6436编号医学生物化学重点总结

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1、 生化重点 第 1 页 共 30 页 第二章 蛋白质的结构和功能 第二章 蛋白质的结构和功能 第一节 蛋白质分子组成 第一节 蛋白质分子组成 一、组成元素一、组成元素： N 为特征性元素，蛋白质的含氮量平均为 16%.-测生物样品蛋白质含量：样品含氮量6.25 二、氨基酸二、氨基酸 1.是蛋白质的基本组成单位，除脯氨酸外属 L-氨基酸，除了甘氨酸其他氨基酸的-碳原子都是手性碳原子。 2.分类：（1）非极性疏水性氨基酸：甘、丙、缬、亮、异亮、苯、脯，甲硫。 （2）极性中性氨基酸：色、丝、酪、半胱、苏、天 冬酰胺、谷氨酰胺。 （3）酸性氨基酸：（3）酸性氨基酸：天冬氨酸 Asp、谷氨酸 Glu。

2、（4） （重）碱性氨基酸：（4） （重）碱性氨基酸：赖氨酸 Lys、精氨酸 Arg、组氨酸 His。 三、理化性质三、理化性质 1.两性解离：两性电解质，兼性离子静电荷 +1 0 -1 PHPI PH=PI PHPI 阳离子 兼性离子 阴离子 等电点 ： PI=1/2（pK1+pK2） 2.紫外吸收性质：多数蛋白质含色氨酸、酪氨酸（芳香族） ，最大吸收峰都在 280nm。 3.茚三酮反应：茚三酮水合物与氨基酸发生氧化缩合反应，成紫蓝色的化合物，此化合物最大吸收峰为 570nm 波长。此反应可作 为氨基酸定量分析方法。 四、蛋白质分类：单纯蛋白、缀合蛋白（脂、糖、核、金属 pr）四、蛋白质分类：

3、单纯蛋白、缀合蛋白（脂、糖、核、金属 pr） 五、蛋白质分子结构五、蛋白质分子结构 1.肽：氨基酸通过肽键连接构成的分子肽 肽键：两个氨基酸氨基羧基之间缩合的化学键（CONH） 2.二肽：两分子氨基酸借一分子的氨基与另一分子的羧基脱去一分子的水缩合成 3.残基：肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而残缺，故被称为氨基酸残基。 4.天然存在的活性肽： （1）谷胱甘肽 GSH：谷，半胱，甘氨酸组成的三肽 具有还原性，保护机体内蛋白质或酶分子免遭氧化，使蛋白质或酶处于活性状态。在谷胱甘肽过氧化物酶催化下，GSH 可还 原细胞内产生的过氧化氢成为水，同时，GSH 被氧化成氧化性 GSSG，在谷胱甘肽还原酶作用

4、下，被还原为 GSHGSH 的硫基具有 噬核特性， 能与外源性的噬电子毒物 （如致癌物， 药物等） 结合， 从而阻断， 这些化合物与 DNA,RNA 或蛋白质结合， 以保护机体 （解 毒） （2）多肽类激素及神经肽 促甲状腺激素释放激素 TRH神经肽：P 物质（10 肽） 脑啡肽（5 肽） 强啡肽（17 肽） 第二节 蛋白质的分子结构第二节 蛋白质的分子结构 一级二级三级四级 定义蛋白质中氨基酸的数目及排列顺序蛋白质分子中多肽链骨架中原子 的局部空间排列，不涉及侧链空 间排布 二级结构进一步盘曲折叠成具有 一定规律的三维空间结构 亚基与亚基间呈特定的三维空间 排布，并以非共价键相连接 形式a-

5、螺旋（上升一圈 3.6 个,螺距 0.54nm， 直径 0.5nm） -折叠 （正 向 0.6，反,0.7） -转角，无规卷曲，超二级卷曲 结构域：蛋白质构象中特定的区 域。是由多肽链上相邻的超二级 结构的紧密相联） 。 形成的结构区 域） 亚基（完整的三级结构） 键肽键（主） 二硫键（次） 氢键疏水作用，离子氢键，范德华力疏水作用，盐键和氢键 意义是蛋白质空间构象和特异性生物活 性的基础， 但不是决定空间构象的唯 一因素 由一级结构决定，发挥特殊生理 功能 短距离效应 相对分子质量大的蛋白质常分为 多个结构域执行不同功能 长距离效应 超二级结构：即模体（motif） ，指在多肽链内顺序上相互

6、临近的二级结构常常在空间折叠中靠近，彼此相互作用，形成规则的二 生化重点 第 2 页 共 30 页 级结构聚合体。 蛋白质的分类：1.根据组分：（1）单纯蛋白质 （2）缀合蛋白：脂、糖、核、金属 pr（非蛋白部分为结合蛋白的辅基） 2.形状和空间构象： （1）纤维状：长轴和短轴之比大于 10，不溶于水，韧性支架和外保护 （2）球状：水溶性较好，结构更复杂酶和调控蛋白 第三节 蛋白质结构与功能的关系第三节 蛋白质结构与功能的关系 一、一级结构是空间构象的基础一、一级结构是空间构象的基础 1.空间构象遭破坏的核糖核酸酶只要一级结构未被破坏，就可能恢复到原来的三级结构，功能依然存在。 2.一级结构是

7、功能的基础。不同种属来源 pr 相似的一级结构（序列同源现象）具有相似的功能同源蛋白质。 3.一级结构改变与分子病 分子病：蛋白质分子发生变异所导致的疾病，为基因突变导致。镰刀形贫血：谷氨酸 缬氨酸 二、蛋白质空间结构与功能的关系二、蛋白质空间结构与功能的关系 1.蛋白质的功能依赖于特定的空间结构 2.蛋白质在不改变一级结构的前提下，通过变构（配体物质与蛋白质非共价键结合改变构象）可以改变活性 三、蛋白质空间的结构改变与疾病三、蛋白质空间的结构改变与疾病 1.因蛋白质折叠错误或折叠不能导致构象变化引起的疾病，成为蛋白质构象病 2.朊病毒：查不到任何核酸，对各种理化作用有很强抵抗力，传染性极强的

8、蛋白质颗粒。 （1）细胞型（正常型）：表达于脊椎动物细胞表面，存在于 a-螺旋。 （2）瘙痒性（致病型）：是 PrPc异构体，可胁迫 PrPc 转化为 PrPSc，实现自我复制，并产生病理效应。 四、蛋白质的理化性质：四、蛋白质的理化性质： 两性解离两端氨基和羧基+侧链某些基因解离若溶质 pHpI 蛋白质带负电荷若溶液 pH=pI，为兼性离子，电荷为 0 等电点体内蛋白质的各种 PI 不同，多接近 5.0 紫外吸收含肽键 220nm 和芳香族氨基酸 280nm 处吸光度的测定，常用于蛋白质的定量 双缩脲反应呈紫色反应，用于检测蛋白质的水解程度 透析蛋白质是生物大分子不易透过半透膜，通过半透膜纯

9、化含小分子杂质的蛋白质 变性破坏共价键和二硫键，若一级结构未被破坏，轻微变性后可因去除变性因素而恢复活性（复性） 沉淀除去蛋白质的水化膜并中和其电荷，可发生沉淀 凝固蛋白质被强酸强碱变性后，仍能溶于强酸或强碱溶液中，若将强酸或强碱溶液的 PH 值调至等电点，变性蛋白质结成不溶絮状物，称结絮。若再加热紫状物 变得更为坚固，不易再溶于强酸强碱中。 （凝固） 变性变性的蛋白质不一定沉淀，沉淀的蛋白质不一定变性，但变性的蛋白质易沉淀，凝固的蛋白质均已变性，而且不再溶解。 五蛋白质的分离与纯化：五蛋白质的分离与纯化： 1.提取：破碎组织和细胞，将蛋白质溶解于溶液中的过程称为蛋白质的提取。 2.纯化：将溶

10、液中的蛋白质相互分离而取得单一蛋白质组分的过程。 3.改变蛋白质溶解度使其沉淀的方法： （1）盐析：用高浓度的中性盐将蛋白质从溶液中析出。Eg：硫酸铵 硫酸钠 氯化钠。原理：夺取蛋白质周围的水化膜，破坏其 稳定性。 （2）加入有机溶剂 Eg：丙酮 正丁醇 乙醇 甲醇。原理：降低溶液的介电常数，使蛋白质相互吸引。 四 补充四 补充 一、氨基酸分类一、氨基酸分类 1.带脂肪烃侧链的氨基酸：丙，缬，亮，异亮 2.含芳香环：苯丙芳香族：酪，色 3.含硫：甲硫氨酸 含疏基：半胱氨酸 4.亚氨基酸：脯氨酸 含羟基：丝 苏 5.含酰胺基：谷氨酰胺，天冬酰胺 含羧基（酸性带负电）：天冬氨酸，谷氨酸 都含有共轭

11、双键紫外光吸收性质 生化重点 第 3 页 共 30 页 嘌呤 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 嘧啶 尿嘧啶（U） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 二、肽二、肽 1.多肽链两端 ： 自由氨基（氨基末端，N 端） ，羧基（羧基末端，C 端） 。2.多肽命名 ： N 端C 端 3.多肽中肽链 4 个原子（C,O,N,H） 和相邻两个 a 碳原子等 6 个原子位于同一酰胺平面，构成肽单元（Peptide Unit） 。4.抗生素肽：抑制，杀死细菌的多肽 第三章 核酸的结构和功能第三章 核酸的结构和功能 核酸是一类含磷的生物大分子化合物， 携带和传递遗传信息， 为生命的最基本物质之一。 根据组成不同， 可分为

12、核糖核酸 （RNA） 和脱氧核糖核酸（DNA） 。 核酸 DN A RN A mRNA tRNA rRNA 单 核 苷 酸 磷酸 核苷（脱氧核苷） 戊糖（脱氧戊 糖） 碱基（嘌呤碱，嘧啶碱） 核酸 第一节 核酸的化学组成及一级结构第一节 核酸的化学组成及一级结构 核酸分子的元素组成为 C，H，O，N 和 P，基本单位为核苷酸。 （也称单核苷酸） 一、核苷酸一、核苷酸 核苷酸完全水解可释放出等摩尔量的含氮碱基，戊糖（脱氧戊糖）和磷酸。 1.碱基 （1）存在于 DNA 分子中：A，T，C，G；存在于 RNA 中：A，U，C，G。 （2）此外，核酸还含有一些含量很少的碱基，种类很多，大多数为甲基化碱

13、基。 2.戊糖（1）核糖构成 RNA，脱氧核糖构成 DNA；（2）RNA 分子较 DNA 分子更易发生水解，因此不如 DNA 稳定。 3.核苷（1）碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接成核苷（脱氧核苷） 。 （2）核 苷：AR，GR，UR，CR （3）脱氧核苷：Dar，dGR, dTR, dCR. 4.单核苷酸 （1）核苷（脱氧核苷）和磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸） 核苷酸：AMP，GMP，UMP，CMP脱氧核苷酸。dAMP,dGMP,dTMP,dCMP.。重要的核苷酸衍生物 多磷酸核苷酸：NTP（三核酸核苷） ，NDPC（二磷酸核苷环化核苷酸：cAMP（3,5-环腺甘酸）cGMP（3,

14、5-环鸟苷酸） 二、核酸的一级结构二、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的不同，所以也称为碱基序列。 生化重点 第 4 页 共 30 页 核心颗粒 连接区 DNA（约 146bp） 组蛋白八聚休 连接区 DNA（约60bp） H1 核小体 2.核苷酸之间以 3，5磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，且多核苷酸链是有方向性的。 书写方法：左端标出 5末端，右侧为 3末端例如：5ACTGCT3 第二节 DNA 的空间结构和功能第二节 DNA 的空间结构和功能 一、DNA 的二级结构双螺旋结构模型一、DNA 的二级结构双螺旋结构模型 DNA 双螺旋结构的特点 1

15、.DNA 分子由两条反向平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以一脱氧核苷酸-磷酸，为骨架，以右 手螺旋方式绕同一公共轴盘螺旋， 直径为 2nm， 形成大沟和小沟相间， 碱基垂直螺旋轴居双螺旋内侧， 与对侧碱基形成氢键配对 （互 补配对形式：A=T，C=G） ，相邻碱基平面距离 0.34nm，螺旋一圈螺距 3.4nm，一圈 10 对碱基。2.DNA 双螺旋结构的稳定主要由互 补碱基对之间的氢键和碱基堆积力来维持。氢键主持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。3.DNA 双螺旋结构的多 样性 DNA 双螺旋结构是 DNA 分子在水性环境和生理环境下最稳定的结构，但当改变溶液的离子浓度或相对温度时，DNA 结构会发 生改变。 二、DNA 的超螺旋结构及其在染色质中的组装二、DNA 的超螺旋结构及其在染色质中的组装 1.DNA 超双螺旋结构（1）超螺旋结构：DNA 双螺旋链再盘绕成超螺旋结构；（2）正超螺旋：盘绕方向与 DNA 双螺旋方向相同（2） 负超螺旋：盘绕方向与 DNA 双螺旋方向相反 2.原核生物 DNA 是环状超螺旋结构 3.真核生物 DNA 在核内的组装