2022年医学生物化学重点总结讲解学习 .docx
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1、精品_精品资料_医同学物化学重点总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其次章蛋白质的结构和功能第一节蛋白质分子组成一、组成元素 :N 为特点性元素,蛋白质的含氮量平均为16%.-测生物样品蛋白质含量:样品含氮量6.25二、氨基酸1. 是蛋白质的基本组成单位,除脯氨酸外属L- - 氨基酸,除了甘氨酸其他氨基酸的- 碳原子都是手性碳原子.2. 分类:( 1 )非极性疏水性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮、苯、脯,甲硫.(2 )极性中性氨基酸:色、丝、酪、半胱、苏、天冬酰胺、谷氨酰胺. (3 )酸性氨基酸: 天冬氨酸 Asp 、谷氨酸 Glu .(4 )(重)碱性氨基酸: 赖氨酸 Lys
2、、精氨酸 Arg 、组氨酸 His .三、理化性质1. 两性解离:两性电解质,兼性离子静电荷+10-1PHPIPH=PIPHPI阳离子兼性离子阴离子等电点: PI=1/2( pK 1+pK 2 )2. 紫外吸取性质:多数蛋白质含色氨酸、酪氨酸(芳香族),最大吸取峰都在280nm .3. 茚三酮反应:茚三酮水合物与氨基酸发生氧化缩合反应,成紫蓝色的化合物,此化合物最大吸取峰为570nm波长.此反应可作为氨基酸定量分析方法.四、蛋白质分类:单纯蛋白、缀合蛋白(脂、糖、核、金属pr ) 五、蛋白质分子结构1. 肽:氨基酸通过肽键连接构成的分子肽肽键:两个氨基酸氨基羧基之间缩合的化学键(CO NH )
3、2. 二肽:两分子氨基酸借一分子的氨基与另一分子的羧基脱去一分子的水缩合成3. 残基:肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而残缺,故被称为氨基酸残基.4. 自然存在的活性肽:(1 )谷胱甘肽 GSH :谷,半胱,甘氨酸组成的三肽具有仍原性,爱护机体内蛋白质或酶分子免遭氧化,使蛋白质或酶处于活性状态.在谷胱甘肽过氧化物酶催化下,GSH 可仍原细胞内产生的过氧化氢成为水,同时,GSH 被氧化成氧化性 GSSG,在谷胱甘肽仍原酶作用下,被仍原为GSH GSH 的硫基具有噬核特性,能与外源性的噬电子毒物(如致癌物,药物等)结合,从而阻断,这些化合物与DNA,RNA或蛋白质结 合,以爱护机体(解毒)(2 )多肽
4、类激素及神经肽促甲状腺激素释放激素TRH 神经肽: P 物质( 10 肽) 脑啡肽( 5 肽) 强啡肽( 17 肽)其次节蛋白质的分子结构一级二级三级四级可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_定义蛋白质中氨基酸的数目及排列次序蛋白质分子中多肽链骨架中原子的局部空间排列,不涉及侧链空间排布形式a- 螺旋(上升一圈3.6 个,螺距0.54nm ,直径 0.5nm )- 折叠(正向 0.6 ,反,0.7 )- 转角,无规卷曲,超二级卷曲二级结构进一步盘旋折叠成具有肯定规律的三维空间结构结构域: 蛋白质构象中特定的区域.是由多肽链上相邻的超二级结构的紧密相联).形成的结构区域)亚基与亚基间呈
5、特定的三维空间排布,并以非共价键相连接亚基(完整的三级结构)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_键肽键(主)二硫键(次)氢键疏水作用,离子氢键,范德华力疏水作用,盐键和氢键可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_意义 是蛋白质空间构象和特异性生物活性的基础,但不是打算空间构象的唯独因素由一级结构打算,发挥特别生理功能短距离效应相对分子质量大的蛋白质常分为多个结构域执行不同功能长距离效应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_超二级结构:即模体( motif ),指在多肽链内次序上相互接近的二级结构常常在空间折叠中靠近,彼此相互作用,形成规章的二级结构聚合体.蛋白质的
6、分类: 1. 依据组分:( 1 )单纯蛋白质( 2)缀合蛋白:脂、糖、核、金属pr (非蛋白部分为结合蛋白的辅基)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 外形和空间构象:(1 )纤维状:长轴和短轴之比大于10 ,不溶于水,韧性支架和外爱护(2 )球状:水溶性较好,结构更复杂酶和调控蛋白第三节蛋白质结构与功能的关系一、一级结构是空间构象的基础1. 空间构象遭破坏的核糖核酸酶只要一级结构未被破坏,就可能复原到原先的三级结构,功能依旧存在.2. 一级结构是功能的基础.不同种属来源pr 相像的一级结构(序列同源现象)具有相像的功能同源蛋白质.3. 一级结构转变与分子病分子病:蛋白质分子发
7、生变异所导致的疾病,为基因突变导致.镰刀形贫血:谷氨酸 缬氨酸二、蛋白质空间结构与功能的关系1. 蛋白质的功能依靠于特定的空间结构2. 蛋白质在不转变一级结构的前提下,通过变构(配体物质与蛋白质非共价键结合转变构象)可以转变活性三、蛋白质空间的结构转变与疾病1. 因蛋白质折叠错误或折叠不能导致构象变化引起的疾病,成为蛋白质构象病2. 朊病毒:查不到任何核酸,对各种理化作用有很强抗击力,传染性极强的蛋白质颗粒.(1 )细胞型(正常型):表达于脊椎动物细胞表面,存在于a- 螺旋.(2 )瘙痒性(致病型):是PrP c 异构体,可胁迫 PrPc 转化为 PrPSc,实现自我复制,并产生病理效应.四、
8、蛋白质的理化性质:两性解离两端氨基和羧基+ 侧链某些基因解离如溶质pHpI蛋白质带负电荷如溶液pH=pI ,为兼性离子,电荷为0等电点体内蛋白质的各种PI 不同,多接近 5.0紫外吸取含肽键 220nm和芳香族氨基酸280nm 处吸光度的测定,常用于蛋白质的定量双缩脲反应呈紫色反应,用于检测蛋白质的水解程度透析蛋白质是生物大分子不易透过半透膜,通过半透膜纯化含小分子杂质的蛋白质变性破坏共价键和二硫键,如一级结构未被破坏,稍微变性后可因去除变性因素而复原活性(复性) 沉淀除去蛋白质的水化膜并中和其电荷,可发生沉淀凝固蛋白质被强酸强碱变性后,仍能溶于强酸或强碱溶液中,如将强酸或强碱溶液的PH 值调
9、至等电点,变性蛋白质结成不溶絮状物,称结絮.如再加热紫状物变得更为坚固,不易再溶于强酸强碱中.(凝固)变性变性的蛋白质不肯定沉淀,沉淀的蛋白质不肯定变性,但变性的蛋白质易沉淀,凝固的蛋白质均已变性,而且不再溶解.五蛋白质的分别与纯化:1. 提取:破裂组织和细胞,将蛋白质溶解于溶液中的过程称为蛋白质的提取.2. 纯化:将溶液中的蛋白质相互分别而取得单一蛋白质组分的过程.3. 转变蛋白质溶解度使其沉淀的方法:(1 )盐析:用高浓度的中性盐将蛋白质从溶液中析出.Eg:硫酸铵 硫酸钠氯化钠.原理:夺取蛋白质四周的水化膜,破坏其稳固性.( 2 )加入有机溶剂 Eg:丙酮正丁醇 乙醇 甲醇.原理:降低溶液
10、的介电常数,使蛋白质相互吸引.四 补充可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、氨基酸分类1. 带脂肪烃侧链的氨基酸:丙,缬,亮,异2. 含芳香环:苯丙芳香族:酪,色3. 含硫:甲硫氨酸含疏基:半胱氨酸4. 亚氨基酸:脯氨酸含羟基:丝苏都含有共轭双键紫外光吸取性质亮可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5. 含酰胺基:谷氨酰胺,天冬酰胺含羧基(酸性带负电):天冬氨酸,谷氨酸二、肽1. 多肽链两端:自由氨基(氨基末端,N 端),羧基(羧基末端,C 端). 2.多肽命名: N 端 C 端 3. 多肽中肽链 4 个原子(C,O,N,H )和相邻两个a 碳原子等 6 个原子位于同一
11、酰胺平面,构成肽单元(Peptide Unit). 4. 抗生素肽:抑制,杀死细菌的多肽第三章 核酸的结构和功能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_核酸是一类含磷的生物大分子化合物,携带和传递遗传信息,为生命的最基本物质之一.依据组成不同,可分为核糖核酸(RNA )和脱氧核糖核酸( DNA ).D核酸mRNRtRNArRNA核酸单核苷磷酸核苷(脱氧核苷)戊糖(脱氧戊碱基(嘌呤碱,嘧啶碱)第一节 核酸的化学组成及一级结构核酸分子的元素组成为C, H, O ,N 和 P,基本单位为核苷酸.(也称单核苷酸) 一、核苷酸核苷酸 完全水解 可释放出等摩尔量的含氮碱基,戊糖(脱氧戊糖)和磷酸.
12、1. 碱基腺嘌呤( A)尿嘧啶嘌呤嘧啶胸腺嘧啶( T)(1 )存在于 DNA 分鸟子中嘌:呤A(, TG,)C,G.存在于 RNA 中: A,U ,C,胞G嘧.啶( C)(2 )此外,核酸仍含有一些含量很少的碱基,种类很多,大多数为甲基化碱基.2. 戊糖( 1 )核糖构成 RNA ,脱氧核糖构成DNA .( 2 ) RNA 分子较 DNA分子更易发生水解,因此不如DNA 稳固.3. 核苷( 1 )碱基和核糖(脱氧核糖)通过糖苷键连接成核苷(脱氧核苷).(2 )核 苷: AR ,GR,UR , CR(3 )脱氧核苷: Dar ,dGR, dTR, dCR.4. 单核苷酸(1 )核苷(脱氧核苷)和
13、磷酸酯键连接形成核苷酸(脱氧核苷酸)核苷酸: AMP , GMP , UMP , CMP 脱氧核苷酸. dAMP,dGMP,dTMP,dCMP.重要的核苷酸衍生物多磷酸核苷酸: NTP (三核酸核苷), NDPC (二磷酸核苷环化核苷酸:cAMP (3 ,5 - 环腺甘酸) cGMP (3 ,5- 环鸟苷酸)二、核酸的一级结构1. 定义:核酸中 核苷酸 的排列次序.由于核苷酸间的差异主要是碱基的不同,所以也称为碱基序列.2. 核苷酸之间以 3 ,5 磷酸二酯键 连接形成多核苷酸链,且多核苷酸链是有方向性的.书写方法:左端标出5 末端,右侧为3 末端例如: 5 ACTGCT3 其次节 DNA的空
14、间结构和功能一、 DNA的二级结构双螺旋结构模型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA 双螺旋结构的特点 1.DNA分子由两条反向平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成,两链以一脱氧核苷酸- 磷酸,为骨架, 以右手螺旋方式绕同一公共轴盘螺旋,直径为2nm ,形成大沟和小沟相间,碱基垂直螺旋轴居双螺旋内侧,与对侧碱基形成氢键配对(互补配对形式: A=T , C=G ),相邻碱基平面距离0.34nm ,螺旋一圈螺距 3.4nm ,一圈 10 对碱基. 2.DNA双螺旋结构的稳固主要由互补碱基对之间的氢键和碱基积累力来爱护.氢键主持双链横向稳固性,碱基积累力爱护双链纵向稳固性.3. DN
15、A双螺旋结构的多样性DNA 双螺旋结构是DNA 分子在水性环境和生理环境下最稳固的结构,但当转变溶液的离子浓度或相对温度时, DNA 结构会发生转变.二、 DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装1.DNA超双螺旋结构( 1)超螺旋结构: DNA 双螺旋链再盘绕成超螺旋结构.(2 )正超螺旋:盘绕方向与DNA 双螺旋方向相同( 2 )负超螺旋:盘绕方向与DNA 双螺旋方向相反 2. 原核生物 DNA 是环状超螺旋结构 3. 真核生物 DNA 在核内的组装真核生物染色体由 DNA 和蛋白质构成,其基本单位是核小体,DNA (约可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_核小体核心颗粒连接区组蛋
16、白八聚休连接区 DNA (约可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 1(1 )核心颗粒:由长 146bp 的双螺旋 DNA 以超螺旋方式缠绕组蛋白八聚休 1.8 圈组成. ( 2 )连接区:由连接区 DNA 和组蛋白 H1 组成.( 3)连接区 DNA :连接相邻两个核心颗粒.( 4)组蛋白组蛋白种类: H1 ,H 2A ,H 2B, H 3, H 4 组蛋白八聚体(核心组蛋白)由各 2 分子 H 2 A,H 2B,H 3 ,H 4 组成八聚体( 5 )真核生物染色体 DNA 组装不同层次的结.( 6 )染色体是由 DNA 和蛋白质构成的不同层次缠绕线和螺线管结构三、 DNA 的功
17、能1.DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息,并作为基因复制和转录的模板.它是生命遗传的物质基础,也是个体生命活的信息基础. 2. 基因就是指在染色体上占有肯定位置的遗传的基本单位或单元.3. 基因组是指来自一个遗传体系的一整套遗传信息.4. 此外,真核细胞仍有线粒体和叶绿体,分别含有线粒体DNA 和叶绿体 DNA ,属于核外遗传物质.第三节 RNA的功能和结构RNA 的种类、分布和功能细胞核和胞液线粒体功能核蛋白体 RNArRNAmt rRNA核蛋白体组分信使 RNAmRNAmt rRNA蛋白质合成模板核内不均一 RNAHnRNA成熟 mRNA 的前体核内小 RNASnRNA参与 HnR
18、NA 的剪接、转运核仁小 RNASnoRNArRNA 的加工、修饰胞浆小 RNAScRNA/TSL-RNA蛋白质肉质网定位合成的信号识别体组分转运 RNAtRNAmt tRNA转运氨基酸一、信使 RNA 的结构与功能mRNA的结构特点1. 大多数真核 mRNA的 5末端均在转录后加上一个甲基鸟苷 ,同时第一个核苷酸的C2也是甲基化,形成帽子结构.2. 大多数真核 mRNA的 3末端有一个多聚腺苷酸(polyA )结构,称为多聚 A 尾5 m 7 Gppp AUG UAG AAUAAA polyA35非翻译编码区3非翻译区3. 帽子结构和多聚 A 尾的功能(1 ) mRNA 核内向胞质的移位(2
19、 ) mRNA 的稳固性维系 ( 3)翻译超始的调控可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.8srRNA18srRNA16srRNA小亚基原核生物(大肠杆菌为例)30S真核生物(以小鼠肝为全例)40S蛋白质大亚基21 种50S占总量的 40%33 种60S占总量的 50%rRNA23S2940个核苷酸28S4718个核苷酸5S120个核苷酸5.8S160个核苷酸5S120个核苷酸4.mRNA二、转运1.tRNA2.tRNA4.tRNA的功能:转录核内DNA 遗传信息的碱基排列次序,并携带至细胞质,指导蛋白质合成的氨基酸排列次序RNA 的结构和功能分子中含有较多的稀有碱基,含10-2
20、0% 稀有碱基,如 DHU ,3末端为 -CCA-OH,5末端大多数为G二级结构三叶草氨基酸臂, DHU 环,反密码环,额外环,的功能: 搬运氨基酸到核糖体和识别密码子,参与蛋白质的翻译TC 环 3.tRNA的三级结构倒L 形三、核蛋白休 RNA 的结构和功能1.rRNA2.rRNA真核生物5srRNA 28srRNA与核糖体蛋白共同构成核蛋白体或称为核糖体,核糖体均由易于解聚的大小两个亚基组成.的功能:参与组成核蛋白体,作为蛋白质生物合成的场所.原核生物5srRNA 23srRNA3.rRNA的种类:(依据沉降系数)rRNA16S1542 个核苷酸18S1874 个核苷酸蛋白质36 种占总量
21、的 30%49%占总量的 35%第四节 核酸的理化性质一、核酸的一般理化性质1. 核酸分子中有末端磷酸和很多连接核苷的磷酸残基,为多元酸,具有较强的酸性.2. 核酸分子中仍有含氮碱基上的碱性基团,故为两性电解质,各种核酸分子大小及所带电荷不同,电泳和离子法来分别不同的核酸.二、 DNA的变性1. 定义:在某些理化因素作用下,DNA 双链解开成两条单链的过程.变性并不涉及核苷酸共键(磷酸二脂键)的断裂.2. 方法:过量酸、碱、加热、变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等.3.变性后其它理化性质变化: DNA 变性的本质是双链间氢键的断裂.变性引起紫外吸取值的转变4.增色效应: DNA
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