生物化学期末考研知识点总结

生物化学期末考研知识点总结一、糖类★糖的生理功能1、通过氧化放能为生物体提供能量，如葡萄糖的生物氧化。2、作为生物体主要的能源储存方式，如糖原和淀粉。3、作为生物体的结构物质，如纤维素，起支持和保护作用。4、作为合成其他生物分子的前体成分。5、参与的细饱间的分子识别和信号转导。单糖重要的单糖：呋喃糖和吡喃糖：吡喃糖：在己糖中，含氧6个碳原子的碳化称为吡喃糖，有椅式结构和船式结构，船式结构比椅式结构更稳定的原因是有C-C键的重叠和相邻原子间的作用。呋喃糖：在戊糖中，含氧5个碳的碳环的单糖称为呋喃糖。甘油醛：有光学活性最简单的单糖核糖和脱氧核糖：是RNA和DNA的主要组成部分葡萄糖（G）：是生物体代谢的主要来源半乳糖：与一分子葡萄糖形成乳糖果糖（F）：自然界含量最丰富的酮糖赤藓糖：在藻类地衣等低等植物中存在物理性质旋光性：可用来区分单糖甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂化学性质异构化：在碱性条件下，D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖可以相互转化，在D-葡萄糖和D-甘露糖的转化中，有一个手性碳发生构型的变化，称为差向异构化。氧化反应：可以生成醛糖酸和酮醛酸。还原反应：可以被还原醇糖脎反应（亲核加成）：糖脎可以结晶，可以根据结晶的形状判断单糖的类型。酯化作用：单糖可以看作多元醇，可以与酸成酯，生物化学上较重要的糖脂是磷酸酯，它是糖代谢的中间产物。糖苷化：单糖环上的半缩醛羟基可以与酚或醇上的羟基脱水缩合成缩醛式衍生物，即糖苷。糖醛反应（与无机酸的反应）：Molisch反应：可以用于鉴定单糖的存在Seliwannoff反应以及溴水：可以辨别醛糖和酮糖高碘酸氧化反应：可以根据IO₄⁻的消耗和甲酸的合成确定该糖苷是呋喃型还是吡喃型，还可以计算多糖支链的数目★寡糖糖苷键：α-糖苷键；β-糖苷键常见的二糖蔗糖：一分子葡萄糖和一分子果糖以β-2，1糖苷键连接（因没有潜在自由的醛基，所以没有还原性）麦芽糖：两分子葡萄糖以α-1，4糖苷键连接乳糖：一分子半乳糖和一分子葡萄糖以β-1，4糖苷键连接★多糖淀粉直链淀粉：以α-1，4糖苷键连接，遇碘呈深蓝色，没有分支，水解产物有一种双糖麦芽糖和一种单糖葡萄糖支链淀粉：以α-1，6糖苷键连接，遇碘呈紫红色，有分支，水解产物只有一种二糖麦芽糖糖原：与支链淀粉相似，分支程度更高，有支链，遇碘呈红棕色或红褐色，水解产物为葡萄糖纤维素：以β-1，4糖苷键连接成直连，是植物细胞壁的重要组分几丁质（壳多糖）：N-乙酰葡萄糖胺以β-1，4糖苷键连接成直连，是昆虫类，甲壳类动物骨骼以及细菌细胞壁的重要成分★糖蛋白包括：分泌蛋白、膜蛋白糖和氨基酸的连接：O连接：单糖的半缩醛羟基与丝氨酸、苏氨酸残基上的羟基连接。N连接：单糖的半缩醛羟基与天冬酰胺、赖氨酸残基上的羟基连接。糖胺聚糖和蛋白聚糖糖胺聚糖：细胞外基质的主要成分，由氨基己糖和糖醛酸二糖单位重复构成，只要包括透明质酸，硫酸软骨素，硫酸角质素和肝素。透明质酸：D-葡萄糖醛酸＋N-乙酰葡萄糖胺肝素：L-β-艾杜糖醛酸＋D-葡萄糖胺蛋白聚糖：细胞外基质的主要成分，由一条或多条糖胺聚糖和核心蛋白构成，在维持皮肤、关节、软骨等结缔组织的形态和功能方面起重要作用二、脂类和生物膜脂类脂肪酸种类：根据有无双键或饱和键，可以分为不饱和脂肪酸（有双键）和饱和脂肪酸。结构特点：碳原子大多为偶数，单不饱和脂肪酸的双键在第9位，第二和第3个双键在第12位和第15位。天然脂肪酸双键多为顺式，少数为反式。理化性质：长链越长溶解度越低，双键越多熔点越低，顺式脂肪酸比反式脂肪酸熔点低，双键易于氧化和过氧化。脂肪酸盐和乳化作用：脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，可以作为去污剂使用，可分离膜蛋白使蛋白变性。多不饱和脂肪酸（PUFA）：必备脂肪酸：在营养上必须是由食物提供的，自身不能够合成的脂肪酸，如亚油酸和亚麻酸。类二十碳烷：由20碳的多不饱和脂肪酸构成，包括前列腺素（升高体温、促进炎症，阿司匹林可以抑制前列腺素的合成）、凝血烷、白三烯，前体是花生四烯酸。三酰甘油和蜡：动植物油脂的主要成分是酰基甘油，其中主要包括三酰甘油（TG），还有少部分的二酰甘油和单酰甘油。甘油取代物的构型：三酰甘油的类型：烷醚酰基甘油：★三酰甘油的物理和化学性质：物理性质：无色、无味的稠性液体或蜡状固体；不溶于水易溶于乙醚、氯仿等非极性有机溶剂；可以被乳化剂乳化化学性质：水解和皂化：在酸或碱的条件下被水解成脂肪酸和甘油（皂化与羧基的数量有关，皂化值越大分子量越小）与氢和卤素发生加成反应（与氢加成可生成人工黄油）羟基被乙酰化自动氧化成醛、酮、酸（酸败现象）蜡：由长链脂肪酸和长链一元醇或固醇构成，一个极性的头部和一个非极性的尾部，可以防止植物中水分的蒸发。蜡的硬度由羟链的长度和饱和度决定脂质过氧化作用：对人体有害★磷脂：一个带负电荷极性的头和两个非极性的尾甘油磷脂的结构：甘油磷脂的一般性质：属于两亲分子在水中可以形成双分子微囊，可构成生物膜。用碱或酶水解可以生成甘油、脂肪酸和含氮碱基。酶水解的中间产物如溶血甘油磷脂是强表面活性剂，可以使细胞膜溶解。常见的甘油磷脂：磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、双磷脂酰甘油（心磷脂）醚甘油磷脂：鞘磷脂：又称鞘氨醇磷脂，在脑髓鞘和红细胞膜上含量丰富，由鞘氨醇、磷脂酰胆碱和脂肪酸构成糖脂：鞘糖脂：分为中性鞘糖脂（最简单的糖脂：脑苷脂）和酸性鞘糖脂，最复杂的糖脂是神经节甘脂甘油糖脂：主要存在于植物、微生物，在精子、睾丸和神经系统中含量也丰富类固醇衍生的糖脂萜和类固醇萜：由两个及两个以上的异戊二烯构成类固醇：由环戊烷二氢菲构成，平面上取代基直立时较稳定★固醇衍生物：胆固醇可以转化成雄激素、雌激素、糖皮质激素、盐皮质激素、维生素D。胆固醇在肝脏中可以转化成胆汁酸，将油脂乳化，促进其吸收。★脂蛋白：非共价键连接血浆脂蛋白的分类：按密度增加顺序可分为乳糜颗粒、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）血浆脂蛋白的主要生物学功能1、乳糜微粒主要负责从小肠转运三酰甘油和胆固醇到血浆和其他组织2、极低密度脂蛋白（VLDL）主要负责从肝脏转运内源性三酰甘油和胆固醇到其他组织3、低密度脂蛋白（LDL）负责转运胆固醇到周围组织，并调节该部位胆固醇的从头合成4、高密度脂蛋白（HDL）新生前体合形式在小肠和肝中合成，转型时吸收死细胞和其他脂蛋白，将胆固醇酯化后，快速往返地运往VLDL和LDL5、若血液中低密度脂蛋白含量高而高密度脂蛋白含量少，容易患心血管疾病脂质的提取分离与分析：使用有机溶剂从组织中提取脂质，再用簿层层析或气液色谱分析，根据层析行为，对专一性酶的敏感度或质谱分析加以鉴定生物膜的组成与结构★生物膜的功能1、维持细胞内环境的稳定2、进行酶促反应3、提供识别位点，完成细胞内外的信号传导4、形成细胞表面的特化结构5、膜蛋白与疾病的发生和靶向治疗有关6、进行物质选择和能量运输7、介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的连接★生物膜的组成和性质：膜脂磷脂：膜脂的主要成分，占膜脂的50%以上，主要分为甘油磷脂（磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸等）和鞘磷脂，磷脂包括一个极性的头部和两个非极性的尾部。根据磷脂的分子结构可在水相中自发地形成封闭的膜结构糖脂：占膜脂的5%以下，在神经元质膜上含量丰富，主要包括甘油糖脂和鞘糖脂（中性和酸性两种）两类。最简单的糖脂是半乳糖脑苷脂，最复杂的糖脂是神经节甘脂。胆固醇：主要存在于动物细胞膜，少量植物和微生物中也存在，细菌膜上无胆固醇功能：在调节细胞膜的流动性，增强细胞膜的稳定性以及降低水溶性蛋白的通透性等方面具有重要作用，是许多物质合成的前体，如雌激素、雄激素、糖皮质激素、盐皮质激素以及维生素D等膜蛋白：分为内在膜蛋白和外在膜蛋白外在膜蛋白：水溶性蛋白、通过弱键与膜相连容易与之分开，是外周蛋白内在膜蛋白：水不溶性蛋白、通过共价键与膜相连不溶于与之分开、是整合蛋白膜蛋白的作用：1、转运蛋白：如钠钾泵，可以跨膜泵出3个钠离子泵入2个钾离子2、连接蛋白：如整连蛋白，可以使胞内的肌动蛋白与胞外基质连接3、受体蛋白：如血小板生长因子（PDGF）受体可以与胞质外的PDGF作用，从而胞内发生细胞生殖和分裂4、酶（催化作用）：如腺苷酸环化酶，在胞外信号分子的作用下，使胞内产生第二信使cAMP膜糖：与蛋白质结合为糖蛋白（N-连接或O-连接），与脂质结合成糖脂，在细胞识别等方面发挥重要作用功能：1、维持细胞膜的稳定性，增强膜蛋白对细胞外基质中蛋白酶的抗性2、帮助膜蛋白的正确折叠以及维持膜蛋白的正确的三维构象3、参与细胞识别与细胞黏着。糖蛋白的糖基是细菌和病毒感染的识别和结合位点。4、糖脂的糖基协助新生膜蛋白正确的运输和定位。★生物膜的分子结构生物膜分子间作用力：静电力、范德华力、疏水力生物膜结构的主要特征蛋白质与膜脂双分层的镶嵌方式有多种，如蛋白质吸附在膜表面，蛋白质全部或部分镶嵌在是脂双分子层中，或贯穿于膜脂双分子层。不对称性：膜脂：在细胞膜中每种脂类的含量各不相同膜蛋白：在细胞膜上，有的在其表面，有的全部或部分镶嵌在其中还有的贯穿于膜，标志为蛋白质具有明确的方向性膜糖：无论是糖蛋白还是糖脂，糖基都位于膜的外表面流动性：膜的流动性主要取决于磷脂，与脂肪酸链的长度和不饱和度（主要）、卵磷脂/鞘磷脂的比值、胆固醇的含量以及温度有关。膜上的脂质和蛋白质并不是一成不变的而是处于不断的变化之中，脂质和蛋白质的成分也处在不断的更新中（荧光漂白恢复技术）生物膜分子结构的模型：流动镶嵌模型、脂筏模型★物质的跨膜运输被动运输（Passivetransport）：高浓度到低浓度、不消耗ATP简单扩散（simplediffusion）：非极性小分子和小的不带电荷的极性分子、对极性物质高度不通透（一般小分子、小的不带电荷的极性分子以及脂溶性分子，如O2、CO2、N2、苯、甘油、尿素、H2O、乙醇等）协助扩散（facilitateddiffusion）：需转运蛋白、不消耗ATP、离子通道（配体门通道、电位门通道、压力激活通道-内耳）、水通道蛋白有高度不通透性只允许水分子通过。主动运输(Activetransport)：逆浓度梯度、需转运蛋白、消耗ATPATP直接供能的主动运输，由ATP驱动泵完成P型离子泵钠钾泵：动物细胞质膜钙泵：真核细胞质膜和细胞器膜H⁺泵：植物、真菌和细菌的细胞质膜V型质子泵：动物细胞线粒体膜、胞内体、真菌和植物的液泡膜，H＋逆浓度梯度，由细胞质基质泵向细胞器中，维持细胞质基质中性和细胞器酸性F型质子泵：细菌质膜、线粒体内膜、植物类囊体膜，H＋顺浓度梯度释放，产生的能量用于合成ATP，如参与氧化磷酸化和光学磷酸化V型和F型质子泵与P型离子泵的不同：只转运质子；转运H＋时不产生磷酸中间体ABC超家族：存在几百种转运蛋白，广泛存在于细菌到人类等多种生物的转运蛋白，如细菌质膜上糖、氨基酸、核苷酸和肽的转运蛋白；哺乳动物细胞质膜上磷脂、脂溶性物质、胆固醇以及其他小分子的转运蛋白。前三种只转运离子，ABC超家族主要转运小分子物质。ATP间接供能的协助扩散，由偶联转运蛋白即协同转运蛋白完成共转运：又称同向协同运输，物质的转运方向与离子的转移方向相同，如小肠上皮细胞吸收葡萄糖时Na＋也进入细胞；细菌吸收乳糖时H＋也进入细胞反转运：又称反向协同运输，物质的转运方向与离子的转移方向相反，如Na＋/H＋协同转运H＋的运输，调节PH值，还有另一种机制，在Na＋作用下Cl-和HCO3-交换，即Na＋和HCO3-进入细胞而H＋和Cl-离开细胞，见于红细胞质膜上的带3蛋白。光能驱动的主动运输，由光驱动泵完成，主要见于细菌胞吞和胞吐：大分子物质胞吞作用可以根据胞吞物和胞吞泡分为胞饮作用和吞噬作用胞吐作用可以分为组成型胞吐途径和调节性胞吐途径嗯三、蛋白质氨