医学生物物理学最终版

1、一级结构（Primary Structure):多聚体中组成单位的顺序排列。含义主要包括 1、链的数目；

2、每条链的起始和末端组分；

3、每条链中组分的数目、种类及其顺序；

4、链内或链间相互作用的性质、位置和数目。测定方法：1、生化方法：肽链的拆开、末段分析、氨基酸组成分析、多肽链降解、肽顺序分析 2、质谱技术（Mass Spectrometer)和色谱层析分析技术。

2、二级结构（Secondary Structure）是指多聚体分子主链（骨架）空间排布的规律性。测定方法：1、圆二色技术（Circular dichroism CD）、红外光谱（Infrared spectrum）和拉曼光谱（Raman spectrum ）技术。

3、水化作用 (Hydration)：离子或其他分子在水中将在其周围形成一个水层。

笼形结构(cage structure)：疏水物质进入水后水分子将其包围同时外围水分子之间较容易互相以氢键结合而形成笼形结构。

4、能量共振转移（energy resonance transfer): 将分子视为一个正负电荷分离的偶极子，受激发后将以一定的频率振动，如果其附近有一个振动频率相同的另一分子存在，则通过这两个分子间的偶极－偶极相互作用，能量以非辐射的方式从前者转移给后者，这一现象称为～。

5、脂多形性（lipid polymorphism):不同的磷脂分子可形成不同的聚集态或不同的结构，称为“相”，同一磷脂分子在不同的条件下也可以形成不同的聚集态，这一性质称为脂多形性。

6、相分离（phase separation）：由两种磷脂组成的脂质体，当温度在两种磷脂的相变温度之间时，一种磷脂已经发生相变处于液晶态，另一种磷脂仍处于凝胶态，这种两相共存的现象称为相分离。

7、相变：（phase transition）:是指加热到一定稳定时脂双层结构突然发生变化，而脂双层仍然保留的现象。这一温度成为相变温度，温度以上成为液晶相，相变温度以下称为凝胶相。

8、协同运输（cotransport）：细胞利用离子顺其跨膜浓度梯度运输时释放的能：量同时使另一分子逆其跨膜浓度梯度运输。

9、被动运输（passive transport）：是指溶质从高浓度区域移动到一低浓度区域，最后消除两区域的浓度差，是以熵增加驱动的放能过程。这种转运方式称为被动运输。

10、主动运输（active transport）：主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

11、易化扩散（facilitated diffusion）：在双层脂分子上存在一些特殊蛋白质能够大大增加融资的通透性，溶质也是从高浓度侧向低浓度侧运输，这种运输方式被称为易化扩散。这些蛋白质被称为运输蛋白。

12、离子通道（ion channel）：是细胞膜的脂双层中的一些特殊大分子蛋白质，其中央形成能通过离子的亲水性孔道，允许适当大小和适当电荷的离子通过。

13、长孔效应（longpore effect）：当一个离子从膜外进入孔道，要与孔道内的几个离子发生碰撞后才能通过孔道，这种现象称为长孔效应。

14、双电层（electrical double layer ）：细胞表面的固定电荷与吸附层电荷的净电荷总量与扩散层电荷的性质相反，数值相等，形成一个双电层。

15、自由基（ free radical FR ）：能独立存在的、具有不配对电子的原子、原子团、离子或分子。

16、基团频率（ group frequency ）：一些化学基团（官能团）的吸收总在一个较狭窄的特定频率范围内，是红外光谱的特征性。在红外光谱中该频率表现基团频率位移，即特征吸收峰。

17、infrared spectroscopy(红外光谱):以波长或波数为横坐标,以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。

18、圆二色谱（circular dichroism spectrum, CD）：记录的是物质对紫外光与可见光波段左圆偏振光和右圆偏振光的吸收存在的差别与波长的关系，是分子中的吸收基团吸收电磁波能量引起物质电子能级跃迁，其波长范围包括近紫外区、远紫外区和真空紫外区。

19、圆二色性（activity of circular dichroism）：手性物质对左右圆偏振光的吸收度不同，导致出射时左右圆偏振光电场矢量的振幅不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光是椭圆偏振光，而不再是线性偏振光，这种现象称为~。

20、旋光性（activity of optical ratation）：左右圆偏振光在手性物中行进（旋转）速度不同，导致出射时的左右圆偏振光相对于入射光的偏振面旋转的角度不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光相对于入射光的偏振面旋转了一定的角度，称为~。

21、荧光(fluorescence)：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为10-8~ 10 -11s。由于是相同多重态之间的跃迁，几率较大，速度大，速率常数kf为106~109s-1。分子产生荧光必须具备的条件（1）具有合适的结构（2）具有一定的荧光量子产率。

22、sensitized fluorescence敏化荧光：原子荧光的一种类型。气态自由原子吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，形成激发态原子。当它与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再以辐射形式去激而发射荧光，即敏化荧光。

23、fluorescence probe（荧光探针）：在紫外-可见-近红外区有特征荧光，并且其荧光性质(激发和发射波长、强度、寿命、偏振等)可随所处环境的性质，如极性、折射率、黏度等改变而灵敏地改变的一类荧光性分子，包括有机试剂或金属螯合物。

24、荧光偏振（fluorescence polarization）：荧光物质发出的荧光，其电场矢量的方向不像自然光那样各个方向都存在，也不像偏振光只在一个平面内振动，而是介于两者之间，具有一定的偏振性，是部分偏振光，这一现象称为荧光偏振。由于测量荧光偏振时，用偏振光激发样品，而发射的荧光为部分偏振光，所以又称为荧光去偏振（depolarization）,荧光偏振的程度用荧光偏振度P或各向异性）来衡量.

25、核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）：是指原子核在外加恒定磁场的作用下产生能级分裂，对特定频率的电磁波发生共振吸收的现象。

26、驰豫（ relaxation）:实际上处于高能态的核会通过向其他核的转移而丢失能量并回到低能态，这一现象称为驰豫。

27、化学位移（chemical shift）：同一种核在分子中因所处的化学环境不同，使共振频率发生位移的现象。

28、自由基捕获技术（ spin trapping ）:利用具有抗磁性的自旋捕获剂与活性自由基反应产生较稳定的长寿命自由基加合物，使自由基加合物的浓度累积到能被ESR检测到的水平

29、自旋标记技术(Spin labeling）：将某些含孤电子的物质——自旋标记物（spin labels）连接或掺入到那些本身不具有不成对电子的物质体系中，所纪录到的自旋标记物的ESR谱能反映与其连接或临近的本身不具有不成对电子的物质体系的某些性质，使得本身不具有不成对电子的物质体系也可用顺磁共振技术研究现象，此即为自旋标记技术。

30、自由基成像技术（free radical imaging）：能够实时监控自由基在机体内的分布情况，能够区别正常组织和病变组织的生理活动.其成像原理与二维NMR的原理相同。

31、闸门电流（gate current):钠通道的激活和失活取决于膜内的一些被称为闸门粒子在膜电位改变下的移动模式（门控过程），所产生的电流称为闸门电流.

32、cell recognition（细胞识别）：细胞识别是指细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞的认识

33、活性氧：ROS：H2O2虽不是自由基，但有氧化活性，又是｀OH的前体，因此将自由基与H2O2总称为活性氧。

34、呼吸爆发（ respiratory burst）:白细胞产生的氧化剂和蛋白酶构成机体抗病原体的一道重要防线，白细胞接受刺激或吞噬病原体后，氧消耗忽然增加，这一现象称呼吸爆发（ respiratory burst）

35、氧化应激（ oxidative stress/active oxygen ）:由于内源性或外源性因素刺激，使机体内（或局部）自由基生成过多并超过抗氧化系统的清除能力，或抗氧化系统受损伤使清除自由基的能力减弱，或外源性氧化剂的过量摄入，导致机体（局部）氧化抗氧化之间的平衡被破坏，倾向于氧化增强的方面，使自由基（或局部）堆积，出现了细胞毒性过程，称为氧化应激。

36、电子自旋技术(Electron Spin Resonance,ESR)：使含有孤电子的顺磁物质处于外加磁场中，一半以上的孤电子会顺磁场排列，另外少于一半的孤电子则会逆磁场排列。

37、系间交联（intersystem cressing）：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过程

38、patch clamp 膜片钳：是在电压钳的基础上发展来的一种新技术，将一根尖端经过热处理过的玻璃微吸管电极吸附到仅几个平方微米的细胞膜表面上，这一莫表面区域内仅含一个或几个离子通道

39、流动性（fluidity）和微粘度（ microviscosity）是脂质体和生物膜最基本的物理性质，与脂质成分、脂质分子和蛋白质分子的相互作用和环境因素有关。是描述脂质分子无序性时间平均值的物理量。无序性越大，脂质分子排列越不整齐，分子运动越容易，微粘度越小，流动性越大。

40、膜片钳技术（patch clamp recording technique）：是在电压钳的基础上发展来的一种新技术，将一根尖端经过热处理过的玻璃微吸管电极吸附到仅几个平方微米的细胞膜表面上，这一莫表面区域内仅含一个或几个离子通道，封接区的阻抗高达GΩ以保证来源于微小膜片的大多数电流进入微电极和测量电路，测量到的电流也就是单通道的离子电流。

1、荧光共振能量转移(FRET),又称作光谱尺。产生FRET需满足几个条件：a. 两种荧光蛋白的激发光谱需分开，易于选择性激发 b. 供体荧光蛋白的发射光谱与受体荧光蛋白的激发光谱有重叠 c. 两种荧光蛋白的发射光谱需分开，易于区分鉴定 d. 两个荧光发色基团之间的距离要小于100埃在生物医学中的应用：

1、检测抗体分子重链和轻链间距离

2、检测蛋白质间的相互作用。

2、为什么离子通道具有离子选择性？

从能量和结构生物学的角度来看，该通道之所以对钾离子有较好的选择性取决于α螺旋上甘氨酸残基上的羧基氧骨架，甘氨酸则定位于有含有Gly-Tyr-Gly序列的位置上，甘氨酸残基上的羧基和环上的络氨酸可突入到通道最狭窄部分。当脱水钾离子进入选择性滤器时可直接与四个骨架羧基氧结合，导致钾离子同时时所需要的激活能较低，而脱水钠离子比脱水钾离子小，只能同时和通道壁的四个氧原子中的两个结合，所以钾离子通道中的钠离子所需的激活能较高。

3、K+ Channel的选择性-为什么Na+不能通过？

离子进入选择性孔道时，必须脱水对K+而言，选择性孔道的大小合适 K+与羰基作用，形成配位复合物释放的自由能补偿了脱水消耗的能量反应向脱水方向进行对Na Na+ 而言，选择性孔道比 Na Na+ 大 Na Na+不能有效的与羰基作用反应不利于向脱水方向进行Na Na+不能有效脱水，无法通过滤器.

4、膜片钳技术（patch clamp recording technique）：是在电压钳的基础上发展来的一种新技术，将一根尖端经过热处理过的玻璃微吸管电极吸附到仅几个平方微米的细胞膜表面上，这一莫表面区域内仅含一个或几个离子通道，封接区的阻抗高达GΩ以保证来源于微小膜片的大多数电流进入微电极和测量电路，测量到的电流也就是单通道的离子电流。

5、膜片钳技术优点：（1）直接测量生物膜的单通道电流，观察通道开启和关闭的过程，了解通道开启和关闭的动力学模型。（2）非常容易对小细胞作电压钳位。（3）实现对膜片的物理分离，可任意改变膜片内、外面溶液的成分和浓度，以研究各种药物和化学物质对离子通道的影响。（4）空间分辨率较高，在中枢神经研究中可实现分离胞体与轴突和树突的离子电流。在外周神经的研究中，还可深入分子受体的分布。

应用：膜片钳技术是研究离子通道的“金标准”，应用该技术可以证实细胞膜上离子通道的存在，并能对其电生理特性、分子结构、药物作用机制等进行深入的研究,可检测膜通透性与膜电位。应用学科, 应用于各种标本，从对离子通道的研究发展到对离子泵、交换体以及可兴奋细胞的胞吞、胞吐机制的研究等。

6、举出一种方法说明细胞膜的有序性?

用电子自旋共振（ESR）法可以研究膜的有序性。用自旋探针标记膜，得到ESR谱，通过谱线分裂情况计算有序参数S（S值介于0--1之间）。S值越大，说明有序性越高，流动性越低，S值越小，有序性越低，流动性越大。ESR的应用：1、直接检测生物自由基 2、利用自旋捕获技术检测生物自由基 3、使用自旋标记技术将合适的自由基物质引入生物体，通过标记物的ESR信号研究无顺磁中心的生物体系。

7、为什么采用X射线,X射线中为什么采用晶体?

如果我们要测定一个物体的结构，最直接的方法就是“看”这个物体。如果这个物体太小，我们须借助于显微镜将其放大。但在一个显微镜下，我们能看到的物体的大小是有限制的，这个限制就是用于观察的光的波长应与所希望的分辨率的大小相当。X射线恰好满足这个要求。

由单个分子散射的X射线极其微弱，根本无法将其从由空气和水散射的噪音背景中检测出来。在晶体中，大量分子以同样的方式排列，所以由其散射的电磁波可叠加而增强信号到可检测水平。从某种意义上说，晶体实际上其着信号放大器的作用。

8、扼要说明红外光谱在研究生物大分子结构中的应用?

红外光谱主要作为定量分析蛋白质的二级结构。生物大分子具有大量的简正振动数，因此，要研究每一个振动吸收峰的归属是不太可能的。另外，如前面所描述，红外光谱有一个主要特征就是“基团频率”，通过对大量标准样品的分析测试，得到各类基团频率及其位移规律的数据，而用于分子的结构分析。

9、脂双层相变的分子机理是什么?

脂双层相变时，许多性质如形状、体积、密度、散射均发生变化。X射线研究的结果表明，相变前脂双层厚度为4.5nm，相变后减小至3.9nm。两个相邻磷脂基团之间的距离，相变前为0.42nm，相变后为0.46nm。这些变化实际是磷脂的脂肪酰链构象发生了变化。相变前为完全伸展的全反构象，链与链之间紧密堆积，相变后歪扭构象增多，链间紧密堆积遭到破坏，密度降低，体积增大，脂双层厚度降低，相邻磷脂头部基团之间距离加大。

10.机体抗自由基防御系统?

机体内清除自由基的系统有抗自由基酶系统和抗氧化低分子物质2类：抗自由基酶系统:SOD,过氧化氢酶，GSH-Px,GSH-R ，低分子抗氧化物质:维生素E,维生素C,泛醌，尿酸E，硫醇。构件模型（frame work model）认为：先形成的二级结构通过疏水作用驱散疏水残基远离水，形成的中间阶段称为熔球态，在经过一定的限速步骤使内部侧链结构达到精确组装的天然状态。

11、细胞粘附的过程?影响因素是什么?

答：细胞的粘附过程:A 细胞之间互相靠近。细胞之间要发生粘附必须先靠近，细胞靠液流的驱动或自身的主动运动而彼此靠近 B 克服细胞间的初始斥力。当细胞靠近到一定的程度时将会互相排斥。克服这些斥力是细胞发生粘附的前提 . C 在接触区第一个键的形成。细胞间最初的接触部位是斥力最小的或者该部位能够产生一种足以克服细胞之间的相互排斥作用。 D 接触区的结构变化及其扩展。由于第一个键（或键簇）的形成将会触发膜下细胞骨架结构的变化，引起膜分子的侧向扩散运动，使接触区进一步扩大，同时互相排斥的分子将会被挤出接触区。影响细胞粘附的因素： 1、细胞代谢 2、细胞间的接触时间 3、疏水性 4、细胞表面电荷 5、膜分子侧向运动和细胞表面的粘弹性。

12、细胞内钙浓度增加的主要原因有哪些？

细胞内Ca2+浓度升高，主要由于Ca2+按浓度梯度通过Ca2+通道进入细胞的结果。膜系统上的Ca2+通道可以是电压依赖的，也可以是激动剂依赖的，前者主要在肌肉和神经细胞中起作用。电压依赖的钙通道常有三种类型：

L-型，长程型：需要较强的去激化刺激才能开放，失活也慢；

T-型，瞬时型：较弱的去激化电压即能使通道开放，但失活也快；

N-型，需要较强的去激化电压，失活快。

此外，神经元细胞上还存在一种P-型钙通道，需要较强电压激活，失活也慢。激动剂依赖型的钙通道，也称受体操纵性钙通道，主要通过激动剂与质膜上特点受体结合后，启动通道开放，使细胞外钙进入细胞内，或使细胞器钙库释放，使细胞内游离Ca2+上升。

13、说明维持蛋白质二级结构的力的特点

氢键是维持蛋白质二级结构的主要作用力，在α螺旋中，每个螺旋周期包含 3.6 个氨基酸残基，残基侧链伸向外侧，同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键。在β－折叠中，肽主链沿纸条形成锯齿状，处于最伸展的构象，氢键主要在股间而不是股内。在β－转角中第一个残基的C=O与第四个残基的N-H氢键键合形成一个紧密的环，使β－转角成为比较稳定的结构。

14、维持生物大分子一级、二级、三级结构的力是什么，并说明其特点。

一级结构是由共价键形成的，如肽键和二硫键都属于共价键。二硫键的形成要求肽链的两个区相互靠近，而且由于C1-S-S-C2系统的非线性而产生的非平面构象，二平面之间有特定的角度，从而对这一范围的空间结构造成很强的限制作用，使这种结构较难破坏。

三级结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用，氢键，范德华力和静电作用维持的。

15、何谓易化扩散？简述其动力学特点，能量来源何结构基础。

在双层脂分子膜上存在一些特殊蛋白质能大大增加溶质的通透性，溶质也是从高浓度一侧向低浓度一侧运输，这种运输方式被称为易化扩散（facilitaed diffusion）。易化扩散的特点是：物质分子或离子移动的动力仍同单纯扩散时一样，来自物质自身的热运动，所以易化扩散时物质的净移动只能是由它们的高浓度区移向低浓度区，但特点是它们不是通过膜的脂质分子间的间隙通过膜屏障，而是依靠膜上一些具有特殊结构的蛋白质分子的功能活动，完成它们的跨膜转运。由于蛋白质分子结构上的易变性和随之出现的蛋白质功能的改变，因而使易化扩散得以进行，并使它处于细胞各种环境因素改变的调控之下。

16、膜脂质过氧化的基本过程是什么？它对膜的损伤主要表现在那些方面？

脂质过氧化过程中发生的ROS氧化生物膜的过程，即ROS与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多不饱和脂肪酸的侧链及核酸等大分子物质起脂质过氧化反应形成脂质过氧化产物如丙二醛和4-羟基壬烯酸，从而使细胞膜的流动性和通透性发生改变,最终导致细胞结构和功能的改变。损伤：由多不饱和脂肪酸（PUFA）两个双键之间的亚甲基抽提氢开始。使PUFA碳原子出现一个不配对电子，双键与氧反应后，形成以氧为中心的自由基，后者可氧化蛋白或脂质，或再抽提氢，形成R-OOH，若有过度金属，则被氧化分解。反应后形成的醛可与蛋白、脂质上的-SH、-NH2交联，破坏膜的结构。

17、简述生物大分子相关的集中相互作用？

（1）强相互作用：是使分子中的原子结合在一起的主要作用力，包括共价键、离子键和配位键等。

①离子键（ionic bondionic bond）：两个原子外层的相互作用电子偏向某一个原子，这时两个原子转变为离子，两个离子间的相互作用，称为离子键，其强度取决于离子间的距离。

②配位键(coordinative bond)：多价金属与过渡族元素能使许多重要生物分子稳定，这类分子常由一个中心带电离子与周围几个配体原子形成配位键。

③共价键：原子通过共有电子对而结合的化学键。

（2）弱相互作用：弱相互作用都和偶极子有关。电荷-偶极，偶极-偶极，电荷-诱导偶极，偶极-诱导偶极，瞬时偶极-诱导偶极相互作用。

18、简述膜脂分子的运动模式？

1）侧向扩散(lateral diffusion)：膜脂分子在膜平面内的扩散或同一平面上相邻的脂分子交换位置。2）旋转运动(rotation motion)：由于脂双层成分所处的环境，磷脂分子只能绕膜平面的轴快速转动，并保持极性区在水相，非极性区在脂双层内部。

3）摆动运动（segmental motion）：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。

4）伸缩震荡（extension surge）：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动

5）翻转运动（retroflexionmotion）：膜脂分子从脂双层的一侧翻转到另一侧。极性头部基团必须经过非极性的疏水区，而疏水区的脂肪酰链必须经过极性区，需要的能量较大，运动速度慢，在翻转酶的催化下完成。

6）旋转异构（rorationisomerousmotion）：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动，即全反构象和歪扭构象的相互转变。

19、脂双层的结构和化学基础？

磷脂分子中的-NH3和-OH等为极性基团，碳烃链为非极性基团，这两种一般分布于磷脂分子的两端，使其具有两性--亲水性和疏水性, 磷脂分子既能和极性分子亲和，又能和非极性分子亲和，时形成脂双层的结构和化学基础。

20、细胞膜流动性的测量方法？

1）荧光偏振法。用DPH标记细胞膜后，测量细胞膜的荧光偏振度 P（可描述细胞膜的有序程度）

2）电子自旋共振 ESR。用自旋标记物 TEMPO 标记细胞膜后，测量电子自旋共振谱的序参数 S（可描述细胞膜的无序程度）

21、形成红外吸收的条件？

1）来源于分子对入射光子能量的吸收而产生的振动能级的跃迁。

2）当红外区辐射光子所具有的能量与分子振动跃迁所需的能量相当时，分子振动从基态跃迁至高能态。3）在振动时伴随有偶极矩的改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。

21、三种物质运输方式的比较：

项目自由扩散协助扩散主动运输

运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度

是否需要载体蛋白不需要需要需要

是否需要消耗细胞内的能量不消耗不消耗消耗

代表例子氧气、水、二氧化

碳、苯、甘油、乙醇

等跨细胞膜葡萄糖跨红细胞膜葡萄糖、氨基酸跨小肠上

皮细胞膜、离子跨细胞膜

1、生物物理学：是应用物理学的基本理论、方法与技术研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律及物理因素对生物系统作用机制的科学。学科跨度大、交叉型强。

2、生物大分子以几种不同的形式组合在一起形成有规则的、空间上易于分辨的组合体，成为超二级结构（Super secondary structure）或特征序列（Motif）。多肽链在超二级结构的基础上盘绕折叠成为近似于球状的结构，称为结构域（Domain）。

3、三级结构（Tertiary structure）是指一个不可分单元（分子）的完整的三维空间结构。测定方法：1、X射线衍射（X-ray crystallography）2、多维核磁共振（Multi--dimensional NMR）3、三维电子显微镜技术（3D electrical microscopy)

4、扫描探针显微技术（Scanning Probe Microscopy, SPM）

4、独立的三级结构之间的非共价缔合称为四级结构（Quarternary structure），这些独立的三级结构称为亚基或亚单位（subunit）四级结构的内容包括亚基数目、类型、立体排布以及亚基间的相互作用与接触部位的布局。dichroic ratio(二向色性比):

5、科顿效应（cotton effect):CD谱和分子中吸收基团（生色团）的电子能级跃迁有关，且CD谱能显示正负，这种现象称为cotton effect。

6、磷光(phosphorescence)：从第一激发三重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。由于磷光的产生伴随自旋多重态的改变，辐射速度远小于荧光，磷光寿命为10-4~10s。

7、电泳光散射法(electrophoretic light scattering):又称为激光多普勒电泳(laser Doppler electrophoresis), 当光作用与于移动颗粒时会发生散射,散射光的频率对入射光而言有一个频移, 这种现象称为多普勒效应,频移的大小取决于产生散射的移动颗粒的速度和散色角。

8、electrophotetic mobility（电泳迁移率）

9、X-ray microanalysisX射线微区分析：用聚焦极细的电子束轰击固体的表面,并根据微区内所发射出X 射线的波长( 或能量)和强度进行定性和定量分析的方法。

10、cybernetics控制论：为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。

11、fluorescence anisotropy荧光各向异性

12、cell adhesion细胞粘合

13、biocybernetics生物控制论

14、谱带强度：谱带强度是谱带的另一个重要特征:可以作为判断基团存在的另一个佐证。许多不同的基团可能在相同的频率区域产生吸收，但它们的谱带强度可能不同，谱带可以分为“强吸收、中等吸收、弱和可变”三种类型。需要指出的是，以谱带强度作为谱带位置判断基团存在佐证时，这些基团应是样品中的主要结构。

15、两个原子外层的相互作用电子偏向某一个原子，这时两个原子转变为离子，两个离子间的相互作用，称为离子键（ionic bond），其强度取决于离子间的距离。

16、当几个原子互相连接而又具有连续的π轨道时, π电子云在更大的范围内互相重叠,使π电子能在更大的范围内活动,称为电子的非定域化作用(electron delocalization)。

17、一个正电荷和等量的负电荷相距一定距离所组成的系统称为一个偶极子(dipole)。

18、氢键(Hydrogen bond):在H和其他原子形成键后又受到附近带负电性的另一原子的吸引而形成的一种弱得多的键。

19、能量转移(energy transfer):能量从分子的一个部位向另一个部位传递（内传递），或能量从一个分子向另一个分子传递（分子间转移）。是一种非辐射转移，又称能量迁移（energy migration）。

20、多价金属与过渡族元素能使许多重要生物分子稳定，这类分子常由一个中心带电离子与周围几个配体原子形成配位键(coordinative bond)。

1、膜脂的组成：生物膜中的脂类：1、游离脂肪酸

2、胆固醇

3、磷脂

磷脂分子中的-NH3 和-OH等为极性基团，碳烃链为非极性基团，这两种一般分布于磷脂分子的两端，使其具有两性（amphipathick）--亲水性和疏水性

2、细胞膜流动性的测量方法：1、荧光偏振法。用DPH标记细胞膜后，测量细胞膜的荧光偏振度 P（可描述细胞膜的有序程度）2、电子自旋共振 ESR，用自旋标记物 TEMPO 标记细胞膜后，测量电子自旋共振谱的序参数 S（可描述细胞膜的无序程度）见课本55页,课件上不详细.

3、辐射灭活分析（analysis of radiation inactivation）本方法适用于研究受体分子的结构与功能的关系。对于一个受体来说，其必须具备配体特异性结合和信号转导的功能

4、G蛋白相关受体（G protein associatied receptor）根据G蛋白跨膜信号转导的具体方式不同，有4种可能作用方式 A、通过 G蛋白直接与离子通道偶联 B、通过 Gi 蛋白抑制腺苷酸环化酶的激活 C、通过蛋白激活磷脂酶催化的肌醇分解过程，IP3作用于内质网，导致钙离子释放，从而开启钙离子依赖的离子通道 D、肌醇磷脂分解的另一种产物DG激活钙离子活化磷脂依赖的蛋白酶（PKC），导致离子通道或与其相关的蛋白质磷酸化

5、研究受体与配体结合引起的细胞膜变化的技术:1、圆二色谱（可反映生物样品中大分子二级结构的特点）的研究发现：当受体和配体结合后，可导致膜蛋白中的螺旋含量减少，这与跨膜的信号转导密切相关.2、荧光分光光度计检测固有荧光:在蛋白质分子中含有色氨酸、络氨酸和苯丙氨酸等可发光的氨基酸，这些氨基酸在紫外线的激发下可发出荧光（蛋白质的固有荧光）。每种氨基酸发出荧光都有各自固定的波长。受配体结构后，蛋白质分子的四级结构的任何变化都可能表现为所发荧光强度的变化.3、荧光偏振法检测细胞膜流动性的变化:受配体结合后可影响膜脂分子的运动，表现为膜脂流动性的变化。检测肾上腺素对大鼠网织红细胞、ConA对淋巴细胞以及缓激肽对成纤维细胞的影响，结果发现受配体结合后均可使膜流动性增加，且细胞膜中的甲基参入量随时间的变化规律与膜流动性的变化规律非常吻合。

6、红外光谱的基本原理：分子能态取决于其价电子的运动、分子绕其重心的转动、分子内原子在平衡位置附近的振动状态等，各种运动状态的改变将引起分子所处相应能级的变化。当某一物质（分子）吸收了某一个或某几个频率的红外光波后，将导致分子振动状态的改变，得到该物质的红外吸收光谱。

7、影响基团频率位移的因素：分子中的化学基团除了具有特定的基团频率外，还具有其结构因素相关的位移现象。外部和内部因素可以引起基团的频率位移.外部因素有：样品状态、测定条件、溶剂极性等. 内部因素有：氢键效应、振动耦合效应、费米共振效应、立体障碍效应、电诱导效应、共轭效应和偶极场效应等。

8、谱带形状：谱带的半峰宽相关，即谱带的宽窄:可以鉴定特殊基团的存在。例如酰胺基团的羰基伸缩振动（mC=O）和烯类的双键伸缩振动（mC=C）均在1650cm-1附近产生吸收，但酰胺基团的羰基大都形成氢键，其谱带较宽，很容易和烯类的谱带区别。谱带的形状也包括谱带是否有分裂，可用以研究分子内是否存在缔合以及分子的对称性、旋转异构、互变异构等。

9、、形成红外吸收的条件：1、来源于分子对入射光子能量的吸收而产生的振动能级的跃迁。2、当红外区辐射光子所具有的能量与分子振动跃迁所需的能量相当时，分子振动从基态跃迁至高能态。3、在振动时伴随有偶极矩的改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。

生物学研究中，红外光谱主要用来分析蛋白质（多肽）的二级结构。也可用来检测DNA、RNA等构象的变化。还可用来判断细胞的状态。

10、旋光性和圆二色性差别：一个孤立的生色团在所有波长均有旋光性。圆二色性只在发生吸收的那些波长才能观测到。联系：都是由光学活性分子的不对称性引起的二者之间相互联系，由其一可推知其二。

荧光探针的应用分类：1、测定细胞活性的荧光探针 2、膜荧光探针 3、细胞器荧光探针 4、 Ca2＋、Mg 2＋、Zn 2＋、Na＋、K＋、Cl－等离子荧光探针 5、pH 荧光探针 6、活性氧和一氧化氮探针 7、信号转导探针 8、入胞作用、受体和离子通道探针pH 9、细胞形态和流体测量的荧光示踪剂 10、细胞骨架蛋白荧光探针。

11、ESR谱的各向异性（anisotropy）：ESR谱线的位置（g值）和分裂（分裂常数（分裂常数A）与外加磁场和分子轴的取向有关，即具有各向异性。

12、ESR的应用：1、直接检测生物自由基 2、利用自旋捕获技术检测生物自由基 3、使用自旋标记技术将合适的自由基物质引入生物体，通过标记物的ESR信号研究无顺磁中心的生物体系

12、膜脂与膜蛋白的相互作用：1、外周蛋白主要通过静电相互作用或范德瓦尔斯力结合 2、内在蛋白主要通过与脂的疏水相互作用嵌入膜中，在膜外的部分同时也存在亲水相互作用而发挥功能 3、蛋白质和脂质的相互作用使膜形成一定的“区域”，其膜流动性因蛋白质的存在而下降。

13、膜片钳技术检测膜通透性与膜电位：受配体结合后可导致离子跨膜转运并导致膜通透性和膜电位的变化，①受体本身就是离子通道；②受体本身不是通道，但受配体结合后会通过酶或其他蛋白调节离子通道开关，从而影响膜的通透性。

14、水结构的形成：O原子的第二壳层有2个2s电子，4个2p电子。在与其他元素相互作用时，2s与2p 电子通过杂化形成sp3杂化轨道，其中2个与H形成氢键。每个水分子中的氧原子还可以通过氢键和另外2个水分子结合。

15、生物膜的特性:钙通道有复杂的机制导致其对钙离子有高度的选择性和通透性，Tsien “两个势井和三个能障”假说（ hypothesis of 2 energy wells and 3 energy barrier）可以对此作出合理的解释。通道的跨膜亲水孔道中存在2个相同的钙离子高亲和位点，每一个亲和位点与钙离子单独结合后都能导致其自由能降低。2个势井中的能障来自通道壁和离子的相互作用，由于该能障较低，使得钙离子很容易从一个亲和位点移动到另一个位点。通道内外两侧的能障来源于钙离子扩散受到的阻力。通道亲和位点与钙离子结合程度和胞外的钙离子浓度密切相关.当胞外的钙离子浓度极低时，亲和位点不结合钙离子；随着浓度的升高，通道中有一个位点与钙离子紧密结合，且容易在两亲和位点间移动，但钙离子的通过速率很低，钙电流几乎为零；当钙离子浓度进一步升高时，通道中的2个亲和位点都被钙离子结合，且由于2个亲和位点距离很近，钙离子又带二价正电荷，导致较强的静电斥力，使其中一个钙离子迅速解离。由于钙离子解离后进入胞内有较大的自由能下降，其进入细胞的几率远远大于回到胞外的几率，即钙离子的迅速离开亲和位点是钙电流形成的主要原因。另外，通道的钙离子选择性还因表面所带负电荷而加强。

16、钙通道的激活和失活：激活是指去极化引起的通道开放，且通道的开放几率随着去极化的增加而增加；失活是指钙通道在保持去极化时钙电导的下降。钙通道激活过程很慢，失活过程也很慢，且不完全，目前还没有发现 .一般认为钙通道失活与两个机制有关：①与膜去极化有关；②与胞内钙离子浓度有关。钙通道的动力学模型：静息状态下，通道大多数都处于关闭状态，胞外钙离子几乎不能进入细胞；通道开放后，胞外钙离子就顺着浓度差大量进入胞内。钠通道的激活和失活取决于膜内的一些被称为闸门粒子在膜电位改变下的移动模式（门控过程），所产生的电流称为闸门电流（gate current)。

17、与细胞粘附有关的作用力有:因立体结构稳定性而产生的斥力。细胞表面所覆盖的一层糖链具有一定的柔韧性，每条糖链可视为由 1个刚性的小段组成，每小段均可绕临近的其他片段旋转，从而形成了糖链的不同构型，当两细胞彼此靠近时，如果细胞表面的糖萼厚度为 L，细胞间距为D，则有：1、当D>2L 时，即细胞间的距离较大时，不存在细胞间的相互作用，细胞表面糖链的构型也不会发生变化 2、当L＜D＞2L 时，两细胞表面的糖链部分重叠，导致糖链局部浓度增加，导致在重叠区糖链构型的可能类型减少，每种构型的自由能因某些溶剂 -聚合物相互作用代之以聚合物 -聚合物相互作用而发生变化，总自由能为正，由于该过程不能自动发生，所以产生细胞间的互相排斥作用 3、当D

18、体内稳态系统主要是靠什么控制环节来保持系统稳态特征的？

神经-体液-免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。新陈代谢中的同化作用和异化作用都包含物质代谢和能量代谢。维持稳态的调节能力是有一定限度的

19、简述用二色技术（CD）检测蛋白分子中各种二级结构百分含量的基本原理。

20、举出一种方法证明生物膜上磷脂或蛋白分子存在侧向扩散运动，简要地说明其原理。

荧光漂白恢复法，其原理是将一束细而强的激光射到标记有荧光的膜脂探剂分子上，探剂分子的荧光遭到漂白。但随着附近荧光分子的侧向扩散，漂白区域荧光逐渐恢复，根据荧光恢复曲线可以计算出侧向扩散系数DL。

21、水结构的形成：O原子的第二壳层有2个2s电子，4个2p电子。在与其他元素相互作用时，2s与2p 电子通过杂化形成sp3杂化轨道，其中2个与H形成氢键。每个水分子中的氧原子还可以通过氢键和另外2个水分子结合。