生化复习提纲
第 一 章 核酸
1. 核酸的基本组成成分：
核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸由碱基、戊糖、磷酸三部分组成。核苷酸之间是通过3’，5’— 磷酸二酯键连接而成。核酸的方向是5’→3’。体内重要的游离核苷酸有多磷酸核苷酸（如NMP、NDP、NTP），环化核苷酸（如cAMP、cGMP）。
2. DNA双螺旋结构的要点：
(1) DNA分子是反向平行（一条是5’ →3’,另一条是3’ → 5’）的互补双链结构； (2) DNA分子为右手螺旋结构；
(3) 两条链间存在碱基互补，按碱基互补原则配对形成氢键(A=T，G≡C)；
(4) 螺旋参数：螺旋直径为2nm，形成大沟及小沟；相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基；
(5) 维系作用：疏水作用力(碱基堆积力），氢键。
3. tRNA一级结构的特点;mRNA结构的特点：
(1) tRNA一级结构的特点：①tRNA是分子最小的RNA（70~90个核苷酸）；②含稀有碱基最多（ 10-20% ），如 DHU、等；③3’末端：— CCA-OH(氨基酸臂）；④5’末端大多为G； (2) tRNA的二级结构为三叶草，包括：氨基酸臂、DHU环、反密码环、TψC环、额外环。
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(3) 真核生物mRNA结构的特点：①5’-端:7-甲基鸟苷三磷酸（mGppp）帽子结构；②3’-端:多聚腺苷酸(polyA)尾巴结构；③具有编码区和非编码区；
4. 核小体的概念：
(1) 在真核生物中，双螺旋的DNA分子围绕一蛋白质八聚体进行盘绕，从而形成特殊的串珠状结构，称为核小体(nucleosome)，核小体结构属于DNA的高级结构。
(2) 核小体由核心颗粒（H2A，H2B，H3，H4各2分子＋ 1.75圈DNA）和连接区（DNA ＋ H1 ）组成。
5. 几个相关的概念
(1) 核酸在波长260nm的紫外光吸收峰值最大，故常用紫外分光光度法测定核酸的含量； (2) DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。
(3) 增色效应：DNA变性时其溶液对260nm紫外光的光吸收度（ OD260 ）增高的现象。
(4) Tm值：DNA变性时，OD260达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度或融解温度(Tm)，Tm的大小与G+C含量成正比。
(5) DNA的复性：适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。
第二章 蛋白质
1. 根据含氮量计算蛋白质含量：
蛋白质中N的含量为13 ~ 19 %，各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。因此可以根据含氮量推算出蛋白质的大致含量：
样品中蛋白质含量 = 样品含氮量×6.25
2. 碱性和酸性氨基酸的名称 (1)碱性氨基酸：组氨酸（His）、精氨酸（Arg）、赖氨酸（Lys） (2)酸性氨基酸：谷氨酸（Glu）、天冬氨酸（Asp）
3. 等电点的概念
氨基酸的等电点（PI）：指在某一pH溶液中，氨基酸解离成阳离子、阴离子的趋势相等，成为兼性离子，静电荷为零。此时溶液的pH值就称为该氨基酸的等电点（isoelectric point ,pI）。
4. 蛋白质二级结构的类型
(1) 蛋白质二级结构的类型：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲。
(2) α-螺旋的结构特征：①为一右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧；②螺旋每圈包含3.6个氨基酸残基,螺距0.54nm；③螺旋以氢键维系（氨基酸的N-H和相邻第四个氨基酸的羰基氧C=O之间。氢键方向与螺旋轴基本平行）；
(3) β-折叠结构特征：①由若干条肽段或肽链平行或反平行排列组成片状结构 ；②主链骨架伸展呈锯齿状 ；③借相邻主链之间的氢键维系；④涉及的肽段较短，一般为5～8个氨基酸残基；
5. 维持蛋白质胶体稳定的因素 (1) 颗粒表面电荷(电荷层） (2) 水化膜
6. 几个相关的概念
(1) 肽键(peptide bond)：由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键（-CO-NH-)。它是蛋白质分子中最基本的一种化学键。
(2) 蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。主要维系化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
(3) 蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构 是指蛋白质多肽链主链原子局部的空间结构，但不包括与其他肽段的相互关系及侧链构象的内容。主要维系蛋白质二级结构的化学键是:氢键。
(4) 蛋白质的三级结构：是指蛋白质分子或亚基内所有原子的空间排布，也就是一条多肽链的完整的三维结构。维系三级结构的化学键：疏水键、离子键、氢键和范德华作用力等。
(5) 蛋白质的四级结构：指蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与接触部位的布局。 (6) 亚基(subunit)：指参与构成蛋白质四级结构的、每条具有三级结构的多肽链。
第四章 酶
1. 酶活性中心的概念
指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为
产物。酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位。
2. 酶促反应的特点
(1) 酶促反应具有极高的效率，通常比非催化反应高108～1020倍，不需要较高的反应温度，酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能；
(2) 酶促反应具有高度的特异性，一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。
(3) 酶促反应的可调节性，酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活
动的需要。
3. 米-曼氏方程 (1)
[S]：底物浓度 V：不同[S]时的反应速率 Vmax：最大反应速率 Ｋm：米氏常数
(2) Km值的推导：
当反应速率为最大反应速率一半时， → ，Km值等于酶促反应
速率为最大反应速率一半时的底物浓度，单位是mol/L。
4. 竞争性抑制作用的概念及实例
(1) 概念：有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶－底物复合物的形成，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。竞争性抑制作用的抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心。
(2) 举例：丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶；磺胺类药物的抑菌机制——与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶；
5. 化学修饰调节的概念及常见方式
(1) 概念：酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价结合与分离实现的，在其他酶的
催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。
(2) 常见方式：磷酸化与脱磷酸化（最常见）、乙酰化和脱乙酰化、甲基化和脱甲基化、腺苷化和脱腺苷化、－SH与－S－S互变。
6. 酶原激活的本质
(1) 本质：酶原的激活使无活性的酶原转变成有催化活性的酶。 (2) 意义：避免自身消化、酶的储存形式
7. 几个相关的概念
(1) 同工酶 (isoenzyme)：是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
(2) 酶的特异性可大致分为以下3种类型：绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性。
(3) 变构调节：一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。
第十一章 DNA生物合成
1. 半保留复制
在DNA复制过程中，DNA双螺旋的两条链各自作为模板合成新的互补链，这样新形成的两个子代DNA分子中，一条链是原来的，即来自秦代DNA，另一条是新合成的，这种复制方式成为半保留复制。
2. 参与DNA复制的酶和蛋白质因子的名称及作用
DNA聚合酶和有关蛋白因子 作 用 DNA聚合酶α/引发酶 合成短的引物及后随链的起始合成/催化引物合成 （DNA pol α/primase） DNA聚合酶δ（DNA pol δ） DNA复制的主要酶，参与冈崎片段的延伸及前导链的合成 拓扑异构酶（Topo Ⅰ，Topo Ⅱ） 松弛DNA双螺旋，利于复制 解（螺）旋酶（helicase） 在复制叉前解开一小段DNA双螺旋
单链DNA结合蛋白（SSB） 及复制蛋白A（RPA） 复制因子C（RFC） 增殖细胞核抗原（PCNA） 核酸酶H（RNaseH） 盖内切核酸酶Ⅰ（FENⅠ） DNA连接酶（DNA ligase） 结合单链DNA，防止再形成双链，以便做模板 参与滑动夹子的装配 滑动夹子，与合成的连续性有关 去除RNA引物 去除RNA引物中最后一个核酸 连接冈崎片段参与合成 3. 岗崎片段
在DNA半不连续复制过程中，沿着后随链的模板链合成的新DNA片段，其片段长度较小，随后共价连接成完整单链，由日本科学家Reiji OKazaki 发现，故将后随链中的小DNA片段称为冈崎片段。
4. 几个相关的概念
(1) 反转录过程：以RNA为模板，在逆转录酶（依赖RNA的DNA酶，RDDP）的作用下，以4种dNTP 为原料，按照碱基互补配对的原则合成DNA的过程。反转录发现了中心法则。
(2) 逆转录酶有三种酶的活性：①以RNA做模板的dNTP聚合酶活性；②RNase活性；③以DNA做模 板的dNTP聚合酶活性。
(3) 转录：以一段DNA为模板，在RNA聚合酶飞催化下，以4中dNTP为原料，按照碱基互补配对的 原则合成RNA的过程。
第十二章 RNA生物合成 1. 全酶及核心酶的组成
(1) 原核生物RNA聚合酶全酶的组成：α2ββ’ωσ ；核心酶组成：α2ββ’ω。σ亚基 参与识别特异的启动子。
(2) 真核生物RNA聚合酶全酶的组成：α2ββ’ σ；核心酶：α2ββ’。 σ亚基与转录起 始点的识别有关系，核心酶与RNA的聚合有关。 2. 转录终止的两种形式
原核生物终止的两种ρ因子依赖性和ρ因子不依赖性。
(1) ρ因子不依赖性的终止其特征是DNA模板上有特殊的序列，转录产生的RNA产物有两个特征，一是转录产物含有一段G-C丰富的发卡序列，能形成颈-环的二级结构，RNA聚合酶与颈-环结构作用后，即终止转录。二是在发卡结构的紧后面有6~7个U残基序列，几个U与模板DNA上的A碱基配对很不稳定，容易使新生成的RNA与模板脱离。
(2) ρ因子依赖性的转录终止没有明显的特殊序列，ρ因子是6具体蛋白质，有RNA-依赖的ATP酶活性和解旋酶活性，围绕初级产物的ρ因子，由ATP功能，随RNA聚合酶移动，遇到颈-环结构时终止转录，于是转录产物从模板链上释放下来。
第十三章 蛋白质生物合成
1. 密码子的概念及特点
(1) 概念：在mRNA的可译框架，每3个相邻的核苷酸为一组、代表一种氨基酸或指导肽链合成的其他信息，这种存在于mRNA的可译框架的三联体形式的核苷酸序列称为密码子。A、G、C、U可组成64个三联体密码子，其中61个表示不同的氨基酸，AUG为其实密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子，不能编码氨基酸。
(2) 特点：①方向性；②连续性；③简单性；④通用性；⑤摆动性。
2. 蛋白质合成过程中耗能的数目
每增加1个肽键平均需要消耗由GTP或ATP提供的至少4个高能磷酸键。
3. 肽链合成延长阶段的三步反应
(1) 进位：又称注册，是指一个氨基酸tRNA模板的指令进入并结合到核糖体A位的过程。 (2) 成肽：成肽是在肽酰转移酶的催化下，核糖体P位上起始氨基酰tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基（真核生物为甲硫氨酰基）或肽酰tRNA的肽酰基被转移到A位并与A为上氨基酰tRNA的α-氨基结合形成肽键的过程。
(3) 转位：在转位酶的催化下，核糖体向mRNA的3’-端移动一个密码子的距离，使mRNA序列上的下一个密码子进入核糖体的A位、原占据A位的肽酰tRNA移入P位的过程。
第十四章 基因表达调控
1. 基因表达的特点及方式
(1 ) 特点：①诱导表达和阻遏表达；②基因表达调控的多层次协调特点；③基因表达的时空特异性，表现为时间特异性和空间特异性；④顺式作用元件和反式作用因子的共同调节。 (2) 方式：组成性表达、适应性表达；诱导性表达、阻遏性表达。
2. 顺式作用元件及反式作用因子的概念
(1) 顺式作用元件（cis-acting element）：又称分子内作用元件，指真核基因表达时调控转录过程的特殊DNA序列，与转录因子结合而起作用，通常包括：启动子、启动子近端元件、增强子、沉默子；
(2) 反式作用因子（trans-acting factor）：又称为分子间作用因子，指由某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另外一基因的顺式作用元件相互作用调节其表达。
3. 乳糖操纵子的调控机制 (1) 阻遏蛋白的阻遏作用 ① 在有葡萄糖的培养基中，阻遏蛋白基因lacI表达产物形成四聚体后与操纵子序列lacO结合，以此阻止已结合在启动子上Plac上的RNA聚合酶向下游移动，从而关闭乳糖操纵子的转录。 ② 在乳糖成为主要培养基的碳源时，乳糖（乳糖在通透酶的作用下进入细胞内，并在β- 半乳糖苷酶的作用下生成葡萄糖和半乳糖，葡萄糖和半乳糖经β- 半乳糖苷酶催化生成别乳糖）在β- 半乳糖苷酶的作用下最终生成别乳糖，别乳糖可以结合阻遏蛋白，使其失去与lacO结合的能力，这样，RNA聚合酶可以有效的启动转录，表达细胞利用乳糖所需要的三种酶，使得细菌可以大量地利用乳糖。 (2) CAP的正调控作用
在葡萄糖和乳糖共存的环境中，细菌首先利用葡萄糖作为碳源，直至葡萄糖耗尽后乳糖操纵子才被启动，由于细胞核内的cAMP的浓度受葡萄糖代谢的调节，当缺乏葡萄糖时，cAMP浓度增高，cAMP与CAP结合形成CAP-cAMP复合物，与DNA结合，并推动DDRP向前移动，促进转录。
(3) 阻遏蛋白和CAP共同参与的协同调控
细菌在富含葡萄糖的环境中，葡萄糖的分解减少cAMP的生成，使得细胞内的CAP-cAMP复合物的浓度不足以激活RNA聚合酶，从而不能启动乳糖操纵子的转录；当环境中既没有葡萄糖也没有乳糖时，阻遏蛋白介导的负调控作用关闭乳糖操纵子；只有环境中的葡萄糖被完全消耗而仅有乳糖时，乳糖通过别乳糖使lacO开放，同时细胞内的cAMP浓度高，cAMP与CAP结合成复合物，与DNA结合，并推动DDRP向前移动，促进转录。
4. 转录因子的功能结构域
转录因子一般具有三个功能不同的结构域：DNA结合结构域（包括螺旋-转角-螺旋结构、锌
指结构 、亮氨酸拉链 ），转录活化结构域（酸性激活域、谷氨酰胺富含域、脯氨酸富含域），与其他蛋白因子结合的结构域（二聚化结构域）。
5. 几个相关的概念 (1) 基因（gene）：是指DNA分子中具有特定生物学功能的区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 (2) 基因组（genome）：一个细胞或病毒中所携带的全部遗传信息或整套基因，它包含一个生物体生存、发育、活动和繁殖所需要的全部遗传信息的整套核酸。 (3) 操纵子（operon）：在原核生物中，若干结构基因可串联在一起，其表达受到同一调控系统的调控，这种基因的组织形式称为操纵子。
(4) 协调调节：当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性；单纯乳糖存在时：细菌利用乳糖作碳源，若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌首先利用葡萄糖。
(5) 原核生物基因结构特点：①没有内含子；②功能相关的基因形成一个转录单位，称为操纵子；③转录产物是多顺反子，翻译后得到多种蛋白质；④转录和翻译同时进行；⑤重复序列少。
真核生物结构基因特点：①结构庞大；②基因不连续——断裂基因（编码区具有外显子和内含子）；③转录产物是单顺反子，翻译后得到一条多肽链；④重复序列。
第十五章 基因技术
1. 分子克隆中常用的工具酶
限制性核酸内切酶、DNA聚合酶I、逆转录酶、T4DNA连接酶、碱性磷酸酶、末端转移酶、Taq DNA聚合酶。
2. Ⅱ型限制性核酸内切酶的作用特点 (1) 识别和切割位点相同；
(2) 识别序列通常为4~8bp的回文结构；
(3) 切割可产生两类切口，三种末端：平端切口、粘端切口，3’-端突出的粘性末端、5’-端突出的粘性末端、平末端。
3. 常用载体的种类
质粒DNA、噬菌体DNA、病毒DNA、酵母人工染色体（YAC）、细菌人工染色体（BAC）。
4. 基因工程的基本步骤 (1) 目的基因的获取；
(2) 基因载体的选择与构建； (3) 目的基因与载体的拼接；
(4) 重组DNA分子导入受体细胞；
(5) 筛选并无性繁殖含重组分子的转化子； (6) 克隆基因的表达；
5. 核酸分子杂交的概念
两条来源不同的单链核酸（DNA或RNA），只有他们有大致相同的互补碱基顺序，在适宜的条件（温度及离子强度）下，经退火处理即可复性，形成新的杂交双链。
6. PCR的概念
PCR即聚合酶连反应技术，是指利用耐热DNA聚合酶的反复作用，通过变性-退火-延伸的循环操作，在体外迅速将DNA模板扩增数百万倍的一种操作技术。
7. 基因治疗的基本方法
基因矫正、基因置换、基因增补、基因失活、免疫调节。
8. 几个相关的概念
(1) 载体的选择标准：①能自主复制；②具有两个以上的遗传标记，便于重组体的筛选和鉴定；③有克隆位点（外援DNA插入点），常有多个单一酶切位点，称为多克隆位点；④分子量小，以容纳较大的外援DNA。 (2) 重组DNA技术常用的工具酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶I、Klenow片段、逆转录酶、多聚核苷酸激酶、碱性磷酸酶、末端转移酶。
(3) 感受态细胞：受体细胞经处理后处于最适摄取和容忍重组体的状态，称为感受态细胞。
第二十章 癌基因及抑癌基因
1. 癌基因的概念
癌基因就是具有增加癌源性或转化潜能，在一定条件下导致其编码区或调控区域遗传性状发生改变的基因。分为病毒癌基因和原癌基因。
2. 原癌基因的活化机制 (1) 原癌基因点突变；
(2) 原癌基因获取启动子与增强子 ； (3) 原癌基因甲基化程度降低； (4) 原癌基因的扩增；
(5) 原癌基因的以为或者重排。
第二十二章 肝胆生化
1. 物转化的概念
内存在一些非营养物质，他们既不能作为构建组织细胞的成分，又不能氧化供能，机体在排出这些物质以前，将其进行各种代谢转变，使其水溶性增高，易于溶解在胆汁或尿液中排出体外，这一过程称为生物转化。
2. 物转化反应的类型
氧化反应、还原反应、水解反应、结合反应（葡萄醛酸结合反应、硫酸结合反应、乙酰基结合反应、谷胱甘肽结合反应、甘氨酸结合反应、甲基化结合反应）。
3. 种胆红素理化性质的比较 游离胆红素 结合胆红素 理化性质 （间接胆红素、血胆红素） （直接胆红素、肝胆红素） 与葡萄糖醛酸结合 未结合 结合 与重氮试剂反应 慢或间接反应 迅速直接反应 水中溶解度 小 大 经肾随尿排出 不能 能 通透细胞膜对脑的毒性作用 大 无
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