化学物质与核酸的相互作用

合集下载

糖_脂类_蛋白质和核酸的代谢及相互关系

丙酮醉
下
一
葡” “ 一
分户
肪一撇夕旨酸
…
,
乙酞
乙
行酵解产物丙酮酸经三梭酸循环后可释
放大量能量首先丙酮酸氧化脱玫变成乙
。
薪
,
、
、
索酸玻泊酸
一
酞辅酶
释放
十
,
,
再经八步反应
和一分子
,
最后彻底分解
・
‘
丁
八
循环
柠檬酸
而脱下的氢共形成个分子的
脱氨而言不同生物脱氨方式也不同主要的脱氨方式有氧化脱氨非氧化脱氨和转氨其中转
, ,
氨作用在氨基酸分解代谢中占重要地位与转氮作用相偶联的反应有卜谷氨酸脱氢酶和腺昔
。
酸脱氨酶所催化的脱氨反应
、
。
脱下的氨经尿素循环生成尿素氨基酸经脱氨后的碳骨架可通过乙酸
。
、
。酮戊二酸
、
唬拍酸延胡索酸和草酞乙酸等五个入
氨基酸和蛋白质的合成代谢
。
口进入三梭酸循环
。
不同生物合成氨基酸的能力不同凡不能自己合成的
,
,
。
糖异生糖原合成过程
。
,
但有三步反应与酵解不同需另外的酶参与血液中的葡萄糖经葡萄糖

高中化学选择性必修三第4章第3节核酸讲义

一、核酸的组成和分类1．核酸的分类天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

2．核酸的组成核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。

核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。

因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。

其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。

转化关系如图所示：3．戊糖结构简式4．碱基碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。

结构简式分别可表示为：腺嘌呤(A)：鸟嘌呤(G)：胞嘧啶(C)：尿嘧啶(U)：胸腺嘧啶(T)：二、核酸的结构及生物功能1．DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。

碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。

2．RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。

RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。

3．基因核酸是生物体遗传信息的载体。

有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。

4．DNA分子的生物功能DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。

在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA 分子的复制。

亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。

核酸与蛋白质相互作用

核酸与蛋白质相互作用在生物体内，核酸与蛋白质是两种重要的生物大分子，它们的相互作用在细胞的正常生理过程中起着重要的调控作用。

核酸主要通过与蛋白质相互作用来实现对基因表达的调控，而蛋白质则通过与核酸相互作用来参与多种细胞功能的实现。

本文将从不同层面介绍核酸与蛋白质的相互作用。

一、基础概念核酸是由核苷酸连接形成的生物大分子，包括DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）两种类型。

蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。

在细胞内，核酸负责存储和传递遗传信息，而蛋白质则负责细胞代谢、信号传导和结构支持等多种功能。

二、核酸与蛋白质的结合方式1. 电荷相互作用：核酸和蛋白质都带有电荷，它们之间可以通过静电作用力相互结合。

主要有两种方式，即亲和吸附和静电直接作用。

亲和吸附是指蛋白质通过与核酸特定区域的结合域相互作用，从而形成稳定的复合物。

静电直接作用则是指核酸和蛋白质之间的静电吸引力和静电排斥力之间的平衡，从而形成局部的结合。

2. 氢键形成：氢键是水分子中的氢原子与氧、氮等非金属原子之间的键。

核酸和蛋白质都含有含氮和氧原子的官能团，通过氢键可以形成相互作用。

氢键的形成对于核酸和蛋白质复合物的结构稳定性起着重要的作用。

3. 疏水效应：核酸在水中形成的双螺旋结构具有疏水性，而蛋白质的结构中也存在疏水性的氨基酸残基。

在水中，核酸和蛋白质会通过疏水效应来相互结合，并形成稳定的复合物。

三、核酸与蛋白质的相互调控作用核酸与蛋白质的相互作用在细胞的生理过程中起着重要的调控作用。

具体包括以下几个方面：1. 转录调控：转录是指DNA合成RNA的过程。

转录调控是指在转录过程中，核酸与蛋白质之间的相互作用可以调控基因的转录水平。

这种调控方式包括转录因子与DNA结合、转录抑制子与转录因子竞争结合等。

2. 翻译调控：翻译是指RNA合成蛋白质的过程。

在翻译过程中，核酸与蛋白质之间的相互作用可以调控蛋白质的合成水平。

这种调控方式主要通过核酸序列与蛋白质结合来实现。

核酸-高二化学课件(人教版2019选择性必修3)

（2）戊糖
核糖或脱氧核糖，以环
状结构存于核酸中。
核糖
（3）碱基具有碱性(氨基）的杂环有机化合物
脱氧核糖
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
（4）核酸的组成元素 C、H、O、N、P 等。
胸腺嘧啶(T)
2、核酸的组成核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
核糖碱基A、G、C、U
2、2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关
于核酸的论述正确的是( D)
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C.核酸、核苷酸都是高分子化合物 D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
三、核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体
基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
DNA的生物功能 ①DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状 ②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制,传递遗传信息 RNA的生物功能 RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
第四章生物大分子
第三节核酸
学习目标
1、了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；知道核酸与核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系，能辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键，能从结构角度认识核酸分子形成过程及水解过程。 2、了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，能基于氢键分析碱基的配对原理，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认识。 3、认识人工合成核酸的意义，能说明核酸对于生命遗传的意义。

高中化学核酸的教案设计

高中化学核酸的教案设计随着科技的不断发展，生物化学领域的研究日益深入，其中核酸作为生命活动的重要物质基础，更是受到了广泛关注。

在高中化学教学中，核酸的教学同样占据了重要的地位。

今天，我们就来分享一份高中化学核酸的教案设计范本，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。

一、教学目标1. 知识与技能：理解核酸的基本概念、结构和功能，掌握核酸的化学组成和性质。

2. 过程与方法：通过实验操作，培养学生观察、分析和解决问题的能力，提高学生的实践操作能力。

3. 情感态度与价值观：激发学生对生物化学的兴趣，培养学生探索科学的精神。

二、教学内容1. 核酸的基本概念、结构和功能。

2. 核酸的化学组成和性质。

3. 核酸在生命活动中的作用。

三、教学方法1. 采用讲授法，讲解核酸的基本概念、结构和功能，以及核酸的化学组成和性质。

2. 采用实验法，让学生亲自动手进行核酸提取实验，观察和分析实验现象，加深对核酸性质的理解。

3. 采用讨论法，引导学生探讨核酸在生命活动中的作用，培养学生的思考和表达能力。

四、教学过程1. 引入：通过讲述生物体内的遗传信息传递过程，引出核酸的概念和重要性。

2. 讲解：详细讲解核酸的基本概念、结构和功能，以及核酸的化学组成和性质。

3. 实验：指导学生进行核酸提取实验，观察和分析实验现象，加深对核酸性质的理解。

4. 讨论：组织学生讨论核酸在生命活动中的作用，引导学生思考和表达自己的观点。

5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调核酸的重要性和作用。

五、教学评价1. 过程评价：观察学生在实验过程中的操作和表现，了解学生对实验方法和步骤的掌握情况。

2. 结果评价：通过课堂提问、小组讨论等方式，了解学生对核酸基本概念、结构和功能的理解程度。

3. 综合评价：结合学生的学习表现、实验结果和讨论内容，对学生的核酸知识掌握情况进行综合评价。

六、教学反思1. 优点：本节课采用了多种教学方法，既有讲授又有实验和讨论，使学生在多方面得到了锻炼和提高。

2020-2021学年度高二化学《蛋白质和核酸》知识点总结以及例题导析

蛋白质和核酸【学习目的】1、理解氨基酸、蛋白质与人体安康的关系，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义；2、掌握氨基酸和蛋白质的构造特点及其重要的化学性质。

【要点梳理】要点一、氨基酸的构造和性质蛋白质是生命活动的主要物质根底，氨基酸是组成蛋白质的根本构造单位，而核酸对蛋白质的生物合成又起着决定作用。

因此，研究氨基酸、蛋白质、核酸等根本的生命物质的构造，有助于揭开生命现象的本质。

1．氨基酸的组成和构造。

(1)氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。

氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸。

(2)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。

α-氨基酸的构造简式可表示为：常见的α-氨基酸有许多种。

如：2．氨基酸的物理性质。

天然氨基酸均为无色晶体，主要以内盐形式存在，熔点较高，在200℃～300℃时熔化分解。

它们能溶于强酸或强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。

提示：(1)内盐是指氨基酸分子中的羟基和氨基作用。

使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子(如)。

(2)氨基酸具有一般盐的物理性质。

3．氨基酸的主要化学性质。

(1)氨基酸的两性。

氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反响生成盐。

氨基酸分子既含有氨基又含有羧基，通常以两性离子形式存在，溶液的pH不同，可发生不同的解离。

不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH(即等电点)不同，可以通过控制溶液的pH别离氨基酸。

(2)氨基酸的成肽反响。

在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物，称为成肽反响。

例如：由两个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫二肽。

由三个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫三肽，以此类推，三肽以上均可称为多肽。

相对分子质量在10000以上并具有一定空间构造的多肽，称为蛋白质。

4．α-氨基酸的鉴别。

大多数α-氨基酸在pH为5.5时与茚三酮()的醇溶液共热煮沸，可以生成蓝紫色物质，与脯氨酸和羟脯氨酸生成黄色，这一显色反响可以用于识别除脯氨酸和羟脯氨酸以外的α-氨基酸。

生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究

生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究生命科学是一门研究生物体及其生命现象的学科，其中的蛋白质与核酸相互作用机制研究属于其中的重要领域。

蛋白质与核酸是生命体系中最为基础和常见的大分子，两者之间的相互作用可谓是生命功能调控的基础。

本文将从以下几个方面进行介绍与探讨。

一、蛋白质与核酸的概念及其结构蛋白质和核酸都是生命体系中最为重要的分子。

蛋白质是由氨基酸组成的多肽，它们在体内担任着各种结构、传递、催化以及调控功能的重任。

而核酸是生命体系中的遗传物质，形成了DNA和RNA两种不同类型的核酸，DNA负责存储遗传信息，而RNA负责将遗传信息转化为具体的功能。

蛋白质与核酸的结构也是二者相互作用的基础。

蛋白质的结构分为四个层次：一级结构指蛋白质中氨基酸的化学序列，二级结构指蛋白质在局部呈现的空间结构，常见的包括a-螺旋和b-片层，三级结构指蛋白质整体的空间结构，包括局部折叠和全局折叠，四级结构指由多个蛋白质组成的复合物。

核酸的结构也具有大的类似性。

DNA分子大部分呈现出螺旋形状，通过镶嵌在螺旋内的氢键和VanderWaals力来保持稳定。

RNA的结构则有更多的变化，可以是线性或环形结构，提供了诸如催化反应和调控遗传信息等功能。

二、蛋白质与核酸的相互作用在生命系统中，蛋白质与核酸之间的相互作用可以体现出多种生物过程，如DNA复制、转录和翻译、RNA修饰、RNA剪切以及蛋白质的折叠和降解等。

其中，DNA复制是生命系统中最为基础和重要的过程之一，它需要依靠DNA聚合酶和其他辅助因子来实现。

在DNA复制过程中，DNA聚合酶能够在模板链上识别特定的配对碱基并合成新的链，一旦出现错配会被修复酶进行纠错。

复制完成后，两个完全相同的双链DNA分子得以产生。

RNA转录也是生命系统中非常重要的过程，它可以从DNA模板中复制一份RNA分子，并且有着诸多的调控机制。

转录过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链滑动，在核酸序列上拼接RNA，以此形成RNA多肽序列。

化学消毒剂的杀菌机制及影响其作用效果的因素

化学消毒剂的杀菌机制及影响其作用效果的因素化学消毒剂是一类广泛应用于医疗、水处理、食品加工等行业的化学物质，它们通过杀灭或抑制微生物的生长来起到消毒和杀菌的作用。

其杀菌机制可以归纳为与微生物的细胞膜、细胞壁、细胞质和核酸等生物分子发生相互作用，并引起微生物死亡。

然而，化学消毒剂的作用效果受到多种因素的影响，包括温度、浓度、接触时间、微生物种类等等。

化学消毒剂主要通过破坏或改变微生物的细胞膜结构来实现消毒作用。

细胞膜对于微生物的生存至关重要，它控制着物质的进出以及维持细胞内外环境的稳定。

化学消毒剂通过与细胞膜中的脂质结合，使膜的完整性受损，导致细胞内容物外泄，细胞死亡。

此外，一些消毒剂还可以干扰细胞膜中脂质分子之间的相互作用，使其失去原有的流动性和选择性通透性，导致细胞无法正常运作。

细胞壁是细菌和其他微生物的一个重要结构，它在维持细胞形态和稳定性的同时，也是微生物与外界环境进行交互的关键。

某些化学消毒剂可以与细胞壁中的蛋白质和多糖结合，破坏壁的完整性，导致细胞溶解和死亡。

此外，部分化学消毒剂还可以抑制细胞壁合成酶的活性，阻碍细胞壁的修复和再生。

化学消毒剂还可以通过干扰微生物细胞质和核酸的结构和功能来起到杀菌作用。

部分消毒剂可以与细胞质中的蛋白质和酶结合，破坏其结构和功能，从而影响细胞内代谢和生理过程。

此外，一些消毒剂也可以干扰微生物核酸的结构，阻碍DNA和RNA的复制和转录，导致细胞无法进行正常的遗传信息传递和蛋白质合成，最终导致细胞死亡。

化学消毒剂的作用效果不仅取决于其杀菌机制，还与多种因素有关。

首先，温度是影响消毒剂杀菌效果的重要因素之一。

一般来说，较高的温度可以加速化学反应速率，提高消毒剂对微生物的杀灭速度。

其次，消毒剂的浓度也是影响其作用效果的关键因素。

适当提高消毒剂的浓度可以增加其与微生物的接触机会和有效浓度，从而提高杀菌效果。

另外，接触时间也是影响消毒剂效果的重要因素，较长的接触时间可以增加消毒剂与微生物的作用时间，从而提高杀灭效果。

化学生物学期末考试问答题

化学生物学期末考试问答题化学生物学导论期终复习题11.化学物质与生物大分子相互作用的化学本质是什么？即主要作用力是什么？本质，化学物质与生物大分子（蛋白质、酶和核酸）之间作用力。

分子间相互作用力分为两类，即强相互作用(主要指共价键)和弱相互作用(又称分子间力，包括范德华力、氢键等)。

前者通常维持分子的基本结构，它是使分子中或分子间的原子之间结合的主要相互作用，这些作用决定着生物大分子的一级结构。

也有部分药物是通过强相互作用起作用的，其结合能远远超过分子的平均热动能。

弱相互作用在数值上虽比强相互作用小得多，但它在维持生物大分子的二级、三级、四级结构中以及在维持其功能活性中起着相当重要的作用，也是药物与生物大分子相互作用的重要识别方式非共价键的相互作用：离子键，离子-偶极作用和偶极-偶极作用，氢键，电荷转移，疏水性相互作用，范德华力，螯合作用。

2.如何通过诱导契合理论解释不同蛋白质与同一种化合物的相互作用。

构象的改变和生物活性的呈现密切相关。

诱导契合学说就是指，酶在与底物相互作用下，具有柔性和可塑性的酶活性中心被诱导发生构象变化，因而产生互补性结合。

这种构象的诱导变化是可逆的，可以复原。

不同蛋白质，对于同一种化合物，各自产生不同的诱导契合变化从而发生各自的相互作用。

构象因素，同一种化合物与不同蛋白质相互作用，有可能发生离子配位或（受体学说）化合物不同的构象可以与不同的蛋白质结合产生不同的效果（当然结合部位不同），蛋白质有诱导契合作用，令化合物的构象发生改变，两个构象都发生改变。

3.化学物质的立体化学因素如何影响与生物大分子的相互作用？药物与底物契合程度的好坏，直接影响药物的生物活性。

几何异构：由于化合物分子中存在刚性或半刚性结构部分，如双键或脂环，使分子内部分共价键的自由旋转受到限制而产生的顺(Z)反(E)异构现象称为几何异构。

几何异构体中的官能团或与受体互补的药效基团的排列相差极大，理化性质和生物活性也都有较大差别。

化学蛋白质和核酸知识点

化学蛋白质和核酸知识点蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。

核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。

接下来店铺为你整理了化学蛋白质和核酸知识点，一起来看看吧。

化学蛋白质和核酸知识点(一)氨基酸的结构与性质羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基(-NH2)取代后的生成物称为氨基酸;分子结构中同时存在羧基(-COOH)和氨基(-NH2)两个官能团，既具有氨基又具有羧基的性质。

说明：1、氨基酸的命名有习惯命名和系统命名法两种。

习惯命名法如常见的氨基酸的命名，如：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸等;而系统命名法则是以酸为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α-碳原子，次近的碳原子称为β-碳原子，依次类推。

如：甘氨酸又名α-氨基乙酸，丙氨酸又名α-氨基丙酸，苯丙氨酸又名α-氨基β-苯基丙酸，谷氨酸又名α-氨基戊二酸等。

2、某些氨基酸可与某种硝基化合物互为同分异构体，如：甘氨酸与硝基乙烷等。

3、氨基酸结构中同时存在羧基(-COOH)和氨基(-NH2)，氨基具有碱性，而羧基具有酸性，因此氨基酸既具有酸性又具有碱性，是一种两性化合物，在与酸或碱作用下均可生成盐。

氨基酸在强碱性溶液中显酸性，以阴离子的形式存在，而在强酸性溶液中则以阳离子形式存在，在溶液的pH合适时，则以两性的形式存在。

如：4、氨基酸结构中存在羧基(-COOH)在一定条件下可与醇作用生成酯。

5、氨基酸结构中羧基(-COOH)和氨基(-NH2)可以脱去水分子，经缩合而成的产物称为肽，其中-CO-NH-结构称为肽键，二个分子氨基酸脱水形成二肽;三个分子氨基酸脱水形成三肽;而多个分子氨基酸脱水则生成多肽。

如：发生脱水反应时，酸脱羟基氨基脱氢多个分子氨基酸脱水生成多肽时，可由同一种氨基酸脱水，也可由不同种氨基酸脱水生成多肽。

6、α-氨基酸的制取：蛋白质水解可得到多肽，多肽水解可得到α-氨基酸。

各种天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。

蛋白质和核酸的相互作用

蛋白质和核酸的相互作用蛋白质和核酸是生命体中非常重要的两类分子。

他们的相互作用对于细胞、生物体的生存和发展具有重要的意义。

本文将重点探讨这两类分子的相互作用。

一、蛋白质的结构和功能蛋白质是一个大的分子家族，它们在生命体中承担着很多关键功能。

蛋白质的结构有四个级别：原始结构、二级结构、三级结构和四级结构。

这些结构层次的存在是非常重要的，因为它们决定了蛋白质的功能。

蛋白质的功能是由它的结构所决定的, 不同的结构会导致蛋白质拥有不同的性质和功能。

例如，蛋白质中的酶就能加速化学反应的进行，而抗体则可以识别和结合到体内的外来物质，以免其对身体造成伤害。

二、核酸的结构和功能核酸是生命体中的另一类重要分子。

它们是生命体的遗传物质，能够储存和传递生命体的信息。

核酸的结构包括了单链和双链的形式。

在双链DNA中，碱基之间的氢键使一条链上的碱基与另一条链上的碱基配对，而形成稳定的碱基对。

这种碱基对是比较稳定的，因此DNA分子能够很好地储存和传递生命体的遗传信息。

三、蛋白质和核酸的相互作用生命体中的蛋白质和核酸之间有着复杂的相互作用。

这种相互作用可以产生非常重要的生物学效应。

最简单的相互作用是蛋白质和核酸中的单独分子之间的相互作用，比如，DNA序列上的单核苷酸和RNA上的单核苷酸与特定的蛋白质段之间的相互作用。

这样的相互作用可以发挥一些神经系统中肌动蛋白等敏感元素的作用。

另一种更为复杂的相互作用是蛋白质与DNA分子或RNA分子上的几个确定区域之间的相互作用。

这些特定区域的相互作用可以控制基因表达、细胞分裂和多种其他生物过程。

研究表明，蛋白质与DNA或RNA相互作用的通常是针对这些生物分子的特定序列。

这些序列可以将蛋白质精确地引向它们所需要结合的位置上。

四、蛋白质和核酸的相互作用的应用蛋白质和核酸的相互作用在生物技术领域中得到了广泛应用。

例如，人们可以在某种蛋白质上构建DNA分子，以便为这种蛋白质制定更好的结构。

这种技术有助于提高特定蛋白质的功能性，从而减轻疾病带来的负面影响。

化学生物学复习题及答案

化学生物学复习题及答案 Prepared on 22 November 2020第一章蛋白质1.蛋白质的基本单位——氨基酸2.蛋白质的空间结构：一级结构：组成蛋白质的多肽链的数目，多肽链的氨基酸排列顺序以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。

维系一级结构的主要作用力：肽键二级结构：肽链主链折叠产生的有规则的几何走向。

蛋白质二级结构主要形式有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。

维系蛋白质二级结构的主要作用力：氢键三级结构：在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。

维系蛋白质三级结构的力主要有氢键、疏水键、离子键和范德华力等。

尤其是疏水键。

四级结构：由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式。

维持亚基之间的化学键主要是疏水力。

第二章酶1.酶的催化作用特性：高效性；选择性；条件温和；酶活力可调节控制。

酶催化作用的选择性表现在：反应专一性；底物专一性；立体化学专一性。

2.酶的组成可以分为两类：单纯蛋白酶和结合蛋白酶。

结合蛋白酶分为酶蛋白和辅助成分（辅酶和金属离子）3.常见的辅酶： NAD+ 、NADP+、 FAD、FMN、辅酶A(CoA）、四氢叶酸(FH4或THFA)、焦磷酸硫胺素(TPP)、磷酸吡哆素、生物素、维生素B12辅酶、硫辛酸、辅酶Q(CoQ)4.酶的活性部位或活性中心包括：结合部位和催化部位。

结合部位决定酶的专一性；催化部位决定酶所催化反应的性质5.酶作用专一性的机制：锁钥学说、“三点结合”的催化理论、诱导契合学说第三章核酸2. 核苷酸的衍生物： ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)、 GTP (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)。

ATP中磷酸键水解能高的分子结构特点：静电效应和共振稳定因素3. DNA双螺旋结构的特点：DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链组成嘌呤碱基和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧螺旋横截面的直径为2nm，每条链相邻碱基平面间隔为，每10个核苷酸形成一个螺旋，螺距为两条DNA链相互结合以及形成双螺旋的力是链间的碱基对所形成的氢键维持这种稳定性的因素：两条DNA链之间形成的氢键的分类及各自的结构特点与在遗传信息的传递与表达中的主要功能。

核酸变性名词解释

核酸变性名词解释
核酸变性是指在生物体内或实验室条件下，核酸分子的空间结构、化学性质以及功能发生改变的过程。

核酸变性是一种可逆的过程，通常会在高温、酸碱条件下发生。

其主要表现为双链DNA的解链以及单链核酸的结构变化，包
括三级结构的解开和二级结构的变化。

核酸的变性可以分为两种基本类型，即热变性和化学变性。

热变性是指在高温下，DNA或RNA分子的双链结构被解开，形成单链结构的过程。

当核酸分子受到热能的激励时，双链的氢键被打破，使两条链之间的结合力减弱，最终导致双链解离成两条独立的单链。

一般情况下，DNA的熔点约为80-90摄
氏度，而RNA的熔点则较低，约为60摄氏度。

热变性的过
程是可逆的，在降温后，单链核酸会再次重新配对形成双链。

化学变性是指核酸分子受到酸、碱、有机溶剂、重金属离子等化学物质的作用，导致其空间结构发生改变。

化学变性会破坏核酸分子的二级和三级结构，使其失去生物活性。

例如，强酸和强碱会使DNA分子断裂，有机溶剂会使DNA分子转为单
链结构。

化学变性的过程一般是不可逆的，即使去除了化学物质，核酸分子也无法恢复原有的结构和功能。

核酸变性在生物学研究中具有重要的应用价值。

例如，在
PCR技术中，需要将DNA的双链结构解开，以便进行扩增反应。

此外，核酸变性还可用于测定核酸的浓度、研究核酸与蛋
白质的相互作用、鉴定DNA的碱基组成等。

总之，核酸变性是指核酸分子在一定条件下，其空间结构、化学性质以及功能发生改变的过程。

它在生物体内和实验室研究中具有重要的应用价值。

核苷酸的自缔合作用——质子化和金属离子的配位效应

核苷酸的自缔合作用——质子化和金属离子的配位效应自缔合作用（self assembly）是指化合物在受到某种作用力（如化学吸引力、氢键力或电荷相吸）的影响下能够自动形成复杂的结构的性质。

说到自缔合作用，鉴于其在许多应用中的广泛应用，最著名的例子之一便是核苷酸的结构。

核苷酸是两个复杂分子——核糖核酸（RNA）和核酸（DNA）——的基本单元，其中每一个都是高度化学活性的分子。

它们产生的力量能够促成核苷酸的自缔合作用，从而形成一个强大的分子结构。

当涉及到核苷酸的自缔合作用时，两个重要的协同作用立即受到关注：质子化和金属离子的配位效应。

质子化是指核苷酸之间产生的电荷相吸效应。

这种相吸效应能够形成一个强大的电晶格，能够很好的支撑核苷酸的结构。

另一方面，金属离子是指由于金属离子（如镁、钙、磷）质子化所产生的复合物，其作用力另一个重要组成部分核苷酸的结构。

首先，质子化的过程需要一个有电荷的分子组成体，一个负电荷的分子组成体，以及一个都是质子的电晶体本身。

这个组成体的电子越平衡，它们越稳定，只有平衡了电荷，有机分子才能正确自组装形成复杂的结构。

当两个有电荷的分子组成体以一定距离相互分离时，当一个电荷属于正电荷，另一个属于负电荷时，它们会在电晶体中形成一种相互吸引的力——质子化。

这种和电力相关的吸引力会将核苷酸紧密地紧紧结合在一起，如此重复形成一个电晶体，从而形成一个稳定的，具有特定结构的分子结构。

其次，金属离子的配位效应（coordination effect）也是形成核苷酸自缔合作用的另一重要途径。

所谓金属离子的配位效应，指的是金属离子与有机分子的抗剂结合作用。

当一个金属离子受到一种叫做“钉子情商”的作用力，会被画成一个原子卫星发射点，由此形成一个金属配位物质，它能够在核苷酸之间形成一种相互吸引的力，从而增强整体分子结构的稳定性和牢固性。

总之，核苷酸的自缔合作用是经过质子化和金属离子的配位效应共同作用形成的。

试剂盒提取rna原理

试剂盒提取rna原理
试剂盒提取RNA的原理是基于RNA的特性和试剂盒内所含
有的化学物质的相互作用。

RNA作为一种核酸分子，与DNA
不同，其主要特点是碱基组成中包含尿苷酸而不是脱氧尿苷酸。

因此，RNA提取需要专门的试剂盒来处理。

一般来说，RNA提取试剂盒通常包含以下几个步骤：
1. 细胞破碎：将待提取RNA的细胞样本加入试剂盒中，利用
试剂的破碎作用将细胞膜和核膜破坏，释放细胞内的RNA分子。

2. 蛋白质分离：加入盐溶液或其他化学试剂，使蛋白质与其他细胞组分发生反应，达到分离蛋白质的目的。

蛋白质分离的目的是为了去除RNA分子周围的蛋白质及其他杂质。

3. RNA结合：加入具有亲和力的试剂，使RNA与试剂发生结合，并形成可溶于水的RNA复合物。

这些试剂通常是含有高
浓度盐溶液或醇类物质，通过调节试剂盒中的pH和离子强度，可以使RNA分子从其他DNA或蛋白质中选择性地结合。

4. 洗涤：加入洗涤缓冲液，以去除非特异性结合的物质和杂质。

洗涤过程通过改变化学环境来分离RNA复合体和非特异性结
合物质。

5. RNA溶解：将洗涤后的RNA复合物溶解于去离子水或其他
适当的缓冲液中，以便后续的实验或分析。

通过以上步骤，利用试剂盒提取RNA的操作可实现高纯度和高产量的RNA样品提取，为后续的RNA分析和实验提供基础。

专题3 化学物质对核酸的致突变作用

烷化剂类诱变剂诱发突变的原理是由于这些诱变剂分子中有一个或多个活性烷基，它们能够转移到DNA分子中电子云密度极高的化点上去置换氢原子进行烷化反应。如在DNA分子中最可能的烷化位点似乎是鸟嘌呤的N-7、N-3位、腺嘌呤的N-3位、胞嘧啶的N-3位等。胸腺嘧啶不能发生烷化作用。
S
CH2CH2Cl CH2CH2Cl 硫芥子气 O
CH3 N
+
N N O N R
N N
+
N N R
N N N R CH3 N
+
N CH3
+
CH3 O N HN N
NH2 CH3 O N
+
HN H2N N
+
N R
CH3

H2N
N R
N R
在同样条件下，U和T基本上不起反应。应用CH2N2作为烷基化剂，则所有碱基都能发生上述反应。
烷基化后的生物学效应
二、化学诱变剂及其作用原理

能够提高生物体突变频率的物质即为诱变剂。大多数诱变剂在诱发生物体发生突变的同时造成生物体的大量死亡。诱变剂的作用原理很多，目前使用的诱变剂基本上可分为物理诱变因子、化学诱变剂和生物诱变因子三大类。下表列出了一些常用的化学诱变剂类型、性质、作用机制和主要生物学效应。

(1) 掺入错误
如果5-溴尿嘧啶以烯醇式状态“错误地”掺入到DNA分子中正常的非互补碱基的相对位置上时，则其相对位置上是鸟嘌呤而不是腺嘌呤。在掺入后的第一次复制时，5-溴尿嘧啶又以酮式状态与腺嘌呤相配对，则在第二次复制以后就引起碱基对从G：C ↔A：T的转换。
Br N P R N N N H H 鸟嘌呤(G) 5-溴尿嘧啶(5-BU) O N H H O N O N R P

名词解释协同作用

名词解释协同作用协同作用（ synergistic action）是指微生物在群体内由于基因、蛋白质和核酸等物质的相互作用而产生的整体效应，这种作用包括代谢作用、生长作用和营养作用。

1、自养性微生物在摄取营养物时，先利用自身代谢活动分解营养物质，释放出能量，为其生长繁殖提供物质来源，称为自养性；另一类微生物，不仅要从环境中获取营养物质，还需要将其合成新的代谢产物，这类微生物称为异养性。

异养微生物中，有些细菌直接利用现成的有机物质作为碳源和能源，如硝化细菌；有些细菌则需要利用自身代谢活动的产物，如醋酸杆菌。

2、腐生性微生物能够把现成的有机物分解，利用其中的有机物质生长繁殖，但是它们本身并不合成新的有机物，而是直接或间接地以现成的有机物为碳源和能源。

腐生性微生物在自然界中普遍存在，比较突出的例子是固氮菌和一些纤维素分解菌。

2、异养性微生物与自养性微生物在自然界中共生，它们之间既相互依赖又相互制约，可能某种类型的微生物对另一类型微生物具有抑制作用。

具有拮抗作用的微生物，都属于专性拮抗微生物，又叫做竞争性微生物。

3、寄生性多数寄生微生物通过破坏宿主细胞及其他组织结构，阻碍其生理活动和功能而寄居其上，并以宿主细胞为食料，获得营养。

但少数细菌寄生在宿主细胞外面，当宿主细胞裂解死亡后，仍能继续生活，这样的细菌称为兼性寄生菌，又叫做非竞争性微生物。

寄生性很强的细菌称为专性寄生菌。

4、寄生性多数寄生微生物通过破坏宿主细胞及其他组织结构，阻碍其生理活动和功能而寄居其上，并以宿主细胞为食料，获得营养。

但少数细菌寄生在宿主细胞外面，当宿主细胞裂解死亡后，仍能继续生活，这样的细菌称为兼性寄生菌，又叫做非竞争性微生物。

寄生性很强的细菌称为专性寄生菌。

5、共栖性少数微生物，在它们生命活动所必需的营养物质来源充足的情况下，可以长期地生活在宿主细胞内，并且与宿主建立起一定的联系，相互之间协调活动，共同完成一定的生理功能，这种现象称为共栖。

核酸释放剂原理

核酸释放剂原理核酸释放剂是一种能够释放核酸的化学物质，它在生物科学领域中具有广泛的应用。

核酸是生物体中一类重要的生物大分子，包括DNA和RNA。

核酸释放剂的原理是通过特定的机制，使核酸从生物样本中被释放出来，从而方便进一步的分析和研究。

核酸释放剂的原理主要包括两个方面：化学分解和物理破碎。

化学分解是指核酸释放剂通过特殊的化学反应，使细胞膜和细胞壁等生物样本的结构被破坏，从而释放出细胞内的核酸。

物理破碎是指核酸释放剂通过物理力量的作用，如高温、高压、超声波等，使细胞组织的结构被破坏，从而导致核酸的释放。

化学分解是核酸释放剂常用的一种原理。

在这种原理下，核酸释放剂通过与细胞膜或细胞壁中的特定分子发生反应，从而使其破坏。

例如，核酸释放剂可以与细胞膜中的脂质分子相互作用，破坏细胞膜的完整性，从而使核酸被释放出来。

此外，核酸释放剂还可以与细胞壁中的多糖分子结合，破坏细胞壁的结构，使核酸被释放。

物理破碎是核酸释放剂另一种常用的原理。

在这种原理下，核酸释放剂通过物理力量的作用，使细胞组织的结构被破坏，从而导致核酸的释放。

例如，核酸释放剂可以通过加热样本，使细胞组织的蛋白质变性，从而导致细胞的破裂，使核酸被释放。

此外，核酸释放剂还可以通过超声波的作用，使细胞组织的结构受到破坏，从而导致核酸的释放。

核酸释放剂的原理不仅仅局限于化学分解和物理破碎，还可以通过其他机制实现核酸的释放。

例如，一些核酸释放剂可以与细胞核内的蛋白质结合，从而改变蛋白质的结构，使核酸被释放。

此外，还有一些核酸释放剂可以通过与核酸分子自身相互作用，改变核酸的结构，使其能够从细胞中释放出来。

核酸释放剂的原理对于生物科学研究具有重要意义。

通过核酸释放剂的作用，可以方便地从生物样本中获得核酸，进一步进行核酸的分析和研究。

例如，在基因测序中，核酸释放剂可以帮助研究人员从细胞样本中提取出DNA或RNA，从而进行后续的测序分析。

此外，核酸释放剂还可以用于研究细胞生物学、遗传学、病毒学等领域，为相关研究提供重要的实验工具。