四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生物化學(xué)考研要點(diǎn)

1、1第一章 第一章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能 核酸的結(jié)構(gòu)與功能DNA 的變性： 的變性：在理化因素作用下，DNA 堿基對間的氫鍵斷裂，雙螺旋解開成為單鏈，從而導(dǎo)致 DNA 的理化性質(zhì)即生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為 DNA 的變性。這是一個躍變過程，伴有增色效應(yīng)，DNA 功能喪失。DNA 的復(fù)性： 的復(fù)性：在一定條件下，變性 DNA 單鏈間堿基重新配對，恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，伴有 A260 減?。p色效應(yīng)） ，DNA功能恢復(fù)。 （將變性 DNA 經(jīng)退

2、火處理，使其重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程，稱為 DNA 的復(fù)性。 ） 增色效應(yīng)和減色效應(yīng)： 增色效應(yīng)和減色效應(yīng)：當(dāng)將 DNA 的稀鹽溶液加熱到 80-100°C 時，雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生解體，兩條鏈分開，形成無規(guī)則線團(tuán)，一系列理化性質(zhì)也隨之改變：變性后，260nm 紫外吸收值升高，此效應(yīng)稱之為增色效應(yīng)。 核酸的光吸收值常比其各核苷酸成分的光吸收值之和少 30%-40%。這是在有規(guī)律的雙螺旋結(jié)構(gòu)中堿基緊密地堆積在一起造成的。這

3、種現(xiàn)象叫做 DNA 的減色效應(yīng)。增色效應(yīng)： 增色效應(yīng)：當(dāng) DNA 從雙螺旋結(jié)構(gòu)變?yōu)閱捂湹臒o規(guī)則卷曲狀態(tài)時，它在 260nm 處的吸收便增加，這叫增色效應(yīng)。減色效應(yīng)： 減色效應(yīng)：DNA 在 260nm 出的光密度比在 DNA 分子中各個堿基在 260nm 處吸收的光密度的總和小得多（約少 35%-40%） ，這種現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。分子雜交： 分子雜交：不同來源的 DNA 單鏈間或單鏈 DNA 與 RNA 之間只要有堿基配對的區(qū)域，在復(fù)性時

4、可形成局部雙螺旋區(qū)，稱為核酸分子雜交。 核酸探針 核酸探針：是以研究和診斷為目的，用來檢測特定序列核酸（DNA 或 RNA）的 DNA 片段或 RNA 片段，稱為核酸探針。 回文結(jié)構(gòu) 回文結(jié)構(gòu)：脫氧核苷酸的排列在 DNA 兩條鏈中的順讀與倒讀意義是一樣的，脫氧核苷酸以一個假想的軸稱為 180°對稱，這種結(jié)構(gòu)稱為回問結(jié)構(gòu)。回文序列： 回文序列：DNA 分子中以某一中心區(qū)域為對稱軸，中心區(qū)域一側(cè)的堿基序列旋轉(zhuǎn)

5、 180°后與另一側(cè)的堿基序列對稱重復(fù)。 Tm 值： 值：DNA 變性發(fā)生在一個很窄的溫度范圍內(nèi)，通常把熱變性過程中 A260 達(dá)到最大值一半時的溫度稱為該 DNA 的溶解溫度或熔點(diǎn)，用 Tm 表示。 Chargaff 定律： 定律：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即 A=T；鳥嘌呤和胞腺嘧啶的摩爾數(shù)也相等，即 G=C；含氨基的堿基總數(shù)等于含酮基堿基總數(shù)，即 A+C=G+T。? 嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即 A

6、+G=C+T。 堿基互補(bǔ)規(guī)律： 堿基互補(bǔ)規(guī)律：在形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程中，由于各種堿基的大小與結(jié)構(gòu)的不同，使得堿基之間的互補(bǔ)配對只能在 G-C（或 C-G）和 A-T（或 T-A）之間進(jìn)行，這種堿基配對的規(guī)律，稱為堿基配對規(guī)律（互補(bǔ)規(guī)律） 。 超螺旋 超螺旋 DNA：雙螺旋 DNA 進(jìn)一步扭曲所形成的麻花狀構(gòu)象。超螺旋 DNA 比雙螺旋 DNA 分子更緊密。雙螺旋的 DNA分子通過自身的多次轉(zhuǎn)動扭曲形成螺旋的螺旋結(jié)構(gòu)，稱為超螺

7、旋結(jié)構(gòu)；大多數(shù)天然 DNA 分子為負(fù)超螺旋。拓?fù)洚悩?gòu)酶： 拓?fù)洚悩?gòu)酶：是一類剪接 DNA 分子、改變 DNA 拓?fù)錉顟B(tài)的酶。拓?fù)洚悩?gòu)酶在 DNA 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和重組中起重要作用。順反子： 順反子：基因功能的單位，一段染色體，它是一種多肽鏈的密碼，一種結(jié)構(gòu)基因。1、某 、某 DNA 樣品含腺嘌呤 樣品含腺嘌呤 15.1%（按摩爾堿基計） （按摩爾堿基計） ，計算其余堿基的百分含量。 ，計算其余堿基的百分含量。2、DNA 和 RNA 的結(jié)構(gòu)和

8、功能在化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)分布和生理功能上的主要區(qū)別是什么？ 的結(jié)構(gòu)和功能在化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)分布和生理功能上的主要區(qū)別是什么？DNA RNA 化學(xué)組成 DNA 中的戊糖是β-D-2'-脫氧核糖DNA 中的堿基是 A、G、C、T脫氧核糖核苷核苷酸：dAMP、dGMP、dCMP、dTMPRNA 中的戊糖是β-D-核糖RNA 中的堿基是 A、G、C、U核糖核苷核苷酸：AMP、GMP、CMP、UMP分子結(jié)構(gòu) 一級結(jié)構(gòu)二級

9、結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)、三鏈三級結(jié)構(gòu)：超螺旋大多數(shù)天然 RNA 分子是一條單鏈，其可以發(fā)生分子自身回折，而使互補(bǔ)堿基區(qū)形成局部類似 DNA 的雙螺旋區(qū)。不能配對的堿基區(qū)域則形成突環(huán)，不同的 RNA 分子因堿基序列不同而具有不同比例的雙螺旋區(qū)。tRNA 二級結(jié)構(gòu)：單鏈、三葉草形、四臂四環(huán)tRNA 三級結(jié)構(gòu)：在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊扭曲形成倒 L型細(xì)胞內(nèi)分布在真核細(xì)胞中，DNA 主要集中在細(xì)胞核線粒體和葉綠體中均有各自的 DNA原核細(xì)胞，DNA

10、 存在于類核細(xì)胞質(zhì)，少量存在于細(xì)胞核生理功能 DNA 是遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體、 RNA 負(fù)責(zé)遺傳信息的表達(dá)，它轉(zhuǎn)錄 DNA 的遺傳信息，直接參3以測定多肽和蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：指多肽中氨基酸的排列順序，其維系鍵是肽鍵，包括二硫鍵的位置，稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，這是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)，它內(nèi)寓著決定蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)和生物功能的信息。肽平面： 肽平面：肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)，組成肽鍵的四個原子及其

11、相鄰的兩個α碳原子處在同一個平面，為剛性平面，稱為肽平面或酰胺平面。二面角： 二面角：肽平面之間的 Cα分別以兩個單鍵（Cα-N1）和（Cα-C2）與兩個肽平面相連。繞 Cα-N1 鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱為φ角，繞 Cα-C2 鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱為ψ角，這個旋轉(zhuǎn)角度叫二面角，可表示出相鄰的兩個肽平面的相對位置。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：肽鏈主鏈不同肽段通過自身的相互作用、形成氫鍵，沿某一主軸盤旋折疊而形成的局部空間結(jié)構(gòu)，因此是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

12、的構(gòu)象單元，主要有α-螺旋、β-折疊和無規(guī)則卷曲等。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：指的是多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過側(cè)鏈基團(tuán)的相互作用進(jìn)一步卷曲折疊，借助次級鍵（氫鍵、疏水鍵、范德華力、離子鍵等）維系使α-螺旋、β-折疊片、β-轉(zhuǎn)角等二級結(jié)構(gòu)相互配置而形成的特定的構(gòu)象。三級結(jié)構(gòu)的形成使肽鏈中所有的原子都達(dá)到空間上的重新排布。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：由相同或不同亞基按照一定排布方式聚合而成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，維持司機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)

13、定的作用力是疏水鍵、離子鍵、氫鍵、范德華力。亞基是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)司機(jī)結(jié)構(gòu)的而又具有獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈。超二級結(jié)構(gòu)： 超二級結(jié)構(gòu)：指丟失多肽鏈上若干相鄰的構(gòu)象單元（如α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角等）彼此作用，進(jìn)一步組合成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)組合體，如α螺旋-β轉(zhuǎn)角-α螺旋。結(jié)構(gòu)域： 結(jié)構(gòu)域：是存在于球狀蛋白質(zhì)分子中的兩個或多個相對獨(dú)立的、在空間上能辨認(rèn)的三維實體，每個由二級結(jié)構(gòu)組合而成，充當(dāng)三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，其間由單肽鏈連接。蛋白質(zhì)變性與復(fù)性

14、蛋白質(zhì)變性與復(fù)性：當(dāng)天然蛋白質(zhì)受到某些理化因素的影響，使其分子內(nèi)部原有的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能都隨之改變或喪失，但并未導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的變化，這種現(xiàn)象叫變性作用，變性后的蛋白質(zhì)稱為變性蛋白。蛋白質(zhì)的變性作用如果不過于劇烈，則是一種可逆過程。高級結(jié)構(gòu)松散了的變性蛋白質(zhì)通常在去除變性因素后，可緩慢地重新自發(fā)折疊形成原來的構(gòu)象，恢復(fù)原有的理化性質(zhì)和生物活性，這種現(xiàn)象稱為復(fù)性。 分子?。?分子病：由于基因突變導(dǎo)致蛋白

15、質(zhì)一級結(jié)構(gòu)發(fā)生變異，使蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能減退或喪失，甚至造成生理功能的變化而引起的疾病，稱為分子病。鹽析： 鹽析：在蛋白質(zhì)溶液中加入大量中性鹽，以破壞蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)，使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出，稱為鹽析。別構(gòu)效應(yīng)： 別構(gòu)效應(yīng)：通過空間構(gòu)象的轉(zhuǎn)變來完成生物學(xué)功能。1、 為什么說蛋白質(zhì)是生命活動最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)？蛋白質(zhì)元素組成有何特點(diǎn)？ 為什么說蛋白質(zhì)是生命活動最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)？蛋白質(zhì)元素組成有何特點(diǎn)？P29答：生物體最主要的特征是生命活

16、動，而蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者：酶是以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑，代謝反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。結(jié)構(gòu)蛋白參與細(xì)胞和組織的建成，如微管蛋白、伸展蛋白、膠原蛋白等。某些動物激素是蛋白質(zhì)，如胰島素、生長素、促卵泡激素、促甲狀腺激素等，在代謝調(diào)節(jié)中具有十分重要的意義。運(yùn)動蛋白如肌肉中的肌動蛋白、肌球蛋白以及鞭毛和纖毛蛋白與肌肉收縮和細(xì)胞運(yùn)動有關(guān)。高等動物的抗體、補(bǔ)體、干擾素等蛋白質(zhì)具有防御功能。某些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，如血紅蛋白和肌紅蛋

17、白運(yùn)輸氧；脂蛋白運(yùn)輸脂類。激素和神經(jīng)遞質(zhì)的受體蛋白有接受和傳遞信息的功能。細(xì)胞表面抗原參與免疫反應(yīng)和細(xì)胞識別。染色質(zhì)蛋白、阻遏蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等參與基因表達(dá)的調(diào)控；細(xì)胞周期蛋白等具有調(diào)控細(xì)胞分裂、增殖、生長、分化的功能。種子貯藏蛋白、卵白蛋白、血漿白蛋白等具有貯存氨基酸和蛋白質(zhì)的功能。蛋白質(zhì)主要元素組成：C、H、O、N、S 及 P、Fe、Cu、Zn、I、Se 等微量元素。蛋白質(zhì)平均含 N 量為 16%，這是凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量的理論依

18、據(jù)。蛋白質(zhì)含量=蛋白質(zhì)含氮量*6.252、試比較較 、試比較較 Gly、Pro 與其它常見氨基酸結(jié)構(gòu)的異同，它們對多肽鏈二級結(jié)構(gòu)的形成有何影響？ 與其它常見氨基酸結(jié)構(gòu)的異同，它們對多肽鏈二級結(jié)構(gòu)的形成有何影響？答：都含一個氨基羧基 H 與側(cè)鏈基團(tuán)，Pro 側(cè)鏈基團(tuán)與α氨基酸形成環(huán)化結(jié)構(gòu)，亞氨基酸，Gly 不含手性碳原子。由于 Pro 的亞氨基參與形成肽鍵之后，氮原子上已米有氫原子，無法充當(dāng)氫鍵供體，致使α-螺旋在該處中斷，并產(chǎn)生一個“結(jié)