生化

包括了蛋白质,酶,还有核酸部分的内容

生化绪论概念:生物化学(Biochemistry)即生命的化学,以化学的理论和方法作为主要手段,研究生物体的化学本质(组成、结构、功能)及生命活动过程中的化学变化规律,从而揭示生命的奥秘。生物体特点特点:分子水平 生物体的化学本质 生命活动中的化学变化规律1.有高度的化学复杂性和精细的微观组织2.有从环境中吸收、转化和使用能量的系统3.有精细的自我复制和自组装能力4.能感觉到环境的改变并有作出反应的能力5.生物体内部的化学成分及它们之间有规律的相互作用导致独特的生物功能6.生物的进化蛋白质(protein)组成元素平均含氮量16%蛋白质系数6.25:每克蛋白氮表示6.25g蛋白质分类组成成分分子形状功能溶解度简单蛋白质:分子只含氨基酸结合蛋白质:蛋白质部分+非蛋白质部分纤维状蛋白质:难溶于水,结构蛋白球状蛋白:多溶于水,功能蛋白氨基酸(编码氨基酸20种)分类结构性质分离纯化与测定核酸特征构型生物催化剂(酶)物质的转运和存储(血红蛋白、乳-酪蛋白)运动与支持作用参与细胞间信息传递(受体)代谢调节作用(胰岛素)免疫保护作用(抗体)氧化供能蛋白质中修饰性氨基酸非蛋白质氨基酸性质一般性质无色晶体或粉末状熔点高>200℃蛋白质280nm紫外吸收(主要由色氨酸酪氨酸的苯环引起)手性,旋光性(除Gly)溶解性:溶于水,稀酸稀碱,不溶于有机溶剂化学性质两性电解质等电点(pI)净电荷为零溶解度降低茚三酮反应:蓝紫色化合物,放出CO2α-氨基反应成盐亚硝酸反应:放出氮气,判断蛋白质水解程度甲醛反应:1个氨基释放1个H+2,4-二硝基氟苯(Sanger反应):DNP-氨基酸苯异硫氰酸(PITC Edman反应):PTH-氨基酸DNS-Cl反应:DNS氨基酸(荧光)α-羧基反应:成酯成盐酰基化反应:保护氨基R基反应氨基酸分离鉴定一级结构:多肽链中氨基酸排列顺序和连接方式二级结构(氢键)三级结构四级结构产物可溶于乙酸乙酯测定氨基酸末端分析N端C端2,4-二硝基氟苯(FDNB Sanger反应):DNP-氨基酸苯异硫氰酸(PITC Edman反应):PTH-氨基酸DNS-Cl反应:DNS-氨基酸(荧光)肼解法羧肽酶法纯化蛋白质样品完全水解离子交换色谱测定氨基酸组成肽链拆分肽链部分水解片段重叠法推测氨基酸序列二硫键定位:过氧甲酸,对角线电泳非共价键:变性剂二硫键溴化氰:甲硫氨酸羧基胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶肽平面(肽单位,酰胺平面):肽键中CONH组成的平面,相邻两个α-C亦在其中主要类型α-螺旋β-折叠β-转角纤维状蛋白质结构α-角蛋白β-角蛋白(丝心蛋白)胶原蛋白超二级结构(模体)结构域一个螺旋3.6个氨基酸残基右手螺旋角蛋白右手α-螺旋(2) →左手卷曲螺旋(2) →原纤丝(2) →初原纤维(4) →中间纤维含二硫键富含疏水氨基酸反平行β-折叠片层堆积多层链间氢键,层间范德华力左手α-螺旋(3) →右手螺旋原胶原 →胶原纤维包括多肽链中一切原子的空间排列方式,蛋白质三维结构维系方式氢键疏水作用范德华力离子键(盐键)配位键二硫键只存在于球蛋白,不存在于纤维状蛋白数个亚基以非共价键作用而成的聚合体结构与功能实例肌红蛋白,血红蛋白免疫球蛋白胶体性质稳定因素表面电荷水化膜不能通过半透膜两性性质,等电点(溶解度最小)变性,复性分离鉴定变性:次级键和二硫键破坏,不改变一级结构复性:恢复三维结构,恢复生物活性变性因素变性蛋白质特性沉淀可逆沉淀不可逆盐析:电解质,脱水剂盐溶:稀盐中溶解度增大失去电荷,脱去水化膜紫外吸收:280nm特征吸收峰,可定量测定加快反应速率,本身结构性质没有改变缩短到达平衡时间,不改变平衡点催化效率高活性易受环境影响催化活性可调节控制高度专一性结合专一性催化专一性诱导契合学说分类命名习惯命名法国际命名法国际系统分类氧化还原酶类转移酶类水解酶类裂合酶类(裂解酶类)异构酶类合成酶类(转位酶)组成分类简单酶类结合酶类(复合酶)酶蛋白辅助因子:金属离子辅酶辅基催化结构基础活性部位(活性中心)几个氨基酸或某些基团酶分子中直接参与和底物结合,并与酶的催化作用直接有关的部位三维实体位于分子表面的疏水凹穴内柔性,可运动性诱导契合酶与底物通过次级键结合必需基团活性中心存在的实验证明切除法化学修饰法(共价标记法)亲和标记法X射线衍射分析法酶分子结构特征酶原酶的无活性前体酶原激化一定条件下(致活素),酶原转化为有活性的酶的过程——不可逆意义:避免细胞产生的酶对细胞自身消化使酶在特定部位和环境发挥作用,保证机体代谢正常酶原可视为酶的储存形式,在需要时转变为有活性的酶,发挥催化作用催化机理酶依靠降低活化能加速反应酶-底物结合能一般酸碱催化共价催化金属离子催化实例羧肽酶A胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶溶菌酶