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生物化学,一、糖类的结构与功能,最初，糖类化合物用Cn(H2O)m表示，统称碳水化合物。,鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4),定义：,糖类 是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。,糖类的生物学意义：1.是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源；2.是生物体合成其它化合物的基本原料；2.充当结构性物质；4.糖链是高密度的信息载体，是参与神经活动的基本物质；5.糖类是细胞膜上受体分子的重要组成成分，是细胞识别和信息传递等功能的参与者。,糖类概述,二、糖的分类,糖类化合物,单糖,寡糖,多糖,：不能水解的最简单糖类，是多羟基的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）,：有220个分子单糖缩合而成，水解后产生单糖,：由多分子单糖或其衍生物所组成，水解后产生原来的单糖或其衍生物。,同多糖,杂多糖,糖缀合物,（二）寡糖,自然界中最常见的寡糖是双糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖,-1,4-糖苷键,-1,2-糖苷键,-1,4-糖苷键,-1,4-糖苷键,（三）多糖,多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。,多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。,多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序3个基本结构因素。,多糖的功能：,1.贮藏和结构支持物质。,2.抗原性（荚膜多糖）。,3.抗凝血作用（肝素）。,4.为细胞间粘合剂（透明质酸）。,5.携带生物信息（糖链）。,几种常见的多糖：,（一）淀粉与糖原,天然淀粉由直链淀粉（以-(1,4)糖苷键连接）与支链淀粉（分支点为-(1,6)糖苷键）组成。,淀粉与碘的呈色反应与淀粉糖苷链的长度有关：链长小于6个葡萄糖基，不能呈色。链长为20个葡萄糖基，呈红色。链长大于60个葡萄糖基，呈蓝色。,糖原又称动物淀粉，与支链淀粉相似，与碘反应呈红紫色。,直链淀粉,支链淀粉或糖原,（二）纤维素与半纤维素,纤维素是自然界最丰富的有机化合物，是一种线性的由D-吡喃葡萄糖基借-(1,4)糖苷键连接的没有分支的同多糖。微晶束相当牢固。,半纤维素是指碱溶性的植物细胞壁多糖（果胶质与淀粉除外）。,（三）壳多糖（几丁质）,由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以-(1,4)糖苷键缩合成的同多糖。比较坚硬，为甲壳动物等的机构材料。是天然多糖中唯一大量存在的带正电荷的氨基多糖。,N-乙酰-D-氨基葡萄糖,-(1,4)糖苷键,壳多糖（几丁质）,三、糖复合物,是糖类的还原端和其他非糖组分以共价键结合的 产物。,（一）糖蛋白与蛋白多糖,两种不同类型苷键：N-糖苷键（肽链上的天冬酰胺的氨基与糖基上的半缩醛羟基形成）；O-糖苷键（肽链上的丝氨酸或苏氨酸的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成）,糖蛋白中寡糖链末端糖基组成的不同决定人体的血型。O型：Fuc（岩藻糖）A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖）B型：Fuc和Gal（半乳糖）,（二）糖脂与脂多糖,脂类与糖（或低聚糖）结合的一类复合糖。,1.甘油醇糖脂：甘油二酯与己糖（半乳糖、甘露糖和脱氧葡萄糖）结合而成。,2.N-酰基神经醇糖脂：,（R为糖基或糖链基；R为脂肪酸链。）,肽聚糖也称黏肽或胞壁质。可看成是由一种基本结构单位重复排列构成的（胞壁肽）其结构如下：,（三）肽聚糖,（06全国）37蔗糖在常温下很稳定，这是因为：A蔗糖需要较高的活化能 B蔗糖是天然防腐剂 C蔗糖处于一种低能级状态 D 葡萄糖不易同其他化合物反应,（06全国）8淀粉同纤维素的差别：A、淀粉由葡萄糖和果糖组成，纤维素仅含葡萄糖 B淀粉可能分支，纤维素没有分支 C淀粉比较稳定 D淀粉可以被降解，纤维素不能被降解 E淀粉溶于水，纤维素不容于水,（07全国）110碳水化合物被称为人体营养金字塔的塔基，是因为：A.生命物质主体均为碳骨架 B葡萄糖是体内物质与能量代谢的直接供体 C.葡萄糖是血红细胞能量来源的唯一供体 D葡萄糖是大脑正常供能的唯一供体,A,BE,BCD,（08全国）68糖蛋白和糖脂中的寡糖链，序列多变，结构信息丰富，甚至超过核酸和蛋白质。糖蛋白质中寡糖链的还原端残基与多肽链氨基酸残基之间的连接方式主要为：AN-糖肽键 BO-糖肽键 CS-糖肽键 DC-糖肽键,（09安徽）11糖原分子中葡萄糖单位之间存在哪个类型的键A只有-1,4糖苷键B有-1,4糖苷键与-1，6糖苷键C有-1，4糖苷键与-1，6糖苷键 D只有-1，6糖苷键,B,C,（07安徽）5下列哪些物质的组成中具有糖分子()A木质素 BDNA C纤维素 D类固醇 EATP,BCE,（13安徽）9(单选)氨基酸和单糖都有D和L不同构型，组成大多数多肽和蛋白质的氨基酸以及多糖的大多数单糖构型分别是()AD型和D型 BL型和D型CD型和L型 DL型和L型,（11安徽）17、组成核苷酸的糖是（）A、葡萄糖 B、半乳糖 C、戊糖 D、蔗糖,B,（12全国）6以下糖类中属于寡糖的有 A甘露糖 B麦芽糖 C半乳糖 D蔗糖 E糖原,（10安徽）13、下列属于还原糖的是()。AD果糖 BD半乳糖 C乳糖D蔗糖,ABC,BD,C,脂类概述,是一类不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂的生物有机分子。大多数脂质的化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。,脂类,脂肪,可变脂,磷脂,糖脂,固醇,基本脂,（一）脂肪（三酰甘油）,1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。,脂肪酸,饱和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。,不饱和脂肪酸,含1个双键（油酸）,含2个双键（亚油酸）,含3个双键（亚麻酸）,含4个双键（花生四烯酸）,非极性尾,非极性尾,极性头,磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。,（二）甘油磷酸酯类,（三）鞘脂类,由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子极性头基团组成。,鞘脂类,鞘磷脂类,脑苷脂类（糖鞘脂）,神经节苷脂类,（四）固醇（甾醇）类,固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。,D,五、萜类：由不同数目的异戊二烯连接而成的分子。维生素A（视黄醇）、维生素E、维生素K、类胡萝卜素都是萜类。-类胡萝卜素裂解就成2个维生素A，维生素A可氧化成视黄醛，对动物感光活动有重要作用。,六、蜡：由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂，它存在于皮肤、毛皮、羽毛、树叶、昆虫外骨骼中，起保护作用。,（07全国）111脂肪被作为动物体的能量储备是因为：A完全的还原态 B强疏水性 C在自然界含量丰富 D易于消化,（07安徽）13在下图所示的化学结构及生化分子中，表示脂质的是(),AB,D,（08全国）114人体主要以脂肪而不是糖原为能量储存物质的主要原因是：（）A脂肪的疏水性 B脂肪酸氧化比碳水化合物氧化释放的能量多 C碳水化合物氧化比脂肪酸氧化释放的能量多 D脂肪比重轻,（09安徽）95脂类的生理功能有 A保持体温 B调节酸碱平衡 C固定内脏 D氧化功能 E脂溶性物质的溶剂,AB,ACDE,（13安徽）12下列有关脂质的叙述，错误的是()A脂肪酸为细胞能量来源之一B动物性脂肪含饱和脂肪酸之量较高C脂肪具有保持体温及减轻内脏受撞击之功能D多食用不饱和脂肪酸之脂肪，将会提高罹患冠状动脉心脏病的概率,（13全国）10.下面关于脂质分子性质的描述中，错误的是A.大多数脂质分子不宜溶于水B.胆固醇是两亲脂质C.甘油三酯具有储存能量的作用D.由膜质分子形成的微团具有双分子层结构,D,D,蛋白质化学,蛋白质 是由许多不同的-氨基酸按一定的序列通过酰胺键（肽键）缩合而成的，具有较稳定的构象并具有一定生物功能的大分子。,用于鉴定多肽或蛋白质的N端氨基酸,（05全国）12.组成蛋白质的氨基酸的a碳原子是不对称的，但_除外。A丙氨酸B组氨酸C.甘氨酸D.谷氨酸,（06全国）40赖氨酸有3个pK值，pKl=2.1；pK2=9.0；pK3=10.5；赖氨酸的pI为：A2.2 B5.55 C6.3 D9.75 E10.5,（06全国）6下面哪(种)些蛋白质上的氨基酸残基可能被修饰?A丙氨酸 B丝氨酸 C苯丙氨酸 D甘氨酸 E赖氨酸,C,D,BE,（07全国）72大多数蛋白质易溶于水。基于这一点，你认为像亮氨酸这样的疏水氨基酸最有可能存在于天然蛋白质的哪个部位：A内部 B表面 C.肽链的末端 D完全随机存在,（07安徽）15组成谷胱甘肽的氨基酸不包括()A谷氨酸 B半胱氨酸 C甘氨酸 D谷氨酰胺,（10安徽）14、能出现在蛋白质分子中的下列氨基酸，哪一种没有遗传密码()。A酪氨酸 B苯丙氨酸 C异亮氨酸D羟赖氨酸,（11全国）12双缩脲反应主要用来定性或定量测定下列哪些项?A氨基酸 B多肽 C糖 D脂 E蛋白质,A,D,D,BE,（11安徽）14、在氨基酸的分类中，属于芳香族氨基酸的是（）A、苯丙氨酸 B、酪氨酸 C、色氨酸 D、丙氨酸,（12安徽）14(单选)下列属于碱性氨基酸的是()A精氨酸 B甘氨酸 C苯丙氨酸 D谷氨酸,（12安徽）15(单选)人体内不能合成而必须从食物获得的是()A嘌呤 B嘧啶 C果糖 D芳香族氨基酸,ABC,A,D,（06全国）23当蛋白质溶液的pH值与蛋白质等电点相同时，蛋白质的 A溶解度最大 B溶解度最小 C溶解度与溶液pH无关 D蛋白质变性,（07全国）73关于蛋白质变性特征叙述正确的是：A由于一级结构的改变，导致蛋白质活性丧失 B由于空间结构的改变，导致蛋白质活性丧失 C由于物理因素的作用，使蛋白质失去必需基团，导致蛋白质活性丧失 D由于化学因素的作用，使蛋白质失去必需基团，导致蛋白质活性丧失,（07安徽）14对于蛋白质变性过程的描述，下列说法中正确的是()A它使二级结构和三级结构破坏，一级结构也遭破坏 B它使二级结构和三级结构破坏，而一级结构不被破坏 C只使四级结构破坏 D使聚合物的化学反应性(生物活性)减小,B,B,B,（08全国）69分子识别常表现在受体与配体的相互作用，受体是指位于细胞膜上、细胞质、或细胞核中能与来自细胞外的生物活性分子专一结合，并将其带来的信息传递给效应器，从而引起相应的生物学效应。这些大分子大多是：（）A蛋白质 B核酸 C糖类 D脂质,（11安徽）15、某蛋白质有A、B两条肽链，A链有24个氨基酸，B链有32个氨基酸，那么，该蛋白质的肽键数目是（）A、53 B、54 C、55 D、56,（12全国）7以下关于蛋白质变性后所产生现象的描述不正确的是：A溶解度降低 B疏水侧链基团被包裹在分子内部 C形成沉淀 D失去结晶能力,A,B,B,（12全国）12在等电聚焦电泳过程中，随着蛋白质样品的迁移，电流的变化为 A越变越大，当样品到达其等电点位置时，电流达到最大值 B越变越小，当样品到达其等电点位置时，电流达到最小值，接近于零C基本不变，为一恒定值 D不确定,（12安徽）13(单选)蛋白质在在等电点时，()A溶解度最大 B电泳迁移率最大C导电性最大 D以上都不正确,B,D,一、酶的概念,酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。,定义：酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。,酶具有一般催化剂的特征：1.只能进行热力学上允许进行的反应；2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；3.通过降低活化能加快化学反应速度。,酶,二、酶的催化特点,1.高效性：通常要高出非生物催化剂催化活性的1061013倍。,1mol过氧化氢酶 5106molH2O21mol离子铁 610-4molH2O2,2.专一性：酶对底物具有严格的选择性。,3.敏感性：对环境条件极为敏感。,4.可调性：酶活性的调节和酶合成速度的调节。,三、酶的分类,酶,单纯酶,结合酶,（全酶）=酶蛋白+辅因子,辅因子,辅酶,：与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。,辅基,：与膜蛋白结合得紧密的小分子有机物。,金属激活剂,：金属离子作为辅助因子。,酶的催化专一性主要决定于膜蛋白部分，辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体。,（三）单体酶、寡聚酶和多酶复合物,1.单体酶（monomeric enzyme)：仅有一条具有活性部位的多肽链，全部参与水解反应。,2.寡聚酶(oligomeric enzyme)：由几个或多个亚基组成，亚基牢固地联在一起，单个亚基没有催化活性。亚基之间以非共价键结合。,3.多酶复合物(multienzyme system)：几个酶镶嵌而成的复合物。这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应。,四、酶的结构与功能的关系,（一）活性部位和必需基团,必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性丧失。,活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。,必需基团,活性部位,维持酶的空间结构,结合基团,催化基团,专一性,催化性质,（二）酶原的激活,没有活性的酶的前体称为酶原。酶原转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活。这个过程实质上是酶活性部位形成和暴露的过程。,在组织细胞中，某些酶以酶原的形式存在，可保护分泌这种酶的组织细胞不被水解破坏。,（三）同工酶(isoenzyme),能催化相同的化学反应，但在蛋白质分子的结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。,五、酶的作用机理,（一）酶的催化作用与分子活化能,化学反应自由能方程式G=H-TS,（G是总自由能的变化，H 是总热能的变化，S是熵的变化）,当G0，反应不能自发进行。当G0，反应能自发进行。,活化能：分子由常态转变为活化状态所需的能量。是指在一定温度下，1mol 反应物全部进入活化状态所需的自由能。,促使化学反应进行的途径：用加热或光照给反应体系提供能量。使用催化剂降低反应活化能。,酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。,（二）中间产物学说,E+S,ES,E+P,中间产物存在的证据：1.同位素32P标记底物法（磷酸化酶与葡萄糖结合）；2.吸收光谱法（过氧化物酶与过氧化氢结合）。,（三）诱导嵌合学说,“锁钥学说”（Fischer，1890）：酶的活性中心结构与底物的结构互相吻合，紧密结合成中间络合物。,诱导嵌合学说（Koshland，1958）：酶活性中心的结构有一定的灵活性，当底物（激活剂或抑制剂）与酶分子结合时，酶蛋白的构象发生了有利于与底物结合的变化，使反应所需的催化基团和结合基团正确地排列和定向，转入有效的作用位置，这样才能使酶与底物完全吻合，结合成中间产物。,（四）使酶具有高催化效率的因素,酶分子为酶的催化提供各种功能基团和形成特定的活性中心，酶与底物结合成中间产物，使分子间的催化反应转变为分子内的催化反应。,1.邻近定向效应：酶与底物结合成中间产物过程中，底物分子从稀溶液中密集到活性中心区，并使活性中心的催化基团与底物的反应基团之间正确定向排列所产生的效应。,2.“张力”与“形变”：酶与底物的结合，不仅酶分子发生构象变化，同样底物分子也会发生扭曲变形，使底物分子的某些键的键能减弱，产生键扭曲，降低了反应活化能。,3.酸碱催化：通过想反应物（作为碱）提供质子或从反应物（作为酸）夺取质子来达到加速反应的一类催化。（广义酸碱催化）,蛋白质中起酸或碱催化的功能基团有氨基、羧基、咪唑基、巯基和酚基。,4.共价催化：底物分子的一部分与酶分子上的活性基团间通过共价结合而形成的中间物，快速完成反应。,六、酶促反应的速度和影响酶促 反应速度的因素,（一）酶反应速度的测量,用一定时间内底物减少或产物生成的量来表示酶促反应速度。测定反应的初速度。,（二）酶浓度对酶作用的影响,在有足够底物和其他条件不变的情况下：v=k E,（三）底物浓度对酶作用的影响,1.底物浓度对酶反应速度的影响,一级反应 v=k S,零级反应 v=k E,用中间产物学说解释底物浓度与反应速度关系曲线的二相现象：,当底物浓度很低时，有多余的酶没与底物结合，随着底物浓度的增加，中间络合物的浓度不断增高。,当底物浓度较高时，溶液中的酶全部与底物结合成中间产物，虽增加底物浓度也不会有更多的中间产物生成。,2.米氏方程式（Michaelis-Menten equation）,k1,k2,k3,（kmS，v=kS；km S，v=Vmax）,3.米氏常数的意义及测定,v=Vmax/2，则：km=S,意义：,（1）km是酶的一个基本的特征常数。其大小与酶的浓度无关，而与具体的底物有关，且随着温度、pH和离子强度而改变。,（2）从km可判断酶的专一性和天然底物。Km最小的底物，通常就是该酶的最适底物，也就是天然底物。,（3）当k2k3时，km的大小可以表示酶与底物的亲和性。,（四）pH对酶作用的影响,pH,最适pH（optimum pH）,1.最适pH,2.pH稳定性,表现出酶最大活力的pH值,在一定的pH范围内酶是稳定的,pH对酶作用的影响机制：1.环境过酸、过碱使酶变性失活；2.影响酶活性基团的解离；3.影响底物的解离。,（五）温度对酶作用的影响,两种不同影响：1.温度升高，反应速度加快；2.温度升高，热变性速度加快。,最适温度,（六）激活剂对酶作用的影响,凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂。如Cl-是唾液淀粉酶的激活剂。,（七）抑制剂对酶作用的影响,使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶失活的物质，称为抑制剂（I）。,1.不可逆抑制作用：抑制剂与酶的结合（共价键）是不可逆的。,+IEI,ESH+ICH2COOH ESCH2COOH+HI,（2）可逆抑制作用：抑制剂与酶的结合是可逆的。,抑制程度是由酶与抑制剂之间的亲和力大小、抑制剂的浓度以及底物的浓度决定。,E,v,1,2,3,1.反应体系中不加I。,2.反应体系中加入一定量的不可逆抑制剂。,3.反应体系中加入一定量的可逆抑制剂。,I,I,竞争性抑制作用：抑制剂和底物竞争与酶结合。,特点：1）抑制剂和底物竞争酶的结合部位,+IEI,V/2,km,2）抑制程度取决于I和S的浓度以及与酶结合的亲和力大小。,km,无 I,有 I,3）竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似。,非竞争性抑制作用：底物和抑制剂同时与酶结合，但形成的EIS不能进一步转变为产物。,无 I,V/2,km,有 I,(),反竞争性抑制作用：抑制剂必须在酶与底物结合后才能进一步形成ESI复合物。,km,km,无 I,有 I,反馈抑制：在代谢过程中局部反应产物对催化该反应的酶所起的抑制作用。,抑制,反馈抑制可认为是可逆抑制。,别构抑制：酶的别构位与变构剂结合即会引起酶活性位的构象改变从而改变酶的活性。凡因负变构剂与酶的别构位结合而引起的酶活性下降称为别构抑制。,抑制作用的机制：,1.抑制剂与酶结合成极稳定的络合物，从而减低或破坏酶的活性。,2.破坏酶或辅基的活性基团或改变活性位的构象。（如重金属（Ag+、Hg2+）和类金属（As3+）破坏SH）,3.夺取酶与底物结合的机会，从而减少酶的作用。（竞争性抑制剂）,八、酶的制备与活力的测定,酶活力是指酶催化某一化学反应的能力。,酶（活力）单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。（U/g，U/ml）,在最适的反应条件（25）下，每分钟内催化一微摩尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力单位，即 1IU=1mol/min,在最适条件下，每秒钟内使一摩尔底物转化为产物所需的酶量定为1kat单位，即 1kat=1mol/s,1kat=6107IU,工业上大多采用微生物发酵的方法来获得大量酶制剂。,优点：不受气候、地理条件的限制，动、植物体内的酶大多可从微生物体内找到，微生物繁殖快，产酶量由丰富。还可以通过选育菌种来提高酶的产量和用廉价原料大量生产。,酶分离纯化的三个基本步骤：抽提，纯化，结晶或制剂。,方法：1.根据溶解度不同（盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、选择性沉淀法）；2.根据酶与杂蛋白分子大小的差别（凝胶过滤法、超离心法）；3.根据酶和杂蛋白与吸附剂之间吸附与解吸附性质的不同（吸附分离法）；4.根据带电性质（离子交换层析法、电泳分离法、等电聚焦层析法）；5.根据酶与杂蛋白的稳定性差别（选择性变性法）；6.根据酶与底物、辅因子或抑制剂之间的专一性亲和作用（亲和层析法）。,酶的纯度：比活力=活力单位数/毫克蛋白（氮）,酶的纯化鉴定：聚丙烯酰胺凝胶电泳法、等电聚焦电泳法,酶的保存：1.低温（04，-20）；2.高浓度较稳定；3.加入稳定剂；4.固定化。,酶的固定化就是把水溶性酶经物理（吸附法与包埋法）或化学方法（共价偶联法与交联法）处理后，使酶与惰性载体结合或将酶包埋起来成为一种不溶于水的状态。,吸附法：使酶被吸附于惰性固体的表面，或吸附于离子交换剂上。,包埋法：使酶包埋在凝胶的格子中或聚合物半透膜小胶囊中。,偶联法：使酶通过共价键连接于适当的不溶于水的载体上。,交联法：使酶分子依靠双功能基团试剂交联聚合成“网状”结构。,（06全国）39下面哪种有关酶的描述是错的：A所有酶都是蛋白质 B酶有专一性 C酶在细胞外也可以发挥功能 D酶可以不需要辅基,（07全国）71催化性抗体(抗体酶)是以哪种物质为半抗原而制备的?A底物 B过渡态中间物 C过渡态中间物的类似物 D产物类似物,（07安徽）17竞争性可逆抑制剂抑制程度与下列哪种因素无关()A作用时间 B抑制剂浓度 C底物浓度 D酶与抑制剂亲和力的大小,A,C,A,（08全国）112生命活动依赖于特定高效的催化剂-酶的存在，每一个生化反应都有一种酶存在，通常可使反应速度加快105-1011倍。具有这种催化功能的是：（）A蛋白质 BDNA C糖 DRNA,（09安徽）,93如右图所示，2线为加入竞争抑制剂（I）时，酶（E）促反应速度与底物浓度的关系。与没有加入抑制剂的1线相比较，以下哪些选项是随（I）的加入而变化的AKm（米氏常数）BVmax（最大反应速度）CEI（竞争物与酶结合物）量DES（底物与酶结合物）量,AD,ACD,（10安徽）15、酶的特异性是指()。A酶与辅酶特异结合 B酶对其催化的底物有特异的选择性 C酶在细胞中的定位是特异的 D酶催化反应的机制各不相同。,（11全国）15作为催化剂的酶分子，具有何能量效应?(1分)A提高反应活化能 B降低反应活化能 C提高产物能量水平 D降低产物能量水平,（11安徽）18、酶与一般催化剂的不同点，在于酶具有（）A、酶可改变反应平衡常数 B、极高催化效率 C、对反应环境的高度不稳定 D、高度专一性,（11安徽）19、关于同工酶，哪些说明是正确的（）A、是有不同的亚基组成的多聚复合物 B、对同一底物具有不同的Km值 C、在电泳分离时它们的迁移率相同 D、免疫学性质相同,B,BCD,AB,B,（13全国）12.Mg2+是己糖激酶的激活剂，其所起的作用为：（单选1分）A.亲电催化B.使底物敏感发生断裂C.转移电子D.静电屏蔽,（13全国）13.下列有关酶及其辅因子的叙述，正确的是：（单选1分）A.一个辅因子只能是一个酶的辅因子B.酶蛋白就是蛋白酶C.酶蛋白与辅因子组成全酶D.与酶蛋白结合紧密，不能通过透析分离的辅因子是辅酶,D,C,（13安徽）10(多选)下列关于酶的叙述中，正确的是（）A酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物（蛋白质和RNA）B酶可以在细胞内和细胞外发挥催化作用，且能在常温常压下进行C酶的催化活性受温度、pH值等多种因素的影响，如温度越高，活性越高D酶具有专一性、高效性,ABD,核酸的化学,ATP能量“货币”,GTP参加蛋白质和嘌呤的合成,多级螺旋模型压缩倍数 7 6 40 5（8400）DNA 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体 2nm 10nm 30(10)nm 400nm 210m 一级包装 二级包装 三级包装 四级包装,染色体包装的结构模型,DNA与基因组,DNA,Transcription,RNA（mRNA、tRNA、rRNA）,Translation,Protein,基因,基因是DNA片段的核苷酸序列，DNA分子中最小的功能单位。,结构基因,调节基因,基因组指一个物种单倍体的染色体所携带的一整套基因。,（一）DNA与基因,真核生物与原核生物基因组的比较：,1）真核生物基因分布在多个染色体上，而原核生物只一个染色体。2）真核生物在基因组转录后的绝大部分前体RNA必须经过剪接过程才能形成成熟的mRNA，而原核生物的基因几乎不需要转录后加工。3）真核生物细胞中DNA与组蛋白和大量非组蛋白结合，并有核膜将其与细胞质隔离，结果真核细胞的转录和翻译在时间上和空间上都是分离的，而原核细胞的基因转录和翻译是同步的。4）真核生物的基因是不连续的，中间存在不被翻译的内含子序列，而原核生物几乎每一个基因都是完整的连续的DNA片段。,基因组大小和C值,C值(C Value)：在每一种生物中其单倍体基因组的DNA总量是特异的。DNA的长度是根据碱基对的多少推算出来的。C值是每种生物的一个特征，不同生物之间差别很大,低等真核生物中与形态学复杂程度相关，但高等真核生物中变化很大,生物体进化程度高低与C值不成明显线性相关亲缘关系相近的生物C值相差较大。高等生物的C值不一定就意味着它的C值高于比它低等的生物。C值矛盾/C值悖论：C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。C值变化范围宽意味着在某些生物中有DNA是不编码的。,（二）原核生物基因组的特点,1.DNA大部分为结构基因，每个基因出现频率低。,2.功能相关基因串联在一起，并转录在同一mRNA中（多顺反子）。,3.有基因重叠现象。,（三）真核生物基因组的特点,1.重复序列,单拷贝序列,：在整个DNA中只出现一次或少数几次，主要为编码蛋白质的结构基因。,中度重复序列,：在DNA中可重复几十次到几千次。,高度重复序列,：可重复几百万次,2.有断裂基因,mRNA,1 872bp,内含子（intron)：基因中不为多肽编码，不在mRNA中出现。,外显子（exons）：为多肽编码的基因片段。,：由于基因中内含子的存在。,例外：组蛋白基因(histongene)和干扰素基因(interferon gene)没有内含子。,RNA的结构与功能,RNA分子是含短的不完全的螺旋区的多核苷酸链。,（一）tRNA,tRNA约占RNA总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于合成蛋白质。,tRNA分子量为4S，1965年Holley 测定AlatRNA一级结构，提出三叶草二级结构模型。,主要特征：1.四臂四环；2.氨基酸臂3端有CCAOH的共有结构；3.D环上有二氢尿嘧啶（D）；4.反密码环上的反密码子与mRNA相互作用；5.可变环上的核苷酸数目可以变动；6.TC环含有T和；7.含有修饰碱基和不变核苷酸。,主要特征：1.四臂四环；2.氨基酸臂3端有CCAOH的共有结构；3.D环上有二氢尿嘧啶（D）；4.反密码环上的反密码子与mRNA相互作用；5.可变环上的核苷酸数目可以变动；6.TC环含有T和；7.含有修饰碱基和不变核苷酸。,tRNA二级结构,（二）rRNA,占细胞RNA总量的80%，与蛋白质（40%）共同组成核糖体。,（三）mRNA与hnRNA,mRNA约占细胞RNA总量的35%，是蛋白质合成的模板。,真核生物mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的hnRNA。,（四）snRNA和asRNA,snRNA主要存于细胞核中，占细胞RNA总量的0.11%，与蛋白质以RNP（核糖核酸蛋白）的形式存在，在hnRNA和rRNA的加工、细胞分裂和分化、协助细胞内物质运输、构成染色质等方面有重要作用。,asRNA可通过互补序列与特定的mRNA结合，抑制mRNA的翻译，还可抑制DNA的复制和转录。,（五）RNA的其它功能,1981年，Cech发现RNA的催化活性，提出核酶（ribozyme）。,大部分核酶参加RNA的加工和成熟，也有催化C-N键的合成。23SrRNA具肽酰转移酶活性。,RNA在DNA复制、转录、翻译中均有一定的调控作用，与某写物质的运输与定位有关。,核酸的性质,（一）一般理化性质,1.为两性电解质，通常表现为酸性。,2.DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末，不溶于有机溶剂。,3.DNA溶液的粘度极高，而RNA溶液要小得多。,4.RNA能在室温条件下被稀碱水解而DNA对碱稳定。,5.利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。,（二）核酸的紫外吸收性质,核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收峰在260nm（蛋白质的紫外吸收峰在280nm）。,核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少3040%，当核酸变性或降解时光吸收值显著增加（增色效应），但核酸复性后，光吸收值又回复到原有水平（减色效应）。,Southern 印迹法（Southern blotting）：,DNA,限制片段,限制性内切酶,带有DNA片段的凝胶,琼脂糖凝胶电泳,碱液浸泡，并中和,凝胶上DNA变性,变性的单链DNA转移至硝酸纤维素薄膜上,放射性标记探针杂交,杂交DNA-DNA分子,放射自显影,显示出杂交分子的位置,04全国）115下列哪些有关DNA聚合酶链式反应(PCR)的说法是正确的A反应需要一对引物 B反应始终在高于70的条件下进行C应需要加连接酶 D反应中不需要加限制性内切酶,（05全国）1关于DNA分子的构象，以下哪些说法是正确的？ADNA二级结构（双螺旋）主要具有A、B、D、E、Z等构象BB型是右手螺旋，其它是左手螺旋C活细胞中B型最多，且稳定不变D.细胞中A、B、Z型等都可能存在，在一定的生理条件下发生部分变构E.不同的构象转录活性不一样，A型最高,AD,AD,（05全国）4.在DNA变性过程中，以下哪些现象会出现？A磷脂键的断裂B.双螺旋之间氢键的断裂C粘度下降D.沉降速度增加E紫外吸收增加,（07全国）107下列有关DNA和mRNA的描述中正确的是：A.mRNA易被水解，DNA则较稳定 BDNA可以配对形成双链结构，而mRNA则不能 C.在一定条件下，DNA和mRNA都可以形成双链结构 D细菌的mRNA与其DNA一样稳定,（07安徽）16胸腺嘧啶只会出现在下列何种分子中()AtRNA BmRNA CrRNA DcDNA,BDE,ACD,D,（07安徽）6下列关于DNA双螺旋结构的描述，正确的是()A两条链均为左手螺旋 B碱基配对是很准确的，A总是与C配对，G总是与T配对C配对的碱基不充满双螺旋空间 D一条长链是从5一3，另一条长链是从从3一5,（08全国）70DNA分子一般有成千上万甚至数百万个碱基对组成，基因中核苷酸的专一序列就是一种信息，编码专一蛋白质的一级序列。双链DNA之所以具有较高的熔解温度是由于它含有较多的：（）AA+G BC+T CA+T DC+G,（09安徽）12在DNA的凝胶电泳中，聚丙烯酰胺比琼脂糖凝胶电泳A分辨率低，分离范围广 B分辨率低，分离范围小C分辨率低，分离纯度低 D分辨率低，操作简练,CD,D,B,（09安徽）13双链DNA中，下列哪一组碱基含量高，则它的的Tm值也高 A腺嘌呤鸟嘌呤 B胞嘧啶胸腺嘧啶 C腺嘌呤胸腺嘧啶 D胞嘧啶鸟嘌呤,（09安徽）18关于PCR扩增停滞的原因有很多种，但下列各项中，（）不是主要原因A底物（模板）过剩BdNTP的大量消耗C产物的聚集D非特异性产物的竞争性抑制,D,B,（10安徽）16、下列关于Watson and Crick的DNA双螺旋模型的说法，正确的是()。A组成双螺旋的两条DNA链反向平行 B碱基对位于双螺旋的内侧 C维系双螺旋结构的作用力主要是碱基堆积力 DDNA双链是左手螺旋,（10安徽）20、检测DNA片段与蛋白质的相互作用常用的技术为()。A限制性图谱分析 BSouthern杂交 C凝胶电泳阻抑分析 Dwestern印迹分析,（11全国）16DNA的Tm值较高，是由于下列哪组核苷酸含量较高所致：(1分)AA+G BG+C CA+T DC+T,ABC,C,B,（11全国）17DNA分子的双螺旋结构被破坏后，其紫外吸收将会：(1分)A减小 B增加 C不变 D以上都可能,（11全国）20下列哪些可使DNA双螺旋结构稳定：(2分)A磷酸二酯键 B氢键 C碱基堆积作用 D离子键,（11安徽）16、下列哪一项关于DNA和RNA的描述是错误的是（）A、DNA是双螺旋结构，RNA是单链结构 B、DNA的基本结构是脱氧核糖核酸，RNA的基本单位是核糖核酸 C、DNA只有酸解离，RNA有两性解离 D、DNA没有碱基T（胸腺嘧啶），而有碱基U（尿嘧啶）,B,BCD,D,（11安徽）20、一个tRNA的反密码子为3UGC5，它能识别的mRNA的密码子是（）A、5ACG3 B、5UGC3 C、5TCG3 D、3ACG5,（12安徽）16(多选)下列关于核酸的基本结构的说法，正确的是()ADNA分子是右旋的双螺旋分子B染色体被吉姆萨染料染色后显示的G带是富含G-C核苷酸的区段C人体的单倍体基因大约由3108个碱基对组成DDNA双螺旋链间以氢键相连,A,AD,（13安徽）13(多选)下列有关DNA、RNA化学组成的叙述，错误的是()A两者的嘌呤种类皆相同B两者的嘧啶种类皆相同C两者有相同的五碳糖D两者的嘌呤总量皆等于嘧啶总量,（13安徽）18(单选)下列关于密码子的描述，错误的是()A每个密码子由三个碱基组成B每一密码子代表一种氨基酸C每种氨基酸只有一个密码子D有些密码子不代表任何氨基酸,BCD,C,（10安徽）17、脚气病是由于缺乏哪种维生素所引起的()。A维生素B1 B维生素PP C维生素B2 D维生素E,（11全国）19脚气病与维生素B族的缺乏有关，缺少下列维生素B族中的哪项易得脚气病(1分)A维生素B1 B维生素B2 C维生素B6 D维生素Bl2,（12全国）9关于维生素A的生理功能，下面的描述中哪个是错误的?(单选l分)A抑制胆碱酯酶活性 B构成视觉细胞感光物质的成分 C参与上皮组织细胞膜糖蛋白合成 D严重缺乏时导致夜盲症,A,A,A,（12安徽）17(单选)脂溶性维生素包括()A维生素K B吡哆素 C硫胺素 D抗坏血酸,（13安徽）14(单选)下列化合物中不含环状结构的是()A叶酸B泛酸C烟酸D生物素,A,B,新陈代谢总论,（一）新陈代谢的概念,新陈代谢,合成代谢（同化作用）,分解代谢（异化作用）,生物小分子合成为生物大分子,需要能量,释放能量,生物大分子分解为生物小分子,能量代谢,物质代谢,（二）高能化合物与ATP的作用,高能化合物,磷酸化合物,非磷酸化合物,磷氧型,磷氮型,硫酯键化合物,甲硫键化合物,酰基磷酸化合物,焦磷酸化合物,烯醇磷酸化合物,ATP是一个转移磷酸基团的“共同中间传递体”。其实质是传递能量，可推动一个热力学上不利的反应，使之能够顺利的进行。,生物氧化,生物体内一切代谢物进行的氧化作用。,（一）生物氧化的特点,1.在体温、近于中性的含水环境中由酶催化。,2.能量逐步释放，部分存于ATP。,3.分为线粒体氧化体系和非线粒体氧化体系。,（二）CO2的生成,生物体内CO2的生成来源于有机物转变为含羧基化合物的脱羧作用。,直接脱羧,（-脱羧）,（-脱羧）,氧化脱羧,：在脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。,（三）H2O的生成,代谢物脱下的氢经生物氧化作用和吸入的氧结合生成水。,生物体主要以脱氢酶、传递体及氧化酶组成生物氧化体系，以促进水的生成。,MH2,M,递氢体,递氢体H2,NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ,还原型,氧化型,Cyt递电子体 b,c1,c,aa3,2H+,2e,O2,O2-,H2O,脱氢酶,氧化酶,1.呼吸链（电子传递链）,根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链有两种：NADH呼吸链和FADH2呼吸链。,2.呼吸链的组成,3.呼吸链中传递体的顺序,MH2,NADH,-0.32,FMN,-0.30,CoQ,+0.10,b,+0.07,c1,+0.22,c,+0.25,aa3,+0.29,O2,+0.816,FAD,-0.18,鱼藤酮安密妥,抑制剂：,抗霉素A,氰化物，CO，,（四）氧化磷酸化作用,伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化。,ADP+Pi+能量 ATP,AMP+PPi+能量 ATP,1.ATP的生成,（1）底物水平磷酸化,：在被氧化的底物上发生磷酸化作用。,（2）电子传递体系磷酸化,：电子从NADH或FADH2经过电子传递体系传递给氧形成水，同时伴有ADP磷酸化为ATP。,NADHFMNCoQbc1c