生物化学重点 名词解释

1、生物化学:研究生物体分子组成及变化规律的基础学科,是对生命现象最为基础、深入的分子水平的机制探讨 a 生物体的化学组成、分子结构、性质及功能。b 生物分子的分解与合成,反应过程中的能量变化、及新陈代谢的调节与控制 c 生物信息分子的合成及其调控,也就是遗传信息的贮存、传递和表达必需氨基酸:人体和其它哺乳动物自身不能合成,机体又必需,需要从饮食中获得的氨基酸。氨基酸等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值,用符号pI表示。构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,

2、以及二硫键的位置。蛋白质的二级结构:在蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。蛋白质-螺旋的特点:右手螺旋氨基酸侧链伸向螺旋外侧每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈,螺距为0.54nm -螺旋的每个肽链的N-H和第四个肽链的羰基氧形成氢键,氢键的方向与螺旋长轴基本平行。-折叠结构又称为-片层结构,它是肽链主链或某一肽段的一种相当伸展的结构,多肽链呈扇面状折叠。(1两条或多条几乎完全伸展的多肽链(或肽段侧向聚集在一起,通过相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成的氢键连接成片层结构并维持结构的稳定(2氨基酸之间的轴心距为0.35nm(反平行式和0.325nm(平行式。(3-折叠结构有平

3、行排列和反平行排列两种。Tm:造成DNA变性的中点温度。即使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度。(将DNA的稀盐溶液加热到70 100几分钟后,双螺旋结构即发生破坏,氢键断裂,两条链彼此分开,形成无规则线团状,此过程为DNA的热变性,有以下特点:变性温度范围很窄,260nm处的紫外吸收增加;粘度下降;生物活性丧失;比旋度下降;酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度(熔解温度、熔点。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值(紫外吸收达到最大变化值半数时所对应的温度。核酸的变性,复性的特点。核酸双螺旋结构被破坏,氢键断裂,变为单链,并不引起共价键的断裂。引起变性的因素很多,升高温度、过酸、过碱

4、、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。核酸变性时,物理化学性质将发生改变,表现出增色效应。变性:OD260nm增高,粘度下降,比旋度下降,浮力密度升高,酸碱滴定曲线改变,生物活性丧失。复性: OD260nm降低。变性的核酸在适当的条件下,两条分开的链重新缔合成为双螺旋结构。变性DNA缓慢冷却可以复性DNA片段越小、浓度越大越容易复性蛋白质的变性:蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性降低或者完全丧失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时,次级键遭到破坏导致天然构象的破坏,但其一级结构不发生改变。变性特点:空间结构破坏(即次级键断裂;一级结构存在(肽链存在;蛋白质变性

5、后理化性质改变:如溶解度降低,黏度增加,结晶能力消失,生物活性丧失等;易被蛋白酶水解。酶:酶是一类具有高效率、高度专一性、活性可调节的高分子生物催化剂辅酶:某酶催化作用中所必需的非蛋白质小分子有机物质与酶蛋白结合较松,可透析除去。与酶蛋白以次级键相结合。辅基:酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分与酶蛋白结合较紧。与酶蛋白以共价键相结合。用透析法不能除去。核酶:具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA, 却具有酶的催化功能寡聚酶:由2个或多个相同或不相同亚基组成的酶裂合酶:催化由底物除去某个基因而残留双键的反应、或通过逆反应将某个基团加到双键上去的反应的酶之总称单体酶只具有一个活性中心

6、的多肽链的酶类影响酶促反应的因素有哪些?它们是如何影响酶促反应速度1,酶浓度:在酶促反应中,如果底物的量超过酶量,酶未被底物所饱和,反应速率与酶浓度成正比2,底物浓度3.温度:最适温度,此时酶活性最大,与PH离子浓度,酶作用时间有关影响具有双重性4.PH,有最适PH,此时酶可表现最大反正活性,但其不是酶的特征常数,会受酶浓度,底物以及缓冲液浓度因素的影响5.抑制剂,6.激活剂,针对某种酶而言如Mg2+是多数激酶及合成酶的激活剂,其中大部分是无机离子或简单有机化合物,能提高酶活性7.别构效应物,别构酶的活性调节剂酶活力,是指酶催化特定化学反应(酶促反应的能力。比活力比活力是指每毫克蛋白含有的酶单

7、位数表示:比活力=活力单位数U/蛋白质量(mg可逆竞争生物化学中最常见的抑制作用。在竞争性抑制作用中,抑制剂通过和底物分子竞争酶的活性中心而达到抑制作用。可逆反竞争反竞争性抑制是因为I只与ES结合,不与游离酶结合, 从而抑制了ES生成产物,达到了抑制效果。可逆非竞争性抑制非竞争性抑制剂既可与E结合,也可与ES结合,生成EI和ESI,从而达到抑制酶活性的作用。(又叫混合型抑制影响酶反应速率的因素:底物浓度、酶浓度、温度、pH、抑制剂、激活剂等RNA有几种类型,各自的生物学功能是什么?3种:mRNA tRNA rRNAmRNA 将DNA的遗传信息传递到核糖核蛋白体。tRNA 在蛋白质生物合成过程中

8、起翻译氨基酸信息,并将相应的氨基酸转运到核糖蛋白体的作用。rRNA 是核糖体的重要组成部分,与蛋白质生物合成相关。mRNA的一级结构真核细胞mRNA的3-末端有一段长达200个核苷酸左右的聚腺苷酸,称为尾巴结构5-末端有一个甲基化的鸟苷酸,称为帽子结构化学渗透假说1.耦联需要一个完整的线粒体内膜内膜对H OH K Cl等一些带电溶液应当是不通透的,否则质子浓度梯度将不能维持。2.电子通过电子传递链传递导致H被转移至膜间隙,产生一个跨线粒体内膜的质子浓度梯度。3.由膜间隙向线粒体基质的质子跨膜回流驱动跨膜的ATP合成酶催化ADP磷酸化尿素循环:尿素循环也称鸟氨酸循环,是将含N化合物分解产生的氨经

9、过一系列反应转变成尿素的过程。有解除氨毒害的作用。酶促反应的特点(1酶的催化效率高;(2对底物有高度特异性;(3酶在体内处于不断的更新之中;(4酶的催化作用受多种因素的调节;(5酶是蛋白质,对热不稳定,对反应的条件要求严格。酶原:酶的无活性前体,通常在有限度的蛋白质水解作用后,转变为具有活性的酶。氧化磷酸化:在底物脱氢被氧化时,电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用,称为氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。磷氧比:在生物氧化过程中,伴随ADP磷酸化所消耗的无机磷酸的P原子数与消耗的分子O的氧原子数之比(即所消耗1个氧原子所

10、长生的ATP的分子数增色效应:当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时,DNA在紫外区260nm处的吸光值增加,并与解链程度有一定的比例关系,这种关系称为DNA的增色效应B-DNA双螺旋的特点:1互为反向平行,右手双螺旋,螺旋直径为2.0纳米,相邻碱基对平面距离0.34nm,螺距3.4nm;(2大沟,小沟相间,沟是DNA与功能蛋白质结合部位(3脱氧核糖-磷酸在螺旋外侧,碱基对在螺旋内侧,碱基互补:A-T,G-C;(4氢键维持横向稳定性,碱基堆积力维持纵向稳定性。真核生物DNA超螺旋结构特点:其三级结构为核小体,由核心颗粒+连接区组成。新陈代谢是指生物体中所进行的化学变化的总和。是最重要的

11、生命特征之一分解代谢(氧化合成代谢(还原电子传递链的概念:生物氧化体系中的传递体所组成的电子传递体系称为呼吸链,或叫电子传递链。电子传递顺序:代谢物NADH复合体辅酶Q复合体细胞色素c复合体氧必需脂肪酸:为人体生长所必需但有不能自身合成,必须从是物中摄取的脂肪酸。在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的,即亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸。脂肪酸的-氧化:脂肪酸的-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在碳原子和碳原子之间断裂,碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA和比原来少2个碳原子的脂肪酸。脂类生物体中不溶于水,而溶于非极性有机溶剂的化合物功能能量储存、生物膜的结构成分、激素、抗氧化、色素防护功能

12、、生长因子及维生素三酰甘油三分子脂肪酸与一分子甘油结合形成三酰甘油底物水平磷酸化:在底物被氧化的过程中,底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键(或高能硫酯键,由此高能键提供能量使ADP(或GDP磷酸化生成ATP(或GTP的过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链的作用无关,以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP。糖异生:非糖物质(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等转变为葡萄糖的过程。糖酵解:在氧气不足的条件下,葡萄糖或糖原分解为丙酮酸或乳酸的过程,此过程中伴有少量ATP的生成。这一过程是在细胞质中进行,不需要氧气,每一反应步骤基本都由特异的酶催化。在缺氧条件下丙酮酸则可在乳酸脱氢酶的催化下,接受磷酸丙糖

13、脱下的氢,被还原为乳酸。糖酵解途径:糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。是糖氧化的主要方式。磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径指机体某些组织(如肝、脂肪组织等以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸已糖旁路。磷酸戊糖途径生成的重要产物包括:NADPH+H+和5-磷酸核糖。磷酸戊糖途径的生理意义有:(1产生NADPH+H+:是体内许多合成代谢的供氢体,如脂肪酸、胆固醇、非必需氨基酸的合成;参与体内羟化反应,

14、如胆固醇、胆汁酸、类固醇激素合成,生物转化反应中的羟化过程等需NADPH +H+参与;NADPH+H+维持谷胱甘肽的还原状态。(2产生5-磷酸核糖:参与核苷酸及核酸的合成。什么是糖?糖类有哪些重要的生物学作用?定义:糖类是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。作用:1.能源物质:提供大量能量,如淀粉氧化可以放出大量能量、,可转变为生命所必需的其他物质如脂质、蛋白质等。 2.结构物质:可作为生命体的结构物质,如纤维素在植物中起支持作用。3.生物信息的携带者和传递者:可作为细胞信息识别的信息分子如细胞的黏附尿素-鸟氨酸循环HCO3+NH3+2ATP生成氨甲酰磷酸;鸟氨酸与氨及CO2(即氨甲酰

15、基结合生成瓜氨酸;瓜氨酸接受1分子氨(Asp而生成精氨酸带琥珀酸;精氨酸带琥珀酸分解生成精氨酸;精氨酸酶作用下,精氨酸分解生成尿素,并重新生成鸟氨酸,鸟氨酸可参与第二轮循环。(是发生在动物肝脏的一个代谢循环。尿素是无毒水溶性物质,由血液运输至肾,从尿中排出。 (NH3+CO2+3ATP+Asp+2H2O尿素+2ADP+2Pi+AMP+PPi+延胡索酸2.三羧酸循环第一步:乙酰辅酶A+草酰乙酸柠檬酸(三羧基第二步:柠檬酸异柠檬酸(三羧基第三步:异柠檬酸-酮戊二酸(二羧基第四步:-酮戊二酸琥珀酰辅酶A(一羧基第五步:琥珀酰CoA 琥珀酸(二羧基第六步:琥珀酸延胡索酸(二羧基第七步:延胡索酸L-苹果

16、酸(二羧基第八步: L-苹果酸草酰乙酸(二羧基3.特点,有氧氧化与三羧酸循环的生理意义,怎么样被调节?答:三羧酸循环(TAC特点:氧化:1 乙酰CoA/TAC,一周包括2次脱羧反应:2 CO2 ;4次脱氢: 3 NADHH+、1 FADH2分别与NADH、琥珀酸氧化呼吸链联系产生11ATP,1 ATP/底物水平磷酸化,一共12个ATP。关键酶:柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶亚细胞部位:线粒体生理意义:1TAC是三大营养素氧化分解的共同通路(2TAC是三大营养素相互转化的枢纽(3TAC为其它物质代谢提供小分子前体;(4TAC为呼吸链提供氢原子。调节:1ATP/ADP或ATP/AM

17、P比值:NADHH+/NAD+比值全程调节。该比值升高,所有关键酶均被抑制。2循环中后续反应中间产物变构反馈抑制前面反应中的酶。(3氧化磷酸化速度影响三羧酸循环,前者速率减慢而减慢(4三羧酸循环与糖酵解相互影响。1.NAD+ :尼克胺腺嘌呤二核苷酸。2.NADP+:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。3.FAD(:黄素腺嘌呤二核苷酸。4.FMN(:黄素单核苷酸。5.CoA(:辅酶A。6.F-D-P:果糖-1,6-二磷酸7.F-1-P:.果糖-1-磷酸,8.G-1-P:葡萄糖-1-磷酸。9.PEP:磷酸烯醇式丙酮酸,10.BCCP 生物素羧基载体蛋白11.ACP 酰基载体蛋白12.PLP 磷酸吡哆醛三羧

18、酸循环由一连串反应组成,存在于线粒体基质。该循环中有3步不可逆反应,分别是:草酸乙酸和乙酰CoA缩合成柠檬酸,由柠檬酸合酶催化;异柠檬酸脱氢、脱羧生成-酮戊二酸,由异柠檬酸脱氢酶催化;-酮戊二酸经脱氢、脱羧生成琥珀酰CoA,由-酮戊二酸脱氢酶复合体催化。循环发生2次脱羧,有4次脱氢,分别为:异柠檬酸-酮戊二酸;-酮戊二酸琥珀酰CoA;琥珀酸延胡索酸;苹果酸草酰乙酸。有1次底物水平磷酸化:琥珀酰CoA琥珀酸,生成1分子GTP。故TAC循环一圈,消耗1分子乙酰CoA,产生3分子NADH+H+,1分子FADH2,2分子CO2,1分子GTP。三羧酸循环的意义:氧化供能,1分子乙酰CoA通过TCA循环彻底氧化生成2分子CO2及4分子还原当量,后者可以通过呼吸链氧化成H2O,经氧化磷酸化产生ATP。乙酰CoA通过TCA彻底氧