生化 主要知識點 復(fù)習(xí)總結(jié).doc

精品文檔結(jié)構(gòu)特點：1.含苯環(huán): phe 2.含酚羥基: Tyr 3.含吲哚環(huán): Trp 4.含羥基:Ser Thr 5.含硫: Cys Met 6.含胍基:Arg 7.含咪唑基: His一、氨基酸的理化性質(zhì)：兩性電離等電點(pI） 在水溶液中能兩性電離而成兼性離子分子呈電中性時的溶液的pH值紫外吸收芳香族氨基酸特有(phe，Tyr,Trp)吸收峰：波長280nm 茚三酮反應(yīng) 加熱氨基酸 + 茚三酮 藍(lán)紫色化合物 (570nm)氨基酸的定量方法二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)定義維系鍵舉例一級結(jié)構(gòu)（primary structure）（1）多肽鏈中氨基酸（殘基）的排列順序。（2）是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。（3）是空間結(jié)構(gòu)、生理功能的基礎(chǔ)。肽鍵（二硫鍵）二級結(jié)構(gòu)(second structure）多肽鏈中相鄰氨基酸殘基形成的局部肽鏈空間結(jié)構(gòu)， 其主鏈原子的局部空間排布，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)像。氫鍵超二級結(jié)構(gòu)（super secondary structure）和結(jié)構(gòu)域（domain）超二級結(jié)構(gòu)（模體，motif）蛋白質(zhì)多肽鏈上的一些二級結(jié)構(gòu)單元，有規(guī)律地聚集起來，形成，, 2, T 等結(jié)構(gòu)基因表達(dá)調(diào)控中的轉(zhuǎn)錄因子（具備功能）（鋅指，亮氨酸拉鏈、T、2）結(jié)構(gòu)域（domain）單個或多個超二級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步集結(jié)形成在蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)中可明顯區(qū)分的區(qū)域脫氫酶蛋白、細(xì)胞膜受體蛋白三級結(jié)構(gòu) (tertiary structure)在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，包括相距較遠(yuǎn)的氨基酸殘基及其側(cè)鏈R基團(tuán)形成的整個多肽鏈的空間構(gòu)象。特點:為球狀或者為橢圓狀蛋白質(zhì)，具有生命活性，可形成親水表面和疏水內(nèi)核。 疏水鍵肌紅蛋白免疫球蛋白四級結(jié)構(gòu)(quaternary stucture)指幾個各具獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈之間的相互集結(jié)，并以特定的方式接觸，排列形成更高層次的大分子空間構(gòu)象亞基：1.具備三級結(jié)構(gòu)，單獨存在無活性 2.存在于四級結(jié)構(gòu)中亞基間以鹽鍵相連 Hb血紅蛋白蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系舉例一級結(jié)構(gòu)1、一級結(jié)構(gòu)不同，功能不同2、一級結(jié)構(gòu)相同，功能相同3、一級結(jié)構(gòu)中非關(guān)鍵部位氨基酸殘基發(fā)生變化，不影響生物活性。4、一級結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位氨基酸殘基發(fā)生變化，可導(dǎo)致功能變化。1.非關(guān)鍵部位：人、豬、牛胰島素2.關(guān)鍵部位：鐮刀型細(xì)胞貧血癥（鏈N端第6個氨基酸為Glu 突變?yōu)閂al）HbS攜氧能力下降，缺氧時RBC呈鐮刀狀，脆性增加，溶血空間結(jié)構(gòu)特定功能，特定構(gòu)象：-螺旋:指甲/毛發(fā)中角蛋白；螺旋:肌腱/皮膚中膠原蛋白-片層:蠶絲中絲心蛋白；離子通道螺旋主鏈右手螺旋（單鏈）,3.613螺旋氫鍵方向與螺旋縱軸平行，鏈內(nèi)氫鍵是螺旋穩(wěn)定的主要因素側(cè)鏈基團(tuán)位于螺旋外，不參與的組成，但對螺旋的形成與穩(wěn)定有影響螺旋穩(wěn)定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象折疊:伸展的肽鏈結(jié)構(gòu)肽鍵平面之間折疊成鋸齒狀，相鄰兩平面呈110度結(jié)構(gòu)的維系依靠肽鏈間的氫鍵，氫鍵的方向與肽鏈長軸垂直肽鏈的N末端在同一側(cè)-順向平行，反之為反向平行。轉(zhuǎn)角：肽鏈出現(xiàn)180轉(zhuǎn)回折的“U”結(jié)構(gòu)由第1個氨基酸殘基的C=O與第4個氨基酸殘基的N-H形成氫鍵，中間包括1012個原子，較螺旋緊密常位于球蛋白分子表面，為蛋白質(zhì)活性的重要空間結(jié)構(gòu)部分螺旋：左手螺旋4.418，氫鍵維系螺旋穩(wěn)定多見于膠原蛋白，3股左手螺旋盤繞形成右手超螺旋后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z原纖維無規(guī)則卷曲：是蛋白質(zhì)中一系列無序構(gòu)象的總稱是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的重要肽段三、蛋白質(zhì)變性：變性因素 物理或化學(xué)因素（加熱、酸、堿、有機溶劑、重金屬離子等）機制蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞，一級結(jié)構(gòu)未破壞 性質(zhì)的變化（理化性質(zhì)的改變和生物活性的丟失）溶解度降低/黏度增加結(jié)晶能力消失/生物活性喪失易被蛋白酶水解 實際應(yīng)用防止蛋白制劑/蛋白質(zhì)藥物的變性失活（低溫保存）使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性失活，消毒殺菌（紫外線殺菌等）四、核苷酸1、核苷酸的生物學(xué)功能：核酸構(gòu)件分子- 一磷酸核苷；重要能量載體- ATP；參與糖原合成- UTP參與磷脂合成- CTP；信號分子- cAMP，cGMP ；輔酶- FAD/FMN，NAD/NADP一磷酸核苷（NMP/dNMP）核酸的構(gòu)件分子二磷酸核苷（NDP/dNDP）NDP dNDP 能量儲存的載體（ADP ATP）三磷酸核苷（NTP/dNTP）RNA/DNA合成原料，參與能量代謝（ATP）；參與物質(zhì)代謝（UTP，2.核酸的一級結(jié)構(gòu)核酸的空間結(jié)構(gòu)與功能：一級結(jié)構(gòu)（DNA/RNA）核苷酸的排列順序堿基的排列順序DNA空間結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)-雙螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)/染色質(zhì)原核生物：封閉的環(huán)狀雙螺旋真核生物：核小體染色質(zhì)染色體（DNA+組蛋白）功能基因形式攜帶遺傳信息基因：DNA分子中特定區(qū)域，核苷酸的排列順序 基因組：DNA分子的全序列所有編碼RNA和蛋白質(zhì)的序列+所有非編碼序列五、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點：反向平行互補雙鏈35 /5 3 A=T GC右手螺旋（B型）內(nèi)側(cè)： A=T/GC堿基對平面與螺旋中心軸垂直外側(cè)：核糖和磷酸（親水）螺旋表面：大溝 /小溝 是DNA與蛋白質(zhì)識別、結(jié)合的部位維持DNA雙螺旋 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素堿基平面間的疏水堆積力 堿基對間的氫鍵DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)多樣性A型：右手螺旋/較B型粗 Z型：左手螺旋/呈鋸齒狀六、RNA結(jié)構(gòu)：RNA空間結(jié)構(gòu)單鏈/局部雙螺旋tRNA含有稀有堿基一級結(jié)構(gòu):單鏈多核苷酸 二級結(jié)構(gòu):三葉草型 三級結(jié)構(gòu):倒型反密碼環(huán)-含反密碼子氨基酸臂-攜帶氨基3端：-CCA參與蛋白質(zhì)的組成識別密碼子轉(zhuǎn)運氨基酸rRNA核糖體=rRNA+多種核糖體蛋白(rP)蛋白質(zhì)合成場所原核生物真核生物rRNA種類5S 16S 33S5S 5.8S 18S 28S核糖體(rRNA+rp)70S(30S小亞基 50S大亞基)80S（40S小亞基 60S大亞基）真核生物的mRNA參與蛋白質(zhì)合成遺傳信息的傳遞初級轉(zhuǎn)錄物核內(nèi)不均一RNA（hnRNA） 外顯子+內(nèi)含子 成熟 mRNA（無內(nèi)含子）mRNA=端帽子結(jié)構(gòu)+非翻譯區(qū)+編碼區(qū)（外顯子)+3非翻譯區(qū)+poly A端帽子結(jié)構(gòu): m7GpppN端尾結(jié)構(gòu): poly A RNA組學(xué)研究snmRNAs種類/結(jié)構(gòu)/功能snmRNAs 除三種RNA以外的小分子RNAsnRNA sonRNA scRNA 作用于hnRNA/rRNA 轉(zhuǎn)錄后加工/轉(zhuǎn)運/基因表達(dá)調(diào)控蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組成部分 siRNA外源性基因入侵 雙鏈RNA（mRNA）宿主產(chǎn)生特定長度（21核苷酸）/特定序列小片段RNA（siRNA）siRNA+mRNA mRNA降解RNA干擾技術(shù)（RNAi） 核酶某些RNA本身具有催化活性底物是核酸七、核酸的變性、復(fù)性與雜交核酸變性物化因素DNA雙鏈 單鏈 堿基氫鍵斷裂 一級結(jié)構(gòu)不變 增色效應(yīng)：核酸變性時其260nm紫外線吸收值增加（核酸變性時由分子內(nèi)氫鍵破壞，2條核苷酸鏈解開，原來重疊在分子內(nèi)部的堿基得以暴露，導(dǎo)致變性DNA260nm紫外線吸收值發(fā)生升高的現(xiàn)象。）熔解溫度 （變性溫度，Tm ） DNA加熱變性，其260nm紫外線吸收值達(dá)最大吸收值一半時的溫度 Tm與CG含量成正比，Tm范圍：85-950CTm值與DNA溶液中離子強度成正比（DNA樣品不易保存在純水中）核酸復(fù)性 適當(dāng)條件變性DNA 雙螺旋DNA (兩條單鏈)退火（annealing) 緩慢冷卻(Tm-25) 熱變性DNA 雙螺旋DNA雜交不同種類DNA單鏈/RNA堿基配對 適宜條件 雜化雙鏈 (DNA-DNA/DNA-RNA/RNA-RNA)基因的位置鑒定兩種核酸的相似性檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否：基因芯片舉例：HbA 22+血紅素 亞基之一與O2結(jié)合 導(dǎo)致亞基間的鹽鍵斷裂 構(gòu)象輕微變化（緊密T型 松弛R型） 其它亞基與O2結(jié)合力八、生物催化物質(zhì)部分概念總結(jié)：概念酶由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具催化功能的蛋白質(zhì)(或RNA）,又稱生物催化劑酶的催化特點1.高度專一性：一種酶催化一種底物反應(yīng) 2.高催化效率3.催化活性可調(diào)節(jié)（蛋白質(zhì)別構(gòu)）4.高度不穩(wěn)定性（蛋白質(zhì)變性）5.催化活性不依賴完整的細(xì)胞存在（人工方法提取、體外催化）6.并非都是蛋白質(zhì)，催化性RNA（Ribozyme）酶的組成單純酶 蛋白質(zhì) 酶蛋白（特異性） 結(jié)合酶 金屬離子 輔基 非蛋白成分 鐵卜啉 輔助因子 輔酶含B族維生素的 小分子有機物 輔基非蛋白部分若與酶蛋白以共價鍵相連，不能用透析或超濾的方法分開輔酶非蛋白部分若與酶蛋白以非共價鍵相連，能用透析或超濾的方法分開酶的活性中心在酶分子上有一個必需基團(tuán)較集中并構(gòu)成一定空間構(gòu)象的區(qū)域，此區(qū)域能與底物結(jié)合并催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。（active center)必需基團(tuán)活性中心內(nèi)的必需基團(tuán) 結(jié)合基團(tuán) 催化基團(tuán) 活性中心外的必需基團(tuán)酶原(zymogen)有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或剛分泌時，無催化活性，這種無催化活性的酶的前體稱為酶原。例如：胃蛋白酶原、胰蛋白酶原、凝血因子酶原激活酶原在一定條件下，經(jīng)活化素作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿傅倪^程。(activation of zymogen)酶原激活的本質(zhì)酶的活性中心形成，酶原切段酶原分子中特異肽健或去除部分肽段,有利于活性中心的形成。酶原激活的意義1.合成酶的細(xì)胞本身不受蛋白酶的消化 而破壞。例：消化道酶2.使酶在規(guī)定的部位受激活并發(fā)揮生理作用。例：凝血因子同工酶催化相同的化學(xué)的反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，與免疫原性各不相同的一類酶。即酶分子結(jié)構(gòu)不同而活性中心相似的酶。（isoenzyme）多酶復(fù)合體體內(nèi)有些酶彼此聚合在一起，組成一個物理的結(jié)合體，此結(jié)合體稱為多酶復(fù)合體，是生物體提高酶催化效率的一種措施。例：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體，脂肪酸氧化的多酶復(fù)合體多酶體系體內(nèi)物質(zhì)代謝的各條途徑往往有許多酶共同參與，依次完成反應(yīng)過程，在結(jié)構(gòu)上無彼此聯(lián)系，稱為多酶體系。例：參與糖酵解的11個酶。多功能酶一個酶具有多種催化功能。例：DNA聚合酶I 激活劑:能使酶活性提高的物質(zhì)酶的抑制作用在抑制劑的作用下，酶活性中心或必需基團(tuán)發(fā)生性質(zhì)的改變并導(dǎo)致酶活性降低或喪失的過程。不可逆性抑制抑制劑以共價鍵與酶的必需基團(tuán)結(jié)合。不能用透析或超濾方法分開。1.非專一性不可逆性抑制作用：抑制劑與酶的一類或幾類基團(tuán)結(jié)合，抑制劑并不區(qū)分其結(jié)合的基團(tuán)屬必需基團(tuán)或非必需基團(tuán)。2. 專一性不可逆性抑制作用：抑制劑專一作用于酶的活性中心的必需基團(tuán)并導(dǎo)致酶活性的抑制。可逆性抑制抑制劑以非共價鍵與酶的必需基團(tuán)結(jié)合。能用透析或超濾方法分開。1.競爭性抑制作用：I與S結(jié)構(gòu)相似，均能與酶的活性中心結(jié)合.此種抑制作用的強弱取決于I的濃度與S的濃度的相對比例 增大底物濃度可解除抑制作用-顯著特點動力學(xué)特點：1.當(dāng)抑制劑存在時，I與E結(jié)合，v下降2.當(dāng)SI，ET=ES，轉(zhuǎn)變?yōu)镋+P，V不變3.當(dāng)有競爭性抑制劑存在時，E與S的結(jié)合力下降，Km增大2.非競爭性抑制作用：可逆地與E的非活性中心結(jié)合增加底物濃度不能解除非競爭性抑制劑的作用。動力學(xué)特點：1.當(dāng)抑制劑存在時，I與E結(jié)合，v下降 2.有I存在，形成ESI，從而使ES轉(zhuǎn)變?yōu)镻的速度減慢，V下降3.有I存在，但不妨礙ES的形成，Km不變 3.反競爭性抑制：I不與E直接結(jié)合,與ES復(fù)合物結(jié)合,生成ESI酶失去催化活性增加底物濃度不能解除非競爭性抑制劑的抑制作用。動力學(xué)特點：1.當(dāng)抑制劑存在時，I與ES結(jié)合，v下降 2.有I存在，形成ESI，從而使ES轉(zhuǎn)變?yōu)镻的速度減慢，V下降 3.有I存在，ES的形成增加，故Km下降限速酶整個代謝途徑速度取決于多酶體系中催化活力最低、米氏常數(shù)最大、催化反應(yīng)速度最慢的酶此酶起著限速作用，代謝調(diào)節(jié)的作用點。關(guān)鍵酶幾條代謝途徑有交叉/共同的代謝中間物丙酮酸；6-磷酸葡萄糖；乙酰CoA ；-酮戊二酸別構(gòu)酶酶（別構(gòu)酶,四級結(jié)構(gòu)）分子因受某些物質(zhì)（別構(gòu)劑:激活劑/抑制劑）的影響,在調(diào)節(jié)亞基部位非共價結(jié)合,而發(fā)生輕微的構(gòu)象變化(疏松/緊密)，從而影響酶的活性。（別構(gòu)調(diào)節(jié)）為酶活性的快調(diào)節(jié)。 生理小分子物質(zhì)：代謝產(chǎn)物、底物、其他和調(diào)節(jié)基團(tuán)非共價、可逆結(jié)合修飾酶酶蛋白多肽鏈上某些基團(tuán)可在另一酶的催化下發(fā)生可逆地共價修飾，如：酶蛋白上的-OH基團(tuán)可磷酸化或去磷酸化，或者是某些基團(tuán)的乙?；ヒ阴；幕プ兊?，而導(dǎo)致酶活性的改變，受這類作用影響的酶稱為修飾酶，這種作用稱為酶的化學(xué)修飾。為酶活性的快調(diào)節(jié)。磷酸基團(tuán)、乙?；?、甲基等，和調(diào)節(jié)基團(tuán)共價、可逆結(jié)合誘導(dǎo)使蛋白質(zhì)合成增加；轉(zhuǎn)錄/翻譯過程；遲緩調(diào)節(jié)阻遏使蛋白質(zhì)合成減少；轉(zhuǎn)錄/翻譯過程；遲緩調(diào)節(jié)酶活性單位規(guī)定的pH、T、S條件下，測定單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量酶國際單位1分鐘內(nèi)使1umol底物轉(zhuǎn)變的酶量催量（Kat)在特定的測定系統(tǒng)中，催化底物每秒轉(zhuǎn)變1mol的酶量九、糖代謝概述人體內(nèi)糖的主要形式1.葡萄糖 (Glucose,Glc)糖的運輸形式2.糖原（Glycogen,Gn)糖的儲存形式肝糖原肌糖原腎糖原糖的主要生理作用：1、供給人體生命活動所需的能量2、組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)及重要生理活性物質(zhì)。糖的消化唾液、小腸：-淀粉酶水解-1，4糖苷鍵產(chǎn)物（多糖、少量單糖） Glc，糊精，麥芽三糖，麥芽糖小腸黏膜上皮細(xì)胞刷狀緣（主要消化部位）-糊精酶，麥芽糖酶，蔗糖酶，乳糖酶 水解-1，4糖苷鍵，-1，6糖苷鍵 產(chǎn)物（單糖）Glc、果糖、半乳糖糖的吸收1、部位：小腸2、方式：依賴Na2+的耗能的主動攝取過程