标签： Alevel牛津考试局AQA生物课程As阶段学习资料

DNA 和 RNA 的功能（The Function of DNA & RNA）：

• DNA（脱氧核糖核酸）：
  • DNA 的主要功能是存储和传递遗传信息。
  • DNA 包含所有生物生长和发育的指令。
• RNA（核糖核酸）：
  • RNA 的主要功能是将 DNA 中的遗传密码转移到细胞质中的核糖体。
  • 核糖体通过翻译（Translation）过程读取 RNA，合成多肽（蛋白质）。

核苷酸结构与磷酸二酯键（Nucleotide Structure & the Phosphodiester Bond）：

• 核苷酸是 DNA 和 RNA 的基本构建单元，由以下三部分组成：
  • 磷酸基团（Phosphate Group）。
  • 五碳糖（五碳脱氧核糖或核糖）。
  • 氮基碱基（Nitrogenous Base）。
• 核苷酸通过缩合反应形成磷酸二酯键（Phosphodiester Bond），连接成多核苷酸链。

DNA 的结构（The Structure of DNA）：

• DNA 是双螺旋结构，由两条反向平行的多核苷酸链组成。
• 碱基配对规则（Complementary Base Pairing）：
  • 腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对。
  • 胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对。
• 碱基之间通过氢键连接：
  • A-T 之间有两条氢键。
  • C-G 之间有三条氢键。

RNA 的结构（The Structure of RNA）：

• RNA 是单链结构，由核糖和以下碱基组成：
  • 腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）。
• RNA 的功能包括传递遗传信息（如信使 RNA，mRNA）和蛋白质合成（如核糖体 RNA，rRNA）。

核糖体（Ribosomes）：

• 核糖体是蛋白质合成的场所。
• 核糖体读取 RNA 并将遗传信息翻译为多肽链。

遗传密码的研究起源（The Origins of Research on the Genetic Code）：

• 科学家通过研究 DNA 和 RNA 的结构及功能解码了遗传密码。
• 遗传密码由三联密码子（Codon）组成，每个密码子编码一个氨基酸。

半保留复制（Semi-Conservative Replication）：

• DNA 复制是半保留的：
  • 每个新 DNA 分子由一条原始链和一条新合成链组成。
• 复制过程：
  • DNA 双链解开（解螺旋）。
  • 每条链作为模板，按照碱基配对规则合成新链。

半保留复制的过程（The Process of Semi-Conservative Replication）：

• 复制步骤：
  • DNA 解螺旋酶（DNA Helicase）打开双链。
  • 自由核苷酸与模板链上的碱基互补配对。
  • DNA 聚合酶（DNA Polymerase）催化磷酸二酯键的形成。
• 复制完成后，生成两条与原始 DNA 完全相同的 DNA 分子。

计算核苷酸碱基的频率（Calculating the Frequency of Nucleotide Bases）：

• 根据碱基配对规则计算 DNA 中各碱基的比例：
  • A 的数量等于 T 的数量。
  • C 的数量等于 G 的数量。

沃森-克里克模型（The Watson Crick Model）：

• DNA 的双螺旋结构由沃森和克里克提出。
• 这一模型解释了 DNA 如何存储遗传信息并复制。

酶是蛋白质（Many Proteins are Enzymes）：

• 酶是生物催化剂（Biological Catalysts），加速化学反应而自身不被消耗或改变。
• 酶是球状蛋白质（Globular Proteins），其功能取决于活性位点（Active Site），底物与活性位点结合后触发反应。
• 酶可以是细胞内酶（Intracellular Enzymes）或细胞外酶（Extracellular Enzymes）：
  • 细胞内酶：在细胞内发挥作用（如细胞代谢酶）。
  • 细胞外酶：在细胞外发挥作用（如消化酶）。

酶的特异性（Enzyme Specificity）：

• 酶的特异性由活性位点的形状决定，底物必须与活性位点互补。
• 关键模型：
  • 锁钥模型（Lock and Key Model）：酶的活性位点与底物完美匹配。
  • 诱导契合模型（Induced Fit Model）：酶的活性位点在底物结合后发生轻微变化以更好地适应底物。

酶的工作原理（How Enzymes Work）：

• 酶降低反应的活化能（Activation Energy），使化学反应更容易发生。
• 酶通过形成酶-底物复合物（Enzyme-Substrate Complex）来加速反应。

酶活性的测量（Measuring Enzyme Activity）：

• 实验方法包括测量反应产物的生成速度或底物的消耗速度。
• 关键变量：温度、pH值、酶浓度、底物浓度。

影响酶活性的因素（Limiting Factors Affecting Enzymes）：

• 温度（Temperature）：
  • 温度升高会增加反应速率，但过高温度会导致酶变性（Denaturation）。
• pH值（pH）：
  • 酶在特定的pH范围内活性最佳，偏离最佳pH会导致酶活性下降。
• 酶浓度（Enzyme Concentration）：
  • 增加酶浓度通常会提高反应速率，但反应速率最终会达到饱和。
• 底物浓度（Substrate Concentration）：
  • 增加底物浓度会提高反应速率，但当所有酶的活性位点都被占据时，反应速率达到最大值。
• 抑制剂（Inhibitors）：
  • 竞争性抑制剂（Competitive Inhibitors）：与底物竞争酶的活性位点。
  • 非竞争性抑制剂（Non-Competitive Inhibitors）：改变酶的活性位点，使底物无法结合。

酶的模型与功能（Models & Functions of Enzyme Action）：

• 酶的作用机制与底物结合模型密切相关。
• 酶的功能涉及代谢反应、物质运输和能量转换。

实践技能（Practical Skill）：

• 控制变量与计算实验中的不确定性。
• 绘制酶反应速率的图表并分析数据。

氨基酸与肽键（Amino Acids & the Peptide Bond）：

• 蛋白质是由氨基酸单体组成的聚合物。
• 氨基酸通过缩合反应形成肽键，连接成多肽链。
• 蛋白质的功能由氨基酸的序列、种类和数量决定。

色谱法：氨基酸（Chromatography: Amino Acids）：

• 使用色谱法分离和鉴定氨基酸。

蛋白质的结构与功能（Protein Structure & Function）：

• 蛋白质的四级结构：
  • 一级结构：氨基酸序列。
  • 二级结构：α螺旋和β折叠，由氢键稳定。
  • 三级结构：蛋白质的三维形状，由离子键、氢键和疏水作用维持。
  • 四级结构：多个多肽链结合形成的复杂结构（如血红蛋白）。
• 蛋白质功能：
  • 酶（Enzymes）。
  • 运输蛋白（Transport Proteins，如血红蛋白）。
  • 结构蛋白（Structural Proteins，如角蛋白、胶原蛋白）。
  • 收缩蛋白（Contractile Proteins，如肌球蛋白）。
  • 免疫蛋白（Immunoproteins，如免疫球蛋白）。

蛋白质相互作用（Protein Interactions）：

• 蛋白质与其他分子的相互作用决定其功能（如酶与底物的结合）。

生化测试：蛋白质（Biochemical Tests: Proteins）：

• 双缩脲试验（Biuret Test）用于检测蛋白质：
  • 步骤：将样本加入双缩脲试剂。
  • 结果：溶液变成紫色，证明样本中含有蛋白质。

球状与纤维状蛋白质（Globular & Fibrous Proteins）：

• 球状蛋白质：水溶性，功能性蛋白（如酶、血红蛋白）。
• 纤维状蛋白质：不溶于水，结构性蛋白（如胶原蛋白、角蛋白）。

血红蛋白的分子结构（The Molecular Structure of Haemoglobin）：

• 血红蛋白是由四个多肽链组成的球状蛋白质。
• 含有铁离子，负责氧气的运输。

胶原蛋白的分子结构（The Molecular Structure of Collagen）：

• 胶原蛋白是由三条多肽链组成的纤维状蛋白质。
• 提供机械强度，广泛存在于皮肤、骨骼和肌腱中。