2023年生物化学知识点总整理

一、蛋白质1.蛋白质的概念:由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物,由C、H、O、N、Ｓ元素组成，Ｎ的含量为１6%。2.氨基酸共有2０种，分类：非极性疏水Ｒ基氨基酸、极性不带电荷R基氨基酸、带正电荷Ｒ基氨基酸(碱性氨基酸）、带负电荷R基氨基酸(酸性氨基酸）、芳香族氨基酸。３.氨基酸的紫外线吸取特性:色氨酸和酪氨酸在28０纳米波长附近存在吸取峰。4．氨基酸的等电点：在某一PＨ值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及限度相同，溶液中氨基酸的净电荷为零，此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点;蛋白质等电点：在某一PＨ值下，蛋白质的净电荷为零,则该PH值称为蛋白质的等电点。5.氨基酸残基:氨基酸缩合成肽之后氨基酸自身不完整,称为氨基酸残基。6.半胱氨酸连接用二硫键（—S—S—）7.肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水缩合形成的化学键。8.N末端和C末端:主链的一端具有游离的α氨基称为氨基端或Ｎ端；另一端具有游离的α羧基，称为羧基端或Ｃ端。９.蛋白质的分子结构:(１）一级结构:蛋白质分子内氨基酸的排列顺序,化学键为肽键和二硫键;(2)二级结构:多肽链主链的局部构象,不涉及侧链的空间排布，化学键为氢键,其重要形式为α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲;（3）三级结构:整条肽链中,所有氨基酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置，化学键为疏水键、离子键、氢键及范德华力；(4）四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和互相作用。１0.α螺旋:(１)肽平面围绕Cα旋转盘绕形成右手螺旋结构，称为α螺旋；(2）.螺旋上升一圈，大约需要３.６个氨基酸，螺距为0.５４纳米，螺旋的直径为0.5纳米；(3).氨基酸的R基分布在螺旋的外侧;(4).在α螺旋中，每一个肽键的羰基氧与从该羰基所属氨基酸开始向后数第五个氨基酸的氨基氢形成氢键,从而使α螺旋非常稳定。1１.模体:在许多蛋白质分子中可发现两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上互相接近,形成一个特殊的空间构象，被称为模体。1２.结构域:大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能,称为结构域。１3.变构效应：蛋白质空间结构的改变随着其功能的变化,称为变构效应。１4．蛋白质胶体结构的稳定因素:颗粒表面电荷与水化膜。15.什么是蛋白质的变性、复性、沉淀?变性与沉淀关系如何?导致蛋白质的变性因素?举例说明实际工作中应用和避免蛋白质变性的例子?蛋白质的变性:在理化因素的作用下，蛋白质的空间构象受到破坏,其理化性质发生改变，生物活性丧失,其实质是蛋白质的次级断裂，一级结构并不破坏。蛋白质的复性：当变性限度较轻时，假如除去变性因素，蛋白质仍能恢复或部分恢复其本来的构象及功能,这一现象称为蛋白质的复性。蛋白质沉淀:蛋白质分子从溶液中析出的现象。变性与沉淀关系:变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀并不发生变性。导致蛋白质变性的因素物理因素:高温、高压、振荡、紫外线和超声波等;化学因素:强酸、强碱、乙醇、丙酮、尿素、重金属盐和去污剂。变性和沉淀在实际工作中应用：可采用酒精、加热、紫外线照射等方法进行消毒、灭菌,运用钨酸、三氯醋酸等方法使其变性，沉淀去除血清蛋白质。避免蛋白质变性的例子：化验室检测，制备酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时,应选用不引起变性的沉淀剂，并在低温等适当条件下保存。16.分子病:由基因突变导致蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病。1７.疯牛病：感染朊病毒后，以α螺旋为主的PrPc构象被以β螺旋为主的PrPｓc构象转变成PrPsc构象，疯牛病形成与此有关。18.镰刀形红细胞贫血(镰状细胞病)形成因素：是由血红蛋白分子结构异常而导致的分子病。镰状细胞病患者的血红蛋白是ＨbS而非ＨbA,即N端6号为谷氨酸而非缬氨酸。谷氨酸带一个负电荷,而缬氨酸的R基不带电荷,则HbＳ比HbA少两个负电荷,极性低。因此,HbＳ的溶解度减少，在脱氧状态下能形成棒状复合体,使红细胞扭曲成镰状，这一过程会损害细胞膜，使其极易被脾脏清除，发生溶血性贫血。二、核酸1．核酸：以核苷酸为基本组成单位的携带和传递遗传信息的生物大分子,涉及核糖核酸和脱氧核糖核酸，重要元素为Ｃ、H、O、N、Ｐ,由碱基、戊糖、磷酸组成2.核苷之间通过糖苷键连接，核苷酸之间通过3’，5’--磷酸二酯键连接。3.核苷酸结构：磷酸酯键、糖苷键、酸酐键。4.核苷的种类:AＲ、ＧR、UR、CR;脱氧核苷的种类：ｄＡR、dGR、dTR、dＣＲ。5．核酸的分子结构:(1)一级结构：核酸的核苷酸序列;（2)二级结构：DNA双螺旋结构;（3)三级结构：在二级结构的基础上，DNA双螺旋进一步盘曲,形成更加复杂的结构，称为DNＡ的三级结构，又叫超螺旋结构。6.DＮA双螺旋结构:(１)DＮA是由两条链互补构成的双链结构，在该结构中，由脱氧核糖与磷酸交替构成的亲水骨架（DＮA主链）位于外侧，碱基位于内测,碱基之间形成氢键，而将两条链结合在一起，由于受结构限制,氢键形成于特定的碱基对之间,A=Ｔ、G≡C,(２)DＮA通过碱基堆积力进一步形成右手螺旋结构,双螺旋直径2纳米，每一螺旋含十个碱基对，螺距3．４纳米，相邻碱基对之间的轴向距离0．34纳米;氢键（横向)和碱基堆积力(纵向)维系DNA双螺旋结构的稳定性。氢键—维持横向稳定性;碱基堆积力—维持纵向稳定性。7.核小体：由DNＡ与组蛋白组成。8.mRNA的结构特点：帽子和A尾。９.tRNＡ的二级结构特点:三叶草形,四臂三环（氨基酸臂,反密码子臂，反密码子环，TfaiC臂，TfaiC环，二氢尿嘧啶臂(Ｄ臂），二氢尿嘧啶环(D环）)。三级结构:倒“Ｌ”型。1０.DNＡ变性:在某些理化因素作用下，ＤＮＡ双链解开成两条单链的过程。11.ＤNA复性：缓慢减少温度,恢复生理条件，变性ＤNA单链会自发互补结合，重新形成本来的双螺旋结构,称为DNA复性,也称为退火。１2.OD260的应用：判断核酸样品纯度；DNＡ纯品;OD260/ＯＤ280=1.8;RNA纯品ＯＤ２6０/OD２８0=２.013．Ｔm(解链温度）变性是在一个相称窄的温度范围内完毕的，在这一范围内,紫外光吸取值达成最大值的５0%时的温度,称为Tm，又称熔解温度,其大小与Ｇ+C含量成正比。14．增色效应:DNＡ变性导致其紫外吸取增长，称为增色效应。1５.分子杂交:不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构，这一过程称为核酸分子杂交。三、酶１.全酶为脱辅基酶蛋白和辅助因子；辅酶与脱辅基酶蛋白结合牢固,可以用透析或超滤的方法除去；辅基与脱辅基酶蛋白结合牢固,不可以用透析或超滤的方法除去。2.根据分子组成分为单纯酶、结合酶。３.必需基团:与酶活性密切相关的基团,分为两类,一类位于活性中心外,另一类位于活性中心内。位于活性中心内的分为结合基团和催化基团。4.酶的活性中心：又称活性部位，是酶蛋白构象的一个特定区域，能与底物特异结合，并催化底物发生反映，生成产物。5．酶促反映特点：催化效率极高、特异性高、酶蛋白易失活、酶活性可以调节。６.酶促反映的机理:酶促反映特异性的机制、酶促反映高效率的机制（邻近效应与定向排列、表面效应、多元催化)。７.酶促反映的影响因素:酶浓度、底物浓度、温度、PH值、克制剂、激活剂。８.诱导契合假说:酶的活性中心在结构上是柔性的，即具有可塑性和弹性,当底物与活性中心接触时，酶蛋白的构象会发生变化，这种变化使活性中心的必需基团对的地排列和定向,适宜与底物结合并催化反映。9．米氏方程:V＝Vmａｘ［S]／(Km+［S])1０.米氏常数的意义:(1)是反映速度为最大反映速度一半时的底物浓度;(2)是酶的特性常数；(3)反映酶与底物的亲和力;(4）同一酶对不同的底物有不同的Km值。（Km↑，亲和力↓)11．酶的克制剂:（1）不可逆克制作用举例:（2）可逆克制作用:(1)竞争性克制作用--特点:a．克制剂结构和底物相似;ｂ．竞争性克制的强弱取决于克制剂和底物的相对浓度以及它们与酶的相对亲和力;c.动力学特点:Vｍaｘ减少,表观Km不变；（2）非竞争性克制作用—特点:ａ．克制剂与酶活性中心外的必需基团结合,底物与克制剂之间无竞争关系；ｂ．克制限度取决于克制剂浓度;c.动力学特点:Vmax减少，表观ｋm不变；(3)反竞争性克制作用—特点:a．克制剂只与酶—底物复合物结合；b.克制限度取决于克制剂浓度及底物浓度；(３)动力学特点:Vｍax减少,表观Kｍ减少。12．磺胺类药物的抑菌机制:细菌由二氢叶酸合成酶催化,运用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸；二氢叶酸有二氢叶酸还原酶催化还原成四氢叶酸;磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构类似，能与二氢叶酸合成酶结合,克制二氢叶酸的合成；磺胺增效剂与二氢叶酸结构相似,能与二氢叶酸还原酶结合,克制二氢叶酸还原成四氢叶酸;四氢叶酸是一碳单位代谢不可缺少的辅助因子，没有了四氢叶酸，细菌的一碳单位代谢受到影响,其核酸和蛋白质的合成受到阻抑；假如单独使用磺胺类药物或磺胺增效剂,它们只是克制细菌的生长繁殖，但假如联合应用，它们就可以通过双重克制作用杀死细菌。13．酶原：酶的无活性前体。14.酶原激活：酶原向酶转化的过程。15.同工酶：是指能催化相同的化学反映，但酶蛋白的分子组成、分子结构和理化性质乃至免疫学性质和电泳行为都不相同的一组酶。 四、维生素1．维生素:机体维持正常功能所必需，在体内不能合成或合成量很少必须由食物供应的一组低分子量有机物质,分为水溶性维生素和脂溶性维生素。2．脂溶性维生素维生素A维生素D（又称扛佝偻病维生素）维生素E维生素K化学本质与性质天然形式:A1、Ａ2；活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸;维生素Ａ原：β胡萝卜素。种类：维生素Ｄ2、维生素D3。维生素D3原:7—脱氢胆固醇；维生素D2原:麦角固醇;维生素D3的活性形式：１,２5—(OＨ）2—Ｄ3。种类:生育酚、生育三烯酚；易自身氧化,能保护其他物质。天然形式:K1、K2;人工合成:K3、K4。生化作用构成视觉细胞的感光成分,维持上皮组织结构的完整性,参与类固醇的合成，有一定的抗肿瘤作用。作用于小肠粘膜、肾及肾小管，增长骨对钙、磷的吸取,有助于新骨的形成、钙化。抗氧化作用、维持生殖机能、促进血红素代谢。维持凝血因子的正常水平、参与凝血作用。缺少症夜盲症、干眼病,影响生长、发育、繁殖儿童：佝偻病成人：软骨病－---－易出血3.水溶性维生素维生素C维生素Ｂ１(硫胺素)维生素B2（核黄素)维生素PＰ化学本质与性质又称抗坏血酸活性形式：焦磷酸硫氨酸。活性形式:黄素单核苷酸（FMN)、黄素腺嘌呤二核苷酸（FＡD)尼克酸和尼克酰胺。活性形式:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。生化作用参与氧化还原反反映,参与体内羟化反映，促进胶原蛋白的合成。ＴPP是α—酮酸氧化脱羧酶的辅酶,也是转酮醇酶的辅酶，在神经传导中起一定的作用，克制胆碱酯酶的活性。ＦMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基,重要起氢传递体的作用。是体内多种脱氢酶的辅酶、起传递氢的作用。缺少症坏血病脚气病、末梢神经炎唇炎、口角炎、阴囊炎癞皮病4.巨幼红细胞性贫血的机理：缺少叶酸时，DNＡ复制及细胞分裂受阻，细胞变大,导致巨幼红细胞贫血。五、生物氧化１.生物氧化：物质在生物体内进行氧化,叫生物氧化，重要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成二氧化碳和水的过程。２.呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子通过多种酶和辅酶所催化的连锁反映逐步传递,最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链,又称电子传递链。3.呼吸链组成：NADH氧化呼吸链：NADH→FＭN／Fe-Ｓ→①CoＱ→Cｙｔｂ→②Ｃｙtc１→Cytｃ→Ｃｙtａa3→③O2琥珀酸氧化呼吸链：琥珀酸→FAD／Fe-S→CｏQ→Cytb→②Cytc1→Cｙtｃ→Cyｔaａ3→③O24.名称酶名称辅基功能复合体ⅠＮＡＤＨ－泛醌还原酶FＭN、Ｆｅ-S将氢从NADH传递给泛醌复合体Ⅱ琥珀酸－泛醌还原酶FＡD、Fe-Ｓ将氢从琥珀酸传递给泛醌复合体Ⅲ泛醌－细胞色素Ｃ还原酶铁卟啉、Fｅ-Ｓ将电子从泛醌传递给细胞色素C复合体Ⅳ细胞色素Ｃ氧化酶铁卟啉、Cu将电子从细胞色素C传递给氧5．递氢体:NAD、FMN、FＡD、Q；递电子体:Fe-S、Ｃyta、Ｃytb、Cytc6.呼吸链克制剂:①鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥;②抗霉素A、二巯基丙醇;③氰化物(CN－)、叠氮化物（N3-)、CO、Ｈ2S。7．氧化磷酸化：在呼吸链电子传递过程中，偶联ADP磷酸化生成AＴＰ,又称为偶联磷酸化；底物水平磷酸化：是底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程。氧化磷酸化的影响因素:（1）克制剂（呼吸链克制剂、解偶联剂、氧化磷酸化克制剂);(2)ADT的作用;(3)甲状腺激素的作用；(４)线粒体ＤNA突变。8.高能化合物：具有高能键的化合物。９.AＴＰ的两个来源：氧化磷酸化、底物水平磷酸化。10.跨膜转运机制：3—磷酸甘油穿梭、苹果酸—天冬氨酸穿梭。11.磷/氧比值：物质氧化时，每消耗一摩尔原子氧所消耗的无机磷的摩尔数，称为该物质的磷/氧比值。１2．化学渗透假说：电子进行呼吸链传递时，可将质子（Ｈ+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度，以此储存能量。当质子顺浓度梯度回流时，驱动ＡTＰ合酶,运用ADP和Pi合成ATＰ。六、糖代谢１.糖的生理功能:氧化供能（重要功能)、提供合成体内其他物质的原料、作为机体组织细胞的组成成分。2．糖的吸取机制：Na+依赖型葡萄糖转运体。3.血糖的来源:(1)食物消化吸取；(2)肝糖原分解;（3）非糖物质糖异生。血糖的去路：(1)氧化供能;(2）合成肝糖原、肌糖原;(3)转化成核糖、脂肪、氨基酸;(4)过高时随尿液排出。4.乳酸循环生理意义：(1)乳酸再运用，避免乳酸损失；(2）防止乳酸堆积,引起酸中毒。5．糖的有氧氧化：在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成水和二氧化碳，并释放出能量的过程，是机体重要供能方式。在胞液及线粒体中发生，过程为糖酵解途径、酮酸的氧化脱羧、三羧酸循环、氧化磷酸化。6.糖酵解:在缺氧情况下葡萄糖生成乳酸的过程；产能方式：底物水平磷酸化;代谢途径:生理意义:（１)机体在缺氧情况下,获取能量的一种有效方式；(2）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要功能途径。7.三羧酸循环:乙酰辅酶A的氧化分解从乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸开始，经一系列反映又转变成草酰乙酸的循环。在线粒体中发生，关键酶为柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α－酮戊二酸脱氢酶系。反映特点:一次底物水平磷酸化,两次脱羧生成两分子二氧化碳，三个关键酶，四次脱氢,一次交给FＡD、三次交给NAＤ+，反映不可逆。生理意义:(1)是糖类、脂类和蛋白质分解代谢的共同途径:(２)是糖类、脂类和蛋白质代谢联系的枢纽;(3）为其他物质代谢提供小分子前提;(4)为呼吸链提供Ｈ＋和电子。８．丙酮酸脱氢酶复合体的辅酶:亚基丙酮酸脱氢酶硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶辅基TＰＰ（硫胺素）硫辛酸FAＤ（核黄素）辅酶--CｏASH（泛酸）NＡD＋(尼克酰胺）9.磷酸戊糖途径:由葡萄糖生成磷酸戊糖及NＡDPH和H＋，前者进一步转变成３－磷酸甘油醛和６-磷酸果糖。生理意义：（1)为核苷酸的生成提供核糖;(2）提供NADＰH作为供氢体,参与多种代谢反映ａ．NＡDPH是体内脂肪、胆固醇、类固醇激素合成代谢的供氢体；b.NADPH参与体内羟化反映，与生物合成或生物转化有关;c.NAＤPH可维持GSH(还原型谷胱甘肽)的还原性。１０．糖原分解:即肝糖原分解成葡萄糖的过程。肌肉组织中不存在葡萄糖—6—磷酸酶，无法生成葡萄糖,其关键酶为糖原磷酸化酶；糖原合成的关键酶为糖原合酶。11．活性葡萄糖：UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖)。12.糖异生:由非糖物质合成葡萄糖或糖原的过程，在肝肾细胞的胞浆及线粒体中发生,原料为氨基酸、甘油和有机酸。关键酶为丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶、果糖—1,６—二磷酸酶、葡萄糖—６—磷酸酶。途径：（1)丙酮酸羧化支路;（2)1，６—二磷酸果糖水解生成6—磷酸果糖;(3）6—磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖。13.６—磷酸果糖(Ｇ—6—P）代谢去路：１4.草酰乙酸转运出线粒体的方式:15．葡萄糖有氧氧化生成的ATP计算：七、脂类代谢1.脂肪动员:存储在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为脂肪酸及甘油并释放入血，以供其他组织氧化运用的过程,关键酶为激素敏感性甘油三酯脂肪酶。2.三种必须脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。3．脂肪酸的β氧化:脱氢、加水、再脱氢、硫解;在线粒体中，关键酶为肉碱酯酰转移酶Ⅰ。4.乙酰辅酶Ａ的来源:糖的有氧氧化、脂肪酸的β氧化、某些氨基酸的分解代谢、酮体的氧化分解。去路:进入三羧酸循环被彻底氧化、在肝脏合成酮体、合成脂肪酸和胆固醇、参与乙酰化反映。5.脂肪酸氧化的能量生成:6.酮体：涉及乙酰乙酸，β—羟丁酸和丙酮。代谢定位：肝脏生成、肝外运用。7.酮体的生成和运用:8.酮体代谢的生理意义:是肝脏输出能源的一种形式,并且酮体可通过血脑屏障，是脑组织的重要能源;酮体运用增长可减少糖的运用,有助于维持血糖水平恒定,节省蛋白质消耗。八、蛋白质的分解代谢１.必需氨基酸:苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。（笨蛋来宿舍晾一晾鞋）2.氨基酸的吸取方式:氨基酸寡肽和二肽。３.氨基酸代谢库:分布于全身的游离氨基酸。4．氨基酸脱氨基作用的方式:转氨基反映、氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用(重要）、其他非氧化脱氨基作用。5.生酮氨基酸：赖氨酸和亮氨酸，生糖兼生酮氨基酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸。6.氨基酸的代谢来源:食物蛋白消化