生物化學(xué)奧賽輔導(dǎo)重點(diǎn)提綱

1、生物化學(xué)奧賽輔導(dǎo)重點(diǎn)提綱三點(diǎn)希望1、準(zhǔn)備一本生化教材，首選：王鏡巖、朱圣庚、徐長(zhǎng)法主編，生物化學(xué)（第三版），高教出版社； 2、最好能消化該教材主要內(nèi)容，至少?gòu)念^至尾要認(rèn)真閱讀2遍；3、希望能結(jié)合分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科內(nèi)容來(lái)學(xué)習(xí)生化。生物化學(xué)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)生物化學(xué) 生物分子（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等）的組成、 結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能等；2、代謝生物化學(xué) 生物分子在生命活動(dòng)中的化學(xué)變化規(guī)律，即新陳代謝；3、信息生物化學(xué) 即遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、基因表達(dá)調(diào)控等。糖代謝生物氧化脂代謝氨基酸代謝代謝生化DNA復(fù)制DNA損傷與修復(fù)DNA轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)生物合成基因表達(dá)調(diào)控信息生化結(jié)構(gòu)生化糖化學(xué)脂化學(xué)蛋白質(zhì)化

2、學(xué)核酸化學(xué)酶化學(xué)維生素和輔酶第一章 糖化學(xué)一、引言二、旋光異構(gòu)三、單糖四、寡糖五、多糖六、復(fù)合糖一、引言糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物（即水解時(shí)能產(chǎn)生這些化合物的物質(zhì)）。（一）糖的概念一、引言基本元素：C、H、O化學(xué)通式：Cn(H2O)m碳水化合物已不恰當(dāng) 鼠李糖（C6H12O5）和脫氧核糖（ C5H10O4）乙酸（C2H4O2）和乳酸（ C3H6O3）（二）糖類的元素組成一、引言根據(jù)水解產(chǎn)物情況，糖類分為以下四類： 單糖：不能被水解成更小分子的糖類 寡糖：由210個(gè)單糖縮合而成 多糖：由多個(gè)單糖縮合而成 復(fù)合糖：糖與非糖物質(zhì)的共價(jià)

3、結(jié)合物（三）糖類的分類一、引言（五）糖類的生理作用氧化供能（能源）主要功能生物體內(nèi)其他物質(zhì)合成的原料（碳源）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分作為細(xì)胞識(shí)別的信號(hào)分子同分異構(gòu)體（異構(gòu)體）的分類組成、構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象的區(qū)別構(gòu)型的表示法構(gòu)象的表示法二、旋光異構(gòu)三、單糖單糖因具有手性碳原子，故有L、D-構(gòu)型。單糖的構(gòu)型是指分子中離羰基碳最遠(yuǎn)的那個(gè)手性碳原子的構(gòu)型，羥基在左邊為L(zhǎng)-型，羥基在右邊為D-型。單糖具有旋光性，可使偏振光偏轉(zhuǎn)，左旋（），右旋（）。（一）單糖的結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng) 成脎反應(yīng)、成苷反應(yīng) 成酯反應(yīng)、脫水和成色反應(yīng)（二）單糖的性質(zhì)麥芽糖蔗糖：非還原糖乳糖纖維二糖四、寡糖分類：同多糖、雜

4、多糖淀粉糖原纖維素五、多糖六、復(fù)合糖復(fù)合糖是糖類的還原端和非糖組分（蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等）以共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物，主要有糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。糖蛋白中糖類與蛋白質(zhì)或多肽通過(guò)兩種類型的糖苷鍵形式結(jié)合： N-糖苷鍵：肽鏈上Asn的氨基與糖基上 的半縮醛羥基形成的 O-糖苷鍵：肽鏈上Thr、Ser的氨基與 糖基的半縮醛羥基形成的。第二章 脂化學(xué)一、引言二、脂肪酸三、三酰甘油四、磷脂五、類固醇和萜類六、脂蛋白一、引言脂類(lipids) 又稱脂質(zhì)，是脂肪(fat)和類脂(lipoid)的總稱，是一類不溶于水而易溶于非極性有機(jī)溶劑（如氯仿、乙醚、丙酮等），并能為機(jī)體利用的重要有機(jī)化合物。（一）概念一、

5、引言脂類的組成元素主要有C、H、O，有些含N、P及S。其中，脂類中C、H含量高，而O含量低，因此同等質(zhì)量的脂類完全氧化分解所釋放的能量比糖類、蛋白質(zhì)高一倍以上；又由于在呼吸作用中H與O結(jié)合生成水，所以相同條件下，氧化時(shí)消耗的氧量多。（二）元素組成一、引言（三）分類脂類磷脂糖脂類固醇脂肪（三酰甘油或甘油三酯）類脂甘油磷脂鞘磷脂一、引言（四）生理作用生物膜的結(jié)構(gòu)組分；能量貯存形式；激素、維生素和色素的前體(萜類、固醇類)；參與信號(hào)識(shí)別和免疫（糖脂）；信號(hào)傳遞（固醇類激素）；保護(hù)作用脂肪酸的分類脂肪酸的理化性質(zhì)二、脂肪酸其性質(zhì)很大程度上取決于脂肪酸烴鏈的長(zhǎng)度和不飽和程度烴鏈?zhǔn)窃斐蒄A溶解度低的原因，

6、烴鏈愈長(zhǎng)，溶解度愈低； 熔點(diǎn)也受烴鏈的長(zhǎng)度和不飽和程度的影響，飽和度相同時(shí)，熔點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而升高；碳原子數(shù)相等時(shí)，不飽和FA熔點(diǎn)比相應(yīng)的飽和FA低，且雙鍵愈多熔點(diǎn)愈低，同時(shí)順式熔點(diǎn)又比反式低。三、三酰甘油也稱脂肪，是甘油和脂肪酸形成的三酯三酰甘油的結(jié)構(gòu)通式四、磷脂磷脂是一類含有磷酸的脂類，生物體內(nèi)主要含有兩大類磷脂：由甘油構(gòu)成的磷脂稱為甘油磷脂(phosphoglyceride)；由神經(jīng)鞘氨醇構(gòu)成的磷脂，稱為鞘磷脂(sphingolipid)。磷脂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：具有由磷酸相連的取代基團(tuán)(含氨堿或醇類)構(gòu)成的親水頭和由脂肪酸鏈構(gòu)成的疏水尾（親脂），因此是極性脂（兩親分子）。在生物膜中磷脂的親水

7、頭位于膜表面，而疏水尾位于膜內(nèi)側(cè)。磷脂主要參與細(xì)胞膜系統(tǒng)的組成五、類固醇和萜類環(huán)戊烷多氫菲膽固醇、植物固醇（谷固醇、豆固醇）、膽汁酸、類固醇激素（如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素）、VD等都屬于類固醇。萜類是異戊二烯的衍生物。根據(jù)所含異戊二烯的數(shù)目，萜類分為單萜、雙萜、三萜和多萜等，由2個(gè)異戊二烯構(gòu)成的萜稱單萜，由3個(gè)異戊二烯構(gòu)成的稱倍單萜，由4個(gè)異戊二烯構(gòu)成的稱雙萜，其余依此類推。維生素A、維生素E、維生素K、類胡蘿卜素都是萜類，植物中多數(shù)萜類具特殊臭味，是各種植物特有油的主要成分，如薄荷油中的薄荷醇、樟腦油中的樟腦等。異戊二烯六、脂蛋白脂蛋白是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以非共價(jià)鍵（疏水作用、范德華力和靜電引力

8、）結(jié)合而成的復(fù)合物。脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分稱載脂蛋白（apolipoprotein, apo）。脂蛋白存在于血漿和細(xì)胞膜中。第三章 蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)的組成和水解蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸(Amino acid, Aa)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的分離、提純和鑒定一、蛋白質(zhì)的組成和水解一蛋白質(zhì)的元素組成 C、H、O、N 多數(shù)含S，有的含P，少數(shù)含F(xiàn)e、Cu、 Mn、Zn、Mo等，個(gè)別含I。 其中氮的含量較為恒定，平均16，所以常通過(guò)測(cè)量樣品中氮的含量來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)含量。如常用的凱氏定氮：蛋白質(zhì)含量蛋白氮一、蛋白質(zhì)的組成和水解二蛋白質(zhì)的水解 酸水解：完全水解，常用于蛋白質(zhì)水

9、解 堿水解：完全水解，一般很少使用 酶水解：不完全水解，用于部分水解 每種水解的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。二、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸（Aa）一氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 COOH H2N C H R COOH3N+ C H R 不帶電形式 兼性離子形式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：除脯氨酸為-亞氨基酸外，其余Aa均為-Aa；除RH（即Gly）外，所有Aa分子中的-碳原子均為不對(duì)稱碳原子或手性碳原子，故有所有-Aa都有旋光性 每一種Aa都有L-型和D-型兩種立體異構(gòu)體，但蛋白質(zhì)中的Aa均為L(zhǎng)- Aa。二氨基酸的分類 常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸（20種）不常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸 脂肪族Aa：15種1、根據(jù)R基的化學(xué)結(jié)構(gòu) 芳香族Aa：

10、3種 雜環(huán)族Aa：2種 中性Aa：15種2、根據(jù)酸堿性質(zhì) 酸性Aa：2種（ Glu ，Asp） 堿性Aa：3種（ Lys ，Arg，His）3、根據(jù)R基極性非極性R基Aa：8種極性R基Aa：12種常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸分類依據(jù)：1. 氨基酸的酸堿性質(zhì) 依照酸堿質(zhì)子理論，氨基酸在水中既起酸的作用（質(zhì)子的供體），又起堿的作用（質(zhì)子的受體），因此氨基酸是兩性電解質(zhì) 。H3NCHCOOR+H2NCHCOOHRH3NCHCOOHR+H3NCHCOOHR+三氨基酸的性質(zhì)氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變。氨基酸分子帶有相等正、負(fù)電荷時(shí)，溶液的pH值稱為該氨基酸的等電

11、點(diǎn)（pI）。 帶正電荷向負(fù)極移動(dòng)（pHpI）凈電荷為零不移動(dòng)（pH = pI）帶負(fù)電荷向正極移動(dòng)（pHpI）H3NCHCOOHR+H3NCHCOOR+H2NCHCOOROHHOHHpI：兩性電解質(zhì)所帶正負(fù)電荷相等時(shí)溶液的pH值pI兩性離子狀態(tài)兩側(cè)的基團(tuán)pK值之和的一半Handerson-Hasselbalch公式： COOHH3NCH CH3 COOH3NCHH CH3 K12.34K29.69 COOH3NCH CH3 COOH2NCHH CH3 R R0 R0 R2. 氨基酸的旋光性和光吸收 除甘氨酸外， -碳原子具有手性，-氨基酸都有旋光性。生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸（Gly除外）都是L

12、-型。 組成天然蛋白質(zhì)分子的20種氨基酸中，只有色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸對(duì)紫外光有光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色氨酸吸收最強(qiáng)。因此可采用紫外分分光度法測(cè)定蛋白質(zhì)的含量。 3. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)-羧基參與的反應(yīng)： 成鹽成酯反應(yīng)保護(hù)羧基，活化氨基 成酰氯反應(yīng)：活化羧基-氨基和-羧基共同參與的反應(yīng)：茚三酮反應(yīng)側(cè)鏈R基參與的反應(yīng)：氨基酸的鑒定反應(yīng) -氨基參與的反應(yīng)： 與?；噭┑姆磻?yīng)保護(hù)氨基 烴基化反應(yīng)鑒定N-端殘基四氨基酸混合物的分析分離 層析法也稱色譜法（chromatography） ，是一種物理的分離方法。它是利用混合物中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)的差別，使各組分以不同程度分布在兩個(gè)相中，其

13、中一個(gè)相為固定的（稱為固定相），另一個(gè)相則流過(guò)此固定相（稱為流動(dòng)相）并使各組分以不同速度移動(dòng)，從而達(dá)到分離。紙層析法：比較氨基酸的Rf值大小離子交換層析法：根據(jù)靜電作用進(jìn)行的分離三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)是生物大分子，具有明顯的結(jié)構(gòu)層次性，由低層到高層可分為： 一級(jí)結(jié)構(gòu)：又稱共價(jià)結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 又稱高級(jí)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu)每級(jí)結(jié)構(gòu)的定義、特征、維持該結(jié)構(gòu)的作用力 一級(jí)結(jié)構(gòu)：主要是肽鍵 二級(jí)結(jié)構(gòu)：氫鍵 三級(jí)結(jié)構(gòu)：次級(jí)鍵（氫鍵、范德華力、疏水作用、 鹽鍵），此外，還有二硫鍵 四級(jí)結(jié)構(gòu)：同三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)層次一級(jí)結(jié)構(gòu)（肽鏈結(jié)構(gòu)，指多肽鏈中的氨基酸排列順序）二級(jí)結(jié)構(gòu)（多肽

14、鏈主鏈骨架盤繞折疊形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)）超二級(jí)結(jié)構(gòu)（相鄰二級(jí)結(jié)構(gòu)的聚集體）結(jié)構(gòu)域（在空間上可明顯區(qū)分的、相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域性結(jié)構(gòu)）三級(jí)結(jié)構(gòu)（球狀蛋白質(zhì)中所有原子在空間中的相對(duì)位置）四級(jí)結(jié)構(gòu)（亞基聚合體）蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本類型 主要包括-螺旋，-折疊，-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲等類型。 -螺旋結(jié)構(gòu)通常用符號(hào)“Ns”來(lái)表示，N為螺旋每旋轉(zhuǎn)一圈所含的Aa殘基數(shù)；s為氫鍵封閉環(huán)內(nèi)主鏈的原子數(shù)（包括形成氫鍵的C、H、O、N四個(gè)原子）。影響-螺旋穩(wěn)定的因素有： Pro等亞氨基酸存在（不能形成氫鍵） 存在連續(xù)側(cè)鏈帶相同電荷的Aa殘基（同種電荷互斥效應(yīng)） 側(cè)鏈R基的大?。ù嬖诳臻g位阻） 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)

15、測(cè)定Sanger測(cè)序法N末端和C末端殘基的分析 多肽鏈的部分裂解 胰蛋白酶：只斷裂Lys或Arg的羧基形成的肽鍵 糜蛋白酶：又稱胰凝乳蛋白酶，斷裂Phe、Tyr、Trp等疏水殘基 的羧基形成的肽鍵，該酶作用的最適pH為89 胃蛋白酶：斷裂疏水殘基之間的肽鍵，其作用的最適pH為2 嗜熱菌蛋白酶：斷裂疏水殘基的氨基形成的肽鍵注：以上各種酶均不能水解Pro參與形成的肽鍵。 溴化氰(CNBr)：只斷裂肽鏈中由Met殘基的羧基參加形成的肽鍵。四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進(jìn)化 一 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 同源蛋白：是指在不同有機(jī)體中實(shí)現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì)。同源蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)

16、具有明顯的相似性，即序列同源性。不變殘基和可變殘基不變殘基：與蛋白質(zhì)功能相關(guān)可變殘基：與物種親緣關(guān)系相關(guān)2、一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂和蛋白質(zhì)的激活 生物體內(nèi)很多功能蛋白質(zhì)常以無(wú)活性的前體形式產(chǎn)生或貯存，在特定條件下必須先按特定的方式斷裂去掉一部分肽段才能有活性。例如：血液凝固、胰島素原的激活、酶原激活等。鐮刀狀細(xì)胞貧血病Hb -鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變N-Val His Leu Thr Pro Glu Glu C(146) HbS 鏈HbA 鏈N-Val His Leu Thr Pro Val Glu C(146)63、血紅蛋白的分子病 含亞基的蛋白質(zhì)由于一個(gè)亞基的構(gòu)象改變而引起其余亞基和整個(gè)分子構(gòu)象、性質(zhì)

17、和功能發(fā)生改變，這種效應(yīng)稱別構(gòu)效應(yīng)。別構(gòu)的發(fā)生是由于蛋白質(zhì)分子同其他物質(zhì)（配體或效應(yīng)物）結(jié)合而引起的。它是細(xì)胞內(nèi)最簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方式。二 蛋白質(zhì)的構(gòu)象與功能的關(guān)系 1、別構(gòu)效應(yīng) 活性部位（中心）：配體的結(jié)合部位別構(gòu)部位（中心）：效應(yīng)物的結(jié)合部位同促效應(yīng)（同位效應(yīng)）：發(fā)生作用的部位是相同的，一般均 為活性部位 正協(xié)同效應(yīng) 負(fù)協(xié)同效應(yīng)異促效應(yīng)（異位效應(yīng)）：發(fā)生作用的部位是不同的，也即活 性部位上所發(fā)生的過(guò)程將受到別構(gòu) 部位與效應(yīng)物結(jié)合的影響 正效應(yīng)物（激活劑） 負(fù)效應(yīng)物（抑制劑）2、血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng) 一個(gè)亞基與氧結(jié)合后，引起該亞基構(gòu)象改變 進(jìn)而引起另三個(gè)亞基的構(gòu)象改變 整個(gè)分子構(gòu)象改變 與氧的結(jié)合能

18、力迅速增高 使血紅蛋白的氧合曲線呈“S”形這種促進(jìn)作用屬于別構(gòu)效應(yīng)的正協(xié)同作用，氧分子是配體。3、血紅蛋白與肌紅蛋白的氧合曲線血紅蛋白的氧合曲線呈“S”形肌紅蛋白的氧合曲線呈矩形雙曲線五、蛋白質(zhì)的性質(zhì)一蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)可利用電泳法來(lái)分離：奧賽考點(diǎn)二蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)親水膠體穩(wěn)定因素：水化層和電荷作用（雙電層）三蛋白質(zhì)的沉淀作用沉淀蛋白質(zhì)的方法鹽析法：通常不會(huì)引起蛋白質(zhì)的變性有機(jī)溶劑沉淀法重金屬鹽沉淀法：pHpI生物堿和某些酸類沉淀法：pH_；超螺旋DNA線性DNA開(kāi)環(huán)DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定因素堿基堆積力：雙螺旋內(nèi)部的堿基對(duì)在垂直方向堆積起來(lái)形成的力。是維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的最主要因

19、素。堿基配對(duì)的氫鍵：AT，G C ，G C對(duì)含量越多，DNA分子越穩(wěn)定。離子鍵：雙螺旋外側(cè)帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)同帶正電荷的陽(yáng)離子之間形成的離子鍵，可以減少雙鏈間的靜電斥力，有助于DNA分子的穩(wěn)定。雙螺旋內(nèi)部的疏水環(huán)境：堿基處于其中，避免了遭到水溶性活性小分子的攻擊，保證了堿基在化學(xué)上的穩(wěn)定性。三RNA的高級(jí)結(jié)構(gòu) RNA通常是單鏈線型分子，但可自身回折形成局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，此即RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)。配對(duì)的為莖，不能配對(duì)的為環(huán)，也稱莖環(huán)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊形成三級(jí)結(jié)構(gòu)。 tRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)：三葉草形（四臂四環(huán) ）tRNA三級(jí)結(jié)構(gòu)：倒L形核酸單獨(dú)不具有四級(jí)結(jié)構(gòu)，只有與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物才具有四級(jí)結(jié)構(gòu)。四、

20、核酸的性質(zhì)一一般性質(zhì) 兩性電解質(zhì) 水解：堿水解（DNA對(duì)此穩(wěn)定）二核酸的紫外吸收最大吸收峰260nm增色效應(yīng)減色效應(yīng)三核酸的變性、復(fù)性和雜交DNA變性特點(diǎn)：爆發(fā)式Tm：影響因素（GC含量、離子強(qiáng)度）變性的概念和本質(zhì)：基本同蛋白質(zhì)變性后性質(zhì)的變化：增色效應(yīng)：紫外吸收值急劇升高，由于堿基暴露黏度下降，沉降速度增加，某些顏色反應(yīng)增強(qiáng)生物學(xué)功能喪失影響DNA復(fù)性速度的因素：DNA濃度：濃度越高，互補(bǔ)序列碰撞機(jī)會(huì)就越多，復(fù)性快DNA片段大?。浩卧介L(zhǎng)復(fù)性越慢DNA序列的復(fù)雜程度：復(fù)雜程度越低，復(fù)性越快鹽濃度：鹽濃度高時(shí)復(fù)性速度快，帶同種電荷的鏈需中和雜交的本質(zhì)就是在一定條件下按堿基互補(bǔ)原則實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)核酸鏈

21、的復(fù)性雜交分子可以是DNA/DNA、DNA/RNA或RNA/RNA印跡法（bloting）是指將樣品轉(zhuǎn)移到固相載體上，而后利用相應(yīng)的探測(cè)反應(yīng)來(lái)檢測(cè)樣品的一種方法。1975年，Southern建立了將DNA轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜（NC）上，并利用探針雜交檢測(cè)特定的DNA片段的方法，稱為Southern印跡法。而后人們用類似的方法，對(duì)RNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行印跡分析，對(duì)RNA的印跡分析稱為Northern印跡法，對(duì)單向電泳后的蛋白質(zhì)印跡分析稱為Western印跡法，對(duì)雙向電泳后蛋白質(zhì)分子的印跡分析稱為Eastern印跡法。 五、限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列具有回文結(jié)構(gòu)，其切割DNA產(chǎn)生粘性末端和平頭末

22、端。重要工具酶：比作“手術(shù)刀” 限制性內(nèi)切酶有嚴(yán)格的堿基專一性，能識(shí)別DNA分子上特定的堿基序列，并在特定的位點(diǎn)切割。一般識(shí)別序列包含48個(gè)堿基對(duì)，切點(diǎn)位置絕大多數(shù)位于識(shí)別序列內(nèi)，只有極少數(shù)在識(shí)別序列外。六、核酸及其組分的測(cè)定1、RNA及其組分的測(cè)定苔黑酚法濃HClFeCl3，100綠色物質(zhì)3H2O糠醛核糖生成的綠色物質(zhì)在670680nm處有光吸收，可作比色法測(cè)定。一定糖法2、DNA及其組分的測(cè)定二苯胺法脫氧核糖-羥基-酮基戊醛濃H2SO4100蘭色物質(zhì)生成的蘭色物質(zhì)在595620nm處有光吸收，可作比色法測(cè)定。一定磷法 RNA和DNA中都含有磷酸，根據(jù)元素分析知道，純的核酸中含磷量在左右，因

23、此，當(dāng)測(cè)得某核酸樣品含磷克數(shù)，乘以即為樣品中核酸的克數(shù)。用定磷法測(cè)定樣品中的含磷量再乘上此系數(shù)即得核酸的含量。定磷試劑：17%H2SO4 : 2.5%鉬酸銨 : 10%VC : 蒸餾水1: 1 : 1 : 2 (V/V)定磷法：有機(jī)磷 無(wú)機(jī)磷(PO43) 鉬藍(lán) 比色測(cè)定消化定磷試劑660nm第五章 酶化學(xué)酶作為生物催化劑的特點(diǎn)酶的化學(xué)本質(zhì)和組成酶的命名和分類酶的活力及比活力酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶的專一性和活性中心酶的作用機(jī)理調(diào)節(jié)酶、同工酶一、酶作為生物催化劑的特點(diǎn) 酶的催化能力高酶的專一性（specificity）強(qiáng)酶活性的可調(diào)控性 酶易失活常需輔助因子(cofactor)二、酶的化學(xué)本質(zhì)和組成 絕

24、大多數(shù)為蛋白質(zhì)RNA核酶DNA脫氧核酶 免疫球蛋白抗體酶單純酶：僅有Pr部分，一條多肽鏈，如水解酶結(jié)合酶：由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合體三、酶的命名和分類 氧化還原酶類轉(zhuǎn)移酶類水解酶類 裂合酶類異構(gòu)酶類合成酶類四、酶的活力及比活力指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，常用酶促反應(yīng)的初速度來(lái)表示；酶活力單位指在特定條件下、一定時(shí)間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量；酶的比活力是指每毫克蛋白質(zhì)所含有的酶活力單位數(shù)，是酶純度的指標(biāo)；純化過(guò)程中，總活力減少，比活力增加。五、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素的科學(xué)。這些因素主要包括底物濃度、酶濃度、溫度、pH、

25、激活劑和抑制劑等。底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度影響米氏方程v = Vmax SKm + SKm米氏常數(shù)米氏常數(shù)的意義、特點(diǎn)和求法雙倒數(shù)作圖：1v=KmVmaxS1 Vmax1抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度影響抑制作用（有選擇性）和失活作用（無(wú)選擇性）可逆抑制作用的類型和特點(diǎn)類型VmaxKm競(jìng)爭(zhēng)性抑制不變?cè)黾臃歉?jìng)爭(zhēng)性抑制減小不變反競(jìng)爭(zhēng)性抑制減小減小一些重要的抑制劑 不可逆抑制劑：有機(jī)磷化合物與酶分子中的Ser殘基的羥基作用 解毒：解磷定（PAM）有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物與酶分子中的Cys殘基的 巰基作用 解毒：二巰基丙醇（BAL）重金屬鹽氰化物、硫化物和CO與酶中金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物青霉素與糖肽轉(zhuǎn)肽酶中Ser羥

26、基共價(jià)結(jié)合酶的專一性是指酶對(duì)它所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性，也即一種酶只能催化某一種或某一類物質(zhì)起化學(xué)變化。根據(jù)酶對(duì)底物選擇的嚴(yán)格程度不同，酶的專一性通常分為： 結(jié)構(gòu)專一性 立體異構(gòu)專一性絕對(duì)專一性相對(duì)專一性旋光異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性六、酶的專一性和活性中心酶活性中心(active center)又稱活性部位(active site)，是指酶分子上必需基團(tuán)比較集中并構(gòu)成一定的空間構(gòu)象、與酶的催化活性直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)區(qū)域。也簡(jiǎn)指酶分子中能與底物特異地結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的特定空間區(qū)域。酶活性中心通常包括兩個(gè)功能部位：結(jié)合部位：直接同S結(jié)合，決定酶同何種S結(jié)合，即專一性催化部位：直接參與催化，決定

27、酶的高效性 七、酶的作用機(jī)理一決定酶專一性的作用機(jī)理 鎖鑰學(xué)說(shuō)(lock-and-key hypothesis)誘導(dǎo)楔合學(xué)說(shuō)(induced-fit hypothesis)三點(diǎn)附著學(xué)說(shuō)(three-point attachment hypothesis)二決定酶高效性的作用機(jī)理 底物與酶的鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)電子張力學(xué)說(shuō)（底物構(gòu)象改變學(xué)說(shuō)）共價(jià)催化酸堿催化金屬離子催化活性中心疏水微環(huán)境的影響絲氨酸蛋白酶家族：胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶、凝血酶、 枯草桿菌蛋白酶、纖溶酶等天冬氨酸蛋白酶家族：胃蛋白酶、凝乳酶、組織蛋白酶D等八、調(diào)節(jié)酶、同工酶一調(diào)節(jié)酶 共價(jià)調(diào)節(jié)酶別構(gòu)酶二同工酶 同工酶是指催化的化

28、學(xué)反應(yīng)相同，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。第六章 維生素和輔酶分類：水溶性和脂溶性維生素每種維生素的結(jié)構(gòu)、生理功能和缺乏癥特別關(guān)注B族維生素與代謝中一些具體反應(yīng)相聯(lián)系糖代謝分解代謝合成代謝糖酵解：糖的共同分解途徑三羧酸循環(huán)：糖的最終氧化途徑糖原合成糖原異生糖的中間代謝還有磷酸戊糖途徑、乙醛酸循環(huán)等第七章 糖代謝 葡萄糖 丙酮酸 糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油 糖原肝糖原分解 糖原合成 磷酸戊糖途徑 淀粉消化與吸收 酵解途徑 無(wú)氧 乳酸 有氧 H2OCO2 ATP核糖 + NADPH+H+胞液 線粒體膜 線粒體基質(zhì)葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰CoATCA循環(huán)CO2H2OATP

29、氧化脫羧乳酸酵解有氧氧化乙醇三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)每次循環(huán)有兩個(gè)C被氧化成CO2離開(kāi)循環(huán)，但是，以CO2形式失去的C并非來(lái)自乙?；膬蓚€(gè)C，而是來(lái)自草酰乙酸。四次脫氫，生成3個(gè)NADHH(反應(yīng)) ，1個(gè)FADH2(反應(yīng))一次底物水平磷酸化生成GTP(反應(yīng))一輪循環(huán)可產(chǎn)生12個(gè)ATP（老的）或10個(gè)ATP（新的）嚴(yán)格需氧。因?yàn)檠h(huán)所產(chǎn)生的NADHH和FADH2只能通過(guò)呼吸鏈傳遞給O2才能被氧化。磷酸戊糖途徑是以G6P為起始物質(zhì)，整個(gè)途徑在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。分為氧化和非氧化兩個(gè)階段該途徑產(chǎn)生大量的NADPH，為細(xì)胞的合成反應(yīng)提供還原力氧化階段： G6P脫氫、脫羧生成5磷酸核酮糖非氧化階段：磷酸戊糖分子重排，

30、通過(guò)轉(zhuǎn)酮基和轉(zhuǎn)醛基作用進(jìn)行分子間基團(tuán)的轉(zhuǎn)移，重新生成G6P，形成一個(gè)環(huán)式代謝。糖原的生成作用生成部位：細(xì)胞漿生成器官：肝臟和肌肉是合成糖原的主要器官反應(yīng)特性：糖原合成是耗能過(guò)程，需要糖原引物分子，單個(gè)葡萄糖分子需要活化為活性葡萄糖分子(UDPG)。反應(yīng)的關(guān)鍵酶：糖原合酶糖的異生作用概念：由非糖物質(zhì)（丙酮酸、乳酸、甘油、草酰乙酸、Aa等）轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^(guò)程。作用部位：主要在肝臟，小部分在腎臟糖異生途徑：從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過(guò)程稱為糖異生途徑。糖異生途徑多數(shù)反應(yīng)與糖酵解途徑相同，是可逆的。糖酵解的三個(gè)不可逆反應(yīng)由另外的反應(yīng)代替。升血糖激素：腎上腺素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、 生長(zhǎng)激素和甲狀

31、腺素降血糖激素：胰島素胰島素由胰臟-細(xì)胞分泌，促進(jìn)肝糖原和肌糖原的合成，抑制肝糖原分解，總的效應(yīng)是降低血糖。腎上腺素和胰島素的作用機(jī)理激素的級(jí)聯(lián)放大作用第八章 生物氧化一、生物氧化與非生物氧化的比較生物氧化中所產(chǎn)生的H2O是代謝物脫下的氫，經(jīng)過(guò)呼吸鏈傳遞，最后與氧結(jié)合而成的。整個(gè)過(guò)程由一系列連續(xù)的反應(yīng)組成，它包括代謝物的脫氫、氫及電子的傳遞以及受氫體（氧）的激活。二、生物氧化中水的生成根據(jù)初始受氫體的不同，有兩條典型的呼吸鏈：NADH呼吸鏈和FADH2呼吸鏈。呼吸鏈遞氫體遞電子體 NAD+ Fe-S FMN Cyt FAD CoQ Fe-S：鐵硫蛋白 Cyt：細(xì)胞色素NAD+FMNCoQCyt

32、bCytc1CytcCytaa31/2O2琥珀酸FAD0.32 0.30 0.04 0.07 0.22 0.25 0.29 0.820.18標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(E0)：低 高電子遷移方向：左 右能夠阻斷呼吸鏈中某部位電子傳遞的物質(zhì)稱為電子傳遞抑制劑，常為一些藥物或毒物。NAD+FMNCoQCytbCytc1CytcCytaa31/2O2琥珀酸FAD魚藤酮安密妥酚蝶霉素A抗霉素A二巰基丙醇氰化物疊氮化物CO、H2S復(fù)合體復(fù)合體復(fù)合體復(fù)合體復(fù)合體：NADHCoQ還原酶復(fù)合體：琥珀酸CoQ還原酶復(fù)合體：CoQ細(xì)胞色素還原酶復(fù)合體：細(xì)胞色素氧化酶琥珀酸FADFe-SNAD+FMNFe-SCoQbFe-S

33、c1cCuAaa3CuB1/2O2當(dāng)一對(duì)電子在呼吸鏈中傳遞時(shí)，由復(fù)合體泵出4個(gè)質(zhì)子，由復(fù)合體泵出4個(gè)質(zhì)子，由復(fù)合體泵出2個(gè)質(zhì)子，復(fù)合體無(wú)質(zhì)子泵出。故一對(duì)電子經(jīng)NADH呼吸鏈泵出10個(gè)質(zhì)子，經(jīng)FADH2泵出6個(gè)質(zhì)子。氧化磷酸化作用根據(jù)是否需氧參加，氧化磷酸化作用分為：底物水平磷酸化：不需氧參加呼吸鏈磷酸化（即氧化磷酸化）：需氧參加1. 底物水平磷酸化：直接將底物分子中的高能鍵轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP分子中的末端高能磷酸鍵的過(guò)程稱為底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。 代謝物脫下的氫原子經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧生成水的同時(shí)釋放能量，使ADP磷酸化生成ATP的過(guò)程，稱為氧化

34、磷酸化(oxidative phosphorylation)。通常所說(shuō)的氧化磷酸化即指呼吸鏈磷酸化。每消耗1摩爾氧原子所消耗的無(wú)機(jī)磷原子摩爾數(shù)稱為P/O比值。P/O比值反映氧化磷酸化的效率。 呼吸鏈中產(chǎn)生ATP的偶聯(lián)部位： NADH與CoQ之間；CoQ與Cyt c之間； Cyt aa3與O2之間。NAD+FMNCoQCytbCytc1CytcCytaa31/2O2琥珀酸FAD0.32 0.30 0.04 0.07 0.22 0.25 0.29 0.820.18ATPATPATPNADH氧化呼吸鏈存在3個(gè)偶聯(lián)部位， P/O比值等于3，即產(chǎn)生3molATP。琥珀酸氧化呼吸鏈存在2個(gè)偶聯(lián)部位， P/

35、O比值等于2，即產(chǎn)生2molATP。化學(xué)滲透假說(shuō)的基本要點(diǎn)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為呼吸鏈存在于線粒體內(nèi)膜上，當(dāng)氧化反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，呼吸鏈起質(zhì)子泵作用，H+被泵出到線粒體內(nèi)膜外側(cè)（膜間腔），從而形成跨膜質(zhì)子濃度梯度和跨膜化學(xué)電位差。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時(shí)，這種形式的“勢(shì)能”可以被存在于線粒體內(nèi)膜上的ATP合成酶利用，生成高能磷酸基團(tuán)，并與ADP結(jié)合而合成ATP。ATP合酶（三聯(lián)體）頭部(F1)：5種亞基按33比例結(jié)合 作用：催化ADP和Pi合成ATP柄 部：OSCP（寡霉素敏感授予蛋白） 作用：能量轉(zhuǎn)換的通道基底部(F0)：疏水蛋白組成（ab2c10） 作用：質(zhì)子通道氧化磷酸化的解偶聯(lián)劑有2,4-二硝基苯酚（DN

36、P）線粒體外的氧化磷酸化 磷酸甘油穿梭：存在于腦和骨骼肌中，1分子NADH+H+產(chǎn)生2個(gè)ATP蘋果酸穿梭：存在于肝和心肌中，1分子NADH+H+產(chǎn)生3個(gè)ATP高能化合物高能化合物的類型磷氧鍵型氮磷鍵型：磷酸肌酸、磷酸精氨酸硫酯鍵型：酯酰輔酶A甲硫鍵型：S-腺苷甲硫氨酸?；姿峄衔锝沽姿峄衔锵┐际搅姿峄衔锏诰耪?脂類代謝重點(diǎn)：脂肪酸分解（-氧化）和合成代謝肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜H2O呼吸鏈 2ATP H2O 呼吸鏈 3ATP TCA循環(huán) 脂酰CoA 合成酶ATPCoASHAMPPPi脂酰CoA 脫氫酶FADFADH2L(+)-羥脂酰 CoA脫氫酶 NAD+ NADH+H+ 反2-烯脂酰CoA

37、 水化酶H2O -酮脂酰CoA 硫解酶CoA-SH 脂肪酸需活化，這是一個(gè)耗能過(guò)程；長(zhǎng)鏈脂酰CoA需要肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體；每一循環(huán)包括四個(gè)連續(xù)反應(yīng)，生成一分子FADH2，一分子NADH+H+，一分子乙酰CoA和一分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA； -氧化是絕對(duì)需氧的過(guò)程。脂肪酸-氧化循環(huán)的特點(diǎn)脂肪酸-氧化過(guò)程中能量生成1分子FADH2可生成2分子ATP，1分子NADHH+可生成3分子ATP，故每輪-氧化可產(chǎn)生5分子ATP （新算法4ATP）。消耗：軟脂酸活化 2產(chǎn)生：7 輪-氧化 7535 8 分子乙酰CoA 81296129不飽和脂肪酸的-氧化總的原則：與飽和脂肪酸基本相同，只是某些步驟 還需其

38、它酶的參與。原因：天然不飽和脂肪酸中的雙鍵均為順式，而生物體內(nèi)催化的反應(yīng)是反式結(jié)構(gòu)。必須將順式轉(zhuǎn)變?yōu)榉词浇Y(jié)構(gòu)才能進(jìn)行-氧化。它需2種酶參與，一種是3-順-2-反-烯脂酰CoA異構(gòu)酶，另一種是2,4-二烯酰CoA還原酶。不飽和脂肪酸完全氧化生成CO2和H2O時(shí)提供的ATP少于相同碳原子數(shù)的飽和脂肪酸。酮體乙酰乙酸、D-羥丁酸和丙酮三種物質(zhì)統(tǒng)稱為酮體。由乙酰CoA為原料合成肝內(nèi)生成，肝外利用在正常情況下，酮體是肝輸出能源的一種重要的形式。它是易溶于水的小分子物質(zhì)，能通過(guò)血腦屏障及肌肉毛細(xì)血管壁。腦組織不能氧化脂肪酸，卻能利用酮體。在饑餓或疾病情況下，酮體可為心、腦等重要器官提供必要的能源。脂肪酸的

39、合成原料（碳源）是乙酰CoA。脂肪酸的生物合成 A. 飽和脂肪酸的生物合成飽和脂肪酸的從頭合成途徑（細(xì)胞質(zhì)）飽和脂肪酸的延長(zhǎng)途徑（線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）飽和脂肪酸的從頭合成途徑合成部位：細(xì)胞質(zhì)（主要是在肝臟和肌肉組織中）合成原料：乙酰CoA（主要來(lái)自葡萄糖氧化分解）合成氫源：NDAPHH，60來(lái)自磷酸戊糖途徑合成產(chǎn)物：不超過(guò)16碳的飽和脂肪酸合成過(guò)程分兩個(gè)階段：階段：乙酰CoA活化丙二酸單酰CoA的生成階段：脂肪酸的合成脂肪酸合成酶復(fù)合體HS-ACP-酮脂酰ACP合成酶-SH-酮脂酰ACP還原酶-羥脂酰ACP脫水酶烯脂酰ACP還原酶硫酯酶ACP乙酰轉(zhuǎn)移酶ACP丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶E4E5E6E7E3E2

40、E1邊緣巰基中心巰基兩個(gè)重要的SH功能部位：?；d體蛋白(ACP)-酮脂酰ACP合成酶中Cys的SH脂肪酸合成中乙酰CoA的來(lái)源與轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)源：丙酮酸的氧化脫羧（即糖氧化分解） 脂肪酸的氧化 氨基酸的氧化分解轉(zhuǎn)運(yùn)：檸檬酸丙酮酸循環(huán)（檸檬酸穿梭）脂肪酸合成與分解代謝的區(qū)別區(qū) 別 點(diǎn)脂肪酸合成氧化細(xì)胞發(fā)生部位細(xì)胞質(zhì)線粒體?；d體ACPCoA2C單位加入/裂解丙二酸單酰CoA乙酰CoA電子供體/受體NADPHNAD，F(xiàn)AD羥脂酰中間體D構(gòu)型L構(gòu)型重復(fù)反應(yīng)縮合、還原、脫水和還原脫氫、水化、脫氫和硫解酶系7種4種能量變化消耗7ATP，14NADPH產(chǎn)生129ATP原料轉(zhuǎn)運(yùn)方式檸檬酸丙酮酸循環(huán)肉堿穿梭反應(yīng)方向

41、從位到羧基端從羧基端到位在磷脂合成中，中間產(chǎn)物磷脂酸、胞嘧啶衍生物CTP和CDP是合成的關(guān)鍵物質(zhì)。膽固醇合成的原料是乙酰輔酶A，此外，還需要ATP供能，NADPHH+供氫。乙酰輔酶A及ATP多數(shù)來(lái)自糖的有氧氧化，NADPHH+主要來(lái)自戊糖磷酸途徑和蘋果酸酶的反應(yīng)。每合成1分子膽固醇需18分子乙酰CoA，36分子ATP及16分子的NADPHH+。膽固醇合成酶系存在于胞液及光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，因此，膽固醇的合成在胞液及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行。第十章 氨基酸代謝真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑：1、不依賴ATP的降解途徑：在溶酶體內(nèi)進(jìn)行，主要是降解外源蛋白質(zhì)、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的胞內(nèi)蛋白質(zhì)，無(wú)選擇的降解蛋白質(zhì)。2、依賴ATP和泛素的降解途徑：在胞液中進(jìn)行，主要降解異常蛋白和短壽命蛋白，需ATP和泛素參與，有選擇的降解蛋白質(zhì)。泛素（ubiquitin） 廣泛存在于古細(xì)菌和所有的真核生物，但不存在于真細(xì)菌。76個(gè)氨基酸殘基，高度保守。在三維結(jié)構(gòu)上，泛素則是一個(gè)結(jié)構(gòu)緊密的球蛋白，但其C-端四肽序列（Leu-Arg-Gly-Gly）離開(kāi)蛋白主體伸向水相，有助于與其它蛋白質(zhì)Lys的-氨基形成異肽鍵。泛素