生物竞赛-生物化学-33DNA复制-顶级资源《生物化学原理(第二版)(三)》共91页文档
生物竞赛讲义-生物化学-20生物氧化-《生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)》
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
电子传递体在呼吸链中的位置与其E0'之间的关系
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几种呼吸链抑制剂的作用位点
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呼吸链的组分
NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶：NAD+是一种流 动的电子传递体。 黄素及与黄素偶联的脱氢酶 辅酶Q：属于一种流动的电子传递体。 铁硫蛋白 细胞色素：细胞色素c是一种流动的电子传递体 氧气
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复合体 IV 即细胞色素c氧化酶
有4个氧还中心 主要成分为细胞色素a和a3 电子来自还原性的细胞色素c，电子的最终 受体为氧气 一对电子可产生2个质子梯度
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电子在复合体IV上的传递
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氧化磷酸化的偶联机制
˟ ˟ √ 化学偶联假说 构象偶联假说 化学渗透学说：该学说由Peter Mitchell于1961年 提出，其核心内容是电子在沿着呼吸链向下游传 递的时候，释放的自由能转化为跨线粒体内膜 （或跨细菌质膜）的质子梯度，质子梯度中蕴藏 的电化学势能直接用来驱动ATP的合成。驱动 ATP合成的质子梯度通常被称为质子驱动力 （pmf），它由化学势能（质子的浓度差）和电 势能（内负外正）两部分组成。
(杨荣武)生物竞赛讲义-生物化学-30胆固醇代谢-《生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)》(33P
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胆固醇合成的四个阶段反应
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HMG-CoA 还原酶
内质网膜整合蛋白 催化的是不可逆反应 胆固醇合成的限速酶
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主要 成分
主要载 脂蛋白
主要功能
脂肪
脂肪
脂肪， 胆固醇
A,B-48, CI,II,III, E
B-100, C-I,II,III, E
B-100, E
运输食物中的脂肪 和胆固醇 运输内源的脂肪
一部分被肝吸收， 一部分转变为LDL
胆固醇 B-100
蛋白质 A, CI,II,III, D, E
将胆固醇转运到外 周组织
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胆固醇合成的第二个阶段的反应
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第三阶段：6个异戊二烯单位→鲨烯
此阶段主要包括三步反应，首先在二甲烯丙基 转移酶的催化下，一个二甲烯丙基与一个异戊 二烯焦磷酸头尾缩合成牻牛儿焦磷酸；随后在 牻牛儿转移酶催化下，牻牛儿焦磷酸与另一个 异戊二烯焦磷酸头尾缩合成法尼焦磷酸；最后， 在法尼转移酶或鲨烯合酶催化下，两个法尼焦 磷酸头头缩合并被NADPH还原为含有30个碳 的碳氢化合物——鲨烯。
的激活剂 参与胆固醇的逆向运输 （好胆固醇） 通过受体介导的内吞被肝细胞吸收
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胆固醇代谢的调节
胆固醇合成的限速酶是HMG-CoA还原酶 调节的方式包括
生物奥赛(竞赛)辅导资料：生物化学
生物奥赛（竞赛）辅导资料：生物化学一、竞赛中涉及的问题在中学生物学教学大纲中，已简单介绍过蛋白质、核酸、ATP的结构和功能、酶和酶特性以及蛋白质的生物合成等知识，根据国际生物学奥林匹克竞赛纲要和全国中学生生物学竞赛大纲（试行）的要求，有关生物化学的内容在竞赛中经常要用到的一些知识，还必须在原有高中生物基础上加以充实和提高。
（一）蛋白质的结构和生物学功能蛋白质是构成细胞和生物体的基本物质，占细胞干重的一半，生物膜中蛋白质的含量占60％～70％，蛋白质在原生质的有机成分中占80％。
所有蛋白质的元素组成都很近似，都含有C、H、O、N四种元素，其中平均含氮量约占16％，这是蛋白质在元素组成上的一个特点。
蛋白质是一类极为复杂的含氮高分子化合物，其基本组成单位是氨基酸。
1．蛋白质的基本组成单位——氨基酸组成蛋白质的氨基酸有20种，其中19种结构可用通式表示。
另一种为脯氨酸，它也有类似结构，但侧链与氮原子相接形成亚氨基酸。
除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸都具有不对称碳原子，都有L—型与D一型之分，为区别两种构型，通过与甘油醛的构型相比较，人为地规定一种为L型，另种为D一型。
当书写时—NH2写在左边为L型，－NH2在右为D一型。
已知天然蛋白质中的氨基酸都属L型。
20种基本氨基酸中，有许多是能在生物体内从其他化合物合成的。
但其中有8种氨基酸是不能在人体内合成的，叫必需氨酸。
它们是：苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、甲硫酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Try）、赖氨酸（Lys）和缬氨酸（Val）。
20种氨基酸的分类，主要是根据R基来区分的。
早些年根据R基的结构把氨基酸分为脂肪族、芳香族和杂环族三类，其中脂肪族又分为中性（一氨基一羧基）、酸性（一氨基二羧基）和碱性（二氨基一羧基）氨基酸。
近年来都按R基的极性来区分氨酸的种类。
对于含有一个氨基和一个羧基的α–氨基酸来说，在中性溶液中或固体状态下，是以中性分子的形式还是以两性离子的式存在呢？许多实验证明主要是以两性离子的形式存在。
生物竞赛参考书目
大学教材类：普通生物学：普通生物学：普通生物学有很多种版本,但是一般推荐陈阅增版的,对整个生物学有着提纲挈领的作用,能够形成一个总体印象,内容也不难理解,可以作为初学的入门教材,也可后期作为复习的线索使用;植物学：1. 植物学上册：植物学教材中的经典之作,上册对植物形态解剖有着较完整而深入的叙述,而且书中几乎处处可以作为考点,为必读之作;2. 植物学下册：对植物各个们的分类有着系统的阐述,几乎是一章对应一个门,每一章前面都对这个门的特征等有着充分的讲解,后面讲代表植物等,被子植物门之前的内容都比较简练,但是被子植物门的分类太过于丰富,建议重点掌握要求的分科;3. 植物学彩图版马伟梁著：可以算是植物学上下册的合集,彩图不容易让人产生厌倦之情,尤其是分类部分选的科不如下册那么冗杂,而且配有插图,宜用来学习分类;4. 植物学周云龙著：整体写的比较简洁明了,也是形态解剖和分类兼而有之,分类部分有一些表格非常实用,而且语言简洁,适宜初学和最后复习使用;植物生理学：植物生理学潘瑞炽著：植物生理学的最经典教材,对植物生理学各方面的内容阐述清晰,每一个要点都有必要好好掌握;动物学：1．普通动物学3版：动物学中的首选学习用书,第3版较之第4版可能更能对应于现有的题目,每个门的形态解剖和分类都有必要好好掌握,可适当弱化一下过于小的门类,如腕足动物门等; 2．普通动物学4版：印刷更加细致,排版也更美观,提出了一些新的观点,可能就某些问题的阐述与第3版有少许冲突,建议两本书可一本用来学习,一本用来复习;3．无脊椎动物学：对无脊椎动物有着于普通动物学更加详尽的叙述,同时也有些许观点于普通动物学有分歧,可以作为无脊椎部分的补充阅读;4．脊椎动物比较解剖学：相对于普通动物学,比较解剖的观点更有利于记忆,考题也多涉及这方面的内容,为必读书籍;动物生理学：1. 人体及动物生理学：无论是第二版还是第三版都有其可读之处,生理学的经典教材;2. 动物生理学：内容相对于其他生理学教材来说较简略,但是似乎处理联赛和国赛难度的题目也足矣,而且有关于动物潜水的适应、昆虫振翅原理以及生物电实验的叙述,整体质量还不错;3. 生理学：也就是常说的医学版,医学版对于人体生理学显然有更深入的叙述,而且许多较深的题目需要查阅此书,建议阅读;细胞生物学：细胞生物学：最流行的教材为翟中和著,现在有第4版彩图版,第4版于某些问题上有一些新的进展与见解,但是第3版和第4版都可作为细胞生物学的必读书籍;生物化学与分子生物学：1. 生物化学简明教程：生物化学必读书籍,内容没有王镜岩的生物化学那么繁复,还涉及部分分子生物学内容,宜重点掌握;2. 生物化学原理：可能是生物化学上下册的合集,就生物化学各个部分的问题阐述较深入,但是阅读量太大,宜作为资料书使用;3. 生物化学：上下册,同样是讲述清晰,内容丰富,但是字数实在太多;4. 现代分子生物学：分子生物学推荐用书,不仅有实验技术实验原理等,基本知识阐述也比较有条理性;微生物学：1. 微生物学周德庆著：对微生物学各方面的内容都有涉及,要重点掌握;2. 微生物学沈萍著：微生物学教材品种繁多,但是大同小异,此书对于免疫有着非常详细的叙述,也推荐阅读;生态学：1. 基础生态学：讲述简明扼要,也是一本几乎处处可以作为考点的书,重点的概念和知识点都可以在此书中找到,一定要掌握到位;2. 动物生态学原理：相对于基础生态学讲述要详尽一些,涉及的内容也更丰富些,还有部分对行为生态学的讲述,对于动物行为学的学习十分有用,同时也有些比较专业的内容,建议可以有选择性地阅读或作为查阅资料用书;3. 普通生态学：和基础生态学差异不太大,两者各有其优点,有空也可以看看;动物行为学：动物行为学：国内主要只有尚玉昌所著的动物行为学,对于书中叙述的概念和例子一定要理解和记忆;遗传学：1. 遗传学戴灼华著：遗传学的经典教材,对于遗传规律等一定要掌握熟练,而且现代遗传学的内容也越来越多地被考察了,所以一定要好好掌握;2. 遗传学刘祖洞著：黑皮上下册,虽然版本较旧,但是对于初学者较容易理解,也可以作为重点教材阅读,尤其是对于遗传率的计算有着清晰的讲述;进化生物学和生物系统学：进化生物学：进化生物学教材种类也较多,内容大同小异,选择一本阅读即可,掌握进化生物学中常用的术语和概念,了解进化生物学中常见的观点和它们之间的差异;生物系统学：生物系统学其实就是动植物的分类以及它们之间的进化关系,似乎并没有专门的书籍,掌握好动植物学内容即可;竞赛教材类：1. 精英教案：新版的三册其实对整个竞赛需要用到的内容有着较清晰的讲述,而且都是比较重点的知识,内容来源也比较广泛,可以作为打基础或者复习使用,可以有一个总览的作用,然后各个学科可更深入地结合大学教材;2. 奥赛经典：新版的奥赛经典对于某些知识点有了更新,其中也有比较多的可取之处,总体来说叙述比较简洁,有些内容不够深入需用大学教材补充;3. 奥赛讲义：讲义的上下册内容几乎都来自于上述的大学教材和其它的参考书,基本上是原封不动的摘抄,所以对于初学和复习都很适用,和大学教材联系较紧密,而且书中有比较独到的表格整理和比较的内容;4. 竞赛理论教程：叙述简洁,有些其它竞赛教材甚至大学教材不会涉及的内容,以一讲一讲的形式编排也很有新意,当然也建议需要深化各个知识点,可做初学和复习用;5. 金牌之路：对生物竞赛中的各个知识点有比较纲要性的讲解,简洁实用是所有竞赛教材类书籍的优点,线索较清晰,而内容不够完善和深入也是它们共同缺点,所以这类书可以用来打基础或者复习阶段作为快速检查知识点的线索,更加完善深入的内容还是要依靠大学教材;。
生化竞赛讲义【高中生物竞赛 生物化学】
指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列,而使该分子所具有的特定的 立体化学形式----构型
如:甘油醛
分子式----C3H6O3
结构式--构型----
O C-H CHOH CH2OH
CHO HO C H
CH2OH
L-型
一对对映体 (平面投影式)
CHO H C OH
CH2OH
D-型
CHO C
※ 蛋白质含量=氮的量×100/16
2、蛋白质的氨基酸组成 （1）氨基酸的结构天然蛋白质中存在的氨基酸都是L-a-氨基酸
COOH | NH2 —C— H | R L- a-氨基酸
一种为脯氨酸，它也有类似结构，但侧链与氮原子相接形 成亚氨基酸。
除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸都具有不对称碳原子 ，都有L—型与D一型之分，为区别两种构型，通过与 甘油醛的构型相比较，人为地规定一种为L型，另种为 D一型。当书写时—NH2写在左边为L型，－NH2在右为 D一型。已知天然蛋白质中的氨基酸都属L型。
4、蛋白质的理化性质 （1）胶体性质 ：布朗运动、丁达尔现象、不能通过半透膜；蛋白质颗粒比较稳定 ，不易沉淀。
（2）两性电解质：蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解。 （3）沉淀反应：破坏蛋白质的水膜及中和蛋白质的电荷出现沉淀现象。高浓度盐类 （称为盐析），有机溶剂（如酒精、丙酮），重金属盐，某些酸类。
注：由于静电作用，在等电点时，氨基酸的溶
•色氨酸最大吸收波长为279nm，
解度最小，容易沉淀－－分离某些氨基酸（如 ：谷）
•酪氨酸最大吸收波长278nm，
•苯丙氨酸最大吸收波长为259nm。 注：蛋白质的紫外吸收最大值在
280而核酸在260
生物化学P10－11
(杨荣武)生物竞赛讲义-生物化学-32核苷酸代谢-杨荣武《生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)》
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
核苷类似物
嘧啶核苷酸合成的调节
细菌 细菌嘧啶核苷酸合成的限速酶为天冬氨酸转氨甲酰基 酶，其中CTP和UTP为它的反馈抑制剂，ATP为别构激 活剂。
哺乳动物 哺乳动物嘧啶核苷酸合成的限速酶是CPS-II。UDP或 UTP抑制它的活性，PRPP则激活它的活性。EGF能够 诱导CPS-II的磷酸化，使其降低对UTP抑制的敏感性， 但增强了对PRPP激活的敏感性。 此外，乳清苷酸脱羧酶也是一个调节位点，其活性受 到UMP的抑制
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
抗核酸代谢类药物
除了可用于治疗癌症以外，还经常用作抗病毒 的药物。
（1）叶酸类似物 （2）谷氨酰胺类似物 （3）碱基类似物 （4）核苷类似物
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
谷氨酰胺的类似物
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司 抓 住 契 机 ,在元旦 期间,在 湖州三 县两区 进行进 一步的 宣传。 二、活动目的
■ 鉴 于 微 车 市场与 目标消 费者追 求口碑 好,强动 力,售后 服务好 的特性 ,满足 消费者 的心理
杨荣武 生物化 学原理 第二版
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第三十二章 核苷酸代谢
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
嘧啶核苷酸合成的补救途径
类似于嘌呤核苷酸的补救合成，由嘧啶磷 酸核糖转移酶催化。
核苷激酶
生物竞赛-生物化学原理（第二版）（代谢生物化学）-南京大学杨荣武
(完整)生物竞赛生物化学引言和绪论杨荣武《生物化学原理》精品PPT资料精品PPT资料
生物竞赛-生物化学原理（结构生物化学）-南京大学杨荣武
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2009 2010 2011
2012
年度分子/年度突破
纳米电路 小RNA（small RNAs）
生物竞赛-生物化学原理（结构生物化学）-南京大学杨荣武
Biochemistry (cont.)
I promise I would not complain If I could store them in my brain Biochemistry Biochemistry I wish that I were wiser
My courses really shouldn’t be Such metabolic misery Biochemistry Biochemistry I wish that I were wiser
Biochemistry Biochemistry Reactions make me shiver They’re in my heart and in my lungs They’re even in my liver
生物竞赛-生物化学-44重组DNA技术-杨荣武《生物化学原理(第二版)(三)》
生物竞赛—生物化学原理（分子生物学）—南京大学杨荣武
将重组DNA引入到宿主细胞的途径
1. 转化 2. 转染 3. 电穿孔 4. 脂质体介导 5. 弹道基因转移
生物竞赛—生物化学原理（分子生物学）—南京大学杨荣武
重组体的选择和筛选
直接筛选
① ② ③ ④ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 根据抗生素敏感性和抗性变化进行筛选 根据营养需要进行筛选 根据噬菌斑类型进行筛选 蓝白斑选择 核酸杂交法 PCR法 免疫化学 受体/配体的结合性质 Southwestern/Northwestern DNA限制性内切酶图谱分析 DNA序列分析
生物竞赛—生物化学原理（分子生物学）—南京大学杨荣武
重组DNA技术的基本步骤
生物竞赛—生物化学原理（分子生物学）—南京大学杨荣武
基因克隆的载体
载体的作用是容纳被克隆的目标基因，以便将它们 带入到特定的宿主细胞中进行扩增或表达。 一种理想的载体至少包括：
① 大多数载体含有原核细胞DNA复制起始区，以便于在原核 系统中的扩增； ② 某些载体还含有真核细胞DNA复制起始区，以方便在真核 细胞内的自主复制； ③ 含有集中了多种常用的限制性内切酶切点的多克隆位点记，有利于克隆的筛 选和鉴别； ⑤ 某些载体含有可诱导的或组织特异性的启动子或增强子序 列，有利于控制被插入的基因在转染细胞或转基因动物内 的表达； ⑥ 现代的载体一般含有多功能的结构元件，同时兼顾到克隆、 DNA测序、体外突变、转录和自主复制。
生物竞赛—生物化学原理（分子生物学）—南京大学杨荣武
克隆基因在宿主细胞中的表达
要使克隆基因在宿主细胞中表达，首先需要将目的基
因亚克隆到带有基因表达所必需的各种元件的载体之 中，这些载体通称为表达载体。目的基因可以放在不 同的宿主细胞中表达。针对不同的表达系统，需要构 建不同的表达载体。 表达载体可分为融合载体和非融合载体两类，前者在 插入位点上“预装”了另外一个蛋白质或多肽的基因， 因此，插入的外源基因将会与它发生融合，表达出来 的是一种融合蛋白。使用融合载体的主要好处是方便 了目的蛋白的纯化。 理想的表达系统应该满足以下条件：（1）表达载体具 有合适的MCS，以便使外源基因能够插入到正确的表 达位置，或者至少是含有3个以上阅读框架的系列； （2）能够形成正确的翻译后修饰和三维结构，以形成 有活性的或有功能的分子；（3）为可诱导的表达系统， 允许细胞生长和诱导表达，防止毒性蛋白质的积累； （4）易于分离和纯化；（5）最好能分泌到胞外。