大连工业大学806生化复习范围

1、二O一四 大连工业大学338 生物化学一、糖与糖代谢1、葡萄糖的构型、旋光性、变旋现象。 葡萄糖构型： 旋光性： 当一束平面偏振光通过某种物质的溶液后，其偏振面发生了偏转时，即称这种物质为旋光性物质。能使偏振光的振动面向右旋转（顺时针方向）的物质称为右旋（+）光性物质，能使偏振光的振动面向左旋转（逆时针方向）的物质称为左旋（-）光性物质。 变旋现象： 当把葡萄糖溶解在水中时，三种结构形式的葡萄糖在水溶液种可以互相自由转换，并逐渐达到平衡状态。2、糖苷键的定义。 环状单糖的半缩醛（或半缩酮）羟基与另一化合物发生缩合形成的缩醛（或缩酮）称为糖苷或苷。糖苷分子中提供半缩醛羟基的糖部分称糖基，与之缩合

2、的“非糖”部分称为糖苷配基或配基，这两部分之间的连键称糖苷键。【-绿皮P19】 【-课件】 单糖分子中的半缩醛羟基易与醇或酚上的羟基发生脱水反应而形成缩醛衍生物，亦即糖苷。这两部分之间的连键称糖苷键。3、葡萄糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖等重要单双糖的结构式；乙酰辅酶A、丙酮酸、草酰乙酸、苹果酸的结构式。葡萄糖结构式： 半乳糖： 乳糖结构式： 麦芽糖结构式：果糖结构式： 4、还原糖与非还原糖的定义及其鉴别。 还原糖：能使氧化剂还原的糖称还原糖。 常用检测试剂l 3，5-二硝基水杨酸法（DNS）：还原糖l 斐林试剂法：还原糖【用菲林试剂鉴定还原糖与菲林试剂反应产生砖红色沉淀能够还原斐林试剂或托伦

3、斯试剂(银氨溶液)的糖称为还原糖，所有的单糖，不论醛糖、酮糖都是还原糖。大部分双糖也是还原糖，蔗糖例外】非还原糖：不能还原斐林试剂或托伦斯试剂的糖。蔗糖是非还原糖。多糖的还原链末端反应性极差，实际上也是非还原糖。单糖、双糖或寡糖在与苷元生成糖苷后，也成为非还原糖。检测方法：是将非还原糖分解为还原糖，然后用检测还原糖的方法检测5、丙酮酸羧化支路及其生理意义。【李宪臻版P351】丙酮酸羧化支路：在糖异生途径中，由丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化丙酮酸经草酰乙酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸的过程称为丙酮酸羧化支路。丙酮酸羧化支路消耗 ATP 是丙酮酸绕过“能障”生成磷酸烯醇式丙酮酸进入糖异生途径1

4、. 丙酮酸羧化支路丙酮酸的降解除了通过乙酰CoA进入三羧酸循环外，还有在循环外的相互转化，这些转化形成的产物为循环中的中间产物提供补充。在动物组织及酵母细胞内，丙酮酸通过线粒体中的丙酮酸羧化酶（含生物碱的蛋白质）催化转变成草酰乙酸。这个反应需要ATP提供能量。乙酰CoA是丙酮酸羧化酶必需的变构激活剂，乙酰CoA的存在将酶激活，并使草酰乙酸维持在一个足够高的水平，以保证三羧酸循环的有效进行。该反应是由羧酸丙酮酸羧化酶催化，这个酶在动物组织或真菌中没有发现过。该酶不利用生物素作辅基，它不仅在补充三羧酸循环中有重要作用，而且在C4植物的H-S途径中是CO2固定反应开始的一个酶。丙酮酸还可以在苹果酸梅

5、的作用下，生成L-苹果酸，进入三羧酸循环。以上三种代谢途径都很重要，既可以补充三羧酸循环因其它代谢而消耗的草酰乙酸和苹果酸，同时也是糖代谢的辅助途径。生理意义：糖异生，丙酮酸克服能垒经两次羧化反应经草酰乙酸成为磷酸烯醇式丙酮酸，最终异生成糖。6、同型乳酸发酵与异型乳酸发酵、酵母酒精发酵和细菌酒精发酵的异同点。同型乳酸发酵与异性乳酸发酵的异同点：酵母酒精发酵和细菌酒精发酵的异同点：同：都是将糖转变为酒精和CO2的过程。异：酵母酒精发酵是酿酒酵母通过EMP途径进行同型酒精发酵过程，即由EMP途径代谢产生的丙酮酸经过脱羧放出CO2，同时生成乙醛，乙醛接受糖酵解过程中释放的NADH+H+被还原成乙醇，

6、这是一个低效的产能过程，大量能量仍然贮存于乙醇中；细菌酵母发酵是某些细菌通过HMP途径进行异型乳酸发酵产生乳酸、乙醇和CO2等，例如肠膜明串珠菌进行的异型乙醇发酵总反应式： 葡萄糖+ADP+Pi-乳酸+乙醇+CO2+ATP7、糖酵解的定义、过程；以糖酵解途径为基础的发酵；为什么不同微生物的发酵产物不同；酵母的甘油发酵生产。【李宪臻P333】【旧书下册P67】 糖酵解的定义：糖酵解作用：在无氧条件下，葡萄糖进行分解形成2分子的丙酮酸并提供能量。这一过程称为糖酵解作用。是一切有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径，也是葡萄糖分解代谢所经历的共同途径。也称为EMP途径。 糖酵解的过程：以糖酵解途径为基础的

7、发酵:为什么不同微生物的发酵产物不同：根据微生物营养类型的不同，产能方式也不同，有的靠光能，有的靠化学能，而且因营养物是有机物或无机物而不同。化能异养微生物的产能途径包括发酵和呼吸，呼吸又分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。所以不同微生物对同一种物质进行发酵所获得的产物也不一样。酵母的甘油发酵生产：葡萄糖-二磷酸果糖-磷酸二羟基丙酮-2-磷酸甘油-甘油8、自然发酵和代谢调控发酵的区别，举例说明。【李宪臻P353】（不是区别，区别自己总结吧，这是两者的定义和应用举例）自然发酵：在生产过程中，利用微生物在特定条件下的固有代谢规律，自然积累某种产品的发酵方法称为自然发酵法，例如乙醇、乳酸等产品可用自然发酵

8、法生产。代谢调控发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。 代谢控制发酵研究的主要对象是为人类生产大量的抗生素、酶、氨基酸、有机酸、溶剂、醇类、多糖、维生素、蛋白质、生理活性物质、色素等有用产物的工业微生物及培养技术，主要是细菌、放线菌、酵母、霉菌等，当然现在又扩大到藻类、病毒、植物、动物等的培养技术9、NADH在有氧条件下如何再生？无氧条件下如何再生？【不确定】（1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1分子NADH+H+。乙酰辅酶A进入三羧酸循环，最后氧化为CO2和H2

9、O。 （2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。10、以淀粉质原料生产酒精的生化过程，以及工艺控制要点。11、糖异生及其关键酶。【绿皮下册P156】【李宪臻版P361】糖异生途径：在糖酵解途径中，葡萄糖降解为丙酮酸；而在糖异生作用中，丙酮酸合成为葡萄糖。但糖异生作用并非是简单的糖酵解的逆向反应，糖酵解的某些反应是可逆的，但有三步反应是不可逆的。因此，要使该过程逆转为合成葡萄糖，则必须采用额外的酶催化，绕过这三个不可逆反应。 关键酶： 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶，1，6-二磷酸果糖酶，丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。12、三羧酸循环的定义、过程以及调控。【

10、李宪臻P346】【旧书下册P92】三羧酸循环的定义：在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最终生成C2O和H2O并产生能量的过程。 因为在循环的一系列反应中，关键的化合物是柠檬酸，所以称为柠檬酸循环，又因为它有三个羧基，所以亦称为三羧酸循环，简称TCA循环过程：调控：【绿皮P108】【李宪臻P349】 三羧酸循环存在着自动调节机制，其循环中的每一步反应都受到严格的控制。从乙酰CoA开始进入三羧酸循环，共存在着三个不可逆反应，它们分别是由柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶系催化的反应，其调控机制如下： 柠檬酸合成酶是一个变构酶，其

11、催化的反应是三羧酸循环中的第一步，可调节总反应速度，是关键反应步骤，因此该酶又称为限速酶。在高能荷的情况下，ATP降低柠檬酸合成酶对乙酰CoA的亲和力，酶活力下降；此外，NADH、酯酰CoA、琥珀酰CoA都对该酶有抑制作用，反应产物柠檬酸对该酶有反馈抑制作用。草酰乙酸的有效浓度同样保证三羧酸循环的正常进行。 异柠檬酸脱氢酶受到Ca ²和ADP的别构激活，ADP能增强异柠檬酸脱氢酶与异柠檬酸之间的亲和力。而ATP、NADH则对该酶的活性有抑制作用。 -酮戊二酸脱氢酶系中的二氢硫辛酸琥珀酰转移酶是使三羧酸进入二羧酸的关键酶，也是其它代谢产物进入三羧酸循环的关键，它能调节三羧酸循环的正常运

12、行，并限制外来的-酮戊二酸进入三羧酸循环。该酶的活性受其产物琥珀酰CoA的反馈抑制，NADH对该酶的活性有抑制作用。 此外，由于细胞中的草酰乙酸浓度很低，故三羧酸循环得以正常进行。因此，草酰乙酸的浓度也是决定三羧酸循环速度的最重要因素之一。当细胞的能荷水平高时（产生过量的ATP），柠檬酸循环的速率下降，乙酰CoA开始积累，在这种条件下，乙酰CoA参与脂肪酸的合成或酮体的合成。13、糖代谢、脂肪代谢以及三羧酸循环的关系(重点在三羧酸循环和糖、脂、蛋白质三大物质代谢中的作用) 三羧酸循环在三大物质代谢中的作用：因为它是三大营养素的最终代谢通路，糖，脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰辅酶A，乙酰

13、辅酶A与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而彻底氧化。所以三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质分解的共同通路。三羧酸循环另一重要功能是为其他合成代谢提供小分子前体。 -酮戊二酸和草酰乙酸分别是合成谷氨酸和天冬氨酸的前体；草酰乙酸先转变成丙酮酸再合成丙氨酸；许多氨基酸通过草酰乙酸可异生成糖。所以三羧酸循环是糖、脂肪酸（不能异生成糖）和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。 三羧酸循环是乙酰CoA最终氧化为H2O和CO2的途径；糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化；脂肪分解产生的甘油可通过糖有氧氧化进入三羧酸循环循环氧化，脂肪酸经-氧化产生乙酰COA进入三羧酸循环氧化；蛋白质分解产生的氨基酸脱氨后碳骨架进入三羧酸循环

14、氧化，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合成非必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大营养物质代谢共同通路。 二、脂肪与脂类代谢1、脂肪的皂化价、碘价、酸败和酸值。皂化价：皂化1g油脂所需的KOHmg数称为皂化值（价）。碘价：100g油脂卤化时所吸收碘的克数。酸败：天然油脂长时间暴露在空气中会产生难闻的气味，这种现象称为酸败。酸值:酸值即是中和1g油脂中的游离脂肪酸所需的KOHmg数。2、油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸和磷脂的结构式。 油酸：CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH 亚油酸：CH 3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH 亚麻酸：CH3(CH

15、=CHCH2)3(CH2)6COOH 硬脂酸：CH3(CH2)16COOH磷脂： 3、氧化的定义、基本过程，饱和脂肪酸氧化的能量计算。氧化定义：氧化是指进入线粒体的脂酰CoA在酶的作用下，从脂肪酸的-碳原子开始，依次对两个碳原子进行水解的过程。 基本过程：-氧化的步骤包括4个连续反应，即氧化（通过FAD实现）、水合、氧化（通过NAD+实现）及硫解。这4步反应构成脂肪酸降解的一个轮回。其具体反应过程如下： 脂酰COA的氧化脱氢作用 脂酰COA在脂酰COA脱氢酶的作用下，在C2和C3之间脱氢，生成2-反式烯脂酰COA。脱氢酶的辅基是FAD。 2-反式烯脂酰COA的水化 2-反式烯脂酰COA在烯脂酰

16、COA水化酶的作用下水化，生成L-羟脂酰COA。烯脂酰COA水化酶具有立体异构专一性，专一性催化2-不饱和脂酰COA的水化，催化反式双键生成L-羟脂酰COA，催化顺式双键生成D-羟脂酰COA。 L-羟脂酰COA的氧化脱氢 L-羟脂酰COA在L-羟脂酰COA脱氢酶的作用下，C3位脱氢生成L-酮脂酰COA。L-羟脂酰COA脱氢酶的辅酶是NAD+，该酶也具有高度立体异构专一性，只催化L-型羟脂酰COA的脱氢反应。 L-酮脂酰COA的硫解 L-酮脂酰COA在-酮硫解酶的催化作用下发生断裂式硫解，形成乙酰COA和一个缩短了2个碳原子的脂酰COA。由于该反应是高度放能反应，使反应趋于裂解方向进行。少了2个

17、碳原子的脂酰COA继续重复上述-氧化的四步反应，循环往复直到全部氧化成乙酰COA。能量计算：1分子FADH2可生成1.5分子ATP，1分子NADH可生成2.5分子ATP，故一次b-氧化循环可生成4分子ATP。1分子乙酰CoA经彻底氧化分解可生成10分子ATP。以16C的软脂酸为例来计算，则生成ATP的数目为：软脂酰COA+7HS-COA+7FAD+7NAD+7H2O8乙酰COA+7FADH2+7NADH+7H+7次b-氧化分解产生4×7=28分子ATP；8分子乙酰CoA可得10×8=80分子ATP软脂酸经-氧化作用完全氧化生成CO2和H2O生成108个ATP。由于软脂酸转化

18、为软脂酰COA时消耗1分子ATP中的两个高能磷酸键的能量，因此净生成ATP的数量为108-2=106个。106个ATP水解的标准自由能为106×（-30.54）kj=-3237kj，软脂酸的标准自由能是-9790.56kj。因此，软脂酸氧化时约有33%的能量换成高能磷酸键。4.脂肪的降解过程、脂肪酸合成代谢和氧化的分解代谢的相同点和不同点脂肪的降解过程：在肝细胞中，甘油在甘油激酶的催化下被磷酸化，形成3-磷酸甘油，进而在磷酸甘油脱氢酶的作用下被氧化生成磷酸二羟丙酮，磷酸二羟丙酮异构化生成3-磷酸甘油醛。磷酸二羟丙酮还可被还原成3-磷酸甘油，再被磷酸酶水解又生成甘油。 甘油在肝细胞中的

19、代谢有两种途径：一种是进入糖酵解途径转变成丙酮酸，然后进入三羧酸循环彻底氧化；另一种是进入糖异生途径合成葡头糖。脂肪酸合成代谢和氧化的分解代谢的相同点与不同点区别要点 合成 -氧化细胞内进行部位 胞液 线粒 体 酰基载体 ACP-SH COA-SH二碳单位参与或断裂 丙二酸单酰ACP 乙酰COA电子供体或受体 NADPH+H+ FAD,NAD b-羟酰基中间物的立体构型不同 D型 L型对HCO3-和柠檬酸的需要 需要 不需要 所需酶 7种 4种(P209)能量需求或放出 消耗7ATP及14NADPH+H+ 产生129或106ATP5.生物体内糖、脂代谢的相互关系。为什么人体摄入过多糖分会导致发

20、胖 相互关系糖变脂肪：生物体内糖转化为脂肪的作用很普遍，糖分解代谢的中间产物磷酸甘油醛，可经还原生成-磷酸甘油；中间产物乙酰CoA，可经一系列反应逐步缩合成长链脂酰CoA；脂酰CoA与-磷酸甘油酯化即可生成脂肪。脂肪变糖：生物体内脂肪转化为糖的作用不够显著。脂肪水解得到的甘油，先与ATP作用生成-磷酸甘油，经氧化生成磷酸二羟丙酮后，可经糖元异生作用转化为糖。脂肪酸在-氧化作用中分解产生的乙酰CoA，通过三羧酸循环，经草酰乙酸可转化成丙酮酸，再经糖元异生作用也可生成糖。摄入过多糖分发胖原因：因为糖分在人体内水解为葡萄糖，葡萄糖再氧化为H2O和CO2同时释放能量供生命活动的需要，如果摄入过多，则释

21、放的能量就会超过人体需要的能量，这些多余的能量就会以脂肪的形式储存在人体内，进而导致肥胖。6.生物膜的结构以及生物膜的主动运输 结构：细胞膜由脂质和蛋白质组成。其中脂质包括磷脂（两层，构成细胞膜的基本骨架）糖脂和胆固醇。 蛋白质由糖蛋白（识别，信号传递）蛋白质（作为载体负责物质运输）。主动运输详见P281主动运输特点：专一性运送速度可以达到“饱和”状态方向性选择性抑制需要提供能量。 小分子物质的主动运输大多数是通过专一性运送蛋白的作用来实现的。如果只是运送一种分子由膜的一侧到另一侧，称为单向运送；如果一种物质的运送与另一种物质的运送相关而且方向相同，称为同向运输，方向相反则称为反向运输，这两者

22、又统称为协同运送。下面介绍两种小分子主动运送体系。1. NA+/K+-ATP酶驱动的主动运送2. CA2+驱动的主动运输三、蛋白质及其代谢1、蛋白质的亚基、结构域。蛋白质的亚基：有些蛋白质是由两条或多条多肽链构成，其中每条多肽链称为亚基或亚单位【绿皮P159】寡聚蛋白分子中的每个三级结构单位称为一个亚基或亚单位。【课件】结构域：多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是相对独立的紧密球状实体【绿皮P222】2、蛋白质的等电点，蛋白质的盐析、变性。蛋白质的等电点：到达一定PH时，蛋白质分子主要以两性离子形式存在，所带正负电荷数相等，其静电荷为零，这时溶液的PH成为蛋白质的

23、等电点（P131）蛋白质的盐析：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐后，蛋白质溶解度下降，发生絮结沉淀【P133】变性：天然蛋白质分子受到某些理化因素的作用，有序的空间结构被破坏，导致生物活性丧失，并伴随发生理化性质的异常变化【P132】3、氨基酸残基，人体必需氨基酸。氨基酸残基：肽链中的氨基酸由于参加肽键的形成已经不是原来完整的分子【绿皮P163】人体必需氨基酸：甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸4、氨基酸结构通式；LAla（丙氨酸）、LGlu（谷氨酸）结构式。氨基酸的结构通式：LAla： LGlu： 5、离子交换、凝胶分离蛋白质及其实例。离子交换：这是一种以离子

24、交换剂作为支持物和固定相，以不同pH和离子强度的缓冲液作为流动相的层析技术。【课件】实例：应用离子交换技术将硬化水转化成软化水来供人们使用凝胶分离蛋白质：可分为凝胶过滤和凝胶电泳两种方法。1.凝胶过滤：凝胶过滤法又称分子排阻法， 这是一种高效分离纯化蛋白质的方法。原理是不同的蛋白质分子对固定化在载体上的特殊配基具有不同的识别和结合能力。选择与待纯化蛋白质具有特殊识别和结合作用的配基，然后应用化学方法将该配基与载体共价链接。将这种有配基的载体装入层析柱中，当含有待纯化的蛋白质溶液通过层析柱时，该蛋白质即与配基发生特异性结合而被吸附在层析柱上，而其他蛋白质则流出柱外。被特异性结合在层析柱上的蛋白质

25、，可以用适当的配体洗脱液洗脱实例：蛋白质的分离，生物大分子的纯化，分子量测定，脱盐及去除小分子杂质，去热源物质，溶液的浓缩，蛋白质的复性。2.凝胶电泳：当一种分子被放置在电场当中时，它们就会以一定的速度移向适当的电极 , 这种电泳分子在电场作用下的迁移速度，叫做电泳的迁移率。它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷数成正比。也就是说 ,电场强度越大、电泳分子所携带的净电荷数量越多 ,其迁移的速度也就越快，反之则较慢。由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质，如琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺胶等，从而降低了对流运动，故电泳的迁移率又是同分子的摩擦系数成反比的。已知摩擦系数是分子的大小、极性及介

26、质粘度的函数 , 因此根据分子大小的不同、构成或形状的差异，以及所带的净电荷的多少，便可以通过电泳将蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来实例：大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳分离。6、常用蛋白质分离纯化的方法与原理。1.利用分子大小透析：利用蛋白质的胶体性质，蛋白质分子不能透过半透膜的，而有机小分子、无机离子等都能自由通过半透膜超过滤：对样品溶液施加一定的压力，在压力作用下迫使小分子和水透过超滤膜，而蛋白质等大分子由于不能通过超滤膜而被阻挡在膜内凝胶过滤层析：当不同分子大小的蛋白质混合物流进凝胶层析柱时，分子质量大于分级范围上限的分子被排阻在凝胶颗粒外，从间隙通过，阻力

27、小流程短，因此首先从层析柱中洗脱下来；分子质量低于分级范围下限的分子完全进入凝胶颗粒内部，阻力大流程长，则最后从层析柱中被洗脱；处于分级范围内的分子，依据分子大小不同程度的进入凝胶颗粒，按分子质量不同，分子质量大先被洗脱，分子质量小后被洗脱密度梯度离心：蛋白质在离心过程中，由于密度大于水而发生沉降，并且沉降的速度与分子的大小和密度有关2.利用溶解度不同盐析法：不同蛋白质发生沉淀所需盐浓度（离子强度）不同，相对分子质量大的蛋白质在较低盐浓度发生沉淀，相对分子质量小的蛋白质在较高盐浓度发生沉淀有机溶剂分级法：极性有机溶剂的存在会导致蛋白质发生沉淀3.根据电荷不同电泳法：蛋白质分子在非等电荷条件下将

28、带上电荷，在电场作用下，由于所带电荷种类、数量及分子大小和形状不同，导致迁移方向和速率不同，由此得到分离（或者在外电场的作用下，带电颗粒将向电性相反的电极移动，这种现象称为电泳，利用这种现象对不同分子进行分离的）离子交换层析：分子带电荷种类和数量不同，与离子交换剂的结合能力不同，在层析过程中被洗脱顺序不同4.根据生物学特性不同亲和层析：能与某种蛋白质特异性结合的分子称为配基，由于配基与蛋白质结合具有专一性，除目的蛋白之外，其他杂蛋白在层析时均不发生吸附，从而有效分离目的蛋白【总结教材】（注：课件中只介绍了透析、超滤、盐析、层析、电泳）7 、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳与聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理以及

29、应用。SDSPAGE原理：电泳前，先用SDS（巯基乙醇和十二烷基硫酸钠）处理待测样品。巯基乙醇是还原剂，能打开蛋白质分子中的二硫键，SDS使蛋白质变性并且以其烃链和蛋白质结合。SDS解离会带负电荷，大量的SDS分子结合在蛋白质上使得蛋白质分子带有很多负电荷，相对分子质量大的蛋白质结合SDS多，所带负电荷也多，反之则少，即不同蛋白质的荷质比相同。分子大小不同的蛋白质电泳过程中在凝胶中发生迁移时所受阻力不同，从而迁移速度不同。（蛋白质相对分子质量越大，发生迁移时在凝胶网孔中受到阻力就越大）【P141】 应用：是常用的测定相对分子质量及对蛋白质样品进行纯度鉴定的方法。【教材】蛋白与SDS形成聚合体，

30、消除了蛋白本身的电荷，统一带负电，那么在电泳中它的泳动速度只跟分子量大小有关。从而能达到分离不同分子量蛋白的目的。主要用在检定蛋白混合物中的目的蛋白含量，或是电泳后用于WB分析。有时候会用来做微量蛋白回收。PAGE原理：聚丙烯酰胺凝胶为网状结构，具有分子筛效应。它有两种形式：非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及SDS-聚丙烯酰胺凝胶；非变性聚丙烯酰胺凝胶，在电泳的过程中，蛋白质能够保持完整状态，并依据蛋白质的分子量大小、蛋白质的形状及其所附带的电荷量而逐渐呈梯度分开。应用：用于蛋白质和核酸的分离。8、三种支链氨基酸的结构及其主要功效。支链氨基酸包括以下三种1.L-亮氨酸结构：主要功效：属必需氨基酸，成年

31、男子需要量2.2g/d，为婴儿正常生长及成人维持正常氮平衡所必需。该品作为营养增补剂，配制氨基酸输液及综合氨基酸制剂，降血糖剂，植物生长促进剂。可用作香料。作为氨基酸输液及综合氨基酸制剂。用于幼儿特发性高血糖的诊断和治疗。并适用于糖代谢失调、伴有胆汁分泌减少的肝病、贫血、中毒、肌萎缩症、脊髓灰质炎后遗症、神经炎及精神病。2.L-异亮氨酸的结构：主要功效：氨基酸类药。 为营养添加剂，用作氨基酸注射液，复合氨基酸输液。3.L-缬氨酸的结构：主要功效：属必需氨基酸。如缺乏可引起神经障碍、停止发育、体重下降、贫血等。作为营养增补剂，可与其他必需氨基酸共同配制氨基酸输液、综合氨基酸制剂。能改善食品风味。

32、氨基酸类药。营养增补剂，可作氨基酸输液、综合氨基酸制剂的主要成分。9、蛋白质的一、二、三、四级结构。一级结构：蛋白质的一级结构又称为共价结构，蛋白质的一级结构是指多肽链中的氨基酸的排列顺序。【课件】二级结构：蛋白质的二级结构是指肽链的主链借助氢键有规则的卷曲折叠成沿一维方向具有周期性结构的构象。【课件】三级结构：球状蛋白质在一级结构和二级结构的基础上，再进行三维多向性盘曲形成近似球状的构象被称为蛋白质的三级结构。【课件】四级结构：是指寡聚蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系和结合方式【绿皮P160】10、蛋白质结构和功能的关系。蛋白质的一级结构对于蛋白质结构和功能至关重要，可以说，是一级结构决

33、定了高级结构，一级结构决定了蛋白质的生物功能。 蛋白质的一级结构中各个氨基酸残基的地位和作用并不是等同的。实验表明，一级结构中有些位点上的氨基酸残基可以被其它氨基酸残基取代，甚至成片缺失，并不影响或很少影响蛋白质的生物功能，这些位点的氨基酸称为可变氨基酸；而一级结构中另一些位点上的氨基酸残基的保守性很强，一旦被取代或缺失，将导致蛋白质生物活性的严重降低甚至丧失，这些位点的氨基酸称为保守氨基酸。蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性后，

34、构象复原，活性即能恢复。在生物体内，当某种物质特异地与蛋白质分子的某个部位结合，触发该蛋白质的构象发生一定变化，从而导致其功能活性的变化，这种现象称为蛋白质的别构效应。蛋白质(或酶)的别构效应，在生物体内普遍存在，这对物质代谢的调节和某些生理功能的变化都是十分重要的。11、丙氨酸葡萄糖循环的过程，以及生物学意义。生物学意义：肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝脏再脱氨基，生成的丙酮酸经糖异生合成葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸，通过这一循环反应过程即可将肌肉中氨基酸的氨基转移到肝脏进行处理。这一循环反应过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。 意义：使肌肉的氨

35、以无毒的丙氨酸形式运输到肝。【课件】12、蛋白质分子在等电点和等电点以外环境中的解离特性、电泳移动特点以及盐析时不同带电量蛋白质的沉淀顺序。存在疑问解离特性：蛋白质在溶液中有两性电离现象。假设某一溶液中含有一种蛋白质。当pI=pH时该蛋白质极性基团解离的正负离子数相等，净荷为0，此时的该溶液的是pH值是该蛋白质的pI值。某一蛋白质的pI大小是特定的,与该蛋白质结构有关，而与环境pH无关。在某一pH溶液中当pH>pI时该蛋白质带负电荷。反之pH<pI时该蛋白质带正电荷。pH=pI时该蛋白质不带电荷。图解：电泳移动特点：蛋白质分子是典型的两性电解质分子。它在大于其等电点的pH环境中解离

36、成带负电荷的阴离子，向电场的正极泳动，在小于其等电点的pH环境中解离成带正由荷的阳离子，向电场的负极泳动。这种泳动只有在等于其等电点的pH环境中，即蛋白质所带的净电荷为零时才能停止。13、 蛋白质的变性作用、沉淀作用的定义，以及两者的区别与联系。蛋白质的变性作用：天然蛋白质分子受到某些理化因素的作用，有序的空间结构被破坏，导致生物活性丧失，并伴随发生理化性质的异常变化被称为变性作用。（蛋白质的变性作用涉及蛋白质二级、三级、四级结构的丧失，但一级结构保持不变，肽键不发生断裂，所以蛋白质变性前后分子量不变。）【课件】蛋白质的沉淀作用：蛋白质胶体溶液在通常情况下虽然比较稳定，但这种稳定性是相对的，需

37、要满足带同种电荷及形成水化层这两个条件，一旦环境条件发生改变破坏了蛋白质分子的表面电荷或水化层，胶体稳定性就会变差，发生絮结沉淀，这就是蛋白质的沉淀作用。【课件】区别与联系：区别：变性作用中蛋白质空间构象破坏，已失活；沉淀作用中蛋白质依然存有活性。蛋白质变性是不可逆的，而蛋白质的沉淀则是可逆的。联系：两者都使蛋白质沉淀，两者中蛋白质一级结构都维持不变。四、酶及其应用1、酶原及其激活体内合成出的蛋白质，有时不具有生物活性，经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成酶的活性部位，变成活性蛋白。这个不具生物活性的蛋白质为前体。如果活性蛋白质是酶这个前体成为酶原。酶原激活:无活性的酶前体即酶原转变成

38、活性酶的过程。2、氨肽酶和羧肽酶氨肽酶：一种蛋白酶。属于肽链端解酶。可使氨基酸从多肽链的N-末端顺序逐个地游离出来。羧肽酶：催化水解多肽链含羧基末端氨基酸的酶。3、组成型酶和诱导型酶（百度）组成型酶：合成只受细胞内遗传物质的控制。诱导型酶：在环境中有诱导物存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。4、单体酶和寡聚酶单体酶：只有一条多肽链的酶，一般都是催化水解反应的酶。具有完整生物功能的 具独立三级结构的蛋白质分子。如：溶菌酶 胰蛋白酶。寡聚酶：有一条以上多肽链的酶。它以四级结构作为完整生物功能分子结构形式。亚基之间不是共价结合，彼此之间容易分开。如3-磷酸甘油醛脱氢酶。许多寡聚酶都是调节酶，即它们

39、可通过与效应物的结合改变构象，进而改变活性，从而调节代谢的速度。5、激酶是一类从高能供体分子如ATP转移磷酸基团到特定靶分子（底物）的酶。最大的激酶族群是蛋白激酶。6、以淀粉为原料生产葡萄糖的合理选酶。参考 发酵工程原理作答7、酶的反应速度及其影响因素。酶的反应速度可用单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。酶反应速度随时间降低的可能的原因1、底物浓度的减少2、产物浓度的增加加速了逆反应的进行3、产物的抑制作用4、时间过长会导致酶本身的失活。影响因素：底物浓度、PH、温度、酶浓度、激活剂、抑制剂8、变构酶和调节酶；变构酶的定义、结构特点和调节机制。调节酶：对代谢途径的反应速度起调节作用的酶

40、。变构酶：具有别构效应，能快速改变酶活性的寡聚酶。结构特点：1、它由两个或两个以上的亚基构成，各亚基之间靠共价结合，具有四级结构，分子质量较大。2、不仅具有活性中心，还有调节中心，当调解中心与调节因子结合后，便立刻引起酶分子构象和活性的变化即别构效应。3变构酶催化反应动力学的特征不遵守米氏动力学关系，其vS曲线不是双曲线，而是呈S形曲线。调节机制：9、米型公式及其应用；Vmax、Km值的含义；在具体酶催化反应实验中，底物浓度变化及其反应速度变化之间能够建立响应关系，从该关系中学会计算器Vmax和Km值。对一个反应体系中改变底物浓度和酶浓度时，对其Vmax、Km值如何影响。米氏公式： 应用：Vm

41、ax含义：酶的理论最大反应速度，也是一个动力学常数，也可作为酶的特征性常数。Km含义：当酶反应速度达最大反应速度一半时的底物浓度，单位mol/L.五、核酸1、cAMP和cDNAcAMP;环化腺苷酸，一种环状核苷酸，简写为cAMP，是由三磷酸腺苷（ATP）脱掉两个磷酸缩合而成的。cDNA:互补脱氧核糖核酸为具有与某mRNA(信使RNA)链呈互补的碱基序列的单链DNA即complementary DNA之缩写，或此DNA链与具有与之互补的碱基序列的DNA链所形成的DNA双链。2、 减色效应:若变性DNA复性形成双螺旋结构后，其260nm紫外吸收会降低，这种现象叫减色效应。增色效应:是指因高分子结构

42、的改变，而使摩尔吸光系数 增大的现象。还有另外一种说法，即由于获得有序结构而产生减色效应的高分子，变性成为无规则卷曲时，减色效应消失的现象叫增色效应。3、Tm值：就是DNA熔解温度，指把DNA的双螺旋结构降解一半时的温度。不同序列的DNA，Tm值不同。DNA中GC含量越高，Tm值越高，成正比关关系4、 5磷酸核糖的结构式。5、 AMP和ATP的结构及其生理意义。 AMP：是某些辅酶(NAD+、NADP+、FAD、辅酶A)的组成成分。ATP：生物体的直接供能物质6、 RNA有哪几种存在形式，它们的比例如何。RNA分子共有三类，即信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转移RNA（tRN

43、A），此外，真核细胞中还含有少量的核内小RNA（snRNA）。三种RNA在细胞中所占比例分别位5、80和15。、DNA的变性与复性，DNA与NA的合成过程。 DNA变性：双链DNA分子在热、酸、或碱等因素作用下，氢键被破坏，成为单股螺旋现象。 DNA复性：当逐渐降温时，变性的DNA的两条链重新缔合形成原来的双螺旋结构并恢复其原有的理化性质和生物学活性。DNA与NA的合成过程：、 DNA的双螺旋结构的稳定因素。1两条DNA链之间碱基配对形成的氢键2碱基堆积力3 DNA分子磷酸残基上的负电荷可与介质中的阳离子之间形成离子键、质粒和线粒体的主要区别。、核苷酸是构成核酸的重要结构单位，它们在生物体内完

44、成或参与哪些功能。能量物质： ATP等；酶辅助因子：NAD+、 NADP + 和FAD 等；信号传导： 环腺苷酸（ cyclic AMP, cAMP）,环鸟苷酸（cyclic GMP, cGMP）六、分子遗传基础1、遗传密码的定义及其特点。密码：作为指导蛋白质生物合成的模板。mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为密码。特点：a 连续性 b 简并性 c 通用性 d 方向性 e 摆动性 f 起始密码子AUG 终止子UAA UGA UAG2、密码子的简并性和偏好性。简并性：同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象偏好性：编码同一氨基酸的密码子称为同义密码子 3、

45、启动子和终止子。启动子：是指RNA聚合酶识别 结合和开始转录的一段DNA序列终止子：提供转录停止信号的DNA序列4、反密码子。RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一段是携带氨基酸的部位。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子5、滞后链和前导链。前导链:顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为前导链。滞后链:复制方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为滞后链6、的半保留复制和半不连续复制。半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股

46、单链从亲代完整接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式为半保留复制。半不连续复制:半不连续复制是指DNA复制时，前导链上DNA的合成是连续的，后随链上是不连续的，故称为半不连续复制。7、遗传学的中心法则。8、原核生物蛋白质的合成过程；已知的模板序列，求的顺序、翻译的肽链顺序。例如：按下列单链： 5'TCGTCGACGATGATCATCGGCTACTCG3'试写出 DNA复制时，另一种单链的序列； 转录成的mRNA序列；合成的多肽序列。答： DNA复制时，另一种单链的序列：CGAGTAGCCGATGATCATCGTCGACGA

47、 转录成的mRNA序列：UCGUCGACGAUGAUCAUCGGCUACUCG合成的多肽序列：1 UCG UCG ACG AUG AUC AUC GGC UAC UCG 271 S S T M I I G Y S 若按第2阅读框翻译，中间有终止密码子，故不可能按这种方式合成多肽。3 GUC GAC GAU GAU CAU CGG CUA CUC 260 V D D D H R L L 7蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程被称为翻译(translation)。 翻译：翻译（translation）：mRNA分子中的遗传

48、信息转变为蛋白质的氨基酸排列顺序。蛋白质生物合成过程包括三大步骤：氨基酸的活化与搬运；活化氨基酸在核糖体上的缩合；多肽链合成后的加工修饰。 9、复制过程中如何让保持高度的忠实性（即保证复制过程中母链和子链的一致），前导链和后滞链的忠实性会有区别吗？通过碱基互补配对保持忠实性，DNA复制具有保真性至少要依赖三种机制：1.亲代DNA为模板，严格遵守碱基配对规律；2.复制延长时聚合酶对碱基的选择功能；3. 复制出错时DNA-pol的即时校读功能；4.错配修复机制。 修复的主要类型光修复(light repairing)；切除修复(excision repairing)；重组修复(recom

49、bination repairing)；SOS修复10、基因的克隆与表达。DNA克隆即将DNA的限制酶切片段插入克隆载体，导入宿主细胞，经过无性繁殖，以获得相同的DNA扩增分子。DNA克隆为分子克隆。酶：DNA限制酶与连接酶步骤：DNA分子克隆是指将DNA的限制性酶切片段插入克隆载体，导入宿主细胞，经无性繁殖，以获得相同的DNA扩增分子。DNA分子克隆包括切割DNA分子、将外源DNA导入载体、将外源DNA导入宿主细胞以及宿主细胞的无性繁殖等步骤。基因表达的调控元件：1 启动子 2 核糖体的结合位点 3 终止信号将重组DNA导入细胞内方法,它们的原理? 根据重组DNA时所采用的载体性质不同，导入

50、重组DNA分子有转化、转染、感染和注射等不同手段。转化，用质粒作载体所常用的方法。转染，用噬菌体DNA作载体所用的方法，这里所用的噬菌体DNA并没有包上它的外壳。转导，用噬菌体作载体所用的方法，这里所用的噬菌体DNA被包上了它的外壳，不过这外壳并不是在噬菌体感染过程中包上，而是在离体情况下包上的，所以称为离体包装。注射，如果宿主是比较大的动植物细胞则可以用注射方法把重组DNA分子导入。PCR原理，用途聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，为最常用的分子生物学技术之一。典型的PCR由（1）高温变性模板；（2）引物与模板退火；（3）引物沿模板延伸三步反应组成一个循环，通过多次循环反应，使目的DNA得以迅速扩增。其主要步骤是：将待扩增的模板DNA置高温下（通常为93-94）使其变性解成单链；人工合成的两个寡核苷酸引物在其合适的复性温度下分别与目的基因两侧的两条单链互补结合，两个引物在模板上结