生化重点

1一、氨基酸和蛋白质1蛋白质的基本机构为氨基酸，氨基酸多为L-α-氨基酸，左边L-α碳-R的名字2唯一不具有不对称碳原子，即氨基不在左边——甘氨酸3组成蛋白质的20种氨基酸的分类①非极性、疏水性氨基酸包括：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、两个女人晾一些饼干福饼②极性氨基酸没电荷——中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸负电荷——酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸正点荷——碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸其中：属于芳香族氨基酸的是：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、属于亚氨基酸的是：脯氨酸含有巯基的氨基酸：半胱氨酸（极性最强）、甲硫氨酸（蛋氨酸）③氨基酸分子中有氨基有羧基，能与酸或碱反映，所以它是一种两性电解质④紫外光吸收，色、酪紫外吸收峰值是280mm，大多数蛋白质含有这些氨基酸，含量稳定，与蛋白质含量成正比，所以通过对280nm波长的紫外吸光度的测量可对蛋白质溶液进行定量分析。⑤茚三酮反应——氨基酸的氨基与茚三酮水合物反应可生成蓝紫色化合物，此化合物最大吸收峰在570nm波长处。由于此吸收峰值的大小与氨基酸释放出的氨量成正比，因此可作为氨基酸定量分析方法。4氨基酸结合键为肽键，COOH+NH3→CO-NH+H2O5蛋白质结构：2一级排序肽键连：自N端向C端排列。N端有游离氨基，C端有羧基游离通过肽键连接，是蛋白质性质、功能的基础，二级结构是一段，右手螺旋靠氢键。二级结构一圈有3.6个氨基酸，右手螺旋方向为外侧三级结构是亚基：好多链编一起，化学键是疏水键亚基聚合是四级：并非所有蛋白质都有四级结构，具有四级结构的蛋白质，其亚基没有生物功能，两个一样的亚基叫二聚体，不一样的叫异二聚体。6蛋白质结构与功能：一级结构是基础，二三四级是表现功能的形式。蛋白质的互补作用：营养价值较低的蛋白质混合食用，则必须氨基酸可以互相补充从而提高营养价值7蛋白质构象病：一级不变，织错了。老年痴呆、疯牛病、致死性家族性失眠症。8蛋白质变性：空间构象破坏，一级结构不变，因素很多。（1）蛋白质变性特点：溶解度降低，粘度增加，结晶能力消失，生物活性丧失，易被蛋白酶水解（2）凝固是蛋白质变性后进一步发展的一种结果。（3）蛋白质变性有可复性和不可复性两种。氨基酸的代谢1、氨基酸的来源①消化吸收——蛋白质的消化主要靠胰酶完成，肠道内吸收。3②组织蛋白质分解③体内合成——非必须氨基酸必需氨基酸：异、亮、色、苏、苯、赖、蛋、缬（一两色素本来淡些）不能体内合成。2．氨基酸的一般代谢（1）转氨酶——转氨酶一个氨基酸的氨基转移到另一种酮酸的上，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变成酮酸。其辅酶是维生素B6的磷酸酯（磷酸吡哆醛）。转氨基作用既是氨基酸的分解代谢过程，又是体内某些氨基酸(非必需氨基酸)合成的重要途径。（2）氨基酸的脱氨基：①谷氨酸自己脱——脱氢生成α-酮戊二酸＋NH3+NADH②联合脱氨基一起脱——别的氨基酸先转氨基给谷氨酸，再脱，主要在肝肾进行，——骨骼肌和心肌中主要通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基。（3）α-酮酸的代谢①合成非必需氨基酸：α-酮酸可再氨基化重新生成相应的氨基酸。生酮氨基酸包括：亮、赖；生糖兼生酮氨基酸包括异亮、苏、色、酪、苯丙；其余为生糖氨基酸。②转变为糖和脂肪：α-酮酸可转变为糖和脂肪。③氧化成H2O及CO2：经三羧酸循环机制进行。3．氨的代谢（1）氨的来源3个①主要来源：氨基酸经脱氨基作用产生的氨②肠内氨基酸和尿素在肠道细菌、尿素酶作用下产生的氨。肠道产生的氨较多，每日4g③肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解生成的氨，参与酸碱平衡调节（2）氨的转运①血氨：机体内代谢产生的氨，以及消化道吸收的氨进入血液，形成血氨。体内血液中的氨浓度很低。主要以无毒性形式——丙氨酸和谷氨酰胺运输。②丙氨酸—葡萄糖循环：在肌组织中，氨基酸经转氨基作用将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸。丙氨酸经血液运到肝，经联合脱氨基作用释放氨，用于合成尿素；转氨基后生成的丙酮酸经糖异生途径生成葡萄糖。葡萄糖经血液运输至肌组织，沿糖分解途径转变为丙酮酸后，再接受氨基生成丙氨酸。4例如：谷氨酸＋丙酮酸谷丙转氨酶(ALT)α-酮戊二酸+丙氨酸谷氨酸＋草酰乙酸谷草转氨酶（AST）α-酮戊二酸＋天冬氨酸③氨是有毒的，脑内的谷氨酸是不能通过血脑屏障的，氨与谷氨酸经合成，生成谷氨酰胺，能从脑、肌肉向肝或肾运氨。在肝或肾，水解成谷氨酸和氨。肝脏合成尿素，在肾脏排出体外。所以谷氨酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。（3）体内氨的去路①合成尿素：在正常情况下，体内的氨主要在肝中通过鸟氨酸循环合成尿素而解毒。②氨参与非必需氨基酸及嘌呤碱、嘧啶碱的合成。4、氨基酸的脱羧基——组氨酸脱羧酶不需辅酶，其他需要①谷氨酸脱羧生成γ-氨基丁酸(GABA)为抑制性神经递质②半胱氨酸经过反应生成牛磺酸，去生成结合型胆汁酸③组氨酸脱羧生成组胺，是一种强烈的血管舒张剂，并能增加毛细血管的通透性。过敏炎症④色氨酸→5-羟色氨酸脱羧生成5-羟色胺(5-HT)，脑内的5-羟色胺可作为神经递质，具有抑制作用，精神病；在外周组织，有收缩血管作用。⑤鸟氨酸脱羧反应生成精脒与精胺，是调节细胞生长的重要物质。合称为多胺类物质。关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶⑥苯丙氨酸生成酪氨酸，进一步转变为儿茶酚胺和黑色素5、一碳单位来源于色、组、甘、丝，CO2不属于一碳单位。一碳单位不能游离存在，常与四氢叶酸结合而转运和参加代谢，所以四氢叶酸是一碳单位代谢的辅酶和载体。二、核酸核酸1、核糖+碱基+磷酸→核苷酸→核酸（核苷酸是核酸的基本单位）2、碱基分：ATGCU（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶）A=T/U，G=C；A+G=T+CDNA碱基：ATGC存在于细胞核和线粒体内RNA碱基：AUGC存在于细胞质和细胞核内核酸中含量相对恒定的是：磷酸P。5DNA---3、5-磷酸二酯键连接核苷酸，从5开始一级结构：核苷酸排列顺序，即碱基排列顺序。从5开始二级结构：双螺旋，两条链平行、反向、互补，DNA半保留复制的基础，一圈含10个碱基对。右手螺旋三级结构：超螺旋DNA变性：氢键断裂，一级结构不改变增色效应：紫外吸收波长260nm的光吸收最强，进行定性定量分析RNA名称功能核蛋白体RNA(rRNA)核蛋白体组成成分信使RNA(mRNA)蛋白质合成模板转运RNA(tRNA)转运氨基酸不均一核RNA(HnRNA)成熟mRNA的前体小核RNA(SnRNA)参与HnRNA的剪接、转运小核仁RNA(SnoRNA)rRNA的加工和修饰1mRNA---信使RNA半衰期最短、合成蛋白质的模板，hnRNA经过剪切后成为mRNA5’-帽子：7-甲基鸟苷（m7G）3’-尾巴：多聚苷酸（polyA）能增加mRNA的稳定性三联体密码2tRNA---转运RNA，分子量最小搬运氨基酸(1)tRNA的3’-端为CCA-OH：搬运的部位。(2)tRNA的二级结构：三叶草，下面的环是反密码环，中间的3个碱基为反密码子与信使对应(3)三级结构：倒L型。3rRNA---核糖体RNA含量最多，RNA中分子量最大的；rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体，核糖体蛋白为蛋白质合成场所。核苷酸代谢嘌呤核苷酸代谢从头和补救的交叉点—磷酸核糖焦磷酸（PRPP）1、从头合成原料：天冬氨酸、甘氨酸、磷酸核糖、CO2和一碳单位。过程：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合而成的。2、补救合成利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。生理意义为：一方面在于可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗另一方面，某些组织器官，如脑、骨髓等由于缺乏从头合成的酶体系，只能进行补救合成。3、脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上，由核糖核苷酸还原酶催化，核糖核苷酸C2上的羟基被氢取代生成。4、体内嘌呤分解的终产物——尿酸；氨基酸脱氢的产物——尿素痛风症患者血中尿酸含量升高。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症，这是因为别嘌呤醇能抑制尿酸的生成。遗传信息传递一、DNA的生物合成1、DNA生物合成包括：DNA复制、逆转录；四种原料6DNA复制是以母链DNA为模板，逆转录由RNA为模板。2、DNA聚合酶有三种：DNA-polⅠ、DNA-polⅡ、DNA-polⅢ；作用：5’—3’延长脱氧核苷酸链的聚合活性---Ⅲ3’—5’核酸的外切酶活性---Ⅰ两者兼有---Ⅱ3、逆转录催化以mRNA为模板，合成cDNA，cDNA与RNA是互补的。4、紫外线可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基发生共价结合，生成嘧啶二聚体—皮肤癌，不能当模版了5、涉及核苷酸的数目变化的DNA损失形式是插入突变。化学因素，例如某些药物把核苷酸的位置占了6、镰刀形红细胞贫血患者，其血红蛋白β链N端第六个氨基酸残基谷氨酸被缬氨酸代替。二、RNA的生物合成1、转录：以DNA为模板合成RNA2、原核生物有一个RNA聚合酶，由4种亚基组成：α2、β、β′、δ真核生物有3种不同的RNA聚合酶：RNA-polⅠ、RNA-polⅡ、RNA-polⅢ，RNA-polⅡ是真核生物中最活跃的RNA聚合酶。翻译1、翻译就是蛋白质生物合成，是以mRNA为模板，一个氨基酸可有多个密码子起始密码子：AUG，终止密码子：UAA、UAG、UGA。2、细胞外信号传导通路三条：把信号从细胞外传到里面(1)蛋白激酶A通路【PKA通路】：肾上腺素——cAMP——PKA——丝氨酸、苏氨酸(2)蛋白激酶C通路【PKC通路】：三磷酸肌醇——Ca2+——PKC——丝氨酸、苏氨酸(3)酪氨酸蛋白激酶通路【TPK通路】：表皮生长因子——酪氨酸3、氨基酸的化学修饰：糖基化、羟基化、甲基化、磷酸化、二硫键形成、亲脂性修饰。其中羟基化生成羟脯氨酸。4、血浆蛋白中：清蛋白含量最多，电泳速度最快，γ球蛋白最慢血红素合成关键酶：ALA合成酶5、Hb由珠蛋白和血红素组成，成人珠蛋白由α2和β2组成，胎儿由α2和γ2组成6、合成血红素的原料有甘氨酸、琥珀酰CoA和Fe2+；促红细胞生成素（EPO）主要调节血红素。7、胆固醇合成胆汁酸限速每：7-α-羟化酶表达1、基因表达包括基因转录及翻译的过程。从启动子开始。2、诱导：可诱导基因在一定的环境中表达增强的过程。阻遏：可阻遏基因表达产物水平降低的过程。就是挡着启动子3、发生在转录水平，尤其是转录起始水平的调节，对基因表达起着至关重要的作用。4、RNA聚合酶与基因的启动序列/启动子相结合。重组DNA技术1、限制性内切酶：识别、切割。识别DNA的特异序列，并在识别点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。2、基因载体：又称克隆载体，具有自我复制、表达功能的克隆载体。3、聚合酶链反应：PCR技术，大量获得、合成DNA。4、基因治疗：指向有功能缺陷的细胞导入具有相应功能的外源基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。基因治疗包括体细胞基因治疗和性细胞基因治疗。癌基因与抑癌基因1、癌基因是指在体外引起细胞转化，在体内诱发肿瘤的基因。2、病毒癌基因感染宿主细胞能随即整合于宿主细胞基因组。3、细胞癌基因又称原癌基因。三、酶7一、酶的组成1、单纯酶：仅由氨基酸残基构成的酶。清蛋白属于单纯蛋白质的酶结合酶：酶蛋白：决定反应的特异性；2、辅助因子：决定反应的种类与性质；可以为金属离子或小分子有机化合物。可分为辅酶：与酶蛋白结合疏松，可以用透析或超滤方法除去。辅基：与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤方法除去。酶蛋白与辅助因子结合形成全酶，才有催化作用。一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合3、酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合，催化底物发生化学反应的局部空间结构。由必须集团组成4、酶的高效催化是通过降低反应的活化能实现的。二、酶促反应动力学1、米氏方程V＝Vmax［S］／Km＋［S］Km为反应速度V达到最大反应速度Vmax一半时的底物浓度[S]，称米氏常数Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度呈正比，Km增大，Vmax不变。Km值与酶的浓度无关，Km愈小，