本《生物化学》考试大纲适用用于中国科学院昆明植物研究所植物学及相关专业的入学考试。生物化学是生物化学的一门基础课程,对于生物学其他课程的学习以及从事科学研究都是至关重要的。本门课程要求考生能透彻地理解生物化学的基本概念,掌握生物化学的基本实验操作技能,并具有应用这些知识的能力。值得特别指出的是,生物化学是生物体内的化学,每一个反应都与生命活动有关,所以考生需要对任何生物分子,任何一个化学反应过程与整个代谢过程相结合,与生命活动相结合,与其它学科相结合进行思考和分析,而不能孤立地理解某一个概念和过程。
一、考试内容
(一)蛋白质化学
1.氨基酸的基本结构、性质和分离分析技术;
2.蛋白质的一级结构,天然多肽的特性,一级结构分析的基本原理和方法;
3.蛋白质二级结构形成机制,典型的二级结构特征;
4.蛋白质三级结构的特征、性质;
5.蛋白质四级结构的特征及特性;
6.蛋白质一级结构与功能的关系;
7.几种特殊蛋白质的结构与功能的关系;
8.蛋白质的理化性质、以及分离纯化方法和技术;
9.蛋白质在生命活动中的作用。
(二)酶
1.酶的基本概念
2.酶的化学本质;
3.酶的分类及命名;
4.酶的分离及活性测定;
5.酶促反应动力学;
6.酶的特异性概念;
7.酶的高效性及其机制;
8.酶活性的调节机制;
(三)核酸
1.核酸的基本概念;
2.核酸的结构单元(核苷酸)的结构与种类;
3.DNA的结构,包括一级结构和二级结构;
4.RNA的结构与功能,包括各种RNA的结构特点以及功能;
5.核酸的性质以及分离分析方法。
(四)维生素
1.维生素的基本概念;
2.维生素的分类;
3.各种维生素的基本结构;
4.各种维生素的生理作用;
5.维生素与辅酶的关系。
(五)生物力能学
1.自由能的基本概念;
2.自由能在生物学中的作用;
3.高能键的基本概念和意义;
4.氧化还原电位;
5.电子传递链的基本概念、组成、排列;
6.氧化磷酸化的基本概念;
7.电子传递与氧化磷酸化的关系;
8.线粒体外的还原力转化成ATP的机制。
(六)糖代谢
1.糖酵解过程及调节;
2.三羧酸循环及调节机制;
3.磷酸戊糖途径及其调节机制;
4.糖异生作用及调节;
5.糖原的分解和合成过程、调节机制;
6.糖代谢与激素的关系。
(七)脂类代谢
1.甘油三酯的分解及去向;
2.脂肪酸的氧化过程;
3.酮体代谢;
4.脂肪酸的合成过程;
5.甘油三酯合成;
6.磷脂的分解过程;
7.磷脂的合成过程。
(八)蛋白质分解、氨基酸的分解与合成
1.蛋白质的细胞内分解;
2.氨基酸的各种脱氨基方式及机制;
3.氨基酸的脱羧基作用
4.氨基的代谢;
5.氨基酸碳骨架的分解;
6.一碳单位的代谢;
7.氨基酸的合成。
(九)核酸的分解及核苷酸代谢
1.核酸的分解过程;
2.嘌呤和嘧啶核苷酸的分解;
3.嘌呤核苷酸的合成及调节;
4.嘧啶核苷酸的合成与调节;
5.脱氧核苷酸的合成;
6.胸腺嘧啶核苷酸的合成。
(十)DNA的体内复制
1.DNA的半保留复制;
2.原核DNA复制反应相关的酶;
3.原核生物DNA复制过程及其机制;
4.DNA的损伤修复机制。
(十一)基因的转录
1.基因转录的特性;
2.基因转录的启动子;
3.基因转录因子;
4.基因转录过程;
5.转录后的加工
(十二)蛋白质的生物合成
1.遗传密码及其特性;
2.tRNA在蛋白质合成中的作用;
3.核糖体的结构与功能;
4.原核生物蛋白质合成过程;
(十三)代谢调节
1.代谢调节的各个层次;
2.乳糖操纵子结构及工作原理。
二、考试要求
(一)蛋白质化学
1.记住20种氨基酸的结构,名称、英文名称、缩写代号,侧链性质。
2.掌握氨基酸的光学性质、酸碱性质和化学性质,尤其是等电点的概念,及其在氨基酸的分离分析中的应用,在蛋白质结构与功能中的作用。
3.掌握氨基酸分析中的层析原理,以及各种不同的层析方法的共性和个性。
4.掌握多肽的理化性质及其与游离氨基酸之间的差异;天然多肽的生物学意义;蛋白质一级结构及其测定的基本原理和方法。
5.掌握蛋白质肽平面、二面角、非键合原子最小接触距离、蛋白质二级结构等基本概念,蛋白质空间结构形成的原理,α-螺旋,β-折叠、β-转角的概念,结构参数。谷氨酸、甘氨基酸等几种典型氨基酸对二级结构的影响。二级结构预测方法的基本原理。
6.了解几种常见的纤维状蛋白的结构特点、性质以及生物学意义。
7.掌握蛋白质三级结构的基本概念、结构特点、作用力。常见的集中球状蛋白的结构特点及其与功能之间的关系。
8.了解蛋白四级结构的基本概念,结构特点、特殊性质。
9.了解蛋白质一级结构、二级结构、三级结构和四级结构之间的关系以及各自与功能的关系。
10.熟练掌握球状蛋白的电荷性质、酸碱性质、胶体性质、沉淀性质;熟练掌握蛋白质分子量测定,电泳、层析、离心等基本技术。灵活应用蛋白质分离纯化、分析的基本方法。
(二)酶
1.了解酶的基本概念;深刻理解酶的催化剂特性、生物学特性,化学本质,结构中心和催化中心等基本概念;
2.了解酶的分类方法以及命名方法,掌握酶的活性测定、分离纯化等方法以及相关的基本概念。
3.熟练掌握酶促动力学中各个影响因素对酶活性的影响,尤其是Km值的概念、意义及在酶学中的应用。
4.掌握酶的特异性的基本概念、原理、类型。
5.熟练掌握酶的高效性的作用机制,溶菌酶、蛋白酶等几种常见酶的作用机制。
6.理解酶的各个层次的活性调节机制及其意义,熟练掌握变构调节、共价修饰调节、酶原激活、蛋白质因子的激活和抑制效应等酶活性调节方式。
7.了解核酶、抗体酶、同工酶、寡聚酶等基本概念。
(三)核酸
1.掌握核苷酸的化学结构、核酸的一级结构.
2.熟练掌握DNA双螺旋结构模型的基本要点及其含义,深刻理解DNA双螺旋模型在核酸结构以功能研究中的意义。
3.了解DNA超螺旋结构的概念和理论意义。
4.了解细胞质RNA的结构和功能,尤其是tRNA的一级结构、二级结构、三级结构。
5.掌握核酸的光学性质、酸碱性质、变性及复性特点以及应用。
(四)维生素
1.了解维生素的基本概念,生理意义。
2.了解维生素A、B、C、D、E的结构特点,生理意义。
3.掌握维生素与辅酶或辅基的关系以及在酶促反应中的作用。
(五)生物力能学
1.深刻理解生物细胞内自由能差的概念,在判断化学反应方向中的作用。
2.熟练掌握高能化合物的基本概念、类型;ATP在能量代谢中的作用与地位。
3.了解氧化还原反应电位与自由能变化、氧化还原反应平衡之间的关系。
4.深刻理解电子传递链的基本概念,电子传递链各成员的的排列、性质;熟练掌握线粒体结构与电子传递链、氧化磷酸化的关系;底物、ATP对呼吸作用的调节作用。
5.了解线粒体外NADH+H+、NADpH+H+进入线粒体的穿梭作用。
(六)糖代谢
1.熟练掌握糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生作用、.糖原的分解和合成的反应过程。包括初始底物、终产物、中间产物,每一步代谢反应的酶及其调节机制、能量变化。
2.熟悉糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生作用、.糖原的分解和合成等反应过程在细胞器中的定位;深刻了解糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生作用、.糖原的分解和合成等反应过程与其它代谢过程的联系;透彻理解糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生作用、糖原的分解和合成的反应过程在代谢过程中的意义。
(七)脂类代谢
1.透彻了解甘油三酯在细胞中的分解过程,甘油的去向;
2.熟练掌握脂肪酸的β—氧化,从头合成过程的初始底物、终产物、中间产物,每一步代谢反应的酶及其调节机制、能量变化、细胞器定位。
3.掌握不饱和脂肪酸和羟脂酸的氧化、合成过程;掌握脂肪酸的α—氧化和ω—氧化过程。
4.了解酮体的产生、分解过程及其生理学意义。
5.了解甘油三酯的合成过程及其与糖代谢的关系。
6.了解磷脂的基本概念、生物学意义、分解合成过程。
(八)蛋白质分解、氨基酸的分解与合成
1.了解蛋白质代谢中的氮平衡概念。
2.熟悉细胞中蛋白质分解与体外蛋白质分解的差异。
3.熟练掌握氨基酸分解中氧化脱氨的特点以及其它脱氨基反应过程、转氨作用的特点、2种联合脱氨的作用机制、谷氨酸脱氢酶的作用特点和意义。
4.了解氨基在体内运输作用机制。
5.了解氨基酸脱羧基反应方式和生理意义。
6.了解不同生物的氨基排泄方式,掌握尿素反应过程,调节机制和生理意义。
7.熟练掌握氨基酸碳骨架分解的与糖代谢的关系。
8.掌握一碳单位的生成途径、代谢过程和生理意义。
9.了解20种常见氨基酸合成的碳骨架来源及其与糖代谢的关系。
(九)核酸的分解及核苷酸代谢
1.了解核酸的分解过程,包括从DNA(RNA)到核苷酸的分解。
2.熟练掌握嘧啶核苷酸的分解和嘌呤核苷酸的分解过程,产物的去向。
3.掌握嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成(从头合成)过程的关键步骤,包括碱基环上各原子的来源;起始产物,嘌呤和嘧啶核苷酸的共同中间产物及其进一步合成4种核苷酸的各步骤,4种核苷酸合成的调节机制。
4.了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成的补救途径。
5.掌握在核苷酸基础上的脱氧核苷酸合成过程,核糖核苷酸还原酶的结构和作用机制,脱氧胸苷酸合成反应机制。
(十)DNA的体内复制
1.掌握DNA的半保留复制机制及意义,复制起点和方式;
2.透彻理解DNA生物合成反应及其特点。
3.熟练掌握DNA复制过程中的各种酶及蛋白因子的特性、应用,掌握原核生物DNA复制的反应过程。
4.熟悉原核生物DNA损伤修复中,光复活修复、错配修复、切除修复、重组修复和SOS反应的过程和机制。
5.了解细胞内DNA复制与细胞增殖的关系。
(十一)基因的转录
1.了解基因转录过程的特点。
2.掌握原核生物基因表达中的顺式调控和反式调控的各个成分的结构、功能、协调关系、作用机制;
3.熟练掌握原核生物基因转录过程的起始、延伸、终止过程、机制。
4.了解真核生物基因转录的基本组分及其功能。
5.熟悉基因转录后的几种加工过程,包括拼接、切除、修饰、编辑等。
6.了解基因转录和DNA复制过程的抑制物及其效应。
(十二)蛋白质的生物合成
1.熟练掌握遗传密码的基本概念、基本特性。
2.熟练掌握tRNA的结构和性质,以及在蛋白翻译中的作用。
3.掌握核糖体的结构,包括原核和真核生物的结构。
4.掌握原核生物蛋白质合成过程的激活、起始、延伸、终止过程。
5.了解真核生物蛋白质合成的特点。
6.了解蛋白质合成后的加工方式。
7.了解蛋白质合成过程的抑制剂的作用原理。
(十三)代谢调节
1.熟练掌握代谢过程中,各代谢过程的相互关系,调控原理。
2.了解代谢过程在分子、细胞、整体层次上的调节过程。
3.掌握乳糖操纵子结构及工作原理。
三、参考书目




