首都师范大学考研生物化学知识点(图文)(2)
本站小编 福瑞考研网/2016-10-12
蛋白质处于等电点时,其净电荷为0,由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀,因此在其他条件相同时,它的溶解度达到最低点。
B 蛋白质的盐溶和盐析
中性盐可以增加蛋白质的溶解度,这种现象称为盐溶。
当溶液的离子强度达到一定数值时,蛋白质溶解度开始下降,并从水中沉淀出来,这种现象称为盐析。
C 有机溶剂分级分离法
D 温度对蛋白质溶解度的影响
(3)根据电荷不同的纯化方法
A 电泳:在外电场的作用下,带点颗粒将向着与其电性相反的电极移动
B 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)
C 毛细管电泳
D 等电聚焦(IEF)
E 层析聚焦
F 离子交换层析
(4)利用选择性吸附的纯化方法
(5)利用对配体的特异生物学亲和力的纯化方法
(6)高效液相层析和快速蛋白质液相层析
6、蛋白质的含量测定与纯度鉴定
(1)蛋白质含量测定 凯氏定氮法,双缩脲法等。
(2)蛋白质纯度的鉴定
7.2本章重难点总结
蛋白质分离纯化的方法
(这一部分内容和实验本身紧密相关,是考试的重中之重)
8.1本章知识点串讲
1、酶催化作用的特点
酶作为生物催化剂的特点:
A 酶易失活 B 酶具有很高的催化效率 C 酶具有高度专一性 D 酶活性受到调节和控制(具体调节方式见教材 p322)
2、酶的化学本质及组成
(1)酶的化学本质:有催化活性的RNA和蛋白质
不能说所有的蛋白质都是酶,只有具有催化作用的蛋白质,才称为酶。
(2)酶的化学组成
从化学组成来看,酶分为单纯蛋白质和缀合蛋白质。
属于缀合蛋白质的酶类,除了蛋白质外,还要结合一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子,前者称为脱辅酶,后者称为辅因子。全酶=脱辅酶+辅因子。
酶的辅因子,包括金属及有机化合物,根据他们与脱辅酶结合的松紧程度不同,可分为两类,辅酶和辅基。
辅酶指与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物,通过透析方法可以除去,如辅酶I和辅酶II等。
辅基是以共价键和脱辅酶结合,不能通过透析除去,需要经过一定的化学处理才能与蛋白质分开,如FAD等。
注意事项见教材(p324)
3 酶的命名和分类(简单了解)
4 酶的专一性
(1)酶的专一性:结构专一性和立体异构专一性
(2)关于酶作用专一性的假说
诱导契合假说:当酶分子与底物分子接近时,酶蛋白受底物分子诱导,其构象发生有利于底物结合的变化,酶与底物在此基础上互补契合进行反应。
5、酶的活力测定和分离纯化
(1)酶活力的测定
A 酶活力:酶催化某一化学反应的能力,酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示,两者呈线性关系。
B 酶的活力单位(U)(见教材p336)
酶活力的大小即酶含量的多少,用酶活力单位表示,即酶单位(U)。
酶单位:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。(U/g,U/ml)
1961年,国际单位IU,1IU=1umol/min
1976年,国际单位Kat 1Kat=1mol/s
C 酶的比活力 :每mg蛋白质所含的酶活力单位数,对于同一种酶来说,比活力越大表示酶的纯度越高。
比活力=活力U/mg蛋白=总活力U/总蛋白mg
D 酶活力的测定方法(见教材p336)
(2)酶的分离和纯化
生物细胞产生的酶有两类:胞外酶、胞内酶
胞外酶比胞内酶更容易分离纯化。
根据酶的特点在分离纯化中应注意一下几点:(见教材 p338)
选材、破碎、抽提、分离及纯化、结晶、保存
6、核酶(简单了解)
RNase P是催化tRNA前体5’端成熟的内切核酸酶,是由RNA和蛋白质两部分组成。
7、抗体酶(简单了解)
抗体酶是一种具有催化能力的蛋白质,其本质上是免疫球蛋白
8、酶工程简介(简单了解)
固定化酶:将水溶性酶用物理或化学方法处理,使之成为不溶于水的,但仍具有酶活性的状态。
生物酶工程:是酶学和以DNA重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物。
8.2本章重难点总结
酶的化学组成及酶活力单位。
9.1本章知识点串讲
1、化学动力学基础
(1)反应速率及其测定
瞬时反应速率
(2)反应分子数和反应级数
A 反应分子数:在反应中真正相互作用的分子数
B 反应级数:根据实验结果,整个化学反应的速率服从哪种分子反应速率方程式,则这个反应即为几级反应。
反应级数表示反应速率与反应物浓度之间关系的问题。
2、底物浓度对酶反应速率的影响
(1)中间络合物学说
内容:当底物浓度较低时,反应速率与底物浓度的关系呈正比关系,表现为一级反应,随着底物浓度的增加,反应速率不再按比例升高,反应表现为混合级反应。当底物浓度达到相当高时,底物浓度对反应速率影响变小,最后反应速率与底物浓度几乎无关,反应达到最大速率(Vmax),表现为零级反应。酶底物中间络合物学说认为当酶催化某一化学反应时,酶首先和底物结合生成中间复合物(ES),然后生成产物P,并释放出酶。
S+E==ES==P+E
(2) 酶促反应的动力学方程式
A 米氏方程式的推导(见教材p356)
v=Vmax[S]/(Km+[S])
这个方程称为Michaelis-Menten方程,是在假定存在一个稳态反应条件下推导出来的,其中 Km 值称为米氏常数,Vmax是酶被底物饱和时的反应速度,[S]为底物浓度。由此可见Km值的物理意义为反应达到1/2Vmax的底物浓度,单位一般为mol/L,只由酶的性质决定,而与酶的浓度无关。可用Km的值鉴别不同的酶。当底物浓度非常大时,反应速度接近于一个恒定值。
B 米氏常数和Vmax的意义
Km是酶的一个特性常数,Km的大小只与酶的性质有关,而与酶的浓度无关。Km值随测定的底物、反应的温度、PH及离子强度而改变。
①当ν=Vmax/2时,Km=[S]。因此,Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。
②当k-1>>k+2时,Km=k-1/k+1=Ks。因此,Km可以反映酶与底物亲和力的大小,即Km值越小,则酶与底物的亲和力越大;反之,则越小。
③Km可用于判断反应级数:当[S]<0.01Km时,ν=(Vmax/Km)[S],反应为一级反应,即反应速度与底物浓度成正比;当[S]>100Km时,ν=Vmax,反应为零级反应,即反应速度与底物浓度无关;当0.01Km<[S]<100Km时,反应处于零级反应和一级反应之间,为混合级反应。
④Km是酶的特征性常数:在一定条件下,某种酶的Km值是恒定的,因而可以通过测定不同酶(特别是一组同工酶)的Km值,来判断是否为不同的酶。
⑤Km可用来判断酶的最适底物:当酶有几种不同的底物存在时,Km值最小者,为该酶的最适底物。
⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度:当[S]=10Km时,ν=91%Vmax,为最合适的测定酶活性所需的底物浓度
⑦Vmax可用于酶的转换数的计算:当酶的总浓度和最大速度已知时,可计算出酶的转换数,即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。
3、 酶的抑制作用
(1)概念:由于酶的必需基团化学性质的改变,但酶未变性,而引起酶活力的降低或丧失而称为抑制作用。
(2)抑制作用的类型
A 不可逆的抑制作用:抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失,不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活,称为不可逆抑制。
B 可逆的抑制作用:抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或丧失,能用物理方法除去抑制剂而使酶复活,这种抑制作用是可逆的称为可逆抑制。
根据可逆抑制剂与底物的关系,可逆抑制分为三种类型:竞争性抑制、
非竞争性抑制、反竞争性抑制
(3)可逆抑制作用动力学(了解 见教材 p370)
(4)一些重要的抑制剂(了解 见教材 p373)
4、影响酶反应的因素(见教材 p378)
温度 PH 激活剂
9.2本章重难点总结
1 、米氏方程的推导及应用
2 、酶的抑制作用类型
10.1本章知识点串讲
1、酶的活性部位
(1)酶活性部位的特点
某些特异氨基酸集中的区域,即与酶活力直接相关的区域称为活性部位或活性中心。
活性部位分为:结合部位和催化部位。前者负责与底物结合,决定酶的专一性,后者负责催化底物键的断裂形成新键,决定酶的催化能力。辅酶分子或辅酶分子上的某一部分结构,往往也是酶活性部位组成部分。
A 活性部位在酶分子的总体中只占相当小的部分
B 酶的活性部位是一个三维实体
C 诱导契合(重点)
D 酶的活性部位是位于酶分子表面的一个裂缝内。
E 底物通过次级键较弱的力结合到酶上。
F 酶活性部位具有柔性或可运动性。
诱导契合(induced-fit):酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的,而是在酶和底物的结合过程中,底物分子或酶分子,有时是两者的构象同时发生了一定的变化后才互补的,这时催化基团的位置也正好在所催化底物键的断裂和即将生成键的合适位置。这个动态的辨认过程称为诱导契合。
(2)研究酶活性部位的方法
A 侧链基团的化学修饰法
非特异性共价修饰
特异性共价修饰
亲和标记法
B 其他方法(简要了解 见教材p386)
2、酶催化反应的独特性质(见教材 p388)
3、影响酶催化效率的有关因素
(1)底物和酶的邻近效应和定向效应
A 邻近效应:酶与底物形成中间复合物以后,使底物和底物之间,酶的催化基团与底物之间结合于同一分子而使有效浓度得以极大的提高,从而使反应速率大大增加的一种效应。
B定向效应是指反应物的反应基团之间和酶的催化基团与底物的反应基团之间的正确取位产生的效应。
(2)底物的形变和诱导契合
(3)酸碱催化
通过瞬时的向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态,加速反应的一类催化机制。
(4)共价催化 又称亲核催化,或亲电子催化,在催化时,亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或汲取电子并作用于底物的缺电子中心或负电子中心,迅速形成不稳定的共价中间复合物,降低反应活化能,使反应加速。
(5)金属离子催化
(6)多元催化和协同效应
(7)活性部位微环境的影响
4、酶催化反应机制的实例(见教材 p394)
5、酶活性的调节控制
(1)别构调控(allosteric regulation)
酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶活性状态,称为别构调控。具有这种调节作用的酶称为别构酶。凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂,通常为小分子代谢物或辅因子。
导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂,反之为负效应物或别构抑制剂。
别构酶的性质:一般都是寡聚酶,通过次级键由多亚基构成。
(2)酶原的激活:由无活性状态转变成活性状态是不可逆的
(3)可逆的共价修饰:通过共价调节酶进行
6、同工酶
概念:催化相同的化学反应,但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫能力等方面都存在明显差异的一组酶。
10.2本章重难点总结
1、酶活性部位的特点
2、影响酶催化效率的有关因素
11.1本章知识点串讲
1、维生素概论
(1)已知绝大多数维生素作为酶的辅酶或辅基的组成成分。
(2)维生素的分类
根据溶解性质分为:脂溶性和水溶性
脂溶性:维生素A、D、E、K等。
水溶性:维生素B1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12和维生素C等。
2、水溶性维生素
(1)维生素PP和烟酰胺辅酶
维生素PP包括烟酸和烟酰胺。
在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,只要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADP+,辅酶II),其还原形式为NADH、NADPH。
(2)维生素B2和黄素辅酶
维生素B2又名核黄素。在体内核黄素是以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形式存在,是生物体内一些氧化还原酶(黄素蛋白)的辅基,与蛋白部分结合很牢。
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