生物化学(1)
生物化学一名词解释及简答题
DNA的溶解温度(Tm值):引起DNA发生“溶解”的温度变化范围只不过几度,这个温度变化范围的中点称为氨的同化:由生物固氮与硝酸还原作用产生的氨,进入生物体后被转变为含氮有机化合物的过程氨基酸的等电点:指氨基酸的正离子浓度与负离子浓度相等时的PH值,用符号PL表示氨基酸同功受体:每一个氨基酸可以有多过一个tRNA作为运载工具,这些tRNA称为该氨基酸同功受体半保留复制:双链DNA的复制方式,亲代链分离,每一子代DNA分子由一条亲代链与一条新合成的链组成必需脂肪酸:为人体生长所必需单不能自身合成,必须从食物中摄取的脂肪酸变构酶:或称别构酶,就是代谢过程中的关键酶,它的催化活性受其三维结构中的构象变化的调节不对称转录:转录通常只在DNA的任一条链上进行,这称为不对称转录超二级结构:蛋白质分子中相邻的二构耽误组合在一起所形成的有规则的在空间上能辨认的二构组合体单体酶:只有一条多肽链的酶称为单体酶蛋白质的变性作用:蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象蛋白质的沉淀作用:指在外界因素影响下,蛋白质分子失去水化膜或被中与其所带电荷,导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象蛋白质的二级结构:指蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定方向盘绕与折叠的方式蛋白质的复性:指在一定条件下,变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象蛋白质的三级结构:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定球状分子结构的构象蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,一级二硫键的位置底物水平磷酸化:在底物被氧化的过程中,底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键,有此高能磷酸键提供能量使ADP磷酸化生成ATP的过程称为底物水平磷酸化底物专一性:酶对底物及其催化反应的严格选择性多酶体系:有几个酶彼此嵌合形成的复合体称为多酶体系发夹结构:RNA就是单链线形分子,只有局部区域为双链结构,这些结构就是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇,形成氢键结合而成的,称为发夹结构反密码子:在tRNA链上有三个特定的碱基,组成一个密码子,由这些反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码反密码子:在转移RNA反密码子环中的三个核苷酸的序列,在蛋白质合成中通过互补的碱基配对,这部分结合到信使RNA的特殊密码上反义RNA:具有互补序列的RNA非蛋白质氨基酸:指不存在于蛋白质分子中而以游离状态与结合状态存在于生物体内的各种组织与细胞分子杂交:不同的DNA片段之间,DNA片段与RNA片段之间,如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性,形成新的双螺旋结构。
基础生物化学原理(一)
基础生物化学原理(一)基础生物化学1. 生物化学概述•生物化学的定义•生物化学的研究对象•生物化学在生物学中的作用2. 生物大分子•蛋白质–蛋白质的组成–蛋白质的结构层次–蛋白质的功能•碳水化合物–糖类的分类–糖类的结构–糖类的功能•脂类–脂类的分类–脂类的结构–脂类的功能•核酸–DNA和RNA的结构差异–DNA的双螺旋结构–DNA和RNA的功能3. 酶及其调控•酶的定义和特性•酶的命名规则•酶的作用机制•酶的调控方式4. 代谢途径•糖代谢–糖的吸收与分解–糖的储存与合成•脂代谢–脂类的消化与吸收–脂类的合成与降解•氨基酸代谢–氨基酸的降解与氨基酸转运–氨基酸的合成与转化5. 能量转化•ATP的生成与利用•基础代谢率与能量平衡•细胞色素系统与电子传递链6. 生物化学在生命科学中的应用•生物信息学与基因组学•蛋白质工程与酶工程•药物研发与化学生物学以上是对于基础生物化学的一个简要概括，可以帮助读者初步了解生物化学对于生命科学的重要性和应用。
随着科学技术的不断进步，对于生物化学的研究也在不断深入，为解开生命奥秘探索出更多未知提供了基础。
7. 生物化学研究的重要原理7.1 元素与化学键•生物体中的元素•化学键的类型•共价键的特点和形成•离子键和氢键的特点和形成7.2 pH和酸碱平衡•pH的定义和计算•酸碱反应的特点•pH在生物体内的重要性•缓冲溶液的作用7.3 酶动力学和速率常数•反应速率的定义•酶的特性对反应速率的影响•酶动力学方程的推导•酶催化过程中的速率常数7.4 自发反应和平衡常数•自发反应的定义和条件•平衡常数的定义和计算•平衡常数对反应方向的影响•平衡常数与酶催化反应的关系8. 生物化学实验方法8.1 蛋白质分析•SDS-PAGE凝胶电泳•Western blotting•质谱分析8.2 DNA和RNA分析•PCR反应•凝胶电泳•基因测序技术8.3 酶活性测定•颜色反应法•荧光法•放射性同位素法通过以上的文章结构，读者可以逐步了解基础生物化学的相关原理和实验方法。
生物化学(1)
生物化学第1章蛋白质的结构与功能1.蛋白质：是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物2.蛋白质的主要成分：C、H、O、N、S●有些蛋白质还含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼等，个别蛋白质还含有碘★各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%★*微量凯式定氮法：蛋白质含量（g）=每克样品含氮克数*6.25★3.组成人体蛋白质的氨基酸有20种，均属于L-氨基酸（甘氨酸除外）非极性氨基酸（7）4.氨基酸根据R侧链基团可分为：8）极性氨基酸带负电酸性氨基酸（2）带正电碱性氨基酸（3）★5.非极性疏水性氨基酸：甘氨酸Gly 异亮氨酸Ile丙氨酸Ala 苯丙氨酸Phe缬氨酸Val 脯氨酸Pro亮氨酸Leu极性中性氨基酸：丝氨酸Ser 天冬酰胺Asn苏氨酸Thr 谷氨酰胺Gln酪氨酸Tyr 半胱氨酸Cys色氨酸Trp 蛋氨酸Met酸性氨基酸：天冬氨酸Asp 碱性氨基酸：赖氨酸Lys谷氨酸Glu 精氨酸Arg （*天谷酸---天上的谷子很酸）组氨酸His6.氨基酸的理化性质：★（1）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和程度相等，成为兼性离子，呈电中性。
此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点pI。
（2）两性解离性：所有氨基酸都含有酸性的α-羧基和碱性的α-氨基，使氨基酸在酸性条件下与H+ 结合而带正电荷（—NH3+）,在碱性溶液中释出H+ 带负点荷（—COO-），因此氨基酸是一种两性电解质，具有两性解离的特性，其解离方式取决于所处溶液的H+ 浓度，即pH。
*pH<pI：阳离子移向负极pH=pI：兼性离子不移动pH>pI：阴离子移向正极（3）含共轭双键的氨基酸据具有紫外吸收性质色氨酸、酪氨酸具有共轭双键在中性pH条件下，其紫外吸收峰在280nm可凭此对溶液中蛋白质进行定性定量分析（4）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物在弱酸性溶液中氨基酸与茚三酮水合物共热，生成蓝紫色化合物此化合物最大吸收峰在波长570nm处可作为氨基酸定量分析的方法7.肽键：是指由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的酰胺键8.肽：由氨基酸通过肽键缩合相连而形成的化合物9.氨基酸残基:肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全的氨基酸★10.谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成（谷氨酸的γ-羧基形成肽键）●作用：（1）谷胱甘肽是体内重要的还原剂，保护体内蛋白质或酶分子中巯基免遭氧化（2）保护机体免遭毒物损害，具有解毒作用★11.蛋白质的一级结构定义：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，20n化学键：只要是肽键，有些蛋白质还包括二硫键●一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素12.蛋白质的二级结构定义：蛋白质多肽链主链中某一段肽链的局部空间构象，即该段肽链主链骨架原子的相对空间排列位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象类型：α-螺旋、β-折叠、β-转角、有序非重复结构（无规卷曲）化学键：氢键*肽单元（肽平面）：是蛋白质构象的基本结构单位肽键具有部分双键的性质，参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上13.二级结构的主要形式（1）α-螺旋①多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧②每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm③每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定，氢键与螺旋长轴基本平行*每个氨基酸残基沿中心轴上升0.15nm，旋转100°，氢键与长轴平行（2）β-折叠由若干肽段或肽链排列起来所形成的扇面状片层构象，是多肽链主链的另一种有规律的结构单元①相邻两肽键平面间折叠成锯齿状，并构成110°夹角，氨基酸残基侧链位于锯齿状结构的上下方②两条以上肽链或一条肽链的若干肽段的锯齿状结构平行排列，两条肽链走向可相同（顺向平行），也可相反（反向平行【更稳定】）③稳定因素是链间肽键的羰基C=O与亚氨基N-H形成的氢键，氢键与螺旋长轴垂直（3）β-转角多肽链180°回折部分形成的一种二级结构①肽链内形成180°回折②通常有4个氨基酸残基构成，第一个氨基酸残基与第四个形成氢键③第二个氨基酸残基常为脯氨酸（Pro）（4）有序非重复结构（无规卷曲）指多肽链主链部分形成的无确定规律的卷曲构象★（5）模体（超二级结构）蛋白质分子中，若干个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近、相互作用，形成一个具有特殊功能的二级结构组合14.蛋白质的三级结构定义：指整条肽链所有原子在三维空间的整体排布位置，即在二级结构和模体等结构层次的基础上，侧链R基团的相互作用，整条肽链的折叠和盘曲，不包括亚基间的相互作用化学键：非共价键（次级键）如：疏水键（主要作用力）、离子键（盐键）、氢键、范德华力、（二硫键）★*结构域：分子量大的蛋白质可在三级结构层次上形成多个结构较为紧密的独立折叠单位或局部区域，每个区域具有独立的功能实质：是二级结构的组合体，充当三级结构的构件，每逢结构域分别代表一种功能★*分子伴侣：能够结合和稳定另外一种蛋白质的不稳定构象，并能通过有控制的结合和释放，促进新生多肽链的折叠、多聚体的装配或降解及细胞器蛋白跨膜运输的一类蛋白质15.蛋白质的四级结构定义：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用作用力：（主要）疏水作用（其次）氢键、离子键、范德华力。
生物化学试题(1)
生物化学试题（1）一、名词解释（20）1、磷酸己糖支路：戊糖磷酸途径（pentose phosphare parhway）：又称为磷酸已糖支路。
是一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH 和核糖-5-磷酸的途径。
该途径包括氧化和非氧化两个阶段，在氧化阶段，葡萄糖-6-磷酸转化为核酮糖-5-磷酸和CO2，并生成两分子NADPH；在非氧化阶段，核酮糖-5-磷酸异构化生成核糖-5-磷酸或转化为酵解的两用人才个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
2、糖异生作用：糖异生作用（gluconenogenesis）：由简单的非糖前体转变为糖的过程。
糖异生不是糖酵解的简单逆转。
虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应，但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应，绕过酵解过程中不可逆的三个反应。
3、底物水平磷酸化：4、氧化电子传递链：由一系列可作为电子载体的酶复合体和辅助因子构成，可将来自还原型辅酶或底物的电子传递给有氧代谢的最终的电子受体分子氧（Ｏ２）。
5、DNA半不连续复制：DNA复制的一种方式。
每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。
6、尿素循环：尿素循环（urea cycle）：是一个由4步酶促反应组成的，可以将来自氨和天冬氨酸的氮转化为尿素的循环。
循环是发生在脊椎动物的肝脏中的一个代谢循环。
7、冈崎片断：冈崎片段（Okazaki fragment）：相对比较短的DNA 链（大约1000核苷酸残基），是在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段，这是Reiji Okazaki在DNA合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。
8、错配修复：错配修复（mismatch repair）：在含有错配碱基的DNA分子中，使正常核苷酸序列恢复的修复方式。
这种修复方式的过程是：识别出下正确地链，切除掉不正确链的部分，然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。
2021年自考《生物化学(一)》习题及答案(卷六)
2021年自考《生物化学(一)》习题及答案（卷六）一、A型题(每小题1分)1.下列对酶的叙述，哪一项是正确的(E)A.所有的蛋白质都是酶B.所有的酶均以有机化合物作为作用物C.所有的酶均需特异的辅助因子D.所有的酶对其作用物都有绝对特异性E.所有的酶均由活细胞产生2.以下哪项不是酶的特点(A)A.酶只能在细胞内催化反应B.活性易受pH、温度影响C.只能加速反应，不改变反应平衡点D.催化效率极高E.有高度特异性3.结合酶在下列那种情况下才有活性(D)A.酶蛋白单独存在B.辅酶单独存在C.亚基单独存在D.全酶形式存在E.有激活剂存在4.下列哪种辅酶中不含核苷酸(C)A.FADB.FMNC.FH4D.NADP+E.CoA-SH5.下列哪种辅酶中不含维生素(D)A.CoA-SHB.FADC.NAD+D.CoQE.FMN6.酶的辅助因子的作用不包括(E)A.稳定酶的空间构象B.参与构成酶的活性中心C.在酶与作用物的结合中起桥梁作用D.传递电子、质子E.决定酶的特异性7.酶的必需基团是指(B)A.维持酶一级结构所必需的基团B.位于活性中心以内或以外，与酶活性密切相关的基团C.酶的亚基聚合所必需的基团D.维持酶分子构象的所有基团E.构成全酶分子的所有基团8.酶分子中使作用物转为变为产物的基团称为(B)A.结合基团B.催化基团C.碱性基团D.酸性基团E.疏水基团9.有关同工酶的正确叙述是(A)A.不同组织中同工酶谱不同B.同工酶对同种作用物亲和力相同C.同工酶的基因相同D.组成同工酶的亚基一定相同E.同工酶是同一多肽链经翻译后加工产生的10.含LDH5丰富的组织是(A)A.肝组织B.心肌C.红细胞D.肾组织E.脑组织11.关于酶原激活，正确的是(B)A.酶原与酶一级结构相同B.酶原与酶空间结构不同C.所有酶都由酶原生成D.酶原有活性中心E.激活剂使酶原激活12.关于变构酶的结构特点的错误叙述是(D)A.常有多个亚基组成B.有与作用物结合的部位C.有与变构剂结合的部位D.催化部位与别构部位都处于同一亚基上E.催化部位与别构部位既可处于同一亚基，也可处于不同亚基上13.关于变构剂的错误叙述是(B)A.可与酶分子上别构部位结合B.可使酶蛋白与辅基结合C.可使酶与作用物亲和力降低D.可使酶分子的空间构象改变E.有激活或抑制作用14.国际酶学委员会将酶分为六大类的主要根据是(D)A.酶的来源B.酶的结构C.酶的理化性质。
生物化学1.绪论PPT课件
1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业 的基础
氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激 素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵 产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学 理论和技术。此外，研究微生物新陈代谢过程及其调节控 制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提 高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂，而生物体的各种反 应却能有条不紊的进行，这是受到精密的调节机制调控 的，其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统 的调节。
2）和 3）这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态 过程，被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
生物化学是一门重要的医药学基础课程，也 是现在发展最快的学科之一，它从分子水平阐明 生命现象本质，是学习、认识疾病，认识药物治 病原理不可缺少的基础。同时，生物化学基础研 究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越 来越来密切的联系，呈现了巨大的应用潜力。
生化往往是阐明机理，选择合理工艺途径， 提高产品质量，探索新工艺，研制新产品的理论 基础。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯 化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些 药物的特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋 白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产 物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极 小，药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上 占有重要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、 SOD、 紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)
生化一答案
选择题（每题1分，共30分）
1．对蛋白质生理作用的描述错误的是：
A、是建造组织的重要原料
B、能构成多种活性物质
C、降解成氨基酸后可氧化供能
D、摄入大量蛋白质后可贮存于体内
23. 结构中具有反密码的是：
A、tRNA B、mRNA C、rRNA D、DNA
24.有机磷中毒是属于：
A、竞争性抑制 B、非竞争性抑制
C、可逆性抑制 D、不可逆性抑制
25. 白化病患者缺乏的酶是：
A、胆碱酯酶 B、酪氨酸酶
A、清蛋白 B、球蛋白 C、Y-蛋白 D、Z-蛋白
9．磺胺类药物在体内的生物转化方式是：
A、与甘氨酸结合 B、与甲基结合
C、与乙酰基结合 D、与葡萄糖醛酸结合
10．不能被肾小球滤过的是：
A、粪胆素原 B、未结合胆红素
C、结合胆红素 D、胆素原
19.调节酸碱平衡作用最强而持久的是：
A、血液的缓冲 B、细胞的缓冲
C、肺的调节 D、肾的调节
20.代谢性酸中毒时，体内排酸保钠最重要的措施是：
A、大量呼出CO2 B、少呼出CO2
C、K+-Na+交换 D、H+-Na+交换及NH4+-Na+交换
C、磷酸化酶 D、胃蛋白酶
26．转录的模板是：
A、DNA B、mRNA C、RNA D、蛋白质
27．氰化物中毒的生化机制是：
A、抑制三羧酸循环 B、抑制呼吸链递氢
C、抑制呼吸链递电子 D、使氧化磷酸化解偶联
28．真核细胞内核蛋白体循环中，起始复合物的组成是：
生物化学复习题 (1)
1.1994年O.T.Avery等通过什么实验证明DNA是遗传物质的？答：肺炎球菌转化实验证明DNA是遗传物质。
2.核酸分为哪些类？它们的分布和功能是什么？答：（1）核酸分为两大类，即：核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸（DNA）（2）核酸的分布：① DNA的分布：真核生物，98%在核染色体中，核外的线粒体中存在mDNA，叶绿体中存在ctDNA。
原核生物，存在于拟核和核外的质粒中。
病毒：DNA病毒②RNA的分布：分布于细胞质中。
有mRNA、rRNA、tRNA（3）功能：①的DNA是主要遗传物质②RNA主要参与蛋白质的生物合成。
tRNA：转运氨基酸TrRNA：核糖体的骨架mRNA：合成蛋白质的模板③RNA的功能多样性。
参与基因表达的调控；催化作用；遗传信息的加工；病毒RNA是遗传信息的载体。
3.说明Watson－Crick建立的DNA双螺旋结构的特点。
答：（1）DNA分子有两条反向平行的多核苷酸链相互盘绕形成双螺旋结构。
两条链围绕同一个“中心轴”形成右手螺旋，双螺旋的直径为2nm。
（2）由脱氧核糖和磷酸间隔相连而形成的亲水骨架在双螺旋的外侧，而疏水的碱基对则在双螺旋的内部，碱基平面与中心轴垂直，螺旋旋转一周约为10个碱基对（bp），螺距为3.4nm，这样相邻碱基平面间隔为0.34nm，并有一个36º的夹角，糖环平面则于中心轴平行。
（3）两条DNA链借助彼此碱基之间形成的氢键而结合在一起。
根据碱基结构的特征，只能形成嘌呤与嘧啶配对。
既A与T配对，G与C配对，A－T间有2个氢键，G－C间有3个氢键。
（4）在DNA双螺旋结构中，两条链配对偏向一侧，形成一条大沟和一条小沟。
这两条沟特别是大沟对蛋白质识别DNA双螺旋结构上的特定信息非常重要，只有沟内蛋白质才能识别到不同碱基顺序。
4.什么是增色效应和减色效应？说明其原因。
答：（1）增色效应：DNA 变性后，由于双螺旋解体，碱基堆积已不存在，藏于螺旋内部的碱基暴露出来，对260nm 紫外吸收值升高，此现象称为增色效应。
生物化学思考题(1)
《生物化学》思考题蛋白质一、名词：氨基酸及蛋白质等电点；蛋白质一级、二级、三级及四级结构；电泳；蛋白质分子病;别构效应；蛋白质变性作用；肽与肽键；N-端与-端;AA殘基；二、简答题1、中性、酸性及碱性氨基酸有哪些？答：20种氨基酸中的精氨酸、赖氨酸和组氨酸为3种碱性氨基酸；酸性氨基酸为天冬氨酸和谷氨酸2种；其他15种为中性氨基酸。
2、稳定蛋白质空间结构的作用力有哪些？答：氢键、盐键、疏水作用、范德华引力等是稳定空间结构的作用力;一级结构中的化学键有肽键和二硫键。
3、蛋白质在非等电点时不易形成凝集沉淀的的原理；答:一是水化层,蛋白质表面带有亲水基团，形成水化层,使蛋白质颗粒相互隔开，不易碰撞成大颗粒；二是蛋白质在非等电时带有同种电荷，使蛋白质之间相互排斥，保持一定距离,不致相互凝集沉淀4、指出下面pH条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？（1)胃蛋白酶（pI 1。
0),在pH 5。
0;（2)血清清蛋白(pI 4.9)，在pH 6.0；（3）α-脂蛋白(pI 5.8），在pH 5.0和pH 9。
0；答：（1)胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5。
0，带负电荷，向正极移动；（2）血清清蛋白pI 4。
9＜环境pH 6。
0,带负电荷,向正极移动；（3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动;α—脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9。
0，带负电荷，向正极移动。
三、何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别?答:蛋白质变性的概念:天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的生物活性,并伴随着物理化学性质的改变，这种作用称为蛋白质的变性。
变性的本质:分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态，一级结构不破坏。
蛋白质变性后的表现：① 生物学活性消失；② 理化性质改变：溶解度下降，黏度增加，紫外吸收增加，侧链反应增强,对酶的作用敏感，易被水解.蛋白质由于带有电荷和水膜,因此在水溶液中形成稳定的胶体。
生物化学习题(一)
生物化学习题（一）一、名词解释1.蛋白质的一级结构2.疏水相互作用3.波尔效应4.等电点5.结构域6.酶7.酶原8.别构酶9.竞争性抑制剂10.非竞争性抑制剂11.酶单位12.全酶13.比活14.稳态假说15.不可逆性抑制剂二、填空题1. 稳定蛋白质三级结构的主要的因素有 ， ， ， 。
2. 氨基酸的滴定揭示的是 对氨基酸所带电荷的影响。
3. 一个α-螺旋的长度为5.4nm, 则组成这个螺旋的氨基酸的数目大致为个。
4. 研究表明，蜘蛛丝中不仅有大量的α-螺旋，也包含大量的β-折叠。
其中大量的α-螺旋赋予蜘蛛丝良好的 ，而大量的β-折叠则赋予了蜘蛛丝良好的 。
5. 肌红蛋白的氧合曲线是 形， 而血红蛋白的氧合曲线是 形。
6. 毛细血管中的大量的CO2有利于分子氧与肌红蛋白的。
7. 利用凯氏定氮法测定某饲料中蛋白质的含量，测得正大公司某仔鸡饲料中氮的含量是2.5%，则该份饲料中蛋白质的含量大致为。
8. 阳离子交换树脂是由带的材料组成的，可以结合。
9. 阴离子交换树脂是由带的材料组成的，可以结合。
10. 当溶液的pH值低于氨基酸或多肽的等电点时，相应的氨基酸或多肽带电荷。
11. 研究氨基酸或多肽滴定的意义在于。
12. 对于多元酸，质子总是率先从开始丢失。
13．在采用离子交换层析纯化氨基酸时，率先被洗脱下来的氨基酸是。
14. 离子交换层析是利用氨基酸或蛋白质的差异来实现分离纯化的。
15. 凝胶过滤层析是利用蛋白质的差异来实现分离纯化的。
16. 分子结构中包含羟基的氨基酸的种类有。
17. 构成氨基酸的元素的种类有。
18. Anfensin采用Rnase实验结果充分证明蛋白质的高级结构是由决定的。
19. 按照组成成分，可将蛋白质划分为和两类。
20. 按照蛋白质的形态可将蛋白质划分为和两类。
21. 一个七肽的氨基酸序列如下：Ala-His-Tyr-Arg-Pro-Trp-Ile，该七肽经胰蛋白酶处理后的产物是。
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n 受力分析
球形颗粒重力fg 液体的浮力fb 颗粒运动方向相反的阻力 fs
生物化学(1)
细胞分离－重力沉降理论
重力： 浮力： 阻力：
生物化学(1)
细胞分离－重力沉降理论
当球形颗粒自身的重力与其所受到浮力和阻力 达到平衡时， 则
生物化学(1)
细胞分离－重力沉降理论
当球形颗粒处于滞流区（
）时
Stokes公式
达到450 m/s）喷出后撞击到碰撞环上，细胞在受到高速撞击作
用后，急剧释放到低压环境，从而在撞击力和剪切力等综合作
用下破碎。
生物化学(1)
胞内产物释放
－机械破碎之珠磨
珠磨机的破碎室内填充有80～85％（v/v）的玻璃（密度为2.5
g/ml）或氧化锆（密度为6.0 g/ml）的微球（粒径约0.1~1.0
mm）。在搅拌桨的高速搅拌下微球高速运动，微球与微球
之间以及微球和细胞之间发生冲击和研磨，使悬浮液中的细
胞受到研磨剪切和撞击而破碎。
生物化学(1)
胞内产物释放
－机械破碎之撞击破碎
撞击破碎原理：
细胞悬浮液以喷雾状高速冻结（冻结速度为数 千℃/min），形成粒径小于50 微米的微粒子，高速 载气（如氮气，流速为300m/s）将冻结的微粒子送 入破碎室，高速撞击撞击板，使冻结的细胞发生破 碎。
生物化学(1)
细胞分离－离心沉降理论
离心沉降速度
令：
生物化学(1)
生物化学(1)
细胞分离－离心分离方法
n 差速离心分级 n 区带离心
差速区带离心 平衡区带离心
生物化学(1)
差速离心分离
差速离心是以菌体细胞的收集或除去为目的的 固液离心分离方法，应用某一特定颗粒沉淀的 离心力在预定的离心时间内得到一部分颗粒沉 淀及包含未沉淀颗粒的上清液。
论；掌握Stokes沉降公式 。 n 应用：常用离心方法及优缺点；利用掌握的
提高分离效率的方法分析解决实际问题。
生物化学(1)
细胞分离－重力沉降定义
重力沉降是传统化工过程中常用的从含有 固体颗粒的流体中将颗粒分离出来的操作。
重力沉降是利用流体与颗粒间的密度差， 在重力的作用下使颗粒与流体之间产生 相对运动，从而实现两者的分离。
n *凝聚 n coagulation n *絮凝 n flocculation n 过滤 n filtration n *离心 n centrifugation n *沉降系数 n sedimentation coefficient
生物化学(1)
n *差速离心 n differential centrifugation n *区带离心 n zonal centrifugation n *超离心机 n ultracentrifuge n 管式离心机 n tubular bowl centrifuge
其中，K为Ruth恒压过滤系数，表示为
生物化学(1)
细胞分离－提高过滤速度的途径
n 采用絮凝或凝聚的方法预处理改变料液 的性质，降低滤饼阻力
n 加入助滤剂以改变滤饼的压缩性指数， 提高过滤速度
生物化学(1)
胞内产物释放
－学习要点
n 理解：各种细胞破碎方法原理、优缺点 及其适用范围。
n 应用：采用不同的细胞破碎方法对不同 细胞进行不同程度的破碎。
生物化学(1)
胞内产物释放
－细胞破碎原理
细胞 破碎
机械破碎 非机械破碎
高压均浆法，珠磨法、撞击破碎、超声波 破碎
物理法
渗透压冲击、冻结-融化、 （超声波）
化学法
酸碱处理、化学试剂处理
生物法
酶溶、自溶、噬菌体
生物化ห้องสมุดไป่ตู้(1)
胞内产物释放
－机械破碎之高压匀浆
细胞悬浮液在高压的作用下从阀座与阀杆之间的环隙高速（可
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细胞分离－过滤过程受力分析
推动力：过滤操作以压力差为主要推动力； 阻 力：过滤过程的阻力来自多孔性过滤介 质和介质表面不断堆积形成的滤饼
生物化学(1)
细胞分离－过滤速率
Rm表示介质的阻力； Rc表示滤饼的阻力； μL为滤液的粘度
生物化学(1)
细胞分离－恒压过滤方程
Ruth恒压过滤方程
生物化学(1)
胞内产物释放
－细胞结构（真核细胞与原核细胞）
真核细胞
动物细胞 植物细胞 酵母细胞
没有细胞壁，只有由脂质和蛋白质组成的细胞膜 细胞膜外有一层坚固的细胞壁 细胞壁由葡聚糖、甘露聚糖和蛋白质构成，更加难以破碎
原核细胞
革兰氏阳性菌 细胞壁由肽聚糖层组成，壁厚约15～50 nm，肽聚糖含量为40~90%， 细胞壁较革兰氏阴性菌坚固。
生物化学(1)
胞内产物释放
－机械破碎之超声波破碎
压电传感器将电子振荡器的交变电流转换为 声波。在超声波的作用下液体发生空化作用， 空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和 剪切力，使细胞破碎。
生物化学(1)
胞内产物释放
－非机械破碎之
酸碱处理 化学试剂处理 酶溶 自溶 渗透压冲击法 冻结-融化法
生物化学(1)
操作过程
生物化学(1)
区带离心种类
n 差速区带离心(速度区带离心） n 平衡区带离心（等密度离心）
生物化学(1)
差 速 区 带 离 心
生物化学(1)
差速区带离心
n 基于颗粒的大小、形状的分离 n 梯度液的最大密度不能超过所分离颗粒的
最大密度 n 动态离心分离方法
生物化学(1)
差 速 区 带 离 心
在生物分离过程中，定义中颗粒为细胞、细 胞碎片等有形物
生物化学(1)
千姿百态的微生物世界
Bacterial morphology diagram
High-density cell culture
生物化学(1)
细胞分离－重力沉降理论
n 理论假设
n 细胞或细胞碎片按照球形颗粒处理；
n 颗粒在无限稀释的溶液中进行沉降，颗粒 之间无相互干扰
lysosomes
membrane subunits cytoplasm 生物化学(1)
区带离心分离－前提
在离心管内的溶液存在密度梯度。采用事 先配好的不同浓度（密度）的梯度介质（蔗 糖等），按照浓度从大到小的原则，依次层 层加入。加入离心管中的梯度介质经高速离 心或静置后可形成连续的密度梯度。
生物化学(1)
当球形颗粒处于过渡区（
）时
Allen公式
当球形颗粒处于湍流区（
）时
Newton公式
生物化学(1)
千姿百态的微生物世界
球形颗粒？
无限稀释溶液？
Bacterial morphology diagram
High-de生n物s化it学y(1)cell culture
细胞分离－重力沉降理论
n 模型校正
n 形态校正：颗粒的形状系数 n 速度校正：空隙率函数
模型推导
生物化学(1)
生物化学(1)
生物化学(1)
n 如果破碎或释放其中一步很快，则成为 表观一级释放过程，速率方程分别为：
n 破碎速率控制的速率过程(kD << kR)： dc/dt = kD(cM-c)
n 释放速率控制的速率过程(kR << kD)： dc/dt = kR(cM-c)
生物化学(1)
Nozzle machine with pressurized solids discharge for yeast and bacteria separation 生物化学(1)
细胞分离－常用离心设备
Decanter centrifuge
Multichamber bowl, vertical cut
生物化学(1)
差速离心分离应用实例
homogenate
Filtered homogenate
600g 10 min
15000g 100000g 300000g 10 min 60 min 120 min
Sedimentation
nuclei
Mitochondria Plasma
Riosomal Soluble part of
革兰氏阴性菌 细胞壁在肽聚糖的外侧还有分别由（1）脂蛋白和（2）磷脂和脂多 糖构成的两层外壁层，外壁层厚度约8～10 nm。
生物化学(1)
胞内产物释放
－细胞膜组成
（A）
（B）
生物化学(1)
胞内产物释放
－影响产物释放的环境因素
在复杂培养基中生长的大肠杆菌细胞其破碎较单 一培养基中生长的大肠杆菌细胞更难； 对数生长期的细胞会表现得更加脆弱。 从连续培养过程中获得的、具有较高比生长速率 的念珠菌的细胞壁更加脆弱，而摇瓶培养的念珠 菌体则有更加充裕的机会构建更加坚固的细胞壁。 酵母细胞壁的厚度和破碎阻力随年龄增长而增加 经常在幼酵母细胞中出现的芽痕（Bud scars） 可引起酵母细胞局部细胞壁强度的降低
生物化学(1)
2020/11/26
生物化学(1)
总体学习目的和要求
通过本章学习，要求掌握细胞分离和 目标产物的释放的原理和方法，熟知 各种方法的优缺点和应用范围。
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目录
n 重力沉降 n 离心沉降 n 细胞破碎与胞内物释放
生物化学(1)
细胞分离－学习要点
n 识记：重力沉降、离心沉降和过滤的概念。 n 理解：重力沉降、离心分离与过滤原理、理
影响因素
处理样品的特性，如密度、粒径等 溶液的特性，如密度、粘度等 离心机机械结构，如r1和r2
操作条件，ω
生物化学(1)
细胞分离－过滤定义
过滤是利用多孔性介质（如滤布）截留 固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分 离的方法。