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第二章 蛋白质的结构和功能
第一节 蛋白质分子组成 一、组成元素：
N为特征性元素，蛋白质的含氮量平均为16%.-----测生物样品蛋白质含量：样品含氮量×6.25 二、氨基酸
1.是蛋白质的基本组成单位，除脯氨酸外属L-α-氨基酸，除了甘氨酸其他氨基酸的α-碳原子都是手性碳原子。
2.分类：（1）非极性疏水性氨基酸：甘、丙、缬、亮、异亮、苯、脯，甲硫。（2）极性中性氨基酸：色、丝、酪、半胱、、天冬酰胺、谷氨酰胺。（3）酸性氨基酸：天冬氨酸Asp、谷氨酸Glu。（4）（重）碱性氨基酸：赖氨酸Lys、精氨酸Arg、组氨酸His。 三、理化性质
1.两性解离：两性电解质，兼性离子静电荷 +1 0 -1 PH〈PI PH=PI PH〉PI
阳离子 兼性离子 阴离子 等电点：PI=1/2（pK1+pK2）
2.紫外吸收性质：多数蛋白质含色氨酸、酪氨酸（芳香族），最大吸收峰都在280nm。
3.茚三酮反应：茚三酮水合物与氨基酸发生氧化缩合反应，成紫蓝色的化合物，此化合物最大吸收峰为570nm波长。此反应可作为氨基酸定量分析方法。
四、蛋白质分类：单纯蛋白、缀合蛋白（脂、糖、核、金属pr） 五、蛋白质分子结构
1.肽：氨基酸通过肽键连接构成的分子肽 肽键：两个氨基酸α氨基羧基之间缩合的化学键（—CO—NH—）
2.二肽：两分子氨基酸借一分子的氨基与另一分子的羧基脱去一分子的水缩合成 3.残基：肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而残缺，故被称为氨基酸残基。 4.天然存在的活性肽：
（1）谷胱甘肽GSH：谷，半胱，甘氨酸组成的三肽
①具有还原性，保护机体蛋白质或酶分子免遭氧化，使蛋白质或酶处于活性状态。②在谷胱甘肽过氧化物酶催化下，GSH可还原细胞产生的过氧化氢成为水，同时，GSH被氧化成氧化性GSSG，在谷胱甘肽还原酶作用下，被还原为GSH③GSH的硫基具有噬核特性，能与外源性的噬电子毒物（如致癌物，药物等）结合，从而阻断，这些化合物与DNA,RNA或蛋白质结合，以保护机体（解毒）
（2）多肽类激素及神经肽
①促甲状腺激素释放激素TRH②神经肽：P物质（10肽） 脑啡肽（5肽） 强啡肽（17肽）
第二节 蛋白质的分子结构
定义 一级 蛋白质中氨基酸的数目及排列顺序 二级 蛋白质分子中多肽链骨架中原子的局部空间排列，不涉及侧链空间排布 形式 a-螺旋（上升一圈3.6个,螺距0.54nm，直径0.5nm）β-折叠（正向0.6，反,0.7） β-转角，无规卷曲，超二级卷曲 键 肽键（主） 二硫键（次） 意义 是蛋白质空间构象和特异性生物活性的基础，但不是决定空间构象的唯一因素 由一级结构决定，发挥特殊生理功能 短距离效应 相对分子质量大的蛋白质常分为多个结构域执行不同功能 长距离效应 氢键 结构域：蛋白质构象中特定的区域。是由多肽链上相邻的超二级结构的紧密相联）。形成的结构区域） 疏水作用，离子氢键，德华力 疏水作用，盐键和氢键 亚基（完整的三级结构） 三级 二级结构进一步盘曲折叠成具有一定规律的三维空间结构 四级 亚基与亚基间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接 超二级结构：即模体（motif），指在多肽链顺序上相互临近的二级结构常常在空间折叠中靠近，彼此相互作用，形成规则的二级结 . 可修编.
. - 构聚合体。
蛋白质的分类：1.根据组分：（1）单纯蛋白质 （2）缀合蛋白：脂、糖、核、金属pr（非蛋白部分为结合蛋白的辅基） 2.形状和空间构象：
（1）纤维状：长轴和短轴之比大于10，不溶于水，韧性——支架和外保护 （2）球状：水溶性较好，结构更复杂——酶和调控蛋白
第三节 蛋白质结构与功能的关系
一、一级结构是空间构象的基础
1.空间构象遭破坏的核糖核酸酶只要一级结构未被破坏，就可能恢复到原来的三级结构，功能依然存在。 2.一级结构是功能的基础。不同种属来源pr相似的一级结构（序列同源现象）具有相似的功能→同源蛋白质。 3.一级结构改变与分子病
分子病：蛋白质分子发生变异所导致的疾病，为基因突变导致。镰刀形贫血：谷氨酸 → 缬氨酸 二、蛋白质空间结构与功能的关系 1.蛋白质的功能依赖于特定的空间结构
2.蛋白质在不改变一级结构的前提下，通过变构（配体物质与蛋白质非共价键结合改变构象）可以改变活性 三、蛋白质空间的结构改变与疾病
1.因蛋白质折叠错误或折叠不能导致构象变化引起的疾病，成为蛋白质构象病
2.朊病毒：查不到任何核酸，对各种理化作用有很强抵抗力，传染性极强的蛋白质颗粒。 （1）细胞型（正常型）：表达于脊椎动物细胞表面，存在于a-螺旋。
（2）瘙痒性（致病型）：是PrP异构体，可胁迫PrPc转化为PrP，实现自我复制，并产生病理效应。 四、蛋白质的理化性质：
两性解离 ①两端氨基和羧基+侧链某些基因解离②若溶质pH
Sc
五．蛋白质的分离与纯化：
1.提取：破碎组织和细胞，将蛋白质溶解于溶液中的过程称为蛋白质的提取。 2.纯化：将溶液中的蛋白质相互分离而取得单一蛋白质组分的过程。 3.改变蛋白质溶解度使其沉淀的方法：
（1）盐析：用高浓度的中性盐将蛋白质从溶液中析出。Eg：硫酸铵 硫酸钠 氯化钠。原理：夺取蛋白质周围的水化膜，破坏其稳定性。（2）加入有机溶剂 Eg：丙酮 正丁醇 乙醇 甲醇。原理：降低溶液的介电常数，使蛋白质相互吸引。
四 补充
一、氨基酸分类
1.带脂肪烃侧链的氨基酸：丙，缬，亮，异亮 2.含芳香环：苯丙芳香族：酪，色
3.含硫：甲硫氨酸 ④含疏基：半胱氨酸 4.亚氨基酸：脯氨酸 ⑥含羟基：丝
5.含酰胺基：谷氨酰胺，天冬酰胺 ⑧含羧基（酸性带负电）：天冬氨酸，谷氨酸
. 可修编.
都含有共轭双键→紫外光吸收性质 . - 二、肽
1.多肽链两端：自由氨基（氨基末端，N端），羧基（羧基末端，C端）。2.多肽命名：N端→C端3.多肽中肽链4个原子（C,O,N,H）和相邻两个a碳原子等6个原子位于同一酰胺平面，构成肽单元（Peptide Unit）。4.抗生素肽：抑制，杀死细菌的多肽
第三章 核酸的结构和功能
核酸是一类含磷的生物大分子化合物，携带和传递遗传信息，为生命的最基本物质之一。根据组成不同，可分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
DN
核酸
mRNA
RN
tRNA rRNA
核酸
单核苷
磷酸
核苷（脱氧核苷）
戊糖（脱氧戊
碱基（嘌呤碱，嘧啶碱）
第一节 核酸的化学组成及一级结构
核酸分子的元素组成为C，H，O，N和P，基本单位为核苷酸。（也称单核苷酸） 一、核苷酸
核苷酸完全水解可释放出等摩尔量的含氮碱基，戊糖（脱氧戊糖）和磷酸。 1.碱基 嘌呤
腺嘌呤（A）
嘧啶
鸟嘌呤（G）
尿嘧啶（U） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C）
（1）存在于DNA分子中：A，T，C，G；存在于RNA中：A，U，C，G。 （2）此外，核酸还含有一些含量很少的碱基，种类很多，大多数为甲基化碱基。
2.戊糖（1）核糖构成RNA，脱氧核糖构成DNA；（2）RNA分子较DNA分子更易发生水解，因此不如DNA稳定。 3.核苷（1）碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接成核苷（脱氧核苷）。（2）核 苷：AR，GR，UR，CR （3）脱氧核苷：Dar，dGR, dTR, dCR. 4.单核苷酸
（1）核苷（脱氧核苷）和磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）
①核苷酸：AMP，GMP，UMP，CMP②脱氧核苷酸。dAMP,dGMP,dTMP,dCMP.。③重要的核苷酸衍生物
④多磷酸核苷酸：NTP（三核酸核苷），NDPC（二磷酸核苷⑤环化核苷酸：cAMP（3’,5’-环腺甘酸）cGMP（3’,5’-环鸟苷酸） 二、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的不同，所以也称为碱基序列。 2.核苷酸之间以3′，5′磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，且多核苷酸链是有方向性的。
. 可修编.
医学生物化学重点总结
