生物化学重要

1、核酸的组成：基本结构单位是核苷酸。

核酸是生物体内的高分子化合物。

它包括脱氧核糖核酸(dna(atcg))和核糖核酸(rna(aucg ))两大类。

腺嘌呤(a)和鸟嘌呤(g)胞嘧啶(c)胸腺嘧啶(t)和尿嘧啶(u)。

2、dna一级结构：由数量庞大的四种脱氧核苷酸，damp、dgmp、dcmp、dtmp 通过3',5'-磷酸二酯键连接起来的直线行或环形多核苷酸连。

dna分子中第一个核苷酸的5'-磷酸与最末一个核苷酸的3'-羟基都未参与形成3',5'-磷酸二酯键，故分别称为5'-磷酸端(或5'-端)和3'羟基端(或3'-端)。

3、双螺旋结构要点：1两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴形成右手双螺旋 2磷酸和脱氧核糖形成的主链在外侧，嘌呤碱和嘧啶碱在双螺旋的内侧，碱基平面垂直于中轴，糖环平面平行于中轴 3双螺旋的直径2nm，螺距3~4nm，沿中心轴每上升一周包含10个碱基对，相邻碱基间距0.34nm，之间旋转角度36° 4沿中心轴方向观察，有两条螺旋凹槽，大约(宽1.2nm，深0.75nm) 5两条多核苷酸链之间按碱基互补配对原则进行配时，两条链依靠彼此碱基之间形成的氢键和碱基堆积力而结合在一起。

a=t(u)、g=c。

对一双链dna而言，若一条链中(a+
g)/(t+ c)= 0.8，则：1)互补链中(a+g)/(t+c)= 1/0.8 =1.25
(2)在整个dna分子中，因为a = t， g = c，所以，a+g = t+c，(a+g)/(t+c)= 1
(3)互补链中(a+t)/(g+c)= 0.8
(4)整个dna分子中(a+t)/(g+c)= 0.8
4、trna三叶草型结构特点呈倒l型，接受氨基酸的3'端。

特殊核苷酸都存在于trna。

dna和rna的相同处：都是核苷酸通过3号c和5号c肽键连接而成的长链。

dna和rna的不同点：构成dna的碱基有a t g c四种，而构成rna的碱基是a u g c四种。

dna作为遗传信息的储存介质长期存在于细胞内，而rna 作为dna和蛋白质之间的信使只在特定时期被合成，很快降解，起到信使的作用(少数rna病毒除外)。

5、核算紫外吸收性质：最大吸收值：260nm，不同的核苷酸在260nm附近有不同的吸收特性。

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。

由于dna变性引起的光吸收增加称增色效应。

核酸的变性指核酸双螺旋结构被破坏，氢键断裂，变为单链，并不引起共价键的断裂。

(一级结构不破坏)。

dna的热变性是指dna分子在加热条件下由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。

特征有：dna溶液粘度降低、dna溶液旋光性发生改变、dna溶液的紫外吸收作用增强(增色效应)。

dna的tm值与以下因素有关：(1)dna的均一性：均一dna如病毒dna，解链发生在很窄的范围内，而不均一的dna如动物细胞nda其tm值的范围则较宽。

(2)dna分子中(g+c)的含量：一定条件下dna的tm值，由g+c含量所决定，因为g+c之间有3个氢链，因此g+c含量较高的dna，tm值较高，3)溶剂的性质：tm不仅与dna本身性质有关，而且与溶液的条件有关，通常溶液的离子强度较低时，tm值较低，融点范围也较宽，离子强度增高时，tm值长高，融点范围也变窄。

6、因素影响dna的复性过程：(1)阳离子可中和dna分子中磷酸基团的负电荷，减弱dna链间的静电作用，促进dna的复性;(2)低于tm的温度可以促进dna复性;(3)dna链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度和机会，从而促进dna复性。

7、蛋白质中n的平均含量为16%，即lmg蛋白氨相当于6.25mg蛋白质。

除甘氨酸外，其他蛋白质氨基酸均为l-型氨基酸。

氨基酸的净电荷为零，这个ph 值成为等电点(氨基酸溶剂度最低)。

8. 简述蛋白质变性与沉淀的关系。

概念是不同的。

沉淀是指在某些因素的影响下，蛋白质从溶液中析出的现象;而变性是指在变性因素的作用下蛋白质的空间结构被破坏，生物活性丧失，理化性质发生改变。

变性的蛋白质溶解度明显降低，易结絮、凝固而沉淀;但是沉淀的蛋白质却不一定变性，如加热引起的蛋白质沉淀是由于蛋白质热变性所致，而硫酸铵盐析所得蛋白质沉淀一般不会变性。

9. 试论蛋白质一级结构与空间结构的关系。

①以rna酶变性与复性实验、有活性牛胰岛素的人工合成为例证实蛋白质一级结构决定其空间结构。

②anfinsen发现蛋白质二硫键异构酶(pdi)能加速蛋白质正确二硫键的形成;如rna酶复性的过程是十分缓慢的，有时需要几个小时，而pdi在体外能帮助变性后的rna酶在2min内复性。

分子伴侣在细胞内能够帮助新生肽链正确组装成为成熟的蛋白质。

由此可见，蛋白质空间结构的形成既决定于其一级结构，也与分子伴侣、蛋白质二硫键异构酶等助折叠蛋白的助折叠作用密不可分。

10. 概述蛋白质一级结构测定的一般程序。

蛋白质一级结构测定的一般程序为：①测定蛋白质(要求纯度必须达到97%以上)的相对分子质量和它的氨基酸组成，推测所含氨基酸的大致数目。

②测定多肽链n-末端和c-末端的氨基酸，从而确定蛋白质分子中多肽链的数目。

然后通过对二硫键的测定，查明蛋白质分子中二硫键的有无及数目。

如果蛋白质分子中多肽链之间含有二硫键，则必须拆开二硫键，并对不同的多肽链进行分离提纯。

③用裂解点不同的两种裂解方法(如胰蛋白酶裂解法和溴化氰裂解法)分别将很长的多肽链裂解成两套较短的肽段。

④分离提纯所产生的肽段，用蛋白质序列仪分别测定它们的氨基酸序列。

⑤应用肽段序列重叠法确定各种肽段在多肽链中的排列次序，即确定多肽链中氨基酸排列顺序。

⑥如果有二硫键，需要确定其在多肽链中的位置。

11、氨基酸的化学反应：氨基酸与茚三酮(ninhydrin)的反应是一个检测和定量氨基酸和蛋白质的重要反应。

茚三酮在弱酸性溶液中与氨基酸共热，具有游离氨基的氨基酸都生成紫色化合物;。

dnfb在弱碱性溶液中与氨基酸发生取代反应，生成黄色化合物二硝基苯基氨基酸;丹磺酰氯与氨基酸反应生成荧光性质强和稳定的磺胺衍生物，也常用于多肽链的n末端氨基酸的鉴定;在弱碱性条件下，与氨基酸反应生成苯乙内酰硫脲衍生物，在碱性溶液(naoh)中，双缩脲
(h2noc-nh-conh2)能与铜离子(cu2+)作用，形成紫色络合物(该物质的分子结构式见图)，该反应即双缩脲反应。

该反应是蛋白质或多肽氨基酸序列测定常用的反应。

12、一个氨基酸的羧基与另一氨基酸的氨基发生缩合反应脱水成肽时，羧基和氨基形成的酰胺键。

具有类似双键的特性，除了稳定的反式肽键外，还可能出现不太稳定的顺式肽键。

从n(氨基)到c(羧基)。

13、构型：一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。

这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的。

构型的改变往往使分子的光学活性发生变化。

构象：指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布。

一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。

构象改变不会改变分子的光学活性。

维持蛋白质构像的作用力主要有氢键、盐键，疏水作用、二硫键、配位键。

14、多肽链中的局部肽段，主链呈锯齿形伸展状态，数股平行排列可形成裙褶样结构，称为β-折叠。

β-折叠中的肽段可以同向平行或反向平行。

肽键之间形成氢键，与肽链走向垂直或接近垂直，是维持β-折叠的主要作用力。

15、肽是单键，体现双键特征，6原子处于同一平面最稳定。

16、α-螺旋是右手螺旋，螺旋直径0.5nm，r侧链向外伸出，以每一螺旋为重复结构单位，含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm。

氢键与螺旋轴基本平行。

氢键是维持螺旋的稳定因素。

上升一圈长度增加0.54nm。

由于脯氨酸的亚氨基参与形成肽链后，但原则上没有氢原子，无法充当氢键供体。

17、一条完整的蛋白质多肽链中彼此远离的一些氨基酸残基通过非共价键及少量共价键如二硫键结合，使多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成特定的空间结构，这就是它的三级结构。

三级结构由众多氢键、疏水键、部分离子键及少量共价键维持稳定。

蛋白质的四级结构(功能结构)两条或两条以上的三级结构提供非共价键构成蛋白质的四级结构，其中每一条三级结构称为亚基。

18、蛋白质变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响，改变其分子内部结构和性质的作用。

一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏，都是变性的结果。

能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及x射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。

19、简述蛋白质的抽提原理和方法。

抽提是指利用某种溶剂使目的蛋白和其他杂质尽可能分开的一种分离方法。

其原理：不同蛋白质在某种溶剂中的溶解度不同，所以可以通过选择溶剂，使得目的蛋白溶解度大，而其他杂蛋白溶解度小，然后经过离心，可以去除大多数杂蛋白。

方法：溶剂的选择是抽提的关键，由于大多数蛋白质可溶于水、稀盐、稀碱或稀酸，所以可以选择水、稀盐、稀碱或稀酸为抽提溶剂;对于和脂类结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质分子可以选用有机溶剂进行抽提。

20、酶与一般催化剂比较：具有极高的催化效率、具有高度专一性、易失活(化学性质不稳定)、酶的催化活性收到调节、抑制、与辅酶因子有关。

酶的化学本质就是蛋白质。

全酶←→酶蛋白+辅因子。

21、金属离子作为辅助因子的作用有：作为酶活性中心的催化基团参加反应。

作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用。

)为稳定酶的空间构象所必需。

中和阴离子，降低反应的静电斥力。

22、酶和一般催化剂的作用是一样的，能减低反映分子所需的活化能(酶催化本质)，从而增加了活化分子数，加快了反应速度。

中间产物学说：通过形成中间产物使反应沿一个低活化能的途径进行。

诱导契合：酶分子活性中心的结构原来并非和底物的结构互相吻合，但酶的活性中心是柔软的而非刚性的。

当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中心的构象发生相应的变化，有关的各个基因达到正确的排列和定向，因而使酶和底物契合而结合成中间络合物，并引起底物发生反应。

反应结束当产物从酶上脱落下来后，酶的活性中心又恢复了原来的构象。

23、酶的任何部位破坏，酶功能丧失。

酶比一般催化剂具有更高催化效率因素：邻近定向效应、“张力”和”形变”、酸碱催化、共价催化。

酶活性中心()是低介电区域。

酶原是指在酶的生物合成中，不具有生物学活性的酶的前体物质。

原的激活是生物体内一种重要的酶活性调节的方法，使酶能在特定的组织和时期表达生物学活性，已起到特定的作用。

24、简述抑制剂对酶活性的抑制作用与酶变性的不同点。

(1)抑制剂对酶有一定的选择性，一种抑制剂只能引起某一类或某几类酶的抑制;而使酶变性失活的因素，如强酸、强碱等，对酶没有选择性;(2)抑制剂虽然可使酶失活，但它并不明显改变酶的结构，不引起酶蛋白变性，去除抑制剂后，酶又可恢复活性。

而变性因素常破坏酶分子的非共价键，部分或全部地改变酶的空间结构，从而导致酶活性的降低或丧失。

酶反应速度的测量：测定单位时间内地物的消耗量或产物量，通常以测定产物生成量较为准确。

km：米氏常数，是研究酶促反应动力学最重要的常数。

它的意义如下：它的数值等于酶促反应达到其最大速度vm一半时的底物浓度〔s〕，图示以及公式推导。

它可以表示酶和底物之间的亲和能力，km值越大，亲和能力越弱，反之亦然
25、对活细胞的实验测定表明，酶的底物浓度通常就在这种底物的km值附近，请解释其生理意义?为什么底物浓度不是大大高于km或大大低于km呢? 据v-[s]的米氏曲线可知，当底物浓度大大低于km值时，酶不能被底物饱和，从酶的利用角度而言，很不经济;当底物浓度大大高于km值时，酶趋于被饱和，随底物浓度改变，反应速度变化不大，不利于反应速度的调节;当底物浓度在km值附近时，反应速度对底物浓度的变化较为敏感，有利于反应速度的调节。