农学]考研农学生化冲刺班讲义a版本

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考研农学冲刺班生物化学\n复习的原则：总体把握理解原理注意细节融会贯通\n结构（氨基酸/蛋白质）性质如何用结构解释性质，或：特定的性质与何种结构有关。功能结构与功能密切相关，特定的功能必然具有特定的结构。第二章蛋白质化学——复习要点\n分类基本结构缩写蛋白质中的常见氨基酸性质酸碱性质立体化学紫外吸收化学反应第二章蛋白质化学——蛋白质氨基酸\n第二章蛋白质化学——肽肽键氨基酸残基肽链的方向天然多肽谷胱甘肽\n第二章蛋白质化学——蛋白质蛋白质蛋白质的结构层次（6个层次）蛋白质结构与功能的关系一级结构与功能的关系（Ctyc,Hb）空间结构与功能的关系（RNase,Hb）蛋白质的性质蛋白质的胶体性质；紫外吸收（280nm）；变性与复性；变性蛋白质的特性；蛋白质的显色反应（定量测定）蛋白质的纯化重点：电泳、层析、离心\n例题与解析水溶液中（pH7.0），非极性氨基酸一般处于球状蛋白质分子的内部，而极性氨基酸一般处于球状分子的表面。问：⑴下列氨基酸中，哪些最有可能处于分子内部？哪些最有可能处于分子表面？Val、Pro、Phe、Asp、Lys、Ile、His。⑵为什么Gly和Ala通常既可能处于分子内部也可能处于分子表面？答：（1）Val、Pro、Phe、Ile都是疏水氨基酸，一般处于球状蛋白质分子的内部。Asp、Lys、His是极性氨基酸，一般处于分子的表面。（2）Gly和Ala的侧链很小，不足以产生较强的疏水作用，因此可以处于分子的内部和表面。\n一种蛋白质的相对分子质量为3600（氨基酸残基的平均分子量为120）。请问：1、如果这种蛋白质是一条连续的α-螺旋，它是多长？2、如果这种蛋白质是一条单股的β-折叠，它是多长？答：蛋白质中氨基酸的数目：3600÷120=30（个氨基酸）α-螺旋中2个氨基酸的距离为0.15nm；平行β-折叠股中2个氨基酸的距离为0.325nm，反平行β-折叠股中2个氨基酸的距离为0.35nm。所以：1、0.15nm×30=4.5nm2、0.325nm×30=9.75nm（平行）0.35nm×30=10.5nm（反平行）\n简述蛋白质的一级结构及其与生物进化的关系。答：一级结构是蛋白质多肽链中的氨基酸序列。不同物种的亲缘关系越远，同源蛋白质一级结构的差异越大。亲缘关系越近，同源蛋白质一级结构的差异越小。与功能密切相关的氨基酸残基不变，与进化相关的氨基酸残基可变。\n第三章核酸化学——复习要点DNA结构、性质RNA结构实验技术DNA测序；PCR\n第三章核酸化学——DNA的结构Chargaff规则DNA的一级结构（定义）DNA的双螺旋结构DNA双螺旋结构的多态性（A-,B-,Z-DNA）DNA的超螺旋结构（定义）DNA的结构要点、参数及计算、稳定双螺旋的力\n第三章核酸化学——RNA的结构RNA的结构一级结构、二级结构（茎环结构）tRNA的结构一级结构、二级结构（三叶草形、四环四臂）、三级结构（倒L形）rRNA的结构核糖体与相应的rRNA；真核；原核mRNA的结构原核以及真核mRNA的结构；二者结构的区别\n第三章核酸化学——核酸的性质核酸的变性核酸的性质核酸的复性增色效应；Tm值和与Tm值有关的因素减色效应、退火、核酸的分子杂交性质纯化DNA测序PCR原理\n第三章核酸化学——核酸的性质与纯化性质：溶解度、沉降、粘度紫外吸收（260nm）纯化：除去蛋白质；避免大分子降解DNA与蛋白质形成的核蛋白易溶于高盐溶液。RNA与蛋白质形成的核蛋白易溶于低盐溶液，避免RNase的污染。\nDNA序列测定（双脱氧法）反应需要引物、模板、dNTP、2’，3’-ddNTP、DNA聚合酶。dNTP是合成DNA的原料ddNTP（双脱氧核苷三磷酸）使DNA的延长随机终止。用32P标记DNA引物的5’端；反应体系分成4组，每组加入dNTP和一种2’，3’-ddNTP，合成DNA；电泳分离，放射自显影；确定核苷酸的排列顺序。\n5’-GATTCGAGCTGA-3’3’-CTAAGCTCGACT-5’被测序列模板链DNA序列测定（双脱氧法）\n94℃变性52℃退火72℃延伸模板DNATaqDNA聚合酶1个循环引物（正向）引物（反向）PCR原理\n例题与解析简述DNA双螺旋结构的基本特征。答案见教科书或讲义。简述tRNA结构的基本特征答案应包括tRNA的一级、二级、三级结构，具体内容见教科书或讲义。\n从动植物细胞匀浆中提取基因组DNA时，常用EDTA、氯仿-异戊醇混合液和95%乙醇试剂。请根据蛋白质和核酸的理化性质回答：1、该实验中这些试剂各起什么作用？2、举出一种可以鉴定所提取基因组DNA中是否残留RNA的方法。答：EDTA可螯合金属离子，抑制DNA酶活性。氯仿-异戊醇混合液使蛋白质变性，并能除去脂类物质。95%乙醇使DNA沉淀。用地衣酚试剂检测，如果反应液呈绿色，说明有RNA残留。检测A260/A280的比值，如果大于1.8，说明有RNA残留。用琼脂糖凝胶电泳检测是否有小的RNA条带。\n第四章酶——复习要点酶的结构与性质化学组成、活性中心、酶催化作用的专一性酶催化作用的机理别构酶同工酶和共价修饰酶\n第四章酶——酶的结构与性质国际分类编号系统（六大类）结构酶的化学组成单成分酶、双成分酶（全酶=酶蛋白+辅因子）酶的活性中心单成分酶、双成分酶、共同的特征酶作用的专一性诱导契合学说酶的纯化基本方法与蛋白质的纯化相同。要注意随时保持并监测酶的活性。\n第四章酶——酶的作用机理作用机理酶能短暂地与反应物结合形成过渡态，降低反应的活化能，从而加速反应。酶能够降低活化能的原因酶与底物的结合邻近效应与定向效应；酶与底物的结合是弱键；酶的活性中心是疏水的口袋。酶对底物的催化酸碱催化，共价催化，金属离子催化综合作用\n第四章酶——别构酶结构活性中心、别构中心别构效应正、负调节物动力学vvs[S]作图为S形曲线处于代谢的关键位置（生物学意义）别构酶的作用机理齐变模型、序变模型\n第四章酶——同工酶和共价修饰酶同工酶：定义、举例（乳酸脱氢酶）共价修饰酶：定义、举例（磷酸化酶a和磷酸化酶b）\n大多数水溶性维生素及其衍生物是辅酶或辅基的组成成分。NADH、FADH2、CoA辅因子单成分酶双成分酶酶蛋白酶第五章维生素和辅酶——复习要点\n例题与解析对于双成分酶，全酶包括和，其中决定了酶的专一性。酶蛋白、辅因子，酶蛋白简述酶活性中心的结构以及活性中心的特征。答案中酶活性中心的结构应该包括单成分酶和双成分酶的结构，特征见教科书或讲义。\n如果要从一种粗制酶中分离和纯化出淀粉酶，并对其结构进行评价。请问：（1）写出该实验的主要纯化方法（至少3种）和简要步骤。（2）用什么指标评价该酶的纯化质量和效率。1、没有唯一的答案，可以对不同的方法作不同的组合。例如：用硫酸铵分级沉淀粗制品（盐析法），用离心法进一步分离；离心后的样品用凝胶过滤纯化。用电泳评价结构。2、用比活评价纯化质量；用比活或质量评价纯化效率。\n酶的纯化实验中，通常先用(NH4)SO4作为分级沉淀剂，再用SephadexG-25凝胶柱层析把(NH4)SO4从沉淀的酶液中除去。请问：1、与其他中性盐相比，用(NH4)SO4做沉淀剂有何优点？2、如果层析后，酶的总活性较纯化前明显升高，可能的原因是什么？3、柱层析时，湿法装柱的注意事项主要有哪些？答：1、硫酸铵的溶解度大，温度系数小，对酶活力影响小，利于分离。2、纯化前酶液中可能含有酶的抑制剂。3、层析柱应垂直；层析介质中不能有气泡和断层；柱床表面应平整并保留一定的水位；柱床体积应为样品体积的3倍以上。\n第八章生物氧化——复习要点高能化合物电子传递链氧化磷酸化线粒体穿梭\n第八章生物氧化——高能化合物高能键（定义）化学中生物化学中ATP的重要性\n第八章生物氧化——电子传递链位于线粒体内膜电子传递体复合物排序（按氧化还原电势…）类型（2类）抑制剂\n第八章生物氧化——氧化磷酸化定义位置偶联机理化学渗透学说F1FO复合物P/O比\n第八章生物氧化——线粒体穿梭磷酸甘油穿梭苹果酸穿梭\n例题与解析电子传递链中的各个电子传递体按照标准氧化还原电位从到顺序排列。低、高。什么是电子传递链？简述电子传递体复合物的排列顺序。答案见教科书或讲义。线粒体外产生的NADH是如何进入线粒体氧化的？答案见教科书或讲义。\n简述ATP在生物体内的主要作用答：是生物体内能量交换中心；参与代谢调节；是合成RNA的原料；是细胞内磷酸基团转移的中间载体。\n第九章糖类代谢——复习要点4条糖代谢途径糖酵解、糖异生、三羧酸循环、磷酸戊糖途径各代谢途径的要点位置、过程、调控、能量计算各种代谢途径通过共同的中间产物相互联系。\n第九章糖类代谢——糖酵解在细胞质中进行过程调控步骤、酶和因素能量计算丙酮酸的去向有氧降解→TCA无氧降解→发酵（酒精、乳酸）\n第九章糖类代谢——糖异生作用在细胞质中进行糖酵解中三个反应的逆转（酶与糖酵解中不同）\n第九章糖类代谢——三羧酸循环在线粒体基质中进行丙酮酸氧化脱羧产生乙酰-CoATCA的过程TCA的调控步骤、酶和因素TCA的能量计算TCA的意义TCA的回补反应主要补充草酰乙酸\n第九章糖类代谢——磷酸戊糖途径在细胞质中进行反应第一阶段：不可逆的氧化反应第二阶段：磷酸戊糖转变为糖酵解的中间产物。意义\n例题与解析请说明糖酵解过程的调控反应，催化这些反应的酶以及这些酶本身受到的调控。答案见教科书或讲义。请用中文或代号写出三羧酸循环的总反应方程式，该循环的生物学意义是什么？答案见教科书或讲义。\n磷酸二羟丙酮是如何联系糖代谢与脂肪代谢途径的？答：1、磷酸二羟丙酮是糖酵解的中间产物；磷酸甘油是脂肪代谢的中间产物。二者的转化是联系糖代谢和脂代谢的关键反应。2、磷酸二羟丙酮有氧氧化产生乙酰CoA，是合成脂肪酸的原料。转化成磷酸甘油是合成脂肪的原料。3、磷酸二羟丙酮经过糖异生转化为6-磷酸葡萄糖，进入磷酸戊糖途径后产生NADPH，是脂肪酸合成的还原剂。4、脂肪降解产生的甘油经过可以生成磷酸二羟丙酮，或进入糖异生转化成葡萄糖，或经糖酵解进入三羧酸循环。\n第十章脂类代谢——复习要点2条途径饱和脂肪酸的β-氧化；饱和脂肪酸的从头合成各代谢途径的要点位置、起始物的活化、过程、调控、能量计算甘油磷脂和固醇的代谢\n第十章脂类代谢——脂类降解脂肪酸β-氧化α-氧化ω-氧化脂肪降解甘油→磷酸甘油→脂肪酸活化反应位置反应过程、调控能量计算与合成的区别\n第十章脂类代谢——脂类合成甘油（L-α-磷酸甘油）脂肪酸饱和脂肪酸从头合成脂肪酸链延长不饱和脂肪酸脂肪合成柠檬酸-丙酮酸循环反应位置反应过程NADPH的来源\n第十章脂类代谢——甘油磷脂和固醇的代谢甘油磷脂的代谢合成：从α-磷酸甘油形成磷脂酸（二酰磷酸甘油），磷脂酸是合成三酰甘油、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺的共同前体。降解：几种磷脂酶的作用固醇的代谢合成：碳原子来源于乙酰CoA，需要大量的NADPH。降解：不能完全分解成CO2和H2O，形成胆汁酸、固醇激素；最后形成粪固醇排出体外。\n例题与解析脂肪酸的β-氧化过程中的关键酶是；饱和脂肪酸从头合成过程中的关键酶是。肉碱脂酰转移酶I，乙酰CoA羧化酶脂肪酸的β-氧化与从头合成的区别。答案见教科书或讲义。\n硬脂酸（18C）经β-氧化作用生成的能量：活化-2ATP生成8(NADH+H+)20ATP8FADH212ATP9乙酰CoA90ATP（总计122ATP)净生成120ATP\n第十一、十二章氮素代谢——复习要点氨基酸的降解氨基的代谢、尿素循环氨基酸的合成核苷酸的降解核苷酸的合成\n第十一氨基酸代谢—氨基酸降解蛋白质泛肽系统和蛋白酶体氨基酸碳骨架氨基生糖氨基酸、生酮氨基酸转氨基作用（转氨酶）氧化脱氨作用（谷氨酸脱氢酶）2类联合脱氨尿素循环（过程、部位）7种产物\n第十一氨基酸代谢—氨基酸合成NO3-N2、NH4+生物固氮、硝酸还原谷氨酸氨甲酰磷酸氨的同化谷氨酸合酶途径（高等植物中同化氨的主要途径）氨基酸合成硫酸还原其他氨基酸的氨基直接或间接地来自谷氨酸碳骨架（6个家族）\n第十二章核苷酸代谢—核苷酸降解腺嘌呤、鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶核苷磷酸核酸碱基黄嘌呤尿嘧啶核糖二氢尿嘧啶外切酶、内切酶（限制性内切酶）核苷酸\n第十二章核苷酸代谢—核苷酸合成嘧啶核苷酸脱氧核苷酸(NDP→dNDP)脱氧胸腺嘧啶核苷酸PRPP→IMP补救途径AMPGMPAsp+氨甲酰磷酸→乳清酸→乳清苷酸→UMP→UTP→CTP补救途径dUMP→dTMP嘌呤核苷酸核苷酸的生物合成\n例题与解析转氨基作用是和相互转变的桥梁。α-氨基酸，α-酮酸从IMP转变为AMP时，氨基的提供者是，能量的提供者是。Asp，GTP简述尿素循环。答案见教科书或讲义。\n第十三、十四章核酸的生物合成——复习要点中心法则DNA合成原核细胞的复制、逆转录真核细胞的复制与原核细胞基本原理相同RNA合成原核细胞的转录及转录调控逆转录和RNA复制\n第十三章DNA的生物合成——原核生物DNA的合成半保留复制原点、复制子酶与蛋白质因子DNA聚合酶I、III过程起始（引物）延长（冈崎片段、先导链、后随链、半不连续复制）终止\n突变点突变转换、颠换插入、缺失修复直接修复切除修复错配修复重组修复SOS反应第十三章DNA的生物合成——DNA的突变与修复\n第十四章RNA的生物合成——RNA合成延长（核心酶）终止（2类终止子、ρ因子）起始不对称转录（模板与非模板）RNA聚合酶（全酶、核心酶、σ因子）启动子通式、方向RNA合成（原核）\n第十四章RNA的生物合成——RNA合成（真核）RNA聚合酶I、II、III产物、位置转录后加工hnRNAmRNA（内含子、外显子、帽子、尾巴）tRNA、rRNA\n第十四章RNA的生物合成——乳糖操纵子lac结构阻遏蛋白和诱导物（负调控）阻遏蛋白由调节基因编码诱导物为乳糖cAMP-CAP（正调控）\n第十四章RNA的生物合成——色氨酸操纵子trp结构阻遏蛋白和辅阻遏物衰减子\n例题与解析在不对称转录中，作为链的那一条DNA链也叫做反意义链。模板简述原核细胞DNA复制中，后随链的合成过程。答案见教科书或讲义。请说明原核生物转录的起始。答案见教科书或讲义。\n第十五章蛋白质的生物合成——复习要点蛋白质合成的体系mRNA、tRNA、rRNA核糖体蛋白辅助因子蛋白质合成的过程氨基酸活化（氨基酸与tRNA结合）合成过程\nmRNA作用密码子定义阅读方向性质：方向性、简并性、连续性、通用性、摆动性、起始与终止密码子第十五章蛋白质的生物合成——mRNA\n第十五章蛋白质的生物合成——tRNA作用同功tRNA密码子与反密码子的相互作用起始密码子、起始tRNA、起始氨酰tRNA（原核、真核）\n第十五章蛋白质的生物合成——rRNA和核糖体结构组成（原核、真核）活性位点P位点、A位点、E位点多核糖体\n原核生物中的辅助因子：起始因子IF延长因子EF释放因子RF第十五章蛋白质的生物合成——辅助因子\n第十五章蛋白质的生物合成——蛋白质合成的过程（原核）氨基酸的活化、转移氨酰tRNA合成酶起始辨认起始密码子、SD序列、反SD序列起始复合物、IF1、IF2、IF3、延长结合（EF-Tu、EF-Ts）转肽移位（EF-G）终止（RF）\n第十五章蛋白质的生物合成——加工修饰和构象的形成加工剪切修饰氨基酸侧链形成二硫键加辅基折叠自动折叠分子伴侣二硫键异构酶肽基脯氨酰异构酶\n例题与解析密码子中，有个是终止密码子，有个是编码氨基酸的密码子。答：3，61既是起始密码子，又是编码肽链延伸过程中的密码子。AUG，Met\n某一肽段中有一段含15圈典型的α-螺旋结构，分析并回答：（1）这段肽段的长度为多少纳米？含有多少个氨基酸残基？（2）翻译的模板链是何种生物分子？对应这段α-螺旋片段的模板链有多少个基本结构单位组成？（3）在合成这段肽段的过程中，若以氨基酸为原料，活化阶段至少消耗多少ATP？延长阶段至少消耗多少ATP？\n（1）15×0.54nm=8.1nm；15×3.6=54（氨基酸）（2）mRNA；54×3=162（核苷酸）（3）在肽链合成过程中：氨基酸活化消耗2个高能键，相当于2分子ATP（由氨酰tRNA合成酶催化）。2×54=108肽链合成延长：EF-Tu把氨酰-tRNA送入P位点，消耗1分子GTP。EF-Ts使EF-Tu再生，消耗1分子GTP。EF-G使肽酰-tRNA移位，消耗1分子GTP。共消耗3分子GTP，相当于3分子ATP3×54=162