川大生物化学(张洪渊)笔记

《生物化学》（张洪渊）讲义-川大

上册

第一章绪论（L2节）

一.如何学好生化课

1.生物化学的特点

.内容分布：生物化学这门课，从教材上看，通常都分为上下两集，

上集谈的是生物分子的结构、性质、功能，很少涉及它们的变化，这

些生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶、激素、维生素以及抗生

素等，叫做静态生化，以DNA结构为例。而下集则讲的是这些生物

分子的来龙去脉，即合成与分解，叫动态生化，以DNA的复制为例。

.特点：概念性描述性的内容居多，很少有推导性或计算性的内容，

因此，它不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，女生常常比男

生学得好，巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法，学完生化课后，

你们应该有一种意外的惊喜，阿，我的脑子咋变得这样好使呢？2.

师生合作

.老师备课：由于生物化学是我院最重要的课程（课时多以及研考跑

不掉），所以我得竭尽全力准备，既要完成大纲规定的内容又不能照

本宣科，注意理论和实践、经典与前沿的融合，使生化课变得兴趣盎

然而不是枯燥无味，要做到这些，备课是相当辛苦的，且听我来表一

表，我在四川大学上了320节生化课（200节理论，120节实验），上

课笔记成了现在的讲课笔记的一部分，后来临时抱佛脚，又到南大进

修了200学时的生化理论课（生化专业用）以及120学时的理论课（非

生化专业用），讲课教师叫杨荣武，是个教书天才（合作文章（在我

儿十篇文章中，这是最得意的一篇）、同学的师弟、上海生化所），听

课笔记真是一摞一摞，从中精炼出我们现在的6-70学时理论课（难

呐），还要增补一些名人趣闻、科学前沿之类的味精，总的算来，我

给你们讲一节课，自己要听7节课，再准备三小时一，代价不菲，所以

我常挂在嘴边的一句话就是，你们一定要学好这门课，学不好很对不

起人，在你最对不起的人里面，我应该列在前三名。

.学生学习：看小说似的预习儿遍，尤其上课要用心听讲（省时省力）,

当场或课后整理笔记（重要性），择重记忆（注意方法），儿个小窍门：

早上多吃糖（原因，脑血糖），站立听课（肾上腺，恐怖电影，我讲

课）。业远远落后于日本和欧美列强，给毕业生就业带来了困难。喜

者是许多有识之士已经看到了生化的光辉前景，纷纷抢滩这块宝地，

生化工业也在艰难的条件下起步并有蓬勃发展之势，以我们身边的人

物为例，欧阳老师和我们的专业发展。

第二章糖类

§1.糖的概念

一.糖的种类和功能

1.糖的定义

2.糖的功能：能源结构信息传递

3.糖的种类：

单糖：定义醛糖酮糖丙、丁、戊、己、庚糖及其两者的组合，重

要单糖的举例

寡糖：定义举例

多糖：定义同多糖杂多糖举例

结合糖：定义举例

4.碳水化合物：carbohydrate

二.糖的构型

1.儿个概念：

同分异构体

结构异构

立体异构

儿何异构

旋光异构

差向异构

2.糖的构型

不对称碳原子旋光异构体的性质

甘油醛的构型（D\L）意义

葡萄糖的构型

§2.单糖的结构和性质

单糖举例

一.葡萄糖的结构

1.链式结构：条件结构式构型旋光异构体和自然选择简化结构式

2.环状结构：条件毗喃型和吠喃型及自然选择a型和B型异头物

3.投影式（Haworth式）链式与环式的互变规则

4.变旋现象：现象本质

5.葡萄糖的构象：船式和椅式

6.儿种重要单糖的结构式（默认为D-型）:甘油醛二羟丙酮核糖！脱

氧核糖！葡萄糖甘露糖半乳糖果糖！链式和环式都要，请大家自

己在书上将其找到。

二.单糖的性质

1.物理性质：

旋光性（特例）

甜度：标准以及顺序（果糖〉蔗糖〉葡萄糖）

溶解性

2.化学性质

.与强酸的作用：形成糠醛及其衍生物

反应式及其原理：书P16

糖的鉴定：

Molish反应：糠醛及其衍生物与a-蔡酚反应作用生成紫色的化合物,

原理是好基于酚类进行了缩合，这样，将糖与浓酸作用后再与a-蔡酚

反应作用就能生成紫色的化合物，可鉴别糖。（多羟、醛基）

Seliwanoff反应：同样的原理，将糖与浓酸作用后再与间苯二酚反应,

若是酮糖就显鲜红色，若是醛糖就显淡红色，由此可鉴别酮糖和醛糖。

.形成糖甘：糖的半缩醛羟基与其它物质的羟基或氨基脱水缩合形成

的化合物。

举例：麦芽糖的结构式：见书P22

葡萄糖a-1,4-葡萄糖昔，a-葡萄糖出半缩醛羟基，另一葡萄糖（a、P

可互变）出4位上的羟基。

反应部位

主体、配体、糖昔键的键型（半缩醛羟基的构型-半缩醛羟基的位置,

另一羟基的位置）

全名：配体半缩醛羟基的构型-半缩醛羟基的位置，另一羟基的位置-

主体昔

.糖的还原性

费林反应（Fehling）：见P15费林试剂反应式定量法

与铁氟化钾的反应：

将葡萄糖与铁氟化钾（K3Fe（CN）6）溶液共热时，铁氧化钾被还原

成亚铁氟化钾（K4Fe（CN）6）。

反应式：K3Fe（CN）6+葡萄糖-K4Fe（CN）6+葡萄

糖酸

.形成糖豚

糖与三分子苯明的反应

反应式：见P17

用途：鉴定单糖的种类：糖月杀为黄色的不溶于水的晶体，不同的糖豚

其晶型和熔点均不同，由此可鉴别单糖的种类。

思考题：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖哪儿种可被糖豚反应所鉴别,

哪些不能？

其余的反应如酯化作用、对碱的作用、糖的氧化性等，请大家自己看

看O

§3.寡糖

定义

结构单位：环状的糖

糖昔键

主体和配体

寡糖（以及淀粉）中的单糖叫残基

一.儿种重要的二糖

1.麦芽糖：见P22葡萄糖a-1,4-葡萄糖昔：是直链淀粉的形成方式

2.异麦芽糖：葡萄糖a-1,6-葡萄糖昔：是枝链淀粉分支处的的形成方

式

3.蔗糖：a-葡萄糖p-2,1果糖普般-果糖a-1,2葡萄糖昔

4.乳糖:见P22葡萄糖-1,4-半乳糖昔

5.纤维二糖：见P22葡萄糖B-1,4-葡萄糖昔：是纤维素的形成方式。

§4.多糖

定义

一.同多糖

即均一多糖：定义

1.淀粉

结构单位：a-D-葡萄糖（在淀粉和寡糖中叫做葡萄糖残基）

连接方式（即糖背键型）：直链淀粉：a-1,4糖昔键，枝链淀粉a-1,6

糖昔键（仅出现在分支处）和a-1,4糖背键（除了分支处以外的地方）

直链淀粉的结构：见P24还原端和非还原端各一

枝链淀粉的结构：见P25还原端一个，非还原端多个

淀粉的二级结构（空间结构）：见P24右手螺旋（像个弹簧），每一

圈含有6个葡萄糖残基

碘显色机理：钻圈，圈越多（分子量越大即葡萄糖残基越多）色越深

淀粉水解碘显色的变化：淀粉（蓝色或紫色）一红色糊精一无色糊精

一寡糖一葡萄糖

性质：与葡萄糖相比，它没有还原性、有旋光性但无变旋现象、溶解

度降低

2.糖原：结构上完全同枝链淀粉，只是分子量要大得多

3.纤维素：见P27

结构单位：0-D-葡萄糖

连接方式：P-1,4糖昔键

分子量：上万个葡萄糖残基

二级结构：锯齿带状，交织在一起，强度很大。

4,其余多糖：半纤维素和儿丁质等，请大家自己回去看看。

二级结构：锯齿的链状，由于它们互相缠绕和交织，因此，强度很大。

性质：不溶于水，仅能被高温的强酸和少数儿种纤维素酶所水解

二.杂多糖

通常与蛋白质形成具有粘性的物质，故称粘多糖，在体内起润滑作用

（胃部以及关节处的粘夜，鼻涕等）

例如：透明质酸、硫酸软骨素和肝素等

三.结合糖：糖脂、糖蛋白、蛋白多糖等，自己看。

布置作业：重要单糖的结构，糖月杀反应的思考题。抽查

第三章脂类

§1.概述

定义：由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物统称为脂类，这是一类

一般不溶于水而溶于脂溶性溶剂的化合物。

一.脂类的类别

1.单纯脂：定义：脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物

蜡：高级脂肪酸与高级一元醇，幼植物体表覆盖物，叶面，动物体表

覆盖物，蜂蜡。

甘油脂：高级脂肪酸与甘油，最多的脂类。

2.复合脂：定义：单纯脂加上磷酸等基团产生的衍生物

磷脂：甘油磷脂（卵、脑磷脂）、鞘磷脂（神经细胞丰富）

3.脂的前体及衍生物

高级脂肪酸

甘油

固醇

菇类

前列腺素

4.结合脂：定义：脂与其它生物分子形成的复合物

糖脂：糖与脂类以糖背键连接起来的化合物（共价键），如霍乱毒素

脂蛋白：脂类与蛋白质非共价结合的产物如血中的儿种脂蛋白，

VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂类的运输方式。

二.脂类的功能

1.最佳的能量储存方式

体内的两种能源物质比较

单位重量的供能：糖4.1千卡/克，脂9.3千卡/克。

储存体积：1糖元或淀粉：2水，脂则是纯的，体积小得多。

动用先后：糖优先，关于减肥和辟谷

2.生物膜的骨架：细胞膜的液态镶嵌模型：磷脂双酯层，胆固醇，蛋

白质。见HP34

3.电与热的绝缘体

电绝缘：神经细胞的鞘细胞，电线的包皮，神经短路

热绝缘：冬天保暖，企鹅、北极熊

4.信号传递：固醇类激素

5.酶的激活剂：卵磷脂激活隹羟丁酸脱氢酶

6.糖基载体：合成糖蛋白时，磷酸多菇醇作为埃基的载体

§2.甘油脂

定义：高级脂肪酸与甘油，其中甘油三脂就是油脂。

一.脂肪酸：结合态、游离态（FFA）

1.性质

偶数

顺式

双键的位置9、12、15

溶点与结构的关系：链长（长-高），饱不饱和（饱-高）

2.简单表达式：

简单结构式：波浪形，注意双键的构型

简单表达式：链长：双键数△双键位置

举例：油酸18：1A9

3.常见脂肪酸和必需脂肪酸

常见：

软脂酸16：0,

硬脂酸18：0

必须脂肪酸：（Vf）：人和哺乳动物不可缺少但又不能合成的脂肪酸,

必须从食物（尤其是植物）中摄取。包括：

亚油酸18：2A9,12

a-亚麻酸18：3A9,12,15

y-亚麻酸18：3A6,9,12

素油比荤油营养价值大

二.甘油脂（脂酰甘油）

甘油的写法和性质：P33

甘油脂的通式：MG、DG、TG：P33

油脂：油（植物）+脂肪（动物），脂肪酸的饱和性决定了它们的状态

1.油脂的物理性质

.溶解度：不溶于水，而溶于乙醇、乙酸、氯仿、表面活性剂（双亲

性物质）等，对比MG和DG

.溶点：植物的油与动物的脂肪的溶点，由脂肪酸的饱和性决定

.旋光性：前题，书写方式（L）与构型无关，这是规定，P33。

2.化学性质

.皂化与皂化值

定义：油脂与碱共热时，产生甘油和脂肪酸盐（肥皂），实际上是碱

催化的水解反应

反应式:P36

皂化值：加热，KOH（mg）/油脂（g）,可以反映油脂的量（摩尔数）

.酸败与酸值

油脂长期搁置时会产生酸臭味就是酸败

原因是油脂受空气和光照作用，部分发生分解，不饱和脂肪酸被氧化

成为醛或酮以及竣酸，产生酸臭味。P37

桐油的应用

酸值：不加热，KOH（mg）/油脂（g）,可以反映油脂的新鲜程度。

.加成反应与碘值

油脂中的不饱和双键可以与H2、12、HC1、C12等发生加成反应

卤化作用：P36

碘值：12（g）/油脂（百克）

反映油脂的不饱和程度

§3.磷脂

复合脂中最重要的一族

组成基团：脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇等）、磷酸根、X（醇类）

一.甘油磷脂（磷脂酰甘油）

1.结构通式:P39

命名：磷脂酰X

X为其它的醇类，通过磷酸二酯键与甘油连接。

天然磷脂均为L型构型

2.儿种重要的磷脂

X胆碱乙醇胺（胆胺）丝氨酸肌醇H

结构式P40P40P41P41

名称磷脂酰胆碱（卵磷脂）生物膜、卵黄中的重要成分，良性的脂

溶性溶剂，常用于治疗心脑血管疾病P40磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）

P40磷脂酰丝氨酸P41磷脂酰肌醇P41磷脂酸

3.儿种重要的磷脂酶及其作用特点：PLA1、PLA2（PLB）、PLC、PLD

作用位点：P397或P39+

溶血磷脂

蛇毒与磷脂酶

二.神经鞘磷脂：神经鞘氨醇P42、脂肪酸、磷酸、胆碱

神经鞘氨醇P42（+脂肪酸）-神经酰胺P42（+磷酸+胆碱）-神经鞘磷

脂P42

三.磷脂的特性

1.溶解性：表面活性剂，双亲化合物（亲油亲水）

氯仿+甲醇是提取磷脂的有效溶剂

2.解离：两性电解质，解离后磷酸基团带负电，X基团带正电（见X

的结构）

3.水解反应：碱解（皂化）、酶解

§4.其它脂类

一.结合脂

1.糖脂

.甘油糖脂：甘油磷脂的磷酸X被糖所取代的产物，即第三个羟基与

糖的半缩醛羟基脱水缩合的产物（P39）,因此，也属于糖昔。

.糖鞘脂：鞘磷脂的磷酸+胆碱被糖所取代的产物，糖也是出的半缩醛

羟基，也属于糖昔。例如：脑背脂和神经节背脂P47（霍乱毒素受体

GMI）等。

2.脂蛋白：血液中的四种脂蛋白。

二.固醇类：环戊烷多氢菲的衍生物P42。编号

功过是非：癌症（黄曲霉素），心血管疾病（高血压），结石；脑细胞、

胆汁酸、激素、VDo

固醇（留醇）：环戊烷多氢菲上3位接-OH,10、13位上接-CH3,17

位上接一烷链P42o

.胆固醇：固醇上的17位上接一异辛烷P43。游离胆固醇和胆固醇脂

均不溶于水。

胆固醇在紫外线的作用下可以转化成VD,VD的作用，婴儿晒太阳。

.胆汁酸：胆固醵衍生的一类固醇酸。

胆酸：P43略

三.菇类：异戊二烯的衍生物P45,衍生方式为异戊二烯首尾相连或尾

尾相连P45+O

单菇（2个异戊二烯单位）、倍半葩（3个异戊二烯单位），胡罗卜

素为4菇，天然橡胶为上千拓。

霍乱病：

病征：上吐下泻，全是水，若不补充水，一天之内即死亡

病理：肠内大量失水，水压过高，排泄物中有大量的霍乱弧菌。

分子基础：小肠上皮细胞的外表面结构如图（讲义稿P5）,具有霍乱

毒素的受体，霍乱毒素的结构是个七聚体蛋白，与受体结合后解离，

穿过细胞膜，刺激腺普酸环化酶，提高cAMP,使钠/水泵失调，向肠

内排水，又向周围组织以及血管中抽水

第四章蛋白质

一.蛋白质是生命的表征，哪里有生命活动哪里就有蛋白质

1.酶：作为酶的化学本质，温和、快速、专一，任何生命活动之必须,

酶的另一化学本质是RNA,不过它比蛋白质差远了，种类、速度、

数量。

2.免疫系统：防御系统，抗原（进入“体内”的生物大分子和有机体）,

发炎。

细胞免疫：T细胞本身，分化，脓细胞。

体液免疫：B细胞，释放抗体，导弹，免疫球蛋白（1g）。

3.肌肉：肌肉的伸张和收缩靠的是肌动蛋白和肌球蛋白互动的结果，

体育生化。

4.运输和储存氧气：Hb和Mbo

5.激素：含氮类激素，固醇类激素。

6.基因表达调节：操纵子学说，阻遏蛋白。

7.生长因子：EGF（表皮生长因子），NGF（神经生长因子），促使细

胞分裂。

8.信息接收：激素的受体，糖蛋白，G蛋白。

9.结构成分：胶原蛋白（肌腱、筋），角蛋白（头发、指甲），膜蛋白

等。生物体就是蛋白质堆积而成，人的长相也是由蛋白质决定的。

10.精神、意识方面：记忆、痛苦、感情靠的是蛋白质的构象变化，

蛋白质的构象分类是目前热门课题。

11.蛋白质是遗传物质？只有不确切的少量证据。如库鲁病毒，怕蛋

白酶而不怕核酸酶。

二.构成蛋白质的元素

1.共有的元素有C、H、O、N,其次S、稀有P等

2.其中N元素的含量很稳定，16%,因此，测N量就能算出蛋白质

的量（实验四，修改预定表）。

三.结构层次

1.一级结构：AA顺序

2.二级结构：主干的空间走向

3.三级结构：肽链在空间的折叠和卷曲形成的形状，所有原子在空

间的排布。

4.四级结构：多条肽链之间的作用。

§1.氨基酸蛋白质的结构单位、水解产物

一.氨基酸的结构通式：P50

a-碳原子，a-竣基，a-氨基

氨基酸的构型：自然选择L型，D型氨基酸没有营养价值，仅存在

于缴氨霉素、短杆菌肽等极少数寡肽之中，没有在蛋白质中发现。

二.氨基酸的表示法

生物体中有20种基本氨基酸（合成蛋白质的原料），还有其它非基本

氨基酸，20种基本氨基酸的表示方法有下列儿种：

1.中文名：X（X）氨酸，如甘氨酸、半胱氨酸。20种要会背。

2.英文名：3字名，如Gly、Cys等，20种要会背。

3.按顺序演示，记忆技巧。

AlaArgAspAsnCysGluGinGlyHislie

丙精天天冬酰氨半谷谷氨酰氨甘组异亮

LeuLysMetPheProSerThrTrpTyrVai

亮赖甲硫苯丙膈丝苏色酪缴

三.氨基酸的具体结构：20种全部记住，仅注意R。

P51〜53

讲解顺序：

甘Gly（最特殊，唯一无旋光性）、丙Ala（顾名思义）、苯丙Phe（顾

名思义）。

酪Tyr（有供苯酚基）、半胱Cys（0-毓基）、丝Ser（彷羟基）、苏Thr

（B-羟基）、天冬Asp（酸性氨基酸，供竣基）、天冬酰氨Asn（隹酰

氨）、色Trp（中口引蛛基P66）、组His（隹咪哇基P66）。

谷Glu（酸性氨基酸，y-竣基）、谷氨酰氨Gin（y-酰氨）、甲硫Met

（「甲硫基）。

金Arg（3理I基P66）o

赖Lys（碱性氨基酸，。氨基）。

缀Vai、亮Leu、异亮lie：都是烷煌链。

脯Pro（亚氨基）。

四.氨基酸的分类

1.结构上

脂肪族氨基酸：酸性氨基酸（2竣基1氨基：Glu、Asp）,碱性氨基

酸（2氨基1竣基：Arg、Lys）,中性氨基酸（氨基酸基各一：很多）

芳香族氨基酸：含苯环：Phe>Tyr

杂环氨基酸：His（也是碱性氨基酸）、Pro、Trp

2.R基的极性

极性氨基酸：亲水氨基酸：溶解性较好，酸性氨基酸、碱性氨基酸、

含筑基、羟基、酰胺基的氨基酸，Glu、Asp、Arg、Lys、His、Cys、

Ser、Thr、Tyr、Gln>Asn

非极性氨基酸：疏水氨基酸：溶解性较差，具有烷煌链、甲硫基、蚓I

喙基等的氨基酸，Gly、Ala、Leu>lie、Val>Pro>Met、Trp

3.营养价值

必需氨基酸：人和哺乳动物不可缺少但又不能合成的氨基酸，只能从

食物中补充，共有8种：Leu、Lys、Met、Phe>lie、Trp、Thr、Vai

半必需氨基酸：人和哺乳动物虽然能够合成，但数量远远达不到机体

的需求，尤其是在胚胎发育以及婴幼儿期间，基本上也是由食物中补

充，只有2种：Arg、Hiso有时也不分必需和半必需，统称必需氨基

酸，这样就共有10种。记法：TipMTVHall

非必需氨基酸：人和哺乳动物能够合成，能满足机体需求的氨基酸，

其余10种

从营养价值上看，必需〉半必需,非必需

五.非基本氨基酸

1.氨基酸的衍生物：蛋白质化学修饰造成的，有P-Ser、P-Thr、P-Tyr、

OH-Pro.OH-Lys,最为重要的是Cyss胱氨酸，是由2分子Cys通过

二硫建连接起来的，P54

2.非蛋白氨基酸：仅游离存在，瓜氨酸、鸟氨酸、隹丙氨酸

3.D-氨基酸：缀氨霉素、短杆菌肽中含有。

六.氨基酸的性质

1.物理性质

紫外吸收：有共甄双键的物质都具有紫外吸收，在20种基本aa中，

有4种是具有共甄双键的，Trp、Tyr、Phe、His,其中His只有2个

双键共飘，紫外吸收比较弱，Trp、Tyr、Phe均有3个双键共加，紫

外吸收较强，其中Trp的紫外吸收最厉害，是蛋白质紫外吸收特性的

最大贡献者，此3种氨基酸的紫外吸收特点如下：

Aa（氨基酸）Am（最大吸收波长：nM）E（消光系数：A/Mol/L）

Phe2572*102

Tyr2751.4*103

Trp2805.6*103

旋光性：仅Gly不具旋光性，其它19种都有，且自然选择为L-型。

溶解性：溶解于水，特别是稀酸稀碱溶液，不溶于乙酸、氯仿等有机

溶剂。

熔点：均大于200C,也就是说氨基酸都是固态，而同等分子量的其

它有机物则是液态，这说明了氨基酸与氨基酸之间的结合力很强，是

离子键，即氨基酸是以离子状态存在的，而不是以中性分子存在的。

2.化学性质

解离和等电点：

氨基酸是个两性电解质，既可进行酸解离也可进行碱解离，用解离方

程式表示就是：见P57,这样，氨基酸在水溶液中就可能带电，+或

以及呈电中性，到底是什么情况，完全由溶液的PH值来决定。

等电点：如果调节溶液的PH值使得其中的氨基酸呈电中性，我们把

这个PH值称为氨基酸的等电点：PLPI是氨基酸的重要常数之一，

它的意义在于，物质在P1处的溶解度最小，是分离纯化物质的重要

手段。

思考题：

当溶液的PH值〉PI时，aa带电为+/-?

当溶液的PH值=<8?

等电点的计算：对于所有的R基团不解离的氨基酸而言（即解离只

发生在a-竣基和a-氨基上），计算起来非常简单：

PI=（PKF+PK2，）/2

若是碰到R基团也解离的，氨基酸就有了多级解离，这个公式就不

好用了，比如Lys、Glu、Cys等。

aaCysAspGluLysHisArg

PK'a-竣基1.712.692.192.181.822.19

PKb-氨基8.339.829.678.959.179.04

PIC-R-基团10.78（-SH）3.86（B-COOH）4.25（y-COOH）10.53

（E-NH2）6（咪哇基）12.48（肌;基）

在这种情况下可以按下面的步骤来计算：

由PK?值判断解离顺序，总是PKiyPK2yPK3，PI时,aa带-电；

PH值

氨基酸的重要化学反应

反应基团试剂主要产物应

用P

a-NH2年三酮紫色、红色物对氨

基酸显色63

a=NH2玮三酮黄色物

Pro的鉴定

a-NH2HNO2N2等游离aa定量，

蛋白质水解程度59

a-NH2DNFB二硝基氟苯Sanger试剂DNP-aa二硝基苯黄色物蛋

白质N端测定一级结构分析标准图谱

6181

a-NH2PITC苯异硫氟酸酯Edman试剂PTC-aa在无水的酸中环化

成PTH-aa蛋白质N端测定一级结构分析aa顺序自动分析仪标准图

谱82

a-NH2甲醛羟甲基-aa和二羟甲基-aa甲醛滴定aa含量（封闭氨基）

60

Arg的肌;基a-蔡酚次澳酸钠坂口试剂桃红色物鉴定Arg

Met的-S-CH3H202过氧化物吸烟有害，烟中的过氧化物，弹性蛋

白酶，抑制剂Met,肺气肿。

Cys的-SH碘代乙酸ICH2coOH过甲酸HCOOOH乙酸硫基

H00C-CH2-S-磺基HS3O-肽链拆分，作用与CYSS上的二硫键65

His的咪唾基重氮苯磺酸Pauly试剂樱红色物（IHis连2重）鉴定

His65-66

Tyr的酚基重氮苯磺酸Pauly试剂桔黄色物鉴定Tyr

Tyr的酚基磷锯酸、磷鸨酸Folin试剂兰色物质定量测定蛋白质、

Tyr

Trp的U引喙基对二甲基氨基苯甲醛兰色物质鉴定Trp

-OHSer.Thr、Tyr激酶、ATPP-aa调节酶的活性，测定酶的活性中

心65

§2.肽

一.肽与肽键

氨基酸的竣基与另一氨基酸氨基脱水缩合形成的化合物就是肽，其实

就是一种酰胺化合物，其酰胺键就是肽键，它的特点是刚性平面、反

式构型。见补页。

肽中的氨基酸叫氨基酸残基，儿个氨基酸残基就叫儿肽。

二.肽的种类

寡肽：2-10,无构象，谷胱甘肽是3肽

多肽：10-50,介于之间，胰高血糖素是29肽

蛋白质：50以上，有特定的构象，胰岛素是51肽

三.肽的表示法

LN端、C端的概念：肽链的两个端点，N端的氨基酸残基的a-氨基

未参与肽键的形成，C端的氨基酸残基的a-竣基未参与肽键的形成。

2.写法和读法：规定书写方法为N端一C端，例如：Ala-Gly-Phe,

读作：丙氨酰甘氨酰苯丙氨酸。

注意有时会看到一些奇怪的写法，比如：NH2-Ala-Gly-Phe-COOH,

或H-Ala-Gly-Phe-OH,均属于画蛇添足，但Ala-Gly-Phe-NH2则表

示C端被酰胺化了。

若有必要从C端一N端写，则必须标明，如（C）Phe-Gly-Ala（N）

四.肽的性质

1.酸碱性：肽至少有一个游离的氨基和游离的竣基，也是两性化合物,

至少有2级解离，通常都有多级解离。因此，肽在水溶液中也能够带

电，也有自己的等电点PI,其计算与测定完全同氨基酸的。

例如：谷胱甘肽，Glu-Cys-Gly,其结构见P72,注意Glu-Cys之间的

肽键（Y-,而不是正常的a-）,各解离基团的PK，值见P72,PI=

（2.13+2.34）/2=2.235,很酸。

2.双缩服反应：见笔记P33,双缩胭（相似于三肽，即2个肽键）、碱

性铜离子、紫红色化合物。凡大于三肽的肽都能发生此反应，2肽不

行。

3.水解反应：肽可以被酸、碱、酶所水解，其优劣性如下：

酸水解：浓酸（6N以上，解释一下N=M/价），高温（110℃以上），

长时（24-36小时），污染，Trp遭到破坏，不消旋，水解彻底

碱水解：浓碱（6N以上），高温（100℃以上），6小时、污染，含-OH

和-SH的氨基酸均遭到破坏，Ser、Thr、Tyr、Cys,消旋，水解彻底。

酶水解：胰酶，常温常压，常PH,不消旋、不破坏、不彻底。

常用的蛋白酶，即工具酶：

外切酶：氨肽酶：从N端开始一个个水解肽键

竣肽酶：从c端开始一个个水解肽键：

竣肽酶A：Arg、Lys>Pro除外的氨基酸残基

竣肽酶B：仅Arg、Lys

竣肽酶C：所有的氨基酸残基

内切酶：胰蛋白酶：仅作用于Arg、Lys的竣基与别的氨基酸的氨基

之间形成的肽键。产物为C端Arg、Lys的肽链。

糜蛋白酶：仅作用于含苯环的氨基酸的竣基与别的氨基酸的

氨基之间形成的肽键。Trp、Tyr、Phe,产物为C

端Trp、Tyr、Phe的肽链。

五.肽的实例

1.谷胱甘肽：其结构见P72,注意Gki与Cys的连接（y-,而不是正

常的a-）,还原型GSH和氧化型GSSG,多种酶的激活剂，参与体内

多项代谢，主要作用是还原剂，消除体内的自由基（过氧化物，抽烟,

黑坳）。

2.催产素和加压素：9肽或环8肽，都是脑垂体后叶激素，结构见《生

化制药工艺》P?都有升血压、抗利尿、刺激子宫收缩、排乳的作用，

催产素促进遗忘，加压素增强记忆。

3.短杆菌肽和缴氨霉素

4.促甲状腺素释放因子：TRF,是个三肽，TRF一促甲状腺素一甲状

腺素

5.胰高血糖素：29肽，存在，见《生化制药工艺》P?,升高血糖，

作用同肾上腺素。

§3.蛋白质

一.种类和性质

1.种类

组成上分：简单蛋白：仅由aa构成

结合蛋白：简单蛋白与其它生物分子的结合物，糖蛋白（共价）、脂

蛋白（非共价）

形态上分：球蛋白：长/宽。〜4,血红蛋白

纤维蛋白：长/宽＞10,血纤蛋白、丝蛋白

功能上分：酶、抗体、运输蛋白、激素等

理化性质上分：HDL、VHDL、LDL、VLDL

构象上分：国际上有蛋白质构象库。

2.性质

紫外吸收：280nm,贡献者是Trp、Tyr、Phe,最主要的是Trp,核酸

的紫外吸收峰在260nmo

两性解离：有PL不能计算，只能测定（等电聚焦）。

等电点沉淀法：PI处蛋白质的溶解度最低。

胶体性质：大分子，多于51个aa残基，最小平均分子量为5000D；

在水中能两性解离故而带电，又亲水，所以是胶体，分散好。有电泳、

布朗运动、丁达尔现象、不能通过半透膜等等典型的胶体性质。

沉淀反应：凡是能破坏水化膜以及能中和电荷的物质均可使蛋白质沉

淀

等电点沉淀：PH值，中和电荷

盐析：高浓度的盐溶液使蛋白质沉淀，离子中和电荷，如(NH4)2SO4

盐溶：低浓度的盐溶液使蛋白质溶解，蛋清的溶解。

有机溶剂沉淀：降低溶液的介电常数。

蛋白质变性：蛋白质在某些外界因素的影响下，理化性质改变、生物

活性丧失的现象。这些因素包括热、酸、碱、有机剂等。

蛋白质变性理论：吴宪，1931年提出。蛋白质的功能直接由蛋白质

的构象来决定，某些外界因素改变了蛋白质的独特构象，因而使生物

活性丧失。但不改变蛋白质的一级结构(即共价结构)。蛋白质的变

性与水解是不同的。

当环境条件恢复时,蛋白质的生物活性有可能也恢复，这就是蛋白质

的复性。

这一理论在实践中有很重要的指导意义，能够解释酶为什么有最适的

PH和最适的温度。

蛋白质的颜色反应：可以用来定量定性测定蛋白质

双缩版反应：红色，Xm=540nm

黄色反应：与HNO3的反应，生成硝基苯，呈黄色。皮肤遇到HNO3

的情况，白一黄一橙黄。

米伦氏反应：与HgNO3或HgNO2的反应，呈黄色，原理同上。

与乙醛酸的反应：红色，Trp的口引噪基的特定反应。

坂口反应：红色，Arg的®]I基的反应。

福林反应：蓝色，是Tyr的酚基与磷铝酸和磷鸨酸的反应。

印三酮反应：紫红色

Pauly反应：樱红色，His的咪哇基。

二.蛋白质的一级结构及其测定

1.蛋白质的结构层次：1、2、超2、结构域、3、4

2.一级结构：即蛋白质的共价结构或平面结构，核心内容就是aa的排

列顺序，它的改变涉及到蛋白质共价键的破坏和重建。

一级结构的全部内容包括：肽链的个数、aa的顺序、二硫键的位置、

非aa成分。

3.蛋白质一级结构的测定

间接法：通过测定蛋白质之基因的核甘酸顺序，用遗传密码来推断

aa的顺序。这是因为核甘酸的测序比蛋白质的测序工作要更方便、更

准确。

直接法：用酶和特异性试剂直接作用于蛋白质而测定出aa顺序。

第一步：前期准备

分离纯化蛋白质：纯度要达到97%以上才能分析准确。

蛋白质分子量的测定：渗透压法、凝胶电泳法（聚丙烯酰胺、SDS）、

凝胶过滤法、超离心法等

aa组成的测定：氨基酸自动分析仪

肽链拆分：非共价键的如氢键、离子键、疏水键、范德华力4种，可

用尿素或盐酸服等有机溶液来拆分。共价键的仅二硫键1种，可用筑

基乙醇、碘代乙酸、过甲酸来拆分。

第二步：肽链的端点测定

N端测定：Sanger法，DNFB—DNP-肽一水解一乙醛萃取一层析鉴定

Edman法，PITC-PTC-肽―PTH-aa一层析鉴定

C端测定：明解法，P83,唯有C端aa与众不同，酰肿化合物与游离

aa,再通过Sanger法来鉴定。Asn>Gin、Cys、Arg将被朋破坏，不

能分析。

竣肽酶法：配合动力学控制。

竣肽酶A：Arg、Lys>Pro除外的氨基酸残基

竣肽酶B：仅Arg、Lys

竣肽酶C：所有的氨基酸残基

每条肽链aa顺序的测定：aa顺序自动分析仪只能准确测定50aa以下

的肽链，而一般的蛋白质都含有100以上的aa残基，所以，事先要

将蛋白质打断成多肽甚至寡肽，再上机分析，而且要2套以上，便于

以后拼接。

常用的工具酶和特异性试剂有：

胰蛋白酶：仅作用于Arg、Lys的竣基与别的氨基酸的氨基之间形成

的肽键。

糜蛋白酶：仅作用于含苯环的氨基酸的竣基与别的氨基酸的氨基之间

形成的肽键。Trp、Tyr、Phe

CNBr：仅作用于Met的竣基与别的氨基酸的氨基之间形成的肽键。

拼接：将2套多肽的aa顺序对照拼接，举例：

156987351256984523->156987351256984523

―156987351256984523

第四步：二硫键位置的确定：包括链内和链间二硫键的位置，用对角

线电泳来测。在肽链未拆分的情况下用胃蛋白酶水解之，可以得到被

二硫键连着的多肽产物。先进行第一向电泳，将产物分开。再用过甲

酸、碘代乙酸、筑基乙醇处理，将二硫键打断。最后进行第二向电泳,

条件与第一向电泳完全相同。选取偏离对角线的样品（多肽或寡肽）,

它们就是含二硫键的片段，上机测aa顺序，根据已测出的蛋白质的

aa顺序，把这些片段进行定位，就能找到二硫键的位置。如下图：

4.蛋白质一级结构测定的意义

分子进化：将不同生物的同源蛋白质的一级结构进行比较，以人的为

最高级，从而确定其它物种的进化程度，也可以制成进化树，由于这

是由数据决定的，因此比形态上确定的进化更加科学和精确。

证明了一个理论，即蛋白质的一级结构决定高级结构，最终决定蛋白

质的功能。

疾病的分子生物学：镰刀型贫血症的内因是血红蛋白的B6VaL正常

的血红蛋白的P6G1U

三.蛋白质的二级结构

1.二级结构概论

二级结构的定义：肽链主干在空间的走向。主干指的是肽平面与a-C

构成的链子，见P95。

二级结构的内容：空间走向以及维持这种走向的力量：氢键和R基

团的影响（离子键、疏水键、空间障碍等）

二级结构的数学描述：小角：肽平面绕N-Ca单键旋转的角度

V角：肽平面绕Ca-C竣基单键旋转的角

度，见P95。

至于+-方向的规定，0度角的规定太复杂，不作要求。

这样，一个肽平面的空间位置可以被2个二面角来确定，如果每个肽

链的两个二面角（巾,<|/）都相同，则构成了规则的空间走向，所以可

以用（4）,w）来描述肽链的二级结构。

2.二级结构的常见类型

Pauling的贡献，X光衍射法是研究蛋白质构象的最好技术，羊毛蛋

白和蚕丝蛋白，单调一致，诺贝尔化学奖。

a-右手螺旋

a-螺旋即像弹簧一样的螺旋，有右手与左手之分，自然选择蛋白质的

a-螺旋为右手螺旋。示范。

a-右手螺旋的数据：每一圈含有3.6个aa残基（或肽平面），见P96

的b,每一圈高5.4A,即每一个aa残基上升1.5A,旋转了100度，2

个二面角个,V）=（-570,-480）o

维持a-右手螺旋的力量是链内氢键，它产生于一个肽平面的C=O与

相邻一圈的在空间上邻近的另一个肽平面的N-H之间，见P96b,它

的方向平行于螺旋轴，因此，a-右手螺旋的外观是个筒状的帘子，见

P96co每个氢键串起的长度为3.6个肽平面或3.6个aa残基，被氢键

串起来的这个环上含有13个原子，故a-右手螺旋也被称为3.613螺

旋。

R基团对a-右手螺旋的影响：破坏者Pro,该处折断，因为亚氨基不

能形成氢键；不稳定者酸性、碱性、太大、太小：Glu、Asp、Arg、

Lys、Gly、lie。其它都是起稳定作用的。

分布：毛发中的a-角蛋白，例如头发中的a-角蛋白。见沈同P155。

供折叠：肽链在空间的走向为锯齿折叠状，见P97。跟纤维素的相似。

二面角(巾,w)=(-119℃,+113℃)o

维持折叠的力量：链间的氢键，它产生于一个肽平面的c=o与相

邻肽链的在空间上邻近的另一个肽平面的N-H之间，见P98,两条肽

链上的肽平面互相平行，形成片层结构。见P97。

隹折叠有平行式和反平行式两种见P98o

平行式：两条链的走向相同，N-C

N-C

反平行式：两条链的走向相反，N-C

C-N

反平行式的快折叠比平行式的更稳定

一条肽链回折后就可形成两条走向相反肽段，就可以形成反平行式的

折叠，隹折叠不限于两条肽链之间，多条肽链可以形成很宽的供折

叠片层，片层与片层之间以范德华力相互作用，形成厚厚的垫子。

a-右手螺旋与隹折叠相比更具弹性，不易拉断，供折叠易拉断，a-右

手螺旋经加热后可变成隹折叠，长度增加，毛衣越洗越长也是这种变

化。

左手螺旋：存在于胶原蛋白中，aa残基组成为(-Gly-Pro-Y-),Y为

HyPro或HyLys靠链间氢键和范德华力来维持。见沈同P158。

U型回折：也叫B-转角，肽链在某处回折1800所形成的结构。这个

结构包括的长度为4个aa残基，其中的第三个为Gly,稳定该结构的

力量是第一和第四个aa残基之间形成的氢键。在黑板上演示。

310螺旋：是a-右手螺旋的过渡形式，又瘦又长，每个氢键串起的长

度为3个肽平面或3.6个aa残基，被氢键串起来的这个环上含有10

原子。

无规卷曲：无固定的走向，但也不是任意变动的，它的2个二面角

有个变化范围。

从结构的稳定性上看a-右手螺旋邛-折叠〉U型回折〉无规卷曲，而从

功能上看正好相反，酶与蛋白质的活性中心通常由无规卷曲充当，a-

右手螺旋和折叠一般只起支持作用。

3.超二级结构：空间相邻的儿个2级结构形成的更复杂的结构，其类

型有

左手超螺旋：3根a-右手螺旋拧到一起形成一个左手超螺旋，如头发

中的角蛋白，见沈同P155。

右手超螺旋：3根左手螺旋拧到一起形成一个右手超螺旋，如胶原蛋

白，见沈同P158。本教材P103有误。

aa：相邻的2根a-右手螺旋拧到一起形成一个左手超螺旋，见P98。

Pxp：一个连接链连着2个p折叠，平行式，这个连接链可以很长。

见P98。

Pap：3段0折叠和2段a螺旋相间形成，见P98。

W：以2段U-型回折连接着的3段p折叠，反平行式。见P98。

4.结构域：长肽链（多于150个aa）,在二级结构的基础上通过多次

折叠，在空间上形成一些半独立的球状结构，叫结构域，它是三级结

构的一部分，结构域之间靠无规卷曲连接。也就是说将三级结构拆开

后首先看到的结构。草图显示。

四.蛋白质的三级结构和四级结构

1.三级结构：即蛋白质的三维结构、构象，指其中所有原子的空间排

布，是结构域再经过卷曲和折叠后形成的。如果蛋白质是单条肽链，

则三级结构就是它的最高级结构，三级结构由二硫键和次级键（氢键、

疏水键、离子键、范德华力）维持。P99是肌红蛋白的三级结构。

2.四级结构：多条肽链通过非共价键（氢键、疏水键、离子键、范德

华力）形成的聚合体的结构就是四级结构，注意，由二硫键连接的儿

条肽链不具有四级结构。每条肽链都有自己的三级结构，称为亚基或

亚单位，一般情况下，具有四级结构的蛋白质含有的肽链不会太多，

故称这类蛋白质为寡聚蛋白，如寡聚酶等。

五.蛋白质的结构与功能

1.蛋白质的结构与功能的关系

每一种蛋白质都具有特定的结构，也具有特定的功能。

蛋白质的结构决定了蛋白质的功能。

蛋白质的功能直接由其高级结构（构象）决定。例子，蛋白质的变性

现象。

蛋白质的一级结构决定高级结构（构象），因此，最终决定了蛋白质

的功能。例子，人工合成胰岛素，A、B链分别合成，等比例混合后

就有活性。而生物合成胰岛素则是先合成一条长肽链，形成正确的二

硫键，而后再剪去中间的c肽才形成胰岛素的。草图显示。

2.蛋白质结构与功能实例

免疫球蛋白G：即抗体G,IgG（Immunoglobe）,由免疫细胞B分泌

出的蛋白质，可以特异的结合抗原并消灭之，这就是免疫反应。

IgG的一级结构：四条肽链，2重2轻（L2H2）,对称排列，LHHL,

有12条链内二硫键，4条链间二硫键，见草图。对其aa的分析发现,

IgG分为V区（可变区）和C区（恒定区）。

二级结构：儿乎全是P折叠，由无规卷曲连接。

结构域：有12个球体，每个均被二硫键锁住。

三级结构：T型和Y型，属于球蛋白。

没有四级结构。

IgG的功能：V区负责结合抗原，像钳子一样夹住抗原，体现了IgG

的特异性，2价。C区负责结合补体（一种酶，可以水解抗原），也

是2价，结合部位在寡糖链处的钱链区。IgG的动态作用过程用人体

演示。

肌红蛋白：Mb（Myoglobin）,哺乳动物的肌肉中储存氧气的蛋白质,

水生的哺乳动物体内尤为发达（如鲸鱼），因此，它们可以憋气很长

时间，研究用Mb一般由鲸鱼提供。

一级结构：单条肽链，153个aa,其中的83个aa为保守序列（即同

源蛋白质均相同，是决定功能的最重要序列），含有一分子血红素辅

基，见P104,其中保持Fe2+,血红素通过Fe2+以配位键吊在肽链的

His的咪唾基上，示意。02将结合在Fe2+上。

二级结构：儿乎全是a-右手螺旋，中间由无规卷曲和结来连接。

三级结构：扁平的菱形，见P99或沈同P172,属于球蛋白。

功能：储存氧气。其三级结构在分子表面形成一个疏水的空穴，血红

素即藏在其中，该空穴允许02进入而拒绝水的进入，保证了Fe2+

结合02而避免了Fe2+—Fe3+。

Mb结合氧气的特征可以由氧合曲线来描述，见P104,为双曲线形。

其中的氧饱和度（饱和百分数）为Mb02/（Mb02+Mb）,P02为

氧的分压。从图中可以看出，Mb倾向于结合氧气而不愿意放出氧气,

所以它的功能是储存氧气，只有在P02极低的时候（体内缺氧的时

候）它才释放出氧气。另外，C0可以与02竞争性的结合Mb。

血红蛋白：Hb（Hemoglobin）,在人体中有三种，HbA,HbA2,HbF

（仅存于胎儿中），三者的结构和功能大同小异，此处以HbA为例。

一级结构：4条链，a2p2oal41,13146,每条肽链都结合着一分子的

血红素，两条B链之间还夹着一分子DPG（二磷酸甘油酸），每条肽

链都有保守序列。

二级结构：4条链均同Mb,儿乎全是a-右手螺旋，中间由无规卷曲

和结来连接。

三级结构：4条链均同同Mb,扁平的菱形，见沈同P181,属于球蛋

白。

四级结构：4个亚基占据着4面体的4个角，链间以离子键结合，

条a链与一条P链形成二聚体，Hb可以看成是由2个二聚体组成的

（印）2,在二聚体内结合紧密，在二聚体之间结合疏松。

功能：运输氧气，4价。其三级结构在每个肽链的分子表面形成一个

疏水的空穴，血红素即藏在其中，该空穴允许02进入而拒绝水的进

入，保证了Fe2+结合02而避免了Fe2+一Fe3+。

其氧合曲线见P104,为S形曲线，只有在PO2很高的情况下（在肺

部）Hb才结合氧气，而P02一降低（在外周血管中），它就释放02,

而此时的Mb却纹丝不动。就结合02的能力而言，4价的Hb还不如

1价的Mbo

Hb的氧合曲线形状与Mb不同是因为它有着Mb所不具有的一些特

性，如：

协同效应：Hb分子中一条链结合02后，可以导致其构象的变化，

使其它儿条链结合02的结合能力突然增强，表现出其氧合曲线为S

形曲线。对Hb协同效应的解释为：在没有结合氧气时、Hb的四条

链之间结合紧密，这种构象称为T态，这种紧密是由离子键和DPG

（位于2条p链之间）造成的，屏蔽了分子表面疏水的空穴，使Hb

分子结合02的能力降低（游离的a链和0链结合氧气的能力与Mb

相同）。当一条链结合了氧气之后，铁吓琳把His的咪哇基向下一扯,

导致该肽链的三级结构发生变化（牵一发而动全局），肽链之间的离

子键被破坏，Hb的四级结构也随之改变，2个二聚体（ap）之间发

生错位，挤出DPG,四级结构进一步变化，每条链表面疏水的空穴

暴露在外，这种构象称为R态，结合氧气的能力得以增强。

别构效应：是某些寡聚蛋白质特有的现象。是指蛋白质与效应物结合

改变蛋白质的构象，进而改变蛋白质的生物活性。

Hb的活性中心：Hb每个亚基上血红素存在的那个疏水空穴是结合氧

气的地方，称之为活性中心，也叫活性部位。

别构中心：在Hb分子的其它地方还有结合效应物的部位，如结合

H+、CO2、DPG甚至02,这些部位结合了效应物之后，可以改变蛋

白质的构象，进而影响到活性中心与氧气的结合，这些部位就叫别构

中心。活性中心与别构中心可以重合也可以不重合，在Hb中是不重

合的。

因此，别构效应可以说成是别构中心结合了效应物之后影响了活性中

心与氧气的结合。协同效应实际上就是一种别构效应。Mb只有活性

中心没有别构中心，它的氧合曲线就是双曲线形的。

Hb的另一个别构效应是波尔效应：H+和CO2对Hb与氧气结合的影

响。具体的影响见P105的方程式，叙述为H+和CO2促进Hb释放

02,这也解释了Hb为什么在肺中吸氧排CO2,而在肌肉中吸C02排

氧°

另外，DPG降低Hb与02的结合能力。

关于镰刀形细胞贫血症：红细胞减少，只有正常人的1/2,无力，剧

烈运动会导致死亡。Hbs与Hb在结合02的能力方面并没有区别，

区别在于Hbs造成红细胞溶血，溶血后的Hb不能像红细胞中的Hb

一样正常运输02。Hbs导致溶血的原因在于其B6Val,正常的血红蛋

白的B6Ghi,红细胞表面的Hbs由于疏水键而聚集，使细胞膜破裂。

镰刀形细胞贫血症在非洲某些地区居然是自然选择的结果，是与疟疾

抗争的产物。

Hbs纯合子：B6Val「6ValHbs杂合子：B6Glu「6Val正常人B6Glu|36Glu

童年死，抗疟疾死亡分布年龄广，抗疟疾长寿，一得疟疾立即死

疟疾杆菌只能利用正常人的Hb,不能利用Hbs,所以Hbs者是不感

染疟疾的。在该地，Hbs纯合子和正常人都经不起自然选择，只有

Hbs杂合子存活了下来。

六.多肽的固相合成

1.多肽的液相合成：aa1-aa2-aa3-aa4-aa5

aal+aa2—aal-aa2+aa2-aal+aal+aa2,得率很低而且分离出2肽aal-aa2

很烦，合成越到后面，分离工作越困难。

2.经过保护和活化处理的多肽的液相合成：

保护氨基aal活化竣基+aa2保护竣基一

保护氨基aal-aa2保护竣基+保护氨基aal活化竣基+aa2保护竣基

分离2肽“保护氨基aal-aa2保护竣基”，去掉氨基保护，再与“保护

氨基aa3活化竣基”反应。

得率提高，分离简化，但仍然很烦。

3.多肽的固相合成：主要就是解决了分离提取方面的难题。

整个过程见草图，其中□表示保护，△表示活化，合成的方向为C-N,

与生物合成多肽的方向相反。

多肽的固相合成思路诞生于洛克菲勒大学主教学楼的电梯中，该大学

的教授、诺贝尔奖金获得者与其老板洛克菲勒的一段对话。因此，现

在人们还能在电梯的内壁上看到“Solid-phasepeptidesynthesizewas

bomhere!”

布置本章作业：

1.用下列实验数据推导某肽链的一级结构：

完全酸水解后产生的aa组成为：Ala、Arg、2Ser、Lys、Phe、Met、

Pro

用DNFB处理并水解得到DNP-Ala和e-DNP-Lys

竣肽酶A和B都对此肽不作用

用CNBr处理获得2个片段，其中一个片段含有Pro、Trp、Ser

用糜蛋白酶作用产生3个片段，1个含有Pro、Ser；另1个含有Met、

Trp；最后一个含有Phe、Lys>Ser、Ala>Arg

用胰蛋白酶处理产生3个片段，1个含有Ala、Arg；另1个含有Lys、

Ser；最后一个含有Phe、Trp、Met、Ser、Pro

2.根据书上P59给出的PK，值，计算正常的二肽Glu-Lys以及Lys-Glu

的PI值。

若有时间就介绍一下参考书。见本讲义P2

第五章酶

§1.酶的概论

一.酶是生物催化剂

二.酶的特点

1.效率高:用转换数来衡量，即每个酶分子每秒钟催化底物的量（uM）,

比其它催化剂高出107〜1013倍。

2.具有专一性：每一种酶只能作用与一种或一类相似的物质，称为底

物。专一性表现在对某一种键的催化上（如水解糖昔键、肽键），高

度专一性的酶不仅对化学键有要求，对该键两侧的基团也有要求（胰

蛋白酶），甚至对基团的构型也有严格要求（体内所有蛋白质合成或

分解的酶都只认L型AA）

3.条件温和：室温、常压、温和的PH,剧烈条件反而使酶失活。对

比蛋白质的酸碱水解。

三.酶的化学本质

1.是蛋白质：酶的性质符合蛋白质的特性，为主，80年代以前的书籍

都认为酶的本质就是蛋白质。

2.是RNA：新发现的某些酶的成分是RNA,称为核糖酶。

对比而言，蛋白质作为的酶种类多，数量大，效率高，是酶中的主力。

核糖酶仅限于水解酶类，且效率低。

四.酶的分类

1.按组成成分分：

简单蛋白质：只有蛋白质成分。

结合蛋白质：蛋白质+非蛋白成分=全酶，蛋白质部分称为酶蛋白。

非蛋白成分称为辅酶：与酶蛋白结合疏松

或辅基：与酶蛋白结合紧密

通过透析可以鉴别两者。

2.按分子结构分：

单体酶：酶蛋白只是一条单肽链，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、溶菌酶等。

寡聚酶：酶蛋白是具有4级结构的蛋白质，有儿条〜儿十条彼此非共

价连接的肽链，如糖原磷酸化酶等。这种酶便于进行调节。

多酶体系：由儿种独立的酶彼此结合形成的聚合体，后一种酶的底物

正好是前一种酶的产物，多酶体系的效率极高，很像是流水作业。

3.按反应性质分：6大类，很重要。

氧化还原酶类:催化氧化还原反应的酶，以催化脱氢为主加氧为次（包

括其逆反应：就是加氢脱氧）。用方程式表示就是：A-2H+B<-->A+

B-2H

这类酶通常都需要辅酶帮忙，辅酶有下列儿种：NAD（尼克酰胺

腺喋吟二核甘酸）、NADP（尼克酰胺腺喋吟二核甘酸磷酸）、FAD（黄

素腺喋吟二核甘酸）、FMN（黄素腺喋吟单核甘酸），这些都是维生

素的衍生物。

具体例子：乳酸发酵的最后一步，见草图。

转移酶类（移换酶类）：催化基团转移反应的，用方程式表示为：AB

+CD<-->AC+BD

具体例子：aa代谢中的转氨反应：见草图。

水解酶类：催化水解反应。用方程式表示为：AB+HOH-AOH+BH

例子太多。

裂解酶类：从底物中移去一个基团并形成双键的反应，无方程式可表

/hO

例子：见草图。

异构酶：催化同分异构反应。用方程式表示为：A<-->B例子：见

草图。

合成酶：催化2种物质合成一种物质，又必须由ATP水解提供能量

的反应，无方程式可表示。例子：见草图。

六大类酶的记忆诀窍：Z字诀：O2+H2<-->H2O氧转水，裂亦

入口。

思考题：催化ATP+G<-->G-6-P+ADP反应的酶是那一类酶。

五.酶的命名

1.习惯名：规律性不强，抢先原则，比较乱，会出现一酶多名或一名

多酶，优点是简单明了。

2.系统命名：酶与名一一对应，要求标名所有底物的名