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文档简介

1、22生物化学(红色星和红色字体为考点)第四章1. 蛋白质:蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。2. 蛋白质的生物学重要性:(1)蛋白质是生物体重要组成部分:a。分布广:所有器官、组织都含有蛋白质;细胞的各个部分都含有蛋白质 b。含量高:蛋白质是细胞内最丰富的有机分子,占人体干重的 45%,某些组织含量 更高,例如脾、肺及横纹肌等高达 80%(2)蛋白质有重要的生物学功能:作为生物催化剂(酶)、代谢调节作用、免疫保护作用物质的转运和存储、运动与支持作用、参与细胞间信 息传递(3)氧化供能 (蛋白质的次要生理供能)*3.(填空)组成蛋白质的主要元素:碳、氢、氧、氮、硫 其中氮最

2、主要4.有些蛋白质含有磷、铁、铜、碘、锌、钼等*5.(计算)各种蛋白质的含氮量很接近,平均值接近 16%,计算公式: 样品蛋白质含量=蛋白氮含量 x6.25 (1/16%=6.25)6. 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。7. 存在于自然界的氨基酸有 300 余种,但用来合成蛋白质的氨基酸只有 20 种*8.除甘氨酸(甘氨酸没有构型,r 基是一个 h)之外,其他的蛋白质都属于 l-a-氨基酸 ,d- 氨基酸只发现于细菌细胞壁的部分肽及某些肽类抗生素中。*9.l-a-氨基酸 结构通式: cooh|h nc h|r10.氨基酸根据侧链结构和理化性质分为:(1) 非极性疏水 r 基氨基酸:含有非极性的侧

3、链,具有疏水性,如:gly(甘)、ala(丙)、 val(缬)、leu(亮)、he(异亮)、pro(脯)、met(蛋)、phe(苯丙)、trp(色)(2) 极性不带电荷 r 基氨基酸:侧链含有极性基团,(如oh、sh(巯基)或 conh 等),具有亲水性,但在中性水溶液中不电离。 如:ser(丝)、 thr(苏)、cys(半胱)、 tyr(酪)、asn(天冬酰胺)、gln(谷氨酰胺)(3) 带正电荷 r 基氨基酸(碱性氨基酸):精氨酸、组氨酸、赖氨酸(4) 带负电荷 r 基氨基酸(酸性氨基酸):天冬氨酸、谷氨酸*11.(选择:如 下面哪种氨基酸属于构成人体 20 种氨基酸中的氨基酸)羟脯氨酸:

4、是脯氨 酸羟化而来的 ; 胱氨酸:是半胱氨酸衍变的 因此,羟脯氨酸和胱氨酸都不在构成人 体的 20 种氨基酸范围内12.构成人的 20 种氨基酸:13.氨基酸的理化性质:(1)两性解离与等电点*(名词解释)等电点(pi):在某一 ph 的溶液中,氨基酸解离成阳离子好人阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性,此时溶液的 ph 值称为该氨基酸的等电点。 溶液 ph 小于氨基酸的等电点,氨基酸的净电荷为负,阳离子,在电场中向正极移动 溶液 ph 大于氨基酸的等电点,氨基酸的净电荷为正,阴离子,在电场中向负极移动 *(2)(选择,核酸和蛋白质测算用哪个数值)紫外吸收特征:色氨酸和酪氨酸在 28

5、0nm 波长附近,由于大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸,所以测 定蛋白质溶液对 280nm 紫外线的吸光度是快速简便地分析溶液中蛋白质含量的方法。核酸 为 260nm(3)茚三酮反应氨基酸+茚三酮水合物蓝紫色化合物其最大吸收峰在 570nm 处意义:氨基酸定量分析方法*14.(名词解释)肽键:一个氨基酸的 a-氨基与另一个氨基酸的 a-羧基脱水缩合形成的化 学键称肽键。15.肽键是一种酰胺键(conh)*16.肽键: ocn|haa2 217. 肽:是由氨基酸通过肽键相连而成的化合物18. 寡肽:由十个以内氨基酸连接而成的肽称为寡肽19. 多肽:由十个以上氨基酸连接而成的肽称为多肽(也称为多肽链

6、)20. 五十个以上的氨基酸链接而成的称为蛋白质21. 多肽链的两端: 氨基末端(n-端) (始)羧基末端(c-端) (终)22. 主链:c ncc nc. (a 碳羰基碳a 碳 重复构成的链)23. 侧链:r 基24. 氨基酸残基:氨基酸分子因脱水缩合而基团不再完整,称为氨基酸残基25. 多肽链的形成及其方向性: 始于 n 端结束于 c 端26. (重要的生物活性肽)谷胱甘肽(gsh):由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽。 主要功能:(1)作为还原剂,保护蛋白质或酶的巯基免遭氧化(2) 作为还原剂,清除体内的 h o(3) 保护核酸和蛋白质免遭毒物损害27.蛋白质与多肽的区别:氨基酸残疾数

7、目: 50 蛋白质50 多肽稳定的空间结构: 稳定的空间结构蛋白质不稳定的空间结构多肽2014 年 5 月 5 日作业:写 20 种氨基酸的名称、英文缩写 预习下一节下节课提问氨基酸通式,肽键通式,等电点概念*28.蛋白质的一级结构:指多肽链中氨基酸的排列顺序*29.(单选或多选)蛋白质一级结构的主要化学键:肽键(是共价键,主键)、二硫键*30.一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础 ,但不是 决定蛋白质空间构象的 唯一因素。*31.蛋白质的二级结构:多肽链主链原子的局部空间排列,不涉及氨基酸残基侧链的构象 *32.蛋白质二级结构的主要化学键:氢键*33.(填空、简答)蛋白质二级结构

8、的构象形式:*(1)螺旋(2) 折叠(3) 转角(4) 无规则卷曲*(简答)螺旋的结构特点:(1)多个肽键平面通过碳原子为转折点,主链绕一条固定轴形成右手螺旋。 (2)每 3.6 个氨基酸残基上升一圈,相当于 0.54nm,每个氨基酸残基跨距 0.15nm。 (3)相邻两圈螺旋之间借肽键中 c=0 中 0 和 n-h 中 h 形成许多链内氢键,即每一个氨基酸残基中的 nh 和前面相隔三个残基的 c=0 之间形成氢键,这是稳定-螺旋的主要 键。方向与螺旋长轴基本平行(4)肽链中氨基酸侧链 r,分布在螺旋外侧,其形状、大小及电荷影响-螺旋的形 成* 折叠的结构特点:(1) 多肽链充分伸展,相邻肽单

9、元之间折叠成锯齿状结构,侧链位于锯齿结构 的上下方。(2) 两段以上的折叠结构平行排列,两链间可顺向平行,也可反向平行。 (3)两链间的肽键之间形成氢键,以稳固折叠结构。氢键与肽链长轴垂直。 转角结构特点(1) 肽链内形成 180回折(2) 含 4 个氨基酸残基,第一个氨基酸与第四个形成氢键(3) 第二个氨基酸残基常为 pro(脯氨酸)无规则卷曲:用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构34.肽单元定义:肽键中的 4 个原子(c、o、n、h)及两侧的 c ,基本位于同一平面,此平面称为肽单元意义:是蛋白质二级结构的基本单位35.肽单元的结构特点(1)肽键的 cn 键长介于 cn 单键和双键之间,

10、具有部分双键性质,不能自由旋转。 (2)肽键的羰基 o 和亚氨 h 及两个 c 均为反式构型(3)与 c 相连的单键可以自由旋转,c c 旋转角度以(psi)表示,c n 旋转角度 以表示,即两面角。这样,两个相邻肽单元可以围绕一个共用的 c 自由旋转,而造成两个肽单元在空间的不同位置。这就是肽链折叠、盘曲的基础。36. 超二级结构:在许多蛋白质分子中,可发现 2 个或 2 个以上具有二级结构的肽段,在空 间上相互接近,形成一个有规则二级结构组合,被称为超二级结构。37. 模体(模序):具有特殊功能的超二级结构称为模体。38. 超二级结构组合形式有 3 种:,39. 模体常见的形式:(1) 螺

11、旋转角螺旋(2) 链转角链模体(3) 链转角螺旋转角链模体40.蛋白质的三级结构:整条肽链中全部氨基酸残基 的相对空间位置,即肽链中所有原子在 三维空间的排布位置*41.蛋白质三级结构的主要化学键:疏水键、离子键 (氨基与羧基之间的)、氢键 (氨基上 的氢与羰基上的氧之间的)、范德华力42.肌红蛋白(mb)(1) mb 是第一个被确定具有三级结构的蛋白质(2) mb 由 153 个氨基酸构成含有一个血红素辅基(3) 分子中螺旋占 75%,构成 a-h 的 8 个螺旋区,充分折叠后形成一个具有生物学 活性的球蛋白(4) 肌红蛋白结合氧并能使氧在肌肉组织内储存和分配。*43.(名词解释)结构域:大

12、分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的 区域,折叠得较为紧密,各行驶其功能,称为结构域。*44.(名词解释)亚基:在蛋白质的四级结构中,每一个独立存在并具有三级结构的多肽 链称为亚基。,*45.(名词解释)蛋白质的四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布 局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。46. 蛋白质四级结构的化学键:非共价键,主要是氢键和离子键47. 同二聚体:由 2 个亚基组成的蛋白质四级结构中,亚基分子结构相同48. 异二聚体:由 2 个亚基组成的蛋白质四级结构中,亚基分子结构不同49. 含有四级结构的蛋白质,单独的亚基一般没有生物学功能,只有完整的四

13、级结构寡聚体 才有生物学功能。50. 蛋白质的一三级结构中含一条肽链,蛋白质四级结构含两条及两条以上的肽链。51. 问题:(1) 是不是所有的蛋白质都有四级结构? 不是(2) 一条多肽链最高级结构是几级结构? 三级(3) 具有生物活性的蛋白质至少要具备几级结构? 三级52. 一级结构相似的多肽或蛋白质,其空间结构以及功能也相似(如:肌红蛋白与血红蛋白 的结构相似)53. 起关键性作用的氨基酸残基缺失或被替代 是蛋白质的空间结构改变,影响其生理功能, 导致疾病。 如 :镰刀型红细胞贫血 (这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病,称为“分 子病”)54. 氨基酸序列提供重要的化学信息 :一些广泛存在

14、于生物界的蛋白质如细胞色素,比较它 们的一级结构,可以了解物种进化间的关系。55. 血红素与氧结合后,铁原子半径变小,就能进入卟啉环的小孔中,并引起 f 肽段的微小 移动,同时影响附近肽段的构象,使两个亚基间的盐键断裂,是亚基间结合松弛,促进第 二个亚基与氧结合,依次类推最后四个亚基全处于松弛状态。56. 协同效应:蛋白质的一个亚基与其配体结合后,能影响其另一个亚基与配体结合能力的 现象,称为协同效应57. 正协同效应:促进结合的协同效应58. 异协同效应:抑制结合的协同效应59. 变构效应:小分子物质与蛋白质(或酶)结合后,引起蛋白质(或酶)空间结构发生改 变,从而导致其功能的变化,称为变构

15、效应。60. 蛋白质构象疾病:若蛋白质的折叠发生错误,尽管其一 级结构不变,但蛋白质的构象发 生改变,仍可影响其功能,严重时可导致疾病发生61. 不同哺乳动物胰岛素 51 个氨基酸中有 24 个是恒定不变的。cys 残基的数量和排列未知 恒定不变62. 蛋白质构象改变导致疾病的机理:有些蛋白质错误折叠后相互聚集,常形成 抗蛋白水解 酶的淀粉样纤维沉淀,产生毒性而致病,表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。 这类 疾病包括:人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨丁顿舞蹈病、疯牛病等。63. 疯牛病知识:疯牛病从 1985 年在英国发现后,90 年代初发展成为一个高潮,又逐渐扩展 到西欧,目前已经变成

16、 世界性问题。疯牛病可能通过牛肉和牛肉制品,尤其是内脏和骨髓 传染给人类,引起新型早老性痴呆症即新型克雅氏症。64. 疯牛病是由朊病毒蛋白引起的一组人和动物神经退行性病变,正常的 prp 富含螺旋,称为 prpc。prpc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为折叠的 prp2c ,从而致病。prpc prp2c,螺旋 折叠正常 疯牛病65.朊病毒最早是由美国旧金山加利福尼亚大学的斯坦利.b.布鲁新纳博士于 1982 年发现的。sc66.布鲁新纳提出 prpc和 prp2c具有相同一级结构,而具有不同的高级结构,打破了以往蛋白质一级结构决定高级结构的定律,从而获得 1997 年诺贝尔奖。67.疯牛

17、病知识:朊病毒是一种高度保守的糖蛋白,广泛表达于脊椎动物细胞表面。朊病毒可能与维持神经系统功能,淋巴信号转导及核酸代谢等有关。疾病的典型共同症状是:痴呆、丧失协调性、神经系统障碍此类疾病有遗传性、传染性和偶发性病变为蛋白质淀粉样变性朊病毒本身不能繁殖,可能是通过攻击 prpc 改变其构象,使其成为 prp68.蛋白质组学:指一种细胞或一种生物所表达的全部蛋白质。即“一种基因组所表达的圈 套蛋白质”2014 年 5 月 6 日69.蛋白质的理化性质:(1) 两性解离与等电点:蛋白质是由氨基酸组成的,其分子中除两端的游离氨基和羧基 外,侧链中尚有一些解离基,如谷氨酸、天门冬氨酸残基中的 和 -羧基

18、,赖氨酸残基 中的 -氨基,精氨酸残基的胍基和组氨酸的咪唑基。作为带电颗粒它可以在电场中移动, 移动方向取决于蛋白质分子所带的电荷。蛋白质颗粒在溶液中所带的电荷,既取决于其分子 组成中碱性和酸性氨基酸的含量,又受所处溶液的 ph 影响。当蛋白质溶液处于某一 ph 时, 蛋白质游离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子(zwitterion,净电荷为 o),此时溶 液的 ph 值称为蛋白质的等电点(isoelectric point,简写 pi)。处于等电点的蛋白质颗粒, 在电场中并不移动。蛋白质溶液的 ph 大于等电点,该蛋白质颗粒带负电荷,反之则带正电 荷。(2) 胶体性质: 分子量 1 万

19、至 100 万分子的直径 1100nm 胶粒范围之内*(选择)蛋白质胶体稳定的因素:a。颗粒表面电荷 b。颗粒表面水化膜 (溶液中蛋白质的聚沉 照片)(3)变性、沉淀和凝固a。变性: * 蛋白质的变性: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,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。变性的本质:破坏非共价键和二硫键,改变空间结构,不改变一级结构变性的因素:高温高压、强酸强碱、加热、紫外线 、乙醇等有机溶剂、重金属离子 以及生物碱试剂等变性的主要改变:丧失生物学活性应用举例: 临床工作中经常用乙醇、加热、高压、紫外线照射等物理或化学方法进 行消毒和灭菌,使细菌或病毒的蛋白质变性。

20、防止蛋白质变性是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件 (低温保存) (复性:若蛋白质变性成都较轻,去除变性因素后,蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能)b. 蛋白质沉淀:在一定条件下,蛋白疏水侧链暴露在外,肽链会相互缠绕继而聚集, 因而从溶液中析出。变性的蛋白质易于沉淀,有事蛋白质发生沉淀,但并不一定变性c.蛋白质的凝固作用:蛋白质变性后的许状物加热可变成比较坚固的凝块,此凝块不易再溶 于强酸和强碱中(4)蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰:trp(色)、try(酪) 280nm可作蛋白质定量测定(5)应用蛋白质呈色反应可测定蛋白质溶液含量a 。茚三酮反应(蛋白质经水解后产生的也可发生

21、茚三酮反应)b 。双缩脲反应 : 肽键+硫酸铜稀碱溶液紫色或红色化合物 (可用来检测蛋白质水解程度)70.蛋白质的分离纯化技术:(1)透析及超滤: 透析: 利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法应用:除盐和浓缩超滤:应用正压或离心力是蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜,达到浓缩蛋白质溶液的目的。(2)丙酮沉淀、盐析以及免疫沉淀丙酮沉淀:a。0-4低温b。丙酮用量一般 10 倍于蛋白质溶液体积c。沉淀后,应立即分离d。 除了丙酮以外,也可以用乙醇沉淀*(名词解释)盐析:将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液,使蛋白质表面电 荷被中和以及水化膜被破坏,导致蛋白质沉淀。(盐析蛋白质不

22、变性)免疫沉淀法:将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识 别相应的抗原蛋白,并形成抗原抗体复合物的性质,可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋 白。(3)电泳带电的颗粒,在电场中能向着与其电性相反方向移动的现象,称为电泳。根据支撑物的不同,可分为薄膜电泳、凝胶电泳等。几种重要的蛋白质电泳:a 。sds(十二烷基磺酸钠)-聚丙烯酰胺凝胶电泳:常用于蛋白质分子量的测定b 。等点聚焦电泳:通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。c.双向凝胶电泳:是蛋白质组学研究的重要技术(4)层析层析分离蛋白质的原理:待分离蛋白质溶液(流动相)经过一个固态物质(固体相 ) 时,根据溶液中

23、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。常用的层析方法:a。离子交换层析:利用各蛋白质的电荷量及性质不同进行分离。b。凝胶过滤(分子筛层析):利用各蛋白质分子大小不同分离阴离子交换树脂:本身带正电荷 (照片)(凝胶过滤分离蛋白质照片)(录音三节 2 10 分) (5)超速离心:超速离心法既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量蛋白质在高达 50g(地心引力)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。蛋白质在离心场中的行为用沉降系数 s 表示,沉降系数与蛋白

24、质的密度和形状相关。 因为沉降系数 s 大体上和分子成正比关系,故可应用超速离心法测定蛋白质分子量。 但 相对分子形状的高度不对称的大多数纤维状蛋白质不适用。70.多选题(1)螺旋(abce)a 。为右手螺旋b 。绕中心轴盘旋上升c 。螺距为 0.54nmd 。靠肽键维持稳定e 。为二级结构(2)分离、纯化蛋白质常用的技术有(abcde)a 。盐析b 。层析c 。电泳d 。凝胶过滤法e 。超速离心法(3)维系蛋白质四级结构稳定的主要化学键是(abce)a 。盐键b 。疏水作用c 。氢键d 。二硫键e 。范德华力单选题(1)蛋白质变性(c)a. 由肽键断裂而引起b. 都是不可逆的c. 可使其生物

25、活性丧失d. 可增加其溶解度e. 以上都不对(2)蛋白质中次级键不包括(b)a. 疏水键b. 二硫键c. 离子键d. 氢键e. 范德华力(3)蛋白质对紫外线的最大吸收波长是(c)a. 320nmb. 260nmc. 280nmd. 190nme. 220nm(4)对具有四级结构的蛋白质进行分析时(e) a.只有一个自由的羧基和一个自由的氨基 b.只有自由的羧基,没有自由的氨基c. 没有自由的羧基,只有自由的氨基d. 既没有自由的羧基,又没有自由的氨基 e.有一个以上自由的氨基和自由的羧基(5)蛋白质变性是由于(d)a. 肽键断裂,一级结构遭到破坏b. 蛋白质中的一些氨基酸残基受到修饰c. 蛋白

26、质分子沉淀d. 次级键断裂,天然构象解体e. 多肽链的静电荷等于零(6)蛋白质的空间构象主要取决于(a)a. 肽链氨基酸的序列b. 螺旋和折叠c. 肽链中的氨基酸侧链d. 肽链中的肽键e. 肽链中的二硫键未知(7)盐析法沉淀蛋白质的原理是(a)a. 中和电荷,破坏水化膜b. 盐与蛋白质结合成不溶性蛋白盐c. 降低蛋白质溶液的介电常数d. 调节蛋白质溶液的等电点e. 以上都不是(8)锌指结构是(b)a. 二级结构b. 结构域c. 模序d. 三级结构e. 四级结构第五章核算化学1.核酸:由核苷酸作为基本结构单位构成的的生物大分子2.核酸的分类及分布(1) 脱氧核糖核酸:存在于细胞核和线粒体 携带遗

27、传信息,并通过复制传递给下一 代(2) 核糖核酸: 分布于细胞质、细胞核、线粒体 是 dna 转录的产物,参与遗传信息的复制与表达,某些病毒 rna 也可 作为遗传信息的载体3.核酸的发现1868 年 fridrich miescher 从脓细胞中提取“核素”1994 年 avery 等人利用致病肺球菌中提取出来的 dna,使非致病肺炎球菌的遗传性状发生 改变而成为致病菌,从而证实 dna 时遗传物质。1952 年 hershey 等人用 35s、32p 标记噬菌体的蛋白质和 dna 并感染宿主细菌大肠杆菌并进 行传代,结果发现子代只含有 32p 标记的 dna,不含有 35s 标记的蛋白质,

28、进一步证明 dna 是 遗传物质的基础,具有传递遗传信息的功能。*4.核酸的元素组成:c h o n p(9%-10%)5.核酸的基本组成单位核苷酸磷酸 核糖核酸核苷酸 戊糖核苷 脱氧核糖嘌呤碱含氮碱(碱基)嘧啶碱6. 核苷酸的组成:磷酸、戊糖(核糖、脱氧核糖)、碱基7. 碱基:碱基是含氮的杂环化合物, 含有 嘧啶碱基和嘌呤碱基8. 嘌呤碱基主要有腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g), 嘧啶碱基主要有胞嘧啶(c)、尿嘧啶(u)、胸 腺嘧啶(t)。9. rna 和 dna 分子中均含有 a、g、c, u 只存在于 rna 分子中,t 只存在于 dna 分子中 (即 rna:a,g,c,u dna:a,g,

29、c,t)10. 腺嘌呤(6-氨基嘌呤) 鸟嘌呤(2-氨基,6-氧嘌呤) 胞嘧啶(2-氧,4-氨基嘧啶) 尿嘧啶(2,4-二氧嘧啶) 胸腺嘧啶(5-甲基尿嘧啶)11. 戊糖结构:-d-核糖(构成 rna 2 号 c 上是-oh) -d-2-脱氧核糖(构成 dna 2 号 c 上是-h )12. 核苷:嘌呤碱 n-9 或嘧啶碱 n-1 与核糖或脱氧核糖 c-1 通过糖苷键相连形成核苷或脱氧 核苷。13. 核苷酸结构:核苷(或脱氧核苷)与磷酸通过酯键结合构成核苷酸(或脱氧核苷酸) 14. 核苷酸:amp, gmp, ump, cmp脱氧核苷酸:damp, dgmp, dtmp, dcmp15.多磷酸

30、核苷酸:脱氧腺嘌呤一磷酸(damp)脱氧腺嘌呤二磷酸(dadp)脱氧腺嘌呤三磷酸(datp)16.体内重要的游离核苷酸及其衍生物:多磷酸核苷酸:nmp、ndp、ntp环化核苷酸: camp、cgmp含核苷酸的生物活性物质:nad+、nadp+、coa-sh、fad 等都含有 amp17.多聚核苷酸(链):一个核苷酸 3的羟基与另一个核苷酸 5的-磷酸基团缩合形成磷酸二酯键。 多个核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性的线性分子,称为多聚核苷酸。*18.在核酸分子中,核酸分子的戊糖 c-3羟基与下一个核苷酸的戊糖 c-5磷酸基反应, 脱去一份子水形成 3,5-磷酸二酯键,连接构成多聚核苷酸链。18

31、. dna 链的方向是 5319. 核酸分子的主链骨架由磷酸基团和戊糖通过磷酸二酯键相连而成,碱基构成侧链本部分。 20.rna 也是具有 3,5-磷酸二酯键的线性大分子:rna 也是多个核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子,并且具有方向性;rna 的戊糖是核糖;rna 的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。21. 核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序22. 核酸中核苷酸的排列顺序:由于核苷酸间的差异主要是碱基不同,所以也称为碱基序列。 23.核酸书写方法:(竖线表戊糖,斜线表磷酸二酯键)24. 核酸分子的大小常用碱基数目来表示。25. 小的核酸片段(rnadsdna ssdna沉降行为:不同构象的核酸分子的

32、沉降的速率有很大差异,这 是超速离心法提取和纯化核酸的理论基础44核酸的理化性质:*(1)(选择)核酸的紫外吸收 (原因:碱基的共轭双键):240290nm 强烈的吸收最大吸收值在 260nm 附近(a260)45. 核酸的变性:在某些理化因素作用下,dna 双链的互补碱基对之间的氢键断裂,使 dna 双螺旋结构松散,成为单链的现象能*46. dna 变性的本质:双链间氢键的断裂*47.增色效应:dna 变性是,其溶液紫外吸收值增高的现象(应用:监测 dna 双链是否发生变性的常用指标)48.解链曲线:如果在连续加热 dna 的过程中以温度对 a260 值作图,所得的曲线称为解链曲 线。*49

33、. 解链温度(tm):dna 的热变性过程中,紫外光吸收值的变化达到最大变化值的一半时 所对应的温度称为 dna 的解链温度,又称熔解温度。50. tm 值与 dna 分子中 gc(鸟嘌呤胞嘧啶碱基对)含量成正比。51. dna 复性:在适当条件下,变性 dna 的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象,这一现象称为复性。 52. 热变性的 dna 经缓慢冷却后即可复性,这一过程称为退火。53. 减色效应:dna 复性时,其溶液 a260 降低。54. 核酸分子杂交的应用:研究 dna 分子中某一种基因的位置鉴定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否是基因芯片技术的基础55.

34、思考题:1试从分子组成、分子结构、功能和存在部位四方面阐述 dna 和 rna 的区别。2. 用 32p 标记的病毒感染细胞后产生有标记的后代,而用 35s 标记的病毒感染细胞则不产生有标记的后代,为什么?56.单选题1、下列哪种碱基只存在于 mrna 而不存在于 dna 中(c)a 腺嘌呤b 胞嘧啶c 尿嘧啶d 鸟嘌呤e 胸腺嘧啶2、通常不存在 rna 中,也不 存在 dna 中的碱基是(b)a腺嘌呤b 黄嘌呤c 鸟嘌呤d 胸腺嘧啶e 尿嘧啶3、核酸中核苷酸之间的连接方式是(a)a 3,5磷酸二酯键b 糖苷键c 2,3磷酸二酯键d 肽键e 2,5磷酸二酯键4、watson-crick dna

35、 双螺旋结构模型的要点不包括 (c) a右手双螺旋b 反向平行c 碱基在外d 氢键维系e 碱基配对5、与 mrna 中的 5-acg-3 密码相对应的 trna 反密码子是(d)a 5-ugc-3b 5-tgc-3c 5-gca-3d 5-cgu-3e 5-tgc-36、mrna 的前体物质是(a)ahnrna bsnrnacsnorna dscrnae7slrna7、真核 mrna 的特点不包括(c)a 有 5m7gpppn 帽b 有 3 polya 尾c 含量多更新慢d 包含有遗传密码e 不含或极少含稀有碱基8、dna 变性的原因是(b)a 磷酸二酯键断裂b 互补碱基之间的氢键断裂c 温度

36、升高是唯一的原因d 碱基的甲基化修饰e 多核苷酸链解聚9、dna 在其 tm 的温度环境下(d)a活性丧失 50%b 50%dna 降解c a260 降低 50%d dna 分子解链 50%e 50%dna 沉淀10、核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的 (d)a 磷酸二酯键b 糖苷键c 核糖戊环d 嘌呤、嘧啶环上的共轭双键e 磷酸上的 po 双键57.多选题1、测得某 dna 分子中含 a 18%,其它碱基的含量应是 (cde)a g=18%b g+c=82%c g+c=64%d a+g=50%e t=18%2、关于 dna 变性的描述,正确的是(bd)a加热及冷冻是使 dna 变性的常用

37、方法b dna 变性后产生增色效应c dna 变性是不可逆的过程d 在 tm 时,dna 分子有一半被解链e 变性后 od260 减小3、dna 水解后可得到下列哪些最终产物(ace)a 磷酸b 核糖c 腺嘌呤,鸟嘌呤d 胞嘧啶,尿嘧啶e 脱氧核糖第七章 酶1. 酶(e) :是一类由活细胞产生的,对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。2. 目前将生物催化剂分为两类:酶 、核酶(脱氧核酶)3. 酶学研究简史:公元前两千多年,我国已有酿酒记载。一百余年前,pasteur 认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1878 年,khne 首次提出 enzyme 一词。1897 年,eduard buchner

38、 用不含细胞的酵母提取液,实现了发酵。 1926 年,sumner 首次从刀豆中提纯出脲酶结晶 。1982 年,cech 首次发现 rna 也具有酶的催化活性,提出核酶的概念。 1995 年,jack w.szostak 研究室首先报道了具有 dna 连接酶活性 dna 片段,称为脱氧核酶。4.几个有关的名词:底物(s):酶作用的物质产物(p):反应生成的物质酶促反应:酶催化的反应酶活性:酶催化化学反应的能力5.根据酶的分子结构不同分类:单体酶:仅具有三级结构的酶。寡聚酶:由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。多功能酶或串联酶:于基因

39、的融合,多种不同催化功能存在于一条多肽链中,这类酶称 为多功能酶。6.酶的分子组成中常含有辅助因子按组成分为:单纯酶、结合酶结合酶分为:蛋白质部分:酶蛋白决定反应的特异性非蛋白质部分:辅助因子决定反应的种类与性质 (酶蛋白辅助因子全酶)无活性 无活性 有活性*7.辅助因子分类(按其与酶蛋白结合的紧密程度):辅酶 :酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤的方法除去。辅基 :酶蛋白结合紧密,不能用透析或超滤的方法除去。8.作为酶辅助因子的物质:(1)、金属离子的作用:稳定酶的构象 、参与催化反应,传递电子、在酶与底物 间起 桥梁作用、中和阴离子,降低反应中的静电斥力等金属酶金属激活酶(2)、小分子有机化合

40、物多是一些化学稳定的小分子物质,称为辅酶 。其主要作用是参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。 辅酶的种类不多,且分子结构中常含有维生素或维生素类物质。*9.必需基团:酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中,一些与酶活性密切相关的化学基团。 *10.(名词解释)酶的活性中心:有些必需基团在一级结构上可能相距很远,但在空间结构上彼此靠近,集中形成具有特 定空间结构的区域,此区域能与底物特异结合并将底物转变为产物。一级远,空间近;集中一起是区域;结合底物转产物;活性中心要牢记11.活性中心内的必须基团:结合集团:与底物结合催化基团:催化底物转变成产物12. 活性中心外的必需基团:维持酶活

41、性中心应有的空间构象所必需13. 构成酶活性中心的基团:his 的咪唑基、 ser 的-oh、cys 的-sh、glu 的-羧基 14.*(名词解释)同工酶: 同工酶是指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。15.16.17. 乳酸脱氢酶的同工酶(ldh)的临床意义:临床意义:可用于临床某些疾病的诊断 肝脏病变: ldh 5 心肌梗死: ldh ldh12一般正常成人:ldh ldh ldh ldh ldh2 1 3 4 5部分正常儿童血中可见 ldh ldh1 218.肌酸激酶(ck):是二聚体酶两种亚基:m 型(肌型)、b 型(脑型) 三种同工酶:ck

42、 (bb)主要存在于脑1ck (mb)主要存在于心肌2ck (mm)主要存在于骨骼肌 319.心肌梗死的早期诊断:ck (mb)起病后4h216-24h达高峰 3-4 天恢复正常ldh1起病后8-10h 2-3天达高峰持续 1-2 周恢复正常ast(got) 起病后6-12h24-48h达高峰3-6 天恢复正常(增高程度梗死范围;高峰出现时间是否提前有助于判断溶栓治疗是否成功)20.酶与一般催化剂的共同点:在反应前后没有质和量的变化只能催化热力学允许的化学反应只能加速可逆反应的进程,而不改变反应的平衡点*21.(简答)酶促反应的特点:(1) 酶促反应具有极高的效率(2) 酶促反应具有高度的特异

43、性a。绝对特异性b 。相对特异性c 。立体异构特异性(3) 酶促反应的可调节性(4) 酶具有不稳定性22.酶具有极高的效率:酶比非催化反应高1081020倍,比一般催化剂高1071013倍。酶的催化不需要较高的反应温度。 酶加速反应的机制是降低反应的活化能活化分子所具有的高出平均水平能量称为活化能。23. a+b ab c+d初态 过渡态 终态a、b 发生反应需两个条件:(1)、 a、b 互相碰撞(1)、 需能量:分子运动速度快,碰撞频率大,参加反应的分子多.24. 初态分子:能量水平低,不能发生化学反应的分子25. 活化分子:能量水平高,能发生化学反应的分子26. 能量低的分子能量(活化能)

44、 能量高的分子(初态分子) (活化态分子)27.活化能:底物分子从初态转变到活化态所需的能量28.举例:29.酶具有高度特异性(或专一性)定义:酶对其所催化的底物一种酶具有较严格的选择性。即一种酶仅作用于一种或一类化 合物,或一定的化学键,催化一定的化学反应并生成一定的产物。*(填空)特异性分为: 绝对特异性相对特异性立体异构特异性29. 绝对特异性:指酶只催化一种底物进行一种化学反应30. 相对特异性:指酶催化同一类化合物或同一种化学键进行同一类化学反应 31.立体异构特异性:指酶仅作用于立体异构中的一种32.酶促反应的可调节性:(1) 对酶生成与降解量的调节(2) 酶催化效力的调节(3)

45、通过改变底物浓度对酶进行调节等33. 酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率34. 酶-底物复合物的形成有利于底物转变成过渡态35. e-酶,s-底物,es-中间复合物,p-产物35. (a)“三点结合”的催化理论:认为酶与底物的结合处至少有三个点,而且只有一种情 况是完全结合的形式。只有这种情况下,不对称催化作用才能实现。(b) 锁钥学说(是错误的):认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的,酶表面具 有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样(c) 诱导契合学说:酶与底物相互接近时,其结构相互诱导、相互变形和相互适应, 进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合 。37.酶

46、促反应动力学:研究各种因素对酶促反应速度的影响,并加以定量的阐述。*38.影响酶促反应速度的因素:酶浓度、底物浓度、ph、温度、抑制剂、激活剂等。 39. 研究一种因素的影响时,其余各因素均恒定。40.研究底物浓度对反应速度的影响前提:(1) 单底物、单产物反应(1) 酶促反应速度一般在规定的反应条件下,用单位时间内底物的消耗量和产物的生成 量来表示(3) 反应速度取其初速度,即底物的消耗量很小(一般在5以内)时的反应速度 (4)底物浓度远远大于酶浓度( 在其他因素不变的情况下,底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。)41.一级反应: 反应速度与反应物浓度的一次方成正比二级反应:反应速度与

47、反应物的浓度的二次方成正比零级反应:反应速度与反应物浓度无关42.底物浓度对反应速度作图:(1)、当底物浓度较低时:反应速度与底物浓度成正比;反应为一级反应。(2)、随着底物浓度的增高:反应速度不再成正比例加速;反应为混合级反应(3)、当底物浓度高达一定程度:反应速度不再增加,达最大速度;反应为零级反应43.中间产物学说:44.1913年米歇利斯和曼丁推导出单底物酶反应的动力学方程式,即米曼氏方程 45.米-曼氏方程km=(k +k )/k , vm 指酶促反应的最大速度,【s】为底物浓度,v 是在某一底物浓度时观察 2 3 1到的反应速度。46.km 与 vm 是有意义的酶促反应动力学参数(

48、1) km 值等于酶促反应速度最大速度一半时的底物浓度(2) km 值可用来表示酶与底物的亲和力(3) km 值是酶的特征性常数之一(4) vmax 是酶完全被底物饱和时的反应速度,与酶浓度呈正比。47.48.(选择)这种情况下 km 可以代表-酶和底物之间的亲和力(呈反比关系) * km 值越小,酶对底物的亲和力越大* km 值越大,酶对底物的亲和力越小49.m 值与max 值可以通过作图法求取(1)双倒数作图法, 又称为 林-贝氏作图法(2)hanes 作图法:在林贝氏方程基础上,两边同乘s50.底物足够时,酶浓度对反应速率的影响呈直线关系当se,酶可被底物饱和的情况下,反应速度与酶浓度成正比关系式为: v = k3 e51.温度对反应速率的影响具有双重性 ,一定温度范围内,温度升高,酶促反应速度增加, 超过一定温度范围,温度升高,酶

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