2012年初级药师考试复习总结生物化学

脱氧核糖—构成 DNA
（ 3）磷酸
2. 核苷和核苷酸的结构
（ 1）核苷： 碱基和戊糖通过糖苷键构成核苷（脱氧核苷）。
（ 2）核苷酸： 核苷（脱氧核苷）与磷酸通过酯键构成核苷酸（脱氧
核苷酸）。
①核糖核苷酸 AMP， GMP，UMP， CMP。
②脱氧核苷酸 dAMP， dGMP， dTMP， dCMP。
①概念：
DNA变性是指双螺旋 DNA分子在某些理化因素作用下，双链变成单链。
DNA变性时 一级结构没变 。（ H 键断裂）
DNA的变性中以 DNA的热变性最常见。
②增色效应 ：
DNA变性时其溶液 0D260 增高的现象。
除去变性因素后， OD260 值减小称为减色效应。
③Ｔm值
在这一范围内， 紫外光吸收值达到最大值的 50%时的温度称为 DNA的解链
色，称为双缩脲反应。
第二节 核酸的结构和功能
一、 核酸的化学组成及一级结构
天然存在的核酸分为脱氧核糖核酸（ DNA）和核糖核酸（ RNA）两大
类。
（一）核酸的化学组成
Hale Waihona Puke 1. 核苷酸的分子组成核苷酸是核酸的基本组成单位，核苷酸包含碱基、戊糖和磷酸三种成
分。
（ 2）戊糖
核糖，脱氧核糖。
核糖 — 构成 RNA
第一节 蛋白质的结构与功能 一、蛋白质的分子组成
蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。 （一）蛋白质的元素组成 主要有 碳、氢、氧、氮和硫。 各种蛋白质的 含氮量接近，平均为 16%。蛋白质与氮的换算因数 6.25 。 每克样品含氮的克数× 6.25= 蛋白质的克数 / 克样品 （二）基本组成单位 --- 氨基酸 1. 氨基酸的结构特点 （ 1）氨基酸即含氨基又含羧基，是两性电解质。 （ 2）不同氨基酸的 R 不同。 H 甘氨酸 （ 3） 除甘氨酸外，都是 L- α - 氨基酸。 2. 氨基酸的分类 构成蛋白质的天然氨基酸有 20 种。 根据侧链 R的性质可以分为： ①非极性、疏水性氨基酸； ②极性、中性氨基酸； ★ ③酸性氨基酸：谷氨酸和天冬氨酸； ★ ④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸。 两个半胱氨酸常脱氢构成胱氨酸，胱氨酸中有二硫键结构。 3. 氨基酸的性质 （ 1）两性电离和等电点 氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。 等电点（ pI ）： 呈电中性 , 此时溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点。 （ 2）紫外吸收： 色氨酸、酪氨酸在紫外区对光有吸收 , 的最大吸收峰在 280nm附近。 蛋白质都含有色氨酸和酪氨酸，也有紫外吸收。 （三）肽键与肽链（氨基酸的连接） 1. 肽键：
根据磷酸基团数目不同，
有核苷一磷酸， NMP；
核苷二磷酸， NDP；
核苷三磷酸， NTP。
③体内还存在着 环磷酸核苷
环磷酸腺苷（ cAMP）
环磷酸鸟苷（ cGMP）
（二）核酸的一级结构
核酸是由许多核苷酸分子连接而成的，都是通过
前一个核苷酸（脱氧
核苷酸）的 3＇羟基与后一个核黄酸的 5＇磷酸缩合生成而彼此相连，构
在细胞核内合成的 mRNA初级产物被称为 不均一核 RNA（hnRNA） 。
2. 成熟的真核 mRNA的结构特点 ① 5＇ - 有帽子结构 —— m7GpppNm。（ 7- 甲基鸟嘌呤核苷三磷酸）
② 3＇ - 末端有一个多聚腺苷酸 （ poly A ）结构，称为多聚 A 尾。
③mRNA编码区中核苷酸序列包含指导蛋白质多肽合成的信息——
或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性。
（四）蛋白质的紫外吸收
由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在
280nm波长处
有特征性吸收峰。
（五）蛋白质的呈色反应
1. 茚三酮反应：
蛋白质与茚三酮反应可生成兰紫色化合物。
2. 双缩脲反应：
蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，可呈现紫色或红
α 2 与 β 2 结构紧密，称紧张态（Ｔ态）， Hb与 O2 亲和力小。 当第 1 个亚基 Fe2+与 O2 结合后，促进第二、第三、四个亚基与
O2 结合。随
着与 O2 的结合， 4 个亚基间的盐键断裂，二、三、四级结构发生剧烈的变化，
Hb 结构变得松弛，称为松弛态（ R 态），最后四个亚基全处于 R 态。
③5＇ - 末端大多数为 G。
3.tRNA 的二级结构
是 三叶草形 。
有氨基酸臂、 DHU环、反密码环、额外环和 TψＣ环。
4.tRNA 的三级结构
是倒 L 形。
（三） rRNA
在细胞内含量最多。
1. 功能：
rRNA的功能是 与核糖体蛋白组成核糖体，是蛋白质的合成场所。
2.rRNA 二级结构特点
rRNA二级结构的特点是含有大量茎环结构。可作为核糖体蛋白的结合和组
协同效应：指一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一亚基与配
体的结合能力。 如果是促进作用，则称为正协同效应，反之则为负协同效
应。 四、蛋白质的理化性质
（一）蛋白质的两性电离 1. 两性电离 蛋白质由氨基酸构成，也是两性电解质。 2. 等电点 使蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零时 溶液的 pH 称为蛋白质的等电点。 蛋白质溶液的 pH 大于等电点时，该蛋白质颗粒带负电荷，反之则带正电 荷。 利用电泳的方法可以分离蛋白。 （二）蛋白质的胶体性质 蛋白质属为胶体溶液。 1. 蛋白质是亲水胶体
一个氨基酸的 α - 羧基与另一个氨基酸的 α - 氨基脱水缩合而形成的酰胺 键称为肽键。
肽键是蛋白质的基本结构键。 2. 多肽链 许多的氨基酸相连形成的肽称多肽。 （ 1）肽链具有方向性 N 末端 ：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端 ：多肽链中有自由羧基的一端 （ 2）α 碳原子和肽键形成主链， R形成侧链。 体内还存在一些生物活性肽如谷胱甘肽、多肽类激素等。 二、蛋白质的分子结构 肽单元的概念： 参与肽键的 6 个原子 Ca1、 C、 O、 N、 H、 Ca2 位于同一平面。 （一）蛋白质的一级结构 1. 概念 ： 蛋白质一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序及其共价连接。 2. 维系键：肽键 有些蛋白质中含少量二硫键。 （二）蛋白质的二级结构 1. 概念： 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相 对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。 2. 形式：α 螺旋、β 折叠、β 转角和无规卷曲。 3. 维系键： 氢键。 α 螺旋：右手螺旋， 螺距为 0.54nm 。 （三）蛋白质的三级结构 1. 概念： 蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位 置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。 2. 维系键： 疏水键、离子键、氢键和范德华力等。 三级结构形成时，亲水基团在表面，疏水基团在内部； （四）蛋白质的四级结构（多条肽链构成）
双链区内有 A-U、C-G 互补
RNA有多种，主要介绍三种参与蛋白质合成的 RNA：
信使 RNA（ mRNA）、转运 RNA（ tRNA）、核糖体 RNA（ rRNA）
（一） mRNA
1.mRNA的功能
在细胞核内转录 DNA基因序列信息，由核内合成后转移到胞液，指导蛋白
质分子的合成。
mRNA是蛋白质合成的直接模板，决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
成一个没有分支的线性大分子 , 称为多核苷酸链。
1. 一级结构的概念：
在多核苷酸链中，核苷酸的排列顺序，称为核酸的一级结构。
一级结构的本质是碱基排列顺序 2. 连接键 ：3＇， 5＇ - 磷酸二酯键 方向：通常以 5＇ -3 ＇方向为正向。 二、 DNA的空间结构与功能 （一） DNA的二级结构 —— 双螺旋结构 1.DNA 双螺旋结构要点 ①DNA分子是两条 反向平行 （一条是 5＇→ 3＇、另一条是 3＇→ 5＇走向） 的 互补双链 结构，脱氧核糖和磷酸在外， 碱基在内 ，垂直于螺旋轴。 两链的碱基以 氢键结合。互补配对方式： G≡Ｃ （三个氢键）， A=T（两个 氢键）。 ②DNA双链是 右手螺旋结构 ，螺旋每周含 l0 对碱基，螺距 3.4nm，相邻碱 基平面距离 0.34nm，直径 2nm。 ③螺旋的表面有 大沟及小沟 ，是蛋白质 -DNA 相互作用的基础。 ④维系 DNA双螺旋结构的 稳定靠氢键（横向）和碱基堆积力（纵向） 。 （二） DNA的高级结构 1.DNA 的超螺旋结构 DNA双螺旋链的基础上再盘绕即形成 超螺旋结构 。 ①正超螺旋 ：盘绕方向与 DNA双螺旋方同相同。 ②负超螺旋 ：盘绕方向与 DNA双螺旋方向相反。 2. 核小体 真核 DNA超级螺旋结构，先与核内蛋白质构成核小体然后通过规律性折叠 将 DNA紧密压缩于染色质中。 DNA双螺旋分子→组蛋白八聚体→ DNA 双螺旋分子缠绕（核心颗粒）→串 珠样的结构→纤维状结构及襟状结构→棒状的染色体。 （三） DNA的功能 它是 生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 一个生物体的全部基因序列称为 基因组 。 三、 RNA的结构与功能 RNA为多核苷酸 单链 ，可形成 局部双链区 （发夹结构）。
1. 概念：
亚基： 有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，才能完整地表达功能，每一
条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。
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。
2. 维系键 ： 非共价键
三、蛋白质结构与功能的关系
（一）一级结构和功能的关系：
1. 与蛋白质生物学功能密切相关
一个蛋白质与它的配体（或其他蛋白质）结合后，蛋白质的构象发生变
化，使它更适于功能需要，这一类变化称为变构效应。
小分子化合物称为别构剂或效应剂。
例如 Hb 是变构蛋白，小分子 O2 是 Hb 的变构剂或效应剂。
Hb 由 2 条 α 链和 2 条 β 链和血红素辅基组成，未结合 O2 时，α 1 与 β 1，