《生物化学》蛋白质的共价结构
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第三章蛋白质化学1蛋白质:是一类生物大分子,由一条或多条肽链构成,每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。
蛋白质是生命的物质基础,是一切细胞和组织的重要组成成分。
2标准氨基酸:是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。
3、茚三酮反应:是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应,生成蓝紫色化合物,该化合物在570mm波长处存在吸收峰。
4、两性电解质:在溶液中既可以给出H+而表现出酸性,又可以结合H+而表现碱性的电解质。
5、兼性离子:即带正电和、又带负电荷的离子。
6、氨基酸的等电点:氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响,在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等,溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在,且净电荷为零,此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。
7、单纯蛋白质:完全由氨基酸构成的蛋白质。
8、缀合蛋白质:含有氨基酸成分的蛋白质。
9、蛋白质的辅基:缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。
10、肽键:存在于蛋白质和肽分子中,是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。
11、肽平面:在肽单元中,羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享,C-N键具有一定程度的双键性质,不能自由旋转。
因此,肽单元的六个原子处在同一个平面上,称为肽平面。
12、肽:是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。
13、氨基酸的残基:肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的,氨基失去了氢,羧基失去了羟基,因而称为氨基酸的残基。
14、多肽:由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。
15、多肽链:多肽的化学结构呈链状,所以又称多肽链。
16、生物活性肽:是指具有特殊生理功能的肽类物质。
它们多为蛋白质多肽链的一个片段,当被降解释放之后就会表现出活性,例如参与代谢调节、神经传导。
食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽,他们可以被直接吸收。
17、谷胱甘肽:由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽,是一种生物活性肽,是机体内重要的抗氧化剂。
Primary structure)又称为共价结构或化学结构。
它是指蛋白质中的氨基酸按照特定的排列顺序通过肽键连接起来的多肽链结构。
脱水形成共价键。
肽键:一个氨基酸的α-COOH 和相邻的另一个氨基酸的α-NH21)构成肽链的氨基酸已残缺不全,称为氨基酸残基;端开始,由N指向C,即多肽链有方向性,N端为头,C端为尾。
2)肽链中的氨基酸的排列顺序,一般-NH2肽的颜色反应:多肽可与多种化合物作用,产生不同的颜色反应。
这些显色反应,可用于多肽的定性或定量鉴定。
如黄色反应,是由硝酸与氨基酸的苯基(酪氨酸和苯丙氨酸)反应生成二硝基苯衍生物而显黄色。
多肽的双缩脲反应是多肽特有的颜色反应;双缩脲是两分子的尿素经加热失去一分子NH3而得到的产物。
双缩脲能够与碱性硫酸铜作用,产生兰色的铜-双缩脲络合物,称为双缩脲反应。
含有两个以上肽键的多肽,具有与双缩脲相似的结构特点,也能发生双缩脲反应,生成紫红色或蓝紫色络合物。
这是多肽定量测定的重要反应.(二)天然活性肽1.谷胱甘肽(GSH):三肽(Glu-Cys-Gly),谷氨酸-半胱氨酸-甘氨酸广泛存在于生物细胞中,含有自由的-SH,具有很强的还原性,可作为体内重要的还原剂,保护某些蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化,使其处于活性状态。
2.促甲状腺素释放激素:三肽(焦谷氨酰组氨酰脯氨酸),可促进甲状腺素的释放。
3.短杆菌素S:环十肽,含有D-苯丙氨酸、鸟氨酸,对革兰氏阴性细菌有破坏作用,主要作用于细胞膜。
4.青霉素:含有D—半胱氨酸和D—缬氨酸的二肽衍生物。
主要破坏细菌的细胞壁粘肽的合成引起溶菌。
蛋白质的结构蛋白质是由一条或多条多肽(polypeptide)链以特殊方式结合而成的生物大分子。
蛋白质与多肽并无严格的界线,通常是将分子量在6000道尔顿以上的多肽称为蛋白质。
蛋白质分子量变化范围很大, 从大约6000到1000000道尔顿甚至更大。
一、蛋白质的一级结构p1681. 定义—— 1969年,国际纯化学与应用化学委员会(IUPAC)规定: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。
1944年,等如何证明DNA是遗传物质的?细菌学家们曾研究过在实验室中生长的两种不同的肺炎球菌菌株,一种有平滑的外膜(S),一种没有外膜,外表粗糙(R),显然R菌株缺少某种构成这种碳水化物被膜的酶。
同时发现,如果将S菌株的浸出物与R活菌株相混合,注射于小鼠,小鼠的组织中就会含有S活菌株。
S浸出物(完全是非活性的)显然含有一种因子,能够供给R菌株以所需要的酶,并将之转变成S菌株。
大家都认为这种因子本质上是蛋白质。
然而在1944年艾弗里及共同事研究了S菌株浸出物,证实这种因子是纯粹的脱氧核糖核酸(DNA),并不存在蛋白质。
核酸分为哪些种类?它们的分布和功能是什么?分类:核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。
分布:DNA主要位于细胞核中,线粒体和叶绿体内也有少量DNA(原核生物的DNA主要位于拟核);RNA主要位于细胞质中。
功能:DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础(即DNA是遗传信息的载体);RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用,其中转运RNA,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使RNA,简称mRNA,是合成(翻译)蛋白质的模板;核糖体RNA,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所说明Watson-Crick建立的DNA双螺旋结构的特点。
答:(1)DNA分子有两条反向平行的多核苷酸链相互盘绕形成双螺旋结构。
两条链围绕同一个“中心轴”形成右手螺旋,双螺旋的直径为2nm。
(2)由脱氧核糖和磷酸间隔相连而形成的亲水骨架在双螺旋的外侧,而疏水的碱基对则在双螺旋的内部,碱基平面与中心轴垂直,螺旋旋转一周约为10个碱基对(bp),螺距为,这样相邻碱基平面间隔为,并有一个36º的夹角,糖环平面则于中心轴平行。
(3)两条DNA链借助彼此碱基之间形成的氢键而结合在一起。
根据碱基结构的特征,只能形成嘌呤与嘧啶配对。
既A与T配对,G与C配对,A-T间有2个氢键,G-C间有3个氢键。
王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)内容提要:1、氨基酸与蛋白质氨基酸分类:常见蛋白质氨基酸,不常见蛋白质氨基酸,非蛋白氨基酸;氨基酸的酸碱化学,氨基酸两性解离,氨基酸的等电点;氨基酸的旋光性和紫外吸收。
蛋白质的共价结构:蛋白质的化学组成和分类,蛋白质功能,蛋白质的形状和大小,蛋白质构象和组织层次。
肽:肽键结构,肽的物理化学性质,活性多肽。
蛋白质一级结构测定:Sanger试剂,DNS及Edman降解,二硫桥位置确定。
蛋白质的三维结构:XRD原理;稳定蛋白质三维结构的作用力,肽平面和两面角;蛋白质的二级结构:α-螺旋,β-折叠片,β-转角;超二级结构和结构域;球状蛋白的三级结构;亚基缔合和四级结构。
蛋白质结构与功能的关系:肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能,镰刀状细胞贫血病;免疫球蛋白。
蛋白质的分离、纯化和表征:蛋白质分子量测定,沉降分析及沉降系数,沉降系数单位,凝胶过滤及SDS-PAGE法测分子量;蛋白质的沉淀;电泳:区带电泳、薄膜电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。
2、酶和辅酶酶催化作用特点:反应温合、高效、专一、可调节控制;酶活性调节控制:调剂酶浓度、激素调节、反馈抑制调节、抑制剂激活剂调节、别构调控、酶原激活,可逆共价修饰;酶的化学本质及其组成,辅酶和辅基,单体酶,寡聚酶和多酶复合体。
酶的命名和分类:习惯命名法;国际系统命名法及酶的编号,六大类酶的特征。
酶的专一性:“锁与钥匙”学说;诱导楔合假说;过渡态理论,过渡态类似物与医药和农药的设计,催化抗体。
酶的活力测定:酶活力单位,比活力。
酶工程:化学修饰酶,固定化酶,人工模拟酶。
酶促反应动力学:底物浓度与酶反应速度,酶促反应动力学方程式及推导,米氏常数的意义和求法。
酶的抑制作用:不可逆抑制和可逆抑制及动力学判断,一些重要的抑制剂,有机磷农药和磺胺药作用机制。
温度、PH、激活剂对酶反应影响。
酶的作用机制:酶活性部位及研究方法;影响酶催化效率的有关因素:临近和定向效应、底物形变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化和协同效应、微环境影响;溶菌酶作用机制和胰凝乳蛋白酶。
二十种基本氨基酸简写符号丙氨酸Ala 精氨酸Arg 天冬氨酸Asp 半胱氨酸Cys 谷氨酰胺Gln 谷氨酸Glu 组氨酸His 异亮氨酸 Ile 甘氨酸 Gly 天冬酰胺 Asn 亮氨酸 Leu 赖氨酸 Lys 甲硫氨酸 Met 苯丙氨酸Phe 脯氨酸Pro 丝氨酸Ser 苏氨酸Thr 色氨酸Trp 酪氨酸Tyr 缬氨酸Val1.等电点:在某一特定pH值溶液时,氨基酸主要以两性离子形式存在,净电荷为零,在电场中不向电场的正极或负极移动,这时的溶液pH值称为该氨基酸的等电点。
2.杂多糖:水解时产生一种以上的单糖或和单糖衍生物,例如果胶物质、半纤维素、肽聚糖和糖胺聚糖等3.复合糖:糖类的还原端和蛋白质或脂质结合的产物。
4.蛋白多糖:又称黏多糖,为基质的主要成分,是多糖分子与蛋白质结合而成的复合。
5.糖蛋白:糖蛋白是一类复合糖或一类缀合蛋白质,糖链作为缀合蛋白质的辅基,一般少于是15个单糖单位,也称寡糖链或聚糖链。
6.糖胺聚糖:曾称粘多糖,氨基多糖和酸性多糖。
糖胺聚糖是一类由重复的二糖单位构成的杂多糖,其通式为:【己糖醛酸-己糖胺】n,n随种类而异,一般在20到60之间。
7.复合脂:除含脂肪酸和醇外,尚有所谓非脂分子成分(磷酸、糖和含氮碱等),如甘油磷脂、鞘磷脂、甘油糖脂和鞘糖脂,其中鞘磷脂和鞘糖脂又合称为鞘脂。
8.必需脂肪酸:体内不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须通过食物供给。
9.脂蛋白:是由脂质和蛋白质以非共价键结合的复合体。
10.活化能:指在一定温度下,1mol底物全部进入活化态所需要的自由能11.过渡态:在酶催化反应中,酶与底物或底物类似物间瞬时生成的复合物,是具有高自由能的不稳定状态。
12.全酶:(1)由蛋白质组分(即酶蛋白)和非蛋白质组分(一般为辅酶或激活物)组成的一种结合酶。
(2)含有表达全部酶活性和调节活性所需的所有亚基的一种全寡聚酶。
13.反馈抑制:是指最终产物抑制作用,即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的活性调节,所引起的抑制作用。
《生物化学》名词解释大全第一章蛋白质1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子。
2.必需氨基酸:指人体(和其它哺乳动物)自身不能合成,机体又必需,需要从饮食中获得的氨基酸。
3. 氨基酸的等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH 值,用符号pI表示。
4.稀有氨基酸:指存在于蛋白质中的20 种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸,它们是正常氨基酸的衍生物。
5.非蛋白质氨基酸:指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的氨基酸。
6.构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。
构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。
7.蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。
8.构象:指有机分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。
一种构象改变为另一种构象时,不涉及共价键的断裂和重新形成。
构象改变不会改变分子的光学活性。
9.蛋白质的二级结构:指在蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。
10.结构域:指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。
11.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。
12.氢键: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。
13.蛋白质的四级结构:指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。
14.离子键:带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐键。
15.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。
16.疏水键:非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。
如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相互聚集而形成的作用力。
考研《生物化学》—名词解释考研《生物化学》—名词解释氨基酸(amino acids):是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物,氨基一般连接在α-碳上。
氨基酸是肽和蛋白质的构件分子。
必需氨基酸(essential amino acids):指人(或其它脊椎动物)自己不能合成,需要从饮食中获得的氨基酸,例如赖氨酸、苏氨酸等氨基酸。
非必需氨基酸(nonessential amino acids):指人(或其它脊椎动物)自己能由简单的前体合成的,不需要由饮食供给的氨基酸,例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
等电点(pI,isoelectric point):使分子处于兼性分子状态,在电场中不迁移(分子的净电荷为零)的pH值。
茚三酮反应(ninhydrin reaction):在加热条件下,氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫色(与脯氨酸反应生成黄色)化合物的反应。
肽键(peptide bond):一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合,除去一分子水形成的酰胺键。
肽(peptides):两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物。
蛋白质一级结构(primary structure):指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序。
层析(chromatography):按照在移动相(可以是气体或液体)和固定相(可以是液体或固体)之间的分配比例将混合成分分开的技术。
离子交换层析(ion-exchange column chromatography):使用带有固定的带电基团的聚合树脂或凝胶层析柱分离离子化合物的层析方法。
透析(dialysis):通过小分子经半透膜扩散到水(或缓冲液)的原理将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。
凝胶过滤层析(gel filtration chromatography):也叫做分子排阻层析(molecular-exclusion chromatography)。
一种利用带孔凝胶珠作基质,按照分子大小分离蛋白质或其它分子混合物的层析技术。