生物化学（上）背诵内容必杀篇
核酸
核酸作为遗传物质具备的条件
1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异； 2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）；
3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状； 4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。
核酸（DNA、RNA）是遗传物质的实验证据
肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染实验 烟草花叶病毒的重建
RNA的功能
1,参与蛋白质合成 2,遗传信息的传递与转移 3,基因功能的调节 4,生物催化
DNA甲基化
在甲基转移酶的催化下,在DNA上添加甲基基团的一种化学修饰作用。DNA甲基化状态的改变可导致基因结构和功能异常。高等生物中的甲基化主要是多核苷酸链的CpG岛多核苷酸链的CpG岛上胞嘧啶的5位碳原子，生成m5CpG。DNA的不同甲基化状态(过甲基化与去甲基化)与基因的活性和功能有关
多聚核苷酸（核酸）
多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH 与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
DNA的一级结构
一级结构是指核酸分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
多核苷酸链的方向： 5ˊ→3ˊ
基因（Gene):有功能的DNA片段
基因组（Genome):一个细胞或病毒所包含的全部基因。
真核生物中一个物种的单倍体染色体组所含有的一整套基因。 细胞器叶绿体DNA所含有的全部基因→叶绿体基因组 线粒体DNA所含有的全部基因→线粒体基因组
原核生物其环状的DNA分子上所含有的基因为一个基因组。
DNA碱基组成的Chargaff规则
1,腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即 A=T。 2, 鸟嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数也相等，即G=C
3, 含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数，即A+C=G+T 4,嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T。
DNA双螺旋结构的特性
1,DNA分子由两条DNA单链组成。
2,DNA的双螺旋结构是分子中两条DNA单链之间基团相互识别和作用的结果。
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3,双螺旋结构是DNA二级结构的最基本形式。
DNA双螺旋结构的要点
（1）DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成并且方向相反的链。两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。
（2）嘌呤和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。碱基环平面与螺旋轴垂直，糖基环平面与碱基环平面成90°角。
（3）DNA双螺旋为右手螺旋。螺旋直径为2nm，螺旋每旋转一周为10对碱基，螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm,并形成大沟和小沟。
(4)两条链依靠碱基间的氢键相连系结合
DNA的双螺旋结构稳定因素
基堆积力形成疏水环境（主要因素） 。 基配对的氢键。GC含量越多，越稳定。
③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。
④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。
DNA的双螺旋结构的意义
该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。
DNA的三级结构
指双螺旋DNA分子通过扭曲和折叠所形成的特定构象.包括不同二级结构单元间的相互作用、单链和二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。
DNA超螺旋结构形成的意义
1,使DNA形成高度致密状态从而得以装入核中；
2,DNA结构的转化以满足功能上的需要。
3,如负超螺旋分子所受张力会引起互补链分开导致局部变性，利于复制和转录。
生物学意义：
DNA更稳定，遗传信息。
RNA是DNA的信使，完成任务后迅速降解。
Northern印迹杂交（Northern blot）：将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的
方法。
原位杂交：将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交，称为原位杂交。
蛋白质
※氨基酸内容知识点：
常见的20种氨基酸的分类
氨基酸的酸碱性，pI的计算方法 氨基酸的重要化学反应和光学性质
蛋白质重要生物学功能
1 作为生物催化剂---酶
2 代谢调节作用(多肽类激素)
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3 物质的转运和贮存
4 运动与支持作用 5 免疫保护作用
6 其他生物学功能：结构蛋白、毒蛋白
等电点（isoelectric point,pI),在某一PH环境中，氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋
势相等，所带净电荷为零，在电场中不泳动。此时，氨基酸所处环境的PH值称为该种氨基酸的等电点（pI)。
带电状态判定：
pI－pH＜0-------------带负电 pI－pH＞0-------------带正电 pI－pH＝0-------------不带电
等电点计算
侧链为非极性基团或虽为极性基团但不解离的氨基酸pI＝ (pK1 + pK2 )/2 酸性氨基酸：pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 碱性氨基酸：pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2
氨基酸的化学性质
与茚三酮的反应（颜色反应） 2,4-二硝基氟苯（DNFB）反应 与苯异硫氰酸酯（PITC）的反应 成肽反应
※蛋白质共价结构内容知识点：
肽和肽键的结构；
多肽的化学性质及等电点计算；
蛋白质的序列测定（部分蛋白酶的酶切位点和和化学试剂的断裂位点；N，C端-氨基酸残基的测定、二硫键定位、根据实验结果推测蛋白质的序列）
肽单元 (peptide unit) 参与组成肽键的6个原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽平面。
它是蛋白质构象的基本结构单位。
蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序（sequence），一级结构的主要
连接键是肽键。
※蛋白质的三级结构考点：
?-螺旋、 ?-折叠和?-转角的结构特征
蛋白质的一级结构、二级结构、超二级结构和结构域、三级和四级结构概念
维持蛋白质空间结构的主要作用力。
蛋白质的二级结构是指多肽链骨架中原子的局部空间排列,不涉及侧链的构象。也就是该肽段主链骨架原子的相对空间位置。 参与组成肽键的6个原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。
?-螺旋（ ?- helix)结构要点:
①多肽链主链围绕中心轴形成
右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧。
②每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm。
③每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定。氢键与螺旋长轴基本平行。
?-折叠(?- pleated sheet)
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1 多肽链充分伸展，相邻肽单元之间折叠成锯齿状结构，侧链位于锯齿结构的上下方。 2 两段以上的β -折叠结构平行排列 ，两链间可顺向平行，也可反向平行 。 3 两链间的肽键之间形成氢键，以稳固β -折叠结构。氢键与螺旋长轴垂直。
?-转角： ① 肽链内形成180o回折。
②含4个氨基酸残基，第一个氨基酸残基的 -C=O 和第四个残基的 –N-H 之间形成氢键。 ③ 第二个氨基酸残基常为Pro。
结构域(domain) 蛋白质结构中的若干个二级结构和/或结构花样（motif）通常会依据特
定的几何位置排列形成较为致密的称为“结构域”的球形结构。
1 结构域通常是几个超二级结构的组合，对于较小的蛋白质分子，结构域与三级结构等同，即这些蛋白为单结构域。
2 结构域一般由100~200 个氨基酸残基组成，但大小范围可达 40~400 个残基。 3 结构域之间常形成裂隙，比较松散，往往是蛋白质优先被水解的部位。酶的活性中心往往位于两个结构域的界面上。
蛋白质的四级结构：是指亚基的种类、数量以及各个亚基在寡聚蛋白质中的空间排布和亚基间的相互作用。寡聚蛋白质中亚基的立体排布及相互作用。 维系蛋白质分子的一级结构：肽键、二硫键 维系蛋白质分子的二级结构：氢键
维系蛋白质分子的三级结构：疏水相互作用力、氢键、范德华力、盐键 维系蛋白质分子的四级结构：范德华力、盐键
氢键、范德华力、疏水相互作用力、盐键，均为次级键 氢键、范德华力虽然键能小，但数量大 疏水相互作用力对维持三级结构特别重要 盐键数量小
二硫键对稳定蛋白质构象很重要，二硫键越多，蛋白质分子构象越稳定
※蛋白质结构与功能考点：
肌红蛋白的结构与功能及氧结合曲线
血红蛋白（hemoglobin,Hb)的结构与功能及氧结合曲线 镰刀形红细胞贫血的机理
同源蛋白(homologous protein ) ：是指在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。 不变残基（invariant residue )：同源蛋白中的氨基酸序列中有许多位置的氨基酸对所有
种属来说都是相同的，把这些氨基酸称为不变残基。
可变残基（variable residue):其他位置的氨基酸残基对不同物种有相当大的变化，称可变残基。
配体许多蛋白质的功能与其他分子的可逆结合有关，与蛋白质发生可逆结合的分子叫配体
（ligand)
变构效应(allosteric effect)由于蛋白质分子构象改变而导致蛋白质分子功能发生改变的现象
称为变构效应。只有寡聚蛋白才有别构效应。.
协同效应(cooperativity)一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体
中另一个亚基与其配体的结合能力的想象，称为亚基间的协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应(positive cooperativity) 如果是抑制作用则称为负协同效应（negative cooperativity)
Hill系数nH是协同性程度的一种量度
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