1、生物化学与分子生物学重要概念(注：加了*的表示：不是 PPT 上加红勾的重点概念）第一章：蛋白质的结构和功能 （protein）1、生物化学与分子生物学（biochemistry and molecular biology）是利用化学、物理学、数学及生物学等学科的基本原理与方法去研究生物体，从分子水平上探讨生命现象的一门科学。2、生物体与其外环境之间的物质交换过程就称为物质代谢(metabolism)或新陈代谢3、氨基酸分子带有相等正、负电荷时，溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点（pI） 。 （isoelectric point of amino acid）4、肽（peptide）：一个氨基
2、酸分子的 -羧基与另一个氨基酸分子的 -氨基在适当的条件下经脱水缩合形成的化合物。5、肽键(peptide bond)：一个氨基酸的- 羧基与另一个氨基酸的- 氨基脱水缩合而形成的化学键。6、生物活性肽（Biological Active Peptide）：生物体内具有一定生物学活性的肽类物质称生物活性肽。 （如谷胱甘肽 glutathione, GSH） ）7、蛋白质的三级结构(tertiary structure of protein)蛋白质分子或亚基内所有原子的空间排布，也就是一条多肽链的完整的三维结构。8、结构域(domain)：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的
3、区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域。9、蛋白质的四级结构(quaternary structure of protein):蛋白质的四级结构是指蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与接触部位的布局。10、亚基（subunit)是指参与构成蛋白质四级结构的、每条具有三级结构的多肽链。11、肽单元(peptide unit)由于肽键具有部分双键的性质，使参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上，这一平面称为肽单元（酰胺平面，肽键平面）12、别构效应(allosteric effect)由于蛋白质分子构象改变而导致其生物学功能发生改变的现象称为变构效应.13、蛋白质分子的等电点（
4、isoelectric point of protein):蛋白质分子所带正、负电荷相等时，溶液的 pH 值称为该蛋白质分子的等电点（pI）14、蛋白质的变性(denaturation of protein):在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质严格的空间结构被破坏（不包括肽键的断裂） ，从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变,称为蛋白质变性15 凝固：加热使蛋白质变性并凝聚成块状称为凝固。因此，凡凝固的蛋白质一定发生变性。第 2 章：核酸的结构和功能（nucleic acid)1、核酸（nucleic acid)就是由许多核苷酸单位通过 3(撇）,5 （撇）- 磷酸二酯键连接起来形成的
5、不含侧链的长链状化合物。核酸具有方向性：5（撇）3 （撇）2、DNA 的一级结构（primary structure of DNA）就是指 DNA 分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式（3（撇）,5 （撇）-磷酸二酯键） 。3、RNA 的一级结构（primary structure of RNA）就是指 RNA 分子中核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。4、DNA 分子中具有特定生物学功能的片段称为基因（gene)。5、一个生物体的全部 DNA 序列称为基因组(genome)。6、*DNA 的变性温度(melting temperature, Tm）：加热 DNA 溶液，使其对 260nm 紫
6、外光的吸收度突然增加，达到其最大值一半时的温度，就是 DNA 的变性温度（解链温度，融解温度）7、*DNA 复性:在适当条件下，变性 DNA 的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。8、*退火(annealing):热变性的 DNA 经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火 。9、*两条来源不同的单链核酸（DNA 或 RNA） ，只要它们有大致相同的互补碱基顺序，经退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，这一现象称为核酸的分子杂交(hybridization)。10、*核酸酶是指所有可以水解核酸的酶。11、*核酶(ribozyme)是具有高效、特异催化作用的核酸，是近年来发现的一类新
7、的生物催化剂。12、*某些小分子 RNA 具有催化特定 RNA 降解的活性，这种具有催化作用的小 RNA 被称为核酶(ribozyme)。第 3 章：酶 Enzyme1、酶（enzyme）是由活细胞产生的、能对特定的化学反应或能量转换进行高效率催化的生物催化剂。2、结合酶分子中与酶的催化活性有关，且疏松结合的耐热小分子有机物称为辅酶（coenzyme） 。3、结合酶分子中与酶的催化活性有关，且牢固结合的耐热小分子有机物称为辅基（prosthetic group ） （ 辅基举例：FMN, FAD, Pan(4-磷酸泛酰氨基乙硫醇，4-磷酸泛酰巯基乙胺 P152),生物素）4、维生素（vitam
8、in）是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在生物体内不能自身合成而必须由食物供给的小分子有机化合物。5、酶分子上具有一定空间构象的部位，该部位化学基团集中，直接参与将底物转变为产物的反应过程，这一部位就称为酶的活性中心（active center of enzyme）6、在同一种属中，催化活性相同而酶蛋白的分子结构，理化性质及免疫学性质不同的一组酶称为同工酶（isoenzyme）7、*酶促反应动力学（kinetics of enzyme-catalyzed reaction)是研究酶促反应速率以及各种因素对酶促反应速率影响机制的科学。8、*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
9、需基团相结合，使酶失活。抑制剂不可用透析、超滤等方法除去。9、*可逆性抑制作用：抑制剂通常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。10、*抑制剂与底物竞争与酶的同一活性中心结合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性降低，称为竞争性抑制作用。11、*抑制剂不能与游离酶结合，但可与 ES 复合物结合并阻止产物生成，使酶的催化活性降低，称酶的反竞争性抑制。12、*抑制剂既可以与游离酶结合，也可以与 ES 复合物结合，使酶的催化活性降低，称为非竞争性抑制。 13、*可以通过改变其催化活性而使整个代谢反应的速度或方向发生改变的酶就称为关键酶(k
10、ey enzyme) 或限速酶 (limiting velocity enzyme) 。14、 *一些代谢物可与酶分子活性中心外的某一部位可逆地结合，使酶的分子构象发生改变，从而改变酶的催化活性以及代谢反应的速度，这种调节作用就称为变构调节(allosteric regulation)15、*当变构酶的一个亚基与其配体（底物或变构剂）结合后，能够通过改变相邻亚基的构象而使其对配体的亲和力发生改变，这种效应就称为变构酶的协同效应。16、*酶蛋白分子中的某些基团可以在其他酶的催化下发生可逆的共价结合，从而导致酶活性的改变，称为共价修饰调节。17、*共价修饰调节一般与激素的调节相联系，其调节方式为级
11、联反应(cascade reaction)第 6 章：糖代谢1、糖的无氧氧化（anae robic oxidation）是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。2、*由葡萄糖分解生成丙酮酸的过程则称为糖酵解（glycolysis）3、葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成 CO2 和 H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化。 （ae robic oxidation of glucose）4、三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle） （TCA 循环，柠檬酸循环或 Krebs 循环）是指在线粒体中，乙酰 CoA 首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的
12、代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过程。5、巴斯德效应（Pastuer effect）是指糖的有氧氧化可以抑制糖的无氧氧化的现象。6、磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）是指从 G-6-P 脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。6、*糖原（glycogen)是由许多葡萄糖分子通过糖苷键相连形成的带有分支的高分子多糖类化合物。7、*糖原的分解代谢(glycogenolysis):肝糖原分解为葡萄糖以补充血糖的过程。8*由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生(gluconeo
13、genesis)。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。9、*糖异生途径（gluconeogenic pathway）从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程称为糖异生途径。第 7 章：脂质代谢 Metabolism of Lipids1、*脂类（lipids）是脂肪（fat）和类脂（lipoid）的总称，是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂,并能为机体利用的有机化合物。2、必需脂肪酸（essential fatty acid）是指机体需要，但自身不能合成，必须要靠食物提供的多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 。3、贮存于脂肪细胞中的甘油三酯（ TG）在激素敏感脂肪（HSL）的催化下水解并释放出脂肪
14、酸，供给全身各组织细胞摄取利用的过程称为脂肪动员（ fat mobilization） 。 4、脂肪酸活化后被转运至线粒体内，再经一系列酶促反应，其-碳原子被氧化，碳链逐步断裂生成乙酰 CoA 以释放能量的过程称为脂肪酸的 B-氧化。 （B-oxidation of fat acid)5、脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸、B-羟丁酸和丙酮三种中间代谢产物，统称为酮体（ketone bodies）6、*血浆脂蛋白(lipoprotein): 血浆中的脂类与蛋白质结合成水溶性的复合体，即血浆脂蛋白。7、*载脂蛋白（apolipoprotein，apo）: 血浆脂蛋白中的蛋白质即载脂蛋白。第八章
15、 生物氧化( Biological Oxidation)1、物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化(biological oxidation)2、在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为氧化呼吸链。 （oxidative respiratory chain）3、直接将底物分子中的高能键转变为 ATP 分子中的末端高能磷酸键的过程称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)4、在线粒体中，底物分子脱下的氢原子经递氢体系传递给氧，在此过程中释放能量使 ADP 磷酸化生成 ATP，这种能量的生成
16、方式就称为氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)。5、每消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷原子的摩尔数称为 P/O 比值（ratio of P/O） 。 6、*生物化学中常将水解时释放的能量21kJ/mol 的磷酸键称为高能磷酸键。7、*磷酸肌酸（ CP）是骨骼肌、心肌和脑组织中能量的贮存形式8*能抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物或毒物称为呼吸链抑制剂。9、*不抑制呼吸链的递氢或递电子过程，但能使氧化产生的能量不能用于 ADP 磷酸化的药物或毒物称为解偶联剂。10、*能抑制 ATP 合酶的质子回流，从而使线粒体内膜两侧质子电化学梯度增高，对呼吸链的电子传递和 ADP 磷酸
17、化均产生抑制作用的药物和毒物称为 ATP 合酶抑制剂第九章氨基酸代谢（ Metabolism of Amino Acids）1、体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，称为氮平衡（nitrogen balance） 。2、体内不能合成，或合成量不能满足人体需要，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为营养必需氨基酸。 （essential amino acid）3、*食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库(metabolic pool)。4*脱氨基作用指氨基酸脱去
18、氨基生成相应 -酮酸的过程。5、*转氨基作用(transamination)由转氨酶(transaminase)催化，将 a-氨基酸的氨基转移到 a-酮酸酮基的位置上，生成相应的 a-氨基酸，而原来的 a-氨基酸则转变为相应的 a-酮酸。 6、转氨基作用与氧化脱氨基作用联合进行，从而使氨基酸脱去氨基并氧化为 a-酮酸(a-ketoacid)的过程，称为联合脱氨基作用（transdeamination ） 。7、肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝脱氨基，生成的丙酮酸异生为葡萄糖后，经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸，这一循环反应过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。8、
19、在肝脏等组织器官中，利用鸟氨酸作载体，以氨、天冬氨酸及CO2 为原料，缩合生成尿素的循环反应过程称为鸟氨酸循环（ornithine cycle）或尿素循环(urea cycle)。9、一碳单位（是 one carbon unit）指只含一个碳原子的有机基团，这些基团通常由其载体携带参加代谢反应。10、从蛋氨酸形成的 SAM，在提供甲基以后转变为同型半胱氨酸，然后再反方向重新合成蛋氨酸，这一循环反应过程称为 SAM 循环或活性甲基循环。 （S-adenosyl methionine cycle or active methyl cycle）第 14 章：DNA 的生物合成（复制）1、*复制(re
20、plication) 是指遗传物质的传代，以母链 DNA 为模板合成子链 DNA 的过程。2、DNA 在复制时，以亲代 DNA 的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代 DNA，每个子代 DNA 中都含有一股亲代 DNA 链，这种现象称为 DNA 的半保留复制(semi-conservative replication)3、*复制子(replicon) :两个相邻 DNA 复制起始点之间的距离（或DNA 片段）称为一个复制子。复制子是独立完成复制的功能单位。4、*复制叉（replication fork）：DNA 复制时，局部双螺旋解开形成两条单链，这种叉状结构称为复制叉。5、*DNA 复制
21、时，以复制起始点(origin)为中心，向两个方向进行解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制6、*以 35方向的亲代 DNA 链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为 53，这一条链被称为领头链(leading strand) 。7、*以 53方向的亲代 DNA 链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是 53 ，这条链被称为后随链/随从链(lagging strand) 。8、*领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性（semi-discontinuous replication） 。 9、由于亲代 DNA 双链在复制时是逐步解开
22、的，因此，随从链的合成也是一段一段的。 DNA 在复制时，由后随链所形成的一些子代 DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fragment)。10、*核酸外切酶(exonuclease)是指能从核酸链的末端把核苷酸依次水解出来的酶，外切酶是有方向性的。 11、*解螺旋酶(helicase) ，又称解链酶、DnaB 蛋白或 rep 蛋白，是用于解开 DNA 双链的酶蛋白。12、*引物酶(primerase)本质上是一种依赖 DNA 的 RNA 聚合酶（DDRP） ，该酶以 DNA 为模板，聚合一段 RNA 短链引物(primer)，以提供自由的 3-OH，使子代 DNA 链能够开始聚合。13、
23、*在 E. coli 中，含有解螺旋酶(DnaB 蛋白) 、DnaC 蛋白、引物酶(DnaG 蛋白)和 DNA 复制起始区域的复合结构被称为引发体(primosome) 14、*DNA 连接酶(DNA ligase)可催化两段 DNA 片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相邻的 DNA 链连接成一条完整的链。15、*端粒（telomere）是指真核生物染色体线性 DNA 分子末端的结构部分，通常膨大成粒状。16、端粒酶(telomerase)是一种 RNA-蛋白质复合体，它可以其 RNA为模板，通过逆转录过程对末端 DNA 链进行延长。第 16 章：RNA 的合成（转录）transcripti
24、on1、将 DNA 所携带的遗传信转录 (transcription)在 RNA 聚合酶的催化下，以一段 DNA 链为模板合成 RNA，从而息传递给 RNA 的过程。2、*DNA 分子上能转录出 RNA 的区段，称为结构基因。3、*对特定的基因而言，DNA 双链中，能够按照碱基配对规律指导RNA 转录合成的单链称为模板链(template strand) 。4、*与模板链互补的另一条 DNA 链称为编码链(coding strand) 。 5、*转录的不对称性指对特定的基因而言，只以双链 DNA 中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由 DNA 传递给 RNA。6、*原核生物一个转录区段可
25、视为一个转录单位，称为操纵子(operon)，包括若干个结构基因及其上游(upstream)的调控序列7、*转录终止指 RNA 聚合酶在 DNA 模板上停顿下来、不再前进，转录产物 RNA 链从转录复合物上脱落下来。8、*真核生物的转录起始点上游-25bp 区存在一段富含 TA 的顺序，被称为 Hogness 盒或 TATA 盒，通常认为是启动子的核心序列。9、*在真核生物启动子的上游还可见到其他带共性的序列，如 CAAT盒及 GC 盒等，称为启动子上游元件。10、*凡是参与基因表达调控的 DNA 序列称为顺式作用元件。11、*在真核生物中，参与 RNA 转录合成起始调控的顺式作用元件包括启动
26、子、增强子、沉默子等。12、凡是与基因表达调控相关的蛋白因子统称为反式作用因子（trans-acting factor） 。13、能识别并结合启动子核心序列，直接或间接参与转录起始复合体的形成的蛋白因子被称为转录因子（transcriptional factor, TF） 。14、*真核生物核内带有编码序列和非编码序列的初级 mRNA 转录产物称为杂化核 RNA （hetero-nuclear RNA, hnRNA） 。15、*真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因（split ge
27、ne）16、外显子（exon）：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟 RNA 的核酸序列（结构基因中能够指导多肽链合成的编码顺序） 。17、内含子 （intron）：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列（结构基因中不能指导多肽链合成的非编码顺序） 。18、*去除 hnRNA 中的内含子序列并将外显子序列连接起来形成成熟mRNA 的过程称为剪接。19、*mRNA 编辑（mRNA Editing）: 在转录产物中添加、删除、修改或取代某些由基因组编码的碱基序列，从而产生新的 mRNA 模板编码序列的现象。20、*RNA 编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是有多用途分
28、化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。第 17 章：蛋白质的生物合成（翻译）1、翻译（translation）：蛋白质的生物合成过程，就是将 DNA 传递给 mRNA 的遗传信息，再具体转译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程。 2、*遗传学将编码一条多肽链的遗传单位称为顺反子（cistron） 。3、*原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA4 可编码几种功能相关的多肽链，为多顺反子（polycistron） 。4、*真核 mRNA 只编码一条多肽链，为单顺反子（single cistron） 。5、作为指导多肽链生物合成的模板，
29、mRNA 中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为遗传密码。（genetic codon）6、*从 mRNA 5 端起始密码子 AUG 到 3 端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框（open reading frame, ORF） 。7、*基因损伤引起 mRNA 阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。 8、*同一氨基酸存在多个不同的遗传密码的现象称为遗传密码的简并性。 (Trp 和 Met 除外）9、*为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并性密码子，也称同义密码子
30、。10、*起始因子（IF）与多肽链合成起始有关的蛋白质11、*延长因子（EF）与多肽链合成的延伸过程有关的蛋白质。12、*释放因子（release factor，RF）与多肽链合成终止并从核蛋白体上释放有关的蛋白质，又名终止因子（termination factor，TF）13、*能够识别 mRNA 中 5端起始密码 AUG 的 tRNA 是一种特殊的tRNA，称为起始氨基酰-tRNA。Met-tRNAiMet（真） fMet-tRNAfMet （原）14、活化氨基酸在核糖体上反复翻译 mRNA 上的密码并缩合生成多肽链的循环反应过程，称为核糖体循环（ribosomal cycle）15、多聚
31、核糖体（polysome）：由若干核糖体结合在一条 mRNA 链上同时进行多肽链的翻译所形成的念球状结构。16、*新生多肽链不具备蛋白质的生物学活性，必须经过复杂的加工过程才能转变为具有天然构象的功能蛋白质，这一加工过程称为翻译后修饰(post-translational processing)。17、新生分泌型蛋白质 N 端存在的保守氨基酸序列，可引导分泌型蛋白进入内质网并分泌至细胞外，称为信号肽。 （signal peptide）18、*抗生素(antibiotics)是一类由某些真菌、细菌等微生物产生的药物，有抑制其他微生物生长或杀死其他微生物的能力，对宿主无毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物和植物的感染性疾病。
