第一章蛋白质的结构与功能等电点(isoelectric point, pI)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点。
蛋白质的一级结构(pri mary structure): 蛋白质分子中,从N-端至C-端的氨基酸残基的排列顺序。
蛋白质的二级结构(se condary structure): 蛋白质的二级结构是指多肽链中主链骨架原子的局部空间排布,不涉及氨基酸侧链的构象。
肽单元: 参与肽键的6个原子—— Cα1、C、H、O、N、Cα2 处于同一平面,称为肽单元α-helix:以α-碳原子为转折点,以肽键平面为单位,盘曲成右手螺旋状的结构。
螺旋上升一圈含3.6个氨基酸残基,螺距0.54nm氨基酸的侧链伸向螺旋的外侧。
螺旋的稳定是靠氢键。
氢键方向与长轴平行。
β-折叠:蛋白质肽链主链的肽平面折叠呈锯齿状结构特点:锯齿状;顺向平行、反向平行稳定化学键:氢键蛋白质的三级结构(tert iary structure) : 蛋白质的三级结构是指在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折迭。
也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。
结构域(domain) : 分子量大的蛋白质三级结构常可分割成一个和数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各有独特的空间构象,并承担不同的生物学功能。
分子伴侣 (chaperon): 帮助形成正确的高级结构使错误聚集的肽段解聚帮助形成二硫键蛋白质的四级结构(quar ternary 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(subunit):二条或二条以上具有独立三级结构的多肽链组成的蛋白质。
其中,每条具有独立三级结构的多肽链模体一个蛋白质分子中几个具有二级结构的肽段,在空间位置上相互接近,形成特殊的空间构象,称为“模体”(motif)蛋白质的变性: 天然蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间结构被破坏,而导致理化性质改变和生物学活性的丧失,称为蛋白质的变性作用(denaturation)。
蛋白质的复性当变性程度较轻时,如去除变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能盐析(salt precipitation)是将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液,使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏,导致蛋白质沉淀。
电泳蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒,在电场中能向正极或负极移动。
这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis)第二章核酸的结构与功能脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA):主要存在于细胞核内,是遗传信息的储存和携带者,是遗传的物质基础。
核糖核酸(ribonucleic acid, RNA): 主要分布在细胞质中,参与遗传信息表达的各过程。
DNA和RNA的一级结构:核苷酸的排列顺序,即碱基的排列顺序。
double helix model:两条反向平行的脱氧核苷酸链绕同一中心轴,形成右手螺旋的结构。
磷酸-戊糖骨架位于外侧,两条链上的碱基以A=T、G=C相连,构成碱基平面,位于螺旋内侧。
螺距为3.4nm,旋转一周为10个碱基对。
螺旋直径为2.0nm。
major groove minor groove氢键:维持双螺旋横向稳定碱基堆砌力:维持纵向稳定碱基对平面与螺旋轴垂直。
基因(gene): 从结构上定义,是指DNA分子中的特定区段,其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。
基因组(genome): 指细胞或生物体中,一套完整的单倍体遗传物质的总和。
反密码子(anticodon): tRNA的反密码子环上有一个由三个核苷酸构成DNA变性:在某些因素的作用下,DNA双链互补碱基对之间的氢键断裂,双螺旋结构松散,形成无规则线团状分子的过程。
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。
融解温度(melti ng temperature, Tm): 变性是在一个相当窄的温度范围内完成,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度。
其大小与G+C含量成正比。
增色效应:DNA变性时,其溶液OD260增高的现象。
(减色效应)复性: 变性的DNA在适当的条件下,两条彼此分开的DNA单链重新缔合成为双螺旋结构的过程。
退火: 热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,这一过程叫退火。
分子杂交:两条来源不同的核酸单链间,因部分碱基互补,经退火处理可以形成杂交双螺旋结构。
核酸酶(nuclease): 化学本质是蛋白质, 具有序列特异性的核酸酶称位限制性的核酸内切酶第三章酶酶(Enzyme): 酶是活细胞合成的一种具有催化活性的蛋白质,称生物催化剂核酶(ribozyme):一种具有催化作用的核酸,仅能催化核酸水解。
单体酶:仅具由三级结构的酶寡聚酶:由多个相同或不相同亚基以非共价键连接组成的酶多酶复合体:由几种功能不同的酶彼此聚合多功能酶:多种不同催化功能的酶存在于一条多肽链中单纯酶(simple enzyme) : 仅由氨基酸组成。
结合酶(conjugated enzyme) : 酶蛋白 + 辅助因子apoenzyme cofactors辅酶:与酶蛋白结合疏松,常为一些小分子化合物。
辅基:与酶蛋白结合紧密,常为一些金属离子,如Mn2+,Cu2+, Zn2+等。
必需基团(es sential group):酶分子中与酶的活性直接相关的基团,称为酶的必需基团;常见的必需基团有组氨酸的咪唑基、丝氨酸的羟基、半胱氨酸的巯基等。
酶的活性中心(a ctive center): 必需基团在一级结构上可能相距很远,但空间结构上彼此靠近,形成具有特定空间结构的区域,能与底物结合并将底物转化为产物。
这一区域称为酶的活性中心同工酶(Isoenzyme):是指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质以及免疫学性质不同的一组酶。
酶的特异性(specificity): 一种酶仅作用于一种或一类化合物,或一定的化学键,催化一定的化学反应并生成一定的产物。
酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。
最适温度:酶促反应速度最快时的环境温度。
不可逆性抑制作用:这类抑制剂通常以共价键与酶活性中心上的必需基团相结合,使酶失活,一般不能用透析、超滤等物理方法去除。
可逆性抑制作用(reversible inhibition) :这类抑制剂通常以非共价键与酶可逆性结合,使酶活性降低或丧失。
采用透析或超滤的方法可将抑制剂除去,恢复酶活性。
竞争性抑制抑制剂和底物的结构相似,能和酶的底物分子竞争与酶的活性中心相结合,从而阻碍酶与底物结合形成中间产物。
非竞争性抑制抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,不影响酶与底物的结合,酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。
反竞争性抑制酶只有在与底物结合形成ES复合物后,才能与抑制剂结合。
当ES与抑制剂结合后,ESI不能分解成产物,酶活性被抑制。
酶的变构调节:某些小分子化合物与酶的活性中心以外的某一部位发生非共价键结合,引起酶分子构象改变,从而使酶催化活性改变。
酶的化学修饰调节:酶蛋白肽链上的一些基团在另一种酶的催化下,可与某种化学基团发生可逆的共价修饰,使酶的构象发生改变,从而改变酶活性的过程。
酶的化学修饰主要有磷酸化与脱磷酸、腺苷化与脱腺苷、甲基化与脱甲基等。
酶原 (zymogen):有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,此前体物质称为酶原。
酶原的激活:在一定条件下,酶原向有活性酶转化的过程。
酶活性:用酶促反应速度来表示,即在适宜条件下,单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。
酶活性单位:在规定条件下,酶促反应在单位时间内生成一定量的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。
第四章糖代谢糖(carbohydrates):有机化合物,其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。
单糖:不能再水解的糖。
寡糖:能水解生成几分子单糖的糖,各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
多糖:能水解生成多个分子单糖的糖。
糖酵解(glycolysis):在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。
糖酵解途径(glycolytic pathway):葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)底物水平磷酸化(sub strate level phosphorylation) :底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程糖的有氧氧化(aero bic oxidation):指在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2,并释放出能量的过程。
是机体主要供能方式。
部位:胞液及线粒体三羧酸循环(Tric arboxylic acid Cycle, TAC):指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸,反复的进行脱氢脱羧,又生成草酰乙酸,再重复循环反应的过程。
反应部位:所有的反应均在线粒体中进行。
巴斯德效应(Pastuer effect):有氧氧化抑制无氧酵解的现象磷酸戊糖途径:是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+,前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。
细胞定位:胞液糖原的合成(glycogenesis) :指由葡萄糖合成糖原的过程。
合成部位组织定位:主要在肝脏、肌肉细胞定位:胞浆糖原分解 (glycogenolysis ):习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。
亚细胞定位:胞浆糖异生(gluconeogenesis):是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。
部位主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体原料主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸糖异生途径(gluconeogenic pathway):指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。
葡萄糖耐量(glucose tolerence):指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象。
肾糖阈:当血糖浓度高于8.89~10.00mmol/L时,超过了肾小管的重吸收能力,则可出现糖尿。
这一血糖水平称为肾糖阈。
血糖血液中的葡萄糖。
第五章脂类代谢脂类(lipid):是一类不溶于水或微溶于水而能溶于非极性有机溶剂的生物分子。
必需脂酸:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素,不能自身合成,需从食物摄取,故称必需脂酸。
甘油三酯(triacylglycerol):是非极性、不溶于水的甘油脂酸三酯,基本结构为甘油的三个羟基分别被相同或不同的脂酸酯化。
(TG)脂肪动员:储存于脂肪细胞中的脂肪,被脂肪酶逐步降解为游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)及甘油,并释放入血,供其它组织氧化利用,这一过程称为脂肪动员。