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生物化学重点整理绪论名词解释：1、生物化学：研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命科学，从分子水平探讨生命现象的本质。主要研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律等。大题：1、（1）简述生物化学的发展阶段及其成就答：1．叙述生物化学阶段。主要成就：脂类、糖类及氨基酸的性质的研究；发现了核酸；从血液中分离了血红蛋白；证实了连接相邻氨基酸的肤键的形成；化学合成了简单的多肤；发现酵母发酵可产生醇并产生CO2，酵母发酵过程中存在“可溶性催化剂”，奠定了酶学的基础等。2．动态生物化学阶段。主要成就：发现人类必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素；发现多种激素，并将其分离、合成；认识到酶的化学本质是蛋白质，酶晶体制备获得成功；对生物体内主要物质的代谢途径基本确定，包括糖代谢途径的酶促反应过程、脂肪酸-β氧化、尿素合成途径及柠檬酸循环等。提出ATP循环学说。3．分子生物学阶段。主要成就：DNA双螺旋结构的发现；DNA克隆技术；基因组学及其他组学的研究。2、（2）简述生物化学研究的主要方面1．生物分子的结构与功能2．物质代谢及其调节：1、物质代谢有序性调节的分子机制。2、细胞信息传递的机制及网络。3．基因信息传递及其调控第一章蛋白质的结构与功能名词解释：1、肽键：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-)。2、氨基酸残基：肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全的结构。3、一级结构：在蛋白质分子中，从N一端至C一端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构，其主要化学键是肽键，决定其空间结构。4、二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。5、三级结构：指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整所有原子在三维空间的排布位置。6、亚基：体内许多功能性蛋白质含有2条或2条以上有其完整三级结构的多肽链。7、四级结构：蛋白质分子中各个亚基呈特定的三维的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用大题：1．简述氨基酸的结构特点答：氨基酸是组成蛋白质的基本单位，被生物体直接用于合成蛋白质的仅有20种，且均属L-a一氨基酸（除甘氨酸外）。2．简述氨基酸的分类答：①非极性脂肪族氨基酸；②极性中性氨基酸；③芳香族氨基酸；④酸性氨基酸；⑤碱性氨基酸3．简述α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲的结构特征答：①α-螺旋：多肽链的主链围绕中心轴作有规律的螺旋式上升，螺旋的走向为顺时钟方向。每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈（即旋转360°），螺距为0.54nm。每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。肽链中的所有肽键中的全部羰基氧和氨基氢都可参与形成氢键，以稳固α一螺旋结构。②β-折叠：多肤链充分伸展，每个肽单元以Cα为旋转点，依次折叠成锯齿状结构，氨基酸残基侧链交替地位于锯齿状结，构的上下方。所形成的锯齿状结构一般比较短，只含5一8个氨基酸残基。③β-转角：通常由4个氨基酸残基组成，其第一个残基的羰基氧（0)与第四个残基的氨基氢（H）可形成氢键。β一转角的结构较特殊，第二个残基常为脯氨酸，其他常见残基有甘氨酸、天冬氨酸、天冬氨酸和色氨酸④无规卷曲：没有确定规律性的肽链结构4．简述蛋白质的理化性质答：①两性电离性质：蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。②胶体性质：蛋白质属于生物大分子，其分子的直径可达1一100rnm，为胶粒范围之内。蛋白质颗粒表面大多为亲水基团，可吸引水分子，使颗粒表面形成一层水化膜，从而阻断蛋白质颗粒的相互聚集，防止溶液中蛋白质沉淀析出。③变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质的改变和生物学活性的丧失④在紫外光谱区有特征性吸收峰：由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰。⑤呈色反应：1.茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。2.双缩脲反应蛋白质和多肤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，称为双缩脲反应。5．简述蛋白质的分离方法答：透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开盐析：将硫酸铁、硫酸钠或氯化钠等加人蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质在水溶液中的稳定性因素去除而沉淀电泳：蛋白质在高于或低于其pI的溶液中成为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极方向移动，从而达到分离各种蛋白质的目的。层析：待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的超速离心：蛋白质在高达50万g的重力作用下，在溶液中逐渐沉降，直至其浮力与离心所产生的力相等，此时沉降停止。6．简述氨基酸的顺序分析方法答：①分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成；②测定多肽链的氨基末端与梭基末端为何种氨基酸残基；③把肽链水解成片段，分别进行分析：胰蛋白酶法、胰凝乳蛋白酶法、溴化氰法等。第二章核酸的结构与功能名词解释：1、核苷酸：由碱墓、戊糖和磷酸基团组成，通过糖苷键和磷酸酯键连接形成的结构。2、核酸：以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子，具有复杂的结构和重要的生物学功能。3、核酶：细胞内具有催化功能的一类小分子RNA，具有催化特定RNA降解的活性，在RNA的剪接修饰中具有重要作用4、DNA的变性：在某些理化因素（温度,pH,离子强度等）下DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，使DNA双链解离为单链。该过程破坏了DNA的空间结构，但是没有改变核苷酸序列。5、DNA的复性：当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补链可重新互补配对，恢复原来的双螺旋结构。6、核酸杂交：若不同种类的DNA单链或RNA放在同一溶液中，且两者之间存在着一定程度的碱基配对关系，就有可能在不同的DNA单链之间、RNA单链之间或DNA单链和RNA单链之间形成杂化双链。7、核酸酶：所有可以水解核酸的酶。8、限制性核酸内切酶：要求酶切位点具有核酸序列特异性的核酸内切酶大题：1、简述核酸的化学组成答：1．碱基：含氮的杂环化合物，可分为嘌呤和嘧啶两类。常见的嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），常见的嘧啶包括尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。DNA中的碱基有A,G,C和T；而RNA中的碱基有A,G,C和U。2.核糖：有β-D-核糖和β-D-2'-脱氧核糖之分。两者的差别仅在于C-2’原子所连接的基团。在核糖C-2’原子上有一个羟基，而脱氧核糖C-2’原子上则没有羟基。核糖存在于RNA中，而脱氧核糖存在于DNA中。脱氧核，糖的化学稳定性比核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。3．核苷：核苷由碱基与核糖或脱氧核糖反应生成。通常是由核糖的C-1'原子和嘌呤的N-9原子或者嘧啶的N-1原子通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。2、简述核苷酸的结构答：核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。可分为核苷一磷酸（NMP）、核苷二磷酸（NDP）和核苷三磷酸（NTP）。核苷三磷酸的磷原子分别命名为α、β和γ磷原子以示区别。在生物体内，核苷酸还会以其他衍生物的形式参与各种物质代谢的调控和多种蛋白质功能的调节。例如环腺苷酸（cAMP）和环鸟苷酸（cGMP）是细胞信号转导过程中的第二信使，具有调控基因表达的作用。3、简述核酸的一级结构答：脱氧核糖核苷三磷酸C-3'原子的羟基能够与另一个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，生成了一个含有3’,5’-磷酸二脂键的脱氧核苷酸分子。这个分子仍然保留着C-5’原子的磷酸基团和C-3'原子的羟基。这个C-3'原子的经基可以继续与第三个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团反应，生成一个含有2个3‘，5‘一磷酸二脂键的脱氧核苷酸短链。这样的反应可以重复进行下去生成一条多聚脱氧核糖核苷酸链，即DNA。脱氧核苷酸通过3’，5‘一磷酸二苷键的连接形成多聚核苷酸。多聚核苷酸链的5’－端是磷酸基团，3’一端是羟基。4、简述DNA二级结构的结构特征答：1.DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成它们围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋的结构。两条链中一条链的5’→3’方向是自上而下，而另一条链的5'-.3'方向是从自下而上，呈现出反向平行的特征。2.核糖与磷酸位于外侧由脱氧核糖和磷酸基团构成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧，而疏水的碱基位于内侧。从外观上，DNA双螺旋结构的表面存在一个大沟和一个小沟。3.DNA双链之间形成了互补碱基对碱基的化学结构以及DNA双链的反向平行特征决定了两条链之间的特有相互作用方式：一条链上的腺嘌呤与另一条链上的胸腺嘧啶形成了两个氢键；一条链上的鸟嘌呤与另一条链上的胞嘧啶形成了三个氢键。这种碱基配对关系称为互补碱基对，也称为Watson-Crick配对，DNA的两条链则称为互补链。碱基对平面与双螺旋结构的螺旋轴垂直。平均而言，每一个螺旋有10.5个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为360，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直4.碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定相邻的两个碱基对平面在旋进过程中会彼此重叠，由此产生了疏水性的碱基堆积力。这种碱基堆积力和互补链之间碱基对的氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定，并且前者的作用更为重要。5、简述DNA的超螺旋结构答：DNA一定是在双螺旋结构的基础上，经过一系列的盘绕和压缩，形成超螺旋结构。当盘绕方向与DNA双螺旋方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之则为负超螺旋。绝大部分原核生物的DNA是环状的双螺旋分子。在细胞内进一步盘绕后，形成了类核结构。真核生物的DNA以非椭序的形式组装在细胞核内。在细胞周期鲜部分时间里以份松散的染色质形式出现，而在细胞分裂期，则形成高度致密的染色体，在光学显微镜下可以观察到。染色质的基本组成单位是核小体。真核生物染色体有端粒和着丝粒两个功能区。端粒是染色体末端膨大的粒状结构，由染色体末端DNA与DNA结合蛋白构成。着丝粒是两个染色单体的连接位点，富含A,T序列。细胞分裂时，着丝粒可分开使染色体均等有序地进人子代细胞。6、简述DNA的功能答：DNA是生物遗传信息的载体，并为基因复制和转录提供了模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。DNA具有高度稳定性的特点，用来保持生物体系遗传的相对稳定性。同时，DNA又表现出高度复杂性的特点，它可以发生各种重组和突变，适应环境的变迁，为自然选择提供机会。7、简述RNA的空间结构与功能答：空间结构：RNA通常以单链形式存在，但可以通过链内的碱基配对形成局部的双链二级结构和空间的高级结构。功能：1、mRNA是蛋白质合成中的模板；2、tRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体；3、以rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所；4、其他非编码RNA参与基因表达的调控。8、简述核酸的一般理化性质答：1、核酸分子具有强烈的紫外吸收；2、DNA变性是双链解离为单链的过程；3、变性的核酸可以复性或形成杂交双链。9、列举核酸分子杂交技术的应用答：研究DNA片段在基因组中的定位、鉴定核酸分子间的序列相似性、检测靶基因在待检样品中存在与否等。DNA印迹、RNA印迹、斑点印迹、PCR扩增、基因芯片等核酸检测手段都是利用了核酸分子杂交的原理。第三章酶名词解释：1.酶：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.酶的活性中心：酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。3.维生素：人体内不能合成，或合成量甚少、不能满足机体的需要，必须由食物供给，维持正常生命活动过程所必需的低分子量有机化合物。大题：1.简述酶的分子组成答：酶按其分子组成可分为单纯酶和结合酶。仅含有蛋白质的酶称为单纯酶；结合酶则是由蛋白质部分和非蛋白