生物化學(xué)知識(shí)要點(diǎn)(上)

1、14生物化學(xué)生物化學(xué)湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2015/5/1 生物化學(xué)知識(shí)要點(diǎn)（上）第二章：氨基酸 1. 氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈r基的不同。二十種常見(jiàn)氨基酸分類(lèi)：按照r基的化學(xué)結(jié)構(gòu)，20種氨基酸可分為脂肪族，芳香族和雜環(huán)族3類(lèi)。脂肪族氨基酸含5種中性氨基酸（甘氨酸，丙氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸）;含羥基或硫元素的氨基酸4種（絲氨酸，蘇氨酸，半胱氨酸，甲硫氨酸）；酸性氨基酸及其酰胺4種（天冬氨酸，天冬酰胺，谷氨酸，谷氨酰胺）；堿性氨基酸2種（賴(lài)氨酸，精氨酸）雜環(huán)氨基酸2種（組氨酸，脯氨酸）；芳香族氨基酸3種（苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸） 組氨酸也是一種堿性氨基酸按r基的極性大?。ㄖ冈诩?xì)胞ph即ph=

2、7左右的解離狀態(tài)下）： 非極性氨基酸: Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, Met R基具極性不帶電荷的氨基酸: Gly, Ser, Thr, Cys, Tyr, Asn, Gln R基帶正電荷的氨基酸: Lys, Arg, His R基帶負(fù)電荷的氨基酸: Asp, Glu2.氨基酸的等電點(diǎn)（概念及計(jì)算式，性質(zhì)） 概念：當(dāng)溶液濃度為某一pH值時(shí)，氨基酸分子中所含的正負(fù)電荷正好相等，凈電荷為0。這一pH值即為氨基酸的等電點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)pI。在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動(dòng)，即氨基酸處于兩性離子狀態(tài) 計(jì)算式：側(cè)鏈不含離解基團(tuán)的中性氨基酸，其等電點(diǎn)是它的pK1和

3、pK2的算術(shù)平均值： pI = (pK1 + pK2 )/2 側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，其pI值也決定于等電兼性離子兩邊的pK值的算術(shù)平均值。 酸性氨基酸： pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 鹼性氨基酸： pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2 無(wú)論氨基酸側(cè)鏈?zhǔn)欠窠怆x，其pI值均決定于凈電荷為零的等電兼性離子兩邊的pK值算術(shù)平均值性質(zhì)：當(dāng)?shù)陀诘入婞c(diǎn)的任一ph時(shí)，氨基酸帶有凈正電荷，向負(fù)極移動(dòng)；當(dāng)高于等電點(diǎn)的任一ph時(shí)，氨基酸帶有凈負(fù)電荷，向正極移動(dòng)。在一定的ph范圍內(nèi)氨基酸溶液的ph離等電點(diǎn)越遠(yuǎn)，氨基酸所帶凈電荷越多。3.氨基酸的光譜性質(zhì)（后面的蛋白質(zhì)同樣具有） 芳香

4、族氨基酸（酪氨酸，色氨酸，苯丙氨酸）在280nm波長(zhǎng)附近有最大的紫外吸收峰，由于大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這些氨基酸殘基，氨基酸殘基數(shù)與蛋白質(zhì)含量成正比，故通過(guò)對(duì)波長(zhǎng)的紫外吸光度的測(cè)量可對(duì)蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行定量分析（核酸在260nm處有最大的吸收峰）第三章：蛋白質(zhì)的通性，純化和表征1.蛋白質(zhì)的性質(zhì)：膠體性質(zhì)（具有丁達(dá)爾效應(yīng)）；沉淀（特殊的：鹽析）2.蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)同氨基酸，與它所含的酸性氨基酸和堿性氨基酸的數(shù)目比例有關(guān)。處于等電點(diǎn)處時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度最小。3.蛋白質(zhì)的等離子點(diǎn)：當(dāng)沒(méi)有溶液中的離子干擾時(shí)，蛋白質(zhì)分子本身的質(zhì)子供體集團(tuán)解離出來(lái)的質(zhì)子數(shù)與它的質(zhì)子受體基因結(jié)合的質(zhì)子數(shù)相等時(shí)溶液ph.第四章:蛋白質(zhì)的

5、共價(jià)結(jié)構(gòu)（一級(jí)結(jié)構(gòu)）（一起說(shuō)明蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)） 1.蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：即蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序。主要化學(xué)鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包含二硫鍵。 、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)：包括二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)3.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，也就是該段肽鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)以一級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，多為短距離效應(yīng)?？煞譃槁菪憾嚯逆溨麈渿@中心軸呈有規(guī)律地螺旋式上升，順時(shí)鐘走向，即右手螺旋，每隔3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，螺距為0.540nm。螺旋的每個(gè)肽鍵的和第四個(gè)肽鍵的羧基氧形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平形 -折疊：多肽鏈充分伸展，各肽

6、鍵平面折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈基團(tuán)交錯(cuò)位于鋸齒狀結(jié)構(gòu)上下方；它們之間靠鏈間肽鍵羧基上的氧和亞氨基上的氫形成氫鍵維系構(gòu)象穩(wěn)定 . -轉(zhuǎn)角：常發(fā)生于肽鏈進(jìn)行180度回折時(shí)的轉(zhuǎn)角上，常有個(gè)氨基酸殘基組成，第二個(gè)殘基常為脯氨酸。 注：無(wú)規(guī)卷曲：無(wú)確定規(guī)律性的那段肽鏈。主要化學(xué)鍵：氫鍵 4.蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置，顯示為長(zhǎng)距離效應(yīng)。主要化學(xué)鍵：疏水鍵（最主要）、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵、范德華力。5.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：對(duì)蛋白質(zhì)分子的二、三級(jí)結(jié)構(gòu)而言，只涉及一條多肽鏈卷曲而成的蛋白質(zhì)。在體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)分子含有二條或多條肽鏈，每一條多肽鏈都有其完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，

7、稱(chēng)為蛋白質(zhì)的亞基，亞基與亞基之間呈特定的三維空間排布，并以非共價(jià)鍵相連接。這種蛋白質(zhì)分子中各個(gè)亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，為四級(jí)結(jié)構(gòu)。由一條肽鏈形成的蛋白質(zhì)沒(méi)有四級(jí)結(jié)構(gòu)。主要化學(xué)鍵：疏水鍵、氫鍵、離子鍵重要：多肽鏈的部分裂解(p49)蛋白酶是一類(lèi)肽鏈內(nèi)切酶稱(chēng)為內(nèi)肽酶。在蛋白質(zhì)測(cè)序中常用到的有：1. 胰蛋白酶：最常用到的，專(zhuān)一性強(qiáng)，只斷裂堿性氨基酸（賴(lài)氨酸殘基或者是精氨酸殘基的羧基參與形成的肽鍵，多得到以arg（精氨酸），lys（賴(lài)氨酸）為c-末端殘基的肽段。2. 胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）：專(zhuān)一性不如胰蛋白酶，斷裂含苯環(huán)的氨基酸（苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸等疏水氨基酸的羧基端肽鍵

8、）。若斷裂點(diǎn)附近的基團(tuán)是堿性的，裂解能力增強(qiáng)，反之，減弱。3. 胃蛋白酶：其專(zhuān)一性與胰凝乳蛋白酶相似，但它斷裂的是苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸或纈氨酸等疏水性氨基酸的氨基端肽鍵。（與胰凝乳蛋白酶不同點(diǎn)在于酶作用的最適ph不同，胃蛋白是ph=2，而胰凝乳蛋白酶的是ph=89.4. 葡萄球菌蛋白酶：作用于酸性氨基酸，專(zhuān)一斷裂谷氨酸殘基或者是天冬氨酸殘基的羧基端肽鍵。第五章：第七節(jié):球狀蛋白質(zhì)與三維特點(diǎn)（p66） 球狀蛋白質(zhì)與三維結(jié)構(gòu)的特征：1. 球狀蛋白質(zhì)同時(shí)含有幾種類(lèi)型二級(jí)結(jié)構(gòu)元件（螺旋,轉(zhuǎn)角, 折疊）2. 具有明顯的折疊層次(包括二級(jí)結(jié)構(gòu),超二級(jí)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)域,三級(jí)結(jié)構(gòu),四級(jí)結(jié)構(gòu))3. 球狀蛋白質(zhì)是

9、致密的球狀或橢球狀實(shí)體.4. 球狀蛋白質(zhì)分子疏水殘基埋藏在分子內(nèi)部,親水殘基埋在分子表面5. 球狀蛋白質(zhì)分子的表面有一個(gè)空穴或者一個(gè)裂溝. 第八節(jié)，亞基締合與四級(jí)結(jié)構(gòu)（p67） 1 ）四級(jí)結(jié)構(gòu)：很多蛋白質(zhì)以三級(jí)結(jié)構(gòu)的球狀蛋白通過(guò)非共價(jià)鍵彼此締合在一起形成聚集體，這就是蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。亞基又稱(chēng)單體,四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中每個(gè)球狀蛋白質(zhì)稱(chēng)為亞基或亞單位，亞基一般是一條多肽鏈，但有的亞基由二條或多條肽鏈通過(guò)二硫鍵連接而成,本身具有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu),.單體蛋白質(zhì)：指無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，如肌紅蛋白、溶菌酶等,寡聚蛋白質(zhì)(多亞基蛋白質(zhì)或多聚蛋白質(zhì))：指由兩條或更多條多肽鏈（亞基）組成的蛋白質(zhì).只由一種亞基組成

10、的寡聚蛋白質(zhì)稱(chēng)為同多聚蛋白質(zhì).由幾種不同的亞基組成多聚蛋白質(zhì)稱(chēng)為雜多聚蛋白質(zhì). 多聚蛋白質(zhì)分子的一般特點(diǎn):亞基數(shù)目一般為偶數(shù)(尤以2和4為多),極少數(shù)的為奇數(shù);亞基的數(shù)目一般的是一種或兩種,少數(shù)的多于兩種. 穩(wěn)定四級(jí)結(jié)構(gòu)的力與穩(wěn)定三級(jí)結(jié)構(gòu)的力相同。一級(jí) 結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的氨 基酸殘基排列順序，一級(jí)結(jié)構(gòu)是由基因上遺傳 密碼的排列順序決定的。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)主要是共價(jià)鍵，還有 二硫鍵。二級(jí) 結(jié)構(gòu)指多肽鏈中主鏈原子在各局 部空間的排列分布狀況，而 不涉及各R側(cè)鏈的空間排布。主要形式包括-螺旋結(jié) 構(gòu)、-折疊和-轉(zhuǎn)角等。 基本單位是肽鍵平面或稱(chēng) 酰胺平面穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要因素 是氫鍵。另外還有肽鍵。三級(jí)

11、 結(jié)構(gòu)是指上述蛋白質(zhì)的-螺旋、 -折疊以及線狀等二級(jí)結(jié)構(gòu) 受側(cè)鏈和各主鏈構(gòu)象單元間 的相互作用，從而進(jìn)一步卷 曲、折疊成具有一定規(guī)律性 的三度空間結(jié)構(gòu)。三級(jí)結(jié)構(gòu)包括每一條肽鏈 內(nèi)全部二級(jí)結(jié)構(gòu)的總和及 所有側(cè)基原子的空間排布 和它們相互作用的關(guān)系。除了主鍵肽鍵外，還有氫鍵、離子鍵、疏水相互作用和二硫鍵等以及范德華力的作用四級(jí) 結(jié)構(gòu)是指由兩條以上具有獨(dú)立三 級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)非共價(jià) 鍵相互結(jié)合而成一定空間結(jié) 構(gòu)的聚合體，四級(jí)結(jié)構(gòu)中每條具有獨(dú)立 三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱(chēng)為亞 基。穩(wěn)定四級(jí)結(jié)構(gòu)的是非共價(jià)鍵。其中亞基中有離子鍵、氫鍵、疏水相互作用 和范德華力。但以前兩者 為主2）別構(gòu)蛋白質(zhì)和別構(gòu)效應(yīng)別構(gòu)蛋白質(zhì)

12、：又叫調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，為寡聚蛋白質(zhì),分子中每個(gè)亞基都有活性部位或者還有別構(gòu)部位（調(diào)節(jié)部位）,如天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶，活性部位與別構(gòu)部位分屬不同的亞基別構(gòu)效應(yīng)：指別構(gòu)蛋白（如血紅蛋白、別構(gòu)酶等）與配基結(jié)合后，蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，進(jìn)而改變了該別構(gòu)蛋白生物活性的現(xiàn)象第九節(jié)：蛋白質(zhì)變性與功能丟失 蛋白質(zhì)變性：在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失。主要為二硫鍵和非共價(jià)鍵的破壞，不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。變性后，其溶解度降低，粘度增加，結(jié)晶能力消失，生物活性喪失，易被蛋白酶水解。常見(jiàn)的導(dǎo)致變性的因素有：物理因素，加熱，超聲波、紫外線、震蕩、化學(xué)因素，氯仿，丙

13、酮，苯酚，乙醇等有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿（極端ph）、重金屬離子及生物堿試劑等。某些溶質(zhì)如尿素，鹽酸胍以及去污劑如十二烷基硫酸鈉（sds）等。這些變性劑作用溫和，處理多肽鏈時(shí)共價(jià)鍵不被破壞。有機(jī)溶劑，去污劑，尿素及胍主要是破壞球狀蛋白質(zhì)內(nèi)核的疏水相互作用，極端ph是改變蛋白質(zhì)上的靜電荷，引起靜電排斥和破壞某些氫鍵。這些處理，最終的變性狀態(tài)是一樣的。 蛋白質(zhì)的復(fù)性：當(dāng)變性因素去除后，變性蛋白質(zhì)又重新回到天然構(gòu)象的現(xiàn)象。第六章：蛋白質(zhì)的功能和進(jìn)化(p73)，第七章;糖類(lèi)和糖生物學(xué)(p89)了解第九章：酶引論 1酶作為生物催化劑的特點(diǎn)（p136）：a、酶的催化能力高（高效性）；b、酶的專(zhuān)一性強(qiáng)(專(zhuān)一性)

14、；c、酶的活力受到調(diào)節(jié)；d、作用條件較溫和，易失活。 2.酶的分類(lèi)和編號(hào)（p139）:大多數(shù)酶是催化電子、原子或官能團(tuán)轉(zhuǎn)移。根據(jù)轉(zhuǎn)移反應(yīng)的性質(zhì)及基團(tuán)供體和基團(tuán)受體的類(lèi)型，對(duì)酶進(jìn)行分類(lèi)，給予分類(lèi)編號(hào)和系統(tǒng)名稱(chēng)。 國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)根據(jù)各種酶所催化反應(yīng)的類(lèi)型把酶分為6大類(lèi)，分別用1、2、3、4、5、6表示。再根據(jù)底物中被作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)將每一大類(lèi)分為若干亞類(lèi)，用1、2、3、4 編號(hào)。每一亞類(lèi)可再分為亞亞類(lèi)，仍用1、2、3、4 編號(hào)。一種酶只有一個(gè)名稱(chēng)和一個(gè)編號(hào)。 （P.140 表9-4） 1.氧化還原酶類(lèi)(oxidoreductases)指催化底物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)（轉(zhuǎn)移電子、h-離子或h原子）的酶

15、類(lèi)。例如，乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、過(guò)氧化氫酶等。 2.轉(zhuǎn)移酶類(lèi)(transferases)指催化底物之間進(jìn)行某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移或交換的酶類(lèi)。如轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨酸、己糖激酶、磷酸化酶等（基團(tuán)轉(zhuǎn)移 ，從一個(gè)分子到另一個(gè)分子）3.水解酶類(lèi)(hydrolases)指催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類(lèi)。例如、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。（水解斷裂）4.裂合酶類(lèi)(lyases)指催化一個(gè)底物分解為兩個(gè)化合物或兩個(gè)化合物合成為一個(gè)化合物的酶類(lèi)。例如檸檬酸合成酶、醛縮酶等。（向雙鍵加入基團(tuán)，或其逆反應(yīng)）. 5.異構(gòu)酶類(lèi)(isomerases)指催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類(lèi)。例如，磷酸丙糖異構(gòu)

16、酶、消旋酶等（分子內(nèi)重排，形成異構(gòu)體）. 6.合成酶類(lèi)(連接酶類(lèi)，ligases)指催化兩分子底物合成為一分子化合物，同時(shí)還必須偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂的酶類(lèi)。例如，谷氨酰胺合成酶、氨基酸：tRNA連接酶等。(通過(guò)與ATP裂解相偶聯(lián)的縮合反應(yīng)形成c-c、c-s、c-o和c-n健等)。3.關(guān)于酶的專(zhuān)一性的假說(shuō)（p141）.酶的專(zhuān)一性分類(lèi)（p140）了解a. 鎖鑰學(xué)說(shuō)認(rèn)為整個(gè)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)合如同一把鑰匙對(duì)一把鎖一樣 b. 誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶表面并沒(méi)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.（重要） c.“三點(diǎn)附著”

17、學(xué)說(shuō):酶與底物的結(jié)合必須多于兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)。酶只有對(duì)那些至少有三個(gè)結(jié)合點(diǎn)都是互相匹配的底物才能夠發(fā)揮催化作用。誘導(dǎo)契合：a、酶和底物都是動(dòng)態(tài)分子；b、酶和底物是相互作用的；c、二者相互誘導(dǎo)，構(gòu)想發(fā)生改變；d、契合成酶-底物復(fù)合體。第十章：酶動(dòng)力學(xué)（重點(diǎn)是米-曼氏方程，酶的抑制類(lèi)型及實(shí)用舉例） 1.酶反應(yīng)： 一級(jí)反應(yīng)：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比，其半衰期(t1/2)與反應(yīng)物初濃度無(wú)關(guān)，即不管反應(yīng)物初濃度是多少，半衰期是一樣的。二級(jí)反應(yīng)（混合級(jí)反應(yīng)）：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的二次方成正比。其半衰期與初濃度成反比，即初濃度愈大，反應(yīng)物減少一半所需的時(shí)間愈短。 零級(jí)反應(yīng)：反應(yīng)半衰期與初濃度成正比，即

18、初濃度愈大，半衰期(反應(yīng)物初始濃度降至一半的時(shí)間)愈長(zhǎng)。 2.米氏方程 由于反應(yīng)系統(tǒng)中S遠(yuǎn)大于Et，當(dāng)S很高時(shí)所有的酶都被底物所飽和， Et =ES，反應(yīng)達(dá)到最大速度Vmax=k2ES=k2 Et,代入上式得： 這就是根據(jù)穩(wěn)態(tài)理論推導(dǎo)出的動(dòng)力學(xué)方程，稱(chēng)為米-曼氏方程，Km稱(chēng)為米氏常數(shù)。 米-曼氏方程表明了當(dāng)已知Km及Vmax時(shí)，酶反應(yīng)速度與S間的定量關(guān)系a. Vmax的意義：在Et一定時(shí)，酶對(duì)特定S的Vmax是常數(shù)。同一種酶對(duì)不同底物的Vmax不同，pH、溫度、離子強(qiáng)度等也影響Vmax。當(dāng)S很大時(shí)，Vmax與Et成線形關(guān)系當(dāng)SE，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速率與酶濃度成正比。關(guān)系式為：V =

19、 k3 E b.km：在數(shù)值上面等于當(dāng)速率等于vmax的一半的時(shí)候的底物濃度。反應(yīng)了酶與底物的親和力。Km越小，表示酶與底物的親和力越強(qiáng)，反之，越弱。3.酶的抑制作用（p162） 1.抑制作用：某些能夠干擾催化作用的分子因素使得酶促反應(yīng)速率減慢或者完全停止的效應(yīng)。這些分子因素即抑制劑（凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱(chēng)為酶的抑制劑） 抑制是指抑制劑與酶分子的某些必要基團(tuán)（主要是活性部位的基團(tuán)）結(jié)合，而使得酶活力下降或者喪失。 失活：酶分子在變性劑的作用下引起酶活力降低或者喪失。抑制劑與變性劑：抑制劑對(duì)酶具有選擇性，(特異性)，它涉及酶的局部結(jié)構(gòu)（主要是活性中心）；變性劑對(duì)酶沒(méi)有選

20、擇性，他影響酶的整個(gè)三維結(jié)構(gòu)（包括酶的活性中心）酶的抑制劑一般具備兩個(gè)方面的特點(diǎn)：a.在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制的底物分子或底物的過(guò)渡狀態(tài)相似。b.能夠與酶的活性中心以非共價(jià)或共價(jià)的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物2抑制作用類(lèi)型及特點(diǎn)。(p163) a.可逆抑制作用（重要）： 酶與抑制劑非共價(jià)結(jié)合，可以通過(guò)透析、超濾或稀釋等物理方法將抑制劑除去，恢復(fù)酶的催化活性 。根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為：競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制和反競(jìng)爭(zhēng)性抑制。 不可逆抑制作用：與酶共價(jià)結(jié)合，不能通過(guò)透析、超濾或稀釋等方法將其除去。b. 1.競(jìng)爭(zhēng)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)幟傅幕钚灾行?。酶?/p>

21、活性部位不能與底物和抑制劑同時(shí)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^(guò)增大底物濃度，即提高底物的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)消除。 (酶可以與底物結(jié)合，也可以與抑制劑結(jié)合。抑制劑與酶的活性中心結(jié)合，最終表現(xiàn)為km增大，vmax不變。)2.反竟?fàn)幮砸种疲好钢挥信c底物結(jié)合后才能與抑制劑結(jié)合，ESI三元復(fù)合物不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物因而使酶活力降低。（抑制劑不能夠和酶結(jié)合，只能與酶-底物結(jié)合形成三元復(fù)合體，不影響酶與底物結(jié)合，他在酶的活性部位以外的結(jié)合部位與酶結(jié)合，阻止三元復(fù)合體釋放產(chǎn)物。這種抑制傾向于使得酶-底物復(fù)合體更穩(wěn)定。加入更多的底物，速率雖然增加

22、，但總比原來(lái)無(wú)抑制劑小。動(dòng)力學(xué)上表現(xiàn)為km減小，vmax減?。?3.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制：酶可同時(shí)與底物及抑制劑結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，導(dǎo)致酶活性下降。由于這類(lèi)物質(zhì)并不是與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶的活性中心，所以稱(chēng)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。如某些金屬離子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能與酶分子的調(diào)控部中的-SH基團(tuán)作用，改變酶的空間構(gòu)象，引起非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（抑制劑在活性之外的地方方與酶結(jié)合，既能與酶結(jié)合，又能與酶-底物復(fù)合體結(jié)合，二者互不干擾。在動(dòng)力學(xué)上表現(xiàn)為km不變，vmax減小） c.酶抑制劑的應(yīng)用舉例: （p168） 實(shí)驗(yàn)室和臨床醫(yī)學(xué)上 如乙酰膽堿酯酶與不可逆抑制劑有機(jī)磷化合物 四氫葉酸合成酶

23、與可逆抑制劑磺胺藥物 誤服乙二醇（本身無(wú)毒，但轉(zhuǎn)變?yōu)椴菟嵊卸荆?，利用乙醇作為乙醇脫氫酶的?jìng)爭(zhēng)性抑制劑第十一章：酶作用機(jī)制和酶活性調(diào)節(jié)（p172）重點(diǎn)，酶活性的別構(gòu)調(diào)節(jié)（p183）a.酶活性部位：酶分子中直接與底物結(jié)合，并催化底物發(fā) 生 反應(yīng)的部位.酶活性部位的特點(diǎn)：只占酶分子總體相當(dāng)小的部分,是一個(gè)三維實(shí)體,活性部位與底物分子經(jīng)誘導(dǎo)契合互補(bǔ)；底物通過(guò)較弱的次級(jí)鍵與酶結(jié)合；位于酶分子表面的一個(gè)裂縫內(nèi)；活性部位具有柔性或可運(yùn)動(dòng)性 b. 別構(gòu)調(diào)節(jié)：酶的調(diào)節(jié)部位與某些化合物可逆的非共價(jià)結(jié)合后引起酶構(gòu)象變化進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，稱(chēng)為別構(gòu)調(diào)節(jié)。別構(gòu)酶：具有別構(gòu)調(diào)節(jié)作用的酶。效應(yīng)物：凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用

24、的物質(zhì)稱(chēng)為效應(yīng)物或別構(gòu)劑。使酶活性增加的效應(yīng)物稱(chēng)正效應(yīng)物，反之為負(fù)效應(yīng)物。同促效應(yīng)：底物分子本身對(duì)別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用。異促效應(yīng)：非底物分子的調(diào)節(jié)物對(duì)別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用 別構(gòu)酶的性質(zhì)、特點(diǎn)：一般是寡聚酶，多個(gè)亞基構(gòu)成，有四級(jí)結(jié)構(gòu),有協(xié)同效應(yīng)，其S對(duì)V的曲線為S形曲線（正協(xié)同）或表觀雙曲線（負(fù)協(xié)同），非雙曲線補(bǔ)充： 同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但存在多種四級(jí)締合形式，并因而在理化性質(zhì)和免疫性等方面有所差異的一組酶。C.協(xié)同性配體結(jié)合的模型（p184）了解第十二章：維生素與輔酶（了解）P196第十三章：核酸通論（p216了解） 第十四章：核酸的結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)，RNA的高級(jí)

25、結(jié)構(gòu)）1. RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)mRNA：占細(xì)胞中RNA總量的3%-5%，分子量大小不一，不穩(wěn)定，代謝活躍，更新迅速，是合成蛋白質(zhì)的模板。rRNA：細(xì)胞中含量最多的RNA，70%-80%, 核糖體的組成成分。tRNA：約占細(xì)胞中RNA總量的15%。約由75-90個(gè)核苷酸組成。蛋白質(zhì)合成中攜帶活化的氨基酸 。tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn); tRNA分子具有以下特點(diǎn)分子量25000左右，大約由7090個(gè)核苷酸組成。分子中含有較多的修飾成分,3-末端都具有CpCpAOH 的結(jié)構(gòu).。mRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：真核生物中的mRNA都是單順?lè)醋?，?端有帽子（cap）結(jié)構(gòu)，然后依次是5端非翻譯區(qū)、編碼區(qū)、3非翻譯區(qū)、

26、3端為（長(zhǎng)約20250）聚腺氨酸（polya）尾巴，分子內(nèi)還有極少數(shù)的甲基化的堿基。在原核生物中，mRNA為多順?lè)醋觤RNA。rRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 原核生物核糖體有三類(lèi)rRNA：5S rRNA，16S rRNA，23S rRNA; 真核細(xì)胞核糖體rRNA有四類(lèi)：5SrRNA，5.8SrRNA，18SrRNA，28SrRNA。許多rRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)及由一級(jí)結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出來(lái)的二級(jí)結(jié)構(gòu)都已闡明;其功能除作為核糖體骨架外，還分別與mRNA和tRNA作用催化肽鍵形成2. DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)a.兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一個(gè)中心軸相互纏繞;兩條鏈均為右手螺旋。b每一單鏈具有 5和

27、3方向，兩條單鏈反向平行，圍繞同一中心軸，相互纏繞，向 右 盤(pán) 旋 (B-form）.堿基(嘌呤和嘧啶堿)在內(nèi)側(cè)，兩條單鏈間按A-T（二個(gè)氫鍵）、G-C（三個(gè)氫鍵 ）配對(duì)連接.磷酸與核糖在外側(cè)，通過(guò)磷酸二酯鍵連接，以C 3 C 5為正向，雙 螺 旋 中 存 在大溝、小 溝c.螺旋橫截面的直徑約為2 nm，每條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離為0.34nm，每10個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）高度為3.4 nm。 d. 兩條DNA鏈相互結(jié)合以及形成雙螺旋的力是鏈間的堿基對(duì)所形成的氫鍵。堿基的相互結(jié)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)律，即腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）結(jié)合，鳥(niǎo)嘌呤（G）與胞嘧啶（C）結(jié)合

28、，這種配對(duì)關(guān)系，稱(chēng)為堿基互補(bǔ)。A和T之間形成二個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。e.堿基在一條鏈上的排列順序不受任何干擾。補(bǔ)充：維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的作用力.氫鍵：兩條多核苷酸鏈間互補(bǔ)堿基對(duì)間的氫鍵堿基堆積力：堿基的含N芳香環(huán)間的疏水相互作用，堆積堿基間的范德華力。離子鍵：磷酸基團(tuán)上的負(fù)電荷與介質(zhì)中的陽(yáng)離子或陽(yáng)離子化合物之間所形成的離子鍵（鹽鍵）3. RNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)RNA是單鏈分子，因此，在RNA分子中，并不遵守堿基種類(lèi)的數(shù)量比例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱(chēng)為“發(fā)夾

29、型”結(jié)構(gòu)。tRNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)： 在RNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基的配對(duì)情況不象DNA中嚴(yán)格。G 除了可以和C 配對(duì)外，也可以和U 配對(duì)。G-U 配對(duì)形成的氫鍵較弱。不同類(lèi)型的RNA, 其二級(jí)結(jié)構(gòu)有明顯的差異。tRNA中除了常見(jiàn)的堿基外，還存在一些稀有堿基，這類(lèi)堿基大部分位于突環(huán)部分. tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)都呈三葉草型，由于雙螺旋結(jié)構(gòu)所占的比例很大，其二級(jí)結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定。三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)由氨基酸臂或受體臂、二氫尿嘧啶環(huán)（dhu）、反密碼子環(huán)、額外環(huán)或可變環(huán)和胸苷-假嘧啶-胞苷環(huán)等5個(gè)部分組成。穩(wěn)定tRNA的構(gòu)象的主要因素是相鄰堿基之間的疏水堆積作用。（p240）tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu): 在三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)的

30、基礎(chǔ)上，突環(huán)上未配對(duì)的堿基由于整個(gè)分子的扭曲而配成對(duì)，目前已知的tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)均為倒L型.（p241）4. 核酸的紫外吸收（p248）a. 嘌呤堿與嘧啶堿具有芳香共軛體系，使得堿基、核苷、核苷酸和核酸在240-290nm的紫外波段具有一強(qiáng)烈的吸收峰，最大的吸收峰值為260nm附近。b. 用紫外分光光度法鑒定核酸的純度。讀出260nm與280nm處的吸光度即光密度（od）.從A260nm/A280nm的比值即可判斷樣品的純度。c.根據(jù)A260/A280比值判斷核酸樣品的純度:純DNA：A260/A280=1.8純RNA：A260/A280=2.0若含有RNA，則A260/A280會(huì)明顯升高,若樣品中含有雜蛋白或苯酚，則A260/A280比值明顯降低A260/A280 1.8 純DNA A260/A2801.8 DNA含雜質(zhì)A260/A280=2.0 純RNA A260/A2802.0 RNA含雜質(zhì)雙螺旋結(jié)構(gòu)使得堿基對(duì)的電子云發(fā)生重疊，減少了對(duì)紫外光的吸收。d.低（減）色效應(yīng)：在天然的雙螺旋DNA分子中，由于堿基之間的致密堆積并藏在核酸分子內(nèi)側(cè)，使其在260nm處的吸收受到抑制，比組成雙螺旋的兩條