基礎(chǔ)生物化學(xué)課件考研重點(diǎn)總結(jié)

基礎(chǔ)生物化學(xué)考研重點(diǎn)總結(jié)生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，是研究生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)和化學(xué)變化規(guī)律的學(xué)科。其內(nèi)容涉及細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能、代謝、遺傳等方面的基本原理，并與生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域有著密切的聯(lián)系。生物大分子的主要類型及化學(xué)性質(zhì)碳水化合物由碳、氫、氧三種元素組成，是生物體的主要能量來(lái)源。常見(jiàn)類型包括單糖、二糖、多糖。葡萄糖、果糖、半乳糖是常見(jiàn)的單糖。蔗糖、乳糖、麥芽糖是常見(jiàn)的二糖。淀粉、纖維素、糖原是常見(jiàn)的多糖。脂質(zhì)主要由碳、氫、氧元素組成，是生物體重要的儲(chǔ)能物質(zhì)，也參與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。脂肪、磷脂、固醇是主要的脂質(zhì)類型。脂肪是儲(chǔ)能物質(zhì)，磷脂構(gòu)成細(xì)胞膜，固醇類包括膽固醇、性激素等。蛋白質(zhì)由氨基酸組成，是生物體的重要組成部分，參與各種生命活動(dòng)。蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)由氨基酸的種類、排列順序及空間結(jié)構(gòu)決定。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能。核酸由核苷酸組成，是生物體遺傳信息的載體。核酸分為DNA和RNA兩種類型。DNA是遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞物質(zhì)，RNA是蛋白質(zhì)合成的模板和參與蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)及測(cè)定方法定義蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，也就是氨基酸殘基的線性序列。測(cè)定方法測(cè)定蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)需要先將蛋白質(zhì)水解成單個(gè)氨基酸，然后用色譜法或電泳法分離和鑒定這些氨基酸。重要性蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的折疊方式，從而決定了蛋白質(zhì)的功能。實(shí)例例如，胰島素的氨基酸序列的改變會(huì)導(dǎo)致糖尿病。蛋白質(zhì)的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中局部區(qū)域的規(guī)則構(gòu)象，常見(jiàn)的有α螺旋和β折疊。這些二級(jí)結(jié)構(gòu)通過(guò)肽鏈間的相互作用折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)，即蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指多個(gè)亞基通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用形成的寡聚體結(jié)構(gòu)。不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)賦予蛋白質(zhì)不同的功能和性質(zhì)。α螺旋常出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的表面，參與蛋白質(zhì)間的相互作用；β折疊則常出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的內(nèi)部，構(gòu)成蛋白質(zhì)的核心結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu)的形成可以增強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，提高蛋白質(zhì)的活性，并賦予蛋白質(zhì)新的功能。蛋白質(zhì)的變性及變性因素定義蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素的影響下，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致生物活性喪失的過(guò)程。變性因素常見(jiàn)的變性因素包括高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、有機(jī)溶劑、紫外線等。影響蛋白質(zhì)變性會(huì)導(dǎo)致其溶解度、粘度、生物活性等性質(zhì)發(fā)生改變。應(yīng)用變性作用在食品加工、醫(yī)療和生物技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如消毒、殺菌和酶的失活等。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能和作用機(jī)理蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的作用，幾乎所有的生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)。例如，酶作為生物催化劑，加速生物化學(xué)反應(yīng)，在物質(zhì)代謝中起關(guān)鍵作用；抗體參與機(jī)體的免疫防御，識(shí)別和清除入侵的病原體；激素作為信息傳遞分子，調(diào)節(jié)機(jī)體的各種生理活動(dòng)。此外，蛋白質(zhì)還參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，如細(xì)胞骨架、細(xì)胞膜等；參與物質(zhì)的運(yùn)輸，如血紅蛋白運(yùn)輸氧氣，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；參與能量的儲(chǔ)存和利用，如肌球蛋白參與肌肉收縮。酶的一般性質(zhì)及分類生物催化劑酶是具有催化活性的生物大分子，加速生物化學(xué)反應(yīng)速度，但不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)。特異性每種酶催化特定的反應(yīng)，與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物。可調(diào)節(jié)性酶的活性受多種因素影響，如溫度、pH值、抑制劑等。六大類按照催化反應(yīng)類型，酶可分為氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶等六大類。酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律1酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)的速率取決于酶的濃度、底物的濃度和溫度等因素。2米氏常數(shù)米氏常數(shù)表示酶對(duì)底物的親和力。3酶活性酶的活性是指酶催化反應(yīng)的能力。4酶抑制酶抑制劑可以抑制酶的活性。酶促反應(yīng)的抑制與激活1抑制酶抑制劑會(huì)減緩或阻止酶促反應(yīng)，有可逆和不可逆兩種類型。2競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性位點(diǎn)，降低酶的活性。3非競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑與酶結(jié)合在活性位點(diǎn)以外的部位，改變酶的構(gòu)象，影響其活性。4激活酶的激活是指提高酶活性的過(guò)程，例如輔酶或輔基的結(jié)合，或改變酶的構(gòu)象。碳水化合物的分類及化學(xué)性質(zhì)單糖最簡(jiǎn)單的碳水化合物，不可水解成更小的糖。二糖由兩個(gè)單糖分子脫水縮合而成。多糖由多個(gè)單糖分子通過(guò)糖苷鍵連接而成?；瘜W(xué)性質(zhì)碳水化合物具有多種化學(xué)性質(zhì)，例如：水解、氧化、還原等。糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)及苷鍵單糖在溶液中以開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)兩種形式存在。環(huán)狀結(jié)構(gòu)的形成是由于單糖分子中醛基或酮基與同一分子中羥基發(fā)生反應(yīng)，形成半縮醛或半縮酮。苷鍵是指單糖或寡糖分子中的半縮醛或半縮酮羥基與另一醇或酚類化合物中的羥基脫水形成的醚鍵，是構(gòu)成寡糖和多糖的基本結(jié)構(gòu)。葡萄糖的生物氧化代謝葡萄糖的生物氧化代謝是生物體獲取能量的主要途徑，通過(guò)一系列酶促反應(yīng)將葡萄糖氧化成二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量生成ATP。1糖酵解葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中被分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量ATP2丙酮酸脫羧丙酮酸進(jìn)入線粒體，脫羧生成乙酰輔酶A3三羧酸循環(huán)乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，徹底氧化成二氧化碳，產(chǎn)生少量ATP和還原輔酶4氧化磷酸化還原輔酶在電子傳遞鏈中傳遞電子，驅(qū)動(dòng)ATP合成，產(chǎn)生大量ATP糖酵解過(guò)程及其調(diào)控機(jī)制1第一步：葡萄糖磷酸化葡萄糖被磷酸化為葡萄糖-6-磷酸，需要消耗ATP。2第二步：異構(gòu)化葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化為果糖-6-磷酸。3第三步：果糖磷酸化果糖-6-磷酸被磷酸化為果糖-1,6-二磷酸，消耗ATP。4第四步：裂解果糖-1,6-二磷酸裂解為甘油醛-3-磷酸和二羥丙酮磷酸。5第五步：異構(gòu)化二羥丙酮磷酸轉(zhuǎn)化為甘油醛-3-磷酸。6第六步：氧化甘油醛-3-磷酸被氧化為1,3-二磷酸甘油酸，生成NADH。7第七步：磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移1,3-二磷酸甘油酸將磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至ADP，生成ATP。8第八步：異構(gòu)化3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化為2-磷酸甘油酸。9第九步：脫水2-磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸。10第十步：磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移磷酸烯醇式丙酮酸將磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至ADP，生成ATP。三羧酸循環(huán)及其調(diào)控三羧酸循環(huán)是生物體內(nèi)重要的代謝途徑之一，也是細(xì)胞呼吸的重要組成部分。它在能量代謝中起著至關(guān)重要的作用，將葡萄糖等物質(zhì)氧化分解，生成ATP，為生命活動(dòng)提供能量。1關(guān)鍵步驟檸檬酸合成、異檸檬酸脫氫、α-酮戊二酸脫羧、草酰乙酸再生2關(guān)鍵酶檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體3調(diào)控機(jī)制底物水平調(diào)節(jié)、產(chǎn)物水平調(diào)節(jié)、酶的修飾調(diào)節(jié)氧化磷酸化和ATP合成電子傳遞鏈電子沿電子傳遞鏈移動(dòng)，產(chǎn)生能量。質(zhì)子梯度質(zhì)子從線粒體基質(zhì)向膜間隙移動(dòng)，形成質(zhì)子梯度。ATP合成酶質(zhì)子梯度驅(qū)動(dòng)ATP合成酶，合成ATP。脂質(zhì)的分類和化學(xué)性質(zhì)脂質(zhì)的分類脂肪和油磷脂類固醇蠟脂質(zhì)是生物體內(nèi)重要的組成部分，它們參與了細(xì)胞膜的構(gòu)成、能量?jī)?chǔ)存和激素的合成等多種生理活動(dòng)?；瘜W(xué)性質(zhì)脂質(zhì)大多不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑，如乙醚、氯仿等。它們主要由碳、氫、氧三種元素組成，有的還含有磷、氮、硫等元素。脂質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與它們所含的官能團(tuán)有關(guān)，例如脂肪酸的羧基可以與醇反應(yīng)生成酯類，而磷脂的磷酸基可以與糖類或其他物質(zhì)形成復(fù)合物。脂肪酸的合成及代謝過(guò)程1脂肪酸合成脂肪酸合成主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，需要乙酰輔酶A、ATP、NADPH等作為底物和輔酶，通過(guò)一系列酶促反應(yīng)完成。2脂肪酸β氧化脂肪酸β氧化是脂肪酸分解的主要途徑，發(fā)生在線粒體中，需要一系列酶參與，通過(guò)循環(huán)反應(yīng)將脂肪酸氧化為乙酰輔酶A，釋放能量。3調(diào)控機(jī)制脂肪酸的合成和代謝受多種因素調(diào)控，包括激素、酶活性、能量狀態(tài)等，以滿足機(jī)體不同生理需求。磷脂和糖脂的生理功能11.構(gòu)成生物膜磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分，形成磷脂雙分子層，并參與細(xì)胞膜的流動(dòng)性和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。22.參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)某些磷脂，如磷脂酰肌醇，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用，參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和代謝。33.作為神經(jīng)遞質(zhì)一些磷脂，例如磷脂酰膽堿，可作為神經(jīng)遞質(zhì)，參與神經(jīng)信號(hào)的傳遞和調(diào)節(jié)。44.參與糖類代謝糖脂參與糖類代謝，并在細(xì)胞識(shí)別和免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。核酸的組成成分及結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸(DNA)DNA是遺傳信息的載體，由脫氧核糖核苷酸聚合而成。核糖核酸(RNA)RNA參與蛋白質(zhì)合成，由核糖核苷酸聚合而成。嘌呤堿基腺嘌呤(A)和鳥(niǎo)嘌呤(G)構(gòu)成嘌呤堿基，與脫氧核糖或核糖連接形成核苷。嘧啶堿基胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)構(gòu)成嘧啶堿基，與脫氧核糖或核糖連接形成核苷。DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和修復(fù)復(fù)制DNA復(fù)制是將一個(gè)DNA分子復(fù)制成兩個(gè)相同的DNA分子，確保遺傳信息在細(xì)胞分裂過(guò)程中準(zhǔn)確傳遞。轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄是將DNA序列信息轉(zhuǎn)錄成RNA序列信息，作為蛋白質(zhì)合成的模板。修復(fù)DNA修復(fù)是糾正DNA復(fù)制或其他因素導(dǎo)致的DNA損傷，維持基因組穩(wěn)定性。RNA的轉(zhuǎn)錄和加工過(guò)程RNA轉(zhuǎn)錄是將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA的過(guò)程，是基因表達(dá)的關(guān)鍵步驟。RNA轉(zhuǎn)錄后會(huì)經(jīng)歷加工過(guò)程，以形成成熟的RNA分子，參與蛋白質(zhì)合成等重要生命活動(dòng)。1轉(zhuǎn)錄起始RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到基因的啟動(dòng)子區(qū)域。2轉(zhuǎn)錄延伸RNA聚合酶沿著模板鏈移動(dòng)，合成與模板鏈互補(bǔ)的RNA分子。3轉(zhuǎn)錄終止RNA聚合酶遇到終止信號(hào)，停止轉(zhuǎn)錄，釋放RNA分子。4RNA加工包括加帽、剪切和多聚腺苷酸化等過(guò)程。遺傳密碼及其翻譯遺傳密碼遺傳密碼是將DNA或RNA序列中的核苷酸序列轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)序列的規(guī)則。密碼子每個(gè)密碼子由三個(gè)核苷酸組成，對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的氨基酸，共有64個(gè)可能的密碼子。翻譯過(guò)程翻譯過(guò)程發(fā)生在核糖體上，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子配對(duì)，將氨基酸連接成多肽鏈?；虻谋磉_(dá)調(diào)控機(jī)制轉(zhuǎn)錄調(diào)控通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的活性，控制基因轉(zhuǎn)錄的起始和速率。翻譯調(diào)控影響mRNA的穩(wěn)定性、翻譯起始和翻譯效率，從而調(diào)控蛋白質(zhì)合成的速率。蛋白質(zhì)水平調(diào)控通過(guò)蛋白質(zhì)降解、修飾和轉(zhuǎn)運(yùn)等機(jī)制，控制蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和活性。生物膜的結(jié)構(gòu)和功能生物膜是細(xì)胞的重要組成部分，是細(xì)胞器和細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境之間的屏障，具有選擇性滲透性，可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。生物膜是由脂類、蛋白質(zhì)和糖類等生物大分子組成的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。脂類是生物膜的主要成分，構(gòu)成生物膜的基本骨架。蛋白質(zhì)在生物膜中發(fā)揮著重要的功能，如運(yùn)輸、酶催化和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。糖類與膜蛋白結(jié)合形成糖蛋白，參與細(xì)胞識(shí)別和免疫反應(yīng)等。生物膜的功能多種多樣，包括：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定；參與細(xì)胞識(shí)別和免疫反應(yīng)；進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)代謝；傳遞信息和調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)。生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是指細(xì)胞接受外界信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)的過(guò)程，是細(xì)胞與外界環(huán)境相互作用的關(guān)鍵機(jī)制。1信號(hào)接收細(xì)胞膜上的受體蛋白識(shí)別并結(jié)合信號(hào)分子。2信號(hào)傳遞信號(hào)分子與受體結(jié)合后，引發(fā)一系列的信號(hào)傳遞過(guò)程，最終到達(dá)細(xì)胞內(nèi)靶蛋白。3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)靶蛋白接受信號(hào)并發(fā)生相應(yīng)的變化，最終導(dǎo)致細(xì)胞行為的改變。4信號(hào)終止信號(hào)通路需要及時(shí)終止，以確保細(xì)胞能夠?qū)π碌男盘?hào)做出反應(yīng)。細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制11.信號(hào)通路激活細(xì)胞凋亡由各種信號(hào)通路激活，例如死亡受體通路和線粒體通路。22.凋亡蛋白酶激活胱天蛋白酶家族的蛋白酶被激活，這些酶降解細(xì)胞蛋白并導(dǎo)致細(xì)胞死亡。33.細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化細(xì)胞發(fā)生形態(tài)學(xué)改變，包括細(xì)胞皺縮、核碎裂和凋亡小體形成。44.凋亡小體吞噬凋亡小體被附近的吞噬細(xì)胞吞噬，避免了炎癥反應(yīng)和組織損傷。免疫系統(tǒng)的組成及功能免疫系統(tǒng)概述免疫系統(tǒng)是人體重要的防御系統(tǒng)，由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子組成。它可以識(shí)別和清除外來(lái)入侵的病原體、自身發(fā)生突變的細(xì)胞等，維持機(jī)體的健康。免疫器官中樞免疫器官周?chē)庖咂鞴僦袠忻庖咂鞴侔ü撬韬托叵?，?fù)責(zé)免疫細(xì)胞的發(fā)育和成熟。周?chē)庖咂鞴侔馨徒Y(jié)、脾臟和扁桃體，負(fù)責(zé)免疫細(xì)胞的增殖、分化和抗原遞呈。免疫細(xì)胞淋巴細(xì)胞吞噬細(xì)胞淋巴細(xì)胞包括T細(xì)胞和B細(xì)胞，負(fù)責(zé)特異性免疫應(yīng)答。吞噬細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞，負(fù)責(zé)非特異性免疫應(yīng)答。免疫分子的功能抗體細(xì)胞因子補(bǔ)體抗體可以特異性識(shí)別和結(jié)合抗原，并激活免疫應(yīng)答。細(xì)胞因子可以調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性和功能。補(bǔ)體可以激活免疫系統(tǒng)，清除病原體和損傷組織。內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋機(jī)制，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。正反饋機(jī)制，促進(jìn)激素分泌，如排卵過(guò)程。神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)直接或間接影響內(nèi)分泌腺分泌激素，如應(yīng)激反應(yīng)。自身調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺自身分泌的激素反饋調(diào)節(jié)，維持激素分泌平衡。神經(jīng)遞質(zhì)的種類及其作用乙酰膽堿興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，促進(jìn)肌肉收縮，參與學(xué)習(xí)和記憶。多巴胺與愉悅、動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)賞機(jī)制相關(guān)，缺乏會(huì)導(dǎo)致帕金森病。血清素調(diào)節(jié)情緒、睡眠和食欲，與抑郁癥有關(guān)。