生化与分子核心知识点
生化知识点重点总结
生化知识点重点总结1. 生物大分子:生体内的大分子主要包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,它具有结构和功能多样性;核酸是DNA和RNA的总称,它携带了生物体的遗传信息;多糖是由许多单糖分子聚合而成,主要包括淀粉、糖原和纤维素等;脂质是生物体内比较复杂的一类大分子,包括脂肪、磷脂和皂质等。
2. 蛋白质的结构和功能:蛋白质是生物体内最重要的大分子之一。
它的结构可以分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
蛋白质的功能包括酶作用、结构作用、传递作用和免疫作用等。
3. 核酸的结构和功能:核酸是DNA和RNA的总称,它携带了生物体的遗传信息。
DNA是双链结构,RNA是单链结构。
核酸的功能主要包括遗传信息的传递和蛋白质合成等。
4. 多糖的结构和功能:多糖是由许多单糖分子聚合而成。
它主要包括淀粉、糖原和纤维素。
多糖的功能包括能量储备和结构支持等。
5. 脂质的结构和功能:脂质是生物体内比较复杂的一类大分子,包括脂肪、磷脂和皂质等。
脂质的功能包括能量储备、结构支持和传递信号等。
6. 细胞膜的结构和功能:细胞膜是细胞的外层膜。
它主要由脂质分子和蛋白质分子构成。
细胞膜的功能包括细胞的结构支持、物质的进出和信号的传递等。
7. 酶的性质和作用:酶是生物体内的一类特殊蛋白质,它在生物体内具有催化作用。
酶的作用包括降低反应活化能、增加反应速率和特异性催化等。
8. 代谢途径:代谢是生物体内的一系列化学反应过程。
代谢途径主要包括糖代谢、脂质代谢、核酸代谢和蛋白质代谢等。
9. 能量的利用和储存:能量是维持生命活动的重要物质基础。
生物体内的能量主要通过ATP和NADH等化合物来储存和利用。
10. 酶的调控:酶的活性受到多种因素的调控,包括底物浓度、温度、pH值和酶的抑制剂等。
11. 免疫系统:免疫系统是生物体内的一套防御系统,它包括天然免疫和获得性免疫两个部分。
12. 体内环境平衡:体内的环境平衡主要包括细胞内外离子平衡、酸碱平衡和渗透压平衡等。
生物化学与分子生物学重点
生物化学与分子生物学重点一、名词解释基因:基因是基因组中的一个功能性遗传单位,是贮存有功能的蛋白质多肽链或rna序列信息及表达这些信息所需的全部核苷酸序列。
基因组:基因组是一个细胞或一种生物体的整套遗传信息。
质粒:是指细菌细胞染色体意外,能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子。
蛋白质组:是指一种基因所表达的全套蛋白,既包括一个细胞或一个组织或一个机体的基因所表达的全部蛋白质。
DNA重组:是指不同来源的DNA通过磷酸二酯键连接而重新组合成新的DNA分子的过程。
限制性内切酶:是指能识别和水解双链DNA分子的内特异序列的核酸水解酶。
载体:是指携带靶DNA片段进入宿主细胞进行扩曾和表达的运载工具,常用的载体有:质粒载体、噬菌体载体,病毒载体和人工染色体等。
核酸分子杂交:单链的核酸分子在适合的条件下,与具有碱基互补序列的异核酸形成双链杂交的过程。
杂交:将一种核酸单链标记成探针,再与另一核酸单链进行碱基互补配对,可以形成异源核酸分子的双链结构的过程,PCR:是一个在体外特异的复制一段已知序列的DNA片段的过程,这项技术使人们能够人们很快的从试管中获得大量拷贝的特异核酸片段。
分子生物学检验:从基因水平上解释疾病发生机制,明确疾病诊断,跟踪疾病过程,指导个体化治疗的先进技术手段。
反义核酸:是用人工合成的15-25个核苷酸片段,通过碱基互补配对选择与特定的RNA或DNA互补结合,从而能专一性的抑制基因的转录与翻译。
核酶:是一类具有酶的特异性催化功能的RNA分子,能序列特异性地剪切底物RNA或修复突变的RNA。
致病基因:能导致遗传病或遗传病发生相关的基因。
地中海贫血:也称球蛋白生成障碍性贫血。
是由于球蛋合成速率降低,引起a链和非a链缺乏称为球蛋白生成障碍性贫血。
血友病:由于基因缺陷而使其中某一凝血因子蛋白表达降低或确实造成的一种疾病。
转座因子:一类在细菌染色体,质粒或噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立DNA序列。
(完整版)生物化学与分子生物学知识总结
生物化学与分子生物学知识总结第一章蛋白质的结构与功能1.组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和 S。
2.蛋白质元素组成的特点各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。
100克样品中蛋白质的含量 (g %)= 每克样品含氮克数× 6.25×1003.组成人体蛋白质的20种氨基酸均属于L- -氨基酸氨基酸4.可根据侧链结构和理化性质进行分类非极性脂肪族氨基酸极性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸5.脯氨酸属于亚氨基酸6.等电点(isoelectric point, pI)在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和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。
色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物7.蛋白质的分子结构包括:一级结构(primary structure)二级结构(secondary structure)三级结构(tertiary structure)四级结构(quaternary structure)1)一级结构定义:蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。
主要的化学键:肽键,有些蛋白质还包括二硫键。
2)二级结构定义:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即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主要的化学键:氢键⏹蛋白质二级结构包括α-螺旋 (α -helix)β-折叠 (β-pleated sheet)β-转角 (β-turn)无规卷曲 (random coil)3)三级结构定义: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。
主要的化学键:8. 模体(motif)是具有特殊功能的超二级结构,是由二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象。
9.分子伴侣(chaperon)通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。
生物化学与分子生物学知识点总结
生物化学与分子生物学知识点总结本文将对生物化学与分子生物学的主要知识点进行总结。
生物化学是研究生物大分子的组成、结构、性质、合成和解体等方面的学科,而分子生物学则是研究生命活动的基本单位——分子的结构、功能和相互作用等方面的学科。
以下将按照某些主要知识点来系统概述这两个学科的重要内容。
1. 生物大分子的结构与功能生物大分子主要包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等。
蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一,它们是由氨基酸组成的,具备结构和功能多样性。
核酸包括DNA和RNA,是遗传信息的储存和传递分子。
碳水化合物是生物体内能量的主要来源,也参与细胞黏附和信号传导等重要功能。
脂类则是生物体内膜结构的重要组成部分,同时也是能量存储的主要形式。
2. 酶的结构与催化机制酶是生物体内的催化剂,能够加快化学反应速率。
酶的活性主要依赖于其特定的三维构象,并且可以通过底物-酶的亲和力来实现底物的选择性识别。
酶催化主要有两种机制:酸碱催化和亲和力叠加催化。
酸碱催化通过转移质子来加速反应进程,而亲和力叠加催化则通过调节底物与酶的结合来实现催化。
3. 代谢途径与能量转换代谢途径是生物体内各种化学反应的有序组合。
主要包括糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢等。
其中最重要的代谢途径是三酸甘油酯循环和三羧酸循环,它们在细胞中产生大量的ATP,提供能量供生命活动所需。
此外,糖酵解、无氧和有氧呼吸等代谢途径也是能量转换的关键过程。
4. DNA复制、转录与翻译DNA复制是遗传信息传递的基础,它是通过DNA双链的解旋与合成来实现的。
转录是将DNA模板上的基因序列转化为RNA分子的过程,主要分为原核生物和真核生物两种类型。
翻译是利用mRNA的信息合成蛋白质的过程,其中涉及到核糖体、tRNA和氨基酸等多个要素的参与。
5. 基因调控与表达基因调控是指在细胞内对特定基因的活性进行控制,从而实现基因表达的调节。
主要通过转录因子与启动子之间的结合、染色质的改变和非编码RNA的介入等方式来实现。
生化知识点总结归纳
生化知识点总结归纳一、生物大分子结构与功能1. 蛋白质蛋白质是生物体内最丰富的大分子,具有多种功能。
蛋白质的结构包括一级、二级、三级和四级结构,通过氨基酸的序列和侧链相互作用构成。
蛋白质的功能涉及到酶的催化作用、携氧作用、运输作用、膜通道作用等多个方面。
2.核酸核酸是生物体内携带遗传信息的分子,包括DNA和RNA两种。
DNA通过碱基配对形成双螺旋结构,携带了生物体的遗传信息。
RNA参与到蛋白质的合成、修复和调控等多个生物学过程中。
3.多糖多糖是由许多单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子化合物。
在生物界中,多糖的重要功能包括能量储存(如糖原)、结构支持(如纤维素)、细胞间质物质(如透明质酸)、免疫相关(如多糖抗原)等。
4.脂质脂质是多种异质的大分子化合物,包括脂肪酸、甘油和其他非蛋白质成分。
脂质在生物体内具有能量储存、结构支持、细胞膜结构和调节等多种重要功能。
5.酶酶是生物体内催化生物化学反应的特殊蛋白质,具有高度的专一性和高效的催化作用。
酶在生物体内参与到代谢、合成、降解、信号传导等多个生物过程中。
6.细胞膜细胞膜是细胞的外部大分子结构,具有选择性通透、信号传递和细胞识别等重要功能。
细胞膜主要由脂质双层和膜蛋白构成,参与到细胞内外物质的交换和信息传导。
二、生物代谢1. 糖代谢糖是生物体内最主要的来源能,糖代谢涉及到醣和糖原的合成、分解、糖酵解、糖异生、葡萄糖酸环等多个反应途径。
2. 脂肪代谢脂肪是生物体内的主要能量储存分子,脂肪代谢包括脂质的合成、降解和调控等多个反应。
β-氧化、脂肪酸合成、胆固醇合成等是脂肪代谢中的重要反应过程。
3. 蛋白质代谢蛋白质是生物体内最丰富的大分子结构,蛋白质代谢包括蛋白质的合成、修复、降解、调控等多个反应过程。
翻译、蛋白质合成、蛋白质降解和泛素化等是蛋白质代谢中的重要反应过程。
4. 核酸代谢核酸是生物体内携带遗传信息的大分子,核酸代谢包括核苷酸的合成、分解、修复和调控等多个反应过程。
生物化学与分子生物学知识点总汇-考试必备
第一章蛋白质结构的基本组件1按侧链(R)基团的结构不同:脂肪族gly ala val lue ile芳香族:Phe,Trp,Tyr 杂环族:His,Pro2按侧链(R)基团的极性性质不同:带正电荷(碱性氨基酸)带负电荷(酸性氨基酸)asp glu asn gln (1) 疏水氨基酸包括Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro,Phe和Trp(8)。
(2) 极性氨基酸包括Gly,Ser, Thr, Asn, Gln, Cys和Tyr (7) 。
(3) 荷电氨基酸包括Asp, Glu, Arg ,His和Lys(5)。
4构型:原子在空间的相对分布或排列称为分子的构型。
[ 当一种构型改变为另一种构型时必须有共价键的断裂和重新形成。
这种异构体在化学上可以分离,但不能通过简单的单键旋转相互转换]5构象:是组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空间排布。
[一种构象转变为另一种构象不要求有共价键的断裂和重新形成,在化学上难于区分和分离的]6 优势构象与旋转异构体任何除Gly以外的氨基酸侧链中的组成基团都可以绕着其间的C-C单键旋转,从而产生各种不同的构象。
在化学上有一个一般的原则,对二个四面体配位的碳原子,“交错构象”是能量上最有利的排布,在这种构象中,一个碳原子的取代基正好处于另一个碳原子的二个取代基之间。
侧链中的每一个这种C原子,都有三种交错构象,它们彼此以120︒旋转相关。
7旋转异构体(rotamer)对已精确测定的蛋白质结构的分析显示,大多数氨基酸残基的侧链都有一种或少数几种交错构象作为优势构象最经常出现在天然蛋白质中,称为旋转异构体(rotamer)。
8肽键:一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基经缩合反应形成的共价连接称为肽键。
【一种酰胺键,稳定性较高,局部双键的性质,其键长仅1.33Å(1Å=10-8 cm),比一般的C-N单键(1.45Å)短。
因此肽键不能旋转,具有反式(trαns)和顺式(cis)二种构型:肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。
生物化学与分子生物学复习要素总结
生物化学与分子生物学复习要素总结本文档旨在总结生物化学与分子生物学的复要点,帮助您系统地复这两门学科。
下面是一些重要的复要素:1. 基本概念:了解生物化学和分子生物学的基本概念,包括生物大分子(蛋白质、核酸、多糖等)、代谢途径、酶的作用等。
基本概念:了解生物化学和分子生物学的基本概念,包括生物大分子(蛋白质、核酸、多糖等)、代谢途径、酶的作用等。
2. 分子结构与功能:掌握生物分子的结构和功能关系,了解蛋白质折叠、核酸双螺旋结构等重要概念。
分子结构与功能:掌握生物分子的结构和功能关系,了解蛋白质折叠、核酸双螺旋结构等重要概念。
3. 酶的动力学:了解酶的动力学及其在代谢途径中的作用,包括酶的底物、产物等。
酶的动力学:了解酶的动力学及其在代谢途径中的作用,包括酶的底物、产物等。
4. 代谢途径:熟悉主要的代谢途径,如糖代谢、脂肪代谢、氨基酸代谢等,了解代谢途径中的关键酶和调控机制。
代谢途径:熟悉主要的代谢途径,如糖代谢、脂肪代谢、氨基酸代谢等,了解代谢途径中的关键酶和调控机制。
5. 遗传信息:理解DNA、RNA的结构和功能,熟悉基因表达、DNA复制、转录和翻译等过程。
遗传信息:理解DNA、RNA的结构和功能,熟悉基因表达、DNA复制、转录和翻译等过程。
6. 信号转导:了解细胞内外的信号转导机制,如蛋白激酶信号转导、G蛋白偶联受体信号转导等。
信号转导:了解细胞内外的信号转导机制,如蛋白激酶信号转导、G蛋白偶联受体信号转导等。
7. 免疫系统:掌握免疫系统的基本原理,包括免疫细胞、抗体、抗原结构等。
免疫系统:掌握免疫系统的基本原理,包括免疫细胞、抗体、抗原结构等。
8. 分子生物学技术:了解常用的分子生物学技术,如PCR、电泳、基因克隆等,理解其原理和应用。
分子生物学技术:了解常用的分子生物学技术,如PCR、电泳、基因克隆等,理解其原理和应用。
以上仅为生物化学与分子生物学的复要素总结的一部分,希望能帮助您进行有针对性的复。
生物化学与分子生物学重点掌握内容
生物化学与分子生物学重点掌握内容1. 概述生物化学与分子生物学致力于研究生物体内分子结构、功能和相互作用的科学领域。
它涉及了生物体内所有生化反应和分子生物学过程的研究,对于理解生命的构成和运作具有重要意义。
2. 生物大分子的结构和功能2.1 蛋白质蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,具有多种生物学功能。
它们由氨基酸组成,通过肽键连接形成多肽链。
掌握蛋白质的结构和功能,能够进一步理解其与生命活动的关系。
2.2 核酸核酸是遗传信息的携带者,分为DNA和RNA。
DNA是双链结构,RNA是单链结构,它们由核苷酸组成。
了解DNA和RNA的结构和功能,对于理解遗传信息的传递和表达具有重要意义。
2.3 多糖多糖是由单糖分子组成的长链聚合物,包括淀粉、糖原和纤维素等。
它们在生物体内起到能量储存和结构支持的作用。
研究多糖的结构和功能,可以揭示生命活动的分子基础。
3. 代谢反应代谢反应是生物体内的化学反应网络,包括合成反应(合成大分子)和分解反应(分解大分子)。
了解代谢反应的类型、过程和影响因素,对于掌握生物体内化学变化的规律和生物体的能量平衡具有重要意义。
4. 酶的作用酶是生物体内催化化学反应的生物催化剂。
它们能够降低化学反应的活化能,加速反应速率。
理解酶的结构、功能和调控机制,对于理解生化反应的动力学过程和生物体内酶促反应的调节具有重要意义。
5. 分子生物学基础知识5.1 基因结构和表达基因是决定生物特征和功能的遗传单位。
了解基因的结构和表达,可以揭示基因组的组织和调控机制,以及基因信息的传递和表达过程。
5.2 DNA复制和DNA修复DNA复制是生物体细胞分裂和遗传信息传递的关键过程。
DNA修复是维持基因组稳定性的重要机制。
了解DNA复制和修复的过程、酶的作用和相关的分子机制,对于理解基因信息的传递和维护基因组的稳定性具有重要意义。
5.3 转录和翻译转录和翻译是基因表达的关键步骤。
转录将DNA编码的信息转化为RNA,翻译将RNA翻译成蛋白质。
生物化学与分子生物学重点知识点摘录
生物化学与分子生物学重点知识点摘录生物化学与分子生物学重点知识点摘录一、糖类的生理功用:① 氧化供能:糖类是人体最主要的供能物质,占全部供能物质供能量的70%;与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原,前者为运输和供能形式,后者为贮存形式。
② 作为结构成分:糖类可与脂类形成糖脂,或与蛋白质形成糖蛋白,糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分:核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸,DNA,RNA等。
④转变为物质:糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解:糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
其全部反应过程在胞液中进行,代谢的终产物为乳酸,一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。
糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段:1. 活化(己糖磷酸酯的生成):葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP),即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖(F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP,己糖激酶(肝中为葡萄糖激酶)和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2. 裂解(磷酸丙糖的生成):一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛,包括两步反应:F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+ 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。
3. 放能(丙酮酸的生成):3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸,包括五步反应:3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应,共可生成2×2=4分子ATP。
丙酮酸激酶为关键酶。
4.还原(乳酸的生成):利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH,使NADH重新氧化为NAD+。
即丙酮酸→乳酸。
三、糖无氧酵解的调节:主要是对三个关键酶,即己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。
生物化学与分子生物学的基础知识
生物化学与分子生物学的基础知识1. 引言生物化学与分子生物学是生物科学的重要分支,它们研究生物体内分子水平上的生物化学过程和分子结构与功能之间的关系。
本文将介绍生物化学与分子生物学的基础知识。
2. 生物化学的基础知识生物化学是研究生物体内化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
以下是生物化学的基础知识:2.1 生物大分子生物体内存在许多重要的生物大分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
这些生物大分子在细胞内发挥着重要的功能,如储存遗传信息、参与代谢过程等。
2.2 生物化学反应生物化学反应是生物体内发生的化学变化。
常见的生物化学反应包括水解反应、氧化还原反应、合成反应等。
这些反应是维持生命活动所必需的。
2.3 代谢途径代谢途径是指细胞内各种生物化学反应按照一定顺序和路径进行的过程。
常见的代谢途径包括糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢等。
这些代谢途径能够提供细胞所需的能量和物质。
3. 分子生物学的基础知识分子生物学是研究生物体内分子结构、功能和相互作用的科学。
以下是分子生物学的基础知识:3.1 基因结构和表达基因是生物体内储存遗传信息的基本单位,其结构包括编码区和调控区。
基因表达是指基因通过转录和翻译过程转化为蛋白质的过程。
3.2 DNA复制和修复DNA复制是指在细胞分裂过程中DNA分子的复制过程。
DNA 修复是指细胞对DNA损伤的修复过程,保证基因的完整性和稳定性。
3.3 基因调控基因调控是指细胞对基因表达进行调控的过程。
包括转录因子的结合、染色质的改变等,调控基因的活性和表达水平。
4. 结论生物化学与分子生物学是理解生物体内分子水平上的生物化学过程和分子结构与功能之间关系的重要学科。
掌握生物化学与分子生物学的基础知识,有助于深入理解生命的奥秘和开展相关研究。
生物化学与分子生物学的关键内容
生物化学与分子生物学的关键内容
生物化学与分子生物学是研究生物体分子结构、功能和生物化学过程的重要学科。
下面是这两个学科的关键内容:
生物化学
- 生物分子:生物化学研究生物体中的各种生物大分子,如蛋白质、核酸、多糖和脂类等。
了解这些分子的结构、功能和相互作用对于理解生命活动至关重要。
- 代谢:生物体的代谢过程是生命活动的基础,包括能量的获取、转化和利用。
生物化学研究代谢途径、酶的作用以及代谢产物的合成和降解等过程。
- 遗传信息:生物化学研究基因的结构、表达和调控,以及遗传信息的传递和变异。
DNA和RNA的结构、蛋白质合成过程以及遗传密码的解读等都是重要的研究内容。
分子生物学
- DNA复制与转录:分子生物学研究DNA的复制和转录过程。
了解DNA的复制机制和转录调控对于理解基因表达和遗传信息传
递至关重要。
- 蛋白质合成:分子生物学研究蛋白质合成的过程和调控机制。
翻译过程、蛋白质折叠和修饰等是研究的重点。
- 基因调控:分子生物学研究基因的表达调控机制,包括转录
因子的作用、染色质结构和修饰等。
了解基因调控对于理解细胞分化、发育和疾病机制非常重要。
- 分子遗传学:分子生物学研究基因的遗传规律和变异机制。
了解基因突变、基因重组和基因传递对于遗传学研究至关重要。
以上是生物化学与分子生物学的关键内容,通过研究这些内容,可以深入理解生物体的分子机制和生命活动的本质。
(完整版)生物化学与分子生物学部分章节重点归纳
第二十二章基因表达与细胞信号转导的偶联机制一、论句:1、蛋白激酶/蛋白磷酸酶、G蛋白是信号通路开关分子。
2、磷酸化可能提高活性也可能降低活性3、G蛋白/小G蛋白功能与GTP/GDP结合状态有关。
4、G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用。
5、酶偶联受体通过蛋白激激酶-蛋白激酶-靶分子发挥作用。
二、名解1.受体:位于细胞膜上的或细胞内能特异识别配体并与之结合,进而引起生物学效应的特殊蛋白质,个别是糖脂。
膜受体绝大多数是跨膜糖蛋白,其胞外部分负责结合配体,细胞内部分负责信号的转导;胞内受体(包括胞浆受体和核受体)为DNA结合蛋白。
2.G蛋白偶联受体:在结构上均为单体蛋白,有7个跨膜区域,又名七跨膜受体。
胞外结构负责结合外源信号,胞内部与异源三聚体G蛋白相结合而存在。
基本的信号转导方式是通过不同的G蛋白影响腺苷酸环化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)等效应分子活性,从而改变细胞内第二信使的浓度,实现跨膜信息传递。
3.G蛋白:即鸟苷酸结合蛋白。
结合有GDP的G蛋白是非活性形式,而结合有GTP的G蛋白是活性形式。
G蛋白一般固有GTP酶活性,可以水解结合的GTP是分子恢复非活性形式。
异源三聚体G蛋白就是一类非常重要的转导七跨膜受体信号的G蛋白。
4.小G蛋白:即分子量低的G蛋白,第一个被发现的分子式Ras,故又称为Ras超家族。
小G蛋白具有GTP/GDP转换、GTP酶活性等G蛋白的共同特征,是重要的细胞内信号转导分子。
5.信号转导通路:细胞外信号经由受体在细胞内引起的有序分子变化,信号转导通路由各种信号转导分子相互作用而形成。
各种信号转导通路不是孤立的,而是有广泛交叉联系。
信号转导通路的形成是动态的,随着信号的种类和强度不断变化。
6.第二信使:指激素等细胞外化学信号与靶细胞受体结合后,细胞内迅速发生浓度或分布改变的一大类小分子化合物,如cAMP、cGMP、Ca2+、IP3等。
它们作用于蛋白激酶等靶分子,改变其活性,进而改变细胞功能。
生物化学与分子生物学笔记
生物化学与分子生物学笔记生物化学和分子生物学是生命科学领域中的两个重要分支,它们研究生物体内的分子和生化过程。
以下是关于这两个领域的一些笔记:生物化学笔记:1.生物大分子:生物化学研究生物体内的生物大分子,包括蛋白质、核酸、脂质和多糖。
这些大分子对生命过程至关重要。
2.蛋白质:蛋白质是生物体内的工作马,执行几乎所有生物过程,包括酶、抗体、结构蛋白等。
3.核酸:核酸是DNA和RNA,负责遗传信息的储存和传递。
4.酶与代谢:酶是生物催化剂,控制代谢途径,使生物体维持内部平衡。
5.能量生产:生物体内能量产生的过程,如糖酵解、细胞呼吸等。
6. 膜生物化学:细胞膜的组成、功能和传递信号的过程。
7. 遗传学与分子生物学**:基因的结构、功能以及基因表达的调控。
分子生物学笔记:1. DNA结构:DNA是双螺旋结构,包括碱基对、磷酸基团和脱氧核糖。
2. DNA复制:DNA在细胞分裂时复制,确保遗传信息传递给下一代细胞。
3. 转录与翻译:基因的转录产生RNA,然后翻译成蛋白质。
4. 基因表达调控:包括启动子、激活子、miRNA等调控基因表达的机制。
5. 遗传工程:分子生物学的应用,包括基因克隆、基因编辑和转基因技术。
6. 蛋白质结构与功能:蛋白质的结构与功能的关系,包括构象和酶活性。
7. 分子遗传:基因的传递、突变和人类遗传疾病。
8. 生物信息学:基因组学、蛋白质组学和序列分析的方法。
这些笔记可以帮助您了解生物化学和分子生物学的核心概念和原理,以及它们在生命科学研究中的重要性。
根据学习和研究的需要,您可以进一步扩展这些笔记,深入探讨各个主题。
生物化学与分子生物学的核心理论
生物化学与分子生物学的核心理论生物化学和分子生物学是现代生命科学中的两个重要学科,它们探索了生物体内分子水平的生物化学反应和分子结构与功能的关系。
以下是这两个学科的核心理论。
生物化学的核心理论1. 生物大分子:生物化学研究生命体内的大分子,如蛋白质、核酸、多糖和脂质。
它们是生命活动的基础单位,通过相互作用和调控实现生物体的正常功能。
2. 酶与酶动力学:酶是生物体内催化生化反应的蛋白质,它们能够提高反应速率并降低活化能。
酶动力学研究酶的催化机制、酶动力学参数和反应速率方程等。
3. 代谢途径:代谢途径是生物体内各种化学反应的有序序列,包括物质的合成、降解和转化等过程。
生物化学研究代谢途径的调控机制和相关代谢产物的功能。
4. 能量转换:生物体内的能量转换主要通过三大类生化反应进行,包括糖酵解、细胞色素系统和氧化磷酸化。
生物化学研究这些反应的机制和调控,揭示能量在生命体内的流动和利用。
分子生物学的核心理论1. DNA结构与功能:DNA是生物体内携带遗传信息的分子,其结构是双螺旋状,由核苷酸组成。
分子生物学研究DNA的复制、转录和翻译等过程,揭示基因的表达和调控机制。
2. 基因调控:基因调控是生物体内控制基因表达的过程,包括启动子、转录因子和染色质结构等的调控。
分子生物学研究这些调控机制,理解基因表达的调控网络和遗传信息传递。
3. 蛋白质合成与修饰:蛋白质合成是将DNA上的遗传信息转化为具体蛋白质的过程,包括转录和翻译。
分子生物学研究蛋白质的合成机制和后翻译修饰,揭示蛋白质结构与功能的关系。
4. 基因工程与重组DNA技术:基因工程是将外源基因导入生物体内,改变其遗传特性和表达产物。
分子生物学研究基因工程的技术和应用,为生物医学和生物工业提供重要工具和方法。
这些核心理论为生物化学和分子生物学的研究提供了基础和指导,推动了生命科学的发展和应用。
通过深入研究这些理论,我们能更好地理解生物体内的分子机制,为生物科学的进一步探索和应用奠定基础。
生物化学与分子生物学的核心理论
生物化学与分子生物学的核心理论生物化学和分子生物学是生命科学领域中两个重要的学科,它们研究生物体内分子水平上的生物化学过程和分子结构与功能之间的关系。
以下是这两个学科的核心理论:1. 生物化学的核心理论- 生物大分子:生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。
它们是生物体内重要的功能性分子,通过其结构和功能参与生物体内的各种生化过程。
- 蛋白质结构与功能:蛋白质是生物体内最重要的功能性分子之一,其结构与功能密切相关。
蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,不同的结构决定了蛋白质的功能。
- 酶与催化:酶是生物体内催化反应的生物催化剂。
酶通过特定的结构与底物结合,并降低活化能,加速生物反应的进行。
- 代谢途径:代谢途径是生物体内物质转化的网络,包括物质的合成与分解过程。
代谢途径的研究有助于了解生物体内物质代谢的调控机制。
2. 分子生物学的核心理论- DNA结构与复制:DNA是生物体内储存遗传信息的分子,其结构具有双螺旋形式。
DNA的复制是生物体遗传信息传递的基础,包括DNA的复制原理和相关酶的作用。
- 基因与遗传信息:基因是DNA上的遗传单位,携带着生物体的遗传信息。
通过基因的转录与翻译,遗传信息被转化为蛋白质。
- 基因调控:基因的表达受到多种调控机制的控制,包括转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等。
基因调控的研究有助于理解生物体的发育、生长和适应等过程。
- 蛋白质合成:蛋白质合成是基因表达的重要过程,包括转录和翻译两个阶段。
蛋白质合成的研究有助于揭示蛋白质的合成机制和功能。
生物化学和分子生物学的核心理论为我们理解生物体内的分子机制和生物过程提供了基础。
通过深入研究这些理论,我们可以更好地理解生命的奥秘,并为生物医学、农业和环境科学等领域的发展做出贡献。
分子生化基础知识点总结
分子生化基础知识点总结一、蛋白质的结构与功能蛋白质是生命体内最基本的功能性分子,它们广泛参与到细胞的结构、功能与调控中。
蛋白质的结构与功能相关联,了解蛋白质的结构可以为我们理解其功能提供依据。
1. 蛋白质的结构蛋白质的结构可以分为四个层次,即原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。
原生结构是指蛋白质的氨基酸链在生理条件下的整体三维构象。
二级结构是由氢键所稳定的局部结构,包括α螺旋和β折叠。
三级结构是由氨基酸侧链之间的相互作用所稳定的蛋白质的立体构象。
四级结构则是由多个多肽链或亚单位相互作用而形成的蛋白质的总体结构。
2. 蛋白质的功能蛋白质具有多种功能,包括构成细胞的结构、参与代谢反应、承担信号传导、运输物质、免疫防御、酶促反应等。
不同的蛋白质在生物体内具有不同的功能,这种功能的多样性是由其结构的多样性所决定的。
二、核酸的结构与功能核酸是生物体内储存遗传信息的分子,核酸分为DNA和RNA两类,它们共同在生物体内控制细胞的生长、分裂、代谢及分化等过程。
1. DNA的结构与功能DNA为双螺旋的结构,它由磷酸、五碳糖和核苷酸组成,而核苷酸则由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸分子组成。
DNA的功能主要是存储和传递遗传信息,这一过程是通过DNA的复制、转录和翻译等过程来完成的。
2. RNA的结构与功能RNA与DNA的结构类似,但其为单链结构,在生物体内有多种类型的RNA,如mRNA、tRNA和rRNA等。
不同种类的RNA参与到蛋白质的合成、调控及修复中,是生物体内多种生物学功能的关键分子。
三、碳水化合物的结构与功能碳水化合物是生物体内最常见的营养物质,它们提供了生命所需的能量和构造材料,同时参与到了细胞信号传导、免疫识别和细胞外基质维持等作用。
1. 单糖、双糖和多糖单糖是碳水化合物的最基本单位,如葡萄糖、果糖、半乳糖等;双糖是由两个单糖单体通过糖苷键相连接而成,如蔗糖、乳糖等;多糖是由若干个单糖单体通过糖苷键相连接而成,如淀粉、纤维素、糖原等。
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一、物质代谢的调节控制1.分子水平的调节酶活性的调节:反馈调节,别构调节,共价修饰调节;酶蛋白分子的降解速度;基因表达的调节:操纵子模型(原核生物),多级调控方式(真核生物);2.细胞水平的调节在真核细胞中,细胞核、线粒体、核糖体和高尔基体、细胞质均以隔离分室状态存在,各分室中的代谢也受各分室代谢物浓度、酶浓度及其他因素浓度的调节。
各分室的不同功能,对代谢进行精致的调节。
此外,各分室中的酶系也有区域化现象,从而对代谢进行调节。
3.多细胞整体水平的调节激素对代谢的调节。
(哺乳动物的激素以其化学本质大致分为四类:氨基酸及其衍生物、肽及蛋白质、固醇、脂肪酸衍生物。
植物激素可分为5类:生长素、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。
)神经系统对代谢的调节。
二、原核生物与真核生物基因组的特点1.原核基因组的特点:①为一条环状双链 DNA;②只有一个复制起点;③具有操纵子结构;④绝大部分为单拷贝;⑤可表达基因约 50%,大于真核生物小于病毒;⑥基因一般是连续的,无内含子;⑦重复序列很少。
2.真核基因组的特点:基因组远大于原核生物基因组,结构复杂,基因数庞大,具有多个复制起点;基因组 DNA 与蛋白质结合成染色体,储存于细胞核内;真核基因为单顺反子,而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子;基因组中非编码区多于编码区;基因组中非编码区多于编码区;真核基因多为不连续的断裂基因,由外显子和内含子组合而成;存在大量的重复序列;功能相关的基因构成各种基因家族;存在可移动的遗传因素;体细胞为双倍体,而精子和卵子为单倍体。
三、分子克隆中常用的工具酶1. 限制性核酸内切酶:是细菌产生的一类能识别和切割双链 DNA 分子内特定的碱基顺序的核酸水解酶。
2. DNA 连接酶:将两段 DNA 分子拼接起来的酶。
3. DNA 聚合酶:催化单核苷酸链延伸。
4. 逆转录酶:依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶,这是一种有效的转录 RNA 成为 DNA的酶,产物 DNA 又称互补 DNA。
5. 末端脱氧核糖核酸转移酶:将脱氧核糖核酸加到 DNA 的 3 末端。
6、碱性磷酸酶:催化去除 DNA、RNA 等的 5 磷酸基团。
7、依赖 DNA 的 RNA 聚合酶:识别特异性启动子,RNA 转录。
四、分子克隆中良好载体的条件1.必须有自身的复制子;2.载体分子上必须有限制性核酸内切酶的酶切位点,即多克隆位点,以供外源 DNA 插入;3.载体应具有可供选择的遗传标志,以区别阳性重组子和阴性重组子;4.载体分子必须有足够的容量;5.可通过特定的方法导入细胞;6.对于表达载体还应具备与宿主细胞相适应的启动子、前导序列、增强子、加尾信号等 DNA 调控元件。
五、PCR 引物设计的基本要求1.引物长度一般为 15~30 个核苷酸。
过短影响 PCR 的特异性,过长会提高相应退火温度,使延伸温度超过 TaqDNA 聚合酶最适温度 74℃,影响产物的生成。
2.引物的碱基尽可能随机,避免出现嘌呤、嘧啶碱基堆积现象。
3’端不应有连续 3个 G 和 C。
否则会使引物和模板错误配对。
G+C 含量一般占 45% -55%。
3’端和 5’端引物具有相似的 Tm 值,Tm 值计算公式:Tm=4(G+C)+ 2(A+T)。
3.引物自身不应存在互补序列,以避免折叠成发夹结构。
引物的连续互补序列,一般不超过 3bp。
4.两个引物之间不应存在互补序列,尤其应避免 3’端的互补重叠。
5.引物与非特异扩增区的序列的同源性不超过 70%,引物 3’末端连续 8 个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
6.引物 3’端碱基是引发延伸的起点,因此一定要与模板 DNA 配对。
引物 3’端最佳碱基选择是 G 和 C,形成的碱基配对比较稳定。
7.引物与模板结合时,引物的 5’端最多可以游离十几个碱基而不影响 PCR 反应的进行。
8.引物的 5’端可以修饰,如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列包括起始密码子、终止密码子等。
六、PCR 的反应条件1.PCR 反应的缓冲液Tris-HCl 缓冲液KCl 促进引物的退火,浓度太高时会抑制 Taq DNA 聚合酶活性。
加入 BSA 或明胶有利于保护 TaqDNA 聚合酶活性。
必要时加入适量二甲基亚砜(DMSO)或甲酰胺利于破坏模板二级结构,提高 PCR 反应特异性。
2.镁离子浓度一般用量 1.5-2.0 mmol/L,Taq DNA 聚合酶活性需要 Mg 2+。
Mg 2+浓度过低,会显著降低酶活性。
Mg 2+浓度过高又使酶催化非特异性扩增增强。
Mg 2+浓度还会影响引物的退火、模板与 PCR 产物的解链温度,从而影响扩增片段的产率。
3.底物浓度工作浓度 20-200umol/L, dNTPs 浓度过高可加快反应速度,也增加碱基的错配率和实验成本。
降低浓度会导致反应速度下降,可提高反应的特异性。
在PCR 反应中,4 种 dNTP 必须以等摩尔浓度配制,以减少 PCR 反应的错配误差并提高使用效率。
4.Taq DNA 聚合酶75-80℃时具有最高的聚合酶活性,150 个核苷酸/秒;具有良好的热稳定性,95℃仍有活性,应用浓度一般为 1-2.5u/100ul 反应体积。
5.引物浓度0.1-0.5umol/L引物浓度偏高会引起错配或非特异性扩增、生成引物二聚体,使目的 DNA 片段产率下降。
退火温度与引物 Tm 值有关,引物 Tm 值在 55-80 ℃范围较为理想。
七、原核生物和真核生物转录调控的共同点1.调控的关键步骤菌株转录的起始阶段;2.DNA上均包括参与转录调控的顺式作用元件,细胞中均含有可以同顺式作用元件相互作用的反式作用因子。
八、原核生物基因转录调控的特点1.σ因子决定RNA聚合酶的识别特异性。
原核生物只有一种RNA聚合酶,核心酶催化转录的延长,σ因子识别特异地启动序列,即不同的σ因子协助启动不同基因的转录。
2.操纵子模型的普遍性。
除个别基因外,原核生物的绝大多数基因按功能相关性成簇地连续排列在DNA分子上,共同组成一个转录单位即操纵子。
一个操纵子含一个启动序列及数个编码基因,在同一个启动子序列的控制下,转录出多顺反子mRNA。
3.阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性。
在原核生物中特异地阻遏蛋白是控制启动序列活性的关键因素。
当阻遏蛋白与操纵基因结合或解离时,结构基因的转录被阻遏或去阻遏。
4.反式作用因子对基因的调控既有正调控,又有负调控。
负调控的作用较普遍。
5.转录产物通常不需要加工,即可指导蛋白质的合成。
九、真核生物基因调控的特点1.真核生物有染色体结构,染色体结构的变化对基因转录的调控具有重要作用。
2.真核生物具有更多的顺式作用元件和反式作用因子,基因转录调控机制更加复杂。
3.真核生物的反式作用因子对基因表达的调控主要是正调控。
通常需要多个反式作用因子协同作用,使基因表达的调控更加精确。
4.无操纵子结构,功能相关基因的协调表达更加复杂。
5.转录产物通常需要复杂的加工,才可用于指导蛋白质的合成。
6.在细胞分化和个体发育过程中,基因表达除受细胞内调控因子的影响外,还受一些细胞外因子(如激素和细胞因子)的影响。
十、真核生物转录水平的调控机制真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和 RNA 聚合酶的相互作用来完成的,反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。
只有当一个或多个转录因子结合到 DNA 上,形成有功能的启动子,才能被 RNA 聚合酶所识别并结合,形成转录起始复合物。
真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100-200bp序列,包含有若干具有独立功能的DNA序列元件,每个元件约长7-30bp。
核心启动子元件:指RNA聚合酶起始转录所必需的最小的DNA序列,包括转录起始点及其上游-25/-30bp处的TATA盒。
核心元件单独起作用时只能确定转录起始位点和产生基础水平的转录。
上游启动子元件:包括通常位于-70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距转录起始点更远的上游元件。
这些元件与相应的蛋白因子结合能提高或改变转录效率。
不同基因具有不同的上游启动子元件,其位置也不相同,这使得不同的基因表达分别有不同的调控十一、原核生物与真核生物mRNA的区别1.原核生物多数基因转录出的原初mRNA转录本无需加工,在转录尚未完成时即可开始翻译,少数多顺反子mRNA需要由内切酶切割成较小的单位,才能进行蛋白质的合成。
2.真核生物在核中转录出的mRNA初级转录本中存在内含子,为大小不均一的hnRNA,需要经过复杂的加工才能成为成熟的mRNA。
如在hnRNA的5'端形成帽子结构,以提高mRNA的稳定性;在hnRNA的3'端形成多聚A尾巴,Poly A可延长mRNA的寿命,增强mRNA的翻译效率;mRNA前体的剪接;RNA编辑,即mRNA转录后,通过碱基替换,插入或缺失改变遗传信息,从而表达出不同蛋白质的过程。
十二、遗传密码的基本特点1.密码是无标点和不重叠的。
2.密码的简并性。
除色氨酸和甲硫氨酸只有一个密码子,其余氨基酸的密码子不只一个。
密码的简并性对于生物而言,可以减少突变的频率,保持遗传的稳定性。
3.密码的摆动性。
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对时,密码子的第一、第二位是严格按照碱基配对原则进行的,第三位碱基配对则很不严格。
4.密码的通用性。
即原核生物、真核生物、病毒都用一套遗传密码。
十三、蛋白质的合成过程1.氨基酸的活化。
2.活化氨基酸的转运。
3.肽链合成的起始。
4.肽链合成的延长。
5.肽链合成的终止。
十四、蛋白合成后的加工1.N端甲酰基或N端氨基酸的切除。
2.信号肽的切除。
3.氨基酸的修饰。
如某些蛋白质的丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸残基中羟基的磷酸化。
4.二硫键的形成。
5.糖链的连接。
6.蛋白质的剪切。
有些新生的多肽链要在专一性的蛋白酶作用下水解掉部分肽段后,才能转变为有功能的蛋白质。
如前胰岛素转变为胰岛素,蛋白酶原转变为蛋白酶。
7.辅基的附加。
如乙酰CoA羧化酶与生物素的共价结合,以及细胞色素与血红素的共价结合。
8.多肽链的正确折叠。
有些蛋白质合成后能自行折叠,有些蛋白质需要某些辅助蛋白质的参与才能正确折叠,这种辅助蛋白称为分子伴侣。
十五、1.化学交联法蛋白质的亲核侧链和多肽链末端的活性氨基酸可与化学交联剂发生化学交联反应。
相互作用的蛋白质是彼此结合或靠近的,可选择合适的化学交联剂,通过化学交联反应得到蛋白交联复合物,再利用蛋白电泳或放射自显影等技术,即可鉴定出彼此间有相互作用的蛋白质。
2.免疫共沉淀当细胞在非变性条件下被裂解时,完整细胞内存在的许多蛋白质-蛋白质间的相互作用被保留了下来。
当用预先固化在argarose beads上的蛋白质A的抗体免疫沉淀A蛋白,那么与A蛋白在体内结合的蛋白质B也能一起沉淀下来,形成蛋白质复合物沉淀。