生化 主要知識(shí)點(diǎn) 復(fù)習(xí)總結(jié).doc

精品文檔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(diǎn)(pI） 在水溶液中能兩性電離而成兼性離子分子呈電中性時(shí)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(zhǎng)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(jí)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(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)（super secondary structure）和結(jié)構(gòu)域（domain）超二級(jí)結(jié)構(gòu)（模體，motif）蛋白質(zhì)多肽鏈上的一些二級(jí)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(gè)或多個(gè)超二級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu) (tertiary structure)在二級(jí)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(gè)多肽鏈的空間構(gòu)象。特點(diǎn):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(jí)結(jié)構(gòu)(quaternary stucture)指幾個(gè)各具獨(dú)立三級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)，單獨(dú)存在無活性 2.存在于四級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)1、一級(jí)結(jié)構(gòu)不同，功能不同2、一級(jí)結(jié)構(gòu)相同，功能相同3、一級(jí)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(jí)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(gè)氨基酸為Glu 突變?yōu)閂al）HbS攜氧能力下降，缺氧時(shí)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(duì)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(zhǎng)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(gè)氨基酸殘基的C=O與第4個(gè)氨基酸殘基的N-H形成氫鍵，中間包括1012個(gè)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(jī)溶劑、重金屬離子等）機(jī)制蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞，一級(jí)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(shí)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(hào)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?jī)?chǔ)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(jí)結(jié)構(gòu)核酸的空間結(jié)構(gòu)與功能：一級(jí)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(jí)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(diǎn)：反向平行互補(bǔ)雙鏈35 /5 3 A=T GC右手螺旋（B型）內(nèi)側(cè)： A=T/GC堿基對(duì)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(shí)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(duì)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(jí)結(jié)構(gòu):單鏈多核苷酸 二級(jí)結(jié)構(gòu):三葉草型 三級(jí)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(shí)別密碼子轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸rRNA核糖體=rRNA+多種核糖體蛋白(rP)蛋白質(zhì)合成場(chǎng)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(jí)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(yùn)/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(hào)識(shí)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(zhǎng)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(jí)結(jié)構(gòu)不變 增色效應(yīng)：核酸變性時(shí)其260nm紫外線吸收值增加（核酸變性時(shí)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(shí)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(qiáng)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(duì) 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(cè)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(diǎn)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(jī)物 輔基非蛋白部分若與酶蛋白以共價(jià)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(jià)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(gè)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(shí)，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(gè)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(gè)酶。多功能酶一個(gè)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(jià)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(jià)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(jìng)爭(zhēng)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(qiáng)弱取決于I的濃度與S的濃度的相對(duì)比例 增大底物濃度可解除抑制作用-顯著特點(diǎn)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：1.當(dāng)抑制劑存在時(shí)，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(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在時(shí)，E與S的結(jié)合力下降，Km增大2.非競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的作用。動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：1.當(dāng)抑制劑存在時(shí)，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(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的抑制作用。動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：1.當(dāng)抑制劑存在時(shí)，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(gè)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(diǎn)。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(jí)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(jià)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(jià)、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(jià)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)的乙酰化，去乙酰化的互變等，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?；⒓谆?，和調(diào)節(jié)基團(tuán)共價(jià)、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(cè)定單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量酶國(guó)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(cè)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(yùn)輸形式2.糖原（Glycogen,Gn)糖的儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)攝取過程