基础生物化学 复习总结ppt课件

1、研究生命的化研究生命的化学本质学本质物质基础物质基础（代谢）（代谢）功功 能能有机小分子、无机离子有机小分子、无机离子生物大分子（多糖、脂、生物大分子（多糖、脂、 核酸、蛋白核酸、蛋白 酶酶 ）组成组成元素组成、结构组成元素组成、结构组成分布分布胞内、胞外胞内、胞外结构结构一级（化学）结构一级（化学）结构 高级（空间）结构高级（空间）结构性质性质一般化学性质、光学性质一般化学性质、光学性质 物理化学性质物理化学性质 生物学活性（变性、复性）生物学活性（变性、复性） 物质代谢物质代谢（同化、异化）（同化、异化）代谢途径（分解、合成）代谢途径（分解、合成）物质能量衍替物质能量衍替代谢调控（限速酶）

2、代谢调控（限速酶）1;.23核 酸（53 ）磷酸磷酸碱基（碱基（Py/Pu）(2-脱氧脱氧)核糖核糖(稀有)核苷核苷A/G/C/T（U）核苷酸核苷酸核酸核酸(ABZ型）型）DNA3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键 甲酸盐甲酸盐、 CO2 Gly、 Gln Asp、Ser 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸复制复制 逆转录逆转录（逆转录酶）（逆转录酶）不对称转录不对称转录（RNARNA聚合酶）聚合酶）自我复制自我复制（RNARNA复制酶）复制酶）半不连续复制半不连续复制半保留复制半保留复制 DNA DNA聚合酶聚合酶 原：原： 真：真：(核心核心) )PRPP 原：原：2 2(核心）核心） 真：真：胞质溶胶胞质溶胶

3、细胞核细胞核/细胞器细胞器RNA（mRNA rRNA tRNA）碱基分解在三个水平上核苷酸转化在不同磷酸水平上核核酸酸酶酶4核酸核酸DNAmRNAtRNArRNA 组成组成dNTP（A G C T） NTP（A G C U）分布（主）分布（主）细胞核（类核、叶绿体、细胞核（类核、叶绿体、线粒体、病毒）线粒体、病毒）细胞质为主（核糖体）、细胞核次（病毒）细胞质为主（核糖体）、细胞核次（病毒）化学结构化学结构 3，5磷酸二酯键连接而成的核苷酸链（磷酸二酯键连接而成的核苷酸链（53）5-帽子、帽子、3-polyADHU 5S、 16S、23S(原核） 5S、5.8S、18S、28S二级结构二级结构双

4、螺旋（双螺旋（BAZ）局部螺旋局部螺旋+突环突环三叶草型三叶草型 局部螺旋局部螺旋+突环突环三级结构三级结构 超螺旋超螺旋 超螺旋超螺旋 倒倒L型型 超螺旋超螺旋超分子复合超分子复合物物 染色体（病毒）染色体（病毒） 核糖体（病毒）核糖体（病毒）化学性质化学性质 白色纤维状固体白色纤维状固体 白色粉末，水溶，有机醇沉淀白色粉末，水溶，有机醇沉淀光学性质光学性质 OD260 （dsDNAssDNARNApoly(d)NTP 变性复性变性复性 增色效应、减色效应、增色效应、减色效应、Tm（热变性）、分子杂交（热变性）、分子杂交电化学电化学 电泳电泳(p-)5核核苷苷酸酸代代谢谢从从头头合合成成补救

5、途径补救途径Ser:环外CH3Gln:环外NH2PRPP678原核生物原核生物(大肠杆菌大肠杆菌)真核生物真核生物 复复制制DNA聚合酶聚合酶 I II III染色体环形，单点双向复制染色体环形，单点双向复制一次复制完成前可起始下一次一次复制完成前可起始下一次无特殊的末端复制无特殊的末端复制DNA聚合酶全酶聚合酶全酶染色体线形，多点双向复制染色体线形，多点双向复制不能同时多次起始复制不能同时多次起始复制组装核小体组装核小体端粒复制端粒复制转转录录转录和翻译几乎同步转录和翻译几乎同步RNA聚合酶聚合酶2启动子（启动子（-35区和区和-10区）区）转录后加工较简单（切、加、修饰）转录后加工较简单（

6、切、加、修饰）调控简单，负调控为主调控简单，负调控为主区域化分开区域化分开RNA聚合酶聚合酶 I II III启动子（启动子（-75区和区和-25区）区）转录后加工复杂（切、接、加、修饰）转录后加工复杂（切、接、加、修饰）调控复杂，正调控为主调控复杂，正调控为主 翻翻译译核糖体较小而简单（核糖体较小而简单（30S+50S=70S）起始氨基酸起始氨基酸fMet多顺反子多顺反子SD序列序列(翻译起始翻译起始)起始因子较少，延伸和终止因子较多起始因子较少，延伸和终止因子较多核糖体大而复杂（核糖体大而复杂（40S+60S=80S）起始氨基酸起始氨基酸Met单顺反子单顺反子5-帽子结构帽子结构起始因子多

7、，延伸和终止因子少起始因子多，延伸和终止因子少线粒体和叶绿体合成类似原核生物线粒体和叶绿体合成类似原核生物9蛋白质蛋白质化学组成化学组成C H O N （16%） P S结构组成结构组成 氨基酸（蛋白质氨基酸）氨基酸（蛋白质氨基酸）化学结构化学结构 肽键连接而成的氨基酸链（肽键连接而成的氨基酸链（NC）二级结构二级结构 -螺旋螺旋 -转角转角 -折叠折叠 无轨卷曲（链内无轨卷曲（链内/间氢键）间氢键）超二级结构超二级结构结构域结构域三级结构三级结构 亚基、单体蛋白（侧链基团次级键）亚基、单体蛋白（侧链基团次级键）四级结构四级结构 寡聚蛋白（如别构酶）寡聚蛋白（如别构酶）化学性质化学性质 两性解

8、离（等电点、等离子点）两性解离（等电点、等离子点）光学性质光学性质 OD280（Trp、Tyr、Phe）物理化学物理化学 胶体（水化层、电荷作用）胶体（水化层、电荷作用）显色反应显色反应 茚三酮反应茚三酮反应 双缩脲反应双缩脲反应 Sanger反应反应 Edaman反应反应沉淀反应沉淀反应 破坏水化层（盐析、脱水剂）破坏水化层（盐析、脱水剂） 、电中和（盐析、重盐、生物碱）、电中和（盐析、重盐、生物碱）变性复性变性复性 变性变性次级键破坏，肽键正常次级键破坏，肽键正常电化学电化学 变性电泳（变性电泳（pH pI ）、变性电泳（）、变性电泳（SDS）测序测序肽链数确定肽链数确定肽链分离肽链分离末

9、端测定末端测定专一裂解专一裂解片段纯化测序片段纯化测序末端重叠末端重叠10蛋 白（NC ）氨基酸氨基酸多肽链多肽链氨基酸、核糖体氨基酸、核糖体、mRNA、tRNA、辅助因子辅助因子（Mg2+、IF、EF、RF）氨基酸活化终止和释放延伸合成起始翻译后加工运输蛋白蛋白NH3氨同化转氨基作用氨基酸转化Glu 氨甲酰磷酸生物固氮NO3还原含N有机物 分解合成氨基酸 铵盐 酰胺 尿素 酮酸酮酸氧化分解、生成氨基酸或糖和脂氨基酸脱氨、糖分解、植物光呼吸PyrAla族族乙醛酸、乙醛酸、PGASer族族草酰乙酸草酰乙酸/延胡索酸延胡索酸Asp族族-酮戊二酸酮戊二酸Glu族族Ru5PHisE4p、PEP芳香族芳

10、香族氨基酸/肽段切除特征序列添加共价修饰折叠一碳转移脱氨基脱氨基（氧化转氨联合非氧化脱酰胺）胺胺（羟化直接）脱羧基脱羧基11（ATPAMP）（GTP）（GTP）12核酸和蛋白的比较核酸和蛋白的比较基本结构单位基本结构单位 核苷酸 氨基酸一级结构及其一级结构及其 5?3 ? N C作用力作用力 3,5-磷酸二酯键 肽键二级结构极其二级结构极其 B A Z -螺旋 -折叠 -转角 无规卷曲稳定的作用力稳定的作用力 碱基堆积力 氢键 氢键 离子键 高级结构及其高级结构及其 超螺旋 三、四级结构 作用力作用力 氢键 次级键（盐键 氢键 二硫键 疏水作用） 紫外吸收紫外吸收 碱基共轭双键 芳香族共轭双键

11、（Trp Tyr Phe） 260nm 280nm 变性变性 二级结构破坏，双螺旋变单链 空间结构（包括二级）破坏合成合成 细胞核（真核） 细胞液 核酸核酸 蛋白蛋白13高高H+ 低低H+ ADPATPNADHFADH22H+2H+2H+H+H+H+H+H+H+H+H+H+H+e-e-e-e-H2ONADH/FADH2H+H+H+ ADP ATPAPBATP ADPK+K+K+K+Na+Na+Na+Na+鱼藤酮鱼藤酮 抗霉素抗霉素A CO寡霉素寡霉素DNB缬胺霉素缬胺霉素短杆菌肽短杆菌肽XXH+K+生物氧化H+ eH+ e14解偶联剂解偶联剂离子载体抑制剂离子载体抑制剂电子传递连抑制剂电子传递

12、连抑制剂氧化磷酸化抑制剂氧化磷酸化抑制剂15氧、转、水、裂、异、合16酶酶分布分布胞内酶（区域化）、胞外酶胞内酶（区域化）、胞外酶催化特性催化特性降低活化能缩短热力学反应到达平衡点时间，作用双向性，反应前后质量不变降低活化能缩短热力学反应到达平衡点时间，作用双向性，反应前后质量不变 高效性、专一性、条件温和、易失活、可调控、需辅助因子（生物催化剂）高效性、专一性、条件温和、易失活、可调控、需辅助因子（生物催化剂）专一性专一性结构专一（绝对、相对（键、基团）、立体异构专一（旋光、几何结构专一（绝对、相对（键、基团）、立体异构专一（旋光、几何/顺反）顺反）分类分类按化学组成（单纯酶、结合酶）、按分

13、子结构（单体酶、寡聚酶、多酶复合体）按化学组成（单纯酶、结合酶）、按分子结构（单体酶、寡聚酶、多酶复合体） 按反应性质（氧、转、水、裂、异、合）按反应性质（氧、转、水、裂、异、合）结构结构全酶全酶=酶蛋白（必需基团酶蛋白（必需基团活性中心活性中心结合部位结合部位+催化部位）催化部位）+辅助因子辅助因子作用机理作用机理 催化机理催化机理降低活化能降低活化能 理论基础理论基础中间产物学说中间产物学说 与底物作用方式与底物作用方式锁钥学说、诱导契合学说锁钥学说、诱导契合学说 高效催化机理高效催化机理邻近定向、张力变形、酸碱催化、共价催化、微环境邻近定向、张力变形、酸碱催化、共价催化、微环境酶活调节酶

14、活调节酶原激活（本质）、别构酶、同工酶、诱导酶（化学修饰、聚合酶原激活（本质）、别构酶、同工酶、诱导酶（化学修饰、聚合/解聚）解聚）影响酶活影响酶活性的因素性的因素底物浓度（米氏方程、米氏常数底物浓度（米氏方程、米氏常数双倒数作图法）、温度和双倒数作图法）、温度和pH（最适值）（最适值）激活剂和抑制剂（不可逆、可逆（非竞争性、竞争性、反竞争性）激活剂和抑制剂（不可逆、可逆（非竞争性、竞争性、反竞争性）酶活测定酶活测定酶活力（酶活力（U、Kat）、比活力、转换数）、比活力、转换数其他其他维生素和辅酶、核酶维生素和辅酶、核酶171819S氧化脱羧、氧化脱羧、非氧化分子重排非氧化分子重排己糖磷酸化己

15、糖磷酸化磷酸己糖裂解磷酸己糖裂解丙酮酸生成丙酮酸生成20CHOCH2CH2CH2CH2CH2OHCH2O-PCH2CH2CH2CH2CH2O-PCH3CH2COOHCOOHCH2CH3GlcPGAPyrCH3（CH3）CHOHCOOH乳酸乳酸CH3 （CH3）CH2OH乙醇乙醇+ CO2乙酰乙酰CoA+ CO2CH3 （CH3）COSCoACO-COOHCH2-COOH草酰乙酸草酰乙酸CH2COOHCO-COOHCH2-COOH柠檬酸柠檬酸CO-COOHCH2-COOHCO2CO2糖分解代谢中碳原子去向糖分解代谢中碳原子去向21G6P蔗糖UDPG PiG1P淀粉/糖原ADPG/UDPG（肝脏/

16、油料种子萌发）细胞质22 脂肪乙酰乙酰CoA脂肪脂肪类脂（磷脂）类脂（磷脂）脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系甘油甘油脂肪酸脂肪酸脂肪酸活化转运脂肪酸活化转运、-氧化氧化脱氢脱氢水合水合脱氢脱氢硫解硫解还原（烯脂酰还原（烯脂酰ACP脱水酶）脱水酶）脱水（脱水（ 羟脂酰羟脂酰ACP脱水酶）脱水酶）还原（还原（ 酮脂酰酮脂酰ACP还原酶）还原酶）缩合（缩合（-酮脂酰酮脂酰ACP合酶）合酶）丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶胺胺衍生物衍生物脂肪链合成乙酰CoA羧化乙酰CoA转运23从头合成胞质溶胶/质体-氧化线粒体/乙醛酸体基质24代谢调节代谢调节神经系统调节激素调节细胞水平调节酶水平调

17、节（最基本的调节） 数量调节（粗调）数量调节（粗调）酶的合成和降解：乳糖操纵子酶的合成和降解：乳糖操纵子 活性调节（微调）活性调节（微调）酶原激活酶原激活 共价修饰（级联放大）：（去）磷酸化共价修饰（级联放大）：（去）磷酸化 变构调节（前馈激活、反馈抑制变构调节（前馈激活、反馈抑制单价、二价）：标兵酶单价、二价）：标兵酶 聚合聚合/解聚解聚 辅因子调节（能荷调节、金属离子、辅因子调节（能荷调节、金属离子、NADH/NAD） 定位调节定位调节区域化区域化调节基因：阻遏蛋白操纵子启动子+操纵基因+结构基因诱导物（乳糖）、辅阻遏物（Trp）代谢网络代谢网络关键中间产物：关键中间产物：6-PG、Pyr

18、、乙酰、乙酰CoA四级调节：四级调节：顺序反馈抑制协同反馈抑制积累反馈抑制同工酶反馈抑制1、物质、物质: 从来源、组成、性质和生物学功能描述从来源、组成、性质和生物学功能描述 核酸核酸杂交分子、限制（性内切）酶、核（酸构成）酶、性杂交分子、限制（性内切）酶、核（酸构成）酶、性/平齐末端平齐末端 粘冈崎片段、先导链和滞后链、粘冈崎片段、先导链和滞后链、Klenow片段片段 蛋白蛋白简单简单/结合结合/寡聚球蛋白、必需氨基酸、遗传密码、反密码子寡聚球蛋白、必需氨基酸、遗传密码、反密码子 同义密码子、同工受体同义密码子、同工受体tRNA 酶酶 单纯单纯/结合酶、单体酶、寡聚酶、多酶复合体、结合酶、单

19、体酶、寡聚酶、多酶复合体、 变构酶、同工酶变构酶、同工酶 诱导酶和组成酶、端粒酶诱导酶和组成酶、端粒酶 生物氧化生物氧化生物氧化、高能（磷酸）化合物生物氧化、高能（磷酸）化合物 脂脂酮体酮体 代谢调节代谢调节限速酶限速酶/标兵酶、信号肽标兵酶、信号肽名名 词词 解解 释释25;.2、结构、结构: 从组成规律、空间分布特点、维持稳定的因素及功能等描述从组成规律、空间分布特点、维持稳定的因素及功能等描述 核酸核酸 一级结构、一级结构、B型型DNA、质粒、断裂（不连续）基因、质粒、断裂（不连续）基因 内含子和外显子、启动子和终止子内含子和外显子、启动子和终止子 蛋白蛋白一级结构到四级结构、肽单位（平

20、面）一级结构到四级结构、肽单位（平面） 、 -螺旋螺旋 亚基、亚基、 SD序列、多核糖体序列、多核糖体 酶酶全酶、辅酶全酶、辅酶/基、活性中心、必需基团基、活性中心、必需基团 生物氧化生物氧化电子传递链电子传递链 代谢调节代谢调节操纵子操纵子 26;.3、变化、变化/过程及调节过程及调节: 核酸核酸增增/减色效应、变减色效应、变/复性、分子杂交、半保留复性、分子杂交、半保留/半不连续复制、逆转录半不连续复制、逆转录 蛋白蛋白别构效应、盐溶和盐析、透析、转别构效应、盐溶和盐析、透析、转/联合脱氨基作用、翻译联合脱氨基作用、翻译 酶酶 可逆抑制和不可逆抑制、竞争可逆抑制和不可逆抑制、竞争/非竞争性

21、抑制、酸碱催化和共价催化非竞争性抑制、酸碱催化和共价催化 生物氧化生物氧化能荷调节、底物水平能荷调节、底物水平/电子传递链氧化磷酸化、解偶联电子传递链氧化磷酸化、解偶联 糖糖糖异生、糖异生、EMP、TCA、PPP 脂脂-氧化、柠檬酸穿梭、乙醛酸循环氧化、柠檬酸穿梭、乙醛酸循环 代谢调节代谢调节前馈激活、反馈抑制、酶原激活前馈激活、反馈抑制、酶原激活 27;.4、性质和规律、性质和规律: 核酸核酸中心法则中心法则 生物氧化生物氧化化学渗透学说化学渗透学说 酶酶诱导契合学说、中间产物学说诱导契合学说、中间产物学说 28;.5、单位、单位: 核酸核酸熔解温度（熔解温度（TmTm） 蛋白蛋白等电点（等

22、电点（pIpI） 酶酶活力单位（活力单位（U/KatU/Kat）、比活力、转换数）、比活力、转换数 生物氧化生物氧化能荷、磷氧比能荷、磷氧比 29;.301、氨基酸缩写2、稀有核苷、核苷酸和核酸缩写 Pu Py dTTP cAMP dTTP DHU m7G Cm IMP mRNA rRNA mtDNA ctDNA ds/ssDNA dsDNA cDNA snRNA hnRNA tRNAm tRNAf 3、重要的辅因子和载体 NAD（H） NADP（H） FAD（H2） TPP FMN（H2） THFA（FH4） CoASH GSH/GSSG Cytaa3 CoQ U/A/GDPG ACP BC

23、CP (P)APS SAM PRPP IF/EF/RF CAP4、重要的单位 Tm pI5、重要的代谢途径和催化酶 EMP TCA PPP/HMS ETC R/Q/D酶 FAS LDH ATCase 6、重要的物质和专有名词 PEP PITC DNP SSBMetfMet符符 号号311、组成和分布、组成和分布 元素组成、基本组分、不同种类的细胞定位元素组成、基本组分、不同种类的细胞定位2、分类、分类 按结构组成、按基团性质、按营养结构、按产物种类按结构组成、按基团性质、按营养结构、按产物种类 3、结构、结构 不同结构层次、不同结构单元、维持结构稳定的因素不同结构层次、不同结构单元、维持结构稳

24、定的因素4、性质、性质 解离（极性）、旋光性、光吸收、溶解性（沉淀）、变性和复性、显色解离（极性）、旋光性、光吸收、溶解性（沉淀）、变性和复性、显色 简并、配对能力简并、配对能力一、静态：核酸、蛋白、酶、糖、脂一、静态：核酸、蛋白、酶、糖、脂单知识点单知识点321、代谢途径的细胞定位：、代谢途径的细胞定位： 分解和合成分解和合成2、代谢途径的分类和阶段、代谢途径的分类和阶段：电子传递、：电子传递、EMP/TCA/HMS/糖异生、糖异生、氧化氧化/从头合成从头合成 分支代谢途径、共同代谢途径、补救途径分支代谢途径、共同代谢途径、补救途径( (草酰乙酸回补、核苷酸合成）草酰乙酸回补、核苷酸合成）

25、例：蛋白质合成例：蛋白质合成AAAA活化、多肽链合成起始、延伸、终止和释放、后加工活化、多肽链合成起始、延伸、终止和释放、后加工3、代谢途径的重要中间代谢产物、关键反应和酶、代谢途径的重要中间代谢产物、关键反应和酶 高能化合物高能化合物 特殊性质代谢物特殊性质代谢物 共同代谢物共同代谢物 关键步骤关键步骤 限速酶限速酶 4、代谢物的代谢方式、代谢物的代谢方式：如：如ADP磷酸化、脱氨磷酸化、脱氨/羧基、羧基、DNA损伤修复损伤修复5、代谢物的来源和去向、代谢物的来源和去向6、能量变化、能量变化： ATP GTP NADH NADPH FADH2 二、动态：核酸、蛋白、糖、脂二、动态：核酸、蛋白

26、、糖、脂单知识点单知识点 核酸核酸 熔解温度（熔解温度（TmTm）、不对称比率（）、不对称比率（A+T/G+CA+T/G+C） 蛋白蛋白含氮量推蛋白含量（含氮量推蛋白含量（16%16%）、等电点（）、等电点（pI=pKa+pKb/2pI=pKa+pKb/2） 酶酶 比活力、比活力、KmKm 生物氧化生物氧化能荷（能荷（ATP+0.5ADP/ATP+ADP+AMPATP+0.5ADP/ATP+ADP+AMP）、磷氧比）、磷氧比 代谢调节代谢调节积累抑制效应积累抑制效应A+A+（1-A1-A）X BX B 1、单位、单位/含量含量/效应换算效应换算计计 算算33;. 糖EMP（1Glc2Pyr）有氧：+8/6ATP（2NADH+2ATP）； 无氧：+2ATP 发酵 （1Glc 2乙醇/乳酸