生物分析化学期末大纲

生物分析化学要点提纲 第一章 生物分析化学绪论 1. 分析化学主要研究内容（组成、含量、结构）分析化学（Analytical Chemistry）的主要任务是鉴定物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物）、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。 2. 原位（in situ）、在体（in vivo）、实时(real time)、在线(on line) 在原来的，正常、自然的部位或位置在活体内在某事发生、发展过程中的同一时间3. 灵敏度、检测限，回收率、相关系数、判定系数 灵敏度是指某种方法对单位浓度或单位量待测物质的变化所引起的相应信号的变化过程。检测率限指以适当的置信概率被检出的组分的最小量或最小浓度。回收率是反应待测物在样品分析过程中损失的度量。相关系数是用来度量两个变量之间的线性关系强度的统计量。第二章 生物光谱分析法 4. 光与物质的作用（反射、透射、散射、吸收、发射） 5. 荧光和磷光产生的原理，两者差异 由第一电子激发单重态所产生的辐射跃迁是荧光。由最低的电子激发三重态发生的辐射跃迁是磷光。6. 荧光的激发光谱、发射光谱、Stokes 位移、荧光产率、荧光寿命、弛豫、淬灭 荧光强度对激发波长的图谱成为荧光的激发光谱。荧光强度对发射波长的图谱称为荧光的发射光谱。在溶液的荧光光谱中，所观察到的荧光的波长总是大于激发光的波长，称为stokes位移。荧光产率为荧光的物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比。荧光寿命是当激发光切断后荧光强度衰减至原强度的1/e所经历的时间。原子核发生磁共振达到稳定的高能态后，恢复至发生磁共振前的磁矩状态，叫做弛豫。在荧光过程中，光子产生的数量在很短的时间内衰减或者消失。7. 影响荧光强度的因素，如何影响，解释原因 8. 荧光强度与浓度的关系，荧光光谱仪的结构 Ii=Yf Io abc9. 瑞利散射、拉曼散射、表面增强拉曼散射，产生表面增强拉曼散射的原因 高频率的单色激光打在分子上产生一种以入射频率向所有方向散射的光，称为瑞丽散射。瑞丽散射的同时，观察到高于和低于入社频率的散射光，成为拉曼散射。将试样吸附在胶态金属离子上或这些金属的粗糙表面上，再按通常的方法得到表面增强拉曼光谱。产生表面增强拉曼光谱的原因是纳米金属离子的电磁增强和金属表面的化学增强。第三章 免疫分析法 10.抗原，半抗原，抗原决定族，抗体 抗原是一类能刺激机体免疫系统发生免疫应答，并能与相应免疫应答产物在体内外发生特异性结合的物质。只具有抗原性而不具有免疫原性的物质成为半抗原。抗原决定簇是指抗原中决定抗原特异性的特殊化学结构基团，又称表位。抗体是由B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合，具有免疫功能的球蛋白。11.抗原抗体间结合力（静电力、范德华力、氢键、疏水作用）， 主要的结合力，亲和力和亲合力 疏水作用力作用很大。亲和力：抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力。亲合力：抗体与抗原之间的结合力大小。12.影响抗原抗体反应的因素 灵敏度、检测限，回收率、相关系数、判定系数用各种标记物检查抗原-抗体反应的技术叫做标记免疫技术。酶免疫分析，荧光免疫分析，放射性免疫分析，化学发光免疫分析，电化学免疫分析。14.ELISA，ELISA 特点，举例说明 ELISA 分析的步骤 ELISA是酶免疫分析中的酶联免疫吸附分析，测定灵敏度很高。灵敏、特意、简单、快速、稳定、利于自动化抗原/抗体被固定在固相载体表面固定；酶标记的抗体/抗原和待测样品与载体表面的抗原/抗体发生反应，洗涤除去结合的抗体/抗原；加入第五，底物被酶催化生成有色产物，用光度分析法分析有色产物含量，并换算成待测样品的量。15.化学发光，生物发光 化学发光是分子在进行化学反应时，吸收科化学反应过程中产生的化学能而受激跃迁至激发态，当激发态分子回到基极时，产生光辐射的现象。化学发光也发生在生命体中，这种发光叫生物发光。16.化学发光免疫分析，分析过程示意图，举例说明 具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于测定化学物质的检测分析技术。17.电化学发光免疫分析，分析过程示意图，举例说明 电化学发光是在一定点位激发下产生的化学发光过程，利用电化学发光的原理测定化学物质18.免疫金，胶体金银染色，举一例说明胶体金标记免疫分析 与抗原/抗体结合的胶体金叫做免疫金。胶体金银染色是使已在抗原位置沉积的金颗粒发挥催化作用，促进银离子被氢醌还原为银原子，后者围绕金颗粒形成一层银壳，利用胶体金和胶体银的双重标记抗体/抗原进行染色的方法。19. 时间分辨荧光分析原理，应用举例 利用镧系元素标记抗原或抗体，根据镧系元素螯合物的发光特点，用时间分辨技术测量荧光，同时检测波长和时间两个参数进行信号分析，可有效排除非特异性荧光干扰。 - 2 - 第四章 生物传感器 20.生物传感器，举例说明 生物传感器是由生物活性材料与相应的换能器的结合体，能测定特定的化学物质。21.电化学生物传感器原理，酶电极 电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极（或工作电极）和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。酶电极是指电极敏感膜表面覆盖有一层很薄的含酶凝胶或悬浮液的离子选择电极。22.（逆）压电效应，常见压电材料，压电效应的应用 压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在他的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态。23.石英晶体微天平传感器的传感原理 将晶体置于一个振荡电路，当电路振荡频率和机械震荡频率接近晶体的基础振动频率时，可以获得共振24.Sauerbrey 公式，举例说明石英晶体微天平传感器的应用 25.表面等离子体共振，渐逝波/隐失波，举例说明表面等离子体共振传感器的应用 物体受光波照射后，有一部分光的能量会穿过界面渗透到溶液中，平行于界面传播。这部分光是隐失波。26.分子印迹、分子信标 将各种生物大分子从凝胶转移到另一种固定基质上的过程叫分子印迹技术。分子信标（molecular beacon）是一种在5和3末端自身形成一个8个碱基左右的发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针，两端的核酸序列互补配对，因此标记在一端的荧光基团与标记在另一端的淬灭基团紧紧靠近。并且不会产生荧光。荧光基团被激发后产生的光子被淬灭剂淬灭，由荧光基团产生的能量以红外而不是可见光形式释放出来。27.生物芯片分类，DNA 芯片的分析原理，了解生物芯片的应用（举例） 基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、芯片实验室。 第五章 显微镜分析法 28.放大倍数，分辨率，分辨率的影响因素，人眼的分辨率，普通光学显微镜的分辨率 放大倍数是指透过显微镜后物体所呈现的映像与实物大小的比值。分辨率视光学系统中所能分辨的两点之间的最小距离。与波长、折射率、孔径角有关。有公式人眼的分辨率是0.2mm。普通光学显微镜的分辨率是200nm。29.电子显微镜比普通光学显微镜具有更大放大倍数原因 电子的波长与能量有确定关系，能量越大波长越短30.透射电镜与扫描电镜的差异 31.隧道效应 32.扫描隧道显微镜的原理，原子力显微镜的原理探针与表面在偏压下产生的的隧道电流针尖与表面原子之间的弱相互作用 33.常见的扫描探针显微镜种类，举例说明扫描探针显微镜的应用 原子力显微镜、激光力显微镜、磁力显微镜34.扫描近场光学显微镜的放大倍数为什么比普通光学显微