專升本生化復習提綱解答

生化復習提綱第一章核酸核酸的基本組成成分：核酸的基本組成單位是核苷酸，核苷酸由堿基、戊糖、磷酸三部分組成。核苷酸之間是通過3’，5’一磷酸二酯鍵連接而成。核酸的方向是5’一3’。體內(nèi)重要的游離核苷酸有多磷酸核苷酸(如NMP、NDP、NTP),環(huán)化核苷酸(如cAMP、cGMP)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點：DNA分子是反向平行(一條是5’一3’，另一條是3’一5’)的互補雙鏈結(jié)構(gòu)；DNA分子為右手螺旋結(jié)構(gòu)；兩條鏈間存在堿基互補，按堿基互補原則配對形成氫鍵(A=T,G三C)；螺旋參數(shù)：螺旋直徑為2nm,形成大溝及小溝；相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10對堿基；維系作用：疏水作用力(堿基堆積力)，氫鍵。tRNA一級結(jié)構(gòu)的特點;mRNA結(jié)構(gòu)的特點：tRNA一級結(jié)構(gòu)的特點：?tRNA是分子最小的RNA(70~90個核苷酸)；②含稀有堿基最多(10-20%)，如DHU、等；③3’末端：一CCA-OH(氨基酸臂)；④5’末端大多為G；tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草，包括：氨基酸臂、DHU環(huán)、反密碼環(huán)、T^C環(huán)、額外環(huán)。真核生物mRNA結(jié)構(gòu)的特點：①5’-端:7-甲基鳥苷三磷酸(m7Gppp)帽子結(jié)構(gòu)；②3’-端:多聚腺苷酸(polyA)尾巴結(jié)構(gòu)；③具有編碼區(qū)和非編碼區(qū)；核小體的概念：在真核生物中，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(nucleosome)，核小體結(jié)構(gòu)屬于DNA的高級結(jié)構(gòu)。核小體由核心顆粒(H2A，H2B，H3,H4各2分子+1.75圈DNA)和連接區(qū)(DNA+H1)組成。幾個相關(guān)的概念核酸在波長260nm的紫外光吸收峰值最大，故常用紫外分光光度法測定核酸的含量；DNA的變性：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。增色效應：DNA變性時其溶液對260nm紫外光的光吸收度(OD260)增高的現(xiàn)象。Tm值：DNA變性時，OD260達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度或融解溫度(Tm)，Tm的大小與G+C含量成正比。DNA的復性：適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復天然的雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱為復性。第二章蛋白質(zhì)根據(jù)含氮量計算蛋白質(zhì)含量：蛋白質(zhì)中N的含量為13-19%，各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16%。因此可以根據(jù)含氮量推算出蛋白質(zhì)的大致含量：樣品中蛋白質(zhì)含量=樣品含氮量x6奏堿性和酸性氨基酸的名稱堿性氨基酸：組氨酸(His)、精氨酸(Arg)、賴氨酸(Lys)酸性氨基酸：谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)等電點的概念氨基酸的等電點(PI)：指在某一pH溶液中，氨基酸解離成陽離子、陰離子的趨勢相等，成為兼性離子，靜電荷為零。此時溶液的pH值就稱為該氨基酸的等電點(isoelectricpoint,pI)o蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的類型蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的類型：a-螺旋、p-折疊、p-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲。a-螺旋的結(jié)構(gòu)特征：①為一右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)；②螺旋每圈包含3.6個氨基酸殘基，螺距0.54nm；③螺旋以氫鍵維系(氨基酸的N-H和相鄰第四個氨基酸的羰基氧C=O之間。氫鍵方向與螺旋軸基本平行)；P-折疊結(jié)構(gòu)特征：①由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu)：②主鏈骨架伸展呈鋸齒狀；③借相鄰主鏈之間的氫鍵維系；④涉及的肽段較短，一般為5?8個氨基酸殘基；維持蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素顆粒表面電荷(電荷層)水化膜幾個相關(guān)的概念肽鍵(peptidebond):由一個氨基酸的a-羧基與另一個氨基酸的a-氨基脫水縮合而形成的化學鍵(-CO-NH-)。它是蛋白質(zhì)分子中最基本的一種化學鍵。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。主要維系化學鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈主鏈原子局部的空間結(jié)構(gòu)，但不包括與其他肽段的相互關(guān)系及側(cè)鏈構(gòu)象的內(nèi)容。主要維系蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的化學鍵是氫鍵。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：是指蛋白質(zhì)分子或亞基內(nèi)所有原子的空間排布，也就是一條多肽鏈的完整的三維結(jié)構(gòu)。維系三級結(jié)構(gòu)的化學鍵：疏水鍵、離子鍵、氫鍵和范德華作用力等。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布，亞基間的相互作用與接觸部位的布局。亞基(subunit):指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的、每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈。第四章酶酶活性中心的概念指必需基團在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。酶的活性中心是酶分子中執(zhí)行其催化功能的部位。酶促反應的特點酶促反應具有極高的效率，通常比非催化反應高108?1020倍，不需要較高的反應溫度，酶比一般催化劑更有效地降低反應的活化能；酶促反應具有高度的特異性，一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學鍵，催化一定的化學反應并生成一定的產(chǎn)物。酶促反應的可調(diào)節(jié)性，酶促反應受多種因素的調(diào)控，以適應機體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。米-曼氏方程⑴v=\兩虬+[S][S]：底物濃度V：不同[S]時的反應速率Vmax:最大反應速率Km：米氏常數(shù)⑵Km值的推導：當反應速率為最大反應速率一半時，斐"-虹=罔，km值等于酶促反應-[S]速率為最大反應速率一半時的底物濃度，單位是mol/L。競爭性抑制作用的概念及實例概念：有些抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶一底物復合物的形成，這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。競爭性抑制作用的抑制劑與底物競爭結(jié)合酶的活性中心。舉例：丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶；磺胺類藥物的抑菌機制一一與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶；化學修飾調(diào)節(jié)的概念及常見方式概念：酶的化學修飾調(diào)節(jié)是通過某些化學基團與酶的共價結(jié)合與分離實現(xiàn)的，在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發(fā)生可逆的共價結(jié)合，從而改變酶的活性，此過程稱為共價修飾。常見方式：磷酸化與脫磷酸化(最常見)、乙酰化和脫乙?；⒓谆兔摷谆?、腺苷化和脫腺苷化、一SH與一S—S互變。酶原激活的本質(zhì)本質(zhì)：酶原的激活使無活性的酶原轉(zhuǎn)變成有催化活性的酶。意義：避免自身消化、酶的儲存形式幾個相關(guān)的概念同工酶(isoenzyme)：是指催化相同的化學反應，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學性質(zhì)不同的一組酶。酶的特異性可大致分為以下3種類型：絕對特異性、相對特異性、立體結(jié)構(gòu)特異性。變構(gòu)調(diào)節(jié)：一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。第十^一章DNA生物合成半保留復制在DNA復制過程中，DNA雙螺旋的兩條鏈各自作為模板合成新的互補鏈，這樣新形成的兩個子代DNA分子中，一條鏈是原來的，即來自秦代DNA，另一條是新合成的，這種復制方式成為半保留復制。2.參與DNA復制的酶和蛋白質(zhì)因子的名稱及作用DNA聚合酶和有關(guān)蛋白因子作用DNA聚合酶a/引發(fā)酶(DNApola/primase)合成短的引物及后隨鏈的起始合成/催化引物合成DNA聚合酶0(DNApol6)DNA復制的主要酶，參與岡崎片段的延伸及前導鏈的合成拓撲異構(gòu)酶(TopoI，TopoII)松弛DNA雙螺旋，利于復制解(螺)旋酶(helicase)在復制叉前解開一小段DNA雙螺旋單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)及復制蛋白A(RPA)結(jié)合單鏈DNA，防止再形成雙鏈，以便做模板復制因子C(RFC)參與滑動夾子的裝配增殖細胞核抗原(PCNA)滑動夾子，與合成的連續(xù)性有關(guān)核酸酶H(RNaseH)去除RNA引物蓋內(nèi)切核酸酶I(FENI)去除RNA引物中最后一個核酸DNA連接酶(DNAligase)連接岡崎片段參與合成崗崎片段在DNA半不連續(xù)復制過程中，沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段，其片段長度較小，隨后共價連接成完整單鏈，由日本科學家ReijiOKazaki發(fā)現(xiàn)，故將后隨鏈中的小DNA片段稱為岡崎片段。幾個相關(guān)的概念反轉(zhuǎn)錄過程：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶(依賴RNA的DNA酶，RDDP)的作用下，以4種dNTP為原料，按照堿基互補配對的原則合成DNA的過程。反轉(zhuǎn)錄發(fā)現(xiàn)了中心法則。逆轉(zhuǎn)錄酶有三種酶的活性：①以RNA做模板的dNTP聚合酶活性；②RNase活性；③以DNA做模板的dNTP聚合酶活性。轉(zhuǎn)錄：以一段DNA為模板，在RNA聚合酶飛催化下，以4中dNTP為原料，按照堿基互補配對的原則合成RNA的過程。第十二章RNA生物合成全酶及核心酶的組成原核生物RNA聚合酶全酶的組成：a2p35wa；核心酶組成：a2Pp’3。a亞基參與識別特異的啟動子。真核生物RNA聚合酶全酶的組成：a2pp’a；核心酶：a2Pp’。a亞基與轉(zhuǎn)錄起始點的識別有關(guān)系，核心酶與RNA的聚合有關(guān)。轉(zhuǎn)錄終止的兩種形式原核生物終止的兩種p因子依賴性和p因子不依賴性。p因子不依賴性的終止其特征是DNA模板上有特殊的序列，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA產(chǎn)物有兩個特征，一是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物含有一段G-C豐富的發(fā)卡序列，能形成頸-環(huán)的二級結(jié)構(gòu)，RNA聚合酶與頸-環(huán)結(jié)構(gòu)作用后，即終止轉(zhuǎn)錄。二是在發(fā)卡結(jié)構(gòu)的緊后面有6~7個U殘基序列，幾個U與模板DNA上的A堿基配對很不穩(wěn)定，容易使新生成的RNA與模板脫離。p因子依賴性的轉(zhuǎn)錄終止沒有明顯的特殊序列，p因子是6具體蛋白質(zhì)，有RNA-依賴的ATP酶活性和解旋酶活性，圍繞初級產(chǎn)物的p因子，由ATP功能，隨RNA聚合酶移動，遇到頸-環(huán)結(jié)構(gòu)時終止轉(zhuǎn)錄，于是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物從模板鏈上釋放下來。第十三章蛋白質(zhì)生物合成密碼子的概念及特點概念：在mRNA的可譯框架，每3個相鄰的核苷酸為一組、代表一種氨基酸或指導肽鏈合成的其他信息，這種存在于mRNA的可譯框架的三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子。A、G、C、U可組成64個三聯(lián)體密碼子，其中61個表示不同的氨基酸，AUG為其實密碼子，UAA、UAG、UGA為終止密碼子，不能編碼氨基酸。特點：①方向性；②連續(xù)性；③簡單性；④通用性；⑤擺動性。蛋白質(zhì)合成過程中耗能的數(shù)目每增加1個肽鍵平均需要消耗由GTP或ATP提供的至少4個高能磷酸鍵。肽鏈合成延長階段的三步反應進位：又稱注冊，是指一個氨基酸t(yī)RNA模板的指令進入并結(jié)合到核糖體A位的過程。成肽：成肽是在肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化下，核糖體P位上起始氨基酰tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基(真核生物為甲硫氨?；?或肽酰tRNA的肽酰基被轉(zhuǎn)移到A位并與A為上氨基酰tRNA的a-氨基結(jié)合形成肽鍵的過程。轉(zhuǎn)位：在轉(zhuǎn)位酶的催化下，核糖體向mRNA的3’-端移動一個密碼子的距離，使mRNA序列上的下一個密碼子進入核糖體的A位、原占據(jù)A位的肽酰tRNA移入P位的過程。第十四章基因表達調(diào)控基因表達的特點及方式(1)特點：①誘導表達和阻遏表達；②基因表達調(diào)控的多層次協(xié)調(diào)特點；③基因表達的時空特異性，表現(xiàn)為時間特異性和空間特異性；④順式作用元件和反式作用因子的共同調(diào)節(jié)。(2)方式：組成性表達、適應性表達；誘導性表達、阻遏性表達。順式作用元件及反式作用因子的概念順式作用元件(cis-actingelement)：又稱分子內(nèi)作用元件，指真核基因表達時調(diào)控轉(zhuǎn)錄過程的特殊DNA序列，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合而起作用，通常包括：啟動子、啟動子近端元件、增強子、沉默子；反式作用因子(trans-actingfactor)：又稱為分子間作用因子，指由某一基因表達產(chǎn)生的蛋白質(zhì)因子，通過與另外一基因的順式作用元件相互作用調(diào)節(jié)其表達。乳糖操縱子的調(diào)控機制阻遏蛋白的阻遏作用在有葡萄糖的培養(yǎng)基中，阻遏蛋白基因lacI表達產(chǎn)物形成四聚體后與操縱子序列l(wèi)acO結(jié)合，以此阻止已結(jié)合在啟動子上Pa上的RNA聚合酶向下游移動，從而關(guān)閉乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄。在乳糖成為主要培養(yǎng)基的碳源時，乳糖(乳糖在通透酶的作用下進入細胞內(nèi)，并在P-半乳糖苷酶的作用下生成葡萄糖和半乳糖，葡萄糖和半乳糖經(jīng)6-半乳糖苷酶催化生成別乳糖)在6-半乳糖苷酶的作用下最終生成別乳糖，別乳糖可以結(jié)合阻遏蛋白，使其失去與lacO結(jié)合的能力，這樣，RNA聚合酶可以有效的啟動轉(zhuǎn)錄，表達細胞利用乳糖所需要的三種酶，使得細菌可以大量地利用乳糖。CAP的正調(diào)控作用在葡萄糖和乳糖共存的環(huán)境中，細菌首先利用葡萄糖作為碳源，直至葡萄糖耗盡后乳糖操縱子才被啟動，由于細胞核內(nèi)的cAMP的濃度受葡萄糖代謝的調(diào)節(jié)，當缺乏葡萄糖時，cAMP濃度增高，cAMP與CAP結(jié)合形成CAP-cAMP復合物，與DNA結(jié)合，并推動DDRP向前移動，促進轉(zhuǎn)錄。⑶阻遏蛋白和CAP共同參與的協(xié)同調(diào)控細菌在富含葡萄糖的環(huán)境中，葡萄糖的分解減少cAMP的生成，使得細胞內(nèi)的CAP-cAMP復合物的濃度不足以激活RNA聚合酶，從而不能啟動乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄；當環(huán)境中既沒有葡萄糖也沒有乳糖時，阻遏蛋白介導的負調(diào)控作用關(guān)閉乳糖操縱子；只有環(huán)境中的葡萄糖被完全消耗而僅有乳糖時，乳糖通過別乳糖使lacO開放，同時細胞內(nèi)的cAMP濃度高，cAMP與CAP結(jié)合成復合物，與DNA結(jié)合，并推動DDRP向前移動，促進轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子的功能結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子一般具有三個功能不同的結(jié)構(gòu)域：DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(包括螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)、鋅指結(jié)構(gòu)、亮氨酸拉鏈)，轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域(酸性激活域、谷氨酰胺富含域、脯氨酸富含域)，與其他蛋白因子結(jié)合的結(jié)構(gòu)域(二聚化結(jié)構(gòu)域)。幾個相關(guān)的概念基因(gene)：是指DNA分子中具有特定生物學功能的區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能?；蚪M(genome)：一個細胞或病毒中所攜帶的全部遺傳信息或整套基因，它包含一個生物體生存、發(fā)育、活動和繁殖所需要的全部遺傳信息的整套核酸。操縱子(operon):在原核生物中，若干結(jié)構(gòu)基因可串聯(lián)在一起，其表達受到同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控，這種基因的組織形式稱為操縱子。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：當阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；如無CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性；單純?nèi)樘谴嬖跁r：細菌利用乳糖作碳源，若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。原核生物基因結(jié)構(gòu)特點：①沒有內(nèi)含子；②功能相關(guān)的基因形成一個轉(zhuǎn)錄單位，稱為操縱子；③轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是多順反子，翻譯后得到多種蛋白質(zhì)；④轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行；⑤重復序列少。真核生物結(jié)構(gòu)基因特點：①結(jié)構(gòu)龐大；②基因不連續(xù)一一斷裂基因(編碼區(qū)具有外顯子和內(nèi)含子)；③轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是單順反子，翻譯后得到一條多肽鏈；④重復序列。第十五章基因技術(shù)分子克隆中常用的工具酶限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶I、逆轉(zhuǎn)錄酶、T4DNA連接酶、堿性磷酸酶、末端轉(zhuǎn)移酶、TaqDNA聚合酶。II型限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(1)識別和切割位點相同；⑵識別序列通常為4?8bp的回文結(jié)構(gòu)；⑶切割可產(chǎn)生兩類切口，三種末端：平端切口、粘端切口，3’-端突出的粘性末端、5’-端突出的粘性末端、平末端。常用載體的種類質(zhì)粒DNA、噬菌體DNA、病毒DNA、酵母人工染色體(YAC)、細菌人工染色體(BAC)?；蚬こ痰幕静襟E目的基因的獲?。换蜉d體的選擇與構(gòu)建；目的基因與載體的拼接；重組DNA分子導入受體細胞；篩選并無性繁殖含重組分子的轉(zhuǎn)化子；克隆基因的表達；核酸分子雜交的概念兩條來源不同的單鏈核酸(DNA或RNA)，只有他們有大致相同的互補堿基順序，在適宜的條件(溫度及離子強度)下，經(jīng)退火處理即可復性，形成新的雜交雙鏈。PCR的概念PCR即聚合酶連反應技術(shù)，是指利用耐熱DNA聚合酶的反復作用，通過變性-退火-延伸的循環(huán)操作，在體外迅