生化复习整理 3

八、蛋白质的分类后从毛细血管中扩散到组织中并被肌红蛋白结合，供组NN NHN NH 2NH NN HN O NH 2Adenine(A)Guanine(G)N NNH 2O胞嘧啶碱基13氨基式NH N NHO亚氨基式4R RNHN OO胸腺嘧啶碱基1342NNOHON N O OH烯醇式烯醇式酮式RR R--- 酶联免疫吸附分析--- 快速筛查和定量一个抗原（蛋白）在样品 中的存在--- 原理：待测抗原（或抗体）和酶标抗体（或抗原）间的特异结合第三章 核酸的化学 一、核酸与生命遗传● 核酸是生命遗传信息的携带者和传递者。

--- 生命的延续，遗传特性的保持，生长发 育，细胞分化等--- 生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等● 中心法则 二、核酸的分类和组成 1. 核酸的分类脱氧核糖核酸 DNA -------细胞核内；核糖核酸 RNA ------细胞质中 1.1 脱氧核糖核酸（DNA ）● 含有生物物种的所有遗传信息，分子量一般都很大。

● 多为双链分子，其中大多数是链状结构，也有少部分呈环状结构。

1.2 核糖核酸（RNA ）● 主要负责DNA 遗传信息的翻译和表达，分子量要比DNA 小得多。

● 为单链分子。

● 按功能分为：mRNA --- 信使RNA （messenger RNA ） tRNA --- 转移RNA （transfer RNA ） rRNA --- 核糖体RNA （ribosomal RNA ）snRNA --- 小核RNA （small nuclear RNA ） 具有酶的功能。

多参与RNA 合成后的修饰与加工过程。

2. 核酸的组成● 核酸：线性多聚核苷酸● 基本结构单元：核苷酸 (nucleotide) ● 基本组成成分：磷酸，戊糖， 碱基● DNA 与RNA 结构相似，但在组成成份上略有不同。

(1) 碱基碱基的结构特征1. 都具有呈平面或接近于平面的芳香环结构。

2. 芳香环与环外基团可以发生酮式—烯醇式或氨基式—亚氨基式互变异构。

它主要与pH 和温度有关。

3. 不同的互变异构体形成氢键的能力和方向差异明显，故对核酸的结构和性质有直接的影响（教材p145）。

4. 在大多数细胞的内部，氨基式和酮式占优势，是最稳定的。

碱基的互变异构碱基中形成氢键的位置（见教材p145）5. 嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系，在紫外区有吸收（260 nm 左右）。

（2）戊糖组成核酸的戊糖有两种。

DNA 所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA 所含的糖则为β-D-核糖。

（3）核苷 nucleoside糖与碱基之间通过C-N 糖苷键连接形成糖苷。

（4）核苷酸 nucleotideAPP PCP P OHG T T5'3'3'3'3'3'5'5'5'5'●是核苷的磷酸酯，是核酸的结构单元，如：AMP和dAMP●主要功能--- 作为细胞之间传递信息的信使。

●多聚核苷酸链具有方向性，方向为：（左）5’-pApCpGpTpT-3’-ACGTT-3’系，称为碱基互补。

A和T之间形成两个氢键（A=T），G与CHelical forms of DNAMajor Groove(大沟)and Minor Groove(小沟)DNA三螺旋结构的概念。

区、二氢尿嘧啶区、T CG区和可变区。

除了氨基酸接受区外，其余每个区均含有一个突环和一个臂。

tRNA中的特殊碱基(1) 氨基酸接受区(图中上方方框部分)包含有tRNA的3’-末端和5’-末端。

氨基酸可与3’-末端的A成酯，该区在蛋白质合成中起携带氨基酸的作用。

(2) 反密码区（图中下方方框部分）与氨基酸接受区相对的一般含有7个核苷酸残基的区域，其中正中的3个核苷酸残基称为反密码子。

四、核酸的性质1. 核酸的两性性质及等电点●核酸分子两性性质.既含有酸性基团(磷酸基)也含有碱性基团（氨基）●核酸的等电点比较低。

如DNA的等电点为4～4.5，RNA的等电点为2～2.5。

●RNA的等电点比DNA低的原因：RNA分子中核糖基2’-OH通过氢键促进了磷酸基上质子的解离。

2. 核酸的水解2.1 酸或碱水解●磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。

●两种核酸对酸或碱的耐受程度有很大差别：如，在0.1 mol/L NaOH溶液中，--- RNA几乎可以完全水解--- DNA在同样条件下则不受影响主要原因：2’-OH的邻基参与作用核糖核酸的碱水解反应2.2 酶水解●核酸水解酶(nuclease): 催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键。

●根据作用底物分为：DNA水解酶（DNases）：以DNA为底物RNA水解酶（RNases）：以RNA为底物●根据作用方式分为：核酸外切酶（exonuclease）：从多聚核苷酸链的一端（3‘-端或5’-端）开始，逐个水解切除核苷酸核酸内切酶（endonuclease）：从多聚核苷酸链中间开始，在某个位点切断磷酸二酯键RNA内切酶●牛胰核糖核酸酶（RNase I, EC2.7.7.16）作用位点：嘧啶核苷-3’-磷酸与其他核苷酸间的连键（如：5‘－Ap-Up-Gp-Cp-A－3’）。

●核糖核酸酶T1 (RNase T1, EC3.1.4.8)作用位点：3’-鸟苷酸与其他核苷酸间的连键（如：5‘－Ap-Up-Gp-Cp-A－3’）。

●核糖核酸酶T2 (RNase T2)作用位点：3’-腺苷酸与其他核苷酸间的连键（如：5‘－Ap-Up-Gp-Cp-A－3’）。

DNA限制性内切酶●可特异性的水解DNA中某些特定碱基顺序部位,有严格的碱基专一性●一般能识别4～6个特异性脱氧核苷酸顺序。

●当作用于双链DNA时，此酶可以交错地切断两条链（此时产生两条互补的单链，称为粘性末端，Sticky ends），也可以不交错切割（切开的两个末端称为平端, Blunt ends）3. 核酸的紫外吸收●在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，因而具有独特的紫外线吸收光谱，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作为核酸及其组份定性和定量测定的依据。

4. 核酸的变性、复性与杂交4.1 核酸的变性(denaturation)●是指核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程。

●变性核酸将失去其部分或全部的生物活性。

●核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂，所以它的一级结构(碱基顺序)保持不变。

●能够引起核酸变性的因素很多。

温度升高、酸碱度改变、甲醛和尿素等的存在均可引起核酸的变性。

●RNA变性所引起的性质变化没有DNA那样明显。

核酸变性的特征a. 增色效应（hyperchromic effect）:●天然DNA完全变性后，紫外吸光度（l max = 260 nm）增加25－40%.●RNA变性后，紫外吸收强度约增加1.1%。

●这种因变性所引起的紫外吸收强度增加的现象称为增色效应。

b. 熔点(melting temperature，T m)DNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。

因此，通常将引起DNA变性的温度称为DNA的熔点。

●DNA的T m值与分子中G和C的含量有关。

--- G和C的含量高，T m值高。

--- 测定T m值，可反映DNA分子中G, C含量--- 经验公式: (G+C)%=(T m - 69.3) X 2.444.2 核酸的复性(renaturation)●变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为复性。

●DNA复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复。

●热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不可能复性。

缓慢冷却时，可以复性。

●分子量越大，复性越难。

●浓度越大，复性越易。

●DNA的复性还与它本身的组成和结构有关4.3 核酸的杂交（hybridization）●热变性的DNA单链，在复性时也可以与在某些区域有互补序列的异源DNA单链形成双螺旋结构。

●这样形成的新分子称为杂交DNA分子。

DNA单链与互补的RNA链之间也可以发生杂交5. 核酸的催化性质⏹1982年，美国两位生物化学家T. Cech和S. A. Altman发现了某些核糖核酸(RNA)的催化作用，并提出了“核酶”（ribozyme）的概念。

⏹核酶的发现，证明了核酸既是信息分子，又是功能分子，对于研究生命的起源，了解核酸新功能, 以及重新认识酶的概念等都具有重要意义。

脱氧核酶⏹单链DNA分子同样具有酶活性，这些具有催化功能的DNA分子称为脱氧核酶(DNAzyme)，又称酶性DNA，在一定条件下可切割RNA分子特定位点内部的磷酸二酯键。

⏹脱氧核酶的发现进一步延伸了酶的概念核酶的应用⏹人工合成核酶已获成功；⏹核酶的其他作用底物也已被发现，如多糖，DNA以及氨基酸酯等。

⏹核酶在核酸的翻译、表达和核糖体功能中有可能起着重要作用。

⏹理论应用：支持在蛋白质产生以前核酶可能参与催化最初的新陈代谢的设想。

⏹医学应用：作为基因工程药物的两个显著优点：1) 化学本质是核酸，其引起免疫应答的可能性比外源蛋白小得多；2) 一般核酶的分子比较小，易于操作。

五、核酸碱基顺序测定●DNA碱基顺序测定方法DNA单链DNA片断DNA顺序1. Maxam-Gilbert法2. Sanger双脱氧法●RNA碱基顺序测定方法RNA DNA DNA顺序RNA顺序第四章酶一、酶的概念1. 酶的催化特点酶和一般催化剂的共性⏹酶和一般的化学催化剂一样，它能够改变化学反应的速度，但是不能改变化学反应平衡。

⏹酶能够稳定底物形成的过渡状态，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。

⏹所以一般的化学催化理论和规律，同样适用于生物催化体系。

①Higher reaction rate②Milder reaction conditions--- Temperatures below 100℃--- Atmospheric press--- Nearly neutral pH③Greater reaction specificity--- enzymatic reactions rarely have side products④Capacity for regulation2. 酶的化学本质及组成(1) 酶的化学本质⏹除少数核酶外，绝大多数酶都是蛋白质⏹具有催化作用的蛋白质就是蛋白质酶--- 酶⏹蛋白质酶具有蛋白质的所有性质⏹空间结构对其催化活性是必需的⏹有比普通蛋白质更为复杂的空间结构，易发生变性(2) 酶的化学组成◆Simple enzyme (单纯蛋白酶)除了蛋白质外，不含其他物质的酶。

◆Conjugated enzyme (结合蛋白酶)由蛋白质和非蛋白部分共同组成的酶。