生物化学与分子生物学重点讲解

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1、生物化学与分子生物学重点讲解　　第一章绪论　　一、生物化学的的概念：　　生物化学：氢键、疏水键、范德华力、离子键等，也可涉及二硫键。　　4．四级结构：指亚基之间的立体排布、接触部位的布局等，其维系键为非共价键。亚基是指参与构成蛋白质四级结构的而又具有独立三级结构的多肽链。　　五、蛋白质的理化性质：　　1．两性解离与等电点：蛋白质分子中仍然存在游离的氨基和游离的羧基，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性解离的性质。蛋白质分子所带正、负电荷相等时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。　　2．蛋白质的胶体性质：蛋白质具有亲水溶胶的性质。蛋白质

2、分子表面的水化膜和表面电荷是稳定蛋白质亲水溶胶的两个重要因素。　　3．蛋白质的紫外吸收：蛋白质分子中的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基对紫外光有吸收，以色氨酸吸收最强，最大吸收峰为280nm。　　4．蛋白质的变性：蛋白质在某些理化因素的作用下，其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，这种现象称为蛋白质的变性。引起蛋白质变性的因素有：高温、高压、电离辐射、超声波、紫外线及有机溶剂、重金属盐、强酸强碱等。绝大多数蛋白质分子的变性是不可逆的。　　六、蛋白质的分离与纯化：　　1．盐析与有机溶剂沉淀：在蛋白质溶液中加入大

3、量中性盐，以破坏蛋白质的胶体性质，使蛋白质从溶液中沉淀析出，称为盐析。常用的中性盐有：硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。盐析时，溶液的pH在蛋白质的等电点处效果最好。凡能与水以任意比例混合的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮等，均可引起蛋白质沉淀。　　2．电泳：蛋白质分子在高于或低于其pI的溶液中带净的负或正电荷，因此在电场中可以移动。电泳迁移率的大小主要取决于蛋白质分子所带电荷量以及分子大小。　　3．透析：利用透析袋膜的超滤性质，可将大分子物质与小分子物质分离开。　　4．层析：利用混合物中各组分理化性质的差异，在相互接触的两相之间的分布

4、不同而进行分离。主要有离子交换层析，凝胶层析，吸附层析及亲和层析等，其中凝胶层析可用于测定蛋白质的分子量。　　5．超速离心：利用物质密度的不同，经超速离心后，分布于不同的液层而分离。超速离心也可用来测定蛋白质的分子量，蛋白质的分子量与其沉降系数S成正比。　　七、氨基酸顺序分析：　　蛋白质多肽链的氨基酸顺序分析，即蛋白质一级结构的测定，主要有以下几个步骤：　　1.分离纯化蛋白质，得到一定量的蛋白质纯品；　　2.取一定量的样品进行完全水解，再测定蛋白质的氨基酸组成；　　3.分析蛋白质的N-端和C-端氨基酸；　　4.采用特异性的酶

5、或化学试剂将蛋白质处理为若干条肽段；　　5.分离纯化单一肽段；　　6.测定各条肽段的氨基酸顺序。一般采用Edman降解法，用异硫氰酸苯酯进行反应，将氨基酸降解后，逐一进行测定；　　7.至少用两种不同的方法处理蛋白质，分别得到其肽段的氨基酸顺序；　　8.将两套不同肽段的氨基酸顺序进行比较，以获得完整的蛋白质分子的氨基酸顺序。　　第三章核酸的结构与功能　　一、核酸的化学组成：　　1．含氮碱：参与核酸和核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类。组成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶、胞嘧啶和胸腺嘧啶，它们都是嘧啶的衍生物。组

6、成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤和鸟嘌呤，它们都是嘌呤的衍生物。　　2．戊糖：核苷酸中的戊糖主要有两种，即β-D-核糖与β-D-2-脱氧核糖，由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。　　3．核苷：核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。通常是由核糖或脱氧核糖的C1’β-羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩合，故生成的化学键称为β，N糖苷键。其中由D-核糖生成者称为核糖核苷，而由脱氧核糖生成者则称为脱氧核糖核苷。由“稀有碱基”所生成的核苷称为“稀有核苷”。假尿苷就是由D-核糖的C1’与尿嘧啶的C5相连而

7、生成的核苷。　　二、核苷酸的结构与命名：　　核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。最常见的核苷酸为5’-核苷酸。5’-核苷酸又可按其在5’位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸核苷、二磷酸核苷和三磷酸核苷。　　此外，生物体内还存在一些特殊的环核苷酸，常见的为环一磷酸腺苷和环一磷酸鸟苷，它们通常是作为激素作用的第二信使。　　核苷酸通常使用缩写符号进行命名。第一位符号用小写字母d代表脱氧，第二位用大写字母代表碱基，第三位用大写字母代表磷酸基的数目，第四位用大写字母P代表磷酸。　　三、

8、核酸的一级结构：　　核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。核酸具有方向性，5’-位上具有自由磷酸基的末端称为5’-端，3’-位上具有自由羟基的末端称为3’-端。　　DNA由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP四种脱氧核糖核苷酸所组成。DNA