王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)

1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。辅酶的结构与活性部位：vit.B1和TPP，维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ，vit.B2和黄素辅酶，泛酸与辅酶A，vit.B6及其磷酸酯，vit.B12，生物素，叶酸，硫辛酸。3、氨基酸代谢2氨基酸的脱氧、转氨和联合脱氨基作用，氨基酸脱羧基作用。尿素的形成：氨的转运和尿素循环。氨基酸碳骨架的氧化途径，生酮氨基酸和生糖氨基酸。由氨基酸衍生的生物活性物质：氨基酸与一碳单位，酪氨酸及儿茶酚胺类物质，色氨酸衍生物，组胺，牛磺酸。4、氨基酸及其重要衍生物的生物合成必需氨基酸；氨基酸的生物合成。氨基酸几种重要衍生物：NO的形成，谷胱甘肽，肌酸，血红素，胆红素。5、糖代谢糖的生物学作用：糖的结构特点和糖工程。糖酵解作用：酵解和发酵，酵解全过程和反应步骤；酵解过程中能量转变的估算；丙酮酸去路。柠檬酸循环：丙酮形成乙酰CoA，柠檬酸循环概貌和反应步骤；柠檬酸循环的化学总结算。生物氧化—电子传递和氧化磷酸化：氧化还原电势；电子传递和氧化呼吸链，电子传递抑制剂；氧化磷酸化作用，化学渗透假说，氧化磷酸化解偶联和抑制剂。戊糖磷酸途径及生理意义；葡糖异生作用及途径；糖原的分解与生物合成。6、脂质和生物膜脂质：脂肪酸结构特点，必需多不饱和脂肪酸。磷脂：甘油磷脂，卵磷脂，脑磷脂，磷脂酰丝氨酸，磷脂酰肌醇，磷脂酰甘油，缩醛磷脂；鞘磷脂，鞘氨醇和神经酰胺。糖脂：脑苷脂，神经节苷脂。类固醇，胆固醇。生物膜的组成与性质：膜脂，胆固醇对膜流动性的调节作用；膜蛋白功能和糖的细胞通信作用；生物膜分子结构的作用力和主要特征。生物膜与物质运输：被动运输与主动运输，钠钾泵，生物大分子跨膜运输。人工模拟膜：模拟膜的功能；模拟膜主要类型：LB膜，BLM和脂质体7、核酸核酸研究进展：生物技术的兴起，转基因产品，基因工程，基因芯片，人类基因组计划。核酸的种类和生物功能。核酸的结构：碱基、核苷与核苷酸；核酸的共价结构，DNA双螺旋结构，DNA的拓扑异构，DNA的四级结构；mRNA、tRNA和rRNA的高级结构。核酸的物理化学性质：核酸的酶水解和核酸的酸碱性质，核酸的紫外吸收。核酸的变性，复性及杂交。8、核酸的降解核酸和核苷酸的分解代谢：嘌呤碱的分解，痛风病起因及别嘌呤醇作用机制；嘧啶碱的分解。核苷酸的生物合成：嘌呤核糖核苷酸的从头合成及补救途径，抗癌和杀菌剂作用原理；嘧啶环的合成；脱氧核糖核苷酸的合成，5-Fu和氨甲喋呤的抗癌作用机制。9、DNA的复制和修复DNA的复制：DNA的半保留复制，复制叉；DNA聚合酶及DNA聚合要素，DNA连接酶和拓扑异构酶。DNA半不连续复制和冈崎片段；DNA复制的起始、延伸和终止；DNA复制的复杂性。DNA损伤修复：错配修复，直接修复，切除修复，重组修复和应急反应。10、RNA的生物合成和加工3DNA指导的RNA合成，RNA聚合酶，不对称转录；启动子和转录因子，终止子和终止因子；转录的调节控制，操纵子模型；转录反应四阶段。RNA生物合成的抑制剂：嘌呤和嘧啶类似物，DNA模板功能抑制物，RNA聚合酶抑制剂。RNA转录后加工：原核生物中RNA的加工，真核生物RNA的加工，RNA拼接、编辑和再编码，酶性核酸；RNA生物功能多样性。在RNA指导下RNA和DNA的合成：RNA复制和RNA病毒复制的重要方式，RNA的逆转录和逆转录酶。11、蛋白质生物合成遗传密码：三联密码，遗传密码的基本特性。蛋白质合成及转运：m-RNA是蛋白质合成的模板，t-RNA转运氨基酸，核糖体是蛋白质合成的工厂。翻译的步骤。蛋白质运输及翻译后修饰。12、基因工程DNA克隆的基本原理：DNA限制酶和连接酶，克隆载体与宿主系统，外源基因导入宿主细胞，分离筛选及克隆；基因文库和cDNA文库。聚合酶链式反应：PCR基本原理，最适条件和发展应用。DNA序列的测定4第一章氨基酸与蛋白质上册P1231.1氨基酸（一）蛋白质水解最后成为氨基酸混合物酸水解得19种L-AA，色氨酸破坏。碱水解得色氨酸，其余氨基酸消旋破坏。酶水解不消旋破坏，但水解不彻底。（二）α-氨基酸的一般结构生物体内已发现氨基酸180种，常见氨基酸20种1.2氨基酸的分类：常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白氨基酸（一）常见蛋白质氨基酸，或称基本氨基酸。每个氨基酸可用三个字母或单字母简写表示。按侧链R基不同进行分类。（1）按R基化学结构分类1.脂肪族氨基酸15个①.中性氨基酸5个甘氨酸Glycine氨基乙酸GlyG无旋光丙氨酸Alanineα-氨基丙酸AlaA缬氨酸Valineα-氨基-β-甲基丁酸ValV亮氨酸Leusineα-氨基-γ-甲基戊酸LeuL异亮氨酸Isoleucineα-氨基-β-甲基戊酸IleI②.含羟基或硫氨基酸4个丝氨酸Serineα-氨基-β-羟基丙酸SerS苏氨酸Threonineα-氨基-β-羟基丁酸ThrT半胱氨酸Cysteineα-氨基-β-基丙酸CysC甲硫氨酸Methionineα-氨基-γ-甲硫基丁酸MetM③．酸性氨基酸及其酰胺4个天冬氨酸Asparticacidα-氨基丁二酸AspD谷氨酸Glutamicacidα-氨基戊二酸GluE天冬酰胺Asparagineα-氨基丁二酸一酰胺AsnN谷氨酸胺Glutamineα-氨基戊二酸一酰胺GlnQ④.碱性氨基酸2个赖氨酸Lysineα，ε-二氨基已酸LysK精氨酸Arginineα-氨基-δ-胍基戊酸ArgR2.芳香族氨基酸3个苯丙氨酸Phenylalanineα-氨基-β-苯基丙酸PheF酪氨酸Tyrosineα-氨基-β-对羟苯基丙酸TyrY色氨酸Tryptophanα-氨基-β-吲哚基丙酸TrpW3.杂环族氨基酸2个组氨酸Histidineα-氨基-β-咪唑基丙酸HisH脯氨酸Prolineα-吡咯烷羧酸ProP（2）按R基极性性质分类1.非极性R基8个Ala(A)Val(V)Leu(L)Ile(I)Pro(P)Phe(F)Trp(W)Met(M)52.极性不带电R基7个Gly(G)Ser(S)Thr(T)Cys(C)Tyr(Y)Asn(N)Gln(Q)3.带正电荷R基3个Lys(K)Arg(R)His(H)4．带负电荷R基2个Asp(D)Glu(E)另外Asx(B)：Asp(D)，Asn(N)Glx(Z)：Glu(E)，Gln(Q)两个Cys常氧化形成胱氨酸Cystie（二）不常见蛋白质氨基酸P128为相应常见氨基酸修饰而来，如：5-羟赖氨酸，4-羟哺氨酸，γ-羧基谷氨酸，焦谷氨酸，磷酸丝氨酸，甲状腺素等。（三）非蛋白氨基酸P1291.L型α-氨基酸衍生物P1282.β、γ或δ-氨基酸3.D-氨基酸，如D-Glu和D-Ala常见有：肌氨酸（N-甲基甘氨酸），β-丙氨酸，γ-氨基丁酸，瓜氨酸，鸟氨酸，高半胱氨酸。1．3氨基酸的酸碱化学（一）氨基酸两性解离-H+-H+A+A0A-（质子供体）+H++H+（质子受体）Ka1=[A0][H+]/[A+]pH=pKa1+lg[A0]/[A+]Ka2=[A-][H+]/[A0]pH=pKa2+lg[A-]/[A0]综合pH=pHa+lg[质子受体]/[质子供体]由此1.由pH值、AO/A+或A-/A0测pKa2.pKa为常数，由pH计算A0/A+或A-/A03.由[质子受体]/[质子供体]可计算pH(1)氨解酸的pKa测定甘氨酸解离曲线P131图3-91molGly溶于水，溶液pH=6.0用1molNaoH溶液滴定得曲线B，消耗0.5mol时，在pH9.6处有一拐点，此时[A0]=[A-]pH=pKa2测出pKa2=9.6用1molHcl滴定得曲线A，当消耗0.5molHCl时得一拐点，pH=pKa1测出pKa1=2.34带有可解离R基的氨基酸相当于三元酸，有三个pKa值，Glu和Lys滴定曲线见P132图3-10（二）等电点氨基酸或其他带电颗粒处于净电荷为零的兼性离子状态时介质的pH值，用pI表示，又称等电pH。对于Gly，pI=5.97，为曲线A和曲线B之间的拐点，Gly为兼性离子，净电荷为零。6等电点pH值计算：pI=1/2(pKa+)+pKa)GlypI=1/2(2.34+9.60)=5.97对于带可解离R基的氨基酸如Asp的pKa，pKa1=2.09pKa2=3.86pKa3=9.82等电点pIP=1/2(pKa+pKa2)=1/2(2.09+3.86)=2.98同理推出LyspI=9.74P133表3-3列出20种氨基酸的pKa值和pI可做常数用，其中七个氨基酸R基有pKa值。1.4氨基酸的光学性质（一）旋光性一个无旋光Gly17个含一个不对称碳原子，两个含两个不对称碳原子Thr和Ile，有四种光学异构体。胱氨酸分子内部对称有内消旋体，有三种异构体。比旋光为氨基酸物理常数之一，但随pH值变化常见氨基酸比旋光度可用来鉴别氨基酸，P144表3-4（三）氨基酸的紫外吸收λmax(nm)ε（摩尔消光系数）Phe2572.0×102Tyr2751.4×103Tvp2805.6×103蛋白质在280nm波长下测光吸收，光吸收值越大，相对纯度越高，常用在蛋白质提纯过程。1．5蛋白质的共价结构（一）蛋白质氨基酸首尾相连形成蛋白质。平均含氮量为16%蛋白质含量=蛋白氮×6.25从细菌到人类所有物种的蛋白质都由这一组20种氨基酸构成。1.单纯蛋白质：仅由氨基酸组成，如核糖核酸酶，肌动蛋白等。见P158表4-1。2.缀合蛋白质：除氨基酸外，还有非蛋白部分，称为辅基或配基，如血红蛋白、核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等，见P158表4-2。（二）蛋白质功能生物界蛋白质种类估计有1010~1012种，20种氨基酸全排列为Anm=2020。1.催化（酶）：生物体内化学反应几乎都是在酶催化下进行的。2.调节：基因表达调控中的蛋白因子，阻遏蛋白和激素中许多为蛋白质，如胰岛素等。3.转运：血红蛋白输氧气，细胞色素C传递电子。4.贮存：如种子中谷蛋白，蛋中卵清蛋白。5.运动：肌动蛋白，驱