考研农学生化冲刺班讲义A版本.ppt

《考研农学生化冲刺班讲义A版本.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考研农学生化冲刺班讲义A版本.ppt（72页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、考研农学冲刺班 生物化学 复习的原则： 总体把握 理解原理 注意细节 融会贯通 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 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 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 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（ Cty c, Hb） 空间结构与功能

2、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 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： 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。 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

3、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。 一种蛋白质的相对分子质量为 3 600（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 -螺旋，它是多长？ 2、如果这种蛋白质是一条单股的 -折叠，它是多长？ 答： 蛋白质中氨基酸的数目： 3 600 120=30（个氨基酸） -螺旋中 2个氨基酸的距离为 0.15nm；平行 -折叠股中 2个 氨基酸的距离为 0.325nm，反平行 -折叠股中 2个氨基酸的 距离

4、为 0.35nm。所以： 1、 0.15nm 30=4.5nm 2、 0.325nm 30=9.75nm（平行） 0.35nm 30=10.5nm（反平行） 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。 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 第三章 核酸化学 DNA的结构 Chargaff 规则 DNA的一级结构 （定义） DN

5、A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 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 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

6、序 PCR原理 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。 DNA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

7、； 确定核苷酸的排列顺序。 5 -GATTCGAGCTGA-3 3 -CTAAGCTCGACT-5 被测序列 模板链 DNA序列测定 （双脱氧法） 94 变性 52 退火 72 延伸 模板 DNA Taq DNA聚合酶 1个 循环 引物（正向） 引物（反向） PCR原理 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。 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

8、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。 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 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

9、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。 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 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 v vs S作图为 S形曲线 处于代谢的关键位置

10、（生物学意义） 别构酶的作用机理 齐变模型、序变模型 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） 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 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。 如果要从一种粗制酶中分离和纯化出淀粉酶， 并

11、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。 酶的纯化实验中，通常先用 (NH4)SO4作为分级沉淀剂，再用 Sephadex G-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

12、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。 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 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 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 第八章 生物氧化 氧化磷酸

13、化 定义 位置 偶联机理 化学渗透学说 F1FO复合物 P/O比 第八章 生物氧化 线粒体穿梭 磷酸甘油穿梭 苹果酸穿梭 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。 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。 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

14、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。 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） 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） 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 -CoA TCA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 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

15、段：磷酸戊糖转变为糖酵解的中 间产物。 意义 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。 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 NAD

16、PH，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。 第十章 脂类代谢 复习要点 2条途径 饱和脂肪酸的 -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 第十章 脂类代谢 脂类降解 脂肪酸 -氧化 -氧化 -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 第十章 脂类代谢 脂类合成 甘油（ L-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

17、位置 反应过程 NADPH的来源 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 -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。 例题与解析 脂肪酸的 -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 -氧化与从头合成的区别。 答案见教科书或讲义。 硬脂酸（ 18C）经 -氧化

18、作用生成的能量： 活化 -2 ATP 生成 8 (NADH+ H+) 20 ATP 8 FADH2 12 ATP 9 乙酰 CoA 90 ATP （总计 122ATP) 净生成 120 ATP 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 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 第十一 氨基酸代谢 氨基酸合成 NO3- N2、 NH4+ 生物固氮、硝酸还原

19、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） 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 第十二章 核苷酸代谢 核苷酸合成 嘧啶核苷酸 脱氧核苷酸 (NDPdN DP) 脱氧胸腺嘧 啶核苷酸 PRPPIMP 补救途径 AMP GMP Asp+氨甲酰磷酸 乳清酸 乳清苷酸 UMP U TP C TP 补救途径 dUMPdT MP 嘌呤核苷酸 核苷酸的 生

20、物合成 例题与解析 转氨基作用是 和 相互转变的桥梁。 -氨基酸， -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。 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 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 突变 点突变

21、 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 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、 因子） 起始 不对称转录 （模板与非模板） RNA聚合酶 （全酶、核心酶、 因子） 启动子 通式、方向 RNA合成 （原核） 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 hnRNA mRNA（内含子、外显子、帽子、尾 巴） tRNA、 rRNA 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（

22、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） 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 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。 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 mRNA 作用 密码子 定义 阅读方向 性质： 方向性、简并

23、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 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） 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 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 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

24、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） 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 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 某一肽段中有一段含 15圈典型的 -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

25、 板链是何种生物分子？对应这段 -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？ （ 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 ATP 3 54 =162