高中生物競賽輔導-生物化學1

生物化學生物化學局部〔一〕細胞的化學成分水、無機鹽、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素和輔酶〔一〕水：結合水、自由水；自由水比例增加時，代謝活潑；結合水含量增加，代謝下降，細胞和生物體的抗寒、抗熱、抗旱性那么會提高?！捕碂o機鹽3、參與調(diào)節(jié)生物體的代謝活動1、構成組織或生物體某些復雜化合物的重要組成成分2、對細胞的滲透壓和pH值起著重要的調(diào)節(jié)作用1、以下水的哪種特性有利于體內(nèi)的化學反響？A、流動性大B、極性強C、比熱大D、潤滑作用C〔三〕糖類單糖、寡糖、多糖、糖復合物〔1〕單糖是最簡單的糖，不能被水解為更小的單位。單糖通常含有3、4、5、6或7個碳原子，分別稱為丙糖、丁糖、戊糖、已糖和庚糖。天然存在的單糖一般都是D-構型。單糖分子既可以開鏈形式存在，也可以環(huán)式結構形式存在，在環(huán)式結構中如果第一位碳原子上的OH與第二位碳原子的-OH在環(huán)的同一面，稱為α-型；如果-OH是在環(huán)的兩面，稱β-型。1、單糖〔2〕生物體中重要的單糖①丙糖如甘油醛〔醛糖〕和二羥丙酮〔酮糖〕②戊糖戊糖中最重要的有核糖〔醛糖〕、脫氧核糖〔醛糖〕和核酮糖〔酮糖〕③己糖葡萄糖、果糖和半乳糖2、寡糖：由2~6個單糖縮合而成的糖。最多的寡糖是雙糖，如麥芽糖、蔗糖、纖維二糖、乳糖人和哺乳動物的乳汁中特有的雙糖水解后的產(chǎn)物是〔一分子半乳糖和一分子葡萄糖〕3、多糖〔1〕淀粉直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉是α-D-葡萄糖基以α-1,4-糖苷鍵連接的多糖鏈，支鏈淀粉分子中除有α-1.4-糖苷鍵的糖鏈外，還有α-1,6-糖苷鍵連接的分支處，淀粉有呈色反響，直鏈淀粉遇碘呈為藍色，支鏈淀粉遇碘呈為紫紅色?！?〕糖原α-D-葡萄糖基以α-1,4-糖苷鍵連接而成的，但糖原的分支比支鏈淀粉多，糖原遇碘變?yōu)榧t褐色?！?〕纖維素由β-D-葡萄糖基借β-1,4-糖苷鍵連接的沒有分支的同多糖?！?〕幾丁質(zhì)〔甲殼素〕昆蟲和甲殼類外骨骼的主要成分為幾丁質(zhì)，是N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵縮合成的同多糖?！?〕糖胺聚糖〔粘多糖〕是一種由重復的二糖單位組成的線狀多聚物。糖胺聚糖主要有透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、肝素以及硫酸乙酰肝素。習題以下物質(zhì)具有復原性糖的是〔〕A、蔗糖B、麥芽糖C、淀粉D、纖維素B〔四〕脂類不溶于水，但能溶于非極性有機溶劑；O元素含量低，C、H元素含量高，徹底氧化后可以放出更多能量1、三酰甘油〔脂肪〕天然脂肪酸都是L-型；動物脂肪大多富含飽和脂肪酸，在室溫下為固態(tài)，植物油含大量油酸和亞油酸，在室溫下為液態(tài)；哺乳動物和人，亞油酸和亞麻酸為必需脂肪酸

2、磷脂〔甘油磷脂〕磷脂酸是最簡單的磷脂，分子中的H為膽堿、膽胺、絲氨酸所取代，那么分別成為卵磷脂、腦磷脂，絲氨酸磷脂等。通常磷脂分子中的2個脂肪酸總有一個是不飽和的，因此2個脂肪酸鏈不是平行并列的，其中一個〔不飽和脂肪酸〕總是有折彎。3、類固醇：根本結構是環(huán)戊烷多氫菲。最熟知的是膽固醇，膽固醇是動物膜和神經(jīng)髓鞘的主要成份。性激素、維生素D和腎上腺皮質(zhì)激素也都屬于類固醇。4、萜類：由不同數(shù)目的異戊二烯連接而成的分子。維生素A〔視黃醇〕、維生素E、維生素K、類胡蘿卜素都是萜類。β-類胡蘿卜素裂解就成2個維生素A，維生素A可氧化成視黃醛，對動物感光活動有重要作用。5、蠟：由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂，它存在于皮膚、毛皮、羽毛、樹葉、昆蟲外骨骼中，起保護作用?！参濉车鞍踪|(zhì)1、蛋白質(zhì)的原元素組成：氮的含量在多種的蛋白質(zhì)比較接近，平均為16%，因此用凱氏〔kjelahl〕法定N，受檢物質(zhì)中含蛋白質(zhì)量為N含量的6.25倍。2、蛋白質(zhì)的氨基酸組成〔1〕氨基酸的結構天然蛋白質(zhì)中存在的氨基酸〔除脯氨酸〕都是L-a-氨基酸

COOH|

NH2—C—H|RL-a-氨基酸〔2〕氨基酸的分類：①根據(jù)R基因極性不同，氨基酸可分為：非極性氨基酸和極性氨基酸②必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸等8種。精氨酸和組氨酸為半必需氨基酸?！?〕氨基酸的主要理化性質(zhì)①一般的物理性質(zhì)：α-氨基酸呈無色結晶，熔點高，一般在2000C以上。易溶于酸、堿，但不溶于有機溶劑。調(diào)節(jié)溶液的pH值，使氨基酸的氨基和羧基的解離度相等，即氨基酸的電荷為O，氨基酸在電場中不移動，此時溶液的pH值為氨基酸的等電點，用pI表示。在等電點時，氨基酸溶解度最小，容易沉淀。②兩性解離和等電點

③紫外吸收光譜：在遠紫外光區(qū)有光吸收，在近紫外光區(qū)有色氨酸最大吸收波長為279nm，酪氨酸最大吸收波長278nm，苯丙氨酸最大吸收波長為259nm。④重要的化學反響：a-氨基能與茚三酮反響產(chǎn)生藍紫色沉淀〔脯氨酸和羥脯氨酸那么產(chǎn)生黃色沉淀〕；a-氨基可與亞硝酸反響產(chǎn)生氮氣，計算出氨基酸的量；一些氨基酸的R基團能與特殊的試劑發(fā)生呈色反響。3、蛋白質(zhì)的結構〔1〕一級結構：又稱為初級結構或化學結構，指蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸的排列順序〔2〕二級結構：指多肽鏈本身繞曲折疊成有規(guī)律的結構或構象。這種結構是以肽鏈內(nèi)或肽鏈間的氫鍵來維持的。①α-螺旋②β-折疊③β-轉角④自由回轉〔4〕三級結構：維持三級結構的作用力主要是一些次級鍵，包括氫鍵、鹽鍵、疏水鍵和范德華力等。〔5〕四級結構：具有三級結構的亞單位通過氫鍵、鹽鍵、疏水鍵和范德華力等弱作用力聚合而成的特定構象。維系蛋白質(zhì)分子的一級結構：肽鍵、二硫鍵維系蛋白質(zhì)分子的二級結構：氫鍵維系蛋白質(zhì)分子的三級結構：疏水相互作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵維系蛋白質(zhì)分子的四級結構：范德華力、鹽鍵3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)〔1〕膠體性質(zhì)：布朗運動、丁達爾現(xiàn)象、不能通過半透膜；蛋白質(zhì)顆粒比較穩(wěn)定，不易沉淀〔2〕兩性電解質(zhì)〔3〕沉淀反響：破壞蛋白質(zhì)的水膜及中和蛋白質(zhì)的電荷出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。高濃度鹽類〔如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等，稱為鹽析〕，有機溶劑〔如酒精、丙酮〕，重金屬鹽〔如硝酸銀、醋酸鉛、三氯化鐵等〕，某些酸類〔如苦味酸、單寧酸等〕?！?〕變性：使其分子的空間結構改變，導致其理化性質(zhì)、生物活性都發(fā)生改變。不發(fā)生一級結構的破壞；而主要發(fā)生氫鍵、疏水鍵的破壞。生物活性喪失，溶解度降低?；瘜W因素有強酸、強堿、重金屬離子、尿素、酒精、丙酮等；物理因素有加熱震蕩或攪拌、超聲波、紫外線及X射線照射等?！?〕紫外吸收：280nm的紫外光下，有最大吸收峰。是由于肽鏈中酪氨酸和色氨酸的R-基團引起的?！?〕變構作用：四級結構的變化〔7〕呈色反響4、蛋白質(zhì)的分類〔1〕蛋白質(zhì)的化學分類：簡單蛋白質(zhì)和結合蛋白質(zhì)〔1〕色蛋白：由簡單蛋白與色素物質(zhì)結合而成。如血紅蛋白、葉綠蛋白和細胞色素等?！?〕糖蛋白：由簡單蛋白與糖類物質(zhì)組成。如細胞膜中的糖蛋白等?！?〕脂蛋白：由簡單蛋白與脂類結合而成。如血清-，-脂蛋白等。〔4〕核蛋白：由簡單蛋白與核酸結合而成。如細胞核中的核糖核蛋白等?！?〕色蛋白：由簡單蛋白與色素結合而成。如血紅素、過氧化氫酶、細胞色素c等?！?〕磷蛋白：由簡單蛋白質(zhì)和磷酸組成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、彈性蛋白、絲心蛋白等〔2〕蛋白質(zhì)的功能分類：結構蛋白和酶〔六〕酶2、酶的化學組成：單純酶和結合酶3、酶的結構特點：必需基團、活性中心〔結合部位、催化部位〕1、化學本質(zhì)：〔1〕酶的催化作用降低活化能〔2〕中間產(chǎn)物學說S+EESE+P底物酶中間產(chǎn)物酶產(chǎn)物酶的作用機制〔3〕“鑰匙—鎖”學說和“誘導契合”學說〔4〕使酶具有高催化效率的因素：鄰近定向效應、“張力”和“形變”、酸堿催化、共價催化5、影響酶催化反響的因素〔1〕酶濃度的影響〔2〕底物濃度的影響〔3〕pH值的影響〔4〕溫度的影響〔5〕激活劑的影響能提高酶活性的物質(zhì)即稱為激活劑。按分子大小可分為3類：第一類為無機離子，如Mg2+是各種激酶的激活劑，Cl-能激活唾液α-淀粉酶；第二類為中等大小的有機化學物，一種是復原劑，如半胱氨酸、復原型谷胱甘肽等，另一種是金屬螯合劑，能除去酶中重金屬雜質(zhì)，從而解除重金屬對酶的抑制，如乙二氨四乙酸〔EDAT〕；第三類為具有蛋白質(zhì)性的大分子化合物，這類激活劑用于酶原激活，使無活性酶原變成有活性的酶。(6)抑制劑的影響某些物質(zhì)，不引起酶蛋白變性，但能使酶分子上某些必需基團發(fā)生變化，因而引起酶活力下降，甚至喪失。這種作用稱為抑制作用，起抑制作用的物質(zhì)稱為抑制劑。1．酶的國際系統(tǒng)分類法〔1〕國際系統(tǒng)分類法分類原那么國際生物化學聯(lián)合會酶學委員會提出的酶的國際系統(tǒng)分類法的分類原那么是：將所有順按其催化的反響類型分為六大類，即氧化復原酶類、轉移酶類、水解酶類、裂解酶類、異構酶類、合成酶類，分別用1，2，3，4，5，6的編號來表示；根據(jù)底物分子中被作用的基團或鍵的性質(zhì)，再將每一大類分為假設干亞類，每一亞類又分為假設干亞亞類；然后再把屬于這一亞亞類的酶按順序排好。這樣就把的酶分門別類地排成一個表，稱為酶表。每一種酶在這個表中的位置可用一個統(tǒng)一的編號來表示。每個編號由四個數(shù)字組成：如催化乳酸脫氫轉變?yōu)楸岬娜樗崦摎涿福幪枮镋Cl。EC指國際酶學委員會的縮寫；第一個1，代表該酶屬于氧化復原酶類；第二個1，代表該酶屬于氧化復原酶類中的第一亞類，催化醇的氧化；第三個1，代表該酶屬于氧化復原酶類中第一亞類的第一亞亞類；第四個數(shù)字說明該酶在一定的亞亞類中的排號〔2〕六大酶類的特征①氧化復原酶：催化氧化復原反響的酶。反響通式:AH2+BA+BH2如琥珀酸脫氫酶、醇脫氫酶、多酚氧化酶等。②轉移酶：催化分子間基團轉移的酶。反響通式:AR+BA+BR如谷丙轉氨酶、膽堿轉乙酰酶等。③水解酶：催化水解反響的酶。反響通式:AB+H20A0H+BH如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。④裂解酶：催化非水解地除去底物分子中的基團及其逆反響的酶。反響通式:ABA+B如草酰乙酸脫竣酶、碳酸酐酶等。⑤異構酶：催化分子異構反響的酶。反響通式:AB如葡糖磷酸異構酶、磷酸甘油酸磷酸變位酶等。⑥合成酶：與ATP的一個焦磷酸鍵斷裂相偶聯(lián),催化兩個分子合成一個分子的酶。反響通式:A+B+ATPAB+ADP+Pi。如天冬酰氨合成酶、丙酮酸羧化酶等。2．酶的命名根據(jù)酶學委員會的建議,每一種酶都給以兩個名稱。一個是系統(tǒng)名,一個是慣用名?！?〕系統(tǒng)命名法：包括兩局部，即底物名稱及反響類型。假設酶反響中有兩種底物起反響，那么這兩種底物均需說明，當中用“:”分開。例如,草酸氧化酶其系統(tǒng)名稱為草酸:氧氧化酶?！?〕習慣命名法：通常依據(jù)酶作用的底物及反響類型來命名。如催化乳酸脫氫變成丙酮酸的酶稱為乳酸脫氫酶。催化草酰乙酸脫去C02變?yōu)楸岬拿阜Q草酸乙酸脫羧酶。對于催化水解作用的酶。一般在酶的名字上省去反響類型，如水解蛋白的酶稱蛋白酶,水解淀粉的酶稱淀粉酶。有時為了區(qū)別同一類酶，還可以在酶的名稱前面標上來源。如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。1.以下關于酶的活性中心的表達哪些是正確的A．所有的酶都有活性中心B．所有酶的活性中心都含有輔酶C．酶的必需基團都位于活性中心之內(nèi)D．所有抑制劑都作用于酶的活性中心E．所有酶的活性中心都含有金屬離子2.表示酶活性是溫度的函數(shù)。在溫度t1時：A．底物能量太高不能與酶形成穩(wěn)定的復合物B．反響自發(fā)進行，不需要酶的參加C．反響產(chǎn)物變得不穩(wěn)定D．酶的熱變性發(fā)生。AD3.蛋白質(zhì)變性是由于A.氫鍵被破壞B.肽鍵斷裂C.蛋白質(zhì)降解D.水化層被破壞及電荷被中和E.亞基的解聚4.鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理是A.中和電荷、破壞水化膜B.與蛋白質(zhì)結合成不溶性蛋白鹽C.降低蛋白質(zhì)溶液的介電常數(shù)D.使蛋白質(zhì)溶液成為PIAA〔六〕核酸1、核酸的組成成分〔1〕戊糖：β-D-核糖和β-D-2-脫氧核糖?！?〕堿基：一：嘌呤，為雙環(huán)分子，一般有腺嘌呤〔A〕、鳥嘌呤〔G〕；二：嘧啶，為單環(huán)分子，一般有胞嘧啶〔C〕、胸腺嘧啶〔T〕、尿嘧啶〔U〕?！?〕核苷：戊糖+堿基。(4)核苷酸:核苷的磷酸酯。生物體內(nèi)的游離核苷酸多為5'-核苷酸。(5)體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物1、腺苷一磷酸〔AMP〕；腺苷二磷酸〔ADP〕；腺苷三磷酸〔ATP〕；2、NAD+、NADP+：NAD+是輔酶I，全稱是煙堿胺腺嘌呤二核苷酸NADP+是輔酶II，全稱煙堿胺腺嘌呤二核苷酸磷酸是很多脫氫酶的輔酶，遞氫體2、核酸的結構〔1〕DNA的結構①一級結構：3`,5`-磷酸二酯鍵長鏈從5`-向3`-端延伸。②二級結構A、分子由兩條多脫氧核苷酸鏈反向平行(一條鏈是3,→5,，另一條鏈為5,→3,)，圍繞著同一個軸，右手盤旋成一個右平行螺旋結構，螺旋的直徑為2nm；B、磷酸和脫氧核糖在螺旋體的外側，通過磷酸二酯鍵連結形成DNA分子的骨架；C、堿基對位于螺旋體內(nèi)側，按A與T，C與G配對，A-T對有2個氫鍵，C-G對有3個氫鍵，D、螺旋外表有一條大溝和一條小溝，這兩條溝對DNA和蛋白質(zhì)的相互識別是很重要的。DAN雙螺旋結構很穩(wěn)定，有3種化學鍵維持：互補堿基之間的氫鍵，堿基對之間的堿基堆集力，以及主鏈上帶負電的磷酸溶液陽離子之間的離子鍵，其中堿基堆集力起主要作用。③三級結構：DNA的三級結構是指雙螺旋DNA的扭曲或再螺旋。超螺旋是DNA三級結構的根本形式?！?〕RNARNA分為三大類：核糖體RNA、信使RNA、轉運RNA①一級結構②二級結構tRNA的二級結構是三葉草型的，一般由四臂四環(huán)組成③三級結構tRNA的三葉形的二級結構變成三級結構為倒L型，tRNA發(fā)揮生物功能以其倒L型三級結構為根底。3、核酸的性質(zhì)〔1〕一般理化性質(zhì)