一。生物大分子的结构与功能。
1.中心法则。
碱基的组成特点（chargaff规则）
1. 同一生物的不同组织的dna碱基组成相同；
2. 同一种生物dna碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变；
3. 几乎所有的dna，无论种属**如何，其腺嘌呤摩尔含量与胸腺嘧啶摩尔含量相同［a］ =t］，鸟嘌呤摩尔含量与胞嘧啶摩尔含量相同［g］ =c］，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同［a］＋［g］=［c］＋［t］。
4. 不同生物**的dna碱基组成不同，表现在a＋t/g＋c比值的不同。这些结果后来为dna的双螺旋结构模型提供了一个有力的佐证。
双螺旋结构要点：
1） dna分子由两条反向平行的多核苷酸链构成双螺旋结构。两条链围绕同一个“中心轴”形成右手螺旋，螺旋表面有一条大沟和一条小沟。
2）嘌呤碱和嘧啶碱层叠于螺旋内侧，碱基平面与纵轴垂直，碱基之间的堆积距离为0.34nm 。磷酸与脱氧核糖在外侧，彼此之间通过磷酸二酯键连接，形成dna的骨架。
糖环平面与中轴平行。
3）双螺旋的直径为2nm，顺轴方向每隔0.34nm有一个核苷酸，两个核苷酸之间的夹角为36，因此，沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸。
4）一条多核苷酸链上的嘌呤碱基与另一条链上的嘧啶碱基以氢键相连，匹配成对，配对的原则是a= t之间形成二个氢键，g c之间形成三个氢键。因此， dna的一条链为另一条链的互补链。
的一级结构特点：
1）大多数真核mrna的5末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的c2也是甲基化，形成帽子结构：m7gpppnm-。
2）大多数真核mrna的3末端有一个多聚腺苷酸(polya)结构，称为多聚a尾。
的二级结构：单链、三叶草形、四臂四环。
6.核酸的溶解特性：
rna和dna都是极性的化合物，两者都微溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。它们的钠盐易溶于水。
7.核酸的紫外吸收特性：吸收峰是260nm;变性增色，复性减色。
值：通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收一半时的温度称为该dna的熔点或熔解温度，用tm表示。
dna的tm值与以下因素有关：
1）、 dna的均一性：均一性愈高的样品，熔解过程的温度范围愈小。
2）、 g-c的含量：（ g-c）%=tm-69.3）x2.44
3）、介质离子强度：介质离子强度较低，dna的tm也低。
的应用：1） dna或rna的定量 ；
2）判断核酸样品的纯度：dna纯品： od260/od280 = 1.8；rna纯品： od260/od280 = 2.0
10.变性：
1）、dna变性的概念：指dna分子中的双螺旋结构解链为无规则线性结构的现象。
2）、dna变性的本质：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。
3）、导致dna变性的因素：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、尿素及甲醛等，均可引起核酸分子变性。
11.复性：dna复性(renaturation)：
变性dna在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，这一现象称为复性。热变性的dna经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火(annealing) 。
12.分子杂交：当两条不同**的dna链或dna链与rna链之间存在互补顺序时，在复性时可发生碱基互补配对形成局部双螺旋区，称分子杂交 。
应用： 核酸杂交技术是目前研究核酸结构、功能常用手段之一。
用来检验核酸的缺失、插入；
制备特定的探针（probe）通过杂交技术可进行基因的检测和定位研究。
即聚合酶链反应，是模拟体内dna复制条件，应用dna聚合酶特异性扩增某一dn**段的技术。体外程序化的dna合成技术。
二、蛋白质的结构与功能。
1.氨基酸的分类：非极性氨基酸、酸性氨基酸 、碱性氨基酸 、非解离的极性氨基酸
2.构象：蛋白质的多肽链并非线性伸展，而是以一定的方式折叠成特定的空间结构，并在此基础上产生特有的功能。
（构象不涉及共价键的形成或破坏。指一个分子结构中的一切原子绕共价单键旋转时产生的不同空间排列方式。一种构象变成另一种 。
）3.超二级结构：在蛋白质中，某些相邻的二级结构单位（α—螺旋、β—折叠、β—转角、无规卷曲）组合在一起，相互作用，从而形成有规则的二级结构集合体，充当更高层次结构的构件，称为超二级结构。
4.结构域：对于较大的球蛋白分子，一条长的多肽链，在超二级结构的基础上，往往组装成几个相对独立的球状区域，彼此分开，以松散的单条肽链相连。这种相对独立的球状区域，称为结构域。
5.氨基酸的等电点：在某一ph的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时的溶液ph称该氨基酸的等电点。
6.蛋白质的构象单元：α-螺旋、 β折叠、 β转角、 无规卷曲
7.α-螺旋的特征：
1）多肽链主链骨架围绕一个中心轴一圈又一圈地上升，从而形成了一个螺旋式的构象，每一圈包含3.6个氨基酸残基，每圈螺距0.54nm，每个氨基酸残基沿轴上升0.
15nm，绕轴旋转100°。
2）相邻的螺旋之间形成链内的氢键。即：一个肽平面上的c=o基氧原子与其前的第三个肽平面上的n—h基氢原子生成一个氢键：
c=o…h—n。氢键封闭环本身包含13个原子。α—螺旋允许所有肽键都能参与链内氢键的形成。
因此，α—螺旋是相当稳定的。通常用sn表达式描述螺旋，s表示螺旋每圈包含的氨基酸残基数，n表示每个氢键间包含的原子数，上述α-螺旋可表示为3.613。
3）与α-碳原子相连的r侧链，位于α-螺旋的外侧，对α-螺旋的形成和稳定性有较大的影响。
4）α-螺旋有左手和右手之分。天然蛋白质中的α-螺旋绝大多数都是右手螺旋。
8.分子病：由于基因突变导致蛋白质一级结构发生变异，使蛋白质的生物学功能减退或丧失，甚至造成生理功能的变化而引起的疾病，称为“分子病”。
9.盐析技术概念及原理。
概念：在蛋白质溶液中，加入大量高浓度的中性盐如硫酸胺、氯化钠、硫酸钠等，使蛋白质从溶液中析出，称为蛋白质的盐析。
盐析的机理：破坏蛋白质的水化膜，中和表面的净电荷。
三、酶学。1.酶的分子组成：
（1）单纯酶 ：分子只由氨基酸构成。（2）结合酶：
酶蛋白+辅助因子（小分子有机物和金属离子），酶蛋白决定反应特异性，辅助因子决定反应的种类和性质。
2.酶的活性中心：是指酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的基团所构成的微区。
酶的活性中心有两个功能部位：一是结合部位，一定的底物靠此部位结合到酶分子上；一个是催化部位，底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键，从而发生一定的化学反应。
3.酶活性中心的研究方法：
1）x-射线衍射分析法不仅可以了解哪些基团与酶的催化作用有关，还可以判断这些基团所处的相对位置与实际状态。
2）化学修饰法亲和标记法胰凝乳蛋白酶活性中心的标记。
（3）定点诱变法
4.共价催化：某些酶可以和底物形成一个反应活性很高的不稳定的共价中间产物，这个中间产物极易变成过渡态，因此反应的活化能大大降低。共价催化分为亲核催化和亲电催化。
5.亲核催化：是指酶活性中心的亲核催化基团提供一对电子，与底物分子中缺少电子具有部分正电荷的碳原子形成共价键，从而产生不稳定的共价中间物。
6.米氏方程。
6.米氏常数km ：km是酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。
其单位为浓度单位，一般用mol/l或mmol/l表示。km是酶的特征性常数之一。与酶的性质、酶所催化的底物和酶促反应条件(如温度、ph、有无抑制剂等)有关，与酶的浓度无关。
km可近似表示酶对底物的亲和力并判断酶的最佳底物。
7.不可逆抑制作用：抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活，称为不可逆抑制。
常见的不可逆抑制剂有：有机磷化合物、有机汞、砷化合物、重金属盐、烷化试剂、氰化物、co。
8.可逆性抑制作用：包括竞争性抑制、非竞争性抑制 、反竞争性抑制
（1）竞争性抑制：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es复合物的形成，使酶的活性降低。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。 vmax不变，km增大。
2）非竞争性抑制：底物和抑制剂与酶的结合没有竞争性。底物和酶结合后还可与抑制剂结合，同样抑制剂与酶结合后还可能与底物结合；即酶可以同时和抑制剂及底物结合，形成酶-底物-抑制剂三元复合物；但后者不能转变为产物。
km不变，vmax减小。
3）反竞争性抑制：抑制剂不与酶结合，只与es复合物结合。当反应体系中存在反竞争性抑制剂时，不仅不排斥e和s的结合，反而增加了二者的亲和力；这与竞争性抑制作用恰巧相反，故称为反竞争性抑制用。
vmax降低，km降低。
9.别构调节：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶活性状态，称为酶的别构调节。
10.共价修饰调节：酶蛋白肽链上某些残基在不同催化单向反应的酶的催化下发生可逆的共价修饰(covalent modification)，从而引起酶活性的改变，这种调节称为酶的化学修饰(chemical modification)调节又称共价修饰调节。
11.同工酶：指生物体内催化相同反应而分子结构不同的酶。
12.核酶：具有酶促活性的rna称为核酶。
（1）ⅰ类内含子剪切机制：借助于鸟苷酸或鸟苷的作用，内含子自我催化，通过二次转酯反应完成拼接，切下ivs。
（2）ⅱ类内含子的剪切机制：也是由内含子自我催化完成，但转酯反应无鸟苷的参与，两次转酯反应后内含子形成套索结构而切下。
13.抗体酶：抗体酶或催化抗体（catalytic antibody) 是一种具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。
它是利用现代生物学与化学的理论与技术交叉研究的成果，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。
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第一章 第四章。一 名词解释1.标准氨基酸2.肽键。3.蛋白质的一级结构4.螺旋5.亚基。6.蛋白质的等电点7.蛋白质的变性8.5 核苷酸的熔点10.增色效应11.酶蛋白12.辅酶。13.酶的活性中心14.同工酶。15.酶的最适温度16.酶的最适ph值。18.竞争性抑制剂。19.酶的不可逆抑制作用2...