生物化学知识点

生化复习资料（Lynx）1生物化学名词解释及基本概念整理第一章蛋白质化学Ⅰ基本概念1、等电点（pI）：使氨基酸离解成阳性离子和阴性离子的趋势和程度相等，总带电荷为零（呈电中性）时的溶液pH值.A溶液pHpI,氨基酸带正电荷，在电泳时向负极运动；BpH=pI，氨基酸所带总电荷为零，在电泳时不移动；CpHpI,氨基酸带负电荷，在电泳时向正极运动。2、修饰氨基酸（稀有氨基酸）：蛋白质合成后，氨基酸残基的某些基团被修饰后形成的氨基酸。没有相应的密码子,如甲基化、乙酰化、羟基化、羧基化、磷酸化等。3、肽键（peptidebond）：合成肽链时，前一个氨基酸的α－羧基与下一个氨基酸的α－氨基通过脱水作用形成的酰胺键，具有部分双键性质。4、肽键平面（酰胺平面）：参与肽键的六个原子位于同一平面，该平面称为肽键平面。肽键平面不能自由转动。5、蛋白质结构：A一级结构：是指多肽链从N端到C端的氨基残基种类、数量和顺序。主要的化学键：肽键,二硫键。B二级结构：是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即蛋白质主链原子的局部空间排布（不涉及侧链原子的位置）。分α-螺旋(-helix)：较重要，为右手螺旋，每圈螺旋含3.6个氨基酸残基（13个原子），螺距为0.54nm、β-片层（β-折叠，-pleatedsheet）、β-转角(-turn)、无规则卷曲（randomcoil）、π-螺旋(π-helix)。维持二级结构的化学键：氢键。模体：蛋白质分子中，二级结构单元有规则地聚集在一起形成混合或均有的空间构象，又称超二级结构。C结构域：蛋白质三级结构中，折叠紧凑、可被分割成独立的球状或纤维状，具有特定功能的区域，称为结构域。为构成三级结构的基本单元。D三级结构：是指整条多肽链中所有氨基酸残基的相对空间位置(肽链上所有原子的相对空间位置).化学健：疏水键和氢键、离子键、范德华力等来维持其空间结构的相对稳定。E四级结构：蛋白质分子中几条各具独立三级结构的多肽链间相互结集和相互作用，排列形成的更高层次的空间构象。作用力：亚基间以离子键、氢键、疏水力连接。此外，范德华力、二硫键(如抗体）。6、分子伴侣：一类在序列上没有相关性但有共同功能，在细胞中能够帮助其他多肽链（或核酸）折叠或解折叠、组装或分解的蛋白称为分子伴侣。如热休克蛋白。7、一级结构是形成高级结构的分子基础，蛋白质一级结构的改变，可能引起其功能的异常或丧失（“分子病”）；同功能蛋白质序列具有种属差异与保守性。蛋白质分子的空间结构是其发挥生物学活性的基础，蛋白质分子构象的改变影响生物学功能或导致疾病的发生，蛋白质一级结构不变，但由于折叠错误，导致蛋白质构象改变而引起的疾病，称为蛋白质构象病（折叠病）。8、蛋白质变性：在某些理化因素的作用下，特定的空间结构被破坏而导致其理化性质改变及生物活性丧失的过程。为非共价键和二硫键断裂，物理（高温、高压、紫外线），化学（强酸碱、有机溶剂、重金属盐）等因素导致。9、20种AA名称及缩写：A非极性疏水性AA：甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、生化复习资料（Lynx）2苯丙氨酸（Phe）、脯氨酸（Pro）、蛋氨酸（Met）B极性中性AA:色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Tyr）、半胱氨酸（Cys）天冬酰胺（Asn）、谷氨酰胺（Gln）、苏氨酸（Thr）C酸性AA:天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）D碱性AA:赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、组氨酸（His）E芳香族AA:苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）10、蛋白质理化性质：两性电离及等电点（多接近5.0，少数为碱性）、亲水胶体性质（具有水化层、双电层，保持其胶体稳定）、紫外吸收峰在280nm波长、显色反应（茚三酮反应、双缩脲反应）。11、蛋白质的分离纯化：利用不同蛋白质分子的溶解性（solubility）、分子大小（size）、带电情况（charge）、亲和能力等的不同将其提纯。粗提：透析、盐析、沉淀法等；精提：层析法（凝胶过虑层析、离子交换层析、亲和层析）、电泳法（蛋白质分子在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动，如薄膜电泳、SDS-PAGE电泳、凝胶电泳）、离心法（不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法）。第二章酶1、酶：一类由活细胞合成的、对其特异底物具有高效催化能力的蛋白质或核酸。2、酶活性中心：酶分子中与底物结合并与催化活性直接有关的化学基团所构成的特殊空间区域，具底物结合位点和催化位点。3、诱导契合学说：当底物与酶接近时，能诱导酶的构象发生有利于底物与之结合的变化，使酶与底物特异结合，催化反应的进行。4、酶分类：氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、合成酶类。5、辅助因子：分辅酶和辅基、辅酶与酶蛋白结合不紧密，辅基与酶蛋白结合牢固。6、酶促反应动力学：研究底物浓度、酶E浓度、pH值、温度、激活剂和抑制剂等因素对酶促反应速度影响。7、米-曼式方程：。Km（米氏常数）等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度,单位为mol/L.Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。8、酶的转换数：当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。用于比较每单位酶的催化能力。9、酶的抑制剂：能使酶活性下降而不引起酶蛋白变性的物质。分可逆性抑制和不可逆性抑制，可逆性抑制：抑制剂与酶通过不太稳定的非共价键结合，分竞争性抑制（均能与酶的底物中心结合，抑制作用的强弱取决于I与S的浓度比,增大底物浓度可解除抑制作用，如丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶）、非竞争性抑制（抑制剂与底物结合中心以外的位点结合，不可转化为产物，增加底物浓度不能解除非竞争性抑制剂的抑制作用，磺胺类药物抑菌作用）、反竞争性抑制（I只能与ES复合物结合生成ESI后酶失去催化活性）。不可逆性抑制：抑制剂与酶的必需基团以共价键(或非常稳定的非共价键）结合，如有机磷中毒及重金属盐中毒。KmVmax竞争性抑制增大不变非竞争性抑制不变减小反竞争性抑制减小减小Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。生化复习资料（Lynx）3Km等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度,单位为mol/L.12、酶结构调节：通过对现有酶分子结构的影响来改变酶催化活性的调节方式，为快速调节。形式：酶原激活、变构、共价修饰调控。酶原激活:无活性的酶原去掉一个或几个特定肽键后转变为有活性酶的过程。构象发生改变，活性中心暴露或形成。酶的变构调节：调节物通过非共价键与酶分子上的调节位点结合，使酶的构象发生改变而调节酶的活性。关键酶（限速酶）：可以通过改变其催化活性而使整个代谢途径的速度或方向发生改变的酶。共价修饰调控：酶分子上的某些基团在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性的改变。有(去)磷酸化，(去)尿苷酸化等形式。13、同功酶：分子结构、底物亲和力、抑制剂等不相同但催化相同化学反应的一组酶。14、酶活力:酶催化一定化学反应的能力。15、LDH:乳酸脱氢酶，体内具五种形式，同功酶类。第三章维生素1、TPP(硫胺素焦磷酸)、FMN(黄素单核苷酸)、FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)、NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）、辅酶A（CoA－SH)、四氢叶酸(FH4）、磷酸吡哆醛（PLP）2、各种维生素简介：化学名称活性形式生理功能典型缺乏症来源维生素AA1、A2、视黄醛、视黄酸视觉细胞中的感光成分、保护上皮细胞结构和功能的完整性、抗氧化夜盲症、干眼症、皮肤干燥角质化肝脏、胡萝卜、玉米维生素D1，25-（OH）2-D3(D2)促进肠道对钙的吸收、促进骨对钙的吸收和沉积佝偻病、软骨病肝、奶、蛋黄维生素E（生育酚）原型重要的抗氧化剂、与动物生育有关、促进血红素的合成小脑萎缩、贫血、不育小麦胚芽、葵花籽油、各种油料种子维生素KK1，K2（天然）K3和K4（合成）γ-羧化酶（催化凝血因子Glu残基羧化）的辅酶凝血障碍（双香豆素为Vk拮抗剂）K1----绿叶菜K2----肠菌合成维生素B1TPPα-酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶等的辅酶脚气病肝脏、瘦肉、种子的外皮、酵母维生素B2FMN、FAD黄素脱氢酶的辅酶，充当氢和电子的传递体。口角炎、舌炎、口腔（喉）溃疡、眼睛充血等。肝、肾、蛋、奶、酵母、蔬菜、青草维生素B3（pp）NAD+、NADP+大多数脱氢酶的辅酶，参与氢的传递糙皮病(癞皮病,皮炎）、痴呆、腹泻、色素沉积等肝脏、心脏、肾脏、肉类、花生、谷物的种皮、苜蓿草、色氨酸转化维生素B5CoA－SH辅酶A是酰化酶的辅酶，是酰基的载体生长受阻，繁殖障碍肉类、谷类、蔬菜、酵母维生素B6PLP、磷酸吡哆胺转氨酶等氨基酸代谢酶类的辅酶，传递氨基、参与血红素的合成、参与血红蛋白的功能脂溢性皮炎、口角炎、神经系统机能障碍肉类、全谷食品、蔬菜、肠菌合成维生素B7（生物素）生物素原型脂肪酸合成、糖异生等代谢过程中的羧化酶的辅基脱屑性皮炎、秃头症、结膜炎、嗜睡及厌食等神经症状肝脏、蛋黄、叶菜、花菜、酵母生化复习资料（Lynx）4维生素B9（叶酸）FH4一碳单位的载体，是一碳基团转移酶的辅酶巨幼红细胞性贫血内脏、蔬菜、酵母维生素B12甲基钴胺素、5’-脱氧腺苷钴胺素转甲基酶的辅酶、参与分子内的重排巨幼红细胞性贫血动物内脏、牛奶、蛋黄、微生物制品（微生物能合成，动植物不能）维生素C——强还原剂，参与氧化还原反应、羟化酶的辅酶、有利于肠道中铁的吸收坏血病、贫血第四章生物氧化1、氧化磷酸化：呼吸链中电子的传递过程偶联ADP磷酸化，生成ATP的过程。①底物磷酸化（次要方式）：高能键断裂偶联ADP磷酸化为ATP（或GDP/GTP)的过程。②偶联部位：NADH与CoQ之间（复合体Ⅰ）、CoQ与Cytc之间（复合体Ⅲ）、Cytc与O2之间（复合体Ⅳ）。③化学渗透学说：电子沿呼吸链传递时，泵出H+形成跨膜电化学梯度，H+顺电化学梯度回流，释放能量会偶联ATP的生成。H+由ATP合成酶的F0亚单位回流时才会偶联ATP的生成。④影响磷酸化的因素：Ⅰ抑制剂：a、呼吸链抑制剂：鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥（复合体Ⅰ）；抗霉素A（Ⅲ）；CO、CN¯、H2S（Ⅳ）。b、解偶联剂：使H+不经ATP合酶的F0回流，2,4-二硝基苯酚。c、氧化磷酸化抑制剂：寡霉素。ⅡAD的调节作用；Ⅲ甲状腺激素：诱导细胞膜上Na+，K+–ATP酶的生成，解偶联蛋白基因表达增加。2、呼吸链：代谢物脱下的氢原子通过多种酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水的传递链,也叫电子传递链。A、递氢体：传递氢的酶或辅酶，亦可以作为电子传递体。B、电子传递体：传递电子的酶或辅基/辅酶。C、呼吸链组成：4种复合体、CoQ、Cytc组成两条主要的呼吸链（NADH氧化呼吸链、琥珀酸氧化呼吸链（FADH2氧化呼吸链））D、复合体组成：复合体Ⅰ（NADH-CoQ还原酶）：是NADH+H＋的电子进入呼吸链的入口，FMN为其辅基,传递途径为[NADH—FMN，Fe-S—CoQH2]；复合体Ⅱ（琥珀酸-辅酶Q还原酶），FAD为其辅基，传递途径为[琥珀酸--FAD，Fe-S簇—CoQH2]；复合体Ⅲ（CoQ-CytC还原酶）接受CoQ传递来的电子，并泵出4个H+/2e－,传递途径为CoQH2--Cytb，Fe-S，Cytc1—Cytc，血红素为其辅基；复合体Ⅳ（Cytc氧化酶）将电子从Cytc传递给分子氧，催化分子氧还原为H2O,泵出2个H＋/2e－，Fe－Cu中心等为其辅基，传递途径为[Cytc--CuA--Cytaa3--CuB--O2]。每传递一对电子，复合体I、Ⅲ、Ⅳ分别泵出4、4、2个H+E、呼吸链组份排序确定：根据标准氧化还原电位的高低；检测电子传递体氧化的顺序；体外将呼吸链的各复合体进行拆分和重组；利用阻断剂研究分析。3、P/O比值：物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗无机磷酸的mol数。4