生物化学各章的重点.docx
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生物化学各章的重点
第三章:
氨基酸
掌握:
1.氨基酸的结构特点
(1)组成蛋白质的基本氨基酸为α-氨基酸,但脯氨酸例外,为α-亚氨基酸
(2)不同的α-氨基酸,R侧链不同。
(3)出R侧链为氢原子的甘氨酸外,其他氨基酸的α-碳原子都是部队称碳原子,可形成不同的构型,具有璇光性质。
2.氨基酸的两性解离性质、等电点的概念以及等电点pI与解离基团pK值的关系
两性解离与等电点:
氨基酸分子中既有碱性——NH2,又有酸性——COOH,与强酸或强健都能作用生成盐,因此氨基酸为两性化合物。
氨基酸的PI计算公式:
PI=1/2(Pk1+Pk2)
熟悉:
1.氨基酸的分类方法
1.)非极性R基氨基酸
2.)极性不带电荷R基氨基酸
3.)带负电荷的R基氨基酸
4.)带正电荷的R基氨基酸
2.氨基酸的茚三酮反应
在加热条件及弱酸环境下,氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫蓝色(与天冬酰胺[1]则形成棕色产物。
与脯氨酸或羟脯氨酸反应生成(亮)黄色)化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。
茚三酮反应,即:
所有氨基酸及具有游离α-氨基和α-羧基的肽与茚三酮反应都产生蓝紫色物质,只有脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生(亮)黄色物质。
2.氨基酸的紫外吸收特点
芳香族氨基酸在280nm波长附近有最大的紫外吸收峰,由于大多数蛋白质含有这些氨基酸残基,氨基酸残基数与蛋白质含量成正比,故通过对280nm波长的紫外吸光度的测量可对蛋白质溶液进行定量分析。
4.氨基酸分配层析法的一般原理
了解:
1.氨基酸的三字母符号
2.氨基酸甲醛滴定的原理
3.氨基酸的常见化学反应和光学活性
4.氨基酸的分析分离原理与方法
思考题:
如何计算天冬氨酸和组氨酸的等电点?
第四章:
蛋白质的共价结构
掌握:
1.蛋白质的元素组成及组成特点。
2.肽、肽键、肽平面的概念
肽键中的C—N键具有部分双键的特征,不能自由旋转,所以肽键的四个院子和与之相连的两个α碳原子共处一个平面,此平面被称为肽平面(酰胺平面)。
3.肽和蛋白质的酸碱性质及等电点
4.蛋白质的一级结构概念
每种蛋白质中氨基酸按照一定的数目和组成进行排列,我们称为蛋白质的一级结构,也叫初级结构或基本结构。
熟悉:
1.肽键的双键性质
肽键(peptidebond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。
氨基酸分子在参与形成肽键之后,由于脱水而结构不完整,称为氨基酸残基。
每条多肽链都有两端:
即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端),肽链的方向是N端→C端。
肽键具有部分双键的性质,不能自由旋转;组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上,为刚性平面结构,称为肽键平面。
2.肽和蛋白质的双缩脲反应
3.蛋白质一级结构与生物功能的关系。
了解:
1.蛋白质的分类和功能多样性
2.蛋白质一级结构测定的策略
3.蛋白质的人工合成。
思考题
1.为何蛋白质的含氮量能表示蛋白质相对量?
实验中又是如何依此原理计算蛋白质含量的?
在技术上是什么原因导致三聚氰胺事件?
2.蛋白质的基本组成单位是什么?
其结构特征是什么?
3.何谓肽键和肽链及蛋白质的一级结构
第五章:
蛋白质的三维结构
掌握
1.稳定蛋白质三维结构的作用力。
稳定蛋白质三维结构的作用力主要是一些所谓弱的相互作用或称非共价键或次级键,包括氢键,范德华力,疏水作用和盐键(离子键)。
此外共价二硫键在稳定某些蛋白质的构象方面也起着重要作用。
2.蛋白质的二级、三级、四级结构的概念及特点。
蛋白质的二级结构:
多肽链在一级结构的基础上按照一定的方式有规律的旋转或折叠形成的空间构象。
其实质是多肽链主链在空间的排列方式。
并不涉及氨基酸残基侧链的构象
1白质的三级结构:
具有二级结构的一条多肽链,由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用,而进行范围广泛的盘曲与折叠,形成包括主、侧链在内的空间排列,这种在一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布称为三级结构。
三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力。
蛋白质分子中含有许多疏水基团,这些基团具有一种避开水、相互集合而藏于蛋白质分子内部的自然趋势,这种结合力称疏水键,它是维持蛋白质三级结构的最主要稳定力量。
1许多在一级结构上相差很远的氨基酸残基在三级结构上可能相距很近。
2球形蛋白的三级结构很密实大部分的水分子从球形蛋白的核心中被排出这使得极性基团间以及非极性基团间的相互用成为可能。
3大的球形蛋白200aa以上常常含有几个结构域表面有一空穴这一空穴能容纳配体是蛋白的活性部位
②蛋白质的四级结构(实质是亚基在空间排列的方式):
每条肽链都有自己的一、二和三级结构。
这种蛋白质的每条肽链被称为一个亚基。
由亚基构成的蛋白质称为寡聚蛋白。
寡聚蛋白中亚基的立体排布、亚基之间的相互关系称为蛋白质的四级结构。
对多亚基蛋白质而言,单独的亚基没有生物学活性,只有完整的四级结构寡聚体才有生物学活性。
3.主要二级结构元件:
α螺旋、β折叠、β转角和无规卷曲概念与特点
α螺旋:
蛋白质分子中多个太监平面通过氨基酸α碳原子的旋转,使多肽链的主骨架研中心轴盘曲成稳定的α螺旋构象。
1.)螺旋的方向为右手螺旋,每3.6个氨基酸旋转一周,螺距为0.54nm,每个氨基酸残基的高度为0.15nm,肽键平面与螺旋长轴平行。
2.)靠氢键维持的稳定结构
3.)肽链中氨基酸残基的R基侧链分布在螺旋的外侧,其形状、大小及电荷等均影响α螺旋的形成和稳定性。
β螺旋:
多肽链相对较伸展,多肽链的肽平面之间呈手风琴装折叠。
1.)多肽链呈锯齿状或扇面状排列成比较伸展的结构
2.)有平行式和反平行式两种,肽链的N端在同侧为顺式,两残基间距为0.65nm;不同侧为反式,两残基间距为0.70nm.反式较顺式平行折叠稳定。
3.)侧链R基团交替地分布在片层平面的上下方。
4.)两条以上肽链平型排列,相邻肽链之间的肽键相互交替形成许多氢键,是维持这种结构的主要次级键。
β折角:
伸展的肽链形成180°的回折,即U形转折结构。
由四个连续氨基酸残基构成,第一个氨基酸残基与第四个氨基酸残基的亚氨基之间形成氢键以维持其构象。
无规卷曲:
蛋白质二及结构中,存在因为肽键平面不规则的排列无规律构象。
4.蛋白质的变性与复性
变性原因:
蛋白质因受某些物理或化学因素的影响,分子的空间构象被破坏,从而导致其理化性质发生改变并失去原有的生物学活性的现象称为蛋白质的变性作用。
变性作用并不引起蛋白质一级结构的破坏,而是二级结构以上的高级结构的破坏,变性后的蛋白质称为变性蛋白。
复性:
如果变性条件剧烈持久,蛋白质的变性是不可逆的。
如果变性条件不剧烈,这种变性作用是可逆的,说明蛋白质分子内部结构的变化不大。
这时,如果除去变性因素,在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性,这种现象称为蛋白质的复性(renaturation)
熟悉:
1.蛋白质酰胺平面与α—碳原子的二面角
2.超二级结构、结构域。
基序:
超二级结构、模体、模序,指在多肽内顺序上相邻的二级结构常常在空间折叠中开进,彼此相互作用,形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构聚集体。
典型的超二级结构有罗斯曼折叠模式βαβ、4股α螺旋形成的四螺旋束等。
结构域:
是在蛋白质的三级结构内的独立折叠单元。
3.
了解:
1.α-角蛋白,β-角蛋白的结构特点
2.结构域、三级结构的分类
2.四级结构缔合的驱动力和四级结构的对称性
思考题
1.非共价键有那些?
2.蛋白质一、二、三、四级结构的概念和维持力?
3.蛋白质变性主要是什么键断裂?
4.一个功能域就一定是一个结构域吗?
5.亚基缔合的主要驱动力是什么?
第六章:
蛋白质结构与功能的关系
【掌握】
肌红蛋白的三级结构
;血红蛋白的结构
;氧结合引起的血红蛋白构象变化
;血红蛋白的协同性氧结合(Hb氧结合曲线);H+、CO2和BPG对血红蛋白结合氧的影响;镰刀状细胞贫血病;地中海贫血;免疫系统能识别自我和非我;免疫球蛋白的结构和类别。
【熟悉】
O2的结合改变肌红蛋白的构象;肌红蛋白结合氧的定量分析(氧结合曲线);其它血红蛋白病;蛋白质结构与功能的进化。
【了解】
在细胞表面的分子相互作用引发免疫反应;基于抗体—抗原相互作用的生化分析方法。
第七章“蛋白质的分离。
纯化和表征
掌握
1.蛋白质的酸碱性质;蛋白质等电点
2.根据化学组成测定最低相对分子质量;凝胶过滤法测定相对分子质量;SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子质量
3.蛋白质的胶体性质;影响蛋白质胶体系统稳定的因素
4.蛋白质沉淀的方法及其原理;盐析,盐溶
熟悉
1.蛋白质分离纯化的一般原则
2.蛋白质分离纯化方法(根据分子大小,溶解度,电荷,选择性吸附,配体的特异性生物学亲和力等特性;高效液相层析和快速蛋白质液相层析)。
思考题
•某蛋白质的等电点为7.5,在PH6.0的条件下进行电泳,它的泳动方向是:
A.原点不动B.向正极移动C.向负极移动D.向下移动E.向上移动
•蛋白质变性时不应出现的变化是:
A.蛋白质的溶解度降低B.失去原有的生理功能C.蛋白的天然构象破坏 D.蛋白质分子中各种次级键被破坏 E.蛋白质分子个别肽键被破坏
•下面哪种方法不属于利用溶解度差别分离纯化蛋白质的方法:
A.等电点沉淀B.盐溶C.盐析D.有机溶剂分级分离E.电泳
第八章:
酶通论
掌握
酶催化作用的特点;酶的专一性;酶的化学本质;酶的化学组成;关于酶作用专一性的假说;核酶的概念,核酶的种类。
熟悉
单体酶、寡聚酶、多酶复合体;核酶的研究意义及应用前景。
了解
习惯命名法;国际系统命名法;国际系统分类法及酶的编号;六大类酶的特征和举例;酶的活力测定与分离纯化;酶工程(化学酶工程、生物酶工程),抗体酶。
第十章:
酶的作用机制和酶的调节
掌握
1.酶的活性部位的特点;酶的活性中心的概念
2.酶催化反应的独特性质
3.影响酶催化效率的有关因素(底物和酶的邻近效应与定向效应,底物的形变和诱导契合,酸碱催化,共价催化,金属离子催化,多元催化和协同效应,活性部位微环境的影响);
4.酶的活性调节;别构调节、同促效应、异促效应、别构酶的性质;酶原的激活;可逆的共价修饰;同工酶。
熟悉
1.酶催化反应机制的实例(溶菌酶)。
2.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构调节实例,酶的脱敏作用,别构模型
第十一章:
维生素与辅酶
掌握:
1.维生素的概念、特点及分类:
水溶性维生素(维生素B1和硫胺素焦磷酸;维生素PP和烟胺辅酶;维生素B2和黄素辅酶;泛酸和辅酶A;维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺;维生素B12及其辅酶;生物素;叶酸和四氢叶酸;硫辛酸;维生素C);
2.维生素与辅酶的关系及辅酶的作用
3.金属酶类与金属激活酶类。
熟悉:
脂溶性维生素A:
维生素D;维生素E;维生素K;含铁酶类
了解:
1.维生素的发现;;
2.含铜酶类;含锌酶类;其它金属酶类。
第十二章:
核酸的通论
掌握
1.核酸的种类与分布;
2.核酸的生物功能
3.RNA功能的多样性。
了解
核酸的发现和研究简史;DNA双螺旋结构模型的建立;生物技术的兴起;人类基因组计划开辟了生命科学新纪元。
第十三章:
核酸的结构
【掌握】
核苷酸组成;核酸中核苷酸的连接方式;DNA的一级结构;RNA的一级结构;DNA的二级结构;DNA的三级结构;tRNA的高级结构。
【熟悉】
DNA碱基组成的Chargaff规则;rRNA的高级结构;其它RNA的高级结构。
【了解】
第十四章:
核酸的物理化学性质
【掌握】
核酸的酸碱性质;核酸的紫外吸收;变性;复性;核酸的杂交。
【熟悉】
酸水解;碱水解;酶水解。
【了解】
核酸的杂交在临床上的应用。
第十五章:
核酸的研究方法
掌握
1.DNA的分离;RNA的分离的基本方法
2.核酸含量的测定的基本方法
3.核酸的超速离心
5.DNA聚合酶链式反应(PCR)的主要步骤
熟悉
1.核酸的电泳
2.DNA的酶法测序
了解
DNA的化学法测序、RNA的测序
第二十二章:
糖酵解作用
【掌握】
糖酵解与酒精发酵的全过程;糖酵解作用的调节(磷酸果糖激酶是关键酶;果糖—2,6—二磷酸对酵解的调节作用;已糖激酶和丙酮酸激酶对糖酵解的调节作用)。
【熟悉】
糖酵解过程概述;果糖、半乳糖、甘露糖等其他六碳糖进入酵解的途径。
【了解】
糖酵解作用的研究历史。
第二十四章:
生物氧化
【掌握】
生物氧化概念;电子传递链(呼吸链概念与组成);氧化磷酸化;氧化磷酸化作用机制;ATP合成机制;氧化磷酸化的调控;氧化磷酸化的解偶联和抑制。
【熟悉】
电子传递的过程;电子传递的抑制;细胞溶胶内NADH的再氧化。
第二十五章:
戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径
【掌握】
戊糖磷酸途径的生物学意义;戊糖磷酸途径的关键酶和主要反应阶段;糖异生作用的定义、关键酶及生理意义。
【熟悉】
戊糖磷酸途径的主要反应;糖的其它代谢途径;糖异生作用的调节;可立氏循环。
第二十六章:
糖原的分解和生物合成
糖原的分解途径,关键酶
糖原的合成途径,关键酶
糖原代谢的调节要点
第二十八章:
脂肪酸的分解代谢
•甘油三酯和类酯的概念
•必需脂肪酸
•脂肪的动员
b-氧化的含义和基本过程;生成ATP的计算
•酮体的定义、酮体代谢的基本过程、生理意义
•胆固醇在体内的转变
第二十九章:
脂类的生物合成
•1、脂肪酸生物合成基本过程和关键酶
•2、胆固醇的合成原料和关键酶
•3、血浆脂蛋白的种类和功能
•甘油三酯和类酯的概念
•必需脂肪酸
•脂肪的动员
b-氧化的基本过程;生成ATP的计算
•酮体的定义、酮体代谢的基本过程、生理意义
•胆固醇在体内的转变
第三十章:
蛋白质降解和氨基酸的分解代谢
•氨基酸代谢的概况
•氨基酸的脱氨基作用的几种主要方式
•体内氨的来源和去路及转运方式
•尿素合成的基本过程:
场所、关键酶;高血氨症和氨中毒。
•一碳单位代谢的概念;载体;一碳单位的来源;生理意义。
•苯丙氨酸及酪氨酸代谢缺陷的遗传疾病。
第三十一章氨基酸及其重要衍生物的生物合成
●必需氨基酸
●8种(携带一本亮色书来)
●氨基酸的合成
●氨来自于碳骨架来自于糖酵解、TCA及磷酸戊糖途径的中间产物
1.氨基甲酰磷酸
2.谷氨酸
3.谷胺酰胺
―氨基酸合成的途径
1.谷氨酸族4.丝氨酸族
2.天冬氨酸族5.组氨酸
3.丙氨酸族6.芳香族
第三十三章核酸的降解和核苷酸代谢
一、核苷酸从头合成途径的概念;从头合成途径中碱基环原素的来源;
核苷酸补救途径的概念;脱氧核苷酸的生成;嘌呤嘧啶核酸抗代谢物的含义。
二、核苷酸分解终产物。
第三十四章DNA的复制和修复
•半保留、双向、半不连续复制的定义
•复制保真性的机制
•DNA聚合酶的种类和特点
•参与DNA复制的其它酶类
•原核生物DNA生物合成的基本过程
•DNA分子突变的类型和修复的几种方式
第三十六章RNA的生物合成和加工
1.转录:
(NMP)n+NTP→(NMP)n+1+PPi(转录的化学反应)
2.不对称转录:
DNA双链上某一区段,一股链用作模板指引转录,另一股链不转录。
模板链并非永远在同一条单链。
结构基因,模板链,编码链
3.RNApol
原核:
全酶(2ωσ)=核心酶+σ亚基
真核:
RNApolI、RNApolII、RNApolIII
4.转录过程
原核生物
①模板识别:
σ因子
②转录起始:
起始复合物(RNApol-DNA-pppGpN-OH)
③转录延伸
④转录终止:
依赖ρ因子/非依赖ρ因子;终止子、终止因子
真核生物
①装配和转录起始:
启动子(I、II、III),转录因子
②转录的延伸
③转录终止
反式作用因子蛋白如:
转录因子
顺式作用元件DNA如:
启动子
5.RNA转录后加工
原核生物
−mRNA前体:
不加工修饰(边转录边翻译)
−rRNA前体
−tRNA前体:
与真核生物加工过程类似
真核生物
−rRNA前体
−tRNA前体
−mRNA前体
5’加帽:
5m7GpppGp…
3’加尾:
poly-A
剪接:
断裂基因、外显子、内含子
甲基化
选择性剪接
编辑
6.逆转录
第三十七章遗传密码
●DNA是遗传物质
●RNA传递和加工遗传信息,也可以是遗传的基本物质
起始密码子:
AUG
终止密码子:
UAA,UAG,UGA
遗传密码的主要特性:
连续性,简并性,变偶性,通用性和变异性
第三十八章蛋白质的合成及转动
1.蛋白质的合成分子基础
原料:
20种AA
模板运载体场所-----3种RNA的作用
2.翻译的过程
氨基酸的活化:
氨基酰-tRNA(tRNA的CCA3’末端与AA形成酯键)
肽链合成的起始
a)起始复合物
b)原核生物与真核生物翻译起始的区别
肽链的延长
c)核蛋白体循环(进位、转肽、转位)
肽链合成的终止
3.抗生素对蛋白质合成的抑制作用
- 配套讲稿:
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- 生物化学 各章 重点