生物化学下学期期末知识点

一、蛋白质的水解
1、酸水解：优点：不起消旋作用,得到L-氨基酸
缺点：（1）色氨酸被破坏，（2）天冬酰胺和谷氨酰胺的酰氨基水解，分别转化成了天冬氨酸和谷氨酸。

（3）羟基氨基酸小部分分解。

2、碱水解：
优点：色氨酸稳定
缺点：多数氨基酸遭到不同程度的破坏，产生消旋现象，得D-,L-氨基酸混合物，精氨酸脱氨→鸟氨酸和尿素。

碱水解会降低蛋白质的营养价值。

3、酶水解：
缺点：持续时间较长，部分水解。

优点：不产生消旋，也不破坏氨基酸。

酶的部分水解用于蛋白质的一级结构分析。

二、氨基酸的符号表示
2. 氨基酸的三字表示符号？每种氨基酸的结构？构型特点？蛋白质氨基酸中的常见于不常见氨基酸，如胶原蛋白中的羟基化赖氨酸和羟基化pro.
非极性R基氨基酸和极性R基氨基酸的种类，及其在球状蛋白质三维结构中的分布如何，随着蛋白质分子量增加哪种占的比例在增加或减小？
三、氨基酸的等电点pI：使氨基酸净电荷为零时溶液的pH值。

1、等电点相当于该氨基酸两性离子状态两侧解离基团pKa值之和的一半。

中性氨基酸PI = (Pka-羧基+ Pka-氨基)/2
酸性氨基酸PI = (Pka-羧基+ Pk侧链羧基)/2
碱性氨基酸PI = (Pka-氨基+ Pk侧链氨基)/2
等电点pH值与离子浓度无关，只取决于兼性离子两侧基团的pK值。

2、When pH = pI, 净电荷e = 0 (zwitterion);
When pH > pI, 净电荷< 0 (带负电荷);
3、氨基酸在等电点的特点：
(a) 主要以兼性离子存在，净电荷为0（b）等电点时缓冲能力最（c）蛋白质等电点时溶解度最小。

蛋白质等电点沉淀
4、（如PH大于、等于或小于PI时所带的电荷或为什么类型的离子形式？如果在每种情况下，带相同，所带电荷大小如何比较？）。

酸性的、中性和碱性氨基酸在PH=7时带何种电荷？蛋白质处于等电点时的特点是？
5、（1）离子交换层析定义：离子交换层析是以离子交换剂为固定相，特定的离子溶液为流动相，依据各种离子或离子化合物与离子交换剂的结合力(结合的牢固程度)不同进行分离纯化的层析方式。

a阳离子交换树脂: 供交换的是阳离子,树脂带负电荷
b阴离子交换树脂: 可供交换的是阴离子，树脂带正电荷
c氨基酸混合物分离通常用强酸型阳离子交换树脂。

（2）洗脱顺序：a 阳离子交换树脂洗脱顺序（aa带正电荷）：酸性最先，中性，碱性
b阴离子交换树脂洗脱顺序：碱性，中性，酸性
（3）洗脱方法：
a改变PH值（改变离子电荷）
b增加离子浓度（竞争作用）.阴离子树脂：降低PH，则阳离子树脂升高PH
（4）酸性带负电荷氨基酸等电点一般较低，而碱性带正电荷氨基酸等电点一般较高。

6、组氨酸His 是唯一具有近中性pKa 基团(imidazole) 的氨基酸。

（1）pKa值的定义：就是指某种解离基团有一半解离时的pH值（也就是解离常数的负对数）pKa值的意义：大小可以表示解离基团酸性的强弱, pKa值小则酸性强。

（2）氨基酸氨基pKa为9左右，氨基酸的羧基pKa为2左右。

（3）氨基酸的解离集团的解离有顺序：羧基pKa小，酸性强，先解离，氨基pKa大，后解离，酸性弱。

氨基酸的解离状态决定于溶液的pH。

7、（1）20种基本氨基酸的手性特点：
a、除R=H的甘氨酸外，其他19种基本氨基酸a-碳原子均有不对称碳原子，有D-型和L－型两种异构体，因而是光学活性物质，构成蛋白质的氨基酸除Gly外均为L-型异构体。

b、Thr（苏氨酸）和Ile（异亮氨酸）有四种光学异构体。

（2）氨基酸的一个重要光学性质是对光有吸收作用，20种蛋白质氨基酸在可见光区域均无光吸收,在远紫外区( 波长小于200nm)均有光吸收,在紫外区(近紫外区) (200nm—400nm)只有三种氨基酸有光吸收能力：酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。

（3）蛋白质分子中，酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键，使蛋白质具有吸收紫外光的性质。

吸收高峰280nm处。

核酸多长最大光吸收波长?
8、蛋白质的结构层次
A、一级结构：指蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序。

B、二级结构：指蛋白质多肽链的主链骨架中的若干肽段的构象，排列。

所有蛋白质的主链结构相同，长短不同。

C、三级结构；指多肽链在二级结构的基础上，各原子的空间排布，包括侧链基团的取向，是二级结构的基础上范围更广的盘旋和折叠。

D、四级结构：是指多条肽链组成的一个蛋白质分子时，各亚单位在寡聚蛋白质中空间排布及亚单位间的相互作用（1）蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序，即氨基酸的线性序列。

一级结构中包含的共价键主要指肽键和二硫键。

（2）一级结构测定方法：A、直接法（测蛋白质的序列）
B、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列，目前往往采用从待测蛋白质的基因序列反推出蛋白质的一级结构）（3）一级结构测定策略：
A 测定蛋白质分子中多肽链的数目
E 鉴定多肽链的N—末端和C—末端残基
F 裂解多肽链成较小的片段
G测定各肽段的氨基酸序列
H重建完整多肽链的一级结构
I 确定半胱氨酸残基间形成的S--S交联桥的位置
（4）A、.胰蛋白酶( trypsin )
专一裂解Lys、Arg的羧基参与形成的肽键，其后为Pro时抑制。

为了减少的作用位点，可用化学修饰将多肽链侧链保护起来，1.2－环己酮封闭Arg，马来酸酐封闭Lys。

氮丙啶形成带正电荷点，增加半胱氨酸为酶切位点。

B、糜蛋白酶(胰凝乳蛋白酶)
断裂Phe,Trp,Tyr等疏水AA的羧基所形成的肽键，其后为Pro时抑制。

断裂键邻近的基团，碱性：裂解能力↑，酸性：裂解能力↓。

C、胃蛋白酶(Pepsin)
断裂键两侧的残基都是疏水性或芳香氨基酸残基。

其后和前为Pro时抑制。

D、溴化氰（BrCN）水解法：选择性切割甲硫氨酸的羧基所形成的肽键。

9、（1）断开二硫键的方法：过甲氧酸氧化法、巯基还原法。

拆分二硫键：几条多肽链通过二硫键交联在一起。

可用8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍变性，应用过甲酸氧化法或过量的-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂保护生成的巯基，以防止它重新被氧化。

（2）二硫键位置的确定：对角线电泳。

先是用专一性适中的蛋白质水解酶，将蛋白质降解为若干片段。

随后进行二维纸电泳，在第一相电泳用氧化剂处理，然后进行第二相电泳。

经显色后，在多角线上的肽段均不含有二硫键，而偏离对角线的肽段是形成二硫键的肽段。

目前利用质谱技术也可以测定二硫键。

10、（1）茚三酮反应：应用：氨基酸定性和定量分析（光吸收法和测压法）。

有N就可以。

所有α—氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。

β-丙氨酸、氨和许多一级胺都呈阳性反应，虽然蛋白质和氨基酸均有茚三酮反应，但能与茚三酮呈阳性反应的不一定就是蛋白质或氨基酸。

天冬氨酸作用生成棕色物质，与脯氨酸或羟脯氨酸作用生成黄色物质。

（2）双缩脲反应：含有两个或两个以上肽键的化合物与碱性硫酸铜作用，生成蓝紫色的复合物，肽键越多颜色越深，受蛋白质特异性影响小，可用于肽和蛋白质定量测定及测定蛋白质水解程度（两个肽键以上的肽均有该反应，二肽没有）。

双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，游离氨基酸无此反应。

该法测定蛋白质含量需肽端完整，不能水解。

必须有完整的肽键才可以。

10、维系蛋白质分子的一级结构：肽键、二硫键
维系蛋白质分子的二级结构：氢键
维系蛋白质分子的三级结构：疏水作用力、氢键、范德华力、盐键（离子键），可能还有二硫键
维系蛋白质分子的四级结构：疏水作用力、氢键、范德华力、盐键（离子键），
11、二级结构的概念：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，是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。

或：蛋白质的二级结构是指蛋白质主链的折叠产生,由氢键维系的有规则的构象。

12、蛋白质二级结构主要类型有：α-螺旋、β-折叠片、β-转角和无规卷曲。

（1）α-螺旋：多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕，借助链内氢键维持的稳定构象，为右手螺旋结构。

稳定力都是
2）每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈；每圈间距0.54nm，即每个氨基酸残基沿螺
旋中心轴上升0.15nm，旋转100°
3）α-螺旋结构的氢键形成，氨基酸残基的N-H与氨基端第4个氨基酸的C=O形成
氢键，氢键所封闭的环中含13个原子(13元环)。

链两端分别有4个N-H或C=O
不能形成链内氢键。

常用螺旋代表α-螺旋。

4) 螺旋体中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧；链中的全部C=O和N-H几乎都平行于
螺旋轴,氢键几乎平行于中心轴;。

螺旋形成具有协同性。

蛋白质功能区常不在α-螺旋区，而在其附近。

13、角蛋白分子的二级结构主要为α-螺旋或β-折叠结构，相应被称为（α-角蛋白）和（β-
角蛋白）。

（1）α-角蛋白存在：毛、发、角、鳞、蹄、爪
组成特点：富含疏水氨基酸，α-螺旋间以S-S连接增加稳定性
硬角蛋白：富含二硫键如毛发、指甲、角等。

软角蛋白：含有少量二硫键如皮肤、愈伤组织等。

①结构特点：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，原纤维的肽链之间有二硫键交联以维持其稳定性。

②高伸缩性；含二硫键，当α-角蛋白被过度-拉伸时，则氢键被破坏而不能复原，二硫键可以提供恢复力。

③刚性：二硫键越多刚性越强
14、为何毛衣可能用热水洗小了，但是丝织品不会？
刚剪过的羊毛主要以a角蛋白（a螺旋卷曲线圈）的形式存在。

因为生羊毛是卷曲的或卷曲的，所以在纺成衣服用的纤维之前，它经过梳理和拉伸以使其变直。

这一过程将羊毛从其天然的a-螺旋构象转化为更为延伸的β形态。

湿热会引起构象的改变回到原生的a螺旋结构，这会使两种结构都收缩纤维和衣服。

在条件下机械张力和湿热，羊毛可以拉伸到扩展形式。

15、（1）胶原蛋白是一种三股螺旋。

（2）一级结构：胶原蛋白肽链的96%都是按三联体的重复顺序：(Gly甘氨酸—x—y)n排列而成。

Gly 数目占残基总数的三分之一，x 常为Pro脯氨酸，y 常为Hpro(羟脯氨酸)和Hlys（羟赖氨酸）,脯氨酸和羟脯氨酸占1/5以上,Tyr 酪氨酸含量少,Trp、Cys 缺乏。

是糖蛋白：少量的糖与羟赖氨酸的羟基共价连接。

（3）胶原蛋白结构特点：二、三级结构：每一股单链螺旋又是一种特殊的左手螺旋，螺距为0.95nm，每一螺圈含3.3个残基,每一残基沿轴向的距离为0.29nm。

胶原蛋白的二级结构是由三条肽链组成的三股螺旋，这是—种右手超螺旋结构。

螺距为8.6nm，每圈每股包含30个残基。

胶原三螺旋只存在于胶原纤维中。

三股螺旋由三股左旋的肽链以氢键相连，并相互缠绕形成右手螺旋。

体积最小的Gly正好位于螺旋的内部，构成紧密的疏水核心，而Pro和Hyp 的侧链位于三股螺旋的表面，面向外，以尽量减少空间位阻。

一条多肽链上的Gly与另外两条多肽链上的X和Y残基并列，每一个Gly残基的-NH基团与X残基的C=O基团形成氢键，一个三联体序列大约形成一个氢键。

（4）胶原蛋白中不常见蛋白质氨基酸，也称修饰氨基酸，如：胶原蛋白中的（4-羟脯氨酸）和（5-羟赖氨酸），组蛋白中的甲基精氨酸和乙酰赖氨酸。

16、超二级结构的概念：指蛋白质中相邻的二级结构单位(α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲)组合在一起，形成有规则的在空间上能辩认的二级结构组合体。

又称为花样或模体称为基元。

超二级结构在结构层次上高于二级结构，但没有聚集成具有功能的结构域。

蛋白质结构：一级→ 二级→ 超二级
αα：由两股或三股右手螺旋缭绕而成的左手螺旋
βαβ：由两股β-片，中间加入α-螺旋而形成的片层结构
βββ：由三条或更多的反平行式β-链通过β-转角或其它的肽段连接而成的结构。

一、糖酵解－生理意义
1、生物界最普遍、最古老、最原始的供能方式
2. 缺氧条件下迅速为生命活动提供能量的途径，尤其对肌肉收缩更为重要。

3. 是机体某些组织获能或主要获能的方式如视网膜、神经、癌组织等。

成熟红细胞几乎完全依赖糖酵解供应能量。

4. 糖酵解的中间物为生物合成提供原料；
糖酵解研究历史，最早阐明的酶促反应系统。

二、糖酵解细胞定位：胞浆。

发生在所有的活细胞。

1、三个关键的酶（三个不可逆反应）：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。

2、两个高能化合物：1,3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸。

3、思考：人血浆中的葡萄糖大约维持在5mM。

而在肌肉细胞中的游离葡萄糖浓度要低得多。

细胞内的葡萄糖浓度
为什么如此之低？临床上常用静脉注射葡萄糖来补充病人食物来源，由于葡萄糖转换为葡萄糖-6-磷酸要消耗ATP的，那么临床上却不能直接静脉注射葡萄糖-6-磷酸呢？
分析：因为进入肌肉细胞的葡萄糖常常被磷酸化，葡萄糖一旦磷酸化就不能从细胞内逃掉。

在pH7时，葡萄糖-6-磷酸的磷酸基团解离，途径生成ATP。

分子带净的负电荷。

由于膜通常对带电荷的分子是不通透的，所以葡萄糖-6-磷酸就不能从血流中进入细胞，因此也就不能进入酵解。