生化 主要知識點 復(fù)習(xí)總結(jié)

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1、 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 +

2、 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 structur

3、e） 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αα，βββ，βαβ, β2α, αTα 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、αTα、β2α） 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

4、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

5、 2.關(guān)鍵部位：鐮刀型細(xì)胞貧血癥（β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： α-螺旋:指甲/毛發(fā)中角蛋白；π螺旋:肌腱/皮膚中膠原蛋白 β-片層:蠶絲中絲心蛋白；離子通道 α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α螺旋穩(wěn)定的主要因素 側(cè)鏈基團位于螺旋外，不參與的組成，但對螺旋的形成與穩(wěn)定有影響 α螺旋穩(wěn)定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象 β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

6、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。 β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10～12個原子， 較α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 π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

7、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

8、 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

9、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 3’→5’ /5’ →3’ A=T G≡C 右手螺旋（B型） 內(nèi)側(cè)： A=T/G≡C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

10、鏈多核苷酸 二級結(jié)構(gòu):三葉草型 三級結(jié)構(gòu):倒Ｌ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 33S 5S 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）

11、 外顯子+內(nèi)含子 成熟 mRNA （無內(nèi)含子） mRNA =５’端帽子結(jié)構(gòu)+５’非翻譯區(qū)+編碼區(qū)（外顯子)+3’非翻譯區(qū)+poly A ５’端帽子結(jié)構(gòu): m7GpppN ３’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RNA snRNA 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

12、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 ）

13、 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：85-950C Tm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

14、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 α2β2+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（

15、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

16、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 活性中心內(nèi)的必需基團 結(jié)合基團 催化基團 活性中心外的必需基團 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

17、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，

18、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β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結(jié)合，抑制劑并不區(qū)分其結(jié)合的基團屬必需

19、基團或非必需基團。 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)S>>I，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

20、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

21、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 ；α-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)基團非共價、可逆結(jié)合 修飾酶 酶蛋白多肽鏈上某些基團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基團可磷酸化或去磷酸化，或者是某些基團的乙?；?/p>

22、，去乙?；幕プ兊龋鴮?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、乙?；⒓谆?，和調(diào)節(jié)基團共價、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

23、 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：α-淀粉酶 水解α-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） α-糊精酶，麥芽糖酶，蔗糖酶，乳糖酶 水解α-1，4糖苷鍵，α-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（有特定的載體參與）

24、 糖的無氧酵解 概念 機體在相對缺氧的條件下，Glc或Gn分解生成乳酸，同時釋放少量的能量，反應(yīng)過程類似酵母生醇發(fā)酵，故稱之為無氧酵解。 反應(yīng)過程 反應(yīng)場所：細(xì)胞質(zhì) 基本過程：①己糖磷酸化 ②1分子磷酸己糖裂解為2分子磷酸丙糖 ③2分子磷酸丙糖氧化為2分子丙酮酸 ④2分子丙酮酸還原2分子為乳酸 ①己糖磷酸化 己糖磷酸化 帶有負(fù)電荷/極性增高/反應(yīng)限制在細(xì)胞質(zhì) 關(guān)鍵酶 己糖激酶（Hexokinase） 關(guān)鍵酶，催化不可逆反應(yīng)，ATP 參與 己糖激酶/葡萄糖激酶是同工酶 6

25、-磷酸果糖激酶1 限速酶,催化不可逆反應(yīng)，ATP 參與 能量變化 從Glc開始消耗2分子ATP 從Gn開始消耗1分子ATP ② 1分子磷酸己糖裂解為2分子磷酸丙糖 ③2分子磷酸丙糖氧化為2分子丙酮酸 ⑴ 脫氫，加磷酸，形成高能磷酸鍵 ⑵ 脫去高能鍵，生成ATP *糖酵解過程中第一次產(chǎn)能 *底物水平磷酸化 ⑶ 磷酸基轉(zhuǎn)移 ⑷ 脫水，形成高能磷酸鍵 ⑸脫去高能鍵,生成丙酮酸 *丙酮酸激酶催化不可逆反應(yīng)，關(guān)鍵酶 *糖酵解過程第二次底物水平磷酸化 （第二次產(chǎn)能） 關(guān)鍵酶 丙酮酸激酶(pyruvate kinase) 關(guān)鍵酶，催化不可逆反應(yīng) 能量變化 二次底物水平磷酸化,共產(chǎn)生4分子ATP 一次脫氫 無氧 : 乳酸脫氫酶輔酶 有氧 : 產(chǎn)生ATP(共4分子/6分子ATP) ④2分子丙酮酸還原為2分子乳酸 *NADH+H+由3-磷酸甘油醛脫氫提供 *LDH1（心肌中）對乳酸親和力大 LDH5（肝、肌肉）對丙酮酸親和力大