1、PAGE PAGE 26第二章 蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)平均含N量為16,這是凱氏定氮法測(cè)蛋白質(zhì)含量的理論依據(jù)： 蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)含N量6.25蛋白質(zhì)的主要生理功能蛋白質(zhì)（protein）是生物細(xì)胞內(nèi)含量最豐富、功能最復(fù)雜的生物大分子，并參與了幾乎所有的生命活動(dòng)和生命過(guò)程。因此，研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能始終是生命科學(xué)最基本的命題。 生物體最主要的特征是生命活動(dòng)，而蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，具有以下主要功能：催化功能；結(jié)構(gòu)功能；調(diào)節(jié)功能；防御功能；運(yùn)動(dòng)功能；運(yùn)輸功能；信息功能；儲(chǔ)藏功能 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸一、 氨基酸的通式二、蛋白質(zhì)氨基酸、稀有的蛋白質(zhì)氨基酸和 非蛋白質(zhì)氨基酸的概念三、二十種常見(jiàn)的

2、蛋白質(zhì)氨基酸分類(lèi)、結(jié)構(gòu)及三字符號(hào)四、氨基酸的性質(zhì)五、氨基酸的生產(chǎn)和應(yīng)用a-氨基酸的通式氨基酸光學(xué)性質(zhì)1、除甘氨酸外，所有天然-氨基酸都有不對(duì)稱(chēng)碳原子，因此所有天然氨基酸都具有旋光性。2、參與蛋白質(zhì)組成的20種氨基酸中色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的R基團(tuán)中含有苯環(huán)共軛雙鍵系統(tǒng)，在紫外光區(qū)（220-300nm）顯示特征的吸收譜帶，最大光吸收（lmax）分別為279、278、和259nm。由于大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有這些氨基酸殘基，因此用紫外分光光度法可測(cè)定蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)主要呈色反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)酚試劑反應(yīng) 蛋白質(zhì)定量、定性、測(cè)定常用方法茚三酮反應(yīng) 雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)的紫外吸收光譜

3、蛋白質(zhì)在遠(yuǎn)紫外光區(qū)（200-230nm）有較大的吸收，在280nm有一特征吸收峰，可利用這一特性對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行定性定量鑒定。生物體內(nèi)的氨基酸類(lèi)別蛋白質(zhì)氨基酸： 蛋白質(zhì)中常見(jiàn)的20種氨基酸稀有的蛋白質(zhì)氨基酸：蛋白質(zhì)組成中，除上述20種常見(jiàn)氨基酸外，從少數(shù)蛋白質(zhì)中還分離出一些稀有氨基酸，它們都是相應(yīng)常見(jiàn)氨基酸的衍生物。如4-羥脯氨酸、5-羥賴(lài)氨酸等。非蛋白質(zhì)氨基酸：生物體內(nèi)呈游離或結(jié)合態(tài)的氨基酸。非極性R基團(tuán)氨基酸 不帶電荷極性R基團(tuán)氨基酸帶電荷R基團(tuán)氨基酸氨基酸的性質(zhì)（1 ）兩性解離和等電點(diǎn) （2 ）光學(xué)性質(zhì) （3 ）重要化學(xué)反應(yīng)a. 與茚三酮反應(yīng):用于氨基酸定量定性測(cè)定.b.與2,4一二硝基氟苯

4、(DNFB)的反應(yīng)（sanger反應(yīng)）:用于蛋白質(zhì)N-端測(cè)定. c. 與苯異硫氰酯（PITC）的反應(yīng)（Edman反應(yīng)），用于蛋白N-端測(cè)定，蛋白質(zhì)順序測(cè)定儀設(shè)計(jì)原理的依據(jù)。氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)當(dāng)氨基酸溶液在某一定pH值時(shí)，使某特定氨基酸分子上所帶正負(fù)電荷相等，成為兩性離子，在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH值即為該氨基酸的等電點(diǎn)(isoelectric point，pI)。氨基酸等電點(diǎn)的計(jì)算氨基酸的pI值等于該氨基酸的兩性離子狀態(tài)兩側(cè)的基團(tuán)pK值之和的二分之一。氨基酸與茚三酮反應(yīng)氨基酸與2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反應(yīng)（sanger反應(yīng)）氨基酸與苯異硫氰酯（PITC）

5、的反應(yīng)（Edman反應(yīng)）第三節(jié) 肽一 、肽(peptide)和肽鍵(peptide bond)的概念二、肽的重要性質(zhì) 酸堿性質(zhì)、重要化學(xué)反應(yīng)類(lèi)似于氨基酸性質(zhì)三、天然存在的活性肽 生理活性肽的功能類(lèi)別：激素、抗菌素、輔助因子 實(shí)例：谷胱甘肽(glutathione,GSH) 短桿菌肽促甲狀腺素釋放因子（TRH） a-天冬氨酰-苯丙氨酸甲酯（甜味劑）肽和肽鍵的形成肽（peptide）是由一個(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基酸的氨基脫水縮合而形成的化合物，氨基酸之間脫水后形成的共價(jià)鍵（peptide bond）。肽鏈中的氨基酸由于參加肽鍵的形成已不是原來(lái)完整的分子，因此稱(chēng)為氨基酸殘基（amino a

6、cid residue）。谷胱甘肽在體內(nèi)參與氧化還原過(guò)程，作為某些氧化還原酶的輔因子，或保護(hù)巰基酶，或防止過(guò)氧化物積累。第四節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一、 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次的劃分二、 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)三、 多肽主鏈折疊的空間限制和 維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力四、 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)五、 蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域六、 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)七、 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中氨基酸的排列順序，包括二硫鍵的位置稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)(primary structure)。這是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)，它內(nèi)寓著決定蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)和生物功能的信息。一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定基本戰(zhàn)略：片段重疊法氨基酸順序直測(cè)法 要點(diǎn)：a.測(cè)

7、定蛋白質(zhì)的分子量及其氨基酸組分 b. 測(cè)定肽鍵的N末端和C末端 c. 應(yīng)用兩種或兩種以上的肽鍵內(nèi)切酶分別在多肽鍵的專(zhuān)一位點(diǎn)上斷裂肽鍵；也可用溴化氰法專(zhuān)一性地?cái)嗔鸭琢虬彼嵛稽c(diǎn)，從而得到一系列大小不等的肽段。 d. 分離提純所產(chǎn)生的肽段，并分別測(cè)定它們的氨基酸順序 e. 將這些肽段的順序進(jìn)行跨切口重疊，進(jìn)行比較分析，推斷出蛋白質(zhì)分子的全部氨基酸序列。酰胺平面與-碳原子的二面角（ 和 ）二面角 兩相鄰酰胺平面之間，能以共同的C為定點(diǎn)而旋轉(zhuǎn)，繞C-N鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱(chēng)角，繞C-C鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱(chēng)角。和稱(chēng)作二面角，亦稱(chēng)構(gòu)象角。四、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondary structure）指肽鏈

8、主鏈不同區(qū)段通過(guò)自身的相互作用，形成氫鍵，沿某一主軸盤(pán)旋折疊而形成的局部空間結(jié)構(gòu)，是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)象單元主要有以下類(lèi)型：() 螺旋（helix）() 折疊（-pleated sheet）() 轉(zhuǎn)角（-turn）() 無(wú)規(guī)則卷曲（nonregular coil）螺旋（helix）特征：1、 每隔3.6個(gè)AA殘基螺旋上升一圈，螺距0.54nm; 2 、 螺旋體中所有氨基酸殘基R側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈中的全部C=0 和N-H幾乎都平行于螺旋軸; 3、每個(gè)氨基酸殘基的N-H與前面第四個(gè)氨基酸殘基的C=0形成氫鍵，肽鏈上所有的肽鍵都參與氫鍵的形成。形成因素：與組成和排列順序直接相關(guān)。多態(tài)性：多數(shù)為右手（較穩(wěn)

9、定），亦有少數(shù)左手螺旋存在（不穩(wěn)定）；存在尺寸不同的螺旋。折疊（-pleated sheet）特征：兩條或多條伸展的多肽鏈（或一條多肽鏈的若干肽段）側(cè)向集聚，通過(guò)相鄰肽鏈主鏈上的N-H與C=O之間有規(guī)則的氫鍵，形成鋸齒狀片層結(jié)構(gòu)，即折疊片。類(lèi)別：平行 反平行轉(zhuǎn)角（-turn）特征：多肽鏈中氨基酸殘基n的羰基上的氧與殘基（n+3）的氮原上的氫之間形成氫鍵，肽鍵回折180 。 五、 蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域()超二級(jí)結(jié)構(gòu)（ supersecondary structure ）蛋白質(zhì)中相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位（即單個(gè)螺旋或折疊或轉(zhuǎn)角）組合在一起，形成有規(guī)則的、在空間上能辯認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體稱(chēng)為蛋白質(zhì)的超

10、二級(jí)結(jié)構(gòu)基本組合方式：；(2) 結(jié)構(gòu)域（structure domain）在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽進(jìn)一步卷曲折疊成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立、近似球形的三維實(shí)體，再由兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣的三維實(shí)體締合成三級(jí)結(jié)構(gòu)，這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體稱(chēng)為結(jié)構(gòu)域。 形成意義： 動(dòng)力學(xué)上更為合理 蛋白質(zhì)（酶）活性部位往往位于結(jié)構(gòu)域之間，使其更具柔性六、 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鍵在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)側(cè)鏈基團(tuán)的相互作用進(jìn)一步卷曲折疊，借助次級(jí)鍵維系使螺旋、折疊片、轉(zhuǎn)角等二級(jí)結(jié)構(gòu)相互配置而形成特定的構(gòu)象。三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成使肽鏈中所有的原子都達(dá)到空間上的重新排布。 實(shí)例：肌紅蛋白 核糖核酸酶七、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)是指由相同或不同的

11、稱(chēng)作亞基（subunit）的亞單位按照一定排布方式聚合而成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，維持四級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力是疏水鍵、離子鍵、氫鍵、范得華力。亞基本身都具有球狀三級(jí)結(jié)構(gòu)，一般只包含一條多肽鏈，也有的由二條或二條以上由二硫鍵連接的肽鏈組成。 實(shí)例：血紅蛋白 煙草花葉病毒的外殼蛋白四級(jí)結(jié)構(gòu)第五節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)復(fù)雜的組成和結(jié)構(gòu)是其多種多樣生物學(xué)功能的基礎(chǔ)；而蛋白質(zhì)獨(dú)特的性質(zhì)和功能則是其結(jié)構(gòu)的反映。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)包含了其分子的所有信息，并決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)，高級(jí)結(jié)構(gòu)和其功能密切相關(guān)。 一、 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能二、 蛋白質(zhì)高級(jí)構(gòu)象與功能一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)，也決定蛋白質(zhì)的功能1、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的

12、種屬差異與同源性 實(shí)例：細(xì)胞色素2、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的變異與分子病 實(shí)例：血紅蛋白質(zhì)異常病變鐮刀型貧血病3、蛋白質(zhì)前體的激活與一級(jí)結(jié)構(gòu) 實(shí)例：胰島素原的激活高級(jí)構(gòu)象決定蛋白質(zhì)的功能1 、蛋白質(zhì)高級(jí)構(gòu)象破壞，功能喪失 實(shí)例：核糖核酸酶的變性與復(fù)性2 、蛋白質(zhì)在表現(xiàn)生物功能時(shí)，構(gòu)象發(fā)生一定變化（變構(gòu)效應(yīng)） 實(shí)例：血紅蛋白的變構(gòu)效應(yīng)和輸氧功能第六節(jié)蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)一、 兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)二、 蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)三、 蛋白質(zhì)的沉淀四、 蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性五、 蛋白質(zhì)的紫外吸收特性六、 蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)兩性解離性質(zhì)和等電點(diǎn)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在某一定pH值時(shí)，使某特定蛋白質(zhì)分子上所帶正負(fù)電荷相等，成為兩性離子，

13、在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn) （isoelectric point，pI）。電泳的一般原理電泳是帶電顆粒在電場(chǎng)作用下向著與其電荷相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象 。許多生物分子都帶有電荷，其電荷的多少取決于分子組成、性質(zhì)及其所在介質(zhì)的pH。如果混合物中各組分的結(jié)構(gòu)組成不同，在某一pH溶液中，各組分所帶電荷性質(zhì)、電荷數(shù)量不同，加之其分子量不同，在同一電場(chǎng)的作用下，各組分泳動(dòng)的方向和速度也各異，而達(dá)到分離鑒定各組分的目的。蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)由于蛋白質(zhì)分子量很大，在水溶液中形成1-100nm的顆粒，因而具有膠體溶液的特征。可溶性蛋白質(zhì)分子表面分布著大量極性氨基酸殘基，對(duì)水有

14、很高的親和性，通過(guò)水合作用在蛋白質(zhì)顆粒外面形成一層水化層，同時(shí)這些顆粒帶有電荷，因而蛋白質(zhì)溶液是相當(dāng)穩(wěn)定的親水膠體。蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)的應(yīng)用 透析法:利用蛋白質(zhì)不能透過(guò)半透膜的的性質(zhì)，將含有小分子雜質(zhì)的蛋白質(zhì)溶液放入透析袋再置于流水中，小分子雜質(zhì)被透析出，大分子蛋白質(zhì)留在袋中，以達(dá)到純化蛋白質(zhì)的目的。這種方法稱(chēng)為透析（dialysis）。 鹽析法:在蛋白質(zhì)溶液中加入高濃度的硫酸銨、氯化鈉等中性鹽，可有效地破壞蛋白質(zhì)顆粒的水化層。同時(shí)又中和了蛋白質(zhì)表面的電荷，從而使蛋白質(zhì)顆粒集聚而生成沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鹽析（salting out）。蛋白質(zhì)的沉淀如果加入適當(dāng)?shù)脑噭┦沟鞍踪|(zhì)分子處于等電點(diǎn)狀態(tài)或失去水化

15、層（消除相同電荷，除去水膜），蛋白質(zhì)膠體溶液就不再穩(wěn)定并將產(chǎn)生沉淀。 沉淀方法類(lèi)別: 1、高濃度中性鹽（鹽析、鹽溶） 2、酸鹼（等電點(diǎn)沉淀） 3、有機(jī)溶劑沉淀 4、重金屬鹽類(lèi)沉淀 5、生物堿試劑和某些酸類(lèi)沉淀 6、加熱變性沉淀蛋白質(zhì)變性與復(fù)性 蛋白質(zhì)各自所特有的高級(jí)結(jié)構(gòu)，是表現(xiàn)其物理性質(zhì)和化學(xué)特性以及生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。當(dāng)天然蛋白質(zhì)受到某些物理因素和化學(xué)因素的影響，使其分子內(nèi)部原有的高級(jí)構(gòu)象發(fā)生變化時(shí)，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能都隨之改變或喪失，但并未導(dǎo)致其一級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為變性作用（denaturation）。 表征：生物活性喪失；物理性質(zhì)（溶解度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)、光譜特性等）和化

16、學(xué)性質(zhì)（化學(xué)反應(yīng)，被酶解性）改變 應(yīng)用：變性滅菌、消毒；變性制食品；抗衰老 蛋白質(zhì)的變性作用如果不過(guò)于劇烈，則是一種可逆過(guò)程，變性蛋白質(zhì)通常在除去變性因素后，可緩慢地重新自發(fā)折疊成原來(lái)的構(gòu)象，恢復(fù)原有的理化性質(zhì)和生物活性，這種現(xiàn)象成為復(fù)性（renaturation）。問(wèn)答題和計(jì)算題1、為什麼說(shuō)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)？2、試比較Gly、Pro與其它常見(jiàn)氨基酸結(jié)構(gòu)的異同，它們對(duì)多肽鏈二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成有何影響？3、試舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系）。4、為什么說(shuō)蛋白質(zhì)水溶液是一種穩(wěn)定的親水膠體？5、什麼是蛋白質(zhì)的變性？變性的機(jī)制是什麼？舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)變性在

17、實(shí)踐中的應(yīng)用。6、已知某蛋白質(zhì)的多肽鏈的一些節(jié)段是a-螺旋，而另一些節(jié)段是b-折疊。該蛋白質(zhì)的分子量為240 000，其分子長(zhǎng)5.0610-5,求分子中a-螺旋和b-折疊的百分率。(蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸的平均分子量為120) 名詞解釋等電點(diǎn)（pI） 肽鍵和肽鏈 肽平面及二面角 一級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu) 超二級(jí)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)域 蛋白質(zhì)變性與復(fù)性 分子病 肽 第三章 核酸化學(xué)第二節(jié) DNA的分子結(jié)構(gòu)一、核酸分子中的共價(jià)鍵二、 DNA 一級(jí)結(jié)構(gòu) 三、DNA堿基組成的Chargaff規(guī)則四、 DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)五、 DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu) 六、DNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)二、DNA 的一級(jí)結(jié)構(gòu) DNA分

18、子中各脫氧核苷酸之間的連接方式（3-5磷酸二酯鍵）和排列順序叫做DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)為堿基序列。一級(jí)結(jié)構(gòu)的走向的規(guī)定為53。不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列順序，因此攜帶有不同的遺傳信息。 一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示法 結(jié)構(gòu)式，線(xiàn)條式，字母式三、DNA堿基組成的Chargaff規(guī)則Chargaff首先注意到DNA堿基組成的某些規(guī)律性，在年總結(jié)出DNA堿基組成的規(guī)律： 腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即 A=T。 鳥(niǎo)嘌呤和胞腺嘧啶的摩爾數(shù)也相等，即G=C。 含氨基的堿基總數(shù)等于含酮基堿基總數(shù)，即A+C=G+T。 嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T。四、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)（1） DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)(

19、Watson-Crick模型)（2） DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特征及意義（3） DNA雙螺旋的多態(tài)性（4）DNA的三股螺旋（tripkex）DNA的雙螺旋模型特點(diǎn)a. 兩條反向平行的多聚核苷酸鏈沿一個(gè)假設(shè)的中心軸右旋相互盤(pán)繞而形成。 b. 磷酸和脫氧核糖單位作為不變的骨架組成位于外側(cè)，作為可變成分的堿基位于內(nèi)側(cè)，鏈間堿基按AT，GC配對(duì)（堿基配對(duì)原則，Chargaff定律） c. 螺旋直徑2nm，相鄰堿基平面垂直距離0.34nm,螺旋結(jié)構(gòu)每隔10個(gè)堿基對(duì)（base pair, bp）重復(fù)一次，間隔為3.4nmDNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素 氫鍵 堿基堆集力 磷酸基上負(fù)電荷被胞內(nèi)組蛋白或正離子中和堿基處于疏

20、水環(huán)境中第四節(jié) RNA的分子結(jié)構(gòu)一、 RNA一級(jí)結(jié)構(gòu) 和類(lèi)別二、 tRNA 的分子結(jié)構(gòu)三、 rRNA的分子結(jié)構(gòu)四、 mRNA的分子結(jié)構(gòu)RNA的類(lèi)別信使RNA（messenger RNA，mRNA）：在蛋白質(zhì)合成中起模板作用； 核糖體RNA（ribosoal RNA，rRNA）：與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體（ribosome）,核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所； 轉(zhuǎn)移RNA（transfor RNA，tRNA）：在蛋白質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用。RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu) RNA分子中各核苷之間的連接方式（3-5磷酸二酯鍵）和排列順序叫做RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)tRNA 的結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)特征： 單鏈 三葉草葉形 四臂四環(huán)三

21、級(jí)結(jié)構(gòu) 特征： 在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊扭曲形成倒L型rRNA的分子結(jié)構(gòu)特征：?jiǎn)捂?，螺旋化程度較tRNA低 與蛋白質(zhì)組成核糖體后方能發(fā)揮其功能mRNA的分子結(jié)構(gòu)原核生物mRNA特征： 先導(dǎo)區(qū)+翻譯區(qū)（多順?lè)醋樱?末端序列真核生物mRNA特征： “帽子”（m7G-5ppp5-N-3p）+單順?lè)醋?“尾巴”（Poly A）第五節(jié) 核酸的某些理化性質(zhì)及核酸研究常用技術(shù)一、 核酸的兩性解離性質(zhì) 二、 核酸的紫外吸收（max=260nm） 三、 核酸的變性、復(fù)性和分子雜交 四、核酸的熔解溫度（Tm） 五、核酸的沉降性質(zhì)核酸的變性、復(fù)性和雜交變性：在物理、化學(xué)因素影響下， DNA堿基對(duì)間的氫鍵斷裂，雙螺

22、旋解開(kāi)，這是一個(gè)是躍變過(guò)程，伴有A260增加（增色效應(yīng)）,DNA的功能喪失。 復(fù)性：在一定條件下，變性DNA 單鏈間堿基重新配對(duì)恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，伴有A260減小（減色效應(yīng)）,DNA的功能恢復(fù)。不同來(lái)源的DNA單鏈間或單鏈DNA與RNA之間只要有堿基配對(duì)的區(qū)域，在復(fù)性時(shí)可形成局部雙螺旋區(qū)，稱(chēng)核酸分子雜交（hybridization）Tm：熔解溫度（melting temperature）DNA的變性發(fā)生在一個(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)，通常把熱變性過(guò)程中A260達(dá)到最大值一半時(shí)的溫度稱(chēng)為該DNA的熔解溫度，用Tm表示。 Tm的大小與DNA分子中（G+C）的百分含量成正相關(guān)，測(cè)定Tm值可推算核酸堿基組成及判

23、斷DNA純度。問(wèn)答題1、某DNA樣品含腺嘌呤15.1%（按摩爾堿基計(jì)），計(jì)算其余堿基的百分含量。 2、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是什么時(shí)候，由誰(shuí)提出來(lái)的？試述其結(jié)構(gòu)模型。3、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有些什么基本特點(diǎn)？這些特點(diǎn)能解釋哪些最重要的生命現(xiàn)象？4、tRNA的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？有何功能？5、DNA和RNA的結(jié)構(gòu)有何異同？6、簡(jiǎn)述核酸研究的進(jìn)展，在生命科學(xué)中有何重大意義？6、計(jì)算（1）分子量為3105的雙股DNA分子的長(zhǎng)度；（2）這種DNA一分子占有的體積；（3）這種DNA一分子占有的螺旋圈數(shù)。（一個(gè)互補(bǔ)的脫氧核苷酸殘基對(duì)的平均分子量為618） 名詞解釋 變性和復(fù)姓分子雜交 增色效應(yīng)和減色效應(yīng) 回文結(jié)構(gòu)Tm c

24、AMP Chargaff定律第四章 酶第一節(jié) 酶的概念及作用特點(diǎn)第二節(jié) 酶的命名和分類(lèi)第三節(jié) 酶的作用機(jī)理第四節(jié) 影響酶促反應(yīng)速度的因素第五節(jié) 酶的活性調(diào)節(jié)第六節(jié) 酶工程簡(jiǎn)介第七節(jié) 維生素和輔酶酶作用的特點(diǎn) 極高的催化效率 高度的專(zhuān)一性 易失活 活性可調(diào)控 有的酶需輔助因子酶專(zhuān)一性類(lèi)型1 結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性 概念：酶對(duì)所催化的分子（底物，Substrate）化學(xué)結(jié)構(gòu)的特殊要求和選擇 類(lèi)別：絕對(duì)專(zhuān)一性和相對(duì)專(zhuān)一性2 立體異構(gòu)專(zhuān)一性 概念：酶除了對(duì)底物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有要求外，對(duì)其立體異構(gòu)也有一定的要求 類(lèi)別：旋光異構(gòu)專(zhuān)一性和幾何異構(gòu)專(zhuān)一性絕對(duì)專(zhuān)一性和相對(duì)專(zhuān)一性絕對(duì)專(zhuān)一性 有的酶對(duì)底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)要求非常嚴(yán)格

25、，只作用于一種底物，不作用于其它任何物質(zhì)。 相對(duì)專(zhuān)一性 有的酶對(duì)底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)要求比上述絕對(duì)專(zhuān)一性略低一些，它們能作用于一類(lèi)化合物或一種化學(xué)鍵。 1） 鍵專(zhuān)一性 有的酶只作用于一定的鍵，而對(duì)鍵 兩端的基團(tuán)并無(wú)嚴(yán)格要求。 2）基團(tuán)專(zhuān)一性 另一些酶，除要求作用于一定的鍵以外，對(duì)鍵兩端的基團(tuán)還有一定要求，往往是對(duì)其中一個(gè)基團(tuán)要求嚴(yán)格，對(duì)另一個(gè)基團(tuán)則要求不嚴(yán)格。國(guó)際生物化學(xué)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)（Enzyme Commsion）將酶分成六大類(lèi)：1.氧化還原酶類(lèi)，2.轉(zhuǎn)移酶類(lèi)，3.水解酶類(lèi)，4.裂解酶類(lèi)，5.異構(gòu)酶類(lèi)，6.合成酶類(lèi)第三節(jié) 酶的作用機(jī)理一、 酶催化的中間產(chǎn)物理論二、 酶的活性中心和必需基團(tuán)三、 酶作

26、用專(zhuān)一性機(jī)理四、 與酶的高效率有關(guān)的主要因素酶作用專(zhuān)一性機(jī)理鎖鑰學(xué)說(shuō)：將酶的活性中心比喻作鎖孔，底物分子象鑰匙，底物能專(zhuān)一性地插入到酶的活性中心。誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)：酶的活性中心在結(jié)構(gòu)上具柔性，底物接近活性中心時(shí)，可誘導(dǎo)酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，這樣就使使酶活性中心有關(guān)基團(tuán)正確排列和定向，使之與底物成互補(bǔ)形狀有機(jī)的結(jié)合而催化反應(yīng)進(jìn)行。酶的活性中心和必需基團(tuán) 酶分子中直接與底物結(jié)合，并和酶催化作用直接有關(guān)的區(qū)域叫酶的活性中心（active center）或活性部位（active site），參與構(gòu)成酶的活性中心和維持酶的特定構(gòu)象所必需的基團(tuán)為酶分子的必需基團(tuán)。實(shí)例；胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）

27、羧肽酶（ribonuclease）酶活力測(cè)定方法終點(diǎn)法: 酶反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間后終止其反應(yīng)，再用化學(xué)或物理方法測(cè)定產(chǎn)物或反應(yīng)物量的變化。 動(dòng)力學(xué)法:連續(xù)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)物底物或輔酶的變化量，直接測(cè)定出酶反應(yīng)的初速度。酶活力的表示方法活力單位（active unit） 習(xí)慣單位（U）: 底物(或產(chǎn)物)變化量 / 單位時(shí)間 國(guó)際單位（IU）: 1moL變化量 / 分鐘 Katal（Kat）：1moL變化量 / 秒比活力（specific activity）底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響1、酶反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系曲線(xiàn) （MichaelisMenten曲線(xiàn)）2、米氏方程的提出及推導(dǎo)3、米氏常數(shù)的意義4

28、、米氏常數(shù)的測(cè)定米氏方程: 米氏常數(shù):米氏常數(shù)的意義*當(dāng)v=Vmax/2時(shí)，Km=S（ Km的單位為濃度單位）* 是酶在一定條件下的特征物理常數(shù)，通過(guò)測(cè)定Km的數(shù)值，可鑒別酶。* 可近似表示酶和底物親合力，Km愈小，E對(duì)S的親合力愈大，Km愈大，E對(duì)S的親合力愈小。*在已知Km的情況下，應(yīng)用米氏方程可計(jì)算任意s時(shí)的v，或任何v下的s。（用Km的倍數(shù)表示） 練習(xí)題：已知某酶的Km值為0.05mol.L-1，要使此酶所催化的反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的80時(shí)底物的濃度應(yīng)為多少？ 米氏常數(shù)的測(cè)定基本原則： 將米氏方程變化成相當(dāng)于y=ax+b的直線(xiàn)方程，再用作圖法求出Km。 例：雙倒數(shù)作圖法（Linew

29、eaver-Burk法） 米氏方程的雙倒數(shù)形式： 1 Km 1 1 = * + v Vmax S Vmax pH對(duì)酶反應(yīng)速度的影響過(guò)酸過(guò)鹼導(dǎo)致酶蛋白變性影響底物分子解離狀態(tài)影響酶分子解離狀態(tài)影響酶的活性中心構(gòu)象溫度與酶反應(yīng)速度的關(guān)系 在達(dá)到最適溫度以前，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快 酶是蛋白質(zhì)，其變性速度亦隨溫度上升而加快 酶的最適溫度不是一個(gè)固定不變的常數(shù)激活劑對(duì)酶作用的影響凡是能提高酶活性的物質(zhì)，稱(chēng)為酶的激活劑（activator）類(lèi)別 金屬離子：K+、Na+、 Mg2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Se3+ 、 Co2+、Fe2+ 陰離子： Cl-、Br- 有機(jī)分子 還原劑：抗壞血酸、半胱

30、氨酸、谷胱甘肽 金屬螯合劑：EDTA抑制劑對(duì)酶作用的影響凡是使酶的必需基因或酶的活性部位中的基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)改變而降低酶活力甚至使酶完全喪失活性的物質(zhì)，叫酶的抑制劑（inhibitor） 。 類(lèi)型：不可逆抑制劑 可逆抑制劑 應(yīng)用：研制殺蟲(chóng)劑、藥物 研究酶的作用機(jī)理，確定代謝途徑抑制劑類(lèi)型和特點(diǎn) 1）不可逆抑制劑：非專(zhuān)一性不可逆抑制劑、專(zhuān)一性不可逆抑制劑2）競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑、競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用實(shí)例：重金屬離子（Cu2+、Hg2+、Ag+、Pb2+）金屬絡(luò)合劑（EDTA、F-、CN-、N3-）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用酶的別構(gòu)（變構(gòu)）效應(yīng)概念：有些酶分子表面除了具有活性中心外，還存在被稱(chēng)為調(diào)節(jié)位點(diǎn)（或變構(gòu)位點(diǎn)）的調(diào)節(jié)物特異結(jié)