蛋白质
元素组成C、H、O、N、S、P、Fe、Zn?-?-
每100份蛋白质中约含16份N（即:每1gN相当于6.25g蛋白质）
2.1 蛋白质的分类
按蛋白质的分子组成，分子形状，溶解度，生物功能等进行分类。
2.1.1 根据分子形状分类
①球状蛋白②纤尘维状蛋白③膜蛋白
2.1.2 根据分子组成分类
(1)简单蛋白质；
(2)结合蛋白质； 2.1.3 根据功能分类
2.2 蛋白质的组成的单位-----氨基酸
?完全水解的产物是各种AA的混合物。部分水解的产物是各种大小不等的肽段和AA。
氨基酸与蛋白质AA、非蛋白质AA。
2.2.1 AA的结构通式
氨基酸的立体异构体: D-AA ; L-AA
2.2.2 AA的分类
（1）蛋白质中常见的氨基酸见表2-2
依AA的极性状况及其在PH = 6～7间是否带电而分为
①非极性氨基酸②极性不带电荷③极性带负电荷④极性带正电荷
（2）蛋白质中不常见的氨基酸
（3）非蛋白质氨基酸
2.2.3 AA的重要理化性质
（1）两性解离和等电点
①何谓氨基酸的等电点PI? ②PI值：
（2）AA的化学性质
①与水合茚三酮反应；②与甲醛反应；③与2,4-二硝基氟苯(DNFB)反应；⑤与亚硝酸反应；⑥与荧光胺反应；⑦与5,5’-双硫基-双(2-硝基苯甲酸)反应。
2.3 肽
寡肽；多肽；蛋白质。
2.3.2 生物活性肽的功能
生物活性肽：谷光甘肽；催产素和升压素。促肾上腺皮质激素。
2.3.3活性肽的来源
（1）体内途径（2）体外途径
2.3.4 活性肽的应用第一个被阐明化学结构构的蛋白质--胰岛素
一级结构确定的原则:
2.4.2蛋白质的空间构象（构象或高级结构）
概念、肽键与酰胺平面
（1）稳定蛋白质空间结构的作用力
1 共价键: 肽键，二硫键。维持一级结构
2 次级键: 氢键，疏水键，盐键，范德华力等。维持空间（高级）结构。
（2）蛋白质的二级结构
概念
①а-螺旋结构；②B-折叠；③β凸起；④?-转角（β-弯曲、发夹结构）；⑤无规卷曲（3）超二级结构与结构域；（4）蛋白质的三级结构；（5）蛋白质的四级结构及亚基。
2.5 蛋白质分子结构与功能的关系
2.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系
(1) 种属差异. (2)分子病
2.5.2 蛋白质构象与功能的关系
别构现象:
2.6 蛋白质的性质与分离、分析技术
2.6.1 蛋白质的性质
（1）蛋白质的相对分子质量
（2）蛋白质的两性电离及等电点、蛋白质的PI？
?蛋白质的PI决定于所含的AA的种类与数量。（1）蛋白质分子中所含的碱性氨基酸较多，其等电点偏碱。（2）蛋白质分子中含酸性氨基酸较多，则其等电点偏酸。（3）蛋白质分子中含酸性和碱性氨基酸残基数目相近，其等电点大多为中性偏酸。
?等电点时，蛋白质颗粒在溶液中溶解度最小，容易沉淀析出；黏度、渗透压、膨胀性以及导电能力均为最小。
?电泳----自由界面电泳：区带电泳：纸上电泳；凝胶电泳；凝胶电泳坛，园盘电泳；平板电泳；等电聚焦电泳：
（3）蛋白质的变性
①变性作用与变性蛋白质。②变性因素；③蛋白质变性后的特点；④蛋白质的复性；
⑤变性与凝固的应用。
（4）蛋白质的胶体性质
---布朗运动，丁道尔现象，电泳现象，不能透过半透膜，具有吸附能力。
（5）蛋白质的沉淀反应
在蛋白质溶液中加入适当试剂，①破坏其水膜或②中和了蛋白质的电荷，造成蛋白质胶体溶液不稳定而出现沉淀。
1、加盐。盐析。分段盐析。
2、加有机溶剂。
3、加重金属盐。
4、加某些酸类。
（6）蛋白质的颜色反应
1、双缩脲反应(用途：可定性、定量测定蛋白质)
④乙醛酸反应（鉴定色氨酸及含色氨酸的蛋白质）
⑤坂口反应（测Arg及含Arg精氨酸的蛋白质）
（7）蛋白质的含量测定
双缩脲量法、酚试剂法、考马斯亮蓝染色法、紫外光吸收法、凯氏定氮法及其它方法。
核酸
3.1 核酸组成成分
3.1.1 戊糖: 核糖和脱氧核糖
3.1.2 含氮碱
3.1.3 核苷----连接、结构：
3.1.4 核苷酸
（1）核苷酸的连接结构和功能
（2）核苷酸的性质
3.3.2 DNA双螺旋的构象类型（与相对湿度及溶液浓度有关）
A-DBA、B-DNA、C-DNA、Z-DNA。
其他：二重对称结构（反向重复顺序、回文顺序）；镜像重复（形成三螺旋DNA）；四链结构。
3.4 DNA的高级结构
3.4.1环状的超螺旋结构
3.5、DNA和基因组
3.5.1基因和基因组的概念
转录、翻译、信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)：转移RNA(tRNS)、基因、结构基因、调节基因、基因组。
3.5.2 病毒和细菌基因组的特点
共性、病毒基因组的特点、细菌基因组的特点
3.5.3 真核生物基因组的特点
（1）基因组较大
（2）基因簇（不存在操纵子结构）
（3）存在大量的重复序列
高度重复序列。中度重复序列。低度重复序列（假基因）。单一重复序列。
（4）有断裂基因-----居间序列、内含子、外显子。
3.6 RNA的类型、结构与功能
3.6.2 rRNA（核糖体RNA）
3.6.3 mRNA（信使RNA）和hnRNA (不均一RNA)
3.7 核酸性质
3.71 一般理化性质
A、酸碱性，溶解性，颜色.
B、DNA与RNA (D-核糖与D-2-脱氧核糖)的区别
C、核酸的酸、碱、酶水解：
稀碱水解、酸水解、酶水解。
3.7.3 核酸结构的稳定性
3.7.4 核酸的变性
（1）变性的概念和Tm
双链核酸的变性、变性后的表现、变性因素、Tm
（2）影响Tm的因素
（3）影响复性的因素
3.7.6 核酸的分子杂交---概念
6 酶---生物催化剂
6.1 酶的概念与特点
6.1.1 酶的概念---具有高效性与专一性的生物催化剂
6.1.2 酶的特点具有一般催化剂的特征。其特点：
第一，催化效率极高。第二，酶具有专一性。其它，大多数为蛋白质，对环境条件极为敏感。
6.2 酶的化学本质与组成
6.2.1 酶化学本质
6.2.2 酶的化学组成
（1）酶的类型-----按化学组成分而分。
单纯酶与结合酶:
（2）脱辅酶作用与辅因子作用
(3) 辅酶与辅基的区别
6.2.3 酶的类型-----单体酶，寡聚酶和多酶复合物
1、单体酶。
2、寡聚酶3.多酶复合物。
6.3 酶的分类
6.2.1 酶的分类及酶表
分为六大类，在每大类中再分为几个亚类，每一个亚类再分为几个亚亚类，再把属于这一亚亚类的酶按着顺序排好，从而把已知的酶分门类别地排成一个表，称为酶表。
1. 氧化还原酶；
2. 转移酶；
3. 水解酶；
4. 裂解酶；
5. 异构酶；
6.合成酶。
6.4. 酶的专一性-----酶对底物的严格选择性。
6.4.1 酶作专一性的类型
(1) 结构专一性绝对专一性。相对专一性。分族专一性（或称基团专一性）与键专一性两类。
(2) 立体异构专一性
6.4.2 酶专一性的假说
?锁与钥匙?±假说，?°诱导契合?±假说，
6.5 酶的作用机制
6.5.1 酶的活性部位
?酶的活性部位（活性中心）①酶的结合部位②酶的催化部位
?酶的活性部位共同特点：①酶的活性部位在酶分子整体结构中只占很小的部分；②酶的活性位具有三维立体结构；在形状、大小、电荷性等方面与底物分子具有很好的互补性。③酶的活性部位含有特定的催化基团；④酶的活性部位具有柔性；⑤酶的活性部位通常是酶分子上的一个裂隙。
6.5.2 酶与底物复合物的形成
6.5.3 酶具有高催化效率的分子机制
（1）邻近效应与定向效应；（2）促进底物过渡态形成的非共价作用；（3）酸碱催化作用；（4）共价催化；（5）金属离子催化。
6.6 酶促反应动力学
6.6.1酶促反应速率的概念
6.6.2 底物浓度对酶促反应速率的影响
?化学反应速率方程式表示底物与反应速率的关系：酶促反应中底物浓度对反应速率：酶底物中间复合物学说对曲线的解释。
6.6.3 酶促反应的动力学方程式
?底物浓度很小时，[S]《Km ，ν=V[S] / Km。反应速度与底物浓度成正比
?在底物浓度很高时，[S] 》Km，ν=V。即反应速度与底物浓度无关。
?[S] =Km时，v = Vmax/2，意昧着当底物浓度等于Km时，反应速率为最大反应速率的一半，故Km的物理意义：即Km值是反应速率为最大值的一半时的底物浓度，Km单位为mol/L。
①Km是酶的特征物理常数，在固定反应条件下，Km大小只与酶的性质有关而与酶浓度无关。可利用测定Km鉴别酶及酶的最适底物（即KM最小的底物）。
Km=（K2+K3）/K1；当K2》K3时Km近似等于K2 / K1，它可近似地表示酶与底物之间的亲和程度。Km大表示亲和程度小，Km小表示亲和程度大。
6.7 影响酶促反应速率的因素
6.7.1 抑制剂的影响作用抑制作用。抑制剂(I)。
（1）不可逆抑制剂
（2）可逆抑制剂-①竞争性抑制剂。②非竞争性抑制剂。③反竞争性抑制剂.
6.7.2 温度对酶作用的影响
6.7.3 PH对酶作用的影响
最适PH值: PH对酶作用影响的主要机制；
6.7.4 激活剂的影响作用
1、激活剂--
2、类型（1）金属离子或无机离子（2）小分子有机物
6.8 酶活性的调节
6.8.1 酶活性的调节方式①通过改变酶的数量与分布来调节酶的活性②通过改变细胞内已有的酶分子活性来调节酶的活性
6.8.2 酶的别构调控许多酶具有活性部位和调节部位。酶的别构调控：别构酶：脱敏作用：效应物：正效应物（别构激活剂）；负效应物（别构抑制剂）。
6.8.3 可逆的共价修饰调节
6.8.4 酶原的激活
酶原- 酶原的激活- 酶原的意义。
6.9 核酶、抗体酶与同工酶。
（1）核酶（2）抗体酶（3）同工酶
7、维生素与辅酶
Vitamin（维它命）----参与生物生长发育与代谢所必需的一类微量小分子有机化合物。
1、维生素的分类①水溶性维生素。VB族，VC等。
②脂溶性维生素。V A，VD，VE，VK等。
2、维生素的重要性1）多数维生素作为辅酶或辅基的重要成分，参与体内代谢过程；2）某些维生素本身就是辅酶；3）有少数维生素具有特殊的生理功能。
3、维生素的命名
1）按化学结构命名2）按发现先后顺序命名3）按其功能命名
4、辅酶在酶促反应中的作用机制
①作为两个酶的辅酶在两者之间担当原子或化学基团的载体
②或作为一个酶的辅酶担当某种原子或基团的载体
5、辅酶转移的基团
7.1 脂溶性维生素
7.1.1 维生素A（V A1视黄醇，V A2是3-脱氢视黄醇）活性形式主要是视黄醛。
别名：视黄醇，抗干眼病维生素。
存在：肝。V A只存在于动物性食物中，鱼肝油中较多。
胡萝卜有（维生素A原）β-胡萝卜素：β-胡萝卜素是维生素A的前体，在动物小肠黏膜的酶作用，转化为维生素A。β-胡萝卜素的吸收率为1/3，转换为V A的转化率约1/2。
主要功能: 1、合成视紫红质；2、与人体上皮细胞的正常形成和功能有关；3、提高机体免疫功能。4、促进生长发育。
缺乏病：夜盲病；因上皮组织干燥、增生和角质化，导致干眼病、皮肤干燥、毛发脱落等。
7.1.2 维生素D
别名：抗佝偻病维生素；以D2和D3为代表。
存在：从肝，奶，蛋黄摄取不足需要。补充：胆固醇- 7-脱氢胆固醇- （日光紫外光）维生素D3。植物性食物中的麦角固醇- （紫外线）- VD3
主要功能：促进小肠黏膜细胞对钙及磷的吸收，促进肾小管对钙磷的重吸收，促进钙盐的更新和新骨的生成。
缺乏病：佝偻病，软骨病。
7.1.3 维生素E
别名：生育酚。已知具有维生素E作用的物质有8种
存在：植物油，豆类，蔬菜等
功能：1、VE+自由基→生育酚自由基（与自由基结合）→生育醌（与葡糖醛结合）→随粪便排出；2、其他：保护生物膜功能、促进血红素合成、影响动物免疫功能与生殖功能、保护肝等
缺乏病: 生殖器官受损而不育，或肌营养不良、心肌受损、贫血等症状。
7.1.4 维生素K
别名：凝血维生素。K1，K2 ，K3，K4四种。
存在：K1存在于肝与绿色植物，肠道细菌合成K2，人工合成K3、K4。
功能：维持凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ凝血因子正常水平。
缺乏病：凝血时间延长。
7.2 水溶性维生素
7.2.1 VB1与羧化辅酶（VB族+ 其它成分→辅酶或辅基）
别名：硫胺素、抗脚气病维生素
存在：种子外皮和胚芽
辅酶形式：VB1 + ATP →AMP +TPP（焦磷酸硫胺素）
辅酶功能：TPP催化丙酮酸或ɑ-酮戊二酸氧化脱羧反应的辅酶（羧化辅酶）
维生素功能：VB1能抑制胆碱酯酶的活性，使神经传导所需的乙酰胆碱不被除数坏,保持神经的正常传导。
缺乏病：脚气病。VB1缺少胃肠蠕动缓慢，消化液分泌减少食欲不振，消化不良等。
7.2.2 维生素B2和黄素辅酶（VB2 + 其它成分--辅酶或辅基）
别名：核黄素。(含核糖醇基的黄色物)
存在：青菜，肝，蛋黄等。
辅酶；FMN（黄素单核苷酸）; FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（含核苷的辅酶）
功能：FMN，FAD是多种氧化还原酶的辅基，作为氢的载体而参与生物氧化。
缺乏病：口角炎
7.2.4 维生素PP和辅酶Ⅰ，辅酶Ⅱ（VB族+ 其它成分-辅酶）
别名：1）尼克酸（烟酸）和尼克酰胺（烟酰胺）；2）抗癞皮病维生素
存在：肉类。谷类
辅酶形式：NAD+ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶1）
NADP+ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶11 ）（含核苷的辅酶）辅酶功能：NAD＋，NADP＋是多种脱氢酶的辅酶，作为氢的载体参与生物氧化。
缺乏病：（长期只食缺乏色酸和尼克酸的玉米，易得）癞皮病
7.2.6 生物素与羧化辅酶
功能：催化羧基转移反应以及催化依赖ATP的羧化反应的酶的辅酶
羧化酶-Lys-氨基+HOOC -生物素→生物胞素（生物素－赖氨酸复合物）来源：动植物组织。肠道细菌可合成
缺乏病：无
7.2.7 叶酸和叶酸辅酶（绿叶中含量丰富）
存在：青菜，肝
辅酶：THFA。FH4。（5，6，7，8-四氢叶酸）。（叶酸+4H）
功能：是转一碳基团酶系的辅酶（如甲基、亚甲基、甲酰基等）如丝氨酸、嘌呤环、胸苷酸、甲硫氨酸的合成。
缺乏病：缺乏叶酸，血红细胞的发育和成熟受影响，造成巨红细胞性贫血症。（叶酸参与嘌呤，嘧啶的合成，同时也影响到蛋白质的合成，故叶酸对正常红细胞的形成有促进作用）. 肠道细菌可合成叶酸，故一般不易发生缺乏病。
7.2.8 维生素B12和B12辅酶（VB族+其它→辅酶）
别名：钴胺素（分子中含有金属元素钴）
存在：肝，人类肠道细菌可合成。
辅酶形式及其功能：1）5’-脱氧腺苷钴胺素。作为变位酶的辅酶，是维生素B12在体内的主要存在形式，又称B12辅酶。（含核苷的辅酶）；2）甲基钴胺素，作为辅酶参与转甲基作用。
缺乏病：恶性贫血。（VB12参与一碳单位的代谢，常与叶酸的作用相互关联，故缺VB12时表现为恶性贫血等）。VB12注射液？因人类肠道细菌可合成，一般不缺乏，VB12的特异性吸收与胃粘膜分泌的一种糖蛋白（称为内因子）和内在因子受体有关。有人缺乏“内源因子”，因而导致VB12缺乏。故B12治时应注射。
7.2.9 硫辛酸
作用：酰基载体。硫辛酸+ E-Lys-ε氨基→硫辛酰赖氨酰臂→转移酰和电子
存在：酵母和动物肝
7.2.10 维生素C
别名：抗坏血酸，抗坏血病维生素。
存在：水果，蔬菜。青椒、芭乐、猕猴桃、大枣
功能：1）氧化还原作用（-OH）。VC→脱氢VC→易被水解失活，需常补充2）作为胶原脯氨酸羟化酶、胶原赖氨酸羟化酶的辅因子，促进胶原蛋白的合成。
3）其他功能。VC增加机体对铁元素的吸收、防止贫血、提高机体免疫力等缺乏病：坏血病（胶原蛋白合成障碍）
生物氧化
8.2生物氧化
有机物质在生物体内的氧化。（呼吸作用、细胞呼吸）
例；淀粉→葡萄糖→丙酮酸→CO2 + H2O + 能量
生物氧化有脱氢、脱电子、加氧等类型
8.2.1 生物氧化的特点
①生物氧化是在37℃，近于中性水溶液环境中进行的，是在一系列酶的催化作用逐步进行的。
②生物氧化的能量是逐步释放的，并以ATP形式捕获能量。③生物氧化中的CO2是的生成是有机酸脱羧生成的，由于脱位置不同，又有α－脱羧和β－脱羧之分；④生物氧化中的水的生成是代谢物脱下的氢经过一系列传递体与氧结合而生成的。；⑤生物氧化有严格的细胞定位，在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行，在不含线粒体的原核细胞内，生物氧化在细胞膜上进行。
8.2.2 生物氧化中H2O的生成
（1）何谓呼吸链？（电子传递链或电子传递体系）
代谢物上的氢原子被脱氢酶激活后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，而生成水的全部体系称之。具有线粒体的生物中，典型呼吸链有
①NADH 呼吸链②FADH2呼吸链（即琥珀酸呼吸链）
（2）呼吸链的组成线粒体内膜上的主要蛋白质复合物类型
?电子从NADH到氧是通过NADH脱氢酶复合物（也称NADH-CoQ氧化还原酶或复合物Ⅰ）, 细胞色素bc1 复合物（也称CoQ-Cytc氧化还原酶或复合物Ⅲ）和细胞色素氧化酶（也称复合物Ⅳ）三个复合物的联合作用。
?电子从FADH2到氧是通过琥珀酸-CoQ还原酶复合物（也称复合物Ⅱ），细胞色素bc1 复合物和细胞色素氧化酶的联合作用。
依据- 各传递体的E?、复合体组成、链阻断试验
（3）呼吸链中传递体的顺序
①标准氧化还原电位（E?）决定了呼吸链中得组分的排列顺序。
各组分在链上的位置次序与其得失电子趋势的强度有关。即电子是由低电位向高电位移动。氧化还原电位愈低，即供电子的倾向愈大，愈易成为还原剂，而处在呼吸链的前面。
8.2.3 氧化磷酸化作用
----伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化。氧化产生能量部分维持体温，大部分通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATP中。
ATP的生成: ADP + Pi + 能量→ATP ; AMP + PPi + 能量→ATP
（1）底物水平磷酸化
在被氧化的底物上发生磷酸作用。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。
即底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用可使ADP 生成ATP。
（2）电子传递体系磷酸化（体内95%ATP的生成方式）
当电子从NADH或FADH2呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP的过程称为电子传递体系磷酸化。
（3）呼吸链与ATP生成量的关系
NADH呼吸链中有三处能使氧化还原释放的量转化为ATP；FADH则有两处能生成ATP。测定线粒体的P/O比值和电化学公式，推断氧化磷酸化偶联的部位和次数。
①P/O值同ATP生成量的关系
P/O是指每消耗一摩尔氧所耗无机磷酸的摩尔数；可间接测出ATP生成量。测定离体线粒
实验一 蛋白质及氨基酸的颜色反应 一、目的意义 1、学习几种鉴定氨基酸与蛋白质的一般方法及其原理。 2、学习和了解一些鉴定蛋白质的特殊颜色反应及其原理。 二、实验原理 1、双缩脲反应 当尿素加热到180℃左右时，2分子尿素发生缩合放出1分子氨而形成双缩脲。双缩脲在碱性溶液中与铜离子结合生成复杂的紫红色化合物，这一呈色反应称为双缩脲反应。 蛋白质分子中含有多个与双缩脲相似的键，因此也具有双缩脲的颜色反应。借此可以鉴定蛋白质的存在或测定其含量。应当指出，双缩脲反应并非蛋白质的特异颜色反应，因为凡含有肽键的物质并不都是蛋白质。 2、茚三酮反应 蛋白质与茚三酮共热，产生蓝紫色化合物，此反应为一切蛋白质及α-氨基酸（除脯氨酸 和羟脯氨酸）所共有。含有氨基酸的其他化合物也呈此反应。 该反应十分灵敏，1:浓度的氨基酸水溶液就能呈现反应。因此，此反应广泛用于氨基酸的定量测定。 3、黄色反应 含有苯环侧链的（特别是含酪氨酸）蛋白质溶液与硝酸共热时，呈黄色（硝基化合物），再加碱则变为橙黄色，此反应也称为黄蛋白反应。 OH + HNO 3 HO NO 2 + H 2O HO NO 2 + O N OH OH
三、仪器与试剂 1、试剂 (1) 蛋白质溶液：取10mL鸡蛋清，用蒸馏水稀释至100mL，搅拌均匀后用纱布过滤得上清液。 (2) 0.3%色氨酸溶液、0.3%酪氨酸溶液、0.3%脯氨酸溶液、0.5%甘氨酸溶液、0.5%苯酚溶液。 (3) 0.1％茚三酮－乙醇溶液：称取0.1g茚三酮，溶于100mL 95％乙醇。 (4) 10％NaOH溶液、1％硫酸铜溶液、尿素、浓硝酸。 2、仪器：试管及试管夹、酒精灯。 四、操作方法 1、双缩脲反应 (1) 取一支干燥试管，加入少量尿素，用微火加热使之熔化，待熔化的尿素开始变硬时停止加 热。此时，尿素已缩合为双缩脲并放出氨气（可由气味辨别）。待试管冷却，加入约1mL10％NaOH溶液，振荡使其溶解，再加入1滴1％硫酸铜溶液。混匀后观察出现的粉红色。(2) 另取1支试管，加入1mL蛋白质溶液，再加入2mL 10％NaOH溶液摇匀，然后再加入2 滴1％的硫酸铜溶液。摇匀观察其颜色变化。 (3) 注意事项 加入的硫酸铜不可过量，否则会产生蓝色的氢氧化铜，从而掩盖了双缩脲反应的粉红色。 (4) 记载上述实验过程和结果，并解释现象。 2、茚三酮反应 (1) 取3支试管，分别加入蛋白质溶液、0.3%脯氨酸溶液、0.5%甘氨酸溶液各1mL，再加0.5mL 0.1％茚三酮－乙醇溶液，混匀后在小火上加热煮沸1－2min，放置冷却，观察颜色变化。 (2) 在滤纸的不同部位分别滴上一滴0.3%脯氨酸溶液、0.5%甘氨酸溶液，风干后再在原处滴 一滴0.1％茚三酮－乙醇溶液，在微火旁烘干显色，观察斑点出现及其颜色。 (3) 记载上述实验过程和结果，并解释现象。 3、黄色反应 向6个试管中按下表加试剂，观察现象并记录。
中国农业大学2008年生物化学考研试题 一、概念题（2分×5） 1、糖异生作用的生物学意义 2、多聚核糖体 3、乙酰CoA的代谢 4、原核生物的DNA聚合酶 5、表观遗传学 二、填空题（1分×29） 1、VLDL与HDL的组分不同在于前者________，后者主要用于运输________。 2、15C的脂肪酸氧化，可生成____个FADH2，____个NADH，____个乙酰CoA；并且能生成1个________分子参加柠檬酸循环。 3、2个丙酮酸分子异生为葡萄糖，共消耗____分子ATP。 4、柠檬酸循环过程中共有____次脱羧，____次脱氢，____次底物水平磷酸化。 5、PRPP的中文名称是________________，主要用于合成________和________。 6、在生物体内，氧化脱氨基活性最高的酶是____________；NAD+转换为NADH是通过____________实现的，其意义是________________。 7、RNA聚合酶是________的复合体；……由________和________组成 8、大脑利用酮体作为燃料，其意义是____________。 9、维生素B2构成的辅基是____________，参加________反应。 10、柠檬酸________乙酰CoA羧化酶，从而促进________的合成。 三、单项选择题（1分×25） 这个是今年新增加的题型，形式、难度都出乎预料。应该说，很多平常认为比较偏僻的知识点，比如羧甲基纤维素、吉布斯自由能、β-胡萝卜素、活性细胞中的蛋白质跟踪技术等等，都在这个题型中出现了。当然也有一些题目比较简单，但总体而论，这个题型是不好应付的。也希望09年考生物学院的同学努力增强自己的综合实力，不要局限于那些“重点”、“经典”内容。 四、分析题（8个，共86分） 1、简述脂肪组织中脂肪代谢与血糖和血液脂肪酸水平的调控关系。 2、简述蛋白质合成中起始密码AUG和延伸过程中密码子AUG的识别和调控。 3、简述丙酮酸的代谢途径。 4、简述原核生物DNA复制的起始复合物的形成过程及参与的蛋白因子。 5、比较RNA与DNA的化学组成、核苷酸内部连键、核苷酸外部连键，以及各自的生物学功能。 6、有一个多亚基球状蛋白质，其肽链间有二硫键。试问由一下那种方法，可以测得该蛋白质的分子量？请说明理由。（1）SDS-PAGE（2）等密度沉降（3）凝胶过滤法 7、关于酶的抑制的题目，要求根据三条反应速率曲线，用双倒数作图法标记出曲线表示的三种情形（非
什么是蛋白质的变性作用？引起蛋白质变性的因素有哪些？有何临床意义？在某些理化因素作用下, 使蛋白质严格的空间结构破坏，引起蛋白质理化性质改变和生物学活性丧失的现象称为蛋白质变性。引起蛋白质变性的因素有：物理因素，如紫外线照射、加热煮沸等；化学因素，如强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂等。临床上常常利用加热或某些化学士及使病原微生物的蛋白质变性，从而达到消毒的目的，在分离、纯化或保存活性蛋白质制剂时，应采取防止蛋白质变性的措施。 比较蛋白质的沉淀与变性 蛋白质的变性与沉淀的区别是：变性强调构象破坏，活性丧失，但不一定沉淀；沉淀强调胶体溶液稳定因素破坏，构象不一定改变，活性也不一定丧失，所以不一定变性。 试述维生素B1的缺乏可患脚气病的可能机理 在体内Vit B1 转化成TPP，TPP 是α-酮酸氧化脱羧酶系的辅酶之一，该酶系是糖代谢过程的关键酶。维生素B1 缺乏则TPP 减少，必然α-酮酸氧化脱羧酶系活性下降，有关代谢反应受抑制，导致ATP 产生减少，同时α-酮酸如丙酮酸堆积，使神经细胞、心肌细胞供能不足、功能障碍，出现手足麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、下肢水肿、神经功能退化等症状，被通称为“脚气病”。 简述体内、外物质氧化的共性和区别 共性①耗氧量相同。②终产物相同。③释放的能量相同。
区别：体外燃烧是有机物的C 和H 在高温下直接与O2 化合生成CO2 和H2O，并以光和热的形式瞬间放能；而生物氧化过程中能量逐步释放并可用于生成高能化合物，供生命活动利用。 简述生物体内二氧化碳和水的生成方式 ⑴CO2 的生成：体内CO2 的生成，都是由有机酸在酶的作用下经脱羧反应而生成的。根据释放CO2 的羧基在有机酸分子中的位置不同，将脱羧反应分为: α-单纯脱羧、α-氧化脱羧、β-单纯脱羧、β-氧化脱羧四种方式。 ⑵水的生成：生物氧化中的H2O 极大部分是由代谢物脱下的成对氢原子(2H)，经一系列中间传递体(酶和辅酶)逐步传递，最终与氧结合产生的。 试述体内两条重要呼吸链的排练顺序，并分别各举两种代谢物氧化脱氢 NADH 氧化呼吸链：顺序：NADH→FMN/（Fe-S）→CoQ→Cytb→c1→c→aa3 如异柠檬酸、苹果酸等物质氧化脱氢，生成的NADH+H+均分别进入NADH 氧化呼吸链进一步氧化，生成2.5 分子ATP。 琥珀酸氧化呼吸链：FAD·2H/（Fe-S）→CoQ→Cytb→c1→c→aa3 如琥珀酸、脂酰CoA 等物质氧化脱氢，生成的FAD·2H 均分别进入琥珀酸氧化呼吸链进一步氧化，生成1.5 分子ATP。 试述生物体内ATP的生成方式 生物体内生成ATP 的方式有两种：底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
《生物化学》课程教学讲义1．课程简介 21世纪是生命科学的世纪，《生物化学》是现代生物学的基础，是生命科学发展的支柱，是生命科学领域的“世界语”因此奠定坚实的生物化学基础是农业科学生命科学学生和科技工作者的共同需要。 生物化学的内容：生物化学是生命的化学。生物是一个高度复杂和组织化的分子系统。这个分子系统主要是由生物大分子—糖类、脂类、蛋白质和核酸组成的。生物的多样性是生物体中生物分子多样性及其结构复杂性（一级结构和空间结构）决定的。但生物体内生物分子及其化学变化不是无序的。生命的化学有着自己的规律。 生命最突出的属性是自我复制和新陈代谢。自我复制依赖的遗传信息都存在于由核酸序列组成的基因中。代谢包含生物体内发生的所有化学反应-四大物质代谢，酶是反应的催化剂，物质代谢伴随着能量的生成和利用。 总之生物化学的内容可划分为两部分：静态生物化学—生物分子的化学组成、结构和性质；生物分子的结构、功能与生命现象的关系。动态生物化学—生物分子在生物机体中的相互作用及其变化规律。 生物化学的发展史：19世纪末，德国化学家李比希 （J.Liebig）初创了生理化学，德国的霍佩赛勒（E.F.Hoppe-seyler）将生理化学建成一门独立的学科，并于1877年提 出“Biochemie”一词，译成英语为“Biochemistry”，即生
物化学。 生物化学的发展大体可分为三个阶段：静态生物化学阶段(static biochemistry stage) 时期:19世纪末到20世纪30年代 特点:发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成,并对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。 动态生物化学阶段(dynamic biochemistry stage) 时期:20世纪30～60年代 主要特点:研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态生化阶段。 现代生物化学阶段(modern biochemistry stage) 时期:从20世纪60年代开始 特点:探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 我国:1966年王应睐和邹承鲁合成结晶牛胰岛素；1972年,X-射线衍射法测定了猪胰岛素的空间结构；1979年合成了41个核苷酸的酵母丙氨酸 tRNA3；1981年完成了该tRNA的全合成(76个核苷酸)；唯一一个发展中国家,加入人类基因组计划,并出色完成了1%的任务。 生物化学的应用和发展前景：生物化学的原理和技术是研究现代生物科学的重要手段之一；生物化学的原理和技术在生产实践中广泛应用，如食品发酵制药及皮革工业，预防治疗医学等都与生物化学有着密切联系；生物化学是农业科学的重要理论基础之一，如研究植物的新陈代谢过程，可以控制植物的发育，优质高产。了解生物的遗传特性，可进行基因重组。另
生物化学实验讲义 赵 国 芬 2010年9月
实验之前说明 1.各班学习委员将成员分成10个大组,每个大组中2人一小组,大组采用循环实 验的方法,同时开出不同的10个实验. 2.共开出10个不同的实验 实验一温度、pH及酶的激活剂、抑制剂对酶活性的影响 实验二牛奶中蛋白质的提取与鉴定 实验三血液葡萄糖的测定-福林（Folin）-吴宪氏法 实验四双缩脲测定蛋白质的含量 实验五血清蛋白质醋酸纤维薄膜电泳 实验六植物组织中还原糖和总糖的含量测定 实验七应用纸层析法鉴定动物组织中转氨基作用 实验八植物组织中维生素C的定量测定 实验九琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制的观察 实验十植物组织中DNA的提取和鉴定 3.穿着要利索,做好实验记录 4.注意实验室卫生和安全. 一. 实验室规则:按照实验室的规则给学生讲解. 二. 生物化学所用的实验技术 1.样品: :血液、血浆、血清、组织 植物样品：果实、花蕾、茎等 无论用什么做材料，为了提取物质，需匀浆 2．移液管的使用： 移液管吸管 移液管 奥氏吸管 读数时视线与凹面相平，取液时要用吸管嘴吸，放出液体时注意嘴部液体的残留问题。 3．离心机的使用： 平衡（管平衡、机器平衡）缓起和慢停 4．分光光度计 机器原理和测定原理（比尔定律） 5．水浴锅的使用 三、实验报告的书写（用教务处统一印刷的报告纸写） 目的、原理、仪器、药品、步骤、结果及结论、讨论
实验一、温度、pH及酶的激活剂、抑制剂对酶活性的影响 一、实验目的 通过本实验了解酶催化的特异性以及pH、温度、抑制剂和激活剂对酶活力的影响，对于进一步掌握代谢反应及其调控机理具有十分重要的意义。 二、实验原理 酶的化学本质是蛋白质。凡是能够引起蛋白质变性的因素，都可以使酶丧失活性。此外，温度、pH和抑制剂、激活剂对酶的活性都有显著的影响。酶的活性通常是用测定酶作用底物在酶作用前后的变化来进行观察的。 本实验用唾液淀粉酶作用的底物—淀粉，被唾液淀粉酶分解成各种糊精、麦芽糖等水解产物的变化来观察该酶在各种环境条件下的活性。 淀粉被酶水解的变化，可以用遇碘呈不同颜色来观察。淀粉遇碘呈蓝色;糊精按分子从大到小的顺序，遇碘可呈蓝色、紫色、暗褐色和红色;最小的糊精和麦芽糖遇碘不呈现颜色反应。 三、试剂 1.0.5%淀粉溶液 2.碘化钾－碘溶液 3.1%尿素溶液。 4.1%CuSO4溶液 5.磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲液pH5.0-8.0: 6.0.5%NaCl溶液。 7.唾液淀粉酶制备每人用自来水漱口3次，然后取20m1蒸馏水含于口中，半分钟后吐入烧杯中，纱布过滤，取滤液lOml，稀释至2Oml为稀释唾液，供实验用。 四、操作步骤 一、温度对酶活性的影响 （一）淀粉酶的观察 1、取3支大试管，编号后按表操作 2、在白色比色板上，置碘液2滴于各孔中，每隔1分钟，从第二管中取出反应
生化复习资料 第一章 一、蛋白质的生理功能 蛋白质是生物体的基本组成成分之一，约占人体固体成分的45%左右。蛋白质在生物体内分布广泛，几乎存在于所有的组织器官中。蛋白质是一切生命活动的物质基础，是各种生命功能的直接执行者，在物质运输与代谢、机体防御、肌肉收缩、信号传递、个体发育、组织生长与修复等方面发挥着不可替代的作用。 二、蛋白质的分子组成特点 蛋白质的基本组成单位是氨基酸 ?编码氨基酸:自然界存在的氨基酸有300余种，构成人体蛋白质的氨基酸只有20种，且具有自己的遗传密码。各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。 ?每100mg样品中蛋白质含量（mg%）：每克样品含氮质量（mg）×6.25×100。 氨基酸的分类 ?所有的氨基酸均为L型氨基酸（甘氨酸）除外。 ?根据侧链基团的结构和理化性质，20种氨基酸分为四类。 1．非极性疏水性氨基酸：甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、脯氨酸（Pro）。 2．极性中性氨基酸：色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Tyr）、半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、天冬酰胺（Asn）、谷胺酰胺（gln）、苏氨酸（Thr）。 3．酸性氨基酸：天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。 4．碱性氨基酸：赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、组氨酸（His）。 ?含有硫原子的氨基酸：蛋氨酸（又称为甲硫氨酸）、半胱氨酸（含有由硫原子构成的巯基－SH）、胱氨酸（由两个半胱氨酸通过二硫键连接而成）。 ?芳香族氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。 ?唯一的亚氨基酸：脯氨酸，其存在影响α-螺旋的形成。 ?营养必需氨基酸：八种，即异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸。可用一句话概括为“一家写两三本书来”，与之谐音。 氨基酸的理化性质 ?氨基酸的两性解离性质：所有的氨基酸都含有能与质子结合成NH4＋的氨基；含有能与羟基结合成为COO－的羧基，因此，在水溶液中，它具有两性解离的特性。在某一pH环境溶液中，氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同，成为兼性离子。此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）， 氨基酸带有的净电荷为零，在电场中不泳动。pI值的计算如下：pI＝1/2（pK 1 + pK 2 ）,(pK 1 和pK 2 分 别为α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数值)。 ?氨基酸的紫外吸收性质 ?吸收波长：280nm ?结构特点：分子中含有共轭双键 ?光谱吸收能力：色氨酸＞酪氨酸＞苯丙氨酸 ?呈色反应：氨基酸与茚三酮水合物共加热，生成的蓝紫色化合物在570nm波长处有最大吸收峰；蓝紫色化合物＝（氨基酸加热分解的氨）＋（茚三酮的还原产物）＋（一分子茚三酮）。 肽的相关概念 ?寡肽：小于10分子氨基酸组成的肽链。 ?多肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。 ?氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。 ?肽键：连接两个氨基酸分子的酰胺键。 ?肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，组成肽单元。
蛋白质 元素组成C、H、O、N、S、P、Fe、Zn?-?- 每100份蛋白质中约含16份N（即:每1gN相当于6.25g蛋白质） 2.1 蛋白质的分类 按蛋白质的分子组成，分子形状，溶解度，生物功能等进行分类。 2.1.1 根据分子形状分类 ①球状蛋白②纤尘维状蛋白③膜蛋白 2.1.2 根据分子组成分类 (1)简单蛋白质； (2)结合蛋白质； 2.1.3 根据功能分类 2.2 蛋白质的组成的单位-----氨基酸 ?完全水解的产物是各种AA的混合物。部分水解的产物是各种大小不等的肽段和AA。 氨基酸与蛋白质AA、非蛋白质AA。 2.2.1 AA的结构通式 氨基酸的立体异构体: D-AA ; L-AA 2.2.2 AA的分类 （1）蛋白质中常见的氨基酸见表2-2 依AA的极性状况及其在PH = 6～7间是否带电而分为 ①非极性氨基酸②极性不带电荷③极性带负电荷④极性带正电荷 （2）蛋白质中不常见的氨基酸 （3）非蛋白质氨基酸 2.2.3 AA的重要理化性质 （1）两性解离和等电点 ①何谓氨基酸的等电点PI? ②PI值： （2）AA的化学性质 ①与水合茚三酮反应；②与甲醛反应；③与2,4-二硝基氟苯(DNFB)反应；⑤与亚硝酸反应；⑥与荧光胺反应；⑦与5,5’-双硫基-双(2-硝基苯甲酸)反应。 2.3 肽 寡肽；多肽；蛋白质。 2.3.2 生物活性肽的功能 生物活性肽：谷光甘肽；催产素和升压素。促肾上腺皮质激素。 2.3.3活性肽的来源 （1）体内途径（2）体外途径 2.3.4 活性肽的应用第一个被阐明化学结构构的蛋白质--胰岛素 一级结构确定的原则: 2.4.2蛋白质的空间构象（构象或高级结构） 概念、肽键与酰胺平面 （1）稳定蛋白质空间结构的作用力 1 共价键: 肽键，二硫键。维持一级结构 2 次级键: 氢键，疏水键，盐键，范德华力等。维持空间（高级）结构。 （2）蛋白质的二级结构 概念 ①а-螺旋结构；②B-折叠；③β凸起；④?-转角（β-弯曲、发夹结构）；⑤无规卷曲（3）超二级结构与结构域；（4）蛋白质的三级结构；（5）蛋白质的四级结构及亚基。 2.5 蛋白质分子结构与功能的关系 2.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系
生物化学实验报告 姓名： 专业： 院系： 学号：
实验一蛋白质分子量测定------凝胶层析法 一、实验原理 凝胶层析法是利用凝胶把分子大小不同的物质分开的一种方法，又叫做分子筛层析法，排阻层析法。凝胶本身是一种分子筛，它可以把分子按大小不同进行分离，如同过筛可以把大颗粒与小颗粒分开一样。但这种“过筛”与普通的过筛不一样。将凝胶颗粒放在适宜溶剂中浸泡，使其充分戏液膨胀，然后装入层析柱中，加入欲分离的混合物后，再以同一溶剂洗脱，在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而沿凝胶颗粒间的缝隙最先流出柱外，而小分子可以进入凝胶内部，流速缓慢，以致最后流出柱外，从而使样品中分子大小不同的物质得到分离。 凝胶是由胶体溶液凝结而成的固体物质，无论是天然凝胶还是人工凝胶，它们的内部都具有很微细的多孔网状结构。凝胶层析法常用的天然凝胶是琼脂糖凝胶，人工合成的凝胶是聚丙烯酰胺凝胶和葡聚糖凝胶，后者的商品名为Sephadex型的各种交联葡聚糖凝胶，它具有不同孔隙度的立体网状结构的凝胶，不溶于水。 这种聚合物的立体网状结构，其孔隙大小与被分离物质分子的大小有相应的数量级。在凝胶充分溶胀后，交联度高的，孔隙小，只有相应的小分子可以通过，适于分离小分子物质。相反，交联度低得孔隙大，适于分离大分子物质。利用这种性质可分离不同分子量的物质。 以下进一步来说明凝胶层析的原理。将凝胶装载柱后，柱床总体
积称为“总体积”，以Vt表示。实质上Vt是由Vo，Vi与Vg三部分组成，即Vt=Vi+Vg+Vo。Vo称为“孔隙体积”或“外体积”又称“外水体积”，即存在于柱床内凝胶颗粒外面孔隙之间的水相体积，相应于一般层析柱法中内流动相体积；Vi为内体积，即凝胶颗粒内部所含水相的体积，Vg为凝胶本身的体积，因此Vt-Vo等于Vi+Vg。 洗脱体积与Vo及Vi之间的关系可用下式表示： Ve=Vo+KdVi 式中Ve为洗脱体积，自加入样品时算起，到组分最大浓度（峰）出现时所流出的体积；Kd为样品组分在二相间的分配系数，也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部和外部的分配系数。它只与被分离物质分子的大小和凝胶颗粒孔隙的大小分布有关，而与柱的长短粗细无光，也就是说它对每一物质为常数，与柱的物理条件无关。Kd 可通过实验求得，上式可改写成： Kd=(Ve-Vo)/Vi 上式中Ve为实际测得的洗脱体积；Vo可用不被凝胶滞留的大分子物质的溶液通过实际测量求出；Vi可由g.Wr求得。因此，对一层析柱凝胶床来说，只要通过实际实验得知某一物质的洗脱体积Ve就可算出它的Kd值。 Vo表示外体积；Vi内体积；Ve II、Ve III分别代表组分II和III的洗脱体积。Kd可以有下列几种情况： 1、当Kd=0时，则Ve=Vo。即对于根本不能进入凝胶内部的大分子物质，洗脱体积等于空隙体积。
生物化学复习资料 第一章蛋白质化学 第一节蛋白质的基本结构单位——氨基酸 凯氏定氮法：每克样品蛋白质含量（g）=每克样品中含氮量x 6.25 氨基酸结构通式： 蛋白质是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列通过肽键缩合而成的具有生物学功能的生物大分子。 氨基酸分类：（1）脂肪族基团：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸（2）芳香族基团：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸（3）含硫基团：蛋氨酸（甲硫氨酸）、半胱氨酸（4）含醇基基团：丝氨酸、苏氨酸（5）碱性基团：赖氨酸、精氨酸、组氨酸（6）酸性基团：天冬氨酸、谷氨酸（7）含酰胺基团：天冬酰胺、谷氨酰胺 必需氨基酸（8种）：人体必不可少，而机体内又不能合成，必需从食物中补充的氨基酸。蛋氨酸（甲硫氨酸）、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸 氨基酸的两性性质：氨基酸可接受质子而形成NH3+，具有碱性；羧基可释放质子而解离成COO-，具有酸性。这就是氨基酸的两性性质。 氨基酸等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值。 蛋白质中的色氨酸和酪氨酸两种氨基酸具有紫外吸收特性，在波长280nm处有最大吸收值。镰刀形细胞贫血：血红蛋白β链第六位上的Glu→Val替换。 第二节肽 肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水综合而形成的酰胺键叫肽键。肽键是蛋白质分子中氨基酸之间的主要连接方式，它是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合脱水而形成的酰胺键。 少于10个氨基酸的肽称为寡肽，由10个以上氨基酸形成的肽叫多肽。 谷胱甘肽（GSH）是一种存在于动植物和微生物细胞中的重要三肽，含有一个活泼的巯基。参与细胞内的氧化还原作用，是一种抗氧化剂，对许多酶具有保护作用。 化学性质：（1）茚三酮反应：生产蓝紫色物质（2）桑格反应 第三节蛋白质的分子结构 蛋白质的一级结构：是指氨基酸在肽链中的排列顺序。 蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。二级结构有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。 蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。 蛋白质的四级结构：指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结构。 维持蛋白质一级结构的化学键有肽键和二硫键，维持二级结构靠氢键，维持三级结构和四级结构靠次级键，其中包括氢键、疏水键、离子键和范德华力。 第四节蛋白质的重要性质书P16 蛋白质的等电点：当蛋白质解离的阴阳离子浓度相等即净电荷为零，此时介质的pH即为蛋白质的等电点。
生物化学实验讲义 化学工程与技术学院 基础部
实验一酪蛋白的制备 一、目的 学习从牛乳中制备酪蛋白的原理和方法。 二、原理． 牛乳中主要的蛋白质是酪蛋白，含量约为35g/L。酪蛋白是一些含磷蛋白质的混合物，等电点为4.7。利用等电点时溶解度最低的原理，将牛乳的pH调至4.7时，酪蛋白就沉淀出来。用乙醇洗涤沉淀物，除去脂类杂质后便可得到纯的酪蛋白。 三、器材 1 、离心机2、．抽滤装置 3、精密pH试纸或酸度计 4、电炉 5、烧杯 6、温度计． 四、试剂与材料 1、牛奶2500mL 2、95％乙醇1200mL 3、无水乙醚1200mL
4、0.2mol／L pH 4.7醋酸—醋酸钠缓冲液3000mL 5、．乙醇—乙醚混合液2000mL 五、操作 1、将100mL牛奶加热至40℃。在搅拌下慢慢加入 预热至40℃、pH 4.7的醋酸缓冲液100 mL。用精密pH试纸或酸度计调pH至4.7。将上述悬浮液冷却至室温。离心15分钟(3 000r／min)。弃去清液，得酪蛋白粗制品。 2、用水洗沉淀3次，离心10分钟(3000r／min)， 弃去上清液。 3、在沉淀中加入30mL乙醇，搅拌片刻，将全部悬 浊液转移至布氏漏斗中抽滤。用乙醇—乙醚混合液洗沉淀2次。最后用乙醚洗沉淀2次，抽干。 4、将沉淀摊开在表面皿上，风干；得酪蛋白纯晶。 5、准确称重，计算含量和得率。 含量：酪蛋白g／100mL牛乳(g％)
得率： 测得含量 100 % 理论含量 思考题 1、制备高产率纯酪蛋白的关键是什么？ 实验二小麦萌发前 后淀粉酶活力的比较 一、目的 1.学习分光光度计的原理和使用方法。 2.学习测定淀粉酶活力的方法。 3.了解小麦萌发前后淀粉酶活力的变化。 二、原理 种子中贮藏的糖类主要以淀粉的形式存在。淀粉酶能使淀粉分解为麦芽糖。 2（C6H10O5）n +nH2O nC12H22O11 麦芽糖有还原性，能使3，5---二硝基水杨酸还原成棕色的3-氨基-5-硝基水扬酸。后者可用分光光度计测定。
第一章绪论 生物化学：简单来讲，研究生物体内物质组成(化学本质）和化学变化规律的学科。生物化学的研究内容：生物分子的结构与功能（静态生化）； 物质代谢及其调节（动态生化）； 生命物质的结构与功能的关系及环境对机体代谢的影响（功能生化）。 第二章糖类化学 一、糖的定义及分类 糖类是一类多羟基醛（或酮），或通过水解能产生这些多羟基醛或多羟基酮的物质。糖类分类：（大体分为简单糖和复合糖） 单糖：基本单位，自身不能被水解成更简单的糖类物质。最简单的多羟基醛或多羟基酮的化合物。Eg:半乳糖 寡糖：2～10个单糖分子缩合而成，水解后可得到几分子单糖。Eg:乳糖 多糖：由许多单糖分子缩合而成。如果单糖分子相同就称为同聚多糖或均一多糖；由不同种类单糖缩合而成的多糖为杂多糖或不均一多糖。 复合糖：是指糖和非糖物质共价结合而成的复合物，分布广泛，功能多样，具有代表性的有糖蛋白或蛋白聚糖，糖脂或脂多糖。 二单糖 1、单糖的构型：在糖的化学中，采用D/L法标记单糖的构型。单糖构型的确定以甘油醛为标准。距羰基最远的手性碳与D-(+)-甘油醛的手性碳构型相同时，为D型；与L-(-)-甘油醛构型相同时，为L型。 2、对映异构体：互为镜像的旋光异构体。如：D-Glu与L-Glu 3、旋光异构现象：不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布对平面偏振光的偏正面发生不同影响所引起的异构现象。 4、差向异构体：具有两个以上不对称碳原子的的分子中仅一个不对称碳原子上的羟基排布方式不同。如：葡萄糖与甘露糖；葡萄糖与半乳糖。 5、环状结构异构体的规定：根据半缩醛羟基与决定直链DL构型的手性碳上羟基处于同侧为α，异侧为β。（只在羰基碳原子上构型不同的同分异构体） 6、还原糖：能还原Fehling试剂或Tollens试剂的糖叫还原糖。分子结构中含有还原性基团（如游离醛基半缩醛羟基或游离羰基）的糖，还原糖是指具有还原性的糖类，叫还原糖。 1)单糖和寡糖的游离羰基，有还原性。 2)以开链结构存在的单糖中除了二羟丙酮外均具有游离羰基。 3)环式结构可通过与开链结构之间的平衡转化为后者，有半缩醛羟基的为还原糖。 4)非还原性双糖相当于由两个单糖的半缩醛羟基失水而成的，两个单糖都成为苷， 这样的双糖没有变旋现象和还原性。如：蔗糖） 7、糖含量的测定：蒽酮测糖。 三寡糖 麦芽糖：两分子葡萄糖通过α-1，4-糖苷键连接而成 纤维二糖：两分子葡糖糖通过β-1，4-糖苷键连接 乳糖：一分子葡萄糖和一分子β半乳糖通过β-1，4-糖苷键连接而成 蔗糖：一分子葡糖糖和一分子果糖通过脱水缩合而成
第七章糖代谢（10学时） 第一节概述 糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose，Glc)及糖原(glycogen，Gn)。葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在机体糖代谢中占据主要地位；糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量。 食物中的糖是机体中糖的主要来源，被人体摄入经消化成单糖吸收后，经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他己糖代谢等。本章重点介绍葡萄糖在机体中血糖浓度动态平衡的维持和前五种主要代谢的途径、生理意义及其调节。 一、糖的主要生理功能 ①氧化供能：糖类占人体全部供能的70%。 (1g糖可提供约16.7kJ的能量) ②构成组织细胞的基本成分：核糖:构成核酸；糖脂:生物膜成分 ③转变为体内的其它成分：转变为脂肪；转变为非必需氨基酸一、糖酵解 二、糖的消化吸收 食物中的糖主要是淀粉，另外包括一些双糖及单糖。多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。 食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶作用，催化淀粉中α-1，4-糖苷键的水解，产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。淀粉的主要消化部位在小肠。糖被消化成单糖后的主要吸收部位是小肠上段，己糖尤其是葡萄糖被小肠上皮细胞摄取是一个依赖Na+的耗能的主动摄取过程，这个过程的能量是由Na+的浓度梯度（化学势能）提供的，它足以将葡萄糖从低浓度转运到高浓度。当小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度增高到一定程度，葡萄糖经小肠上皮细胞单向葡萄糖转运体（unidirectional glucose transporter）顺浓度梯度被动扩散到血液中。 三、糖代谢 是指葡萄糖在体内的复杂化学反应，葡萄糖吸收入血后，依赖一类葡萄糖转运体（glucose transporter, GLUT）而进入细胞内代谢。 第一节糖的无氧酵解（糖酵解） 当机体处于相对缺氧情况(如剧烈运动)时，葡萄糖或糖原分解生成乳酸和少量ATP的过程称之为糖 的无氧酵解。这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌，因与酵母的生醇发酵非常相似，故又称为糖酵解。 糖的无氧酵解途径，亦称为EMP途径。因Meyerhof (M)、Embden (E)和Parnaas (P)的工作对阐明
中国农业大学食品学院生物化学生物化学课后习题答案讲解 三、是非题 1．质膜中与膜蛋白和膜脂共价结合的糖都朝向细胞外侧定位。 2．生物膜是由极性脂和蛋白质通过非共价键形成的片状聚集体，膜脂和膜蛋白都可以自由地进行侧向扩散和翻转扩散。 3．膜的独特功能由特定的蛋白质执行的，功能越复杂的生物膜，膜蛋白的含量越高。 4．生物膜的不对称性仅指膜蛋白的定向排列，膜脂可做侧向扩散和翻转扩散，在双分子层中的分布是相同的。 5．各类生物膜的极性脂均为磷脂、糖脂和胆固醇。 6．主动运转有两个显著特点：一是逆浓度梯度进行，因而需要能量驱动，二是具有方向性。 7．膜上的质子泵实际上是具有定向转运H＋和具有ATP酶活性的跨膜蛋白。 8．所有的主动运输系统都具有ATPase活性。 9．极少数的膜蛋白通过共价键结合于膜脂。 10．膜脂的双分子层结构及其适当的流动性是膜蛋白保持一定构象表现正常功能的必要条件。 11．在相变温度以上，胆固醇可增加膜脂的有序性，限制膜脂的流动性；在相变温度以下，胆固醇又可扰乱膜脂的有序性，从而增加膜脂的流动性。 四、名词解释 极性脂中性脂脂双层分子外周蛋白嵌入蛋白跨膜蛋白相变温度液晶相主动运输被动运输简单扩散促进扩散质子泵 五、问答题 1．正常生物膜中，脂质分子以什么的结构和状态存在？ 2．流动镶嵌模型的要点是什么？ 3．外周蛋白和嵌入蛋白在提取性质上有那些不同？现代生物膜的结构要点是什么？ 4．什么是生物膜的相变？生物膜可以几种状态存在？ 5．什么是液晶相？它有何特点？ 6．影响生物膜相变的因素有那些？他们是如何对生物膜的相变影响的？ 7．物质的跨膜运输有那些主要类型？各种类型的要点是什么？
一、名词解释 1、血液：血液中的葡萄糖称为血糖。 2、糖原合成与分解：由单糖合成糖原的过程称为糖原合成。 糖原分解成葡萄糖的过程称为糖原的分解。 3、糖异生：由非糖物质合成葡萄糖的过程叫糖异生。 4、有氧氧化：指糖、脂肪、蛋白质在氧的参与下分解为二氧化碳和水，同时释放大量能量，供二磷酸腺苷(ADP)再合成三磷酸腺苷（ATP）。 5、三羧酸循环（TAC循环）：由乙酰CoA和草酰乙酸缩合成有三个羧基的柠檬酸, 柠檬酸经一系列反应, 一再氧化脱羧, 经α酮戊二酸、琥珀酸, 再降解成草酰乙酸。而参与这一循环的丙酮酸的三个碳原子, 每循环一次, 仅用去一分子乙酰基中的二碳单位, 最后生成两 分子的CO2 , 并释放出大量的能量。反应部位在线粒体基质。 6、糖酵解：是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程。（在供氧不足时，葡萄糖在胞液中分解成丙酮酸，丙酮酸再进一步还原乳酸。） 7、血脂：血中的脂类物质称为血脂。 8、血浆脂蛋白：指哺乳动物血浆(尤其是人)中的脂-蛋白质复合物。（脂类在血浆中的存在形式和转运形式） 9、脂肪动员：指在病理或饥饿条件下，储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸（FFA）及甘油并释放入血以供其他组织氧化利用，该过程称为脂肪动员。 （补充知识：脂肪酶—催化甘油三酯水解的酶的统称。甘油三酯脂肪酶—脂肪分解的限速酶。）10、酮体：在肝脏中，脂肪酸的氧化很不完全，因而经常出现一些脂肪酸氧化分解的中间产物，这些中间产物是乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮，三者统称为酮体。（知识补充：酮体是脂肪分解的产物，而不是高血糖的产物。进食糖类物质也不会导致酮体增多。）
中国农业大学生物化学习题集 第一章蛋白质化学 一、单项选择题 1．测得某一蛋白质样品的氮含量为0．40g，此样品约含蛋白质多少？ A．2．00g B．2．50g C．6．40g D．3．00g E．6．25g 2．下列含有两个羧基的氨基酸是： A．精氨酸B．赖氨酸C．甘氨酸D．色氨酸E．谷氨酸 3．维持蛋白质二级结构的主要化学键是： A．盐键B．疏水键C．肽键D．氢键E．二硫键 4．关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是： A．天然蛋白质分子均有的这种结构 B．具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C．三级结构的稳定性主要是次级键维系 D．亲水基团聚集在三级结构的表面biooo E．决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基 5．具有四级结构的蛋白质特征是： A．分子中必定含有辅基 B．在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成 C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 D．依赖肽键维系四级结构的稳定性 E．由两条或两条以上具在三级结构的多肽链组成 6．蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定： A．溶液pH值大于pI B．溶液pH值小于pI C．溶液pH值等于pI D．溶液pH值等于7．4 E．在水溶液中 7．蛋白质变性是由于：biooo A．氨基酸排列顺序的改变B．氨基酸组成的改变C．肽键的断裂D．蛋白质空间构象的破坏E．蛋白质的水解 8．变性蛋白质的主要特点是： A．粘度下降B．溶解度增加C．不易被蛋白酶水解 D．生物学活性丧失E．容易被盐析出现沉淀 9．若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时，该溶液的pH值应为： A．8B．＞8C．＜8D．≤8E．≥8 10．蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？ A．半胱氨酸B．蛋氨酸C．胱氨酸D．丝氨酸E．瓜氨酸 二、多项选择题 （在备选答案中有二个或二个以上是正确的，错选或未选全的均不给分） 1．含硫氨基酸包括： A．蛋氨酸B．苏氨酸C．组氨酸D．半胖氨酸 2．下列哪些是碱性氨基酸： A．组氨酸B．蛋氨酸C．精氨酸D．赖氨酸 3．芳香族氨基酸是： A．苯丙氨酸B．酪氨酸C．色氨酸D．脯氨酸 4．关于α-螺旋正确的是： A．螺旋中每3．6个氨基酸残基为一周 B．为右手螺旋结构 C．两螺旋之间借二硫键维持其稳定 D．氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧 5．蛋白质的二级结构包括： A．α-螺旋B．β-片层C．β-转角D．无规卷曲 6．下列关于β-片层结构的论述哪些是正确的： A．是一种伸展的肽链结构 B．肽键平面折叠成锯齿状 C．也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成 D．两链间形成离子键以使结构稳定 7．维持蛋白质三级结构的主要键是： A．肽键B．疏水键C．离子键D．范德华引力 8．下列哪种蛋白质在pH5的溶液中带正电荷？ A．pI为4．5的蛋白质B．pI为7．4的蛋白质C．pI为7的蛋白质D．pI为6．5的蛋白质9．使蛋白质沉淀但不变性的方法有： A．中性盐沉淀蛋白B．鞣酸沉淀蛋白C．低温乙醇沉淀蛋白D．重金属盐沉淀蛋白10．变性蛋白质的特性有： A．溶解度显著下降B．生物学活性丧失C．易被蛋白酶水解D．凝固或沉淀 三、填空题
第一章核酸 名词解释 1.增色效应；DNA变性后，其紫外吸收值升高的现象。 2.分子杂交；在一定条件下，不同来源的单链核酸分子按碱基互补配对原则结 合在一起。 3.DNA变性；在一定的物理或化学因素作用下，核酸双螺旋结构中碱基之间的 氢键断裂，变成单链的过程。 4.DNA复性；在适当的条件下，两天彼此分开的单链重新缔合成为双螺旋结构 的过程。 5.Tm；热变性过程中光吸收达到最大吸收的一半时的温度。 填空题： 1. 核酸分子中糖环与碱基之间为核苷键，核苷与核苷之间通过 3ˋ-5ˋ磷酸二 脂键连接成多聚体。 2. DNA变性后，紫外吸收增加，粘度下降，浮力密度升高，生物活性丧失。 3. DNA双螺旋直径为2nm，每隔3.4nm上升一圈，相当于10个碱基对。 4. Z－DNA为左手螺旋。 5．维系DNA双螺旋结构稳定的力主要有氢键和碱基堆积力。 6．DNA双螺旋结构模型是Watson和Crick于1953年提出的。 选择题（在备选答案中选出1个或多个正确答案） 1、有关核酸的杂交A
A．DNA变性的方法常用加热变性 B．相同来源的核酸才能通过变性而杂交 C．不同来源的核酸复性时，若全部或部分碱基互补就可以杂交 D．杂交可以发生在DNA与DNA之间，RNA与DNA，RNA与RNA之间 E．把待测DNA标记成探针进行杂交 2．DNA的复性速度与以下哪些有关ABCD A．温度B．分子内的重复序列C．变性DNA的起始浓度 D．以上全部3．某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%，则胞嘧啶的含量应为D A．15% B．30% C．40% D．35% E．70% 4．DNA变性是指D A．分子中磷酸二酯键断裂B．多核苷酸链解聚 C．DNA分子由超螺旋→双螺旋D．互补碱基之间氢键断裂 E．DNA分子中碱基丢失 5．关于双螺旋结构学说的叙述哪一项是错误的BCD A．由两条反向平行的脱氧多核苷酸链组成 B．碱基在螺旋两侧，磷酸与脱氧核糖在外围 C．两条链间的碱基配对非常严格，A与T间形成三个氢键，G与C间形成两个氢键 D．碱基对平面垂直于中心轴，碱基对之间的作用力为范德华力 E．螺旋每转一圈包含10个碱基对 6．下列关于双链DNA碱基含量关系，哪一个是错误的AB A．A＝T，G＝C B．A＋T＝G＋C C．A＋G＝C＋T D．A＋C＝G ＋T 7．下列是几种DNA分子的碱基组成比例。哪一种的Tm值最高C A．A＋T＝15% B．G＋C＝25% C．G＋C＝40% D．A＋T＝80% 8．ATP分子中各组分的连接方式是：B A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P 9．决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：E A．–XCCA3`末端 B．TψC环； C．DHU环 D．额外环 E．反密码子环 10．根据Watson-Crick模型，求得每一微米DNA双螺旋含核苷酸对的平均数为：D A．25400 B．2540 C．29411 D．2941 E．3505 11．构成多核苷酸链骨架的关键是：E A．2′3′-磷酸二酯键 B．2′4′-磷酸二酯键 C．2′5′-磷酸二酯键 D．3′4′-磷酸二酯键 E．3′5′-磷酸二酯键 12．真核细胞mRNA帽子结构最多见的是：B A．m7APPPNmPNmP B． m7GPPPNmPNmP C．m7UPPPNmPNmP D．m7CPPPNmPNmP E． m7TPPPNmPNmP
实验一蛋白质和氨基酸的呈色反应 一、目的要求 (1)学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法及其原理。 (2)学习几种鉴定特定氨基酸的特殊颜色反应及其原理。 二、原理 ㈠蛋白质和氨基酸鉴定常用方法 蛋白质所含有的某些氨基酸及其特殊结构，可以与某些试剂反应、生成有色物质。 1．双缩眠反应 当脲(即尿素)加热至l80℃时．两分子脲缩合，放出一分子氨而形成双缩脲(biuret)。 然后在碱性溶液中与铜离子(cu2+)结合生成复杂的紫红色化合物。这一呈色反应称为双缩脲反应。 紫红色铜双缩服复合物分子结构见下页图。 蛋白质或二肽以上的多肽分子中，含有多个与双缩脲结构相似的肽键，因此也有双缩脲反应。应当指出，含有—个CS—NH2、一CH2一NH2，一CRH—NH2，一CH2一NH2—CHNH2一CHOH-CH2NH2，-CHOH—CH2NH2等基团的物质，甚至过量的铵盐也干扰本实验。
2．Salkowski(1888)蛋白黄色反应 它是芳香族氨基酸，特别是有酪氨酸和色氨酸蛋白质所特有的呈色反应。苯丙氨酸和苯 反应很困难。皮肤、指甲和毛发等遇浓硝酸变黄，原因在此。 硝基苯衍生物呈黄色，在碱性溶液中，它进一步形成深橙色的硝醌酸钠。参考反应是： 3．茚三酮反应 蛋白质、多糖和各种氨基酸具有茚三酮反应。除无α—氨基的脯氨酸和羟脯氨酸呈黄色 外．其他氨基酸生成紫红色．最终为蓝色化合物。
三、器材与试剂 ㈠器材 ⒈试管及试管架⒉水浴锅⒊量筒⒋滴管⒌滤纸片⒍移液管 ㈡试剂和材料 ⒈10％NaOH溶液⒉1％CuSO4溶液⒊0.5％苯酚溶液⒋浓HNO3 ⒌卵清蛋白溶液（蛋清：水＝1︰20）⒍尿素⒎0.1％茚三酮乙醇溶液 四、操作步骤 1.双缩脲反应 （1）取一支干燥的试管，加入少量尿素，用微火加热使尿素熔化，待融化的尿素重又开始硬化时停止加热，此时尿素已缩合成双缩脲并放出氨（可由其嗅味辨别或见红色石蕊试纸变色）。试管冷却后，加入约1毫升10％氢氧化钠溶液，振荡使双缩脲溶解，再加入2滴1％硫酸铜溶液，混匀后观察有无紫色出现。