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1、名词解释 选择题问答题生物分析化学要点提纲第一章 生物分析化学绪论1. 生物分析化学主要研究内容（组成、含量、结构）生物分析化学的主要研究内容是鉴定生物物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物）、测定生物物质的有关组分的含量、确定生物物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。 2. 原位（in situ）、在体（in vivo）、实时(real time)、在线(on line) In situ：在分析对象原来所处的位置发生的试验In vivo：在活体内进行的实验Real time：事件发生过程中的分析（强调被分析物在发生变化）
2、On line：在生产流水线（工艺生产线）上的分析3. 灵敏度、检测限，回收率、相关系数 灵敏度是指某种方法对单位浓度或单位量待测物质的变化所引起的响应信号的变化程度，相当于浓度或质量校正曲线的斜率。检测限指以适当的置信概率被检出的组分的最小量或最小浓度。(XL=3SD/A，XL 是检测限、SD背景信号的标准差、A灵敏度)回收率是反应待测物在样品分析过程中损失的度量，分为空白加标回收和样品加标回收。【空白加标回收：在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比值即为空白加标回收率。样品加标回收：相同的样品取两份，其中一份加入定量的待测成分标准物质
3、；两份同时按相同的分析步骤分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率。加标回收率的测定, 是实验室内经常用以自控的一种质量控制技术. 对于它的计算方法, 给定了一个理论公式：加标回收率= (加标试样测定值试样测定值)加标量100%】相关系数是用来度量两个变量之间的线性关系强度的统计量。第二章 生物光谱分析法4. 光与物质的作用（反射、透射、散射、吸收、发射） 反射：当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象透射：入射光经过折射穿过物体后的出射的光散射：入射光与试样分子/粒子相互作用产生使分子/粒子向所有方向发射光的现象吸
4、收：当光通过固体、液体或气体时，其中某些频率的光将被物体中的原子/分子吸收，使原子/分子由较低的能级跃迁到激发态能级发射：物质吸收能量后电子跃迁到激发态又回到基态辐射出能量5. 荧光和磷光产生的原理，两者差异 荧光产生原理：在紫外或可见光照射下，物质吸收能量使得电子从基态跃迁至单重激发态并以无辐射弛豫方式回到第一单重激发态的最低振动能级，再跃回基态或基态中其他振动能级所发出的光。磷光产生原理：在紫外或可见光照射下，物质吸收能量使得电子从基态跃迁到三重激发态并以无辐射弛豫方式回到第一三重激发态的最低振动能级，再跃回基态或基态中其他振动能级所发出的光。差异：发光机制的差异：荧光是单重态单重态跃迁产
5、生（S1-S0跃迁）；磷光是三重态三重态跃迁产生（T1-T0跃迁）。实验现象的差异：对荧光来说，当激发光停止照射时发光过程随之消失，而磷光将持续一段时间能量差异：磷光能量比荧光小，波长较长，发光时间也较长6. 荧光的激发光谱、发射光谱、Stokes 位移、荧光产率、荧光寿命、弛豫、淬灭 荧光的激发光谱：固定观察的发射波长（通常选最大发射波长），记录不同激发波长激发荧光物质时候，荧光物质在该发射波长的荧光强度，得到的激发波长与荧光强度的关系曲线称为荧光的激发光谱。荧光的发射光谱：固定激发波长（通常选最大激发波长），记录荧光物质的荧光波长与荧光强度，得到的发射波长与荧光强度的关系曲线称为发射光谱或
6、荧光光谱。（与吸收光谱一样，特点：stoke位移、与激发波长无关、和激发光谱镜像对称）stokes位移：在溶液的荧光光谱中，激发光与发射光之间存在一定的能量损失，所观察到的荧光的波长总是大于激发光的波长，称为stokes位移。荧光产率：荧光的物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比。荧光寿命：当激发光切断后荧光强度衰减至原强度的1/e所经历的时间。（也定义为荧光分子处在激发态的平均时间）弛豫：非平衡态逐渐恢复到平衡态的过程叫弛豫，这个时间叫弛豫时间。（振动弛豫：相同电子能级高振动能级向相邻低振动能级跃迁的过程。）淬灭：在荧光过程中，光子产生的数量在很短的时间内衰减或者消失。荧
7、光分子与溶剂或其他分子相互作用，使荧光强度减弱的现象称为荧光淬灭。7. 影响荧光强度的因素，如何影响，解释原因 内因：分子结构跃迁类型：-*跃迁为强吸收，*-产生的荧光效率高，有助于发射荧光。共轭结构：提高共轭度有利于增加荧光效率并产生红移（共轭程度越大，离域电子越容易激发，分子发光越容易产生）刚性平面结构：分子共面性越大，有效的电子离域性也越大，电子的共轭度越大，荧光的量子产率越大，红移。【共面性越大减少了分子振动，减少了体系间跨越跃迁到三重态及碰撞去活化的可能性，减少与溶剂相互作用】取代基影响：芳环上有供电子基团荧光增强（取代基上n电子激发到环上，n与共轭接近n-*跃迁），吸电子集团荧光减
8、弱（取代基上n电子与环不共轭，n-*禁阻跃迁，摩尔吸光系数小）。外因：发光分子所处的环境浓度：IF=KC在稀溶液中荧光强度与荧光物质溶液浓度呈线性关系，这便是荧光定量分析的基本关系式。浓溶液中存在淬灭现象和自吸收不符合上述的关系式。溶剂效应一般效应：折射率和介电常数/极性（介电常数增加，产生红移，荧光效率增强）特殊效应：溶剂分子和荧光体的化学作用如形成氢键或者配位作用对荧光的影响（与金属离子形成配位化合物增强了分子刚性导致荧光增强；形成氢键荧光增强）温度影响：荧光分子的量子产率通常随着温度的降低而增加。【温度升高，分子热运动加大，相互碰撞的几率增加，激发态电子难以保持稳定，容易淬灭。内部能量转
9、化作用，当激发分子接受了外加热能后有可能使激发能转换为基态的振动能，随后通过振动弛豫来损失能量温度增加，溶液介质黏度下降，增加了荧光分子和溶剂分子碰撞淬灭的机会，从而导致量子产率的下降。】pH影响含有酸碱基团的荧光分子受溶液pH影响比较大，pH影响荧光分子的价态和组成（如金属配合物）8. 荧光强度与浓度的关系，荧光光谱仪的结构 荧光强度与浓度的关系：IF=KC在稀溶液中荧光强度与荧光物质溶液浓度呈线性关系，这便是荧光定量分析的基本关系式。浓溶液中存在淬灭现象和自吸收不符合上述的关系式。荧光光谱仪的结构由光源、激发单色器、样品池、发射单色器、检测系统、显示系统组成。9. 瑞利散射、拉曼散射、表面
10、增强拉曼散射，产生表面增强拉曼散射的原因 高频率的单色激光束打在分子上产生一种以入射频率向所有方向散射的光，称为瑞利散射。（完全弹性碰撞）瑞丽散射的同时，观察到高于和低于入射频率的散射光，称为拉曼散射。（非弹性碰撞）将试样吸附在胶态金属离子（如金、银、铜）上或这些金属的粗糙表面上，再按通常的方法得到表面增强拉曼光谱。产生表面增强拉曼光谱的原因是纳米金属离子的电磁增强和金属表面的化学增强。10. 荧光共振能量转移 FRET，光诱导电子转移，金属增强荧光，上转化荧光 荧光共振能量转移 FRET：当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠且两个分子距离10nm范围以内时就会发生一种非放射性
11、的能量转移。即FRET现象使得供体荧光比它单独存在时候低得多（荧光淬灭），而受体发射荧光大大增强（敏化荧光）光诱导电子转移PET：光照射引起的一种分子间或分子内电子转移的现象。光照荧光分子探针时，由于电子从供体转移到激发态荧光团，探针不发射荧光或弱荧光，当供体结合了分析物后，光诱导的电子转移被抑制或阻断，荧光团恢复发射荧光。金属增强荧光MEF：分布于粗糙金属表面（金、银等）或其溶胶附近的荧光分子的荧光被大大增强的现象。【增强机制 ：表面等离子体和荧光分子附近局域电磁场的增强，提高了分子的激发强度，增强了荧光强度】上转化荧光 ：发光中心相继吸收两个或多个能量较低的光子，跃迁到激发态，再由激发态跃
12、迁到基态发射出一个能量相对较高的光子的过程。聚集诱导发光：在聚集状态下，分子内旋转受限抑制了激发态的非辐射衰变渠道从而使得荧光增强。11. 纳米荧光材料（量子点、碳点）量子点：粒径一般介于1-100nm，又可称为半导体纳米微晶体，是由数百到数千个原子组成的无机纳米粒子，是一种由 II-VI 族或者 III-V 族元素组成的纳米颗粒。目前研究较多的主要是CdX(X = S、Se、Te)。量子点由于其量子尺寸效应，粒径不同或组成材料不同即可发射不同颜色的荧光。碳点：是由分散的类球状碳颗粒组成，尺寸极小（在10nm 以下），具有荧光性质的新型纳米碳材料。毒性低，生物兼容性好，兼具传统QDs的荧光性质
13、.荧光染料：吸收某一波长的光波后能发射出另一波长大于吸收光的光波的物质荧光探针：与生物大分子以共价键或其他形式结合形成发荧光的络合物或聚集体的一类物质，将分子间的相互作用转化为可被检测的信号传递给外界荧光金属纳米簇：金属纳米簇拥有较强的光发光特性，兼具良好的光稳定性、较高的释放速度和亚纳米尺寸。第三章 免疫分析法 12. 抗原，半抗原，抗原决定族，抗体 抗原是一类能刺激机体免疫系统发生免疫应答，并能与相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内外发生特异性结合的物质。只具有抗原性而不具有免疫原性的物质成为半抗原。抗原决定簇是指抗原中决定抗原特异性的特殊化学结构/基团，又称表位。抗体是由B细胞识
14、别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合免疫球蛋白。13. 抗原抗体间结合力（静电力、范德华力、氢键、疏水作用）， 亲和力静电力：由于静电作用出现的力，F正比于1/r2范德华力：由于分子极化作用而出现的力，F正比于1/r7氢键：最具特异性，F正比于1/r6疏水作用：作用最大，约总结合力的50%，占主要位置亲和力：抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力。亲合力：抗体与抗原之间的结合力大小。14. 影响抗原抗体反应的因素 抗原抗体自身因素抗原/抗体：理化性状、表位种类和数目、特异性、亲和性、效价等抗原抗体反应的整体强度决定于抗原抗体的亲和力和结合价（单价
15、抗原不出现沉淀反应）环境因素电解质：适量电解质的存在可中和抗原/抗体电荷，出现可见反应。常用0.85%的NaCI或缓冲液作为抗原抗体的稀释液可促进可见反应酸碱度：适宜pH值68，pH接近等电点时易引起凝集反应（如细菌-抗原）造成假阳性温度：温度升高，反应速度加快，一般适宜温度1540，最适温度3715. 标记免疫技术，种类 标记免疫技术：用各种标记物检查抗原-抗体反应的技术。种类：酶免疫分析EIA，荧光免疫分析FIA，放射性免疫分析RIA，化学发光免疫分析CIA，电化学免疫分析ECIA。16. ELISA，ELISA 特点，举例说明 ELISA 分析的步骤，类型（夹心法、间接法、竞争法），常见酶和底物系统定义：ELISA是酶免疫分析中的酶联免疫吸附分析。以酶标记的抗体/抗原作为主要试剂，利用抗原抗体反应的特异性和酶催反应信号放大作用的一种免疫分析方法。特点：灵敏、特异、简单、快速、稳定、利于自动化步骤：抗原/抗体被固定在固相载体表面固定；(固定)酶标记的抗体/抗原和待测样品与载体表面的抗原/抗体发生反应，洗涤除去结合的抗体/抗原；（抗原抗体反应）加入底物，底物被酶催化生成有色产物，用光度分析法分析有色产物含量，并换算成待测样品的量。（显色反应）类型：夹心法：一抗-抗原-酶/荧光标二抗
