春夏生化丙复习提纲 完全解答版Word文档下载推荐.docx
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利用这个反应借助分光光度计可以测定蛋白质的含量。
酸水解，碱水解，酶解
α-螺旋的基本结构特征：
1.每圈螺旋含有3.6个氨基酸残基
2.每圈螺旋沿螺旋轴方向上升0.54nm
3.每个氨基酸残基绕轴旋转100。
，沿轴上升0.15nm
4.多肽链主链上的每个肽键（N）中的羰基氧原子都与其后的第四个氨基酸残基（N+4）上的酰胺基形成氢键。
氢键的方向与螺旋轴平行
结构域；
球蛋白的结构特征（三级结构）；
疏水交互作用；
结构域domain：
较大的蛋白质分子或亚基在三维折叠的过程中，多肽链往往先形成两个或两个以上的相对独立的三维实体，然后这些三维实体再通过缔合形成蛋白质的三级结构。
一般将这种相对独立的三维实体称为结构域或域结构。
维持蛋白质三级结构稳定的作用力：
氢键，疏水相互作用，范德华力，离子键，配位键，二硫键。
超二级结构：
指由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成的有规则的、在空间结构上能够辨认的二级结构组合体。
又可称为模体motif。
疏水相互作用：
非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。
这些非极性分子（如一些中性氨基酸残基，也称之疏水残基）在水相环境中具有避开水而相互聚集的倾向。
疏水相互作用是通过疏水物的疏水基于水相互排斥作用而发生的，疏水基一般是非极性基。
这种作用使疏水基相互靠拢，同时使水相互集中并更大程度地结构化。
通过疏水相互作用，有时能产生笼形水合物。
它是一种包合物。
疏水相互作用对大多数蛋白质的结构和性质非常关键。
有趣的是，尽管蛋白质因疏水相互作用而使大部分疏水基相互聚集，仍有约1/3的疏水基暴露在水中，于是水在疏水面上的特殊结构存在于蛋白质的水化结构中。
蛋白质分子的构象与一级结构的关系?
蛋白质变性的实质、变性的特征；
变性：
天然蛋白质受到某些物理因素如热、紫外线照射，高压和表面张力等或一些化学因素如有机溶剂、尿素、酸、碱等的影响时，生物活性丧失，溶解度降低以及其他的物理化学常数发生改变，这个过程称为蛋白质的变性。
变性作用的实质是蛋白质分子中的次级键被破坏，引起天然构象解体，但变性不涉及共价键的破裂，即蛋白质的一级结构保持完整。
变性过程中蛋白质的变化：
生物活性丧失，一些侧链基团暴露，一些物理化学性质的改变，生物化学性质的改变。
复性：
当某些变性因素去除后，变性蛋白又可以重新回复到天然构象，这一现象称为蛋白质的复性。
举例说明蛋白质结构与功能的关系。
血红蛋白与肌红蛋白在结构与功能上有何异同？
蛋白质的一级结构与功能的关系：
不同功能的蛋白质通常具有不同的氨基酸顺序。
如果蛋白质的氨基酸顺序发生改变，通常其功能也会发生改变。
在不同物种中，执行相似功能的蛋白质常常含有相似的氨基酸组成。
如果蛋白质的氨基酸顺序发生改变，通常其功能也会发生改变如：
镰型细胞贫血症
肌红蛋白myoglobin：
是哺乳动物肌肉中的储氧蛋白。
鲸肌红蛋白分子是由一条多肽链和一个血红素辅基构成的。
多肽链含有153个氨基酸残基，折叠成8个α-螺旋。
血红蛋白hemoglobin：
是由两个α-亚基和两个β-亚基组成的四聚体。
其中α-亚基由141个氨基酸残基组成，β-亚基含有146个氨基酸残基。
酶
酶enzyme：
是生物体内由活细胞产生的，能在体内或体外加快生物化学反应速率，具有活性中心和特殊构象的生物大分子催化剂。
酶又可称为生物催化剂biocatalysts。
酶做为生物催化剂的特性：
高效性；
酶易失活，因此作用一般要求比较温和的条件。
酶的活力受到调节控制；
高度的专一性。
酶的活性中心；
酶的别构效应；
反馈抑制；
酶的活性部位（活性中心）：
是指酶分子上直接与底物结合并与催化作用相关的部位，是由酶分子上某些氨基酸残基共同构成的。
酶的活性部位往往可以分为：
结合部位，催化部位
酶活性的调节
别构调节（变构调节）：
酶分子的非酶催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶活性状态，称为酶的别构调节。
别构酶：
变构酶，一般为寡聚体蛋白,含有两个或多个亚基。
别构酶一般含有活性部位（催化亚基）和调节部位（调控亚基），活性部位参与与底物的结合和催化，调节部位负责控制别构酶的催化活性。
别构物（效应物，别构剂）：
正效应物，负效应物
反馈抑制：
当一个代谢途径的末端产物积累到超过机体需要时，它将对催化该反应途径限速反应的别构酶产生抑制，从而终止该产物的合成。
复合酶（结合酶）组成及各组分的功能；
结合酶类（全酶holoenzyme）：
包括蛋白组分（酶蛋白），非蛋白组分（辅助因子，辅酶，辅基）。
辅助因子一般指金属离子，有的与酶的催化洗发活性相关，有的维持酶的空间构象。
辅酶辅基指小分子的有机物，
酶蛋白决定反应的专一性，辅酶辅参与和底物分子作用，催化底物反应，起转移电子原子和功能基团的作用。
单独存在无作用，结合成全酶才有活性。
氧化还原酶：
催化氧化还原反应，其中大多数被称为脱氢酶。
脱氢酶的辅酶均为NAD或者NADP
转移酶：
催化基团的转移反应。
即将基团从一个反应物转移到另一个反应物上。
水解酶：
催化水解反应及其逆反应。
裂解酶：
催化从底物移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应。
异构酶：
催化异构反应，催化同分异构体之间的相互转变，即分子基团的重新排列。
合成酶（连接酶）：
催化两个底物连接或结合的反应，这些反应通常都需要腺苷三磷酸ATP的参与。
酶的作用机理；
米氏方程；
Km表示酶与底物亲和力的大小；
酶通过降低活化能加快化学反应速度
酶与底物的“靠近”：
邻近效应
底物分子进入活性中心区域，大大提高了活性中心区域的底物有效浓度。
底物结合在催化部位的氨基酸残基附近，增加了两个反应物的浓度。
酶使底物分子中的“敏感”键发生“变形”，从而促使底物中的敏感键更容易破裂。
结合能（bindingenergy）：
是指酶与底物之间发生相互作用时产生的能量。
结合能是酶用来降低反应活化能所需自由能的主要来源。
酸碱催化：
是指通过瞬时的向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。
特指的酸碱催化：
只涉及水中的H+和OH-
广义的酸碱催化：
质子供体和质子受体
共价催化：
是指催化剂与底物之间瞬间形成共价键以提高反应速率的一种催化机制。
金属离子催化：
大部分酶的催化活性需要金属离子的参与。
金属酶金属激活酶
多元催化和协同效应：
在酶的催化反应中，常常是几个基本催化反应配合在一起共同起作用，加快酶的催化反应速度。
左侧Km>
>
S,右侧Km<
<
S
米氏常数Km的意义：
Km是酶促反应速率达到最大反应速率一半时的底物浓度。
Km是酶的一个特性常数，Km的大小只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关。
Km作为一个常数，是对一定的底物、pH、温度和离子强度等条件而言的。
对于某一个酶促反应而言，在一定条件下都有特定的Km值与之对应。
米氏常数应用：
判断酶的最适底物：
酶通常是根据最适底物命名的（如蔗糖酶：
底物为蔗糖时Km=28，底物为棉籽糖时Km=350，故称为蔗糖酶）。
推测酶的天然底物在体内的浓度水平（接近于其Km）
当[S]<
Km，则V<
Vmax，酶“浪费”；
当[S]>
Km，则V始终接近于Vmax，不符合实际。
推测酶催化正逆反应的效率
Km和Vmax的求解：
双倒数作图（两侧均取倒数）或K-[S]作图
酶的竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂的动力学效应；
竞争性抑制：
抑制剂与底物竞争与酶的结合。
反竞争性抑制：
抑制剂只能同ES结合，而不能和游离的酶结合。
磺胺类药物药用原理；
有机磷农药（二异丙基氟磷酸）的毒性原理；
有机磷农药能与酶活性中心上的丝氨酸以共价键结合而使酶丧失活性。
酶的共价修饰作用；
酶原的激活；
同工酶。
共价修饰调节：
某些调节酶通过其他酶对其结构进行可逆的共价修饰，而使其在高活性形式和相对较低的活性形式之间互相转变。
可逆的共价修饰的方式包括：
磷酸化、腺苷酸化、甲基化等。
酶原及酶原的激活：
有些酶在合成后并不表现出相应的功能，而是以无活性的前体（酶原zymogen）形式存在，只有通过适当的加工后才能转变为有活性的酶。
从无活性的酶原转变为有活性的酶的过程称为酶原的激活。
同工酶：
来自同一生物不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构、能催化相同反应但具有不同结构的蛋白质叫做同工酶。
核酸化学
核酸分子对紫外光的吸收特性；
核酸变性的特征；
核酸的紫外吸收特性：
核酸和核苷酸类物质在A260处有最大吸收值，可利用此性质对核酸或核苷酸进行定量。
DNA的变性：
在水溶液中，双股DNA分子由于某些物理因素或化学因素的影响，双螺旋结构中的碱基堆积力和碱基对之间的氢键遭到破坏，双螺旋结构解聚，形成两条随机卷曲的单核苷酸链的过程称为DNA的变性。
影响DNA复性的因素：
DNA分子的大小，离子强度，DNA的浓度
增色效应；
限制性核酸内切酶；
DNA的Tm值；
限制性内切酶（restrictionendonuclease）：
是指能识别特定的DNA序列，并结合在该特定序列内或序列附近，对DNA链进行切割的酶。
增色效应：
DNA的变性，伴随着物理化学性质的改变-。
Tm：
当增色效应达到一半时的温度称为融点，以Tm表示。
核酸的基本组成单位是核苷酸。
核苷酸是由磷酸、戊糖和含氮碱基（嘌呤，嘧啶）组成的。
戊糖+碱基=核苷（nucleoside）
核酸是由核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接而成的生物大分子。
A+G=T+CA/T=G/C=1
DNA双螺旋结构及维持其稳定的力；
分子杂交；
DNA双螺旋结构的特征：
（1）两条反向平行的DNA链绕同一个中心轴旋转，相互缠绕，形成右手螺旋
（2）DNA链的磷酸核糖骨架位于螺旋的外侧。
碱基包含在螺旋内部，碱基平面与中心轴垂直，糖环平面与中心轴平行，其中A与T，G与C分别以氢键相配对
（3）右手螺旋的平均直径是2.0nm，两个相邻的碱基对之间的纵向距离为0.34nm，每个螺旋的螺距为3.4nm，因此每个螺旋含有10对脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸旋转36度角
（4）在双螺旋的表面，存在两个大小不同的沟槽，称为大沟和小沟。
维持DNA双螺旋结构的作用力：
两条DNA链间互补碱基对之间的氢键
碱基堆积力：
是主要的作用力
盐键
分子杂交molecularhybridization：
具有一定同源性的两条来源不同的核酸单链（DNA或RNA）在适宜的条件下通过碱基对之间非共价键（主要是氢键）的生成，形成稳定双链杂交体的过程。
核酸是遗传信息的基本携带者（DNA和RNA）。
DNA是遗传物质，DNA的双螺旋结构提供了遗传信息传递的基础。
基因（gene）是DNA分子上的一段序列，是一段编码蛋白质或者RNA的序列。
基因指导蛋白质的合成。
RNA的结构
信使核糖核酸：
mRNA（messengerRNA），是基因的细胞质信使，直接指导蛋白质的合成。
5%
转移核糖核酸：
tRNA（transferRNA），在体内主要负责将氨基酸转运到与核糖体结合的mRNA上。
15%
核糖体核糖核酸：
rRNA（ribosomalRNA），与核糖体蛋白质一起构成核糖体，核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。
80%
RNA一般为单链结构，但有时分子内部可形成局部双链。
糖代谢
糖酵解：
催化三个主要控制反应的酶、产生的能量；
1，3，10为主要控制反应
所对应的酶分别为
1.葡萄糖磷酸基酶（已糖激酶），在肝细胞称作葡萄糖激酶，二者为同工酶。
消耗一分子ATP，肌肉细胞中，已糖激酶受产物别构抑制，肝细胞中，受血糖水平调节。
3.磷酸果糖激酶，为限速酶。
ATP既是磷酸果糖激酶的底物，也是酶的别构抑制剂，通过与酶的结合降低其对底物果糖6磷酸的亲和力。
ADP,AMP和果糖2，6磷酸能解除ATP对酶的抑制作用，柠檬酸能增强ATP的抑制效应。
10.丙酮酸激酶，高浓度的ATP，乙酰COA，长链脂肪酸可别构抑制所有形式的同工酶。
1分子葡萄糖2分子丙酮酸，共消耗了2个ATP，产生了4个ATP，实际上净生成了2个ATP，同时产生2个NADH。
TCA循环：
产生的能量及重要的中间物；
磷酸戊糖途径重要生理意义；
能量：
有氧条件下，一分子葡萄糖经酵解和柠檬酸循环以及氧化磷酸化，总共可产生30分子或32分子ATP，其中20分子ATP来自柠檬酸循环和氧化磷酸化。
中间产物：
柠檬酸α-酮戊二酸琥珀酰-CoA
生理意义：
细胞产生还原辅酶NADPH的主要途径，为DNA,RNA和多种辅酶提供核糖-5-磷酸。
糖异生作用；
草酰乙酸的来源和去路；
由非糖物质合成葡萄糖的过程称为葡萄糖的异生作用。
前体：
1.三碳化合物包括丙酮酸，乳酸，甘油等2.能转变为糖的氨基酸3.柠檬酸循环的中间代谢物等。
动物肝脏是糖异生作用主要场所。
1.由于三步不可逆反应的存在，糖异生作用和糖酵解是两个相反的不可逆过程。
2.糖异生作用的关键调节酶丙酮酸羧化酶是线粒体酶，因此，糖异生作用是在细胞两个不同区域内完成的，受细胞区域化作用的调节。
3.高耗能过程。
意义：
1.补充糖供应的不足，维持血糖水平的恒定，保障脑及红细胞等组织的正常功能。
2.消除骨骼中乳酸的积累，并使其得到充分的利用，防止酸中毒。
草酰乙酸一般有三个来源：
1.苹果酸再生为草酰乙酸：
三羧酸循环中，生成的苹果酸在脱氢酶的催化下，再生为草酰乙酸。
2.由丙酮酸生成：
在羧化酶的催化下，丙酮酸生成草酰乙酸。
3.由磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）生成：
PEP在羧激酶的催化下，可生成草酰乙酸。
3.天冬氨酸生成：
天冬氨酸在转氨酶的催化下，生成草酰乙酸。
去路：
1.生成天冬氨酸：
在转氨酶的催化下生成天冬氨酸。
2.间接的去路：
三羧酸循环中，每一分子的乙酰CoA需要一分子的草酰乙酸参与，虽然理论上草酰乙酸由苹果酸氧化后再生，但是三羧酸循环中，很多中间产物用于合成脂肪酸和氨基酸等物质，间接消耗了草酰乙酸。
结构式的要求：
各代谢途径的关键反应、三羧酸循环、草酰乙酸的回补反应。
生物氧化
氧化磷酸化；
底物水平磷酸化；
呼吸链；
在生物氧化过程中，氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。
偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。
这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联，称为氧化磷酸化作用。
根据生物氧化方式，可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。
底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。
即底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用可使ADP生成ATP。
呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链，它是代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧原子，而生成水的全部体系。
在真核生物细胞内，它位于线粒体内膜上，原核生物中，它位于细胞膜上。
呼吸链的作用是接受还原性辅酶上的氢原字对（2H++2e），使辅酶分子氧化，并将电子对顺序传递，直至激活分子氧，使氧负离子（O2-）与质子对（2H+）结合，生成水。
电子对在传递过程中逐步氧化放能，所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应，生成ATP。
呼吸链的组成及排列顺序；
氧化磷酸化的作用机制；
呼吸链由许多个组分组成，参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。
NAD为辅酶的脱氢酶，黄酶是以FMN或FAD为辅基的脱氢酶，NADH脱氢酶（NADH-Q还原酶），琥珀酸脱氢酶（琥珀酸-Q还原酶），铁硫蛋白（简写为Fe-S）是一种与电子传递有关的蛋白质，它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。
它主要以（2Fe-2S）或（4Fe-4S）形式存在。
（2Fe-2S）含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。
铁硫蛋白通过Fe3+Fe2+变化起传递电子的作用，CoQ它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。
为一种脂溶性醌类化合物。
（简写为cyt.）是含铁的电子传递体，辅基为铁卟啉的衍生物，铁原子处于卟啉环的中心，构成血红素。
细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。
氧化磷酸化作用机制（化学渗透学说）：
呼吸链存在于线粒体内膜之上，当氧化进行时，呼吸链起质子泵作用，质子被泵出线粒体内膜之外侧，造成了膜内外两侧间跨膜的化学电位差，后者被膜上ATP合成酶所利用，使ADP与Pi合成ATP。
电子传递抑制剂；
解偶联剂的作用。
电子传递抑制剂：
可强烈抑制呼吸链中的一些酶类，以至使呼吸链中断。
所以这些物质有极强毒性。
1.鱼藤酮、安密妥
2.抗霉素A
3.氰化物、硫化物、CO、叠氮化物
解偶联剂2,4-二硝基苯酚：
使电子传递和ATP形成两个过程分离。
结果电子传递失去控制，氧消耗增加，但ATP合成停止。
电子传递产生的能量都以热的形式散失，不能用于ATP的合成。
它是冬眠动物和新生儿获取热量，维持体温的一种方式。
脂代谢
β-氧化：
概念、过程、酰基的载体、能量计算；
长链脂酰CoA的β氧化是在线粒体脂肪酸氧化酶系作用下进行的，每次氧化断去二碳单位的乙酰CoA，再经TCA循环完全氧化成二氧化碳和水，并释放大量能量。
偶数碳原子的脂肪酸β氧化最终全部生成乙酰CoA。
脂肪酸β氧化最终的产物为乙酰CoA、NADH和FADH2。
假如碳原子数为Cn的脂肪酸进行β氧化，则需要作（n/2－1）次循环才能完全分解为n/2个乙酰CoA，产生n/2个NADH和n/2个FADH2；
生成的乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量，而NADH和FADH2则通过呼吸链传递电子生成ATP。
（1）发生部位：
β-氧化主要在线粒体中进行，
（2）酰基载体：
β-氧化中脂酰基的载体为CoASH，
（3）β-氧化使用氧化剂NAD+和FAD。
（4）β-氧化降解是从羧基端向甲基端进行，每次降解一个二碳单位，
（5）β-氧化主要由5种酶催化反应，饱和脂肪酸从头合成由2种酶系催化。
（6）β-氧化经历氧化、水合、再氧化、裂解四大阶段。
（7）β-氧化除起始活化消耗能量外，是一个产生大量能量的过程。
脂肪酸从头合成：
过程、酰基载体、脂肪酸合成的还原剂及其来源；
饱和脂肪酸从头合成在胞液中进行。
饱和脂肪酸从头合成的酰基载体是ACP。
饱和脂肪酸从头合成使用NADPH作为还原剂。
饱和脂肪酸合成是从甲基端向羧基端进行，每次合成一个二碳单位。
饱和脂肪酸从头合成经历缩合、还原、脱水、再还原四大阶段。
饱和脂肪酸从头合成是一个消耗大量能量的过程。
原料的准备：
乙酰CoA羧化生成丙二酸单酰CoA（在细胞液中进行），由乙酰CoA羧化酶催化，辅基为生物素，是一个不可逆反应。
生成的丁酰-ACP比开始的乙酰-ACP多了两个碳原子；
然后丁酰基再从ACP上转移到β-酮脂酰合成酶的-SH上，再重复以上的缩合、还原、脱水、还原4步反应，每次重复增加两个碳原子，释放一分子CO2，消耗两分子NADPH，经过7次重复后合成软脂酰-ACP，最后经硫脂酶催化脱去ACP生成软脂酸（16碳）。
酮体的概念；
脂肪酸合成与分解的主要区别；
肪酸β氧化产生的乙酰CoA，在肌肉细胞中可进入TCA循环进行彻底氧化分解；
但在肝脏及肾脏细胞中还有另外一条去路，即形成乙酰乙酸、D-β-羟丁酸和丙酮，这三者统称为酮体。
脂肪酸合成的碳源主要来自糖酵解产生的乙酰CoA。
脂肪酸合成步骤与氧化降解步骤完全不同。
脂肪酸的生物合成是在细胞液中进行，需要CO2和柠檬酸参加；
而氧化降解是在线粒体中进行的。
各代谢途径的关键反应。
氨基酸代谢
转氨作用；
联合脱氨作用；
尿素循环清出的氨基氮来源；
一碳单位转移酶的辅酶；
转氨作用：
在转氨酶的催化下，α-氨基酸和α-酮酸之间氨基的转移作用，结果使原来的氨基酸转变为相应的酮酸，而原来的α-酮酸则在接受氨基后墨迹为相应的α-氨基酸。
主要在肝脏中进行。
联合脱氨基作用是将氨基作用和脱氨基作用偶联在一起的脱氨方式。
一碳单位转移酶的辅酶为四氢叶酸。
核酸的生物合成
DNA半保留复制；
半不连续合成；
大肠杆菌的DNA连接酶；
DNA复制（DNAreplication）：
是指亲代的DNA双螺旋链解开，分别做为模板，指导子代DNA合成的过程。
半保留复制（semi-conservativereplication）：
通过DNA复制产生的新的DNA双链中，一条链来源于亲代的DNA，另一条则是新合成的。
复制子（replicon）：
基因组上能独立进行复制的单位称为复制子。
每个复制子都含有自己的复制起点（origin）。
双向复制（bidirectionalreplication）：
在有些生物体中，DNA的复制是双向复制。
复制叉（replicationfork）：
DNA复制过程中，亲代DNA双链由复制起点开始逐渐部分解链，形成一个复制叉结构。
DNA的半不连续复制（semidiscontinuousreplication）：
DNA分子是反向平行的；
体内所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是5’3’。
DNA的复制需要有RNA引物（primer）：
所有已知的DNA聚合酶都不能从头合成新链；
RNA聚合酶则可在有DNA模板的基础上，合成新的RNA。
DNA合成需要引物，而RNA合成不需要引物。
⑴DNA复制起始的RNA引物是在DNA模板链的一定部位合成的，由引物合成酶催化，一般长为几个至10几个核苷酸。
⑵DNA复制完成后，RNA引物的消除和缺口的填补是由DNA聚
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