北京师范大学生物化学课件 第3章重点

第一单元 认识细胞与细胞的化学组成
第3讲 蛋白质和核酸
[考纲要求 ] 1.蛋白质、核酸的结构和功能 (Ⅱ)。 2.实验：观察 DNA 、RNA 在细胞中的分布。
内容索引
考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算 考点二 核酸的组成、结构与功能 考点三 观察DNA和RNA在细胞中的分布 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 课时作业
2.利用 “排列组合 ”解答多肽种类的计算题 多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。 对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸 的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图 (?代表要安放的氨基酸的位置 )， 结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律 (以20种氨基酸 形成的四肽化合物为例 )。 (1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有 204种(即1号位置安 放氨基酸的情况有 20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种)。 (2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有 (20×19×18×17)种 [即1号位置安放氨基酸的情况有 20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的 19种中选择……，即(20×19×18×17)种]。
提示
1.有关蛋白质结构的计算规律
重点剖析
(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由n个氨基酸分别形成 1条链状 多肽或m条链状多肽：
形成肽链 形成肽键 脱去水分 蛋白质相对分子
数
数
子数
质量
特别 提醒
①计算多肽的相对分子质量时，除了需要考虑脱去水分子外，还要考 虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键 (—S—S—)时，要再 减去2(即两个氢原子 )，若无特殊说明，不考虑二硫键。 ②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式 na －18(n－m)中的肽 链数(m)视为零，再进行相关计算。

生物化学与医学的关系
总结词
生物化学与医学密切相关，它是医学领域的基础学科之一，对于疾病诊断、治疗和预防 具有重要意义。
详细描述
生物化学在医学领域的应用广泛，如药物研发、病理诊断、疾病治疗等。通过研究生物 体内的化学反应和物质变化，可以深入了解疾病的发病机制，为疾病的诊断和治疗提供 理论支持。同时，生物化学的研究成果也可以为新药研发提供思路和方法。因此，掌握
脂肪肝
脂肪在肝脏中过度积累可导致脂 肪肝，严重时可发展为肝硬化。
肥胖症
脂肪代谢异常可导致肥胖症，增 加糖尿病、心血管疾病等患病风
险。
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氨基酸的结构与分类
氨基酸的结构
氨基酸是构成蛋白质的基本单位 ，具有一个羧基(-COOH)、一个 氨基(-NH2)和一个侧链基团(R)。
氨基酸的分类
根据侧链基团的不同，氨基酸可 以分为20种不同的类型，如甘氨 酸、丙氨酸、缬氨酸等。
蛋白质的结构与功能
蛋白质的结构
蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连接 而成的线性分子，具有一级、二级、 三级和四级结构。
生物化学知识对于医学生和医学工作者来说至关重要。
02
第二章：有机化学基础
有机化合物的分类与命名
脂肪族化合物
由碳、氢和氧组成的化 合物，如烷烃、烯烃和
醇等。
芳香族化合物
杂环化合物
碳水化合物
具有芳香环结构的化合 物，如苯、苯酚和苯胺
等。
具有杂环结构的化合物， 如嘧啶、嘌呤和喹啉等。
由碳、氢和氧组成的化 合物，如单糖、双糖和
低血糖
低血糖症是由于血糖水平过低引起 的症状，可能导致头晕、心悸、乏 力等不适，严重时可导致昏迷。

第四节
维生素
内容 提要
一.脂溶 性维生素 二.水溶性 维生素
第四节
维生素
维生素是维持机体正常生理功能所必需，但在体内 不能合成或合成量不足，必须由食物供给的一类低分子有 机化合物。 脂溶性维生素 维生素 水溶性维生素
第四节
一、脂溶性维生素
维生素
1．维生素A 又称抗干眼病维生素。 生理作用：构成视网膜的感光物质、维持上皮细胞的完整、促进生长 和发育等。 缺乏症：夜盲症、干眼病；儿童可出现生长停顿、骨骼发育受阻。 2．维生素D 又称抗佝偻病维生素。 生理作用：促进小肠对钙、磷的吸收，提高血钙、血磷的浓度，有利 于新骨的生成和钙化。 缺乏症：儿童发生佝偻病；成人特别是孕妇、乳母易发生骨软化症。
第四节
维生素
3．维生素E 又称为生育酚。 生理作用：具有抗氧化作用，与动物生殖及血红素合成有关。 缺乏症：很少发生。 临床上常用维生素E治疗习惯性流产和先兆流产。
4．维生素K 又称凝血维生素。 生理作用：促进肝脏合成多种凝血因子，促进血液凝固。 缺乏症：凝血时间延长，严重时发生皮下、肌肉和胃肠道出血。
催化基团
活 性 中 心 内 必 需 基 团
多肽链 多肽链
第一节
（二）酶原与酶原的激活
酶的概述
有些酶在细胞内合成或初分泌时无催化活性，必须在一定的条件 下才能转变为有活性的酶。这种无活性的酶的前身物称酶原。
酶原转变成有活性的酶的过程活性中心形成或暴露的过程。
胰蛋白酶原的激活过程
肠激酶/胰蛋白酶
缬 天 天 天 天 赖 异 缬 甘 组
46
S
丝
S S
18 3
S 活性中心
缬 异 甘 组 丝
S
S

第二章蛋白质第一节蛋白质的概念及其生物学意义一、什么是蛋白质？α—AA 借肽键相连形成的高分子化合物（短杆菌肽含D-苯丙氨酸）O［肽键：—C—NH—也叫酰胺键］二、蛋白质的生物学作用（或称功能分类）物质吸收与运输、运动，调节代谢、储存养分、催化各种生化反应、分子间的识别（支架蛋白）、信息传递（受体复制酶）、记忆、疾病防御—抗体。

应用：固体酶的工业应用（联于水不溶性树脂上）、脱（纺织品）浆（淀粉酶）、生化制药，蛋白酶用于皮革的脱毛及软化等，都是利用蛋白质的催化作用，蛋白质生物芯片（贮存信息量大，将多种蛋白质抗体固定、排列到玻璃板上，能检测各种疾病蛋白及其他基因表达蛋白），进行病原体与疾病诊断等。

第二节蛋白质的组成一、蛋白质的元素组成：C（50-55％）、H（6-8）、O（20-30%）、N（15-18）、S（半胱aa）（0-4%）有的还含有P（酪蛋白）、Fe、Zn、Mo（钼Fe蛋白）、Cu、I，特别是含N量都很接近，平均为16% 。

所以，测出含N量×6.25（100/16 蛋白质系数）即可推测出蛋白质的含量——凯氏定氮。

二、蛋白质的aa组成通常只有20种，除Pro外均为α—aa ，除甘氨酸外，都有D、L两种异构体（α(Leu : L 支链aa)—碳原子为不对称碳原子）所以有旋光性。

投影式如下：COOHCOOH H 2N — C —H H —C —NH 2R L —α D —αaa 的分类方法： （一）氨基酸的种类分类一 根据侧链基团R 的化学结构分为四类： 第一类 脂肪族aa ：侧链是脂肪烃链①一氨基一羧基（中性）：一氨基一羧基aa 中共九种：H — CH — COOH CH 2— CH — COO － CH 2— CH — COO － NH 2 OH NH +3 SH NH +3(Gly:G) (Ser:S) (Cys:C)CH 3— CH — COO －CH 3— CH — CH — COO －CH 3— CH — CH — COO － NH +3 OHNH +3 CH 3NH +3(Ala:A) (Thr:T) (Val:V 支链aa)CH 3— S — CH 2— CH 2— CH — CُO －CH 3— CH — CH 2— CH — كOُ－ NH +3CH 3 NH +3CH 3— CH 2—CH — CH — COO － CH 3 NH +3(Ile:I 支链aa)②一氨基二羧基aa(酸性)及其酰胺—OOC — CH 2— CH — COO——OOC — CH 2— CH 2 — CH — COO —NH +3 NH +3(Asp:D) (Glu:E)O O(Met :M )H 2N — C — CH 2— CH — COO — H 2N — C — CH 2— CH 2— CH — COO —NH +3NH +3(Asn:N) (Gln:Q)③二氨基一羧基aa （碱性： —NH 2＞-COOH ）H 3N +— CH 2（CH 2）3— CH — COO —H 2N — C — NH —（CH2）3— CH —COO —NH 3+ NH 2+ NH 3+（Lys:K ）(Arg:R)第二类 芳香族aa （含有苯环的化合物叫做芳香族化合物，有的包括Trp ）：— CH 2— CH — COO — HO —— CH 2— CH — COO —(Phe:F) （丙aa 取代） (Tyr:Y)第三类 杂环aa ：HC C —CH 2—CH —COO—………—CH 2— CH — COO—…HN + NH NH +3 NH +3CH（His:H 咪唑基） (Trp :W 吲哚基 苯并吡咯)第四类 脯氨酸，也称杂环亚氨基酸：由Glu 还原、环化、再还原形成-2-羧酸2(Pro:P)分类二 按侧链R 基团的极性（及在pH7左右时的解离状态）分为： 非极性：甘、丙、缬、亮、异亮、苯丙、蛋、脯、色氨酸。