2022年初级药师考试复习总结生物化学.docx
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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第一节蛋白质的结构与功能一、蛋白质的分子组成蛋白质是由很多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物.(一)蛋白质的元素组成主要有 碳、氢、氧、氮和硫.各种蛋白质的含氮量接近,平均为16%.蛋白质与氮的换算因数6.25 .每克样品含氮的克数 6.25= 蛋白质的克数/ 克样品(二)基本组成单位-氨基酸1. 氨基酸的结构特点( 1)氨基酸即含氨基又含羧基,是两性电解质.( 2)不同氨基酸的R 不同. H 甘氨酸( 3) 除甘氨酸外,都是L- - 氨基酸.2. 氨
2、基酸的分类构成蛋白质的自然氨基酸有20 种.依据侧链R的性质可以分为:非极性、疏水性氨基酸.极性、中性氨基酸. 酸性氨基酸:谷氨酸和天冬氨酸. 碱性氨基酸:赖氨酸、精氨酸和组氨酸.两个半胱氨酸常脱氢构成胱氨酸,胱氨酸中有二硫键结构.3. 氨基酸的性质( 1)两性电离和等电点氨基酸是两性电解质,其解离程度取决于所处溶液的酸碱度.等电点( pI ):呈电中性 , 此时溶液的pH 值称为该氨基酸的等电点.( 2)紫外吸取:色氨酸、酪氨酸在紫外区对光有吸取, 的最大吸取峰在280nm邻近. 蛋白质都含有色氨酸和酪氨酸,也有紫外吸取.(三)肽键与肽链(氨基酸的连接)1. 肽键:一个氨基酸的 - 羧基与另
3、一个氨基酸的 - 氨基脱水缩合而形成的酰胺键称为肽键.肽键是蛋白质的基本结构键.2. 多肽链很多的氨基酸相连形成的肽称多肽.( 1)肽链具有方向性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( 2) 碳原子和肽键形成主链,R形成侧链.体内仍存在一些生物活性肽如谷胱甘肽、多肽类激素等.二、蛋白质的分子结构肽单元的概念:参加肽键的6 个原子 Ca1、C、 O、N、H、Ca2 位于同一平面.(一)蛋白质的一级结构1. 概念 : 蛋白质一级结构是指多肽链中氨基酸的排列次序及其共价连接.2. 维系键:肽键有些蛋白质中含少量二硫键.(二)蛋白质的二级结构1. 概念:蛋白质分子中
4、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. 形式:螺旋、折叠、转角和无规卷曲.3. 维系键: 氢键. 螺旋:右手螺旋,螺距为 0.54nm .(三)蛋白质的三级结构1. 概念: 蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置.即肽链中全部原子在三维空间的排布位置.2. 维系键: 疏水键、离子键、氢键和范德华力等.三级结构形成时,亲水基团在表面,疏水基团在内部.(四)蛋白质的四级结构(多条肽链构成)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - -
5、- - - - - -第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 概念:亚基: 有些蛋白质分子含有两条或多条肽链,才能完整的表达功能,每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为蛋白质的亚基.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. 维系键 : 非共价键三、蛋白质结构与功能的关系(一)一级结构和功能的关系:1. 与蛋白质生物学功能亲密相关2. 一级结构是空间构象
6、的基础3. 一级结构转变可以导致分子病.蛋白质分子发生变异导致的疾病称为“分子病”.如镰刀状红细胞性贫血.(二)空间结构与功能的关系1. 空间结构破坏生物学活性丢失Mb是由 153 个氨基酸残基构成的单链蛋白,含有一个血红素辅基,能够进行可逆的氧合和脱氧.2. 别构效应(变构效应):一个蛋白质与它的配体(或其他蛋白质)结合后,蛋白质的构象发生变化,使它更适于功能需要,这一类变化称为变构效应.小分子化合物称为别构剂或效应剂.例如 Hb 是变构蛋白,小分子O2 是 Hb 的变构剂或效应剂.Hb 由 2 条 链和 2 条 链和血红素辅基组成,未结合O2 时, 1 与 1, 2 与 2 结构紧密,称紧
7、急态(态),Hb与 O2 亲和力小.22当第 1 个亚基 Fe2+ 与 O 结合后,促进其次、第三、四个亚基与O 结合.随应.四、蛋白质的理化性质(一)蛋白质的两性电离1. 两性电离蛋白质由氨基酸构成,也是两性电解质.2. 等电点使蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零时溶液的 pH 称为蛋白质的等电点.蛋白质溶液的pH 大于等电点时,该蛋白质颗粒带负电荷,反之就带正电荷.利用电泳的方法可以分别蛋白.(二)蛋白质的胶体性质蛋白质属为胶体溶液.1. 蛋白质是亲水胶体破坏稳固因素可使蛋白质沉淀, 如用盐析法或丙酮沉淀法沉淀蛋白.2. 蛋白质不能透过半透膜利用此性质可通过透析纯
8、化蛋白质.(三)蛋白质的变性蛋白质的二级结构以氢键维系局部主链构象稳固,三、四级结构主要依靠于氨基酸残基侧链之间的相互作用,从而保持蛋白质的自然构象.1. 变性的概念:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,从而导致可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_着与 O2 的结合, 4 个亚基间的盐键断裂,二、三、四级结构发生猛烈的变化,Hb 结构变得放松,称为放松态(R 态),最终四个亚基全处于R 态.协同效应:指一个亚基与其配体结合后,能影响此寡聚体中另一亚基与配体的结合才能.假如是促进作用,就称为正协同效应,反之就为负协同
9、效其理化性质的转变和生物活性的丢失的现象称为蛋白质的变性.2. 变性本质:破坏维系空间结构的键,不转变蛋白质的一级结构.(不破坏肽键)3. 变性的特点:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_溶解度下降变性后,疏水侧链暴露在外,肽链融汇相互缠绕继而集合
10、简洁沉淀.简洁消化肽键充分暴露,简洁被蛋白酶水解生物活性丢失空间结构被破坏4. 变性的应用(意义):利用变性 :变性因素常被应用来消毒及灭菌.防止变性 : 是有效储存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件.5. 复性: 如蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,有些蛋白质仍可复原或部分复原其原有的构象和功能,称为复性.(四)蛋白质的紫外吸取由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸,因此在280nm波特长 有特点性吸取峰.(五)蛋白质的呈色反应1. 茚三酮反应:蛋白质与茚三酮反应可生成兰紫色化合物.2. 双缩脲反应:蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热,可出现紫色或红色,称为双缩脲反应.其
11、次节核酸的结构和功能一、 核酸的化学组成及一级结构自然存在的核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类.(一)核酸的化学组成1. 核苷酸的分子组成核苷酸是核酸的基本组成单位,核苷酸包含碱基、戊糖和磷酸三种成分.( 2)戊糖核糖,脱氧核糖. 核糖 构 成 RNA脱氧核糖构成DNA( 3)磷酸2. 核苷和核苷酸的结构( 1)核苷: 碱基和戊糖通过糖苷键构成核苷(脱氧核苷).( 2)核苷酸: 核苷(脱氧核苷)与磷酸通过酯键构成核苷酸(脱氧核苷酸).核糖核苷酸AMP, GMP,UMP, CMP.脱氧核苷酸dAMP, dGMP, dTMP, dCMP.依据磷酸基团数目不同,有核苷一磷酸,N
12、MP.核苷二磷酸, NDP. 核苷三磷酸,NTP.体内仍存在着环磷酸核苷环磷酸腺苷( cAMP)环磷酸鸟苷( cGMP)(二)核酸的一级结构核酸是由很多核苷酸分子连接而成的,都是通过前一个核苷酸(脱氧核苷酸)的3羟基与后一个核黄酸的5磷酸缩合生成而彼此相连,构 成一个没有分支的线性大分子, 称为多核苷酸链.1. 一级结构的概念:在多核苷酸链中,核苷酸的排列次序,称为核酸的一级结构.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - -
13、-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一级结构的本质是碱基排列次序2. 连接键 :3, 5 - 磷酸二酯键 方向:通常以5 -3 方向为正向.二、 DNA的空间结构与功能(一) DNA的二级结构 双螺旋结构1.DNA 双螺旋结构要点DNA分子是两条 反向平行 (一条是5 3、另一条是3 5走向)的互补双链 结构,脱氧核糖和磷酸在外,碱基在内 ,垂直于螺旋轴.两链的碱基以氢键结合.互补配对方式:GC (三个氢键),A=T(两个氢键).双链区内有A-U、C-G 互补
14、RNA有多种,主要介绍三种参加蛋白质合成的RNA:信使 RNA( mRNA)、转运RNA( tRNA)、核糖体RNA( rRNA)(一) mRNA1. mRNA的功能在细胞核内转录DNA基因序列信息,由核内合成后转移到胞液,指导蛋白质分子的合成.mRNA是蛋白质合成的直接模板,打算其合成蛋白质的氨基酸排列次序.在细胞核内合成的mRNA初级产物被称为不均一核RNA(hnRNA) .2. 成熟的真核mRNA的结构特点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m7m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA双链是 右手螺旋结构,螺旋每周含l0对碱基,螺距3.4nm,相邻碱 5 -
15、有帽子结构 GpppN.( 7- 甲基鸟嘌呤核苷三磷酸)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_基平面距离0.34nm,直径 2nm.螺旋的表面有大沟及小沟 ,是蛋白质 -DNA 相互作用的基础.维系 DNA双螺旋结构的 稳固靠氢键(横向)和碱基积累力(纵向).(二) DNA的高级结构1. DNA 的超螺旋结构DNA双螺旋链的基础上再盘绕即形成超螺旋结构 .正超螺旋 :盘绕方向与DNA双螺旋方同相同.负超螺旋 :盘绕方向与DNA双螺旋方向相反.2. 核小体真核 DNA超级螺旋结构,先与核内蛋白质构成核小体然后通过规律性折叠将 DNA紧密压
16、缩于染色质中.DNA双螺旋分子组蛋白八聚体DNA 双螺旋分子缠绕(核心颗粒)串珠样的结构纤维状结构及襟状结构棒状的染色体.(三) DNA的功能它是 生命遗传的物质基础,也是个体生命活动的信息基础.一个生物体的全部基因序列称为基因组 .三、 RNA的结构与功能RNA为多核苷酸 单链 ,可形成 局部双链区 (发夹结构). 3 - 末端有一个多聚腺苷酸( poly A )结构,称为多聚A 尾.mRNA编码区中核苷酸序列包含指导蛋白质多肽合成的信息生物密码成熟 mRNA分子编码序列上每3 个核苷酸为一组打算一个氨基酸,称为三联体密码.(二) tRNA1. tRNA 的功能各种 氨基酸的转运载体在蛋白质
17、合成中转运氨基酸原料.2. tRNA 的一级结构含 10% 20%稀有碱基 ,如双氢尿嘧啶(DHU)等. 3 - 端为 CCA-OH,又称氨基酸臂5 - 末端大多数为G.3. tRNA 的二级结构是三叶草形 .有氨基酸臂、DHU环、反密码环、额外环和TC环.4. tRNA 的三级结构是倒 L 形.(三) rRNA在细胞内含量最多.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资
18、料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 功能:rRNA的功能是 与核糖体蛋白组成核糖体,是蛋白质的合成场所.2. rRNA 二级结构特点rRNA二级结构的特点是含有大量茎环结构.可作为核糖体蛋白的结合和组装的结构基础.3. 核糖体的组成原核生物和真核生物的核糖体都是由大小两个亚基构成.四、核酸的理化性质核酸为两性电解质,溶液中有很大的粘度,由于碱基成分的紫外吸取特征, DNA和 RNA溶 液均具有260nm紫外吸取峰,这是DNA和 RNA定量最常用的方法.(一) DNA变性和复性的概念1. DNA 变性概念:
19、DNA变性是指双螺旋DNA分子在某些理化因素作用下,双链变成单链.DNA变性时 一级结构没变.( H 键断裂)DNA的变性中以DNA的热变性最常见.增色效应 :DNA变性时其溶液0D260 增高的现象.除去变性因素后,OD260 值减小称为减色效应.Tm值在这一范畴内,紫外光吸取值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度, 又称融解温度(Tm).其大小与 G+C含量成正比 ,也与核酸分子大小有关.2. DNA 复性热变性的DNA经缓慢冷却后,两条互补链可重新复原自然的双螺旋构象这一现象称为复性.也称退火.(二)核酸杂交在 DNA变性后的复性过程中,假如将不同种类的DNA单链分子或RNA分
20、子放在同一溶液中,只要两种单链分子之间存在着肯定程度的碱基配对关系,在相宜的条件(温度及离子强度)下,就可以在不同的分子间形成杂化双链. 第三节酶酶是由活细胞合成的生物催化剂,化学本质主要是蛋白质.被酶作用的物质称为底物.酶催化反应的才能称为酶的活性/ 力.一、酶的分子结构与功能(一)酶的组成1. 单纯酶: 仅由氨基酸残基构成.即此类酶的结构组成除蛋白外.无其他成分,酶的活性由蛋白质打算.2. 结合酶:由蛋白质(酶蛋白)和非蛋白质(帮助因子)组成,活性由两部分共同决定.1)构成2)帮助因子帮助因子的分类:辅酶: 与酶蛋白以非共价键疏松结合,可用透析等简洁方法分别.辅基: 与酶蛋白以共价键坚固结
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