四川农业大学生物化学考研要点.docx
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1、第一章 核酸构造与功能DNA变性:在理化因素作用下,DNA碱基对间氢键断裂,双螺旋解开成为单链,从而导致DNA理化性质即生物学性质发生改变,这种现象称为DNA变性。这是一个跃变过程,伴有增色效应,DNA功能丧失。DNA复性:在一定条件下,变性DNA单链间碱基重新配对,恢复双螺旋构造,伴有A260减小减色效应,DNA功能恢复。将变性DNA经退火处理,使其重新形成双螺旋构造过程,称为DNA复性。 增色效应和减色效应:当将DNA稀盐溶液加热到80-100C时,双螺旋构造发生解体,两条链分开,形成无规那么线团,一系列理化性质也随之改变:变性后,260nm紫外吸收值升高,此效应称之为增色效应。 核酸光吸
2、收值常比其各核苷酸成分光吸收值之和少30%-40%。这是在有规律双螺旋构造中碱基严密地堆积在一起造成。这种现象叫做DNA减色效应。增色效应:当DNA从双螺旋构造变为单链无规那么卷曲状态时,它在260nm处吸收便增加,这叫增色效应。减色效应:DNA在260nm出光密度比在DNA分子中各个碱基在260nm处吸收光密度总和小得多约少35%-40%,这种现象称为减色效应。分子杂交:不同来源DNA单链间或单链DNA与RNA之间只要有碱基配对区域,在复性时可形成局部双螺旋区,称为核酸分子杂交。 核酸探针:是以研究和诊断为目,用来检测特定序列核酸DNA或RNADNA片段或RNA片段,称为核酸探针。 回文构造
3、:脱氧核苷酸排列在DNA两条链中顺读与倒读意义是一样,脱氧核苷酸以一个假想轴称为180对称,这种构造称为回问构造。回文序列:DNA分子中以某一中心区域为对称轴,中心区域一侧碱基序列旋转180后与另一侧碱基序列对称重复。 Tm值:DNA变性发生在一个很窄温度范围内,通常把热变性过程中A260到达最大值一半时温度称为该DNA溶解温度或熔点,用Tm表示。 Chargaff定律:腺嘌呤和胸腺嘧啶摩尔数相等,即 A=T;鸟嘌呤和胞腺嘧啶摩尔数也相等,即G=C; 含氨基碱基总数等于含酮基碱基总数,即A+C=G+T。 嘌呤总数等于嘧啶总数,即A+G=C+T。 碱基互补规律:在形成双螺旋构造过程中,由于各种碱
4、基大小与构造不同,使得碱基之间互补配对只能在G-C或C-G和A-T或T-A之间进展,这种碱基配对规律,称为碱基配对规律互补规律。 超螺旋DNA:双螺旋DNA进一步扭曲所形成麻花状构象。超螺旋DNA比双螺旋DNA分子更严密。双螺旋DNA分子通过自身屡次转动扭曲形成螺旋螺旋构造,称为超螺旋构造;大多数天然DNA分子为负超螺旋。拓扑异构酶:是一类剪接DNA分子、改变DNA拓扑状态酶。拓扑异构酶在DNA复制、转录和重组中起重要作用。顺反子:基因功能单位,一段染色体,它是一种多肽链密码,一种构造基因。1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%按摩尔碱基计,计算其余碱基百分含量。2、DNA和RNA构造和功能在化学
5、组成、分子构造、细胞内分布和生理功能上主要区别是什么?DNARNA 化学组成DNA中戊糖是-D-2-脱氧核糖DNA中碱基是A、G、C、T脱氧核糖核苷核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP、dTMPRNA中戊糖是-D-核糖RNA中碱基是A、G、C、U核糖核苷核苷酸:AMP、GMP、CMP、UMP分子构造一级构造二级构造:双螺旋构造、三链三级构造:超螺旋大多数天然RNA分子是一条单链,其可以发生分子自身回折,而使互补碱基区形成局部类似DNA双螺旋区。不能配对碱基区域那么形成突环,不同RNA分子因碱基序列不同而具有不同比例双螺旋区。tRNA二级构造:单链、三叶草形、四臂四环tRNA三级构造:在二级构造
6、根底上进一步折叠扭曲形成倒L型细胞内分布在真核细胞中,DNA主要集中在细胞核线粒体和叶绿体中均有各自DNA原核细胞,DNA存在于类核细胞质,少量存在于细胞核生理功能DNA是遗传物质,是遗传信息载体、负责遗传信息储存和发不,并通过复制将遗传信息传递给子代RNA负责遗传信息表达,它转录DNA遗传信息,直接参与蛋白质生物合成,将遗传信息翻译成各种蛋白质,使生物体进展一系列代谢活动,从而能够生长、发育、繁殖和遗传3、DNA双螺旋构造有些什么根本特点?这些特点能解释哪些最重要生命现象?两条反向平行多聚核苷酸链沿一个假设中心轴右旋相互盘绕而形成嘌呤碱和嘧啶碱层叠于螺旋内侧,碱基平面与纵轴垂直,碱基之间堆集
7、距离为。链间碱基按A-T、G-C配对。磷酸与脱氧核糖单位作为不变骨架组成位于外侧,彼此通过磷酸二酯键连接。螺旋直径为2nm,顺轴方向每隔有一个核苷酸,两个核苷酸之间夹角为36。螺旋构造每隔10隔碱基对重复一次,间隔。一条多核苷酸链上嘌呤碱基与另一条链上嘧啶碱基以氢键项链,匹配成对。4、比拟tRNA、rRNA和mRNA构造和功能。tRNA:在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸作用。 由70-90个核苷酸组成,沉降系数在4S左右;一般由四个臂四个环组成;三叶草形;单链 tRNA三级构造为倒L型rRNA:构成核糖体骨架。单链,螺旋化程度较tRNA低;与蛋白质组成核糖体前方能发挥其功能mRNA:蛋白质合成
8、模板 帽子构造5、从两种不同细菌提取得DNA样品,其腺嘌呤核苷酸分别占其碱基总数32%和17%,计算这两种不同来源DNA四种核苷酸相对百分组成。两种细菌中哪一种是从温泉64中别离出来?为什么?6、计算1分子量为3105双股DNA分子长度;2这种DNA一分子占有体积;3这种DNA一分子占有螺旋圈数。一个互补脱氧核苷酸残基对平均分子量为6187、用稀酸或高盐溶液处理染色质,可以使组蛋白与DNA解离,请解释。染色质中DNA和蛋白质在稀酸或高盐溶液中溶解度不同,通过离心方法可以别离DNA和蛋白质.原理是利用了DNA和蛋白质在稀酸或高盐溶液中溶解度不同.8、真核mRNA和原核mRNA各有什么特点真核mR
9、NA特征:单顺反子,5端存在帽子构造,3端polyA尾巴。原核mRNA特征:先导区+翻译区多顺反子+末端序列;半衰期短,以多顺反子形式存在;3端没有或只有较短多聚A构造。 原核生物中,mRNA转录和翻译发生在同一个细胞空间,这两个过程几乎是同步进展。真核细胞中,mRNA合成和功能表达在不同空间和时间范畴。第二章 蛋白质化学氨基酸等电点:当氨基酸溶液在某一定PH值时,使某特定氨基酸分子所带正负电荷相等,称为两性离子,在电场中既不向阳极移动,也不向阴极移动,此时溶液PH值即为氨基酸等电点。蛋白质等电点:蛋白质分子中仍然存在游离氨基和游离羧基,因此蛋白质与氨基酸一样具有两性解离性质。当蛋白质在某一P
10、H溶液中,酸性基团带负电荷恰好等于碱性基团带正电荷,蛋白质分子净电荷为零,在电场中既不向阳极移动,也不向阴极引动,此时溶液PH值称为该蛋白质等电点pI。肽键:一分子氨基酸-羧基与另一个分子氨基酸-氨基脱水缩合形成酰胺键-CO-NH-,属共价键。肽键是蛋白质构造中主要化学键,此共价键较稳定,不易被破坏。肽链:多个氨基酸以肽键连接反响产物称为肽或肽链。双缩脲反响:含有两个以上肽键化合物在碱性溶液中与Cu2+生成紫红色到蓝紫色络合物,称为双缩脲反响,可用以测定多肽和蛋白质含量。蛋白质一级构造:指多肽中氨基酸排列顺序,其维系键是肽键,包括二硫键位置,称为蛋白质一级构造,这是蛋白质最根本构造,它内寓着决
11、定蛋白质高级构造和生物功能信息。肽平面:肽键具有局部双键性质,不能自由旋转,组成肽键四个原子及其相邻两个碳原子处在同一个平面,为刚性平面,称为肽平面或酰胺平面。二面角:肽平面之间C分别以两个单键C-N1和C-C2与两个肽平面相连。绕C-N1键旋转角度称为角,绕C-C2键旋转角度称为角,这个旋转角度叫二面角,可表示出相邻两个肽平面相对位置。蛋白质二级构造:肽链主链不同肽段通过自身相互作用、形成氢键,沿某一主轴盘旋折叠而形成局部空间构造,因此是蛋白质构造构象单元,主要有-螺旋、-折叠和无规那么卷曲等。蛋白质三级构造:指是多肽链在二级构造根底上,通过侧链基团相互作用进一步卷曲折叠,借助次级键氢键、疏
12、水键、范德华力、离子键等维系使-螺旋、-折叠片、-转角等二级构造相互配置而形成特定构象。三级构造形成使肽链中所有原子都到达空间上重新排布。蛋白质四级构造:由一样或不同亚基按照一定排布方式聚合而成蛋白质构造,维持司机构造稳定作用力是疏水键、离子键、氢键、范德华力。亚基是指参与构成蛋白质司机构造而又具有独立三级构造多肽链。超二级构造:指丧失多肽链上假设干相邻构象单元如-螺旋、-折叠、-转角等彼此作用,进一步组合成有规那么构造组合体,如螺旋-转角-螺旋。构造域:是存在于球状蛋白质分子中两个或多个相对独立、在空间上能识别三维实体,每个由二级构造组合而成,充当三级构造构件,其间由单肽链连接。蛋白质变性与
13、复性:当天然蛋白质受到某些理化因素影响,使其分子内部原有高级构造发生变化时,蛋白质理化性质和生物学功能都随之改变或丧失,但并未导致蛋白质一级构造变化,这种现象叫变性作用,变性后蛋白质称为变性蛋白。蛋白质变性作用如果不过于剧烈,那么是一种可逆过程。高级构造松散了变性蛋白质通常在去除变性因素后,可缓慢地重新自发折叠形成原来构象,恢复原有理化性质和生物活性,这种现象称为复性。 分子病:由于基因突变导致蛋白质一级构造发生变异,使蛋白质生物学功能减退或丧失,甚至造成生理功能变化而引起疾病,称为分子病。盐析:在蛋白质溶液中参加大量中性盐,以破坏蛋白质胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。别构效应:
14、通过空间构象转变来完成生物学功能。1、 为什么说蛋白质是生命活动最重要物质根底?蛋白质元素组成有何特点?P29答:生物体最主要特征是生命活动,而蛋白质是生命活动表达者: 酶是以蛋白质为主要成分生物催化剂,代谢反响几乎都是在酶催化下进展。 构造蛋白参与细胞和组织建成,如微管蛋白、伸展蛋白、胶原蛋白等。 某些动物激素是蛋白质,如胰岛素、生长素、促卵泡激素、促甲状腺激素等,在代谢调节中具有十分重要意义。 运动蛋白如肌肉中肌动蛋白、肌球蛋白以及鞭毛和纤毛蛋白与肌肉收缩和细胞运动有关。 高等动物抗体、补体、干扰素等蛋白质具有防御功能。 某些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白和肌红蛋白运输氧;脂蛋白运输脂类。
15、 激素和神经递质受体蛋白有承受和传递信息功能。细胞外表抗原参与免疫反响和细胞识别。 染色质蛋白、阻遏蛋白、转录因子等参与基因表达调控;细胞周期蛋白等具有调控细胞分裂、增殖、生长、分化功能。 种子贮藏蛋白、卵白蛋白、血浆白蛋白等具有贮存氨基酸和蛋白质功能。蛋白质主要元素组成:C、H、O、N、S及P、Fe、Cu、Zn、I、Se等微量元素。蛋白质平均含N量为16%,这是凯氏定氮法测定蛋白质含量理论依据。蛋白质含量=蛋白质含氮量2、试比拟较Gly、Pro与其它常见氨基酸构造异同,它们对多肽链二级构造形成有何影响?答:都含一个氨基羧基H与侧链基团,Pro侧链基团与氨基酸形成环化构造,亚氨基酸,Gly不含
16、手性碳原子。由于Pro亚氨基参与形成肽键之后,氮原子上已米有氢原子,无法充当氢键供体,致使-螺旋在该处中断,并产生一个“结节。3、蛋白质水溶液为什么是一种稳定亲水胶体?答:蛋白质分子量很大,容易再水溶液中形成直径1-100nm颗粒,因而具有胶体溶液特征。 可溶性蛋白质分子外表分布着大量极性氨基酸残基,对水有很高亲和性,通过水合作用在蛋白质颗粒外面形成一层水化层,同时这些颗粒带有电荷,因而蛋白质溶液是相当稳定亲水胶体。4、为什么说蛋白质天然构象信息存在于氨基酸顺序中。蛋白质构造与功能之间有什么关系?P51答:蛋白质构象归根结底取决于它氨基酸序列和周围环境影响。 蛋白质一级构造包含了其分子所有信息
17、,并决定其高级构造,也决定了蛋白质生物学功能。 蛋白质一级构造种属差异与同源性,例如细胞色素C 蛋白质一级构造变异与分子并,例如血红蛋白质异常病变镰刀型贫血病 蛋白质前体激活与一级构造,例如胰岛素原激活 蛋白质高级构造决定其功能。 蛋白质空间构象破坏,功能丧失。如核糖核酸酶变性与复性 蛋白质在表现生物学功能时,构象发生一定变化。如血红蛋白变构效应和输血功能。5、什么是蛋白质变性?变性机制是什么?举例说明蛋白质变性在实践中应用。答:当天然蛋白质受到某些理化因素影响,使其分子内部原有高级构造发生变化时,蛋白质理化性质和生物学功能都随之改变或丧失,但并未导致蛋白质一级构造变化,这种现象叫变性作用,变
18、性后蛋白质称为变性蛋白。引起蛋白质变性因素很多,其中包括加热、紫外线等射线照射、超声波或高压处理等物理因素;强酸强碱、脲、重金属盐、生物碱试剂及有机溶剂等化学因素。蛋白质变性常伴有如下表现:丧失生物活性;理化性质改变,包括:溶解度降低,因为疏水侧链基团暴露;结晶能力丧失;分子形状改变,由球状分子变成松散构造,分子不对称性加大;粘度增大;扩散系数变小;光学性质发生改变,如旋光性、紫外吸光谱等均有改变。生物化学性质改变,分子构造伸展松散,易被蛋白酶分解。维持蛋白质空间构象稳定作用力是次级键,此外,二硫键也起一定作用。当某些因素破坏了这些作用力时,蛋白质空间构象即遭到破坏,引起变性。应用:蛋白质别离
19、纯化;核糖核酸酶S变性-复性6、聚赖氨酸poly Lys在pH 7时呈无规那么线团,在pH 10时那么呈-螺旋;聚谷氨酸poly Glu,在pH 7时呈无规那么线团,在pH 4时那么呈-螺旋,为什么?答:赖氨酸Lys是碱性氨基酸;谷氨酸Glu是酸性氨基酸。两性解离性质7、多肽链片段是在疏水环境中还是在亲水环境中更有利于-螺旋形成,为什么?P41答:疏水环境中。8、某蛋白质多肽链一些节段是a-螺旋,而另一些节段是b-折叠。该蛋白质分子量为240 000,其分子长10-5cm,求分子中a-螺旋和b-折叠百分率.(蛋白质中一个氨基酸平均分子量为120,每个氨基酸残基在a-螺旋中长度0.15nm ,在
20、b-折叠中长度为0.35nm)。答:9、计算时,以下十肽所带净电荷。Ala-Met-Phe-Glu-Tyr-Val-Leu-Typ-Gly-Ile第三章 酶酶活性中心:即活性部位,指酶分子中直接和底物结合,并和酶催化作用直接有关部位。该部位化学基团集中,直接参与将底物转变为产物反响过程。 酶原:有些酶在最初合成和分泌时,是没有活性酶前体形式,这种前体称为酶原。有些酶以无活性前体形式合成和分泌,然后经特异性蛋白酶作用转变为有活性酶。这些不具催化活性酶前体称为酶原。 活力单位:1个酶活力单位,是指在特定条件下,在1min能转化1mol底物酶量,或是转化底物中 1mol有关基团酶量。 比活力:指每单
21、位质量样品中酶活力,即每毫克蛋白质中所含U数或每千克蛋白质中含Kat数。 诱导契合学说:酶活性中心在是柔性,当底物接近活性中心时,可诱导酶蛋白活性中心构象发生相应变化,这样就使酶活性中心有关基团正确排列和定向,使之与底物互补形成邮寄结合而催化反响进展。 米氏常数:米氏常数Km是反响速度为最大速度一半时底物浓度。协同效应: 竟争性抑制作用:有些抑制剂和底物构造极为相似,可和底物竞争与酶结合,当抑制剂与酶结合后,就阻碍了底物与酶结合,减少了酶作用时机,因而降低了酶活力。这种抑制作用叫竞争性抑制作用。 非竟争性抑制作用:有些抑制剂和底物可同时结合在酶不同部位,即抑制剂与酶结合后,不阻碍酶再与底物结合
22、,但所形成酶-底物-抑制剂三元复合物ESI不能发生反响,这种抑制作用叫做非竞争性抑制作用。 多酶体系: 同工酶:存在于同一种属或不同种属,同一个题不同组织或统一组织、同一细胞,具有不同分子形式但却能催化一样化学反响一组酶,称之为同工酶。共价调节酶: 固定化酶: 指被结合到特定支持物上并能发挥作用一类酶,其通过吸附、偶联、交联和包埋等物理或化学方法把酶做成仍具有酶催化活性水不溶酶,装入适当容器中形成反响器。 别(变)构效应:有些酶分子外表除了具有活性中心外,还存在被称为调节位点或变构位点调节物特异结合位点,调节物结合到调节位点上引起酶构象发生变化,导致酶活性提高或下降,这种现象称为别构效应,具有
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