第二部分生物能学和代谢第二部分生物能学和代谢
§14.1 蛋白质的降解
?蛋白质的消化是由各种不同的蛋白质水解酶来完成的，主
要在胃和小肠中进行。
?选择性：①异常蛋白②正常的调节蛋白和酶
?意义：①清除异常蛋白②细胞对代谢进行调控的一种
方式
?反应机制：
（1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解外
源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。
（2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常
蛋白和短寿命蛋白，此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为
重要。
By Wang Z iiff eng By Wang Ziiffeng
历年真题讲解
一、填空题
15．ATP－依赖的蛋白质降解需要的帮助。（06）
答案：泛素
By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢
第十四节蛋白质的降解和氨基酸的氧
化及合成
§14.1 蛋白质的降解
§14.2 氨基酸的氧化及尿素的形成
§14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
第十四节蛋白质的降解和氨基酸的氧
化及合成
§14.1 蛋白质的降解
§14.2 氨基酸的氧化及尿素的形成
§14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
第十四节蛋白质的降解和氨基
酸的氧化及合成
By Dr.Wang
2008.08
By Wang Z iiff eng
第二部分生物能学和代谢
?在转氨酶的催化下，某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸 ，而原来的氨基酸则转变成α-酮酸，反应的实质
是氨基在α-氨基酸和酮酸的转移。
除Gly、Lys、Thr、Pro外，AA都能参与转氨基作
用。
?α-酮戊二酸是多种转氨酶反应(只要有Glu参与)
的氨基受体。
所有转氨酶均以磷酸吡哆醛(PLP)为辅因子。 By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢
转氨酶（或氨基转移酶）：
?作用：催化氨基酸和α- 酮酸间进行氨基和酮基的互换。
?体内存在着多种转氨酶，催化不同AA与α-酮酸的转氨基作用，其中以催化L- 谷氨酸α-酮酸转氨基反应的转氨酶 (谷丙转氨酶GPT和谷草转氨酶GOT) 最为重要。
辅酶:VB6的磷酸酯--磷酸吡哆醛（PLP),作用是传递氨基。
生理意义：所催化的反应完全可逆，平衡常数近于1。既是氨基酸的分解代谢过程，也是体内某些非必需AA合成的重要途径。
By Wang Z iiff eng
第二部分生物能学和代谢
查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数：
?转氨酶为细胞内酶，血清中活性很低，各组织器官中以心和肝的活性最高。当某种原因使细胞膜通过性增高，转氨酶可大量释放入血，导致血清中转氨酶活性增高。
?抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能肝组织受损破坏，肝细胞的转氨酶进入血液。（结合乙肝抗原等指标进一步确定是什么原因引起的）
By Wang Z iiff eng 第二部分生物能学和代谢
氧化脱氨基作用
R
HC NH
+
3
COO-
酶
R
C NH
COO
-
H2O+H+ R
C O
-
NH + COO
4
脱氢亚氨基酸不稳定水化
酶——L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶
By Wang Ziiffeng
2H+H+
第二部分生物能学和代谢
转氨基作用
α-酮戊二酸L-谷氨酸
?α-酮戊二酸是多种转氨酶反应(只要有Glu参与) 的氨基受体。
?所有转氨酶均以磷酸吡哆醛(PLP)为辅因子。By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
§14.2 氨基酸的氧化及尿素的形成
1. 氨基酸的氧化
2. 尿素的形成
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
联合脱氨基作用:
氨基酸在转氨酶作用下，将α-氨基转给α-酮戊二酸分子生成α-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再经过L-谷氨酸脱氢酶的作用，脱去氨基产生游离氨并生成α-酮戊二酸，这种转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶的协同作用称联合脱氨基作用。
意义：体内氨基酸脱氨基的最重要方式
体内合成非必需氨基酸的主要途径
By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢
谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨反应
COOH
CH
2
R
氨基酸
H C NH
2
COOH
转氨酶
R
CH
2
C O
COOH
NH
3
+ NADH + H+
谷氨酸脱氢酶α-酮酸
C
O
COOH
CH
2
CH
2
CH NH
2
COOH
H
2
O + NAD+
谷氨酸
By Wang Z iiff eng
历年真题讲解
一、填空题
27．在转氨酶作用下，将氨基酸的α-氨基转给α-酮戊二酸分子生成a-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再经过相应的脱氢酶（脱氨酶）的作用，脱去氨基产生游离氨并生成α-酮戊二酸，这种转氨酶和脱氢酶的协同作用称为。（06）
答案：联合脱氨基作用
By Wang Z iiff eng 第二部分生物能学和代谢
嘌呤核苷酸循环脱氨基作用:
?概念：由转氨酶和腺苷酸脱氨酶等多种酶联合作用下脱去氨基产生游离氨的过程。
?关键酶的分布特点：肌肉中L-谷氨酸脱氢酶活性低，而腺苷酸脱氨酶活性高。
?意义：是心肌、骨骼肌和脑组织脱氨基的主要方式，实验证明脑组织细胞中的氨有50%是由
该循环产生的。
By Wang Z iiff eng
第二部分生物能学和代谢
L-谷氨酸脱氢酶的特点:
?催化L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸、NH
3 和NADH+H+ 。
?以NAD+或NADP+为辅酶的不需氧脱氢酶。
?位于线粒体基质中。
?分布于肝、肾、脑等组织，酶活性较强。
?该酶是能使氨基酸直接脱去氨基的主要酶，其与转氨酶协同作用是体内脱氨基的主要方式。
?为变构酶
GTP和ATP为变构抑制剂
GDP和ADP为变构激活剂
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
L-Glu氧化脱氨基作用
游离的氨谷氨酸α-酮戊二酸
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢氨的去向：
?(1）重新利用?(2）贮存合成氨基酸、核酸。Gln，Asn
高等植物将氨基氮以Gln，Asn的形式储存在体内?(3）排出体外
排氨动物：水生、海洋动物，以氨的形式排出。
排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以尿酸形式排出。
排尿动物：以尿素形式排出。
By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢
谷氨酰胺的运氨作用:
?Gln是氨的一种转运形式，它主要从脑、肌肉等组织向肝或肾运送氨。
?Gln是大脑等组织解氨毒和运输氨的重要形式。
?Gln在肝中释放NH3 用于合成尿素（主）。
?Gln在肾小管分解产生的NH
3
与H+ 结合成NH4+ ，中和固定酸。
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
丙氨酸-葡萄糖循环:
在肌肉中，糖酵解提供丙酮酸，在肝中，丙酮酸又可生成葡萄糖。肌肉运动产生大量的氨和丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala的形式运送，一举两得。
By Wang Ziiffeng 历年真题讲解
一、填空题
18．肌肉与肝之间氨运输方式称为。（07）
答案：葡萄糖-丙氨酸循环
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
氨中毒:
氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒，因此，脱去的氨必须排出体外。
?氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与α-酮戊二酸作用生成Glu，大量消耗α-酮戊二酸，影响TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝昏迷。
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
氨基酸的脱羧基作用:
氨基酸脱羧后生成相应的胺，有些为重要生物活性物质.
脱羧酶的辅酶也是磷酸吡哆醛，在脱羧酶中只有组氨酸脱羧酶不需要辅酶。
如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸，是重要的神经递质。
His脱羧生成组胺（又称组织胺），有降低血压的作用。
Tyr脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。
第二部分生物能学和代谢
反应过程:
①氨甲酰磷酸的合成(限速步骤)
氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ：在线粒体中以氨作氮给体，参
与尿素生物合成。
氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ：在细胞溶胶中，以谷氨酸为氮
给体，参与嘧啶生物合成。
N-乙酰Glu变构激活氨甲酰磷酸合酶 I
②瓜氨酸的合成
③合成精氨琥珀酸
④精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸
⑤Arg水解生成鸟氨酸和尿素
在线粒体内，Asp是尿素形成时氨基的直接供给者，又是形成腺苷酸代琥珀酸的重要物质。
By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢By Wang Ziiffeng
历年真题讲解
一、填空题
13．氨甲酰磷酸的合成在和嘧啶核苷酸的合成中具有重要意义。（07）
答案：尿素合成
16．哺乳动物体内的尿素合成中，一个氮原子来自游离氨分子，另一个氮原子来自。（06）
答案：天冬氨酸第二部分生物能学和代谢
鸟氨酸循环(尿素循环)的小结:
?合成尿素是体内氨的主要去路（尿素是氨基酸代谢的主要终产物）
?尿素分子中的2个氮原子，1个来自氨，另一个则来自天冬氨酸；C来自CO2
?反应部位：肝细胞的线粒体和胞液
?合成1分子尿素需要消耗4个高能磷酸键(不考虑脱氢反应）
?意义：解氨毒---把有毒的NH
3
转变成无毒的尿素?重要的酶：精氨酸代琥珀酸合成酶（限速酶, 氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
尿素的形成:
?发生部位：肝细胞线粒体和胞液，5步反应，2步发生在线粒体内，3步发生在细胞溶胶。
?机理：尿素循环是最早发现的代谢循环，称鸟氨酸循环。
By Wang Z iiff eng
第二部分生物能学和代谢
§14.2 氨基酸的氧化及尿素的形成
1. 氨基酸的氧化
2. 尿素的形成
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
第二部分生物能学和代谢第二部分生物能学和代谢
生物素转移二氧化碳
四氢叶酸转移甲基
By Wang Ziiffeng
在碳转移反应中起重要作用的一碳单位
生物素
S-AM
四氢叶酸
第二部分生物能学和代谢
生糖氨基酸和生酮氨基酸:
?生酮氨基酸Phe、Tyr、Trp、Leu、Lys
?生糖氨基酸凡能生成丙酮酸、α-酮戊二酸
、琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的氨基酸称为
生糖氨基酸。
?生糖兼生酮氨基酸 Phe、Tyr是生酮兼生糖氨
基酸。
By Wang Z iiff eng
第二部分生物能学和代谢氨基酸碳骨架
的氧化途径
By Wang Ziiffeng
第二部分生物能学和代谢
一碳单位:
?概念：含一个碳原子的基团
?种类：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚
氨甲基
?一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸
及色氨酸的代谢。
甲基甲烯基甲炔基
By Wang Ziiffeng甲酰基
亚氨甲基
H
N
H
C
H
C
2
H
O
H
C
3
H
第二部分 生物能学和代谢
第二部分 生物能学和代谢
NH 2
CH 2 CH COOH
N N
组氨酸
COOH CH 2 CH 2
N 5-CH=NH-FH 4
CHNH 2
COOH 谷氨酸
CH 2CHCOOH
HCOOH
+ 犬尿氨酸
NH 2
FH4 N H
色氨酸
ATP ADP+Pi
N 10-CHO-FH 4
By Wang Z iiff eng
第二部分 生物能学和代谢
一碳单位代谢小结
各种不同形式的一碳单位可通过氧化还原反应相互转变。
N 5-CH 3-FH 4的生成基本是不可逆的，它在体内含量最多；参与蛋氨酸循环。
（氨基酸在体内不能直接生成N 5-CH 3-FH 4） 是联系氨基酸和核酸代谢的枢纽化合物。 功用：作为合成嘌呤和嘧啶核苷酸的原料。 参与形成SAM 而发挥转甲基作用 一碳单位代谢的障碍可造成某些疾病
第二部分 生物能学和代谢
叶酸与V B12的重要作用
? 巨幼红细胞贫血（恶性贫血）
原始红细胞 红细胞
早、中、晚幼红细胞 成熟红细胞
网织
? VB 12缺乏引起巨幼红细胞性贫血的机理
VB 12缺乏→N 5-CH 3-FH 4的甲基不能转移
甲硫氨酸生成↓
FH 4再生↓→游离FH 4含量↓ →转运其他
OCU↓ →核酸合成障碍→细胞分裂障碍→巨幼红细胞性贫血
By Wang Z iiff eng
第二部分 生物能学和代谢
一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。
2 COOH 丝氨酸
CH 2OH CHNH + FH 4 N 5 ,N 10 CH FH + CH NH 2 2 2 4
H 2O
COOH 甘氨酸
CH 2NH 2 + FH 4
COOH
甘氨酸
N 5,N 10-CH -FH + CO 2 + NH 3 2 4
NAD +
NADH
By Wang Z iiff eng
S-腺苷甲硫氨酸是体内甲基供体
By Wang Ziiffeng
第二部分 生物能学和代谢
磺胺药竞争性抑制机理
合成酶
对氨基苯甲酸
磺胺类药物
By Wang Ziiffeng
4
H F
2
H F
2
H
R H N
2
O S
H O O C
N 2 H
N 2 H
第二部分 生物能学和代谢
§14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成
1. 氨基酸合成概论
2. 20种氨基酸的生物合成
3. 氨基酸衍生物合成
By Wang Ziiffeng
第二部分 生物能学和代谢
氨的固定方式 :
①通过氨甲酰磷酸合成酶
氨、二氧化碳、ATP 合成氨甲酰磷酸
氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ：在线粒体中以氨作氮给体，参与尿素生物合成。
氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ：在细胞溶胶中，以谷氨酸为氮给体，参与嘧啶生物合成。
②通过谷氨酸脱氢酶
催化α-酮戊二酸氨化为谷氨酸。在动植物中，位于线粒体内，以NADH/NADPH 为辅酶。
③通过谷氨酰胺合成酶
催化谷氨酸转化为谷氨酰胺，需ATP 水解驱动。
在氮代谢中，谷氨酸占据中心位置！
第二部分 生物能学和代谢
碳源:
①直接碳源是相应的α-酮酸。
②植物能合成20种氨基酸相应的全部碳架或前体。
③人和动物只能直接合成部分氨基酸相应的α-酮酸。
必需氨基酸：Ile 、Leu 、Lys 、Met 、Phe 、Thr 、Trp 、Val 、（Arg 、His ，婴儿）
By Wang Ziiffeng
第二部分 生物能学和代谢
§14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成
1. 氨基酸合成概论
2. 20种氨基酸的生物合成
3. 氨基酸衍生物合成
By Wang Ziiffeng
第二部分 生物能学和代谢
第十四节 蛋白质的降解和氨基酸的氧
化及合成
§14.1 蛋白质的降解
§14.2 氨基酸的氧化及尿素的形成 §14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成
第二部分 生物能学和代谢
甲硫氨酸循环
? 甲基来源：N 5
-CH 3-FH 4（体内能利用N 5
-CH 3-FH 4的唯一
反应）
? N 5-CH 3-FH 4 转甲基酶（甲硫氨酸合成酶）辅酶为Vit
B 12, 参与甲基化反应 ? 实际上甲硫氨酸在体内不能合成，必须由食物供给. ? SAM 的作用：体内最重要的甲基供体(活性甲基)。约有
50多种物质需要SAM 提供甲基，生成甲基化合物,如肾上腺素、肌酸、肉毒碱等，具有广泛的生理意义。 ? 意义：将其他来源的一碳单位（N 5
-CH 3-FH 4 ）转变为
活性甲基，广泛参与体内的甲基化反应；N 5-CH 3-FH 4 是体内甲基的间接供体
By Wang Ziiffeng
一二部分生物能学和代谢
第二部分生物能学和代谢
氨基酸合成的调节：
1、通过终端产物对氨基酸合成的反馈抑制
2、通过酶量调节
最有效的调节是通过合成过程的终端产物，
反馈抑制反应系列中第一个酶的活性，即通过别
构效应调节第个酶的活性。
Ala、Asp、Glu（例外）不受最终产物的反
馈抑制。
By Wang Z iiff eng
第
第二部分生物能学和代谢
§14.3 氨基酸及其衍生物的生物合成
1.氨基酸合成概论
2.20种氨基酸的生物合成
3. 氨基酸衍生物合成
By Wang Ziiffeng 第二部分生物能学和代谢
NO是由精氨酸在氧化氮合酶催化下形成的。
肌酸是由甘氨酸、精氨酸、甲硫氨酸形成，以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供胍基，S-腺苷甲硫氨酸供甲基。合成部位在肝。肌酸可形成磷酸肌酸，在肌肉和神经贮能中占有重要地位。肌酸和磷酸肌酸代谢终产物是肌酸酐。
?卟啉是从琥珀酰-CoA及甘氨酸衍生而来。如缺乏尿卟啉原Ⅲ同合酶，尿卟啉原Ⅰ在红细胞中积累，牙齿在紫外光下有强的荧光，皮肤对阳光过敏（“吸血鬼”）。
黄疸表现为血液中胆红素浓度升高，皮肤和眼球变黄。
短杆菌肽S是一种离子载体型抗生素，是氧化磷酸化的一种解偶联剂，在合成过程中不需要氨基乙酰tRNA参与。
D-型氨基酸大多是L-氨基酸经消旋酶作用形成的。
第二部分生物能学和代谢
?L-赖氨酸生物合成有两条途径。蕈类和眼虫以α-酮戊二酸为起始物；细菌和绿色植物通过丙酮酸和天冬氨酸途径合成。
L-天冬氨酸是由草酰乙酸接受谷氨酸转来的氨基形成，由谷-草转氨酶或称天冬氨酸-谷氨酸转氨酶催化。
甲硫氨酸的甲基是由N5-甲基四氢叶酸提供。
丙氨酸由丙酮酸与谷氨酸在谷-丙转氨酶的作用下形成的。
该反应没有反馈抑制效应。
半胱氨酸生物合成中的巯氢基团在动物中来源于高半胱氨酸，在植物和微生物中来源于硫酸。
苯丙酮酸尿症是由于缺少苯丙氨酸羟化酶。
二
十种氨基酸的生物丝氨
酸
族
丙氨
酸族
His 和
芳香族
成
概
况天冬氨
酸族
谷氨酸族
liguofu
第二部分 生物能学和代谢
By Wang Ziiffeng qq30874789
历年真题讲解
二、判断题
8、精氨酸是一氧化氮的生物合成的前体。答案：对
By Wang Z iiff eng
又是一年考研时节，每年这个时候都是考验的重要时刻，我是从大三上学期学习开始备考的，也跟大家一样，复习的时候除了学习，还经常看一些学姐学长们的考研经验，希望可以在他们的经验里找到可以帮助自己的学习方法。 我今年成功上岸啦，所以跟大家分享一下我的学习经验，希望大家可以在我的经历里找到对你们学习有帮助的信息！ 其实一开始，关于考研我还是有一些抗拒的，感觉考研既费时间又费精力，可是后来慢慢的我发现考研真的算是一门修行，需要我用很多时间才能够深入的理解它，所谓风雨之后方见才害怕难过，所以在室友们的鼓励和支持下，我们一起踏上了考研之路。 虽然当时不知道结局是怎样，但是既然选择了，为了不让自己的努力平白的付出，说什么都要坚持下去！ 因为是这一路的所思所想，所以这篇经验贴稍微有一些长，字数上有一些多，分为英语和政治以及专业课备考经验。 看书确实是需要方法的，不然也不会有人考上有人考不上，在借鉴别人的方法时候，一定要融合自己特点。 注：文章结尾有彩蛋，内附详细资料及下载，还劳烦大家耐心仔细阅读。 南京医科大学生物化学与分子生物学的初试科目为: (101)思想政治理论 (201)英语一 (701)生物综合 (801)细胞生物学 参考书目为：
1.《生理学》第八版朱大年人民卫生出版社2013年3月； 2.《生物化学与分子生物学》第八版查锡良人民卫生出版社2013年8月； 3.《医学细胞生物学》第四版陈誉华人民卫生出版社2008年6月 4.《细胞生物学》翟中和高等教育出版社 先说英语吧。 词汇量曾经是我的一块心病，跟我英语水平差不多的同学，词汇量往往比我高出一大截。从初中学英语开始就不爱背单词。在考研阶段，词汇量的重要性胜过四六级，尤其是一些熟词僻义，往往一个单词决定你一道阅读能否做对。所以，一旦你准备学习考研英语，词汇一定是陪伴你从头至尾的一项工作。 考研到底背多少个单词足够？按照大纲的要求，大概是5500多个。实际上，核心单词及其熟词僻义才是考研的重点。单词如何背？在英语复习的前期一定不要着急开始做真题，因为在单词和句子的基础非常薄弱的情况下，做真题的效果是非常差的。刚开始复习英语的第一个月，背单词的策略是大量接触。前半月每天两个list，大概150个单词左右，平均速度大概1分钟看1个，2个半小时可以完成一天的内容。前一个月可以把单词过两遍。 历年的英语真题，单词释义题都是高频考点，这一点在完型中体现的非常突出，不仅是是完型，其实阅读中每年也都有关于单词辨析的题目，掌握了高频单词，对于做题的帮助还是非常大的，英语真题我用的是木糖英语真题手译。 进入第二个月开始刷真题，单词接触的量可以减少，但是对于生疏词应该进行重点的记忆，一天过1个list（75个单词）。一定记住的有两点：①背单词不需要死记单词的拼写！②多余的方法无用，音标法加上常用的词根词缀就能搞
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。
【测试题】 一、名词解释 1.氮平衡 2.必需氨基酸 3.蛋白质互补作用 4.内肽酶 5.外肽酶 6.蛋白质腐败作用 7.转氨基作用 8.氧化脱氨基作用9.联合脱氨基作用10.多胺11.一碳单位12. PAPS 13. SAM 二、填空题 14．氮平衡有三种，分别是氮的总平衡、____、____ ，当摄入氮＜排出氮时称____。 15．正常成人每日最低分解蛋白质____克，营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为____克。 16．必需氨基酸有8种，分别是苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸、____、____ 、____ 、_____、____。17．胰腺分泌的外肽酶有____、____，内肽酶有胰蛋白酶、____和____。 18．氨基酸吸收载体有四种，吸收赖氨酸的载体应是____ ，吸收脯氨酸的载体是____。 19．假神经递质是指____和____，它们的化学结构与____相似。 20．氨基酸代谢去路有合成蛋白质、____、____、____，其中____ 是氨基酸的主要分解代谢去路。21．肝脏中活性最高的转氨酶是____，心肌中活性最高的转氨酶是____。 22．L-谷氨酸脱氢酶的辅酶是____或____，ADP和GTP是此酶的变构激活剂，____ 和____是此酶的变构抑制剂。 23．生酮氨基酸有____和____。 24．氨的来源有____、____、____，其中____是氨的主要来源。 25．氨的转运有两种方式，分别是____、____，在肌肉和肝脏之间转运氨的方式是____。 26．鸟氨酸循环又称____或____。 28．γ-氨基丁酸是由____脱羧基生成，其作用是____。 27．尿素分子中碳元素来自____，氮元素来自____和____，每生成1 分子尿素消耗____个高能磷酸键。29．一碳单位包括甲基、____、____、____、____，其代谢的载体或辅酶是____。 30．可产生一碳单位的氨基酸有____、____、____、____。 31．肌酸激酶有三种同工酶分别是____、____、____，其中____ 主要存在于心肌中。 32．体内可产生硫酸根的氨基酸有____、____、____，其中____ 是体内硫酸根的主要来源。 33．儿茶酚胺包括____、____、____，帕金森氏病是由于脑组织中____生成减少。 34．支链氨基酸包括____、____、____。 三、选择题 Ａ型题 35．下列哪种氨基酸是生糖兼生酮氨基酸 A. Gly B. Ser C. Cys D. Ile E. Asp 36．下列哪种不是必需氨基酸 A. Met B. Thr C. His D. Lys E. Val 37．苯酮酸尿症是由于先天缺乏： A.酪氨酸酶 B.酪氨酸羟化酶 C.酪氨酸转氨酶 D.苯丙氨酸转氨酶 E.苯丙氨酸羟化酶 38．不参与构成蛋白质的氨基酸是： A.谷氨酸 B.谷氨酰胺 C.鸟氨酸 D.精氨酸 E.脯氨酸 39．体内氨基酸脱氨基的主要方式是： A.转氨基 B.联合脱氨基 C.氧化脱氨基 D.非氧化脱氨基 E.脱水脱氨基 40．肌肉组织中氨基酸脱氨基的主要方式是： A.转氨基 B.嘌呤核苷酸循环 C.氧化脱氨基 D.转氨基与谷氨酸氧化脱氨基联合 E.丙氨酸－葡萄糖循环 41．体内氨的主要代谢去路是： A.合成尿素 B.生成谷氨酰胺 C.合成非必需氨基酸
一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降
《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
目录 第一章蛋白质的结构与功能 (2) 第二章核酸的结构与功能 (16) 第三章酶 (25) 第四章糖代谢 (36) 第五章脂类代谢 (49) 第六章生物氧化 (62) 第七章氨基酸代谢 (71) 第八章核苷酸代谢 (80) 第九章物质代谢的联系与调节 (86) 第十章 DNA生物合成 ---- 复制 (93) 第十一章 RNA的生物合成----转录 (103) 第十二章蛋白质的生物合成---- 翻译 (110) 第十三章基因表达调控 (119) 第十四章基因重组与基因工程 (128) 第十五章细胞信息转导 (136) 第十六章肝的生物化学 (151) 第十七章维生素与微量元素 (162) 第十八章常用分子生物学技术的原理及其应用 (166) 第十九章水和电解质代谢 (171) 第二十章酸碱平衡 (175)
第一章蛋白质的结构与功能 一. 单项选择题 1. 下列不含有手性碳原子的氨基酸是 A. Gly B. Arg C. Met D. Phe E. Val 2. 那一类氨基酸在脱去氨基后与三羧酸循环关系最密切 A. 碱性氨基酸 B. 含硫氨基酸 C. 分支氨基酸 D. 酸性氨基酸 E. 芳香族氨基酸 3. 一个酸性氨基酸，其pH a1＝2.19，pH R＝ 4.25，pH a2＝9.67，请问其等电点是 A. 7.2 B. 5.37 C. 3.22 D. 6.5 E. 4.25 4. 下列蛋白质组分中，那一种在280nm具有最大的光吸收 A. 酪氨酸的酚环 B. 苯丙氨酸的苯环 C. 半胱氨酸的巯基 D. 二硫键 E. 色氨酸的吲哚环 5. 测定小肽氨基酸序列的最好办法是 A. 2,4-二硝基氟苯法 B. 二甲氨基萘磺酰氯法 C. 氨肽酶法 D. 苯异硫氰酸酯法 E. 羧肽酶法 6. 典型的α-螺旋含有几个氨基酸残基 A. 3 B. 2.6 C. 3.6 D. 4.0 E. 4.4 7. 每分子血红蛋白所含铁离子数为 A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. 1 8. 血红蛋白的氧合曲线呈 A. U形线 B. 双曲线 C. S形曲线 D. 直线 E. Z形线 9. 蛋白质一级结构与功能关系的特点是 A. 氨基酸组成不同的蛋白质，功能一定不同 B. 一级结构相近的蛋白质，其功能类似可能性越大 C. 一级结构中任何氨基酸的改变，其生物活性即消失 D. 不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同 E. 以上都不对 10. 在中性条件下，HbS与HbA相比，HbS的静电荷是 A. 减少＋2 B. 增加＋2 C. 增加＋1 D. 减少＋1 E. 不变 11. 一个蛋白质的相对分子量为11000，完全是α-螺旋构成的，其分子的长度是多少nm A. 11 B. 110 C. 30 D. 15 E. 1100 12. 下面不是空间构象病的是 A. 人文状体脊髓变性病 B. 老年痴呆症 C. 亨丁顿舞蹈病 D. 疯牛病 E. 禽流感 13. 谷胱甘肽发挥功能时，是在什么样的结构层次上进行的
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
生物化学氨基酸代谢知识点汇总
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第九章氨基酸代谢 第一节：蛋白质的生理功能和营养代谢 蛋白质重要作用 1.维持细胞、组织的生长、更新和修补 2.参与多种重要的生理活动（免疫，酶，运动，凝血，转运） 3.氧化供能 氮平衡 1.氮总平衡：摄入氮= 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮> 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮< 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）2.意义：反映体内蛋白质代谢的慨况。 蛋白质营养价值 1.蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比 2.必需氨基酸-----甲来写一本亮色书、假设梁借一本书来 3.蛋白质的互补作用，指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨 基酸可以互相补充 而提高营养价值。 第二节：蛋白质的消化、吸收与腐败 外源性蛋白消化 1.胃：壁细胞分泌的胃蛋白酶原被盐酸激活，水解蛋白为多肽和氨基
酸，主要水解芳香族氨基酸 2.小肠：胰液分泌的内、外肽酶原被肠激酶激活，水解蛋白为小肽和氨基酸；生成的寡肽继续在小肠细胞内由寡肽酶水解成氨基酸 氨基酸和寡肽的主动吸收 1.吸收部位：小肠，吸收作用在小肠近端较强 2.吸收机制：耗能的主动吸收过程 ○1通过转运蛋白（氨基酸+小肽）：载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。○2通过r-谷氨酰基循环（氨基酸）：关键酶----r--谷氨酰基转移酶， 具体过程参P199图
考点一组成蛋白质的氨基酸及其种类（5年6考） 组成蛋白质的氨基酸的结构及种类 观察下列几种氨基酸的结构 (1)写出图中结构的名称 a.氨基； b.羧基。 (2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式 (3)氨基酸的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次为 (4)氨基酸的种类：约20种 ■助学巧记 巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。
组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是() A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。 答案 A 2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是() A.结构④在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子 解析①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；脱水缩合形成水，水中氢来自①③，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。 答案 A 解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式，如下图所示
找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。
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
第五章 蛋白质III：蛋白质的性质、分离与鉴定 第一节蛋白质性质 一、蛋白质的酸碱性质 蛋白质等电点（pI） 溶解度最小 二、蛋白质分子的大小 KD，kd，kD，kDa （kilodalton） 寡聚蛋白质（oligometric protein） 超分子复合物（supramolecular complex） 蛋白质分子量可粗略估计（AA平均分子量约为110 dalton） 三、蛋白质的胶体性质 质点范围：1-100 nm 蛋白质胶体系统稳定的原因： 水化层（hydration mantle） 双电层（electric double layer） 第二节蛋白质的分离纯化 一、蛋白质分离提纯的一般原则 高纯度、高活性、高回收率 二、蛋白质的分离方法 （一）根据分子大小不同的分离方法 1.透析（dialysis）和超滤（ultrafiltration） 半透膜（玻璃纸，火棉纸） 透析常用于蛋白质溶液的除盐 超滤常用于蛋白质溶液的除盐、浓缩 3.凝胶过滤（gel filtration chromatography） 分子筛层析，分子排阻层析 交联葡聚糖（Sephadex） 聚丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel P） 琼脂糖凝胶（Sepharose，Bio-Gel A） 凝胶过滤原理 根据蛋白质分子大小用凝胶作为介质分离蛋白质的一种柱层析方法。 比凝胶网孔大的分子被排阻在凝胶颗粒外，而最先流出柱外；比网孔小的分子能不同程度的自由出入凝胶颗粒的内外，洗脱路径长，因而得到分离。 （二）利用溶解度差别的分离方法 1. 等电点沉淀 2. 蛋白质的盐溶与盐析 3. 有机溶剂分离法 4. 温度对蛋白质溶解度的影响 （三）根据电荷不同的分离方法 1 电泳（electrophoresis） 在一定的电场和介质中，蛋白质迁移速度与蛋白质分子量、所带电荷及分子形状有关。 迁移率＝某一蛋白条带移动距离/前沿到达距离 a. 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）丙烯酰胺和交联试剂（甲叉双丙烯酰胺）在过硫酸铵催化下聚合而成。 可以控制孔径大小 b. 不连续电泳（discontinuous electrophoresis） 凝胶孔径（浓缩胶，分离胶）、缓冲液、pH 三种效应：电荷效应、分子筛效应、浓缩效应 c. 毛细管电泳（capillary electrophoresis） 50 m内径 d. 等电聚焦电泳（IFE） 蛋白质在具有pH梯度的介质中进行分离。在电场中，每种蛋白质成分将移向并停留在等于其等电点的pH处，形成一个很窄的区带。 用途：按等电点分离蛋白质 鉴定蛋白质等电点 2.离子交换柱层析 （ion-exchange chromatography） 纤维素离子交换剂 阳离子交换剂: CM-Cellulose(羧甲基纤维素) 阴离子交换剂: DEAE-Cellulose 葡聚糖离子交换剂（Sephadex ion exchanger）兼分子筛效应 （四）根据蛋白质的吸附特性分离 填料有： 羟基磷灰石、活性碳、硅胶、氧化铝等 （五）利用特异生物学亲和力纯化 利用蛋白质所具有的生物学特异性，通过与特异配基专一、可逆结合（非共价结合）分离蛋白质的一种层析方法。优点：高效、高纯 亲和层析（afinity chromatography） 快速蛋白液相层析 fast protein liguid chromatography(FPLC) 思考题 蛋白质胶体稳定性的原因 凝胶过滤、离子交换柱层析的原理 电泳原理 亲和层析、盐析 蛋白质分离可分别根据其、、、性质进行。 蛋白质在电泳胶上的迁移率与蛋白质分子、和有关。 不连续电泳分离效果好是因为它同时具有、、三个效应。 DEAE-cellulose 是一种。 蛋白质混合物经凝胶过滤后，大分子先于小分子被洗脱。（） 盐析和透析均可用于蛋白质除盐。（） 羧甲基纤维素属于阳离子交换剂。（）
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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。
构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（一） 序号分类名称 缩写及 分子量 生理功能 必需氨基酸 1 赖氨酸Lys 146.13 促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； 2 蛋氨酸 （甲硫氨酸） Met 149.15 参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能； 3 色氨酸 Trp 204.11 促进胃液及胰液的产生； 4 苯丙氨酸 Phe 165.09 参与消除肾及膀胱功能的损耗； 5 苏氨酸 Thr 119.18 有转变某些氨基酸达到平衡的功能； 6 异亮氨酸 Ile 131.11 参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺； 7 亮氨酸Leu 131.11 作用平衡异亮氨酸； 8 缬氨酸 Val 117.09 作用于黄体、乳腺及卵巢； 指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。 条件必需氨基酸 9 精氨酸Arg 174.4 它能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提供精子运动 能量的作用。 10 组氨酸 His 155.09 在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有 关。
人体虽能够合成，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸） 构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（二） 序号分类名称 分子量及缩 写 生理功能和作用 非必需氨基酸 11 丙氨酸Ala 89.06 预防肾结石、协助葡萄糖的代谢，有助缓和低血糖，改善身体能量。 12 脯氨酸Pro 115.08 脯氨酸是身体生产胶原蛋白和软骨所需的氨基酸。它保持肌肉和关节灵活，并有减少紫外线暴露和正常老化造 成皮肤下垂和起皱的作用。 13 甘氨酸Gly 75.05 在中枢神经系统，尤其是在脊椎里，甘氨酸是一个抑制性神经递质。 14 丝氨酸Ser 105.06 是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成部分，降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压 15 半胱氨酸Cys 121.12 异物侵入时可强化生物体自身的防卫能力、调整生物体的防御机构。 16 酪氨酸 Tyr 181.09 是酪氨酸酶单酚酶功能的催化底物，是最终形成优黑素和褐黑素的主要原料。 17 天冬酰胺Asn 132.6 天冬酰胺有帮助神经系统维持适当情绪的作用，有时还有助于预防对声音和触觉的过度敏感，还有助于抵御疲 劳。 18 谷氨酰胺Gln 146.08 平衡体内氨的含量，谷酰胺的作用还包括建立免疫系统，加强大脑健康和消化功能 19 天冬氨酸Asp 133.6 它可作为K+、Mg+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环 障碍缺氧时，对心肌有保护作用。它参与鸟氨酸循环，促进氧和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳 的量，增强肝脏功能，消除疲劳。 20 谷氨酸 Glu 147.08 参与脑的蛋白和塘代谢，促进氧化，改善中枢神经活动，有维持和促进脑细 胞功能的作用，促进智力的增加 指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。 备注：以上简单阐述了各种氨基酸在体内发挥的生理作用，没有阐述其药理和保健作用。以上分类是从营养学角度区分。
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。
考研生物化学历年真题总结 2-1 生物大分子的结构和功能 ①蛋白质的化学结构及性 质 1994A1．2-1 维系蛋白质分子中α螺旋和β片层的化学键是 A．肽键 B．离子键 C．二硫键 D．氢键 E．疏水键 1994A1 ．2-1 D 参阅【2003A19．2-2 】 1994A3.2-1 下列关于免疫球蛋白变性的叙述，哪项是不正确的？ A．原有的抗体活性降低或丧 失B．溶解度增加C．易被蛋 白酶水解D．蛋白质的空间构 象破坏E．蛋白质的一级结构 无改变 1994A3.2-1 B 参阅【1997X145．2-1】。在某些理化因素作用下，蛋白质的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物学活性的丧失称蛋白质的变性。蛋白质的变性主要是二硫键和共价键的破坏，不涉及一级结构的改变。免疫球蛋白质变性后，其溶解度降低(不是增加、B 错)、原有的抗体活性降低或丧失，易被蛋白酶水解。 1995A1．2-1 不出现于蛋白质中的氨基酸是： A．半胱氨酸 B．胱氨酸 C．瓜氨酸 D．精氨酸 E．赖氨酸 1995A1 ．2-1 C 解析：【考点：组成蛋白质的20 种氨基酸】
1 总结：不出现在蛋白质中的氨基酸是瓜氨酸 2 记忆：不合群（不出现在蛋白质）则就是寡（瓜氨酸） 3 精析：其余 4 种都参与氨基酸的构成，而瓜氨酸只是以氨基酸的氨基酸的形式参加尿素的合成。 1995X139．2-1 酶变性时的表现 为A．溶解度降低B．易受蛋白 酶水解 C．酶活性丧失 D．紫外线（280）吸收增强 1995X139．2-1 ABCD 参阅【1997X145．2-1】。 1995X142．2-2 蛋白质二级结构中存在的构象为 A．α螺旋 B．β螺旋 C．α转角 D．β转角 1995X142．2-2 AD 解析：【考点：蛋白质的分子结构】蛋白质二级结构中存 在的有规律构象包括α螺旋，β转角，β折叠，无规则卷曲。 1997A19．2-1 含有两个羧基的氨基酸 是A．谷氨酸 B．丝氨酸 C．酪氨酸 D．赖氨酸 E．苏氨酸 1997A19．2-1 A 含有两个羧基的氨基酸是谷氨酸、天冬氨酸。含有两个氨基 的氨基酸是赖氨酸。 1997A28．2-1 HbO2解离曲线是S形的原因 是A．Hb含有Fe2+ B．Hb含四条肽链 C．Hb存在于红细胞内 D．Hb属于变构蛋白 E．由于存在有2， 3DPG 1997A28．2-1 D 血红蛋白（Hb）是由4 个亚基组成的四级结构，1 分子Hb 可结合4 分子氧。Hb 能与氧可逆性结合形成氧合血红蛋白（HbO2），HbO2 占总Hb 的百分数称氧饱和度。以氧饱和度为纵坐标，以氧分压为横坐标作图即为氧解离曲线，它反映血液PO2 与Hb 氧饱和度之间的关系。氧解离曲线呈 S 型的原因是因为Hb 属于变构蛋白。S 型曲线说明Hb 的4 个亚基与O2 结合时的平衡常数并不相同，而是有4 个不同的平衡常数。Hb 第1 个亚基与O2 结合以后，其结构发生变化，导致亚基间盐键断裂，彼此间的束缚力减小，使Hb 分子构象逐渐由紧凑型转变为松散状态，从而促进第二、第三个亚基与O2 的结合，当第3 个亚基与O2 结合后，又大大促进第4 个亚基与O2 的结合，这种效应为正协同效应。