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生物化学重点整理

绪论

名词解释:

1、生物化学:研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨生命现象的本质。主要研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律等。 大题:

1、(1)简述生物化学的发展阶段及其成就

答:1.叙述生物化学阶段。主要成就:脂类、糖类及氨基酸的性质的研究;发

现了核酸;从血液中分离了血红蛋白;证实了连接相邻氨基酸的肤键的形成;化学合成了简单的多肤;发现酵母发酵可产生醇并产生CO2,酵母发酵过程中存在“可溶性催化剂”,奠定了酶学的基础等。

2.动态生物化学阶段。主要成就:发现人类必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素;发现多种激素,并将其分离、合成;认识到酶的化学本质是蛋白质,酶晶体制备获得成功;对生物体内主要物质的代谢途径基本确定,包括糖代谢途径的酶促反应过程、脂肪酸-β氧化、尿素合成途径及柠檬酸循环等。提出ATP循环学说。

3.分子生物学阶段。主要成就:DNA双螺旋结构的发现;DNA克隆技术;基因组学及其他组学的研究。

2、(2)简述生物化学研究的主要方面

1.生物分子的结构与功能

2.物质代谢及其调节:1、物质代谢有序性调节的分子机制。2、细胞信息传递的机制及网络。 3.基因信息传递及其调控

第一章蛋白质的结构与功能

名词解释:

1、肽键:指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形

成的共价键(-CO-NH-)。

2、氨基酸残基:肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全的结构。 3、一级结构:在蛋白质分子中,从N一端至C一端的氨基酸排列顺序称为蛋白

质的一级结构,其主要化学键是肽键,决定其空间结构。

4、二级结构:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,也就是该段肽链主链

骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

5、三级结构:指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,也就是整所有原

子在三维空间的排布位置。

6、亚基:体内许多功能性蛋白质含有2条或2条以上有其完整三级结构的多肽

链。

7、四级结构:蛋白质分子中各个亚基呈特定的三维的空间排布及亚基接触部位

的布局和相互作用

大题:

1. 简述氨基酸的结构特点

答:氨基酸是组成蛋白质的基本单位,被生物体直接用于合成蛋白质的仅有20种,且均属L-a一氨基酸(除甘氨酸外)。 2. 简述氨基酸的分类

答:①非极性脂肪族氨基酸;②极性中性氨基酸;③芳香族氨基酸;④酸性

氨基酸;⑤碱性氨基酸

3. 简述α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲的结构特征

答:①α-螺旋:多肽链的主链围绕中心轴作有规律的螺旋式上升,螺旋的走向

为顺时钟方向。每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈(即旋转360°),螺距为0. 54nm。每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键,氢键的方向与螺旋长轴基本平行。肽链中的所有肽键中的全部羰基氧和氨基氢都可参与形成氢键,以稳固α一螺旋结构。

②β-折叠:多肤链充分伸展,每个肽单元以Cα为旋转点,依次折叠成锯齿状结构,氨基酸残基侧链交替地位于锯齿状结,构的上下方。所形成的锯齿状结构一般比较短,只含5一8个氨基酸残基。

③β-转角:通常由4个氨基酸残基组成,其第一个残基的羰基氧(0)与第四

个残基的氨基氢(H)可形成氢键。β一转角的结构较特殊,第二个残基常为脯氨酸,其他常见残基有甘氨酸、天冬氨酸、天冬氨酸和色氨酸 ④无规卷曲:没有确定规律性的肽链结构 4. 简述蛋白质的理化性质

答:①两性电离性质:蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外,氨基酸残基侧

链中某些基团在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。

②胶体性质:蛋白质属于生物大分子,其分子的直径可达1一100rnm,为

胶粒范围之内。蛋白质颗粒表面大多为亲水基团,可吸引水分子,使颗粒表面形成一层水化膜,从而阻断蛋白质颗粒的相互聚集,防止溶液中蛋白质沉淀析出。

③变性:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,有

序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物学活性的丧失

④在紫外光谱区有特征性吸收峰:由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸

和色氨酸,因此在280nm波长处有特征性吸收峰。

⑤呈色反应:1.茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。

2.双缩脲反应蛋白质和多肤分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热,呈现紫色或红色,称为双缩脲反应。

5. 简述蛋白质的分离方法

答:透析:利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开

盐析:将硫酸铁、硫酸钠或氯化钠等加人蛋白质溶液,使蛋白质表面电荷被

中和以及水化膜被破坏,导致蛋白质在水溶液中的稳定性因素去除而沉淀

电泳:蛋白质在高于或低于其pI的溶液中成为带电的颗粒,在电场中能向正

极或负极方向移动,从而达到分离各种蛋白质的目的。

层析:待分离蛋白质溶液(流动相)经过一个固态物质(固定相)时,根据

溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等,使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配,并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的

超速离心:蛋白质在高达50万g的重力作用下,在溶液中逐渐沉降,直至

其浮力与离心所产生的力相等,此时沉降停止。

6. 简述氨基酸的顺序分析方法

答:①分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成;②测定多肽链的氨基末端与梭基末端为何种氨基酸残基;③把肽链水解成片段,分别进行分析:胰蛋白酶法、胰凝乳蛋白酶法、溴化氰法等。

第二章核酸的结构与功能

名词解释:

1、 核苷酸:由碱墓、戊糖和磷酸基团组成,通过糖苷键和磷酸酯键连接形成的结构。

2、 核酸:以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子,具有复杂的结构和重要的生物学功能。

3、 核酶:细胞内具有催化功能的一类小分子RNA,具有催化特定RNA降解的活性,在RNA的剪接修饰中具有重要作用

4、 DNA的变性:在某些理化因素(温度,pH,离子强度等)下DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂,使DNA双链解离为单链。该过程破坏了DNA的空间结构,但是没有改变核苷酸序列。

5、 DNA的复性:当变性条件缓慢地除去后,两条解离的互补链可重新互补配对,恢复原来的双螺旋结构。

6、 核酸杂交:若不同种类的DNA单链或RNA放在同一溶液中,且两者之间存在着一定程度的碱基配对关系,就有可能在不同的DNA单链之间、RNA单链之间或DNA单链和RNA单链之间形成杂化双链。 7、 核酸酶:所有可以水解核酸的酶。

8、 限制性核酸内切酶:要求酶切位点具有核酸序列特异性的核酸内切酶 大题: