生化總結(jié)前面部分

1、生物化學(xué)一、緒論1.3.1 生命物質(zhì)主要元素組成的規(guī)律： C、H、O、N、 P、 S1.3.2 生物大分子組成的共同規(guī)律： 由相同類型的單體組成，主鏈骨架呈周期性變化 主鏈骨架有方向性：N端-C端、5-3；1.3.3 物質(zhì)代謝和能量代謝規(guī)律： 化學(xué)反應(yīng)類型； 三羧酸循環(huán)； 生物大分子合成規(guī)律：結(jié)構(gòu)單元活化、方向性 ATP是所有生物體內(nèi)能量的共同載體1.3.4 生物界遺傳信息傳遞的統(tǒng)一性2、 蛋白質(zhì)2.1蛋白質(zhì)的分類2.1.1根據(jù)蛋白質(zhì)形狀分類： 球狀蛋白質(zhì)； 纖維狀蛋白質(zhì)； 膜蛋白質(zhì)2.1.2根據(jù)蛋白質(zhì)分組成分類： 簡單蛋白質(zhì)； 結(jié)合蛋白；2.1.3 根據(jù)功能分類： 催化、結(jié)構(gòu)、貯藏、防御；食

2、物中蛋白質(zhì)含量測定一般使用微量凱氏定氮法，測定食物中的含氮量，再乘以6.25，就可得到食物蛋白質(zhì)的含量。2.2.2 氨基酸的分類：根據(jù)側(cè)鏈R基的極性分類：非極性氨基酸（9）極性氨基酸 酸性氨基酸（帶負(fù)電2）非解離的極性氨基酸(不帶電6)堿性氨基酸(帶正電3)1） 非極性氨基酸2） 極性不帶電荷氨基酸3） 極性帶負(fù)電荷4） 極性帶正電荷根據(jù)側(cè)鏈R基的結(jié)構(gòu)分類：芳香族氨基酸：酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）雜環(huán)氨基酸：組氨酸（His） 、 色氨酸（Trp）雜環(huán)亞氨基酸：脯氨酸（Pro）脂肪族氨基酸：絲氨酸（Ser）、蘇氨酸（Thr）等15種其余氨基酸根據(jù)氨基酸某些結(jié)構(gòu)共性分類：含硫氨基酸：Me

3、t、Cys （含有硫）芳香族氨基酸：Phe、Tyr、Trp（含有苯環(huán)）支鏈氨基酸：Val、Leu、Ile由氨基酸的營養(yǎng)需求分類 必需氨基酸：Lys (賴) Arg(精) His(組) Val(纈) Leu(亮) Ile(異亮) Met (蛋)（甲硫） Phe(苯丙) Thr(蘇) Trp(色)非必需氨基酸：Gly(甘) Ala(丙) Ser(絲) Tyr(酪) Cys(半胱) Pro(脯) Asn(天冬酰胺) Asp(天冬) Glu(谷) Gln(谷氨酰胺)+OH-+H+OH-+H+2.2.3氨基酸的理化性質(zhì)： （1）兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)等電點(diǎn)：使氨基酸凈電荷為零時(shí)溶液的pH值，稱為等電點(diǎn) (用

4、pI 表示)等電點(diǎn)的應(yīng)用一：電泳分離應(yīng)用-氨基酸的分離與分析 氨基電泳：帶電顆粒在電場中移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳 酸不同（pI不同，大小不同），在電場中泳動(dòng)速度不同，因此可以通過電泳將氨基酸彼此分開當(dāng)pH=pI時(shí)，氨基酸呈兼性離子，在電場中不移動(dòng) 當(dāng)pH>pI時(shí)，氨基酸帶負(fù)電荷，在電場中向正極移動(dòng) 當(dāng)pH<pI時(shí)，氨基酸帶正電荷，在電場中向負(fù)極移pI值計(jì)算看書本P.26（2） 芳香族氨基酸的紫外吸收性質(zhì)：測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便的方法（3） 氨基酸的特殊化學(xué)反應(yīng)氨基酸與茚三酮反應(yīng)：在酸性溶液，氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成藍(lán)紫色化合物，其最大吸

5、收峰在570nm處（脯氨酸和羥脯氨酸與之反應(yīng)為黃色）常用于aa的定性和定量分析 Sanger反應(yīng)：在弱堿溶液中，氨基酸的-氨基與2,4-二硝基氟苯(DNFB) 反應(yīng)，生成黃色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）Edman反應(yīng)：此反應(yīng)即是目前“蛋白質(zhì)順序測定”的設(shè)計(jì)原理2.3.1 肽的結(jié)構(gòu)肽鍵：一個(gè)氨基酸的-羧基與另一氨基酸的-氨基脫水縮合而成的共價(jià)鍵稱為肽鍵，又稱酰胺鍵。（CO-NH）肽平面：由肽鍵中的四個(gè)原子和與之相鄰的兩個(gè)碳原子共同構(gòu)成的剛性平面。（C1CO-NHC2）多肽鏈的方向性：從N末端指向C末端氨基酸殘基：肽鏈中的氨基酸分子因脫水縮合而基團(tuán)不全2.3.2 生物活性肽的功能：生物活性肽：

6、是能夠調(diào)節(jié)生物機(jī)體的生命活動(dòng)或具有某些生理活性的寡肽和多肽的總稱。谷胱甘肽：GSH的功能：保護(hù)含SH的蛋白質(zhì)和酶免遭氧化，維持其生物活性；具有解毒功能2.2.4 活性肽的應(yīng)用：2.4 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)定義連接鍵一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸的排列順序肽鍵二級(jí)結(jié)構(gòu)局部主鏈骨架原子的空間排列肽鍵平面為基礎(chǔ)，氫鍵連接三級(jí)結(jié)構(gòu)一條多肽鏈內(nèi)所有原子的空間排列次級(jí)鍵四級(jí)結(jié)構(gòu)兩條及以上的多肽鏈的空間排列次級(jí)鍵2.4.1蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)定義：是指蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序。連接鍵：主要靠肽鍵維系，另外還有二硫鍵。重要意義： 一級(jí)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)生物信息：20n .多樣性 一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)及生物活性的基礎(chǔ) 特異性 研究一級(jí)結(jié)構(gòu)有

7、助于從分子水平診斷和治療遺傳病一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)，但不是決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的唯一因素。2.4.2蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)分子內(nèi)各原子圍繞某些共價(jià)鍵的旋轉(zhuǎn)而形成的各種空間排布及相互關(guān)系，又稱蛋白質(zhì)的構(gòu)象。主鏈構(gòu)象是指多肽主鏈骨架上各原子的排布及相互關(guān)系；側(cè)鏈構(gòu)象是指各氨基酸殘基側(cè)鏈基團(tuán)中原子的排布及相互關(guān)系。（1）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)： 指多肽主鏈骨架原子的局部空間排列，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象，也就是該肽段主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置。 形成二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)肽鍵平面 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本形式：-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲等 維持二級(jí)結(jié)構(gòu)的力量為氫鍵（2）蛋白質(zhì)的三級(jí)

8、結(jié)構(gòu)指在一條多肽鏈中所有原子的整體空間排布，包括主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象。三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成使得在序列中相隔較遠(yuǎn)的氨基酸側(cè)鏈相互靠近。氨基酸位置由側(cè)鏈極性決定：非極性（內(nèi)）、極性（表面，少數(shù)內(nèi)部）、帶電（表面）次級(jí)鍵維系：疏水鍵、離子鍵、氫鍵、范德華力、二硫鍵功能區(qū)：表面或特定部位肽鏈中某些局部的二級(jí)結(jié)構(gòu)?？烧郫B成多個(gè)結(jié)構(gòu)較為緊密的區(qū)域，并各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域。（3） 蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)由2個(gè)或2個(gè)以上具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈借非共價(jià)鍵相互聚合形成的整體 。亞基(subunit)：寡聚蛋白中的單條獨(dú)立的多肽鏈，具有獨(dú)立的一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，單獨(dú)存在時(shí)一般無生物學(xué)活性。亞基之間以非共價(jià)鍵聯(lián)系，包括疏水鍵、氫鍵

9、、離子鍵、范德華力亞基可以相同或不同2.5 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.5.1 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（1）不同蛋白質(zhì)之間的比較：相似結(jié)構(gòu)相似功能、不同結(jié)構(gòu)不同功能（2）同一蛋白質(zhì)不同狀態(tài)的比較：一級(jí)結(jié)構(gòu)決定空間結(jié)構(gòu)（3）保守序列改變，功能改變；保守序列不變，功能不變蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)和生物功能的基礎(chǔ)，一級(jí)結(jié)構(gòu)決定空間結(jié)構(gòu)；但一級(jí)結(jié)構(gòu)并非決定空間結(jié)構(gòu)的唯一因素。分子?。河捎诨蚪Y(jié)構(gòu)改變，蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵氨基酸發(fā)生改變，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能障礙，出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀，這類遺傳性疾病稱為分子病?！窘?jīng)典舉例】 鐮形細(xì)胞貧血癥：編碼珠蛋白鏈的結(jié)構(gòu)基因第六個(gè)密碼子由CTTCAT，相應(yīng)的多肽序列

10、中N端的第六個(gè)氨基酸由GluVal；其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)改變，在表面形成互補(bǔ)區(qū)，使蛋白質(zhì)分子之間彼此聚合，促使紅細(xì)胞在低氧壓下變形成鐮形，喪失運(yùn)輸氧的生物活性。2.6 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)兩性解離和等電點(diǎn)膠體性質(zhì)變性、沉淀和凝固 1.變性：在某些理化因素作用下，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。 變性的因素：物理、化學(xué)、生物等 變性的本質(zhì)：空間結(jié)構(gòu)被破壞，不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)的變化。理化性質(zhì)的變化：溶解度下降，粘度增加，結(jié)晶能力喪失，易被蛋白酶水解。2.沉淀：蛋白質(zhì)自溶液中析出的現(xiàn)象 蛋白質(zhì)在溶液中維持穩(wěn)定的因素： 表面電荷、水化層沉淀蛋白質(zhì)的方法： 鹽析：在蛋白質(zhì)溶液中加入高

11、濃度的中性鹽（氯化鈉、硫酸銨等），破壞pr的水化層和電荷層，使之沉淀，而不使之變性3.復(fù)性：若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，仍可恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，這種現(xiàn)象稱為復(fù)性(renaturation) 。4.凝固：變性蛋白經(jīng)加熱煮沸，可形成較堅(jiān)固的凝塊，不再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固作用(protein coagulation)。應(yīng)用利用變性：酒精消毒高壓滅菌血濾液制備防止變性：低溫保存生物制品取代變性：乳品解毒（用于急救重金屬中毒）變性的蛋白質(zhì)不一定沉淀，沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性，凝固的蛋白質(zhì)一定變性紫外吸收性質(zhì) 呈色反應(yīng)為什么說沒有蛋白質(zhì)就沒生命？(1)作為生物催化劑：催化

12、各種物質(zhì)代謝(2)調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)：一些激素是蛋白質(zhì)或肽(3)運(yùn)輸載體：血紅蛋白、載脂蛋白(4)參與機(jī)體的運(yùn)動(dòng)：肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白(5)參與機(jī)體的防御：抗體(6)接受傳遞信息：味覺蛋白、視覺蛋白(7)調(diào)節(jié)或控制細(xì)胞的生長、分化、遺傳信息的表達(dá):組蛋白、阻遏蛋白氧化供能2、 核酸3.1 核酸的組成部分主要元素組成： C、H、O、N、P(911%)與蛋白質(zhì)比較，核酸一般不含S，而P的含量較為穩(wěn)定，占9-11%。應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室中用定磷法進(jìn)行核酸的定量分析。（DNA9.9% 、RNA9.5%）3.1.1 戊糖H -D-核糖 -D-脫氧核糖3.1.4 核苷酸核苷酸的其他形式：多磷酸核苷（NDP、NTP)環(huán)化核

13、苷酸（cAMP、cGMP等）輔酶或輔基（NAD、NADP、FAD、CoA等，均含有AMP）活性代謝物（UDPG、CDP-膽堿，等）3.2核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)是指核酸分子中核苷酸的排列順序及連接方式。核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。1、 核苷酸的連接方式： 3¢, 5¢磷酸二酯鍵2、 核酸的基本結(jié)構(gòu)形式：多核苷酸鏈 信息量：4n 末端： 5端、 3端 多核苷酸鏈的方向： 5端3端(由左至右)3、表示方法：結(jié)構(gòu)式、線條式、文字縮寫3.3核酸的二級(jí)結(jié)構(gòu)3.3.2 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)（1） DNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈(簡稱DNA單鏈)組成。兩條鏈沿著同一根軸平行

14、盤繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向?yàn)?端3端，而另一條鏈的方向?yàn)?端5端。（2） 嘌呤和嘧啶堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，磷酸和脫氧核糖基位于螺旋外側(cè)。堿基環(huán)平面與螺旋軸垂直，糖基環(huán)平面與堿基環(huán)平面成90°角。（3） 螺旋橫截面的直徑約為2nm，每條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離為0.34 nm，每10個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈的高度）為3.4 nm。（4）維持兩條DNA鏈相互結(jié)合的力是鏈間堿基對(duì)形成的氫鍵。堿基結(jié)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)律:A與T結(jié)合，G與C結(jié)合，這種配對(duì)關(guān)系，稱為堿基互補(bǔ)。A和T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。在DNA分

15、子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。（5） 螺旋表面形成大溝(major groove)及小溝(minor groove)，彼此相間排列。小溝較淺；大溝較深，是蛋白質(zhì)識(shí)別DNA堿基序列的基礎(chǔ)。（6） 氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性，堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性。雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(double helix model)要點(diǎn)小結(jié)：（1） 反平行雙鏈：脫氧核糖-磷酸骨架位于外側(cè)，堿基對(duì)位于內(nèi)側(cè)（2） 堿基互補(bǔ)配對(duì)：AT配對(duì)（兩個(gè)氫鍵），GC配對(duì)（三個(gè)氫鍵）；堿基對(duì)平面垂直縱軸（3） 表面功能區(qū)：小溝較淺；大溝較深，是蛋白質(zhì)識(shí)別DNA堿基序列的基礎(chǔ) （4） 維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力量：氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定，堿基堆

16、積力維持螺旋縱向穩(wěn)定（5） 右手雙螺旋：螺距為3.4 nm，直徑為2.0 nm，10bp/圈3.4 DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)3.4.1 環(huán)狀DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)：雙螺旋進(jìn)一步扭曲,形成一種比雙螺旋更高層次的空間構(gòu)象。包括：線狀DNA形成的紐結(jié)、超螺旋和多重螺旋、環(huán)狀DNA形成的結(jié)、超螺旋和連環(huán)等大多數(shù)原核生物 ：1）共價(jià)封閉的環(huán)狀雙螺旋分子2）超螺旋結(jié)構(gòu)：雙螺旋基礎(chǔ)上的螺旋化正超螺旋(positive supercoil):盤繞方向與雙螺旋方同相同負(fù)超螺旋(negative supercoil):盤繞方向與雙螺旋方向相反3.5 DNA和基因組3.5.1 基因和基因組的概念 基因從結(jié)構(gòu)上定

17、義，是指DNA分子中的特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能。3.5.2 病毒和細(xì)菌基因組的特點(diǎn)（1）（2） 病毒基因組的特點(diǎn)： 正鏈病毒：第一類病毒的RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，可直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成； 負(fù)鏈病毒：第二類病毒的RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后 ，要先合成與其堿基序列互補(bǔ)的RNA，才能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。 雙鏈病毒：（3） 細(xì)菌基因組的特點(diǎn)：3.5.3 真核生物基因組的特點(diǎn)（1）基因組較大：（2）不存在操縱子結(jié)構(gòu)：（3）存在大量重復(fù)序列：（4）有斷裂基因：3.6 RNA的結(jié)構(gòu)和功能RNA是單鏈分子，因此在RNA分子中，嘌呤的總數(shù)不一定等于嘧啶的總數(shù)。RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)

18、，不能形成雙螺旋的部分，則形成單鏈突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)稱為“發(fā)夾型”結(jié)構(gòu)。3.6.1 tRNA三葉草形結(jié)構(gòu)的主要特征有： 含 1020% 稀有堿基，如 DHU3´末端為 - CCA-OH5´末端大多數(shù)為G具有 TyC tRNA的功能區(qū)氨基酸臂：連接該tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸 DHU環(huán)：識(shí)別氨酰-tRNA合成酶反密碼子環(huán)：與mRNA的三聯(lián)體密碼形成堿基互補(bǔ)TC環(huán)：識(shí)別核蛋白體（核糖體）可變環(huán)：核苷酸的數(shù)目多少等3.6.3 mRNA真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 大多數(shù)真核mRNA的5´末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個(gè)7-甲基鳥苷，同時(shí)第一個(gè)核苷酸的C´2也是甲基化，形成帽子結(jié)

19、構(gòu)：m7GpppNm-。2. 大多數(shù)真核mRNA的3´末端有一個(gè)多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾。mRNA的功能 把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。3.7 核酸的性質(zhì)3.7.1 一般理化性質(zhì) 兩性解離，但酸性強(qiáng)，是酸性化合物 電泳行為泳向正極（pH7-8） 沉淀行為加鹽（中和電荷）； 乙醇粘度 DNA>RNA 超離心沉降 凝膠過濾 分子大小單位：分子量（道爾頓，D）、堿基對(duì)數(shù)目（bp）、離心沉降常數(shù)（S）水解核酸的酶： 核糖核酸酶： 脫氧核糖核酸酶 內(nèi)切核酸酶：5´端3´端或3&

20、#180;端5´端核酸外切酶 外切核酸酶：限制性核酸內(nèi)切酶和非限制性核酸內(nèi)切酶 限制性核酸內(nèi)切酶：能夠識(shí)別DNA分子的特定核苷酸序列，并在識(shí)別位點(diǎn)或其周圍斷開DNA雙鏈的一類核酸酶 3.7.2 紫外吸收性質(zhì)最大吸收波長：260nmOD260的應(yīng)用1. DNA或RNA的定量 OD260=1.0相當(dāng)于 50g/ml雙鏈DNA 40g/ml單鏈DNA（或RNA） 20g/ml寡核苷酸2. 判斷核酸樣品的純度 DNA純品: OD260/OD280 = 1.8 RNA純品: OD260/OD280 = 2.03.7.4-6 變性、復(fù)性、分子雜交DNA變性：DNA變性是指在理化因素作用下，DNA

21、分子中的氫鍵斷裂，堿基堆積力遭到破壞，雙螺旋結(jié)構(gòu)解體，雙鏈分開形成單鏈的過程。方法：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等。DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂變性后其它理化性質(zhì)變化：OD260增高、粘度下降、比旋度下降、浮力密度升高、酸堿滴定曲線改變、紫外吸收增加（高色效應(yīng)）等融解溫度：DNA熱變性過程中，紫外吸收達(dá)到最大值的一半時(shí)溶液的溫度稱為融解溫度（Tm）或解鏈溫度、變性溫度。影響Tm值的因素 GC含量越高，Tm越大 DNA越長，Tm越大 溶液離子強(qiáng)度增高，Tm值增加 DNA越純，相變范圍越小DNA復(fù)性的定義:在適當(dāng)條件下，變性DNA的兩條互補(bǔ)鏈可恢復(fù)天然的

22、雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。 熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱為退火。核酸分子雜交：在DNA變性后的復(fù)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(duì)關(guān)系，在適宜的條件（溫度及離子強(qiáng)度）下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈。這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。核酸分子雜交的應(yīng)用：研究基因的位置 確定兩種核酸序列的相似性檢測樣品中的特異序列特定基因序列的定量和定性突變分析 疾病診斷等基因芯片技術(shù)的基礎(chǔ)3.8核酸序列測定合成

23、終止法：標(biāo)、合、分、染、讀 Sanger測定DNA核苷酸序列的方法：DNA合成終止法（雙脫氧DNA鏈合成終止法）。 三、酶6.1 酶的概念與特點(diǎn) 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子，所以又稱為生物催化劑。絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)。6.1.2 酶的特點(diǎn)1.高效性酶的催化作用可使反應(yīng)速度提高106 -1012倍2.專一性特異性，是指酶在催化生化反應(yīng)時(shí)對(duì)底物的選擇性。 （1）反應(yīng)專一性 酶一般只能選擇性地催化一種或一類相同類型的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于其他活潑功能基團(tuán)不作用，例如脂肪酶可以催化各種脂肪中酯鍵的水解反應(yīng)，但它不能催化脂肪化合物分子中其他鍵的水解，如環(huán)氧鍵。 （2）底物專一性 ：結(jié)構(gòu)專一性

24、族專一性 鍵專一性 位置選擇性 （3）立體化學(xué)專一性：手性專一性 幾何專一性3.反應(yīng)條件溫和 酶促反應(yīng)一般在pH 5-8 水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)溫度范圍為20-40 。4. 酶活力可調(diào)節(jié)控制 如抑制劑調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、酶原激活及激素控制等。6.3酶的命名和分類6.3.2 酶的分類(1) 氧化-還原酶: 這類酶催化氧化還原反應(yīng)，包括參與催化氫和/或電子從中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到氧整個(gè)過程的各種酶，也包括促成某些物質(zhì)進(jìn)行氧化還原轉(zhuǎn)化的各種酶。 在生物的氧化產(chǎn)能、解毒以及某些生理活性物質(zhì)的形成等過程中起著重要的作用 一般都需要輔酶參加，這些輔酶在反應(yīng)中起著接受電子或提供電子的作用按照習(xí)慣分為四個(gè)亞

25、類: 脫氫酶 氧化酶 過氧化物酶 加氧酶（或氧合酶） (2) 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。(3) 水解酶水解酶類在體內(nèi)主要擔(dān)負(fù)蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂肪等化合物的降解任務(wù)，其中許多酶存在于人體的消化系統(tǒng)和溶酶體內(nèi)，不需要輔酶參與，是目前應(yīng)用最廣泛的一類酶，根據(jù)水解鍵的類型，主要可以分為酯類、糖苷類、肽類等多個(gè)亞類。(4) 裂合酶裂合酶催化底物進(jìn)行非水解性、非氧化性分解，從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。(5) 異構(gòu)酶異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。例如，葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。(6

26、) 合成酶合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反應(yīng)。由于這類反應(yīng)都是熱力學(xué)上不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，因此，必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。(7) 核酶（催化核酸）核酸酶是唯一的非蛋白酶。它是一類特殊的RNA，能夠催化RNA分子中的磷酸酯鍵的水解及其逆反應(yīng)等。7. 維生素與輔酶某些小分子有機(jī)化合物與酶蛋白結(jié)合在一起并協(xié)同實(shí)施催化作用，這類分子被稱為輔酶（或輔基）。輔酶是一類具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)和功能的化合物。參與的酶促反應(yīng)主要為氧化-還原反應(yīng)或基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。大多數(shù)輔酶的前體主要是水溶性 B 族維生素。許多維生素的生理功能與輔酶的作用密切相關(guān)。輔酶前體維生素功能全酶NA

27、D+（輔酶I）NADP+(輔酶II)B5（煙酰胺）傳遞質(zhì)子和電子脫氫酶FAD和EMN（黃素輔酶）B2（核黃素）傳遞質(zhì)子和電子脫氫酶TPP（硫胺素焦磷酸酯B1（硫胺素）基團(tuán)轉(zhuǎn)移脫羧酶四氫葉酸(THFA)B11(葉酸)一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移合成酶輔酶AB3(泛酸)酰基轉(zhuǎn)移合成酶生物素B7(生物素)CO2轉(zhuǎn)移羧化酶磷酸吡哆素B6（吡哆素）轉(zhuǎn)氨基轉(zhuǎn)氨酶輔酶B12B12（鈷維素）異構(gòu)化變位酶硫辛酸傳遞氫和轉(zhuǎn)移乙?；崦摎涿赶递o酶在催化反應(yīng)過程中，直接參加了反應(yīng)。每一種輔酶都具有特殊的功能，可以特定地催化某一類型的反應(yīng)。同一種輔酶可以和多種不同的酶蛋白結(jié)合形成不同的全酶。一般來說，全酶中的輔酶決定了酶所催化的類

28、型（反應(yīng)專一性），而酶蛋白則決定了所催化的底物類型（底物專一性）。6.5酶的結(jié)構(gòu)及催化作用機(jī)制酶分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1 結(jié)合部位：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。2 催化部位：酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位稱為催化部位。3調(diào)控部位：酶分子中存在著一些可以與其他分子發(fā)生某種程度的結(jié)合的部位，從而引起酶分子空間構(gòu)象的變化，對(duì)酶起激活或抑制作用。6.5.1 酶的活性部位通常將酶的結(jié)合部位和催化部位總稱為酶的活性部位或活性中心。結(jié)合部位決定酶的專一性，催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)?；钚圆课坏墓餐攸c(diǎn)：1. 酶的活性部位在酶分子結(jié)構(gòu)中只占很小的部分；2.酶的活性部位具三維立體結(jié)構(gòu)；3酶的活性部位含有特定的催化基團(tuán)；4.酶的活性部位具有柔性；5.酶的活性