生物化学内容提要 1、 氨基酸与蛋白质 氨基酸分类：常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白氨基酸; 氨基酸的酸碱化学，氨基酸两性解离，氨基酸的等电点；氨基酸的旋光性和 紫外吸收。 蛋白质的共价结构：蛋白质的化学组成和分类，蛋白质功能，蛋白质的 形状和大小，蛋白质构象和组织层次。 肽：肽键结构，肽的物理化学性质，活性多肽。 蛋白质一级结构测定：Sanger试剂，DNS及Edman降解，二硫桥位置定。 蛋白质的二级结构：a-螺旋，折叠片，转角； 超二级结构 和结构域； 蛋白质的三维结构：XRD原理；稳定蛋白质三维结构的作用力，肽平面 和两面角；球状蛋白的三级结构；亚基缔合和四级结构。 蛋白质结构与功能的关系：肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能，镰刀状 细胞贫血病；免疫球蛋白。 蛋白质的分离、纯化和表征：蛋白质分子量测定，沉降分析及沉降系数， 沉降系数单位，凝胶过滤及SDS-PAGE法测分子量；蛋白质的沉淀；电泳：区 带电泳、薄膜电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。 2、 酶和辅酶 酶催化作用特点：反应温合、高效、专一、可调节控制；酶活性调节控 制：调剂酶浓度、激素调节、反馈抑制调节、抑制剂激活剂调节、别构调控、 酶原激活，可逆共价修饰；酶的化学本质及其组成，辅酶和辅基，单体酶， 寡聚酶和多酶复合体。 酶的命名和分类：习惯命名法；国际系统命名法及酶的编号，六大类酶 的特征。 酶的专一性：“锁与钥匙”学说；诱导楔合假说；过渡态理论，过渡态类 似物与医药和农药的设计，催化抗体。 酶的活力测定：酶活力单位，比活力。

酶工程：化学修饰酶，固定化酶，人工模拟酶。 酶促反应动力学：底物浓度与酶反应速度，酶促反应动力学方程式及推 导，米氏常数的意义和求法。 酶的抑制作用：不可逆抑制和可逆抑制及动力学判断，一些重要的抑制 剂，有机磷农药和磺胺药作用机制。 温度、PH、激活剂对酶反应影响。 酶的作用机制：酶活性部位及研究方法；影响酶催化效率的有关因素： 临近和定向效应、底物形变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催 化、多元催化和协同效应、微环境影响；溶菌酶作用机制和胰凝乳蛋白酶。 辅酶的结构与活性部位：7：11：.81和1??，维生素PP和辅酶I、辅酶II, vit.B2和黄素辅酶，泛酸与辅酶A，vit. B6及其磷酸酯，vit. B12，生物素， 叶酸，硫辛酸。 3、 氨基酸代谢 氨基酸的脱氧、转氨和联合脱氨基作用，氨基酸脱羧基作用。 尿素的形成：氨的转运和尿素循环。 氨基酸碳骨架的氧化途径，生酮氨基酸和生糖氨基酸。 由氨基酸衍生的生物活性物质：氨基酸与一碳单位，酪氨酸及儿茶酚胺 类物质，色氨酸衍生物，组胺，牛磺酸。 4、 氨基酸及其重要衍生物的生物合成 必需氨基酸；氨基麵生物合成。 氨基酸几种重要衍生物：NO的形成，谷胱甘肽，肌酸，血红素，胆红素。 5、 糖代谢 糖的生物学作用：糖的结构特点和糖工程。 糖酵解作用：酵解和发酵，酵解全过程和反应步骤；酵解过程中能量转 变的估算；丙酮酸去路。 柠檬酸循环：丙酮形成乙酰CoA,柠檬酸循环概貌和反应步骤；柠檬酸 循环的化学总结算。 生物氧化一电子传递和氧化磷酸化：氧化还原电势；电子传递和氧化呼吸链，电子传递抑制剂；氧化磷酸化作用，化学渗透假说，氧化磷酸化解偶 联和抑制剂。 戊糖磷酸途径及生理意义；葡糖异生作用及途径；糖原的分解与生物合成。

6、 脂质和生物膜

脂质：脂肪酸结构特点，必需多不饱和脂肪酸。 磷脂：甘油磷脂，卵磷脂，脑磷脂，磷脂酰丝氨酸，磷脂酰肌醇，磷脂酰甘油，缩醛磷脂；鞘磷脂，鞘氨醇和神经酰胺。 糖脂：脑苷脂，神经节苷脂。 麵醇，臓醇。 生物膜的组成与性质：膜脂，胆固醇对膜流动性的调节作用；膜蛋白功 能和糖的细胞通信作用；生物膜分子结构的作用力和主要特征。 生物膜与物质运输：被动运输与主动运输，钠钾泵，生物大分子跨膜运 输。 人工模拟膜：模拟膜的功能；模拟膜主要类型：LB膜，BLM和脂质体 7、 核酸 核酸研宄进展：生物技术的兴起，转基因产品，基因工程，基因芯片， 人类基因组计划。 核酸的种类和生物功能。 核酸的结构：碱基、核苷与核苷酸；核酸的共价结构，DNA双螺旋结构， DNA的拓扑异构，DNA的四级结构；mRNA、tRNA和rRNA的高级结构。 核酸的物理化学性质：核酸的酶水解和核酸的酸碱性质，核酸的紫外吸收。 核酸的变性，复性及杂交。 8、 核酸的降解 核酸和核苷酸的分解代谢：嘌呤碱的分解，痛风病起因及别嘌呤醇作用 机制； 嘧啶碱的分解。 核苷酸的生物合成：嘌呤核糖核苷酸的从头合成及补救途径，抗癌和杀菌剂作用原 理；嘧啶环的合成；脱氧核糖核苷酸的合成，5-Fu和氨甲喋呤的 抗癌作用机制。 9、DNA的复制和修复 DNA的复制：DNA的半保留复制，复制叉；DNA聚合酶及DNA聚合要素，DNA连接酶和 拓扑异构酶。 DNA半不连续复制和冈崎片段；DNA复制的起始、延伸和终止；DNA复制 的复杂性。

DNA损伤修复：错配修复，直接修复，切除修复，重组修复和应急反应。 10、 RNA的生物合成和加工 DNA指导的RNA合成，RNA聚合酶，不对称转录；启动子和转录因子，终 止子和终止 因子；转录的调节控制，操纵子模型；转录反应四阶段。 RNA生物合成的抑制剂：嘌呤和嘧啶类似物，DNA模板功能抑制物，RNA聚合酶抑剂。 RNA转录后加工：原核生物中RNA的加工，真核生物RNA的加工，RNA 拼接、编辑和再编码，酶性核酸；RNA生物功能多样性。 在RNA指导下RNA和DNA的合成：RNA复制和RNA病毒复制的重要方式， RNA的逆转录和逆转录酶。 11、 蛋白质生物合成 遗传密码：三联密码，遗传密码的基本特性。 蛋白质合成及转运：m-RNA是蛋白质合成的模板，t-RNA转运氨基酸，核 糖体是蛋白质合成的工厂。翻译的步骤。 蛋白质运输及翻译后修饰。 12、 基因工程 DNA克隆的基本原理：DNA限制酶和连接酶，克隆载体与宿主系统，外源 基因导入宿主细胞，分离筛选及克隆；基因文库和cDNA文库。 聚合酶链式反应：PCR基本原理，最适条件和发展应用。 DNA序列的测定 氨基酸与蛋白质 第一章

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上册

1. 1 氨基酸 (一） 蛋白质水解最后成为氨基酸混合物 酸水解 得19种L-AA,色氨酸破坏。 碱水解 得色氨酸，其余氨基酸消旋破坏。 酶水解 不消旋破坏，但水解不彻底。 (二） a-氨基酸的一般结构 生物体内己发现氨基酸180种，常见氨基酸20种 1. 2 氨基酸的分类：常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白氨基酸 (一）常见蛋白质氨基酸，或称基本氨基酸。每个氨基酸可用三个字母或单 字母简写表示。按侧链R基不同进行分类。 (1) 按R基化学结构分类 1. 脂肪族氨基酸15个 ① .中性氨基酸5个 甘気酸 Glycine 氨基乙酸 Gly G 无旋光 丙氨酸Alanine a -氨基丙酸Ala A 缴氧酸 Valine <1-氣基10-甲基丁酸 Val V 亮氨酸宁eusine a-氨基-y-甲基戊酸 Leu L 异亮氣酸 Isoleucine a -氨基-0-甲基戊酸 lie I ② .含羟基或硫氨基酸4个 丝氨酸 Serine a -氣基-3 -经基两酸 Ser S 苏氣酸 Threonine 〇-氣基-0-轻基丁酸 Thr T 半胱氨酸 Cysteine a -氣基-0-基丙酸 Cys C 甲硫氣酸 Methionine a -氣基-Y -甲硫基丁酸Met M ③ .酸性氨基酸及其酰胺4个 天冬氣酸 Aspartic acid a -氣基丁二酸 Asp D 谷氨酸 Glutamic acid a -氨基戊二酸 Glu E 天冬酰胺 Asparagine a -氣基丁二酸一酸胺Asn N 谷氨酸胺 Glutamine a -氨基戊二酸一酰胺 Gin Q ④ .碱性氨基酸2个 赖氣酸 Lysine a，e -二氨基己酸 Lys K 精氨酸 Arginine a -氧基-S -胍基戊酸 Arg R 2. 芳香族氨基酸3个 苯丙氨酸 Phenylalanine a -氨基-g-苯基丙酸 Phe F 酪氧酸 Tyrosine a -氣基-P -对轻苯基丙酸 Tyr Y 色氣酸 Tryptophan a -氣基-P-巧丨味基丙酸 Trp W 3. 杂环族氨基酸2个 组氨酸 Histidine a-氨基-0-咪唑基丙酸 His H Asn(N) Gln(Q) 3. 带正电荷R基3个 Lys(K) Arg(R) His(H) 4. 带负电荷R基2个 Asp(D) Glu(E) 另外 Asx ⑶：Asp (D)，Asn (N) Glx(Z)： Glu(E), Gln(Q) 两个Cys常氧化形成耽氣酸Cystie (二） 不常见蛋白质氨基酸 P128 为相应常见氨基酸修饰而来，如：5-羟赖氨酸，4-羟哺氨酸，y-羧 基谷氨酸，焦谷氨酸，磷酸丝氨酸，甲状腺素等。 (三） 非蛋白氨基酸 P129 1. L型a -氨基酸衍生物P128 2. P、y或s -氨基酸 3. D-氨基酸，如D-Glu和D-Ala 常见有：肌氨酸（N-甲基甘氨酸)，丙氨酸，丫-氨基丁酸，瓜氨酸， 鸟氨酸，高半胱氨酸。 1. 3氨基酸的酸碱化学 (一）氨基酸两性解离 ^ ^ -H+ -H+ A+ -------- *A° ------ -A" (质子供体~~ 1 +矿 (质子受体）

K., = [A0] [Vi]/ [A+] pH=pK.1+lg[A0]/ [A+] k [A—] [Hi / [A0] pH=pK^+lg[A']/[A°] 综合PH=PH«+lg[质子受体]/ [质子供体] 由此1.由pH值、A°/A+或A7A°测pKa 2. pKa为常数，由pH计算A°/A+或A7A° 3. 由[质子受体]/ [质子供体]可计算pH (1) 氨解酸的pK«测定 甘氨酸解离曲线 P131图3-9 1 mol Gly溶于水，溶液pH=6. 0 用1 mol NaoH溶液滴定得曲线B，消耗0. 5mol时，在pH9. 6处有一拐 点，此时[A°]= [Al pHipK^ 测出 pK^=9.6

脯氨酸 Proline a -吡咯烷羧酸 Pro (2) 按R基极性性质分类 1. 非极性R基8个

Ala(A) Val(V) Leu(L) lie⑴ Pro(P)

Phe(F) Trp(W) Met(M) 2. 极性不带电R基7个

Gly(G) Ser (S) Thr(T) Cys(C) Tyr(Y)