临床医学
第一章蛋白质的结构与功能
第 一 节 蛋 白 质 的 分 子 组 成 一、组成蛋白质的元素
1、主要有C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。
2、蛋白质元素组成的特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
3、由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：100克样品中蛋白质的含量 ( g % )= 每克样品含氮克数× 6.25×100
二、氨基酸—— 组成蛋白质的基本单位 （一）氨基酸的分类
1. 非极性氨基酸（9）：甘氨酸 （Gly） 丙氨酸 （ Ala）缬氨酸（Val）亮氨酸（Leu）
异亮氨酸（Ile）苯丙氨酸 （Phe）脯氨酸（Pro） 色氨酸（Try）蛋氨酸（Met）
2、 不带电荷极性氨基酸（6）：丝氨酸（Ser） 酪氨酸(Try) 半胱氨
酸 (Cys) 天冬酰胺 (Asn) 谷氨酰胺(Gln ) 苏氨酸(Thr )
3、 带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）（2）:天冬氨酸(Asp ) 谷氨酸(Glu) 4、 带正电荷氨基酸（碱性氨基酸）（3）:赖氨酸(Lys) 精氨酸(Arg) 组氨酸( His)
（二）氨基酸的理化性质 1. 两性解离及等电点
等电点 :在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。 2. 紫外吸收 (1)色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。 （2）大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。 3. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法 三、肽 （一）肽
1、肽键是由一个氨基酸的?-羧基与另一个氨基酸的?-氨基脱水缩合而形成的化学键。 2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。
3、由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽 4、肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基 5、多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。 6、多肽链有两端 ：N 末端：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有自由羧基的一端 （二） 几种生物活性肽
1. 谷胱甘肽 2. 多肽类激素及神经肽 第 二 节 蛋 白 质 的 分 子 结 构 一、蛋白质的一级结构
1、定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接方式、排列顺序和二硫键的位置。 2、主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
3、一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。
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二、蛋白质的二级结构
1、定义：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 2、主要的化学键： 氢键
3、蛋白质二级结构的主要形式?-螺旋、 ?-折叠、?-转角、无规卷曲 三、蛋白质的三级结构
1、 定义：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。
2、主要的化学键 ：疏水作用、离子键、氢键和 Van der Waals力等 四、蛋白质的四级结构
1、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。
2、亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。 第四节 蛋白质的理化性质 （一）蛋白质的紫外吸收 （二）蛋白质的两性电离 1、蛋白质的等电点： 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。 （三）蛋白质的沉降特性 （四）蛋白质的胶体性质
蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷、水化膜 （五）蛋白质的变性、复性
1、蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 2、变性的本质 ：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。 （六）蛋白质的呈色反应
⒈茚三酮反应 蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。 ⒉双缩脲反应
蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。
第二 章 核酸的结构与功能
第一节 核酸的化学组成
一、核苷酸的组成
1、元素组成:C、H、O、N、P（9~10%） 2、分子组成：（1）碱基：嘌呤碱，嘧啶碱（2）戊糖：核糖，脱氧核糖（3）磷酸 3、DNA与RNA在分子组成上的异同 类型 碱基 戊糖 磷酸 DNA A、T、C、G 脱氧核糖 RNA A、U、C、G 核糖 相同 二、核苷酸的结构
1、核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。 2、核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
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3、核苷酸的结构：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 4、核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 第二节 核酸的分子结构 一、核酸的一级结构
1、定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。
二、核酸的空间结构与功能 （一）DNA的空间结构与功能
1、DNA的二级结构——双螺旋结构
（1）DNA双螺旋结构模型要点：①DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧核糖核苷酸链组成，磷酸、脱氧核糖在外围构成骨架，中间是碱基对平面，碱基严格按照碱基互补配对原则。（A=T; G?C）
②右手双螺旋结构，螺旋一圈10对碱基，螺距3.4nm，表面有间隔排列的大沟、和小沟。③互补碱基的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。 2、DNA的三级结构
在二级结构的基础上，DNA双螺旋结构进一步折叠、盘绕成为更为复杂的结构
（1）原核生物DNA的高级结构 —— DNA超螺旋闭合环状双螺旋，正超螺旋、负超螺旋 （2）DNA在真核生物细胞内真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体 （3）核小体的组成：①DNA：约200bp（碱基对） ②组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4
3、 DNA的功能 DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础 （二）RNA的空间结构与功能
1、mRNA---(含量少，种类多，寿命短)
（1）mRNA的功能 ：携带遗传信息（DNA），作为蛋白质翻译的模板。 （2） mRNA结构特点：①5′末端形成帽子结构：m7GpppNm- ②3′末端有一个多聚腺苷酸(polyA)(80-250) 尾 2、tRNA
（1）tRNA的一级结构特点 ：①73-93个核苷酸（分子量最小）②含 10~20% （7-15个）稀有碱基，如 DHU等③ 3′末端为 — CCA-OH，5 ′末端大多是-G （2） tRNA的二级结构——三叶草形
结构有：氨基酸臂 DHU环及臂 反密码环及臂 TΨC环及臂 额外环 （3）tRNA的三级结构—— 倒L形
（4）RNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。 （三）rRNA
（1）rRNA的结构：空间结构，较为复杂
（2） rRNA的功能 参与组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。 （3）rRNA的种类（根据沉降系数）：①真核生物5S rRNA、 5.8S rRNA、 18S rRNA、 28S rRNA
②原核生物5S rRNA 、16S rRNA、 23S rRNA 第 三 节 核 酸 的 理 化 性 质
一、紫外吸收：核酸在260nm处有吸收高峰，在230nm处有一低谷 二、DNA的变性
1、定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。
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