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1第1章生物分子导论偏振光：只在某一平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光。旋光性：物质能使偏振光的振动平面发生旋转的性质。旋光性物质：具有旋光性的物质叫做旋光性物质。旋光度：当偏振光通过某一旋光性物质时，其振动平面会向着某一方向旋转一定的角度，这一角度叫做旋光度，通常用“α”表示。左旋体/右旋体：在盛液管中放入旋光性物质后，偏振光将发生偏转。使偏振光振动平面按逆时针方向旋转的物质称左旋体，用“－”表示；使偏振光振动平面按顺时针方向旋转的物质称右旋体，用“＋”表示。比旋光度：在一定条件下,某物质的旋光性为一常数,称为比旋光度。手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连的碳原子称为手性碳原子，也称为不对称碳原子，用C*表示。手性分子：化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物在空间有两种不同排列，相互不能重叠,像人的两只手。手性分子：左、右手对映而不能重合，这种实物和镜像不能重合的现象称为—“手性”。具有手性的分子叫手性分子。对映体：互为实物和镜像关系的异构体叫做对映异构体，简称对映体。立体异构体：具有相同的结构式，但原子在空间的排列方向不同而引起的异构体。顺反异构体：由于分子中存在双键或环，使原子或基团不能绕键轴自由旋转所产生的立体异构体。旋光异构体（也叫光学异构体）：由于手性碳原子的存在，绕手性碳原子的取代基团以特定的顺序排列形成的立体异构体。构型：指立体异构体分子中,各原子或基团在空间的相对分布或排列称为分子的构型。构型的改变必须有共价键的断裂。顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，也用cis-来表示。反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体，也用trans-来表示。D,L标记法：人为规定：以甘油醛为标准，分子中的不对称碳原子（即第二个碳原子）上的羟基有两种安排，羟基在右面的指定其构型为Ｄ型。若分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型与D-甘油醛相同，则为D型。2第2章蛋白质的构件-氨基酸酸水解：H2SO4或HCI能使蛋白质完全水解；不引起消旋作用，但色氨酸完全被破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基；碱水解：NaOH能使蛋白质完全水解；色氨酸稳定，但大多数氨基酸遭破坏并引起消旋现象；酶水解：部分水解；不产生消旋，不破坏氨基酸；主要用于蛋白质一级结构分析，如：胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶等。等电点：当溶液浓度为某一pH值时，氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-数目正好相等，净电荷为0。这一pH值即为氨基酸的等电点，简称pI。茚三酮反应：茚三酮在弱酸中与α-氨基酸共热，引起氨基酸的氧化脱氨、脱羧反应，最后，茚三酮与反应产物——氨和还原茚三酮反应，生成紫色物质。蛋白质的化学修饰：在温和条件下，以可控制的方式使蛋白质与某种试剂发生特异反应，引起蛋白质中个别氨基酸侧链或功能团发生共价化学改变。外消旋物：D-型和L-型的等摩尔混合物。层析法的基本原理层析法是利用混合物中各组分物理化学性质的差异（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等），使各组分在两相（一相为固定的，称为固定相；另一相流过固定相，称为流动相）中的分布程度不同，从而使各组分以不同的速度移动而达到分离的目的。分配层析法原理：主要根据被分析的样品（如aa混合物）在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的柱层析：将固定相装于柱内，使样品沿一个方向移动而达到分离。纸层析：用滤纸做液体的载体，点样后，用流动相展开，以达到分离鉴定的目的。薄层层析：将适当粒度的吸附剂铺成薄层，以纸层析类似的方法进行物质的分离和鉴定。离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，以特定的含离子的溶液为流动相，利用离子交换剂对需要分离的各种离子结合力的差异，而将混合物中不同离子进行分离的层析技术。3第3章蛋白质的通性、纯化和表征等电点：对某一种蛋白质来说，在某一pH，它所带的正电荷和负电荷恰好相等，也即净电荷为零，这一pH称为蛋白质的等电点。盐溶：是指在适当浓度的中性盐溶液中，蛋白质溶解度会提高的现象，称盐溶。盐析：向蛋白质溶液中加入大量中性盐（高盐浓度）时，会破坏蛋白质分子表面的水化层（即破坏了蛋白质在水溶液的稳定性因素）导致蛋白质的溶解度降低发生沉淀析出，称盐析。电泳：在电场的作用下，带电荷的蛋白质或核酸分子将向与其电荷符号相反的电极方向移动的现象称为电泳。沉降系数（sedimentationcoefficient)：单位离心场沉降分子的沉降速度。s=v/ω2xSDS--聚丙烯酰胺凝胶电泳基本原理：以聚丙烯酰胺凝胶为支持物，根据被分离物质在电场的作用下产生不同的移动速度而分离的方法。聚丙烯酰胺凝胶由单体—丙烯酰胺和交联剂—甲叉双丙烯酰胺在催化剂的作用下聚合而成。网状的大小决定于丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的浓度及两者的比例。若在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入SDS，SDS是一种阴离子表面活性剂，几乎能破坏蛋白质中所有的非共价键，从而使多亚基蛋白质解聚，并使多肽链呈伸展状态，消除了蛋白质形状对迁移率的影响；SDS带有很多负电荷，与蛋白质结合以后，使变性蛋白质带上大量的净负电荷，远远超过了蛋白质分子原有的电荷量，蛋白质分子原有的电荷就变得无足轻重了，因而掩盖了不同蛋白质间原有的电荷差别，所以在同一电泳条件下，分子量成为决定蛋白质移动速度的唯一因素。分子量越大，受到阻力越大，泳动越慢。SDS可将蛋白质解离成亚基，所以测出的分子量是亚基的分子量。稳定蛋白质胶体溶液的主要因素：(1)蛋白质表面的亲水基团形成的水化层将蛋白质颗粒彼此隔开，不会互相碰撞凝聚而沉淀；(2)两性电解质非等电状态时，带同种电荷，互相排斥不致聚集沉淀透析法：将样品装在透析袋里，半透膜阻留pr分子，以达到除去蛋白质溶液中小分子（盐、低分子酸等）。4超过滤法：施以一定的压力强迫小分子物质通过半透膜，而按半透膜的筛孔大小截留相应的蛋白质分子。等电聚焦原理：根据蛋白质分子的等电点进行分离。利用这种技术分离蛋白质混合物是在具有pH梯度的介质中进行，在外加电场作用下，各种蛋白质将移向并聚集（停留）在等于其等电点的pH梯度处，并形成一个很窄的区带。层析原理：利用被分离物质的电荷与层析载体电荷的相互作用达到分离纯化。亲和层析：利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力，建立起来的一种有效的纯化方法。第4章蛋白质的共价结构单体蛋白质：蛋白质仅由一条多肽链组成。肽：一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。双缩脲反应：是指蛋白质和多肽分子与CuSO4碱性溶液反应生成紫红色或蓝紫色的复合物的反应。是肽和蛋白质所特有的。游离氨基酸无此反应。肽键的结构特点：(1)肽键即-C－NH-这种结构是蛋白质分子中的主要共价键，其中C-N键具有约40%的部分双键性质，故不能自由旋转。(2)组成肽键的4个原子和它相邻的两个α-碳原子（Cα）都处于同一个平面内，此平面称为肽平面（或酰胺平面）。(3)在肽平面内，两个Cα原子及其氨基酸的侧链R互相远离形成反式构型，肽链中的肽键一般是反式构型，反式构型比顺式稳定。蛋白质测序的策略(1)确定蛋白质分子中多肽链的数目(2)多肽链的拆分(3)断开多肽链内的二硫键(4)分析每条多肽链的氨基酸组成5(5)鉴定多肽链的N－末端和C－末端残基(6)裂解多肽链成较小片段(7)测定各肽段的氨基酸序列(8)重建完整多肽链的一级结构（氨基酸序列）(9)确定原多肽链中二硫键的位置肽的命名在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为氨基酸顺序。通常在多肽链的一端含有一个游离的a-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的a-羧基，称为羧基端或C-端。氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。N-末端氨基酸测定：二硝基氟苯（DNFB）法Sanger法：2,4-二硝基氟苯（Sanger试剂）在碱性条件下，能够与肽链N-端的游离氨基作用，生成二硝基苯衍生物。在酸性条件下水解，得到黄色DNP-氨基酸。该产物能够用乙醚抽提分离。不同的DNP-氨基酸可以用层析法进行鉴定。N-末端氨基酸测定：丹磺酰氯（DNS）法在碱性条件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯）可以与N-端氨基发生酰基化作用，得到丹磺酰-氨基酸。此法的优点是丹磺酰-氨基酸有强烈的荧光基团，检测灵敏度比DNFB法高100倍。C-末端氨基酸测定：羧肽酶法羧肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽链的C-端逐个水解。根据不同的反应时间测出酶水解所释放出的氨基酸种类和数量，按反应时间和氨基酸残基释放量作动力学曲线，从而推断蛋白质的C-末端残基。Edman反应（Edman化学降解法）：（苯异硫氰酸酯，PITC法）是测定蛋白质一级结构的方法，主要是从蛋白质或多肽氨基末端进行分析，能够不断重复循环，将肽链N-端氨基酸残基逐一进行标记和解离。第5章蛋白质的三维结构二级结构：指蛋白质多肽主链本身折叠形成的由氢键维系的局部构象，包括α螺旋、β-折叠、β-转角、6无规则卷曲。α螺旋（α-helix）：α螺旋是蛋白质中最常见、最典型、含量最丰富的二级结构元件，肽链主链骨架围绕螺旋轴盘绕成螺旋状称为α螺旋。β-折叠（β-pleatedsheet）：两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或同一肽链的不同肽段）侧向聚集在一起，相邻肽链主链上的N－H和C=O之间形成氢键，这样的多肽构象就是β-折叠片。β-转角（β-turn）：非重复性结构，球状蛋白质分子中出现的180°回折。无规则卷曲（randomcoil）：指尚没有确定规律性的多肽链主链骨架构象。经常构成酶活性部位和蛋白质的特异功能部位，往往与生物活性有关。超二级结构：由两个以上的二级结构元件（主要是α-螺旋和β-折叠）组合在一起，彼此相互作用，相互聚集形成的有规则的、在空间上能够辨认的二级结构组合体，有3种基本组合形式：αα、βαβ和ββ。三级结构(TertiaryStructure)：是指多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，进一步地盘绕、折叠，形成的特定的整个空间结构。三级结构是多肽链中所有原子和基团的构象。结构域：在二级结构和超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成的相对独立的球状实体。是介于二级和三级结构之间的另一种结构层次。α螺旋的结构特征：(1)蛋白质多肽链象螺旋状盘曲，每圈螺旋含3.6个氨基酸残基，每上升一圈沿螺旋轴方向上升0.54nm（螺距），即每个氨基酸残基向上升高0.15nm，每个氨基酸残基绕螺旋轴旋转100°；(2)α螺旋中氨基酸残基的侧链伸向外侧；螺旋的直径约为0.5nm；(3)α螺旋的稳定性是靠链内氢键维持的。相邻螺圈之间形成链内氢键，氢键的取向几乎与螺旋轴平行；从N-末端出发，氢键是由每个肽键上的C=O氧与它前面第3个肽键上的N-H氢间形成的；肽链上所有的肽键都参与氢键的形成，因此α螺旋相当稳定。R侧链对α螺旋的影响：(1)多肽链上连续出现带同种电荷的氨基酸残基，不能形成稳定的α螺旋，如多聚Lys、多聚Glu。(2)R基庞大的（如Ile、Phe、Trp）集中排列的肽段，由于存在空间位阻不能形成α螺旋。(3)Pro（吡咯环，不具有酰胺氢，不能形成链内氢键）中止α螺旋。在多肽链中只要出现pro，α-螺旋就被中断，产生一个弯曲或结节。(4)Gly的R基太小，难以形成α-螺旋所需的两面角，所以和Pro一样也是α-螺旋的最大破坏者。总之，R基较小，且不带电荷的氨基酸利于α螺旋的形成。如多聚丙氨酸在pH7的水溶液中自发卷曲成α螺旋。7β-折叠特点：(1)氢键与肽链的长轴接近垂直；(2)多肽主链呈锯齿状折叠构象；(3)侧链R基交替分布在片层平面的两侧。β转角的特征：(1)由多肽链上4个连续的氨基酸残基组成；(2)第一个a.a残基的C=O与第四个a.a残基的N-H生成氢键，稳定结构；(3)主链骨架以180°旋转折叠；(4)pro和Gly常出现在β转角。结构域的结构特点：(1)结构域是球状蛋白的独立折叠单位；常见的结构域一般有100－200氨基酸残基。(2)结构域之间常常有一段柔性的肽段相连，形成所谓的铰链