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1、精选优质文档-倾情为你奉上医学生物化学医学生物化学第一章 蛋白质的结构与功能1、 蛋白质的基本机构为氨基酸,氨基酸多为L-氨基酸(“拉氨酸”);唯一不具有不对称碳原子甘氨酸;含有巯基的氨基酸半胱氨酸2、氨基酸的分类(1)非极性、疏水性氨基酸:“携带一本书、两饼干、补点水”(缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸)(2)极性、中性氨基酸:“古天乐是陪苏三的”(谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、丝氨酸、蛋氨酸)(3)酸性氨基酸:“天上的谷子是酸的”(天冬氨酸、谷氨酸)(4)碱性氨基酸:“地上的麦乳精是咸的”(组氨酸、赖氨酸、精氨酸)1)赖氨酸:含2个氨基的氨基酸; 2
2、)谷氨酸,天冬氨酸:含2个羧基的氨基酸;3) 甲硫氨酸,半胱氨酸:含硫氨基酸; 4)脯氨酸,羟脯氨酸:亚氨基酸;5)同型半胱氨酸,鸟氨酸,瓜氨酸:天然蛋白质中不存在的氨基酸;6)色氨酸:在280nm波长具有最大光吸收峰的氨基酸;7)无遗传密码的氨基酸:羟脯氨酸,羟赖氨酸。必须氨基酸撷,异,亮,苯,蛋,色,苏,赖写一两本淡色书来碱性氨基酸赖,精,组捡来精读酸性氨基酸谷,天冬三伏天支链氨基酸撷,异亮,亮只借一辆芳香族氨基酸酪,苯丙,色芳香老本色一碳单位丝,色,组,甘施舍竹竿含硫氨基酸半胱,光,蛋留帮光蛋生酮氨基酸亮,赖同样来生糖兼生酮异亮,苯丙,酪,色,苏一本落色书3、氨基酸结合键为肽键,肽键由-
3、CO-OH-组成。4、蛋白质结构:“一级排序肽键连,二级结构是一段,右手螺旋靠氢键,三级结构是亚基,亚基聚合是四级”。 蛋白质的一级结构:是指多肽链中氨基酸的排列顺序。维系键:肽键(主要)二硫键(次要)。一级结构的改变分子病(镰刀形贫血:谷氨酸被撷氨酸代替)。蛋白质的二级结构:维系键:氢键。蛋白质的三级结构:维系键:疏水作用键,氢键,范德华力,离子键。蛋白质的四级结构:维系键:氢键,离子 键。并不是所有的蛋白质都有四级结构。蛋白质结构中主键称为 肽键,次级键有氢键、离子键、疏水作用键、 范德华力、二硫键 等,次级键中属于共价键的有 范德华力、二硫键。(1)二级结构一圈有3.6个氨基酸,右手螺旋
4、方向为外侧。(2)维持三级结构的化学键是疏水键。5、蛋白质结构与功能:一级结构是基础,二三四级是表现功能的形式。6、蛋白质构象病:疯牛病、致死性家族性失眠症。7、蛋白质的变性:蛋白质变性的实质是空间结构的改变,发生二硫键和非共价键破坏。并不涉及一级结构的改变。1)蛋白质变性特点:溶解度,结晶能力,生物活性都降低,易被水解,只有黏度增加。2)凝固是蛋白质变性后进一步发展的一种结果。3)蛋白质变性有可复性和不可复性两种。第二节 核酸的结构和功能一、核酸的基本组成单位1、磷酸+核糖+碱基核苷酸核酸,3,5磷酸二脂键。构成核酸的基本单位是 核苷酸 ,由 戊糖、含氮碱基 和 磷酸 3个部分组成。2、碱基
5、分:ATGCU(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶) DNA碱基:ATGC , RNA碱基:AUGCDNARNA一级结构相同点1,以单链核苷酸作为基本结构单位2,单核苷酸间以3,5磷酸二脂键相连接3,都有腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶一级结构不同点:1,基本结构单位2,核苷酸残基数目3,碱基4,碱基互补脱氧核苷酸几千到几千万胸腺嘧啶A=T,GC核苷酸几十到几千尿嘧啶A=U,GC二级结构不同点:双链右手螺旋单链茎环结构2、 核酸中含量相对恒定的是:P。二、DNA的结构与功能1、碱基组成规律:A=T,G=C;A+G=T+C。1)不同生物种属的DNA碱基组成不同2)同一个体不同组织,不同器官的DNA碱
6、基组成相同3)几乎左右DNA无论种属来源,其A=T,G=C;A+G=T+C。总嘌呤=总嘧啶4)生物体内的碱基组成不受年龄,生长状况,营养状况和环境因素的影响。2、DNA结构:(1)一级结构:核苷酸排列顺序,即碱基排列顺序。(2)二级结构:双螺旋,两条链平行 、反向,一圈含10.5个碱基对。(3)三级结构:超螺旋3、DNA变性:DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂,碱基堆积力遭到破坏,但不涉及到其一级结构的改变(不伴共价键的断裂)。稳定性的维系:纵向堆积力(碱基平面间疏水性堆积力)横向维系力(碱基间的氢键维系,GC A=T)。骨架脱氧核糖基和磷
7、酸构成螺旋骨架,位于双链的外侧。4、增色效应(双链单链单个核苷酸):指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。分子在波长260nm的光吸收最强,蛋白质为280nm。*DNA变性后:生物学活性改变,但为丧失,增色效应(OD260)增高,粘度降低。三、RNA结构与功能1,mRNA (1)作用:信使、模板、密码,半衰期最短(2)多为线状单链,局部形成双链。(3)5-端有帽子结构(“鸟无帽子”): 帽子结构中多为m7GpppN(7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷);3-端为多聚腺苷酸(polyA)尾巴,polyA增加mRNA的稳定性(“3个尾巴多稳定”)2、tRNA(1)作用:转运,分子量最小。含稀有碱基最
8、多。(2)tRNA的3-端为CCA-OH:搬运的部位。(3)tRNA的二级结构:三叶草;三级结构:倒L型。3、rRNA(1)作用:合成蛋白质。比例80%(2)rRNA是最多的一类RNA,也是3类RNA中分子量最大的;rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体,核糖体蛋白为蛋白质合成场所。第三节 酶一、酶的催化作用酶:由活细胞合成,对其特异性底物起高效催化作用的蛋白质。1、酶分为:单纯蛋白质的酶和结合蛋白质的酶,清蛋白属于单纯蛋白质的酶。单体酶:仅具有三级结构的酶称为单体酶。2、体内结合蛋白酶占多数,结合蛋白质酶由酶蛋白和辅助因子组成,一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合,一种辅助因子与多种酶蛋白结合。所以
9、酶蛋白决定酶反应特异性。结合蛋白质酶 酶蛋白:决定酶反应特异性;辅助因子分为辅酶、辅基;1)辅酶:辅酶和酶蛋白以非共价键结合,结合不牢固;2)辅基:结合牢固,由多种金属离子。3、酶的活性中心:酶分子中直接与底物结合,并催化底物发生化学反应的局部空间结构区域:结合基团,催化基团=必须基团。4、酶的高效催化是通过降低反应的活化能实现的。5,维生素与辅酶 转移基团辅酶与辅基名称所含维生素氢原子(质子)NAD+(CoI) NADP+(Co)FMN(黄素单核苷酸)FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)尼克酰胺(VitPP的一种)尼克酰胺(VitPP的一种)VitB2(核黄素)VitB2(核黄素)醛基TPP(焦磷酸
10、硫胺素)VitB1酰基辅酶A(CoA)硫辛酸泛酸硫辛酸烷基钴胺素辅酶类VitB12CO2生物素生物素氨基磷酸吡哆醛吡哆醛VitB6一碳单位FH4(四氢叶酸)叶酸*B族维生素:B1(硫胺素)B2(核黄素)B3烟酸B5(泛酸,CoA)B6(吡哆醇,吡哆醛,吡哆胺)B7(生物素)B11(叶酸,四氢叶酸)B12(钴胺素)。二、辅酶的种类三、酶促反应动力学1、米氏方程 V= VmaxS Vmax 最大速度 S(底物浓度) Km+SKm为反应速度为最大速度一半时的底物浓度,亦称米氏常数, 当V=1/2 Vmax时Km=S。Km是酶的特异性常数,Km表示亲和力,Km值越小,表示亲和力越大。2、酶促反应的条件
11、:PH值:一般为最适为7.4,但胃蛋白酶的最适PH为1.5,胰蛋白酶的为7.8温 度:3740合适的底物 。四、抑制剂对酶促反应的抑制作用1、竞争性抑制:见书30页2、酶原激活:无活性的酶原变成有活性酶的过程。实际上是酶的活性中心形成或暴露。(1)盐酸可激活的酶原:胃蛋白酶原(2)肠激酶可激活的消化酶或酶原:胰蛋白酶原(3)胰蛋白酶可激活的消化酶或酶原:糜蛋白酶原(4)其余的酶原都是胰蛋白酶结合的3、同工酶:催化功能相同,但结构、理化性质和免疫学性质各不相同的酶。第四节 糖代谢一、糖酵解1、两个阶段:葡萄糖丙酮酸,(糖酵解途径) 丙酮酸乳酸(糖酵解过程)(脱氢过程由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化;葡
12、萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖,由己糖激酶催化,不可逆;6-磷酸果糖转变成1,6双磷酸果糖,由6-磷酸果糖激酶催化,不可逆;1,3二磷酸甘油酸为3磷酸甘油酸,生成1分子ATP;磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸,由丙酮酸激酶催化,有ATP生成(2次底物水平磷酸化),不可逆;2,6双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶最强的变构激活剂。)2、糖酵解的3个关键酶(限速酶):己糖激酶、6磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。4,糖酵解总结:一次脱氢(丙酮酸乳酸),2次底物水解磷酸化(一次可逆一次不可逆)2ATP,每分子GS2分子乳酸3个激酶(关键酶)3个不可逆反应。二、糖有氧氧化1、三羧酸循环(1)生理意义:产生能量,而不是产生物
13、质,整个反应过程中草酰乙酸、柠檬酸量不变。(2)关键酶:柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、酮戊二酸脱氢酶(两柠檬一个酮)(3)6个关键物质:“一琥柠住草苹”(乙酰CoA、琥珀酸、柠檬酸、酮戊二酸、草酰乙酸、苹果酸)(4)发生部位:线粒体,为不可逆反应。2、底物水平磷酸化:“两酸变一酸”,最终产物为琥珀酸。3、生成物质:(1)1分子葡萄糖有氧氧化生成30或32个ATP;(2)1分子丙酮酸有氧氧化生成15个ATP;(3)三羧酸循环一周4次脱氢生成10个ATP、1份FADH、2份CO2、3份NADH;(4)除了琥珀酸脱氢酶辅酶是FAD,其余都是NAD。三、糖原的合成与分解1、糖原分解首先生成1-磷酸葡萄糖
14、,再转变为6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖只存在于肝和肾可补充血糖,肌糖原不能。2、糖原分解的限速酶是磷酸化酶。3,关键酶:糖原合酶,糖原磷酸化酶四、糖异生1、糖异生的原料:氨基酸、乳酸、丙酮酸、甘油(“丙乳氨甘”)2、糖异生的关键酶:葡萄糖-6-磷酸酶,果糖二磷酸酶-1,丙酮酸羧化酶 (最重要),磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。3、糖异生的生理意义:利于乳酸的利用。五、磷酸戊糖途径1、关键酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶。2、产物:核糖、NADP H,NADPH+H维持细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量。六、血糖及调节1、正常值:3.89-6.11mmol/L。2、血糖去路:第一卷P44第五节 生物氧化1、生物氧化是指糖、脂类、蛋白质等营养物质在体内及体外氧化生成CO2和H2O的过程。2、人体活动的主要功能物质是:ATP3、氧化磷酸化包括:物质氧化递氢的过程和ADP磷酸化,生成ATP相耦联的过程。4、氧化磷酸化通过ATP合成酶的参与在线粒体内完成,有2条呼吸链:(1)NADHFMNCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2(2)琥珀酸FADCoQCytbCytc1CytcCytaa3O2注:1.NAD与FAD水火不容;2.CoQ的