生化课件及实验重点总结

1、1、蛋白质的生物学功能:答：1、生物体的组成成分 2、催化作用 3、运输与贮存作用 4、协调作用 5、防御作用 6、信息传递作用 7、生长和分化的调控作用 8、机械支持作用 9、其他2、螺旋的特征：答; 1、多肽链的主骨架绕螺旋中心轴螺旋式上升，每旋转一圈包含3.6个氨基酸残基，每个氨基酸残基平移高度为0.15nm，螺旋每转一圈的高度为0.54nm。 2、肽链上每隔三个氨基酸残基中的N-H和C=O形成氢键。故肽链上所有肽键的-N-H都与-C=O形成氢键，因此-螺旋结构非常稳定。 3、与-碳原子相连的R侧链位于-螺旋的外侧，而侧链对-螺旋的形成和稳定有较大的影响。 4、-螺旋分右手和左手螺旋，前

2、者较后者稳定，在蛋白质分子中所发现的螺旋结构绝大多数是右手螺旋。3、 二级结构种类：答：1、螺旋：是多肽链酰胺平面通过-碳原子的相对旋转，形成的一种紧密的盘曲构象。 2、片层：是肽链的伸展结构，酰胺平面之间折叠成锯齿状。 3、-转角:在球状蛋白质中,肽链经常出现180的回折,在这回折的转角处就是-转角。 4:、无规则卷曲：主链骨架片段中，大多数的二面角都不相同，其构象不规则，它存在于各种球蛋白中，含量较多。4、蛋白质结构与功能的关系： 答：1、蛋白质一级结构与功能的关系：1）、一级结构的种属差异与分子进化。 2）、一级结构变异与分子病：同种个体蛋白质一级结构上氨基酸残基的微细变化或差异,影响生

3、物功能。 2、蛋白质的空间结构与功能的关系：蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性后，构象复原，活性即能恢复。此外，蛋白质(或酶)的别构效应对物质代谢的调节和某些生理功能的变化都是十分重要的。 5、蛋白质的层级，即蛋白质的各级结构：1、蛋白质的一级结构：是指多肽链上各种氨基酸残基的种类、组成及排列顺序，即 氨基酸顺序。蛋白质一级结构的内容：肽链数目；每条多肽链中氨基酸组成、种类和排列顺序；肽链内或肽链间二硫键的位置及数目。2、蛋白质分

4、子的二级结构 ：多肽链中主链原子的局部空间排图列，而不涉及侧链部分的结构。 类型： -螺旋、折叠、-转角、无规则卷曲。3、蛋白质分子的三级结构： 在蛋白质二级结构基础上，由于侧链基团的相互作用，而进一步卷曲、折叠，形成一种更紧密的有序球状构象。4、蛋白质分子的四级结构：较大的球蛋白分子，往往由二条或更多条的多肽链组成功能单位。这些多肽链本身都具有球状的三级结构，彼此以非共价键盘相连。这些多肽链就是球蛋白分子的亚基，由相同或不同的亚基（或分子）按照一定的排布方式聚合而成的聚合体结构是蛋白质的四级结构。竞争性抑制作用 ？ 是抑制剂和底物对酶分子活动中心相互竞争结合而引起的抑制作用。当底物浓度增大时

5、，则抑制作用减小，即抑制作用的大小取决于抑制剂浓度与底物浓度之比，这种抑制作用的抑制剂往往具有与底物分子相似的化学结构，因此化学反应速度也取决于抑制剂分子和底物分子对酶分子的相对亲和力。7、化学渗透学说：1）呼吸链中递氢体与递电子体间隔交替排列，在线粒体内膜中有特定位置，所发生的反应是定向的。2）呼吸链中递氢体从内膜内侧接受从底物传来的氢后，将其中的电子传给位于其后的递电子体，而将两个质子泵出内膜，递电子体具有氢泵的作用。3）由于线粒体内膜对氢离子不能自由通过，泵出膜外侧的氢离子不能自由回到膜内侧，使膜外测的氢离子高于膜内侧，形成氢离子的跨膜梯度，使外侧的PH较内侧越低1.0单位，并使原有的外

6、正内负的跨膜电位增高。4）假定内膜中有传递能量的中间物X-和IO-，两者在靠近内膜的外侧面时，因该处氢离子浓度高可与被泵出的氢离子结合成酸式中间产物XH和IOH，两者脱水合成Xl，其键“中含有来自氢离子浓度差的能量。5)Xl带着能量进入膜内侧，在三联体头部ATP合酶的催化下将能量转交给ADP和Pi形成ATP。8、氰化物中毒及救治 ? 氰化物进入体内过多时，可因CN 与细胞色素氧化酶的高铁结合成氰化高铁细胞色素化酶，使细胞色素氧化酶失去传递电子的能力，致使呼吸链中断细胞窒息死亡。氰化物中毒治疗的一般原则是先给中毒者注射亚硝酸钠，使部分亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白。当高铁血红蛋白含量达到血红蛋白

7、总量的百分之二十到三十，就能成功地夺取与细胞色素氧化酶结合的cn-，此时再注射硫代硫酸钠，在肝脏中硫代硫酸一氰转硫酶的催化下可将cn-转变为无毒的硫氰化合物随尿排除，达到彻底解毒的目的。9、糖异生：由简单的非糖前体转变为糖的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应，但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应，绕过酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。糖异生的主要器官是肝。糖酵解是指在氧气不足条件下，葡萄糖或糖原分解为乳酸的过程，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

8、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，接受磷酸丙糖脱下的氢，被还原为乳酸。 糖酵解总共包括10个连续步骤，均由对应的酶催化。 总反应为：葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+ 2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H+2H2O 丙酮酸（CH3COCOOH）+2NADH 可逆乳酸(CH3CHOHCOOH)+2NAD+ 糖酵解可分为二个阶段，活化阶段和放能阶段 糖的有氧氧化是糖在有氧情况下，彻底氧化成二氧化碳，水并大量释放能量的过程，丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。和糖酵解在开始阶段的许多步骤是完全一样的，只是分解为丙酮酸以

9、后，由于供氧条件不同才有所分歧。共同点：1,糖酵解和有氧分解第一阶段产生丙酮酸和ATP的过程一样 2,糖酵解最后产生的乳酸可糖异生成葡萄糖 3，糖酵解的逆过程是糖异生作用的主要途径。 4,有氧分解为糖异生提供能量不同点：1，糖酵解的反应场所在细胞质，有氧分解的反应场所在细胞质和线粒体，糖异生在肝脏（线粒体和细胞质）。 2，反应所需的酶和辅酶不同。 3，最终产物不同。10、脂肪酸的-氧化（在线立体基质中，脂酰CoA经过一系列酶的催化，经脱氢、加水、再脱氢、硫解四步反应，产生一分子乙酰CoA，由于这一过程是在脂酰CoA分子碳原子上进行的，故称-氧化）脂肪酸进入细胞后，首先在线粒体外或胞浆中被活化，

10、形成脂酰CoA，然后进入线粒体进行氧化。在脂酰CoA合成酶催化下，由ATP提供能量，将脂肪酸转变成脂酰CoA。在线立体基质中，脂酰CoA经过一系列酶的催化，经脱氢、加水、再脱氢、硫解四步反应，产生一分子乙酰CoA，同时碳链缩短2个碳原子伴有5分子ATP生成。11、脂肪酸合成过程的特点脂肪酸合成过程有其显著特点，现与脂肪酸-氧化过程比较如下：（1）脂肪酸合成过程在胞液中进行；而-氧化则在线粒体中。（2）脂肪酸合成的中间产物酰基是连接到脂酰载体蛋白（ACP-SH）的巯基上；而-氧化中间产物则结合到CoA-SH上。（3）高等动物体内参与脂肪酸合成的酶组成一个紧密的多酶复合体。称为脂肪酸合成酶系；而参

11、与-氧化的酶并不联合在一起。（4）脂肪酸合成中，脂肪酸链二碳单位的缩合、延长形式，是丙二酸单酰CoA上的二碳单位，二碳单位的活化供体为丙二酸单酰载体蛋白。甲基端的两个碳原子，直接从乙酰载体蛋白衍生而来（反应的引物）。-氧化中断裂的二碳单位是乙酰CoA。（5）脂肪酸合成中的还原辅酶是NADPH；-氧化中的脱氢辅酶是FAD和NAD+。（6）脂肪酸合成的最终产物是软脂酸，碳链进一步延长和双键的添加则由其他酶系执行；-氧化最终产物主要是乙酰CoA。12、tRNA二级结构1.氨基酸臂 氨基酸臂是结合氨基酸的部位，由3端和5端附近的七个碱基对形成的双螺旋区，其3端的CCA-OH不参与碱基互不配对，以游离的

12、单链形式存在。与该TRNA对应的氨基酸的羟基通过与3端腺甘酸中的2-或3-羟基间脱水形成脂键儿结合在TRNA上2.反密码子环 反密码子环由七个核苷酸组成，环的中间是由三个核苷酸组成的反密码子，不同的TRNA该环的反密码子不同，这个特殊的三联体核酸恰好能与MRNA上其对应的密码子反向互补配对3.二氢尿嘧啶环 二氢尿嘧啶环有812个核苷酸组成，其中含有稀有碱基二氢尿嘧啶，故得名，有人认为此环可能和识别氨基酸TRNA合成酶有关但无确切依据4.胸腺假尿苷胞苷环 胸腺假尿苷胞苷环由七个不形成碱基对的核苷酸组成的小环，接在由5个碱基组成的螺旋区的一端，其间含有RNA中很少见的碱基胸腺嘧啶。另外还含有稀有碱

13、基假尿嘧啶，此环不可能为TRNA与核蛋白体结合所必须5.额外环 额外环由318个核苷酸组成，此环并不是所有TRNA中都有的部分，而且，不同的TRNA中的这部分大小差异很大，此环中含有的稀有碱基较多。13、DNA双螺旋结构即DNA的二级结构1、双螺旋是由两条反向平行的多核苷酸链构成，两条链绕同一“中心轴”旋转成右手双螺旋。2、两条主链是通过脱氧核糖与磷酸基相间连接构成的，位于双螺旋的外侧。沿螺旋轴间观察，双螺旋表面形成一大、一小两个凹下去的槽，称为大沟(Majorgroove)和小沟(Minorgroove)。3、位于双螺旋内侧的碱基可以与对侧的碱基形成氢键，与配对，形成两个氢键，与配对，形成三

14、个氢键。、DNA双螺旋的直径是nm，每个碱基对形成一个平面，两个碱基对平面之间的距离为0.34nm。螺旋每旋转一周为10个碱基对，距离为3.4nm.5、稳定DNA结构的主要因素是碱基堆积力。14、TRNA的二级结构简述DNA的复制过程答:DNA复制从特定位点开始，可以单向或双向进行，但以双向复制为主。由于DNA双链为主。由于DNA双链的合成延伸均为5-3的方向，因此复制是以半不连续的方式进行。可以概括为：双链的解开；RNA引物的合成；DNA链的延长；切除RNA引物；填补缺口；连接相邻的DNA片段。（1） 双链的解开：在DNA的复制原点，双股螺旋解开，成单链状态。形成复制叉，分别作为模版，各自合

15、成其补链。在复制叉上结合着各种各样与复制有关的酶和辅助因子。（2） RNA引物合成：引物体在复制X-k移动，识别合成的起始点，引RNA发引物的合成。移动和引发均需要由ATP提供能量。以DNA为模板按5-3的方向，合成一段引物RNA链。引物长度约为几个到十几个核苷酸，在引物的5端含3个磷酸残基，3端为游离的羟基。（3） DNA链的延长：当RNA引物合成之后，在DNA聚合酶3的催化下，以四种脱氧核糖核苷酸5三磷酸为底物，在RNA引物的3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放PPi。DNA链的合成是以两条亲代DNA链为模板，按间几乎不配对原则进行复制的。亲代DNA的双股链呈反向平行，一条链是5-3

16、方向，另一条链是5-3方向。在一个复制叉内两条链的复制方向不同，所以新和成的二条子链极性也正好相反。由于迄今为止还没有发现一种DNA集合酶能按照55方向不断延长。（4） 切除引物，填补缺口，连接修复：当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3-OH端与前面一条老片段的5端接近时，在DNA集合酶I的作用下，在引物RNA与DNA片段的连接处切去RNA引物后留下的空隙，由DNA聚合酶I催化合成一段DNA填补上，在DNA连接酶的作用下，连接相邻的DNA链；修复渗入DNA链的错配碱基。这样以两条亲代DNA链为模板，就形成了两个DNA双股螺旋分子，每个分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新和成的。15、密码

17、子特征：（1）遗传密码是三联体密码，密码的简并性（2）在细胞内，mRNA所记载的遗传信息都是由起始密码子作为第一个密码子而开始翻译的（AUG GUG）（3）在mRNA 信息链中，有三种密码子，UAA UAG UGA 不能为任何氨基酸编码，称为终止密码子（4）密码子是无标点符号，两个密码子之间无任何核苷酸加以隔开（5）密码是有方向性的，起始密码子位于mRNA的5-端一边，终止密切子位于mRNA的3-端，中间为信息区（6）遗传密码从细菌到高等动物都有适用16、核蛋白体循环总的分为合成起始，肽链延伸，合成终止。合成起始：合成多肽链时，第一个氨基酸与mRNA及核蛋白体结合，生成70S起始复合物(80S

18、)的过程称为合成起始。第一个与mRNA结合的氨基酸称为起始氨基酸。原核生物细胞是甲酰蛋氨酸，真核细胞为蛋氨酸肽链延伸：分为三步结合反应 进位:指密码子所特定的氨基酸tRNA结合到核蛋白体的A位。氨基酰tRNA在进位前需要有三种延长因子的作用，即，热不稳定的EF(EF-Tu),热稳定的EF(EF-Ts)以及依赖GTP的转位因子。EF-Tu首先与GTP结合，然后再与氨基酰tRNA结合成三元复合物，这样的三元复合物才能进入A位。此时GTP水解成GDP，EF-Tu和GDP与结合在A位上的氨基酰tRNA分离。转肽-肽键的形成 在70S起始复合物形成过程中，核糖核蛋白体的P位上已结合了起始型甲酰蛋氨酸tR

19、NA，当进位后，P位和A位上各结合了一个氨基酰tRNA，两个氨基酸之间在核糖体转肽酶作用下，P位上的氨基酸提供-COOH基，与A位上的氨基酸的-NH2形成肽键，从而使P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，这就是转肽。转肽后，在A位上形成了一个二肽酰tRNA。移位（Translocation)转肽作用发生后，氨基酸都位于A位，P位上无负荷氨基酸的tRNA就此脱落，核蛋白体沿着mRNA向3端方向移动一组密码子，使得原来结合二肽酰tRNA的A位转变成了P位，而A位空出，可以接受下一个新的氨基酰tRNA进入，移位过程需要EF-2，GTP和Mg2+的参加。以后，肽链上每增加一个氨基酸残基，即重复上述进位，转肽，移位的步骤，直至所需的长度，实验证明mRNA上的信息阅读是从5端向3端进行，