生物化学考试重点笔记
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HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
第一章蛋白质的结构与功能
第一节蛋白质的分子组成
一、组成蛋白质的元素
1、主要有C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、
钴、钼，个别蛋白质还含有碘。
2、蛋白质元素组成的特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
3、由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可
以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：100克样品中蛋白质的含量 ( g % )=
每克样品含氮克数××100
二、氨基酸——组成蛋白质的基本单位
（一）氨基酸的分类
1.非极性氨基酸（9）：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）色氨酸（Try）蛋
氨酸（Met）
2、不带电荷极性氨基酸（6）：丝氨酸（Ser）酪氨酸(Try) 半胱氨酸
(Cys) 天冬酰胺 (Asn) 谷氨酰胺(Gln ) 苏氨酸(Thr )
3、带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）（2）:天冬氨酸(Asp ) 谷氨酸
(Glu)
4、带正电荷氨基酸（碱性氨基酸）（3）:赖氨酸(Lys) 精氨酸(Arg)
组氨酸( His)
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离及等电点
等电点 :在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成
为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
2. 紫外吸收
(1)色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
（2）大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值
是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。
3. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于
此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法
三、肽
（一）肽
1、肽键是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。
2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。
3、由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽
4、肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基
5、多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
6、多肽链有两端：N 末端：多肽链中有自由氨基的一端
C 末端：多肽链中有自由羧基的一端
（二）几种生物活性肽
1. 谷胱甘肽
2. 多肽类激素及神经肽
第二节蛋白质的分子结构
一、蛋白质的一级结构
1、定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接方式、排列顺序和二硫键的位置。
2、主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
3、一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。
二、蛋白质的二级结构
1、定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象
2、主要的化学键：氢键
3、蛋白质二级结构的主要形式-螺旋、 -折叠、-转角、无规卷曲
三、蛋白质的三级结构
1、定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
2、主要的化学键：疏水作用、离子键、氢键和 Van der Waals力等
四、蛋白质的四级结构
1、蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
2、亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。
第四节蛋白质的理化性质
（一）蛋白质的紫外吸收
（二）蛋白质的两性电离
1、蛋白质的等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。（三）蛋白质的沉降特性
（四）蛋白质的胶体性质
蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷、水化膜
（五）蛋白质的变性、复性
1、蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
2、变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。
（六）蛋白质的呈色反应
⒈茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。
⒉双缩脲反应
蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。
第二章核酸的结构与功能
第一节核酸的化学组成
一、核苷酸的组成
1、元素组成:C、H、O、N、P（9~10%）
2、分子组成：（1）碱基：嘌呤碱，嘧啶碱（2）戊糖：核糖，脱氧核糖（3）磷酸
1、核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。
2、核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
3、核苷酸的结构：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）。
4、核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
第二节核酸的分子结构
一、核酸的一级结构
1、定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。
二、核酸的空间结构与功能
（一）DNA的空间结构与功能
1、DNA的二级结构——双螺旋结构
（1）DNA双螺旋结构模型要点：①DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧核糖核苷酸链组成，磷酸、脱氧核糖在外围构成骨架，中间是碱基对平面，碱基严格按照碱基互补配对原则。（A=T; GC）
②右手双螺旋结构，螺旋一圈10对碱基，螺距，表面有间隔排列的大沟、和小沟。
③互补碱基的氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
2、DNA的三级结构
在二级结构的基础上，DNA双螺旋结构进一步折叠、盘绕成为更为复杂的结构
（1）原核生物DNA的高级结构—— DNA超螺旋闭合环状双螺旋，正超螺旋、负超螺旋
（2）DNA在真核生物细胞内真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体
（3）核小体的组成：①DNA：约200bp（碱基对）②组蛋白：H1、H2A、H2B、
H3、H4
3、 DNA的功能 DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础（二）RNA的空间结构与功能
1、mRNA---(含量少，种类多，寿命短)
（1）mRNA的功能：携带遗传信息（DNA），作为蛋白质翻译的模板。
（2） mRNA结构特点：①5′末端形成帽子结构：m7GpppN m- ②3′末端有一个多聚腺苷酸(polyA)(80-250) 尾
2、tRNA
（1）tRNA的一级结构特点：①73-93个核苷酸（分子量最小）②含 10~20% （7-15个）稀有碱基，如 DHU等③ 3′末端为— CCA-OH，5 ′末端大多是-G
（2） tRNA的二级结构——三叶草形
结构有：氨基酸臂 DHU环及臂反密码环及臂TΨC环及臂额外环
（3）tRNA的三级结构——倒L形
（4）RNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。
（三）rRNA
（1）rRNA的结构：空间结构，较为复杂
（2） rRNA的功能参与组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。
（3）rRNA的种类（根据沉降系数）：①真核生物5S rRNA、 rRNA、 18S rRNA、28S rRNA
②原核生物5S rRNA 、16S rRNA、 23S rRNA
第三节核酸的理化性质
