生化重点《生物化学》高等教育出版社第三版两册王镜岩、朱圣庚、徐长法主编生化重点1.蛋白质的元素组成:C、H、O、N、S蛋白质的平均含氮量为16%2.组成蛋白质的基本单位:氨基酸20种基本氨基酸:甲硫氨酸(Met)、缬氨酸(Val)、赖氨酸(Lys)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、色氨酸(Trp)、苏氨酸(Thr)、(甲借来一本亮色的书)谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、组氨酸(His)最接近生理PH、半胱氨酸(Cys)、天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)(估租半天)精氨酸(Arg)碱性最强、丝氨酸(Ser)、脯氨酸(Pro)唯一环状结构、甘氨酸(Gly)丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)(精细铺干冰咯)Trp、Tyr、Phe具有共轭π电子体系,在280nm处吸收值Trp>Tyr>Phe酶活性中心:His、Ser、Cys除甘氨酸外,都是L-α-氨基酸3.蛋白质中氨基酸的连接方式:肽键、肽谷胱甘肽有游离的SH基,才有保护作用4.蛋白质的分子结构:一级结构:多肽链中氨基酸的排列顺序。
主要化学键:肽键二级结构:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
主要化学键:氢键(1)二级结构形成的结构基础:肽单元(肽平面、酰胺平面)定义:肽键与周围原子相连处于一个平面上(2)二级结构的种类:α-螺旋、β-折叠片、β-转角、无规卷曲α-螺旋特点:①沿一个中心轴螺旋上升,主要是右手螺旋②每螺旋一圈需要3.6个氨基酸残基,螺距为0.54nm③第一个肽平面上氮上的H和第四个肽平面上碳上的O形成氢键,稳定α-螺旋结构④侧面基团R都位于螺旋外侧β-折叠片特点:①有两条或两条以上的多肽键并列相排,方向可以相同,也可以相反②从侧面观察,形成锯齿状③相并排的肽平面形成氢键,以稳定β-折叠结构④侧面基团R位于结构外侧β-转角特点:①第一个残基的C=O与第四个残基的N—H氢键结合,形成一个紧密的环,使β-转角成为比较稳定的结构②允许蛋白质倒转肽链方向三级结构:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要化学键:疏水键、离子键、氢键和范德华力等(1)三级结构的结构特点:①纤维状蛋白质通常只含一种二级结构,而球蛋白通常含有多种二级结构②球状蛋白质具有明显的折叠层次(一级结构→二级结构→超二级结构→结构域三级结构或亚基→四级结构)③球蛋白是紧密的球状或椭球状实体④疏水残基埋藏于球体内,亲水残基暴露于球体外⑤表面有一空穴(裂沟,凹槽或口袋),这个空穴能结合配体,是蛋白质的活性部位⑥由二级结构向三级结构转变的主要动力是疏水作用(2)三级结构是蛋白质具有生物学活性的最基本结构四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。
主要化学键:亚基之间的结合力主要是疏水作用,其次是二硫键、氢键和离子键(1)四级结构的结构特点:①由2个至多个三级结构的亚基缔合形成四级结构的蛋白质,有单体蛋白,寡聚蛋白和1多聚蛋白②四级结构的蛋白质按亚基的类型分为同多聚蛋白和杂多聚蛋白③亚基聚合的主要动力是疏水作用,其他动力有二硫键、氢键和离子键等(2)亚基:有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链,每一条多肽链都有完整的三级结构,称为蛋白质的亚基不是所有蛋白质都具有一、二、三、四级结构5.蛋白质结构与功能的关系变(别)构效应:别构部位与配体的结合可影响其他亚基,使这些亚基构象改变,增强或减弱对底物的结合6.蛋白质的理化性质(1)蛋白质的两性电离等电点:当蛋白质溶液处于某一pH 时,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH 称为蛋白质的等电点。
等电点的应用:等电聚焦电泳,通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。
(2)稳定蛋白质胶体的因素:蛋白质表面的电荷、水化膜(3)蛋白质的变性、沉淀和凝固蛋白质变性:由于受到某些外力的作用,导致蛋白质三维结构(构象)的破坏,原有活性丧失的现象。
蛋白质沉淀:在一定条件下,蛋白质疏水侧链暴露在外,肽链融会相互缠绕继而聚集,因而从溶液中析出。
变性的蛋白质其分子量不变蛋白质沉淀的最佳条件:等电点,加盐,低温7.S-S 断裂的方法:加过甲酸8.酶是一类由活细胞产生的,对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质核酶:具有催化功能的RNA 分子9.酶的分子组成:从化学组成来看酶可分为单纯蛋白质和缀合蛋白质两类。
缀合蛋白质含有脱辅酶或辅因子。
全酶:脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为全酶酶的特异性由酶的蛋白质部分决定10.酶的活性中心:指必需基团在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物。
11.酶促反应的特点及诱导契合假说(1)酶促反应的特点:高效性,专一性,可调节性(2)诱导契合假说:酶与底物相互接近时,其结构相互诱导,相互变形和相互适应,进而相互结合,这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说12.酶促反应的动力学(影响酶促反应速度的因素)(1)底物浓度米氏方程式:v= 米氏常数(意义):a) Km 是酶的特征性常数之一;b) Km 可近似表示酶对底物的亲和力;c) 同一酶对于不同底物有不同的Km 值。
(2)酶浓度(3)温度(4)酸碱度(pH )(5)抑制剂的影响不可逆抑制:有机磷农药可逆性抑制:竞争性抑制的作用、非竞争性抑制、反竞争性抑制作用①竞争性抑制:抑制剂与底物的结构相似,能与底物竞争酶的活性中心,从而阻碍酶-底物复合物的形成,使酶的活性降低。
特点:A .抑制剂与底物结构类似,竞争酶的活性中心;Vmas ·[S]┈┈┈┈Km + [S]B .抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度C .动力学特点:Vmax 不变,表观Km 增大。
举例:A .丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶B .磺胺类药物的抑菌机制:与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶②非竞争性抑制特点:A .抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,底物与抑制剂之间无竞争关系;B .抑制程度取决于抑制剂的浓度;C .动力学特点:Vmax 降低,表观Km 不变。
③反竞争性抑制特点:A ..抑制剂只与酶-底物复合物结合;B .抑制程度取决与抑制剂的浓度及底物的浓度;C .动力学特点:Vmax 降低,表观Km 降低。
(6)激活剂的影响13.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只是酶的无活性前体,此前体物质称为酶原。
(2)酶原的激活:在一定条件下,酶原向有活性酶转化的过程。
酶原激活的机理:酶原一个或几个特定的肽键断裂,水解掉一个或几个短肽→分子构象发生改变→形成或暴露出酶的活性中心酶原激活的生理意义:避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化,并使酶在特定的部位和环境中发挥作用,保证体内代谢正常进行。
有的酶原可以视为酶的储存形式。
在需要时,酶原适时地转变成有活性的酶,发挥其催化作用。
14.同工酶同工酶:指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
举例:乳酸脱氢酶(LDH1~ LDH5) 生理及临床意义:在代谢调节上起着重要的作用;用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征;同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断;同工酶可以作为遗传标志,用于遗传分析研究。
15.酶催化作用的特点:(1)酶反应分二类:电子转移、基团转移(2)催化作用是以功能基团和辅酶为媒介(3)酶催化的pH 值范围小(4)活性部位比底物稍大(5)其它有利于催化的条件(6)高效性,专一性,可调节性16.水溶性维生素:维生素B 1、维生素B 2、维生素PP 、泛酸、维生素B 6、生物素、叶酸、维生素B 12、硫辛酸、维生素C脂溶性维生素:维生素A 、维生素D 、维生素E 、维生素K17.核酸的化学组成(元素→碱基+戊糖→核苷+磷酸→核苷酸→核酸)元素组成:C 、H 、O 、N 、P碱基:嘌呤碱:腺嘌呤(A )、鸟嘌呤(G ),嘧啶碱:胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)戊糖:核糖、脱氧核糖核苷:核苷:AR, GR, UR, CR ,脱氧核苷:dAR, dGR, dTR, dCR核苷酸(一磷酸核苷酸)(核苷酸:AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸:dAMP, dGMP, dTMP, dCMP ) 二磷酸核苷酸、三磷酸核苷酸核苷酸具有紫外吸收——含共轭双键18.DNA 与RNA 的组成的异同点戊糖:DNA :脱氧核糖;RNA :核糖碱基:A 、G 、C 为DNA 与RNA 共有,T 为DNA 特有,U 为RNA 特有核苷:DNA :dAR, dGR, dTR, dCR ;RNA :AR, GR, UR, CR在特定条件下┈┈┈┈┈→核苷酸:DNA:dAMP, dGMP, dTMP, dCMP;RNA:AMP, GMP, UMP, CMP19.核酸的一级结构(核酸中核苷酸的排列顺序)核酸的连接方式:3′,5′-磷酸二酯键20.DNA的二级结构要点:(1)DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成,两链以脱氧核糖-磷酸为骨架,以右手螺旋方式绕同一公共轴盘旋。
螺旋直径为2nm,形成大沟及小沟相间。
(2)碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側,与对側碱基形成氢键配对(3)相邻碱基平面距离0.34nm,螺旋一圈螺距3.4nm,一圈10对碱基(4)氢键维持双链横向稳定性,碱基堆积力维持双链纵向稳定性21.mRNA结构特点:(1)大多数真核mRNA的5′末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C′也是甲基化,形成帽子结构2(2)大多数真核mRNA的3′末端有一个多聚腺苷酸结构,称为多聚A尾功能:把DNA所携带的遗传信息,按碱基互补配对原则,抄录并传送至核糖体,用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
22.tRNA结构特点:二级结构为三叶草形,三级结构为倒L型功能:活化、搬运氨基酸到核糖体,参与蛋白质的翻译。
23.rRNA的功能:参与组成核蛋白体,作为蛋白质生物合成的场所。
第14章核酸的物理化学性质1.核酸的变性:指核酸双螺旋区的氢键断裂,变成单链,并不涉及共价键的断裂核酸的复性:变性DNA在适当条件下,两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构,称为复性核酸变性和复性的关键:氢键断开和恢复2..分子杂交:不同来源的核酸变性后,混在一起进行复性,只要各核酸单链有一定数量的碱基彼此互补(不用全部碱基互补),彼此之间就可形成局部双链,即所谓的杂化双链,这个过程称为分子杂交。
类型:Southern印迹法(核酸杂交技术),Nouthern印迹法(核酸杂交技术),Western印迹法(蛋白质杂交技术) 3.Tm :DNA变性过程中,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度(Tm)。