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生物化学

蛋白质的理化性质

(一)蛋白质的变性作用1.概念：在某些理化因素作用下，蛋白质严密的空间构象(次级键特别是氢键)破坏，导致若干理化性质和生物学性质的改变称为变性。2.变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。3.蛋白质变性后的表现：①生物活性丧失;②理化性质改变(溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失、易被蛋白酶水解);③变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但并不变性。4.复性：变性的蛋白质，只要…
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蛋白质分子中氨基酸的连接方式

在蛋白质分子中，氨基酸之间是以肽键(peptide bond)相连的。肽键就是一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的键。氨基酸之间通过肽键联结起来的化合物称为肽(peptide)。两个氨基酸形成的肽叫二肽，三个氨基酸形成的肽叫三肽……，十个氨基酸形成的肽叫十肽，一般将十肽以下称为寡肽(oligopeptide)，以上者称多肽(polypeptide)或称多肽链。组成多肽链的氨基…
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限制性片段长度多态性

限制性片段长度多态性随着对基因认识的不断深入，发现在同种生物的不同个体之间，尽管其蛋白质产物的结构和功能完全相同或仅存在着细微的差异，但在DNA水平却存在着差异，尤其在不编码蛋白质的区域以及没有重要调节功能的区域表现更为突出。这种不影响生物体表型的DNA突变被称为中性突变。分子生物学技术的不断发展已使得从DNA水平直接分析这类突变成为可能。目前应用较多且成熟的方法是限制性片段长度多态性(Restr…
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多酶复合体

多种酶靠非共价键相互嵌合催化连续反应的体系，称为多酶复合体(multienzymecomplex)。连续反应体系中前一反应的产物为后一反应的底物，反应依次连接，构成一个代谢途径或代谢途径的一部分。由于这一序列反应是在一高度有序的多酶复合体内进行，从而提高了酶的催化效率，同时利于对酶的调控。在完整细胞内的许多多酶体系都具有自我调节能力。多酶复合体的相对分子量很高，例如脂肪酸合成酶复合体相对分子质量为…
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真核生物基因组结构特点

真核生物基因组结构特点原核生物基因组结构特点①基因组较小，没有核膜包裹，且形式多样，如病毒基因组可能是DNA，也可能是RNA，可能是单链的，也可能是双链的，可能是闭环分子，也可能是线性分子;细菌染色体基因组则常为环状双链DNA分子，并与其中央的RNA和支架蛋白构成一致密的区域，称为类核(nucleoid)。②功能相关的结构基因常常串连在一起，并转录在同一个mRNA分子中，称为多顺反子mRNA(po…
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真核生物基因组结构特点

真核生物基因组结构特点①真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细胞内的基因组是双份的(即双倍体，diploid)，即有两份同源的基因组。②真核细胞基因转录产物为单顺反子(monocistron)，即一个结构基因转录、翻译成一个mRNA分子，一条多肽链。③存在大量重复序列，即在整个DNA中有许多重复出现的核苷酸顺序，重复序列长度可长可短，短的仅含两个核苷酸，长的…
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分子杂交

分子杂交：(hybridization)不同来源的核酸变性后，合并在一处进行复性，这时，只要这些核酸分子的核苷酸序列含有可以形成碱基互补配对的片段，复性也会发生于不同来源的核酸链之间，形成所谓的杂化双链(heterodup lex)，这个过程称为杂交(hybridization。杂交可以发生于DNA与DNA之间，也可以发生于RNA与RNA之间和DNA与RNA之间。例如，一段天然的DNA和这段DNA…
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DNA的一级结构

DNA的一级结构核酸是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸(polynucleotide)，DNA的一级结构即是指四种核苷酸(dAMP、dCMP、dGMP、dTMP)按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故又可称为碱基顺序。核苷酸之间的连接方式是：一个核苷酸的5′位磷酸与下一位核苷酸的3′-OH形成3′，5′磷酸二酯键，构成不分支的线性大分子，其…
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核酸的化学组成

1868年，瑞士的内科医生Friedrich Miescher从外科医院包扎伤口的绷带上的脓细胞核中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，将其称为核质(nuclein);后来他又从鲭鱼精子中分离出类似的物质，并指出它是由一种碱性蛋白质与一种酸性物质组成的，此酸性物质即是现在所知的核酸(nucleic acid)。1944年Oswald Avery，Colin Macleod和Maclyn McCart…
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DNA的二级结构

DNA的二级结构双螺旋结构模型(double helix model)1953年，Watson和Crick提出了著名的DNA分子的双螺旋结构模型，揭示了遗传信息是如何储存在DNA分子中，以及遗传性状何以在世代间得以保持。这是生物学发展的重大里程碑。在DNA双螺旋结构模型建立之前，早在1868年，Miescher已经从脓细胞提取到核酸与蛋白质的复合物，当时称为核素(nuclein)。但核酸在生命活…
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DNA结构的多态性

DNA结构的多态性Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构属于B型双螺旋，它是以在生理盐溶液中抽出的DNA纤维在92%相对湿度下进行X-射线衍射图谱为依据进行推测的，这是DNA分子在水性环境和生理条件下最稳定的结构。然而以后的研究表明DNA的结构是动态的。在以钾或绝作反离子，相对湿度为75%时，DNA分子的X-射线衍射图给出的是A构象，A-DNA每螺旋含11个碱基对，而且变成A-DNA后，大…
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DNA结构的不均一性

DNA结构的不均一性(heterogeneity)在DNA的一级结构中，四种碱基A，T，C，G远非均匀分布，尽管双螺旋的构型大体相同，但沿着DNA链各处的物理结构不完全相同，各处双螺旋的稳定性也就显示出差别，充分体现了DNA一级结构决定高级结构的原理。其不均一性主要有：1.反向重复序列(inverted repeats)又称回文序列(palindrome)，它能在DNA或RNA中形成发夹结构。这种…
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DNA复性

DNA复性(renaturation)指变性DNA在适当条件下，二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象，它是变性的一种逆转过程。热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为退火(annealing)。这一术语也用以描述杂交核酸分子的形成(见后)。DNA的复性不仅受温度影响，还受DNA自身特性等其它因素的影响：温度和时间。一般认为比Tm低25℃左右的温度是复性的最佳条件，越远离此温度，…
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DNA变性

DNA变性(denaturation)指DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。凡能破坏双螺旋稳定性的因素，如加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等，均可引起核酸分子变性。变性DNA常发生一些理化及生物学性质的改变：溶液粘度降低。DNA双螺旋是紧密的刚性结构，变性后代之以柔软而松散的…
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甾体类化合物颜色的反应

无水条件1.Liebermann-Burchard反应将样品溶于冰醋酸，加入醋酐-浓硫酸(20：1)，反应液由红-紫-蓝-绿-污绿，发生一系列颜色变化，最后褪色。2.Salkowaki反应将样品溶于氯仿，加入硫酸，硫酸层显血红色或青色，氯仿层显绿色荧光。3.TSCHUGAEV反应样品溶于冰醋酸，加无水氯化锌和乙酰氯后煮沸，或取样品溶于氯仿，加冰醋酸、乙酰氯和氯化锌煮沸，反应液显紫红蓝绿。4.三氯化…
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分子对接的原理

分子对接是将已知三维结构数据库中的分子逐一放在靶标分子的活性位点处。通过不断优化受体化合物的位置、构象、分子内部可旋转键的二面角和受体的氨基酸残基侧链和骨架，寻找受体小分子化合物与靶标大分子作用的最佳构象，并预测其结合模式、亲和力和通过打分函数挑选出接近天然构象的与受体亲和力最佳的配体的一种理论模拟分子间作用的方法。
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分子对接种类

分子对接种类主要包括：(一)刚体对接：指在对接过程中，研究体系(受体和配体)的构象不发生变化。适合考察比较大的体系，如蛋白质和蛋白质间以及蛋白质和核酸之间的对接。(二)半柔性对接：指在对接过程中，研究体系尤其是配体的构象允许在一定的范围内变化。适合处理大分子和小分子间的对接，对接过程中，小分子的构象一般是可以变化的，但大分子是刚性的。(三)柔性对接：指在对接过程中，研究体系的构象基本上可以自由变化…
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DNA序列分析

DNA序列分析(DNa sequencing)DNA的一级结构决定了基因的功能，欲想解释基因的生物学含义，首先必须知道其DNA顺序。因此DNA序列分析是分子遗传学中一项既重要又基本的课题。1986年由美国学者提出的，目前正在实施的人类基因组计划(human genome project)，则是要通过对人类基因组3×109bp全序列的序列分析和人类基因的染色体图谱制定达到了解其结构，认识其功能，即从…
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单凝聚法的基本原理

如将药物分散在明胶材料溶液中，然后加入凝聚剂(可以是强亲水性电解质硫酸钠水溶液，或强亲水性的非电解质如乙醇)，由于明胶分子水合膜的水分子与凝聚剂结合，使明胶的溶解度降低，分子间形成氢键，最后从溶液中析出而凝聚形成凝聚囊。这种凝聚是可逆的，一旦解除凝聚的条件(如加水稀释)，就可发生解凝聚，凝聚囊很快消失。这种可逆性在制备过程中可加以利用，经过几次凝聚与解凝聚，直到凝聚囊形成满意的形状为止(可用显微镜…
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氮平衡

摄入食物的含氮量与排泄物初级药士生物化学辅导精华(尿与粪)中含氮量之间的关系。氮总平衡：摄入氮=排出氮(正常成人)氮正平衡：摄入氮>排出氮(儿童、孕妇等)氮负平衡：摄入氮<排出氮(饥饿、消耗性疾病患者)必需氨基酸(essentialaminoacid)：指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。蛋白…
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变构调节变构酶

1.调节亚基：初级药士生物化学辅导精华有些酶分子除活性中心(催化部位)以外，还有调节部位，它们可位于同一亚基或不同亚基内，称调节亚基。2.变构调节：调节亚基和变构剂(体内一些小分子代谢物)结合后，使酶的空间构象改变，从而影响酶活性(增高或降低)的现象，称变构调节，或别构效应。这类可被别构剂调节的酶称变构酶。3.变构酶:是体内快速调节酶活性的重要方式，在代谢调节中多为关键酶。
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氨的代谢

氨基酸在人体内的分解可通过脱氨基和脱羧基作用两种方式进行，其中脱氨基作用是氨基酸氧化分解的主要途径。氨基酸经氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基作用或嘌呤核苷酸循环脱去氨基形成氨和相应的α-酮酸。二者再分别进行代谢。氨是机体正常代谢产物，具有毒性。体内的氨主要在肝合成尿素而解毒。正常人血氨浓度一般不超过0.6μmol/L。1.氨的来源①氨基酸脱氨基作用产生的氨是主要来源;②肠道吸收的氨(外源);③肾小管…
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嘧啶核苷酸的分解

嘧啶核苷酸分解最终生成NH3、CO2及β-丙氨酸或β-氨基异丁酸。核苷酸代谢嘌呤核苷酸合成的原料、脱氧核苷酸的生成;嘌呤核苷酸分解代谢的终产物;嘌呤核苷酸抗代谢物的作用;痛风症的原因及治疗原则;嘧啶核苷酸从头合成途径的原料、关键酶;
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脂类的消化吸收

辅脂酶：协助、促进脂肪酶水解脂类。乳糜微粒：脂类吸收的形式，经淋巴进入血循环。必需脂酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。
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