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1、 第一章 蛋白质的结构和功能等电点isoelectric point，pI在某一PH的溶液中，氨基酸解离为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称为该氨基酸的等电点蛋白质的一级结构Primary Structure蛋白质分子中，从N端到C端的氨基酸排列顺序蛋白质的二级结构Secondary Structure蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该肽段主链骨架原子的相对空间位置，主要有-螺旋、-折叠、-转角和无规卷曲肽单元peptide unit肽键中的4个原子及相邻的2个-C原子重复形成的长链结构超二级结构Supersecondary structure蛋白
2、质分子中，两个以上二级结构单元相互聚集形成的有规则的二级结构组合体，如、蛋白质的三级结构Tertiary Structure整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链所有原子在三维空间的排布位置结构域domain在二级结构或超二级结构的基础上，多肽链在三级结构层次上形成的局部折叠区蛋白质的四级结构Quaternary Structure蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用（亚基：）蛋白质变性denaturation在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象发生改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，不涉及一级结构的改变（大部分蛋白质不会复性）蛋白质
3、的分子组成N元素含量：16 %1、基本单位氨基酸（L型）1）甘氨酸Gly：唯一不含手性原子的氨基酸不具旋光性 甲硫氨酸Met：重要甲基供体2、氨基酸的理化性质： 1）两性解离性质 2）茚三酮反应3）含共轭双键的氨基酸具有吸收紫外线ultraviolet light的性质色Trp（最强）、酪Tyr、苯丙Phe 波长280nm的光用来测定分析溶液中蛋白质的含量3、生物活性肽谷胱甘肽GSH：体内重要的还原剂蛋白质的分子结构、结构与功能的关系1、Primary Structure包括二硫键disulfide bond的位置1）与功能的关系蛋白质空间构象（二、三、四级结构）与功能的基础：空间构象的基础；
4、一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能；氨基酸序列提供重要的生物化学信息；重要蛋白质氨基酸序列的改变可引起疾病2、Secondary Structure靠肽链内和肽链间的氢键稳定1）-螺旋Helix：常见，大多右手螺旋，靠链内氢键稳固2）-折叠Pleated Sheet：多肽链充分伸展，每个肽单元折叠成锯齿状结构；靠链间氢键维持； 肽链可以同向平行parallel，也可反向平行antiparallel3、Tertiary Structure靠次级键（非共价键)稳定次级键：氢键、疏水Hydrophobic作用、盐键（离子键）、二硫键4、Quaternary Structure亚基间结合力：
5、氢键、离子键5、空间结构与功能的关系：空间结构表现功能1）构象改变引起功能变化 2）构象改变可导致构象病肌红蛋白Myoglobin，Mb ：具有三级结构的单链蛋白质，有8段-螺旋结构，可结合1分子氧，易与O2结合，氧解离曲线呈直角双曲线血红蛋白Hemoglobin，Hb：具有4个亚基组成的四级结构，可结合4分子氧，结合氧后由紧张态变为松弛态，氧解离曲线呈S状曲线（因为存在正协同效应）蛋白质的分离和纯化（掌握几种方法的原理）1、透析dialysis：利用透析袋将大分子蛋白质和小分子化合物分开（超滤法也可分离）2、盐析salt precipitation：将硫酸铵、硫酸钠或NaCl等加入蛋白质溶液
6、，中和蛋白质表面电荷及破坏水化膜，导致蛋白质在水溶液中的稳定性因素被去除而沉淀（沉淀法）3、电泳electrophoresis：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动4、层析chromatography：1）分子筛：小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能进入孔内而直接流出5、超速离心ultracentrifugation：不同蛋白质的密度及形态不同第二章 核酸Nucleic Acids 的结构和功能 核酸的一级结构DNA或RNA中核苷酸的排列顺序DNA变性denaturation在理化因素作用下，DNA的氢键断裂，双螺旋体结构解体，双链分开形成
7、单链的过程DNA复性renaturation或退火变性核酸单链在适宜条件下，经碱基互补重新形成双螺旋的过程分子杂交hybridization不同来源的变性核酸单链在退火条件下结合形成杂合双链的过程1、波长260nm的光用来对核苷酸进行定性定量分析2、双螺旋结构模型的要点： DNA是反向平行的互补双链结构；DNA是右手螺旋结构；疏水力和氢键维系双螺旋结构的稳定3、DNA超螺旋结构：正超螺旋（左手，不利于基因表达) ；负超螺旋（右手，利于基因表达）4、DNA的功能： 作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础第三章 酶酶的活性中心酶分子中必需基团相
8、对集中，构成的一定空间结构区域，与催化作用直接相关辅酶conzyme某些酶在发挥催化作用时所需的一类辅助因子，其成分中往往含有维生素，与酶结合松散，可用透析或超滤法除去（辅基与酶结合紧密，不可用透析或超滤法除去）酶的别构调节allosteric regulation一些小分子物质与酶的调节部位或亚基结合，使酶构象发生改变，酶活性增强或减弱，从而控制代谢反应的现象酶的共价修饰covalent modification酶蛋白肽链上的某些基团在另一些酶的作用下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变的现象同工酶isozyme催化同一化学反应，但分子结构、理化性质和分布不同的一组酶酶促反应动力学Kine
9、tics of enzyme reaction1、底物浓度对反应速率的影响1）米-曼式方程式： Km米氏常数,是酶的特征性常数2）Km与Vm的意义：Km为V=1/2 Vmax时的S，表示与酶亲和力的大小：越大，亲和力越小Vm为酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比3）Km与Vmax的测定：双倒数作图法斜率：Km/Vmax 截距：x轴 -1/Km ； y轴 1/Vmax2、抑制剂对反应速率的影响1)可逆性抑制reversible inhibition非共价结合竞争性 Vmax不变，Km增加(y轴截距不变，斜率增大) 与酶活性中心结合非竞争性 Vmax降低，表观Km不变（x轴截距不变，斜率增
10、大）与酶活性中心外必需基团结合反竞争性 Vmax降低，Km降低（与原直线平行） 与酶-底物复合物结合第四章 糖代谢糖酵解Glycolysis糖在无氧条件下分解成丙酮酸并释放能量的过程，是糖的不完全氧化过程，发生在胞浆中磷酸戊糖途径pentose phosphate pathway糖在肝、脂肪细胞中经过磷酸戊糖途径生成5-磷酸核糖、NADPH的过程糖异生Gluconeogenesis丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程乳酸循环Lactate cycle 肌肉细胞产生的乳酸弥散入血后，进入肝脏异生为糖，糖释放入血又被肌肉细胞摄取，如此形成一个循环，又叫Cori循环糖的无
11、氧分解Glycolysis糖酵解 + 乳酸还原1)糖酵解（生成4 ATP，净生成2 ATP）的几个重要步骤：葡萄糖 6-磷酸葡萄糖（Hexokinase己糖激酶：4种同工酶，肝细胞中的是葡糖激酶）6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖(PFK-1 6-磷酸果糖激酶-1：最重要的限速酶) 底物水平磷酸化1,3二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸+ATP（磷酸甘油酸激酶）底物水平磷酸化磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸+ ATP（Pyruvate Kinase丙酮酸激酶）2）限速酶及其调节（变构调节+共价修饰）：己糖激酶（6-磷酸葡糖反馈抑制，但对葡糖激酶无影响）：长链脂酰CoA（-） 胰岛素（+）6-磷酸果糖激酶-1:
12、 ATP，柠檬酸（-） ADP，AMP，1,6-二磷酸果糖,2,6-二磷酸果糖(最强)（+）丙酮酸激酶: ATP，丙氨酸（-） 1,6-二磷酸果糖（+） 胰高血糖素（共价修饰使失活）3）生理意义： 迅速供能，对肌肉收缩更为重要； 成熟红细胞完全依赖糖酵解供能； 肌肉中产生的乳酸、丙氨酸（由丙酮酸转变）作为糖异生原料糖的有氧氧化1）3个阶段： 葡萄糖分解为丙酮酸； 丙酮酸转变为acetyl-CoA乙酰CoA（脱氢酶复合体）；TCA Cycle三羧酸循环及氧化磷酸化2）三羧酸循环的重要反应过程和限速酶、调节、特点及生理意义：乙酰CoA+ Oxaloacetate草酰乙酸 Citrate柠檬酸（柠檬
13、酸合酶） 异柠檬酸-酮戊二酸+NADH (异柠檬酸脱氢酶) 氧化脱羧Decarboxylation反应 -酮戊二酸 琥珀酸CoA+NADH（-酮戊二酸脱氢酶复合体）氧化脱羧反应 底物水平磷酸化琥珀酸CoA 琥珀酸+ GTP （琥珀酸CoA合成酶）丙酮酸脱氢酶系： NADH ，ATP，琥珀酸CoA（-） NAD+, CoA（+）柠檬酸合酶： NADH ，ATP，琥珀酸CoA（-） 异柠檬脱氢酶： NADH ，ATP（-） ADP（+）-酮戊二酸脱氢酶： NADH，succinyl-CoA琥珀酸CoA（-） AMP(+)特点：4次脱氢，2次脱羧，1次底物水平磷酸化，3个不可逆反应生理意义：氧化供能
14、；为其他物质代谢提供小分子前体；三大营养物质代谢的最终共同途径；联系三大物质代谢的枢纽3）有氧氧化生成的ATP1 NADH ：2.5ATP 1 FADH2 ：1.5ATP三羧酸循环一次：(NADH)3 x 2.5 ATP + (FADH2)1x 1.5 ATP + 1 ATP=10 ATP Glycolysis Bridging step TCA cycle 有氧氧化2+2x2.5/2x1.5ATP +2x 2.5ATP + 2x 10ATP =30/32ATP 磷酸戊糖途径pentose phosphate pathway 胞液1）注意点：限速酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶； 辅酶NADP+； 非葡萄糖氧化供能的重要途径2）生理意义：生成磷酸核糖为核酸的生物合成提供原料； 提供细胞代谢所需的NADPH（供氢体）糖原的合成代谢与分解代谢1）概念:有葡萄糖经UDPG合成肝、肌糖原或三碳化合物糖异生合成糖原的过程肝糖原分解为葡萄糖的过程2）注意点：耗ATP； 关键酶糖原合酶； UDPG尿苷二磷酸是葡萄糖的活性形式关键酶糖原磷酸化酶；肌糖原不能分解成葡萄糖；终产物=1-磷
