生化.docx

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生化

氨基酸等电点：

在某一pH条件下，氨基酸带等量的正、负电荷，即净电荷为零，在直流电场中，氨基酸既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点.

氨基酸残基:

肽链中的每个氨基酸单位，被称为～

一级结构：

是指蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序，包括二硫键的位置和数目。

蛋白质的二级结构：

多肽主链骨架的局部空间构象。

主要有α-螺旋、β折叠、β-转角、无规卷曲。

构型:

在一个化合物分子中，原子的空间排列，这种排列的改变，会涉及到共价键的生成与破坏，但与氢键无关。

构象:

多肽链中的一切原子，由于单键的旋转而产生不同的空间排布，这种空间排布的改变，仅涉及到氢键等次级键的生成与破坏，但不涉及共价键的生成与断裂。

两面角:

在多肽链里，Cα碳原子刚好位于互相连接的两个肽平面的交线上。

Cα碳原子上的Cα-N和Cα-C都是单键，可以绕键轴旋转，其中以Cα-N旋转的角度称为ф，而以Cα-C旋转的角度称为ψ，这就是α-碳原子上的一对二面角。

α螺旋的一般特征（内容）：

①多肽链主链骨架围绕一个中心轴盘绕，形成右手螺旋手。

每一螺旋圈包含3.6个a.a残基，每圈螺距0.54nm，每个aa残基沿轴上升0.15nm,绕轴旋转100°。

②相邻的螺圈之间形成链内氢键。

氢键的方向与α螺旋的方向几乎平行。

③与a-碳原子相连的R侧链，位于a螺旋的外侧，对α螺旋的形成和稳定有较大的影响。

超二级结构定义：

在蛋白质分子中，由若干个相邻的二级结构单元（α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲）组合在一起，彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能够辨认的二级结构组合体，充当三级结构的构件。

结构域：

在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成几个相对独立的、近似球形的三维实体。

蛋白质的三级结构：

整个多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上盘旋、折叠，形成的特定的整个空间结构。

三级结构是多肽链中所有原子在三维空间的排布方式。

蛋白质的四级结构:

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。

蛋白质的亚基:

有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。

别构效应（变构效应）：

蛋白质与配基结合，改变了蛋白质的构象，从而改变蛋白质的生物活性的现象。

蛋白质变性的定义：

天然蛋白质分子受到某些理化因素的影响时，其一级结构不变，高级结构发生异常变化，从而引起生物功能的丧失以及物理化学性质的改变。

变性的因素：

有物理因素和化学因素

?

①强酸和强碱；

②有机溶剂：

破坏疏水作用；

③去污剂：

去污剂都是两亲分子，破坏疏水作用；

④还原性试剂：

尿素、b-硫基乙醇；

⑤盐浓度：

盐析、盐溶；

⑥重金属离子：

Hg2+、pb2+能与-SH或带电基团反应。

⑦高温、高压、紫外线、X-射线、超声波

ˆ⑧机械力：

如搅拌和研磨中的气泡。

蛋白质变性后，往往出现下列现象：

①生物活性丧失

②物理及化学性质改变：

硫水基团外露，分子结构伸展松散，易被蛋白酶水解。

③溶解度降低、沉淀，粘度增加。

变性的实质：

次级键（有时包括二硫键）被破坏，天然构象解体。

变性不涉及一级结构的破坏

复性：

变性蛋白质通常在除去变性因素后，可缓慢地重新自发折叠成原来的构象,恢复原有的理化性质和生物活性，这种现象成为复性。

分子伴侣：

是一类在细胞内能够帮助新生肽链正确组装成为成熟蛋白质，而本身却不是最终功能蛋白质分子的组成成分的蛋白质。

盐析：

在蛋白质溶液中，加入少量的中性盐，会使蛋白质的溶解度增加的现象，称～

盐溶：

在蛋白质溶液中，加入大量的中性盐，会使蛋白质的溶解度降低而发生沉淀的现象，称～

蛋白质的沉淀方法

①盐析法②有机溶剂沉淀法③重金属盐沉淀淀④生物碱试剂和某些酸类沉淀法⑤加热变性沉淀⑥等电点沉淀法

酶与一般催化剂的异同点

与一般催化剂的共同点

1、只能催化热力学允许的化学反应

2、只能加速反应的进程，而不改变反应的平衡点

3、反应前后没有质和量的变化

酶促反应的特征（特点）

1、酶促反应具有高度的特异性①绝对特异性②相对特异性③立体结构特异性

2、酶促反应具有高效催化性

3、反应条件温和

4、酶易变性失活

5、体内酶活性是受调控的

金属离子的作用

①作为酶活性中心的组成成分

②稳定酶分子的构象；

③在酶与底物间起桥梁作用；

④参与催化反应，传递H、电子、质子或功能基团。

必需基团：

酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。

酶的活性中心：

指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物的部位。

同工酶：

是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子组成、结构、理化性质乃至生物学性质存在明显差异的一组酶。

酶活性：

是指酶催化化学反应的能力。

其衡量的标准是酶促反应速度。

酶的活性单位：

是衡量酶活力大小的尺度它反映在规定条件下，酶促反应在单位时间内生成一定量的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。

Km值的意义

（1）Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。

单位与底物浓度一样。

（2）Km是酶的特征性常数之一，只与酶的性质、酶所催化的底物和外界环境有关，与酶浓度无关。

（3）Km可近似表示酶对底物的亲和力；Km愈大，酶对底物的亲和力愈小，反之亦然。

（4）同一酶对于不同底物有不同的Km值，故可鉴定酶

不可逆性抑制作用：

抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶活性中心的必需基团相结合，从而抑制酶活性，用透析、超滤等物理方法，不能除去抑制剂使酶活性恢复。

只有通过化学反应才能将抑制剂从酶分子上移去而使酶活性恢复。

这种抑制作用称为～。

可逆性抑制作用：

抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等物理方法除去，使酶活性得到恢复。

变构调节：

一些代谢物可与酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。

共价修饰调节：

有些酶，在其他酶的催化作用下，其肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰调节。

各种RNA功能：

mRNA：

蛋白质合成模板。

约占总RNA的3－5%。

tRNA：

携带氨基酸，参与肽链的合成。

约占总RNA的15%。

rRNA：

核糖体的组分，核糖体是蛋白质合成的场所。

约占总RNA的80%。

碱基组成的特点—ErwinChargaf测定1）有种的特异性

2）没有器官和组织的特异性

3）各种DNA分子中，A=T,C=G,A+G=C+T

4）年龄、营养、环境的改变不影响DNA的碱基组成

DNA双螺旋（B型）结构

①DNA分子是由两条反平行的脱氧多核苷酸链围绕共同的螺旋轴盘绕成右手双螺旋，螺旋的直径为2nm。

②以磷酸和脱氧戊糖组成的骨架位于螺旋的外侧，碱基位于螺旋的内侧，碱基间以氢键连接，A-T间形成二个氢键G-C间形成三个氢键，称为碱基互补原则。

③所有的碱基平面几乎与螺旋轴垂直。

所有的糖环平

面与螺旋轴平行。

相邻两个碱基平面间的距离为0.34nm，夹角为36℃，所以每10对碱基对旋转一周，螺距为3.4nm。

④维持双螺旋的力是碱基堆

积力和氢键及离子键。

⑤螺旋的表面形成两条凹陷的沟，分别称大沟和小沟。

真核生物mRNA一级结构特点

（1）大多数真核mRNA的5′末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子结构：

m7GpppNm。

（2）大多数真核mRNA的3′末端有一个长约30～200个核苷酸残基的多聚腺苷酸（polyA）结构，称为多聚A尾（polyA）。

变性：

是指在某些理化因素作用下核酸双螺旋区的氢键断裂，变成两条单链，即改变了核酸的二级结构，但并不破坏核酸的一级结构，不涉及共价键断裂。

Tm：

变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度。

其大小与G+C含量成正比。

增色效应：

在DNA的变性过程中，DNA由于碱基对失去重叠，260nm处的紫外吸收值明显升高，这种现象称为～。

同时DNA的生物活性丧失，粘度下降，沉降系数增加，比旋下降。

变性后的理化性质：

OD260增高粘度下降

比旋度下降浮力密度升高

酸碱滴定曲线改变生物活性丧失

减色效应：

变性DNA复性时，其紫外吸收值降低，一系列理化性质得到恢复。

杂化双链：

在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链。

生物氧化：

物质在生物体内进行的氧化称为生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等有机物质在生物体内氧化分解并逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。

亦称“组织氧化”、“组织呼吸”或“细胞氧化”。

生物氧化与体外氧化之不同点

生物氧化

1、是在近中性和约37℃的水溶液中逐步进行酶促反应。

2、底物脱氢与氧化合生成水

3、能量是逐步释放，有相当一部分是以化学能形式储存在ATP分子中

4、产生的CO2是有机酸脱羧产生

体外氧化

1、在高温、高压以及干燥的条件下进行，是剧烈的自由基反应，能量是突发式释放的。

产生的能量以光与热的形式散发在环境中。

2、产生的CO2、H2O是由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。

◆场所：

真核细胞在线粒体内膜，原核细胞在质膜上行。

呼吸链：

在生物氧化过程中，从代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶组成的连锁传递体系称为呼吸链又称电子传递链。

体内两条重要的呼吸链

1.NADH氧化呼吸链

NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2

2.FADH2氧化呼吸链

琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2

胞液中NADH的氧化

胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。

转运机制主要有：

α-磷酸甘油穿梭，苹果酸-天冬氨酸穿梭。

苹果酸-天冬氨酸穿梭

ac=6

底物水平磷酸化：

是指代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使能量在分子内部重新分配，产生高能键，并把高能键交给ADP生成ATP的过程。

氧化磷酸化：

在生物氧化过程中，底物脱氢经呼吸链传递氧化生成水并释放的能量的同时，转移给ADP生成ATP的过程，由于此过程氧化与磷酸化相偶联的称为氧化磷酸化，又称为偶联磷酸化。

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糖的有氧氧化：

指在机体氧供应充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。

是机体主要供能方式。

三羧酸循环：

指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复地进行脱氢脱羧，生成草酰乙酸，再重复反应的过程。

（又称柠檬酸循环。

Krebs循环）

三羧酸循环的要点

经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。

生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。

关键酶有：

柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

异柠檬酸脱氢酶

有氧氧化的关键酶：

①酵解途径：

己糖激酶

丙酮酸激酶

6-磷酸果糖激酶-1

②丙酮酸的氧化脱羧：

丙酮酸脱氢酶复合体

③三羧酸循环：

柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

异柠檬酸脱氢酶

磷酸戊糖途径:

是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。

糖异生:

是指非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。

磷酸戊糖途径的生理意义：

①产生的NADPH是体内脂肪酸、类固醇合成的原料。

②NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶，可以使氧化型谷胱甘肽还原，维持某些巯基酶的活性和红细胞的完整性。

③产生的5-磷酸核糖是体内合成核苷酸和核酸的重要成分

④可使3C糖、4C糖、5C糖、6C糖之间相互转变

⑤可生成能量（30摩尔ATP）

Cori循环（乳糖循环）：

肌糖原分解时产生的6-磷酸葡萄糖，由于肌肉中缺乏6-磷酸葡萄糖酶，因此不能转变为葡萄糖直接补充血糖，但可经过糖酵解途径转变成乳糖，乳糖经血液循环到肝脏进行糖异生反应合成葡萄糖或糖原，此过程称为~。

糖原合成关键酶：

糖原合成酶

糖原分解关键酶：

糖原磷酸化酶

必须脂肪酸：

是指机体自身不能合成或合成量不能满足需要，必须有物质（饲料）供给的多烯脂肪酸。

包括甘油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

脂肪分解的限速酶：

激素敏感性甘油三酯脂肪酸（HSL）

酮体的生成及利用

脂肪酸在肝中氧化分解所生成的乙酰乙酸（acetoacetate）、b-羟丁酸（b-hydroxybutyrate）和丙酮（acetone）三种中间代谢产物，统称为酮体（ketonebodies）。

酮体主要在肝细胞线粒体中生成。

酮体生成的原料为乙酰CoA。

胆固醇的转化

（一）转化为胆汁酸

（二）转化为类固醇激素

（三）转化为维生素D3

糖酵解：

葡萄糖或糖原在细胞液中，经无氧分解转变为乳糖并生成ATP的过程