1、生物化学期末复习资料（生物工程专业）试题类型和分值分布情况一、单项选择题：每题1分，共计20分二、多选题部分：每题1分，共5分 三、判断题：每题1分, 共15分四、填空题：每空1分，共11-14分五、名词解释：8小题，每题2分，共16分六、问答题：4题，共14-16分七、分析计算：4题，共16-17分 知识点一：核酸化学1）碱基配对原则及与核酸变性温度间的关系；两链由碱基间氢键相连，配对方式为AT，GC，A和T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。这种配对关系，称为碱基互补双螺旋DNA 加热部分链解DNADNA链分开成无规则线团链内碱基配对2）DNA双螺旋的结构要点；1、由两条方向相反多聚
2、脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构2、螺旋直径为2nm，表面有大沟和小沟3、磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧，构成链主体，碱基位于螺旋的内侧4、两链由碱基间氢键相连，配对方式为AT，GC，A和T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。这种配对关系称为碱基互补5、碱基环平面与螺旋轴垂直，并穿过中心轴，糖基环平面与碱基环平面成90角6、每链、每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺矩为3.4 nm，即每个碱基上升0.34 nm7、双螺旋的两条链是互补关系3）中心法则的对应关系；4）基因的概念；基因（遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗
3、传信息的特定核苷酸序列的总称，携带有遗传信息的DNA序列，是具有遗传效应的DNA分子片段，是控制性状的基本遗传单位，通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。5）核酸的变性及变性温度；1、定义：是指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链结构的过程2、变性温度：通常将DNA的变性达到50%时，即增色效应达到一半时的温度称为DNA的解链温度（melting temperature,Tm）,Tm也称熔解温度或DNA的熔点6）核酸的复性及应用；1、定义:变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为复性2、应用：PCR技术知识点二：酶及
4、维生素1）酶的催化作用特点；1高效性 2专一性 3反应条件温和 4酶易失活5 酶活力可调节控制 6 酶的作用部位特殊2）酶催化反应的类型；1 氧化还原反应 2 转移反应 3 水解反应4 裂解反应 5 异构反应 6 合成反应3）结合蛋白质酶类的特点及各组成的作用；除蛋白质部分(酶蛋白apoenzyme)外，还需要非蛋白质的物质（即所谓酶的辅助因子cofactors)，两者结合成的复合物称作全酶酶蛋白决定酶的专一性和高效性辅助因子传递电子和基团4）酶的活性中心和必需基团；酶分子中直接与底物结合，或和酶催化作用直接有关的区域叫酶的活性中心（active center）或活性部位酶分子中某些基团若经化
5、学修饰后（氧化、烷化、酰化、还原等）使其结构改变，则酶分子丧失活性，这些基团为酶的必需基团5）酶原激活；酶原在一定条件下被修饰转变成有活性的酶的过程实质：是酶的活性中心形成或暴露的过程6）同工酶及举例；概念：存在于同一种属或不同种属，同一个体的不同组织或同一组织、同一细胞，具有不同分子形式(分子组成或结构不同)但却能催化相同的化学反应的一组酶，称之为同工酶实例：乳酸脱氢酶（LDH）7）影响酶促反应速度的因素及影响机理；1、酶浓度2、底物浓度3、pH ： a.过酸或过碱影响酶蛋白的构象,使酶变性失活。 b.影响酶分子中某些基团的解离状态（活性中心的基团或 维持构象的一些基团） c.影响底物分子的
6、解离状态4、温度 ： a.大多数酶都有一个最适温度。在最适温度(optimum temperature )条件下,反应速度最大。 b.在达到最适温度以前，反应速度随温度升高而加快 c.另一方面,温度升高,酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活 性降低甚至丧失.5、激活剂: 提高酶活性6、抑制剂: 与酶的必需基团发生化学反应,使酶的活性降低或丧失8）米氏方程及其计算； 米氏常数： 米氏方程： 米氏方程的双倒数形式：9）抑制作用的分类和米氏方程的变化、双倒数作图法的直线变化、和举例；可逆抑制作用不可逆抑制作用1、当底物浓度较低时,有SKm,代入米氏方程则有v=Vmax,即反应速度与底物浓度无关,符
7、合零级反应3、当S=Km时,v=Vmax/210）Km值的意义；当v=Vmax/2时，Km=S（ Km的单位为浓度单位）,即米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。可近似表示酶和底物亲合力，Km愈小，E对S的亲合力愈大，Km愈大，E对S的亲合力愈小。11）磺胺类药物的作用机制；对氨基苯磺酰胺与对氨基苯甲酸竞争性地与二氢叶酸合成酶结合,阻碍二氢叶酸的合成,从而阻碍细菌核苷酸的合成,细菌繁殖受到抑制,达到治病的效果而人可以从食物中获得叶酸,细菌却不能利用外源叶酸,只能利用自身的对氨基苯甲酸合成二氢叶酸12）深刻理解中间产物学说和在酶促反应动力学中的解释应用情况；在酶促反应中，酶首先和底物结合
8、成不稳定的中间配合物(ES)，然后再生成产物(P)，并释放出酶。反应式为S+E=ESE+P，这里S代表底物，E代表酶，ES为中间产物，P为反应的产物反应速度:用单位时间内、单位体积中底物(S)的减少量或产物(P)的增加量来表示。单位：浓度/单位时间13）维生素及常见维生素的主要特点和主要作用。维生素：维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物，人和动物不能合成它们，必须从食物中摄取。1维生素A：维生素A分A1, A2两种，是不饱和一元醇类。作用：形成视紫红质；维持上皮组织的结构完整；促进生长发育2维生素D：维生素D是固醇类化合物，主要有D2,D3, D4, D5,其中D2,D3活性最高
9、3维生素E（植物油）又叫做生育酚4维生素K（绿叶蔬菜、肠道细菌合成）维生素K有3种，K1,K2,K3知识点三：蛋白质化学1）蛋白质的组成成分及水解 基本组成骨架(单位)为20种L型AA组成的长链分子1酸水解：用硫酸（4mol/L）或HCl（6mol/L）水解条件：回流煮沸20h，完全水解优点：不引起消旋作用，得到L-AA缺点：色AA完全被沸酸所破坏2碱水解：用NaOH(5mol/L)水解 条件：与NaOH共煮10-20h,完全水解 优点：色AA是稳定的缺点：产生消旋现象，所得产物是D型和L型AA的混合物（称消旋物）;引起精AA脱氨，生成鸟AA和尿素3酶水解胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶等 优点：
10、不产生消旋作用，也不破坏AA 缺点：1.一种酶往往水解不彻底，需要几种酶协同作用才能使蛋白质完全水解所需时间较长2.部分水解适用范围：用于蛋白质一级结构分析以获得蛋白质的部分水解产物2）蛋白质的分离、鉴定和定量测定方法；P33-381分离纯化方法 透析和超过滤、凝胶过滤、盐溶和盐析、有机溶剂分级分离法、凝胶电泳和等电聚焦、离子交换层析、亲和层析、高效液相层析2含量测定方法 凯氏定氮法、Folin-酚试剂法（Lowry法）、双缩脲法、紫外吸收法和染料结合法等。3纯度鉴定方法 电泳、沉降、HPLC3）蛋白质氨基酸的名称和三字简写符号；甘gly丙ala缬val亮leu异ile苏thr丝ser半cys
11、蛋met天asn/asp(天冬酰胺、天冬氨酸)谷gln/glu(谷氨酰胺、谷氨酸) 精arg赖lys苯phe酪tyr组his色trp脯pro4）结构特点及重要氨基酸的结构式和分类情况； 半胱氨酸天冬氨酸谷氨酸赖氨酸甘氨酸丙氨酸5）氨基酸的解离情况；在AA溶于水时，存在两性解离。其正负离子的解离度与溶液的pH值有关。1当溶液pH增大（向溶液中加碱）时，AA释放出质子（H+）与OH-结合成H2O，本身带负电荷，在电场中向阳极移动；2当溶液pH减小（向溶液中加酸）时，AA接受H+而带正电荷，在电 场中向阴极移动6）等电点的概念、特点及计算；定义：当pH到一定时，AA上的NH3+和COO-的解离相等，
12、AA带净电荷为0，在电场中既不向阳极移动也不向阴极移动，此时溶液的pH值为该种蛋白质的等电点，用pI表示特点：等电点时AA溶解度最小，易沉淀，利用这一性质可以分离制备 蛋白质计算公式：pI=（pk1+pk2）/27）氨基酸和蛋白质的带电荷情况与等电点之间的关系；不同的蛋白质具有特定的等电点，其决定因素为构成蛋白质的AA种类和数量；蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此来分离沉淀蛋白质。当蛋白质溶液在某一定pH值时，使某特定蛋白质分子上所带正负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点（isoelectricpoint，pI）。8）二硫键的作用；
13、肽链的分支或成环均以二硫键形成的，它与蛋白质的活性、稳定性、牢固性有关活性：打开二硫键，则蛋白质失去活性稳定性：二硫键多的蛋白质结构稳定，不易变性牢固性：二硫键多的蛋白质结构稳定，由它组成的组织比较牢固。9）胰岛素的结构情况；结构：由51个AA组成，分子量5734；由A、B两条链组成，A链21个AA,B链30个AA；两链间有两对二硫键（77）（2019）；A链具有链内环（611）；10）谷胱甘肽的组成情况；肽键：Glu上的羧基与其它AA的氨基形成的肽键两个分子的谷胱苷肽（GSH）以二硫键相连成氧化型的谷胱甘肽（GSSG）11）维持蛋白质各级结构的键型；1天然蛋白质二级结构一般有 -螺旋、 -折
14、叠、 -转角、自由回转2三级结构是由 -螺旋、 -折叠、 -转角、自由回转等二级结构相互配置而成12）各级蛋白质的结构要点（包含超二级结构和结构域）及举例；1蛋白质的一级结构指蛋白质多肽链中AA的排列顺序，包括二硫键的位置；其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。举例：胰岛素2二级结构是指多肽链本身的折叠和盘绕方式。举例：肌红蛋白、蚕丝丝心蛋白3超二级结构定义：指蛋白质中相邻的二级结构单位（ -螺旋或 -折叠或 -转角）组合在一起，形成有规则的、在空间上能够辨认的二级结构组合体。超二级结构的基本类型：、 4结构域定义：对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往在超二级结构的基础
15、上，先折叠成若干个球状单位，这种相对独立的三维实体即为结构域。5三级结构即在二级结构、超二级结构、结构域的基础上，进一步盘绕、折叠形成的很不规则但却具特定构象三维分布是由 -螺旋、 -折叠、 -转角、自由回转等二级结构相互配置而成。以肌红蛋白为例6四级结构是指由两个或两个以上具有三级结构的亚基按一定方式聚合而成的特定构象的蛋白质分子。以血红蛋白为例13）酰胺平面及-螺旋机构要点；1.酰胺平面可以以C为轴旋转，故蛋白质可以有无数个构象，但一个蛋白质的多肽链在生物体正常的温度和pH条件下，只有一种或很少几种构象。这种天然构象保证了它的生物学活性，并且相当稳定，原因是主侧链集团的相互作用的结果。主链
16、上肽键占1/3，不能自由旋转，限制了构象的数目。侧链集团之间相吸和相斥作用影响主链，进一步限制了构象数目2.-螺旋结构要点：1-螺旋有左手和右手螺旋，蛋白质中的-螺旋几乎都是右手螺旋2螺旋一周，沿轴上升的距离即螺距为0.54nm,含3.6个氨基酸残基；每个氨基酸残基上升距离为0.15nm，每个残基绕轴旋转1003侧链R基伸向外侧4肽链内形成氢键，氢键的取向几乎与轴平行，每个氨基酸残基的C=O氧与其后隔三个氨基酸残基的N-H氢形成氢键14）蛋白质一级结构、空间结构和功能的关系； 1.一级结构与功能的关系：1同源蛋白质：在不同机体中实现同一功能的蛋白质；它们往往具有相似的一级结构；目前研究最多的是
17、胰岛素和细胞色素C2分子病：蛋白质的一级结构的细微变化有可能导致生物功能的改变甚至丧失2.空间结构与功能的关系：别构现象 定义:*某些蛋白质表现其生物功能时，其构象发生改变，从而改变了整个分子的性质*别构蛋白质都具有别构部位（或调节部位）*一般指蛋白质与配基结合改变蛋白质的构象，进而改变蛋白质的生物活性的现象*别构蛋白质是细胞内的调节成分*能发生别构现象的蛋白质称别构蛋白质（或调节蛋白质），都是寡聚蛋白质，有四级结构15）分子病及举例；1.分子病定义：指蛋白质分子中由于AA排列顺序与正常蛋白质不同而发生的一种遗传病(基因突变造成的)举例：镰刀状细胞贫血病：血红蛋白分子AA排列异常引起 先天性缺
18、陷型糖尿病：胰岛素分子中个别AA发生变化16）蛋白质变性的概念及特点；1.概念：天然蛋白质因受物理、化学因素的影响，使蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)2.特点：生物活性丧失；溶解度降低，对于球状蛋白粘度增加；生化反应易进行；光吸收系数增大；组分和分子量不变,即一级结构不改变17）蛋白质组学的研究内容蛋白质研究：1.蛋白质鉴定 2.翻译后修饰 3.蛋白质功能确定 4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展。 细胞甚至亚细胞研究：不同发育、生长期和不同生理、
19、病理条件下不同的细胞类型的基因表达是不一致的，因此对蛋白质表达的研究应该精确到细胞甚至亚细胞水平。可以利用免疫组织化学技术达到这个目的，但该技术的致命缺点是通量低。 LCM技术获得的细胞可以用于蛋白质样品的制备。可以根据需要制备总蛋白，或膜蛋白，或核蛋白等，也可以富集糖蛋白，或通过去除白蛋白来减少蛋白质类型的复杂程度。 二维电泳分离蛋白质：蛋白质样品中的不同类型的蛋白质可以通过二维电泳进行分离。二维电泳可以将不同种类的蛋白质按照等电点和分子量差异进行高分辨率的分离。成功的二维电泳可以将2000到3000种蛋白质进行分离。 知识点四：生物氧化1）生物氧化1.生物氧化内涵：生物氧化是有机物质（糖、
20、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量形成ATP的过程。2.呼吸作用内涵：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳、水或其他产物，并且释放出能量的总过程。2）呼吸链的类型、组成物质1.类型：NADH呼吸链(多数)、FADH2呼吸链(少数)2.组成：烟酰胺脱氢酶类、黄素蛋白酶类、铁-硫蛋白类、辅酶、细胞色素类。3）电子传递链上的能量变化情况1电子传递链是代谢物上脱下的氢经一系列传递体,最后传递给被激活的氧分子,而生成水的体系。2呼吸链组分按氧化还原电位由低向高的方向排列，电子逐步传递到氧,电子逐级传递、能量逐渐释放。4）高能化合物生化反应中，
21、在水解时或基团转移反应中断裂共价键释放出大量自由能（21千焦/摩尔）的化合物。其类型可分为磷氧键型、磷氮键型、硫碳键型。5）呼吸阻断剂的作用部位和阻断后果作用部位：（1）抑制NADHCoQ的电子传递 （2）抑制Cyt bCyt c1的电子传递 （3）抑制细胞色素氧化酶O2后果：抑制呼吸链传递氧和电子，使氧化作用受阻，自由能释放减少，不能合成ATP。6）磷氧比1.概念：指每消耗1mol氧所消耗的无机磷的mol数2.实质：P/O的数值相当于一对电子经呼吸链传递至氧所产生的ATP分子数。7）氧化磷酸化1.概念：代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP,也就是氧化放能和ATP生成（磷酸化）相
22、偶联的过程。2.种类：电子传递磷酸化、底物水平磷酸化。3.线粒体外NADH的氧化磷酸化作用：磷酸甘油穿梭系统、苹果酸天冬氨酸穿梭系统知识点五：糖代谢1）糖分解代谢的大致路径概况（1）酶促水解：糖和水在酶作用下生成葡萄糖和其他糖类（2）磷酸解：糖在磷酸化酶、转移酶、脱枝酶的协同作用下生成G-1-P的过程。（3）糖裂解：1，6-二磷酸果糖裂解为3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮的过程。（4）糖酵解：是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成2）细胞定位和结果（物质结果和能量结果）胞浆和线粒体由于丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内，故胞液中的丙酮酸必须进入线粒体，才能羧化生成草酰乙酸 物质结果：能量结果：（1）糖
23、酵解在细胞内无氧生成ATP 2个 （2）有氧时：生成ATP 38或36 个3）糖酵解和三羧酸循环中不可逆反应点及底物水平磷酸化的位点 1.糖酵解不可逆反应点（特殊步骤） 2.糖酵解中底物水平磷酸化的位点：（1） 由葡萄糖激酶催化 葡萄糖-6-磷酸葡萄糖过程（2） 由磷酸果糖激酶催化 6-磷酸果糖-1，6-二磷酸果糖过程3.三羧酸循环不可逆反应点（特殊步骤）:4.三羧酸循环中底物水平磷酸化的位点：（1） 由6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化 6-磷酸葡萄糖-6-磷酸葡萄糖酸内酯过程（2） 由6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化 6-磷酸葡萄糖酸-5-磷酸核酮糖过程5）糖酵解和三羧酸循环的定义、过程及ATP计算、特殊
24、的反应步骤 1.糖酵解 1定义：将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应。 2过程：3ATP计算：氧化一分子葡萄糖净生成2ATP2NADH - 6ATP 或4ATP2.三羧酸循环1定义：在有氧的情况下，葡萄糖酵解产生的丙酮酸氧化脱羧形成乙酰CoA。乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最终生成CO2和H2O并产生能量的过程。2过程：3ATP计算：6）三羧酸循环的本质：消耗一个分子的乙酰CoA内的2个C，以2个CO2的形式离开循环，其余物质循环使用7）糖的异生及应用1.定义：非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖的途径
25、2.应用：（1）葡萄糖异生对人类以及其他动物是绝对需要的途径：人脑对葡萄糖有高度依赖性。红细胞也需要葡萄糖。尤其在饥饿状态下葡萄糖异生尤为重要；在机体处在剧烈运动时，也需要非糖物质及时提供葡萄糖，以维持血糖水平。（3）乳酸的再利用，防止酸中毒;（4）促进某些氨基酸的代谢知识点六：脂代谢1）脂肪的水解：在脂肪酶的作用下，生产1分子甘油和3分子脂肪酸2）甘油的分解代谢途径： 成22个ATP3）脂肪酸的活化：脂肪酸首先在线粒体外或胞浆中被活化,转变成脂酰CoA4）脂肪酸-氧化过程及ATP生成量:此过程可分为活化，转移，-氧化三个阶段。-氧化生化历程又分为脱氢，水化，再脱氢，硫解。1次-氧化过程共生成
26、5个ATP5）酮体的分类、生成和分解部位及酮体生成的意义：(1) 脂肪酸-氧化产物乙酰CoA,在肌肉中进入三羧酸 循环，但在肝细胞中氧化不完全形成酮体。乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮这三种物质统称为酮体。在肝脏中合成。(2)分解产物 乙酰COA(3)意义：肝脏将长链的脂肪酸氧化生成短链的酮体,该短 碳链的化合物可较容易地被其它组织作为碳源和 能源,尤其对于不能利用脂肪酸的脑组织来说,酮 体作为能源物质具有重要意义6）糖和脂肪的相互转换途径、沟通点：磷酸二羟丙酮知识点七：蛋白质与氨基酸代谢1）氨基酸经氧化脱氨基作用的结果1.概念：-氨基酸在酶的催化下，氧化生成相应的-酮酸，同时消耗氧并产生氨的过程。2
27、）深刻理解转氨酶的特点及氨基酸转氨作用的意义；1.特点： 1催化转氨作用的酶 2种类多,每种氨基酸转氨都有其特异的转氨酶 3除赖氨酸(Lys)和苏氨酸(Thr)外,其余氨基酸都可以 参加转氨作用 4迄今发现的转氨酶都以磷酸吡哆醛（PLP）为辅基 5转氨酶中尤以谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶 (GOT)最为重要 ，GOT以心脏中活力最大 ，GPT以肝脏中活力最大,当肝细胞受损伤时,则该 酶释放到血液中,所以肝炎患者血液中该酶的活力远高于正常值。2.作用意义： 1由于转氨酶催化的反应是正逆进行的,所以转氨作用既是氨基酸分解代谢的开始,也是氨基酸合成代谢的重要步骤 2沟通了糖代谢与蛋白质代谢 沟通
28、方式：丙酮酸Ala（丙氨酸）; -酮戊二酸Glu（谷氨 酸）;草酰乙酸Asp（天冬氨酸）;3）联合脱氨基作用：1.概念：转氨基作用和氧化脱氨基作用联合。2.联合脱氨基作用的必要性: L-AA氧化酶活力低,而转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶 普遍存在,故一般氨基酸的脱氨基作用都要经过转 氨作用,将氨基转移给-酮戊二酸,使之成为 Glu,Glu再在L-谷氨酸脱氢酶催化下氧化脱氨,重 新生成-酮戊二酸和NH3,间接地将L-AA上的氨基 脱掉。3.氨基酸代谢和糖代谢沟通的关键点和关键化合物： 糖代谢与蛋白质代谢 丙酮酸Ala（丙氨酸）; -酮戊二酸Glu（谷氨酸）;草酰乙酸Asp（天冬氨酸）;4）尿素的合成途
29、径、地点及本质 1.合成途径及地点：在排尿动物体内由 NH3合成尿素是在肝脏 中通过一个循环机制完成的，这一个循环称为尿素循环(鸟氨酸循环)。 2.本质:2个NH3和1个CO2形成尿素5）动物排氨的几种方式： （1）排氨生物：NH3转变成酰胺（Gln），运到排泄部 位后再分解。（原生动物、线虫和鱼类） （2）以尿酸排出：将NH3转变为溶解度较小的尿酸排出。 通过消耗大量能量而保存体内水分。（陆生爬虫 及鸟类） （3）以尿素排出：经尿素循环（肝脏）将NH3转变为尿 素而排出。（哺乳动物）6）脱氨基作用的产物的去向：（1）-酮酸： 还原氨基化生成氨基酸、 转变成糖或脂肪、 氧化成CO2和H2O。（2）氨：排出体外、 生成谷氨酰胺和天冬酰胺的、 重新生成氨基酸、嘧啶环的合成
