最新生物化學(xué)—氨基酸、蛋白質(zhì)和酶PPT課件.

1、生物化學(xué)（一）生物化學(xué)（一） 氨基酸、蛋白質(zhì)和酶氨基酸、蛋白質(zhì)和酶競賽生物化學(xué)考什么 蛋白質(zhì)（氨基酸、酶） 核酸（中心法則） 糖類（糖代謝） 脂質(zhì) 維生素 激素 生物化學(xué)怎么學(xué) 1 1、選一份好的教材、選一份好的教材 2 2、做一份好的筆記、做一份好的筆記 3 3、 在在聯(lián)系聯(lián)系和和比較比較中學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí) 4 4、多做題，勤查書、多做題，勤查書 預(yù)科：幾個有機(jī)化學(xué)術(shù)語（1）苯環(huán)（芳香環(huán)） 羥基羥基 oh 羰基羰基 c=o甲基甲基 ch3氨基氨基 nh2預(yù)科：幾個有機(jī)化學(xué)術(shù)語（2）單鍵一個短橫（ - )雙鍵兩個短橫（=）叁鍵 第一部分第一部分 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 生命是蛋白體的存在形式 恩格斯反杜林論蛋

2、白質(zhì)由氨基酸蛋白質(zhì)由氨基酸(aa)組成組成研究蛋白質(zhì)必先研究氨基酸研究蛋白質(zhì)必先研究氨基酸 蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸 2222種種 中學(xué)講了中學(xué)講了2020種種 另兩種：另兩種： 含硒半胱氨酸含硒半胱氨酸 吡咯賴氨酸吡咯賴氨酸 但氨基酸總共有八十多但氨基酸總共有八十多種種 人體內(nèi)其它的重要氨基人體內(nèi)其它的重要氨基酸酸 鳥氨酸鳥氨酸 (o r n)(o r n) 瓜氨酸瓜氨酸（c i t )c i t ) 氨基酸（重點）氨基酸分類 氨基酸的酸堿性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì) 氨基酸的化學(xué)反應(yīng) 氨基酸混合物的分離知識點氨基酸：氨基酸：是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子，具有酸堿性質(zhì)、手性、聚 合能力、特定的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)及多樣的

3、化學(xué)反應(yīng)；兼性離子：兼性離子：指氨基酸分子含有一個正電荷和一個負(fù)電荷的形式。在氨基酸晶體中或中性水溶液中以兼性離子形式存在；氨基酸類別（1）蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸（20種）酸性氨基酸酸性氨基酸天冬氨酸asp谷氨酸 glu堿性氨基酸堿性氨基酸賴氨酸lys組氨酸his精氨酸arg中性氨基酸中性氨基酸極性氨基酸非極性氨基酸（賈府?dāng)y一本亮色餅干）絲氨酸ser蘇氨酸t(yī)hr半胱氨酸cys酪氨酸 tyr天冬酰氨asn谷氨酰胺glu甘氨酸gln丙氨酸ala亮氨酸leu異亮氨酸ile苯丙氨酸phe甲硫氨酸met色氨酸t(yī)rp脯氨酸pro頡氨酸val氨基酸的類別（2） 含苯環(huán)的氨基酸(芳香族氨基酸） 酪氨酸 ty

4、r 苯丙氨酸 phe 色氨酸 trp 苯環(huán)對應(yīng)著280mm處最大的紫外吸收，以色氨酸（trp）最強(qiáng)【例題 2010年決賽】1414在氨基酸的分類中，下面哪一個氨基酸屬于芳香族氨基酸在氨基酸的分類中，下面哪一個氨基酸屬于芳香族氨基酸?(1?(1分分) ) a a丙氨酸丙氨酸 b b絲氨酸絲氨酸 c c色氨酸色氨酸 d d亮氨酸亮氨酸【例題 2010年決賽】1414在氨基酸的分類中，下面哪一個氨基酸屬于芳香族氨基酸在氨基酸的分類中，下面哪一個氨基酸屬于芳香族氨基酸?(1?(1分分) ) a a丙氨酸丙氨酸 b b絲氨酸絲氨酸 c c色氨酸色氨酸 d d亮氨酸亮氨酸 答案 c （很多書上不把色氨酸當(dāng)

5、成芳香族氨基酸，有的人2010年就吃了大虧）氨基酸的兩性 氨基酸有羧基和氨基 羧基有酸性 氨基有堿性 $#%&* 。氨基酸的等電點氨基酸的等電點（難點難點） 等電點就是水溶液的一個ph值，在這個ph值下氨基酸呈中性 等電點的計算 原理很復(fù)雜原理很復(fù)雜 記憶不難記憶不難等電點的計算 氨基氨基酸有酸有兩個兩個或三或三個個pka，分別分別是是 pka1 pka2 pka3 酸性氨基酸（谷酸性氨基酸（谷gluglu、天冬、天冬asp):asp): 兩個低的相加除以二兩個低的相加除以二 堿性氨基酸（賴堿性氨基酸（賴lyslys、精、精argarg、組、組his)his) 兩個高的之和除以二兩個高

6、的之和除以二 中性氨基酸中性氨基酸 半胱半胱 cyscys和酪和酪tyrtyr是兩個低的之和除以是兩個低的之和除以二二 其他都只有兩個其他都只有兩個pkapka，相加除以二，相加除以二幾個有特色的氨基酸 含硫氨基酸 甲硫met 半胱氨酸cys 沒有手性的氨基酸 甘氨酸 gln 特殊基團(tuán) 精 arg 胍基 酪 tyr 酚基 組 his 咪唑基 色 trp 吲哚 不同的基團(tuán)分別對應(yīng)不同的基團(tuán)分別對應(yīng)不同的檢測方法！不同的檢測方法！氨基酸的化學(xué)反應(yīng) 成肽（脫水縮合） 茚三酮（指紋分析） 茚三酮會把氨基酸染成藍(lán)紫色（579mm） 但是脯氨酸（pro）是黃色（440mm）肽鍵高中內(nèi)容我就不講了 肽鍵不是

7、肽平面！ 肽鍵不是單鍵 一般都是反式肽鍵 肽鍵有極性！雙縮脲試劑無法檢驗單個的肽鍵 鵝肌肽尿素兩種活性寡肽 谷胱甘肽（gsh） 還原劑，可抗衰老還原劑，可抗衰老 鵝膏蕈堿鵝膏蕈堿 劇毒！抑制轉(zhuǎn)錄劇毒！抑制轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的一級蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(primary structure)包括：包括： (1)組成蛋白質(zhì)的多肽鏈數(shù)目. (2)多肽鏈的氨基酸順序， (3)多肽鏈內(nèi)或鏈間二硫鍵的數(shù)目和位置。 其中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)有多種，常見的

8、主要是 螺旋螺旋 折疊折疊 轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 自由回轉(zhuǎn)自由回轉(zhuǎn) 在-螺旋中肽平面的鍵長和鍵角一定,肽鍵的原子排列呈反式構(gòu)型,相鄰的肽平面構(gòu)成兩面角.多肽鏈中的各個肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為0.54nm,含3.6個氨基酸殘基；兩個氨基酸之間的距離0.15nm.肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，第一個氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的-co基與第四個氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的-nh基形成氫鍵。蛋白質(zhì)分子為右手-螺旋。 左手和右手螺旋左手和右手螺旋左手旋和右手旋 在生化中有很多螺旋，注意區(qū)分“左手”和“右手”螺旋左手和右手螺旋左手和右手螺旋 （2） -折疊 -折疊是由兩條或多條

9、幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒樁折疊構(gòu)象。在-折疊中，兩個氨基酸之間的軸心距為0.35nm. -折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成的；也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。-折疊有兩種類型。一種為平行式，即所有肽鏈的n-端都在同一邊。另一種為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反。盡管以反平行為主，盡管以反平行為主，但也有正平行但也有正平行（3） -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角在-轉(zhuǎn)角部分，由四個氨基酸殘基組成.四個形成轉(zhuǎn)角的殘基中，第三個一般均為甘氨酸（gln）或脯氨酸（pro)殘基彎曲處的第一個氨基酸殘基的 -c=o 和第四個殘基的 n-h 之間形成氫鍵，形成一個不很穩(wěn)

10、定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。（）自由回轉(zhuǎn)（）自由回轉(zhuǎn)沒有一定規(guī)律的松散肽鏈結(jié)構(gòu)，但仍是緊密有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，通過主鏈間及主鏈與側(cè)鏈間氫鍵維持其構(gòu)象不同的蛋白質(zhì)，自由回轉(zhuǎn)的數(shù)量和形式各不相同分兩類： 緊密環(huán) 連接條帶 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)( (tertiary structure) )是指是指在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，肽鏈的不同區(qū)段的側(cè)鏈基在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，肽鏈的不同區(qū)段的側(cè)鏈基團(tuán)相互作用在空間進(jìn)一步盤繞、折疊形成的包團(tuán)相互作用在空間進(jìn)一步盤繞、折疊形成的包括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的特征三維結(jié)構(gòu)。括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的特征三維結(jié)構(gòu)。 維系這種特定結(jié)構(gòu)的力主要有氫鍵、疏水鍵、維系

11、這種特定結(jié)構(gòu)的力主要有氫鍵、疏水鍵、離子鍵和范德華力等是。尤其疏水鍵，在蛋白離子鍵和范德華力等是。尤其疏水鍵，在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中起著重要作用。質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中起著重要作用。 需要說明的是蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是由一級結(jié)構(gòu)需要說明的是蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是由一級結(jié)構(gòu)確定的確定的 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(quaternary structure)是指由多條各自具有一、二、是指由多條各自具有一、二、三級結(jié)構(gòu)的肽鏈通過非共價鍵連接起來三級結(jié)構(gòu)的肽鏈通過非共價鍵連接起來的結(jié)構(gòu)形式；各個亞基在這些蛋白質(zhì)中的結(jié)構(gòu)形式；各個亞基在這些蛋白質(zhì)中的空間排列方式及亞基之間的相互作用的空間排列方式及亞基之間的相互作用關(guān)系

12、。關(guān)系。 維持亞基之間的化學(xué)鍵主要是疏水力。維持亞基之間的化學(xué)鍵主要是疏水力。 由多個亞基聚集而成的蛋白質(zhì)常常稱為由多個亞基聚集而成的蛋白質(zhì)常常稱為寡聚蛋白；寡聚蛋白；例題（易錯題）例題（易錯題） 胰島素由兩條肽鏈組成，那么胰島素有木有四級結(jié)構(gòu)例題（易錯題）例題（易錯題） 胰島素由兩條肽鏈組成，那么胰島素有木有四級結(jié)構(gòu) 答案（沒。） 解析：胰島素由兩條肽鏈組成，但是兩條肽鏈由三個-s-s-（二硫鍵）連接。二硫鍵是共價鍵！蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)的作用力肽鍵二硫鍵疏水鍵離子鍵范德華力 氫鍵一級 + +二級_ _ _ _+三級_+四級_+ 生物大分子表面的帶電基團(tuán)可以與藥生物大分子表面的帶電基團(tuán)可以與藥物或

13、底物分子的帶電基團(tuán)形成離子鍵。物或底物分子的帶電基團(tuán)形成離子鍵。這種鍵可以解離。這種鍵可以解離。 氫鍵的形成氫鍵的形成 氫鍵是由兩個負(fù)電性原子對氫原氫鍵是由兩個負(fù)電性原子對氫原子的靜電引力所形成，是一種特殊形式的偶子的靜電引力所形成，是一種特殊形式的偶極極偶極鍵。它是質(zhì)子給予體偶極鍵。它是質(zhì)子給予體x-hx-h和質(zhì)子接受和質(zhì)子接受體體y y之間的一種特殊類型的相互作用。之間的一種特殊類型的相互作用。 氫鍵的大小和方向氫鍵的大小和方向 氫鍵的鍵能比共價鍵弱，氫鍵的鍵能比共價鍵弱，比范德華力強(qiáng)，在生物體系中為比范德華力強(qiáng)，在生物體系中為8.48.433.4kj/mol(2-8kcal/mol)33

14、.4kj/mol(2-8kcal/mol)。鍵長為。鍵長為0.250.250.31nm0.31nm，比共價鍵短。氫鍵的方向用鍵角表示，比共價鍵短。氫鍵的方向用鍵角表示，是指是指x xh h與與h hy y之間的夾角，一般為之間的夾角，一般為180180 250250 。 這是一種普遍存在的作用力，是一個原子的原這是一種普遍存在的作用力，是一個原子的原子核吸引另一個原子外圍電子所產(chǎn)生的作用力。子核吸引另一個原子外圍電子所產(chǎn)生的作用力。它是一種比較弱的、非特異性的作用力。它是一種比較弱的、非特異性的作用力。 這種作用力非常依賴原子間的距離，當(dāng)相互靠這種作用力非常依賴原子間的距離，當(dāng)相互靠近到大約近

15、到大約0.40.40.6nm(40.6nm(46a6a ) )時，這種力就表時，這種力就表現(xiàn)出較大的集合性質(zhì)。現(xiàn)出較大的集合性質(zhì)。 范德華力包括引力和排斥力，其中作用勢能與范德華力包括引力和排斥力，其中作用勢能與1/r1/r6 6成正比的三種作用力（靜電力、誘導(dǎo)力和成正比的三種作用力（靜電力、誘導(dǎo)力和色散力）通稱為范德華引力。色散力）通稱為范德華引力。 疏水作用是指極性基團(tuán)間的靜電疏水作用是指極性基團(tuán)間的靜電力和氫鍵使極性基團(tuán)傾向于聚集力和氫鍵使極性基團(tuán)傾向于聚集在一起，因而排斥疏水基團(tuán)，使在一起，因而排斥疏水基團(tuán)，使疏水基團(tuán)相互聚集所產(chǎn)生的能量疏水基團(tuán)相互聚集所產(chǎn)生的能量效應(yīng)和熵效應(yīng)。效應(yīng)和

16、熵效應(yīng)。 蛋白質(zhì)和酶的表面通常具有極性蛋白質(zhì)和酶的表面通常具有極性鏈或區(qū)域，這是由構(gòu)成它們的氨鏈或區(qū)域，這是由構(gòu)成它們的氨基酸側(cè)鏈上的烷基鏈或苯環(huán)在空基酸側(cè)鏈上的烷基鏈或苯環(huán)在空間上相互接近時形成的。間上相互接近時形成的。 高分子的蛋白質(zhì)可形成分子內(nèi)疏高分子的蛋白質(zhì)可形成分子內(nèi)疏水鏈、疏水腔或疏水縫隙，可以水鏈、疏水腔或疏水縫隙，可以穩(wěn)定生物大分子的高級結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定生物大分子的高級結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)電泳 蛋白質(zhì)與多肽一樣，能夠發(fā)生兩性離解，也蛋白質(zhì)與多肽一樣，能夠發(fā)生兩性離解，也有等電點。在等電點時有等電點。在等電點時(isoelectric point (isoelectric point pi)

17、pi)，蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場中不移，蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場中不移動。動。 在不同的在不同的phph環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。在等電點偏酸性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電在等電點偏酸性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場中向正極移動；在等電點偏堿性荷，在電場中向正極移動；在等電點偏堿性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場中向溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場中向負(fù)極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳負(fù)極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳(electrophoresis)(electrophoresis)。蛋白質(zhì)的沉淀 在溫和條件下，通過改變?nèi)芤旱脑跍睾蜅l件下，通過改變?nèi)芤旱?/p>

18、phph或電荷狀或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。 在沉淀過程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在沉淀過程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所以這種沉淀又稱為非變性沉淀。所以這種沉淀又稱為非變性沉淀。 可逆沉淀是分離和純化蛋白質(zhì)的基本方法，可逆沉淀是分離和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如等電點沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶劑沉淀法。如等電點沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶劑沉淀法。 變性蛋白質(zhì)通常都是固體狀態(tài)物質(zhì)，不溶于變性蛋白質(zhì)通常都是固體狀態(tài)物質(zhì)，不溶于水和其它溶劑，也不可能恢復(fù)原有蛋白質(zhì)所水和其它溶劑，也

19、不可能恢復(fù)原有蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)。所以，蛋白質(zhì)的變性通常都伴具有的性質(zhì)。所以，蛋白質(zhì)的變性通常都伴隨著不可逆沉淀。引起變性的主要因素是熱、隨著不可逆沉淀。引起變性的主要因素是熱、紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。幾種重要的蛋白質(zhì) 血紅蛋白 免疫球蛋白 膠原蛋白 血紅蛋白是血紅蛋白是脊椎動物脊椎動物紅細(xì)胞主要組成部分，紅細(xì)胞主要組成部分，它的主要功能是運輸氧和二氧化碳。它的主要功能是運輸氧和二氧化碳。 （不僅有血紅蛋白，還有血藍(lán)蛋白）（不僅有血紅蛋白，還有血藍(lán)蛋白） 血紅蛋白中，血紅素血紅蛋白中，血紅素fefe原子的第六配價鍵可以原子的第六配價鍵可以與不同的

20、分子結(jié)合：無氧存在時，與水結(jié)合，與不同的分子結(jié)合：無氧存在時，與水結(jié)合，生成去氧血紅蛋白生成去氧血紅蛋白(hb)(hb)；有氧存在時，能夠與；有氧存在時，能夠與氧結(jié)合形成氧合血紅蛋白氧結(jié)合形成氧合血紅蛋白(hbo(hbo2 2) )。 血紅蛋白與氧的結(jié)合不牢固，容易離解。血紅蛋白與氧的結(jié)合不牢固，容易離解。hbohbo2 2 的形成和離解受氧的分壓和的形成和離解受氧的分壓和phph等因素的影響，等因素的影響，氧的分壓和氧的分壓和phph較高時，有利于血紅蛋白與氧的較高時，有利于血紅蛋白與氧的結(jié)合，反之，則有利于離解。結(jié)合，反之，則有利于離解。 一氧化碳（一氧化碳（coco）也能與血紅素）也能與

21、血紅素fefe原子結(jié)原子結(jié)合。由于合。由于coco與血紅蛋白結(jié)合的能力是與血紅蛋白結(jié)合的能力是o o2 2的的200200倍，因此，人體吸入少量的倍，因此，人體吸入少量的coco即可即可完全抑制血紅蛋白與完全抑制血紅蛋白與o o2 2的結(jié)合，從而造的結(jié)合，從而造成缺氧死亡。急救方法是盡快將病人轉(zhuǎn)成缺氧死亡。急救方法是盡快將病人轉(zhuǎn)移到富含移到富含o o2 2的環(huán)境中（如新鮮空氣、純的環(huán)境中（如新鮮空氣、純氧氣或高壓氧氣），使與血紅素結(jié)合的氧氣或高壓氧氣），使與血紅素結(jié)合的coco被被o o2 2置換出來。置換出來。 某些低分子量的物質(zhì)可以與抗體結(jié)合，某些低分子量的物質(zhì)可以與抗體結(jié)合，但它們本身不

22、能刺激抗體的產(chǎn)生。但它們本身不能刺激抗體的產(chǎn)生。 幾乎所有外來的蛋白質(zhì)都是抗原，并且?guī)缀跛型鈦淼牡鞍踪|(zhì)都是抗原，并且每種蛋白質(zhì)都能誘導(dǎo)特異抗體的產(chǎn)生。每種蛋白質(zhì)都能誘導(dǎo)特異抗體的產(chǎn)生。一個人得體內(nèi)在任一個給定時刻大約有一個人得體內(nèi)在任一個給定時刻大約有1000010000種抗體存在。種抗體存在。 抗體具有兩個最顯著的特點，一是高度抗體具有兩個最顯著的特點，一是高度特異性，二是多樣性。特異性，二是多樣性。 高度特異性就是一種抗體一般只能與引高度特異性就是一種抗體一般只能與引起它產(chǎn)生的相應(yīng)抗原發(fā)生反應(yīng)。抗原起它產(chǎn)生的相應(yīng)抗原發(fā)生反應(yīng)?？乖贵w復(fù)合物往往是不溶的，因此常從溶抗體復(fù)合物往往是不溶的，

23、因此常從溶液中沉淀出來，此即液中沉淀出來，此即“沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)”。在。在體外，沉淀反應(yīng)已被廣泛用于研究抗體外，沉淀反應(yīng)已被廣泛用于研究抗原原抗體反應(yīng)，并成為免疫學(xué)的基礎(chǔ)。抗體反應(yīng)，并成為免疫學(xué)的基礎(chǔ)。多樣性就是它們可以和成千上萬的各種多樣性就是它們可以和成千上萬的各種抗原抗原( (天然的和人工的天然的和人工的) )起反應(yīng)。起反應(yīng)。膠原蛋白 膠原蛋白或稱膠原膠原蛋白或稱膠原(collagen)(collagen)是很是很多脊椎動物和無脊椎動物體內(nèi)含量最多脊椎動物和無脊椎動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，它也屬于結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，豐富的蛋白質(zhì)，它也屬于結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，使骨、腱、軟骨和皮膚具有機(jī)械強(qiáng)度。使骨、腱、

24、軟骨和皮膚具有機(jī)械強(qiáng)度。膠原蛋白至少包括四種類型，稱膠原膠原蛋白至少包括四種類型，稱膠原蛋白蛋白i i、h h、hihi和和iviv。 膠原蛋白吃下去以后很難消化。膠原蛋白吃下去以后很難消化。這是什么？這是什么？毛發(fā)醬油（我也覺得很惡心。）毛發(fā)醬油（我也覺得很惡心。）三鹿奶粉為什么要加三聚氰胺？三聚氰胺（c6h6n6)的分子中氮含量很高 凱氏定氮法凱氏定氮法 雙羧脲法：樣品量雙羧脲法：樣品量0.2-1.7mg/l0.2-1.7mg/l folin-lowryfolin-lowry法：在堿性條件下磷鉬法：在堿性條件下磷鉬酸、磷鎢酸混合試劑與酪氨酸上的酚酸、磷鎢酸混合試劑與酪氨酸上的酚發(fā)生反應(yīng)，生

25、成藍(lán)色化合物，將其與發(fā)生反應(yīng)，生成藍(lán)色化合物，將其與雙羧脲法結(jié)合起來，蛋白質(zhì)形成兩種雙羧脲法結(jié)合起來，蛋白質(zhì)形成兩種顏色的混合物老綠色，在顏色的混合物老綠色，在650nm650nm具有特具有特定的吸收。靈敏度較高定的吸收。靈敏度較高2525 g-250g-250 g/ml.g/ml. 紫外吸收法紫外吸收法 由于核酸在由于核酸在260nm260nm具有光吸收，對測具有光吸收，對測定干擾較大，可采用定干擾較大，可采用280nm280nm、260nm260nm同同測法。測法。 酶學(xué).酶的概念 酶是一類由活性細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)（？）。簡單說，酶是一類由活性細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化

26、劑酶單成份酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶等。雙成份酶酶蛋白輔因子（簡單蛋白質(zhì)）（結(jié)合蛋白質(zhì)）（apoenzyme）（cofacter)輔酶（coenzyme)輔基(prosthetic group)全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 輔因子2.酶的組成核酶 核酶主要組分是rna 但并不是說有rna的酶都是核酶特殊的含rna的酶 它也是核酶 （2010年初賽 試題） 其他：端粒酶其他：端粒酶哲學(xué)問題：先有蛋or先有雞 答案：先有蛋 生物學(xué)上類似的問題：先有蛋白質(zhì)or先有核酸 酶的進(jìn)化 完全由rna構(gòu)成的酶 以rna為主，蛋白質(zhì)為輔的酶 以蛋白質(zhì)為主，rna為輔的酶 含輔酶or輔基的

27、酶 全部由蛋白質(zhì)組成的酶1、酶的輔因子（暫時不用記！講糖暫時不用記！講糖代謝和核酸的時候有幾個很重代謝和核酸的時候有幾個很重要?。┮。﹑ 酶的輔因子是酶的對熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質(zhì)部分，其主要作用是作為電子、原子或某些基團(tuán)的載體參與反應(yīng)并促進(jìn)整個催化過程。(1)傳遞電子體：如傳遞電子體：如 卟啉鐵、卟啉鐵、鐵硫簇；鐵硫簇；(2)(2)傳遞氫（遞氫體）：如傳遞氫（遞氫體）：如 fmn/fad、nad/nadp、c0q、硫辛酸；、硫辛酸；(3)(3)傳遞酰基體：如傳遞?；w：如 c0a、tpp、硫辛酸；、硫辛酸；(4)(4)傳遞一碳基團(tuán)：如傳遞一碳基團(tuán)：如 四氫葉酸；四氫葉酸；(5)(5)傳遞磷

28、酸基：如傳遞磷酸基：如 atp，gtp；(6)(6)其它作用：其它作用： 轉(zhuǎn)氨基，如轉(zhuǎn)氨基，如 vb6 ；傳遞傳遞coco2 2，如，如 生物素生物素。2. 2. 酶的分類酶的分類 氧化氧化- -還原酶催化氧化還原酶催化氧化- -還原反應(yīng)。還原反應(yīng)。 主要包括脫氫酶主要包括脫氫酶(dehydrogenase)(dehydrogenase)和氧化酶和氧化酶(oxidase)(oxidase)。 反應(yīng)通式：反應(yīng)通式：ahah2 2+b +b a+bh a+bh2 2 如，乳酸如，乳酸(lactate)(lactate)脫氫酶脫氫酶(ec(ec）催化乳酸的脫氫反應(yīng)。）催化乳酸的脫氫反應(yīng)。( () )

29、 氧化氧化- -還原酶還原酶 oxidoreductaseoxidoreductasech3chcoohohnad+h+ch3ccoohonadh2. 2. 酶的分類酶的分類 轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個底物分子轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個底物的分子上。的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個底物的分子上。例如，例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ec2.6.1.2)催化的氨基轉(zhuǎn)移催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。反應(yīng)。 反應(yīng)通式：反應(yīng)通式：ar+bar+ba+bra+br( () ) 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶 transferasetransferasech3chcoohnh2hoocch2ch2c

30、coohohoocch2ch2chcoohnh2ch3ccooho2. 2. 酶的分類酶的分類 水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如，脂肪酶例如，脂肪酶(lipase)(lipase)催化的脂的水解反應(yīng)：催化的脂的水解反應(yīng)：( () ) 水解酶水解酶 hydrolasehydrolaseh2ocooch2ch3rrcoohch3ch2oh2. 2. 酶的分類酶的分類 裂合酶催化從底物分子中移去一個基團(tuán)或裂合酶催化從底物分子中移去一個基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。原子形成雙鍵的反

31、應(yīng)及其逆反應(yīng)。 主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。 反應(yīng)通式：反應(yīng)通式： 例如，例如， 延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。(4) (4) 裂合酶裂合酶 lyaselyasehoocch=chcoohh2ohoocch2chcoohoh2. 2. 酶的分類酶的分類 異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。反應(yīng)通式：反應(yīng)通式： 例如，例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。（）(5) (5) 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 isomeras

32、eisomeraseoch2ohohohohohoch2ohch2ohohohoh2. 2. 酶的分類酶的分類 合成酶，又稱為連接酶，能夠催化合成酶，又稱為連接酶，能夠催化c-cc-c、c-oc-o、c-n c-n 以及以及c-s c-s 鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與atpatp分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。 a + b + atp + h-o-h =a a + b + atp + h-o-h =a b + adp +pi b + adp +pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。 丙酮酸丙酮酸 + co+ co2 2 草酰乙酸草酰乙

33、酸(6) (6) 合成酶合成酶 ligase or synthetaseligase or synthetase 酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位稱為催化部位變化的部位稱為催化部位。 通常將酶的結(jié)合部位和催化通常將酶的結(jié)合部位和催化部位總稱為酶的活性部位或部位總稱為酶的活性部位或活性中心?；钚灾行摹?結(jié)合部位決定酶的專一性，結(jié)合部位決定酶的專一性， 催化部位決定酶所催化反應(yīng)催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。的性質(zhì)。催化部位催化部位 catalytic sitecatalytic site酶的“中心” 活性中心（戰(zhàn)斗部隊） 結(jié)合基團(tuán)（誘餌） 催化基團(tuán)（主力軍） 活性中心外

34、必須基團(tuán)（后勤部隊）木瓜蛋白酶 木瓜蛋白酶是改造后的胰蛋白酶1.酶催化作用的本質(zhì)：降低反應(yīng)活化能2.酶催化作用的中間產(chǎn)（絡(luò)合）物學(xué)說 在酶催化的反應(yīng)中，第一步是酶與底物形成酶底物中間復(fù)合物。當(dāng)?shù)孜锓肿釉诿缸饔孟掳l(fā)生化學(xué)變化后，中間復(fù)合物再分解成產(chǎn)物和酶。 e + s = e-s p + e 許多實驗事實證明了es復(fù)合物的存在。es復(fù)合物形成的速率與酶和底物的性質(zhì)有關(guān)。四、酶作用的機(jī)制四、酶作用的機(jī)制3.酶與底物結(jié)合形成中間絡(luò)合物的方式（理論）(1)鎖鑰假說(lock and key hypothesis)：認(rèn)為整個酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的，酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結(jié)合如同一把鑰

35、匙對一把鎖一樣(2)誘導(dǎo)契合假說（inducedfit hypothesis): 該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀.4. 使酶具有高效催化的因素(1)臨近定向效應(yīng)：l 在酶促反應(yīng)中，底物分子結(jié)合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效濃度大大增加，有利于提高反應(yīng)速度；l 另一方面，由于活性中心的立體結(jié)構(gòu)和相關(guān)基團(tuán)的誘導(dǎo)和定向作用，使底物分子中參與反應(yīng)的基團(tuán)相互接近，并被嚴(yán)格定向定位，使酶促反應(yīng)具有高效率和專一性特點。(2)“張力”和“形變” ：l 底物與酶結(jié)合誘導(dǎo)酶的分子構(gòu)象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產(chǎn)生“張力”甚至“形變”

36、，從而促使酶底物中間產(chǎn)物進(jìn)入過渡態(tài)。 米氏方程1913年，德國化學(xué)家michaelis和menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說對酶促反映的動力學(xué)進(jìn)行研究，推導(dǎo)出了表示整個反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式，稱為米氏方程。v=vmax skm + sk km m 米氏常數(shù)米氏常數(shù)v vmax max 最大反應(yīng)速度最大反應(yīng)速度例題 有關(guān)米氏常數(shù) 米氏常數(shù)的單位是（ ） 【2011年初賽題】a.、mol/l b ml c mol d mol/s 例題 有關(guān)米氏常數(shù) 米氏常數(shù)的單位是（ ） 【2011年初賽題】a.、mol/l b ml c mol d mol/s 解答：米氏常數(shù)是“ ”因此它是濃度,選a

37、抑制劑對酶反應(yīng)的影響 有些物質(zhì)能與酶分子上某些必須基團(tuán)結(jié)合（作用),使酶的活性中心的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致酶活力下降或喪失，這種現(xiàn)象稱為酶的抑制作用。 能夠引起酶的抑制作用的化合物則稱為抑制劑（inhibitor)。 酶的抑制劑一般具備兩個方面的特點： a.在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制的底物分子或底物的過渡狀態(tài)相似。 b.能夠與酶的活性中心以非共價或共價的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。p 抑制作用的類型：抑制作用的類型：(1)(1)不可逆抑制作用：不可逆抑制作用：抑制劑與酶反應(yīng)中心的活抑制劑與酶反應(yīng)中心的活性基團(tuán)以共價形式結(jié)合，性基團(tuán)以共價形式結(jié)合，引起酶的永久性失活。如引起酶的永久性失活。如有機(jī)

38、磷毒劑二異丙基氟磷有機(jī)磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。酸酯。（例：農(nóng)藥的進(jìn)化、砒霜殺（例：農(nóng)藥的進(jìn)化、砒霜殺人）人） (2)可逆抑制作用：抑制劑與酶蛋白以非共價方式結(jié)合，引起酶活性暫時性喪失。抑制劑可以通過透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為三類：i.競爭性抑制：某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底物竟?fàn)幣c酶活性中心結(jié)合。當(dāng)抑制劑與活性中心結(jié)合后，底物被排斥在反應(yīng)中心之外，其結(jié)果是酶促反應(yīng)被抑制了。竟?fàn)幮砸种仆ǔ？梢酝ㄟ^增大底物濃度，即提高底物的競爭能力來消除。競爭性抑制可用下式表示：iii.反競爭性抑制：l酶只有在與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合，引起酶活性下降。l反競爭性抑制可用下式表示：l反競爭性抑制作用的速度方程：5.溫度對酶反應(yīng)的影響 一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。 另一方面,溫度升高,酶的高級結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失。 因此大多數(shù)酶都有一個最適溫度。 在最適溫度