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2018年华中农业大学910植物生物化学考研大纲
2018 年华中农业大学 招收硕士研究生入学考试考试大纲 910《植物生物化学》 考试大纲 一、课程性质和基本内容 “植物生物化学”实质上是面向农学类专业的基础生物化学。是作物类相关 专业的一门专业基础课,其基本知识和基本理论包括:生物大分子的结构与功能; 生物物质与能量代谢及代谢调节;遗传信息传递与遗传物质代谢;基本的现代生 物化学和分子生物学研究技术与原理。 二、考试基本要求 了解基础生物化学基本概念,生物体的化学组成与化学变化过程,生命活动 的化学本质及规律,初步掌握现代分子生物学的初步知识。 三、重点内容和知识点 1、绪 论 掌握生物化学含义,生物化学发展简史,生物化学主要研究内容,发展现状 以及与各学科的关系。 2、核酸的结构与功能 重点:核酸基本生物功能,DNA 分子结构和核酸主要理化性质。 知识点: 核酸的生物学功能,细菌转化实验,核酸的种类、区别和分布、化学组成, 细胞内游离核苷酸及其衍生物; DNA 的分子结构,Chargaff 规则,多核苷酸链中脱氧核糖核苷酸残基的连接 方式、排列顺序及表示方法,DNA 一级结构测定原理,Watson-Crick 双螺旋模式 的要点和稳定双螺旋结构的力,双螺旋结构的多态性,三链 DNA; tRNA 的二级结构和三级结构,rRNA、mRNA 的结构,核酸的理化性质及应用, 核酸的变性、复性和分子杂交。 3、蛋白质化学 重点:氨基酸种类与基本属性,蛋白质的分子结构,各结构层次之间联系,结构 与功能的关系。 知识点: 蛋白质氨基酸的结构及分类、氨基酸的理化性质及应用,重要氨基酸三字缩 写符、电性、极性、等电点; 肽和肽键的结构及命名,重要的天然寡肽; 蛋白质的分子结构:一级结构测定方法;蛋白质的构象和维持构象的作用 力; 蛋白质的二级结构:多肽链折叠的空间限制;肽键性质;肽平面; 蛋白质的三级结构:概念、特点、举例(肌红蛋白);蛋白质的超二级结构和 结构域:概念、实例 蛋白质的四级结构:亚基和原体的概念;四级结构的概念;举例 蛋白质结构与功能的关系,空间结构与功能的关系 蛋白质的重要性质;蛋白质的分子量测定持技术与原理:SDS-聚丙烯酰胺凝 胶电泳法;蛋白质的两性解离及等电点、电泳;蛋白质的胶体性质;蛋白质的沉 淀反应:盐溶和盐析;有机溶剂沉淀;重金属盐沉淀;生物碱沉淀。蛋白质的变 性与复性;蛋白质的紫外吸收与呈色反应; 蛋白质的分类;蛋白质的分离提纯及应用。 4、酶 重点:掌握酶的概念、特性。酶的活性中心,催化作用机理。影响酶促反应速度 的诸因素,诱导酶、变构酶、同工酶概念。 知识点: 酶的一般概念,酶催化高效性,专一性和可调节性。酶的化学本质、酶的分类和 命名; 酶的催化作用机理、酶的专一性机理、诱导契合学说、使酶具有高催化效率的因 素; 影响酶促反应速度的因素:酶促反应速度的测量与表示、酶浓度、底物浓度和米 氏方程、Km 的意义、双倒数作图法、pH、温度、激活剂与抑制剂对酶作用的影响 酶的活力测定、酶活力与酶反应速度;酶的活力单位;酶的比活力; 酶分离提纯的一般原则、酶工程简介、酶的应用 维生素与辅酶,功能与组成 5 糖代谢 重点:糖的组成,糖酵解、三羧酸循环的反应化学历程和生物学意义;磷酸戊糖 途径的特点和生物学意义;糖酵解和三羧酸循环的调节。 知识点: 生物体内的糖类:单糖、寡糖、多糖:淀粉(糖元)、果胶、纤维素、粘多糖 蔗糖和多糖的生物合成:蔗糖的生物合成 蔗糖合成酶,磷酸蔗糖合成酶 淀粉(糖元)的合成直链淀粉合成、支链淀粉合成,糖异生作用 双糖和多糖的酶促降解:蔗糖、麦芽糖、乳糖的酶促降解,淀粉(糖原)的酶促降 解、 水解和磷酸解 糖酵解:糖酵解的概念糖酵解的化学历程细胞定位;反应步骤;有关的酶和辅因 子的作用机理;能量产生、底物磷酸化;糖酵解的化学计量与生物学意义;糖酵 解的其它底物;丙酮酸的去路;糖酵解的调控 三羧酸循环:丙酮酸氧化为乙酰 CoA、三羧酸循环概念、细胞定位、反应历程、 有关的酶和辅因子、草酰乙酸的回补反应、化学计量和特点、三羧酸循环的调控; 三羧酸循环的生物学意义。 磷酸戊糖途径生化历程:细胞定位;反应历程及特点;有关的酶和辅因子; 磷酸戊糖途径的化学计量与生物学意义;磷酸戊糖途径的调控 6、 生物氧化与氧化磷酸化 重点:生物氧化、电子传递链和氧化磷酸化,解偶联机理,明确物质代谢和能量 代谢的关系。化学渗透学说。 知识点: 概念和特点。 生物化学反应的自由能变化,高能磷酸化合物,ATP 电子传递链(呼吸链)组成,顺序,电子传递机理 电子传递抑制剂及部位 氧化磷酸化概念及类型、氧化磷酸化与电子传递的偶联 氧化磷酸化的机理:F0-F1 因子,化学渗透假说,ATP 酶的旋转催化理论。 氧化磷酸化的解偶联和抑制 线粒体穿梭系统 能荷及调节 其它末端氧化酶系统:多酚氧化酶系统;植物抗氰氧化酶系统;黄素蛋白氧 化酶系统;超氧化物歧化酶和过氧化氢酶;抗坏血酸氧化酶系统; 7 脂类代谢 重点:脂类物质组成,脂肪酸的β -氧化和从头合成。糖代谢与脂代谢的联系 知识点: 脂类物质组成 脂肪的分解代谢脂肪的消化和吸收甘油代谢 脂肪酸的氧化:脂肪酸的β -氧化、脂肪酸的α -氧化、脂肪酸的ω -氧化途径 乙醛酸循环 乙醛酸循环及两个关键的酶(异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成 酶),乙醛酸循环的生物学意义。 脂肪酸代谢与糖代谢的联系与能量计算 脂肪的合成代谢:甘油的生物合成 脂肪酸的生物合成:饱和脂肪酸的从头合成、脂肪酸碳链的延长、脂肪酸碳 链的去饱和三酰甘油的生物合成:合成原料及合成酶 脂肪代谢的调节 1).脂肪酸分解的调节 2).脂肪酸合成的调节 类脂的代谢 磷脂的降解酶类用专一性产物 8、 蛋白质的酶促降解和氨基酸降解 重点:蛋白质水解酶类及作用专一性、氨基酸的降解与转化。 知识点: 蛋白质的酶促降解 蛋白水解酶(肽链内切酶和外切酶;氨肽酶、羧肽酶) 氨基酸的分解与转化:脱氨基作用(氧化脱氨基作用、转氨基作用、联合脱 氨基作用)、非氧化脱氨基作用、脱酰胺基作用 Glu 脱 H 酶的作用及在氨基酸代谢中的地位 脱羧基作用(直接脱羧基作用、羟化脱羧基作用) 氨基酸分解产物的去向 9、 氨的同化及氨基酸生物合成 重点:生物固氮的概念、意义与简单生化机理、硝酸还原作用、氨基酸合成与碳 代谢的关系。 知识点: 氮素循环、生物固氮, 硝酸还原作用:硝酸还原酶(铁氧还管蛋白-硝酸还原酶,NAD(P)H-硝酸还原 酶,硝酸还原酶是诱导酶)、亚硝酸还原酶 氨的同化:谷氨酸合成 谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷氨酸脱氢酶、氨甲酰 磷酸的形成 氨基酸的生物合成:氨基酸合成与转氨基作用、各族氨基酸合成、一碳基团 代谢、SO4 2- 的还原 由氨基酸衍生的其它化合物:具有生物活性的多胺、生物碱、植物和动物激 素、辅酶类 10、核酸的酶促降解及核苷酸代谢 重点:核酸降解的酶、限制性内切酶,核苷酸从头合成和补救途径的区别。核酸 降解物利用。 知识点: 核酸酶促降解、核酶外切酶、核酶内切酶、内切兼外切核酸酶、限制性内切 酶 特性、表示法、粘性末端 核苷酸分解代谢:核苷酸降解、嘌呤的降解、嘧啶的降解 核苷酸的合成代谢:核糖核苷酸的合成(嘌呤核苷酸的生物合成、嘧啶核苷 酸的生物合成核苷酸合成的补救途径、核苷二磷酸、核苷三磷酸的合成、 脱氧核 苷酸的合成 11、核酸的生物合成 DNA 的半保留半不连续复制特点及相关的酶、因子、意义;DNA 的不对称转录、有 意义链和无义链、重要的分子生物学技术。 知识点: DNA 的生物合成:DNA 半保留复制、半保留复制的实验证明、参与大肠杆菌 DNA 复制的酶类及有关因子、DNA 聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;引物酶和引发体(解旋酶); DNA 连接酶;单链结合蛋白,拓朴异构酶等;原核细胞的 DNA 复制、复制子概念, oriC 位点的起始,引发体形成及 DNA 的解旋解链和 RNA 引物合成;半不连续复制 先导链的连续复制,随后链的不连续合成,冈崎片段;真核细胞 DNA 复制;逆转 录作用 逆转录酶、逆转录过程、逆转录病毒、逆转录的生物学意义;DNA 的损伤、 修复和突变 DNA 的损伤与修复、光裂合酶修复、切除修复、重组修复;DNA 突变、 插入、缺失。 RNA 的生物合成: DNA 转录(转录单位、有意义链(+)和反义链(-))、RNA 聚 合酶;原核细胞的转录过程;真核生物的转录 真核转录与翻译不偶联;真核的 RNA 聚合酶、真核启动子;RNA 前体的转录后加工、rRNA 前体加工及核糖体形成、 tRNA 前体的加工、真核 mRNA 前体(hnRNA)的加工、内含子、外显子。 RNA 病毒的复制方式 核酸合成抑制剂 分子生物学技术:DNA 重组技术、分子杂交、基因工程 12、 蛋白质的生物合成 重点:翻译合成为功能蛋白质、蛋白质合成过程 要求掌握以下知识点: 蛋白质合成体系:mRNA 与遗传密码(mRNA 为蛋白质合成模板、遗传密码破译、遗 传密码的基本性质、起始密码子和终止密码子、tRNA(氨基酸运载工具、反密码 子、同工受体 tRNA、起始 tRNA)、核糖体(蛋白质合成场所、原核和真核核糖体 结构与功能)、翻译辅助因子 蛋白质合成:氨基酸活化、肽链合成起始 SD 序列、起始复合物形成、肽链的延 伸 进位、转肽、核糖体移位、肽链合成的终止与释放 多核糖体 真核细胞蛋白质合成 蛋白质的翻译后加工:蛋白质的修饰:N-端修饰,多肽链的水解切除;氨基酸侧 链的修饰;糖基化修饰 13 代谢调节 重点:代谢网络、代谢调节的四级水平(重点讲授酶水平调节)。基因表达调控: 操纵子学说、酶的诱导和阻遏。 知识点: 代谢途径的相互联系,代谢调节的四级水平 细胞区域化调节 酶水平调节:酶合成的调节、酶活性的调节 酶原激活、别构效应——酶活 性的前馈和反馈调节、酶的共价修饰与级联放大系统、同工酶调节、辅因子调节 激素对代谢的调节 基因表达调控:原核生物的基因表达调控(操纵子学说、酶合成的诱导 乳 糖操纵子的正负调控、酶合成的阻遏 色氨酸操纵子、衰减子、组成型合成)、真 核生物基因表达调控(顺式作用元件和反式作用因子、转录因子的相互作用、真 核生物基因表达调控的不同层次、DNA 水平、转录水平、转录后 RNA 的加工、翻 译水平、翻译后加工) 基本题型: 名词解释(包插英文名词或重要生化名词代号、英文缩写) 重要物质结构式 填空 选择 判别对错(或解释理由) 简答简述 综合分析 主要参考教材: 《基础生物化学》郭蔼光主编,高等教育出版社(面向 21 世纪课程教材)。
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