《食品科學(xué)本科生物化學(xué)知識點總結(jié).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《食品科學(xué)本科生物化學(xué)知識點總結(jié).doc（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

生物化學(xué)復(fù)習(xí)題 1. 組成生物體的元素有多少種？第一類元素和第二類元素各包含哪些元素？ 組成生物體的元素共28種 第一類元素包括C、H、O、N四中元素，是組成生命體的最基本元素。第二類元素包括S、P、Cl、Ca、Na、Mg，加上C、H、O、N是組成生命體的基本元素。 第二章 蛋白質(zhì) 1. 名詞解釋 （1）蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過肽鍵相連形成的高分子含氮化合物 （2）氨基酸等電點：當氨基酸溶液在某一定pH時，是某特定氨基酸分子上所帶的正負電荷相等，稱為兩性離子，在電場中既不向陽極也不向陰極移動，此時溶液的pH即為該氨基酸的等電點 （3）蛋白質(zhì)等電點：當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離形成正負離子的趨勢相等，即稱為兼性離子，凈電荷為0，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點 （4）N端與C端：N端（也稱N末端）指多肽鏈中含有游離α-氨基的一端，C端（也稱C末端）指多肽鏈中含有α-羧基的一端 （5）肽與肽鍵：肽鍵是由一個氨基酸的α-羧基與另一個氨基酸的α-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵，許多氨基酸以肽鍵形成的氨基酸鏈稱為肽 （6）氨基酸殘基：肽鏈中的氨基酸不具有完整的氨基酸結(jié)構(gòu)，每一個氨基酸的殘余部分稱為氨基酸殘基 （7）肽單元（肽單位）：多肽鏈中從一個α-碳原子到相鄰α-碳原子之間的結(jié)構(gòu)，具有以下三個基本特征①肽單位是一個剛性的平面結(jié)構(gòu)②肽平面中的羰基與氧大多處于相反位置③α-碳和-NH間的化學(xué)鍵與α-碳和羰基碳間的化學(xué)鍵是單鍵，可自由旋轉(zhuǎn) （8）結(jié)構(gòu)域：多肽鏈的二級或超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步繞曲折疊而形成的相對獨立的三維實體稱為結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域具有以下特點①空間上彼此分隔，具有一定的生物學(xué)功能②結(jié)構(gòu)域與分子整體以共價鍵相連，一般難以分離（區(qū)別于蛋白質(zhì)亞基）③不同蛋白質(zhì)分子中結(jié)構(gòu)域數(shù)目不同，同一蛋白質(zhì)分子中的幾個結(jié)構(gòu)域彼此相似或很不相同 （9）分子?。河捎诨蛲蛔兊仍?qū)е碌鞍踪|(zhì)的一級結(jié)構(gòu)發(fā)生變異，使蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能減退或喪失，甚至造成生理功能的變化而引起的疾病 （10）蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應(yīng)：蛋白質(zhì)（或亞基）因與某小分子物質(zhì)相互作用而發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)（或亞基）功能的變化，稱為蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應(yīng)（酶的變構(gòu)效應(yīng)稱為別構(gòu)效應(yīng)） （11）蛋白質(zhì)的協(xié)同效應(yīng)：一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)，其中具有促進作用的稱為正協(xié)同效應(yīng)，具有抑制作用的稱為負協(xié)同效應(yīng) （12）蛋白質(zhì)變性：在某些物理和化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)分子的特定空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失，變性的本質(zhì)是非共價鍵和二硫鍵的破壞，但不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。造成變性的因素有加熱、乙醇等有機溶劑、強堿、強酸、重金屬離子和生物堿等，變形后蛋白質(zhì)的溶解度降低、粘度增加，結(jié)晶能力消失、生物活性喪失、易受蛋白酶水解 （14）蛋白質(zhì)復(fù)性：若蛋白質(zhì)的變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性 2. 問答題 （1）組成生物體的氨基酸數(shù)量是多少？氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、氨基酸的等電點及計算公式？ 組成人體和大多數(shù)生物的為20種，結(jié)構(gòu)通式如右圖。氨基酸的等電點指當氨基酸溶液在某一定pH時，是某特定氨基酸分子上所帶的正負電荷相等，稱為兩性離子，在電場中既不向陽極也不向陰極移動，此時溶液的pH即為該氨基酸的等電點，計算公式如下： 中性氨基酸 一氨基二羧基氨基酸 二氨基一羧基氨基酸 （2）氨基酸根據(jù)R基團的極性和在中性條件下帶電荷的情況如何分類？并舉例 分類 名稱 結(jié)構(gòu) 縮寫 非極性氨基酸（疏水，8種） 非極性氨基酸（疏水，8種） 丙氨酸 Ala(A) 纈氨酸 Val(V) 亮氨酸 Leu(L) 異亮氨酸 Ile(I) 脯氨酸 Pro(P) 甲硫氨酸（也稱蛋氨酸） Met(M) 苯丙氨酸 Phe(F) 色氨酸 Trp(W) 極性氨基酸 （親水，12種） 極性氨基酸 （親水，12種） 極性氨基酸 （親水，12種） 甘氨酸 （中性氨基酸，不帶電） Gly(G) 絲氨酸 （中性氨基酸，不帶電） Ser(S) 蘇氨酸 （中性氨基酸，不帶電） Thr(T) 半胱氨酸 （中性氨基酸，不帶電） Cys(C) 酪氨酸 （中性氨基酸，不帶電） Tyr(Y) 天冬酰胺 （中性氨基酸，不帶電） Asn(N) 谷氨酰胺 （中性氨基酸，不帶電） Gln(Q) 天冬氨酸 （酸性氨基酸，帶負電） Asp(D) 谷氨酸 （酸性氨基酸，帶負電） Glu(E) 賴氨酸 （堿性氨基酸，帶正電） Lys(K) 精氨酸 （堿性氨基酸，帶正電） Arg(R) 組氨酸 （堿性氨基酸，帶正電） His(H) （3）蛋白質(zhì)中氮含量是多少，如何測定粗蛋白的氮含量？ 各種蛋白質(zhì)的氮含量很接近，平均為16%。生物樣品中，每得得1g氮就相當于100/16=6.25g蛋白質(zhì)。通常采用定氮法測量蛋白質(zhì)含量，其中較為經(jīng)典的是凱氏定氮法（粗蛋白測定的經(jīng)典方法） （4）蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)有哪幾種形式？其要點包括什么？ 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲四種。 ①α-螺旋要點：多肽鏈主鏈圍繞中心軸形成右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)；每圈螺旋含3.6個氨基酸，螺距為0.54nm；每個肽鍵的亞胺氫和第四個肽鍵的羰基氧形成的氫鍵保持螺旋穩(wěn)定，氫鍵與螺旋長軸基本平行 ②β-折疊要點：多肽鏈充分伸展，相鄰肽單元之間折疊形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈位于鋸齒的上下方；兩段以上的β-折疊結(jié)構(gòu)平行排列，兩鏈間可以順向平行，也可以反向平行；兩鏈間肽鍵之間形成氫鍵，以穩(wěn)固β-折疊，氫鍵與螺旋長軸垂直 ③β-轉(zhuǎn)角要點：肽鏈內(nèi)形成180回折；含4個氨基酸殘基，第一個氨基酸殘基與第四個氨基酸殘基形成氫鍵；第二個氨基酸殘基常為Pro（脯氨酸） ④無規(guī)卷曲要點：沒有確定規(guī)律性的肽鏈結(jié)構(gòu)；是蛋白質(zhì)分子的一些沒有規(guī)律的松散的肽鏈構(gòu)象，對蛋白質(zhì)分子的生物功能有重要作用，可使蛋白質(zhì)在功能上具有可塑性 （5）一個螺旋片段含有180個氨基酸殘基，該片段中共有多少圈螺旋？計算該片段的軸長 螺旋數(shù)為180/3.6=50，軸長為0.5450=27nm （6）維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的作用力有哪些？維持空間結(jié)構(gòu)的作用力有哪些？ 維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的作用力（主要的化學(xué)鍵）：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵 維持空間結(jié)構(gòu)的作用力：氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范德華力等（統(tǒng)稱次級鍵）非化學(xué)鍵和二硫鍵 （7）簡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)；同源蛋白質(zhì)（在不同生物體內(nèi)的作用相同或相似的蛋白質(zhì)）的一級結(jié)構(gòu)的種屬差異揭示了進化的歷程，如細胞色素C；一級結(jié)構(gòu)的變化引起分子生物學(xué)功能的減退、喪失，造成生理功能的變化，甚至引起疾??；肽鏈的局部斷裂是蛋白質(zhì)的前體激活的重要步驟 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)：變構(gòu)蛋白可以通過空間結(jié)構(gòu)的變化使其能夠更充分、更協(xié)調(diào)地發(fā)揮其功能，完成復(fù)雜的生物功能；蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性與其空間結(jié)構(gòu)關(guān)系密切；蛋白質(zhì)的構(gòu)象改變可影響其功能，嚴重時導(dǎo)致疾病的發(fā)生（蛋白質(zhì)構(gòu)象病，如瘋牛?。? （8）簡述蛋白質(zhì)的常見分類方式 根據(jù)分子形狀分類：球狀蛋白質(zhì)、纖維狀蛋白質(zhì)、膜蛋白質(zhì) 根據(jù)化學(xué)組成分類：簡單蛋白質(zhì)、結(jié)合蛋白質(zhì)[結(jié)合蛋白質(zhì)=簡單蛋白質(zhì)+非蛋白質(zhì)組分（輔基）] 根據(jù)功能分類：酶、調(diào)節(jié)蛋白、貯存蛋白、轉(zhuǎn)運蛋白、運動蛋白、防御蛋白和毒蛋白、受體蛋白、支架蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、異常蛋白 （9）簡述蛋白質(zhì)的主要性質(zhì) ①兩性解離和等電點：蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為0，此時溶液的pH為蛋白質(zhì)的等電點 ②蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)：蛋白質(zhì)屬生物大分子，其分子直徑可達1-100nm之間，為膠粒范圍之內(nèi)，因而具有膠體的性質(zhì) ③蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固：在某些物理和化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)分子的特定空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失，稱為變性。若變性程度較輕，除去變性因素后蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象及功能，稱為復(fù)性。在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈因互相纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出，稱為蛋白質(zhì)的沉淀，變性的蛋白易于沉淀，有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不變性。蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易溶解于強酸和強堿中，稱為蛋白質(zhì)的凝固作用 ④蛋白質(zhì)的紫外吸收：由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm處有波長的特征性吸收峰，其吸收率和蛋白質(zhì)濃度成正比（用來測含量） ⑤蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)：經(jīng)水解產(chǎn)生的氨基酸可發(fā)生于茚三酮的反應(yīng)；蛋白質(zhì)和多肽分子中的肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色（稱為雙縮脲反應(yīng)，用以檢測水解程度） 第三章 核酸 1. 名詞解釋 （1）核苷：核苷是由戊糖與含氮堿基經(jīng)脫水縮合而生成的化合物，在大多數(shù)情況下，核苷是由核糖或脫氧核糖的C1β-羥基與嘧啶堿或嘌呤堿的N1或N9進行縮合（生成的化學(xué)鍵稱為β，N糖苷鍵） （2）核苷酸：核苷酸是由核苷與磷酸經(jīng)脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物，包括核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸兩類，由于與磷酸基團羧基縮合的位置不同，分別生成2’-核苷酸、3’-核苷酸和5’-核苷酸（最常見為5’-核苷酸） （3）核酸的一級結(jié)構(gòu)：核苷酸通過3’,5’-磷酸二酯鍵連接成核酸（即多聚核苷酸），DNA的一級結(jié)構(gòu)就是指DNA分值中脫氧核糖核苷酸的排列順序及連接方式，RNA的一級結(jié)構(gòu)就是指RNA分子中核糖核苷酸的排列順序及連接方式 （4）DNA的復(fù)性與變性：核酸的變性指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸鏈間的氫鍵斷裂，形成單鏈結(jié)構(gòu)的過程，使之是失去部分或全部生物活性，但其變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所以其一級結(jié)構(gòu)并不改變。能夠引起核酸變性的因素很多，升溫、酸堿度改變、甲醛和尿素都可引起核酸變性。注意，DNA的變性過程是突變性的。復(fù)性指變性核酸的互補鏈在適當?shù)臈l件下重新地和成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程 （5）分子雜交：在退火條件下，不同來源的DNA互補鏈形成雙鏈，或DNA單鏈和RNA單鏈的互補區(qū)域形成DNA-RNA雜合雙鏈的過程稱為分子雜交 （6）增色效應(yīng)：核酸變性后，260nm處的紫外吸收明顯增加，這種現(xiàn)象稱為增色效應(yīng) （7）減色效應(yīng)：核酸復(fù)性后，紫外吸收降低，這種現(xiàn)象稱為減色效應(yīng) （8）基因與基因組：基因指遺傳學(xué)中DNA分子中最小的功能單位，某物種所含有的全部遺傳物質(zhì)稱為該生物體的基因組，基因組的大小與生物的復(fù)雜性有關(guān) （9）Tm（熔解溫度）：通常把加熱變形使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一半時的溫度或紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱熔解溫度或熔點 （10）Chargaff定律：①所有的DNA分子中A=T，G=C，即A/T=G/C=1②嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)相等即A+T=G+C③含氮基與含酮羰基的堿基總數(shù)相等A+C=G+T④同一種生物的所有體細胞DNA的堿基組成相同，與年齡、健康狀況、外界環(huán)境無關(guān)，可作為該物種的特征，用不對稱比率（A+T）/（G+C）衡量⑤親緣越近的生物，其DNA堿基組成越相近，即不對稱比率越相近 （11）探針： 在核酸雜交的分析過程中，常將已知順序的核苷酸片段用放射性同位素或熒光標記，這種帶有一定標記的已知順序的核酸片段稱為探針 2. 問答題 （1）某DNA樣品含腺嘌呤15.1%（按摩爾堿基計），計算其余堿基的百分含量 由已知A=15.1%，所以T=A=15.1%，因此G+C=69.8%，又G=C，所以G=C=34.9% （2）DNA和RNA在化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、細胞內(nèi)分布和生理功能上的主要區(qū)別是什么？ ①化學(xué)組成：DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸，每一分子脫氧核糖核苷酸包含一分子磷酸，一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基，DNA的含氮堿基有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四種；RNA的基本單位是核糖核苷酸，每一分子核糖核苷酸包含一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮堿基，RNA的含氮堿基有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）四種。②分子結(jié)構(gòu)：DNA為雙鏈分子，其中大多數(shù)是是鏈狀結(jié)構(gòu)大分子，也有少部分呈環(huán)狀；RNA為單鏈分子。③細胞內(nèi)分布：DNA90%以上分布于細胞核，其余分布于核外如線粒體、葉綠體、質(zhì)粒等；RNA在細胞核和細胞液中都有分布。④生理功能：DNA分子包含有生物物種的所有遺傳信息；RNA主要負責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和表達，分子量要比DNA小得多，某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體 （3）簡述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點及生物學(xué)意義 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點：①DNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈（DNA單鏈）組成。兩條鏈沿著同一根軸平行盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中兩條鏈的方向相反，其中一條鏈的方向為5’→3’ ，另一條鏈的方向3’→5’。②堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，磷酸和脫氧核糖位于螺旋外側(cè)，堿基環(huán)平面與軸垂直，糖基環(huán)平面與堿基環(huán)平面呈90角。③螺旋橫截面的直徑為2nm，每條鏈相鄰堿基平面之間的距離為0.34nm，每10個核酸形成一個螺旋，其螺距高度為3.4nm。④維持雙螺旋的力是鏈間的堿基對所形成的氫鍵，堿基的互相結(jié)合具有嚴格的配對規(guī)律，嘌呤堿基的總數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù) 生物學(xué)意義：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提供了DNA復(fù)制的機理，解釋了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的機制。模型是兩條鏈，而且堿基互補。復(fù)制之前，氫鍵斷裂，氫鍵斷裂，兩條鏈彼此分開，每條鏈作為一個模板復(fù)制除一條新的互補鏈，這樣就得到了兩對鏈，解決了遺傳復(fù)制中樣板的分子基礎(chǔ) （4）DNA的三級結(jié)構(gòu)在原核生物和真核生物中各有什么特征？ 絕大多數(shù)原核生物的DNA都是共價封閉的環(huán)狀雙螺旋，如果再進一步盤繞則形成麻花狀的超螺旋三級結(jié)構(gòu)。真核生物中，雙螺旋的DNA分子圍繞一蛋白質(zhì)八聚體進行盤繞，從而形成特殊的串珠狀結(jié)構(gòu)，稱為核小體，屬于DNA的三級結(jié)構(gòu) （5）細胞內(nèi)含哪幾種主要的RNA？其結(jié)構(gòu)和功能是什么？ 細胞內(nèi)的主要RNA是mRNA、tRNA和rRNA。 mRNA：單鏈RNA，功能是將DNA的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)合成基地——核糖核蛋白體 tRNA：單鏈核酸，但在分子中的某些局部部位也可形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，保守性最強。二級結(jié)構(gòu)由于局部雙螺旋的形成而呈現(xiàn)三葉草形，三級結(jié)構(gòu)由三葉草形折疊而成，呈倒L型。功能是將氨基酸活化搬運到核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成 rRNA：細胞中含量最多（RNA總量的80%），與蛋白質(zhì)組成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。在原核生物中，有5S、16S、23S，16S的rRNA參與構(gòu)成蛋白體的小亞基，5S和23S的rRNA參與構(gòu)成核蛋白體的大亞基；在真核生物中，rRNA有四種5S、5.8S、18S、28S，其中18S參與構(gòu)成核蛋白體小亞基，其余參與構(gòu)成核蛋白體大亞基. （6）簡述tRNA的二級結(jié)構(gòu)要點 tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形，包含以下區(qū)域：①氨基酸接受區(qū)：包含tRNA的3’-末端和5’-末端，3’-末端的最后三個核苷酸殘基都是CCA，A為核苷，氨基酸可與之形成酯，該去區(qū)在蛋白質(zhì)合成中起攜帶氨基酸的作用②反密碼區(qū)：與氨基酸接受區(qū)相對的一般含有七個核苷酸殘基的區(qū)域，中間的三個核苷酸殘基稱為反密碼子③二氫尿嘧啶區(qū)：該區(qū)域含有二氫尿嘧啶④TψC區(qū)：該區(qū)與二氫尿嘧啶區(qū)相對，假尿嘧啶核苷-胸腺嘧啶核糖核苷組成環(huán)（TψC）由7個核苷酸組成，通過由5對堿基組成的雙螺旋區(qū)（TψC臂）與tRNA其余部分相連，除個別例外，幾乎所有的tRNA在此環(huán)中都含有TψC⑤可變區(qū)：位于反密碼去與TψC之間，不同的tRNA在該區(qū)域中變化較大 （7）簡述核酸的主要性質(zhì) ①一般理化性質(zhì)：固體DNA為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末狀固體，均溶于水，不溶于一般的有機溶劑，在70%乙醇中形成沉淀，具有很強的旋光性，DNA粘度較大，RNA粘度小得多②兩性和等電點：由于核酸分子中既具有酸性基團，有具有堿性基團，因而核酸具有兩性性質(zhì)。DNA的等電點為4至4.5，RNA的等電點2至2.5（RNA存在核苷酸內(nèi)的分子內(nèi)氫鍵，促進電離） ③紫外吸收：核酸的吸收峰為260nm左右的紫外線 ④核酸的水解：核酸的水解有堿水解和酶水解兩種方式，前者通過在堿性條件下沒有選擇性地斷裂磷酸二酯鍵完成，后者可采用DNA水解酶或RNA水解酶，可以有選擇性地切斷磷酸二酯鍵（限制性核酸內(nèi)切酶）或者沒有選擇性地切斷 ⑤核酸的變性：核酸的變性本質(zhì)上是氫鍵的斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)。DNA的熱變性過程是突變的，在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成，其熔解溫度滿足2.44(Tm—69.3)=100(G+C)；RNA由于只有局部的雙螺旋區(qū)，所以變性行為引起的性質(zhì)變化不明顯 ⑥核酸的復(fù)性：在適當條件下，變性核酸的互補鏈能夠重新結(jié)合成雙螺旋結(jié)構(gòu)，DNA的生物活性只能得到部分恢復(fù)，且出現(xiàn)減色效應(yīng)，將熱變性的DNA驟然冷卻時，DNA不可能復(fù)性，緩慢冷卻可以復(fù)性，分子量越大復(fù)性越困難，濃度越大，復(fù)性越困難 ⑦核酸的分子雜交：在退火條件下，不同來源的DNA互補鏈能夠形成雙鏈或者DNA單鏈和RNA單鏈的互補區(qū)形成DNA-RNA雜合雙鏈⑧含氮堿基的性質(zhì)：存在酮式-烯醇式或氨式-亞胺式的互變異構(gòu)，具有芳環(huán)、氨、酮、烯醇等相應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，并且具有弱堿性 第四章 糖 1. 名詞解釋 糖：糖指多羥基醛或者多羥基酮及其衍生物或縮聚物的總稱，俗稱碳水化合物 2. 問答題 （1）簡述糖的功能及分類？并舉例說明 糖的功能：糖是生物體的能源物質(zhì)，是細胞的結(jié)構(gòu)組分，具有細胞識別、機體免疫、信息傳遞的作用。 糖的分類：根據(jù)大小分為單糖（大約20種）、寡糖（2-10種）、多糖。單糖按照其中碳原子的數(shù)目分為丙糖（醛糖如甘油醛，酮糖如二羥丙酮）、丁糖（醛糖如赤蘚糖，酮糖如赤蘚酮糖）、戊糖（醛糖如核糖，酮糖如核酮糖）、己糖（醛糖如葡萄糖、半乳糖、甘露糖，酮糖如果糖、山梨糖）、庚糖（景天酮糖）。寡糖按照所含糖基多少分為二糖（蔗糖、麥芽糖、乳糖）、三糖（棉籽糖）。多糖分為均多糖（淀粉、糖原、甲殼素、纖維素）和雜多糖（半纖維素、粘多糖）。 （2）說明麥芽糖（組成淀粉的基本單位）、纖維二糖（組成纖維素的基本單位）所含單糖的種類、糖苷鍵的類型。 一分子麥芽糖中含有兩分子α-葡萄糖（1-C和4-C上的羥基均在環(huán)平面下方），糖苷鍵為1-4糖苷鍵；一分子纖維二糖中含有兩分子β-葡萄糖（1-C和4-C上的羥基均在環(huán)平面上方），糖苷鍵為1-4糖苷鍵 （3）列舉出四種多糖的名稱 均多糖（由一種單糖聚合而成）：淀粉（有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種，后者存在1-6糖苷鍵，兩者均是植物細胞的能源儲存形式）、糖原（動物及細菌的儲能物質(zhì)，貯存于動物的肝臟和肌肉中，結(jié)構(gòu)于支鏈淀粉類似，遇碘顯紅紫色）、纖維素[葡萄糖β（1-4）糖苷鍵連接而成的無分支的同多糖，形成植物細胞細胞壁]、甲殼素[2-N-乙酰-D-氨基葡萄糖β（1-4）糖苷，基本單位為β-葡萄糖的2-C上經(jīng)過氨基修飾后的產(chǎn)物] 雜多糖（由幾種不同的單糖聚合而成）：半纖維素（存在于植物細胞壁中的所有雜多糖的總稱）、粘多糖（糖胺聚糖。是含氨基己糖的雜多糖的總稱，表現(xiàn)為一定的粘性和酸性，如透明質(zhì)酸和肝素）、藥物多糖（中藥的有效成分）、其他雜多糖如瓊脂和果膠 （4）簡述低聚糖的生物學(xué)功能。 低聚糖或稱寡糖，是由2~10個單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖，分功能性低聚糖(functionaloligosaccharide)和普通低聚糖兩大類。 促進雙歧桿菌增殖,是雙歧桿菌的增殖因子。這是因為雙歧桿菌細胞表面具有寡糖的受體,而許多寡糖是有效的雙歧因子。雙歧桿菌是人類腸道菌群中唯一的一種既不產(chǎn)生內(nèi)毒素又不產(chǎn)生外毒素,無致病性的具有許多生理功能的有益微生物。 低能量或零能量。由于人體不具備分解、消化功能性低聚糖的酶系統(tǒng),因此功能性低聚糖很難被人體消化吸收或根本不能吸收,也就不給人提供能量，以滿足那些喜愛甜食但又不能食用甜食的人(如糖尿病人、肥胖病患者等) 的需要。 低聚糖屬于水溶性膳食纖維。由于低聚糖不能被人體消化吸收,屬于低分子的水溶性膳食纖維,它的有些功能與膳食纖維相似但不具備膳食纖維的物理作用,如粘稠性、持水性和填充飽腹作用等。 生成營養(yǎng)物質(zhì)。功能性低聚糖可以促進雙歧桿菌增殖,而雙歧桿菌可在腸道內(nèi)合成維生素B1 、B2 、B6 、B12 、煙酸、葉酸等營養(yǎng)物質(zhì)。 降低血清膽固醇,改善脂質(zhì)代謝,降低血壓。攝入功能性低聚糖后可降低血清膽固醇水平,改善脂質(zhì)代謝。 增強機體免疫能力,抵抗腫瘤。雙歧桿菌在腸道內(nèi)大量繁殖具有提高機體免疫功能和抗癌的作用。 第五章 脂類及生物膜 1. 名詞解釋 脂：指由酸和醇發(fā)生脫水酯化反應(yīng)形成的化合物，包括某些不溶于水的大分子脂肪酸和大分子的醇類，分為簡單脂（不與脂肪酸結(jié)合的脂，如固醇類、萜類、前列腺素）和結(jié)合脂（與脂肪酸結(jié)合的脂，如三酰甘油酯、磷脂酰甘油酯、鞘脂、蠟和脂蛋白） 2. 問答題 （1）簡述脂的功能。 ①脂是生物細胞重要的儲能物質(zhì)，因為其具有熱值高、不溶于水、易于聚集的特點②位于體表的脂類具有機械性的保護作用③脂類（磷脂酰甘油酯）是組成細胞膜的主要成分④簡單的脂類在體內(nèi)是維生素及激素的前體物質(zhì) （2）簡述生物膜的流動鑲嵌模型？ 生物膜分為細胞膜和細胞器膜，其共同特點是單層的生物膜（細胞膜）是流動的磷脂雙分子層構(gòu)成的連續(xù)體，蛋白質(zhì)無規(guī)則地分布在磷脂雙分子層中。脂類的流動性使得生物膜具有一定的流動性，方便蛋白質(zhì)的運動，也使得細胞可變形；膜的流動性與脂的種類和溫度有關(guān)。蛋白質(zhì)是選擇性透過的運輸通道，同時也是細胞間信息傳遞、識別的受體。細胞器膜的結(jié)構(gòu)與細胞膜類似，但由于功能的分化而多為雙層膜，內(nèi)層膜出現(xiàn)擴大現(xiàn)象，成為新陳代謝的部位。 第6章 酶 1. 名詞解釋 （1）酶：酶是一類具有高效性和專一性的生物催化劑 （2）單酶（單純蛋白酶）：除了蛋白質(zhì)外，不含有其他物質(zhì)的酶，如脲酶等一般水解酶 （3）全酶（結(jié)合蛋白酶）：含酶蛋白（脫輔酶，決定反應(yīng)底物的種類，即酶的專一性）和非蛋白小分子物質(zhì)（傳遞氫、電子、基團，決定反應(yīng)的類型、性質(zhì)）的酶。酶蛋白與輔助因子單獨存在時，沒有催化活力，兩部分結(jié)合稱為全酶 （4）輔酶：與酶蛋白結(jié)合較松、容易脫離酶蛋白、可用透析法除去的小分子有機物或金屬離子等輔助因子，如輔酶I和輔酶II （5）輔基：與酶蛋白結(jié)合較為緊密、不能通過透析除去，需要經(jīng)過一定的化學(xué)處理才能與蛋白分開的小分子物質(zhì)，如細胞色素氧化酶中的鐵卟啉 ※ 輔酶可輔基之間沒有嚴格的界限，只是輔酶和輔基與酶蛋白結(jié)合的牢固程度不同 （6）單體酶：一般是由一條肽鏈組成，但有的也是由多條肽鏈組成的酶類（胰凝乳蛋白酶，3肽鏈，以二硫鍵連接），一般催化水解反應(yīng) （7）寡聚酶：寡聚酶是由兩個或兩個以上的亞基組成的酶，亞基可以相同也可以不同，亞基之間以次級鍵結(jié)合，彼此容易分開，多數(shù)寡聚酶在代謝中起調(diào)節(jié)作用 （8）多酶體系（多酶復(fù)合物）：由幾種酶靠非共價鍵彼此嵌合而成，通常是系列反應(yīng)中2-6個功能相關(guān)的酶組成，有利于一系列反應(yīng)的連續(xù)進行，以提高酶的催化效率，同時便于機體對酶的調(diào)控 （9）酶的專一性：一種酶只能作用于一種物質(zhì)物質(zhì)或者結(jié)構(gòu)相似的一類物質(zhì)，促使其發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為酶的專一性。酶的專一性包括結(jié)構(gòu)專一性和立體異構(gòu)專一性兩類。結(jié)構(gòu)專一性有相對專一性[包括鍵專一性（只能作用于一定的鍵，對鍵兩邊的基團沒有要求）、基團專一性（除要求一定的鍵之外，對鍵一端的集團也有要求）]和絕對專一性（對于底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)要求非常嚴格，只作用于一種底物）兩類。立體異構(gòu)專一性（超專一）指當?shù)孜镉辛Ⅲw異構(gòu)體時，酶只能作用于其中的一種，對其對映體則沒有作用 （10）誘導(dǎo)契合學(xué)說：酶的活性部位不是事先形成的，而是底物和酶相互作用后形成的，底物先引起酶構(gòu)象的改變，使酶的催化和結(jié)合部位達到活性部位所需的方位，從而底物能與酶結(jié)合，進行酶催化下的化學(xué)反應(yīng) （11）中間產(chǎn)物學(xué)說：當酶催化某一化學(xué)反應(yīng)時，酶首先與底物結(jié)合，形成中間符合產(chǎn)物（ES），然后生成產(chǎn)物（P），并釋放酶，即E+S?ES→E+P （12）酶的活性部位：酶分子中與底物直接結(jié)合，并催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的部位，有底物結(jié)合部位和催化部位組成，前者負責(zé)與底物的結(jié)合，后者負責(zé)催化底物鍵的斷裂，決定酶促反應(yīng)的類型，即酶的催化性質(zhì)。酶活中心的體積占酶總體積的比例很小，是三維實體（即在一級結(jié)構(gòu)上相距很遠，但在空間結(jié)構(gòu)上很近），通常處于分子表面的一個裂縫內(nèi)，具有柔韌和可運動性 （13）必需基團：必需基團指參與構(gòu)成酶活性中心和維持酶的特定構(gòu)象所必需的基團，既包含活性中心的必需基團，也包括活性中心之外的必需基團 （14）酶促反應(yīng)動力學(xué)：指研究酶促反應(yīng)的速度以及影響此速度的各種因素的科學(xué)。前者體現(xiàn)酶的活力，后者體現(xiàn)影響酶的活力的因素。 （15）抗體酶：抗體酶是抗體的高度選擇性和酶的高度催化作用結(jié)合的產(chǎn)物，本質(zhì)上是一類具有催化活性的免疫球蛋白在可變區(qū)賦予了酶的屬性，所以也稱為催化性抗體。他是用事先設(shè)計好的抗原按照一般單克隆抗體制備的程序獲得具有催化反應(yīng)活性的抗體，一般情況下這些抗體具有酶反應(yīng)的特征。 （16）核酶：指具有催化活性的RNA，按照作用底物分類，分為催化分子內(nèi)反應(yīng)的核酶（包括自我剪接核酶和自我剪切核酶）和催化分子間反應(yīng)的核酶。所以說RNA是一種既能攜帶遺傳信息，又具有生物催化功能的生物分子 （17）同工酶：指有機體內(nèi)催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但其酶蛋白本身的分子結(jié)構(gòu)組成有所不同的一組酶，這類酶通常由兩個或以上的肽鏈聚合而成，它們的生理性質(zhì)及理化性質(zhì)不同 2. 問答題 （1）酶作為催化劑有哪些特點？ ①酶作為催化劑的特點：酶的催化作用具有高效性、高度專一性，同時酶易失活、活性收到調(diào)節(jié)、控制，有些酶需要輔助因子，反應(yīng)條件溫和②酶和一般催化劑的共性：只能催化熱力學(xué)上允許進行的反應(yīng)，自身不參與反應(yīng)，不能改變平衡常數(shù) （2）闡述酶的化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（只有有催化作用的蛋白質(zhì)才成為酶），少數(shù)為RNA。單純酶只含有蛋白質(zhì)；結(jié)合酶含有蛋白質(zhì)和非蛋白小分子物質(zhì)，其蛋白質(zhì)和輔助因子單獨存在時沒有催化作用。輔助因子可以是小分子有機化合物或金屬離子，分為輔酶和輔基兩類，輔酶可用物理方法除去，輔基只能通過化學(xué)處理除去，但二者間沒有明顯界限。通常一種酶蛋白只有與某一特定的輔酶結(jié)合才能成為有活性的全酶，并且一種輔酶可以與多種不同的酶蛋白結(jié)合，組成具有不同專一性的全酶 （3）酶的專一性有哪幾類？如何解釋酶的專一性？ 酶的專一性分為結(jié)構(gòu)專一性和立體異構(gòu)專一性。結(jié)構(gòu)專一性包括相對專一性和絕對專一性。相對專一性包括鍵專一性（只作用于一定的鍵，不對基團有要求）和基團專一性（不但對鍵有要求，也對基團有要求）；絕對專一性指酶只作用于一種底物，對其化學(xué)結(jié)構(gòu)要求非常嚴格。立體異構(gòu)專一性是當?shù)孜镉辛Ⅲw異構(gòu)體時，酶只對其中的一種有作用，對其對映體則沒有作用 （4）輔基和輔酶有何不同？在酶催化反應(yīng)中它們起什么作用？ 輔酶與酶蛋白結(jié)合較松，容易脫離酶蛋白，可用透析法除去小分子有機物。輔基與酶蛋白結(jié)合較緊，不能通過透析除去，需要經(jīng)過一定的化學(xué)處理才能分開酶蛋白和輔基。輔酶和輔基在酶促反應(yīng)中起傳遞氫、電子、基團的作用，決定反應(yīng)的類型和性質(zhì) （5）根據(jù)國際酶學(xué)委員會的建議，如何對酶進行統(tǒng)一分類和命名？ ①根據(jù)國際酶學(xué)委員會的規(guī)定，按酶促反應(yīng)的類型，將酶分為6大類：氧化還原酶（編號1）、轉(zhuǎn)移酶（編號2）、水解酶（編號3）、裂合酶（編號4）、異構(gòu)酶（編號5）、合成酶（編號6）②根據(jù)底物中被作用的基團或鍵的特點將每一大類分成若干個亞類，每個亞類按正整數(shù)順序編號③每個亞類仍可分為亞亞類，按照正整數(shù)順序編號④按照酶在亞亞類中的排號確定第四個數(shù)字⑤每個酶的分類編號由四個數(shù)字組成，中間用“.”隔開，并在編號之前冠以E.C. （6）根據(jù)國際酶學(xué)委員會的建議，酶分為哪幾大類？每一大類催化的化學(xué)反應(yīng)的特點是什么？請指出以下幾種酶分別屬于那一大類酶：a.葡糖磷酸異構(gòu)酶b.蛋白酶c.丙酮酸羧化酶、d.脂肪酶琥珀酸脫氫酶e.淀粉酶f.谷丙轉(zhuǎn)氨酶g.多酚氧化酶h.膽堿轉(zhuǎn)乙酰酶i.醇脫氫酶j.草酰乙酸脫羧酶k.天冬酰胺合成酶l.碳酸酐酶 大類編號 名稱 催化的反應(yīng) 包含編號 1 氧化還原酶類 A-2H+B（輔酶）A+B-2H B-2H+O2BO+H2O d. g. i. 2 轉(zhuǎn)移酶類 A-X+BA+B-X c. f. h. 3 水解酶類 A-B+ H2OAOH+BH b. e. l. 4 裂合酶類 A-BA+B j. 5 異構(gòu)酶類 AB a. 6 合成酶類 A+B+ATPA-B+ADP（需能合成） k. （7）試述酶催化的作用機理 ①酶是催化劑，因此遵循一般催化劑的規(guī)律，即能加速化學(xué)反應(yīng)速率，具有微量高效性；只能加速熱力學(xué)上可能的反應(yīng)；只能縮短平衡達到的時間，不改變平衡點；對正反應(yīng)和逆反應(yīng)有同等的催化作用②酶加速反應(yīng)的本質(zhì)——降低活化能：反應(yīng)體系中活化分子越多，化學(xué)反應(yīng)速率越快。酶通過降低活化能，間接增加活化分子數(shù)，使得化學(xué)反應(yīng)加速③酶的催化方式——過渡態(tài)理論：在酶促反應(yīng)中，酶和底物首先生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，之后分解成為產(chǎn)物和酶，反應(yīng)中間產(chǎn)物具有比E+S更低的能量，因此活化能降低，反應(yīng)加速 （8）闡述酶具有高效催化的分子機理（闡述與酶高催化效率有關(guān)的因素） ①底物和酶的臨近效應(yīng)和定向效應(yīng)：臨近效應(yīng)是指底物與酶結(jié)合性成中間復(fù)合物以后，使底物之間和底物間、酶的催化基團與底物之間集合于同一分子而使有效濃度得以極大提高，使分子間的反應(yīng)變成了近似分子內(nèi)的反應(yīng)，使反應(yīng)速率大大增加 ②促進底物過渡態(tài)形成的非共價作用：酶的的活性中心的某些基團或離子可以使反應(yīng)底物分子內(nèi)中的某些基團的電子云密度增加或降低，產(chǎn)生“電子張力”，使敏感的一端更加敏感，底物分子發(fā)生形變，底物比較接近它的過渡態(tài)，形成相互契合的酶-底物復(fù)合物，降低了反應(yīng)活化能，使反應(yīng)易于發(fā)生 ③誘導(dǎo)契合學(xué)說：酶分子具有一定的柔韌性，其作用的專一性不僅取決于酶和底物的正確結(jié)合，也取決于酶的催化基團有正確的空間取位。當?shù)孜锱c酶的結(jié)合部位結(jié)合時，產(chǎn)生相互誘導(dǎo)，使得酶的構(gòu)象發(fā)生變化，酶與底物完全契合，反應(yīng)發(fā)生 ④酶促反應(yīng)的機理：酶促反應(yīng)有酸堿催化、共價催化和金屬離子催化三種機理。酸堿催化過程中，酶瞬間向反應(yīng)物提供質(zhì)子或者接受質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)、加速反應(yīng)。共價催化中，親核或親電子催化劑能放出電子或吸收電子并作用底物形成正電荷中心或負電荷中心，形成不穩(wěn)定的共價中間絡(luò)合物 （9）闡述酶活性部位的組成與特點 酶的活性中心由結(jié)合部位和催化部位組成，結(jié)合部位負責(zé)與底物的結(jié)合，決定酶的專一性，催化部位負責(zé)催化底物鍵的斷裂形成新鍵，決定酶的催化性質(zhì)?；钚圆课坏墓餐攸c：①活性部位只占酶分子總體積相當小的一部分②酶的活性部位具有三維實體，在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠，但在空間結(jié)構(gòu)上可能很接近③底物和酶的活性部位有誘導(dǎo)契合作用④酶的活性部位是位于酶分子表面的一個裂縫內(nèi)⑤底物通過次級鍵較弱的力結(jié)合到酶上⑥酶的活性部位具有柔韌性和可運動性，酶變性過程中，活性部位最先被破壞 （10）影響酶催化反應(yīng)速度的因素有哪些？這些因素如何影響酶促反應(yīng)速度？ 第一，抑制劑的影響作用。抑制劑指能夠使酶的必需基團的化學(xué)性質(zhì)改變而降低酶活性甚至使酶完全喪失活性的物質(zhì)。抑制劑的影響作用可分為失活作用和變性作用，失活作用指使酶蛋白變性而引起活性喪失的作用；抑制作用指使酶的必需基團的化學(xué)性質(zhì)改變，但酶未變性，而引起酶活力的降低或喪失，分為可逆抑制作用（包括競爭性抑制作用、非競爭性抑制作用、反競爭性抑制作用）和不可逆抑制作用，兩者可以用能否使用透析、超濾等物理方法除去抑制劑使酶復(fù)性區(qū)別，可逆抑制可以用物理方法除去抑制劑，不可逆抑制不能物理方法除去抑制劑。 第二，溫度對酶作用的影響。每種酶有自身的酶反應(yīng)最適溫度，溫度的影響具有兩面性，即反應(yīng)速率隨著溫度升高而加快，但酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)在高溫下出現(xiàn)熱變性現(xiàn)象。 第三，pH對酶作用的影響。酶的活力受pH的影響，在一定pH下，酶表現(xiàn)出最大活力，高于或低于該pH，酶的活性均受到影響。過酸或過堿的環(huán)境使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，引起酶構(gòu)象的改變，酶活性喪失；當pH改變不是很劇烈時，酶的活性受到影響，但未變性；pH影響維持酶空間結(jié)構(gòu)的有關(guān)基團的解離 第四，激活劑的影響。激活劑能夠提高酶活性，大部分是無機離子或簡單的有機物 第五，酶濃度的影響。在底物足夠過量而其他條件固定的條件下，若反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素，酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率與酶的濃度成正比 （11）試寫出米氏方程并加以討論 米氏方程：，雙倒數(shù)形式：，抑制作用討論如下表： 種類 米氏方程雙倒數(shù)形式 Vmax Km 斜率 無抑制 競爭性抑制 不變 增加 增大 非競爭性抑制 減小 不變 增大 反競爭性抑制 減小 減小 不變 （12）試討論米氏常數(shù)的定義及其意義 米氏常數(shù)，其中k1、k2、k3分別為酶與底物生成復(fù)合物的平衡常數(shù)，復(fù)合物分解為酶與底物的平衡常數(shù)和復(fù)合物轉(zhuǎn)化為酶與產(chǎn)物的平衡常數(shù)。米氏常數(shù)是酶的特征物理常數(shù)，只與酶的性質(zhì)與底物種類有關(guān)，而與酶濃度無關(guān)，可以鑒定酶。通過米氏常數(shù)的大小可以判斷酶與底物親和力的大小，米氏常數(shù)越大，親和力越小，米氏常數(shù)越小，親和力越大。同時當反應(yīng)速率為最大速率的一半時，米氏常數(shù)為此時的底物濃度 （13）當一酶促反應(yīng)進行的速率為Vmax的80%時，Km和[S]之間有何關(guān)系？ 將V0=0.8Vmax帶入米氏方程，有，即，[S]=4Km （14）如何區(qū)別競爭性抑制劑、非競爭性抑制劑和反競爭性抑制劑？并分別簡述它們的動力學(xué)特點 競爭性抑制：抑制劑（I）與底物（S）競爭酶的結(jié)合部位，從而影響了底物與酶的正常結(jié)合，抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物類似，抑制程度取決于底物及抑制劑的相對濃度，抑制作用可以通過增加底物濃度解除。其動力學(xué)特點是Vmax不變，但達到Vmax時所需的底物濃度增大，Km變大并隨[I]的增加而增加，雙倒數(shù)作圖直線交于縱軸。 非競爭性抑制：底物和抑制劑同時和酶結(jié)合，兩者沒有競爭作用，但中間的三元復(fù)合物不能分解為產(chǎn)物，酶活性降低，抑制劑結(jié)構(gòu)與底物沒有共同之處，抑制劑與酶活性部位以外的基團結(jié)合，抑制作用不能通過增加底物濃度解除。動力學(xué)特點：Vmax減小，Km不變，雙倒數(shù)作圖交于橫軸。 反競爭性抑制：抑制劑與ES復(fù)合物結(jié)合，形成EIS，不能與酶直接結(jié)合，但三元復(fù)合物不能轉(zhuǎn)換為產(chǎn)物，從而抑制酶的活性。動力學(xué)特點：Vmax減小Km減小雙倒數(shù)作圖呈一組平行線 第7章 維生素和輔酶 1. 名詞解釋 維生素：維生素是參與生物生長發(fā)育和代謝必須的一類微量有機物質(zhì)，這類物質(zhì)由于體內(nèi)不能合成或合成量不足，所以必須由食物供給。已知絕大多數(shù)維生素為酶的輔酶或者輔基的組成成分，在物質(zhì)代謝中起重要作用 2. 問答題 （1）根據(jù)溶解性，維生素分為幾類？各類維生素的生物學(xué)功能？每類分別包括哪些？ 類別 功能 具體種類 脂溶性維生素 調(diào)控某些生物機能 維生素A、維生素B、 維生素E、維生素K 水溶性維生素 輔酶，參與酶催化反應(yīng)中底物基團的轉(zhuǎn)移 B族維生素（B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B11、B12）、維生素C （2）試總結(jié)維生素B1、B2、B3、B5、B11與輔酶的關(guān)系 維生素B1即硫胺素，在體內(nèi)以硫胺素磷酸（TP）或硫胺素焦磷酸（TPP）的形式存在，是體內(nèi)脫羧酶的的輔酶，涉及糖代謝中的醛和酮的合成與裂解反應(yīng)。TPP是催化丙酮酸或α-酮戊二酸反應(yīng)的輔酶，又稱羧化輔酶 維生素B2即核黃素，在體內(nèi)以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在，是脫氫酶的輔酶，通過氧化態(tài)和還原態(tài)的互變，起促進底物脫氫或傳遞氫的作用 微生物B3包括煙酰胺和尼克酰胺，也稱為維生素PP，在體內(nèi)以輔酶I（NAD）和輔酶II（NADP）的形式存在，NAD+和NADP+是脫氫酶的輔酶，在體內(nèi)通過氧化態(tài)和還原態(tài)的互變實現(xiàn)氫傳遞，NAD+是呼吸鏈中氫傳遞過程中的重要環(huán)節(jié)，通常代謝物上脫下的氫先交給NAD+使之成為NADH和H+，再通過呼吸鏈的傳遞，最后交給氧。NAD+也是DNA連接酶的輔酶。維生素PP同時具有維持神經(jīng)組織健康的作用 維生素B5也稱為泛酸、遍多酸，在體內(nèi)以輔酶A（CoA，因含有巰基常寫成CoA~SH）的形式存在，是?；磻?yīng)的輔酶，通過自身的巰基接受和釋放?；疝D(zhuǎn)移?；淖饔茫核嵋暂o酶的形式參與糖、脂和蛋白質(zhì)的代謝 維生素B11又稱為葉酸，其輔酶形式是四氫葉酸（即為FH4或THFA），是一碳基團轉(zhuǎn)移酶系的輔酶，以一碳基團（甲基、甲酰基、甲烯基、羥甲基等）的載體參與一些生物活性物質(zhì)如嘌呤、嘧啶、肌酸、膽堿、蛋白質(zhì)等的合成 （3）分別缺乏維生素B1、B2、B3、B11、B12、維生素C、維生素A、維生素D、維生素E，會導(dǎo)致什么病癥？ 維生素B1缺乏癥：①B缺乏造成糖代謝受阻，丙酮酸積累，出現(xiàn)血、尿、腦組織中的丙酮酸含量升高，出現(xiàn)神經(jīng)炎、皮膚麻木、心理衰竭、四肢無力、肌肉萎縮、下肢浮腫等癥狀（腳氣?。谌狈υ斐赡c胃蠕動緩慢，消化液分泌減少、食欲不振消化不良 維生素B2缺乏癥：唇炎、舌炎、口角炎、眼角膜炎等癥狀 維生素B3缺乏癥：維生素PP的缺乏癥稱為癩皮病，主要癥狀為皮炎、腹瀉、癡呆等 維生素B11缺乏癥：巨母紅血球性貧血癥 維生素B12缺乏癥：巨幼性大紅細胞貧血癥，同時由于神經(jīng)組織出現(xiàn)代謝異常，造成神經(jīng)髓鞘的退行性變。尿中出現(xiàn)甲基丙二酸，即甲基丙二酸尿癥 維生素C缺乏癥：①膠原和細胞間質(zhì)的合成出現(xiàn)障礙，毛細管壁的脆性增加、通透性增強、輕微創(chuàng)傷或壓力即可使毛細血管破裂引起出血現(xiàn)象，嚴重時肌肉、內(nèi)臟出血死亡，稱為壞血?、谀懝檀紡娀^程受阻，肝臟中膽固醇堆積，血液中膽固醇升高③芳香族氨基酸羥化受阻，造成神經(jīng)遞質(zhì)的合成異常④有機藥物或毒物的羥化受影響，代謝顯著減慢，機體的解毒作用受到影響 維生素A缺乏癥：夜盲癥；影響發(fā)育（生長發(fā)育受阻）；上皮組織干燥（上皮細胞角質(zhì)化）及抵抗病菌能力降低，因而易于感染病 維生素D缺乏癥： 佝僂病、嚴重的蛀牙、軟骨病、老年性骨質(zhì)疏松癥 維生素E缺乏癥：造成死胎；紅細胞壽命縮短；某些酶的活性下降；血液中凝血抗原含量下降，凝血機能受到影響；氧化磷酸化過程中電子傳遞受到影響 第8章生物氧化 1. 名詞解釋 （1）高能化合物：在生化反應(yīng)中，某些化合物隨水解反應(yīng)或集團基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)可釋放出大量的自由能，稱為高能化合物，其水解反應(yīng)ΔG0＜5kcal/mol （2）生物氧化：營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)經(jīng)過氧化分解最終生成CO2和H2O，并釋放能量的過程。與體外氧化具有如下相同點：生物氧化中底物的加氧、脫氫、失電子，遵循氧化還原，反應(yīng)的一般規(guī)律；物質(zhì)在體內(nèi)氧化的需氧量、最終產(chǎn)物和釋放的能量總量相同。不同點：生物氧化在體內(nèi)溫和環(huán)境經(jīng)酶催化逐步釋放能量，體外氧化能量一次性突然釋放；生物氧化中代謝物脫下的氫與氧結(jié)合形成水，有機酸脫羧產(chǎn)生二氧化碳；體外氧化氧直接與碳和氫結(jié)合生成CO2和H2O （3）呼吸鏈：代謝物脫下的成對氫原子通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈，又稱電子傳遞鏈，由遞氫體和電子傳遞體組成 （4）氧化磷酸化：氧化磷酸化是體內(nèi)ATP生成的一種方式，是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)的ADP磷酸化，形成ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化 （5）底物磷酸化：底物磷酸化是體內(nèi)ATP生成的一種方式，是底物分子內(nèi)部能量的重新排布，生成高能鍵，使ADP磷酸化形成ATP的過程 （6）磷氧比：指物質(zhì)氧化時，每消耗1mol氧原子所對應(yīng)消耗的無機磷酸摩爾數(shù)，即生成ATP的摩爾數(shù) 2. 問答題 （1）簡述生物氧化的特點。 生物氧化體外氧化具有如下相同點：生物氧化中底物的加氧、脫氫、失電子，遵循氧化還原，反應(yīng)的一般規(guī)律；物質(zhì)在體內(nèi)氧化的需氧量、最終產(chǎn)物和釋放的能量總量相同。不同點：生物氧化在體內(nèi)溫和環(huán)境經(jīng)酶催化逐步釋放能量，體外氧化能量一次性突然釋放；生物氧化中代謝物脫下的氫與氧結(jié)合形成水，有機酸脫羧產(chǎn)生二氧化碳；體外氧化氧直接與碳和氫結(jié)合生成CO2和H2O （3）呼吸鏈中如何確定傳遞體的順序？請寫出呼吸鏈中復(fù)合體Ⅰ、輔酶Q、復(fù)合體Ⅱ、復(fù)合體Ⅲ、細胞色素c、復(fù)合體Ⅳ傳遞氫原子和電子的順序。 傳遞體的順序由下列實驗確定：①標準氧化和還原電位②拆開和重組③特異抑制劑阻斷④還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧。 電子、氫傳遞順序： NADH 復(fù)合體I 復(fù)合體IV 細胞色素C 復(fù)合體III 輔酶Q O2 琥珀酸 復(fù)合體II （4）分別寫出魚藤酮、抗霉素A、氰化物（CN）、疊氮化物（NaN3）、一氧化碳（CO）和硫化氫（H2S）對呼吸鏈傳遞體的抑制部位。 魚藤酮：CoQ與復(fù)合體I的結(jié)合；抗霉素A：Cyt b與Cyt c1間；氰化物（CN）、疊氮化物（NaN3）、一氧化碳（CO）和硫化氫（H2S）：Cyt aa3與O2間 （5）簡述氧化磷酸化作用機制。 氧化磷酸化中，對NADH鏈，有三個偶聯(lián)部位（ATP生成部位），P/O比為2.5，即產(chǎn)生2.5molATP；對琥珀酸鏈中，有兩個偶聯(lián)部位P/O比為1.5，即產(chǎn)生1.5molATP。當電子經(jīng)過呼吸鏈傳遞時，可將質(zhì)子從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜胞漿側(cè)，產(chǎn)生膜內(nèi)外電化學(xué)梯度儲存能量，當質(zhì)子順濃度梯度回流時，驅(qū)動ADP與Pi形成ATP 第9章 糖代謝 1. 名詞解釋 （1）糖酵解：1mol葡萄糖變成2mol丙酮酸并伴隨ATP生成的過程稱為糖酵解，有時也稱1mol葡萄糖到2mol乳酸的過程為糖酵解，分為糖裂解階段、醛氧化成酸階段和丙酮酸的繼續(xù)氧化階段 （2）三羧酸循環(huán)：由乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸開始，經(jīng)反復(fù)脫氫、脫羧再生成草酰乙酸循環(huán)反應(yīng)稱為三羧酸循環(huán)，也稱為檸檬酸循環(huán)和Kerbs循環(huán) （3）磷酸戊糖途徑：磷酸己糖經(jīng)過以磷酸戊糖為代表的中間產(chǎn)物形成磷酸核糖和NADPH的過程稱為磷酸戊糖途徑，主要存在于細胞質(zhì)中 （4）糖異生作用：對于植物來說指光合作用，即在植物的葉綠體重在光能驅(qū)動下二氧化碳和水合成葡萄糖，放出氧氣的過程；對于動物來說，指由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖或糖原的過程，原料為乳酸、甘油、丙酮酸、生糖氨基酸等，部位為肝臟和腎臟 （5）糖原的合成作用：由葡萄糖合成糖原的過程稱為糖原合成作用，包括活化、縮合和分支三個階段，為需能過程 （6）糖原異生：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃倪^程稱為糖原異生過程 2. 問答題 （1）寫出糖酵解的產(chǎn)能步驟，并進行能量計算。 產(chǎn)能過程：①葡萄糖經(jīng)過活化產(chǎn)生6-磷酸葡萄糖②6-磷酸葡萄糖變構(gòu)成為6-磷酸果糖③6-磷酸果糖活化為1,6-二磷酸果糖④1,6-二磷酸葡萄糖裂解形成兩分子磷酸二羥丙酮⑤磷酸二羥丙酮異構(gòu)成為3-磷酸甘油醛⑥3-磷酸甘油醛脫氫加磷酸形成1,3-二磷酸甘油酸⑦1,3-二磷酸甘油酸脫去Pi產(chǎn)能形成3-磷酸甘油酸⑧3-磷酸甘油酸異構(gòu)生成2-磷酸甘油酸⑨2-磷酸甘油酸脫水形成磷酸烯醇式丙酮⑩磷酸烯醇式丙酮脫去Pi產(chǎn)能得到丙酮酸 能量計算：當以葡萄糖為起始物時，⑦、⑩各得到2分子ATP，在①和③各消耗1分子ATP，共產(chǎn)生2分子ATP；當以細胞內(nèi)多糖為起始物時，在⑦、⑩各得到2分子ATP，在①消耗1分子ATP，共產(chǎn)生3分子ATP （2）寫出三羧酸酸循環(huán)產(chǎn)能步驟，并進行能量計算。 三羧酸循環(huán)的第一階段為糖酵解，一分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATP，2分子NADH，2分子H+，2分子丙酮酸，等價于7分子ATP。 第二階段為脫碳脫氫階段，由丙酮酸形成乙酰CoA，同時1分子丙酮酸生成1分子NADH和1分子CO2。 第三階段包括10步反應(yīng)，實現(xiàn)草酰乙酸的循環(huán)，過程為：草酰乙酸和乙酰CoA形成檸檬酸→檸檬酸變構(gòu)為異檸檬酸→異檸檬酸脫氫（有1分子NADH和1分子H+形成）生成草酰琥珀酸→草酰琥珀酸脫羧（生成CO2）生成α-酮戊二酸→α-酮戊二酸脫氫（有1分子NADH和1分子H+形成）脫羧（生成CO2）形成琥珀酰CoA→琥珀酰CoA形成琥珀酸（有1分子GTP生成，等價于1分子ATP）→琥珀酸脫氫（有FADH2形成）形成延胡索酸→延胡索酸加水形成蘋果酸→蘋果酸脫氫生成（有1分子NADH和1分子H+形成）草酰乙酸。 1分子葡萄糖生成的2分子丙酮酸經(jīng)三羧酸循環(huán)生成20分子ATP，葡萄糖生成丙酮酸的過程中產(chǎn)生7分子ATP，丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A生成5分子ATP，整個徹底氧化過程產(chǎn)生32分子ATP。 （3）淀粉是通過什么途徑可以一步一步降解為CO2和水，及其反應(yīng)部位。 淀粉在細胞外經(jīng)過胞外水解酶的作用得到單糖，再經(jīng)胞內(nèi)降解的作用生成1-磷酸葡萄糖，參與到糖酵解和三羧酸循環(huán)中。其中胞外分解中三種酶的作用部位是：α-淀粉酶在淀粉分子內(nèi)部任意水解α-1,4糖苷鍵；β-淀粉酶從非還原端開始，水解α-1,4糖苷鍵，依次水解下一個β-麥芽糖單位；脫支酶水解α-淀粉酶和β-淀粉酶作用后剩下的極限糊精中的α-1,6糖苷鍵。 （4）簡述糖酵解的生物學(xué)意義 ①糖酵解是機體缺氧時的主要供能方式，如劇烈運動和在高原環(huán)境中時②糖酵解是某些厭氧生物或機體供氧充足情況下少數(shù)組織的能量來源，如成熟紅細胞、神經(jīng)組織、白細胞、骨髓、腫瘤細胞等③肝臟的糖酵解途徑的主要功能是為其他代謝提供合成原料 （5）簡述三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義 ①三羧酸循環(huán)是糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的共同氧化途徑②三羧酸循環(huán)是三大物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐，其中間酸是合成其他化合物的碳骨架 （6）磷酸戊糖途徑分為哪兩個階段，并簡述其生物學(xué)意義。 磷酸戊糖途徑分為氧化階段（脫碳產(chǎn)能）和非氧化階段（重組）。氧化階段過程為：6-磷酸葡萄糖脫氫（有1分子NADH和1分子H+形成）形成6-磷酸葡萄糖酸，6-磷酸葡萄糖酸脫氫脫碳（有1分子NADH、1分子H+、1分子CO2形成）5-磷酸核酮糖。非氧化階段過程為：5-磷酸核酮糖異構(gòu)化形成5-磷酸核糖，5-磷酸核酮糖差向異構(gòu)為5-磷酸木酮糖，5-磷酸核糖與5-磷酸木酮糖反應(yīng)得到7-磷酸景天酮糖和3-磷酸甘油醛，7-磷酸景天酮糖和3-磷酸甘油醛反應(yīng)得到6-磷酸果糖和4-磷酸赤蘚糖 意義：①產(chǎn)物磷酸核糖用于DNA、RNA的合成，木酮糖參與光合作用固定CO2，各種單糖用于合成各類多糖②提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)，為體內(nèi)代謝反應(yīng)提供還原力 （7）簡述乙醛酸循環(huán)的生物學(xué)意義 乙醛酸循環(huán)的意義不在于產(chǎn)能，而在于使得油料作物種子能夠利用自身的油脂產(chǎn)生能量和維持以乙酸為食的原始細菌的生存 （8）簡述糖原的合成過程 ①活化階段（由葡萄糖生成UDPG的過程，耗能）：葡萄糖與ATP反應(yīng)形成6-磷酸葡萄糖和ADP，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)為1-磷酸葡萄糖，1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜍斩姿崞咸烟牵║DPG）②縮合階段：UDPG與引物（麥芽糖等）在糖原合酶的催化下生成比引物多一個糖單位的分子和UDP③當直鏈長度達到12葡萄糖殘基以上時，在分支酶的催化下，將距離鏈末端6~7個葡萄糖殘基組成的寡糖鏈由α-1,4-糖苷鍵轉(zhuǎn)變?yōu)棣?1,6-糖苷鍵，使糖原出現(xiàn)分支 第10章 脂代謝 1. 名詞解釋： （1）脂肪動員：貯存于脂肪細胞中的甘油三酯在激素敏感脂肪酶（HSL）的催化