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1、临床医学 第一章蛋白质的结构与功能第 一 节 蛋 白 质 的 分 子 组 成一、组成蛋白质的元素1、主要有C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。2、蛋白质元素组成的特点：各种蛋白质的含氮量很接均为16。3、由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：100克样品中蛋白质的含量 ( g % )= 每克样品含氮克数 6.25100二、氨基酸 组成蛋白质的基本单位（一）氨基酸的分类 1. 非极性氨基酸（9）：甘氨酸 （Gly） 丙氨酸 （ Ala）缬氨酸（Val）亮氨酸（Leu）
2、异亮氨酸（Ile）苯丙氨酸 （Phe）脯氨酸（Pro） 色氨酸（Try）蛋氨酸（Met） 2、 不带电荷极性氨基酸（6）：丝氨酸（Ser） 酪氨酸(Try) 半胱氨酸 (Cys) 天冬酰胺 (Asn) 谷氨酰胺(Gln ) 苏氨酸(Thr ) 3、 带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）（2）: 天冬氨酸(Asp ) 谷氨酸(Glu)4、 带正电荷氨基酸（碱性氨基酸）（3）:赖氨酸(Lys) 精氨酸(Arg) 组氨酸( His) （二）氨基酸的理化性质1. 两性解离及等电点等电点 :在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电
3、点。2. 紫外吸收 (1)色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。（2）大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。3. 茚三酮反应 氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法三、肽（一）肽 1、肽键是由一个氨基酸的a-羧基与另一个氨基酸的a-氨基脱水缩合而形成的化学键。2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。3、由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽4、肽链中的氨基酸分子因为脱水
4、缩合而基团不全，被称为氨基酸残基5、多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。6、多肽链有两端 ：N 末端：多肽链中有自由氨基的一端C 末端：多肽链中有自由羧基的一端 （二） 几种生物活性肽1. 谷胱甘肽 2. 多肽类激素及神经肽第 二 节 蛋 白 质 的 分 子 结 构一、蛋白质的一级结构1、定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接方式、排列顺序和二硫键的位置。2、主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。3、一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。二、蛋白质的二级结构1、定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残
5、基侧链的构象2、主要的化学键： 氢键 3、蛋白质二级结构的主要形式a-螺旋、 b-折叠、b-转角、无规卷曲 三、蛋白质的三级结构1、 定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。 2、主要的化学键 ：疏水作用、离子键、氢键和 Van der Waals力等四、蛋白质的四级结构 1、蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。2、亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。第四节 蛋白质的理化性质（一）蛋白质的紫外吸收 （二）蛋白质的两性电离 1、蛋白质的等电点： 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负
6、离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。（三）蛋白质的沉降特性 （四）蛋白质的胶体性质 蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷、水化膜（五）蛋白质的变性、复性 1、蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。2、变性的本质 ：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。（六）蛋白质的呈色反应 茚三酮反应 蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。 双缩脲反应 蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可
7、用来检测蛋白质水解程度。第二 章 核酸的结构与功能第一节 核酸的化学组成一、核苷酸的组成 1、元素组成:C、H、O、N、P（910%）2、分子组成：（1）碱基：嘌呤碱，嘧啶碱（2）戊糖：核糖，脱氧核糖（3）磷酸3、DNA与RNA在分子组成上的异同类型DNARNA碱基A、T、C、GA、U、C、G戊糖脱氧核糖核糖磷酸相同二、核苷酸的结构1、核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。 2、核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR 3、核苷酸的结构：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 4、核苷酸：AMP,
8、 GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 第二节 核酸的分子结构一、核酸的一级结构1、定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。二、核酸的空间结构与功能（一）DNA的空间结构与功能1、DNA的二级结构双螺旋结构（1）DNA双螺旋结构模型要点：DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧核糖核苷酸链组成，磷酸、脱氧核糖在外围构成骨架，中间是碱基对平面，碱基严格按照碱基互补配对原则。（A=T; GC） 右手双螺旋结构，螺旋一圈10对碱基，螺距3.4nm，表面有间隔排列的大沟、和小沟。互补碱基的氢键维持双链横向稳定性
9、，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。2、DNA的三级结构在二级结构的基础上，DNA双螺旋结构进一步折叠、盘绕成为更为复杂的结构（1）原核生物DNA的高级结构 DNA超螺旋闭合环状双螺旋，正超螺旋、负超螺旋 （2）DNA在真核生物细胞内真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体（3）核小体的组成：DNA：约200bp（碱基对） 组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 3、 DNA的功能 DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础（二）RNA的空间结构与功能1、mRNA-(含量少，种类多，寿命短)（1）mRN
10、A的功能 ：携带遗传信息（DNA），作为蛋白质翻译的模板。 （2） mRNA结构特点：5末端形成帽子结构：m7GpppNm- 3末端有一个多聚腺苷酸(polyA)(80-250) 尾2、tRNA （1）tRNA的一级结构特点 ：73-93个核苷酸（分子量最小）含 1020% （7-15个）稀有碱基，如 DHU等 3末端为 CCA-OH，5 末端大多是-G（2） tRNA的二级结构三叶草形结构有：氨基酸臂 DHU环及臂 反密码环及臂 TC环及臂 额外环（3）tRNA的三级结构 倒L形（4）RNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。（三）rRNA （1）rRNA的结构：空间结构，较
11、为复杂（2） rRNA的功能 参与组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。 （3）rRNA的种类（根据沉降系数）：真核生物5S rRNA、 5.8S rRNA、 18S rRNA、 28S rRNA 原核生物5S rRNA 、16S rRNA、 23S rRNA 第 三 节 核 酸 的 理 化 性 质一、紫外吸收：核酸在260nm处有吸收高峰，在230nm处有一低谷 二、DNA的变性1、定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。2、方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、 酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等3、变性后其它理化性质变化：OD260增高粘度下降 比旋度下降浮力密度升
12、高 酸碱滴定曲线改变 生物活性丧失4、 DNA变性的本质是双链间氢键的断裂5、 增色效应：DNA变性时其溶液OD260增高的现象。6、Tm：紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度，其大小与G+C含量成正比。三、DNA的复性与分子杂交 1、DNA复性的定义 ：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。2、退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火。3、减色效应：DNA复性时，其溶液OD260降低。四、 核酶和脱氧核酶1、 核酶：催化性RNA作为序列特异性的核酸内切酶降解mRNA。 2、脱氧核酶：催化性DNA 人
13、工合成的寡聚脱氧核苷酸片段，也能序列特异性降解RNA。 第五章 维生素一、概述1、定义：维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量不足，必须由食物供给的一组小分子有机化合物。2、分类：（1）脂溶性维生素 Vit.A*、 D*、 E 、 K： （2）水溶性维生素： Vit.C* B族Vit.：B1*、B2*、PP*、 B6*、生物素 泛酸、叶酸*、B12 *、硫辛酸3、 引起维生素缺乏的原因：（1）摄入不足：偏食、烹饪不当（2）吸收障碍：胃肠道疾病、肝胆疾病（3）需要量增加：儿童，孕妇，哺乳期妇女，重体力劳动者和慢性消耗性疾病患者（4）服用某些药物：如抗生素，可致
14、肠道菌群紊乱，自身可合成的少量维生素缺失（维生素K、B6、PP、生物素、泛酸等）（5）生物体的特异缺陷：如内因子缺乏二、脂溶性维生素1、共同特点：（1）不溶于水，溶于脂肪及有机溶剂（2）在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收（3）在血浆中与特异蛋白结合而运输（4）在肝脏内储存，摄入过多会出现中毒2、种类： Vit A, Vit D, Vit E, Vit K 一、维生素A-抗干眼病维生素1、视黄醇（维生素A1），3-脱氢视黄醇（维生素A2） 视黄醇 视黄醛 视黄酸 2、 活性形式：11顺视黄醛（紫外线可破坏维生素A）3、来源：哺乳动物及鱼的肝脏、蛋黄、乳制品等维生素A原： -胡萝卜素可转化为维生素A （胡萝卜、红辣椒、菠菜、芥菜等绿叶蔬菜）（二）生化作用及缺乏症：1、构成视觉细胞内感光物质的成分 2、维持上皮组织结构的完整性 3、参与类固醇的合成促进生长发育 4、有一定的抗癌、防癌作用 缺乏症：夜盲症、干眼病 二 、维生素D-抗佝偻病维生素 1、种类：VitD2（麦角钙化醇） VitD3（胆钙化醇）2、VitD2原：麦角固醇 VitD3原： 7-脱氢胆固醇3、来源：肝、蛋黄、牛奶、鱼肝油4、VitD3的活性形式： 1, 25- (OH)2-VitD35、生化作用及缺乏
