1、生物化學(xué)（普通生物化學(xué)）考研答疑蛋白質(zhì)化學(xué)酶蛋白質(zhì)的分解和氨基酸代謝核酸化學(xué)核酸的分解和核苷酸代謝生物氧化一、蛋白質(zhì)的組成（元素組成，化學(xué)組成）二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)）三、蛋白質(zhì)的性質(zhì)（等電點、分子量、膠體、沉淀反應(yīng)、顏色反應(yīng)、變性與復(fù)性）（一）蛋白質(zhì)的元素組成： C、H、O、N 及少量的 S 特點：N 在各種蛋白質(zhì)中的平均含量為16% 因為樣品含氮量平均在16%，取其倒數(shù)100/16=6.25，即為蛋白質(zhì)換算系數(shù)，其含義是樣品中每存在1g元素氮，就說明含有6.25g 蛋白質(zhì)）；故：凱氏定氮法 蛋白質(zhì)含量=蛋白質(zhì)含氮量6.25優(yōu)點：對原料無選擇性，儀器簡單，方法也簡單。缺

2、點：易將無機(jī)氮(如核酸中的氮)都?xì)w入蛋白質(zhì)中。 (二）蛋白質(zhì)的水解1、完全水解：用濃酸、堿將蛋白質(zhì) 完全水解為氨基酸。 酸水解：無消旋作用，產(chǎn)物為L-氨 基酸。 堿水解：多數(shù)氨基酸被破壞，有消 旋現(xiàn)象。2、部分水解： 一般用酶或稀酸在較溫和條件下，將蛋白質(zhì)分子切斷，產(chǎn)物為分子大小不等的肽段和氨基酸。（三）氨基酸氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物，是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)水解物中分離出來的氨基酸有二十種，除脯氨酸和羥脯氨酸外，這些天然氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點為：(1)與羧基相鄰的-碳原子上都有一個氨基，因而稱為-氨基酸。(2)除甘氨酸外,其它所有氨基酸分子中的-碳原子都為不對稱碳原子。目前已知

3、的天然蛋白質(zhì)中氨基酸都為L-型。R（3）按R基團(tuán)的極性分：極性氨基酸： 極性不帶電荷：絲、蘇、天冬酰胺、 谷氨酰胺、酪、半胱、 極性帶正電荷：組、賴、精、 極性帶負(fù)電荷：天冬、谷、非極性氨基酸：甘、丙、纈、亮、異亮、 苯丙、甲硫、脯、色、（4）按人體是否可合成來分：必需氨基酸：機(jī)體不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸。甲硫、色、賴、纈、異亮、亮、苯丙、蘇、半必需氨基酸：人體可合成，但幼兒期合成速度不能滿足需要。 組*、精*、非必需氨基酸：機(jī)體可自身合成的氨基酸。（5）氨基酸的重要理化性質(zhì)(1)光吸收：構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(pI，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場

4、中向正極移動；當(dāng)pHpI，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場中向負(fù)極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳(Electrophoresis)。三、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)的水溶液是一種穩(wěn)定的親水膠。由于蛋白質(zhì)的分子量很大，大小在1-100nm范圍內(nèi)，它在水中能夠形成膠體溶液。同種電荷互相排斥；不能通過半透膜；分子周圍有雙電子層和水化層，有利于穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體系統(tǒng)。由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去四、沉淀反應(yīng)蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。改變?nèi)芤旱臈l件，將影響蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)能夠從溶液中沉淀出來。方法：等電點沉淀

5、，鹽析，有機(jī)溶劑，重金屬鹽，生物堿試劑鹽析：在蛋白質(zhì)的水溶液中加入高濃度的中性鹽，使蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象稱為鹽析。原因，硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等中性鹽可有效破壞蛋白質(zhì)的水化層和中和電荷 ，從而使蛋白質(zhì)沉淀。鹽溶：一般在低鹽濃度的情況下，蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的升高而增加，這種現(xiàn)象稱為鹽溶。五、蛋白質(zhì)的變性（denaturation)和復(fù)性（renaturation)天然蛋白質(zhì)在理化因素的影響下，高級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，理化性質(zhì)和生物學(xué)功能改變或喪失，但一級結(jié)構(gòu)保持不變，這種現(xiàn)象叫蛋白質(zhì)的變性。引起變性的主要因素是熱、紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。六.蛋白質(zhì)的紫外吸收蛋白質(zhì)的紫外吸收大部分蛋

6、白質(zhì)均含有帶芳香環(huán)的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。這三種氨基酸的在280nm 附近有最大吸收。因此，大多數(shù)蛋白質(zhì)在280nm 附近顯示強(qiáng)的吸收。利用這個性質(zhì)，可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行定性鑒定。蛋白質(zhì)酶促降解及氨基酸代謝蛋白質(zhì)的酶促降解氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化氨的同化及氨基酸的生物合成氧化脫氨基作用 氨基酸在酶的催化下脫去氨基生成相應(yīng)的-酮酸的過程稱為氧化脫氨基作用。普遍存在于動物細(xì)胞中，主要在肝中進(jìn)行。主要有以下兩種類型： -氨基酸 氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2 L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸+ H2O-酮戊二 酸+ NH3N

7、AD（P）+NAD（P）H轉(zhuǎn)氨基作用 -氨基酸1 R1-CH-COO- NH+3 |-酮酸1 R1-C-COO- O| R2-C-COO- O|-酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 |-氨基酸2轉(zhuǎn)氨酶（輔酶：磷酸吡哆醛） 在轉(zhuǎn)氨酶的催化下， -氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到-酮酸的酮基碳原子上，結(jié)果原來的-氨基酸生成相應(yīng)的-酮酸，而原來的-酮酸則形成了相應(yīng)的-氨基酸，這種作用稱為轉(zhuǎn)氨基作用或氨基移換作用。輔酶： 所有轉(zhuǎn)氨酶輔酶為磷酸吡哆醛，并作為 脫羧作用、脫氨作用、消旋作用的輔酶。聯(lián)合脫氨基作用a、轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)b、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)（1）概念 轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨

8、基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式。 是體內(nèi)氨基酸的脫氨基的主要方式。（2）類型轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶H20+NAD+NH3+NADH-酮酸-氨基酸-酮戊二酸L-谷氨酸轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)-氨基酸-酮酸-酮戊二酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸蘋果酸延胡索酸腺苷酸次黃苷酸NH3、-酮酸、胺氨基酸降解產(chǎn)物的去向（1）重新生成氨基酸（2）谷氨酰胺和天冬酰氨的生成（3）尿素的生成尿素循環(huán)（4）合成其他含N物質(zhì)鳥氨酸循環(huán)氨基酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸鳥氨酸精氨酸延胡索酸草酰乙酸氨基酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O

9、2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基質(zhì)線粒體胞液NH2-C-NH2O尿素氨的同化植物體中的N源（硝酸還原生成）NO3-氨同化的途徑Glu的形成途徑氨甲酰磷酸形成途徑硝酸還原酶NO2-亞硝酸還原酶NH3AAPro其它含N化合物酶(Enzyme)酶的化學(xué)本質(zhì)及組成(大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),某些RNA具有催化活性)酶的作用機(jī)制(酶催化作用的中間產(chǎn)物學(xué)說,活性中心)影響酶促反應(yīng)速度的因素(酶促反應(yīng)動力學(xué))一、酶的化學(xué)本質(zhì)及組成分類（一）酶的特點催化效率高、酶易失活、酶活性受調(diào)控、高度專一性絕對專一性：只作用一種底物。相對專一性：作用于一類底物。包括鍵專一性和簇（基團(tuán)）專一性。立體異構(gòu)專一性：這類

10、酶不能辨別底物不同的立體異構(gòu)體，只對其中的某一種構(gòu)型起作用，而不催化其他異構(gòu)體。包括旋光異構(gòu)專一性和幾何異構(gòu)專一性。（二）酶的組成1、單純酶（簡單蛋白質(zhì)）2、結(jié)合酶：酶蛋白+輔因子=全酶輔因子(cofacter)：熱穩(wěn)定的非蛋白小分子。輔酶(coenzyme): 結(jié)合較松，可透析去除； 輔基(prosthetic grup)： 結(jié)合較緊，透析不易除去。酶蛋白負(fù)責(zé)專一性；輔因子負(fù)責(zé)電子、原子或基團(tuán)轉(zhuǎn)移。 同一輔因子可與多種不同酶蛋白結(jié)合，顯示不同催化活性按酶的分子特點分：1、單體酶：一條肽鏈構(gòu)成。2、寡聚酶：幾到幾十個亞基（相同或不同） 組成。3、多酶體系：幾種酶彼此嵌合的復(fù)合體， 有利于一系列

11、反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。（三）酶的分類國際酶學(xué)委員會（EC）根據(jù)酶催化反應(yīng)的類型分類： 1 、氧化還原酶 2、轉(zhuǎn)移酶 3、水解酶 4、裂解酶 5、異構(gòu)酶 6、合成酶二、酶的作用機(jī)制酶催化作用的本質(zhì)：降低反應(yīng)活化能酶催化作用的中間產(chǎn)物學(xué)說：E + S = E-S P + E在酶催化的反應(yīng)中，第一步是酶與底物形成酶底物中間復(fù)合物。當(dāng)?shù)孜锓肿釉诿缸饔孟掳l(fā)生化學(xué)變化后，中間復(fù)合物再分解成產(chǎn)物和酶?；钚灾行模好阜肿又兄苯雍偷孜锝Y(jié)合并起催化反應(yīng)的空間局限（部位）。結(jié)合部位(Binding site)：酶分子中與底物結(jié)合的部位或區(qū)域一般稱為結(jié)合部位。催化部位(Catalytic site): 酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)

12、變化的部位稱為催化部位。酶的作用機(jī)理（誘導(dǎo)契合學(xué)說）當(dāng)E與S接近時，E蛋白受S分子的誘導(dǎo)，其構(gòu)象發(fā)生有利于S結(jié)合的變化，E與S在此基礎(chǔ)上互補(bǔ)契合、進(jìn)行反應(yīng)。三、影響酶促反應(yīng)速度的因素酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速度及影響此速度的各種因素的科學(xué)。（一）底物濃度對酶促反應(yīng)速度影響在低底物濃度時, 反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級反應(yīng)特征。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應(yīng)速度達(dá)到最大值（Vmax），此時再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級反應(yīng)。米氏方程Michaelis & Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說推導(dǎo)出表示酶促反應(yīng)中底物濃度與反應(yīng)速度關(guān)系的公式稱米氏方程。K

13、m 米氏常數(shù)Vmax 最大反應(yīng)速度由米氏方程可知，當(dāng)反應(yīng)速度等于最大反應(yīng)速度一半時,即V = 1/2 Vmax, Km = S 上式表示,米氏常數(shù)是反應(yīng)速度為最大值的一半時的底物濃度。因此,米氏常數(shù)的單位為mol/L。Km值只是在固定的底物，一定的溫度和pH條件下，一定的緩沖體系中測定的，不同條件下具有不同的Km值,在一定條件下某酶對某一底物有一定的Km值。 Km值表示酶與底物之間的親和程度：Km值大表示親和程度小，酶的催化活性低; Km值小表示親和程度大,酶的催化活性高。同一E有幾個S就有幾個Km， Km最小的為最適S或天然S。雙倒數(shù)作圖法測米氏常數(shù)測定Km和V的方法很多，最常用的是 1 K

14、m 1 1 = + V Vmax S Vmax斜率=Km/Vmax-1/Km1/Vmax1、量截距；2、量一個截距求斜率(二）抑制劑對酶反應(yīng)的影響抑制劑（inhibitor, I ) ： 凡與E結(jié)合后，使E的活性部位結(jié)構(gòu)和性質(zhì)改變而引起 E活性降低或喪失的物質(zhì)，叫抑制劑。(1)不可逆抑制作用： 抑制劑與酶反應(yīng)中心的活性基團(tuán)以共價形式結(jié)合，引起酶失活。透析、超濾不能除去 I 。如有機(jī)磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。作用于催化乙酰膽堿水解的膽堿酯酶，引起一系列神經(jīng)中毒癥狀。有機(jī)磷、烷化劑：作用于Ser、Thr的-OH；氰化物：作用于Fe2+ ，抑制細(xì)胞呼吸；重金屬鹽、汞、砷：作用于含-SH的酶；(2)可逆

15、抑制作用：抑制劑與酶蛋白以非共價方式結(jié)合，引起酶活性暫時性喪失。抑制劑可以通過透析等方法被除去?？赡嬉种聘鶕?jù)I與S的關(guān)系分三類： 競爭性抑制： 非競爭性抑制： 反競爭性抑制：競爭性抑制：I 在分子結(jié)構(gòu)上與S類似， I與S競爭性。抑制程度取決于 I和S以及與E的親和力；可通過增加S來減輕或解除抑制。結(jié)果： Km值增大， Vmax不變藥物設(shè)計的應(yīng)用：如磺胺非競爭性抑制酶可同時與底物及抑制劑結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，并導(dǎo)致酶活性下降。由于這類物質(zhì)并不是與底物競爭與活性中心的結(jié)合，所以稱為非競爭性抑制劑。結(jié)果： Km值不變， Vmax減少反競爭性抑制酶只有在與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合，引起酶活性下

16、降。有反競爭性抑制劑存在時，Km和V值均減小(三）激活劑對酶反應(yīng)的影響凡是能提高酶活力的物質(zhì)都稱為激活劑。（activator)（四）酶濃度對酶反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)的速度和酶濃度成正比。（五）溫度對酶反應(yīng)的影響大多數(shù)酶都有一個最適溫度。在最適溫度條件下,反應(yīng)速度最大。1）低于最適溫度：反應(yīng)速度隨溫度上升而加快；2）高于最適溫度：E蛋白隨溫度上升而變性失活。（六）pH對酶反應(yīng)的影響在一定的pH下, 酶具有最大的催化活性,通常稱此pH為最適pH.1）pH影響E活性中心及附近有關(guān)基團(tuán)的解離，使之易或不易與S 結(jié)合；2）pH影響S的極性基團(tuán)，從而影響這些基團(tuán)與E的結(jié)合；3）過酸、過堿可使酶變性失活。別構(gòu)

17、酶(Allosteric enzyme)亦稱變構(gòu)酶，是一類重要的調(diào)節(jié)酶。一般為寡聚酶,其上有二個重要部位活性部位和別構(gòu)部位。活性部位：負(fù)責(zé)E對S的結(jié)合與催化；別構(gòu)部位?？山Y(jié)合調(diào)節(jié)物，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)酶反應(yīng)速度 。大多數(shù)別構(gòu)酶動力學(xué)曲線不符合米氏方程同工酶（isoenzyme）指能催化同一反應(yīng)，但酶蛋白本身分子結(jié)構(gòu)組成、生理性質(zhì)、理化性質(zhì)及反應(yīng)機(jī)理都有所不同的一組酶。乳酸脫氫酶（LDH）的亞基可以分為兩型：骨骼肌型(M型)和心肌型(H型)。M、H亞基的氨基酸組成有差別，可用電泳分離。其免疫抗體無交叉反應(yīng)。兩種亞基以不同比例組成五種四聚體即為一組LDH同工酶LDH1(H4)、LDH2(H3M)、LDH3(

18、H2M2)、LDH4(HM3)和LDH5(M4)。酶活力：又稱為酶活性，一般把酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活力，通常以在一定條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速度來表示?；盍挝籙（Unit），許多酶活力單位都是以最佳條件或某一固定條件下每分鐘催化生成1mol產(chǎn)物所需要的酶量為一個酶活力單位。酶的比活力是每單位（一般是mg）蛋白質(zhì)中的酶活力單位數(shù)。對同一種酶來講，比活力愈高則表示酶的純度越高（含雜質(zhì)越少），所以比活力是評價酶純度高低的一個指標(biāo)。維生素與輔酶維生素一般習(xí)慣分為脂溶性和水溶性兩大類。其中脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參與代謝的調(diào)節(jié)作用，而水溶性維生素是通過轉(zhuǎn)變成輔酶對代謝起調(diào)節(jié)作用。維生素A,D,E,K均溶于脂類溶劑，不溶于水.水溶性維生素維生素B1和羧化輔酶以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在,是脫羧酶的輔酶.維生素B2和黃素輔酶FAD(黃素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黃素單核苷酸)是核黃素(維生素B2)的衍生物。脫氫酶的輔酶。泛酸和輔酶A（CoA）酰基載體維生素PP和輔酶I