遗传三大定律

分离定律

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

（1）生物的性状是由遗传因子决定的。

（2）体细胞中遗传因子是成对存在的。

（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。

（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。

自由组合定律

控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

链锁和互换定律

发现子二代的白眼果蝇全是雄性，这说明性状（白）的性别（雄）的因子是连锁在一起的，而细胞分裂时，染色体先由一变二，可见能够遗传性状，性别的基因就在染色体上，它通过细胞分裂一代代地传下去。

链锁定律

因此，当他的那只宝贝白眼果蝇与正常的红眼果蝇交配后，由于红眼是显性基因，因此后代不论雌雄，都是红眼果蝇；当第二次进行杂交时，体内含有白眼基因的雌性红眼果蝇与正常的雄性红眼果蝇交配，就会出现含白眼基因的一条X染色体与一条Y染色体结合，生成第二代杂交果蝇中的白眼类型，而且都是雄性的。摩尔根把这种白眼基因跟随X染色体遗传的现象，叫做“连锁”，两类基因——白眼基因和决定性别的基因——好像锁链一样铰合在一起，在细胞中的染色体对分裂时一同行动，组合时也一同与另外的染色体结合。

互换定律

摩尔根的学生发现了一种突变性状——果蝇的小翅基因，给摩尔根新创立的理论带来了挑战。这种突变基因是伴性遗传的，与白眼基因一样位于X染色体。但是当染色体配对时，这两个基因有时却并不像是连锁小翅果蝇在一起的。例如，携带白眼基因与小翅基因的果蝇，根据连锁原理，产生的下一代应该只有两种类型，要么是白眼小翅的，要么是红眼正常翅的。但是摩尔根却发现，还出现了一些白眼正常翅和红眼小翅的类型。又需要解释现象了。摩尔根提出，染色体上的基因连锁群并不像铁链一样牢靠，有时染色体也会发生断裂，甚至与另一条染色体互换部分基因。两个基因在染色体上的位置距离越远，它们之间出现变故的可能性就越大，染色体交换基因的频率就越大。白眼基因与小翅基因虽然同在一条染色体上，但是相距较远，因此当染色体彼此互换部分基因时，果蝇产生的后代中就会出现新的类型。这就是“互换”定律。

人们对他最好的纪念，也许要算将果蝇染色体图中基因之间的单位距离叫做“摩尔根”。他的名字作为基因研究的一个单位而长存于世。

麴：治疗消化不良

人胰岛素：成为用DNA重组技术生产的第一个上市药物

细胞因子：是人类或动物各类细胞分泌的具有多种生物活性的因子。

基因疫苗：也称DNA疫苗，是将外源基因克隆在表达质粒上，直接注入到动物体内，是外源基因在活体内表达抗体并诱导机体产生免疫答应，产生抗体从而激活免疫力。

诊断用单克隆抗体（McAb）：专一性强，一个B细胞所产生的抗体只针对抗原分子上的一个特异抗原决定簇。测定时可以避免交叉反应。

生物芯片：指通过微加工和微电子技术在固体载体的表面上构建的可准确、大信息量检测生物组分的微型分析系统，包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片和小分子芯

片及芯片实验室或微流芯片等种类。

基因诊断芯片：是基因芯片的一大类，是将大量的分子识别基因探针固定在微小基片上，与被检测的标记的核酸样品进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交强度而获得大量基因序列信息（特别是与疾病有关的信息）。

生物技术药物：也称基因工程药物，指以DNA重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体和细胞生长因子等药物。

反义核酸：也叫反义寡核苷酸，是指人工合成或细胞中天然存在的DNA或RNA片段（或其衍生物），它们可以与特定的基因相互作用，从而抑制基因的表达。

反义核酸技术：指利用人工合成或细胞天然的与特定基因互补的DNA或RNA片段或其衍生物来抑制或封闭特定基因的表达技术。

生物技术：又称生物工程，是利用生物有机体（动物、植物和微生物）或其组成部分（包括器官、组织、细胞或细胞器等）发展新产品或新工艺的一种技术体系。生物技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

①基因工程主要包括基因的分离、制备、体外剪切、重组、扩增、表达与产物的纯化等技术；

②细胞工程则包括一切生物类型的基本单位——细胞（有时也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞质乃至染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术；

③酶工程是指酶的工业化生产及其固定化技术以及由酶制剂构成的生物反应器和生物传感器等新技术、新装置的研究应用；

④发酵工程也叫微生物工程，是在最适合条件下，对单一菌种进行培养，是生物特定产品制造的一种生物工艺。

重组DNA技术：又称基因工程，其操作过程主要包括：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导入受体细胞；⑤筛选并无性繁殖含重组分子的受体细胞（转化子）；⑥工程菌（或细胞）的大量培养与目的蛋白质生产。

单克隆抗体：由一个杂交瘤细胞及其后代产生的抗体，具有单一、特异与纯化的特性。

糖类：多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。

糖的主要生物学作用：①糖是人和动物主要能源物质；②糖类还具有结构功能；

③糖具有复杂的多方面的生物活性与功能。 39、FDP：1,6-二磷酸果糖。

糖的分类：①单糖：凡不能被水解成更小分子的糖，如葡萄糖、果糖和半乳糖。②寡糖：由单糖缩合而成的短链结构，如蔗糖（葡，果）、麦芽糖（葡，葡）、乳糖（葡，半乳）。

③多糖，如淀粉、糖源和纤维素等。

脂类：脂肪及类脂的总称，是一类低溶于水而高溶于有机溶剂（如乙醚、丙酮、氯仿等），并能为机体利用的有机化合物。其化学本质为脂肪酸和醇等所组成的类脂及衍生物。 54、脂类分类：（一）单纯脂类是由脂肪酸与甘油所形成的酯。可分为：甘油三酯或称为三酰甘油，蜡。（二）复合脂类，分为：磷脂，糖脂。（三）衍生脂质，如：取代烃，固醇类（甾类），萜，其他脂质。

脂肪：是由一分子甘油与三分子脂肪酸组成的脂肪酸甘油三酯，故名为三脂酰甘油，习惯称为甘油三脂（TG）。分为：单纯甘油酯，混合甘油酯。一般在常温下固态的脂，其脂肪酸的烃基多数是饱和的；在常温下为液态的油，其脂肪酸的烃基多数是不饱和的。

脂肪酸的种类：①饱和脂肪酸，如软脂酸、硬脂酸。②不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

必需脂肪酸：人体及哺乳动物不能向脂肪酸引入超过九位的双键，这类脂肪酸对人体功能是必不可少的，但人体自身不能合成必须由膳食提供，如亚麻酸和亚油酸等。

磷脂：包括甘油磷脂和鞘磷脂两大类。几个重要的甘油磷脂：①卵磷脂：细胞膜中存在大量含胆碱的磷脂即磷脂酰胆碱，是组成细胞膜最丰富的磷脂之一。卵磷脂是白色油脂状物质，极易吸水。由于它含有相对多的不饱和脂肪酸，表面易被氧化。卵磷脂在蛋黄和大豆中特别丰富，具有抗脂肪肝的作用工业广泛用作乳化剂。②脑磷脂：即磷脂酰胆胺。与血液凝固有关，血小板的脑磷脂可能是凝血酶原激活剂的辅基。

蛋白质的生物学功能：①生物催化作用②代谢调节作用③免疫保护作用④转运和贮存的作用⑤运动与支持作用⑥控制生长和分化的作用⑦接受和传递信息的作用⑧生物膜的作用。

所有的蛋白质元素组成：很近似，都含有C、H、O、N、及少量的S、P、Fe、Zn、Mn、I。蛋白质的含量=蛋白质含氮量×100/16=蛋白质含氮量×6.25。 62、蛋白质结构基本单位：氨基酸。

氨基酸的通式：

氨基酸在结构上的共同点：①组成蛋白质的基本氨基酸为α-氨基酸，但辅氨酸例外，为α-亚氨酸；②不同的α-氨基酸，其R侧链不同；③天然蛋白质中基本氨基酸皆为L-型；④除甘氨酸，其他氨基酸都有旋光性。 *酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸

碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸

必需氨基酸：机体需要但机体不能合成或合成量少，不能满足需要，而要有食物供给的AA。必需氨基酸有8种：苏、缬、亮、异亮、苯丙、色、赖、蛋（甲硫）蛋白质的等电点：使蛋白质所带正负电荷相等，净电荷为零时溶液的pH。在等电点（pI）时，氨基酸的溶解度最小。不同氨基酸等电点不同：含酸性氨基酸较多的酸性蛋白，等电点偏酸；含碱性氨基酸较多的碱性蛋白，等电点偏碱。当溶液的pH>pI时，蛋白质带负电荷；pH

蛋白质分子结构：①蛋白质分子的一级结构：即蛋白质的共价结构，指的是蛋白质分子中多肽链氨基酸种类、数量和排列顺序及它们之间连接键的性质。一条多肽链含有两端，含自由α氨基一端称为氨酸末端或N端，含有自由α羧酸一端称为羧基末端或C端。②蛋白质的构象：蛋白质分子的构象又称空间结构、立体结构、高级结构和三维构象等。指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及肽链的走向。

维持蛋白质构象的化学键：主要化学键是肽键，主要次级键有氢键、疏水键、盐键、配位键、二硫键和范德华力等。

蛋白质的二级结构：是指多肽链沿一定的轴盘旋或折迭所形成的一个有规则的构象。如α螺旋、β折叠和β转角。一般不涉及氨基酸残基侧链的构象。

肽单位：肽键与相邻的α两个碳原子所组成的基团。肽单位的特性：①肽键有部分双键的性质，不能自由旋转。②肽单位是刚性平面。肽键平面：肽单位上的六个原子都在同一个平面。③肽单位中与C-N相连的氢和氧原子与α碳原子呈反向分布。 *α螺旋：多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕所形成的右手螺旋结构。

α螺旋的特征：①螺旋方向为右手螺旋。②氢键是α螺旋稳定的主要次级键。③肽链中氨基酸残基的R基侧链分布在螺旋的外侧，其大小、形状及电荷等均影响α螺旋的形成和稳定。

β折叠：指两条或多条几乎完全伸展的多肽链侧向平行或反平行排列聚集在一起，由相邻肽链主链上的-NH和 C＝O之间形成有规则的氢键维持的多肽构象β折叠的特性：

①肽链伸展使肽键平面之间一般折叠成锯齿状。②氢键是维持β折叠主要次级键。

③肽链平行走向有顺式和反式两种。反式较稳定。④肽链中氨基酸残基的R侧链分布在片层的上下。

β转角：蛋白质分子多肽链上经常出现180°的回折。无规则线团：指没有一定规律的

松散肽链结构。

蛋白质的三级结构：是指多肽链在二级结构的基础上，由氨基酸残基侧链的相互作用使多肽链进一步盘旋和折迭，导致整个分子形成很不规则的特定构象。

蛋白质的四级结构：是指由两个或两个以上亚基之间相互作用聚合而成的更复杂的构象。亚基：又称亚单位，一般由一条或多条多肽链组成。

蛋白质一级结构与功能的关系：①一级结构不同,生物特性各异。②一级结构中的“关键”部分相同,其他部分可以不同,但功能相同。所谓“关键部分”,也称为”活性中心”，是指由几个氨基酸组成的一个空间区域。蛋白质的生物活性集中表现在这一空间区域,并与这一区域中的氨基酸组成,排部等密切相关。③一级结构中的”关键”部分(活性中心)的变化,使生物活性也改变或者丧失,甚至造成遗传性疾病。

蛋白质空间结构(构象)与功能的关系：①酶原的激活；②蛋白质前体的活化。

蛋白质相对分子量：在10 000~1 000 000之间。测定分子量的主要方法有：①分子筛层析法；②聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）；③生物质谱

蛋白质的变性：在某些理化因素的作用下，蛋白质严格的空间结构（不包括肽键）被破坏，从而引起若干理化性质改变和生物学功能丧失的现象。

变性因素：物理因素：①高温、高压；②紫外线、X射线；③电离辐射和超声波等。化学因素：①有机酸、生物碱；②有机溶剂、重金属盐；③高浓度尿素、盐酸胍等。

变性实质：破坏了空间结构，一级结构不受影响（分子组成、MW不变）。变性蛋白质的特点：（1）生物学活性丧失；（2）理化性质改变：溶解度↓，沉降率↑，粘度↑，扩散速度↓，旋光性、光吸收改变等（3）易被蛋白酶水解，空间结构改变。

蛋白质的复性：去除变性因素后，变性蛋白恢复原来的空间结构，恢复生物活性的现象。

蛋白质的胶体性质：①蛋白质分子量大，它在水溶液中所形成的颗粒直径约为1－100nm。②胶体溶液具有布朗运动、丁达尔现象、电泳现象、不能透过半透膜以及具有吸附能力等。③利用蛋白质不能透过半透膜的性质，可以对蛋白质进行纯化，这是提纯蛋白质的一种常用方法。

蛋白质的沉淀反应：蛋白质分子聚集而从溶液中析出的现象。

蛋白质的沉淀方法：①中性盐沉淀：低浓度——盐溶作用；高浓度——盐析作用。②有机溶剂沉淀：变性,不可逆,除非短时、低温操作。③加热沉淀：变性,不可逆。④重金属盐沉淀：变性,不可逆;临床上用于抢救误食重金属盐中毒的病人。⑤生物碱试剂沉淀：变性,不可逆。

蛋白质的颜色反应：①茚三酮反应：蛋白质与茚三酮溶液加热可产生蓝紫色，此反应可用于蛋白质的定性与定量；②双缩脲反应：蛋白质在碱性溶液中与Cu离子产生红紫色复合物，此反应称为双缩脲反应；③酚试剂反应：在碱性条件下，蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸可与酚试剂反应，生成蓝色物质，蓝色的强度与蛋白质的量成正比。

蛋白质的免疫学性质：①抗原（Ag）：能诱导机体形成抗体的大分子外来异物；②抗体（Ab）：是由相应抗原刺激机体免疫系统所产生的免疫球蛋白。

抗原抗体反应的特点：特异性、比例性、可逆性、敏感性。单克隆抗体的优点：①特异性强，效价高；②单克隆抗体的产量很大。

单克隆抗体的意义：①单克隆抗体与疾病诊断；②靶向给药。

核酸：是生物遗传变异的物质基础。依据其化学组成, 核酸分为： *脱氧核糖核酸（DNA）；核糖核酸（RNA）.DNA是携带遗传信息的载体，是生物体发育的蓝图。

真核细胞和原核细胞都含有三种主要RNA：信使RNA（mRNA），核糖体（rRNA），转运RNA（tRNA）

DNA主要分布在细胞核中； RNA可以存在细胞质和细胞核中。核酸参与遗传信息的

传递：

核酸：是生物遗传变异的物质基础。依据其化学组成, 核酸分为： *脱氧核糖核酸（DNA）；核糖核酸（RNA）.DNA是携带遗传信息的载体，是生物体发育的蓝图。

真核细胞和原核细胞都含有三种主要RNA：信使RNA（mRNA），核糖体（rRNA），转运RNA（tRNA）。DNA主要分布在细胞核中； RNA可以存在细胞质和细胞核中。

核酸参与遗传信息的传递：①参与蛋白质的生物合成②参与RNA转录后的加工修饰③参与基因表达调节

遗传物质必须具备以下特点:①必须稳定地含有各种信息（关于有机体细胞结构、功能、发育和繁殖）②必须能精确地复制。这样后代细胞才能具有和亲代细胞相同的信息③必须能够变异。如果没有变异，生物就不能改变、适应，进化也不能发生 75、核酸是由许多分子的单核苷酸聚合而成的多核苷酸。

RNA：主要由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）四种碱基组成的核糖核苷酸构成。

DNA：主要由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）四种碱基组成的脱氧核糖核苷酸构成。

核苷：戊糖+碱基，糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。

核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成核酸。

DNA的分子结构：

（一）DNA的一级结构：构成核酸的各个单核苷酸之间连接键的性质、单核苷酸的数目和排列顺序 DNA一级结构的特点： 1）真核生物DNA：①重复序列 1>高度重复 2>中度重复 3>单一序列；②间隔序列/ 插入序列：不编码蛋白质或RNA 1>间隔：基因之间；2>插入：基因内部——（内含子）③回文结构 2）原核生物DNA ：①基因重叠②多顺反子③不含间隔序列/ 插入序列

（二）DNA二级结构：DNA双螺旋结构模型要点; 1）DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一中心轴构成双螺旋。2）碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T; G=C）。3）相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。 4）氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。

（三）DNA三级结构：在DNA二级结构基础上，双螺旋的扭曲或再次螺旋就构成了DNA的三级结构，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。①参与蛋白质的生物合成②参与RNA转录后的加工修饰③参与基因表达调节

常见的三级结构有：①三链DNA（H-DNA ）②四链DNA ③超螺旋④染色体和核小体核小体是DNA和组蛋白的复合物。

所有细菌、某些病毒以及真核细胞中的线粒体或叶绿体中的DNA都是环形分子。

三链DNA：正常的双螺旋+ 嘧啶链，嘧啶链位于双螺旋的大沟中，与嘌呤链的方向一致，并随双螺旋结构一起旋转。

RNA的分子结构：

（一）mRNA：是蛋白质生物合成的模板。含量少，约占RNA总量的3%~5%，代谢活跃，更新迅速，半衰期较短。mRNA的功能是把核内DNA的碱基顺序按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，指导蛋白质的合成。

1）原核生物mRNA结构特点：

①多顺反子: 一分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息，可以作为几种蛋白质的模板，

能翻译出几种蛋白质。②mRNA5′端无帽子结构,3 ′端一般无多聚A的尾巴。③一般没有修饰碱基。

2）真核生物成熟mRNA的结构特点：①5‘端帽子结构:m’GpppNm.帽子结构能促进核蛋白体与mRNA的结合,加速翻译起始速度,同时可以增强mRNA的稳定性。②3’末端多聚A的尾巴。可能与mRNA从核内向胞质的转位及mRNA的稳定有关。

（二）tRNA：是细胞中一类最小的RNA，约占细胞中RNA总量的15%。 *在蛋白质生物合成中起携带氨基酸的作用，它的名称也由此而来。它的生理功能不仅仅是转运氨基酸，它在蛋白质生物合成的起始作用中，在DNA逆转录合成及其它代谢调节中也起重要作用。其二级结构呈三叶草形 (clover leaf)。双螺旋区构成了叶柄，突环区好像是三叶草的三片小叶。由于双螺旋结构所占比例甚高，tRNA的二级结构十分稳定。三级结构，形状象一个倒写的L字母。

（三）*rRNA：占细胞中全部RNA的80%，是参与蛋白质生物合成，存在于核蛋白体内。核蛋白体 (ribosome)又称为核糖体或核糖核蛋白体。它是细胞内蛋白质生物合成的场所。 *rRNA是构成核蛋白体的骨架，原核生物核蛋白体中蛋白质约占1/3，rRNA约占2/3，真核生物中则各占一半。核蛋白体有两个亚基组成，一个称为大亚基，另一个称为小亚基，两个亚基都含有rRNA和蛋白质，但其种类和数量却不相同。

（一）*DNA变性：在某些因素的作用下，双链间氢键断裂，双螺旋结构解开，形成无规则线团状分子的过程。

（二）*DNA复性：变性的DNA在适当的条件下，两条彼此分开的DNA单链重新缔合成为双螺旋结构的过程。

（三）*核酸的杂交：将不同源的DNA经变性，冷却，使其复性，在复性时，如这些异源DNA之间某些区域有相同的序列，则会形成杂交DNA分子。DNA与互补RNA之间也会发生杂交。核酸杂交可以液相或固相载体上进行。

分子杂交的应用： *①Southern印迹法，主要步骤：酶切->电泳分离->DNA变性->转膜->Southern杂交->检测。*②Northern 印迹：测RNA（主要是mRNA）的方法。与Southern 杂交的不同：靶核酸：RNA；RNA电泳；转膜：不需变性。③Western 印迹法④原位杂交，特点：1）能在成分复杂的组织中进行单一细胞的研究 2）不需从组织或细胞中提取核酸，对含量极低的靶序列灵敏度高⑤生物芯片

反义核酸：人工合成或细胞中天然存在的DNA或RNA片段，它们可以与特定的基因相互作用，从而抑制基因表达。

第六章酶

酶的生物学意义：是生物体内一类具有催化活性和特定空间构象的生物大分子，包括蛋白质和核酸等。酶催化的生物化学反应，称为酶促反应酶的催化下发生化学变化的物质，称为底物酶和一般催化剂的共性：①用量少而催化效率高；②它能够改变化学反应的速度，但是不能改变化学反应平衡。③酶能够稳定底物形成的过渡状态，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。

酶的特点：①酶的主要成分是蛋白质，极易受外的影响。②酶的催化效应非常高。③具有高度的专一性。④酶的催化活性是受到调节和控制的，包括：抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活、激素控制。⑤酶可催化某些特异的化学反应，体内某些物质的合成只能由酶促反应完成。

酶作用的专一性：一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键，以促进一定的化学变化，生成一定的产物。（一）立体化学专一性：①立体异构专一性：指酶仅作用于立体异构体中的一种。②几何异构专一性：指酶仅作用于顺反异构体中的一种。（二）非立体化学专一性：①键专一性：连接A和B的键必需“正确”。②基团专一性：除了需要“正确”的

化学键，还需要基团A和B中的一侧必需“正确”。③绝对专一性：底物的键和A、B都必须严格“正确”。 *诱导契合：酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。

酶的分类与命名：一）酶的分类①氧化还原酶类，催化氧化还原反应。②转移酶类，催化功能基团的转移。③水解酶类，催化水解的反应。④裂解酶类，催化水、氨或二氧化碳的去处或加入。⑤异构酶类，催化各种类型的异构作用。⑥合成酶类催化消耗ATP（葡萄糖磷酸转移酶）的成键反应。二）酶的命名： 1）习惯命名法：①一般采用底物加反应类型而命名；②对水解酶类，只用底物名称即可；③有时在底物名称前冠以酶的来源。 2）系统命名法：它包括酶的系统命名和4个用数宇分类的酶编号。

酶的分子组成：*除了核糖体外，所有酶都是蛋白质。单纯酶：由简单蛋白质构成。

结合酶：除了含蛋白质外，还含有非蛋白质部分。在结合酶中，蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白部分通称辅因子。辅因子可分为：成辅酶和辅基。全酶=酶蛋白+辅因子。

只有全酶才有催化活性，将酶蛋白和辅因子分开后均无催化作用。

酶按结构分类：①单体酶：由一条多肽链构成的酶，只含有一个活性中心。②寡聚酶：有多个相同或不同的亚基以非共价键结合构成，含有多个活性中心的酶。③多酶体系：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物共同完成催化功能的多酶复合物。④多功能酶或串联酶：多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。 84、酶蛋白的结构：

酶的活性中心：酶与底物结合并发挥其催化作用的部分。

活性中心内的必需基团：酶发挥催化作用与底物直接作用的有效基团。分为：底物结合部位和催化部位。

活性中心外的必需基团：维持酶活性中心应有的空间构象所必需。 85、酶的辅因子与功能：

辅酶（Co）:与酶蛋白结合比较疏松（一般为非共价键）并可用透析方法去除的辅基：与酶蛋白结合比较牢靠（一般为共价键），不能用透析方法去除的辅酶及辅基可分为三类：

①无机金属元素；②小分子的有机物，如维生素、铁卟啉等；③蛋白质辅酶酶蛋白：决定专一性和高效率。

辅酶或辅基：决定酶促反应的类型。

酶原的激活：某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些无活性的酶的前身称为酶原。使酶原变为活性酶的作用称为酶原激活。酶原激活机制主要是分子内肽链的一处或多处断裂，同时使分子构象发生一定程度的改变，从而形成酶活性中心所需的构象。酶原激活的生理意义在于避免细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化；并使特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢的正常进行。

核酶：具有生物催化活性的RNA。功能：切割和剪接RNA，底物是RNA分子。抗体酶：既有酶活性又有抗体活性的模拟酶。

酶促反应动力学：（一）底物浓度对反应速度的影响①一般采用底物加反应类型而命名； *②对水解酶类，只用底物名称即可；③有时在底物名称前冠以酶的来源。

2）系统命名法：它包括酶的系统命名和4个用数宇分类的酶编号。 83、酶的分子组成：*除了核糖体外，所有酶都是蛋白质。单纯酶：由简单蛋白质构成。

结合酶：除了含蛋白质外，还含有非蛋白质部分。在结合酶中，蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白部分通称辅因子。辅因子可分为：成辅酶和辅基。全酶=酶蛋白+辅因子。

*只有全酶才有催化活性，将酶蛋白和辅因子分开后均无催化作用。

酶按结构分类：①单体酶：由一条多肽链构成的酶，只含有一个活性中心。②寡聚酶：有多个相同或不同的亚基以非共价键结合构成，含有多个活性中心的酶。③多酶体系：由

几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物共同完成催化功能的多酶复合物。④多功能酶或串联酶：多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。 84、酶蛋白的结构：

酶的活性中心：酶与底物结合并发挥其催化作用的部分。活性中心内的必需基团：酶发挥催化作用与底物直接作用的有效基团。分为：底物结合部位和催化部位。活性中心外的必需基团：维持酶活性中心应有的空间构象所必需。 85、酶的辅因子与功能：辅酶（Co）:与酶蛋白结合比较疏松（一般为非共价键）并可用透析方法去除的辅基：与酶蛋白结合比较牢靠（一般为共价键），不能用透析方法去除的辅酶及辅基可分为三类：

①无机金属元素；②小分子的有机物，如维生素、铁卟啉等；③蛋白质辅酶

酶蛋白：决定专一性和高效率。

辅酶或辅基：决定酶促反应的类型。

酶原的激活：*某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些无活性的酶的前身称为酶原。使酶原变为活性酶的作用称为酶原激活。 *酶原激活机制主要是分子内肽链的一处或多处断裂，同时使分子构象发生一定程度的改变，从而形成酶活性中心所需的构象。

*酶原激活的生理意义在于避免细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化；并使特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢的正常进行。

*核酶：具有生物催化活性的RNA。功能：切割和剪接RNA，底物是RNA分子。抗体酶：既有酶活性又有抗体活性的模拟酶。

酶促反应动力学：（一）底物浓度对反应速度的影响 1）在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。 2）当底物浓度较低时，反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。 3）随着底物浓度的增高，反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。

*米式方程：V=Vmax[S]/(Km + [S])，Vmax为最大反应速度，[S]为底物浓度，Km值：酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，其单位是mol/L。 Km意义：① Km是酶的特征性常数之一，只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关②Km反映酶与底物的亲和力：1）Km越大，酶与底物的亲和力越小； 2）Km最小的底物是天然底物。③计算底物浓度和相对速度④反映激活剂或抑制剂的存在

（二）pH对反应速度的影响：最适pH：酶催化活性最大时的环境pH。（三）温度对反应速度的影响：最适温度:酶促反应速度最快时的环境温度。（四）酶浓度对反应速度的影响：当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。（五）激活剂对反应速度的影响：激活剂：能提高酶的活性，加速酶促反应进行的物质。

激活作用：（1）与酶分子中的氨基酸侧链基团结合，稳定酶催化作用所需的空间结构；（2）作为底物或辅酶，与酶蛋白之间联系的桥梁；（3）作为辅酶或辅基的一个组成部分协助酶的催化。

（六）抑制剂对反应速度的影响：酶的抑制剂：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。抑制作用的类型： 1）不可逆性抑制 2）可逆性抑制：①竞争性抑制②非竞争性抑制③反竞争性抑制（1）不可逆性抑制作用：抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。（2）可逆性抑制作用：抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。其类型：①竞争性抑制，特点: 1>竞争性抑制剂往往是酶的底物类似物或反应产物； 2>抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同；3>抑制剂浓度越大，则抑制作用越大；但增加底物浓度可使抑制程度减小； 4>动力学参数：Km值增大，Vm值不变。②非竞争性抑制，特点： 1>非竞争性抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似； 2>底物和抑制剂分别独立地与酶的不同部位相结合； 3>抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的

改变对抑制程度无影响； 4>动力学参数：Km值不变，Vm值降低。③反竞争性抑制，特点：1>反竞争性抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似； 2>抑制剂与底物可同时与酶的不同部位结合； 3>必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；抑制程度随底物浓度的增加而增加；4>动力学参数：Km减小，Vm降低。

重要的酶类：

同工酶：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。

同工酶在体内的生理意义主要在于适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要。

诱导酶：指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高，这种诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。

*固定化酶：是借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并仍具有催化活性的酶制剂。其优点：①酶固化后，稳定性提高。②可重复使用，提高使用效率，降低成本。③有一定机械强度，可以进行柱式反应或分批反应，适应规模生产。④极易和产物分离，简化了纯化工艺。

抗生素

生物：自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须籍助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。

生物分类：①非细胞型：（无细胞结构无产生能量酶，一种核酸）病毒②原核细胞型：（拟核，无核仁核膜，只有核糖体）细菌（狭义）、螺旋体、立克次体、放线菌（广义）、支原体、衣原体③真核细胞型：（细胞核，有核仁、核膜，细胞器完整）真菌微生物的五大共性：①体积小，作用大；②繁殖快，代谢强；③适应性强，易变异；④吸收多，转化快；⑤分布广，种类多。

现代微生物学奠基人：巴斯德；青霉素的发现者：Fleming；微生物方法学的奠基人：科赫。

微生物药物：1）基于微生物整体或实体的药物：菌苗、疫苗。2）来源于微生物初级代谢产物的药物：氨基酸、维生素。3）来源于微生物次级代谢产物的药物：抗生素、其它生理活性物质（酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂等）。

抗生素：生物所产生的能够在低微浓度下有选择地影响它种生物机能的有机物。 92、细菌的三种形态：球菌、杆菌、螺形菌。

细菌的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。细菌的特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。

细胞壁：位于菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围。组成较复杂，并随不同细菌而异。

荚膜：某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为疏水性多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。其功能：抗吞噬作用、粘附作用、抗有害物质的损伤作用。

鞭毛：许多细菌菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物。其化学组成：鞭毛蛋白。其功能：①细菌的运动器官，②有些细菌的鞭毛与致病性有关，③根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性（H抗原），可用以鉴定细菌和进行细菌分类。

菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。

芽胞：某些革兰阳性细菌在一定的环境条件下，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式（无新陈代谢）。形成条件：营养缺乏。其功能：抵抗力强、致病性、鉴别意义。

放线菌菌体由分枝状菌丝组成呈分枝丝状。

菌丝分为:①基内菌丝：吸收营养物，可产生色素；②气生菌丝：伸向空间的菌丝；③孢子丝：气生菌丝发育到一定阶段，顶端形成孢子。

无性孢子方式进行无性繁殖，气生菌丝→孢子丝→孢子（孢子抗干燥力强）。 *菌的两种形态：①单细胞真菌:酵母菌；细胞真菌：霉菌。 93、病毒基本结构：核心、壳粒、包膜、包膜子粒。

复制周期：从病毒接触宿主细胞开始，经过核酸复制，最后从宿主C中释放出来的过程，称为一个复制周期，分为4个阶段：吸附和穿入、脱壳、生物合成、装配与释放。 94、抗生素来源：主要是微生物：放线菌目，细菌，真菌

按化学结构分类：1)β–内酰胺类：青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类等； 2)氨基糖苷类：链霉素、卡那霉素、庆大霉素等； 3)大环内酯类：红霉素、柱晶白霉素、螺旋霉素等； 4)四环类：金霉素、四环素、土霉素等； 5)多肽类抗生素：多粘菌素、放线菌素、杆菌肽、短杆菌肽；6)蒽环类抗生素：柔红霉素、紫红霉素、阿霉素、色霉素、光神霉素等；

7)多烯大环类抗生素：分子结构特征是不仅有大环内酯，而且内酯中尚存有共轭双键，如制霉菌素、两性霉素B、曲古霉素、球红霉素； 8)苯烃基胺类抗生素：氯霉素及其衍生物； 9)环桥类抗生素：利福霉素、利副平等； 10)其它抗生素：磷霉素、创新霉素等。

抗菌谱：把某种抗生素所能抑制或杀灭病原体的范围和剂量称为该种抗生素的抗菌谱。

抗生素生产方法：菌种选育->发酵->提炼菌苗选育：自然选育、诱变育种。

诱变剂：物理诱变剂，化学诱变剂，生物诱变剂。

保存菌种的方法：①定期移植保藏法；②矿油（液体石蜡）保藏法；③沙土保藏法；

④真空冷冻干燥保藏法；⑤液氮冷冻保藏法。

7-ACA：7-氨基头孢霉烷酸 6-APA：6-氨基青霉烷酸：微生物生长曲线是以微生物数量（活细菌个数或细菌重量）为纵坐标，培养时间为横坐标画得的曲线。一般说，微生物（细菌）重量的变化比个数的变化更能在本质上反应出生长的过程。曲线可分为三个阶段即生长率上升阶段（对数生长阶段）、生长率下降阶段及内源呼吸阶段。

单细胞微生物典型生长曲线分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期 4 个时期。各个时期的特点是：①延滞期：（1）细胞物质开始增加；（2）有的细胞开始不适应环境而死亡；（3）细菌总数下降；（4）延滞期末期，细胞代谢活动能力强，细胞中RNA含量高，嗜碱性强。对不良环境条件较敏感，呼吸速度、核酸及蛋白质的合成速度接近对数细胞，并开始细胞分裂。②对数期：（1）菌体以几何数增加，增长速度快；（2）细胞代谢能力最强；（3）细菌很少死亡或不死亡。③稳定期：（1）生长速率下降，死亡率上升；（2）细胞数达到最大值，新生的细菌数和死亡的细菌数相当。④衰亡期：（1）死亡率增加，细菌少繁殖或不繁殖；（2）细菌常出现多形态、畸形或衰退型，有的会产生芽孢。

影响发酵过程的因素主要有以下几个方面：①温度：要保证正常的发酵过程，就需维持最适温度。通常，必须通过实验来确定不同菌种各发酵阶段的最适温度，采取分段控制。②pH值:1>pH↓：C/N比例不当，生理酸性物质过多，应流加氨水或尿素，2>pH↑： N过多，生理碱性物质过多中间补料时氨水等碱性物质加入量过多③溶解氧：必须向发酵液中连续补充大量的氧，并要不断地进行搅拌，这样可以提高氧在发酵液中的溶解度。④泡沫: 在发酵过程中，通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等，都有可能产生泡沫。另一类是使用消泡沫剂。⑤营养物质的浓度:发酵液中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度，会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。因此，在发酵过程中，也应根据具体情况进行控制。

抗生素提取常用方法：吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、离子交换法。