微生物课件第一章大分子

第1第123 蛋⽩质重要的⽣物学功

4所有蛋⽩质均含有：CHON某些蛋⽩质含有：S0.3%-2.5%以及RHCαRHCα 其中构成蛋⽩质的有种7

二硫键COOH

COOH

NH22CHNH2

CH2

CH 2H NH2

CH2 CHCOOH 胱氨酸8LysValIleLeuLysValIleLeupheMetTrpThrArgArg9 ⼦中的氨基酸，属于氨基酸的衍⽣物，也称为修饰氨基酸：氨基酸⼀般在 278酪，279⾊，259 2个概念：氨基酸的等电点氨基酸的可解离基团的pKHenderson-Hasselbalch⟹

pI=½(pK1+pK2)=½(2.3+9.1)=与茚三酮 氨基的脯氨酸则不能与亚硝酸反应VanSlyke( 非酶褐变（ Maillard.LC.）反应的第一步——羰氨缩合（反应主要⼆级结构有——α螺旋，β折叠（片层），3.13.1肽键（peptidebond）和肽（peptide 例如：下列五肽命名为

3.2蛋⽩质的⼀级结构（primary3.3蛋⽩质的⼆级结构（secondary3.3蛋⽩质的⼆级结构（secondary象。肽平面（peptidene）：参与组成肽键的6个原子位(peptideunit)⼆面角（dihedralangle）：肽平邻的两个参与肽键形成的C和Na-a-helixb-b-pleatedsheetb-b-turnrandomcoil氢键βββββ转角结构主要特点180ºPro转角结构通常负责各种⼆级结构单元之间的连接作⽤，它对于转角结构通常负责各种⼆级结构单元之间的连接作⽤，它对于 以下情况均不利于α-螺旋形成 3.4蛋⽩质的三级结构（tertiary 3.5蛋⽩质的四级结构(quaternarystructure) 引⼒等。

HbAβN-Val·His·Leu·Thr·Pro·Glu·

HbSβN-Val·His·Leu·Thr·Pro·Val· (三）(三） 促进作用称为正协同效应(positive抑制作用称为负协同效应(negative变构效应(allosteric凡蛋白质（或亚基）凡蛋白质（或亚基）(三）蛋⽩质构象病：若蛋⽩质的折叠发⽣错误，尽管其⼀级结构不变，但蛋⽩质的构象发⽣改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发⽣。————1透析；2盐析；3————1等电点沉淀；2离⼦交换层析；3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波⻓处有特征性吸收峰。蛋⽩关系，因此可作蛋⽩质定 蛋⽩质变性后的性质改变 （ 复性若蛋⽩质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋⽩质仍可恢复或部分恢复其原有的构

⒈茚三酮反应(ninhydrin⒉双缩脲反应(biuret碱性溶液碱性溶液失去⽔化层(消除相荷,除去⽔膜),蛋⽩质胶体溶液就不再稳定,导致蛋⽩分⼦⽽产⽣沉淀++++++++++++ 碱+———— 酸

+++

++

——+

－ 同程度降并先后从溶液中析出，此种现象被离⼦强度和类型分离纯化⽅法— 分离纯化⽅法— 分离纯化⽅法— 温度:低温可保持⽣物⼤分⼦活性，同时降低其溶解度，提⾦属离⼦:⼀些多价 凝胶过滤(gelfiltration)又称分子筛层析：电泳电泳蛋白质在高于或低于其pI术,称为电泳。

白1.2 酶的调节1.2.11.2.1什么是酶的核酸，主要参与RNA底物(substrate,S)产物(product,P)Ala+α-酮戊二酸

转氨

酸+Glu1.2.2 系统命名——反应：葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸命名：葡萄糖：ATP1.2.3 AABC，需要1.2.41.2.4酶活性(enzymeV=dP/dt=-dS/1.2.41.2.4酶活性(enzyme酶活性的计量:EC1961为产物所需要的酶量为1个酶活国际单位（IU）。比活性（specificityofenzyme）指的是每毫克酶蛋⽩比活性=活性单位数/酶蛋⽩重量1.2.51.2.5酶的分⼦结构---单纯酶(simple结合酶(conjugated) 辅助因子

金属激活酶(metal-activated(prosthetic 氧化还原作⽤氧化还原作⽤ 其他基团的转移也有这种情况如辅酶A参与的转酰基反应,先形成⼄酰辅酶A,然后再脱去⼄酰基1.2.51.2.5酶的分⼦结构---酶的活性中心(active或称活性部位(activesite)，指必需基团在空必需基团(essential

(binding(binding

(catalytic

vanderWaals1.2.61.2.6加速反应,酶加速反应的机理是降低反应的活化能(activationenergy)⼀种酶仅作⽤于⼀种或⼀类化合物，或⼀定的化学键，催化⼀定的化学反应并⽣成⼀定的产绝对特异性(absolute相对特异性(relative立体结构特异性(stereo

酶反应:酶反应: 1.2.61.2.6effect）和定向效应（orientationeffect）E+ E+物分⼦发⽣变形，从⽽使底物分⼦某些键的键能减弱，产⽣键，有助于过度态的中间产effect）和定向效应 effect）定向：1.2.71.2.7分，这就是初速度1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底物浓度关系的数学⽅程式，即米－曼⽒⽅程式，简称米⽒⽅程式(Michaelisequation)。ＶKm+ ：最大反应速率 umvelocity) 常数(Michaelis酶与底物形成中间复合物(enzyme-substrate酶与底物形成中间复合物(enzyme-substrate 式中，k1、k2、k3、k4表⽰各反应的速度常数。由于P+E形成于慢反应即V＝k3[ES](1)S的总浓度远远⼤于E初始阶段，S的浓度可认为不变即[S]＝[St]即〔ES〕的形成速度等于〔ES〔ES〕/dt＝－d〔ES〕/dt。即[ES]K1([E即〔ES〕的形成速度等于〔ES〔ES〕/dt＝－d〔ES〕/dt。即[ES]

＝

＝Km（米⽒常数则(2)变为 ([Et]－[ES])[S]＝Km整理得:

[EttKm+

(3)将(3)代入(1)

Km+

(4)[Et]＝[ES]，反应达最⼤速度 (5)将(5)代入(4

Km+1.Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半VV2

＝Km+Km可近似表⽰酶对底物的亲和 酶的特征性常数之2.2.意义：Vmax=K3的转换数(turnovernumber)，即动力学常数动力学常数—当酶被底物充分饱和时，单位时间（三）Ｋm值与Ｖmax双倒数作图法(doublereciprocalplot)，⼜称为林⻉⽒(LineweaverBurk)V=1 .

+

（林 方程

当[S]当[S]＞＞[E]，反应速度与酶浓度成正比。关系式为：VK3

活性 2030 pH最适pH(optimum

(⼀(⼀)（⼆）（⼆）1.1.

2.2.

3.3.剂结合剂结合动⼒学特点：Vmax↓，表观

核酸(nucleic碱基(base)戊糖(ribose)磷酸核苷：ARGR,UR,脱氧核苷：dARdGR,dTR,CACA

CACAG′CAG核酸中核苷酸的排列顺序。

OH 5¢ACTGCTChargaff规则：[A=[G]”Chargaff 酸-为骨架，以右⼿螺旋⽅径为2nm，形成⼤沟(majorgroove)及⼩沟(minor碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T;G”C）。氢键维持双链横向稳定性碱基堆积⼒维持双4、DNA的超螺旋结构及其在染⾊质中超螺旋结构(superhelix或正超螺旋(positive负超螺旋(negative 真核⽣物染⾊体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核⼩体(nucleosome) 组蛋白碱性蛋白质有五种类型：H1、H2A、H2B、H3、H4，它们富含带正电荷的碱性氨基酸,能够同DNA中带负电荷DNA的基本功能是以的形式荷载遗 是⽣命遗传的物质基础，也是⽣命活动细胞核和胞 线粒 白体

mt

信使

mt 转运核内不均⼀

mt

成熟mRNA胞浆⼩

参与hnRNA*mRNA

细胞核内初合成的mRNA前体是不均⼀核RNA（hnRNA），*mRNA⼤多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上⼀个7-甲基⻦苷，同时第⼀个核苷酸的C´2也 把DNA所携带的遗传信息，按碱基互

10~20 10~20稀有碱基，如DHU3´CCA-5´末端⼤多数为TyCOH NHH NH 氨基酸氨基酸 反环：反环中部的三个碱基可以与mRNA的三联体形成碱基互补配对，解读遗传，称为反⼦（anticodon）。次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，I）常出现于反⼦中——倒L活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋 *rRNA*rRNA参与组成白3 白体RNA(ribosomalRNA)是细胞内含量最多的RNA，约占RNA总量的80%以上，是蛋白质合成机器-----白体(核糖体)(ribosome)的组核糖体蛋白(ribosmalprotein,rp)有数十种，⼤多是分⼦量不⼤的多肽类，分布在 白体⼤12粘度 紫外吸收增加（高⾊效应 (2)GC含量越高，Tm越变性在缓慢冷却时，可以复性，此过程称为1.4 从结构上看,它⼀般是多羟基醛或多 单 双 杂多糖：透明质酸、硫酸软骨素、（含N或S）（含 五碳糖六碳糖

CH

七碳糖

⼄酸（C2H4O2）八碳糖

（C3H6O3）例外：例外：鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖C5H10O4醛糖 酮糖 ⼀个或多个不对称(⼿性)碳原⼦光⽅向相反，旋光度数、、沸点

醛糖与酮糖的构型是。该在 的称为为型。D-葡萄糖与D-⽢露糖为C2D-葡萄糖与D-半乳糖为C4

在⽔溶液中容易形成分⼦内的半缩醛或半缩酮αβ-αβ- 缩醛羟基在平面之下的为α平面之上的为β型。 吡喃糖环常采取椅式(chair)和船式(boat)构象，其中椅式构象使扭溶解性溶解性甜度注意：D/L立体异构命名与d/l右旋/左旋有三种氧化产物：醛糖酸（Aldonicacid