失CO2形成异戊二烯单位(5C)
(3)6个异戊二烯单位缩合生成鲨烯(30C)
(4)鲨烯转变成羊毛脂固醇(30C)
(5)羊毛脂固醇转变成胆固醇。
九、胆固醇的转化与排泄:
胆固醇能转化成维生素D3、胆酸、各种类固醇激素(孕酮、雄性激素、雌性激素)等。
最后随粪便排出。
第十章—氨基酸一般代谢
一、氨基酸的共同代谢包括脱氨基作用(主要)和脱羧基作用。
二、脱氨基作用包括:
(1)氧化脱氨基作用
(2)转氨基作用(3)联合脱氨基作用
三、氧化脱氨基作用:
(1)L-氨基酸氧化酶(低,FMN)
(2)D-氨基酸氧化酶(强,少,FAD)
(3)L-谷氨酸脱氢酶(强,别构酶,专一性强)
四、转氨基作用的特点:
(1)只有氨基的转移,没有生成
(2)催化反应可逆
(3)转氨酶的辅酶均为磷酸吡哆醛
五、生理意义:
是体内合成非必需氨基酸的重要途径,也是联系糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。
六、联合脱氨基作用特点:
有氨生成,反应过程可逆
七、生理意义:
体内合成非必需氨基酸的主要途径,肝、肾等组织主要脱氨途径。
八、脱羧基作用:
生成CO2和胺(胺可通过胺氧化本科氧化成醛,继而氧化成脂肪酸)。
九、氨基酸分解产物:
氨、α-酮酸,CO2、胺
十二章—核酸的生物合成
一、中心法则几个基本概念
复制:
以亲代DNA或RNA为模板,根据碱基配对的原则,在一系列酶的作用下,生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。
转录:
以DNA