生物化学王镜岩版上册期末考试重点知识.doc

章一，糖类糖的定义：从化学结构特点来说，糖类是多羟基醛或多羟基酮及它们的缩聚物和衍生物。糖的生物学功能：1，生物体的结构成分。2，生物体内主要能源物质。3，中枢代谢物质（转变为其他物质）。4，细胞是别的信息分子。5，药理作用（调节作用，激素，血糖调节）化学本质：从化学结构特点来说，糖类是多羟基醛或多羟基酮及它们的缩聚物和衍生物。分类： 单糖 （1）定义：单糖是糖类的基本单位，即单独存在不能再被水解的多羟基醛或多羟基酮。 （2）分类：羰基：醛糖，酮糖低聚糖 （1）定义：也叫寡糖，系由210个单糖分子脱水缩合而成的糖。完全水解后得到相应分子数的单糖。（2）分类：根据聚合度分类二糖、三糖、四糖等等。二糖的分布最广，也最为重要。又称双糖。多糖 （1）定义：多聚糖（简称多糖）是少则几十个，多则几千、几万个单糖分子的脱水缩聚产物。它们都是高分子化合物。完全水解后产生相应数目的单糖分子。（2）分类：同多糖（均一多糖），由一种单糖构成。如淀粉、纤维素、糖原等。杂多糖（异多糖）， 由两种以上单糖构成。如半纤维素、果胶等。旋光性：差向异构：对于那些含有多个手性碳原子的化合物，把那些只有第一个手性碳原子不同的化合物，叫做差向异构物(也叫表里异构物)。仅一个手性碳原子构型不同的非对映异构体。单糖的性质：（1）型和型的确定：对于半缩醛羟基来说，它的空间位置有两种选择，于是规定：凡是半缩醛羟基与其定位的碳原子(即C5)上的羟基在链的同一侧的叫型；在不同一侧的叫型。（2）异头物：原来开链式的醛基碳原子是非手性碳原子。现在成环以后，由于醛基氧原子变成了半缩醛羟基，于是新产生一个手性碳原子，从而使得环式比开链式的对映异构体增加了一倍，即环式中以波纹线标示的羟基，因其在碳链的右侧或左侧而形成一对对映体。羰基碳上形成的差向异构体成为异头物，环状结构中，半缩醛碳原子成为异头碳原子。异头碳的羟基与末端的手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称为异头物，相反取向称异头物单糖化学性质：（一）脱水反应：单糖与强酸(如12以上的浓盐酸)共同加热时，会发生脱水反应，生成糠醛或其衍生物。糠醛及其衍生物能与-萘酚反应显紫色，故常用于糖的定性和定量分析。注意：糖在浓酸的作用下脱水形成糠醛及其衍生物与-萘酚作用形成紫红色复合物，在糖液和浓酸的液面间形成紫环，因此又称紫环反应。自由存在和结合存在的糖均呈阳性反应。此外，各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸以及丙酮、甲酸和乳酸均呈颜色近似的阳性反应。因此，阴性反应证明没有糖类物质的存在；而阳性反应，则说明有糖存在的可能性，需要进一步通过其他糖的定性试验才能确定有糖的存在。单糖与浓硫酸反应失水生成碳。Cn(H2O)m H2SO4（浓） nC+mH2O(二)酯化反应 单糖中的醇羟基，在一定条件下，与酸作用则生成酯。这种反应在生物体外是相当难进行的，但在生物体内，由于有三磷酸腺苷(ATP)提供能量，从而促进了这个反应的进行。(三)氧化反应 无论是醛糖或酮糖，都能和银氨试剂反应生成银镜，跟费林试剂反应生成Cu20红色沉淀。和银氨试剂反应被用来镀制镜子，跟费林试剂的反应可用来检验糖尿病人的糖分检验。(四)成脎反应 单糖分子中羰基所起的反应。无论是醛糖和酮糖，都能和苯肼作用生成糖脎。一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。成脎反应用于糖的鉴定：各种糖的糖脎均为有一定结晶特征的黄色晶体，不仅有特殊的形状,而且有明显的熔点，故可以用于糖的鉴定。（五）成苷反应 环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合物中的羟基、氨基或硫羟基中的活泼氢失水，生成的失水产物称为糖苷，也称为配糖体。在糖苷分子中，糖的部分称为糖基，非糖部分称为配基。由型单糖形成的糖苷称为-糖苷。由型单糖形成的糖苷称为-糖苷。由葡萄糖衍生的糖苷叫葡萄糖苷，失水时形成的键叫苷键。 糖苷的性质：糖苷是无色无臭的晶体，味苦，能溶于水和乙醇，难溶于乙醚，有旋光性。天然的糖苷一般是左旋的。糖苷比较稳定，其水溶液在一般的条件下不能再转化成开链式，当然也不会再出现自由的半缩醛羟基。因此，糖苷没有变旋光现象，也没有还原性。糖苷在碱性溶液中稳定，但在酸性溶液中或酶的作用下，则易水解成原来的糖。苦杏仁苷：苦杏仁腈部分，是由苯甲醛和HCN加成的结果。苦杏仁苷有明显的止咳平喘的效果，但因氰基有毒，所以银杏、杏仁等不宜多吃。自然界氰根以苦杏仁苷形式存在于苦杏仁，樱桃、李、杏以及木薯块和根等。食后在体内酶催化作用下分解，放出氢氰酸。（六）发酵性（七）焦糖化和羰氨反应 糖类在没有氨基化合物存在的条件下，在加热熔融以后，如温度继续升高，则会变成黑褐色的焦糖，这个过程也称为焦糖化反应。熬制糖色。在加热时同时有氨基化合物存在，则发生羰氨反应，是食物产生非酶褐变的一种反应。重要的单糖：（一）核糖属于戊糖。（二）葡萄糖：1、葡萄糖的构型与比旋光度在室温下，从水溶液结晶析出的葡萄糖，是含有一分子结晶水的单斜晶系结晶，构型为-D-葡萄糖。熔点80，比旋光度+110.120，在50以上则变为无水葡萄糖。自98以上的热水溶液或酒精溶液中析出的葡萄糖，是无水的斜方结晶，构型为-D-葡萄糖，熔点146147， 比旋光度+ 19.260。 葡萄糖甜度约为蔗糖的6575，其甜味有凉爽之感，适宜食用。葡萄糖加热后逐渐变为褐色，温度在170以上，则生成焦糖。葡萄糖液能被多种微生物发酵，是发酵工业的重要原料。工业上生产葡萄糖，都用淀粉为原料，经酸法或酶法水解而制得。（三）果糖：果糖多与葡萄糖共存于果实及蜂蜜中。果糖易溶于水，在常温下难溶于酒精。果糖吸湿性特强，因而从水溶液结晶较困难。但果糖从酒精溶液中析出的是无水结晶，熔点为102104。果糖为左旋糖，其比旋光度受温度影响较大，如10的果糖溶液，在0时，104.09，而在90,时=51.75。果糖比糖类中其它糖都甜，尤其是-果糖的甜度最大，其甜度随温度而变，温度越高甜度越小。为蔗糖的1.03(热时)1.73(冷时)倍。果糖 :=3:1果糖很容易消化，适于幼儿和糖尿病患者食用，它不需要胰岛素的作用，能直接被人体代谢利用。在食品工业上，用异构化酶在常温常压下使葡萄糖转化为果糖。三，寡糖：构成:低聚糖也称寡糖。在分子结构上很像苷，不过其中的糖基和配基两个部分都是糖而已。性质:由于低聚糖仍属小分子化合物，所以它们也还可以形成结晶体，可溶于水，有甜味，也有旋光活性，可在酸性溶液或酶存在下水解成单糖，而且只有在水解成单糖以后，人体才能吸收利用它。还原性糖:低聚糖分子中，如果仍然有个别组成的单糖保留了半缩醛羟基，则这种低聚糖便具有和单糖一样的性质，如有变旋光现象、能够成脎成苷，并具有氧化性和还原性。这种低聚糖叫还原糖。非还原性糖:如果组成单糖相互之间都以半缩醛羟基互相缩合，在形成的低聚糖分子中不再有半缩醛羟基，那么这种低聚糖便不再能起上述反应，这种低聚糖称为非还原性糖。二糖：定义：水解后产生两分子单糖的低聚糖称为双糖。（或称：一分子单糖中的半缩醛羟基和另一分子单糖中的羟基发生失水反应得到的糖为双糖）单糖脱水一般有两种方式：一种是一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基脱水，生成还原性二糖；另一种是两分子单糖的半缩醛羟基间脱水，生成非还原性二糖。重要的二糖(双糖):在人类的营养成分中最常见的二糖是：蔗糖 麦芽糖 乳糖蔗糖： a-1,2-苷键 b-2,1-苷键 （1）是由a -D-吡喃葡萄糖和b-D-呋喃果糖的两个半缩醛 羟基失水而成的。 （2）蔗糖中已无半缩醛羟基，所以不是还原糖。 蔗糖性质：1、甜味：蔗糖是烹饪中最常用的甜味剂，其甜味仅次于果糖。 2、溶解性：它是一种无色透明的单斜晶型的结晶体，易溶于水，较难溶于乙醇。蔗糖在水中的溶解度随着温度的升高而增加。 3、熔点：蔗糖的相对密度为1.588，纯净蔗糖的熔点为185186，商品蔗糖的熔点为160186。 4、受热脱水：加热至200时即脱水形成焦糖。 5、旋光度：蔗糖是右旋糖，其16水溶液的比旋光度是+66.50。 6、蔗糖的水解：蔗糖在稀酸或酶的作用下水解，生成等量的葡萄糖和果糖的混合物，这种混合物叫做转化糖。它们的比旋光度也发生了变化。 蔗糖 H2O D葡萄糖 D果糖 +66.5 =+52.7 =-92 转化糖=-19.75促进这个转化作用的酶叫转化酶，在蜂蜜中大量存在，故蜂蜜中含有大量的果糖，在烹饪过程中，转化作用也存在于面团的发酵过程的早期。蔗糖可以被酵母菌分泌的蔗糖酶所水解，在烘制面包的面团中，蔗糖是添加剂。有利于面团的发酵，在烘烤过程中，所发生的焦糖化反应能增进面包的颜色。 7、再结晶 蔗糖溶液在过饱和时，不但能形成晶核，而且蔗糖分子会有序地排列，被晶核吸附在一起，从而重新形成晶体。这种现象称作蔗糖的再结晶。烹饪中制作挂霜菜就是利用了这一原理。8、无定形 蔗糖溶液在熬制过程中，随着浓度的升高，其含水量逐渐降低，当含水量为2左右时，停止加温并冷却，这时蔗糖分子不易形成结晶，而只能形成非结晶态的无定形态玻璃体。玻璃体不易被压缩、拉伸，在低温时呈透明状，并具有较大的脆性。烹饪中拔丝菜的制作就依据于此。二、麦芽糖（一）结构：麦芽糖是由两分子D-葡萄糖通过1，4-苷键结合而成的 成苷部分 未成苷部分（1）麦芽糖是淀粉水解的产物。麦芽糖水解产生一分子a- D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2） 麦芽糖分子中保留了一个半缩醛羟基，是还原糖。1、还原性糖 麦芽糖分子中仍保留了一个半缩醛羟基，所以它是典型的还原性糖。具有单糖所有的一切性质，诸如变旋光现象、成脎、成苷和氧化还原性等等。 2、物理性质 麦芽糖为白色针状结晶，含一分子结晶水。熔点为160165，易溶于水而微溶于乙醇。麦芽糖的甜度仅为蔗糖的46。3、发酵性 麦芽糖也是可发酵性糖，直接、间接发酵均可。4、水解 在面团发酵时，它能被麦芽糖酶所水解生成两分子葡萄糖，葡萄糖则是酵母菌生长所需的养料。三、乳糖（一）结构： -1,4 -苷键（1） 乳糖水解产生一分子-D-吡喃半乳糖和一分子 D-吡喃葡萄糖。（2） 分子中保留了一个半缩醛的羟基，所以是还原糖。2、物理性质 乳糖为白色结晶，在水中的溶解度较小，其相对甜度仅为蔗糖的39。乳糖不能被酵母菌发酵，但能被乳酸菌作用产生乳酸发酵。酸奶的形成就是依据于此。乳糖的存在可以促进婴儿肠道中双歧杆菌的生长。乳糖容易吸收香气成分和色素，故可用它来传递这些物质。如在面包制作时加入乳糖，则它在烘烤时因发生羰氨反应而形成面包皮的金黄色。多糖（分类，化学性质）：多糖不是纯粹的单一物质，而是由聚合度不同的物质组成的混合物。在性质上多糖与单糖或低聚糖不同，一般不溶于水，有的即是溶解，也只是形成胶体溶液，无甜味，一般不能形成结晶，无还原性。多糖在酶或酸的作用下依水解程度不等而生成单糖残基数不同的断片，最后完全水解生成单糖。（一）淀粉的结构和性质淀粉水解的最终产物是葡萄糖，由此可见，淀粉是由葡萄糖单位组成的链状结构。用热水处理可将淀粉分为两种成分：1，一种为可溶解部分，称为直链淀粉，：直链淀粉是D（+）葡萄糖以1，4苷键连接起来的，一条长而不分枝的多苷链。每个直链淀粉分子有一个还原性端基（存在半缩醛羟基）和一个非还原性端基。性质：直链淀粉的相对分子质量约在60 000左右，相当于是300400个葡萄糖分子缩合而成。直链淀粉溶于热水，以碘液处理产生蓝色。分子状态：直链淀粉不是完全伸直的，它的分子通常是卷曲成螺旋形，每一圈有6个葡萄糖残基,2，另一种不溶解部分称为支链淀粉。：支链淀粉首先由D（+）葡萄糖以1，4苷键连结成一条主链，然后在主链上以1，6苷键与较短的以1，4苷键连结的链相连结，形成支链。支链淀粉的相对分子质量非常大，是在50 0001 000 000之间支链淀粉中有一根较长的主链，在主链上又分出许多支链。在支链与主链的衔接处都是葡萄糖残基的1，6苷键结合。一般的主链每隔69个葡萄糖残基就有一个支链，每个支链的长度在1518个葡萄糖残基左右。直链淀粉和支链淀粉的分布：在一般的淀粉中都含有直链淀粉和支链淀粉两种。如玉米淀粉、马铃薯淀粉分别含有27和20的直链淀粉，其余部分为支链淀粉。糯米的淀粉全部为支链淀粉。有的豆类淀粉全部是直链淀粉。3、直链淀粉与支链淀粉的性质多糖种类：淀粉，糖原，纤维素，膳食纤维，果胶质，几丁质，琼脂章二，脂质脂质定义：脂肪酸与醇脱水反应形成的酯及其衍生物共性：不溶于水，而易溶于非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等。分类：单纯脂类（三酰甘油，蜡）、复合脂类（磷脂，糖脂）、衍生脂类（取代烃，固醇类，萜，其他脂类）可皂化脂类：一类能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。不可皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。 主要有不含脂肪酸的萜类和类固醇类。极性、非极性脂质生物学功能：1. 贮存脂质：三酰甘油和蜡，能量能以油滴形式贮存于含水的细胞质中；蜡是海洋浮游生物的代谢燃料贮存形式，同时还有排斥水和高稠度的性质。2.结构脂质：生物膜，体脂（防震，固定）3.活性脂质：激素，维生素，光和色素，酶的辅助因子，激活剂，电子载体。4，促进脂溶性物质吸收。5，保温功能。脂肪酸：一条长的烃链（尾）（疏水），一个末端羧基（头）组成的羧酸。饱和脂肪酸：烃链不含双键和三键不饱和脂肪酸：含一个或多个双键（单不饱和脂肪酸：只含单个双键；多不饱和脂肪酸：含两个或两个以上的双键）结构特点：1，天然脂肪酸骨架碳原子数目大多为偶,2，大多数单不饱和脂肪酸中双键位于C9和C10之间9.多不饱和脂肪酸中通常一个双键也位于9，其余双键多位于9和烃链的末端甲基之间，如12和15.：不饱和脂肪酸的双键：-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-非共轭双键（容易形成自由基）亚甲基-CH2-CH=CH-CH=CH-CH=CH2-共轭双键（容易聚合）3，天然脂肪酸中双键多为顺式结构（C），少数为反式（t）。构成脂质的四种脂肪酸：棕榈酸（软脂酸），硬脂酸（饱和脂肪酸）；油酸，棕榈油酸（单不饱和脂肪酸）2、脂肪酸的理化性质：溶解度，烃链的长度有关。熔点，双键数目、顺反有关。皂化反应，动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。乳化作用 脂肪酸盐、胆汁酸盐、SDS、Triton X-100。腐败和过氧化必需脂肪酸：人体不能合成，必需由膳食提供的对人体功能必不可少的多不饱和脂肪酸。P85亚油酸(6PUFA）亚麻酸花生四烯酸亚麻酸（3PUFA）二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA脂肪酸的化学性质（共轭，非共轭，四化）：一：脂质过氧化多不饱和脂肪酸的氧化变质。典型的活性氧参与的自由基链式反应：自由基（free radical）分子/原子/基团中有未配对电子的一类物质。 很活泼，具有很强的掠夺性。 很容易形成稳定的分子状态。自由基链式反应引发：由辐射或其它自由基引发 初始自由基的形成增长：新生自由基导致新的抽氢反应 再形成新的自由基终止：两自由基偶联或歧化 或在抗氧化剂作用下 使自由基链式反应停止（二）脂质过氧化过程必需多不饱和脂肪酸：-3家族（第一个双键离甲基末端3个碳的PUFA。原初成员：-亚麻酸，(DHA在眼部视网膜和大脑皮层中特别活跃)。膳食供给时，人体可合成EPA和DHA。-3PUFA降低甘油三酯水平，缺乏，神经和视觉疑难杂症和心脏病。 -6家族（第一个双键离甲基末端6个碳的PUFA，原初成员：亚油酸，哺乳类体内转化成-亚麻酸（维持细胞膜结构和功能所必须）。-6PUFA明显降低胆固醇水平。缺乏，皮肤病变。PUFA缺乏会引起生长停滞，生殖衰退和肝肾功能紊乱。类二十碳烷：由20碳的多不饱和脂肪酸衍生而来。前列腺素，凝血恶烷，白三烯蜡的定义：长链脂肪酸与长链一元醇/固醇形成的酯。脂肪醇中的碳原子在16以上分布在生物体表面起保护作用：植物蜡防虫蛀、防辐射、降低水分蒸发动物蜡防水、保温、筑巢章三，氨基酸氨基酸结构特点：氨基酸的结构通式：氨基酸通过肽键（酰胺键）连接成肽氨基酸分类：20种常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸常见氨基酸：非极性R基氨基酸不带电荷的极性R基氨基酸带正电荷的R基氨基酸带负电荷的R基氨基酸丙氨酸Ala A甘氨酸Gly G赖氨酸LysK天冬氨酸AspD缬氨酸Val V丝氨酸Ser S精氨酸ArgR谷氨酸GluE亮氨酸Leu L苏氨酸Thr T组氨酸HisH异亮氨酸Ile I半胱氨酸CysC脯氨酸Pro P酪氨酸Tyr Y苯丙氨酸Phe F天冬酰胺AsnN色氨酸Trp W谷氨酰胺GlnQ甲硫氨酸Met M氨基酸的等电(性质，定义，算法)：当溶液在某一特定PH值时，氨基酸以两性离子形式存在，正负电荷相等，静电荷为零，此时溶液的PH值为等电点，在等电点时溶液在直流电场不想正负极移动，导电性最小，易沉淀。（与PH值大小无关）。氨基酸的化学反应：（一） 氨基参加的反应1.与亚硝酸反应室温氨基酸定量2.与酰化试剂反应苄氧甲酰氯 苄氧甲酰氨基酸 （保护氨基,测氨基）3.烃基化反应:与 DNFB 反应，与 PITC 反应，测定氨基。4.形成西佛碱反应，甲醛+氨基酸=西佛碱 （用于甲醛滴定）（酶与底物过渡态中间物的结合方式之一）（二）羧基参加的反应1.成盐和成酯反应：（保护羧基）2.成酰氯反应：（活化羧基）3.叠氮反应：（活化羧基）（三）氨基和羧基共同参加的反应1.与茚三酮反应：（氨基酸定量测定）亚氨基酸与茚三酮反应的产物，淡黄色。2.成肽反应。（四）半胱氨酸巯基参加的反应1.与碘乙酸反应。（标记巯基）2.与氮丙啶反应（为胰蛋白酶水解肽链提供一个新位点）3.与含汞化合物反应（蛋白质结晶时制备重原子衍生物）4.与二硫硝基苯甲酸反应（巯基定量测定）5.两个巯基氧化成二硫键（蛋白质形成二、三级结构时）6.蛋白质中二硫键的氧化和还原（蛋白质结构研究）7.蛋白质中二硫键的被DTT还原（蛋白质结构研究）甲醇间接滴定：氨基酸不能直接滴定，因为氨基酸的酸碱滴定的等电点PH过高或过低。当氨基酸溶液中存在1摩尔/升甲醛时，滴定终点由pH12左右移至9附近，即酚酞指示剂的变色范围。纸层析（分离，鉴定氨基酸混合物）滤纸纤维素上吸附的水是固定相，展层用的溶剂是流动相，层析时，混合氨基酸在两相中不断分配，使他们分布在滤纸的不同位置上。章四，蛋白质共价结构凯氏定氮：蛋白质含量=蛋白氮*6.25蛋白质的化学组成，碳50%，氢7%，氧23%，氮16%，硫03%，其他（磷铁铜锌碘）微量结构，分类，（1）、依据外形分类球状蛋白质：globular protein纤维状蛋白质：fibrous protein膜蛋白质：membrane protein（2）、依据蛋白质的组成分类：简单蛋白 simple protein，单纯蛋白，仅由氨基酸组成清蛋白和球蛋白 albumin and globulin 广泛存在于动物组织谷蛋白和醇溶谷蛋白 glutelin and prolamin 植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸/碱精蛋白和组蛋白 碱性蛋白存在于细胞核硬蛋白结合蛋白 conjugated protein由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成色蛋白：简单蛋白+色素物质糖蛋白：简单蛋白+糖类物质脂蛋白：简单蛋白+脂类结合核蛋白：简单蛋白+核酸功能：1. 催化功能-酶2. 调节功能-激素、基因调控因子3. 转运功能-膜转运蛋白、血红/血清蛋白4. 贮存功能-乳、蛋、谷蛋白5. 运动功能-鞭毛、肌肉蛋白6. 结构成分-皮、毛、骨、牙、细胞骨架7. 支架作用-接头蛋白8. 防御功能-免疫球蛋白9. 异常功能蛋白质一级结构定义：具有一定氨基酸序列的肽链。（一）、肽和肽键的结构：肽键中C-N键有部分 双键性质 不能自由旋转组成肽键原子处于 同一平面（肽平面）键长及键角一定大多数情况以反式结构存在蛋白质测序的策略（九点）：(1) 测定蛋白质分子中多肽链的数目通过测定末端氨基酸残基的摩尔数与蛋白质分子量之间的关系，即可确定多肽链的数目。(2) 多肽链的拆分：几条多肽链借助非共价键连接在一起，称为寡聚蛋白质，血红蛋白为四聚体，烯醇化酶为二聚体。可用8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍处理，即可分开多肽链(亚基)。(3) 断开二硫键在8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍存在下，用过量的b-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂保护生成的巯基，防止重新被氧化。(4)测定每条多肽链的氨基酸（AA）组成，并计算出AA成分的分子比(5)分析多肽链的N-末端和C-末端(6)多肽链断裂成多个肽段采用两/多种不同的断裂方法将多肽断裂成两套或多套肽段，并将其分离。(7)测定每个肽段的氨基酸顺序(8)确定肽段在多肽链中的次序。利用两/多套肽段的AA顺序彼此间的交错重叠，拼凑出整条多肽链的AA顺序。(9)确定原多肽链中二硫键的位置。二硫键的断裂：盐酸胍/尿素解离多肽链间的非共价力。应用过甲酸氧化法或巯基还原法拆分多肽链间的二硫键。二硫键的测定：对角线电泳胃蛋白酶处理没有断开二硫键的多肽链经电泳分离各肽段用过甲酸断开二硫键，含有-S-S-的肽段带电性质发生变化，转向90二次电泳，曾含二硫键的肽段迁移率发生变化然后同其它方法分析的肽段进行比较，确定二硫键的位置（一）肽的人工合成 保护（氨基、羧基、侧链活性基团） 活化（氨基、羧基） 缩合剂 胰岛素人工合成固相肽合成章五，蛋白质的三维结构稳定蛋白质三维结构的作用力（次级键）：A盐键（ 离子键） b 氢键 c 疏水键 d 范德华引力e二硫键f脂键蛋白质二级结构（定义，螺旋）多肽链折叠的规则方式：是指多肽链借助主链基团（CO.HN）形成氢键排列成有规则的构象。螺旋：-螺旋结构要点： 蛋白质多肽链像螺旋一样盘曲上升，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，每圈螺旋的高度为0.54nm，每个残基沿轴向高度0.15nm，螺旋上升时，每个残基沿轴旋转100。 在同一肽链内相邻的螺圈之间形成氢链。 -螺旋有右手螺旋和左手螺旋之分，天然蛋白质绝大部分是右手螺旋，到目前为止仅在嗜热菌蛋白酶中发现了一段左手螺旋。-螺旋的稳定性主要靠氢键来维持。影响-螺旋形成的因素：一些侧链基团虽然不参与螺旋，但可影响-螺旋的稳定性。在多肽链中连续的出现带同种电荷的极性氨基酸，-螺旋就不稳定。（Lys、Glu） 在多肽链中只要出现脯氨酸pro，-螺旋就被中断，产生一个弯曲（bend）或结节（kink）。 Gly丙氨酸的R基太小，难以形成-螺旋所需的两面角，所以和Pro一样也是螺旋的最大破坏者。肽链中连续出现带庞大侧链的氨基酸如异亮氨酸Ile，由于空间位阻，也难以形成-螺旋。折叠片层、： -折叠主链骨架以一定的折叠形式形成一个折叠的片层。 碳原子位于折叠线上，在两条相邻的肽链之间形成氢链。 -折叠有平行和反平行的两种形式: 平行的-折叠疏水侧链位于平面的两侧，反平行时疏水侧链位于平面的同一侧。由两/多条几乎完全伸展的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成。肽链主链呈锯齿状折叠构象。氢键主要在链间/同一肽链不同部分间形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联。氢键与链的长轴接近垂直。 转角：-转角是指蛋白质的分子的多肽链经常出现180的回折，在回折角上的结构就称-转角，也称发夹结构，或称U形转折。由第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基的NH之间形成氢键。无规则卷曲：无规卷曲是指没有规律性的肽链结构，但许多蛋白质的功能部位常常埋伏在这里。特定的蛋白质有特定的无规卷曲。构成酶活性部位，其他蛋白质特异的功能部位。超二级结构：由若干个相邻的二级结构元件组合在一起，彼此相互作用，形成种类不多的、有规则的二级结构组合或二级结构串，在多种蛋白质中充当三级结构的构件，称为超二级结构。(1)(2)(3) （4），曲折（5）希腊钥匙拓扑结构结构域（定义，类型）：多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是独立的紧密球状实体称为结构域。类型：1反平行螺旋结构域(全结构)。2平行或混合型折叠片结构域( ,结构)。3反平行折叠片结构域(全 结构)。4富含金属或二硫键结构域.章七，蛋白质的分离、纯化和表征蛋白质的等离子点蛋白质沉淀方法：1，盐析法：加入中性盐（硫酸铵（水中溶解度大，温度系数小）硫酸钠，氯化钠）脱去蛋白质的水化层，盐析一般不引起变性。分子在等电点时，相互吸引，聚合沉淀，加入少量盐离子后破坏了这种吸引力，使分子分散，溶于水中。,2，有机溶剂沉淀，脱去水化层以及降低介电常数而增加带电质点间的相互作用，使蛋白质颗粒容易凝集沉淀。,3.等电点沉淀4，重金属盐沉淀。与带负电荷蛋白质结成不溶性盐5.生物碱试剂和某些酸类沉淀。与带正电荷蛋白质生成不溶性盐6.加热变性沉淀。 天然结构解体，疏水基外露，破坏水化层及带电状态章八，酶通论酶：由活细胞产生的、 有高度专一性和高效催化作用的生物大分子。特点：温和性，专一性，高效性，可调节性。实质：降低反应活化能。酶的分类：1，氧化还原酶：（1）脱氢酶类：催化直接从底物上脱氢的反应。（2）氧化酶类。从底物上脱氢，并氧化生成过氧化氢或水（3）过氧化物酶。（4）加氧酶（双加氧酶和单加氧酶）。2、转移酶 Transferase：转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。分子间转移。3、水解酶 hydrolase：水解酶催化底物的加水分解反应。4、裂合酶 Lyase：裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。5、异构酶 Isomerase：异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。6、连接酶/合成酶 Ligase or Synthetase：能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。酶的专一性:顺反式异构专一基团专一酶活力：反应初速度表示酶活力2.活力单位 (U)：酶单位（U）： 在一定条件下、一定时间内、将一定量的底物转化为产物所需的酶量。国际单位（IU）：在标准条件下（25 ，最适pH和最适底物浓度）一分钟内催化1微摩尔底物转化为产物所需的酶量。 1 IU= 1 mmol / min 酶活力单位标准化Kat：在标准条件下（25 ，最适pH和最适底物浓度）每秒钟催化1摩尔底物转化为产物所需的酶量。 1 Kat =1 mol/s= 60106 IU酶活力单位标准化比活力：每mg酶蛋白所含的酶活力单位数。 u/mg酶蛋白。酶产品质量评价中常使用，一定程度上代表酶的纯度。转换数：一定条件下：每秒钟、每个酶分子转换的底物分子数，或每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数，一秒内1摩尔的酶可催化几摩尔的底物。酶比活力测定：确定反应条件 20、pH=7，底物浓度 6g/l（过量）， 加入2mg固体脂肪酶确定活力单位 每小时催化1克底物 1u= 1g/h 测反应初速度 作产物甘油随时间增加的曲线，量出反应初速度值 ， 换算为脂肪的消耗速度。如 8g/h换算活力 8g/h / 1g/h=8u计算比活 8u/2mg酶蛋白=4u/mg酶蛋白酶活力的测定方法：,（1）分光光度法： 利用底物/产物光吸收性质不同选择适当波长来测定。（2）荧光法：利用底物/产物荧光性质的差别。（3）同位素测定方法： 放射性同位素标记底物，经酶作用得到相应产物，经适当分离，测定产物脉冲数即可。（4）电化学法： 包括pH测定法，离子选择电极法等。前者跟踪反应过程中H+的变化，后者用氧电极测定一些耗氧的酶反应。核酶（定义）具有催化活性的RNA章九，酶促反应动力学反应级数 能以v = kc表示，为一级反应；单分子反应，反应速率与反应物浓度的一次方成正比。 能以v = kc1c2表示，则为二级反应；双分子反应，v = k（a- x）（b x）， a 、b：反应物A、B的初浓度。 x：t时已发生反应的物质浓度。（a- x）、（b x）： t时后A、B的浓度。 v 与反应物浓度无关，则为零级反应一级反应：半衰期与反应物的初浓度无关二级反应：半衰期与反应物的初浓度成反比零级反应：半衰期与反应物的初浓度成正比米氏方程：V=Vmax*S(Km+S).S：底物浓度.V：不同S时的反应速度.Vmax：最大反应速度(maximum velocity) .m：米氏常数(Michaelis constant)Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。与pH 、温度、离子强度、酶及底物种类有关，与酶浓度无关，可以鉴定酶。Km值最小的底物最适底物/天然底物. 1/Km近似表示酶对底物的亲和力：1/Km越大、亲和力越大. 根据Km：判断某s时v与Vmax的关系.判断抑制剂的类型. Km可帮助判断某代谢反应的方向和途径.。催化可逆反应的酶对正/逆两向底物Km不同. Km较小者为主要底物。（2）Vmax和k3（kcat)的意义一定酶浓度下，酶对特定底物的Vmax也是一个常数。S很大时， Vmax k3E 。k3表示当酶被底物饱和时，每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，又称为转换数、催化常数kcat。 kcat越大，酶的催化效率越高。三、酶的抑制作用：失活作用：使酶Pr变性而引起酶活力丧失。抑制作用：使酶活力下降但不引起变性。抑制剂：能引起抑制作用的物质。（二） 抑制作用的分类：1、不可逆抑制作用 ： :抑制剂与酶必需基团以牢固的共价键相连 非专一性不可逆抑制剂（作用于一/几类基团）重金属、烷化剂（多为卤素化合物）、有机磷化合物（敌百虫、沙林）、有机汞、有机砷、氰化物、青霉素、毒鼠强等 专一性不可逆抑制剂（作用于某一种酶的活性部位基团）Ks型：具有底物类似的结构，（设计）带有一活泼基团：与必需基团反应（抑制）利用对酶亲合性进行修饰亲合标记试剂（affinity labeling reagent）Kcat型：具有底物类似的结构，本身是酶的底物，还有一潜伏的反应基团。“自杀性底物”2、可逆抑制作用：抑制作用可通过透析等方法除去。原因：非共价键结合 （1）竞争性（Competitive)抑制：抑制剂与底物共同竞争与酶的活性中心结合，阻碍底物与酶结合形成中间产物，抑制酶的活性。（2）非竞性（Non-competitive)抑制：底物与抑制剂同时和酶结合，抑制剂与底物没有竞争关系，但三者的复合物不能进行下一部反应，酶活力降低。（3）反竞争性（Uncompetitive ）抑制：抑制剂与酶-底物复合物结合，形成抑制剂-酶-底物的死端复合物，酶活性降低。Km 变大，Vmax不变V下降发生抑制，Km不变，亲和力不受影响，Vmax减小，部分酶始终失活Km、Vmax都变小酶反应的影响因素：酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等章十，酶的作用机制和酶的调节活性中心（active center)与酶活力直接相关的区域，局限在酶分子的特定部位。结合中心：与S结合，决定酶促反应的专一性。催化中心：促进S发生化学变化，决定酶促反应的性质。二、研究酶活性部位的方法：1.酶分子侧链基团的化学修饰法：（1）非特异性共价修饰，推测某基团是否在活性中心。某基团被修饰后：酶活力改变：为必需基团。（2）特异性共价修饰试剂专一修饰活性部位某AA，使酶失活。(3)亲和标记法与S结构相似的共价修饰剂。能被专一地引入活性部位，接近S结合位点，其活泼的化学基团可与活性部位某一基团形成稳定的共价键。 2.动力学参数测定法：活性部位AA残基解离状态和酶活性直接相关，通过动力学方法求有关参数，对酶活性部位化学性质作出判断。3.X射线晶体结构分析法：4.定点诱变法：利用定点诱变技术，改变编码蛋白基因中的DNA顺序，改变其中某AA后，测定酶活性的变化。酶作用机制的反应过程：（一）底物和酶的邻近效应和定向效应（二）底物的形变和诱导契合。产物脱离（三）酸碱催化：酶活性中心提供H+/H+受体使敏感键断裂的机制。（四）共价催化：酶活性中心亲电/亲核基团参与S敏感键断裂的机制。亲电基团带正电荷性质的基团。亲核基团带负电荷性质的基团。中间产物不稳定，断裂，形成产物，酶复原。（不同酶促反应中的催化因素