生物化学与分子生物学的知识点

生物化学与分子生物学的知识点生物化学与分子生物学的精髓一、蛋白质的奥秘1.凯氏定氮法：体内氮元素主要存在于蛋白质中，其含氮量平均约为16%。通过测定生物样本的含氮量，可估算蛋白质含量：蛋白质含量（g%）=每克样本含氮克数×6.25×1002.蛋白质的生物学重要性：广泛分布、种类繁多、含量丰富、功能多样。3.人体蛋白质由20种L-α-氨基酸构成（甘氨酸除外）。硒代半胱氨酸在特定情况下亦可参与蛋白质合成。4.20种L-α-氨基酸根据其侧链性质分为：非极性脂肪族、极性中性、芳香族、酸性、碱性氨基酸。5.脯氨酸为α-亚氨基酸，其氨基上的氢原子被自身侧链取代。6.必需氨基酸包括：甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸；条件必需氨基酸：半胱氨酸、酪氨酸；儿童必需氨基酸：精氨酸、组氨酸。7.在特定pH下，氨基酸的阳离子和阴离子解离趋势相等，呈电中性，此pH即为等电点（pI）。8.酸性氨基酸的等电点取两羧基pK值的平均值；碱性氨基酸的等电点取两氨基pK值的平均值。9.色氨酸、酪氨酸的共轭双键在280nm处有最大吸收峰，常用于蛋白质含量的快速测定。10.氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物，可用于氨基酸的定量分析。11.蛋白质的主链骨架由N（氨基氮）、Cα（α-碳原子）和CO（羧基碳）构成。12.肽键的6个原子构成肽单元，呈反式构型。13.α-螺旋为右手螺旋，每3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距约0.54nm。14.β-折叠呈折纸状，氨基酸残基侧链位于锯齿状结构的上下方。15.β-转角常出现在肽链的180°回折处，第一个残基的C=O与第四个残基的N—H形成氢键。16.模体是由两个或多个具有二级结构的肽段在空间上相互接近形成的规则二级结构组合。17.锌指是一种常见的模体，由1个α-螺旋和2个反向平行的β-折叠组成。18.结构域是分子量较大的蛋白质中的紧密且稳定的区域，具有独立的空间构象和生物学功能。19.分子伴侣辅助合成中的蛋白质折叠成正确的空间构象。20.蛋白质亚基是具有完整三级结构的多肽链，单一亚基通常无生物学功能。21.蛋白质按组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质；按形状分为纤维状蛋白质和球状蛋白质。22.蛋白质家族是由氨基酸序列相似、空间结构与功能相近的蛋白质组成。23.蛋白质超家族包含氨基酸序列相似性不高，但含有相似作用模体结构的蛋白质家族。24.蛋白质一级结构是高级结构和功能的基础，决定了蛋白质的空间构象、功能和进化信息。25.蛋白质的功能依赖于特定的空间结构，构象变化可影响功能甚至导致疾病。26.协同效应是指一个亚基与配体结合后，影响其他亚基与配体结合能力的现象。27.别构效应是指寡聚蛋白与配体结合后，改变蛋白质构象，导致生物活性变化的现象。28.蛋白质的等电点是指蛋白质解离成正、负离子趋势相等的pH。29.表面电荷和水化膜是维持蛋白质胶体稳定性的因素。30.蛋白质变性是指在物理和化学因素作用下，蛋白质特定空间构象被破坏，导致理化性质和生物活性丧失。31.蛋白质复性是指去除变性因素后，蛋白质可恢复或部分恢复原有构象和功能。32.蛋白质沉淀是指消除蛋白质溶液中的稳定因素后，蛋白质疏水侧链暴露，肽链相互缠绕聚集，从溶液中析出。33.蛋白质凝固作用是指蛋白质变性后的絮状物加热变成坚固的凝块。34.蛋白质在280nm波长处有特征性吸收峰，可用于定量分析。35.双缩脲反应是指蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色。36.盐析是通过加入硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等破坏蛋白质表面电荷和水化膜，导致蛋白质沉淀。37.丙酮（乙醇）沉淀蛋白质需在0～4℃低温下进行，沉淀后应立即分离。38.免疫沉淀法利用特异抗体识别抗原蛋白，从蛋白质混合溶液中分离抗原蛋白。39.透析是利用透析袋将大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。40.超滤法是利用正压或离心力使蛋白质溶液通过超滤膜，达到浓缩目的。41.电泳是通过蛋白质在电场中的泳动，分离各种蛋白质的技术。42.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳通过SDS覆盖蛋白质，消除电荷差异，根据颗粒大小分离蛋白质。43.等电聚焦电泳利用线性pH梯度，使蛋白质泳动到其等电点pH区域，净电荷为零而停止移动。44.双向电泳先进行等电聚焦电泳，再进行SDS，得到二维分布的蛋白质图。二、核酸的结构与功能1.脱氧核糖核酸（DNA）的结构层次：脱氧核糖→核酸→DNA双螺旋→超螺旋→染色质→染色体。2.核糖的C-1'原子与嘌呤的N-9或嘧啶的N-1原子形成β-N-糖苷键，核糖与碱基呈反式构象。3.核苷C-5'原子上的羟基与磷酸反应生成脱氧核苷酸。4.脱氧核苷酸通过3',5'磷酸二酯键连接形成多聚核苷酸，具有5'→3'的方向性。5.DNA的一级结构是脱氧核苷酸的排列顺序；二级结构是双螺旋结构；高级结构是超螺旋结构。6.DNA双螺旋结构特点：两条反向平行多聚核苷酸链，右手螺旋结构；脱氧核糖与磷酸构成骨架位于外侧；DNA表面存在大沟和小沟；双链之间形成互补碱基对；碱基对的疏水作用和氢键维持结构稳定。7.DNA双螺旋结构在相对湿度为92%时为B型DNA；相对湿度低于75%时为A型DNA；自然界中还存在左手螺旋的Z型DNA。8.B型DNA双螺旋螺距为3.54nm，直径为2.37nm；每个螺旋有10.5个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为36°，相邻碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。9.DNA双链可以盘绕形成正超螺旋或负超螺旋结构。10.原核生物的DNA是环状的双螺旋分子。11.染色质的基本组成单位是核小体，由DNA和H1、H2A、H2B、H3、H4等5种组蛋白构成。12.DNA是遗传信息的物质基础，具有高度稳定性和复杂性，能保持遗传的相对稳定性，适应环境变化。13.真核细胞mRNA的5'端有7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷（5'-帽结构），原核生物mRNA无此结构。14.真核细胞mRNA的3'端有多聚腺苷酸尾（poly-A）。15.5'-帽结构和3'-poly-A负责mRNA从细胞核向细胞质的转运，维持mRNA的稳定性以及翻译起始的控制。16.tRNA的3'端连接氨基酸。17.rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体。18.非编码RNA分为长链非编码RNA（lncRNA）和短链非编码RNA（sncRNA），参与多种细胞过程。19.核酶是具有催化功能的小分子RNA。20.siRNA能与外源基因表达的mRNA结合并诱导其降解；miRNA通过结合mRNA选择性调控基因表达。21.核酸（碱基、核苷、核苷酸）在260nm波长处有强烈紫外光吸收。22.DNA变性是指DNA双链互补碱基对之间的氢键断裂，双链解离为单链。23.DNA的增色效应是指DNA解链过程中，更多共轭双键暴露，使DNA在260nm波长处的吸光度增加。24.DNA复性是指变性条件缓慢除去后，两条解离的互补链重新配对，恢复双螺旋结构。25.tRNA二级结构为三叶草结构，三级结构为倒“L”型结构，包含DHU环、反密码子环、TΨC环。26.碱基对之间的氢键维持DNA双螺旋横向稳定；碱基堆积力维持DNA双螺旋纵向稳定。三、酶的催化奇迹1.酶是由活细胞产生的，对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。2.生物催化剂包括酶（蛋白质）、核酶（RNA）、脱氧核酶（DNA）。3.单纯酶仅含蛋白质；结合酶由酶蛋白和辅助因子组成，两者结合形成全酶。4.酶蛋白决定酶促反应的特异性，辅助因子决定酶促反应的类型。5.与酶蛋白结合疏松的辅助因子称辅酶；结合紧密的称辅基。6.金属酶中金属离子与酶结合紧密；金属激活酶中金属离子与酶结合可逆。7.酶的活性中心是酶分子中能与底物特异性结合并催化底物转化为产物的特定三维结构区域。8.酶的必须基团包括结合基团和催化基团，参与酶-底物复合物的形成和催化反应。9.酶活性中心的三维结构多为裂缝或凹陷，由氨基酸残基的疏水基团组成。10.酶活性中心外的必须基团维持酶活性中心的空间构象，或作为调节剂的结合部位。11.酶的催化效率通常比非催化反应高10^8~10^20倍，比一般催化剂高10^7~10^13倍。12.酶的特异性或专一性是指一种酶仅作用于一种或一类化合物，催化一定的化学反应并产生一定的产物。13.绝对专一性是指酶仅作用于特定结构的底物分子，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物。14.相对专一性是指酶依据底物分子中特定的化学键或特定的基团，作用于含有相同化学键或相同化学基团的一类化合物。15.空间结构专一性是指酶只能催化一种光学异构体或立体异构体进行反应。16.活化能是指在一定温度下，1摩尔底物从