生物化学 中国农业出版社 考试复习资料

名词解释增色效应：DNA变性后，在260nm处的紫外吸收增高.Tm值：核酸在加热变性过程中，紫外吸收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的变性温度或解链温度。DNA的变性：指DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为単链无规则线性结构的现象。DNA的复性：指变性的DNA在适当的条件下，两条彼此分开的互补链重新缔合成为双螺旋的现象，它是变性的一种逆转过程。盐析：溶液中加入中性盐至一定饱和度使目的蛋白沉淀析出的方法渗透：利用蛋白胶体分子颗粒较大，不能透过半透膜的性质而设计的肽键：蛋白质分子中，由前一个氨基酸的羧基和后一个氨基酸的氨基脱水缩合而成的酰胺键。电泳：在非电等点PH溶液中带有正电荷或负电荷，在电场中向电荷性质相反的电极方向迁移其迁移速度决定于蛋白质分子所带电荷性质、数量级分子大小形状，据此蛋白质彼此分开。蛋白质的一级结构：蛋白质多肽链氨基酸的种类、排列顺序、数量及连接方式位置。氨基酸的等电点（pi）：氨基酸电离成两性离子或正电荷和负电荷相等即静电作用为零时溶液的pH值。变构酶：指那些处于代谢途径关键部位、具有变构调节作用的一类酶。比活力：指每豪克蛋白质所含酶活力的单位数。米氏常数Km：酶的特殊常数，与酶的性质有关，它是在特定的底物PH温度离子强度等条件下该酶反应速度常数K1、K2、K3的函数。当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。同工酶：催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、组成却有所不同的一组酶。糖酵解：在无氧条件下细胞液中葡萄糖降解为乳酸并伴随着少量ATP生成的一系列反应，因与酵母菌使糖生成醇的过程相似磷酸戊糖途径：6-磷酸葡萄糖经氧化反应和一系列基团转移反应，生成CO2，NADPH,磷酸核糖，6-磷酸果糖，3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。三羧酸循环：由乙酰CoA和草酰乙酸缩合成有三个羧基的柠檬酸,柠檬酸经一系列反应,一再氧化脱羧,经α酮戊二酸、琥珀酸,再降解成草酰乙酸。而参与这一循环的丙酮酸的三个碳原子,每循环一次,仅用去一分子乙酰基中的二碳单位,最后生成两分子的CO2,并释放出大量的能量。葡萄糖的异生作用：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为葡萄糖的异生作用。生物氧化：有机物在活细胞内的氧化分解，生成CO2水ATP的作用。氧化磷酸化:是指氢经过电子传递体系（呼吸链）传递给氧形成水的同时，伴随着ADP磷酸化为ATP的过程，氧化作用释放能量，磷酸化作用吸收能量，两个反应偶联在一起称为氧化磷酸化的作用。底物水平磷酸化：底物氧化过程中形成某些高能中间代谢物，通过酶促磷酸基团转移反应直接偶联形成ATP。解偶联作用：电子传递和ATP形成的两个过程分离，抑制ATP形成，不抑制电子传递，产生自由能变为热能。酮体：是脂肪酸在肝细胞中分解时正常的中间代谢产物。生物固氮：固氮微生物将自然界中氮原子生成氨的过程。蛋白质的生理价值：被消化吸收的食物或饲料蛋白，经过代谢转化为机体组织蛋白的利用率。转氨作用：在转氨酶的催化下，a-氨基酸和a-酮酸之间的氨基转移反应，使原有的a-氨基酸转移变成相似的a-酮酸，而原来的a-酮酸接受氨基后，转变成相应的a-氨基酸。转录：以DNA为模板合成与之互补RNA的过程，也就是把遗传信息转移到RNA分子上的过程。翻译：mRNA为模板根据碱基的排列顺序合成相应蛋白质的过程半保留复制：复制开始时，亲代DNA的两条链间的氢键断裂，两链分开，以每一条单链为模板，根据见及配对的原则，分别复制出与其互补的子链，使一个DNA分子转变为与亲代完全相同的DNA分子，每个子代双链DNA中都有一条来自亲代的旧链和一条新合成的DNA链。岗崎片段：一条模板是5’-3’方向，以它为模板，合成的新链是不是连续的DNA片段。遗传密码：mRNA中的核苷酸的排列顺序以蛋白质的氨基酸的排列顺序连续起来的关系。翻译：以mRNA为模板，根据碱基排列顺序合成相应的蛋白质的过程。 解答题DNA的双螺旋结构特征？1由两条平行的多核苷酸链，以相反的方向，围绕着同一个中心轴，以右手旋转方式构成一个双螺旋形状。2疏水的嘌呤和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，亲水的磷酸基和脱氧核糖以磷酸而脂健相连形成的骨架位于外侧。3内侧碱基呈平面状，碱基平面与中心轴相垂直，糖的平面在螺旋轴之间几乎成直角。4双螺旋的平均直径为2nm，沿螺旋的中心轴形成大沟和小沟交替出现。5两条链被碱基对之间形成的氢键稳定地维系在一起，在DNA分子中，嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相等。DNA双螺旋结构稳定的因素？1互补碱基G-C之间有3个氢键，A-T之间有两个氢键，前者更稳定。2DNA分子中的碱基堆积力是维持DNA双螺旋结构的主要作用力。3磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子或真核细胞内的组蛋白之间形成离子键，中和了负电荷，降低了DNA链本身不同之处之间的排斥力。影响酶促反应速度的因素有那些？1底物浓度的影响：2酶浓度的影响：3温度的影响：4PH的影响：5抑制剂的影响：6激活剂的影响：比较tRNA、mRNA、rRNA的分布、结构特点及功能。tRNA:以游离面存在于细胞质中，其二级结构为三叶草形结构稳定，由氨基酸臂、反密码环、二氢尿嘧啶环、假尿嘧啶环、可变环。三级结构呈倒“L”形。功能是携带活化了的氨基酸，并将其转运到与核糖体结合的mRNA上用于合成蛋白质。mRNA：结构不稳定，代谢活跃、更新迅速，是合成蛋白质的模板。传递DNA的遗传信息，觉得每一种蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序，存在于细胞质中。rRNA：细胞中最多，分布于核糖体上与核糖体结合，细胞中核糖体的组成成分，是蛋白质合成的场所。参与蛋白质合成的三类RNA及核糖体1.rRNA与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂”核糖体结构组成核糖体的基本功能1结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译2密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对3肽键的形成存在：核糖体可游离存在，真核中，也可同内质网结合，形成粗糙的内质网。原核中，与mRNA形成串状——多核糖体2.tRNA结合氨基酸：一种氨基酸有几种tRNA携带，结合需要ATP供能,氨基酸结合在tRNA3‘-CCA的位置。反密码子：每种tRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在mRNA上对号入座。反密码子与mRNA的第三个核苷酸配对时，不严格遵从碱基配对原则3.mRNA 携带着DNA的遗传信息，是多肽链的合成模板，在原核细胞内，存在时间短，在转录的同时翻译，在真核细胞内，较稳定蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚基结合带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对，ATP供能，合成蛋白质。简述酶催化作用的特点？催化剂的特点：只能催化热力学上允许的化学反应；可以降低反应活化能；不改变反应平衡点；加速化学反应的进程，缩短达到平衡的时间；催化剂在反应的前后不发生质和量的变化。1、高效性：酶催化效率比一般催化剂高很多。2、特异型：一种酶只作用于一类化合物或化学键。3、活性可调性：酶的活性是可调控的。4、易失活：酶的催化需要在温和的条件下进行，任何能使蛋白质变性的因素都能使酶变性或失活。蛋白质的定义蛋白质：是一切生物体中普遍存在的，由天然氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子；其种类繁多，各具有一定的相对分子质量，复杂的分子结构和特定的生物功能；是表达生物遗传性状的一类主要物质。人体所需的八种必需氨基酸赖氨酸(Lys)缬氨酸(Val)蛋氨酸(Met)色氨酸(Try)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)酪氨酸(Thr)苯丙氨酸(Phe)婴儿时期所需:精氨酸(Arg)、组氨酸(His)早产儿所需：色氨酸(Try)、半胱氨酸(Cys)a-螺旋在a-螺旋中肽平面的键长和键角一定,肽键的原子排列呈反式构型,相邻的肽平面构成两面角.①多肽链中的各个肽平面围绕同一轴旋转，形成螺旋结构，螺旋一周，沿轴上升的距离即螺距为0.54nm,含3.6个氨基酸残基；两个氨基酸之间的距离0.15nm.②肽链内形成氢键，氢键的取向几乎与轴平行，第一个氨基酸残基的酰胺基团的-CO基与第四个氨基酸残基酰胺基团的-NH基形成氢键。③蛋白质分子为右手a-螺旋。b-折叠b-折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿桩折叠构象。①在b-折叠中，a-碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R基团处于折叠的棱角上并与棱角垂直，两个氨基酸之间的轴心距为0.35nm.②b-折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联，氢键与链的长轴接近垂直。③b-折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的N-端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。构型与构象构型：是指不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构象：是指与碳原子相连的原子或取代基团在単链旋转时形成的相对空间排布。稳定蛋白质构象的作用力氢键；范德华力；疏水力；离子键；二硫键。酶为什么能加速化学反应进程？酶能降低催化反应活化能，在酶参与的催化反应中酶能通过各种方式使底物分子以较低的能量形成过渡态分子从而大大降低反应的活化能，在反应中活化分子越多反应速度愉快温度对酶活性的影响温度升高反应速度加快，温度系数Q10多为2，温度每升高10℃反应速度提高两倍，2、温度升高酶稳定性下降，酶分子热变性加快。试述酶的特异性 1结构专一性：即酶对底物分子化学结构的特殊要求和选择，它又分为绝对专一，即只作用于一个底物；相对专一，基作用于一类化合物或一种化学键；键专一，即只作用于一定的键，对键的其他基团无要求；族专一，即除对一定键作要求外还对键两端的基团还有一定的要求。2立体异构专一性：包括旋光异构和几何异构专一。酶活性部位一是结合底物并决定酶的专一性的结合部位；二是催化底物发生化学反应，决定酶的催化能力的催化部位。特点：1活性部位只占酶分子总体积的很小一部分；2酶和底物结合的专一性取决于活性部位中原子精致的排列；3活性部位是柔性的。生物氧化的特点1生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，在真核生物细胞内生物氧化是在线粒体内进行。反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。底物脱下的氢与氧结合生成水。2氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。3水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。4在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。5生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。6生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。7生物氧化中CO2的生成是由于糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物，再进行脱羧反应而生成3-磷酸甘油酸脱下的氢生成水的化学过程？答：经过穿梭，呼吸链的化学过程；是由a-磷酸甘油脱氢酶催化使3-磷酸甘油酸上的氢通过NADH转移到二羟磷酸丙酮上生成a-磷酸甘油，并以此形式通过（穿梭）过线粒体膜进入线粒体内，再以相反的过程将a-磷酸甘油上的氢转移到其辅酶FAD上生成FADH2，并以这种方式进入FAD呼吸链：由琥珀酸→FADH→(FeS)→CoQ→Cytb→(FeS)→Cytc1→Cytc→Cyta,a3→O2→H2O.柠檬酸循环（三羧酸）丙酮酸+CoASH+NAD+¾®乙酰CoA+CO2+NADH乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O¾®2CO2+3NADH+2H++FADH2+GTP+CoA-SH步骤：草酰乙酸+乙酰CoA¾®柠檬酸CoA¾加水®柠檬酸+辅酶A;柠檬酸¾可逆®异柠檬酸；异柠檬酸¾NAD+转化为NADH+H+®草酰琥珀酸¾H+转化为CO2®α-酮戊二酸；α-酮戊二酸+NAD++HS-CoA¾®琥珀酰CoA+CO2+NADH+H+;琥珀酰CoA+Pi+GDP¾可逆®琥珀酸+GTP+HSCoA；琥珀酸¾可逆FAD转化为FADH2®延胡索酸¾加水可逆®苹果酸¾可逆NAD+转化为NADH+H+®草酰乙酸内容：1两个碳原子以酰基单位与草酰乙酸缩合反应进入柠檬酸循环2有4对氢原子在4步反应中离开此循环3从琥珀酰CoA的高能硫脂键中形成一个高能磷酸键4消耗掉2分子水，一个用于柠檬酸的合成，一个用于苹果酸的合成生理意义：1是三大营养物质氧化供能的重要过程；2是三大营养物质彻底氧化的最终代谢通道；3是三大物质代谢相互联系的枢纽。关键酶：柠檬酸合酶；柠檬酸脱氢酶；α-酮戊二酸脱氢酶。 葡萄糖产能：每一个丙酮酸开始产生4个NADH和1个FADH2和一个高能磷酸键即为（4*2.5+1*1.5+1）因为NADH进入线粒体的方式不一样，生成的ATP为1+1.5或2+2.5；一个葡萄糖生成2个丙酮酸所以共生成25+5或7=30或32个ATP葡萄糖分解代谢总反应式C6H6O6+6H2O+10NAD++2FAD+4ADP+4Pi¾®6CO2+10NADH+10H++2FADH2+4ATP葡萄糖变为乳酸葡萄糖+2Pi+2ADP¾®2乳酸+2ATP+2H2O发酵葡萄糖+2Pi+2ADP+2H+¾®2乙醇+2CO2+2ATP+2H2O线粒体基质中形成的乙酰CoA是如何进入细胞质中参加脂肪酸的合成的？与草酰乙酸在柠檬酸合成作用下缩合形成柠檬酸通过线粒体膜上载体进入细胞液，在柠檬酸解酶作用下释放出乙酰和草酰乙酸。糖酵解三种限速酶：已糖激酶,磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。第一阶段生成三碳糖：有五步反应：磷酸化；异构化；再磷酸化；裂解；异构化。葡萄糖在己糖激酶催化下消耗1个ATP，生成6-磷酸葡萄糖；经磷酸己糖异构酶生成6-磷酸果糖；在磷酸果糖激酶，消耗1个ATP下生成1，6-二磷酸果糖；在醛缩酶催化下生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛；3-磷酸甘油醛在磷酸三碳糖异构酶的作用下转化为磷酸二羟丙酮第二阶段生成乳酸：3-磷酸甘油醛+NAD+在无机磷酸作用下生成1，3-二磷酸甘油酸+NADH+H+;1，3-二磷酸甘油酸+ADP在磷酸甘油酸激酶作用下生成3-磷酸甘油酸+ATP;3-磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶作用下生成2-磷酸甘油酸；2-磷酸甘油酸在烯醇化酶下生成磷酸烯醇式丙酮酸；磷酸烯醇式丙酮酸+ADP+H+在丙酮酸激酶下生成烯醇式丙酮酸；烯醇式丙酮酸重排成丙酮酸；丙酮酸+NADH+H+在乳酸脱氢酶下生成乳酸。磷酸戊糖途径葡萄糖经过氧化分解生成磷酸戊糖的过程。关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖+2NADP++H2O¾®5磷酸核糖+2NADPH+2H++CO2氧化阶段：非氧化阶段：意义：1主要作用是产生NADPH用于生物合成；2直接产物是某些生物合成的原料；3与光合作用有密切关系；4与糖的有氧分解和无氧分解相联系.糖异生：与糖酵解大致相同,以下是不同之处丙酮酸+CO2+ATP+H2O¾可逆丙酮酸羧化酶®草酰乙酸+ADP+Pi草酰乙酸+GTP¾PEP羧激酶和镁离子®PEP+GDP+CO2；1，6-二磷酸果糖+H2O¾二磷果糖磷酸脂酸酶®6-磷酸果糖+Pi；6-磷酸葡萄糖+H2O¾6-磷酸葡萄糖磷酸脂酶和镁离子®葡萄糖+Pi关键酶：丙酮酸羧化；磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） 羧激酶；二磷果糖磷酸脂酸；6-磷酸葡萄糖磷酸脂酶意义：1在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定；2回收乳酸分子中的能量；3协助氨基酸代谢；4维持酸碱平衡。糖异生消耗的能量：丙酮酸羧化酶，2ATP;磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，2ATP；磷酸甘油酸激酶，2ATP;经过3-磷酸甘油穿梭或苹果酸-天冬氨酸途径以及氧化磷酸化，每个细胞质中的NADH的再生需要1.5或2.5分子ATP.。共消耗9或11个ATP何谓竞争性抑制和非竞争性抑制？二者有何异同？答：竞争性抑制：抑制剂与底物结构相似的化学结构，能与底物竞争酶的活性部位，影响底物与酶结合使酶的活性下降，非竞争性抑制：非竞争性抑制剂的结构与底物不同，不与酶的活性部位结合，而是可逆地结合在酶活性部位以外的部位，结合不影响酶与底物的结合，酶与抑制剂结合可与底物结合，形成的酶-底物-抑制剂复合物不能进一步释放出产物，达到抑制酶活性的作用。相同点：影响酶与底物的正常结合，使酶的催化能力下降，都是可逆性抑制剂。不同点：1前者与底物的结构相似，而后者无相似性；2增加底物浓度前者可消除抑制，而后者不可以；3动力学，前者，Vmax不变，Km升高，后者，Vmax下降，Km不变脂肪酸的β氧化有何特点？在此过程有那些辅酶参加？期最终产物是什么？它的去向如何？特点：1、β氧化过程在线粒体基质内进行；2、β氧化为循环的反应过程，由脂肪酸氧化酶系催化，反应不可逆；3、需要FAD,NAD+CoA为辅助因子；4、每循环一次生成1分子FADH21分子NADH,1分子乙酰CoA，1分子少2个碳原子的脂酰CoA。辅酶：脂酰CoA脱氨酶，烯脂酰CoA水化酶，L-β羟基脂酰CoA脱氢酶，硫解酶。产物：乙酰CoA，水，二氧化碳。去向：乙酰CoA进入TCA循环。软脂酸β氧化产生的ATP数7次β氧化7molNADH+7molFADH2=7*2.5+7*1.58分子乙酰CoA进入TCA循环，1分子产生10molATP.活化脂肪酸消耗2分子2molATP.净生成106molATP试述DNA的复制过程1.复制的起点和方向：复制是从一个固定的起点开始这种起点，在原核生物只有一个，在真核生物有多个，复制方向是双向复制。2.DNA双螺旋解开：首先有reap蛋白在复制又解开亲代双螺旋。分开的单链再与SSB结合，防止变位退合重新结合成双螺旋，这样局部解开的两条单链就可以作为模板，由于局部解链会导致超螺旋应力的增加，妨碍解链的前进，这时由旋转酶切开DNA的一条链，放出螺旋应力，然后再封口。3.RNA的引物合成：在引物酶的作用下，以DNA为模板，先合成一小段互补的RNA作为引物，提供了羧基末端。4.半不连续的复制：复制叉向前移动，留下两条单链作模板，一条是3’——5’，以它为模板合成的新链是连续的5’——3’称前到链，另一条模板链是5’——3’，以它为模板合成的新链是不连续的DNA片段称为岗琦片段，岗琦片段合成的方向也是5’——3’，它与复制叉前进的方向相反，是倒退着合成的，把这条新链称为随后链。5.RNA引物的切除：由DNA连结酶I的5’——3’的外切活动力，切除引物，留下的空隙，再由该酶聚合能力填补。6.岗崎片段的连结：由DNA连结酶封闭切口，把岗琦片段连结成匀整的子代链。这样，通过以上6步就完成了DNA的复制过程。3.试述RNA生物合成（转录）的过程。答：模板识别，在a-亚基的帮助下，RNA聚合酶识别并结合到启动子上。1、转录的起始：首先由RNA聚合酶的a亚基识别起始点，全酶结合到启动子上，形成酶— DNA复合体，复合体的生成使DNA拆开一端，第一个三磷酸核苷A或G和第二个三磷酸核苷分别按碱基配对原则连于模板上，并形成第一个3，5—磷酸二脂键，然后B亚基脱落，剩下的核心酶沿DNA链滑动，继续转录。2、RNA链的延长：当核心酶滑动到第三个核苷酸时，第三个三磷酸核苷也按碱基配对的原则连于模板上，脱去胶磷脂，剩下的1-磷酸核苷的磷酸基与前一个核苷酸的羟基连接。如此继续下去，使RNA链不断延长，在转录中，只有DNA的一条链为模板，称为模板链，另一条成为编码链。3、转录终止：当核心酶滑动到终止子时，核心酶不再滑动，就停止了RNA链的延长，把生成的RNA链释放出来，RNA聚合酶也从DNA上释放。试述蛋白质生物合成（翻译）的过程1、氨基酸的活化：AA+tRNA+ATP氨酰-tRNA合成酶AA-tRNA+AMP+PPi。2、肽键合成的起始：①核糖体的30S小亚基与mRNA结合由小亚基识别起始密码AUG②甲酰甲硫氨酸-tRNA（fmet-tRNA）的反密码子UAC进碱基配对以氢键与mRNA结合，fmet-tRNA进入P位点。③在起动因子和GDP的作用下核糖体的50S大亚基与小亚基结合形成稳定的70S复合体。3、肽键的延长：包括进位、转肽、移位。①进位：氨基酰-tRNA进入A位点。②转肽：在转肽酶的催化下，将甲酰甲硫氨酸转移到A位的氨基酰-tRNA的氨基上形成肽键。③移位：首先是无负荷的tRNA从P位脱下，肽酰基-tRNA从A位移到P位，然后核糖体往后移动一个密码。4、肽键合成的终止：当核糖体移动到终止密码UAA、UAG、UGA时释放因子结合到A位的终止密码子上，这种结合使转肽酶构象发生改变，转肽酶起水解作用，将多肽链水解下来，tRNA脱落，核糖体也从mRNA上释放。