生化导图

生物化学与分子生物学（第一章 蛋白质）：存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸有21种（包括含硒半胱氨酸，不包括吡咯赖氨酸），且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。

生化导图

• 绪论 1
  • 第一节 生物化学与分子生物学推动生命科学进入分子层次 1
    • 一、生物化学与分子生物学的发展经历了三个阶段 1
    • 二、我国科学家对生物化学与分子生物学发展的贡献 3
    • 三、当代生物化学与分子生物学研究的目标和特点 3
  • 第二节 自然界生物体及生命活动具有共同的分子基础 4
    • 一、生物体由信息大分子和多种小分子共同构成 4
    • 二、生物体的化学反应有效利用并适应地球环境 5
  • 第三节 生物化学与分子生物学的发展引领医学进入分子医学新时代 6
    • 一、从分子层次认识疾病将从根本上理解疾病的发生和发展机制 6
    • 二、医学进入了分子诊断和分子治疗新时代 7
    • 三、分子组学研究是未来实现个体化治疗的基础 8
• 第一篇生物分子结构与功能
  • 第一章 蛋白质的结构与功能 11
    • 重点：氨基酸的结构、蛋白质的分子结构、结构与功能的关系 难点：*肽平面、蛋白质的二级结构 *蛋白质结构与功能的关系 *以血红蛋白为例，理解多亚基蛋白质的协同效应与变构效应
    • 第一节 蛋白质的分子组成 11
      • 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％
      • 一、L-a-氨基酸是构成蛋白质的基本结构单位 11
        • 存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸有21种（包括含硒半胱氨酸，不包括吡咯赖氨酸），且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）
      • 二、氨基酸的侧链结构(R基团)决定其差异性和功能 12
        • 侧链含烃链的氨基酸属于非极性脂肪族氨基酸
        • 侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸
        • 侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中性氨基酸
        • 侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸
        • 侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性氨基酸
      • 三、氨基酸具有共同或特异的理化性质 14
        • （一）两性解离及等电点
          • 等电点(isoelectric point, pI) 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
        • （二）其他理化性质
          • 1. 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，可作为氨基 酸定性定量分析的方法
          • 2、紫外吸收性质
            • 含共轭双键的色氨酸、酪 氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
      • 四、氨基酸通过肽键连接形成蛋白质或活性肽 15
        • （一）肽(Peptide)
          • 肽键(Peptide bond)
          • 氨基酸残基（Residue）
          • N 末端：多肽链中有游离氨基的一端 C 末端：多肽链中有游离羧基的一端
        • #（二） 几种生物活性肽
      • #五、非常见氨基酸也具有重要的生物功能 17
    • 第二节 蛋白质的分子结构 17
      • 一、氨基酸残基的排列顺序是蛋白质一级结构的最主要因素 17
        • *主要的化学键是肽键，有些蛋白质还包括二硫键 *每种蛋白质都各有其独特的一级结构，但是各种蛋白质一级结构的主链都是类似的
      • 二、多肽链中的局部特殊构象是蛋白质的二级结构 18
        • *主要的化学键是氢键 *并不涉及氨基酸残基侧链的构象
        • （一）肽单元 (peptide unit)
        • (二) α-螺旋 (α-helix)
        • （三）β-折叠 /β-片层 (β-sheet)
        • （四）β-转角 和无规卷曲
        • （五）超二级结构——模体
      • 三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成三级结构 22
        • *主要的化学键是次级键（疏水键、离子键、氢键和范德华氏力等）
        • （一）结构域（domain）
        • （二）分子伴侣(chaperon)
      • 四、多亚基的蛋白质具有四级结构 24
        • *主要的化学键是次级键
        • (一)定义
          • 每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)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
      • 五、蛋白质的结构与功能是其分类基础 25
        • 根据蛋白质组成成分
          • 单纯蛋白质（少）
          • 结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部分
        • 根据蛋白质形状
          • 纤维状蛋白质
            • 结构蛋白
          • 球状蛋白质
            • 功能蛋白
        • 根据蛋白质功能
        • 根据蛋白质结构
    • 第三节 蛋白质的结构与功能的关系 26
      • 一、蛋白质一级结构与功能的关系 26
        • （一）一级结构是空间构象的基础
          • 1、一级结构保持，被破坏的空间构象及功能可以恢复
          • 2、一级结构相似的蛋白质，空间构象及功能也相似
        • （二）物种间接近，一级结构相似，其空间构象和功能也相似
        • （三）一级机构关键氨基酸序列改变可引起疾病
      • 二、蛋白质的功能依赖特定空间结构 28
        • （一）血红蛋白构象变化引起功能变化
          • 1、血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似
          • 2、Hb和Mb结构的差异决定了功能的不同
            • *协同效应(cooperativity) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合 后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能 力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 （positive cooperativity）。 如果是抑制作用则称为负协同效应 （negative cooperativity）。
          • 3、Hb亚基构象变化可影响亚基与氧结合
            • *变构效应/别构效应（allosteric effect） 蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化， 称为变构效应。 具有变构效应的蛋白质成为变构蛋白 （allosteric protein)。 能引起蛋白质发生别构效应的物质称为变构 剂效应剂（allosteric effector)。
        • （二）蛋白质构象改变可引起疾病
      • #三、蛋白质的化学修饰是其功能调控的重要方式 32
    • 第四节 蛋白质的理化性质 32
      • 一、蛋白质具有两性解离性质 32
        • *在等电点时，蛋白质的溶解度最小，容易沉淀析出
      • 二、蛋白质具有胶体性质 32
      • 三、蛋白质空间结构破坏可引起变性 32
        • 变性的本质
          • 破坏非共价键和二硫键，不改变一级序列结构
      • 四、蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 33
      • 五、蛋白质呈色反应可用于蛋白质浓度测定 33
        • 茚三酮反应(ninhydrin reaction)
        • 双缩脲反应(biuret reaction)
    • #第五节 蛋白质分离、纯化和结构分析 33
      • 一、基于蛋白质理化性质的分离和纯化方法 34
      • 二、蛋白质一级结构可通过两种策略进行分析 37
      • 三、测定蛋白质空间结构有利于功能研究 39
    • #第六节 血浆蛋白质 40
      • 一、采用电泳法可将血浆蛋白质分成若干组分 40
      • 二、血浆中大多数蛋白质具有特殊的生物学功能 40
  • 第二章 核酸的结构与功能 43