奥赛辅导-蛋白质概述

生物化学局部知识结构化学成分：水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素和辅酶

细胞的代谢异化作用：糖的异化、脂肪的异化、蛋白质的异化、核酸的异化同化作用：光合作用、多糖合成、脂类的合成等分子生物学：复制、转录、翻译、调控第一页，共三十二页。蛋白质的结构与功能第一章第二页，共三十二页。一、什么是蛋白质?蛋白质(protein)是由许多氨基酸(aminoacids)通过肽键(peptidebond)相连形成的高分子含氮化合物。组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘

。第三页，共三十二页。1、蛋白质的元素组成：氮的含量在多种的蛋白质比较接近，平均为16%，因此用凯氏〔kjelahl〕法定N，受检物质中含蛋白质量为N含量的6.25倍。★蛋白质含量的测定：凯氏定氮法(测定氮的经典方法)优点：对原料无选择性，仪器简单，方法也简单；缺点：易将无机氮,都归入蛋白质中,不精确。样品含氮量平均在16%，取其倒数100/16=6.25，即为蛋白质换算系数，其含义是样品中每存在1g元素氮，就说明含有6.25g蛋白质〕；故：※蛋白质含量=氮的量×100/16

第四页，共三十二页。一、氨基酸

——组成蛋白质的根本单位存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种.必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸〔甲硫氨酸〕、色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸等8种。精氨酸和组氨酸为半必需氨基酸。第五页，共三十二页。2、蛋白质的氨基酸组成〔1〕氨基酸的结构天然蛋白质中存在的氨基酸都是L-a-氨基酸

COOH|

NH2—C—H|RL-a-氨基酸

一种为脯氨酸，它也有类似结构，但侧链与氮原子相接形成亚氨基酸。除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸都具有不对称碳原子，都有L—型与D一型之分，为区别两种构型，通过与甘油醛的构型相比较，人为地规定一种为L型，另种为D一型。当书写时—NH2写在左边为L型，－NH2在右为D一型。能看出天然蛋白质中的氨基酸都属L型。第六页，共三十二页。非极性疏水性氨基酸〔7〕甘丙缬亮异苯脯极性中性氨基酸〔8〕色丝酪半蛋天谷苏酸性氨基酸〔2〕天谷碱性氨基酸〔3〕赖精组〔一〕氨基酸的分类第七页，共三十二页。〔二〕氨基酸的理化性质1.两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。等电点(isoelectricpoint,pI)

在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。第八页，共三十二页。pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性离子阳离子移向阴极阴离子移向阳极第九页，共三十二页。2.紫外吸收色氨酸〔TrpW〕、酪氨酸〔TryY〕的最大吸收峰在280nm附近。大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收第十页，共三十二页。3.茚三酮反响氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。第十一页，共三十二页。

氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收

组织蛋白质分解

体内合成氨基酸(非必需氨基酸)

α-酮酸

脱氨基作用

酮体氧化供能

糖胺类脱羧基作用氨

尿素代谢转变其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)合成

氨基酸代谢概况第十二页，共三十二页。一、氨基酸的脱氨基作用脱氨基方式：▪氧化脱氨基▪转氨基作用▪联合脱氨基▪非氧化脱氨基

转氨基和氧化脱氨基偶联转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联第十三页，共三十二页。〔一〕、氧化脱氨基作用

L-谷氨酸脱氢酶+H2O+NH3NAD(P)+NAD(P)H+H+COOHCH2CH2C=OCOOHCOOHCH2CH2CHNH2COOH*L-谷氨酸脱氢酶：活性强，分布于肝、肾及脑组织

辅酶为NAD+或NADP+

专一性强，只作用于谷氨酸第十四页，共三十二页。〔二〕、转氨基作用(transamination)

特点：

*没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基酸的比例。

*大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。第十五页，共三十二页。谷丙转氨酶〔GPT〕谷草转氨酶(GOT)谷丙转氨酶〔GPT〕和谷草转氨酶〔GOT〕第十六页，共三十二页。氨基酸

谷氨酸α-酮酸

α-酮戊二酸

H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶

*此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。*主要在肝、肾组织进行。1、

转氨基偶联氧化脱氨基作用第十七页，共三十二页。苹果酸

腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸转氨酶1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶

2腺苷酸脱氢酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)2、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环第十八页，共三十二页。〔二〕、血氨的去路▪在肝内合成尿素▪合成非必需氨基酸及其它含氮化合物▪合成谷氨酰胺▪肾小管泌氨：分泌的NH3酸性条件下生成NH4+，随尿排出。

谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi第十九页，共三十二页。尿素的生成1、生成部位：主要在肝细胞的线粒体及胞液中。2、生成过程尿素的生成过程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，称为鸟氨酸循环(orinithinecycle)，又称尿素循环(ureacycle)或Krebs-Henseleit循环。第二十页，共三十二页。鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液*原料：2分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自Asp〔天冬氨酸〕；*过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行；*耗能：3个ATP，4个高能磷酸键。第二十一页，共三十二页。蛋白质的结构一级结构(1)组成蛋白质的多肽链数目.(2)多肽链的氨基酸顺序，(3)多肽链内或链间二硫键的数目和位置。其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的根底。第二十二页，共三十二页。蛋白质的结构二级结构α-螺旋：多肽链中氨基酸残基以1000的角度围绕螺旋轴心盘旋上升，每3.6个残基就旋转一圈，螺距为0.54nm；右手旋转；多肽链内的氢键由肽链中一个肽键的-CO的氧原子与第四个肽键的-NH的氢原子组成，每个氢键所形成的环内共有13个原子，这种螺旋称为3.613β-折叠：平行式、反平行式。邻近两链以相反或相同方向平行排列成片层状。两个氨基酸残基之间的轴心距离为0.35nm，β-折叠结构的氢键是由两条肽链中的一条的-CO基与另一条-NH基之间所形成。二级结构还有-转角、自由回转〔无规卷曲〕第二十三页，共三十二页。蛋白质的结构三级结构：是指多肽链在二级结构、超二级结构、结构域的根底上，进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。四级结构：是指由两个或两个以上具有三级结构的亚基按一定方式聚合而成的特定构象的蛋白质分子。通常亚基只有一条多肽链，但有的亚基由两条或多条多肽链组成，这些多肽链间多以二硫键相连。亚基单独存在时无生物学活性。维系蛋白质一级结构的作用力：肽键、二硫键维系蛋白质二级结构的作用力：氢键维系蛋白质三级结构的作用力：范德华力、盐键、氢键、疏水相互作用维系蛋白质四级结构的作用力：范德华力、盐键、氢键、疏水键。其中疏水键是最主要的作用力。第二十四页，共三十二页。〔一〕蛋白质的两性电离一、理化性质蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。*蛋白质的等电点(isoelectricpoint,pI)当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。第二十五页，共三十二页。蛋白质的盐溶、盐析、变性和复性盐溶是指蛋白质溶液中由于参加低浓度的中性盐后，使蛋白质溶解度增加的现象称为盐溶。盐析是指高浓度中性盐可使蛋白质分子脱去水化层并中和其电荷而使蛋白质从溶液中凝集出来的现象叫做盐析。蛋白质的变性作用是指天然蛋白质分子由于受到物理或化学因素的影响使次级键破坏，引起天然构象的改变，导致生物活性的丧失及一些理化性质的改变，但未引起肽键的断裂，这种现象叫做蛋白质的变性作用。蛋白质的复性是指当变性因素除去后，变性蛋白又可重新回复到天然构象，这一现象叫蛋白质的复性。第二十六页，共三十二页。蛋白质的紫外吸收由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。第二十七页，共三十二页。蛋白质的呈色反响⒈茚三酮反响(ninhydrinreaction)蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反响。⒉双缩脲反响(biuretreaction)蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反响称为双缩脲反响，双缩脲反响可用来检测蛋白质水解程度。第二十八页，共三十二页。蛋白质的别离提纯技术一、根据分子大小不同进行别离纯化1、透析和超过滤透析和超过滤都是利用蛋白质分子不能通过半透膜的性质，使蛋白质和其它小分子物质分开。超过滤是利用压力或离心力，强使水和其它小分子溶液透过半透膜，而蛋白质留在膜上。第二十九页，共三十二页。蛋白质的别离提纯技术二、根据溶解度差异的别离方法1.等电点沉淀和PH值控制利用各种蛋白质在等电点时，溶解度最小这一性质，可以通过调节蛋白质溶液的PH值，将不同的蛋白质分开。2.蛋白质盐溶或盐析中性盐在低浓度时，可以增加蛋白质的溶解度，这种现象叫盐溶。当溶液离子强度增加到一定数值时，蛋白质的溶解度下降开始沉淀，这种现象叫盐析。第三十页，共三十二页。蛋白质的别离提纯技术三、根据电荷不同的别离方法1.电泳在外界电场的影响下，如果蛋白质不处于等电点状态，它将向电极移动，这种现象称为电泳。纯化中应用最多的是聚丙烯酰胺凝胶电泳和等电聚焦电泳，它们既可以作为蛋白质纯度检验方法，也可以纯度、制备蛋白质。2.层析层析法是利用被别离样品混合物中各组分的化学性质的差异，使各组分以不同程度分布在两个“相〞中，这两个相中的一个被固定在一定的支持介质上，成为固定相，另一个是移动的，成为移动相。根据层析法的原理与方式的不同，层析法有分配层析、吸附层析、离子交换层析、亲和层析等不同类别。第三十一页，共三十二页。内容总结生物化学局部知识结构。异化、核酸的异化。缺点：易将无机氮,都归入蛋白质中,不精确。当书写时—NH2写在左边为L型，－NH2在右为D一型。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。转氨基和氧化脱氨基偶联。*大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。*过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。β-折叠：平行式、反平行式。2.层析第三十二页，共三十二页。小儿急腹症

小儿急腹症小儿急腹症泛指需要紧急处理的各类腹部疾病,基本病理改变包括炎症、梗阻、穿孔和出血,依原因分为不需外科手术的内科性和需外科治疗的外科性两大类。随年龄不同而好发疾病不同,临床表现无特异性,易于误诊。一病史

1、腹痛的起病方式①若患儿病前无任何症状而突然发作濒死样（暴发性）腹痛，最可能是空腔脏器之游离穿孔或血管意外。②若腹痛起病迅速--开始中度严重而很快恶化--考虑急性胰腺炎，肠系膜血栓形成、肠绞窄或出血性坏死性小肠炎。③渐进性起病，缓慢加重之腹痛是腹膜炎之特征，阑尾炎常是这种起病。

2、腹痛性质①持续性疼痛，多为炎性病变引起，常见有急性阑尾炎、腹膜炎、憩室炎、急性胆囊炎、内脏穿孔。②阵发性疼痛多为梗阻病变引起，常见有肠套叠、单纯性肠梗阻、嵌顿性疝、胆绞痛和肾绞痛。③持续性疼痛伴阵发性加重，多为炎性病变合并梗阻引起。常见有梗阻性阑尾炎，急性胰腺炎，出血性坏死性小肠炎，绞窄性肠梗阻或胆道感染。④疼痛部位牵涉或转移常有特殊意义，胆道痛常牵涉至右肩胛，输尿管痛常牵涉至会阴部。急性阑尾炎常有从脐周转移至右下腹的过程。

3、食欲不振，恶心及呕吐食欲不振，恶心及呕吐是急腹症的常见症状。儿童此消化道症状较成人表现更为明显，仔细分析这些症状的特征对获得正确的诊断有很大价值。4、

腹泻、便秘

在多数急腹症病例中，肠功能有某些改变是常见的，但其变化却是无定的。若能十分肯定患儿在24-48小时内未曾排气排便，即有一定程度的肠梗阻。若无呕吐及无腹胀，则肠梗阻的诊断可能性不大。腹泻是胃肠炎的典型表现，但它也可是盆腔阑尾炎的一个主要症状。二、

体格检查

检查注意点

1、争取患儿的合作。要掌握患儿的心理活动，耐心接近患儿，取得患儿的信任及合作。2、使用镇静剂。对完全不能合作的患儿，可使用镇静剂（不能使用镇痛药），待患儿安静后检查。3、检查手法轻柔。检查手法过重，常出现假阳性体征。检查方法是轻柔地将手放在腹壁上，并轻轻地、缓慢地下压，比较各部位不同的变化及病儿的反应。4、反复检查。小儿腹部体征掌握较困难。临床上很难肯定诊断的，为防止误诊及漏诊，需反复多次检查，反复比较，方能确定诊断。

小儿患腹痛，可按腹痛发作部位分为以下几种类型

1、上腹正中痛：多为消化性溃疡、急慢性胃炎、急性胰腺炎、胸膜炎、大叶性肺炎、胆道蛔虫症等。

2、右上腹痛：多为肝炎、胆囊炎、胆石症、肠蛔虫症、胆道蛔虫症。

3、左上腹痛：多为脾脏创伤等。

小儿患腹痛，可按腹痛发作部位分为以下几种类型4、脐周围痛：多为肠蛔虫症、肠痉挛、急慢性肠炎、过敏性紫癜等。

5、右下腹痛：多为急性阑尾炎、肠系膜淋巴结炎、肠结核等。

6、左下腹痛：多为痢疾、粪便堵塞、乙状结肠扭转等。

7、脐部痛：多为肾盂肾炎、输尿管结石等。

从年龄看腹痛新生儿（先天畸形多见，如肠闭锁，胎粪梗阻，胎粪性腹膜炎，先天性巨结肠，先天性无肛。新生儿生后呕吐，无腹胀，无胎粪——高位闭锁。如呕吐并腹胀但无胎粪——肛门直肠畸形，先天性巨结肠。一月左右反复呕吐，消瘦——（不含胆汁）肥厚型幽门狭窄，（含胆汁）肠旋转不良。从年龄看腹痛8－12月肥胖者突发哭闹——肠套叠。2－3岁阵发哭闹呕吐——粘连梗阻或嵌疝。4－5岁阑尾炎，蛔虫梗阻，胆道蛔虫，腹外伤多见。）婴儿肠胀气表现为婴儿突然大声啼哭，腹部膨胀，两拳紧捏，两腿间及腹部蜷曲。多见于一岁内的小婴儿，因过食奶类、糖类或腹内吞人了大量气体产生腹胀而导致腹痛。肠痉挛X线检查

为最常用的诊断方法，如立位平片有膈下积气，应考虑消化道穿孔。有阶梯状液平面，结肠内无气为机械性肠梗阻；腹膜脂肪线消失，肠间隙增宽为炎症。钡剂灌肠在肠套叠时显示充盈缺损，钡餐检查食道静脉曲张等。

B超检查

B超具有无创伤、可重复、影像清晰、简单易行的优点，是一重要的诊断方法。B超诊断不受器官功能的影响，故对腹腔内病变能很好显示，不影响其正确性。一些急腹症，如肝脾肾外伤破裂以及并发症如阑尾脓肿、美克尔憩室脓肿、肠间隙脓肿、肠套叠、卵巢囊肿扭转等，肿物直径在2～3CM以上者均可探及，并可在B超指示下行脓肿穿刺。但有些急腹症不能被超声波探及，如消化性溃疡、肠梗阻、大量气腹等。

CT

怀疑肝脾胰损伤时可选用，如肝破裂显示脾断裂像及脾周围液体存在。急性胰腺炎表现胰腺肿大，炎症浸润及坏死所致低密度区等，但小儿脂肪少，胃肠道含气多，不合作，易使CT出现假象，故在诊断小儿急腹症时作为辅助方法选择应用。儿内科疾病腹内疾病：急性胃炎、胃肠炎、胃及十二指肠溃疡、肠痉挛性绞痛、肠及胆道蛔虫症、肠系膜淋巴结炎、急性坏死性肠炎、病毒性肝炎、先天性胆总管囊肿、各种胰腺炎、各种腹膜炎、肝脓肿、膈下脓肿、尿路感染，细菌性痢疾等。．腹外疾病呼吸系统疾病（上呼吸道感染、扁桃体炎、大叶性肺炎、急性胸膜炎）、心血管疾病（急性心力衰竭、心包炎、心肌炎）、变态反应性疾病（过敏性紫瘢、荨麻疹、哮喘）、神经系统疾（肋间神经痛、腹型癫痫）、代谢性疾病（低血糖症、尿毒症、卟啉病）、传染病（伤寒、流行性脑脊髓膜炎）以及败血症、带状疱疹、铅中毒等儿外科疾病急性阑尾炎、胃和十二指肠溃疡合并穿孔、机械性肠梗阻、肠套叠、肠系膜动脉栓塞、急性肠扭转、回肠憩室炎并发穿孔，梗阻、原发性或继发性腹膜炎、嵌顿性腹股沟疝、泌尿道结石、肾盂积水、肝破裂、脾破裂、卵巢囊肿扭转、睾丸蒂扭转、髂窝脓肿等。四、外科急腹症的诊断线索

1）任何患儿急性腹痛持续6小时以上，应认为有外科情况，直至被否定为止。2）疼痛、呕吐及发热在许多急性腹痛中是常见的，有外科情况时疼痛常出现于呕吐及发热之前，而在非外科情况疼痛常在它们之后。3）腹部体征有明确的压痛、肌紧张等腹膜刺激征者多为外科疾病或内科疾病引起的外科问题，需外科处理。

4）腹部外伤后出现的急性腹痛。5）腹部有肠型及肿块。6）腹痛有固定的位置、固定的压痛、固定的性质，说明组织或器官有器质性病变，多为外科疾病。婴幼儿阑尾炎10－12岁多见，小于3岁者发病率低。易误为上感或肠炎。因为一旦堵塞易坏疽穿孔，应早期手术。常有上感咽炎扁桃体炎肠炎史，春秋季多见，高热恶心呕吐腹泻是早期最常见症状，多大于38度，可伴有惊厥。恶心呕吐多在腹痛后数小时，但也有先呕吐的，即可以呕吐为首发症状，盲肠后位盆位阑尾炎多无呕吐。频繁呕吐和持续腹泻－——可以脱水酸中毒。查体方法：允许左手自由活动，医生两手同时按左右下腹，如果患儿左手去抓医生右手说明有压痛，此时左手用力按左下腹，患儿置之不理说明余腹无压痛。查体压痛点比**高，有腹肌紧张（如无紧张可以摸到髂动脉搏动）。婴幼儿阑尾炎要重复检查（就诊时，查血后，入院后），三次一致，可以确认，如果有一次无压痛，不能确诊。入睡后查体比较准确，可以10％水合氯醛口服，1岁8－10ml每次，3岁12－15ml每次。查体看：浅层－肠形有无，中层－腹膜刺激征，深层－深压痛。指检可以在镇静剂后进行，感觉直肠右侧壁有无触痛和灼热感。必要时腹穿。不明原因发热，呕吐，腹泻，小心阑尾炎。随诊观察很重要。可以用B超。肠套叠80％小于2岁的肥胖儿，4－10月最多，小于三月极少。男多于女，春季多。上感腹泻高热断奶添加辅食病毒感染可促发。**多为憩室肿瘤息肉等。回－盲型多见占9