緒論:
生物化學(xué)的概念目代、生物化學(xué)的英文名稱
概念:從分子層面闡述生命體的化學(xué)組成瓢阴,物質(zhì)代謝和能量代謝的學(xué)科。
biochemistry? ? ?
生物化學(xué)發(fā)展歷程
50年代的雙螺旋結(jié)構(gòu)擂送,60年代的操縱子學(xué)說回溺,70年代的DNA重組春贸,80年代的PCR技術(shù)混萝,90年代的DNA測序。
蛋白質(zhì):
蛋白質(zhì)的元素組成及其百分含氮量
除含有碳萍恕、氫逸嘀、氧外,含有氮和少量的硫允粤,有些蛋白質(zhì)還含有磷崭倘、鐵、銅类垫、碘司光、鋅和鉬。
百分含氮量:16%(凱氏定氮法測蛋白質(zhì)的基礎(chǔ))悉患,蛋白質(zhì)含量=蛋白質(zhì)*6.25,6.25是16%的倒數(shù)残家,為1g氮所代表的蛋白質(zhì)含量。
氨基酸的結(jié)構(gòu)通式
? ? ? ? ? ? ? H
? ? H2N? ? ? C? ? ? COOH
? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? R
氨基酸的分類(按極性分)售躁;酸性氨基酸坞淮、堿性氨基酸包含哪些?
帶負(fù)電荷的R基氨基酸:酸性陪捷,2種回窘,天冬氨酸(Asn)、谷氨酸(羧基)(Glu)
帶正電荷的R基氨基酸:堿性市袖,3種毫玖,PH=7帶凈正電荷,賴氨酸(Lys)凌盯、精氨酸(Arg)付枫、組氨酸(His)
必需氨基酸?
8種,Ile驰怎、Met阐滩、Val、Leu县忌、Trp掂榔、Phe、Thr症杏、Lys? 一家寫兩三本書來
氨基酸等電點(diǎn)的概念及帶電狀態(tài)判定
概念:氨基酸帶電狀況與溶液的PH直接相關(guān)装获,改變PH可以使氨基酸帶上正電荷或負(fù)電荷,也能使它處于正負(fù)電荷數(shù)相等厉颤,凈電荷為零的兼性離子狀態(tài)穴豫,此時(shí)溶液的PH值即為該氨基酸的等電點(diǎn)(PI)。
氨基酸的帶電狀態(tài)直接影響到它在電場中的行為,處在等電點(diǎn)時(shí)的氨基酸在電場中既不向陰極移動(dòng)精肃,也不向陽極移動(dòng)秤涩。
6、脯氨酸和羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色
7司抱、氨基酸紙層析原理:
在濾紙層析中筐眷,濾紙纖維素上吸附的水是固定相,展層用的溶劑是流動(dòng)相习柠。層析時(shí)匀谣,混合氨基酸在這兩相中不斷分配,使它們分布在濾紙的不同位置上资溃。
8武翎、肽鍵及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
肽鍵:氨基酸之間脫水后形成的共價(jià)鍵。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 肽鍵可以看作是一種酰胺鍵肉拓,表現(xiàn)出高穩(wěn)定性,肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)梳庆,肽鍵不能自由旋轉(zhuǎn)暖途,
9、谷胱甘肽組成:
谷胱甘肽(GSH)是一種含γ-酰胺鍵和巰基的三肽膏执,由谷氨酸驻售、半胱氨酸及甘氨酸組成。谷胱甘肽有還原型(G-SH)和氧化型(G-S-S-G)兩種形式更米。
10欺栗、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及維系其存在的作用力
(1)一級結(jié)構(gòu):肽鍵。
? (2)二級結(jié)構(gòu):氫鍵為主征峦,離子鍵迟几,疏水鍵,范德華力栏笆,二硫鍵类腮。
? (3)超二級結(jié)構(gòu):在蛋白質(zhì),特別是球狀蛋白中蛉加,經(jīng)逞潦啵可以看到由若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元(α螺旋、β折疊针饥、β轉(zhuǎn)角)組合在一起厂抽,彼此相互作用,形成有規(guī)則丁眼、在空間上可辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)體筷凤,這些二級結(jié)構(gòu)體組合體,稱為超二級結(jié)構(gòu)苞七。
? (4)結(jié)構(gòu)域:多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)或超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成三級結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)嵌施,是相對獨(dú)立的緊密球狀實(shí)體饲化,稱為結(jié)構(gòu)域。
? (5)三級結(jié)構(gòu):氫鍵吗伤,范德華力吃靠,疏水相互作用和鹽鍵,二硫鍵足淆。
? (6)四級結(jié)構(gòu):二硫鍵巢块。
11、醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白的點(diǎn)樣面及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
原理:當(dāng)溶液PH>PI時(shí)巧号,蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷族奢,在電場中移向正極;當(dāng)溶液PH<PI時(shí)丹鸿,蛋白質(zhì)帶正電越走,在電場中移向負(fù)點(diǎn)。由于蛋白質(zhì)分子在溶液中靠欢,解離成帶電的顆粒廊敌,所以,在電場中除等電點(diǎn)外门怪,均能定向電泳骡澈。
? 結(jié)果:從正極開始為清蛋白,α1掷空、α2肋殴、β及γ球蛋白。
12坦弟、α-螺旋的結(jié)構(gòu)特征
特征:①肽鏈骨架圍繞一個(gè)軸以螺旋的方式伸展护锤。②螺旋形成是自發(fā)的。③每隔3.6個(gè)殘基酿傍,螺旋上升一圈蔽豺;每一個(gè)氨基酸殘基環(huán)繞螺旋軸100°,螺距為0.54nm拧粪。④α螺旋結(jié)構(gòu)有左手和右手之分修陡,但蛋白質(zhì)中的α螺旋主要是右手螺旋。⑤氨基酸殘基的R基團(tuán)位于螺旋的外側(cè)可霎,并不參與螺旋的形成魄鸦,但其大小、形狀和帶電狀態(tài)卻能影響螺旋的形成和穩(wěn)定癣朗。
13拾因、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系
一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ),構(gòu)象決定其生物學(xué)功能。
14绢记、亞基和分子病的概念
亞基:亞基一定是多肽鏈扁达,而且通常由一條多肽鏈組成,有時(shí)是由含兩條以上的多肽鏈組成蠢熄。但是多肽鏈不一定是亞基跪解。只有形成三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈才能稱為亞基。亞基和亞基之間相互作用形成的特定構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)签孔。
? 分子膊婕ァ:是指由于遺傳基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子中某些氨基酸序列的改變,從而造成蛋白質(zhì)功能發(fā)生變化的一種遺傳病饥追。
15图仓、鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥和正常人的氨基酸差異
差異:β鏈的N端第六位的Glu變?yōu)閂al。
16但绕、蛋白質(zhì)在水溶液中穩(wěn)定的因素
(1)同種電荷的存在(PH≠PI);
(2)水化膜的存在(蛋白質(zhì)顆粒表面親水基團(tuán))
17救崔、引起蛋白質(zhì)沉淀的主要因素
(1)高濃度的中性鹽類;
(2)有機(jī)溶劑捏顺;
(3)重金屬鹽六孵;
(4)生物堿試劑和某些酸類;
(5)熱變性沉淀
18草丧、鹽析的概念
鹽析:向蛋白質(zhì)溶液中加入大量的中性鹽(如硫酸銨狸臣、硫酸鈉莹桅、氯化鈉等)昌执,可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出,這一現(xiàn)象稱為鹽析诈泼。
19懂拾、蛋白質(zhì)變性
天然蛋白質(zhì)因受物理或化學(xué)因素的影響,其分子內(nèi)部原有的高度規(guī)律性結(jié)構(gòu)發(fā)生變化铐达,致使蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)都有所改變岖赋,但并不導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的破壞,這種現(xiàn)象稱為變性瓮孙。
20唐断、已知某一氨基酸的分子量為a,其殘基數(shù)在某蛋白質(zhì)中的含量為b杭抠,計(jì)算該
? ? 蛋白的最低相對分子質(zhì)量c
核酸
核酸的種類及三種RNA在蛋白質(zhì)合成中的作用
核酸可分為兩大類:核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)
三種RNA的作用:(1)含量最少的為信使RNA(mRNA)脸甘,約占細(xì)胞總數(shù)的5%,mRNA在蛋白質(zhì)生物合成中起著決定氨基酸順序的模板作用偏灿;(2)含量最多的是核糖體RNA(rRNA)丹诀,約占細(xì)胞總數(shù)的80%,它與蛋白質(zhì)結(jié)合成構(gòu)成核糖體,核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所铆遭;(3)相對分子質(zhì)量最小的是轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)硝桩,約占細(xì)胞總數(shù)的10%~15%,在蛋白質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用枚荣。(此外碗脊,葉綠體、線粒體中也有著各自與細(xì)胞質(zhì)不同的mRNA,tRNA,rRNA)
核苷酸之間及核苷之間的連接鍵
核苷酸的組成:戊糖與磷酸(磷酸酯鍵連接)
核苷之間的連接鍵:通常是由核糖或脫氧核糖的C1’上的β—羥基與嘧啶堿N1或嘌呤堿N9上的氫進(jìn)行縮合棍弄,故生成的化學(xué)鍵稱為β—C—N糖苷鍵望薄。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)
要點(diǎn);(1)雙螺旋是反平行雙鏈右手螺旋。(2)雙螺旋的外側(cè)是兩條由脫氧核糖—磷酸構(gòu)成的主鏈(骨架)呼畸,雙螺旋的內(nèi)部是配對的堿基痕支。(3)雙螺旋的內(nèi)部的堿基按Wastson—Crick規(guī)則配對。(4)雙螺旋的兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)關(guān)系蛮原。(5)從雙螺旋DNA結(jié)構(gòu)模型中沿螺旋軸方向觀察卧须,配對的堿基并沒有充滿雙螺旋的空間。(6)A=T(兩氫鍵),C≡G(三氫鍵)
穩(wěn)定雙螺旋結(jié)構(gòu)的作用力
作用力:氫鍵儒陨、堿基堆積力花嘶、離子鍵
酵母RNA的提取及組分鑒定的實(shí)驗(yàn)原理
提取制備RNA的關(guān)鍵是選取RNA含量高且其他雜質(zhì)比較少的原材料。其中蹦漠,干酵母是理想的來源椭员,因?yàn)榻湍钢械暮怂嶂饕荝NA。DNA含量很少笛园,而且雜菌容易收集隘击。另外,抽取后殘?jiān)跃哂休^高的應(yīng)用價(jià)值研铆。
提取RNA埋同,首先要將RNA從細(xì)胞中釋放出來,然后將菌體中其他雜質(zhì)除去棵红。再利用核酸在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小的性質(zhì)凶赁,調(diào)溶液PH至2.0~2.5,使RNA沉淀逆甜,離心收集虱肄。然后利用RNA不溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì),用乙醇洗滌RNA沉淀除去能溶于有機(jī)試劑的雜質(zhì)交煞。
真核生物與原核生物mRNA結(jié)構(gòu)區(qū)別
mRNA的結(jié)構(gòu):(1)真核生物的mRNA 5'端帶有7-甲基鳥苷-5'-三磷酸的帽子結(jié)構(gòu)咏窿,原核沒有。(2)真核生物的mRNA 3'端具有多聚腺苷酸構(gòu)成的尾巴結(jié)構(gòu)错敢;原核沒有翰灾。(3)真核生物的mRNA中有內(nèi)含子與外顯子之分缕粹,原核沒有。(4)真核生物的mRNA是單順反子纸淮,原核是多順反子平斩。(5)真核先轉(zhuǎn)錄后翻譯,原核邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯咽块。
tRNA二級結(jié)構(gòu)特征:三葉草型绘面;
tRNA三級級結(jié)構(gòu)特征:倒L型;
tRNA含有較多的稀有堿基侈沪。
DNA的變性
DNA變性:是指在某些物理?xiàng)l件下或者在化學(xué)因素(如熱揭璃,改變PH,或包括乙醇亭罪、尿酸甲酰胺以及丙酰胺等有機(jī)溶劑的處理)的作用下瘦馍,DNA的氫鍵斷裂,有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)解開应役,轉(zhuǎn)變成無規(guī)則的單鏈線團(tuán)情组,使DNA在某些光學(xué)性質(zhì)和流體學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。
增色效應(yīng)箩祥、減色效應(yīng)
增色效應(yīng):當(dāng)DNA處于雙螺旋結(jié)構(gòu)時(shí)其堿基藏于內(nèi)側(cè)院崇,但它變性時(shí)雙螺旋解開,堿基袍祖、因此外露底瓣,導(dǎo)致260nm紫外吸收增加,這一現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)蕉陋。
減色效應(yīng):變性的DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下捐凭,2條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象叫做復(fù)性。它是變性的一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄過程寺滚,此外柑营,DNA的紫外吸收也隨之減少屈雄,即產(chǎn)生減色效應(yīng)村视。
Tm值及其影響因素
Tm(溶解溫度):是使被測DNA的50%發(fā)生變性的溫度,即增色效應(yīng)達(dá)到一半的溫度為Tm酒奶。
影響因素:(1)不同來源的DNA間的Tm存在差別蚁孔,主要是由于變性溫度取決于DNA自身的性質(zhì),此外惋嚎,也同濃度的鹽溶液有關(guān)杠氢,鹽濃度越高,Tm就越高另伍。
GC含量越高鼻百,Tm越大绞旅。
(2)DNA越長,Tm越大温艇。
(3)溶液離子強(qiáng)度增高因悲,Tm增高。
(4)DNA越純勺爱,溫度變化范圍越小晃琳。
12、核酸雜交:不同來源的互補(bǔ)核酸序列通過Watson-Crick堿基配對形成非共價(jià)鍵琐鲁,從而形成穩(wěn)定的異源雙鏈分子的過程
酶與維生素
酶催化作用的特點(diǎn)
(1)具有高效性(2)高度專一性(結(jié)構(gòu)專一性卫旱、立體異構(gòu)專一性)(3)酶活性的可調(diào)控性(別構(gòu)調(diào)節(jié))(4)酶的不穩(wěn)定性(5)溫和性(6)不改變反應(yīng)平衡常數(shù)
酶按照催化反應(yīng)性質(zhì)的分為6大類
性質(zhì)六大類:氧化還原酶類(包括氧化酶類和脫氫酶類)、轉(zhuǎn)移酶類围段、水解酶類顾翼、裂解酶類、異構(gòu)酶類奈泪、合成酶類
酶活性中心概念及其特點(diǎn)
酶的活性中心:在酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合并起催化作用的區(qū)域稱為酶的活性部位或活動(dòng)中心暴构。酶的活性部位一班包括結(jié)合部位和催化部位。
特點(diǎn):(1)活動(dòng)中心只占酶的體積的1%~2%段磨,僅有少數(shù)氨基酸殘基組成取逾。(2)酶活性中心常常是酶分子三維結(jié)構(gòu)的裂縫和洞穴,有柔性苹支。(3)底物和酶以較弱的次級鍵結(jié)合砾隅。
酶催化具有高效性的機(jī)制
(1)底物和酶的鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)。(2)底物形變和張力效應(yīng)债蜜。(3)共價(jià)催化晴埂。(4)酸堿催化。(5)金屬離子催化寻定。(6)微環(huán)境影響儒洛。
米氏方程、米氏常數(shù)
米氏方程:
(1)根據(jù)米氏方程狼速,如果[S]<<Km時(shí)琅锻,[S]可以忽略不計(jì),v=Vmax[S]/Km
(2)如果[S]>>Km,Km可以忽略不計(jì)向胡,則v=Vmax
(3)[S]=Km恼蓬,則v=1/2Vmax
Km的意義及Km與最適底物的關(guān)系
(1)Km值是酶的特征常數(shù)之一,對于單底物酶僵芹,Km只與酶的性質(zhì)有關(guān)处硬,不隨著酶濃度改變而改變。因此拇派,不同酶荷辕,Km值也不同凿跳。Km值可作為鑒定酶的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)Km值可以近似的反映酶對底物的親和力大小疮方。Km值越小拄显,表明酶促反反應(yīng)到達(dá)最大反應(yīng)速率的一半時(shí)所需底物濃度越小,則酶對底物的親和力就越大案站,相反反之躬审。
(3)Km值可以判斷酶的底物專一性和天然底物,對于多種底物的酶來說蟆盐,同一種酶催化不同底物反應(yīng)時(shí)承边,對于每一種底物都有一個(gè)特定的Km,顯然石挂,對于那種Km最小的博助,即親和力最大的底物是酶的天然底物。
7痹愚、雙倒數(shù)作圖法求Km和Vmax時(shí)縱軸與橫軸上的截距
Km和Vmax的測定:由于米氏方程是個(gè)雙曲線函數(shù)富岳,直接用它來求Km和Vmax是很不方便的。這是由于當(dāng)[S]逐漸升高時(shí)拯腮,反應(yīng)速率仍有少量增加窖式,其反應(yīng)速率很難達(dá)到最大值,不以準(zhǔn)確測到动壤。為正確得到其值則采用雙倒數(shù)作圖法萝喘,把米氏方程加以改造,變成直線方程琼懊,Km和Vmax其雙倒數(shù)方程為阁簸。
8、酶的比活力:在特定條件下哼丈,每毫克蛋白質(zhì)所含有的酶活力單位數(shù)启妹。
9、別構(gòu)酶的動(dòng)力學(xué)曲線呈S型
10醉旦、競爭性抑制作用及磺胺類藥物的抑菌機(jī)制
競爭抑制作用:可逆抑制劑和底物競爭酶分子的結(jié)合部位饶米,從而影響底物與酶正常結(jié)合的現(xiàn)象。
磺胺類藥物的抑菌機(jī)制:影響細(xì)菌核蛋白的合成髓抑,從而抑制細(xì)菌的生長繁殖
11咙崎、不可逆抑制作用及有機(jī)磷殺蟲劑的殺蟲原理
不可逆抑制作用:有些抑制劑能與酶活性中心功能基團(tuán)共價(jià)結(jié)合优幸,阻礙酶與底物的結(jié)合或破壞了酶的催化基團(tuán)吨拍,使酶的活性下降或喪失。這些抑制作用不能通過透析网杆、超濾等簡單的物理方法去除抑制劑而使酶活性恢復(fù)羹饰,因此伊滋,稱為不可逆抑制作用。
有機(jī)磷殺蟲劑殺蟲原理:有機(jī)磷化合物能與蛋白酶和酯酶分子活性部位中的Ser羥基共價(jià)結(jié)合队秩,從而抑制酶的活性笑旺,當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)入蟲害體內(nèi)時(shí),可以抑制膽堿酯酶的活性馍资,使乙酰膽堿積累筒主,引起神經(jīng)中毒,導(dǎo)致生理功能失調(diào)而死亡鸟蟹。
競爭性抑制作用乌妙、非競爭性抑制作用、反競爭性抑制作用特點(diǎn)比較
競爭性抑制作用:(1)競爭性抑制劑與酶的底物結(jié)構(gòu)類似建钥;(2)抑制劑藤韵、底物與酶的結(jié)合部位相同—酶的活性中心;(3)抑制作用可以被高濃度的底物清除熊经;(4)Km值增大泽艘,Vmax不變。
非競爭性抑制作用:(1)非競爭性抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物分子結(jié)構(gòu)不一定類似镐依;(2)抑制劑與酶的活性中心外的部位結(jié)合匹涮;(3)Km不變,Vmax減谢笨恰焕盟;(4)抑制程度取決于抑制劑的濃度。
反競爭性抑制作用:(1)Km減小宏粤,Vmax減薪徘獭;(2)抑制劑只能與酶—底物復(fù)合物結(jié)合绍哎。(3)抑制程度取決于抑制劑與底物的濃度来农。
抑制類型
動(dòng)力學(xué)參數(shù)
方程
斜率
增加底物濃度[S]
結(jié)合部位
無抑制
Km,Vmax
V=Vmax[S]/(Km+[S])
競爭性
Km增大崇堰,Vmax不變
V=Vmax[S]/{Km(1+[I]/ki)+[s]}
增大
消除抑制
活性中心
非競爭性
Km不變沃于,Vmax減小
V=Vmax[S]/{(Km+[s])(1+[I]/Ki)}
增大
不能消除
活性中心外
反競爭性
Km減小,Vmax減小
V=Vmax[S]/{Km+[s](1+[I]/Ki)}
不變
不能消除
活性中心外
13海诲、同工酶概念
是一類來自同一生物不同組織或同一細(xì)胞而不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)繁莹、能催化相同反應(yīng)、其分子結(jié)構(gòu)卻有所不同的一組酶特幔。
輔酶與輔基的區(qū)別
輔酶與酶蛋白結(jié)合疏松咨演,可以用透析方法除去;輔基與酶蛋白結(jié)合緊密蚯斯,不能通過透析將其除去薄风。
15饵较、VC與VD缺乏癥
VC:壞血病
VD:佝僂病,軟骨病
16遭赂、VB2循诉、VB3、VB6的輔酶形式及其功能
VB2(核黃素)撇他,輔酶:FMN(黃素單核苷酸)茄猫、FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸),構(gòu)成黃素酶的輔酶成分困肩、作為氫載體募疮;
VB3(泛酸),輔酶:CoASH阿浓,構(gòu)成CoA的成分,跆U溃基轉(zhuǎn)移
VB6(抗皮炎維生素)卸耘,輔酶:PLP(磷酸吡哆醛)退敦、PMP(磷酸吡哆胺),參與氨基酸的轉(zhuǎn)氨蚣抗、脫羧侈百、消旋作用,β—等消除作用翰铡。
17钝域、大蒜超氧化物歧化酶(SOD)分離提取的主要操作步驟(PBS浸提,氯仿-乙醇除雜蛋白锭魔,丙酮沉淀SOD)例证。
18、國際單位和Kat
生物氧化
生物氧化的概念迷捧、部位及其特點(diǎn)
概念:是指糖類织咧、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞中被氧化分解漠秋,產(chǎn)生二氧化碳和水笙蒙,同時(shí)釋放能量的過程。
特點(diǎn):(1)生物氧化在溫和條件下進(jìn)行庆锦;(2)生物氧化需要一系列酶捅位、輔酶和中間傳遞體參與;(3)生物氧化是逐步釋放能量的過程,且大部分能量被貯存到ATP中绿渣;(4)氧化過程中釋放的能量通常與磷酸化反應(yīng)偶聯(lián)在一起朝群,從而將能量迅速轉(zhuǎn)移到高能磷酸化合物中燕耿;(5)真核在線粒體中中符,原核在細(xì)胞膜中。(6)生物氧化的本質(zhì)是電子的得失(脫氫誉帅、加氧淀散、失電子)。
呼吸鏈的概念
概念:糖類蚜锨、脂質(zhì)档插、氨基酸等有機(jī)物在代謝過程中形成還原型NADH和FADN2,兩者分子上的氫原子分別以質(zhì)子和電子的形式脫下亚再,質(zhì)子由基質(zhì)向膜間層轉(zhuǎn)運(yùn)郭膛,而電子則沿著一系列按一定順序排列的電子傳遞體轉(zhuǎn)移,最后傳遞給分子氧氛悬,并與質(zhì)子結(jié)合形成水则剃,將這一系列電子傳遞體的總和稱為電子傳遞鏈,由于電子傳遞需消耗氧如捅,故又稱呼吸鏈棍现。
種類:(1)NADH氧化呼吸鏈;(2)琥珀酸氧化呼吸鏈(FADH2呼吸鏈)
兩條典型呼吸鏈:
NADH呼吸鏈镜遣、琥珀酸呼吸鏈(FADH2呼吸鏈)
呼吸鏈的組分己肮、呼吸鏈電子傳遞抑制劑的種類及其抑制部位
電子抑制劑:(1)復(fù)合物Ⅰ抑制劑:魚藤酮、天密妥悲关、沙粉蝶菌素等谎僻,阻斷電子由NADH向CoQ的傳遞,但不影響FADH2到CoQ的氫原子傳遞寓辱;(2)復(fù)合物Ⅲ抑制劑:抗霉素A戈稿,抑制電子傳遞,阻斷細(xì)胞色素還原酶中電子傳遞讶舰,從而抑制了電子從還原型的CoQ到細(xì)胞色素C1的傳遞鞍盗;(3)復(fù)合物Ⅳ抑制劑:氰化物、疊氮化合物跳昼、一氧化碳和硫化氫等般甲,阻斷電子在細(xì)胞色素氧化酶上的傳遞,即阻斷細(xì)胞色素aa3到氧氣的電子傳遞鹅颊。
底物水平磷酸化的概念
底物水平磷酸化:是指直接由一個(gè)代謝中間產(chǎn)物(高能磷酸化合物敷存,如磷酸烯醇式丙酮酸)上的高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子上,而生成ATP的反映。
解偶聯(lián)劑DNP
解偶聯(lián)劑:是指那些不阻斷呼吸鏈的電子傳遞锚烦,但能抑制ADP通過磷酸化作用轉(zhuǎn)化為ATP的化合物觅闽,有2,4-二硝基苯酚,產(chǎn)熱素涮俄。
ATP生成的三條途徑
氧化磷酸化蛉拙、底物水平磷酸化、光合磷酸化
氧化磷酸化的機(jī)制-目前公認(rèn)的化學(xué)滲透假說的主要內(nèi)容
(1)在電子傳遞鏈中彻亲,遞氫體和遞電子體間隔交替排列孕锄,有序定位于完整的線粒體內(nèi)膜上,使氧化還原反應(yīng)定向進(jìn)行苞尝;
(2)在電子傳遞鏈中畸肆,復(fù)合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ中的遞氫體具有質(zhì)子泵的作用宙址,即遞氫體在接受線粒體內(nèi)底物上的氫原子(2個(gè))后轴脐,將其中的電子(2個(gè))傳遞給隨后的電子傳遞體,而將兩個(gè)質(zhì)子釋放到線粒體內(nèi)膜外側(cè)抡砂,所以電子傳遞鏈系統(tǒng)是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸質(zhì)子的體系大咱,3種復(fù)合物都是由電子傳遞驅(qū)動(dòng)的質(zhì)子泵;
(3)完整的線粒體內(nèi)膜具有選擇透過性舀患,即質(zhì)子不能自由通過徽级;
(4)在線粒體內(nèi)膜上嵌有ATP合酶復(fù)合體,它包含F(xiàn)0和F1兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元聊浅。
9餐抢、P/O比的概念及計(jì)算
概念:是指一對電子經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧氣的過程中所產(chǎn)生的ATP分子數(shù),即消耗的無機(jī)磷酸的分子數(shù)與消耗分子氧的氧原子數(shù)之比低匙。(磷氧比旷痕,物質(zhì)氧化時(shí)每消耗1mol氧原子,所消耗的無機(jī)磷原子的摩爾數(shù)顽冶。)
一對電子通過NADH電子傳遞鏈可泵出10個(gè)質(zhì)子欺抗;一對電子通過FADH2電子傳遞鏈可泵出6個(gè)質(zhì)子。
每合成一個(gè)ATP需要3個(gè)質(zhì)子强重,通過ATP合酶绞呈,把ATP從線粒體基質(zhì)運(yùn)送到液泡消耗1個(gè)質(zhì)子,所以每形成一個(gè)ATP需要4個(gè)質(zhì)子流動(dòng)间景。
10佃声、兩種線粒體穿梭系統(tǒng)的P/O比:
NADH作為電子供體時(shí),P/O=2.5
琥珀酸(FADH2)作為電子供體時(shí)倘要,P/O=1.5
糖代謝
糖酵解的概念圾亏、部位及產(chǎn)能
糖酵解在細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖降解為丙酮酸,在缺氧的情況下轉(zhuǎn)化為乳酸并伴隨ATP生成的一系列反應(yīng)。(葡萄糖→丙酮酸→乳酸)
碘乙酸對糖酵解的抑制:3-磷酸甘油醛脫氫酶
糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵志鹃,并且產(chǎn)生了還原劑NADH夭问。催化此反應(yīng)的酶是巰基酶,所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆的抑制曹铃。故碘乙酸可以抑制糖酵解缰趋。
糖酵解的調(diào)控酶及其催化的三步不可逆反應(yīng)
(1)葡萄糖生成6—磷酸葡萄糖,不可逆反應(yīng)铛只,消耗能量(1個(gè)ATP)埠胖,己糖激酶(限速酶糠溜、關(guān)鍵酶)淳玩。
(2)6—磷酸果糖生成1,6—二磷酸果糖,不可逆反應(yīng)非竿,消耗能量(1個(gè)ATP)蜕着,磷酸果糖激酶(限速酶、關(guān)鍵酶)红柱。
(3) 磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸承匣,不可逆,底物水平磷酸化锤悄,丙酮酸激酶(限速酶韧骗、關(guān)鍵酶),產(chǎn)生ATP
4零聚、丙酮酸脫氫酶復(fù)合體組成
組成:是一個(gè)多酶復(fù)合體袍暴,由3種酶和6個(gè)輔助因子組成。酶包括丙酮酸脫氫酶(E1)隶症,二氫硫辛酸乙跽#基轉(zhuǎn)移酶(E2)翁涤,二氫硫辛酸脫氫酶(E3)学歧;6個(gè)輔助因子為TPP,CoASH唆垃,F(xiàn)AD胁住,NAD+趁猴,鎂離子和硫辛酸。
5彪见、三羧酸循環(huán)反應(yīng)歷程(四步脫氫儡司、一步底物水平磷酸化反應(yīng))
6、三羧酸循環(huán)調(diào)控酶
檸檬酸合酶企巢、異檸檬酸脫氫酶枫慷、a—酮戊二酸脫氫酶系。
三羧酸循環(huán)特點(diǎn)及意義
特點(diǎn):(1)在線粒體中進(jìn)行,為不可逆反應(yīng)或听;(2)關(guān)鍵酶:檸檬酸合酶探孝、異檸檬酸脫氫酶、a—酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體誉裆;(3)必須在有氧的條件下進(jìn)行顿颅;(4)每一周消耗一個(gè)乙酰輔酶(CoA)、2個(gè)H2O足丢,一次底物水平磷酸化粱腻,2次脫羧,4次脫氫斩跌,產(chǎn)生10(9ATP+1GTP)绍些、2個(gè)二氧化碳。
意義:(1)TCA循環(huán)是糖類耀鸦、脂類柬批、蛋白質(zhì)等各種大分子最終分解代謝的共同途徑;(2)TCA循環(huán)是糖袖订、脂氮帐、蛋白質(zhì)的核酸等代謝的樞紐,大分子物質(zhì)要徹底氧化都需要經(jīng)過TCA循環(huán)洛姑;(3)為呼吸鏈提供氫和電子上沐,是生物氧化產(chǎn)生能量的主要機(jī)制。
一分子葡萄糖經(jīng)過呼吸鏈徹底氧化成CO2和水需要消耗32個(gè)ATP楞艾,在骨骼肌中参咙,腦細(xì)胞中凈生30個(gè)ATP,在肝臟和心肌中凈生32個(gè)ATP产徊。
磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)和意義:
特點(diǎn):(1)脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體昂勒,生成NADPH ;(2)是一種直接脫氫脫羧反應(yīng),不經(jīng)過EMP舟铜、TCA戈盈;(3)一分子6—磷酸葡萄糖只進(jìn)行一次脫羧,二次脫氫反應(yīng)谆刨,生成一分子二氧化碳塘娶、2個(gè)(NADPH+H);(4)并非葡萄糖氧化分解供能的主要途徑;(5)關(guān)鍵酶:6—磷酸葡萄糖脫氫酶痊夭,受NADPH/NADP+比值影響刁岸,比值高被抑制,反之被激活她我。
意義:(1)使不同個(gè)數(shù)碳原子的糖在體內(nèi)得以轉(zhuǎn)化虹曙;(2)磷酸己糖途徑HMP中生成的NADPH+H是各種生物的合成的重要供氫體迫横,重要物質(zhì)合成的還原力。
9酝碳、1分子葡萄糖矾踱、1分子丙酮酸、1分子乙酰輔酶A徹底氧化分解產(chǎn)生ATP的分子數(shù)
葡萄糖(30/32個(gè))? 丙酮酸(12.5)? 乙酰輔酶A(10)
糖異生的概念
概念:是指以非糖有機(jī)物作為前體合成為葡萄糖的過程疏哗。
糖酵解與糖異生的區(qū)別(能量變化)
糖酵解:產(chǎn)能? ? ? ? ? ? ? ? 糖異生:耗能
12呛讲、《面粉中還原糖和總糖的含量測定》中總糖含量的計(jì)算公式
(曲線所得水解后還原糖質(zhì)量*稀釋倍數(shù))*0.9*100
樣品質(zhì)量
脂類代謝
脂肪動(dòng)員
脂肪動(dòng)員:脂肪在激素敏感脂肪酶作用下水解成脂肪酸和甘油并釋放入血液供其他組織利用的過程。
脂肪酸β-氧化的概念返奉、過程(脂酰輔酶A的轉(zhuǎn)運(yùn))
概念:是指脂肪酸在β—碳原子上進(jìn)行氧化贝搁,然后α碳原子和β碳原子之間鍵發(fā)生斷裂。
過程:(1)脂肪酸的活化:指脂肪酸的羧基和CoA酯化成酯酰CoA的過程芽偏;(2)脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)雷逆;(3)β—氧化作用的反應(yīng)歷程(脫氫,水化哮针,再脫氫关面,硫解)
7n-6個(gè)ATP
必需脂肪酸
亞油酸(18:2)坦袍,亞麻酸(18:3)十厢,花生四烯酸(20:4)等多不飽和脂肪酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素,不能自身合成捂齐,需從食物攝取蛮放。
飽和脂肪酸從頭合成所需的碳源及二碳單位供體、供氫體
亞油酸(18:2)奠宜,亞麻酸(18:3)包颁,花生四烯酸(20:4)等多不飽和脂肪酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素,不能自身合成压真,需從食物攝取娩嚼。
碳飽和脂肪酸徹底氧化分解產(chǎn)能計(jì)算
軟脂酸從頭合成與β-氧化的比較
區(qū)別點(diǎn)
飽和脂肪酸從頭合成
脂肪酸氧化
細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行部位
動(dòng)物:細(xì)胞質(zhì);植物:葉綠體/前質(zhì)體
線粒體滴肿、過氧化物酶體岳悟、乙醛酸體
酯酰基載體
ACP泼差,p—酮酯豕笊伲—ACP合酶,CoA
CoA
加入或斷裂的二碳單位
丙二酸單酰CoA
乙酰CoA
電子供體或受體
NADPH
NAD+,FAD
羥酯醵言担基的立體異構(gòu)
D型
L型
能量(軟脂酸為例)
消耗7個(gè)ATP及14個(gè)NADPH
產(chǎn)生106個(gè)ATP
對HCO3-和檸檬酸的需求
需要
不需要
底物的轉(zhuǎn)運(yùn)
檸檬酸穿梭系統(tǒng)
肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)
鏈延伸或縮短的方向
從W位到羧基
從羧基端開始
脂肪合成的原料是甘油和脂肪酸滔灶,甘油與脂肪酸可來源于糖代謝
3—磷酸甘油和脂酰CoA
脂肪酸生物合成時(shí)乙酰CoA的轉(zhuǎn)運(yùn)
乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)運(yùn):脂肪酸的合成是在胞液中,而乙酰CoA是在線粒體內(nèi)吼肥,它們不能穿過線粒體內(nèi)膜录平,需通過轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入胞液麻车。三羧酸循環(huán)中的檸檬酸可穿過線粒體模進(jìn)入胞液,然后在檸檬酸裂解酶的作用下放出乙酰CoA進(jìn)入脂肪酸合成途徑斗这。
脂肪酸β-氧化與從頭合成的2個(gè)“四步循環(huán)”
β—氧化:脫氫绪氛,水化,脫氫涝影,硫解
從頭合成:縮合枣察,還原,脫水燃逻,還原
蛋白質(zhì)酶促降解與氨基酸代謝
氨基酸脫氨基的作用方式
(1)氧化脫氨基作用(2)非氧化脫氨基作用(3)脫酰胺基作用(4)轉(zhuǎn)氨基作用(5)聯(lián)合脫氨基作用
L-氨基酸氧化酶序目、D-氨基酸氧化酶催化特點(diǎn)
轉(zhuǎn)氨基作用的概念、轉(zhuǎn)氨酶及其輔酶
概念:轉(zhuǎn)氨基作用是α—氨基酸和α—酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用伯襟。一種a—氨基酸的a—氨基借助轉(zhuǎn)氨基酶的催化作用轉(zhuǎn)移到a—酮酸的羰基上猿涨,結(jié)果生成新的酮酸,而原來的a—酮酸則形成相應(yīng)的氨基酸姆怪。
酶:轉(zhuǎn)氨酶
輔酶:微生物B6的磷酸酯—磷酸吡哆醛(PLP)
尿素合成時(shí)的氮原子來源
來源:天冬酰胺和氨基
生糖氨基酸和生酮氨基酸
生糖氨基酸:能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸(亮氨酸叛赚、賴氨酸)
生酮氨基酸:能轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被?/p>
核酸的生物合成
復(fù)制、轉(zhuǎn)錄稽揭、逆轉(zhuǎn)錄俺附、翻譯的概念
? 復(fù)制:親代雙鏈DNA按堿基配對原則,準(zhǔn)確形成兩個(gè)相同堿基序列的子代DNA的過程溪掀。
轉(zhuǎn)錄:以一條DNA鏈為模板事镣,將DNA鏈上存儲(chǔ)的遺傳信息,按堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程揪胃。
逆轉(zhuǎn)錄:以RNA為模板璃哟,按照RNA核苷酸排列順序合成DNA的過程。
翻譯:以mRNA為模板喊递,將mRNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的氨基酸序列的過程随闪。? ?
半保留復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制的概念
半不保留復(fù)制:合成的DNA分子中一條鏈?zhǔn)莵碜杂H代的DNA鏈骚勘,另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻逆滎戆椋礊榘氩槐A魪?fù)制。
半不連續(xù)復(fù)制:半不連續(xù)復(fù)制是指DNA復(fù)制時(shí)调鲸,前導(dǎo)鏈上DNA的合成是連續(xù)的盛杰,后隨鏈上是不連續(xù)的,故稱為半不連續(xù)復(fù)制藐石。
SSBP的作用
(1)穩(wěn)定單鏈DNA即供,防止復(fù)性;(2)保護(hù)單鏈DNA于微,避免核酸酶的降解逗嫡。
4青自、模板鏈(反義鏈)、編碼鏈(有義鏈)的識(shí)別
模板鏈(反義鏈):可作為模板轉(zhuǎn)錄為RNA的那條鏈驱证,該鏈與轉(zhuǎn)錄的RNA堿基互補(bǔ)(A-U,G-C)延窜。在轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶與模板鏈結(jié)合抹锄,并沿著模板鏈的3’→5’方向移動(dòng)逆瑞,按照5’→3’方向催化RNA的合成。又稱為反義鏈伙单。
編碼鏈(有義鏈):雙鏈DNA中获高,不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的那一條DNA鏈,該鏈的核苷酸序列與轉(zhuǎn)錄生成的RNA的序列一致(在RNA中是U取代了DNA中的T)吻育,又稱為有義鏈念秧。
5、逆轉(zhuǎn)錄酶的活性
(1)RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活力布疼;(2)核糖核酸酶H活力摊趾;(3)DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活力(無校對功能)
6、DNA突變類型:點(diǎn)突變(置換:顛換游两、轉(zhuǎn)換)
7砾层、DNA損傷修復(fù)的5種機(jī)制(光修復(fù)、切除修復(fù)器罐、錯(cuò)配修復(fù)梢为、重組修復(fù)、SOS反應(yīng))轰坊;光修復(fù)哺乳動(dòng)物還沒發(fā)現(xiàn)。
8祟印、啟動(dòng)子的概念肴沫、原核生物啟動(dòng)子兩個(gè)保守序列及其作用
? 概念:是指能被RNA識(shí)別,結(jié)合的一段DNA序列蕴忆,位于結(jié)構(gòu)基團(tuán)的上游颤芬,啟動(dòng)子本身不被轉(zhuǎn)錄
? (1)—10區(qū)大都含有TATAAT的共有的保守序列,是RNA聚合酶與DNA結(jié)合之處套鹅,使
起始復(fù)合物由關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)閱?dòng)狀態(tài)的特定序列站蝠;
(2)—35區(qū)含有保守序列TTGACA,是RNA聚合酶對模板初始識(shí)別的位點(diǎn)卓鹿。這一序列的核苷酸結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了啟動(dòng)子的速度菱魔。
9、大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ吟孙、II澜倦、III具有的活性
10聚蝶、真核生物mRNA加工過程
(1)5’’端帽子的生成;(2)3’末端多聚A尾的生成藻治;(3)甲基化作用
11碘勉、復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的區(qū)別
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
模板
兩股鏈均復(fù)制
模板鏈轉(zhuǎn)錄(不對稱復(fù)制)
原料
dNTP
NTP
酶
DNA聚合酶(DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶)
RNA聚合酶(DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶)
產(chǎn)物
子代雙鏈DNA(半保留復(fù)制)
mRNA,tRNA桩卵,rRNA
配對
A-T? G-C
dA-rU dT-rA G-C
引物
需要
不需要
連續(xù)性
半不連續(xù)
連續(xù)
12验靡、DNA解旋酶、拓?fù)洚悩?gòu)酶功能
蛋白質(zhì)的生物合成
1雏节、密碼子晴叨;遺傳密碼的特點(diǎn)?
(1)密碼子的方向性:排列方向均為5’→3’,與mRNA合成時(shí)延伸方向相同矾屯;(2)遺傳密碼的無標(biāo)點(diǎn)性和不重復(fù)性兼蕊;(3)密碼的簡并性;(4)擺動(dòng)性件蚕;(5)遺傳密碼的的基本通用性孙技;(6)起始密碼子和終止密碼子:1個(gè)起始密碼子AUG,3個(gè)終止密碼子UAG,UAA,UGA
2排作、密碼子的簡并性概念
簡并性牵啦,大多數(shù)氨基酸都是由幾個(gè)不同的密碼子編碼的,如UCU,UCC,UCA,UCG,AGU及AGC這6個(gè)密碼子都編碼絲氨酸妄痪,這一現(xiàn)象稱為密碼的簡并性哈雏。
3、起始密碼子衫生、終止密碼子
起始密碼子:1個(gè)密碼子AUG(甲硫氨酸)
終止密碼子:3個(gè)密碼子UGA裳瘪,UAA,UAA罪针,UAG
核糖體的兩個(gè)重要位點(diǎn)
一個(gè)是氨跖砀基位點(diǎn)(A位點(diǎn)),為接受新?lián)饺氲陌滨泪酱;鵷RNA的結(jié)合位點(diǎn)派殷,
另一個(gè)是肽酰基位點(diǎn)(P位點(diǎn))墓阀,為延伸中肽酰tRNA和起始氨酰tRNA的結(jié)合位點(diǎn)毡惜。
蛋白質(zhì)合成時(shí)mRNA閱讀方向與肽鏈延伸方向
蛋白質(zhì)合成方向:N端到C端
mRNA閱讀方向:5’端到3’端
SD序列
1974年,J.Shine等人發(fā)現(xiàn)大腸桿菌16RNA3’端含有一段富有嘧啶的序列可以和mRNA上距離起始密碼子上游約10個(gè)核苷酸處的一段富含嘌呤的序列斯撮,稱為SD序列
肽鏈延伸的三步:進(jìn)位经伙、轉(zhuǎn)肽、移位
進(jìn)位:一個(gè)新進(jìn)入的氨酰-tRNA結(jié)合到70S核糖體上的A位點(diǎn)上吮成,新進(jìn)入的氨酰-tRNA上的反密碼子必須與A位點(diǎn)的mRNA上的密碼子相互補(bǔ)橱乱。消耗1個(gè)GTP辜梳,需EF-Tu和EF-Ts。
轉(zhuǎn)肽:進(jìn)入A點(diǎn)的氨酰tRNA上氨基酸的氨基對P位點(diǎn)上的肽酰-tRNA上酯鍵的羰基作親核進(jìn)攻泳叠,形成肽鍵作瞄。不消耗能量,需鉀離子和鎂離子危纫。
移位:是指核糖體沿mRNA(5’→3’)作相對移動(dòng)宗挥,每次移動(dòng)一個(gè)密碼子的距離。消耗一個(gè)GTP种蝶,需要EF—G契耿。
蛋白質(zhì)合成的3種終止因子
RF—1識(shí)別UAA和UAG,RF—2識(shí)別UAA和UGA螃征,RF—3不識(shí)別任何終止密碼子搪桂。
9、多肽鏈合成時(shí)起始氨基酸消耗3個(gè)高能磷酸鍵盯滚,每延長1個(gè)氨基酸消耗4個(gè)高能磷酸鍵踢械,肽鏈釋放時(shí)消耗3個(gè)高能磷酸鍵,因此合成含n個(gè)氨基酸的多肽消耗的高能磷酸鍵為4n