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PAGE第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、名詞解釋肽鍵:一個氨基酸的a--羧基與另一個氨基酸的a--氨基脫水縮合所形成的結(jié)合鍵,稱為肽鍵。等電點:蛋白質(zhì)分子凈電荷為零時溶液的pH值稱為該蛋白質(zhì)的等電點。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu):是指多肽鏈中氨基酸的排列順序。三、填空題1,組成體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,根據(jù)氨基酸側(cè)鏈(R)的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)可分為①非極性側(cè)鏈氨基酸;②極性中性側(cè)鏈氨基酸:;③堿性氨基酸:賴氨酸、精氨酸、組氨酸;④酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸。3,紫外吸收法(280nm)定量測定蛋白質(zhì)時其主要依據(jù)是因為大多數(shù)可溶性蛋白質(zhì)分子含有色氨酸,苯丙氨酸,或酪氨酸。5,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中主鍵稱為肽鍵,次級鍵有氫鍵、離子鍵、疏水作用鍵、范德華力、二硫鍵等,次級鍵中屬于共價鍵的有范德華力、二硫鍵第二章核酸的結(jié)構(gòu)與功能一、名詞解釋DNA的一級結(jié)構(gòu):核酸分子中核苷酸從5’-末端到3’-末端的排列順序即堿基排列順序稱為核酸的一級結(jié)構(gòu)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu):兩條反向平行DNA鏈通過堿基互補配對的原則所形成的右手雙螺旋結(jié)構(gòu)稱為DNA的二級機構(gòu)。三、填空題1,核酸可分為DNA和RNA兩大類,前者主要存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核和原核細(xì)胞擬核部位,后者主要存在于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)部位2,構(gòu)成核酸的基本單位是核苷酸,由戊糖、含氮堿基和磷酸3個部分組成6,RNA中常見的堿基有腺嘌呤、鳥嘌呤,尿嘧啶和胞嘧啶7,DNA常見的堿基有腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶四、簡答題1,DNA與RNA一級結(jié)構(gòu)和二級結(jié)構(gòu)有何異同?DNARNA一級結(jié)構(gòu)相同點1,以單鏈核苷酸作為基本結(jié)構(gòu)單位2,單核苷酸間以3’,5’磷酸二脂鍵相連接3,都有腺嘌呤,鳥嘌呤,胞嘧啶一級結(jié)構(gòu)不同點:1,基本結(jié)構(gòu)單位2,核苷酸殘基數(shù)目3,堿基4,堿基互補脫氧核苷酸幾千到幾千萬胸腺嘧啶A=T,G≡C核苷酸幾十到幾千尿嘧啶A=U,G≡C二級結(jié)構(gòu)不同點:雙鏈右手螺旋單鏈莖環(huán)結(jié)構(gòu)4,敘述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模式的要點。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點是:1,DNA是一平行反向的雙鏈結(jié)構(gòu),脫氧核糖基和磷酸骨架位于雙鏈的外側(cè),堿基位于內(nèi)側(cè),兩條鏈的堿基之間以氫鍵相交接觸。腺嘌呤始終與胸腺嘧啶配對存在,形成兩個氫鍵(A=T),鳥嘌呤始終與胞嘧啶配對存在,形成三個氫鍵(G≡C),堿基平面與線性分子的長軸相垂直。一條鏈的走向是5’→3’,另一條鏈的走向就一定是3’→5’;2,DNA是一右手螺旋結(jié)構(gòu);3,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的維系橫向靠兩條鏈間互補堿基的氫鍵維系,縱向則靠堿基平面間的疏水性堆積力維持。第三章酶酶:由活細(xì)胞合成的、對其特異底物具有高效催化作用的特殊蛋白質(zhì)。酶原:無活性的酶的前身物質(zhì)稱為酶原酶原激活:酶原受某種因素作用后,轉(zhuǎn)變成具有活性的酶的過程Km值:是酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度,是酶的特征性常數(shù)。競爭性抑制作用:抑制劑與酶的正常底物結(jié)構(gòu)相似,抑制劑與底物分子競爭地結(jié)合酶的活性中心,從而阻礙酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物,這種抑制作用稱為競爭性抑制作用非競爭性抑制作用:抑制劑與酶活性中心外的其他位點可逆的結(jié)合,使酶的空間結(jié)構(gòu)改變,使酶催化活性降低,此種結(jié)合不影響酶與底物分子的結(jié)合,同時酶與底物的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。底物與抑制劑之間沒有競爭關(guān)系,這種抑制作用稱為非競爭性抑制作用填空題1,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì),是機體內(nèi)催化各種代謝反應(yīng)最主要的催化劑。個別核糖核酸(RNA)也具有酶一樣的催化活性,稱為核酶。5,由細(xì)胞合成和分泌的尚不具有催化活性的酶的前體,叫做酶原9,可逆性抑制作用包括競爭性抑制作用、非競爭性抑制作用和反競爭性抑制作用三種四,簡答題1,以酶原的激活為例說明結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。在一定條件下,酶原受某種因素作用后,分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,暴露或形成活性中心,轉(zhuǎn)變成具有活性的酶,這一過程叫做酶原的激活。酶原激活過程說明了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能密切相關(guān),結(jié)構(gòu)改變,功能也隨之改變,結(jié)構(gòu)破壞,功能喪失。7,酶促反應(yīng)高效率的機制是什么?酶高效催化作用的機制可能與以下幾種因素有關(guān):①鄰近效應(yīng)與定向排列:在兩個以上底物參與的反應(yīng)中,底物之間必須以正確的方向互相碰撞,才有可能發(fā)生反應(yīng)。②多元催化:同一種酶兼有酸堿催化作用,這種多功能基團的協(xié)同作用可極大的提高酶的催化效率。③表面效應(yīng);酶活性中心內(nèi)部多種疏水性氨基酸,常常形成疏水性“口袋”以容納并結(jié)合底物。一種酶的催化反應(yīng)不限于上述某一種因素,而常常是多種催化作用的綜合機制,這是酶促反應(yīng)高效的重要原因。第四章糖代謝名詞解釋1,糖酵解:在不需要氧條件下,葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程稱為糖酵解4,三羧酸循環(huán)(TAC):乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合生成檸檬酸,歷經(jīng)4次脫氫及2次脫羧反應(yīng),又生成草酰乙酸,此過程是由含有三個羧基的檸檬酸作為起始物的循環(huán)反應(yīng),故稱為三羧酸循環(huán)7,糖異生:由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生9,血糖:血液中的葡萄糖稱為血糖。其正常水平為3.89~6.11mmol/L二、填空題2,人體內(nèi)主要通過磷酸戊糖途徑生成核糖,它是核苷酸的組成成分3,在三羧酸循環(huán)中,催化氧化脫羧的酶是異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶4,在糖酵解途徑中,產(chǎn)物正反饋作用的步驟為1,6-雙磷酸果糖對磷酸果糖激酶-1的正反饋調(diào)節(jié)9,1mol葡萄糖氧化生CO2和H2O時凈生成30或32molATP15,糖異生的原料有甘油、乳酸和生糖氨基酸19,糖有氧氧化的反應(yīng)過程可分為三個階段,即糖酵解途徑、丙酮酸進入線粒體氧化脫羧成乙酰CoA,乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化。四、簡答1,糖酵解的主要生理意義是什么①是機體在缺氧條件下供應(yīng)能量的重要方式;②是某些組織細(xì)胞的主要供能方式;③糖酵解的產(chǎn)物為某些物質(zhì)合成提供原料;④紅細(xì)胞中經(jīng)糖酵解途徑生成的2,3-BPG可調(diào)節(jié)血紅蛋白的帶氧功能2糖有氧氧化的主要生理意義是什么①是機體獲得能量的主要方式;②三羧酸循環(huán)是三大營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化分解的共同途徑;③三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)代謝互相聯(lián)系、互相轉(zhuǎn)化的樞紐20,簡述乳酸循環(huán)的生理意義肌肉組織中不存在葡萄糖-6-磷酸酶,因此不能將肌糖原分解為葡萄糖。肌肉組織中糖異生酶類活性也較低,沒有足夠的能力進行糖異生作用。當(dāng)氧供應(yīng)不足時,肌肉組織糖酵解加強,必然導(dǎo)致乳酸生成增多,通過乳酸循環(huán)將有助于乳酸的再利用,并防止因乳酸堆積導(dǎo)致中毒。第五章脂類代謝名詞解釋1,必需脂肪酸:亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等維持機體生命活動所必需,但體內(nèi)不能合成,必須由食物提供的脂肪酸,稱為必需脂肪酸2,脂肪動員:儲存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,經(jīng)脂肪酶逐步水解為甘油和脂肪酸,并釋放入血供全身各組織氧化利用的過程稱為脂肪動員3,脂肪酸β-氧化:脂肪酸的β-氧化是從脂酰基的β-原子開始,進行脫氫、加水、再脫氫及硫解四步連續(xù)的反應(yīng),將脂?;鶖嗔焉梢环肿右阴oA和比原來少兩個碳原子的脂酰CoA的過程。4,酮體:酮體包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮,是脂肪酸在肝內(nèi)分解產(chǎn)生的特有正常中間產(chǎn)物。二、填空題1,乙酰輔酶A是合成脂肪酸的主要原料,脂肪酸的合成是在細(xì)胞液內(nèi)進行,反應(yīng)中所需的NADPH來自磷酸戊糖途徑。2,脂肪酸β-氧化過程中的第一次脫氫由FAD接受,第二次脫氫由NAD+接受。4,脂肪酸β-氧化過是在細(xì)胞的線粒體中而脂肪的合成是在細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行的。5,脂肪酸β-氧化的過程包括脫氫、水化、再脫氫和硫解四個連續(xù)反應(yīng)步驟9,血脂的主要來源有食物物中脂類、體內(nèi)合成和脂庫中脂肪動員的釋放。10,血脂的主要去路有氧化供能、進入脂庫中儲存構(gòu)成生物膜和轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)15,酮體合成的原料為乙酰輔酶A20,脂肪動員的產(chǎn)物為甘油和脂肪酸23,酮體是在肝內(nèi)生成,肝外組織利用。28,軟脂酸的β-氧化,共進行7次,生成7分子FADH2和7分子NADH+H,8乙酰CoA,凈生成129分子ATP。四、簡答題1,何謂酮體?酮體是怎樣生成的,又是如何氧化利用的?酮體的生成包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮。酮體的生成部位在肝細(xì)胞線粒體,合成原料為脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA,2分子乙酰CoA縮合生成乙酰乙酸CoA,乙酰乙酸CoA再與1分子乙酰CoA縮合生成NMGCoA,催化此反應(yīng)的NMGCoA合成酶是酮體合成的限速酶,NMGCoA裂解生成乙酰乙酸和乙酰CoA,乙酰乙酸還原生成β-羥丁酸或脫羧生成丙酮。肝能生成酮體,但不能利用酮體。肝外組織的乙酰乙酸經(jīng)過乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶及硫解酶的催化下,轉(zhuǎn)變成乙酰CoA并進入三磷酸循環(huán)而被氧化利用,丙酮可經(jīng)腎、肺排出。2,簡述硬脂酸的氧化過程及徹底氧化的能量計算。必考硬脂酸的氧化可分為活化、進入線粒體、β-氧化及乙酰CoA的徹底氧化四個階段。①,硬脂酸在胞液中進行,由脂酰CoA合成酶催化形成脂酰CoA。②,活化的硬脂酰CoA經(jīng)CATI及CATII的催化,以肉堿為載體,由胞液進入線粒體基質(zhì)。CATI是脂肪酸β-氧化的限速酶。③,脂酰CoA進入線粒體基質(zhì)后,在脂肪酸β-氧化多酶復(fù)合體的催化下,從脂酰基的β-碳原子開始,進行脫氫、加水、再脫氫和硫解四步連續(xù)反應(yīng),脂?;鶖嗔焉梢环肿右阴oA和一分子比原來少二個碳原子的脂酰CoA。如此反復(fù)進行,直到脂酰CoA全部生成乙酰CoA。④乙酰CoA通過三磷酸循環(huán)徹底氧化成CO2和H2O,并釋放出能量。能量計算:硬脂酸(18C)-2ATP硬脂酰CoA8次β氧化9乙酰CoA+8(FADH2+NADH+H+)8FADH2X1.5ATP∕FADH2=12ATP8NADH+H+X2.5ATP∕NADH+H+=20ATP9CH3CO~SCoAX10ATP∕CH3CO~SCoA=90ATP故一分子硬脂酸徹底氧化生成CO2和H2O凈生成90+32-2=120ATP第六章生物氧化名詞解釋1,生物氧化:營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解為CO2和H2O,并逐步釋放能量的過程成為生物氧化5,呼吸鏈:位于線粒體內(nèi)膜上起生物氧化作用的一系列遞氫體或遞電子體,它們按一定的順序排列在內(nèi)膜上,與細(xì)胞攝取氧的呼吸過程有關(guān),故稱呼吸鏈三、填空題1,由遞氫體和遞電子體按一定的順序組成的整個體系位于線粒體內(nèi)膜,通常稱為呼吸鏈。2,生物氧化的主要產(chǎn)物是H2OCO2ATP.6,線粒體內(nèi)兩條重要的呼吸鏈為NADH呼吸鏈和琥珀酸呼吸鏈,兩條鏈的匯合點是CoQ13,NADH在細(xì)胞內(nèi)的線粒體和胞液內(nèi)產(chǎn)生,在線粒體內(nèi)氧化并產(chǎn)生ATP14,NADH呼吸鏈中氧化磷酸化發(fā)生的部位在NADH→CoQ之間,Cytb→CytC之間Cytaa3→O2之間四,簡答題3,試述呼吸鏈的組成成分及功能?并寫出體內(nèi)兩條主要呼吸鏈的傳遞鏈呼吸鏈的組成成分:①NAD+為輔酶的脫氫類,其作用為遞氫體作用;②黃素蛋白,其輔酶為FMN或FAD,其作用為遞氫體;③鐵硫蛋白,其作用為遞電子體;④CoQ其作用是遞氫體;⑤細(xì)胞色素體系包括b-c1-c–aa3,其功能為遞電子體。NADH氧化呼吸鏈順序為:SH2→NAD+→(FMN-Fe-S)→COQ→Cyt(b-c1-caa3)→O2.FADH2氧化呼吸鏈順序為SH2→(FAD-Fe-S)→CoQ→Cyt(b-c1-c-aa3)→O2第七章氨基酸代謝名詞解釋2.聯(lián)合脫氨基作用:由轉(zhuǎn)氨酶催化的轉(zhuǎn)氨基作用和L-谷氨酸脫氫酶催化的谷氨酸氧化脫氨基作用聯(lián)合進行。9.必需氨基酸:體內(nèi)不能合成必需由食物提供的氨基酸。填空題5,氨基酸的脫氨基方式有:轉(zhuǎn)氨基、氧化脫氨基、聯(lián)合脫氨基和嘌呤核苷酸循環(huán)8,血氨的去路有:合成尿素、合成谷氨酰胺、轉(zhuǎn)為非必需氨基酸16,生成一碳單位的氨基酸有組氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蛋氨酸。17,一碳單位主要形式有-CH=NH、-CHO、-CH、-CH2、-CH3.簡答題1,簡述血氨的來源和去路。答:來源:氨基酸脫氨基、腸道吸收、腎產(chǎn)生。去路:合成尿素、重新合成氨基酸合成其它含氮化合物。8,何謂鳥氨酸循環(huán)?有何生理意義?鳥氨酸循環(huán)是指鳥氨酸與氨基甲酰磷酸反應(yīng)生成瓜氨酸,瓜氨酸再與另一分子氨生成精氨酸,精氨酸在肝精氨酸酶的催化下水解生成尿素和鳥氨酸。鳥氨酸可再重復(fù)上述過程,如此循環(huán)一次,2分子氨和1分子CO2變成1分子尿素。在鳥氨酸循環(huán)的過程中,精氨酸代琥珀酸合成酶為限速酶,此步反應(yīng)是一個耗能反應(yīng)。鳥氨酸循環(huán)在線粒體和胞漿中進行。生理意義:肝臟通過鳥氨酸循環(huán)將有毒的氨轉(zhuǎn)變成無毒的尿素,經(jīng)腎排除體外。這是肝的一個重要生理功能,其意義在于解除氨毒。第九章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)名詞解釋1.限速酶或調(diào)解酶:關(guān)鍵酶都是一些催化單向反應(yīng)的酶,通常是催化整條途徑的第一步反應(yīng),也可催化整條途徑的反應(yīng)速率最慢的一個反應(yīng),起著限制或調(diào)控整個代謝進行調(diào)速的作用。填空題4.饑餓時機體血液中濃度升高的物質(zhì)是脂肪酸、葡萄糖。5,大腦平時及饑餓時的主要供能物質(zhì)是血糖、酮體。6,線粒體中分布的多酶體系主要有三羧酸循環(huán)、脂肪酸β-氧化、氧化磷酸化。簡答題1.物質(zhì)代謝的特點。答:整體性;代謝的調(diào)節(jié)性;各組織器官物質(zhì)代謝各具特色;各種物質(zhì)代謝均具有共同的代謝池;ATP是機體能量的共同形式;NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量。第十章DNA的生物合成名詞解釋2.半保留復(fù)制:半保留復(fù)制指DNA復(fù)制過程,雙螺旋解開成單鏈各自作為模板合成與其互補的子鏈,從一個親代DNA雙螺旋復(fù)制出兩個與親代完全相同的子代DNA,子代DNA中的一條DNA鏈來自親代,另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻膹?fù)制方式。5.岡崎片段:指復(fù)制中隨從鏈上合成的不連續(xù)DNA片段。填空題2,所有的岡崎片段鏈的增長都是按5'→3'方向進行的。3.前導(dǎo)鏈的合成是連續(xù)的,合成方向和復(fù)制叉移動的方向相同;隨從鏈的合成是不連續(xù)的,合成方向和復(fù)制叉移動的方向相反。8.能引起DNA分子損傷的主要理化因素有紫外線、電離輻射、化學(xué)誘變劑。3.DNA半保留復(fù)制的意義是什么?答:生物的遺傳特性就蘊藏在DNA分子的一級結(jié)構(gòu),即堿基排列順序中,而子細(xì)胞的DNA分子是經(jīng)半保留復(fù)制方式得到的,其一級結(jié)構(gòu)與母細(xì)胞DNA分子完全相同。因此,通過半保留復(fù)制,生物就能保證其遺傳特性代代相傳,保持相對穩(wěn)定,這是遺傳保守性的分子基礎(chǔ)。第十一章RNA的生物合成(轉(zhuǎn)錄)名詞解釋1,轉(zhuǎn)錄:以DNA一條單鏈為模板,四種NTP為原料,在DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶作用下,按照堿基互補原則合成RNA鏈的過程,稱為轉(zhuǎn)錄。4,模板鏈:轉(zhuǎn)錄時,結(jié)構(gòu)基因的DNA雙鏈中僅一條鏈為轉(zhuǎn)錄的模板,另一條鏈無轉(zhuǎn)錄功能,故前者叫做轉(zhuǎn)錄的模板鏈。5,編碼鏈:轉(zhuǎn)錄時,結(jié)構(gòu)基因的DNA雙鏈中有一條鏈不作為轉(zhuǎn)錄的模板,無轉(zhuǎn)錄功能。因該DNA鏈的走行方向和堿基排列順序與轉(zhuǎn)錄生成的RNA鏈基本相同,只是前者堿基中的T在后者為U而已,故稱其為編碼連。15,外顯子:在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn),并表達(dá)為成熟RNA的核酸序列。16,內(nèi)顯子:隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過程中被除去的核酸序列。三、填空題1,RNA的轉(zhuǎn)錄過程的特點是不對稱轉(zhuǎn)錄2,具有指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄作用的DNA鏈稱為模板鏈,與之互補的另一條DNA鏈稱為編碼連5,真核生物mRNA的5’帽子結(jié)構(gòu)是m7GpppG-,其3’末端有polyA結(jié)構(gòu)四、簡答題1,簡述DNA復(fù)制與RNA轉(zhuǎn)錄合成的主要區(qū)別DNA復(fù)制RNA轉(zhuǎn)錄底物模板聚合酶產(chǎn)物堿基配對引物dATP,dGTP,dCTP,dTTP全部DNA雙鏈DAN聚合酶子代DNA雙鏈A=T需要ATP,GTP,CTP,UTP部分DNA單鏈RNA聚合酶RNA單鏈A=U不需要2,簡述原核生物中RNA轉(zhuǎn)錄合成的基本過程原核生物中RNA轉(zhuǎn)錄合成的基本過程:轉(zhuǎn)錄的起始:首先由RNA聚合酶的σ亞基辨認(rèn)啟動子,并促使RNA聚合酶全酶與啟動子結(jié)合,然后RNA聚合酶使DNA局部解鏈。接著,RNA聚合酶催化第一個磷酸二脂鍵形成。轉(zhuǎn)錄的延伸:RNA鏈的延伸過程中由核心酶催化。轉(zhuǎn)錄的終止:有兩種方式。自動終止和依賴ρ因子的終止。第十二章蛋白質(zhì)的合成名詞解釋1,翻譯:是細(xì)胞內(nèi)以mRNA為模板,按照mRNA分子中由核苷酸組成的密碼信息合成蛋白質(zhì)的過程。5,遺傳密碼或三聯(lián)密碼:mRNA分子中每三個相鄰的核苷酸組成一組,形成三聯(lián)體,在蛋白質(zhì)生物合成時,代表一種氨基酸信息,稱為遺傳密碼或密碼子13,進位或注冊:根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo),使相應(yīng)氨基酰-tRNA進入并結(jié)合到核糖體A位的過程稱為進位。填空題1,翻譯的直接模板是mRNA;間接模板是DNA2,蛋白質(zhì)合成的原料是氨基酸,細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的場所是核蛋白體。4,mRNA是指導(dǎo)翻譯的直接模板,蛋白質(zhì)是基因表達(dá)的最終產(chǎn)物。10,原核生物的起始密碼子只能辨認(rèn)甲?;募琢虬彼帷:喆痤}1,論述遺傳密碼的特點。模板從mRNA5’端的起始密碼開始。到3’端稱為開放讀碼框架。在框架內(nèi)每3個堿基組成一個密碼子,體現(xiàn)一個氨基酸的信息。遺傳密碼共64個,其中,61個密碼分別代表各種氨基酸。3個為肽鏈合成的終止信號。遺傳密碼特點:1,連續(xù)性;2,密碼的簡并性;3,擺動性;4,通用性3,簡述蛋白質(zhì)生物合成的基本過程。蛋白質(zhì)生物合成的基本過程:氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運:由氨基酰tRNA合成酶催化,ATP供能,使氨基酸的羧基活化并與相應(yīng)的tRNA連接。核糖體循環(huán):為蛋白質(zhì)合成的中心環(huán)節(jié),通常將其分為肽鏈合成的開始、延長和終止三個階段。翻譯后的加工:指從核糖體上釋放出來的多肽鏈,經(jīng)過一定的加工和修飾轉(zhuǎn)變成具有一定構(gòu)象和功能的蛋白質(zhì)的過程。第十三章肝的生物化學(xué)名詞解釋2,生物轉(zhuǎn)化作用:來自體內(nèi)外的非營養(yǎng)物質(zhì)在肝進行氧化、還原、水解和結(jié)合反應(yīng),這一過程稱為肝的生物轉(zhuǎn)化作用3,膽汁酸:存在于膽汁中一大類膽烷酸的總稱,以鈉鹽或鉀鹽的形式存在,即膽汁酸鹽,簡稱膽鹽6,膽汁酸腸肝循環(huán):是膽汁酸隨膽汁排入腸腔后,通過重吸收門靜脈又回到肝,在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合型的膽汁酸,經(jīng)腸道再次排入腸腔的過程。填空題1,生物轉(zhuǎn)化的第一相反應(yīng)包括氧化、還原和水解反應(yīng),第二相反應(yīng)是結(jié)合反應(yīng)。5,膽色素是鐵卟啉化合物在體內(nèi)分解代謝的產(chǎn)物,包括膽色素等多種化合物,其代謝障礙會導(dǎo)致黃疸。簡答題2,何謂生物轉(zhuǎn)化作用?有何生理意義?肝對進入體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)在肝進行氧化、還原、水解和結(jié)合反應(yīng),這一過程稱為肝的生物轉(zhuǎn)化作用意義:生物轉(zhuǎn)化的生理意義在于它將體內(nèi)的非營養(yǎng)物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化,使生物活性物質(zhì)的生物學(xué)活性降低或消失,或使有毒物質(zhì)的毒性降低或消失。更重要的是生物轉(zhuǎn)化可將這些物質(zhì)的溶解性增高,變?yōu)橐子趶哪懼蚰蛞褐信懦鲶w外的物質(zhì)。生物化學(xué)解答題1計算一分子軟脂酸(C15H31COOH)徹底氧化成CO2和H2O,產(chǎn)生多少ATP?(12分)氧化過程:脂肪酸β-氧化,經(jīng)脫氫、水化、再脫氫、硫解四步反應(yīng),產(chǎn)生乙酰CoA和比原來脂酰輔酶A少兩個碳原子的脂酰CoA。新生成的脂酰輔酶A再經(jīng)上述四個反應(yīng),最終全部轉(zhuǎn)化為乙酰CoA。乙酰CoA再進入三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán)),最后形成二氧化碳和水。步驟:7次b-氧化分解產(chǎn)生5×7=35分子ATP;(2分)8分子乙酰CoA可得12×8=96分子ATP;(2分)一分子軟脂酸(C15H31COOH)徹底氧化分解可生成:(2分)2DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有什么基本特點?這些特點能解釋哪些最重要的生命現(xiàn)象?答案要點:a.兩條反向平行的多聚核苷酸鏈沿一個假設(shè)的中心軸右旋相互盤繞而形成,螺旋表面有一條大溝和一條小溝。(2分)b.磷酸和脫氧核糖單位作為不變的骨架組成位于外側(cè),作為可變成分的堿基位于內(nèi)側(cè),鏈間堿基按A-T配對,之間形成2個氫鍵,G-C配對,之間形成3個氫鍵(堿基配對原則,Chargaff定律)。(2分)c.螺旋直徑2nm,相鄰堿基平面垂直距離0.34nm,螺旋結(jié)構(gòu)每隔10個堿基對重復(fù)一次,間隔為3.4nm。(2分)該模型揭示了DNA作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性特征,最有價值的是確認(rèn)了堿基配對原則,這是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ),亦是遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子基礎(chǔ)。該模型的提出是本世紀(jì)生命科學(xué)的重大突破之一,它奠定了生物化學(xué)和分子生物學(xué)乃至整個生命科學(xué)飛速發(fā)展的基石。3什么是遺傳密碼?簡述其基本特點?1.遺傳密碼子(codon):存在于信使RNA中的三個相鄰的核苷酸順序,是蛋白質(zhì)合成中某一特定氨基酸的密碼單位。密碼子確定哪一種氨基酸參入蛋白質(zhì)多肽鏈的特定位置上;共有64個密碼子,其中61個是氨基酸的密碼子,3個是作為終止密碼子(1分)。2,其特點有:①方向性:編碼方向是5ˊ→3ˊ。②無標(biāo)點性:密碼子連續(xù)排列,既無間隔又無重疊。③簡并性:除了Met和Trp各只有一個密碼子之外,其余每種氨基酸都有2—6個密碼子。④通用性:不同生物共用一套密碼。⑤擺動性:在密碼子與反密碼子相互識別的過程中密碼子的第一個核苷酸起決定性作用,而第二個、尤其是第三個核苷酸能夠在一定范圍內(nèi)進行變動.4影響酶促反應(yīng)的因素有哪些?pH、溫度、紫外線、重金屬鹽、抑制劑、激活劑等通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)的速率,1紫外線、重金屬鹽、抑制劑都會降低酶的活性,使酶促反應(yīng)的速度降低,2激活劑會促進酶活性來加快反應(yīng)速度,3pH和溫度的變化情況不同,既可以降低酶的活性,也可以提高,所以它們既可以加快酶促反應(yīng)的速度,也可以減慢;4酶的濃度、底物的濃度等不會影響酶活性,但可以影響酶促反應(yīng)的速率。酶的濃度、底物的濃度越大,酶促反應(yīng)的速度也快。5簡述DNA復(fù)制的基本規(guī)律。(6分)(1)半保留復(fù)制:復(fù)制時,母鏈的雙鏈DNA解開成兩股單鏈,各自作為模板指導(dǎo)子代合成新的互補鏈。子代細(xì)胞的DNA雙鏈,其中一股單鏈從親代完整地接受過來,另一股單鏈則完全重新合成。由于堿基互補,兩個子細(xì)胞的DNA雙鏈,都和親代母鏈DNA堿基序列一致。這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制(1.5分)。(2)雙向復(fù)制:復(fù)制時,DNA從起始點(origin)向兩個方向解鏈,形成兩個延伸方向相反的復(fù)制叉,稱為雙向復(fù)制。原核生物是單個起始點的雙向復(fù)制,真核生物是多個起始點的雙向復(fù)制(1.5分)。(3)半不連續(xù)性復(fù)制:DNA雙螺旋的兩條鏈?zhǔn)欠雌叫械?,而DNA合成的方向只能是5ˊ→3ˊ。在DNA復(fù)制時,1條鏈的合成方向和復(fù)制叉的前進方向相同,可以連續(xù)復(fù)制,叫作前導(dǎo)鏈;而另一條鏈的合成方向和復(fù)制叉的前進方向正好相反,不能連續(xù)復(fù)制,只能分成幾個片段(岡崎片段)合成,稱之為滯后鏈。領(lǐng)頭鏈連續(xù)復(fù)制而隨從鏈不連續(xù)復(fù)制,就是復(fù)制的半不連續(xù)復(fù)制。(1.5分)。(4)復(fù)制的高保真性:DNA復(fù)制的精確度極高,誤差率很低,高保真性的機制(1.5分)。6簡述基因突變有哪幾種形式?(6分)(1).轉(zhuǎn)換:發(fā)生在同型堿基之間,即嘌呤代替另一嘌呤,或嘧啶代替另一嘧啶(1.5分)。(2).顛換:發(fā)生在異型堿基之間,即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤(1.5分)。(3).缺失:一個堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失(1.5分)。(4).插入:原來沒有的一個堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間(1.5分)。7請列舉細(xì)胞內(nèi)乙酰CoA的代謝去向,乙酰CoA可進入哪些代謝途徑?請列出。代謝去向:三羧酸循環(huán);乙醛酸循環(huán);從頭合成脂肪酸;酮體代謝;合成膽固醇等。代謝途徑:【糖的有氧氧化】葡萄糖→丙酮酸→乙酰輔酶A→CO2+H2O。【糖的無氧氧化】葡萄糖→丙酮酸→乳酸。【糖的磷酸戊糖途徑】葡萄糖→5-磷酸核糖、NADPH?!咎窃铣伞科咸烟恰翁窃⒓√窃?。【糖轉(zhuǎn)化為脂肪】葡萄糖→乙酰輔酶A→脂肪酸→脂肪。
8從分子水平說明生物遺傳信息儲存的主要方式,又是如何準(zhǔn)確的向后代傳遞遺傳信息的。答:生物遺傳信息主要通過DNA的方式儲存。a.嚴(yán)格遵守堿基的配對規(guī)律。b.在復(fù)制時對堿基的正確選擇。c.對復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯誤及時校正9試比較酶的競爭性抑制作用與非競爭性抑制作用的異同。共同點:抑制劑與酶通過非共價方式結(jié)合。不同點:(1)競爭性抑制抑制劑結(jié)構(gòu)與底物類似,與酶形成可逆的EI復(fù)合物但不能分解成產(chǎn)物P。抑制劑與底物競爭活性中心,從而阻止底物與酶的結(jié)合??赏ㄟ^提高底物濃度減弱這種抑制。競爭性抑制劑使Km增大,Km'=Km×(1+I/Ki),Vm不變。(2)非競爭性抑制酶可以同時與底物和抑制劑結(jié)合,兩者沒有競爭。但形成的中間物ESI不能分解成產(chǎn)物,因此酶活降低。非競爭抑制劑與酶活性中心以外的基團結(jié)合,大部分與巰基結(jié)合,破壞酶的構(gòu)象,如一些含金屬離子(銅、汞、銀等)的化合物。非競爭性抑制使Km不變,Vm變小。10什么是米氏方程,米氏常數(shù)Km的意義是什么?⑴當(dāng)反應(yīng)速度為最大速度一半時,米氏方程可以變換如下:1/2Vmax=Vmax[S]/(Km+[S])→Km=[S]可知,Km值等于酶反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。⑵Km值是酶的特征性常數(shù),只與酶的性質(zhì),酶所催化的底物和酶促反應(yīng)條件(如溫度、pH、有無抑制劑等)有關(guān),與酶的濃度無關(guān)。⑶1/Km可以近似表示酶對底物親和力的大?、壤妹资戏匠蹋覀兛梢杂嬎阍谀骋坏孜餄舛认碌姆磻?yīng)速度或者在某一速度條件下的底物濃度。11和非酶催化劑相比,酶在結(jié)構(gòu)上和催化機理上有什么特點?1>酶催化劑具有高效和專一的特點2>酶和一般催化劑都是通過降低反應(yīng)活化能的機制來加快化學(xué)反應(yīng)速度的,但顯然酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非酶催化劑.3>一種酶催化一種反應(yīng),4>酶的3維空間結(jié)構(gòu)決定它只能與特定的底物結(jié)合催化底物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物12何謂三羧酸循環(huán)?它有何特點和生物學(xué)意義?三羧酸循環(huán)是需氧生物體內(nèi)普遍存在的代謝途徑,因為在這個循環(huán)中幾個主要的中間代謝物是含有三個羧基的檸檬酸,所以叫做三羧酸循環(huán),又稱為檸檬酸循環(huán);特點:1。乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)后,是六碳三羧酸反應(yīng)2。在整個循環(huán)中消耗2分子水,1分子用于合成檸檬酸,一份子用于延胡索酸的水和作用。3。在此循環(huán)中,最初草酰乙酸因參加反應(yīng)而消耗,但經(jīng)過循環(huán)又重新生成。所以每循環(huán)一次,凈結(jié)果為1個乙酰基通過兩次脫羧而被消耗。循環(huán)中有機酸脫羧產(chǎn)生的二氧化碳,是機體中二氧化碳的主要來源。4。在三羧酸循環(huán)中,共有4次脫氫反應(yīng),脫下的氫原子以NADH+H+和FADH2的形式進入呼吸鏈,最后傳遞給氧生成水,在此過程中釋放的能量可以合成ATP。5。三羧酸循環(huán)嚴(yán)格需要氧氣6。琥珀CoA生成琥珀酸伴隨著底物磷酸化水平生成一分子GTP,能量來自琥珀酰CoA的高能硫酯鍵。生物學(xué)意義:1三羧酸循環(huán)是機體將糖或者其他物質(zhì)氧化而獲得能量的最有效方式2三羧酸循環(huán)是糖,脂和蛋白質(zhì)3大類物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)化的樞紐。13糖酵解和發(fā)酵有何異同?糖酵解過程需要那些維生素或維生素衍生物參與?1.相同點:(1)都要進行以下三個階段:葡萄糖→1,6-二磷酸果糖;1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛;3-磷酸甘油醛→丙酮酸。(2)都在細(xì)胞質(zhì)中進行。不同點:通常所說的糖酵解就是葡萄糖→丙酮酸階段。根據(jù)氫受體的不同可以把發(fā)酵分為兩類:(1)丙酮酸接受來自3-磷酸甘油醛脫下的一對氫生成乳酸的過程稱為乳酸發(fā)酵。(有時也將動物體內(nèi)的這一過程稱為酵解。)(2)丙酮酸脫羧后的產(chǎn)物乙醛接受來自3-磷酸甘油醛脫下的一對氫生成乙醇的過程稱為酒精發(fā)酵。糖酵解過程需要的維生素或維生素衍生物有:NAD+。14試述無氧酵解、有氧氧化及磷酸戊糖旁路三條糖代謝途徑之間的關(guān)系。1.在缺氧情況下進行的糖酵解。2.在氧供應(yīng)充足時進行的有氧氧化。3.生成磷酸戊糖中間代謝物的磷酸戊糖途徑。15糖異生途徑中有哪些酶可以克服糖酵解的哪“三步能障”?答案要點:丙酮酸羧化酶磷酸已糖異構(gòu)酶葡萄糖6-磷酸酶16什么是ATP,?簡述其生物學(xué)功能?中文名稱為腺嘌呤核苷三磷酸,又叫三磷酸腺苷(腺苷三磷酸),簡稱為ATP,其中A表示腺苷,T表示其數(shù)量為三個,P表示磷酸基團,即一個腺苷上連接三個磷酸基團。ATP是生命活動能量的直接來源動物細(xì)胞再通過呼吸作用將貯藏在有機物中的能量釋放出來,除了一部分轉(zhuǎn)化為熱能外,其余的貯存在ATP中。一類是無氧供能,即在無氧或氧供應(yīng)相對不足的情況下,主要靠ATP、CP分解供能和糖元無氧酵解供能.17簡述溫度、pH值、酶濃度對酶促反應(yīng)速度的影響?(6分)溫度:溫度對酶促反應(yīng)速度的影響具有雙重性.在較低溫度(0~40。C)范圍內(nèi)隨著溫度的升高酶的反應(yīng)速度也加快;酶是蛋白質(zhì),較高溫度會引起酶變性失活,尤其是超過最適溫度,隨著溫度的升高酶變性失活更甚,反應(yīng)速度降低(2分)。pH值:每一種酶只有在最適PH時活力最高,高于或低于最適PH酶活力都驟然下降.之所以如此是因為過酸過堿會引起酶變性失活;另外環(huán)境PH也影響酶和底物的解離狀態(tài),只有最適PH時酶和底物解離狀態(tài)最適合于兩者的結(jié)合,離開最適PH時兩者的結(jié)合必然受影響(2分)。酶濃度:在底物充足,反應(yīng)體系不含抑制酶活性的物質(zhì),酶濃度與反應(yīng)速度成正比,即隨著酶濃度的增加反應(yīng)速度也成正比地提高(2分)18DNA的光修復(fù)和切除修復(fù)。1光復(fù)活又稱光修復(fù),在可見光照照射下,光復(fù)活酶發(fā)生作用。光復(fù)活作用是一種高度專一的DNA直接修復(fù)過程,它只作用于紫外線引起的DNA嘧啶二聚體(主要是TT,也有少量CT和CC)。2切除修復(fù)又稱切補修復(fù),是在一系列復(fù)雜酶的作用下,促進DNA損傷修補.。切除修復(fù)功能廣泛存在于原核生物和真核生物中,也是人類細(xì)胞中DNA損傷切除修復(fù)的主要方式之一。作用:使DNA受到損傷的結(jié)構(gòu)大部分得以恢復(fù),降低了突變率,保持了DNA分子的相對穩(wěn)定性。1.解鏈溫度TM:雙鏈DNA或RNA分子喪失半數(shù)雙螺旋結(jié)構(gòu)時的溫度,符號:Tm。每種DNA或RNA分子都有其特征性的Tm值,由其自身堿基組成所決定,G+C含量越多,Tm值越高。2.米氏常數(shù)(Km值):用Km值表示,是酶的一個重要參數(shù)。Km值是酶反應(yīng)速度(V)達(dá)到最大反應(yīng)速度(Vmax)一半時底物的濃度(單位M或mM)。米氏常數(shù)是酶的特征常數(shù),只與酶的性質(zhì)有關(guān),不受底物濃度和酶濃度的影響。3輔酶:是指與脫輔酶結(jié)合比較松的小分子有機物,可以用透析法除去,例如輔酶Ⅰ和輔酶Ⅱ。輔基是指以共價鍵和脫輔酶結(jié)合,不能用透析法除去的輔助因子,例如丙酮酸氧化酶中的黃素腺嘌呤二核苷酸。4電子傳遞體系水平磷酸化:生物氧化過程中產(chǎn)生的電子或氫經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給氧時可生成很多能量,這一過程可與磷酸化偶聯(lián)從而將一部分能量轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP,這種ATP的生成機制稱為電子傳遞體系水平磷酸化。4底物水平磷酸化:在底物被氧化的過程中,底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能磷酸鍵(或高能硫酯鍵),由此高能鍵提供能量使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(或GTP)的過程稱為底物水平磷酸化。5.氧化磷酸化:在底物脫氫被氧化時,電子或氫原子在呼吸鏈上的傳遞過程中伴隨ADP磷酸化生成ATP的作用,稱為氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物體內(nèi)的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解合成ATP的主要方式。6.岡崎片段:一組短的DNA片段,是在DNA復(fù)制的起始階段產(chǎn)生的,隨后又被連接酶連接形成較長的片段。在大腸桿菌生長期間,將細(xì)胞短時間地暴露在氚標(biāo)記的胸腺嘧啶中,就可證明岡崎片段的存在。岡崎片段的發(fā)現(xiàn)為DNA復(fù)制的科恩伯格機理提供了依據(jù)。7.有意義鏈:即華森鏈,華森克里格型DNA中,在體內(nèi)被轉(zhuǎn)錄的那股DNA鏈。簡寫為Wstrand。轉(zhuǎn)錄過程中通常只以DNA的一條鏈為模板稱此鏈為反意義鏈;反意義鏈的互補鏈叫有意義鏈8同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),但其蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫性能的方面都存在明顯差異的一組酶。9比活力:是表示酶制劑純度的一個指標(biāo),指每毫克酶蛋白(或每毫克蛋白氮)所含的酶活力單位數(shù),即:比活力=活力單位數(shù)/酶蛋白(氮)毫克數(shù)。10磷氧比:氧化磷酸化過程中某一代謝過程消耗無機磷酸和氧的比值。NADH電子傳遞鏈的P/O比值為3,F(xiàn)ADH2電子傳遞鏈的P/O比值是211糖酵解:生物細(xì)胞在無氧條件下,將葡萄糖或糖原經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?,并產(chǎn)生少量ATP的過程。12密碼的簡并性:同一種氨基酸有兩個或者更多密碼子的現(xiàn)象13維生素:是生物體內(nèi)維持正常生理功能所必須的一類微量天然有機物。1.糖原合成的關(guān)鍵酶是__糖原合成酶______;糖原分解的關(guān)鍵是______磷酸化酶______。2.糖酵解中催化作用物水平磷酸化的兩個酶是___磷酸甘油酸激酶_____和___丙酮酸激酶_。3.糖酵解途徑的關(guān)鍵酶是___己糖激酶(葡萄糖激酶)、_磷酸果糖激酶___和丙酮酸激酶。4.三羧酸循環(huán)過程中有_____4______次脫氫和_____2_____次脫羧反應(yīng)。5._肝___是糖異生中最主要器官,____腎___也具有糖異生的能力。6.三羧酸循環(huán)過程主要的關(guān)鍵酶是___異檸檬酸脫氫酶__;每循環(huán)一周可生成_10_個ATP。7.1個葡萄糖分子經(jīng)糖酵解可生成2個ATP;糖原中有1個葡萄糖殘基經(jīng)糖酵解生成3個ATP8.脂肪酸分解過程中,長鍵脂酰CoA進入線粒體需由肉堿攜帶.限速酶是脂酰-內(nèi)堿轉(zhuǎn)移酶Ⅰ;脂肪酸合成過程中,線粒體的乙酰CoA出線粒體需與_草酰乙酸_結(jié)合成__檸檬酸_。9.脂蛋白的甘油三酯受__脂蛋白脂肪(LPL)___酶催化水解而脂肪組織中的甘油三酯受_脂肪_酶催化水解,限速酶是_激素敏感性脂肪酶(甘油三酯脂肪酶)。10.脂肪酸的β-氧化在細(xì)胞的線粒體內(nèi)進行,它包括脫氫加水(再)脫氫硫解四個連續(xù)反應(yīng)步驟。每次β-氧化生成的產(chǎn)物是1分子乙酰CoA和比原來少兩個碳原子的新酰CoA。11.脂肪酸的合成在_胞液進行,合成原料中碳源是__乙酰CoA__并以__丙二乙酰CoA___形式參與合成;供氫體是_NADPH+H+,它主要來自_磷酸戊糖途徑。12.乙酰CoA的來源有___糖脂肪氨基酸酮體_____。乙酰CoA的去路有進入三羧酸循環(huán)氧化供能合成非必需脂肪酸合成膽固醇合成酮體。13.血液中膽固醇酯化,需_卵磷脂-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(LCAT)_酶催化;組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇酯化需__脂酰-膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(ACAT)_酶催化。14.DNA復(fù)制時,連續(xù)合成的鏈稱為_前導(dǎo)__鏈;不連續(xù)合成的鏈稱為___隨從__鏈。15.DNA合成的原料是__四種脫氧核糖核苷酸__;復(fù)制中所需要的引物是_RNA__。16.DNA復(fù)制時,子鏈DNA合成的方向是___5′→3′_。催化DNA鏈合成的酶是___DNA聚合酶(DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶)_。17.DNA的半保留復(fù)制是指復(fù)制生成兩個子代DNA分子中,其中一條鏈?zhǔn)莀來自親代DNA,另有一條鏈?zhǔn)莀新合成的。18.以DNA為模板合成RNA的過程為轉(zhuǎn)錄_,催化此過程的酶RNA聚合酶。19.大腸桿菌RNA聚合酶的全酶由___α2ββ′_σ_組成,其核心酶的組成為_α2ββ′。20.RNA轉(zhuǎn)錄過程中識別轉(zhuǎn)錄啟動子的是__σ___因子,識別轉(zhuǎn)錄終止部位的是_ρ因子。21.RNA合成時,與DNA模板中堿基A對應(yīng)的是___U______,與堿基T對應(yīng)的是___A_____。22.RNA的轉(zhuǎn)錄過程分為起始、___延長______和___終止______三個階段。23.結(jié)合蛋白酶類必需由__酶蛋白__和__輔酶(輔基)_相結(jié)合后才具有活性,前者的作用是_決定酶的促反應(yīng)的專一性(特異性)_,后者的作用是_傳遞電子、原子或基團即具體參加反應(yīng)_。24.酶促反應(yīng)速度(v)達(dá)到最大速度(Vm)的80%時,底物濃度[S]是Km的____4_______倍;而v達(dá)到Vm90%時,[S]則是Km的____9______倍。25.不同酶的Km__不同__,同一種酶有不同底物時,Km值___也不同___,其中Km值最小的底物是___酶的最適底物。26.___競爭性___抑制劑不改變酶反應(yīng)的Vm,非競爭性_抑制劑不改變酶反應(yīng)的Km值。27.乳酸脫氫酶(LDH)是_四__聚體,它由_H_和__M__亞基組成,有__5_種同工酶,其中LDH1含量最豐富的是___心肌_______組織。28.L-精氨酸只能催化L-精氨酸的水解反應(yīng),對D-精氨酸則無作用,這是因為該酶具有立體異構(gòu)_專一性。29.酶所催化的反應(yīng)稱酶的反應(yīng),酶所具有的催化能力稱酶的活性30.mRNA前體的后加工包括以下四方面:①裝上5′端帽子;②裝上3′端多聚A尾巴;③剪接;④修飾。31無論DNA或RNA都是許多的核苷酸組成,通過磷酸二酯鍵連接而成的32.米氏方程為v=Vmax[S]/Km+S雙倒數(shù)作圖法中,橫軸截距為-1/Km縱軸截距為1/Vmax33人類長期不食用蔬菜水果可能導(dǎo)致葉酸和維生素C缺乏34含有腺嘌呤的輔酶有NAD+NADPHSCOA和FAD35糖的異生作用:非糖物質(zhì)(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。36FAD是黃素腺嘌呤二核苷酸的簡稱。1.遺傳密碼:mRNA分子上從5'→3'方向,由起始密碼子AUG開始,每3個核苷酸組成的三聯(lián)體,決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號,稱為三聯(lián)體密碼,也叫密碼子。2.別構(gòu)酶:又稱為變構(gòu)酶,是一類重要的調(diào)節(jié)酶。其分子除了與底物結(jié)合、催化底物反應(yīng)的活性中心外,還有與調(diào)節(jié)物結(jié)合、調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的別構(gòu)中心。通過別構(gòu)劑結(jié)合于別構(gòu)中心影響酶分子本身構(gòu)象變化來改變酶的活性。3.酮體:在肝臟中,脂肪酸不完全氧化生成的中間產(chǎn)物乙酰乙酸、β-羥基丁酸及丙酮統(tǒng)稱為酮體。在饑餓時酮體是包括腦在內(nèi)的許多組織的燃料,酮體過多會導(dǎo)致中毒。4.EMP途徑:又稱糖酵解途徑。指葡萄糖在無氧條件下經(jīng)過一定反應(yīng)歷程被分解為丙酮酸并產(chǎn)生少量ATP和NADH+H+的過程。是絕大多數(shù)生物所共有的一條主流代謝途徑。5.糖的有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧條件下,經(jīng)歷糖酵解途徑、丙酮酸脫氫脫羧和TCA循環(huán)徹底氧化,生成C02和水,并產(chǎn)生大量能量的過程。6.三羧酸循環(huán):又稱檸檬酸循環(huán)、TCA循環(huán),是糖有氧氧化的第三個階段,由乙酰輔酶A和草酰乙酸縮合生成檸檬酸開始,經(jīng)歷四次氧化及其他中間過程,最終又生成一分子草酰乙酸,如此往復(fù)循環(huán),每一循環(huán)消耗一個乙?;?,生成CO2和水及大量能量。7.糖異生:由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。糖異生作用的途徑基本上是糖無氧分解的逆過程除了跨越三個能障(丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖帷?,6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖,6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟牵┬栌貌煌拿讣澳芰恐?,其他反?yīng)過程完全是糖酵解途徑逆過程。8.乳酸循環(huán):指糖無氧條件下在骨骼肌中被利用產(chǎn)生乳酸及乳酸在肝中再生為糖而又可以為肌肉所用的循環(huán)過程。劇烈運動后,骨骼肌中的糖經(jīng)無氧分解產(chǎn)生大量的乳酸,乳酸可通過細(xì)胞膜彌散入血,通過血液循環(huán)運至肝臟,經(jīng)糖異生作用再轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,葡萄糖?jīng)血液循環(huán)又可被運送到肌肉組織利用。9.退火:熱變性的DNA分子溶液,在緩慢冷卻的情況下,DNA單鏈又重新配對復(fù)性的情況稱為退火。10.引發(fā)體:DNA的生物合成起始時由DNA模板鏈、多種蛋白因子和酶(包括引發(fā)酶,解旋酶等)所形成的復(fù)合體,功能是合成引物和起始DNA的生物合成。11.分子雜交:不同來源的DNA分子放在一起加熱變性,然后慢慢冷卻,讓其復(fù)性。若這些異源DNA之間有互補的序列或部分互補的序列,則復(fù)性時會形成雜交分子。這種在退火條件下,不同來源的DNA互補區(qū)形成DNA-DNA雜合雙鏈、或DNA單鏈和RNA的互補區(qū)形成DNA-RNA雜合雙鏈的過程稱分子雜交。12.基因:是指DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的特定核苷酸序列的總稱,是DNA分子中最小的功能單位,基因包含于DNA大分子中,存在于染色體上,基因在遺傳中具有獨立性和完整性。13.中間產(chǎn)物學(xué)說:中間產(chǎn)物學(xué)說是目前公認(rèn)的用來解釋酶降低活化能、加速化學(xué)反應(yīng)的原理的學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為,在酶促反應(yīng)中,底物先與酶結(jié)合形成不穩(wěn)定的中間物,然后再分解釋放出酶與產(chǎn)物。酶和底物形成過渡態(tài)的中間物時,要釋放出一部分結(jié)合能,從而使得過渡態(tài)的中間物處于較低的能及,使整個反應(yīng)的活化能降低。14.呼吸鏈:又稱電子傳遞鏈,是一系列電子傳遞體按對電子親和力逐漸升高的順序組成的電子傳遞系統(tǒng),所有組成成分都嵌于線粒體內(nèi)膜。生物氧化產(chǎn)生的氫和電子通過電子傳遞鏈傳遞給氧,產(chǎn)生的自由能可以通過與磷酸化作用偶聯(lián)產(chǎn)生ATP。15.探針:人工制成的放射性同位素標(biāo)記的已知核苷酸順序的DNA小片段,用于檢測未知DNA分子中是否有同源性區(qū)段。16.酶的活性中心:酶分子上的與酶活性(催化作用、結(jié)合作用)有關(guān)的必需基團由于肽鏈的折疊、盤繞在空間位置上相互靠近,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,參與酶促反應(yīng),這一區(qū)域稱為酶的活性中心。生物化學(xué)復(fù)習(xí)重點第一章蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)的元素組成:C、H、O、N、S及其他微量元素,蛋白質(zhì)含氮量:16%公式:每克樣品含氮量×6.25×100=100克樣品蛋白質(zhì)含量(克%)2.氨基酸通式特點:α-L-氨基酸,只有甘氨酸沒有手性(旋光性),脯氨酸為亞氨基酸。3.氨基酸分類:(1)、酸性氨基酸:一氨基二羧基氨基酸,有天冬氨酸、谷氨酸,帶負(fù)電荷(2)、堿性氨基酸:二氨基一羧基氨基酸,有賴氨酸、精氨酸、組氨酸,帶正電荷(3)、中性氨基酸:一氨基一羧基氨基酸,有甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸。不帶電荷。(4)含S氨基酸:甲硫氨酸、半胱氨酸(5)含羥基氨基酸:絲氨酸、蘇氨酸(6)芳香族氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸(7)含酰胺基氨基酸:天冬酰胺、谷氨酰胺4.氨基酸的等電點PI:氨基酸所帶正負(fù)電荷相等時的溶液pH。pI=(pK1,+pK2,)/25.氨基酸紫外吸收:280nm,苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸有紫外吸收6.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(Primarystructure):它是指蛋白質(zhì)中的氨基酸按照特定的排列順序通過肽鍵連接起來的多肽鏈結(jié)構(gòu)。肽鍵:一個氨基酸的a-COOH和相鄰的另一個氨基酸的a-NH2脫水形成共價鍵。7.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的概念:多肽鏈在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,按照一定的方式有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)或折疊形成的空間構(gòu)象。其實質(zhì)是多肽鏈在空間的排列方式蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)主要類型有:a-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角維持二級結(jié)構(gòu)的作用力:氫鍵
a-螺旋(a-Helix)又稱為3.613螺旋,Φ=-57。,Ψ=-47。結(jié)構(gòu)要點:(1)、多個肽鍵平面通過α-碳原子旋轉(zhuǎn),主鏈繞一條固定軸形成右手螺旋。(2)、每3.6個氨基酸殘基上升一圈,相當(dāng)于0.54nm。(3)、相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵中C=O和N-H形成許多鏈內(nèi)氫健,即每一個氨基酸殘基中的NH和前面相隔三個殘基的C=O之間形成氫鍵,這是穩(wěn)定α-螺旋的主要鍵。(4)肽鏈中氨基酸側(cè)鏈R,分布在螺旋外側(cè),其形狀、大小及電荷影響α-螺旋的形成。影響—螺旋穩(wěn)定的因素:酸性或堿性氨基酸集中的區(qū)域,由于同電荷相斥,不利于α-螺旋形成;較大的R(如苯丙氨酸、色氨酸、異亮氨酸)集中的區(qū)域,也妨礙α-螺旋形成;脯氨酸因○其α-碳原子位于五元環(huán)上,不易扭轉(zhuǎn),加之它是亞氨基酸,不易形成氫鍵,故不易形成上述α-螺旋;甘氨酸的R基為H,空間占位很小,也會影響該處螺旋的穩(wěn)定。β-折疊(β-pleatedsheets)又稱β—片層、β—結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)要點如下:(1)、多肽鏈呈鋸齒狀(或扇面狀)排列成比較伸展的結(jié)構(gòu);(2)、相鄰兩個氨基酸殘基的軸心距離為0.35nm,側(cè)鏈R基團交替地分布在片層平面的上下方,片層間有氫鍵相連;(3)、有平行式和反平行式兩種,平行式的折疊其Φ=–119。,Ψ=+113。。反平行折疊其Φ=–139。,Ψ=+135。。β-轉(zhuǎn)角又稱β-彎曲,β-回折或發(fā)夾結(jié)構(gòu)。指蛋白質(zhì)的多肽鏈在形成空間構(gòu)象時經(jīng)常會出現(xiàn)180。的回折,回折處的結(jié)構(gòu)就稱為β-轉(zhuǎn)角。一般由四個連續(xù)的氨基酸組成,第一個氨基酸的羧基與第四個氨基酸的氨基形成氫鍵。也有一些是由第一個氨基酸的羧基與第三個氨基酸的氨基形成氫鍵。超二級結(jié)構(gòu)(Super-secondarystructure)的概念是M.Rossmann于1973年提出來的。蛋白質(zhì)分子中的多肽鏈在三維折疊中往往形成有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)聚集體,在球蛋白中充當(dāng)三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。結(jié)構(gòu)域(structuraldomain)在一些相對較大的蛋白質(zhì)分子中,在空間折疊時往往先分別折疊成幾個相對獨立的區(qū)域,再組裝成更復(fù)雜的球狀結(jié)構(gòu),這種在二級或超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的特定區(qū)域稱為結(jié)構(gòu)域。8.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)
一條多肽鏈中所有原子在三維空間的整體排布,稱為三級結(jié)構(gòu),是包括主、側(cè)鏈在內(nèi)的空間排列。大多數(shù)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)為球狀或近似球狀。在三級結(jié)構(gòu)中,大多數(shù)的親水的R側(cè)基分布于球形結(jié)構(gòu)的表面,而疏水的R側(cè)基分布于球形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,形成疏水的核心。三級結(jié)構(gòu)主要靠次級鍵(非共價鍵,noncovalent)維系固定,主要有:氫鍵、離子鍵(鹽鍵)、疏水的相互作用(疏水鍵)、范德華力、配位鍵,另外二硫鍵(共價鍵)也參與維系三級結(jié)構(gòu)。9.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)
二個或二個以上具有獨立的三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈(亞基),彼此借次級鍵相連,形成一定的空間結(jié)構(gòu),稱為四級結(jié)構(gòu)。
具有獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈單位,稱為亞基或亞單位(subunit),亞基可以相同,亦可以不同。四級結(jié)構(gòu)的實質(zhì)是亞基在空間排列的方式。10.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ),空間結(jié)構(gòu)決定功能(舉例說明)
11.蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)等電點PI:在某一pH下,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)所帶正負(fù)電荷相等的時候,該溶液的pH就稱為該蛋白質(zhì)的等電點。等電點時蛋白質(zhì)的溶解度最小。PH>PI,溶液帶負(fù)電荷,向正極泳動。PH<PI,溶液帶正電荷,向負(fù)極泳動。
蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定因素:水化膜、相同電荷。當(dāng)破壞這兩個因素時,蛋白質(zhì)中從溶液中析出而產(chǎn)生沉淀。
使蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象稱為沉淀,方法有:1.鹽析:在蛋白質(zhì)的水溶液中,加入大量高濃度的強電解質(zhì)鹽如硫酸胺、氯化鈉、硫酸鈉等,使蛋白質(zhì)從溶液中析出,稱為蛋白質(zhì)的鹽析。而低濃度的鹽溶液加入蛋白質(zhì)溶液中,會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的溶解度增加,該現(xiàn)象稱為鹽溶。鹽析的機理:破壞蛋白質(zhì)的水化膜,中和表面的凈電荷。鹽析法是最常用的蛋白質(zhì)沉淀方法,該方法不會使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性。
2.
有機溶劑沉淀法:在蛋白質(zhì)溶液中,加入能與水互溶的有機溶劑如乙醇、丙酮等,蛋白質(zhì)產(chǎn)生沉淀。有機溶劑沉淀法的機理:破壞蛋白質(zhì)的水化膜。有機溶液沉淀蛋白質(zhì)通常在低溫條件下進行,否則有機溶劑與水互溶產(chǎn)生的溶解熱會使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性。
3.重金屬鹽沉淀(條件:pH稍大于pI為宜):在蛋白質(zhì)溶液中加入重金屬鹽溶液,會使蛋白質(zhì)沉淀。重金屬沉淀法的機理:重金屬鹽加入之后,與帶負(fù)電的羧基結(jié)合。重金屬沉淀蛋白質(zhì)會使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性,長期從事重金屬作業(yè)的人應(yīng)多吃高蛋白食品,以防止重金屬離子被機體吸收后造成對機體的損害。
4.生物堿試劑沉淀法(條件:pH稍小于pI)生物堿是植物組織中具有顯著生理作用的一類含氮的堿性物質(zhì)。能夠沉淀生物堿的試劑稱為生物堿試劑。生物堿試劑一般為弱酸性物質(zhì),如單寧酸、苦味酸、三氯乙酸等。生物堿試劑沉淀蛋白質(zhì)的機理:在酸性條件下,蛋白質(zhì)帶正電,可以與生物堿試劑的酸根離子結(jié)合而產(chǎn)生沉淀。5.弱酸或弱堿沉淀法:用弱酸或弱堿調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液的pH處于等電點處,使蛋白質(zhì)沉淀。弱酸或弱堿沉淀法機理:破壞蛋白質(zhì)表面凈電荷。蛋白質(zhì)變性的概念:天然蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響后,使其失去原有的生物活性,并伴隨著物理化學(xué)性質(zhì)的改變,這種作用稱為蛋白質(zhì)的變性。使蛋白質(zhì)的變性因素:1)物理因素:高溫、高壓、射線等
2)化學(xué)因素:強酸、強堿、重金屬鹽等變性的本質(zhì):分子中各種次級鍵斷裂,使其空間構(gòu)象從緊密有序的狀態(tài)變成松散無序的狀態(tài),一級結(jié)構(gòu)不破壞。
蛋白質(zhì)變性后的表現(xiàn):1)生物學(xué)活性消失
2)理化性質(zhì)改變:溶解度下降,粘度增加,紫外吸收增加,側(cè)鏈反應(yīng)增強,對酶的作用敏感,易被水解。蛋白質(zhì)的紫外吸收特征:蛋白質(zhì)溶液能吸收280nm波長的紫外線,主要是由帶芳香環(huán)的氨基酸決定的。其對紫外光吸收能力的強弱順序為:色(Trp)>酪(Tyr)>苯丙(Phe)。第二章核酸一、核酸的種類、分布和含量DNA(DEOXYRIBONUCLEICACID),脫氧核糖核酸RNA(RIBONUCLEICACID):核糖核酸,主要有下幾種:1、rRNA(ribosomeRNA),核糖體RNA,細(xì)胞中最主要的RNA,占細(xì)胞中總RNA80%左右。大腸桿菌rRNA中有三種,分別是:16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA;真核細(xì)胞rRNA中有四種,分別是:28SrRNA、18SrRNA、5.8SrRNA、5SrRNA。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。2、tRNA(transferRNA),轉(zhuǎn)移RNA,是細(xì)胞中最小的一種RNA分子,占細(xì)胞總RNA的15%左右。是結(jié)構(gòu)研究最清楚的一類RNA。在蛋白質(zhì)的生物合成中,tRNA起攜帶氨基酸的作用。
3、mRNA(messengerRNA),信使RNA,占細(xì)胞總RNA的5%左右,含量最少,代謝活躍。mRNA在蛋白質(zhì)的生物合成中起模板作用。它將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)。二、元素組成
組成核酸的元素有C、H、O、N、P等,與蛋白質(zhì)比較,其組成上有兩個特點:一是核酸一般不含元素S,二是核酸中P元素的含量較多并且恒定,約占9~11%。因此,核酸定量測定的經(jīng)典方法,是以測定P含量來代表核酸量?;窘Y(jié)構(gòu)單位--核苷酸核苷:戊糖與嘧啶或嘌呤堿以糖苷鍵連接就稱為核苷,通常是戊糖的C1′與嘧啶堿的N1或嘌呤堿的N9相連接。核苷酸:5’-OH與磷酸形成磷酸酯鍵核酸:3’5’-磷酸二酯鍵連接核苷酸而成三.DNA一級結(jié)構(gòu)核酸分子中核苷酸的連接方式:3',5'—磷酸二酯鍵DNA一級結(jié)構(gòu)的概念:構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸按照一定的排列順序,通過3',5'—磷酸二酯鍵相連形成的線形結(jié)構(gòu)。DNA的二級結(jié)構(gòu)--雙螺旋結(jié)構(gòu)
Watson,Crick(1953)在Chargaff法則及Wilkins,Franklin的X線衍射工作基礎(chǔ)上提出DNA的雙螺旋(doublehelix)結(jié)構(gòu)模型:
雙螺旋模型的重要特征:(以下為B型結(jié)構(gòu)特征)①兩條鏈反向平行,圍繞同一中心軸纏繞,均為右手螺旋;②堿基位于螺旋內(nèi)側(cè),磷酸和戊糖在外側(cè),彼此通過3’,5’-磷酸二酯鍵相連接,堿基平面與軸垂直,糖環(huán)平面與軸平行,由于堿基配對,形成一大溝和一小溝③螺旋每旋轉(zhuǎn)一周有10個核苷酸組成,每圈螺距為3.4nm,相鄰堿基之間的距離為0.34nm,每兩個核苷酸之間的夾角為36度,平均的螺旋直徑為2nm;④兩條鏈依靠堿基之間的氫建連在一起,A=T,GC;⑤堿基在一條鏈上的排列順序不受任何限制,但要遵循堿基配對原則(互補)。維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力:氫建和堿基堆積力,后者起主要作用。DNA的三級結(jié)構(gòu):超螺旋雙螺旋DNA進一步扭曲盤繞則形成其三級結(jié)構(gòu),超螺旋是DNA三級結(jié)構(gòu)的主要形式四、RNA結(jié)構(gòu)RNA的總的結(jié)構(gòu)特點①堿基組成為AUCG,(A=U,GC)稀有堿基較多;②穩(wěn)定性較差,易水解;③多為單鏈結(jié)構(gòu),少數(shù)局部形成螺旋;④分子較小。原核生物mRNA和真核生物mRNA的特點:原核生物真核生物1.多順反子1.單順反子2.SD序列,在原核生物mRNA起始密碼子AUG的上游約有10個核苷酸處富含嘌呤核苷酸的序列,稱前導(dǎo)序列,由shineDelgarno首先發(fā)現(xiàn),又稱SD序列,與翻譯起始有關(guān)。2.5’端有甲基化帽子結(jié)構(gòu),由于真核生物沒有SD序列,起始識別就由5’cap擔(dān)任,指在真核生物中mRNA的5’端有一個甲基化的鳥苷酸殘基。表示m7Gp5p5pXpmY,其中X、Y為任意堿基3.3’端有多聚腺苷酸尾巴,真核生物成熟的mRNA的3’端有約100-200個腺苷酸尾鏈結(jié)構(gòu)。可以提高真核生物mRNA的穩(wěn)定性。PAGEtRNA(轉(zhuǎn)移RNA)結(jié)構(gòu)特征:a:一級結(jié)構(gòu):tRNA的5,—末端總是磷酸化,而且常是pG;3,—末端最后三個堿基順序相同,總是CCAOH;tRNA中含有較多的稀有堿基,每分子含7-15個,稀有堿基中最常見的是甲基化的堿基。b:二級結(jié)構(gòu)是三葉草型結(jié)構(gòu):RNA三葉草型的二級結(jié)構(gòu)可分為:氨基酸接受區(qū)、反密碼區(qū)、二氫尿嘧啶區(qū)、TΨC區(qū)和可變區(qū)。除氨基酸接受區(qū)外,其余每個區(qū)都含有一個突環(huán)和一個臂。C:三級結(jié)構(gòu)是倒L型結(jié)構(gòu)五、核酸的性質(zhì)等電點:DNA的pI約為4-5,RNA的pI約為2.0-2.5,在pH7-8電泳時泳向正極。核酸變性:核酸雙螺旋在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下,雙螺旋結(jié)構(gòu)中的堿基堆積力和堿基對之間的氫鍵受到破壞,空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,變成兩條隨機卷曲的、單鏈結(jié)構(gòu)的過程,叫核酸的變性,但核酸的一級結(jié)構(gòu)(堿基順序)保持不變。DNA變性的本質(zhì)維持雙螺旋穩(wěn)定性的氫鍵斷裂,堿基間的堆積力遭到破壞,但不涉及到其一級結(jié)構(gòu)的改變。
導(dǎo)致DNA變性的因素凡能破壞雙螺旋穩(wěn)定性的因素,如加熱、極端的pH、有機試劑甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等,均可引起核酸分子變性變性DNA的特征(1)、溶液粘度降低DNA雙螺旋是緊密的剛性結(jié)構(gòu),變性后轉(zhuǎn)化成柔軟而松散的無規(guī)則單股線性結(jié)構(gòu),因此粘度明顯下降。(2)、旋光性發(fā)生變化變性后整個DNA分子的對稱性及分子構(gòu)型改變,使DNA溶液的旋光性發(fā)生變化。(3)、紫外吸收增強增色效應(yīng):DNA由雙鏈變成單鏈的變性過程會導(dǎo)致紫外吸收的增加,這種現(xiàn)象叫增色效應(yīng)。引起變性的因素:①pH值>11.5引起堿變性,<2.5引起酸變性;②變性劑(脲,甲酰胺,甲醛,胍類等);③有機溶劑(乙醇,丙酮);④加熱(熱變性);DNA的熔解溫度與熱變性①概念:DNA熱變性時,其紫外吸收增加值達(dá)到最大值一半時的溫度,稱為DNA的變性溫度。由于DNA變性過程猶如金屬在熔點的溶解,所以變性溫度又稱熔解溫度。②表示方法:Tm③Tm是DNA的特征性參數(shù),G+C含量高,其DNA的Tm值就高,通過測定Tm值或已知G+C含量,可計算出G+C%或Tm值,有個經(jīng)驗性公式:(G+C)%=(Tm-69.3)x2.44④就Tm值來講,RNA雙鏈>RNA-DNA雜交鏈>DNA雙鏈。核酸的復(fù)性1.概念:變性后的核酸的兩條互補鏈在適當(dāng)?shù)臈l件下,通過堿基配對重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程叫核酸的復(fù)性。2.復(fù)性后核酸的特征:①黏度、沉降子數(shù)、浮力密度等理化性質(zhì)都得到恢復(fù);②但生物學(xué)性質(zhì)只能得到部分恢復(fù);③具有減色效應(yīng)減色效應(yīng):在核酸中由于堿基的堆積作用,造成核酸比同濃度游離核苷酸對紫外光的吸收減少,變性核酸在復(fù)性后其紫外吸收值降低,這種現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。第三章酶酶的概念:酶是生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的具有特殊催化活性和特定空間構(gòu)象的生物大分子,包括蛋白質(zhì)及核酸,又稱為生物催化劑。酶催化作用的特性:1、高效性:催化效率比一般催化劑高出107-1013。2、易受環(huán)境影響變性失活:酶是蛋白質(zhì)和核酸,易變性失活。3、可調(diào)控:酶的催化活性是被調(diào)節(jié)控制的、有序進行的。4、條件溫和:常溫常壓,pH中性。5、具有高度專一性,只對特定的一種或一類底物起作用。酶的習(xí)慣命名法:1、根據(jù)酶作用的底物來命名:如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等;2、根據(jù)酶催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名:如脫氫酶、脫羧酶、水解酶等;3、根據(jù)酶的來源、作用條件等來命名:如細(xì)菌淀粉酶、堿性磷酸酯酶、胃蛋白酶等。酶的系統(tǒng)分類方法:根據(jù)酶所催化反應(yīng)的性質(zhì),由酶學(xué)委員會規(guī)定,將酶分為六大類:1.
氧化還原酶類2.
轉(zhuǎn)移酶類3.
水解酶類4.
裂合酶類5.
異構(gòu)酶類6.
合成酶類酶活性中心①酶活性中心:指酶分子中直接和底物結(jié)合并起催化反應(yīng)的空間部位,它是酶行使催化功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。②特點:a:活性部位只占酶整個分子很小的部分,通常只有幾個aa殘基組成。b:酶的活性中心是個三維實體,是在酶的高級結(jié)構(gòu)中形成的,酶的活性中心的aa殘基在一級結(jié)構(gòu)可能相距很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上十分靠近。c:酶與底物的結(jié)合是活性部分與底部的形狀發(fā)生誘導(dǎo)鍥合的過程。d:酶的活性部位位于酶分子表面的一個裂縫內(nèi),底物分子就結(jié)合到這個裂縫內(nèi),裂縫內(nèi)含較多疏水基團,有利于結(jié)合催化。e:酶活性中心是可運動性的,酶活性中心與底物的結(jié)合通過次級鍵。③組成:由兩個功能部位組成,即結(jié)合部位和催化部位。結(jié)合部位:酶分子中與底物結(jié)合的部位,決定酶的專一性。催化部位:酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位,決定酶所催化的反應(yīng)性質(zhì)。酶高效性的作用機制:1.臨近定向效應(yīng):底物與酶的“靠近”及“定向”。2、底物分子變形和扭曲-誘導(dǎo)契合學(xué)說3、酸堿催化4、共價催化5、中間產(chǎn)物學(xué)說酶促反應(yīng)的動力學(xué)一、酶濃度的影響:當(dāng)S濃度很大,過量時,反應(yīng)速度就與E的濃度成正比。二、底物濃度對反應(yīng)速度的影響:在酶濃度、pH和溫度等條件不變的情況下,看看底物濃度對反應(yīng)速度作圖呈矩形雙曲線米氏方程:米氏常數(shù)的定義及意義1.定義:Km值等于酶反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。2.Km值愈大,酶與底物的親和力愈?。籏m值愈小,酶與底物親和力愈大。酶與底物親和力大,表示不需要很高的底物濃度,便可容易地達(dá)到最大反應(yīng)速度。3.Km值是酶的特征性常數(shù),只與酶的性質(zhì),酶所催化的底物和酶促反應(yīng)條件(如溫度、pH、有無抑制劑等)有關(guān),與酶的濃度無關(guān)。(米氏常數(shù)Km的測定:測定Km和V的方法很多,最常用的是Lineweaver–Burk的作圖法—雙倒數(shù)作圖法。)三、溫度對酶促反應(yīng)速度的影響并不是溫度越高越好,因為酶是蛋白質(zhì),溫度高易變性失活。2、酶的最適溫度:顯示酶最大活力的溫度。3、最適溫度不是酶的特征常數(shù),受各種環(huán)境因素影響,因此在提及最適溫度時必須指明是什么條件。四、pH對酶促反應(yīng)速度的影響1、pH值的不同會影響酶活性中心和底物上的一些重要基團的解離。2、最適pH:一種酶只在某一pH范圍內(nèi)表現(xiàn)最高催化活性,顯示此最高酶活性的pH值。3、大多數(shù)酶的反應(yīng)速度對pH的變化呈鐘罩形曲線,個別的只有鐘罩曲線的一半。五、激活劑對酶促反應(yīng)速度的影響1、酶的激活劑:凡能提高酶活性,加快酶促反應(yīng)速度的物質(zhì)。2、分類:無機離子、大分子有機物、生物大分子。3、激活劑對酶的作用有選擇性,對一種可激活,而對另一種酶可能抑制。六、抑制劑對酶反應(yīng)的影響1、抑制劑:凡能引起酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。2、抑制作用的類型:按照可逆與不可逆分為兩類:可逆抑制作用和不可逆抑制作用。⑴不可逆抑制作用A:定義:抑制劑與酶反應(yīng)中心活性基團以共價鍵方式結(jié)合,引起酶的永久性失活,不能用透析等方法通過去除抑制劑而使酶活性恢復(fù)的作用,稱為。B:類型:①重金屬離子,如砷、汞②有機磷化合物③氧化物,如CO等。⑵可逆抑制作用A:定義:抑制劑與酶以非共價鍵方式結(jié)合而引起酶活性暫時性喪失,可以通過透析等方法除去而使酶活性部分或全部恢復(fù)的作用。B:類型:競爭性抑制作用,非競爭性抑制作用,反競爭性抑制作用①競爭性抑制作用:定義:有些抑制劑的結(jié)構(gòu)和酶底物的結(jié)構(gòu)類似,因而能與底物競爭與酶活性中心的結(jié)合,導(dǎo)致反應(yīng)速度下降。特點:⑴酶對底物親和力下降;⑵km增加;⑶最大反應(yīng)速度不變;⑷可以通過增大底物濃度提高底物競爭力。非競爭性抑制作用:定義:底物和抑制劑與酶的結(jié)合沒有競爭性,底物和酶結(jié)合后還可以與抑制劑結(jié)合,同樣抑制劑與酶結(jié)合后還可以與底物結(jié)合,即酶可以同時和抑制劑及底物結(jié)合形成酶-底物-抑制劑三元復(fù)合物,但后者不能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,這種作用稱為。特點:⑴km不變;⑵最大反應(yīng)速度降低;⑶酶對底物親和力不受影響;⑷不能通過增大底物濃度去除各種抑制作用反競爭性抑制作用:定義:抑制劑不與酶結(jié)合,只與ES復(fù)合物結(jié)合,引起酶活性下降,這種作用稱為。特點:⑴km減少⑵酶對底物親和力增加⑶最大反應(yīng)速度減少⑷也無法通過改變底物濃度而改變反應(yīng)抑制劑的影響。變構(gòu)酶與變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)酶又稱為別構(gòu)酶,指酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地共價結(jié)合后,引起酶的構(gòu)象的改變,進而改變酶的活性狀態(tài),酶的這種調(diào)節(jié)作用稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation),具有變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱變構(gòu)酶(allostericenzyme)。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為變構(gòu)劑(effector)。變構(gòu)酶多為寡聚酶,含的亞基數(shù)一般為偶數(shù);且分子中有催化部位(結(jié)合底物)與調(diào)節(jié)部位(結(jié)合變構(gòu)劑),這兩部位可以在不同的亞基上,或者在同一亞基的兩個不同部位。正協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶其速度—底物濃度曲線呈S形,即底物濃度較低時,酶活性的增加緩慢,底物濃度高到一定程度后,酶活性顯著加強,最終達(dá)到最大值Vmax。共價調(diào)節(jié)酶:也稱共價修飾酶,指一類可在其它酶的作用下其結(jié)構(gòu)通過共價修飾,使該酶活性發(fā)生改變,這種調(diào)節(jié)稱為共價修飾調(diào)節(jié)(covalentmodificationregulation),這類酶稱為共價修飾酶(prosessingenzyme)。同工酶(isoenzyme)是指催化的化學(xué)反應(yīng)相同,酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。這類酶存在于生物的同一種屬或同一個體的不同組織、甚至同一組織或細(xì)胞中。維生素和輔酶輔酶形式主要作用所含B族維生素焦磷酸硫胺素(TPP)脫羧酶的輔酶、α-酮酸氧化脫羧、酮基轉(zhuǎn)換作用硫胺素(B1)6,8-二硫辛酸α-酮酸氧化脫羧硫辛酸輔酶A(CoA)?;D(zhuǎn)移酶的輔酶,傳遞?;核狳S素單核苷酸(FMN)黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)電子和質(zhì)子的傳遞體核黃素(B2)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)脫氫酶的輔酶遞氫體維生素PP包括尼克酸(又稱煙酸)和尼克酰胺(又稱煙酰胺)磷酸吡哆醛氨基酸轉(zhuǎn)氨作用、脫羧作用和消旋作用的輔酶吡哆素(B6)生物素羧化酶的輔酶,傳遞和固定CO2生物素四氫葉酸"一碳基團"轉(zhuǎn)移葉酸5-甲基鈷銨素5-脫氧腺苷鈷銨素甲基轉(zhuǎn)移鈷胺素(B12)VC在體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng),羥化反應(yīng)維生素C第四章生物氧化生物氧化的特點生物氧化是在生物細(xì)胞內(nèi)進行的酶促氧化過程,反應(yīng)條件溫和(水溶液,中性pH和常溫);氧化進行過程中,必然伴隨生物還原反應(yīng)的發(fā)生;水是許多生物氧化反應(yīng)的氧供體。通過加水脫氫作用直接參與了氧化反應(yīng);在生物氧化中,碳的氧化和氫的氧化是非同步進行的。氧化過程中脫下來的氫質(zhì)子和電子,通常由各種載體,如NADH等傳遞到氧并生成水;生物氧化是一個分步進行的過程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來。這種逐步進行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量,提高能量利用率;6、生物氧化釋放的能量,通過與ATP合成相偶聯(lián),轉(zhuǎn)換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。生物體內(nèi)高能化合物鍵的特性可以把他們分成以下幾種類型:磷氧鍵型(酰基磷酸化合物、焦磷酸化合物、烯醇式磷酸化合物)、氮磷鍵型、硫酯鍵型、甲硫鍵型。呼吸鏈:代謝物上的氫原子被脫氫酶激活脫落后,經(jīng)過一系列的傳遞體,最后傳遞給被激活的氧分子,而生成水的全部體系稱呼吸鏈。此體系通常也稱電子傳遞體系或電子傳遞鏈。在具有線粒體的生物中,典型的呼吸鏈有兩種,即NADH呼吸鏈與FADH2呼吸鏈。NADH呼吸鏈NADH→FMNNADH→FMN→FeS→CoQ→Cytb→FeS→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2復(fù)合物Ⅰ復(fù)合物-Ⅲ復(fù)合物Ⅳ抗霉素A氰化物抗霉素A氰化物、CO、H2S、疊氮化合物魚藤酮、安密妥、殺蝶素AFADH2呼吸鏈復(fù)合物復(fù)合物Ⅱ復(fù)合物-Ⅲ復(fù)合物ⅣFADH2→FeS→CoQ→Cytb→FeS→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2氧化磷酸化:呼吸鏈中的電子傳遞與放能磷酸化合物的偶聯(lián)反應(yīng),也就是當(dāng)電子從NADH2或FADH2經(jīng)過電子傳遞體傳遞給O2形成H2O,同時伴隨著ADP磷酸化形成ATP。這一過程稱為~。根據(jù)生物氧化方式,可將氧化磷酸化分為底物水平磷酸化及電子傳遞體系磷酸化。氧化磷酸化是體內(nèi)生成ATP的主要方式。P/O比值:指每消耗1mol氧所消耗無機磷的摩爾數(shù),也就是每消耗1mol原子氧時生成多少molATP。從NADH:10質(zhì)子泵動/4=2.5個ATP從FADH2:6個質(zhì)子泵動/4=1.5個ATPNADHNADH呼吸鏈:P/O~3ADP+PiATPFADH2呼吸鏈:P/O~2ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPO212NADHH2O
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