生物化学名词、简答、论述总复习

名词解释：蛋白质二级结构：肽链的主链在空间盘曲、折叠所形成的构象，包括α螺旋、β折叠、β转角和自由肽段，称为蛋白质二级结构。米氏常数Km：反应速度达到最大速度一般时的底物浓度为米氏常数。限制性内切酶：具有位点识别专一性的内切酶称为限制性内切酶。等电点：当调节氨基酸溶液的pH，使氨基酸的酸性和碱性解离相等，氨基酸所带的正电荷和负电荷数相等，即净电荷为零时溶液的pH称为氨基酸的等电点。tRNA：tRNA是一类携带激活的氨基酸，将其带到蛋白质合成部位，并将氨基酸整合到生长着的肽链上的RNA。核酸内切酶：从核酸分子内部切断多核苷酸链的酶称为核酸内切酶。核糖体：是由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒，蛋白质肽键的合成就是在这上进行的。一碳单位：某些氨基酸在代谢过程中，可分解生成含有一个碳原子的化学基团，称为一碳单位或一碳基团。核酸外切酶：从多核苷酸链末端逐个切下核苷酸的酶称为核酸外切酶。冈崎片段：DNA合成时，DNA聚合酶III只能按5’→3’的方向合成许多小片段，滞后链侧的这些较小DNA片段称为冈崎片段。拓扑异构酶：能使多核苷酸链发生瞬变切口并连接，从而改变DNA分子拓扑状态或催化DNA由一种转变为另一种拓扑异构体的酶称为拓扑异构酶。起始密码子：核糖体阅读mRNA的第一个AUG密码子被称为起始密码子。延伸tRNA：在蛋白质翻译过程中，结合于核糖体A位，并接受P位tRNA羧基端的fMet或肽链的tRNA称为延伸tRNA。结构域：在较大的球状蛋白质分子中，多肽链往往形成了几个紧密的球状构象，彼此分开，以松散的肽链相连，此球状构象就是结构域。酶的比活力：每毫克酶蛋白所含的酶活力单位数或是每千克蛋白质中含有的Kat数，称为酶的比活力。简答+论述之物质篇：一、简述蔗糖、乳糖、麦芽糖的化学组成、结构特点和性质答：蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖以α-（1←→2）糖苷键结合的，性质①为白色结晶，易溶于水，有甜味，有旋光作用②无变旋作用③无还原作用④不能与苯肼作用产生糖脎。麦芽糖由两分子葡萄糖以α-（1→4）糖苷键结合的，性质①为白色结晶，易溶于水，甜度仅次于蔗糖、有旋光性②有变旋性③有还原作用④能与苯肼作用产生糖脎。乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖以β-（1→4）糖苷键结合的，性质①为白色晶体，溶于水，微甜，右旋②有变旋作用③有还原性④能与苯肼结合成糖脎。二、什么是脂质？能够分成哪几类？并举例说明答：脂质是指存在于生物体内的不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙酮和苯等有机溶剂的重要有机化合物。分类如下：简单脂：简单脂是脂肪酸与醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的酯类，分为脂、油及蜡三类。如甘油酯类、蜡等。复合脂：复合脂除醇类、脂肪酸外，还含有其他物质。如甘油磷酸脂、鞘磷脂等。萜类和类固醇及其衍生物：萜类和类固醇及其衍生物一般不含脂肪酸。如叶绿素、VitD等。衍生脂：衍生脂是各种脂类物质的衍生物。如前列腺素等。结合脂：与非脂类物质结合的脂，如糖脂、脂蛋白等。三、脂质具有哪些生物学功能？答：1.脂类是构成生物膜的重要物质，几乎细胞所含的所有磷脂都集中在生物膜中。2.脂类是机体代谢所需能量的贮存形式和运输形式。3.脂类可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。 4.脂类具有营养、代谢及调节功能。5.脂类具有防止机械损伤与阻止热量散发等保护作用。6.脂类作为细胞的表面物质，与细胞识别、种（属）特异性和组织免疫等有密切关系。四、影响蛋白质乳化性的因素有哪些？答：1.蛋白质的溶解度和乳状液稳定性之间存在正相关。不溶性的蛋白质对乳化作用的影响很小。能够提高蛋白质溶解度的方法有助于提高蛋白质的乳化能力。而一旦蛋白质乳状液形成，溶解度差的蛋白质颗粒依靠其在界面的物理障碍作用，也起着稳定乳状液的作用。2.pH对蛋白质的乳化性质的影响因蛋白质而有所不同，大多数蛋白质在远离其等电点的pH条件下乳化性更好，也有蛋白质在等电点时具有良好的乳化性质。3.加热通常能降低吸附在界面的蛋白质膜的黏度和硬度，因而会降低乳状液的稳定性。但对那些已高度水化的界面蛋白质膜，加热产生的凝胶作用提高蛋白质表面的黏度和硬度，阻碍油滴相互聚集，反而会稳定乳状液。4.要形成良好的蛋白质乳状液，一定的蛋白质浓度是必需的。五、血浆脂蛋白有哪几种？各有什么特性？答：有乳糜颗粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、极高密度脂蛋白五种，特性如下：乳糜颗粒：由小肠上皮细胞合成，其主要成分来自食物脂肪，还有少量蛋白质，其颗粒大、密度小，功能为转运外源性脂肪。极低密度脂蛋白：由肝细胞合成，主要成分是脂肪，其功能为转运内源性脂肪。低密度脂蛋白：来自肝脏，富含胆固醇与磷脂，其功能为转运胆固醇及磷脂。高密度脂蛋白：来自肝脏，颗粒最小，功能为转运胆固醇及磷脂。极高密度脂蛋白：具有清蛋白—游离脂肪酸性质，其清蛋白由肝脏合成，功能为转运游离脂肪酸。六、简述蛋白质变性作用的机制答：维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键，此外，二硫键也起一定的作用。当某些因素破坏了这些作用力时，蛋白质的空间构象即遭到破坏，引起变性。七、蛋白质的α-螺旋结构有何特点？答：α螺旋是蛋白质中最常见的二级结构，它是多肽链主链围绕中心轴有规律地向左或向右盘绕而形成的一种螺旋状结构，其要点为：①螺旋每上升一周需要3.6个氨基酸残基，沿螺旋轴方向上升0.54nm，每个残疾绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm。②α螺旋中的每一个氨基酸残基的侧链基团伸向螺旋的外侧，相邻螺旋之间形成链内氢键，氢键的取向几乎与螺旋中心轴平行，氢键是由肽键上的—NH—的氢和它后面（N端）第四个残基上的—CO—的氧之间形成的。③天然蛋白质中存在的α螺旋主要是右手螺旋。④侧链R基团的大小及电荷性质对多肽链能否形成螺旋也有决定作用。八、单糖有哪些重要性质？你如何理解并记忆这些性质？答：一、物理性质1.溶解度：单糖分子含有许多亲水集团，易溶于水，不溶于乙醚、丙酮等非极性有机溶剂。2.甜度：糖的甜的程度，以蔗糖为标准定为100。3.旋光性与变旋性：①旋光性：一切单糖都具有不对称碳原子，因此都具有使偏振光的偏振面旋转的能力即旋光性，用比旋光度表示。②变旋性：一个旋光体溶液放置后，其比旋光度发生改变的现象称为变旋现象，该性质称为变旋性。二、化学性质1.单糖的氧化：单糖是多羟基醛或多羟基酮，凡醛基、酮基所能产生的反应，醛糖或酮糖也能产生。①在弱氧化剂（如溴水、斐林试剂）作用下，形成相应的醛酸。②在较强的氧化剂（如硝酸）作用下，除了醛基被氧化，另一端的伯醇基也被氧化成羧基，生成1，6-葡萄糖二酸。 ③有时只有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。2.单糖的还原：醛基和酮基的另一化学特性是能被氢还原成醇。3.成甘作用：环状单糖半缩醛基上的羟基在干燥的HCl气体催化下可与醇或酚的羟基发生缩合反应而生成糖苷。4.脱水作用：单糖与12%盐酸作用即脱水产生糖醛或糖醛衍生物5.与氨基反应：①羟基与氨基的反应：单糖分子中的—OH基（主要为C2、C3上的）可被—NH2基取代而产生氨基糖，也称糖胺，②羰基与氨基的反应：单糖分子中的—C=O基能与氨基酸发生反应生成各种挥发性和非挥发性的化合物以及一些褐色多聚体，这就是食品科学中应用极其广泛的美拉德反应。九、什么是蛋白质的变性作用和复性作用？蛋白质变性后哪些性质发生改变？答：蛋白质变性作用是指在某些因素的影响下，蛋白质分子的空间构象被破坏，并导致其性质和生物活性改变的现象。蛋白质变性后会发生以下几方面的变化：①破坏蛋白质的空间结构，导致生物活性丧失②引起某些物理性质和化学性质的改变，如溶解度降低、发生沉淀等。③生物化学性质的改变，分子结构伸展松散，易被蛋白酶分解。复性则是在有些情况下，变性作用是可逆的，只要除去变性因素，蛋白质的空间结构还可逐渐恢复，重新恢复其生物活性的现象。十、脂类的共同特征是什么？答：1.不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。2.都具有酯的结构或能成为酯的物质（醇、酸）。3.能被生物体利用。4.以长链或稠环脂肪烃分子为母体，脂类分子中没有极性基团的称为非极性脂，有极性基团的称为极性脂，极性脂的主体是脂溶性的，其中的部分结构是水溶性的。十一、单糖被氧化后的三种结果？答：1.在弱氧化剂（如溴水、斐林试剂）作用下，形成相应的醛酸。2.在较强的氧化剂（如硝酸）作用下，除了醛基被氧化，另一端的伯醇基也被氧化成羧基，生成1，6-葡萄糖二酸。3.有时只有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。十二、酶按照国际系统分类为六类，哪六类？并说明答：第一大类：氧化还原酶类催化氧化还原反应。第二大类：转移酶类催化某一基团从一种化合物转移到另一种化合物的反应。第三大类：水解酶类催化水解反应。第四大类：裂解酶类也称裂合酶类，催化一个基团从底物上移去形成双键的反应或其逆反应。第五大类：异构酶类催化异构体相互转化的酶类。第六大类：合成酶类又称连接酶类，催化裂解ATP偶联供能，由小分子合成较大分子反应的酶类。简答+论述之代谢篇：生物氧化篇：一、试解释在缺氧情况下，异养生物细胞生成的发酵产物与做面包、酿酒和肌肉疲劳等过程的关系答：在缺氧情况下，发酵生成的丙酮酸有以下反应：①。②在酵母菌和某些微生物中：，用于酿酒和面包制作。二、试述氧化磷酸化中ATP生成的机理 答：氧化磷酸化偶联机制：呼吸链中复合体I、复合体III和复合体IV具有质子泵功能，在呼吸链传递电子的过程中释放能量，将质子从线粒体内膜的基质侧泵到胞质侧，由于内膜对质子的不通透特性，造成膜内外质子电化学梯度（包括H+浓度梯度和跨膜电位梯度），从而贮存呼吸链氧化释放的能量，当质子经过ATP合酶的F0部分回流时，F1部分催化ADP和Pi生成ATP。三、给实验动物注射一定量2，4-二硝基酚，立即造成体温升高，为什么？答：2，4-二硝基苯酚对电子传递链无抑制作用，但是线粒体内膜对H+的通透性升高，影响了ADP+Pi→ATP的进行，使产能过程与能量贮存脱离，刺激线粒体对氧的需要，呼吸链的氧化作用加强，能量以热的形式散失。因此，立即会造成体温升高。四、常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们的作用机制是什么？答：1.与复合体I中的Fe-S结合，阻断电子传递到UQ：鱼藤酮、异戊巴比妥、粉蝶霉素A等2.抑制复合体III中的Cytb到Cytc1的电子传递：抗霉素A、二巯基丙醇等3.抑制Cytc氧化酶，阻断电子由Cytaa3到O2的传递：CO、—CN、—N3、H2S等4.阻断质子通道回流：寡霉素5.氧化磷酸化解偶联剂：二硝基苯酚、缬氨霉素、解偶联蛋白糖代谢篇：一、试从营养物质的角度，解释减肥者要减少糖类物质的摄入量（相关代谢途径、细胞定位、主要反应、关键酶）答：因为糖能为脂肪的合成提供原料，即糖能转化为脂肪。1.葡萄糖在胞液中经EMP分解为丙酮酸，其关键酶是己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。2.丙酮酸进入线粒体在丙酮酸脱氢酶复合体催化下氧化脱羧成乙酰CoA，后者与草酰乙酸在柠檬酸合酶催化下生成柠檬酸，再经柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体，在胞液中裂解为乙酰CoA，后者为合成脂肪酸提供原料。3.胞液中的乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶作用下生成丙二酸单酰CoA，再经脂肪酸合成酶系催化成软脂酸。4.胞液中经EMP生成的磷酸二羟丙酮酸还原成3-磷酸甘油醛，后者与脂酰CoA在脂酰转移酶催化下生成脂肪。由此可见，摄入大量的糖类物质可转化为脂肪储存在脂肪组织中。因此减肥者要减少糖类物质的摄入量。二、简述草酰乙酸在糖代谢中的重要作用答：草酰乙酸在糖氧化分解及糖异生代谢中起着十分重要的作用：1.草酰乙酸是TCA循环的起始物，糖氧化产生的乙酰CoA必须首先在草酰乙酸缩合成柠檬酸才可彻底氧化。2.草酰乙酸作为糖异生的原料，沿糖异生途径生成葡萄糖。3.草酰乙酸是丙酮酸，乳酸及生糖氨基酸等异生为糖中间产物，这些物质必须转化为草酰乙酸才能异生为糖。三、写出丙氨酸经糖异生转变成葡萄糖的平衡方程式答：四、为什么说三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的共通路？答：1.三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化生成CO2和H2O的途径。 2.糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。3.脂肪分解产生甘油可通过有氧氧化进入三羧酸循环氧化，脂肪酸经β-氧化产生乙酰CoA可进入三羧酸循环氧化。4.蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨基后碳骨架可进入三羧酸循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受氨基后合成必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢共同通路。五、为什么哺乳动物摄入大量的糖容易长胖？答：因为糖能为脂肪的合成提供原料，即糖能转化为脂肪。葡萄糖在胞液中经EMP分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体在丙酮酸脱氢酶复合体催化下氧化脱羧成乙酰CoA，后者与草酰乙酸在柠檬酸合酶催化下生成柠檬酸，再经柠檬酸-丙酮酸循环出线粒体，在胞液中裂解为乙酰CoA，在乙酰CoA羧化酶作用下生成丙二酸单酰CoA，再经脂肪酸合成酶系催化成软脂酸，EMP生成的磷酸二羟丙酮酸还原成3-磷酸甘油醛后与脂酰CoA在脂酰转移酶催化下生成脂肪。由此可见，摄入大量的糖类物质可转化为脂肪储存在脂肪组织中，因此摄入大量的糖容易长胖。六、糖异生过程是否是糖酵解过程的逆反应？答：糖异生过程不是EMP的逆反应，因为EMP中己糖激酶，6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化是不可逆反应，所以非糖物质必须依赖6-磷酸葡萄糖酯酶，1，6二磷酸葡萄糖酯酶，丙酮酸羧化酶和PEP激酶才能异生为糖，即酶促反应需要经过三个能障及线粒体膜的膜障。七、糖酵解中间物质在其他代谢中的应用？答：1.糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，可作为脂肪合成中甘油的原料。2.有氧氧化过程中产生的乙酰CoA，是脂肪酸和酮体的合成原料。3.脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。4.酮体氧化产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化。5.甘油经磷酸甘油激酶作用后转变为磷酸二羟丙酮进入糖代谢。八、糖分解可按EMP-TCA途径进行，也可以按PPP途径，其决定因素是什么？答：糖分解代谢可按EMP-TCA途径进行，也可按磷酸戊糖途径，决定因素是能荷水平。能荷低时糖分解按EMP-TCA途径进行，能荷高且需要NADPH+H+和5-核糖时可按磷酸戊糖途径。脂代谢：一、在脂肪酸合成过程中，乙酰CoA羧化酶起什么作用？答：饱和脂肪酸的生物合成中，脂肪酸碳链的延长需要丙二酸单酰CoA。乙酰CoA羧化酶的作用就是催化乙酰CoA和HCO3合成丙二酸单酰CoA，为脂肪酸合成提供三碳化合物。乙酰CoA羧化酶是脂肪酸合成反应中的一种限速调节酶，它受柠檬酸的激活，但受棕榈酸的反馈抑制。二、脂肪酸合成中所需的碳源和还原剂是什么？它们分别来源于什么代谢途径？答：碳源为乙酰CoA，来自丙酮酸氧化脱羧，氨基酸氧化，脂肪酸β-氧化。还原剂为NADPH+H+，来自HMS（60%）和柠檬酸-丙酮酸循环（40%）。三、磷酸甘油是怎么形成的？答：磷酸甘油有两个来源：①EMP醛缩酶的产物磷酸二羟丙酮经由磷酸二羟丙酮+NADH+H+←→L-α-磷酸甘油+NAD+。②甘油酯水解的甘油经由甘油+ATP→L-α-磷酸甘油。四、为什么增加草酰乙酸的浓度，会使脂肪酸合成速度加快？答：合成脂肪酸的原料为乙酰CoA，而乙酰CoA主要在线粒体中产生，脂肪酸合成一般在细胞质中进行，乙酰CoA不能自由穿过线粒体内膜到胞液中，线粒体内的乙酰CoA先于草酰乙酸结合形成柠檬酸，然后通过TCA载体透过膜。所以增加草酰乙酸的浓度会使脂肪酸合成速度增加。氨基酸和核苷酸代谢： 一、简述植物界普遍存在的谷氨酰胺合成酶和天冬酰胺合成酶的作用及意义答：1.谷氨酰胺合成酶催化谷氨酸和氨基生成谷氨酰胺。意义：合成的谷氨酰胺是氨的一种解毒形式，也是氨的贮存和运输形式，是供氨体。2.天冬酰胺合成酶催化谷氨酰胺的酰胺基转移到天冬氨酸上形成天冬酰胺。意义：合成的天冬酰胺是供氨体。二、氨基酸脱氨基后生成的α-酮酸有哪些代谢途径？答：氨基酸脱氨基后生成α-酮酸可以进入糖的代谢过程。丙氨酸经脱氨基作用生成丙酮酸可以进入EMP途径生成乳酸或乙醇，也可以进入糖的有氧氧化途径生成大量能量，或者是进入糖异生途径生成葡萄糖，丙酮酸氧化脱羧产生乙酰CoA可为脂肪酸合成提供原料。天冬氨酸经脱氨基作用产生草酰乙酸，可以进入TCA循环产生能量，经过糖异生生成葡萄糖。谷氨酸经脱氨基作用生成α-酮戊二酸可进入TCA循环产生能量等。三、嘌呤核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？答：嘌呤环原子来源：Asp、Gln、Gly、甲酸、CO2嘌呤核苷酸的合成最初不是以游离碱基的形式合成，而是从5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP)开始，经一系列酶促反应，先生成次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)，然后再转变为AMP和GMP。四、嘧啶核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？答：嘧啶环原子来源：NH3、CO2、Asp嘧啶核苷酸的合成是先利用小分子化合物形成嘧啶环，再与核糖磷酸（PRPP提供）结合成乳清酸，然后生成UMP。其他嘧啶核苷酸由尿苷酸转变而成。核酸蛋白质合成代谢：一、大肠杆菌的DNA聚合酶和RNA聚合酶有哪些重要的异同点？答：二、简单说明DNA半保留复制的机制答：DNA复制过程中首先碱基间氢键需破裂并使双链解旋和分开，然后每条链可作为模板在其上合成新的互补链，结果由一条链可以形成互补的两条链，这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基序列完全一样，在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种方式称为半保留复制。三、什么是复制？DNA复制需要哪些酶和蛋白因子？答：以原来的DNA分子为模版合成相同分子的过程。所需的酶和蛋白因子：①拓扑异构酶②解螺旋酶③引物酶④DNA聚合酶⑤连接酶⑥单链DNA结合蛋白