【正文】 質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導致其功能改變而產(chǎn)生的疾病。 表 11 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的比較 一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu) 定 義 指蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 蛋白質(zhì)主鏈的局部空間結(jié)構(gòu)、不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈構(gòu)象 整條肽鏈中所有原子在三 維空間的排布位置 各亞基間的空間排布 表現(xiàn)形式 － α 螺旋、β 折疊（片層）、β 轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲 結(jié)構(gòu)域、模 體 （鋅指結(jié)構(gòu)） 亞基聚合 維系鍵 肽 鍵 (主要 ) 二硫鍵 (次要 ) 氫 鍵 次級鍵（疏水作用、鹽鍵、氫鍵、范德華力） 亞基間的次級鍵 特 殊 － 脯氨酸的存在或者多個谷、天冬氨酸的存在都會干擾α 螺旋的形成 － － 體： 蛋白質(zhì)分子中，由兩個以上具有二級結(jié)構(gòu)的肽段在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構(gòu)象并發(fā)揮特定的作用。此時環(huán)境的 pH 值稱為該氨基酸的等電點（ pI），氨基酸帶有的凈電荷為零，在電場中不泳動。 ?營 養(yǎng)必需氨基酸：八種，即異亮氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸。 （ 4） 堿性氨基酸：賴氨酸（ Lys）、精氨酸（ Arg）、組氨酸（ His）。 根據(jù)側(cè)鏈基團的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)， 20 種氨基酸分為四類。 二、 蛋白質(zhì)的分子組成特點 編碼氨基酸 :自然界存在的氨基酸有 300 余種，構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸只有 20種，且具有自己的遺傳密碼。 生物化學 第一章 一、 蛋白質(zhì)的生理功能 蛋白質(zhì)是生物體的基本組成成分之一，約占人體固體成分的 45%左右。 2. 各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為 16％。 （ 1） 非極性疏水性氨基酸：甘氨酸（ Gly）、丙氨酸（ Ala）、纈氨酸（ Val）、亮氨酸（ Leu）、異亮氨酸（ Ile）、苯丙氨酸（ Phe）、脯氨酸（ Pro）。 ?含有硫原子的氨基酸：蛋氨酸（又稱為甲硫氨酸）、半胱氨酸（含有由硫原子構(gòu)成的巰基－ SH）、胱氨酸（由兩個半胱氨酸通過二硫鍵連接而成）。可用一句話概括為 “一家寫兩三本書來”，與之諧音。 pI 值的計算如下： pI＝ 1/2（ pK1 + pK2） ,(pK1 和 pK2 分別為α 羧基和α 氨基的解離常數(shù)的負對數(shù)值 )。 ：是一個典型的模體，由一個α 螺旋和二個反平衡的β 折疊的 3個肽段組成，具有結(jié)合鋅離子的功能。 五、 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 ，其空間結(jié)構(gòu)與功能密切相關(guān)。 (3)第一個亞基與氧分子結(jié)合后，使 Hb分子空間構(gòu)象發(fā)生變化，引起后一個亞基與氧分子結(jié)合能力加強(正協(xié)同效應 )。 ：大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)常可分割成一個或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域。 (1)體內(nèi)的蛋白質(zhì)等電點各不相同，大多數(shù)接近于 (2)堿性蛋白質(zhì)：魚精蛋白、組蛋白 酸性蛋白質(zhì)：胃蛋白酶、絲蛋白 (3)蛋白質(zhì)處于大于其等電點的 pH 值溶液中時，蛋白質(zhì)顆粒帶負電荷。 (1)變性的本質(zhì)：二硫鍵與非共價鍵的破壞，不涉及肽鍵的斷裂 (2)變性后特點：生物學活性喪失、溶解度下降、粘度增 加、結(jié)晶能力消失、易被蛋白酶水解 (3)變性的因素：加熱、乙醇、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等 (4)蛋白質(zhì)復性：變性程度較輕，去除變性因素后，仍可恢復或部分恢復其原有的構(gòu)象和功能 (5)蛋白質(zhì)的凝固作用：蛋白質(zhì)經(jīng)強酸或強堿變性后，仍能溶解于該溶液中。 ： (1)茚三酮反應：蛋白質(zhì)水解后可產(chǎn)生游離的氨基酸，原理同前 (2)雙縮脲反應：肽鍵與堿性硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色。 ： 04℃低溫；丙酮的體積 10倍于被沉淀蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)沉淀后應迅速 分離。 (1)SDSPAGE電泳： 加入負電荷較多的 SDS（十二烷基磺酸鈉），導致蛋白質(zhì)分子間的電荷差異消失，此時蛋白質(zhì)在電場中的泳動速率只和蛋白質(zhì)顆粒大小有關(guān)，用于蛋白質(zhì)分子量的測定。以前用二硝基氟苯，現(xiàn)多用丹酰氯 ：將肽鏈水解成片段（ 表 12）。天然存在的核酸根據(jù)其分子的物質(zhì)組成不同分為兩大類： DNA與 RNA。 三、 兩類核酸（ DNA與 RNA）性質(zhì)的異同 詳見表 21。 表 23 三種常見 RNA的比較 mRNA tRNA rRNA 名稱 信使 RNA 轉(zhuǎn)運 RNA 核糖體 RNA 主要功能 蛋白質(zhì)合成的直接模板 氨基酸的運載載體 核蛋白體的組成成分 蛋白質(zhì)合成的場所 比例 約占總 RNA的 5% 約占總 RNA的 10%15% 最多，占總 RNA的 75%80% 二級結(jié)構(gòu) 單 鏈 二級結(jié)構(gòu)：三葉草形 三級結(jié)構(gòu)：倒 L型 花 狀 結(jié)構(gòu)特點 5’ 端帶有 m7GpppN帽結(jié)構(gòu) 3’ 端帶有 polyA尾結(jié)構(gòu) 中間是遺傳信息編碼區(qū) 從 5’ 至 3’ 端分別是 DHU環(huán)、反密碼子環(huán)、 Tψ環(huán)，至 3’ 端為 CCA－ OH 原核 真核 大亞基 23S、 5S 28S、 5S 小亞基 16S 18S 分布 胞 核 胞 質(zhì) 胞 質(zhì) 表 24 其它小分子 RNA種類及功能 名 稱 功 能 hnRNA 核內(nèi)不均一 RNA 成熟 mRNA的前體 snRNA 核內(nèi)小 RNA 參與 hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運 snoRNA 核仁小 RNA rRNA的加工與修飾 scRNA/7SLRNA 胞質(zhì)小 RNA 蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體組成成分 六、 DNA（熱）變性、 復性 及分子雜交的概念 。 ? DNA 解鏈溫度： DNA 的變性從開始解鏈到完全解鏈，在一個相當 窄的溫度范圍內(nèi)進行，期間紫外光吸收值達到最大值 50%的溫度稱為解鏈溫度，又稱融解溫度（ Tm）。 c) 分子雜交： DNA變性后的復性過程中，如果將不同種類的 DNA單鏈分子或 RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈的現(xiàn)象。根據(jù)其作用的方向性，分為 5’→ 3’ 或 3’ → 5’ 核酸外切酶。 表 31 酶及酶的相關(guān)概念 概 念 說 明 酶 由活細胞合成，對其特異性底物起高效催化作用的蛋白質(zhì)。 酶及核酶兩個概念都要提及。 維生素在酶促反應中的作用 詳見表 32。 ? 相對的特異性：作用于一類化合物或一種化學鍵。 ? 酶促反應的高效不穩(wěn)定性：由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，易受理化因素的影響。 表 33 影響酶促反應速度的因素 影響因素 特 征 說 明 底物濃度 符合米 曼氏方程 V＝（ Vmax[S]） /(Km+[S]) 呈矩形雙曲線 酶濃度 V與酶濃度呈正比 在底物濃度足夠大的情況下 PH值 有最適 pH值 ，達到最大反應速度 不是酶的特征性常數(shù) 溫度 有最適溫度，達到最大反應速度 不是酶的特征性常數(shù) 抑制劑 引起酶催化活性下降但不引起酶蛋白變性的物質(zhì) 分不可逆性抑制與可逆性抑制 激活劑 使酶從無活性到有活性或使酶活性增加的物質(zhì) 大多為金屬離子 底物濃度對酶促反應速度的影響 ? Km值的含義： 為酶促反應速度為最大速度一半時的底物濃度 ? Km值是酶的特征性常數(shù)之一，只與酶的結(jié)構(gòu)、底物和反應環(huán)境有關(guān)，與酶的濃度無關(guān) ? Km 值可用來表示酶與底物的親和力。 ? 最適 pH 值不是酶的特征性常數(shù)，大多數(shù)接近中性。 表35 三種可逆性抑制作用的比較 作用特征 無抑制劑 競爭性抑制 非競爭性抑制 反競爭性抑制 與 I結(jié)合的組分 ―― E E、 ES ES 動力學參數(shù) 表觀 Km Km 增大 不變 減小 Vmax Vmax 不變 減小 減小 林 貝氏作圖 斜率 Km /Vmax 增大 增大 不變 X軸截距 1/ Km 增大 不變 減小 Y軸截距 1/Vmax 不變 增大 增大 激活劑的影響 ? 激活劑 ：使酶從無活性到有活性或使活性增加的物質(zhì)。 ? 非必需激活劑：激活劑不存在時，仍能檢測到一定的活性，例 Cl于唾液淀粉酶。實質(zhì)是酶活性中心的形成或暴露過程。 3. 變構(gòu)酶常由多個亞基組成，彼此間具有協(xié)同效應。 6. 常見的共價修飾包括：磷酸化與去磷酸化、乙?；c去乙?；⒓谆c去甲基化、腺苷化與去腺苷化和－ SH與－ S－ S－的互變等 。 同工酶概念及應用 ? 同工酶：是指催化的化學反應相同，酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及至免疫學性質(zhì)不同的一組酶。 七、 酶在醫(yī)學中的應用 酶與疾病的關(guān)系密切。此外，酶還可以作為工具用于臨床檢驗和科學研究。 ? 糖的磷酸衍生物形成生物活性物質(zhì)，例 NAD＋ 、 FAD、 DNA、 RNA、 ATP等。 ⑵ 二次底物水平磷酸化過程：各生成 1分子 ATP 1,3二磷酸甘油酸→ 3磷酸甘油酸 + ATP 磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸 + ATP 二次 ATP消耗的反應： 葡萄糖 + ATP → 6磷酸葡萄糖 6磷酸果糖 + ATP → 1,6二磷酸果糖 二個磷酸丙糖的生成： 1,6二磷酸果糖裂解為磷酸二羥丙酮和 3磷酸甘油醛 二個 ATP的凈生成： 2（底物水平磷酸化） 2（磷酸丙糖）－ 2（ ATP消耗） ⑶ 三次不可逆性反應，三個關(guān)鍵酶的參與 已糖激酶 催化 葡萄糖 → 6磷酸葡萄糖 6磷酸果糖激酶 1 催化 6磷酸果糖 → 1,6二磷酸果糖 丙酮酸激酶 催化 磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸 第二階段：丙酮酸還原生成乳酸，所需的氫原子由前述‘一次脫氫’過程提供，反應由乳酸脫氫酶催化，輔酶是 NAD+。 ? 神經(jīng)組織、白細胞、骨髓等代謝活躍的組織，即使不缺氧也多由糖酵解提供能量。 表 42 糖有氧氧化的調(diào)節(jié) 激活劑 抑制劑 附 注 丙酮酸脫氫酶復合體 AMP ATP 乙酰 CoA、 NADH+H＋ 變構(gòu)調(diào)節(jié) + 共價修飾 檸檬酸合成酶 非關(guān)鍵酶 異檸檬酸脫氫酶 ADP ATP、 NADH 主要調(diào)節(jié)點、反饋抑制 α 酮戊二酸脫氫酶 Ca2+ ATP、 NADP、琥珀酰 CoA 反饋抑制 巴斯德效應：糖的有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。 ? 可為其他合成代謝提供小分子的前體 CoA。 ⑴ NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體。 糖原合成與糖原分解見表 44。 ? 谷草轉(zhuǎn)氨酶生成天冬氨酸機制：以乳酸為原料異生為糖時。 ? 補充肝糖原。葡萄糖釋入血液后又被肌攝取。 防止乳酸堆積引起酸中毒。 ? 血糖來源有三：⑴食物消化吸收 ⑵肝糖原分解 ⑶糖異生 ? 血糖去路有四：⑴無氧酵解 ⑵有氧氧化 ⑶磷酸戊糖途徑 ⑷轉(zhuǎn)化為脂肪、氨基酸 第五章 八、 什么是脂類，包括哪些物質(zhì) 脂類：脂肪及類脂的總稱 ? 脂肪：甘油三酯或稱三脂肪酸甘油酯。 九、 甘油三酯合成的兩種途徑和甘油的分解代謝 甘油三酯合成的兩種途徑 ? 原料：所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代謝提供，亦可通過食物供給。 關(guān)鍵酶： 激素敏感性甘油三酯脂肪酶 HSL，也是脂肪分解的限速酶 ? 激活：脂解激素如腎上腺素、胰高血糖素、 ACTH、 TSH ? 抑制：胰島素、前列腺素 E煙酸 十一、 脂肪酸β氧化過程的特點 脂肪酸β氧化的過程：三個步驟 ? 第一步：脂酸的活化，生成脂酰 CoA，胞液中進行，脂酰 CoA合成酶催化 脂肪酸 + ATP + 輔酶 A → 脂酰 CoA + PPi ? 第二步：脂酰 CoA 進入線粒體 依賴肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 I（外膜上）、肉堿 肉堿脂酰轉(zhuǎn)位酶（內(nèi)膜上）、肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 II（內(nèi)膜上）三種酶作用轉(zhuǎn)運。 注：腎臟也可以少量生成酮體。 酮體生成的調(diào)節(jié) ? 酮體生成增加：饑餓時 ，胰高血糖素增多，脂肪動員加強。 合成原料： 由糖代謝而來的乙酰 CoA。 表 51 脂酸分解與脂酸合成的比較 脂酸的分解（β 氧化） 脂酸的合成 合成部位 腦組織外的所有組織，先胞液，后線粒體 肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪組織的胞液中 主要代謝原料 脂肪酸 乙酰 CoA 主要代謝過程 第一步：脂肪酸的跨膜運輸 第二步：脂肪酸的 β 氧 化 第一步：丙二酰 CoA的合成 第二步：脂酸合成 關(guān)鍵酶 肉堿脂酰 CoA轉(zhuǎn)移酶 I 乙酰 CoA羧化酶 所需的還原當量 FAD、 NAD＋ NADPH 重要的中間產(chǎn)物 乙酰 CoA 丙二酸單酰 CoA（第六版教材中稱丙二酰 CoA） CO2作為參加者 是 不是 ?；d體 CoA ACP 十四、 幾種多不飽和脂酸及重要衍生物 ? 不飽和脂酸 包括油酸、軟油酸、亞油酸、α亞麻酸和花生四烯酸。 ? 甘油磷脂：由甘油構(gòu)成的磷脂，常見甘油磷脂的比較見表 52。 合成原料 ： “三高合成”。 合成步驟： 三個階段 ? 第一階段：甲羥戊酸的生成， HMGCoA還原酶是限速酶。 表 55 膽