生化复习

第四章 蛋白质的化学要点汇总

蛋白质：多种氨基酸(amino acids)通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。 蛋白质具有多样性的生物学功能 ? 作为生物催化剂（酶） ? 代谢调节作用（激素） ? 免疫保护作用（抗体）

? 物质的转运和存储（转运蛋白） ? 运动与支持作用（胶原蛋白）

? 控制生长和分化（激活或阻遏蛋白） ? 参与细胞间信息传递（受体） ? 生物膜的功能（离子泵） ? 氧化供能（18%）

? 必需氨基酸 ：人体不能合成，必需从食物中获取的一类氨基酸。主要有：苯丙、蛋、缬、苏、异亮、亮、色、赖8种

? 氨基酸等电点(isoelectric point，pI)：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（两性）离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。 ? 蛋白质的一级结构：整条多肽链通过肽键形成的氨基酸残基排列顺序。

肽键：由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键。

? 蛋白质二级结构：局部肽链的主链骨架原子通过氢键形成的三维结构，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

? 肽单元：参与肽键的6个原子C?1 、C、O、N、H、 C?2位于同一平面。

α -螺旋(①右旋；②3.6个AA残基/螺旋；③1个肽单元N-H和第四个肽单元C=O形成氢键；④侧链R在螺旋外侧。常见如角蛋白，肌红蛋白）

β-折叠（①各链伸展使肽平面之间折叠成锯齿状；②各链平行排列通过氢键相连；③各链走向相同或相反；④侧链R在片层上下方；⑤可在分子内或分子间形成。常见如蚕丝蛋白）

? 基序：也称超二级结构（或模体），在许多蛋白质分子中，可发现2到3个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个有规则和具有特定功能的二级结构组合。如：αα， βαβ，βββ 。 ? 结构域：分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且发挥特定生物学功能的区域。 蛋白质三级结构：整条多肽链通过疏水键、离子键、氢键等形成的三维结构。

? 有些蛋白质含有二条或多条多肽链，每条肽链都有完整的三级结构，这种多肽链称为蛋白质的亚基。 ? 蛋白质的四级结构：全部亚基通过疏水键、离子键、氢键等形成的三维结构。

? 分子伴侣(chaperon)：一类能够帮助其他蛋白质正确折叠成天然构象的蛋白质分子。 ? 蛋白质的一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。

? 蛋白质的构象（空间结构）是其功能（活性）的基础。构象改变，活性也相应发生改变。

? 蛋白质前体：核糖体新合成的多肽链，是蛋白质的前体分子。其需要在细胞内经各种加工修饰，才转变成有生物活性的蛋白质（翻译后加工）。

? 变构效应：在某些因素的影响下，蛋白质的一级结构不变而空间结构发生一定的变化，导致其功能的改变的现象。

? 协同效应：蛋白质的一个亚基与配体结合后，能影响另一个亚基与配体结合能力的现象。 如果是促

进作用则称为正协同效应（如Hb与氧结合）；反之为负协同效应。

蛋白质构象病：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病。常见病：老年痴呆症，疯牛病等．

? 蛋白质变性：在某些理化因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏（有序变无序），导致蛋白质的某些理化性质改变和生物活性的丧失的现象。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。

? 蛋白质复性：若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质恢复原有的构象和功能的现象。 ? 蛋白质两性解离：蛋白质分子除了两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液PH条件下都可以解离成带负电荷或正电荷的基团。

? 蛋白质等电点：在某一PH的溶液中，蛋白质解离成阴阳离子的趋势相等，净电荷为零。此时溶液的PH值称为该蛋白质的等电点。注意：环境PH大于pI时，蛋白质带负电荷。反之。 ? 蛋白质胶体稳定的因素：

①蛋白质表面有亲水基团形成水化膜； ②蛋白质表面同种电荷相排斥。

? 蛋白质沉淀：在一定条件下，蛋白质聚集，从溶液析出的现象。

? 盐析：在蛋白质水溶液中，加入了高浓度的强电解质盐如硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等而使蛋白质从溶液中析出的现象。

? 盐析机理：破坏了蛋白质的水化膜并且中和了表面的净电荷。

? 对比盐溶：低浓度的盐溶液加入蛋白质溶液中，会导致蛋白质溶解度增加的现象。

? 变性沉淀机理：蛋白质变性后，蛋白质中疏水侧链暴露在外，肽链融会相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。

? 茚三酮反应：蛋白质游离的氨和印三酮反应生成蓝紫色化合物。

? 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，呈现紫红色的反应。氨基酸不出现此反应。故可检测蛋白质水解程度。

? Folin-酚试剂反应：蛋白质分子中酪、色氨酸残基在碱性条件下能与酚试剂反应生成蓝色化合物。该反应的灵敏度比双缩脲反应高100倍。

? 透析法是利用半透膜将蛋白质与其他小分子分开。

? 超滤法是利用高压力或离心力，强使水和其他小的溶质分子通过半透膜，而蛋白质留在膜上，可选择不同孔径的滤膜截留不同分子量的蛋白质。

凝胶过滤法也称分子排阻层析或分子筛层析，这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。注意分子大小不同的蛋白质洗脱的先后顺序（大分子蛋白质先洗脱出来）。

? 蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术，称为电泳(elctrophoresis) 。 ?

? 等电聚焦电泳：通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。 SDS-PAGE仅根据蛋白质亚基分子量的不同就可以分开蛋白质。

? 阴离子去污剂如SDS（十二烷基磺酸钠）能断裂分子内和分子间的氢键，使分子去折叠，破坏蛋白分子的二、三级结构。

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强还原剂如巯基乙醇，二硫苏糖醇能使半胱氨酸残基间的二硫键断裂。也只有如此SDS才能定量地结合到亚基上。

? 在样品和凝胶中加入巯基乙醇和SDS后，蛋白质全部会变成带均匀负电荷的线状结构。消除了不同分子间的电荷差异和结构差异。

? 双向电泳：通过第一向是等电聚焦电泳和第二向是SDS－PAGE来分离蛋白质的技术。是目前分离分析蛋白质最有效的电泳技术。

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第五章 核酸的化学要点汇总

核酸:多种核苷酸通过3‘,5’-磷酸二酯键相连形成的高分子含磷化合物。携带和传递遗传信息。 ? DNA： 90%以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。携带遗传信息，通过复制传递给下一代。

? RNA：分布于细胞核、细胞质、线粒体，叶绿体等。常见3类，参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体如HIV。

核苷酸是构成核酸的基本单位；其进一步可分为：

? 碱基：含氮的杂环化合物，包括嘌呤碱A/G，嘧啶碱T/C/U； ? 戊糖：核糖/脱氧核糖； ? 磷酸。

嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1?通过糖苷键相连形成核苷； 核苷与磷酸通过酯键相连形成核苷酸。

? cAMP、cGMP：是细胞信号转导中的第二信使。一般通过改变胞内cAMP 、cGMP浓度来传递信号。 ? DNA的一级结构：DNA分子中核苷酸残基的排列顺序。主要是碱基不同，故也称为碱基序列。

? DNA（RNA）是核苷酸通过3‘，5’-磷酸二酯键连接形成的大分子。DNA方向是5'→ 3'，交替的磷酸-戊糖构成DNA的骨架。

? 真核DNA特点：重复序列（高度、中度、单一）、断裂基因（内含子和外显子）、单顺反子； ? 原核DNA特点：重叠基因，多顺反子。 DNA双螺旋结构模型要点

? ①两链反向平行且右旋，磷酸-戊糖组成亲水性骨架在外侧，疏水的碱基在内侧。 ? ②螺径2nm，bp间距 0.34nm，bp平面垂直于主轴，10个bp/螺旋； ? ③严格配对：A=T，G≡C； ? ④表面形成大沟和小沟；

? ⑤碱基堆积力和氢键维持稳定。

超螺旋（supercoil)结构：DNA双螺旋再盘绕形成的结构。

? 正超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方向相同；效果是使分子内部紧张，旋得更紧。 ? 负超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方向相反；效果也相反。有利于基因表达。 ? 在细胞周期的大部分时间里，DNA以松散的染色质(chromatin)形式存在。 ? 在细胞分裂期，染色质进一步压缩形成高度致密的染色体(chromosome)。

? 染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。在DNA染色质呈现出的串珠样结构。如下图所示： ? 核小体：由近200个bp的DNA和5种碱性组蛋白（H2A、H2B、H3、H4 +H1）结合而成，直径约10nm。 ? 染色体经4步压缩包装而成的： DNA （2nm） --→核小体7（10nm） --→螺线管6（30nm）--→超螺线管40 （300nm） --→染色单体5 （700nm）

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