生化章節(jié)重點(diǎn)

生化章節(jié)重點(diǎn)生化章節(jié)重點(diǎn)第一章緒論一． 生物化學(xué)的定義：生物化學(xué)（Biochemistry）是研究生物的組成和生命過程中化學(xué)變化，即研究生命現(xiàn)象化學(xué)本質(zhì)的科學(xué)。地球上的生物種類繁多，但構(gòu)成生物的基本化學(xué)元素都是由CHONPS、以及微量元素組成。像所有物質(zhì)一樣，生命體也是由基本元素組成分子，進(jìn)一步形成基本化學(xué)物質(zhì)，組成生命體，所以我們可以按照化學(xué)的原理、利用化學(xué)的研究方法探索生命的本質(zhì)，多的生命體具有相似的基本化學(xué)組成，都是碳、氫、氧、氮、硫、磷、和少數(shù)其它元素組成，這些元素組合成各種各樣的含碳有機(jī)化合物，其中最主要的是蛋白質(zhì)、核酸、脂類和多糖。由于這些化合物分子量很大，所以稱為生物大分子。除此之外，生物體內(nèi)還含有許多其它的有機(jī)物，即一些基本生物分子和生物小分子，主要任務(wù)就是研究這些生物大分子、基本生物分子和生物小分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生理功能，這就是靜態(tài)生物化學(xué)。交換，因此，生物化學(xué)的另一方面就是研究糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等大分子在生物體內(nèi)的分解、合成、相互轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)化過程中的能量轉(zhuǎn)換問題。這些內(nèi)容稱為動態(tài)生物化學(xué)。三．生物化學(xué)的研究對象：根據(jù)研究對象不同，生物化學(xué)可分為植物生物化學(xué)、動物生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)和病毒生物化學(xué)，根據(jù)研究的目的不一樣，生化又可分為農(nóng)業(yè)生物化學(xué)工業(yè)生物化學(xué)、醫(yī)用生物化學(xué)和藥物生物化學(xué)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，運(yùn)用生化的知識，可以闡明各種作物在不同栽培條件下的新陳代謝變化，了解產(chǎn)物的積累途徑和控制方法，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的目的。生物化學(xué)理論可以指導(dǎo)人們更深入地了解作物的品種特性，有目的地控制的有利性狀的傳遞，一些生化性狀可以作為確定品種親緣關(guān)系和品種選育的指標(biāo)，如優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)。培育、面粉提高蛋白質(zhì)含量等。并生產(chǎn)特殊的化學(xué)物質(zhì)，利用生物技術(shù)還可生產(chǎn)新型的藥物、疫苗和診斷盒，生化理論也可用于釀造、皮革、制糖等化學(xué)工業(yè)中。五、生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)是介于生物學(xué)與化學(xué)的一門邊緣學(xué)科，與生物學(xué)的許多分枝學(xué)科有密切的關(guān)系，研究植物生命活動原理的植物生理學(xué)，必然要涉及到植物體內(nèi)的機(jī)物代謝這一生命活動的重要內(nèi)容。而的機(jī)物代謝的途徑和機(jī)理也正是生物化學(xué)的核心內(nèi)容之一；遺傳學(xué)研空生命過程中遺傳信息的傳遞與變異，核酸是一切生物遺傳信息的表達(dá)是通過核酸所攜帶的遺傳信息翻譯為蛋白質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的；細(xì)胞生物學(xué)：研究生物細(xì)胞的形態(tài)，成分，結(jié)構(gòu)與功能，研究過程必然探索組成細(xì)胞的各種化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化，所以細(xì)胞生物學(xué)也與化學(xué)有著十分密切的聯(lián)系，與植物生理、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)六、生物化學(xué)的內(nèi)容1生物大分子（MW=104-109）基本生物分子（MW=100—250）301）20AminoAuidAA8AA：①Alaaa,②Val:aa,③Leu；亮aa，④Ihe：異亮aa，⑤Pro：脯aa，⑥Phe：苯丙aa,⑦Trp：色aa，⑧Metaaaa7種極性AA①Gly：甘aa，②Ser：絲aa，③Thr蘇aa，④Cys：半胱aa，⑤Gln：谷酰胺⑥Asn：天冬酰胺⑦酪aaTyr

兩種酸性AA：Glu：谷aa，Asp：天冬aaAA：Arg:精aa，Hisaa，Lys2）五種含N兩種嘌呤：Ade:腺嘌呤，Gua鳥嘌呤三種嘧啶：Cyt:胞嘧啶，Ura尿嘧啶，Thy：胸腺嘧啶兩種單糖：葡萄糖和核糖（分別用GR：56一種脂肪酸：C16：0一種季胺堿：膽堿CO2H2OO230基本生物分子由小分子物質(zhì)如：C2O、H2O及無機(jī)鹽等化合而成。2、生命現(xiàn)象的特征新陳代謝2）自我復(fù)制生命體最顯著的特征是能夠進(jìn)行新陳代謝Metabolism界環(huán)境條件進(jìn)行各種物質(zhì)的交換。例如：植物葉片可以從空氣中吸收二氧化碳而釋放O2，根系從土壤中吸收水分和各種礦質(zhì)營養(yǎng)元素，動物則通過其它生物體獲取生長發(fā)育所需養(yǎng)分，動物體內(nèi)的呼吸和消化過程正是動物與外界物質(zhì)進(jìn)行交換的過程。所以說：新陳代謝是發(fā)生在生物體內(nèi)的一些物理的化學(xué)的一切變化的總稱，包括吸收、轉(zhuǎn)化、變換、運(yùn)轉(zhuǎn)、分解、合成、排泄等。同化作用—生物體從環(huán)境中取得物質(zhì)轉(zhuǎn)化為體內(nèi)新的物質(zhì)，如：CO2、H2O、O2等合成為大分子物質(zhì)，即合成過程叫同化作用。異化作用—生物體舊有的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為環(huán)境中的物質(zhì)，大分子分解成小分子排出體外，即分解過程叫異化作用。因此，新陳代謝又可以分為物質(zhì)代謝和能量代謝。物質(zhì)代謝—高分子物質(zhì)如：糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的代謝變化，即物質(zhì)的合成與分解過程叫物質(zhì)代謝。能量代謝—生物體內(nèi)的機(jī)械能、化學(xué)能、熱能以及光、電等能量的相互轉(zhuǎn)化過程。物質(zhì)代謝和能量代謝實(shí)際上是聯(lián)系在一起進(jìn)行的。例如：生物體從環(huán)境中經(jīng)過不同途徑獲得生物分子Co2H2O生物小分子合成為生物大分子同化作用新陳代謝2、自我復(fù)制

吸收能量物質(zhì)代謝 能量代謝釋放能量異化作用生物大分子分解成生物小分子生命現(xiàn)象的另一特征就是自我復(fù)制、復(fù)制是遺傳的基礎(chǔ)，生物的遺傳性狀來源于DNA，通過DNA的復(fù)制把親代的遺傳信息傳遞給子代，這樣子代就表現(xiàn)出親代的遺傳性狀，為什么子代會表現(xiàn)出親代的遺傳性狀呢？這主要是由DNA的分子結(jié)構(gòu)決定的。DNADNADNA解開（旋）然后以每條鏈上各形成一條互補(bǔ)鏈便形成兩個(gè)雙股螺旋鏈，在每一個(gè)新形成的雙螺旋中，一條DNADNA（一條）DNAMeselson與15N證明，此問題將在核酸代謝一章中講。七、生物化學(xué)與生產(chǎn)及其它學(xué)科的關(guān)系要生物化學(xué)的知識作基礎(chǔ)。從醫(yī)學(xué)方面來講，疾病的診斷愈來愈多地依賴于生化指標(biāo)，如肝功能正常不正常，只要檢查血液中轉(zhuǎn)氨酶的高低、血液中脂類物質(zhì)的增高是心血管疾病的特征之一。不僅如此生化也用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)以及科學(xué)技術(shù)的許多方面，例如：制藥中的提取，濃縮、過濾等程序都是生化方面的技術(shù)，制醬油、釀酒主要是發(fā)酵，糖酵解產(chǎn)生酒精。米酒是怎樣產(chǎn)生酒味、泡菜為什么是酸的，學(xué)完生化以后就清楚了。又如紡織工業(yè)上淀粉酶除漿的方法就是用到酶的作用，農(nóng)業(yè)上，優(yōu)良品種的培育水稻、小麥光合效能的提高，果樹、蔬菜的病蟲害的防治等等都需要生化提供解決的途徑。八、學(xué)習(xí)生物化學(xué)的方法1、以教材為主：我們所用的教材是閻隆飛，李明啟主編的《基礎(chǔ)生物化學(xué)》要多看書，吃透教材，除此之外，要看一些參考書，主要的參考書有：沈仁權(quán)等編，基礎(chǔ)生物化學(xué) 上海科技出版社 1980鄭集編 普通生物化學(xué)（）上下冊 人民教育出版社 1979聶劍初編 生化簡明教程 北師大沈同等編 生物化學(xué) 上下冊 人民教育出版社 1980本教研究室編寫了一本生理生化復(fù)習(xí)題解，可用于本課程與研究生復(fù)習(xí)考試參考。2、要認(rèn)真作筆記、教材的內(nèi)容較多學(xué)時(shí)較少，教材上的東西不一定章章講到，也不一定按順序講，所以復(fù)習(xí)的時(shí)候要按照筆記的順序復(fù)習(xí)，教材上有些是植物學(xué)的，有些是植物生理和有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容，我們將一帶而過，書上的內(nèi)容，我們沒有講到的，我們在生化的復(fù)習(xí)考試中不作要求，因此，作好筆記非常重要。3、 記代號、背代謝途徑：學(xué)習(xí)生化這門課，首先要對生化的內(nèi)容有所了解，要了解代謝的規(guī)律要背代謝途徑。因此，生物體的同化和異化作用都包含著一邊串的中間代謝反應(yīng)，生物小分子全盛為生物大分子、或者大分子分解成生物小分子都是逐步進(jìn)行的，是由許多中間代謝反應(yīng)組成的，我們研究中間代謝，也就是研究中間代謝的反應(yīng)途徑，代謝過程是連鎖的反應(yīng)，如葡萄糖分解成丙酮酸，再分解成CO2和H2O，這些連鎖的反應(yīng)叫做代謝途徑，代謝途徑有直線的代謝途徑，有循環(huán)的代謝途徑，途徑與途徑之間交叉、又有聯(lián)系，在學(xué)習(xí)過程中，我們要知道中間代謝途徑，也要知道代謝產(chǎn)物，知道每一步反應(yīng)的酶，即酶的名稱、酶的作用，以及酶的特異性。第二章 核酸（Nucleic Acid 第一節(jié) 核酸的生物功能一、核酸是遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA其證據(jù)有三：1DNA：細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA2細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子試驗(yàn)：1944Avery從光滑型肺炎雙球菌（有莢膜、菌落光滑）DNA糙型肺炎雙球菌（無莢膜、菌落粗糙）一起培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有DNADNADNADNADNA3細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)（噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)）：Hershey,Chase(1952DNAP3235P3S35?！C明DNA是遺傳物質(zhì)名詞解釋：DNA改變的作用。轉(zhuǎn)導(dǎo)作用：遺傳物質(zhì)借助于病毒從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)菌的過程。二、核酸與生物遺傳信息的傳遞生物的遺傳信息是貯存于DNADNA直接參與蛋白質(zhì)的合成，但它卻控制著蛋白質(zhì)合成的遺傳信息，任何蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中的AA列，最終是由DNADNARNA，再以這些RNA質(zhì)三、DNA決定基因表達(dá)與調(diào)控表達(dá)方式、表達(dá)時(shí)間、表達(dá)強(qiáng)弱、對環(huán)境作用的適應(yīng)、變異產(chǎn)生與應(yīng)用四、RNA的作用：參與蛋白質(zhì)合成、核酶功能、基因表達(dá)與調(diào)控（反義mRNA) 第二節(jié) 核酸的種類，分布和化學(xué)組一、核酸的種類與分布核酸按其所含的糖不同而分為核糖核酸（ribonucleic Acid簡寫作RNA）和脫氧核糖核deoxyribonucleic Acid簡寫作DNA）兩種。（一）RNA 在細(xì)胞內(nèi)的RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，不論動、植、微生物細(xì)胞內(nèi)都含有種主要的RNA。rRNA(ribosomal RNA簡寫作rRNA)rRNA(ribosmerRNA，植物體內(nèi)核糖體中的rRNA40000，700000，1300000（470130萬）。RRNARNA75-80%RNA（transferRNAtRNA）tRNA25000-30000D，75-88RNA10-15AAAAmRNA(messengerRNAmRNA)，mRNARNA5-19%，mRNA401200mRNA（二）DNA真核細(xì)胞內(nèi)DNA主要分布在細(xì)胞核中，不同生物的細(xì)胞核中的DNA含量有很大差異，但同種生物的體細(xì)胞核中的DNA含量是相同的，而性細(xì)胞核中DNA含量則占有體細(xì)胞的一半，在細(xì)胞核內(nèi)，DNADNADNADNA二、核酸的化學(xué)組成核酸是由堿基、戊糖和磷酸組成的。DNA與RNA的一個(gè)堿基和核糖不同，DNA是脫氧核糖，RNA是核糖，DNA的嘧啶堿中Thy和Cyt，RNA是Ura和Cyt。DNA與RNA的區(qū)別列表磷酸 H

DNA RNAHPO3 4 3 4戍糖 脫氧核糖 核糖堿基 A、G、 C、 T A、、C、U（三）核苷堿基+核糖嘌呤或嘧啶堿與核糖或脫氧核糖連接便形成核苷。7111半縮醛基連接。（四）核苷酸(Nudeotide)由核苷和磷酸形成的酯稱為核苷酸，由核糖核苷生成的核苷酸稱為核苷酸，核苷酸(ribonudeotide)由脫氧核糖核苷生成的核苷酸則稱為脫氧核糖核苷酸(deoxyribonudeotide)。磷酸不是同堿基相連，而是同核糖的5、3、或2位碳原子相連。腺嘌呤核苷與磷酸結(jié)合的叫腺嘌呤核苷酸，以AMP表示。（adenosinediphosphateADP）和腺苷三磷酸（adenosinetriphosphate腺二磷和腺三磷的第二個(gè)和第三個(gè)磷酸鍵是高能磷酸鍵。用，其它的核苷酸也可以進(jìn)一步磷酸化而生成相應(yīng)的核苷三磷酸。ATPβ兩個(gè)磷酸基的結(jié)合鍵和α-磷酸基團(tuán)的結(jié)合鍵一樣，在ATP7.3/3-4/克分子，生物ATPADP→ATP(五)三磷酸核苷酸的功能1、ADP、ATPmol7.37.3/mol。GTP是參與蛋白質(zhì)和腺嘌呤的生物合成，UTP參與糖的互變作用，CTP在磷脂的合成中起主要作用。2、各種核苷三磷酸及脫氧核苷三磷酸都是合成RNA和DNA的原料。3（NAD+NADP+黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）等，這些都是腺嘌呤核苷酸的衍生物。生物體內(nèi)還含有一些較為特殊的環(huán)狀核苷酸，例如：3ˊ5ˊ-環(huán)化腺苷酸（cAMP）及3ˊ5ˊ-環(huán)化鳥苷酸（Cgmp），它們是由核苷酸上的磷酸核糖的3ˊ5ˊ碳原子形成雙酯環(huán)化而成。cAMP也不是核酸的代謝產(chǎn)物，它們普遍存在于動、植、微生物體內(nèi)，含量極少，但生理功能非常重要，體cAMP第三節(jié) 核酸的分離及其理化性質(zhì)核酸的分離：關(guān)于核酸的分離技術(shù)，將在生化實(shí)驗(yàn)書中詳細(xì)敘述，在此僅介紹其分離原理。（一）DNA的分離：真核細(xì)胞中DNA以脫氧蛋白體（DNP）形式存在，DNP溶于水或者濃1MNacl0.14MNacl不同,將脫氧核糖核蛋白分離出來。去蛋白或十二烷基磺酸鈉使蛋白質(zhì)變性，離心，去變性蛋白（沉淀物），上清液加酒精沉淀DNA。（二RNARNA0.14溶液，利用這一性質(zhì)將核糖核蛋白抽提出來，再利用酚、或十二烷基磺酸鈉除去蛋白質(zhì)，得RNA。二、核酸的理化性質(zhì)1、紫外吸收260nm2、克分子磷消光系數(shù)核酸溶液中一克原子磷為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算核酸的消光系數(shù)，就叫做原子磷消光系數(shù)，用Σ（P）表示，一般ε（P）6000-8000，RNA7000-10000ε（P）DNARNA。3、增色效應(yīng)和減色效應(yīng)DNA260nm產(chǎn)生增色效應(yīng)的原因是在加熱條件下，DNADNADNA（三維結(jié)構(gòu)構(gòu)象）、雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，引起克原子磷消光系數(shù)增加。DNADNA260nmDNA260nm（35-40%），DNADNAπ其吸收紫外光減弱，當(dāng)這個(gè)雙股螺旋解開、兩條鏈分開之后，吸收紫外光便增加。所以根據(jù)其光密度的變化，便可測出其形成螺旋結(jié)構(gòu)的程度。4、Tm值：DNADNA酸的“熔解”或變性。DNAA260。不同來源DNA的Tm(G+C)含量與TmTmDNADNATm75-80DNATme有關(guān)。（GC)%=2.44*(Tm-69.3)通常把∑（P）值達(dá)到最高值的1/2時(shí)溫度稱為“熔點(diǎn)）或溶解溫度即Tm值。5、退火：DNA。在適宜的溫度條件下，分散開的兩條DNA重新結(jié)合成和原來一樣的雙股螺旋。這個(gè)螺旋的重組過程稱為“復(fù)性“（renaturation）退火與復(fù)性的區(qū)DNA復(fù)性必須與原來的另一條單鏈結(jié)合成雙螺旋，而不能與別的單鏈結(jié)合成雙螺旋，分散開的兩條鏈必須完全重新結(jié)合成原來一樣的雙螺旋。6、堿解和酸解：N370.3MKOH處理約1小時(shí),RNA的磷酸二酯鍵即全部分解而成為2ˊ3ˊ-環(huán)核苷酸,再延長處理時(shí)間(12-18小時(shí))后,2ˊ3ˊ-環(huán)核苷酸水解成為2能一ˊ和3ˊ-磷酸核苷。DNA的脫氧核糖中的2ˊ-位沒有-OH基，不能形成2ˊ3ˊ-環(huán)核苷酸，所以DNA的磷酸二酯鍵在溫和的堿性條件下是穩(wěn)定的上述的DNA和RNA在堿作用下的不同穩(wěn)定性，可以作為這二種核苷酸定量分析的依據(jù)。核酸的水解：則會使嘌呤堿與脫氧核糖之間的糖苷鍵發(fā)生水解，生成無嘌呤核酸，同時(shí)也使少數(shù)磷酸二酯鍵斷裂分解。第四節(jié) 核酸的分子結(jié)構(gòu)核酸是核苷酸通過3、5-磷酸二酯鍵縮合連接成的鏈狀分子。磷酸二酯鍵：即由一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧糖中的5ˊ位上的磷酸與另一個(gè)脫氧核苷酸的脫氧核糖中的3ˊ位上的羥基脫H2O形成3ˊ5ˊ-磷酸二酯鍵一、DNA的分子結(jié)構(gòu)（一）DNA的一級結(jié)構(gòu)DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序和連接方式。核糖和磷酸構(gòu)成DNA分子的主鏈，堿基形成側(cè)鏈。DNADNADNA50年代，E.Chargaff研究了不同生物的DNA分子組成之后，發(fā)現(xiàn)一些共同規(guī)律，這些規(guī)律現(xiàn)在稱為Chargaff準(zhǔn)則，要點(diǎn)如下：① 一種生物的所有體細(xì)胞的DNA可作為該物種的特征。② ratio）（A+T/G+C）表示。③ 親緣相近的生物，其堿基組成相似，即不對稱比率相近似。④ DNA鳥嘌呤與胞嘧啶的數(shù)量相等（G=C）⑤ 同一生物的DNA（A+G=C+T）（二）DNA的二級結(jié)構(gòu)在E.Chargaff等人的研究基礎(chǔ)上，Watson和Crick根據(jù)DNA的x-射線衍射圖及化學(xué)分的結(jié)果，于1953年提出了著名的關(guān)于DNA的雙螺旋(DNAdouble helixmodle)結(jié)構(gòu)的模型。雙螺旋結(jié)構(gòu)模型內(nèi)容要點(diǎn)：旋繞，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，在螺旋中形成大溝和小溝?；呐鋵Γ簤A基重疊于螺旋內(nèi)側(cè)，堿基平面與縱軸垂直，二條鏈A=TG≡C（由分子大小、構(gòu)象、性質(zhì)決定堿基順序確定之后,就可推知另一條鏈的堿基順序。DNA10一圈，1034?3.4?10?20?。（*嘌呤不能與嘌呤配對,嘧啶不能與嘧啶配對,原因是鏈之間的直徑是20?,若兩個(gè)嘧啶配對,所占空間太小,不能形成氫鍵,若兩嘌呤堿配對所占位置在,20?的空間放置不下,所以只能是一條鏈的嘧啶與另一條的嘌呤相配對成堿基對,而且必須是A與T,G與C配對.）（三） 維持二級結(jié)構(gòu)的力DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，穩(wěn)定的因素：生堿基間的范德華引力，使得兩條脫氧多核苷酸鏈成螺旋開穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，堿基堆積力是由于芳香族堿基的π電子之間相互作用而引起的DNADNA第二是堿基對之間的氫鍵，這種力量比堿基堆積力弱。離子鍵，P（四）DNA的三級結(jié)構(gòu)DNA的三級結(jié)構(gòu)是DNA分子在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步扭曲，也叫超螺旋結(jié)構(gòu)或叫超卷曲。環(huán)狀DNA形成麻花狀結(jié)構(gòu)，如病毒DNA，噬菌體，細(xì)胞質(zhì)體、葉綠體、線粒體DNA分子都是環(huán)狀的。（五）核蛋白體核酸與蛋白質(zhì)形成的復(fù)合體。具有生合活動特性的自我復(fù)制，自我表達(dá)功能。DNA雙+組蛋白8聚體→核小體→染色質(zhì) 染色病毒：就是一個(gè)核蛋白體，有RNA病毒與DNA病毒之分。二、RNA（核糖核酸）的結(jié)構(gòu)RNARNA含有幾十種修飾堿基。RNA的堿基組成，不象DNA那樣具有嚴(yán)格的A=T，G=C的規(guī)律，因?yàn)镽NA的結(jié)構(gòu)不象DNA那樣，整個(gè)分子都是雙螺旋結(jié)構(gòu)。RNA3ˊ、5ˊ-磷酸二酯鍵連接而成的多核苷酸鏈，盡管RNACˊ22ˊ，5ˊRNA3ˊ2ˊ-核苷酸。mRNAmRNA3ˊ末端連續(xù)200稱為多聚腺苷酸（polyA），mRNA3ˊ端一般沒有polyA。polyAmRNAmRNApolyAmRNApolyAmRNA5ˊ-末端還有一特殊的結(jié)構(gòu)，m7GpppNm5ˊN7被甲基化，核苷酸經(jīng)過磷酸與相鄰的核苷酸（N）5ˊ、5ˊ-磷酸二酯鍵，這個(gè)（N）核苷酸的C2ˊ5ˊNm表示NC2ˊ甲基化了。RNARNADNARNA40-70因此，RNAAU、GCRNAtRNAtRNA都可用“三葉草圖形”表示：三葉草結(jié)構(gòu)具有下列共同特點(diǎn)：13ˊ末端起為三個(gè)不構(gòu)成堿基對但也不是連接成環(huán)的核苷酸，即C-C-AOH5ˊ-7），生物合成中，tRNA3ˊ2、環(huán)I811345、6-二氫尿嘧啶，故稱為“二氫尿嘧啶環(huán)”（DHU）3755TrnaemRNAAA75個(gè)堿基對形成的又Φ（假尿嘧啶核苷）T（胸腺嘧啶核糖核苷酸殘基）并必定含有-T-Φ-CT-Φ-C53-18稱可變環(huán)或額外環(huán)，有的不能形成堿基對，在不同種類的tRNAtRNA：P64①所有的tRNA7-15N2-tRNA5ˊ位都是G（鳥苷酸）⑦接受AACCA-OH⑧有部分核苷酸成雙螺旋，一半tRNArRNA：rRNAS1s=110-m/sec/dyn/g原核生物和真核生物的核糖體大小不一樣。原核生物（70S） 真核生物（80S）核糖體 rRNA 核糖體 rRNA小亞基 30S 16S 40S 18S大亞基 50S 23S、5S 60S 28S、5S5.8SmRNAtRNA在核糖體內(nèi)，rRNAtRNArRNADNARNA第五節(jié)病毒與核蛋白病毒的組成：①核酸②蛋白質(zhì)病毒：生物與非生物之間，很多疾病如感冒、白、肝炎、水稻的矮叢病、煙草花葉病毒等都是病毒DNARNADNARNA進(jìn)到細(xì)菌里去了就叫做噬菌體。課堂討論題1、有一DNA片段是pCTGGAC，另有兩條片段互補(bǔ)，①條對還是②條對①pGACCTC②pACCTC因?yàn)镈NA片段是1、1、5ˊ→3ˊ，互補(bǔ)就應(yīng)該是從3ˊ→5ˊ，所以②對，P在右邊，表示在3ˊ位。2、如果Tm高，那么A+T的量是高還是低，Tm高說明G+C含量高，G+C三個(gè)H鍵熔解溫度比A=T二個(gè)氫鍵的高。3DNA一個(gè)螺旋有幾個(gè)堿基對？10個(gè)若某DNA的分子量是每一對堿基的分子量是問這DNA的長度是多少？要計(jì)算長度先必須算堿基對 一個(gè)堿基對上升高度是34A所以，3.4×44776=15.22×10-4cm,那么這一段有多少個(gè)螺?等于4478個(gè)螺旋.4、思考題: 1、了解核酸的化學(xué)本質(zhì)及DNA和RNA在組成，結(jié)構(gòu)和功能上的差異2、嘧啶、核苷、核苷酸和核酸在分子結(jié)構(gòu)上的關(guān)系3、認(rèn)識核酸在生物科學(xué)上的重要性及在實(shí)踐中的意義4、E.chargaff定則的內(nèi)容是什么？5、弄清Watson-crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本概念6、核酸的理化性質(zhì)和它們的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？第三章 氨基酸和蛋白質(zhì)第一節(jié)蛋白質(zhì)的生物學(xué)功動有著十分密切的關(guān)系，在生物體內(nèi)的重要作用。恩格斯：生合是蛋白質(zhì)的存在形式。核酸是生命的藍(lán)圖，蛋白質(zhì)是生命的表現(xiàn)者。表現(xiàn)在：1、 催化作用：酶是以蛋白質(zhì)為主要成分的生物催化劑，代謝反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。2、調(diào)節(jié)作用：某些動物激素是蛋白質(zhì)，如胰島素，生長素，促卵泡激素，促甲狀腺激素等，在代謝調(diào)節(jié)起著重要的作用。3、運(yùn)輸作用：如血紅蛋白，肌紅蛋白運(yùn)輸氧；脂蛋白運(yùn)輸脂類，細(xì)胞色素和鐵氧還蛋白（運(yùn)輸）傳遞電子；細(xì)胞膜上的離子通道、離子泵，載體等運(yùn)輸離子和代謝物。4、防御功能：如高等動物的抗體，補(bǔ)體、干擾素等蛋白具有防御作用。識別與排他作第二節(jié) 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成一、元素組成：蛋白質(zhì)主要含有CHON，有的還含有SP、金屬離子ZnCuMn），N，而且大多數(shù)蛋白質(zhì)含N15—17%，平均N100/16=6.25gN1002gN，說明1002×6.25=13.25g=13.5%。二、蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)是高分子物質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量大，一般都在10000以上，蛋白質(zhì)可被酸、堿和蛋白酶催化水解，使蛋白質(zhì)分子斷裂，分子量逐步變小，最后水解成AA。5—1020%HClaa、賴aa、精aa）蛋白+6molNaOH6hrAA。酶水解，在生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)主要是在蛋白酶的催化下分解的，在水解過程中由于水解方法和條件不同，可以得到不同程度的降解物。蛋白酶 蛋白腙酶 蛋白胨酶 端解蛋白質(zhì) 蛋白腙 蛋白胨 多肽 20AAM·W 104以上 5×10320

2×103

100以上蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是20種AA，經(jīng)結(jié)構(gòu)分析，20種AA有三種共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、都是α—AA：氨基都是連接在與羧基相連的α—碳原子上。NH2R-CH-COOH α—AA2、除甘aa外，都有一個(gè)不對稱碳原子，因此，都具有旋光性3、AA都是L-型的生物體內(nèi)的AA極少數(shù)是D型的，只是有些抗菌素中含有D-型AA（D型AA對人體是有害?。┑谌?jié) AA的分類及其化學(xué)性質(zhì)20AAAAAA。一、根據(jù)體內(nèi)能否自行合成分：1、必需AA：這類AA在體內(nèi)不能合成，而必須由食物提供，共8種：即纈aa、異亮aa、亮aa、苯丙aa、蛋aa、色aa、蘇aa和賴aa。2、非必需AA：這類AA8AA12AA，其中精aaAA。二、根據(jù)AA側(cè)鏈R基的極性性質(zhì)，將20種AA分為四大類：（一） 非極性AA：這類AA共有8種，包括五種具脂肪烴R基團(tuán)的AA，即：丙aa、亮aa異亮aa、纈aa、甲硫aa和色aa、苯丙aa、脯aa，其中色aa和苯丙aa含有吲哚環(huán)和苯基、脯aa是一種亞氨基酸（二） AA極性AA上七種極性AA比非極性AARaa、蘇aaaaaaα-氨基和α-羧基占了整個(gè)分子的大部分，具有明顯的極性，所AA要求會寫這七種AA的結(jié)構(gòu)式（三） 酸性AA-R基團(tuán)帶負(fù)電荷的1、谷aa 2、天冬aa因含有第二個(gè)羧基，所以在pH7.0時(shí)具有凈負(fù)電荷。（四） 堿性AA—R基團(tuán)帶正電荷的1、賴aa 2、精aa 3、組aaAApH7.0aaR-NH2組aa具有弱堿性的咪唑基。

基，精aa帶有具正電荷的胍基；20種AAAA，aa這些AA經(jīng)羧基化、甲基化生成。三、非蛋白質(zhì)AA20AAAAAAAAAA，例如：組成細(xì)胞壁的肽聚糖存在有D-谷aa，D-aa20AA都是L-D-型AAAA-AlaB（泛酸）的前體，瓜aa和鳥aaaaγ3四、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng)主要是指它的α-氨基，α-羧基以及側(cè)鏈上的基團(tuán)參與的一些反應(yīng)。（一）由氨基和羧基共同參與的反應(yīng)1-NH2

-COOH-COOH+變成-COO-H+轉(zhuǎn)給-NH2氨基酸在水溶液中或晶體狀態(tài)都是以兩性離子形式存在。兩性離子的AA，其氨基和羧基的解離受pH影響。AA兩性離子既是H+的受體，起到堿的作用，AA以正離子狀態(tài)存在。在堿性條件下，兩性離子的AA又可以作H+的供體，起到酸的作用，AA以負(fù)離子狀態(tài)存在。因此，氨基酸是兩性電解質(zhì)，現(xiàn)以中性AA丙aa為例說明氨基酸的解離情況。1molpHNaOHpHBpH969PKˊpHpHpH2342Kˊ。1-COO-接受H+轉(zhuǎn)變?yōu)檎x子（Al+），在電場中向陰極移動；而隨著溶液堿性增強(qiáng)，Ala用為酸，其-NH3

供出質(zhì)子而轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)離子Ala），在電場中向陽極移動，在pH6.02時(shí)，丙氨酸羧基的負(fù)電荷和氨基的正電荷數(shù)相等，凈電荷為零，在電場中將不移動，此時(shí)溶液pHˊ+PK1 2/2=6.02。PIAAPK茚三在反應(yīng)：水合茚三酮被還原成還原型茚三酮，所放出的-NH3水，即生成蘭紫色化合物。反應(yīng)中產(chǎn)生的蘭紫色化合物的顏色深淺程及CO2

和水合茚三酮及還原型茚三酮宿合，脫去三分子生成的量都可以作為AA定量的依據(jù)，茚三酮與AA反應(yīng)非常靈敏，極少量的AA即能顯色。脯aa及羥脯aa與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色。2PIpHPI的pHAA（二）由氨基參與的反應(yīng)1AAaaαN2產(chǎn)生的N2

氣一半來自氨基酸的氨基N，一半來自亞硝酸的N，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，測定生產(chǎn)氮的體積即計(jì)算氨基酸的量。2、桑格反應(yīng)（Sangerreaction）,即與2，4-二硝基氟苯的反應(yīng)。在堿性條件下，氨基酸的α-氨基與一般氨基化合物一樣，遇鹵素化合物時(shí)，能生成氨基取代化合物，其中重要的是2，4-二硝基氟苯的反應(yīng)。這反應(yīng)可用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)N-末端的氨基酸以及測定多肽或蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序3、艾德曼反應(yīng)(Edman reaction）α-氨基與苯異硫氰酸酯在弱堿性條件下形成相應(yīng)的苯氨基硫甲酰衍生物，這種衍生物在硝基甲烷中與酸作用發(fā)生環(huán)化生成相應(yīng)的苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物，這種衍生物是無色的，可用層析法鑒定，這個(gè)反應(yīng)EdmanNAA地位?，F(xiàn)在根據(jù)此原理設(shè)計(jì)出了“蛋白質(zhì)順序測定儀”，可以自動測定蛋白質(zhì)的AA順序（三）由羧基參與的反應(yīng)AA的羧基和其它有機(jī)化合物一樣，在一定條件下可以起成酯、成鹽、成酰胺、酰氯、脫羧等反應(yīng)1、成酯反應(yīng)：2、成鹽反應(yīng)：3、成酰胺反應(yīng)：氨基酸酯與氨作用即可形成氨基酸酰胺，為生物體儲NH3動、植物體內(nèi)存在的天冬酰胺和谷酰胺也可能以這種反應(yīng)形成的

主要反應(yīng)4AACO2

并生成相應(yīng)的胺。第四節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)種AA10000一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)肽鍵中氨基酸的排列順序和連接方式，蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)也叫化學(xué)結(jié)構(gòu)。氨基酸的連接方式：一個(gè)AA的α-氨基與另一AA的α-羧基經(jīng)脫水成肽鍵連接的，如：這個(gè)二肽的命名應(yīng)該是丙氨酰甘氨酸肽的數(shù)目是根據(jù)氨基酸殘基的數(shù)目決定的。三肽是一個(gè)二肽的羧基與另一AA的-NH2

脫水成肽鍵，所以一個(gè)肽就有8個(gè)AA殘基，八個(gè)氨基酸殘10AAAA100-300AA600060AA組成蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的是α-氨基，α-羧基，而有些AA還含有非α-氨基，非α-羧基，如賴aa的ε-NH，精aa的胍基，His的咪唑基，這些都沒有形成肽鍵，它們以游離狀態(tài)存在。2非α-羧基，如谷aa、天門冬aa的非α-羧基既可與其它NH形成肽鍵，也可形成鹽。2谷胱甘肽是一些酶的輔酶，這個(gè)Glu就是由α-羧基形成的肽鍵，在谷胱甘肽中的SH是暴露在外面的，是一個(gè)比較活躍的基團(tuán)，這個(gè)SH基又可與另一個(gè)谷胱甘肽結(jié)合起來成為氧化型的谷胱甘肽。51AAA、BA21個(gè)AA21B30AA30ABAcysBcys，另一個(gè)是A19-B20SH21肽的A611位的cysS1124AA4S蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)主要是由一級結(jié)構(gòu)決定的。二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的彼此靠近的氨基酸殘基之間由于氫鍵的相互作用而形成的空間關(guān)系，即蛋白質(zhì)多肽鏈本身通過氫鍵盤繞，折疊而形成的構(gòu)象。天然蛋白質(zhì)一般都含有α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和自由卷曲等二級結(jié)構(gòu)，其中最重要是α-螺旋和β-折疊。1、α-螺旋結(jié)構(gòu)肽鍵的雙鍵性質(zhì)：PaulingХ-射線技術(shù)研究蛋白質(zhì)肽鍵結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)肽鍵是一個(gè)平面C-N1.32?（0.132nm），介于C-N1.27?C-N1.46酰胺平面:CONHC2

原子分布在一個(gè)平面上，H和O交替地分布在鏈的兩側(cè)，兩個(gè)相鄰的α3.6?C-NC-CN-CN-C0.146nmC-C鍵和N-CC-C鍵和N-CC-NRα-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn):① 肽鏈中的酰胺平面繞Cα

-相繼旋轉(zhuǎn)一定角度形成-螺旋，并盤旋前進(jìn)。每隔3.6個(gè)AA殘基，螺旋上升一圈；每隔間距0.56nm,，即每個(gè)AA殘基沿螺旋中心軸上升1.5nm,螺旋上升時(shí)，每個(gè)AA殘基沿軸旋轉(zhuǎn)1000。② 螺旋體中所有AA>C=0，>N-HAAN-HAA>C=0形成HH、OHα-螺旋相當(dāng)穩(wěn)定。③所有天然蛋白質(zhì)大多數(shù)為右手α-螺旋，若遇到脯aa,螺旋就中斷，因?yàn)閜ro是α-亞氨基酸，其殘基沒有多余的氫原子形成氫鍵。二級結(jié)構(gòu)的主要形成是α-螺旋，其次是β-折疊2．蛋白質(zhì)的β-折疊結(jié)構(gòu)β-折疊結(jié)構(gòu)與α-螺旋結(jié)構(gòu)相比有如下特點(diǎn)：αβ-折疊結(jié)構(gòu)的肽鏈幾乎是完全伸展的整個(gè)肽β-折疊結(jié)構(gòu)是肽鏈與肽鏈之間形成氫鍵，α-螺旋是鏈內(nèi)形成氫鍵β-折疊有兩種類型：一為平行式，即肽鏈的所有NNC3．β-轉(zhuǎn)角β-轉(zhuǎn)角也叫做β1800AA>C=0AA>N-H形成氫鍵，產(chǎn)生一種很穩(wěn)定的環(huán)形結(jié)構(gòu)。三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用，進(jìn)一步盤曲折疊形成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)即為三級結(jié)構(gòu)。維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的作用力1、兩個(gè)cys殘基的-SH經(jīng)氧化作用而形成的二硫鍵2N-HO-H形成中起著極其重要的作用。3、范德華力：當(dāng)兩個(gè)非鍵合原子處于一定距離時(shí)，才能達(dá)到最大的范德華引力。如：谷aaaaaa在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中它的數(shù)量也較大，也是形成和穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的一種不可忽視的作用力。4、疏水鍵：由疏水基團(tuán)之間的相互作用形成的疏水力。5、離子鍵：也稱鹽鍵。它是正電荷與負(fù)電荷之間的一種靜電相互作用。6、酯鍵：AA-OHAA=O-OH

脫水形成酯鍵四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成有特定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)象叫做蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)是由具有一二、三級結(jié)構(gòu)的幾個(gè)亞基或亞單位構(gòu)成，單獨(dú)的亞基并無活性，亞基之間有的是相同的。有的是不相同的。例如血紅蛋白OCOα-亞基和兩個(gè)βα-鏈或單獨(dú)2 2的β-鏈則沒有運(yùn)輸O和CO的作用。2 2這種由不同亞基構(gòu)成的四級結(jié)構(gòu)如血紅蛋白稱作不均一的四級結(jié)構(gòu)，由相同亞基構(gòu)成的四級結(jié)構(gòu)叫做均一的四級結(jié)構(gòu)。維系蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)的亞基間的化學(xué)鍵主要是二硫鍵和疏水力，其次、氫鍵、范德華引力、離子鍵等參與四級結(jié)構(gòu)的形成。第五節(jié) 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)是由許多氨基酸組成的高分子化合物，因此，蛋白質(zhì)的性質(zhì)有些與AA點(diǎn)及側(cè)鏈基團(tuán)的反應(yīng)等，有些是大分子特有的性質(zhì)，如膠體性質(zhì)，沉淀、變性等。一、氨基酸有兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)由氨基酸組成，雖然蛋白質(zhì)分子中的氨基和羥基絕大部分已α-氨基和末端αβγδ-氨基，咪唑基、胍基、酚基和疏基等，在一定的pHH+而帶負(fù)電荷，在酸性溶液中則如堿一樣接H+而帶正電荷，當(dāng)溶液在某一pHpH（PI）在電場中，如果蛋白質(zhì)分子所帶正電荷多于負(fù)電荷，凈電荷為正，在電場中向負(fù)電極方向移動；（白質(zhì)）在電場中向與其自身帶電相反的電極移動的現(xiàn)象稱為電泳。不同帶電性質(zhì)和不同分子大小不同形狀的蛋白質(zhì)分子在電場中的泳動方向和速度不同。因此可用電泳分離、純化、鑒定和制備蛋白質(zhì)。2）蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在非等電點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，相同蛋白質(zhì)顆粒帶有同性電荷，使蛋白質(zhì)顆粒之間相互排斥，保持一定距離，不致互相凝聚而沉淀。一、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)1-100nm所以有很多性質(zhì)是膠體的性質(zhì)，如膠體有丁澤爾效應(yīng)，布朗運(yùn)動具有吸附能力，不能透過半透膜等，蛋白質(zhì)也有這些性質(zhì)。蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的親水膠體，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的表面有很多親水基團(tuán)，如-COOH、-NH-OH、2-SH-CONH蛋白質(zhì)之間由水膜隔開，因此，蛋白質(zhì)在水中的穩(wěn)定因素是水膜和電荷。二、蛋白質(zhì)的沉淀帶的電荷，則蛋白質(zhì)膠體溶液就不穩(wěn)定，會出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，任何影響蛋白質(zhì)所帶電荷和水化作用的因素都會使蛋白質(zhì)沉淀，所謂沉淀是蛋白質(zhì)因某些物理化學(xué)因素自溶液中析出的現(xiàn)象。使蛋白質(zhì)沉淀的因素主要有以下幾種：中性鹽(NHSO、

、Nacl42 4 4這種由于加入高濃度的中性鹽而使溶液中的蛋白質(zhì)沉淀析出的現(xiàn)象叫鹽析，鹽析的原因是中性鹽破壞蛋白質(zhì)分子表面的水化層，中和了電荷，即破壞了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定因素。（例如做豆腐）CaSO·2HO4 2表層使它們彼此排斥，而蛋白質(zhì)分子與水分子之間的相互作用卻加強(qiáng)了，因而溶解度提高，這種現(xiàn)象稱為鹽溶可能與降低蛋白質(zhì)溶液的介電常數(shù)有關(guān)。金屬鹽類沉淀：因蛋白質(zhì)在堿性條件下帶負(fù)電荷，易與重金屬結(jié)合而沉淀，如Mg#Pb#、Cu#、Hg#，如農(nóng)藥中毒、可喝蛋清、蛋白與Pb物堿試劑：如單寧、苦味酸、鉬酸、鎢酸、三氯乙酸，這些堿都有-GOOH的是酸性條件下，蛋白質(zhì)帶正電荷可以與帶負(fù)離子的酸根結(jié)合發(fā)生沉淀。三、蛋白質(zhì)的變性和復(fù)性S蛋白質(zhì)的變性作用（Denaturation）。變性作用的實(shí)質(zhì)是蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)的改變或破壞，從有秩序而緊密的構(gòu)造，變?yōu)闊o秩序松散的構(gòu)造，易被蛋白水解酶水解（熟食易消化的道理）復(fù)性：如果引起變性的因素比較溫和，蛋白質(zhì)構(gòu)象僅僅是有些松散時(shí)，當(dāng)除去變性因素后，蛋白質(zhì)可緩慢地重新自發(fā)折疊恢復(fù)原來的構(gòu)象叫復(fù)性。那么變性和沉淀有什么不一樣呢？一般來說，變性是指蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞，生物活性喪失，變性了的蛋白質(zhì)是一定要沉淀下來的。但是沉淀的蛋白質(zhì)不一定就變性了，如很多酶制品已制成結(jié)晶，仍保持生物活性因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)并沒有改變。四、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)分子中含有各種AA，能與多種化合物作用，產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)：1雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)分子中含有許多和雙縮脲試劑相似的肽鍵 而雙縮脲在堿性環(huán)境中能與硫酸銅結(jié)合成紅紫色的絡(luò)合物，此反應(yīng)叫做雙縮脲反應(yīng)。凡具有兩個(gè)以上肽結(jié)構(gòu)的化合物都有這種反應(yīng)，利用這一些反應(yīng)可鑒定蛋白質(zhì)是否水解完全，并根據(jù)紅紫色的深淺可作蛋白質(zhì)的定量測定。2、米隆反應(yīng)：蛋白質(zhì)分子的酪aa亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物。最初產(chǎn)生的有色物質(zhì)可能為羥苯的亞硝酸基的衍生物，經(jīng)變位作用變成顏色更深的鄰醌肟，最終與汞鹽作用形成穩(wěn)定的紅色化合物（結(jié)構(gòu)還不了解）aa（鉬蘭和鎢蘭的混合物這一反應(yīng)常用來測定微量蛋白質(zhì)。3、茚三酮反應(yīng)（同AA反應(yīng)）第六節(jié) 蛋白質(zhì)的分根據(jù)蛋白質(zhì)化學(xué)組成的復(fù)雜程度和溶解度的不同，蛋白質(zhì)可分為單純蛋白質(zhì)、結(jié)合蛋白質(zhì)兩大類，單AAAA一、單純蛋白質(zhì)：指那些只含有AA成分的蛋白質(zhì)，屬于單純蛋白質(zhì)的有如下幾種：1、清蛋白：又叫白蛋白，分子量較小，能溶于水，稀鹽、稀酸、稀堿溶液屬于清蛋白的有：白蛋白、血清清蛋白、卵清蛋白、麥清蛋白等。2肌球蛋白、免疫球蛋白，胰島素等。3、谷蛋白：溶于稀酸稀堿溶液如麥谷蛋白（面筋），這類蛋白含有大量Glu。4、醇溶蛋白：溶于70-90%乙醇中，如小麥膠體蛋白、玉米蛋白、含脯aa和谷胺酰胺較多。5、精蛋白和組蛋白：是一類分子量小的堿性蛋白質(zhì)、含精aa和賴aa欲分離測定谷物中不同蛋白質(zhì)組分，只要將谷物待測樣品分別用水，稀鹽、乙醇和稀堿溶液按順序提取，即可將它們一一分開，再用簡便靈敏的蛋白質(zhì)含量測定方法將其測定如280nm紫外吸收法Folin酚試劑法等。根據(jù)溶解度：蛋白質(zhì)可分為：①白蛋白（清蛋白）：溶于水，②球蛋白—溶于中性鹽溶如NaCl ③醇溶蛋白—溶于70-80%乙醇中 ④谷蛋白—溶于稀酸稀堿二、結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白是由單純蛋白質(zhì)的非蛋白質(zhì)物質(zhì)組成的，根據(jù)非蛋白的成分可分為下列幾類：1DNARNA（rRNA）與蛋白質(zhì)結(jié)合的。2運(yùn)送到其它部位執(zhí)行它們的功能，脂蛋白主要存在于生物膜中，如質(zhì)膜、線粒體膜、葉綠體膜等含有大量脂蛋白。3N-乙酰葡萄糖胺，葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖及木糖等，蛋白質(zhì)部分有的是多肽，有的是小肽（短肽鏈）-OH量差異很大，占分子量1-80%，有的糖基為二糖，有的為多糖，多糖糖基有的是直鏈，有的是支鏈，有的是同聚糖，有的中雜聚糖。4aaaaaaa5琥珀酸脫氫酶就屬于黃素蛋白。6C卟啉組成。第四章第四章 酶第一節(jié)酶的概念一、一、酶是生物催化劑活動、繁殖等，這許多化學(xué)反應(yīng)都是在酶催化下進(jìn)行的。日常生活中常常碰到的一些現(xiàn)象，如吃飯時(shí)，多嚼些時(shí)候，會感覺到甜，這是因?yàn)榭谇坏耐僖豪镉械矸勖改馨扬堉械牡矸鄯纸獬蔀楹望溠刻?。醫(yī)生常會給消化不良的病人吃多酶片，其成分主要是胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶，這些酶能幫助人體將食進(jìn)的蛋白質(zhì)、淀粉分解成簡單的物質(zhì)，易被腸壁吸收。酶是什么？酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，以蛋白質(zhì)為主要成分，具有高效率、高特異性的生物催化劑。二、二、酶的作用的特點(diǎn)酶是生物催化劑與無機(jī)催化劑相比有其相同之處和不同之處。1、 1、相同點(diǎn)：①酶和無機(jī)催化劑在反應(yīng)前后本身不發(fā)生質(zhì)量和數(shù)量上的變化。②能加速反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)，但不改變平衡點(diǎn)。能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，不能催化本身不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。④都能降低反應(yīng)所需要的活化能2、不同點(diǎn)：①因?yàn)槊副旧硎堑鞍踪|(zhì)，所以凡是影響到蛋白質(zhì)變性的因素，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、劇烈振蕩，X-射線、生物堿試劑、重金屬離子等都可使蛋白質(zhì)變性，無機(jī)催化劑則不受影響。10-10201015倍。酶為什么有這么高的催化效率，主要是與活化能有關(guān)，首先介紹酶的催化效率與活化能的關(guān)系。化學(xué)動力原理指出，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行，首先參加反應(yīng)的分子要相互碰撞，但是僅有碰撞還不一定能導(dǎo)至化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，活化分子越多，反應(yīng)就越快。因此，設(shè)法增加活化分子數(shù)，就能提高反應(yīng)速度。要使活化分子增多，有兩種可能的途徑：酶如何降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)在較低能量水平上進(jìn)行，可用目前比較公認(rèn)的說來解釋，這個(gè)學(xué)說認(rèn)為：可用下式表示E+S → ES → E + P中間產(chǎn)物 游離的酶 產(chǎn)物由酶的專一性得知（如氫鍵、離子鍵、疏水鍵ESESEPPE，在酶促反應(yīng)的兩步中，每步需要的活化能（bc）都較小，比非酶反應(yīng)需要的活化能（a）大大降低，故反應(yīng)能加速進(jìn)行。如脲酶催化尿素分子的分解產(chǎn)生CO2

和NH3

33Kcal.mol-,有酶存11Kcal.mol-1的活化能33Kcal.mol-11Kcal.mol-1加多少倍？根據(jù)公式 方程式無酶催化時(shí)：有酶催化時(shí)將②-①得：1015倍。HO22

酶催化HO22

HO22

在無酶催化時(shí)的活化能數(shù)量大不一樣，有些教材列出了各種酶所需活化能的表。③酶的專一性強(qiáng)：和一般催化劑相比，酶對其作用的物質(zhì)（叫做底物、substrate）有嚴(yán)格的選擇性，這種現(xiàn)象稱酶的特異性或?qū)Ｒ恍?，酶的專一性?shí)質(zhì)上是酶分子對底物分子的識別。三、三、酶的化學(xué)本質(zhì)1、 1、酶的蛋白質(zhì)本質(zhì)：酶蛋白同其它蛋白質(zhì)一樣，主要AA組成，因此也具有兩性電解質(zhì)具有一二、三、四級結(jié)構(gòu)，也受某些理化因素的作用而變性或沉淀，失去活性、失去催化能力。不能說所有蛋白質(zhì)都是酶，只是具有催化作用的蛋白質(zhì)才稱為酶，以前認(rèn)為所有具有催化能力的酶就CechrRNArRNARibozyme酶，擬酶，核糖酶。2、 2、酶的組成分類（單成分酶：只由蛋白質(zhì)成分，由蛋白質(zhì)起催化功能（雙成分酶：除蛋白質(zhì)部分外，還含有非蛋白組分的這種酶，也叫全酶。即全酶=酶蛋白+輔助因子輔助因子： 輔酶 輔基 金屬離子易被透析法從酶蛋白上透析下來的叫輔酶，相反與酶蛋白結(jié)合較緊，不易透析的方法從酶蛋白上透析下來的叫輔基，金屬離子與輔基、輔酶結(jié)合或起調(diào)節(jié)作用。在一個(gè)全酶中，酶蛋白與輔助因子的作用各不相同，化作用的，從數(shù)量上看，酶的種類很多（NAD+，另外，酶蛋白和輔助因子單獨(dú)存在時(shí)都沒有催化活性，辦有同時(shí)存在才有活性。酶蛋白與蛋白酶不是同一概念！酶蛋白的組成根據(jù)酶蛋白復(fù)雜程度可將酶蛋白分為三類1）35000-43000解酶類，如蛋白酶、胰蛋白酶、核糖核酸酶、溶菌酶等。（或叫亞單位以上，具有四級結(jié)構(gòu)，這些亞單位有的相同，有的不相同，亞基之間不是以共價(jià)鍵連接，所以彼此之間很易分開。3）在酯代謝要講到的酯肪酸合成酶，糖代謝中的丙酮酸脫氫酶都是多酶復(fù)合體，在這個(gè)復(fù)合體中，如果缺少一個(gè)酶，反應(yīng)將不能進(jìn)行。從酶蛋白的組成來看，酶蛋白的分子量大小各不相同，而且相差甚大。第一節(jié)第二節(jié)酶的定位、命名和分類一、酶在細(xì)胞內(nèi)的定位和功能生命體內(nèi)的酶類約有四千多種，這些酶具有高度的秩序，而且是相對地集中在特定細(xì)胞器內(nèi)，酶在細(xì)胞器內(nèi)不是平均分布的，酶在細(xì)胞器的位置不同，主要是與其行使的功能有關(guān)，酶所在的位置是與它的生物功能分不開的。1、1、細(xì)胞核內(nèi)：核內(nèi)的酶與細(xì)胞分裂有關(guān)，主要有DNA聚合酶、RNA聚合酶、也有些蛋白質(zhì)合成酶，因此，細(xì)胞核內(nèi)有DNA的自我復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的功能。2、2、線粒體：線粒體是呼吸的中心，線粒體有內(nèi)膜、外膜、襯質(zhì)。襯質(zhì)內(nèi)有：三羧酸循環(huán)的全套酶系（糖代謝內(nèi)膜上：氧化磷酸化酶外膜上：有NAD、細(xì)胞色素C還原酶，脂肪酸激活酶等。3、 3、葉綠體：葉綠體與光合作用密切相關(guān)，在葉綠體膜上主要是光反應(yīng)，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，含有參與光合作用碳素固定和糖的轉(zhuǎn)化與合成的全套酶系統(tǒng)，所以葉綠體酸化，把光能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能，把簡單的CO2

和HO24、 4、微粒體：是細(xì)胞質(zhì)里的細(xì)胞器，主要分兩種類型：①過氧化物酶體是乙醇酸氧化的場所②乙醛酸體：油料種子萌發(fā)時(shí)一個(gè)很重要的循環(huán)--乙醛酸循環(huán)就是在乙醛酸體內(nèi)進(jìn)行的。5、 5、細(xì)胞質(zhì)：里面有糖酵解的一系列酶，脂肪酸合成酶，磷酸糖循環(huán)的一系列酶等二．酶的命名（一）習(xí)慣命名1．根據(jù)作用的底物命名，如脲酶分解尿素、淀粉酶分解淀粉、酯酶分解脂等。2氨酶。3．根據(jù)底物及催化的反應(yīng)性質(zhì)命名：如琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫4白酶。慣用命名法比較好命名，但是有其缺點(diǎn)，容易造成一酶多名或一名多酶。（二）國際系統(tǒng)命名（EnzymeCommission國際酶學(xué)委員會E.C）L-丙氨酸，α-酮戊二酸氨基移換酶，表明它的L-丙aaα-酮戊二酸，通過氨基移換作用而生成L-aaEC4E.C。E.C1.1.1.2711為氧化基團(tuán)為CHOH基1NA+基團(tuán)27為表示乳酸脫氫酶的順序號E.C2.6.1.2，RNaseT1

的編號為EC3.1.4.8。一、二、酶的分類（一）（一）（Oxidoreduclases）都屬于這一類，因此，這類酶催化機(jī)體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)。這類酶主要存在于細(xì)胞的線粒體中。氧化酶一般都有氧分子直接參與反應(yīng)，生物體內(nèi)各種有機(jī)物質(zhì)所含的能量都是通過一系列氧化還①脫氫酶，它們所催化的反應(yīng)可以用下列通式表示A·2H+B+A+B·2H例如：乳酸脫氫酶（Lactate dehydrogenase）催化乳酸脫又如：乙醇脫氫酶：HOHOH0通式是：AH+OA+H

2 2 22AH+1/2O→A+HO2 2 22 2 2 2（二）（二）（transferase）催化化合物中某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移，即一種分子的某一基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一種分子上的反應(yīng)。通式：A·X+B=A+BX被轉(zhuǎn)移的基團(tuán)有多種，因此有不同的轉(zhuǎn)移酶：如氨基轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶、糖苷基轉(zhuǎn)移酶等。例如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（Glutamate-Pyruvate transferase）是催化氨基轉(zhuǎn)移的酶。（三）如：R-Rˊ+HO→RH+ROH2水解酶類分四個(gè)亞類：①脂酶類分解酯類②糖苷酶類分解糖類③水解尿素的叫酰胺酶類④蛋白酶類，分解肽鍵。（三）（四）（lyases或由幾種化合物合成一種化合物。裂解反應(yīng)大多是從底物上移去一個(gè)基團(tuán)而留下含雙鍵的化合物。通式為：A-B=A+B裂合酶包括醛縮酶、水解酶、脫羧酶及脫氨酶等。以上常見的例子有：蘋果酸裂合酶、丙酮酸脫羧酶、即凡是催化脫羧、脫氧、脫水的酶都為裂合酶類。（四）（五）異構(gòu)酶類（isomerase，這類酶催化各種同分異構(gòu)物（即分子式相同，而結(jié)構(gòu)式不同的化合物）之間的相互轉(zhuǎn)變，即促進(jìn)分子內(nèi)部基團(tuán)的重新排列，它包括幾種不同類型。① ①異構(gòu)酶：催化醛基和酮基的互變。② ②催化不對稱碳原子基團(tuán)易向（易向酶）③ ③催化分子內(nèi)基團(tuán)的易位（變位酶）（五）（六）（synthetase）或稱連接酶(ligases)這類酶催化兩種物質(zhì)（雙分子）合成一種物質(zhì)的反應(yīng)，這種合成反應(yīng)一般是吸能過程。因而通常有ATP等高能物質(zhì)參加反應(yīng)，通式可寫成為：A+B+ATP=A-B+ADP+Pi如谷氨酰胺合成酶(glutamic synthetase)催化谷氨酰胺的合成第二節(jié)第三節(jié) 酶的專一性一、一、酶的專一性概念：酶的專一性（或叫特異性specificity）是指酶在催化生化反應(yīng)時(shí)對底物的選擇性，也就是說一種酶只能對一類物質(zhì)或一種物質(zhì)作用，如催化蛋白質(zhì)水解的酶，不能催化脂肪或糖類水解，而催化糖類水解的酶也不能催化脂類或蛋白質(zhì)水解。由于酶有高度的專一性，使生物體內(nèi)的代謝途徑按一定的方向有條不紊的進(jìn)行。例如；雞蛋炒油飯，同時(shí)吃下去的有淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)，這些不同的成分，分別由不同的酶水解，而絕不是同一個(gè)酶水解。二、二、酶的專一性分類：絕對專一性結(jié)構(gòu)專一性 基團(tuán)專一性相對專一性專一性 鍵專一性立體異構(gòu)專一性

光學(xué)專一性幾何專一性（一）絕對專一性：(absolute specificity)指酶對底物的要求非常嚴(yán)格，它只能催化某種物質(zhì)反應(yīng)，酶的這種專一性稱為絕對專一性。H脲酶就不能水解它。具有絕對專一性的酶在催化某種物質(zhì)的一個(gè)化學(xué)鍵時(shí)，不僅對鍵的性質(zhì)有著嚴(yán)格的要求，而且對這個(gè)鍵兩端基團(tuán)（整個(gè)分子）也有著嚴(yán)格的要求。（二）相對專一性指酶對底物的專一性程度相對較低，能作用于和底結(jié)構(gòu)類似的一系列化合物，即作用的對象不只是一種底物。相對專一性又分兩種情況：1、 1、基團(tuán)專一性（group specificity）也叫族專一性例如：α-D-葡萄糖苷酶，不但要求α-糖苷鍵，并且要求α-糖苷鍵的一端必須是葡萄糖殘基，而對鍵的另一端R基團(tuán)則要求不嚴(yán)。又如胰蛋白酶作用于蛋白質(zhì)的肽鍵，此肽鍵的羰基必須是由堿性AA中的Lys和Arg提供，其它AA一羰基不行，但對肽鍵的氨基端部分要求不嚴(yán)。又例如：胰凝乳蛋白酶作用蛋白質(zhì)的肽鍵，此肽鍵的C-C（羰基）必須是芳香族AA提供，對氨基不要求，即可以是任何AA。2、 2、鍵的專一性：只要求作用于一定的鍵，而對鍵兩端的基團(tuán)并無嚴(yán)格要求，這類對底物的結(jié)構(gòu)要求最低。R-Rˊ丁酰膽堿或乙酰膽堿等，只是對不同的酯類、水解的速度不同。（三）（三） 立體異構(gòu)專一性1、 1、光學(xué)專一性：當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時(shí)，酶只能作用于其中的一種，這種對于旋光異體底物的高度專一性是立體異構(gòu)專一性中的一種稱為旋光異構(gòu)專一性如精aa酶只催化L-精aa的分解，對D-精aa不起作用。D-AAD-AAL-AAL-AAL-乳酸脫氫，谷aa脫氫酶對L-aa2、幾何異構(gòu)專一性（geometrical specificity）:一種酶只作用于幾何異構(gòu)體中的一種或作用于反式化合物或作用于順式化合物。例如：延胡索酸酶（fumarase）只作用于反丁烯二酸（延胡索酸水解生成蘋果酸，而不作用于順丁烯二酸。第三節(jié)第四節(jié) 影響酶促反應(yīng)的因素酶促反應(yīng)的動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)速度以及研究決定反應(yīng)速度的因素，影響因素包括酶濃度、底物濃度、環(huán)境pH、溫度、抑制劑、激活劑等。一、一、底物濃度對酶促反應(yīng)的影響，即S與V的關(guān)系我們可以用一個(gè)雙曲線的關(guān)系介紹酶促反應(yīng)與底物濃度的關(guān)系，以橫坐標(biāo)表示[S]底物濃度，以縱坐杯表示反應(yīng)速度V。二者有如下動態(tài)關(guān)系：我們把這一段的反應(yīng)叫一級反應(yīng)，即[S]↑，V↑，成直線關(guān)系。所謂一級反應(yīng)指化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度與一種反應(yīng)物的濃度成正比。②②隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速度也增加，但不是成直線上升，因?yàn)橛幸徊糠置副坏孜锝Y(jié)合成了酶一底物復(fù)合物，游離的酶少了，所以[S]↑，V也↑，但不成直線關(guān)系。③③到了一定的底物的濃度，如果再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再上升，達(dá)到了最大反應(yīng)速度，反應(yīng)速度沒有變化，這時(shí)叫做零級反應(yīng)。零級反應(yīng)指一種化學(xué)反應(yīng)的速度與底物濃度無關(guān)，成VmaxKm。Km就是酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。Km=1/2Vmax時(shí)的底物濃度。（一）（一）米氏學(xué)說的提出1902Henki應(yīng)中是不存在的。當(dāng)其它條件不變，酶的濃度也固定的情況下，一種酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的速度與底物的濃度間有表現(xiàn)為一級反應(yīng)；當(dāng)?shù)孜餄舛鹊蜁r(shí)那樣顯著，即反應(yīng)不再與底物成正比，表現(xiàn)為混合反應(yīng)；當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到某一定值后，再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，而趨于恒定，表現(xiàn)為零級反應(yīng)，此時(shí)的速度為最大速度（Vmax，底物濃度即出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。Menten米氏方程應(yīng)了底物濃度與酶促反應(yīng)速度間的定量關(guān)系，式中Vmax度、KmV[S]不足以產(chǎn)生最大反應(yīng)速度時(shí)的反應(yīng)速度。（二）（二） 米氏方程的推導(dǎo)（P90）（三）（三） Km的求法反應(yīng)速度對底物濃度可求得相應(yīng)的[S]、即得到了KmKmVmaxKmKmY=ax+bKm雙倒數(shù)作圖法：1934年Lineweaver-Buek將米氏方程改成直線方程這種作圖法稱為L-B作圖法。實(shí)驗(yàn)時(shí)選用不同的[S]測定相對應(yīng)的V，求出兩者的倒數(shù)，以1/V對1/[S]作圖，繪出直線，外推至與橫軸相交，橫軸截距（-X）即1/Km二、二、酶濃度對酶促反應(yīng)速度的影響根據(jù)米氏公式當(dāng)不考慮到底物濃度，Km又是一個(gè)酶的特征常數(shù)，所以V=K[Et]說明反應(yīng)速度與酶濃度成正比。例如：脲酶分解尿素分解以后，由于NH3強(qiáng)，用酚紅作指示劑，紅色就越深。三、三、溫度的影響

的量增多，溶液偏堿性，酶促反應(yīng)越快，堿性越酶是一種蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)明易受高溫變性，因此，酶的反應(yīng)速度與溫度高低很有關(guān)系，當(dāng)溫度比較低時(shí)，增加酶促反應(yīng)的溫度，反應(yīng)會逐漸加快，在一定條件下，酶的某一溫度下表示出最大活力，反應(yīng)速度最快，這個(gè)溫度稱為該酶的最適溫度，達(dá)到最適溫度以后，如果再增加反應(yīng)的溫度，則反應(yīng)速度隨著溫度的增加而變小，在最適溫度條件下，反應(yīng)速度最快，在最適溫度之前提高溫度可以增加反應(yīng)速度，每提高溫度10℃，所增加的反應(yīng)速度稱為反應(yīng)的溫度系數(shù)，用Q10

表示，對于許多酶來說Q

=1-2，也就是說，在10溫度很低時(shí)，每增加溫度10℃，酶促反應(yīng)速度可提高1-2倍。從溫度對酶促反應(yīng)的關(guān)系圖上可以看到溫度對酶促反應(yīng)的影響是兩方面的，一方面溫度↑，速度↑。另一方面最適溫度以后，溫度↑，速度↓。當(dāng)然，不同的酶對溫度的敏感程度不一樣，大部分酶在60℃以上變性，但也有少數(shù)淀粉酶能耐受較高溫度，如細(xì)菌淀粉酶在93℃下活力最高，從麥芽里提出的淀粉酶（α-淀粉酶）在70℃條件仍然具有活性。101-22232℃條件下反應(yīng)，322Arrhenius四、四、pH對酶活性的影響pHpHpHpHpHpH，一般來說，大多數(shù)酶的最適pH5-8pH4.5-6.5pH6.5-8.0pH1.5β-淀粉酶在pH3.3pHpH,最適溫度。PH的影響原因：①影響酶和底物的解離，有的酶必須處于離解狀態(tài)方能很好地與底物結(jié)合，如胃蛋白酶與帶電荷的蛋白質(zhì)分子相結(jié)合最為第三乙酰膽堿酯酶也有底物（乙酰膽堿）帶正電荷時(shí)，酶與底物最易結(jié)合，相反，有的酶（如蔗糖酶。木瓜蛋白酶）則要求底物處于兼性離子時(shí)最易結(jié)合。因此，這些酶的最適pH在pI附近，所以，pH對不同的酶和底物的影響不同，對其酶促反應(yīng)速度的影響也就不同。pH就性失活。五、五、抑制劑的影響（一）（一）但不引起酶變性的作用叫抑制作用。（二）（二）抑制作用的類型根據(jù)抑制劑與酶作用的方式不同，可把抑制作用分為不可逆抑制的可逆抑制兩類.不可逆抑制作用抑制作用 竟?fàn)幮砸种谱骺赡嬉种谱饔梅蔷範(fàn)幮砸种谱饔?、1、不可逆抑制作用：抑制劑（I）與酶結(jié)合是不可逆的反應(yīng)，Iaa殘基反應(yīng)，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵因而抑制酶的活性。又如乙酰膽堿酯酶被抑制時(shí)，體內(nèi)乙酰膽堿就不能被催化分解，這時(shí)乙酰膽堿就會大量積累、神經(jīng)高度興奮而死亡。又如：碘乙酸、碘乙酰胺、對氯汞苯甲酸對疏基酶的不可逆抑制作用。一些農(nóng)藥就是一些關(guān)鍵酶的抑制劑。2、 2、可逆抑制作用：抑制劑與酶的結(jié)合為可逆反應(yīng)，用透析方法能除去抑制劑使酶復(fù)活力，這種抑制作用叫可逆抑制作用，可逆抑制分為競爭性抑制和非競爭性抑制兩種類型。①①競爭性抑制作用：抑制劑同底物競爭與酶的結(jié)合，當(dāng)抑制劑與酶結(jié)合以后，底物、抑制劑與酶結(jié)合相同的部位，防礙了底物與酶的結(jié)合，減少了酶的作用機(jī)會，因而降低了酶的活力，這種作用叫競爭性抑制作用。例如：琥珀酸脫氫酶能催化琥珀酸脫氫生成反丁烯二酸，與酶的底物琥珀酸結(jié)構(gòu)相近似的丙二酸、草酰乙酸或戊二酸均可作為琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑。蘋果酸、丙二酸、戊二酸、草酰乙酸競爭性地爭奪琥珀酶的活性中心，產(chǎn)生競爭性抑制，競爭性抑制可以用加大底物的濃度消除抑制作用。二、三、一些重要的抑制劑1、1Fe22、2、巰基酶的抑制劑：很多酶分子中的巰基是表現(xiàn)其功能所必須的基團(tuán)，當(dāng)巰基發(fā)生改變酶活力就失，這類酶就稱為疏基酶，例如脲酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶、蛋白酶、α-淀粉酶等都屬巰基酶。巰基酶的抑制劑有：過氧化氫、布碘化物、砷化物、有機(jī)汞等。如對氯汞苯甲酸可以與疏基作用這類酶抑制劑可因加入過量的巰基化合物，如半胱aa或還原型谷胱甘肽（G-SH）而解除。解毒作用。3、重金屬鹽毒物：重金屬鹽的Ag+ Cu Hg Pb Fe Fe等在高濃度時(shí)能作為蛋白質(zhì)沉淀劑而使酶變性失活，可用EDTA Cys、焦磷酸鹽等解毒。3、 3、有機(jī)磷農(nóng)藥：主要-OH酶的抑制劑，如二異丙基氟磷酸，農(nóng)藥中的敵百蟲、滴畏、樂果等，它們能高度地抑制酯酶類的活力。對有機(jī)磷農(nóng)藥抑制作用的研究已知道一些肟類 或羥肟酸 化合物能將有機(jī)磷化合物從酶分子上取代下來，使已被有機(jī)磷農(nóng)藥抑制的膽堿酯酶有顯著的活力恢復(fù)作用這些化合物稱為有機(jī)磷農(nóng)藥解毒劑或叫膽堿酯酶復(fù)能劑，例如解磷定（碘化醛肟吡啶）和氯磷定（氯化醛肟吡啶）都是當(dāng)前搶救有機(jī)磷農(nóng)藥中毒病人較好的解毒藥物。4、 4、抗代謝物：許多和酶的底物在結(jié)構(gòu)上類似的化合物，往往具有抗菌抗癌的作用，如磺胺藥、磺胺藥中的對氨基苯磺胺，它的結(jié)構(gòu)與對氨基苯磺酸十分相似，是對氨基苯甲酸的競爭性抑制劑，而對氨基苯甲酸是葉酸的一部分，葉酸是催化一碳化合物轉(zhuǎn)移的（如甲酸、甲醛、磺胺藥物代替了對氨基苯甲酸以后就失去了轉(zhuǎn)移一碳化合物的功能細(xì)菌生長繁殖就受到影響磺胺藥通式：又如：丙二酸、蘋果酸、草酰乙酸等與琥珀酸脫氫酶的底物很相似，都可以與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酸，從而影響到琥珀酸的脫氫反應(yīng)，如果反應(yīng)中增加底物琥珀酸濃度，就可把與琥珀酸結(jié)合的酶取代出來，解除或減輕抑制作用，從而保證琥珀酸脫氫酶的正常進(jìn)行。六、六、激活劑的影響凡是能提高酶活性的物質(zhì)都稱為激活劑，其中大部分是離子或簡單化合物，激活劑按分子大小分為三類：1、 1、無機(jī)離子：例如鎂離子是磷酸激活酶的激活劑Zn Co Mn是一些肽酶的激活劑，Cu Fe是某些氧化酶的金屬成分。第一作為酶的輔助因子起作用，第二起橋梁作用它既能與酶結(jié)合，又能與底物結(jié)合，加速催化反應(yīng)，又如非金屬離cl-是淀粉酶的激活劑2、 2、小分子有機(jī)化合物：可分為兩種，一種是某些還原劑，如半胱aa（Cys）還原型谷胱甘肽（G-SH）Vc等能激活某些酶，使酶分子中二硫鍵還原成巰基從而提高酶活性另一種是金屬 合劑，能除去酶中金屬離子（重金屬雜質(zhì)，從而解除重金屬對酶的抑制作用如EDTA（乙二胺四乙酸。3、3、酶原的激活：在生物體內(nèi)有些酶原來呈不活潑狀態(tài)，不具活性，由于另一些酶或酸的激活才變成具有催化能力的酶，這種不具有催化活性的酶稱為酶原，從不具活性的酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿傅倪^程，稱為活化過程或激活過程，例如：胰蛋白酶剛從胰臟細(xì)胞里分泌出來時(shí)，呈不具活性的胰蛋白酶，隨著食物一起流到小腸后，酶原就被小腸粘膜所分泌的腸激酶作用，水解掉下個(gè)六肽、胰蛋白酶原就被激活成具有催化活力的胰蛋白酶。第四節(jié)第五節(jié) 酶的作用機(jī)一、活性中心Χ心的概念，對于不需要輔助的酶的酶來說，活性中心就是酶分子中三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團(tuán)，它們在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn)，甚至位于不同肽鏈上，通過肽鏈的盤繞，折疊而在空間構(gòu)象上相互靠近；對于需要輔酶的酶來說，輔酶分子或輔酶分子上的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分，催化部位：底物鍵在此部位被打斷或形成新的鍵，從而發(fā)生一定的化學(xué)變化活性中心 即參加催化的部位。結(jié)合部位：一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上，與底物結(jié)合的部位?；钚灾行牡男纬梢竺傅鞍追肿泳哂幸欢ǖ目臻g構(gòu)象，因此，酶分子中心其它部分的作用對于酶的催化來說，可能是次要的，但是為酶活性中心的形成提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。所以酶的活性中心與酶蛋白的中心的特定結(jié)構(gòu)，結(jié)果就必然影響酶活力?；钚圆课挥嘘P(guān)基團(tuán)的類型：某些酶的活性中心殘基酶 總AA殘基 活性中心殘基牛胰核糖核酸酶 124

組賴12 119 41溶菌酶 129

谷門52 35

色色101 68

108牛胰凝乳蛋白酶 245

門絲57 102

195牛胰蛋白酶 238

門絲46 90

183木瓜蛋白酶 212 半胱、組彈性蛋白酶 240 組、門、絲甘、丙、苯丙、亮、纈、異亮和脯aaLewis酸或堿起作用。余下的AAGiuAsnGlnisThrSer。已經(jīng)知道某些AAHis、Ser、CysTyr（酪）GluAsp和Lys三、三、酶的作用機(jī)理酶與非酶催化的比較是酶有專一性，高效性和可調(diào)控性，高效性保證酶的催化作用高速進(jìn)行，酶的高效性的有關(guān)因素：11酶與底物的“鄰近”與“定向r[SRO--COO53000倍!但是，僅僅“靠近”還不夠，還需要使反應(yīng)的基團(tuán)在反應(yīng)中彼此相互嚴(yán)格地“定向酶有可塑性，可變性，與底物相互靠近，酶蛋白會發(fā)生一定的構(gòu)象變化，使反應(yīng)所需要的酶中的催化基團(tuán)與結(jié)合基團(tuán)正確地排列并定位，以便能與底物楔合，使底物分子可以“靠近”及“定向”于酶，即誘導(dǎo)楔合作用，這樣活性中心局部的底物濃度才能大大提高，酶構(gòu)象發(fā)生的這種改變是反應(yīng)速度增高的一種很重要原因。反應(yīng)后，釋放出產(chǎn)物、酶的構(gòu)象再逆轉(zhuǎn)。2、 2酶使底物分子中的敏感鍵發(fā)生“變形（或張力，從而使底物敏感鍵更易于破裂酶中的某些基團(tuán)或離子可以使第三鍵中的某些基團(tuán)的電子支密度增高或降低，產(chǎn)生“電子張力”更易于斷裂。3、3、共價(jià)催化：有些酶以另一種方式來提高催化反應(yīng)的速度，即共價(jià)催化，這種方式是底物與酶形成一個(gè)反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物，這個(gè)中間物很易變成轉(zhuǎn)變態(tài)，因此反應(yīng)的活化能大大降低，義底物可越過較低的“能國”而形成產(chǎn)物。共價(jià)催化可分為親電催化和親核催化兩類親電催化：催化劑的親核基團(tuán)對底物中的親電子的碳原子攻擊，因親核基團(tuán)具有多電子的原子，可以提供電子，親核基團(tuán)作為強(qiáng)有力的催化劑對提高反應(yīng)速度的作用可由下面親核基團(tuán)催化?；姆磻?yīng)中看出：第一步親核基團(tuán)（催化劑Y）攻擊含有?；姆肿?，形成了帶有親核基團(tuán)的?；苌?，這種催化劑的酰基衍生物作為一個(gè)共價(jià)中間物再起作用；第二步酰基從親核的催化劑上再轉(zhuǎn)移到最終的?；荏w上，這種受體分子可能是某些醇或水，第一步反應(yīng)有催化劑參加，反應(yīng)快。4、 4、酸、堿催化H+及OHpHH+及OH-不太多，這種催化就顯得不很重要。②②廣義的酸堿催化：指的是質(zhì)子供體及質(zhì)子受體的催如質(zhì)子供體：-COOH-NH+His的米唑基、 等3質(zhì)子受體：-COO-NH2

（米唑基）影響酸堿催化反應(yīng)速度有兩個(gè)因素：6.0,這意味著由咪唑基上解離下來的質(zhì)子的濃度與水中的[H]相近,因此在接近于生物體液pH（中性pH，有一半以反應(yīng)中發(fā)揮催化作用，因此咪唑基是催化中最有效最活潑的一個(gè)催化功能基。第二是功能基供出質(zhì)子或接受質(zhì)子的速度：咪唑基供出或接受質(zhì)子的速度特別快，由于咪唑基有如此優(yōu)點(diǎn)，所以雖然組氨酸在大多數(shù)蛋白質(zhì)中含量很少，但一般的活性中心都有咪唑基，卻很重要。推測很可能在生物進(jìn)化過程中，它不是作為一般的結(jié)構(gòu)蛋白成分，而是被選擇作為酶分子中的催化結(jié)構(gòu)而存在下來的。5、5、酶的活性中心中低介電區(qū)：酶的活性中心穴內(nèi)相對地說是非極性的，因此，酶的催化基團(tuán)被低介電環(huán)境所包圍，可排除極性的水分子，底物分子的敏感鍵和酶的催化基團(tuán)之間就會有很大在反應(yīng)力，能加強(qiáng)反應(yīng)基團(tuán)的作用力，這也有助于加速酶的反應(yīng)。上面介紹了實(shí)驗(yàn)酶反應(yīng)高效率的幾個(gè)因素，但并不能指出哪一種因素可以影響所有酶的全部催化活性，更可能的情況是：不同的酶，起主要影響因素可能是不同的，各自都有其特點(diǎn)?？梢苑謩e受一種或幾種因素的影響。第五節(jié)第六節(jié) 酶的活力測定一、一、酶活力activity）也稱為酶活性，酶活力是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力酶活力的大小可以用在一定條件下它所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的速度來表示，酶催化的反應(yīng)速度愈大，酶的活力愈大，反應(yīng)速度慢，表示酶的活力小。酶催化的反應(yīng)速度可以用在一定時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示，所以酶活力測定就是在一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)催化的某一化學(xué)反應(yīng)所引起化學(xué)變化的量。由于在酶反應(yīng)時(shí)，底物的量都是過量的，而且反應(yīng)又不能進(jìn)行得太久。因此底物的減少量僅占總量的極少百分?jǐn)?shù)，分析起來不易準(zhǔn)確、相反、產(chǎn)物從無到有就可以準(zhǔn)確測定，所以測定化學(xué)變化的量通常以測定產(chǎn)物的增加為好，pH素尚末起作用，速度保持恒定不變。二、二、酶的活力單位：酶定量測定的結(jié)果用酶的活性單位來表示，所謂酶的活力單位是指在一定條件下和單位時(shí)間內(nèi)酶促消耗底物的量或生成產(chǎn)物的量，指酶作用的最適條件（最適pH，最適底物深度）25℃1分鐘催化1。0微克分子底物發(fā)生的酶量。mg/愈高，表示酶愈純。第六節(jié)第七節(jié)輔酶具有催化功能的全酶是由酶蛋白和輔因子組成的。酶蛋白全酶 輔酶輔因子 輔基金屬離子一、一、輔酶的特點(diǎn)：1、大多數(shù)輔酶含有維生素成分，維生素A、B、C、D、E等，輔酶的主要成分是B族V生素。2、 2、大多數(shù)輔酶含有核苷酸成分。3、 3、輔酶可轉(zhuǎn)逆H（包括質(zhì)子和電子）可傳遞基因二、二、輔酶的種類1、TPP（焦磷酸硫胺素）thiamine pyrophosphate):主要成分是硫胺素即維生素B硫胺素的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括嘧啶和噻唑兩部分。焦磷酸硫胺素的功能是脫羧酶的輔酶，如丙酮酸，α-酮戊二酸脫羧過程都需要TPP，TPP的功能部位是在噻唑環(huán)上的C2

3N+上的正電荷有助于C-2Cα-酮2酸形成加成物而有助于脫羧反應(yīng)。2、黃素單核苷酸（flavin monouncleotide:FMN）和黃素腺嘌呤二核苷(flavin dinucleotide:FAD)主要成分是核黃素即維生素B。核黃素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式：2核黃素（6、7-二甲基-9-核糖醇基異咯嗪）即維生素B。2核黃素在黃素蛋白中可存在兩種輔基形式，即黃素單核苷酸FMNFMN、FAD都是傳遞氫的輔酶，功能基團(tuán)是6，7-二甲基異咯嗪基的1、10位上還原接受H植物和許多微生物能自行合成核黃素，動物一般不能合成核黃素必需由食物供給。3、輔酶A（COA或COA-EH）輔酶的成分是泛酸即維生素B3輔酶A是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，它所含的巰基可與酰基形成硫酯在代謝中起傳遞?；淖饔谩＿@種?；葾TP供能，?；鵆OA分子中的?；赊D(zhuǎn)移給不同的化合物。4、 4、NAD：煙酰胺腺嘌呤二核苷(nicotineamide NADP)的主要成分是煙酰胺即維生素B。煙酰胺是吡啶的衍生物。5這兩種輔酶是體內(nèi)許多脫氫酶的輔酶，在氧化還原反應(yīng)中起傳遞H的作用，功能基團(tuán)是煙酰胺的吡啶環(huán)上進(jìn)行，1位N傳遞電子，4位C傳遞H，其反應(yīng)如下：吡啶環(huán)上只能接受一個(gè)H，另一個(gè)質(zhì)子H留在溶質(zhì)當(dāng)中，以NADHH+表示5、 5、磷酸吡哆醛：成分：吡哆醛——維生素B，是吡啶的衍生物，有吡哆醛，吡哆醇，吡哆胺，磷酸吡哆醛是轉(zhuǎn)氨6酶的輔酶，參與氨基酸和酮酸之間。磷酸吡哆胺把氨基轉(zhuǎn)移出去以后，又可回轉(zhuǎn)成磷酸吡哆醛。6、 6、生物素（維生素B：生物素分子可看作是尿素與噻吩相結(jié)合的駢環(huán)并帶有成酸側(cè)鏈。7（固定CO）的輔酶，例如丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜?，乙酰COA2COACOACOA過它的羧基與酶蛋白賴氨酸的氨基結(jié)合合成肽鍵。羧基生物素是由生物素經(jīng)腺三磷磷酸化后，形成生物素的腺二磷烯醇酯，與CO2和腺二磷，反應(yīng)如下：7、葉酸（folic acid）

反應(yīng)產(chǎn)生羧基生物素葉酸在體內(nèi)經(jīng)葉酸還原酶催化，以NADPH·H+為輔酶，在維生素C存在下可加氫成為5，6，7，8—四氫葉酸。四氫葉酸是體內(nèi)一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中的輔酶，是一碳基團(tuán)的傳遞體，一碳基團(tuán)包括甲基（—CH，羥甲基（—CHOH，甲?；℉C ，亞甲基（又稱甲叉基CH—，次甲基（又稱甲川=CH—，3 2 2亞氨甲基（—CH=NH）等。它們在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程中與四氫葉酸結(jié)合成中間產(chǎn)物。在