生物化学复习提纲2016

生物化学复习提纲2015

第一章蛋白质化学

1．蛋白质、氨基酸的基本知识，名称、分类，重要的鉴定反应：氨基的反应，PITC，肽段顺序推导

蛋白质的分类:

简单蛋白:除氨基酸以外不含其他成分的蛋白质(清蛋白,球蛋白,谷蛋白,醇溶谷蛋白,组蛋白,精蛋白,硬蛋白)

结合蛋白（conjugated protein）:除由氨基酸组成蛋白质部分外，还含有非蛋白成分，这些非蛋白成分，有时称辅基（prosthetic group）或配基(核蛋白,脂蛋白,糖蛋白,磷蛋白,卟啉蛋白,黄素蛋白,金属蛋白)

根据蛋白质的分子外形分类

⏹球状蛋白质（globular proteins）

⏹纤维状蛋白质（fibrous proteins）

根据蛋白质功能分类

⏹结构蛋白质（structural proteins）

⏹酶蛋白（enzymes）

⏹运输蛋白质（transport proteins）

⏹运动蛋白质（kinesis proteins）

⏹贮藏蛋白质（storage proteins）

⏹防御蛋白质（defensive proteins）

蛋白质的水解:

酸水解:优点是不容易引起水解产物的消旋化。缺点是色氨酸被沸酸完全破坏；含有羟基的氨基酸如丝氨酸或苏氨酸有一小部分被分解；天冬酰胺和谷氨酰胺侧链的酰胺基被水解成了羧基。

碱水解:由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。部分的水解产物发生消旋化。该法的优点是色氨酸在水解中不受破坏。

酶水解:应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。

2．氨基酸、多肽的等电点计算、光吸收性质、甲醛滴定的原理氨基酸等电点:

中性:对于侧链基团不解离的氨基酸有：pI = (pK

1+pK

2

)/2

酸性:pI=(pK

1+pK

R

)/2

碱性:pI=(pK R+pK2)/2

多肽等电点:

酸性:pI=1/2（pK’R+ pK’ -COOH）

碱性:pI= pK’

R

+lg（等电点侧链解离数/未解离数）

甲醛滴定的原理:

向AA溶液中加入过量的甲醛，用标准NaOH滴定时，由于甲醛与Aa中

的-NH

2作用形成-NH.CH

2

OH -N (CH

2

OH)

2

等羟甲基衍生物而降低了氨基的碱

性，相对地增强了-NH

3+的酸性解离，使Pk'

2

减少了2-3个pH单位，NaOH

滴定的曲线A向pH低的方向转移，滴定终点也移动pH9附近。

光吸收性质

蛋白质在280nm处有强烈的光吸收

⏹Phe、Tyr、Trp

⏹Trp贡献最大

3．肽键的特点，肽平面

肽键的特点:

(1)酰胺键：由于酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基的共振作用，表现出高稳定性

1.C－N具40％双键性质

2.C＝O具40％单键性质

3.共振杂化体

(2)亚氨基（－NH－）pH 0－14没有明显的解离和质子化倾向

肽键是一个平面，称肽平面。可以有反式顺式结构，但旋转能障高，反式稳定（Pro 例外）

(3)蛋白质中的每一个氨基酸单位称氨基酸残基（residue）

1．蛋白质一级结构的概念，分析方法，N-，C-末端、Edmen降解，二硫键定位等

蛋白质的一级结构:蛋白质的共价结构，即蛋白质分子内部通过共价键连接而形成的结构形式

分析方法，N-，C-末端:

N端:(1)二硝基氟苯（DNFB or FDNB法），Sange试剂

(2)丹磺酰氯（DNS）法

原理：与DNFB相同

优点：DNS具强烈的荧光，检测灵敏度可以达到1⨯10-9mol比DNFB法高100倍(3)苯异硫氰酸酯（PITC）法：逐个脱去。此法的特点是能够不断重复循环，将肽链N-端氨基酸残基逐一进行标记和解离。

(4)氨肽酶法：氨肽酶：可以从多肽链的N端逐个降解氨基酸的肽链外切酶

亮氨酸氨肽酶（LAP）：水解以Leu为N末端的肽键速度为最大

C端:肼解法,还原法.羧肽酶法

二硫键定位:

(1)胃蛋白酶水解

(2)过甲酸打开二硫键

(3)双向电泳法分析

2．常见蛋白酶的水解位点，水解方式：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶作用特点，内切酶，外切酶

3．蛋白质二级结构：定义，α-螺旋、β-折叠的结构要点，二面角

蛋白质的二级结构:是指肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键

α-螺旋:

(1)肽链内每个残基Cα的成对二面角φ和ψ各自取同一数值：φ＝－57°ψ＝－48°

(2)右手、左手螺旋。均由L-型Aa残基构成，右手α-螺旋和左手α-螺旋不是对映体，蛋白质中α-螺旋几乎均为右手的，右手的比左手的稳定

(3)每圈螺旋占3.6个AA残基，沿螺旋轴方向上升0.54nm。

肽链内形成氢键，氢键的取向几乎与轴平行，第一个氨基酸残基的酰胺基团的-C=O基与第四个氨基酸残基酰胺基团的-NH基形成氢键。

(4) α-螺旋是不对称的分子结构，具有旋光能力，天然α-helix的不对称因素引起右旋。

α-螺旋结构中重复性结构

命名：第一个数字表示每圈螺旋包含的残基数，下标数字表示氢键封闭的环所包含的主链原子数，同时也可标出氢键封闭的环内的重复单位数

常见的螺旋形式

螺旋(n=3)：非整数螺旋，蛋白质中α-螺旋结构的主要类型。

①3.6

13

②3

螺旋（n=2）：一般只出现在β-转角内

10

螺旋（n=4）: 紧缩螺旋，某些核酸结合蛋白

③4.4

16

β-折叠:

(1)两条或多条几乎完全伸展的多肽链侧向聚集在一起，相邻肽链上的－NH和C ＝O之间形成有规则的氢键，这样的多肽构象就是β－折叠。

(2)平行式：各肽链的排列极性（N→C）是同一方向的，

Φ＝－119°ψ＝+113°，重复周期0.65nm，常见于球状蛋白

(3)反平行式：相邻肽链的极性相反，Φ＝－139°ψ＝+135°重复周期0.70nm，常见于纤维状蛋白

(4)所有的肽键都参与链间氢键的交联，氢键与肽链的长轴接近垂直。

多肽主链为据齿状折叠构象，侧链的Cα－Cβ键几乎垂直于折叠片平面，侧链R 基交替地分布在片层平面的两侧

二面角:Φ角--绕C

-N1键旋转的角度,Ψ角--绕Cα-C2键旋转的角度 ,每一对

α

Φ、Ψ 称肽平面的二面角.

4．蛋白质三级结构：定义，稳定因素、超二级结构，结构域，胶原蛋白结构

蛋白质的三级结构:是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构

蛋白质表现完整生物活性的最低构象要求，即只有具有了完整的三级结构，才能表现出蛋白质的生物活性

稳定因素:氢键、疏水键、离子键和范德华力等。疏水键，在蛋白质三级结构中起着重要作用

超二级结构:在蛋白质中，特别是球状蛋白质中，若干相邻的二级结构单元组合在一起。彼此相互作用，形成有规则，在空间上能辨认的二级结构组合体充当三级结构的构体，称为超二级结构。

在结构的组织层次上高于二级结构，但没有构成完整的结构域

① αα型

② βαβ型

③ βββ型