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1、第 1 页蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能单 元细目要点1.氨基酸与多肽（1）氨基酸的结构与分类氨基酸的结构与分类（2）肽键肽键与肽链2.蛋白质的结构（1 1）一级结构）一级结构（2 2）二级结构）二级结构（3 3）三级和四级结构）三级和四级结构3.蛋白质结构与功能的关系（1）蛋白质一级结构与功能的关系（2）蛋白质高级结构与功能的关系蛋白质的结构与功能4.蛋白质的理化性质蛋白质的等电点、沉淀和变性变性一、氨基酸与多肽一、氨基酸与多肽（一） 氨基酸的结构组成人体蛋白质的氨基酸都是L-氨基酸（甘氨酸除外）（二）氨基酸的分类极性中性氨基酸（7 个）非极性疏水性氨基酸（8 个）脯氨酸、丙氨酸、缬氨
2、酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸碱性氨基酸（3 个）精氨酸、组氨酸、赖氨酸精氨酸、组氨酸、赖氨酸酸性氨基酸（2 个）天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸肽键在蛋白质分子中，氨基酸通过肽键连接形成肽。肽键肽键（CONH）一分子氨基酸的 -COOH 与另一分子氨基酸的 -NH2脱水缩合生成。肽键性质：具有双键性质，不可自由旋转。具有双键性质，不可自由旋转。肽键的形成第 2 页二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构（一）一级结构 1.概念：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。氨基酸的排列顺序。2.基本化学键：肽键肽键3
3、.3.蛋白水解酶可破坏一级结构蛋白水解酶可破坏一级结构（二）蛋白质的二级结构1. 概念：局部主链！局部主链！2. 主要的化学键：氢键氢键 3. 基本结构形式：-螺旋、-折叠、-转角、无规卷曲4. -螺旋结构特点（1） 一般为右手螺旋；（2）每 3.6 个氨基酸残基上升一圈；（3）侧链 R 基团伸向螺旋外侧，维持螺旋稳定的化学键为链内氢键。记忆：右手拿一根麻花，一口咬掉 3.6 节第 3 页（三）蛋白质的三级结构 概念：一条多肽链内所有原子的空间排布，包括主链、侧链构象内容。一条所有！第 4 页肌红蛋白三级结构（四）蛋白质的四级结构 亚基：有些蛋白质由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成，
4、其中每条多肽链称为一个亚基。由亚基构成的蛋白质称为寡聚蛋白。蛋白质四级结构：蛋白质分子中各亚基之间的空间排布及相互接触关系。蛋白质分子中各亚基之间的空间排布及相互接触关系。血红蛋白的四级结构 三、蛋白质的理化性质三、蛋白质的理化性质变性 （一）次级键断裂空间结构破坏性质、功能改变（二）变性的实质空间结构的破坏，不涉及一级结构的改变空间结构的破坏，不涉及一级结构的改变（三）变性蛋白质的特性1.生物学活性丧失；2.疏水基团暴露，溶解性显著降低；第 5 页变性的蛋白不一定沉淀沉淀的蛋白不一定变性3.扩散速度下降，溶液粘度增大；4.易被蛋白酶水解。记忆：变性蛋白真不幸，无活性，难溶解，粘度大，易水解
5、核酸的结构与功能核酸的结构与功能单 元细目要点1.核酸的基本组成单位核苷酸（1）核苷酸分子组成核苷酸分子组成（2）核酸（DNA 和 RNA） 2.DNA 的结构和功能（1 1）DNADNA 碱基组成规律碱基组成规律（2 2）DNADNA 的一级结构的一级结构（3 3）DNADNA 双螺旋结构双螺旋结构（4）DNA 高级结构（5）DNA 的功能 3.DNA 的变性及应用（1）DNADNA 变性变性和复性（2）核酸杂交（3）核酸的紫外线吸收 核酸的结构与功能4.RNA 的结构和功能（1 1）mRNAmRNA （2 2）tRNAtRNA（3）rRNA （4）其他 RNA 一、核苷酸一、核苷酸（一）碱
6、基嘌呤碱基嘧啶碱基DNAA、GC、TRNAA、GC、U常见碱基有五种（二）戊糖DNA：-D-2-脱氧核糖 第 6 页RNA：-D-核糖二、二、DNADNA 的结构和功能的结构和功能（一） DNA 碱基组成规律1.A=T,GC1.A=T,GC；2.DNA 的碱基组成具有种属特异性；种属特异性；3.3.同一个体的不同器官或组织同一个体的不同器官或组织 DNADNA 的碱基组成相似；的碱基组成相似；4.4.生物体内的碱基组成一般不受年龄、生长状况、营养状况和环境条件的影响。生物体内的碱基组成一般不受年龄、生长状况、营养状况和环境条件的影响。 （二） DNA 的一级结构1.基本组成单位：脱氧核糖核苷酸
7、脱氧核糖核苷酸（dAMP、dGMP、dCMP、dTMP）2. DNA 一级结构定义：DNA 分子多核苷酸链中脱氧核糖核苷酸的排列顺序（也就是碱基排列顺序）。脱氧核糖核苷酸的排列顺序（也就是碱基排列顺序）。磷酸与脱氧核糖构成骨架；磷酸与脱氧核糖构成骨架；方向 53。（三）DNA 双螺旋结构整体右手双螺旋：两条链走向相反，长度相等。右手双螺旋：两条链走向相反，长度相等。局部特点磷酸和脱氧核糖相连而成的亲水骨架位于外侧磷酸和脱氧核糖相连而成的亲水骨架位于外侧，疏水碱基对位于内侧。结构参数直径 2.37nm，每旋转一周包括 10 个脱氧核苷酸残基，螺距为 3.4nm。稳定因素纵向碱基堆积力（疏水力）；
8、横向氢键（氢键（A-T,A-T,两个氢键；两个氢键；G-C,G-C,三个氢键）。三个氢键）。第 7 页DNA 双螺旋结构示意图三、三、DNADNA 的变性及应用的变性及应用（一）DNA 变性和复性1.概念：在某些理化因素作用下，DNADNA 双链解开成两条单链双链解开成两条单链的过程。2.本质：DNA 变性的是双链间氢键的断裂。氢键的断裂。3.现象：由于变性时双螺旋松解，碱基暴露，对 260nm 紫外吸收将增加，OD260 值增高称之为增色效增色效应。应。（二）核酸的紫外吸收峰在 260nm260nm 处。四、四、RNARNA 的结构和功能的结构和功能（一）概述主要有三种 RNAmRNA:蛋白
9、质合成模板；tRNA:转运氨基酸；rRNA:和蛋白质一起构成核糖体。2.单链，链的局部可形成双链结构；第 8 页3.三种 RNA 均在胞质中发挥功能。（二）mRNA 真核细胞 mRNA 一级结构特点1. 5 5 末端有帽式结构（末端有帽式结构（m7GpppNm7GpppN）2. 3 3 末端有一段长度 30-200 腺苷酸构成的多聚 腺苷酸的节段（polyApolyA 尾）尾）。3. 编码区中三个核苷酸构成一个密码子。密码子。（三）tRNA1. 一级结构特点：分子量最小；3 3 -末端是末端是-CCA-CCA2. tRNA 二级结构的特点三叶草形三叶草形3. tRNA 三级结构的特点倒倒“L”
10、“L”字母形字母形第 9 页酶酶 单元细目要点1.酶的催化作用（1）酶的分子结构酶的分子结构与催化作用（2）酶促反应的特点酶促反应的特点（3）酶-底物复合物2.辅酶与酶辅助因子（1）维生素与辅酶的关系维生素与辅酶的关系（2）辅酶作用（3）金属离子作用3.酶促反应动力学（1）KmKm 和 Vmax 的概念（2）最适 pH 值和最适温度4.抑制剂与激活剂（1）不可逆抑制 （2）可逆性抑制（3）激活剂5.酶活性的调节（1）别构调节别构调节 （2）共价修饰（3）酶原激活酶原激活 （4）同工酶同工酶酶6.核酶核酶的概念一、酶的催化作用一、酶的催化作用（一）分子组成 1. 单纯酶：仅含氨基酸，如水解酶、清
11、蛋白清蛋白 （二）酶的活性中心与必需基团第 10 页活性中心上的必需基团包括结合基团和催化基团。活性中心上的必需基团包括结合基团和催化基团。活性中心外的必需基团维持酶活性中心空间构象。活性中心外的必需基团维持酶活性中心空间构象。二、酶促反应特点二、酶促反应特点（一）有极高的效率（一）有极高的效率原因：能有效降低反应活化能降低反应活化能（二）高度的特异性1.1.绝对专一性绝对专一性2.2.相对专一性相对专一性3.3.立体异构专一性立体异构专一性（三）酶催化活性的可调节性 （四）酶活性的不稳定性 三、影响酶促反应速度的因素三、影响酶促反应速度的因素 酶浓度作用物浓度温度酸碱度 激活剂抑制剂底物1.
12、Km1.Km 值值酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度2.Km2.Km 值可反映酶与底物的亲和力（反比关系）；值可反映酶与底物的亲和力（反比关系）； 3.Km 值与酶的结构、底物种类有关；温度低温对酶活性抑制是可逆的低温对酶活性抑制是可逆的低温保存酶试剂；低温保存酶试剂；高温导致酶变性失活。高温导致酶变性失活。竞争性抑制抑制剂与底物结构相似，可竞争非共价结合酶的活性中心抑制剂与底物结构相似，可竞争非共价结合酶的活性中心，阻碍酶与底物结合；抑制剂恒定时，增加底物浓度，能达到最大速度；VmaxVmax 不变，不变，KmKm 增大。增大。第 11 页底
13、物浓度对酶促反应速度的影响底物浓度对酶促反应速度的影响 米-曼氏方程温度对酶促反应速度的影响温度对酶促反应速度的影响最适温度Temperature（）四、酶活性的调节四、酶活性的调节 （一）酶原与酶原的激活（一）酶原与酶原的激活 1.酶原：有些酶在细胞内合成或初分泌时，没有催化活性，这种无活性的酶的前体无活性的酶的前体称为酶原。2.酶原的激活：酶原在特定条件下转变为有催化活性的酶的过程。3.酶原激活的实质：酶的活性中心形成或暴露的过程。不可逆。酶的活性中心形成或暴露的过程。不可逆。（二）同工酶 1.定义：催化相同的化学反应催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质和免疫学性质有所不同的一
14、组酶。第 12 页2.乳酸脱氢酶（LDH）两种亚基：两种亚基：M M 和和 H H 亚基，由不同基因编码；亚基，由不同基因编码；每个同工酶由每个同工酶由 4 4 个亚基组成；个亚基组成；5 5 种同工酶在不同组织器官中分布不同；种同工酶在不同组织器官中分布不同；K Km m不同。不同。乳酸脱氢酶糖代谢糖代谢单元细目内容1.1.糖的分解代谢糖的分解代谢（1）糖酵解的基本途径、关键酶和生理意义（2）糖有氧氧化的基本途径及供能（3）三羧酸循环的生理意义2.2.糖原的合成与分解糖原的合成与分解（1）肝糖原的合成（2）肝糖原的分解3.3.糖异生糖异生（1）糖异生的基本途径和关键酶（2）糖异生的生理意义（
15、3）乳酸循环4.磷酸戊糖途径（1）磷酸戊糖途径的关键酶关键酶和重要的产物（2）磷酸戊糖途径的生理意义磷酸戊糖途径的生理意义糖代谢5.血糖及其调节（1）血糖浓度（2）胰岛素胰岛素的调节（3）胰高血糖素的调节（4）糖皮质激素的调节第 13 页一、糖酵解途径总结一、糖酵解途径总结1. 细胞定位：胞液2. 能量生成：净生成 2 分子 ATP3. 产物：乳酸4. 关键酶：己糖激酶（肝内称葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶5. 生理意义：成熟的红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解途径提供能量。6.6. 底物水平磷酸化反应：底物水平磷酸化反应：1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸7.
16、 第一阶段消耗能量，消耗能量的两步反应：葡萄糖6-磷酸葡萄糖；6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖8. 乳酸生成需要的 NADH 来自 3-磷酸甘油醛脱氢反应。乙酰辅酶乙酰辅酶 A A 彻底氧化分解（三羧酸循环）彻底氧化分解（三羧酸循环）细胞定位：线粒体细胞定位：线粒体底 物：乙酰 CoA 4 步脱氢反应（辅酶）第 14 页3 个关键酶2 步脱羧反应1 步底物水平磷酸化反应三羧酸循环记忆歌谣柠异柠 酮琥珀二将来帮忙由酰变酸产能量琥珀脱氢变延胡苹果草酰再循环三羧酸循环小结定位线粒体底物乙酰 CoA反应过程4 个脱氢反应，3 3 个个 NADHNADH，1 1 个个 FADH2FADH2； 2 个脱羧反应，生成生成 2 2 分子分子 CO2CO2；1 1 个底物水平磷酸化：琥珀酰个底物水平磷酸化：琥珀酰 CoACoA琥珀酸琥珀酸关键酶柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶系（均催化不可逆反应）酮戊二酸
