生化复习大纲

1、生物化学复习大纲第一章 蛋白质化学1. 名词解释氨基酸等电点：溶液在某一特定pH值时，氨基酸分子上所带正负电荷相等，以两性离子（兼性离子）的形式存在，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点，用pI表示蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸残基的排列顺序一级结构包括：多肽链中的氨基酸排列顺序，是蛋白质生物功能的基础；组成蛋白质的多肽链数目； 多肽链中链内或链间二硫键的数目和位置。超二级结构： 由若干个相邻的二级结构单元（-螺旋、-折叠、-转角及无规卷曲）组合在一起，彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能够辨认的二级结构组合体，充当三级结构的构件。同源蛋

2、白质：不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。 蛋白质的盐析：盐析（salting out） 在蛋白质溶液中加入大量高浓度的中性盐（如硫酸胺、氯化钠、硫酸钠等），使蛋白质从溶液中析出。2. 组成蛋白质的20种氨基酸的结构特点，包括构型、酸碱性、R基的种类等。从蛋白质水解物中分离出来的氨基酸（amino acid）有20种，除脯氨酸外，均为-氨基酸。 1. 与羧基相邻的-碳原子上都有一个氨基，因而称为-氨基酸。 2. 除R为H（甘氨酸）外，其它氨基酸分子中的-碳原子都为不对称碳原子，所以： a. 氨基酸都具有旋光性。b. 每一种氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。目前已知的天然蛋白质中氨基

3、酸都为L-型。 根据R基的极性性质，分为：（1）非极性R基氨基酸（2）极性R基氨基酸 生理条件是否带电荷： 不带电荷极性R基氨基酸 带负电荷极性R基氨基酸 带正电荷极性R基氨基酸 氨基酸在结晶形态或在水溶液中，是两性离子而非分子状态。3.如何判定在非等电状态氨基酸或蛋白质的带电状况，如何确定其电泳方向。氨基酸在不同pH中，以不同解离状态存在。 酸性环境，主要以阳离子形式； 碱性环境，主要以阴离子形式。在pH小于等电点溶液中，蛋白质负电荷，电场中向正极移动；在pH大于等电点时，蛋白质带正电荷，在电场中向负极移动。4.利用蛋白质的含氮量计算蛋白质的含量。最小相对分子质量=已知成分的分子量/已知成分

4、的百分含量 首先测定蛋白质分子中某一特殊成分的含量，然后假定蛋白质分子中该成分只有一个，据其百分含量可计算出最低相对分子质量5. 稳定蛋白质结构的共价键和非共价键有那些？氢键 范德华力 疏水作用 离子键6. 蛋白质二级结构类型，维持蛋白质二级和三级结构稳定的主要因素。氢键（次级键）7. 对于只有一条多肽链的蛋白质，空间结构的最高形式是什么？8. 什么是蛋白质的变性，变性后的蛋白质会发生那些改变？蛋白质的变性沉淀与蛋白质的硫酸铵盐析沉淀，两者在本质上有何差别？如何进行区分？蛋白质变性：某些物理、化学因素使蛋白质分子内部原有的高级构象发生变化，蛋白质的理化性质和生物学功能都随之改变或丧失。蛋白质变

5、性后的变化（1）生物活性的丧失。（2）理化性质改变 溶解度降低，易沉淀。 球状蛋白质的不对称性增加、粘度增加、扩散系数降低。 变性后分子结构松散、易被蛋白酶水解。蛋白质变性后，有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在，并不析出。因此变性蛋白质并不一定都表现为沉淀，而沉淀的蛋白质也未必都已经变性。第二章 核酸化学1. 名词解释核苷：核苷是戊糖和碱基通过糖苷键形成的糖苷. 由戊糖（核糖或脱氧核糖）的第1位C碳原子与嘌呤碱的第9位N原子或嘧啶碱的第1位N原子通过N-糖苷键相连。核苷为-型，碱基平面与戊糖平面互相垂直。核苷酸：核苷酸是核苷的磷酸酯。DNA的碱基互补规律：两条链之间存在碱基互补的关系。即：A和

6、T配对，中间形成两个氢键； C和G配对，中间形成三个氢键。DNA的复性：又称退火（annealing），指变性DNA在一定条件下如温度逐步恢复到生理范围内，两条互补链重新恢复天然的双螺旋构象。分子杂交：不同来源DNA单链间或单链DNA与RNA之间只要有碱基配对区域，复性时可形成局部双螺旋区，称核酸分子杂交2核酸的分类、分布和主要功能，核酸在病毒中的分布。. 核酸的分类: 根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（RNA） 脱氧核糖核酸（DNA） DNA：主要分布在真核细胞的细胞核中，在线粒体、叶绿体等细胞器中也含有较少的DNA。原核细胞则分布在其拟核区。 RNA：主要分布在真核细胞的细胞质中，

7、核糖体上含量最多。细胞核的核仁区域进行旺盛的RNA合成（占RNA总量的10%）。目前发现每种病毒中只含其中一类核酸，因此共有两类病毒： DNA病毒（DNA virus） RNA病毒（RNA virus）功能： 1. DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。证据有： 细菌转化实验。1944年Avery 第一次证明了DNA是细菌转化的因子。 噬菌体侵染细菌实验。1952 年， Hershey 和Chase 噬菌体感染实验。 2. RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。RNA主要分为三类：有tRNA mRNA rRNAtRNA功能：专一携带氨基酸，是氨基酸运载工具。有些tRNA可作为反转录酶的引物，参

8、与DNA的合成。mRNA功能：蛋白质合成模板（遗传密码）。rRNA: 占RNA总量的80，与蛋白质结合组成核糖体，是生物体内蛋白质合成的场所。3. DNA和RNA在化学组成上的区别。（1），五碳糖不同，DNA含脱氧核糖，RNA含核糖。（2），碱基不同，DNA含A,T,C,G,RNA含A,G,C,U4. 两类核酸中核苷酸的主要种类有那些？核苷酸彻底水解的产物。（1）RNA中的核苷酸有4种： 腺嘌呤核糖核苷一磷酸（腺苷一磷酸、腺苷酸）鸟嘌呤核糖核苷一磷酸（鸟苷一磷酸、鸟苷酸） 胞嘧啶核糖核苷一磷酸（胞苷一磷酸、胞苷酸） 尿嘧啶核糖核苷一磷酸（尿苷一磷酸、尿苷酸）（2） DNA中的脱氧核苷酸有4种：

9、 腺嘌呤脱氧核糖核苷一磷酸（脱氧腺苷酸） 鸟嘌呤脱氧核糖核苷一磷酸（脱氧鸟苷酸） 胞嘧啶脱氧核糖核苷一磷酸（脱氧胞苷酸） 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷一磷酸（脱氧胸苷酸）核苷酸彻底水解的产物：磷酸 戊糖 碱基5. 简述DNA二级结构的稳定因素。哪一个是主要的稳定因素双螺旋结构的稳定因素：（1）互补碱基之间氢键 主要决定碱基配对的特异性，而对双螺旋稳定的贡献不是最重要的。（2）碱基堆积力 包括疏水作用和范德华力。为螺旋稳定的主要作用力。（3）溶液中的阳离子或带正电荷的化合物对DNA表面磷酸基团的中和，消除了静电斥力。6. RNA的主要类型、那个含修饰碱基比较多？RNA的二级结构特点。三种RNA的功能。主

10、要类型： tRNA mRNA rRNA 修饰碱基较多： tRNA tRNA的二级结构都呈“三叶草” 形状，一般可将其分为四臂四环：四环（二氢尿嘧啶环：8-12nt、反密码环：7nt、TC环:7nt、额外环4-5nt 可变）四臂（氨基酸臂：7bp 3´-CCA、二氢尿嘧啶臂：D臂 3bp、反密码臂：5bp、TC臂5bp）rRNA的二级结构：茎环结构7. 什么是DNA的熔解温度（Tm）？其影响因素有哪些？Tm：即解链温度或熔解温度，指核酸加热变性过程中，A260紫外吸收的增加量达最大量一半时的温度。影响Tm值大小因素：（1）核酸均一性：均一性高，变性温度范围越窄。（2） G-C含量与Tm

11、值成正比。经验公式： Tm=69.3+0.41(G+C)%（3）介质离子强度：离子强度低，Tm低；离子强度高，Tm高。（4）pH：影响碱基的解离。高pH下，碱基失去质子，影响碱基对之间氢键的形成，Tm下降。 （5）变性剂：尿素、甲醛等破坏氢键，Tm下降。8. 了解DNA的增色效应、减色效应概念。减色效应： 复性使紫外吸收降低的现象。增色效应： 变性后的核酸紫外吸收值增加的现象。第三章 酶化学1. 名词解释全酶：结合酶即全酶，包括酶蛋白（脱辅酶）和辅因子两部分。多酶体系：指催化机体内的一些连续反应的酶互相联系在一起，形成的反应链体系。 一般分为可溶性的、结构化的和在细胞结构上有定位关系的三种类型

12、。酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位竞争性抑制：抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性降低，称为竞争性抑制作用。同工酶： 同工酶是指催化相同的化学反应，但蛋白质的分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。2. 根据催化反应的性质，酶分为几大类？名称是什么？氧化还原酶类：包括脱氢酶和氧化酶转移酶类 水解酶类 裂合酶类 异构酶类 合成酶类 3. 酶和一般催化剂比较，其催化作用具有那些异同点？ 酶和一般催化剂比较（共同点） （1）用量少，催化效率高。 （2）只能催化热力学上允许的反应，但不改变化学反应的平衡点

13、，即只能缩短反应到平衡的时间。 （3）降低化学反应的活化能。 活化能（activation energy） 为一定温度下1mol底物全部进入活化态所需要的自由能。单位：kJ/mol。 （4）反应前后不发生质和量的改变。4. 辅因子的种类和区别，辅因子的功能。（1）辅基 与酶蛋白共价结合, 不容易被透析除去。（2）辅酶 与酶蛋白以非共价键疏松结合, 容易被透析除去。 辅因子的作用: 传递电子、氢或基团。5使酶具有高效率的因素有那些？几种功能相关的酶彼此嵌合成复合体 6. 影响酶反应速度的的因素有那些。底物浓度、酶浓度、pH、温度、激活剂与抑制剂等。 底物（substrate, S） 酶催化的物质

14、 产物（product, P） 酶转化后的物质7. 温度对酶的催化作用有何影响？pH对酶的催化作用有什么影响？温度对酶影响的几个方面： 在一定的温度范围内（0-40 ），反应速度和温度呈正比，一般每升高10 ，反应速度约增加1倍。 酶是蛋白质，温度过高，易失去活性。 最适温度在不同的生物体有差别：一般 动物体 37-50 ，植物体50-60 ，细菌Taq DNA聚合酶70。 酶的最适温度不是酶的特征性常数，随酶作用时间的长短而有所变化：一般作用时间长，最适温度低；作用时间短，最适温度高。 pH影响酶活力的几个方面： 影响酶蛋白构象，过酸或过碱会使酶变性。 影响酶和底物分子解离状态，尤其是酶活性

15、中心的解离状态，最终影响ES形成。8. 了解底物浓度对酶反应速度的影响，写出米氏方程式、Km的意义、Km和酶对底物亲和力的关系、酶的特征性常数。米-曼氏方程式： Km的意义 当：v = 1/2 Vmax 时， Km = S 即Km等于最大反应速度一半时的底物浓度， 单位：mol/L或mmol/L。Km与酶对底物亲和力关系 当： k1 、k2 >>k3 时， Km k2/ k1 Km可近似地表示酶对底物的亲和力大小， Km 与酶对底物亲和力大小成反比。 注意：底物亲和力大不一定反应速度大，反速度更多地与产物形成趋势： k3/ k1有关应。酶的特征性常数：米氏常数第四章 维生素和辅酶1

16、. 脂溶性和水溶性维生素的功能。脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用。 水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。二、水溶性维生素（一）维生素B1和焦磷酸硫胺素 B1在糖代谢中起重要作用。葡萄糖氧化为神经、肌肉等组织供能，氧化脱羧时需辅酶TPP。 硫胺素焦磷酸 TPP+ 的功能 TPP+是作为辅酶，参与： -酮酸脱羧 - 酮酸的氧化脱羧；转酮基作用。（二）维生素B2和黄素辅酶 B2能促进糖、蛋白质和脂肪的代谢，对维持皮肤、粘膜和视觉的正常功能均有一定的作用。 辅酶：递氢作用（三）泛酸和辅酶A （四）维生素pp和辅酶I、辅酶II （五）维生素B6与磷酸吡哆醛（六）生物素（七）叶酸和四氢

17、叶酸（八）维生素B12 和 B12 辅酶（九）维生素 C 通过自身的氧化还原在生物氧化中作为氢的载体。 是脯氨酸羟化酶的辅酶，如胶原蛋白中羟脯氨酸和羟赖氨酸的合成等。 使含有巯基的酶分子中的巯基处于还原状态，维持其催化活性。 可抑制体内有害氧化过程。2. 四种脂溶性维生素的主要功能及典型的缺乏症。（一）维生素A（1）维持上皮细胞的完整，促进生长发育。（2）组成视色素，和暗视觉有关。 缺乏时可引起： 皮肤和粘膜干燥、干眼症、阻碍生长发育。 导致夜盲，即感受弱光发生障碍或暗适应延长。（二）维生素D 促进钙、磷吸收，提高血钙、血磷水平。 促进成骨细胞的生长和发育，利于骨的生成、钙化。 当缺乏维生素D

18、时，儿童可发生佝偻病，成人引起软骨病。（三）维生素E 维持正常生殖功能。 抗氧化剂，保护线粒体膜上的磷脂，有抗自由基的作用，预防细胞膜不饱和脂肪酸的氧化。 缺乏VE可使雌鼠不育，雄鼠睾丸退化。人类未发现典型的缺乏症。（四）维生素K 与血液凝固有关，能促进肝脏合成凝血酶原等许多凝血因子。 缺乏时表现为凝血时间延长。（五）硫辛酸 主要功能：递氢和递酰基。 3. 八种B族维生素所组成的辅酶及辅酶功能。水溶性维生素（一）维生素B1和焦磷酸硫胺素 B1在糖代谢中起重要作用。葡萄糖氧化为神经、肌肉等组织供能，氧化脱羧时需辅酶TPP。 硫胺素焦磷酸 TPP+ 的功能 TPP+是作为辅酶，参与： -酮酸脱羧

19、- 酮酸的氧化脱羧；转酮基作用。（二）维生素B2和黄素辅酶 B2能促进糖、蛋白质和脂肪的代谢，对维持皮肤、粘膜和视觉的正常功能均有一定的作用。 辅酶：递氢作用（三）泛酸和辅酶A 辅酶A的功能：在辅酶A分子中有一个活泼的活性基团巯基（-SH），它通过硫酯键（C-S）与酰基结合，形成酰基辅酶A。 辅酶A是酰基的载体，是转酰酶的辅酶。（四）维生素pp和辅酶I、辅酶II 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+），又称：辅酶I 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+），又称：辅酶II . 辅酶的功能： 脱氢酶辅酶,与酶蛋白结合松，单独存在。（五）维生素B6与磷酸吡哆醛 . 辅酶的功能 由B6组成的辅酶在氨基酸

20、代谢中非常重要，可作为多个酶的辅酶。（1）转氨酶（transaminase）的辅酶 磷酸吡哆醛临时作为氨基的载体：-AA1+磷酸吡哆醛-酮酸1+磷酸吡哆胺 生成的磷酸吡哆胺在另一-酮酸存在时，将氨基交与-酮酸而使其变成氨基酸：-酮酸2+磷酸吡哆胺 -AA2+磷酸吡哆醛（2）氨基酸脱羧酶（decarboxylase）的辅酶： R-CH（NH2）-COOH RCH2NH2 + CO2（3）氨基酸消旋酶的辅酶： D - AA L AA（六）生物素 . 辅酶结构与功能：生物素为羧化酶（carboxylase）的辅基，其戊酸侧链羧基与酶蛋白赖氨酸残基侧链上的- 氨基共价结合形成生物胞素。（七）叶酸和四氢

21、叶酸 四氢叶酸（THF）是转一碳单位酶的辅酶，即作为一碳基团的载体，参与多种生物合成过程。（八）维生素B12 和 B12 辅酶 维生素B12 组成的辅酶是：5-脱氧腺苷钴胺素和甲基钴胺素。主要功能： 5-脱氧腺苷钴胺素作为几种变位酶辅酶，催化分子内基团（主要为甲基）变位。 （九）维生素 C 通过自身的氧化还原在生物氧化中作为氢的载体。 是脯氨酸羟化酶的辅酶，如胶原蛋白中羟脯氨酸和羟赖氨酸的合成等。 使含有巯基的酶分子中的巯基处于还原状态，维持其催化活性。 可抑制体内有害氧化过程。第五章 生物氧化1. 呼吸链：又叫电子传递链，指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

22、激活的氧原子，而生成水的全部体系。氧化磷酸化：伴随着释放出自由能的氧化作用而进行的磷酸化作用。磷氧比（P/O）：指物质氧化时，每消耗1mol 氧原子所消耗的无机磷的 mol 数（或ADPmol数），即生成ATP的mol数。解偶联剂：使电子传递和ATP的形成两个过程分离，只抑制ATP的形成过程，不抑制电子的传递，电子传递产生的自由能变为热能。2. 呼吸链中主要的传递体的种类、结构特点、传递特点（递氢体或递电子体）。两类主要呼吸链的电子传递顺序。3线粒体内膜上由呼吸链传递体组成的复合体种类、那些复合体是质子泵、泵出质子的数量是多少。4细胞质中NADH进入线粒体氧化时，有那两种穿梭机制？分别产生多少

23、ATP? 两种穿梭机制： a-磷酸甘油穿梭 苹果酸-天冬氨酸穿梭第六章 糖代谢1. 名词解释糖酵解: 生物体转变1分子葡萄糖为2分子丙酮酸并伴随生成ATP的过程。 乙醇发酵：乳酸发酵：糖异生作用：由非糖物质（丙酮酸、生糖氨基酸、乳酸和甘油等）转变成葡萄糖或糖原的过程，称糖异生作用2. 写出葡萄糖到丙酮酸的酵解过程中的各步酶促反应式。3. 糖酵解的主要知识点：耗能反应、产能反应、脱氢反应、四大激酶、不可逆反应、限速酶、高能中间产物等。4写出丙酮酸通过TCA循环完全氧化为CO2和H2O时的反应途径。简述三羧酸循环的生理意义。TCA循环的生物学意义 广泛存在于各种好氧生物体中。 释放能量多，生物体生

24、理活动所需能量主要由其提供。 为糖、脂肪、蛋白质三大物质最后的共同分解途径和转化的枢纽。 TCA循环中的各种中间产物对其他化合物的合成有重要的意义。5. 三羧酸循环的主要知识点：四部脱氢反应、底物水平的磷酸化、三步不可逆反应、及高能中间产物。4次脱氢过程，生成：3分子NADH+H+及1分子FADH2，通过呼吸链生成ATP个数是： 2.5×3 + 1.5×1 9 ATP 1次底物水平的磷酸化，1个ATP产生。 1分子乙酰CoA彻底氧化可释放10个ATP。6. 乙醛酸循环存在那些生物体，生理意义。 植物种子萌发时，由脂肪转变成糖的必经途径，动物体不存在乙醛酸循环，因此不能将脂肪

25、转变成糖。 某些微生物利用乙酸或乙酰CoA生长途径。依靠乙醛酸循环补充C4物质，使TCA运转，继续利用C2。7说明磷酸戊糖途径的生理意义。 5-磷酸核糖的作用 参与各种核苷酸的合成，是核酸生物合成的原料；又是各种核苷酸辅酶合成的原料。 NADPH的作用 作为供氢体为多种代谢反应提供还原力。 a. 脂肪酸、胆固醇和类固醇化合物的生物合成，均需要大量的NADPH作为还原力。 b. 参与体内的各种羟化反应，是各种羟化酶的辅酶。 c. 维持谷胱甘肽的还原状态。8. 糖原合成时，葡萄糖的活化形式是什么？能量的直接供体是什么？6-磷酸葡萄糖 第七章 脂代谢1. 名词解释脂肪酸的-氧化：长链脂肪酸在体内氧化

26、时首先在其羧基端的-碳原子上进行氧化，碳链逐次断裂，每次断下一个二碳单位，即乙酰CoA，该过程称作-氧化。肉碱：是一种类氨基酸，属于季铵阳离子复合物，可以透过生物合成方法从赖氨酸及蛋氨酸两种氨基酸合成产生，在体内与脂肪代谢成能量有关。酮体：脂肪酸在肝脏中经氧化生成的乙酰CoA在酶催化下转变成的三种中间代谢物的总称。 乙酰乙酸 羟丁酸 丙酮2. 氧化氧化步骤、软脂酸和硬脂酸完全氧化成二氧化碳和水生成的ATP的数量。（1）脱氢 脂酰CoA经脂酰CoA脱氢酶催化，生成2-反式烯脂酰CoA，该脱氢反应的辅基为FAD。（2）加水（水合反应） 2-反式烯脂酰CoA在-2反式烯脂酰CoA水合酶催化下，在双键

27、上加水生成 L-（+）-羟脂酰CoA。2-反式烯脂酰CoA 烯脂酰CoA水合酶 L-(+)-羟脂酰CoA（3）再脱氢 L-羟脂酰CoA在L-羟脂酰CoA脱氢酶催化下，脱去碳原子与羟基上的氢原子生成-酮脂酰CoA，该反应的辅酶为NAD+。L-(+)-羟脂酰CoA -酮脂酰CoA4）硫解 在-酮脂酰CoA硫解酶催化下，-酮脂酰CoA与CoA作用，硫解产生 1分子乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。-酮脂酰CoA 脂酰CoA 乙酰CoA软脂酸：1.5*7+2.5*7+10*8-2=106硬脂酸：1.5*8+2.5*8+10*9-2=1203. 酮体的成员、生成的部位、氧化部位、酮体生成的意义。什么情况下可生成大量的酮体。成员：乙酰乙酸、羟丁酸、丙酮 生成的部位：肝线粒体 氧化部位：肝外组织 酮体生成的生理意义 酮体是肝输出能量的一种形式。 大脑不能氧化脂肪酸，却能利用酮体。糖供应不足时，心、肾、骨骼肌摄取酮体代替葡萄糖供能，节省葡萄糖以供脑和红细胞所需。 长期饥饿和糖尿病时，脂肪动员加强，酮 体生成增多。当肝内产生酮体超过肝外组织氧化酮体的能力时，血中酮体蓄积，称为酮血症。尿中有酮体排出，称酮尿症4.