生物化学考试重点笔记(完整版)

第一章蛋白质的结构与功能

第一节蛋白质的分子组成

一、组成蛋白质的元素

1、主要有C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。

2、蛋白质元素组成的特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。

3、由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：100 克样品中蛋白质的含量（ g % ）= 每克样品含氮克数× 6.25 ×100

二、氨基酸——组成蛋白质的基本单位

（一）氨基酸的分类

1.非极性氨基酸（9）：甘氨酸（Gly）丙氨酸（Ala ）缬氨酸（Val ）亮氨酸

（Leu）异亮氨酸（Ile ）苯丙氨酸（Phe）脯氨酸（Pro）色氨酸（Try ）蛋氨酸（Met）

2、不带电荷极性氨基酸（6）：丝氨酸（Ser）酪氨酸（Try）半胱氨酸

（Cys）天冬酰胺（Asn）谷氨酰胺（Gln ）苏氨酸（Thr ）

3、带负电荷氨基酸（酸性氨基酸）（2）: 天冬氨酸（Asp ）谷氨酸（Glu）

4、带正电荷氨基酸（碱性氨基酸）（3）: 赖氨酸（Lys）精氨酸（Arg）组氨

酸（ His）

（二）氨基酸的理化性质

1.两性解离及等电点

等电点: 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。

2.紫外吸收

（1）色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280 nm 附近。

（2）大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。

3.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，其最大吸收峰在570nm 处。由于此吸收峰

值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法

三、肽

（一）肽

1 、肽键是由一个氨基酸的- 羧基与另一个氨基酸的- 氨基脱水缩合而形成的化学键。

2、肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。

3、由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽

4、肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基

5、多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。

6、多肽链有两端：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

（二）几种生物活性肽

1.谷胱甘肽

2. 多肽类激素及神经肽第二节蛋白质的分子结构

一、蛋白质的一级结构

1、定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接方式、排列顺序和二硫键的位置。

2、主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。

3、一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。

二、蛋白质的二级结构

1、定义：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、主要的化学键：氢键

3、蛋白质二级结构的主要形式-螺旋、- 折叠、- 转角、无规卷曲

三、蛋白质的三级结构

1、定义：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、主要的化学键：疏水作用、离子键、氢键和Van der Waals 力等

四、蛋白质的四级结构

1、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、亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。

第四节蛋白质的理化性质

（一）蛋白质的紫外吸收

（二）蛋白质的两性电离

1、蛋白质的等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时，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，此时溶液的pH 称为蛋白质的等电点。

（三）蛋白质的沉降特性

（四）蛋白质的胶体性质蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷、水化膜

（五）蛋白质的变性、复性

1、蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

2、变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。

（六）蛋白质的呈色反应

⒈茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。

⒉双缩脲反应蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。

第二章核酸的结构与功能

第一节核酸的化学组成

一、核苷酸的组成

1、元素组成:C、H、O、N、P（9~10%）

2、分子组成：（1）碱基：嘌呤碱，嘧啶碱（2）戊糖：核糖，脱氧核糖（3）磷酸

3、DNA与RNA在分子组成上的异同

二、核苷酸的结构

1、核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。

2、核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR

3、核苷酸的结构：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。

4、核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 第二节核酸的分子结构

一、核酸的一级结构

1、定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

二、核酸的空间结构与功能

（一）DNA的空间结构与功能

1、DNA的二级结构——双螺旋结构

（1）DNA双螺旋结构模型要点：① DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧核糖核苷酸链组成，磷酸、脱氧核糖在外围构成骨架，中间是碱基对平面，碱基严格按照碱基互补配对原则。（A=T; G C）

②右手双螺旋结构，螺旋一圈10 对碱基，螺距3.4nm，表面有间隔排列的大沟、和小沟。

③互补碱基的氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。

2、DNA的三级结构在二级结构的基础上，DNA双螺旋结构进一步折叠、盘绕成为更为复杂的结构（1）原核生物DNA的高级结构——DNA超螺旋闭合环状双螺旋，正超螺旋、负超螺旋

（2）DNA在真核生物细胞内真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体（3）核小体的组成：① DNA：约200bp（碱基对）②组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 3、DNA的功能DNA 的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转

录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础

（二）RNA的空间结构与功能

1、mRNA---（含量少，种类多，寿命短）

（1）mRNA的功能：携带遗传信息（DNA），作为蛋白质翻译的模板。

（2）mRNA 结构特点：① 5 ′末端形成帽子结构：m7GpppN m- ② 3 ′末端有一个多聚腺苷酸（polyA）（80-250）尾

2、tRNA

（1）tRNA的一级结构特点：① 73-93 个核苷酸（分子量最小）②含10~20% （7-15 个）稀有碱基，如DHU等③ 3′末端为—CCA-OH，5 ′末端大多是-G

（2）tRNA 的二级结构——三叶草形结构有：氨基酸臂DHU 环及臂反密码环及臂TΨC 环及臂额外环

（3）tRNA的三级结构——倒L 形