第五章维生素与辅酶
3学时
定义：维持生物正常生命过程必需的一类小分子有机化合物，它在生物体内含量极少，大多数由食物供给，人体自身不能合成它们。
脂溶性：A、D、E、K，单独具有生理功能。
水溶性：B1、B2、B6、B12、C等，辅酶。
第一节脂溶性维生素
一、维生素A和胡萝卜素P360
1、结构
化学名称：视黄醇，包括两种：A1、A2
2、维生素A的来源
β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、黄玉米色素在肝脏、肠粘膜内转化成A。
β-胡萝卜素转化成二个维生素A（一切有色蔬菜）
α-胡萝卜素
γ-胡萝卜素转化成一个维生素A
黄玉米色素
3、功能
与视觉有关。
缺乏症：夜盲症。
活性形式：11-顺式视黄醛
P361 视循环
视紫红质为弱光感受物，当弱光射到视网膜上时，视紫红质分解，并刺激视神经而发生光觉。
11-顺式视黄醛，在暗光下经视网膜圆柱细胞作用后，与视蛋白结合成视紫红质，形成一个视循环。
当全反视黄醛变成11-顺式视黄醛时，部分全反视黄醛被分解为无用物质，故必需随时补充维生素A，每日补充量1 mg。
二、维生素D（D1、D3，还有D4、D5）
P361
有两种：D3（又名胆钙化醇），D2（又名麦角钙化固醇）。
植物体内不含维生素D（但有维生素D原）
1、来源
鱼肝油、蛋黄、牛奶、肝、肾、皮肤组织等富含维生素D。
酵母、真菌、植物中：麦角固醇（D2原）
动物体内：7一脱氢胆固醇（D3原）
2、结构P362反应式：
麦角固醇→维生素D2 （麦角钙化固醇）
7-脱氢胆固醇（皮肤）→维生素D3 （胆钙化固醇）
3、功能
调节钙磷代谢，维持血中钙磷正常水平，促进骨骼正常生长。
缺乏症：佝偻症等。
活性形式：1，25一二羟基胆钙固醇。
维生素D3 （胆钙化固醇）→25-羟基胆钙固醇（肝脏）→1，25一二羟基胆钙固醇（肾脏）→小肠（促进Ca2+ 的吸收、运输）及骨骼（促进Ca2+的沉积）中，参与调节钙磷代谢。
三、维生素E P363
化学名称：生育酚，共有8种，直接具有活性。
1、结构
P363 结构式：α-生育酚
2、来源
动、植物油、麦胚油、玉米油、花生油、棉子油、蛋黄、牛奶、水果等。
3、功能（抗氧剂—油脂氧化）
生理功能：抗生殖不育、肌肉委缩、贫血、血细胞形态异常
机理：有抗氧化活性，能防止不饱和脂肪酸自动氧化，保护细胞膜，延长细胞寿命，还可保护巯基酶的活性。
四、维生素K（K1、K2、K3）P364
1、结构
2、来源
食物和肠道微生物合成；绿色蔬菜、动物肝脏、牛奶、大豆，大肠杆菌、乳酸菌
3、功能
促进凝血。
缺乏症：肌肉出血、凝血时间延长。
凝血过程中，许多凝血因子的生成与维生K有关。
①凝血酶原，即因子II
②转变加速因子前体，因子VII
③血浆凝血酶激酶因子IX
④司徒氏因子因子X
第二节水溶性维生素与辅酶
主要是B族维生素，绝大多数都是辅酶。
一、维生B1与焦磷酸硫胺素（TPP）P367
化学名称：硫胺素，
活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP）
1、结构
P367 结构式：硫胺素
活性形式：TPP
硫胺素+ ATP Mg2+ TPP + AMP
硫胺素激酶
2、来源：
瘦肉、酵母、谷类的胚芽、皮层。
3、功能（TPP）
脱羧辅酶。
缺乏症：脚气病、多发性神经炎。
TPP是催化丙酮酸、α-酮戊二酸脱羧反应的辅酶。
噻唑环C-2上氢解离，使C-2变成负碳离子，可以和α-酮酸的羧基碳结合，形成中间复合物脱CHOH。
二、维生素B2与黄素辅酶（FAD、FMN）P368
化学名称：核黄素
1、结构
P368 结构式：VB2、FMN、FAD
活性形式：
FMN（还原型FMNH2），FAD （还原型FADH2）
核黄素+ATP→FMN+ADP，FMN+ATP→FAD+ppi
2、来源
肝脏、酵母、大豆和米糠等
3、功能
FMN、FAD作为氧化还原型黄素辅酶，可分别与酶蛋白结合（称黄素蛋白），构成脱氢酶，辅酶传递2H
酶底物产物辅酶D-a.a氧化酶D-a.a α-酮酸FAD
羟基乙酸氧化酶羟基乙酸乙醛酸FMN
琥珀酸脱氢酶琥珀酸反丁烯二酸FAD
三、维生素B3—泛酸与辅酶A（CoA）P370
维生素B3也称泛酸，是辅酶A的组成成分
1、结构
P370 结构式VB3（泛酸）、辅酶A
VB3（泛酸）：泛解酸、β-丙氨酸
腺苷-3’-磷酸
辅酶A（CoA-SH）磷酸
泛酸
巯基乙胺泛酰巯基乙胺
活性位点：-SH
2、功能：
脂酰基载体，乙酰辅酶A是糖代谢、脂肪代谢氨基酸代谢的枢纽。
四、维生素B5与烟酰胺辅酶P369
维生素B5包括烟酸（尼克酸）、烟酰胺（尼克酰胺）
烟酰胺是合成NAD、NADP的前体
P369 结构式：烟酸、烟酰胺、NAD、NADP
NAD、NADP是各种脱氢酶的辅酶。
MH2+NAD+→M+NADH+H+
酶底物产物辅酶醇脱氢酶乙醇乙醛NAD+
异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸α-酮戊二酸NAD+或NADP+
五、维生素B6与磷酸吡哆醛辅酶
维生素B6包括：吡哆醛、吡哆胺、吡哆醇
P375 结构式
活性形式：磷酸吡哆胺、磷酸吡哆醛
功能：磷酸吡哆醛转氨酶、磷酸吡哆胺转氨酶
P376 转氨反应过程
转氨、脱羧、消旋
六、维生素B7 生物素与羧化辅酶P373
化学名称：生物素
P373 生物素的结构
生物素是多种羧化酶的辅酶
酶蛋白的Lysε—NH2与生物素的羧基结合，生成Enz-biotin复合体
丙酮酸的羧化：
E-Biotin+HCO3- + ATP →E-Biotin-COO- + ADP + Pi
E-Biotin-COO- + 丙酮酸→草酰乙酸+ E-Biotin
活性位点：N-1
P374 N-1羧化生素素
七、维生素B11 叶酸P371
维生素B11又名叶酸，喋血谷氨酸
P372 结构式：叶酸
活性形式：四氢叶酸（THF），传递一碳单位的辅酶
传递的一碳单位有：甲基、亚甲基（甲叉）、甲川基、甲酰基、亚胺甲基
活性位点：N5、N10
举例：P373 甲硫氨酸的合成
八、维生素B12 钴胺素
化学名称：钴胺素。
5’—脱氧腺嘌呤核苷酸钴胺素是
甲基丙二酸单酰辅酶A变位酶的辅酶
九、硫辛酸
丙酮酸脱羧酶复合体中的辅酶
（硫辛酰氨转乙酰酶和二氢硫辛酰氨脱氢酶的辅酶）
十、维生素C
1、结构
化学名称：抗坏血酸
2、来源:食物。
3、功能:抗氧化剂
缺乏症：坏血病，毛细血管脆弱，牙龈发炎出血
P378 表：组成辅酶的B族维生素
第六章核酸
核酸是遗传物质
1868年瑞士Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于碱而不溶于稀酸的酸性物质。
间接证据：同一种生物的不同种类的不同生长期的细胞，DNA含量基本恒定。
直接证据：T2噬菌体DNA感染E.coli
用35S标记噬菌体蛋白质，感染E.coli，又用32P标记噬菌体核酸，感染E.coli
DNA、RNA的分布（DNA在核内，RNA在核外）。
第一节核酸的化学组成
核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。
结构层次：核酸
核苷酸
磷酸核苷
碱基
组成核酸的戊糖有两种：：D-核糖和D-2-脱氧核糖，据此，可以将核酸分为两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）
P330 表5-1 两类核酸的基本化学组成
一、碱基
1. 嘌呤碱：腺嘌呤鸟嘌呤
2. 嘧啶碱：胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶
P331 结构式
3. 修饰碱基
植物中有大量5-甲基胞嘧啶。
E.coli噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替C。
稀有碱基：100余种，多数是甲基化的产物。
DNA由A、G、C、T碱基构成。
RNA由A、G、C、U碱基构成。
二、核苷
核苷由戊糖和碱基缩合而成，糖环上C1与嘧啶碱的N1或与嘌呤碱的N9连接。
核酸中的核苷均为β-型核苷
P332 结构式腺嘌呤核苷胞嘧啶脱氧核苷
DNA 的戊糖是：脱氧核糖
RNA 的戊糖是：核糖
三、核苷酸
核苷中戊糖C3、C5羟基被磷酸酯化，生成核苷酸。
1、构成DNA、RNA的核苷酸
P333表5-3
2、细胞内游离核苷酸及其衍生物
①核苷5’-多磷酸化合物
ATP、GTP、CTP、ppppA、ppppG
在能量代谢和物质代谢及调控中起重要作用。
②环核苷酸
cAMP（3’，5’-cAMP）cGMP（3’，5’-cGMP）
它们作为质膜的激素的第二信使起作用，cAMP调节细胞的糖代谢、脂代谢。
③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物
ppGpp pppGpp ppApp
④核苷酸衍生物
HSCoA、NAD+、NADP+、FAD等辅助因子。
GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供体。
第二节DNA的结构
一级：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序。
二级：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成的双螺旋结构。
三级：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。
一、DNA的一级结构
DNA的一级结构是4种脱氧核苷酸（dAMP、dGMP、dCMP、dTMP）通过3/、5/-磷酸二酯键连接起来的线形多聚体。3/、5/-磷酸二酯键是DNA、RNA的主链结构。
P334 图5-1
书写方法：5/ →3/：
5’-pApCpTpG-3’，或5’…ACTG…3’（在DNA中，3/-OH一般是游离的）
在DNA分子中，不变的骨架成分磷酸二酯键被逐渐省略，真正代表DNA生物学意义的是碱基的排列顺序。
遗传信息贮存在DNA的碱基排列顺序中，生物界生物的多样性即寓于DNA分子4种核苷酸千变万化的精确的排列顺序中。
二、DNA的二级结构
1953年，Watson和Crick根据Chargaff 规律和DNA Na盐纤维的X光衍射数据提出了DNA的双螺旋结构模型。
1、Watson-Crick双螺旋结构建立的根据
①Chargaff 规律1950年
a. 所有DNA中，A=T，G=C 且A+G=C+T。
P334表5—4。
b. DNA的碱基组成具有种的特异性，即不同生物的DNA皆有自己独特的碱基组成。
c. DNA碱基组成没有组织和器官的特异性。
d. 年龄、营养状况、环境等因素不影响DNA的碱基组成。
②DNA的Na盐纤维和DNA晶体的X光衍射分析。
相对湿度92%，DNA钠盐结晶，B—DNA。
相对湿度75%，DNA钠盐结晶，A—DNA。
Z—DNA。
生物体内DNA均为B—DNA。
Franklin 的工作
2、Watson-Crick双螺旋结构模型
P335 图5—2
a.两条反平行的多核苷酸链绕同一中心轴相缠绕，形成右手双股螺旋，一条5’→3’，另一条3’→5’
b.嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧，磷酸与脱氧核糖在外侧。磷酸与脱氧核糖彼此通过3/、5/-磷酸二酯键相连接，构成DNA分子的骨架。
宽1.2 nm 宽0.6nm
大沟小沟
深0.85nm 深0.75nm
c.螺旋平均直径2nm
每圈螺旋含10个核苷酸
碱基堆积距离：0.34nm
螺距：3.4nm
d.两条核苷酸链，依靠彼此碱基间形成的氢链结合在一起。碱基平面垂直于螺旋轴。A=T、G=C
P336 图5—4
碱基互补原则具有极重要的生物学意义，DNA的复制、转录、反转录等的分子基础都是碱基互补。
3、稳定双螺旋结构的因素
①碱基堆积力（主要因素）形成疏水环境。
②碱基配对的氢键。GC含量越多，越稳定。
③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。
④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。
三、DNA二级结构的不均一性和多型性
（一）DNA二级结构的不均一性
1、反向重复序列（回文序列）
DNA序列中，以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同，即对称轴一侧的片段旋转180°后，与另一侧片段对称重复。
较长的回文结构，在某些因素作用下，可形成茎环式的十字结构和发夹结构。功能还不完全清楚，但转录的终止作用与回文结构有关。
较短的回文序列，可作为一种特别信号，如限制性核酸内切酶的识别位点。
2、富含A T的序列
高等生物中，A+T与C+G的含量差不多相等，但在它们的染色体的某一区域，A T含量可能很高。
在很多有重要调节功能（不是蛋白质编码区）的DNA区段都富含A T碱基对。特别是在复制起点和启动的Pribnow框的DNA区中，富含A T对。这对于复制和转录的起始十分重要，因为G C对有三个氢键，而A T对只有两个氢键，此处双键易解开。
（二）DNA二级结构的多型性
P339 表5-6 A-、B-、Z-DNA的比较
1、B—DNA：典型的Watson-Crick双螺旋DNA
右手双股螺旋
每圈螺旋10.4个碱基对
每对
螺旋扭角36°
螺距：3.32nm
碱基倾角：1°
2、A-DNA
在相对湿度75%以下所获得的DNA纤维。
A-DNA也是右手双螺旋，外形粗短。
RNA-RNA、RNA-DNA杂交分子具有这种结构。
3、Z-DNA
左手螺旋的DNA。
天然B-DNA的局部区域可以形成Z0-DNA。
4、DNA三股螺旋
在多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的DNA螺旋区段，序列中有较长的镜像重复时，可形成局部三股螺旋，称H-DNA。
镜像重复：
TA T配对
C+GC酸对
DNA的三链结构常出现在DNA复制、重组、转录的起始或调节位点，第三股链的存在可能使一些调控蛋白或RNA聚合酶等难以与该区段结合，从而阻遏有关遗传信息的表达。
四、环状DNA
生物体内有些DNA是以双链环状DNA的形式存在，包括：
某些病毒DNA
某些噬菌体DNA
某些细菌染色体DNA
细菌质粒DNA
真核细胞中的线粒体DNA、叶绿体DNA
1、环形DNA的不同构象
P340 图5-8 松驰环、解链环、负超螺旋
（1）、松弛环形DNA
线形DNA直接环化
（2）、解链环形DNA
线形DNA拧松后再环化
（3）、正超螺旋与负超螺旋DNA
线形DNA拧紧或拧松后再环化，成为超螺旋结构。
绳子的两股以右旋方向缠绕，如果在一端使绳子向缠紧的方向旋转，再将绳子两端连接起来，会产生一个左旋的超螺旋，以解除外加的旋转造成的胁变，这样的超螺旋叫正超螺旋。
如果在绳子一端向松缠方向旋转，再将绳子两端连接起来，会产生一个右旋的超螺旋，
以解除外加的旋转所造成的胁变，这样的超螺旋称负超螺旋。
对于右手螺旋的DNA分子，如果每圈初级螺旋的碱基对数小于10.4，则其二级结构处于紧缠状态，是正超螺旋。
如果每圈初级螺旋的碱基对数大于10.4，则其二级结构处于松缠状态，是负超螺旋。
2、环形DNA的拓扑学特性
以260bp组成的线形B-DNA为例，螺旋周数260/10.4=25。
P340 图25-8 松驰环、解链环、负超螺旋
①连环数（L）
DNA双螺旋中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L表示。
松驰环：L=25
解链环：L=23
超螺旋：L=23
②缠绕数（T）
DNA分子中的Watson-Crick螺旋数目，以T表示
松驰环T=25
解链环T=23
超螺旋T=25
③超螺旋周数（扭曲数W）
松驰环W=0
解链环W=0
超螺旋W= -2
L=T+W
④比连环差（λ）
表示DNA的超螺旋程度
λ=（L—L0）/L0
L0是指松驰环形DNA的L值
天然DNA的超螺旋密度一般为-0.03~-0.09，平均每100bp上有3-9个负超螺旋。
负超螺旋DNA是由于两条链的缠绕不足引起，很易解链，易于参加DNA的复制、重组和转录等需要将两条链分开才能进行的反应。
3、拓扑异构酶
此酶能改变DNA拓扑异构体的L值。
①拓扑异构酶酶I（拧紧）
能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DNA，每一次作用可使L值增加1，同时，使松驰环状DNA转变成正超螺旋。
②拓扑异构酶酶II（拧松）
能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化使L减少2，同时能使正超螺旋转变成松驰DNA。
五、染色体的结构
1、大肠杆菌染色体
大肠杆菌染色体是由4.2×106bp组成的双链环状DNA分子，约3000个基因。
大肠杆菌DNA结合蛋白：每个细胞
H 两个28KD的相同亚基30000个二聚体
HU 两个各9KD的不同亚基40000个二体聚体
HLP117KD的亚基20000个单体
P 3KD的亚基未知
这些DNA结合蛋白，使4.2×106bp的E.coli染色体DNA压缩成为一个手脚架形结构，结构中心是多种DNA结合蛋白，DNA双螺旋分子有许多位点与这些蛋白结合，形成约100个小区，每个小区的DNA都是负超螺旋，一个小区的DNA有两个端点被蛋白质固定，每个小区相对独立。
图
用极微量的DNA酶I处理时，只能使少量小区的DNA成为松驰状态，而其它小区仍然保持超螺旋状态。
2、真核生物染色体
主要由组蛋白和DNA组成。
组蛋白是富含碱性a.a(Lys、Arg)的碱性蛋白质，根据Lys/Arg比值不同，可分为H1、H2A、H2B、H3、H4五种，均为单链蛋白质，分子量11000-21000。
H2A、H2B、H3、H4各两分子对称聚集成组蛋白八聚体。
146bp长度的DNA双螺旋盘绕在八聚体上形成核小体。
核小体间DNA长度15-100bp（一般60bp）其上结合有H1
图
2H2A、2H2B、2H3、2H4组蛋白八聚体146bpDNA 核小体
串联染色质折叠染色体
DNA（直径2nm）
盘绕组蛋白八聚体上，结合H1，压缩比1/7 核小体（一级结构）
螺旋化，压缩比1/6
螺线管（二级结构）
再螺旋化，压缩比1/40
超螺线管（三级结构）
折叠，压缩比1/5
染色单体（四级结构）
总压缩比：1/8400~1/10000
六、DNA的生物学功能
首次直接证明DNA的遗传功能的是Avery的肺炎双球菌转化实验。
P342 1~4 Avery的肺炎双球菌转化实验
第三节RNA的结构
一、RNA的一级结构
RNA是AMP、GMP、CMP、UMP通过3/、5/磷酸二酯键形成的线形多聚体。
P343 图5-10 RNA基本结构
①组成RNA的戊糖是核糖
②碱基中RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中还有一些稀有碱基。
③天然RNA分子都是单链线形分子，只有部分区域是A-型双螺旋结构。双螺旋区一
般占RNA分子的50%左右。
二、RNA的类型
细胞中的RNA，按其在蛋白质合成中所起的作用，主要可分为三种类型。
核糖体RNA rRNA
转运RNA tRNA
信使RNA mRNA
此外，真核生物细胞中有少量核内小RNA（small nuclear RNA snRNA）
P344 表5-7 大肠杆菌中的RNA
沉降系数：单位离心场中的沉降速度，以S为单位，即10-13秒。
如23S rRNA ，单位离心场中沉降23×10-13秒
5S rRNA ，单位离心场中沉降5×10-13秒
三、tRNA的结构
tRNA约占全部RNA的15%
主要功能：在蛋白质生物合成过程中转运氨基酸。
已知一级结构的tRNA有160种，每种tRNA可运载一种特定的a.a，一种a.a可由一种或多种tRNA运载。
结构特点
①分子量在25kd左右，70-90b，沉降系数4S左右
②碱基组成中有较多稀有碱基
图
③3’末端为…CpCpA-OH，用来接受活化的氨基酸，此末端称接受末端。
④5’末端大多为pG…或pC…
⑤二级结构是三叶草形
P345 图5-12 tRNA的二级结构（三叶草模型）
1966年Crick对于tRNA能识别几种密码子的现象，提出碱基配对的“摆动学说”：认为除A-U、G-C配对外，还有非标准配对，I-A、I-C、I-U，并强调密码子的5’端第1、2个碱基严格遵循标准配对，而第3个碱基可以非标准配对，具有一定程度的摆动灵活性。
四、mRNA的结构
mRNA是从DNA上转录而来的，其功能是依据DNA的遗传信息，指导各种蛋白质的生物合成，每一种蛋白质都由一种相应的mRNA编码，细胞内 mRNA种类很多，大小不一，每种含量极低。
从功能上讲，一个基因就是一个顺反子，原核生物的mRNA是多顺反子，真核mRNA 是单顺反子。
顺反子：是由顺反试验所规定的遗传单位，相当于一种蛋白质的基因。
1、真核mRNA
（1）、3’-端有一段约30-300核苷酸的polyA。
PolyA是转录后，经polyA聚合酶添加上，polyA聚合酶对mRNA专一。
原核mRNA一般无polyA。polyA与mRNA半寿期有关，新合成的mRNA，其polyA 较长；而衰老的mRNA，其polyA较短。
polyA功能：
PolyA是mRNA由核进入胞质所必需的形式。
PolyA大大提高mRNA在胞质中的稳定性。
（2）、5’-帽子帽子
5’末端的鸟嘌呤N7被甲基化，鸟嘌呤核苷酸经焦磷酸与相邻的一个核苷酸相连，形成5’-5’-磷酸二酯键。
P346 帽子结构
帽子的功能：
可抵抗5’核酸外切酶降解mRNA。
可为核糖体提供识别位点，使mRNA很快与核糖体结合，促进蛋白质合成起始复合物的形成。
2、原核mRNA（多顺反子）
原核mRNA由先导区、插入序列、翻译区和末端序列组成。没有5/帽子和3/polyA。
举列：MS2病毒mRNA，3569 b，有三个顺反子，分别编码A蛋白、外壳蛋白和复制酶三种蛋白质。
图MS2病mRNA
5’端先导区中，有一段富含嘌呤的碱基序列，典型的为5’-AGGAGGU-3’，位于起始密码子AUG前约10核苷酸处，此序列由Shine和Dalgarno发现，称SD序列。
SD序列和核糖体16S的rRNA的3’末端富含嘧啶碱基的序列互补，这种互补序列与mRNA对核糖体的识别有关。
原核mRNA代谢很快，半寿期几秒至十几分钟。
五、rRNA的结构
rRNA占总RNA的80%左右。
功能：rRNA是构成核糖体的骨架，与核糖体结合蛋白一起构成核糖体，为蛋白质的合成提供场所。
大肠杆菌中有三类rRNA（原核）
5S rRNA
16S rRNA
23S rRNA
真核细胞有四类rRNA
5S rRNA
5.8S rRNA
18S rRNA
28S rRNA
图原核核糖体（rRNA 部分）
图真核核糖体（rRNA部分）
P346 图5-14 大肠杆菌5S rRNA 结构
第四节核酸的性质
一、解离性质
多聚核苷酸有两类可解离的基团：磷酸和碱基能发生两性解离。
磷酸是中等强度的酸，碱基的碱性较弱，因此，核酸等电点在较低的pH范围内。
DNA等电点4—4.5
RNA 等电点2—2.5
RNA链中，核糖C’2-OH的氢能与磷酸酯中的羟基氧形成氢链，促进磷酸酯羟基氢原子的解离。
二、水解性质
1、碱水解
室温，0.1mol/LNaOH可将RNA完全水解，得到2’-或3’-磷酸核苷的混合物。
图
在相同条件下，DNA不被水解。这是因为RNA中C’2-OH的存在，促进了磷酸酯键的水解。
DNA、RNA水解难易程度的不同具有极为重要的生理意义。
DNA稳定，遗传信息。
RNA是DNA的信使，完成任务后降解。
2、酶水解
生物体内存在多种核酸水解酶
RNA水解酶RNase
DNA水解酶DNase
核酸外一切酶
核酸内切酶最重要的：限制性核酸内切酶
三、光吸收性
碱基具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有强烈的光吸收，λmax=260nm
1、鉴定纯度
纯DNA的A260/A280应为1.8（1.65-1.85），若大于1.8，表示污染了RNA。
纯RNA的A260/A280应为2.0。
若溶液中含有杂蛋白或苯酚，则A260/A280比值明显降低。
2、含量计算
1 ABS值相当于：50ug/mL双螺旋DNA
或：40ug/mL单螺旋DNA（或RNA）
或：20ug/mL核苷酸
3、增色效应与减色效应
P347 图5-15 DNA的紫外吸收光谱
增色效应：在DNA的变性过程中，摩尔吸光系数增大
减色效应：在DNA的复性过程中，摩尔吸光系数减小。
四、沉降特性（DNA）
不同构象的核酸（线形、环形、超螺旋），起密度和沉降速率不同，用Cs-Cl密度梯度离心就可以将它们区分开来，这一方法常用于质粒DNA的纯化。
P348 图5—16 Cs-Cl密度梯度离心纯化质粒DNA
相对沉降常数
线型双螺旋分子 1.00
松驰双链闭环 1.14
切刻双链环 1.14
单链环 1.14
线型单链 1.30
正超或负超螺旋双链环状 1.41
坍缩 3.0
五、变性、复性及杂交
变性、复性是核酸的重要的物化性质，相对蛋白质来说，核酸可以耐受反反复复的变性、复性。这也是核酸研究技术的基础。
1、变性
（1）、变性：
核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，不涉及共价键断裂。多核苷酸骨架上共价键的断裂称核酸的降解。
DNA的变性是爆发式的，变性作用发生在一个很窄的温度范围内。
P350 图5-18变性过程
热变性
因素酸碱变性（pH小于4或大于11，碱基间氢键全部断裂）
变性剂（尿素、盐酸胍、甲醛）
260nm吸收值升高。
变性后粘度降低，浮力密度升高。
二级结构改变，部分失活。
（2）、熔解温度（Tm）或称熔点：
DNA的双螺旋结构失去一半时对应的温度。DNA的Tm一般在70—85℃之间。
浓度50ug/mL时，双链DNA A260=1.00，完全变性（单链）A260= 1.37当A260增加到最大增大值一半时，即1.185时，对应的温度即为Tm。
（3）、影响DNA的Tm值的因素
①DNA均一性均一性高，熔解过程发生在很小的温度范围
内。
②G-C含量与Tm值成正比，G-C含量高，则Tm越高，测定Tm，可推知G-C含量。。
G-C%=（Tm-69.3）×2.44
P351图5-19 图5-20 Tm值与GC含量的关系
③介质中离子强度
其它条件不变，离子强度高，Tm高。
P351 图5-21
2、复性
变性DNA在适当（一般低于Tm20—25℃）条件下，两条链重新缔合成双螺旋结构。
变性DNA在缓慢冷却时（快速冷却可防止复性），可以复性。DNA片段越大，复性越慢；DNA浓度越大，复性越快。
复性速度可用C o·t衡量。
C o为变性DNA原始浓度mol·L-1，t为时间，以秒表示。
P352 图5-22，不同DNA的复性时间。
A．1个核苷酸对（A.U）
图上查出C o t1/2=4×10-6mol.s/L
若浓度为C o=1.0m mol/L
则复性50%所需时间t=0.004秒
若要全部复性，C o t=10-4t=0.1秒
B．E.coli 4.2×106碱基对
图上查出C o t1/2=10 mol.s/L
若浓度C o=1.0 umol/L则复性50%所需时间t=107秒，约115天。复性100%C o t=500 mol.s/L
t=5×108秒，5758天。
对于E.coli ，4.2×106bp，浓度达到umol/L级时，浓度已很高。
复性机制：10-20bp成、拉链
3、杂交（DNA—DNA、DNA—RNA）
将不同来源的DNA混合加热，变性后，慢慢冷却使它复性。若这些异源DNA之间，在某些区域有相同的序列，则复性时会形成杂交分子。
第五节核酸研究技术
一、核酸的分离纯化
要求：尽可能保持其天然状态。
条件温和，防止过酸、过碱。
避免剧烈搅拌，抑制核酸酶。
1、DNA分离纯化
真核DNA以核蛋白（DNP）形式存在，DNP溶于水或盐（1mol/L），但不溶于0.14mol/L Nacl中，利用此性质，可将DNP与RNA核蛋白分开，提取出DNP。
DNA核蛋白可用水饱和的酚抽提，去除蛋白质。还可用氯仿异戊醇去除蛋白质。
2、RNA的制备（重点介绍mRNA的分离、纯化）
用0.14mol/L Nacl使DNP沉淀，上清中即为RNA核蛋白（RNP）。
去蛋白：盐酸胍、苯酚等
必须防止RNA酶对RNA的破坏。
二、核酸的凝胶电泳
1、琼脂糖电泳
①核酸分子的大小，迁移率与分子量的对数成反比
②凝胶浓度
③DNA的构象，超螺旋最快，线形其次，环形最慢。
④电流，不大于5V/cm
2、PAGE电泳
三、限制性核酸内切酶（1979年发现）
1、限制修饰系统
图
2、II型核酸内切酶
核酸内切酶有I、II、III三种类型，其中II型酶在DNA克隆中十分有用。
II型酶的特点：限制和修饰活性分开，蛋白质结构是单一成分，辅助因子Mg2+，位点序列旋转对称（反向重复）。
II型酶的切割频率
识别位点4 44=256
6 46=4096
8 48=65536
Not I GCGGCCGC
限制酶的命名：E.coRI
第一位：属名E（大写）
第二、三位：种名的头两个字母小写co
第四位：菌株R
第五位：罗马字，从该细菌中分离出来的这一类酶的编号。
同裂酶：来源不同的限制酶（名称自然不同），识别同样的核苷酸靶序列，产生同样的切割，形成同样的末端。
BamH：GGATCC 同裂酶BstI
识别位点相同，切割位点相同，产生同样的粘性末端。
同尾酶：来源各异，识别的靶序列不同，但都产生相同的粘性末端。
BamHI：GGA TCC
同裂酶：BstI GGA TCC
同尾酶：BclI TGATCA BglII AGA TCT
MboI GATC Sau3A GATC
星号活力：在一定条件下（低离子强度，碱性pH，或50%甘油），限制酶的特异性降低。结果，它的识别与切割所需的典型的核苷酸序列的数量和种类会发生变化。
例如HindIII AAGCTT
第五章维生素 一：填空题 1.维生素是维持生物体正常生长所必需的一类________________有机物质。主要作用是作为 ________________的组分参与体内代谢。 2.根据维生素的________________性质，可将维生素分为两类，即________________和 ________________。 3.维生素A的活性形式是________________，可与视蛋白组成________________，后者是维持 ________________视觉所必需的。 4.维生素D在体内的最高活性形式是________________，它是由维生素分别在________________和________________二次________________而来的。 5.维生素D在体内的主要作用是调节________________代谢，与________________生长有关。 6.维生素K的主要作用是作为________________的辅酶，促进肝脏凝血酶原中Glu残基的 ________________，生成________________，修饰后的凝血酶原与________________结合，才能被激活转化为凝血酶。 7.维生素主要功能是以________________形式，作为________________和________________的辅酶，转移二碳单位。 8. 维生素可以与________________，________________和________________共同组成辅酶_____，作为各种________________反应的辅酶，传递________________。 9. 维生素C是________________酶的辅酶，另外还具有________________作用等。 10.维生素是________________衍生物，有________________，________________两种形式，其辅酶形式是________________与________________，作为________________酶的辅酶，起递________________作用。 11.维生素是________________衍生物，也称吡哆素，有________________，________________，________________三种形式，可以以________________、________________的形式作为氨基酸 ________________、________________、________________的辅酶。 12.生物素可是________________的辅酶，在________________的固定中起重要是作用。 13.维生素由喋呤衍生物、________________、________________三部分组成，可以以 ________________的形式，作为________________的载体。 14.维生素是唯一含________________的维生素，由________________，________________和氨基丙酸三部分组成，有多种辅酶形式。其中________________是变位酶的辅酶，________________是转甲基酶的辅酶。 二：是非题 1.[ ]四种脂溶性维生素都是异戊二烯衍生物，属于类脂。 2.[ ] L-抗坏血酸有活性，D-抗坏血酸没有活性。 3.[ ]B族维生素都可以作为辅酶的组分参与代谢。 4.[ ]脂溶性维生素都不能作为辅酶参与代谢。 5.[ ] 经常做日光浴有助于预防佝偻病和骨软化症的出现。 6.[ ] 维生素缺失症可以通过口服维生素加以治疗。 7.[ ]维生素E不容易被氧化，因此可做抗氧化剂。 8.[ ]B族维生素具有相似的结构和生理功能。 三：单选题 1.[ ]下列辅酶中的哪个不是来自于维生素？
第四章维生素 一、解释题 1．维生素: 维生素是维持正常的生命活动过程所必须的一类小分子有机化合物。 2.维生原: 有些物质，它本身不具有维生素活性，但在体内可转变为维生素的 物质，称为维生素原。 3.维生素缺乏症:因缺乏某种维生素所导致的疾病统称为维生素缺乏症。 二、填空题 1.维生素A缺乏可引起夜盲症；儿童缺乏维生素D引起佝偻病；成人缺乏维生素D引起软骨病；维生素C缺乏引起坏血病；维生素PP缺乏引起糙皮病；脚气病是由于缺乏维生素B1引起的；口角炎是由于缺乏维生素B2引起的；维生素B12缺乏引起恶性贫血；叶酸缺乏引起巨幼红细胞性贫血。 2.维生素B1在体内的活性形式是TPP，维生素B2在体内的活性形式是FMN 和FAD。维生素PP可形成NAD+和NADP+两种辅酶。维生素B6是以磷 酸吡哆醛和磷酸吡哆胺形式作为转氨酶的辅酶，以磷酸吡哆醛形式作为氨 基酸脱羧酶的辅酶。叶酸是一碳单位转移酶的辅酶，叶酸在体内的活性形式是 四氢叶酸。生物素在体内的作用是羧化酶的辅酶。泛酸在体内的活性形式有ACP和CoA。 三、选择题 1．下面关于维生素的论述哪一个是正确的? 1)人类可以合成维生素以满足营养需要 2)多数水溶性维生素是辅酶的前体 3)在维生素结构中不含有异戊二烯单位(isoprene) 4)维生素都属于胺类，故把它称为“活性胺” 2．凝血酶原的合成与下列哪种维生素有关? 1)维生素A 3)维生素D 2)维生素K 4)维生素E 3．含B族维生素的辅酶在酶促反应中的作用是下列中的哪一个? 1)稳定酶分子的构象3)起传递电子、原子和化学基团的作用 2)决定酶的专一性4)起激活剂的作用 4．羧化酶的辅酶与下列哪一种维生素有关? 1)烟酸2)泛酸3)生物素4)硫辛酸 5．酰基的载体是下列哪一个化合物? 1)NADP 2)CoA 3)NAD 4)FMN 6．脱氢酶的辅酶与下列哪种维生素有关?
8.试述胆固醇与胆汁酸之间的代谢联系 答：①胆汁酸由胆固醇在肝C内合成的 ②胆汁酸的合成受肠道向肝脏胆固醇转运量的调节，从肠吸收至肝脏内的胆固醇增多，则胆汁酸的合成亦增多 ③胆固醇的消化、吸收和排泄均受胆汁酸盐的影响
1.简述DNA双螺旋模型的要点 答：①两条反向平行的互补多核苷酸链围绕中心轴，盘旋成右手双螺旋结构 ②碱基间形成氢键，使两条链相连，A=T，G C。氢键与碱基堆砌力是维持DNA二级结 构稳定的重要因素。 ③每10个碱基对能使螺旋上升一圈，螺距3.4nm，螺旋直径为2nm。 ④磷酸和脱氧核糖构成股价，位于螺旋外侧，碱基位于内侧。碱基平面与中心轴垂直。 2.糖代谢与脂代谢使通过那些反应联系起来的？ 答：①糖酵解过程重产生的磷酸二羟丙酮可转变为3－磷酸甘油，可作为脂肪合成的原料和脂肪酸进一步合成TG。 ②糖有？氧氧化进程重产生的乙酰CoA是脂肪酸和酮体的合成原料。 ③脂肪酸分解产生的乙酰CoA最终进入三羧酸循环氧化 ④酮体氧化产生的乙酰CoA最终也进入三羧酸循环氧化 ⑤甘油经磷酸甘油激酶作用，最终转变为磷酸二羧丙酮进入糖酵解或糖的有氧氧化过程 3.三羧酸循环有何特点？为什么说三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质在体内氧化的共同途径何相互联系的枢纽？ 答：⑴特点：①循环中CO2的生成方式是两次脱羧 ②循环中多个反应是可逆的，但由于柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶和α－酮戊 二酸脱氢酶系催化的反应不可逆，故循环只能单向进行 ③循环中4次脱氢，其中三对氢原子以NAD＋为受氢体，一对以FAD为受氢体 ④循环中各产物不断地被消耗和补充，使循环处于动态平衡中 ⑤释放大量能量 ⑵三羧酸循环的起始物乙酰CoA不仅由糖的氧化分解产生，也由甘油、脂肪酸和AA氧 化分解产生，因此该循环实际上是糖、蛋白质及脂肪在体内氧化的共同途径 ⑶糖和甘油代谢生成的α－酮戊二酸和草酰乙酸等中间产物可转变成某些AA；儿许多 AA分解的产物又是循环的中间产物，可敬糖异生变成糖或甘油。可见三羧酸循环使三大营养物质相互联系的枢纽 4.胆固醇可在体内转变成哪些物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶各是什么？ 答：胆固醇在体内可转变为：⑴胆汁酸⑵类固醇激素⑶7－脱氢胆固醇 原料：乙酰CoA、ATP、NADH+H＋ 关键酶：HMG CoA还原酶 5.何谓酮体？试述酮体生成及氧化中的主要酶类及酮体代谢特点和生理意义。 答：⑴酮体是脂肪酸在肝内分解代谢产生的一类特殊中间产物，包括：乙酸乙酰，β－羟丁酸和丙酮 酮体在肝内生成，其限速酶是HMGCoA合成酶；酮体在肝外组织被氧化利用，其主要酶类为琥珀酰CoA转硫酶和乙酰乙酸硫激酶。 ⑵酮体代谢的特点是：肝内生成肝外氧化利用；其生理意义是肝脏为肝外组织提供了另一种能源物质，是心、肾、脑、肌肉等重要脏器在糖利用出现障碍时可利用的一种能源。6.试以脂类代谢及代谢紊乱的理论分析酮症、脂肪肝和动脉粥样硬化的病因。 答：⑴酮症：在糖尿病或糖供给等病理情况下，胰岛素分泌减少或作用低下而胰高血糖素、肾上腺素等分泌上升，导致了脂肪动员增强，脂肪酸在肝内的分解增多，酮体的 生成也增多；同时，由于主要来源于糖代谢的丙酮酸减少，因此使草酰乙酸减少， 导致了乙酰CoA的堆积；此时肝外组织的酮体氧化利用减少，结果就出现了酮 体过多积累在血中的现象。 ⑵脂肪肝：肝C内的脂肪来源多、去路少导致脂肪堆积。原因有：①肝功能低下，导致 肝内脂肪运出障碍。②糖代谢障碍导致脂肪动员增强，进入肝内的脂肪酸增多。 ③肝C内用于合成脂蛋白的磷脂缺乏。④急性肝炎后，活动过少使能量消耗减
维生素总结 一、脂溶性维生素 1、维生素A 名称:类视黄素、抗干眼病维生素、A1:视黄醇、A2:3-脱氢视黄醇 活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸 功能:1、视黄醛与视蛋白结合发挥视觉功能2、调控细胞的生长与分化、抗癌3、抗氧化 缺乏时病症:夜盲症、干眼病 发病机理或治病原理:感受弱光的视杆细胞内,全反式视黄醇被异构成11-顺视黄醇,氧化成11-顺视黄醛。此物作为光敏感视蛋白的辅基与之结合生成视紫红质。视紫红质感光时,异构为全反式视黄醛,并引起视蛋白变构。进而视蛋白通过一系列反应产生视觉冲动。视紫红质分解,全反式视黄醛与视蛋白分离,构成视循环。维生素A缺乏,视循环关键物质11-顺视黄醛不足,视紫红质少,对弱光敏感性降低,暗适应延长。 过量的影响:中毒,组织损伤。症状:头痛、恶心、肝细胞损伤、高血脂、软组织钙化、高钙血症、皮肤干燥、脱屑、脱发 2.维生素D 名称:抗佝偻病维生素(本质就是类固醇衍生物) 活性形式:1,25-二羟维生素D3 功能:1、调节血钙水平,促进小肠对钙、磷的吸收、影响骨组织钙代谢,维持血钙、磷的正常水平2、影响细胞的分化 (免疫细胞、胰岛B细胞、肿瘤细胞) 缺乏时病症:儿童:佝偻病成人:软骨病自身免疫性疾病 过量的影响:中毒。表现:高钙血症、高钙尿症、高血压、软组织钙化 备注:在体内可合成:皮下储有维生素D3原,紫外线照射下可变成维生素D3 3.维生素E 名称:生育酚类化合物(生育酚、生育三烯酚) 活性形式:生育酚 功能:1、抗氧化剂、自由基清除剂、保护细胞膜,维持其流动性2、调节基因表达(抗炎、维持正常免疫功能、抑制细胞增殖,降低血浆低密度脂蛋白的浓度。预防治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病、肿瘤与延缓衰老有一定作用)3、提高血红素合成关键酶活性,促进血红素合成。缺乏时病症:新生儿:轻度溶血性贫血一般不易缺乏。重度损伤导致红细胞数量减少,脆性增加等溶血性贫血。动物缺乏,生殖器发育受损,甚至不育 备注:临床常用维生素E治疗先兆流产与习惯性流产 4.维生素K 名称:凝血维生素 活性形式:2-甲基1,4-萘醌 功能:1、维生素K具有促进凝血的作用, 就是许多γ-谷氨酰羧化酶的辅酶2、对骨代谢有重要作用,对减少动脉钙化有重要作用,大剂量可降低动脉硬化的危险性。 缺乏时病症:维生素K缺乏引起出血。 备注:长期应用抗生素及肠道灭菌有引起维生素K缺乏的可能性。引发脂类吸收障碍的疾病,可引起维生素K缺乏。新生儿易缺乏(不能通过胎盘) 二、水溶性维生素
第十二章维生素与辅酶答案 一、选择题 1-5①②②③③ 6-11 ③②③②②③ 二、填空题 1.维生素B1是由_嘧啶环和噻唑环藉助甲烯基连接成的水溶性维生素。(顺序可颠 倒) 2.叶酸是由喋呤、对-氨基苯甲酸和L-谷氨酸构成的。 3.叶酸辅酶(THFA)是由叶酸在维生素C _和NADPH存在下还原生成的，它在代谢中起转 移一碳基团的作用。 4.维生素K促进凝血酶原(血凝因子) 的生物合成。 5.维生素B1的衍生物TPP是催化α-酮酸脱羧(或转酮) 反应的一种辅酶，催化此反应的 酶又称_脱羧辅酶。 6.生物素是羧化酶的辅酶，在有关催化反应中起固定CO2_作用。 7.维生素B12在体内的辅酶形式，有5'-脱氧腺苷钴胺素、氰钴胺素、羟钴胺素、甲钴胺素、 其中5'-脱氧腺苷钴胺素是维生素B12在体内的主要存在形式，作为几种变位酶的辅酶，在代谢中起作用。 8.维生素C是_脯氨酸羟基化酶的辅酶，参与胶原分子中脯氨酸的羟基化反应。 9.人类长期不食用疏菜，水果、将可能导致维生素A和维生素C这两种维生素的缺乏。 10.缺乏维生素B1可使神经组织中_丙酮酸(或乳酸)堆积引起脚气病。 11.四氢叶酸(THFA)分子中N?5_和_ N?10原子参与一碳单位的转移。（顺序可颠倒） 12. 在辅酶的功能中，携带羟乙基的是___ TPP 。 13.维生素B2是由__核糖醇和6,7-二甲基异咯嗪缩合成的桔黄色针状结晶，溶于水具有黄 缘色荧光，故维生素B2又名核黄素。 14.FMN、FAD在有关酶的催化反应中起递氢作用，这是由于FMN、FAD分子中维生素 B2的_6.7-二甲基异咯嗪_环上的1位和10位氮原子具有活泼双键，能可逆地加氢脱氢的缘故。 15.维生素PP的化学本质是尼克酸和尼克酰胺，缺乏它会引起癞皮(糙皮)病。 16.生物素是由_噻吩环(硫戊烷环) 和尿素形成的双环化合物，侧链上有一个戊酸。 17.硫辛酸作为辅酶的作用是_递氢_和_转移乙酰基。 18.维生素A是带β-白芷酮_环的不饱和一元酸，可被氧化成视黄醛。它作为视紫红质的 组成成分在暗视觉中起作用。 19.维生素D的化学本质是_类固醇_化合物，它在人体内具有生物活性的分子形式为 1,25-二羟D3或1,25-(OH)2D3 。
第三章酶第四章维生素和辅酶 本章教学要求： 1、了解酶的基本概念、化学本质、酶促反应特点和酶命名与分类原则。 2、牢记与酶组成、结构、功能有关的基本概念。如酶蛋白、辅因子、酶活性中心、必需基团、同工酶等。 3、掌握影响酶促反应速度的几种因素及动力学特点。熟记米氏方程和米氏常数的意义。 4、结合酶促反应动力学掌握酶活性测定的基本原则，熟记酶活力单位概念。 5、熟记水溶性维生素和辅酶的化学本质、活性方式、代谢功能。同时了解缺乏维生素的相应缺乏病。 一、填空题： 1. 对于服从米氏方程的酶来说，当[S]为Km，V为35μmol/min时，酶促反应的Vmax是。 2. 能催化蛋白质降解的酶叫做。 3. 下面缩写符号的中文名称分别是：NAD+，FAD ，TPP 。 4. 酶分子上与活性有关的具有特定三维结构的小区域叫做酶的，活性部位基团按功能分为 和。 5. 酶作用的特异性分为和。 6. 影响酶促反应速度的因素主要有、、和。 7. 与一般催化剂比较，酶最显著的两个特点是和。 8. 有非竞争性抑制剂存在时，酶促反应的Km ，Vmax 。 9. 如果一个酶对A、B、C、三种底物的米氏常数分别为Kma、Kmb、和Kmc，且Kma＞Kmb＞Kmc，则此 酶的最适底物是，与酶亲和力最小的底物是。 10. 根据酶促反应类型，酶可以分为、、、、 和六大类。 11. EC 4.1.1.11应为酶类。 12. 酶量的多少常用表示，酶的纯度常用表示。 13. L-精氨酸酶只催化L-精氨酸反应，而对D-精氨酸无作用，此酶具有专一性。 14. 若使酶促反应的速度达到最大反应速度的90%，底物浓度应是此酶Km值的倍？ 15. 丙二酸是酶的抑制剂。 16. 全酶由和组成。 二、判断题： 1. 酶的活力愈高，其纯度亦愈高。 2. 当[S] ＞＞Km时，酶催化反应的速度与底物浓度成正比。 3. FAD和FMN都含有腺苷酸。 4. 当缺乏维生素B1时，丙酮酸脱氢酶复合物和α—酮戊二酸脱氢酶复合物均无活性。 5. 酶的竞争性抑制作用可用加大底物浓度的方法减轻或消除。 6. 酶的活性中心的基团不一定都是必需基因。 7. 转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛，它是维生素B6的磷酸酯。 8. Km值是酶的特征性常数，它与酶浓度无关。 9. 同工酶是指能催化相同的化学反应，但结构和组成不同的一组酶。 10. 在某些情况下，把酶的最适温度也可以看成酶的一种特征性的物理常数。 11. 因增大底物浓度不能逆转非竞争性抑制剂的抑制作用，故被称为不可逆抑制作用。 12. 非竞争性抑制作用可用增大底物浓度的方法减轻或解除。 13. 一种酶的Km值与酶的底物浓度无关。 14. 在酶的活性中心，只有带电荷的氨基酸残基直接参与酶的催化作用。 15. pH对反应速度的影响既涉及酶活性部位有关基团的解离，也涉及到底物的解离。 三、单项选择题：
名词解释： 1.糖：糖类是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。它由碳、氢及氧3种元素组成，其分子式是（CH2O）n。一般把糖类看作是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。 2.单糖：凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。 3.寡糖：是由单糖缩合而成的短链结构（一般含2~6个单糖分子） 4.多糖：有许多单糖分子缩合而成的长链结构，分子量大，在水中不能成真溶液，均无甜味，无还原性。有旋光性，无变旋现象。 5.构象：在分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排布叫构象。 6.构型：在立体异构体中的原子或取代基团的空间排列关系叫构型。 7.变旋现象：当一种旋光异构体，如糖溶于水中转变为几种不同旋光异构体的平衡混合物时发生的旋光变化现象，叫做变旋现象。 8.旋光性：当光通过含有某物质的溶液时，使经过此物质的偏振光平面发生旋转的现象。 9. 脂类：是脂肪及类脂的总称，其化学本质为脂肪酸(多是4碳以上的长链一元羧酸)和醇(包括甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇和固醇)等所组成的酯类及其衍生物。 10.皂化值：完全皂化1g油或脂所消耗的KOH毫克数。 11.皂化作用：脂酰甘油的碱水解作用称为皂化作用。 12. 酸败：脂肪长期暴露于潮湿闷热的空气中，受到空气的作用，游离脂肪酸被氧化、断裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸，产生难闻的恶臭味，称之酸败。13.酸值：中和1g油脂中游离脂肪酸所消耗KOH的mg数，称为酸值（酸价），可表示酸败的程度。 14.卤化作用：油脂中不饱和双键与卤素发生加成反应，生产卤代脂肪酸，称为卤化作用。 15.碘值：100g油脂所能吸收的碘的克数—碘价（碘化值），可以用来判断油脂中不饱和双键的多少。 16.氢化：Ni的作用下，甘油酯中的不饱和双键可以与H2发生加成反应，油脂被饱和，液态变为固态，可防止酸败。 17.必须脂肪酸：多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合 成，需从食物摄取，故称必需脂酸。 18.维生素（vitamin）：是机体维持正常生理功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。 19：维生素原：本身不是维生素，但是可以转化成维生素的物质。 20.核酸（nucleic acid）：是含有磷酸基团的重要生物大分子，因最初从细胞核分离获得，又具有酸性，故称为核酸。 21.核苷：碱基和核糖（脱氧核糖）通过N-糖苷键连接形成糖苷称为核苷（脱氧核苷）。 22.核苷酸：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 23. DNA一级结构：指构成核酸的各个单核苷酸之间连接键的性质以及组成中单核苷酸的数目和排列顺序（碱基排列顺序） 24.DNA的变性：有些理化因素会破坏氢键和碱基堆积力，使核酸分子的空间结构改变，从而引起核酸理化性质和生物学功能改变，这种现象称为核酸的变性。 25.Tm值：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
第6章维生素与辅酶单元自测题 (一) 名词解释 1．维生素, 2．抗维生素, 3．维生素缺乏症, 4．维生素中毒症, 5．脂溶性维生素 6．水溶性维生素, 7．维生素原, 8．内源因子 (二) 填空 1．维生素是维持机体正常代谢和健康所必需的一类化合物，该物质主要来自，其中，两种维生素可以在体内由和转变生成。 2．维生素A在体内的活性形式包括、和。 3．自然界黄红色植物中含β—胡萝卜素、它在小肠粘膜催化下生成两分子，所以通常将β—胡萝卜素称为。 4．维生素D是属于衍生物，储存于皮下的经紫外线照射转变为维生素D3，必须在肝、肾羟化生成是D3型。 5．维生素E对极敏感，且易自身，因而能保护其它物质免遭氧化，所以具有作用。 6．维生素K的生化作用是促进肝合成的前体分子中谷氨酸残基羧化生成转变为活性型。催化这一反应的为酶，维生素K是该酶的，因此具有促凝血作用。 7．维生素B1 因含有硫和氨基又名，其在体内活性形式为，它是体内酶和的辅酶，参与糖代谢。 8．维生素B l缺乏时，神经组织不足，并伴有和等物质堆积，可引起。 9．维生素B2是和的缩合物，因其结晶呈桔黄色又称。 10．维生素B2在体内黄素激酶和焦磷化酶的催化下转变成活性型的和，是黄素酶的辅基，参与氧化还原反应。 11．维生素PP包括和两种，都是的衍生物，在体内可由转变生成。 12．维生素PP在体内的活性形式是和是多种不需氧脱氢酶的辅酶，分子中的尼可酰胺部分具有可逆的及特性。 13．维生素B6在体内经磷酸化转变为活性型的和，它们是及的辅酶。 14．临床上常用维生素B6治疗小儿惊厥和呕吐，其机理是维生素B6是的辅酶，能催化脱羧生成，该产物是一种抑制性神经递质。 15．泛酸与及3′磷酸腺苷5′焦磷酸结合组成，后者是酶的辅酶。 16．因为生物素具有转移、携带和固定的作用，所以是体内酶的辅酶，参与多种物质的反应。 17．叶酸在体内叶酸还原酶的催化下转变为活性型的，是体内酶的辅酶，携带参与多种物质的合成。 18．维生素B12在消化道与胃粘膜分泌的结合才能在小肠被吸收。维生素B12体内的活性型为。 19．维生素B12是的辅基，参与同型半胱氨酸转变成的反应。当维生素B12缺乏时导致核酸合成障碍，影响细胞分裂结果产生。 20．维生素C参与体内多种物质的反应，因此具有促进合成的作用。维生素C还可作为一种，参与体内多种氧化还原反应。 (三) 选择题 1．下列辅酶中的哪个不是来自于维生素? A CoA B CoQ C PLP D FH2 2．肠道细菌可以合成下列哪种维生素? A 维生素K B 维生素 C C 维生素 D D 维生素E 3．下列叙述哪一种是正确的? A 所有的辅酶都包含维生素组分。 B 所有的维生素都可以作为辅酶或辅基的组分。 C 所有的B族维生素都可以作为辅酶或辅基的组分。 D 只有B族维生素可以作为辅酶或辅基的组分。 4．下列化合物中除哪个外都是环戊烷多氢菲的衍生物。 A 维生素D B 胆汁酸 C 促肾上腺皮质激素 D 肾上腺皮质激素 5．下列化合物中，除哪个外都是异戊二烯的衍生物。 A 视黄醇 B 生育酚 C 鲨烯 D 核黄醇 6．多食糖类需补充 A 维生素B1 B 维生素B2 C 维生素B5 D 维生素B6 7．多食肉类，需补充
A 只作供氢体 B 只作受氢体 C 既作供氢体又作受氢体 D 是呼吸链中的递氢体 E 是呼吸链中的递电子体 维生素 一级要求 多选题 1 哪种维生素的前身由绿色植物合成？ A 维生素 A B 生物素 C 尼克酸 D 维生素D E 维生素B 12 A 2 构成视紫红质的维生素 A 活性形式是: A 9-顺视黄醛 B 11-顺视黄醛 C 13-顺视黄醛 D 15-顺视黄醛 E 17-顺视黄醛 B 3 维生素 K 与下列哪种凝血因子合成有关? A 因子 XII B 因子 XI C 因子 II D 因子 VIII E 因子 V C 4 维生素B 2是下列哪种酶辅基的组成成分? A NAD + B NADP + C 吡哆醛 D TPP E FAD E 5 维生素 PP 是下列哪种酶辅酶的组成成分? A 乙酰辅酶A B FMN C NAD + D TPP E 吡哆醛 E 6 泛酸是下列那种酶辅酶的组成成分: A FMN B NAD + C NADP + D TPP E CoASH E 7 CoASH 的生化作用是: A 递氢体 B 递电子体 C 转移酮基 D 转移酰基 E 脱硫 D 8 生物素的生化作用是: A 转移酰基 B 转移CO 2 C 转移CO D 转移氨基 E 转移巯基 B 9 维生素 C 的生化作用是: C 10 人类缺乏维生素 C 时可引起: A 坏血病 B 佝偻病 C 脚气病 D 癞皮病 E 贫血症 A 11 维生素 C 的化学本质是一种: A 含有二个羧基的有机酸 B 含有一个羧基的有机酸 C 含有六碳原子的、二个烯醇式羟基的化合物 D 含有六个碳原子及一个羟基的化合物 E 含 8 个碳的有机酸 C 12 日光或紫外线照射可使: A 7-脱氢胆固醇转变成维生素D 3 B A 1生成 C 7-脱氢胆固醇转变成维生素 D 2 D A 2生成 E 维生素 E 活化 A 13 维生素 D 的活性形式是: A 1,24-(OH) 2-D 3 B 1-(OH)-D 3 C 1,25-(OH) 2-D 3 D 1,26-(OH) 2-D 3 E 24-(OH)-D 3 C 14 维生素 K 是下列那种酶的辅酶: A 丙酮酸羧化酶 B 草酰乙酸脱羧酶 C 谷氨酸γ-羧化酶 D 天冬氨酸γ-羧化酶
生物化学最核心的知识点总结 1）竞争性抑制：抑制剂的结构与底物结构相似，共同竞争酶的活性中心。抑制作用大小与抑制剂和底物的浓度比以及酶对它们的亲和力有关。此类抑制作用最大速度Vmax不变，表观Km值升高。 2）非竞争性抑制：抑制剂与底物结构不相似或完全不同，只与酶的活性中心以外的必需基团结合。不影响酶在结合抑制剂后与底物的结合。该抑制作用的强弱只与抑制剂的浓度有关。此类抑制作用最大速度Vmax下降，表观Km值不变。 3）反竞争性抑制：抑制剂只与酶-底物复合物结合，生成的三元复合物不能解离出产物。此类抑制作用最大速度Vmax和表观Km值均下降。 2.线粒体内生成的NADPH可直接参加氧化磷酸化过程，但在胞浆中生成的NADPH不能自由透过线粒体内膜，故线粒体外NADPH所带的氢必须通过某种转运机制才能进入线粒体，然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程。这种转运机制主要有α-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭两种机制。 （1）α-磷酸甘油穿梭：这种穿梭途径主要存在于脑和骨骼肌中，胞浆中的NADH在磷酸甘油脱氢酶催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，再经位于线粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和FADH2，磷酸二羟丙酮可穿出线粒体外膜至胞浆，参与下一轮穿梭，而FADH2则进入琥珀酸氧化呼吸链，生成2分子ATP （2）苹果酸-天冬氨酸穿梭：这种穿梭途径主要存在于肝和心肌中，胞浆中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下，使草酰乙酸还原为苹果酸，后者通过线粒体外膜上的α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体，又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和 NADH。NADH进入NADH氧化呼吸链，生成3分子ATP。 可见，在不同组织，通过不同穿梭机制，胞浆中的NADH进入线粒体的过程不一样，参与氧化呼吸链的途径不一样，生成的ATP数目不一样。 3. 1）作为酶活性中心的催化基团参加反应； 2）作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用； 3）为稳定酶的空间构象所必需； 4）中和阴离子，降低反应的静电斥力。 4.肽链延长在核蛋白体上连续性循环。（1）进位：氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位；（2）转肽酶催化成肽；（3）转位：由EF-G转位酶催化，新生肽酰-tRNA-mRNA位移入P位，A 位空留，卸载tRNA移入E位并脱离。 成熟的真核生物mRNA的结构特点是：（1）大多数真核mRNA在5′-端以m7GpppN为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性；（2）在真核mRNA的3′末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。一般有数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的序列，因此认为它是在RNA生成后才加上去的。随着mRNA存在的时间延续，这段多聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3′-末端结构可能与mRNA从细胞核向细胞质的转位及mRNA的稳定性有关。 2.（1）TAC中有4次脱氢、2次脱羧及1次底物水平磷酸化。（2）TAC中有3个不可逆反应、3个关键酶（异柠檬酸脱氢酶、α—酮戊二酸脱氢酶系、柠檬酸合酶）。（3）TAC的中
生物化学复习题 第一章绪论 1. 名词解释 生物化学： 生物化学指利用化学的原理和方法，从分子水平研究生物体的化学组成，及其在体的代谢转变规律，从而阐明生命现象本质的一门科学。其研究容包括①生物体的化学组成，生物分子的结构、性质及功能②生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化③生物信息分子的合成及其调控，即遗传信息的贮存、传递和表达。生物化学主要从分子水平上探索和解释生长、发育、遗传、记忆与思维等复杂生命现象的本质 2. 问答题 （1）生物化学的发展史分为哪几个阶段？ 生物化学的发展主要包括三个阶段：①静态生物化学阶段（20世纪之前）：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的排泄物和分泌物②动态生物化学阶段（20世纪初至20世纪中叶）：是生物化学蓬勃发展的阶段，这一时期人们基本弄清了生物体各种主要化学物质的代谢途径③功能生物化学阶段（20世纪中叶以后）：这一阶段的主要研究工作是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。（2）组成生物体的元素有多少种？第一类元素和第二类元素各包含哪些元素？ 组成生物体的元素共28种 第一类元素包括C、H、O、N四中元素，是组成生命体的最基本元素。第二类元素包括S、P、Cl、Ca、Na、Mg，加上C、H、O、N是组成生命体的基本元素。 第二章蛋白质 1. 名词解释 （1）蛋白质：蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物 （2）氨基酸等电点：当氨基酸溶液在某一定pH时，是某特定氨基酸分子上所带的正负电荷相等，称为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH即为该氨基酸的等电点 （3）蛋白质等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离形成正负离子的趋势相等，即称为兼性离子，净电荷为0，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点 （4）N端与C端：N端（也称N末端）指多肽链中含有游离α-氨基的一端，C端（也称C 末端）指多肽链中含有α-羧基的一端（5）肽与肽键：肽键是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键，许多氨基酸以肽键形成的氨基酸链称为肽 （6）氨基酸残基：肽链中的氨基酸不具有完整的氨基酸结构，每一个氨基酸的残余部分称为氨基酸残基 （7）肽单元（肽单位）：多肽链中从一个α-碳原子到相邻α-碳原子之间的结构，具有以下三个基本特征①肽单位是一个刚性的平面结构②肽平面中的羰基与氧大多处于相反位置③α-碳和-NH间的化学键与α-碳和羰基碳间的化学键是单键，可自由旋转 （8）结构域：多肽链的二级或超二级结构基础上进一步绕曲折叠而形成的相对独立的三维实体称为结构域。结构域具有以下特点①空间上彼此分隔，具有一定的生物学功能②结构域与分子整体以共价键相连，一般难以分离（区别于蛋白质亚基）③不同蛋白质分子中结构域数目不同，同一蛋白质分子中的几个结构域彼此相似或很不相同 （9）分子病：由于基因突变等原因导致蛋白质的一级结构发生变异，使蛋白质的生物学功能减退或丧失，甚至造成生理功能的变化而引起的疾病 （10）蛋白质的变构效应：蛋白质（或亚基）因与某小分子物质相互作用而发生构象变化，导致蛋白质（或亚基）功能的变化，称为蛋白质的变构效应（酶的变构效应称为别构效应）（11）蛋白质的协同效应：一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应，其中具有促进作用的称为正协同效应，具有抑制作用的称为负协同效应 （12）蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子的特定空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失，变性的本质是非共价键和二硫键的破坏，但不改变蛋白质的一级结构。造成变性的因素有加热、乙醇等有机溶剂、强碱、强酸、重金属离子和生物碱等，变形后蛋白质的溶解度降低、粘度增加，结晶能力消失、生物活性丧失、易受蛋白酶水解 （14）蛋白质复性：若蛋白质的变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可部分恢复其原有的构象和功能，称为复性 2. 问答题 （1）组成生物体的氨基酸数量是多少？氨基酸的结构通式、氨基酸的等电点及计算公式？ 组成生物的氨基酸有22种，组成人体和大多数生物的为20种，结构 通式如右图。氨基酸的等电点指当氨基酸溶液在某一定pH时，是某特定氨 基酸分子上所带的正负电荷相等，称为两性离子，在电场中既不向阳极也 文案大全
第七章脂质代谢 第一节脂质的构成、功能及分析 脂质的分类 脂质可分为脂肪和类脂，脂肪就是甘油三脂，类脂包括胆固醇及其脂、磷脂和糖脂。 脂质具有多种生物功能 1.甘油三脂机体重要的能源物质 2.脂肪酸提供必需脂肪酸合成不饱和脂肪酸衍生物 3.磷脂构成生物膜的重要组成成分磷脂酰肌醇是第二信使前体 4.胆固醇细胞膜的基本结构成分 可转化为一些有重要功能的固醇类化合物 第二节脂质的消化吸收 条件：1，乳化剂（胆汁酸盐、甘油一酯、甘油二酯等）的乳化作用； 2，酶的催化作用 位置：主要在小肠上段
第三节甘油三脂代谢 甘油三脂的合成 1.合成的部位：肝脏（主要），脂肪组织，小肠粘膜 2.合成的原料：甘油，脂肪酸 3.合成途径：甘油一脂途径（小肠粘膜细胞） 甘油二脂途径（肝，脂肪细胞）
注：3-磷酸甘油主要来源于糖代谢，部肝、肾等组织摄取游离甘油，在甘油激酶的作用下可合成部分。 内源性脂肪酸的合成： 1.场所：细胞胞质中，肝的活性最强，还包括肾、脑、肺、脂肪等 2.原料：乙酰COA，ATP，NADPH，HCO??，Mn离子 3.乙酰COA出线粒体的过程：
4.反应步骤 ①丙二酸单酰COA的合成： ②合成软脂酸：
③软脂酸延长在内质网和线粒体内进行： 脂肪酸碳链在内质网中的延长:以丙二酸单酰CoA为二碳单位供体 脂肪酸碳链在线粒体中的延长:以乙酰CoA为二碳单位供体 脂肪酸合成的调节： ①代谢物的调节作用： 1.乙酰CoA羧化酶的别构调节物。 抑制剂：软脂酰CoA及其他长链脂酰CoA 激活剂：柠檬酸、异柠檬酸 糖代谢增强，相应的NADPH及乙酰CoA供应增多，异柠檬酸及柠檬酸堆积，有利于脂酸的合成。 ②激素调节： 甘油三脂的氧化分解： ①甘油三酯的初步分解： 1.脂肪动员：指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。 2.关键酶：激素敏感性甘油三脂脂肪酶（HSL）
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 1.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。 2. 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。 3. 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 1. 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（pK1 + pK2）,(pK1和pK2分别为α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数值)。 2. 氨基酸的紫外吸收性质 （1）吸收波长：280nm （2）结构特点：分子中含有共轭双键 （3）光谱吸收能力：色氨酸＞酪氨酸＞苯丙氨酸 （4）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 (1)寡肽：小于10分子氨基酸组成的肽链。 (2)多肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。 (3)氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。 (4)肽键：连接两个氨基酸分子的酰胺键。 (4)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。 三、蛋白质分子结构特点 见表1-1。
一生物化学概述 （一）生物化学研究的基本内容 1 静态生物化学：蛋白质，核酸，酶 2 动态生物化学：生物氧化，三大代谢 3 信息代谢：DNA的复制，RNA的转录，蛋白质的生物合成 （二）生物化学的发展简史 课本P2-3 二蛋白质化学 （一）蛋白质的概念及生物学意义 1 肽键连接生物大分子（一定结构和功能） 2 意义：结构成分、催化、运输、储存、运动、免疫、调节、遗传、其他 （二）氨基酸 1 氨基酸的基本结构和性质 ●COOH NH3+ C H R ●性质 a)两性解离： H+ H+ H2N—CH2—COO- H3N+—CH2—COO- H3N+—CH2—COOH OH- OH- 阴性离子（R-）兼性离子（R+-）阳性离子（R+）PH>PI PH=PI PH 成酰胺：氨基酸酯+氨——氨基酸酰胺 脱羧： 2 根据R基团极性对20种蛋白质氨基酸的分类及三字符缩写 非极性aa：Ala Phe Leu Ile Val Met Trp Pro -------------------------蛋白质疏水核心酸性aa（带负电）：Asp Glu 极性aa：碱性aa（带正电）：Lys Arg His 蛋白质表面 非解离aa（不带电）：Gly Ser Thr Cys Tyr Asn Gln 酶的活性中心：His、Ser （三）蛋白质的结构和功能 1 肽的概念和理化性质 概念：氨基酸肽键连接 蛋白质：肽链较长，通常在50个AA以上. 如胰岛素51AA，目前发现的最大蛋白质是肌巨蛋白（titin）,Mr约3000kDa,相当 于34350AA，但大多数蛋白质通常为300-500AA。 多肽：肽链长度在20-50AA之间. 如胰高血糖素（29AA）,促肾上腺皮质激素（ACTH,39AA）；但是界限也很难划分。 寡肽：肽链长度在20个AA以下. 如徐缓激肽（9AA），具有强的血管扩张作用；脑啡肽（5AA），除镇痛外，尚有调节体温、心血管、呼吸等功能；二肽和三肽已具有活性， 如天冬酰苯丙氨酸甲酯（2AA）具甜味；精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸（RGD），抗粘着的能力。 一些单个氨基酸也具有重要功能，如甘氨酸，谷氨酸作为神经递质。 ?每种肽有其晶体，熔点很高。 ?酸碱性质：游离末端α-NH2、游离末端α-COOH、侧链上可解离基团。 ?肽等电点计算方法：以及在溶液中所带电荷的判断方法与AA一致，但复杂。 ?肽的化学反应：茚三酮反应、Sanger反应、Edman反应；还可发生双缩脲反应。 双缩脲反应：双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)在（碱性）溶液中可与（铜）离子产生（紫红色）的络合物。多肽或蛋白质中有多个肽键,也能与铜离子发生双缩脲反应，游离氨基酸无此反应。 2 蛋白质的初级结构 蛋白质的一级结构指蛋白质多肽连中AA的排列顺序，包括二硫键的位置。主要由（肽键）维系。 （实验题）N端：Sanger法（2、4-二硝基氟苯反应）、DNS法（丹磺酰氯末端分析法）、苯异硫氰酸酯法(Edman reaction) 、氨肽酶法 C端：肼解法、还原法、羧肽酶法 3 蛋白质的高级结构（二级结构、超二级结构和结构域、三级结构、四级结构） 二级结构：指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧链的位置。主要由（氢键）维系α-螺旋（与DNA比较） A.几乎都是（右手）螺旋。 B. 每圈（3.6）个氨基酸残基，高度（0.54）nm。 C. 每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升（0.15）nm。 D. 氨基酸残基侧链R基向外。 E. 相邻螺圈之间形成链内氢链，氢键的取向几乎与中心轴平行。 F. 肽键上C=O与它前面（N端）（第三个）残基上的N-H间形成氢键。 生物化学总结归纳 第一节蛋白质结构和功能 一、蛋白质的分子组成 1.蛋白质元素组成的特点:平均为16%。 1克样品中蛋白质的含量=每克样品含氮克数×6.25(1/16%) 2.氨基酸的结构特点： ⑴蛋白质的基本组成单位：氨基酸 ⑵组成人体蛋白质的氨基酸都是: L-α-氨基酸（甘氨酸、脯氨酸除外） 3.氨基酸的分类: ⑴极性中性氨基酸（7个） 甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷胺酰胺 ⑵非极性疏水性氨基酸（8个）(甲硫氨酸=氮氨酸) 4.多肽链中氨基酸的连接方式：肽键（—CO—NH—，酰胺键） 二、蛋白质的分子结构 1.蛋白质的一级结构： ⑴蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。 ⑵基本化学键：肽键 2.蛋白质的二级结构： ⑴概念：局部主链 ⑵主要的化学键：氢键 ⑶基本结构形式：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲 3.蛋白质的三级结构： ⑴概念：一条多肽链内所有原子的空间排布，包括主链、侧链构象内容。 ⑵化学键：疏水作用力、离子键、氢键和范德华力。（次级键） 4.蛋白质的四级结构 ⑴亚基：由二条或二条以上具有独立三级结构的多肽链组成，其中每条多肽链称之。亚基单独存在没有生物学活性。 ⑵蛋白质四级结构：蛋白质分子中各亚基之间的空间排布及相互接触关系。 ⑶亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。 三、蛋白质的结构与功能的关系（结构决定功能） 1.蛋白质一级结构与功能的关系： ⑴蛋白质一级结构的改变：镰刀形红细胞贫血（分子病）（六月，携镰刀割谷子） 注：第六个氨基酸，谷氨酸→缬氨酸 四、蛋白质的性质 1.蛋白质的两性解离： ⑴蛋白质分子是两性电解质。生物化学 总结归纳
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