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生物化学重点知识复习与测试题

前言

生物化学作为生命科学领域的基石学科，其知识体系博大精深，既包含微观分子的精巧结构，也涵盖生命活动中复杂的代谢网络与调控机制。对于学习者而言，系统梳理重点知识、强化理解与记忆，并通过适当的测试检验学习效果，是掌握这门学科的关键。本文旨在提供一份精炼的生物化学重点知识复习纲要，并辅以针对性的测试题，希望能助各位学习者一臂之力，在生物化学的探索之路上稳步前行。

第一部分：重点知识复习

一、蛋白质的结构与功能

蛋白质是生命活动的主要承担者，其结构的多样性决定了功能的复杂性。

1.氨基酸(AminoAcids)：

*构成蛋白质的基本单位，除甘氨酸外均为L-α-氨基酸。

*分类：根据侧链基团的结构和性质可分为非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸（含羧基）和碱性氨基酸（含氨基或胍基等）。

*等电点(pI)：氨基酸所带净电荷为零时溶液的pH值，是氨基酸的重要理化性质。

*重要的特殊氨基酸：如半胱氨酸（含巯基，可形成二硫键）、脯氨酸（亚氨基酸，影响肽链构象）。

2.肽键与肽链(PeptideBondandPeptideChain)：

*肽键：一个氨基酸的α-氨基与另一个氨基酸的α-羧基脱水缩合形成的酰胺键，具有部分双键性质，不能自由旋转。

*肽链：氨基酸通过肽键连接而成的线性聚合物，有方向性（N端到C端）。

3.蛋白质的分子结构：

*一级结构(PrimaryStructure)：指多肽链中氨基酸的排列顺序，维系键主要是肽键，有些包含二硫键。是蛋白质空间结构和功能的基础。

*二级结构(SecondaryStructure)：指多肽链主链原子的局部空间排布，不涉及侧链。主要形式有α-螺旋（右手螺旋，氢键维系）、β-折叠（平行或反平行，氢键维系）、β-转角和无规卷曲。

*三级结构(TertiaryStructure)：指整条多肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即多肽链的整体构象。其形成和稳定主要依赖于侧链基团之间的相互作用，包括疏水键、离子键（盐键）、氢键、范德华力和二硫键等。

*四级结构(QuaternaryStructure)：由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链（亚基）通过非共价键相互结合而成的结构。亚基之间的结合力主要是疏水键、氢键和离子键。

4.蛋白质结构与功能的关系：

*一级结构是功能的基础，一级结构的改变（如基因突变导致氨基酸序列改变）可能导致蛋白质功能异常（如镰刀型贫血症）。

*空间结构决定功能，结构的完整性是其发挥功能的前提。变性（空间结构破坏）会导致功能丧失。

*某些蛋白质具有别构效应，通过构象变化调节其活性。

5.蛋白质的理化性质：

*两性电离与等电点：蛋白质是两性电解质，在不同pH溶液中带电情况不同。

*胶体性质：分子量大，表面水化膜和电荷使其稳定分散于水中。

*变性与复性：变性是空间结构破坏，理化性质改变，生物活性丧失；某些情况下变性蛋白质可复性。

*紫外吸收：因含色氨酸和酪氨酸，在280nm处有特征吸收峰。

*呈色反应：如双缩脲反应等。

6.蛋白质的分离纯化与结构分析：

*分离纯化的基本原理：根据蛋白质的溶解度、分子大小、电荷、亲和力等差异进行分离。常用方法有盐析、透析、离心、层析（离子交换、凝胶过滤、亲和层析等）、电泳等。

二、核酸的结构与功能

核酸是遗传信息的携带者，包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

1.核苷酸的组成与结构：

*核酸的基本组成单位是核苷酸，由磷酸、戊糖（核糖或脱氧核糖）和含氮碱基组成。

*碱基：嘌呤碱（腺嘌呤A、鸟嘌呤G）和嘧啶碱（胞嘧啶C、胸腺嘧啶T仅DNA有、尿嘧啶U仅RNA有）。

*核苷：碱基与戊糖通过糖苷键连接而成。

*核苷酸：核苷与磷酸通过磷酸酯键连接而成。体内重要的游离核苷酸：ATP、GTP、cAMP、cGMP等。

2.核酸的一级结构：

*核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，链的两端分别称为5-端（游离磷酸基）和3-端（游离羟基）。

*核酸的一级结构指核苷酸的排列顺序，即碱基序列，储存着遗传信息。

3.DNA的空间结构与功能：

*二级结构-双螺旋结构模型(B-DNA)：两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴盘旋，形成右手双螺旋。磷酸和脱氧核糖构成基本骨架位于外侧，碱基位于内侧，通过A=T（两个氢键）、G≡C（三个氢键）的碱基互补配对原则连接，碱基平面与螺旋轴垂直。

*三级结构：原核生物DNA的超螺旋结构，真核生物DNA与组蛋白结合形成核小体，进一步盘曲折叠