生物化学总复习终极版

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第五章氨基酸、多肽、蛋白质

1.氨基酸的立体结构

①苏氨酸Thr 异亮氨酸Ile含两个手性碳原子

2.氨基酸的酸碱滴定曲线

pI＝(pK2+pKR)/2 ; pI＝(pK1+pKR)/2.

3.蛋白质的一、二、三、四级结构

4.蛋白质的分离纯化

5.蛋白质的分析（电泳）

①SDS变性电泳可以估算蛋白质的分子量原理

SDS能够与蛋白质结合，导致蛋白质变性。不同蛋白质-SDS复合物形状也相似，都呈椭圆状；大量SDS的负电荷消除了不同种类蛋白质间的电荷符号的差异，蛋白分子越大结合的SDS越多，各蛋白质-SDS复合物的电荷密度（或荷质比）趋于一致；自由电泳时，它们的泳动率基本相同，而在适宜浓度的聚丙烯酰胺凝胶介质中电泳时，由于凝胶的分子筛效应，电泳迁移率就取决于蛋白质-SDS复合物的大小，也可以说是取决于蛋白质分子量的大小。

②有一多肽，其一级结构可能是直线式的也可能是闭环式的. 你如何尽可能简单地做出鉴别?

（1）方案1：将多肽作适当变性，用羧肽酶水解多肽，然后以原样品做对照进行SDS-PAGE 电泳，若水解样品无条带或明显比原样品条带小，则说明多肽一级结构为直线型，否则为环形【因为样品不能被水解，还可能其C末端是Pro或Arg或Lys】；

（2）方案2：作酸水解然后分析其氨基酸组成，根据其组成选择用合适的蛋白水解酶水解（一次可能达不到目的），然后以原样品做对照进行SDS-PAGE电泳。假设切点数为n（尽可能小），出现n条带为环形结构，出现n+1条带为线形结构

（3）方案3；先方案1，不行再方案2

6.同源蛋白质

①一级结构决定三维结构，那么如何理解三维结构相似（同）的同源蛋白一级结构的较大差别？

（1）一级结构相同则其高级结构一定相同，但其逆命题并不成立，高级结构相同并不要求一级结构一定相同（2）高级结构由维持其结构和功能的保守氨基酸及其保守氨基酸在一级结构中的位置决定（3）同源蛋白的高级结构相同（似），不要求他们的一级结构相同，只要求他们的保守氨基酸及其位置相同

7.蛋白质测序

①蛋白质氨基酸测序的基本步骤

分析氨基酸的组成；打开二硫键；多肽链切割；肽段的测序；肽段排序；定位二硫键

第六章蛋白质的三维结构

1.蛋白质构象主要通过弱相互作用得以稳定：氢键、疏水相互作用、离子键

2.刚性肽键平面：N-Ca,C-Ca旋转，C-N不旋转

3.蛋白质二级结构：a螺旋——利用内部氢键1H+4羧基O；b转角——1O+4氨基H

4.蛋白质分类：

①二级分类：a, b, a+b, a/b

②三级分类：纤维蛋白，球蛋白

纤维蛋白：排列成线，二级结构单一；提供力量韧性；表面内部存在大量疏水氨基酸残基a角蛋白：a螺旋，Phe, Ile, Val, Met, and Ala等疏水氨基酸残疾丰富，并含有大量Cys

胶原：a链，Gly-X-Pro或Gly-X-Hyp重复，Gly-Pro-Hyp出现频率最高

丝蛋白：b片层，主要为Gly和Ala

5.测定蛋白质三维结构方法：X射线衍射，核磁共振，

6.超二级结构（基序、折叠）：b-a-b环，a-a角

7.蛋白质四级结构：旋转对称性：环状对称、二面对称

8.蛋白质的折叠：

①分子伴侣：HSP70蛋白质家族：结合疏水基团、封闭蛋白质

陪伴蛋白：阻止未折叠多肽链的聚集

酶：蛋白质二硫键异构酶PDI，肽链prolyl顺反异构酶PPI

②朊病毒引起的疾病又称为“蛋白质构象病”，请从蛋白质折叠的热力学角度解释它的致病机理.

（1）蛋白质有无穷多构象，以横坐标表示其构象状态，纵坐标表示其自由能，则其稳定构象存在于全局最低点或局部极小点，一般认为天然功能蛋白的构象存在于最低点；

（2）朊病毒类蛋白有功能的构象可能只在某局部极小点而不是全局最低点，而无功能的构象可能处于另一某局部极小点，两种构象间的能垒较小，无功能构象容易诱导有功能构象向无功能构象转变；

（3）无功能构象蛋白易发生聚集沉淀，导致病变发生。

9.蛋白质变性：破坏弱相互作用

第七章蛋白质功能

①蛋白质在与其他分子的相互作用中发挥作用，这种相互作用有何特点：

可逆；结构互补，特异性；结构动力

②哪些因素可以导致Hemoglobin与O2的亲和力增加？

氧分压升高；pH值升高；BPG浓度降低；

③抗体的一般结构;

“Y”字型，轻链（L）重链（H）;不变区（C）可变区（V）;二硫键位置和数量正确；

④有那些氨基酸残基在蛋白质功能中发挥重要作用？

Ser，Thr，Tyr，His，Lys，Arg，Glu，Asp，Gln，Asn，Cys. 寡（多）糖与蛋白的O连接和N连接；作为酶酸碱催化中的质子供体或受体；蛋白质磷酸化等

⑤构成肌肉粗丝和细丝的蛋白分子有哪些，各有什么功能？

Myosinmolecule（肌球蛋白分子），构成粗肌丝，分子头部有A TP结合位点和肌动蛋白结合位点；

Actin molecule（肌动蛋白分子），构成细肌丝主体；

Tropomyosin molecule（原肌球蛋白分子），覆盖或暴露细肌丝上肌球蛋白分子的结合位点；Troponin molecule（肌钙蛋白分子），与原肌球蛋白分子相连，通过与钙离子结合调控粗丝和细丝的结合与解离。

⑥根据肌肉收缩的分子机制，解释“尸僵”现象

（1）粗肌丝由肌球蛋白分子构成，分子头部有ATP结合位点和肌动蛋白结合位点，细肌丝主体由肌动蛋白分子构成；

（2）肌球蛋白分子没有与ATP结合时，其肌动蛋白结合位点与肌动蛋白结合，当肌球蛋白结合ATP时，其与肌动蛋白解离；

（3）人死若干小时后，体内的代谢停止不再产生ATP，遗留的A TP也被耗尽，导致粗丝和细丝结合不再解离---尸僵出现。

第八章酶

1.酶的组成：

全酶：脱辅基酶+辅基（辅因子：辅酶，无机因子，有机分子）

2.酶的作用机制

①酶可以降低反应的活化能，使反应速度加快，降低活化能的因素有：

（1）酶与底物的相互诱导结合产生结合能，包括反应物的商减少效应、脱溶剂效应、电子云的定向重排效应、酶对过渡态的稳定效应；

（2）活性中心特殊基团的催化作用，包括酸碱催化、共键催化、金属离子催化等。

②对于人工酶（如环糊精）、核酶（RNA）、抗体酶、同工酶、以及具有催化功能的脂类分子集合体等具有明显区别的概念或对象，你能用什么基本原理将他们统一在“催化”的旗帜下？给出理由（4分）

答：用酶的催化机理来统一。理由：这些对象虽然属于不同物质类别或分子整体结构大不相同，但他们一定有能与他们各自的底物相结合的活性中心，通过各种效应（参见答1）来完成催化功能，因此，酶不一定是蛋白质，只要是能提供执行催化机理的有序基团集合（即活性中心）的物质（分子）结构，就具有酶的功能。

③什么是酶催化的过渡态理论？列出你所知道的支持证据？

酶与反应过度态结构的契合程度高于酶与底物的契合程度；

证据：对底物结构的修饰对Km改变较小而Kcat改变较大；过度态类似物与酶的亲和力显著高于底物与酶的亲和力；抗体酶的成功.

④为什么糜蛋白酶（Chymotrypsin）属于丝氨酸蛋白水解酶家族？你还知道那些丝氨酸蛋白水解酶以及蛋白水解酶家族？

答：糜蛋白酶活性中心的Ser残基在蛋白质水解反应中起重要的催化作用——酸碱催化和共价催化。

其它丝氨酸蛋白酶如：trypsin （胰蛋白酶），elastase （弹性蛋白酶），subtilisin （枯草杆