《生物化学》
1.1本章知识点串讲
1、糖类的作用、元素组成、化学本质、命名及分类
作用：能源物质、结构成分、信息分子、转变成其他物质。
元素组成：C、H、O
化学本质：多羟基酮或者多羟基醛
命名及分类：单糖、寡糖和多糖
2、单糖的结构、性质及其衍生物
单糖的结构：链状结构，环状结构等。（一般不作为考点出现）
单糖的性质：
物理性质：旋光性（了解一下），甜度，溶解度。
化学性质：书中共涉及9种化学变化。
1）单糖的氧化：醛糖含有游离的醛基，具有很好的还原性。
被弱氧化剂氧化：醛糖酸。（见教材）
被强氧化剂氧化：醛糖二酸。
2）单糖的还原：还原后生成糖醇。
3）形成糖脎 （见教材）
4）形成糖酯与糖醚、糖苷（见教材）
5）单糖脱水
3、其他糖类（单糖衍生物、寡糖、多糖等）
肽聚糖：（教材P51）青霉素抑菌的作用机理。
1.2本章重难点总结
1、单糖的性质（尤其是化学性质）
2.1本章知识点串讲
天然脂肪酸的结构特点：骨架的碳原子数都是偶数个，这是因为生物体内脂肪酸是以二碳单位（CoA：乙酰形式）从头合成的。
3.1本章知识点串讲
1、氨基酸——蛋白质的构件分子
（1）蛋白质水解：酸水解、碱水解、酶水解（掌握三种具体水解方法及优缺点）（见教材P123）
（2）氨基酸在中性PH时，含有一个正电荷和一个负电荷，称为兼性离子。
2、氨基酸的分类
（1）按照R基的化学机构将20种常见氨基酸分为：脂肪族，芳香族和杂环族三类
A、脂肪族氨基酸：中性氨基酸  含羟基或硫氨基酸   酸性氨基酸及其酰胺  碱性氨基酸
B、芳香族氨基酸  C、杂环族氨基酸
（2）按照R基的极性性质，20种常见氨基酸分为：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。
3、氨基酸的酸碱化学
氨基酸的兼性离子形式（见教材P130）
氨基酸的解离：氨基酸是一类两性电解质
氨基酸的解离常数（重点）
（3）氨基酸的等电点：某一氨基酸处于静电荷为0时的pH。（pI）
对于侧链不解离的中性氨基酸：pI=1/2（pKa1+ pKa2 ）
（4）氨基酸的甲醛滴定    甲醛的作用（重点）
4、氨基酸的化学反应
（1）a-氨基参加的反应（4类）（见教材P135）
（2）a-羧基参加的反应（4类）（见教材P138）
（3）a-氨基和a-羧基共同参加的反应（2类）（见教材P139）
（4）侧链R基参加的反应
蛋白质的化学修饰：在较温和的条件下，以可控制的方式使蛋白质与某种试剂（称化学修饰剂）起特异反应，以引起蛋白质中个别氨基酸侧链或功能团发生共价化学改变。
5、氨基酸的光学活性和光谱性质
蛋白质的最大紫外吸收在280nm波长处
核磁共振（NMR）是一项涉及在外磁场存在下某些原子核吸收射频能量的波谱技术。
6、氨基酸混合物的分析分离（见教材P148）
（1）分配层析法的一般原理（2）分配柱层析（3）纸层析（4）薄层层析（5）离子交换层析
（6）气液层析（7）高效液相层析（HPLC）
3.2本章重难点总结
（1）氨基酸的书写，氨基酸的分类及氨基酸的化学性质。
（2）氨基酸的分离
4.1本章知识点串讲
1、蛋白质通论
（1）蛋白质的化学组成和分类
蛋白质的平均含氮量为16%，凯氏定氮法测定蛋白质含量：
蛋白质含量=蛋白氮*6.25
（2）名词：单纯蛋白，缀合蛋白
（3）蛋白质结构的组织层次：
一级结构：多肽链的氨基酸序列
二级结构：多肽链借助氢键排列成自己特有的a螺旋和B折叠股片段。
三级结构：多肽链借助各种非共价键（非共价力）弯曲、折叠成具有特定走向的紧密球状构象。
四级结构：寡聚蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系和结合方式。
（4）蛋白质功能具有多样性
2、肽
（1）肽和肽键的结构    茚三酮、双缩脲反应（见教材P166）
3、蛋白质一级结构的测定
（1）蛋白质测序的策略（测定蛋白质的一级结构，要求样品必须是均一的，纯度应在97%以上）
（见教材P168）
（2）N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定
A、N-末端分析（见教材P169）
a 二硝基氟苯法（DNFB）
b 丹磺酰氯法（DNS）
c 苯异硫氰酸酯法（PITC）
d 氨肽酶法
B、C-末端分析（见教材P170）
a 肼解法
b 还原法
c 羧肽酶法（目前常见的4种羧肽酶：A、B、C、Y）
（3）二硫桥的断裂
（4）氨基酸组成的分析
（5）多肽链的部分裂解和肽段混合物的分离纯化
A 酶裂解法
B 化学裂解法
（6）肽段氨基酸序列的测定
A Edman化学降解法
B 酶降解法
C 质谱法
D 根据核苷酸序列的推定法
（7）肽段在多肽链中次序的决定
（8）二硫桥位置的确定
4.2本章重难点总结
1、蛋白质结构的组织层次2、蛋白质一级结构的测定
5.1本章知识点串讲
1、研究蛋白质构象的方法：NMR
2、稳定蛋白质三维结构的作用力
稳定蛋白质三维结构的作用力主要是一些所谓弱的相互作用或称非共价键或次级键，包括氢键、范德华力、疏水作用和盐键（离子键）。
（1）氢键：稳定蛋白质二级结构的主要作用力
（2）范德华力（范德华相互作用）：定向、诱导和分散。
（3）疏水作用（熵效应）
水介质中球状蛋白质的折叠总是倾向于把疏水残基埋藏在分子的内部，这一现象为疏水作用或疏水效应。
（4）盐键
（5）二硫键
3、二级结构：多肽链折叠的规则方式
在能量平衡中，蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，称为二级结构。常见的二级结构元件：a螺旋，B折叠片，B转角和无规卷曲等。（见教材p207）
4、超二级结构和结构域
（1）超二级结构
A 在蛋白质分子中特别是在球状蛋白质分子中经常可以看到由若干相邻的二级结构元件（主要是a螺旋和B折叠片）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，在多蛋白质中充当三级结构的构件，称为超二级结构。
B超二级结构的基本组合形式：aa、BaB、BB （见教材p222）
（2）结构域
A 概念：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，它是相对独立的紧密球状实体，成为结构域。
B 类型：（见教材p223）
5、球状蛋白质与三级结构
（1）球状蛋白质的分类（简单了解见教材224）
（2）球状蛋白质的三维结构特征（简单了解 见教材228）
（3）三级结构是指由二级结构元件构建成的总三维结构，包括一级结构中相距远的肽段之间的几何相互关系和侧链在三维空间中彼此间的相互关系。
6、蛋白质折叠和结构预测
（1）蛋白质变性
A 概念：天然蛋白质分子受到某些物理因素如热、紫外线照射、高压和表面张力等或化学因素如有机溶剂、酸、碱等的影响时，生物活性丧失，溶解度降低，不对称性增高以及其他的物理化学常数发生改变，这种过程称为蛋白质变性。
B 变性的实质：蛋白质分子中的次级键被破坏，引起天然构象解体。（变形不涉及共价键的破裂，一级结构仍然完好。）
C 变性过程中发生的现象：生物活性丧失；一些侧链基团暴露；一些物理化学性质改变；生物化学性质改变。
D 变性剂：尿素和盐酸胍，能与多肽主链竞争氢键，因此破坏蛋白质的二级结构。
十二烷基磺酸钠（SDS）也是去污剂。
E 蛋白质复性：当变性因素除去后，变性蛋白质又可重新回复到天然构象，这一现象称为蛋白质复性。
（2）蛋白质结构的预测
蛋白质的三维机构是由一级序列决定的。
7、亚基缔合和四级结构
（1）有关概念：
球状蛋白质通过非共价键彼此缔合在一起，缔合形成聚集体的方式构成蛋白质的四级结构。
四级结构的蛋白质中每个球状蛋白质称为亚基。亚基一般是一条多肽链。亚基也称为单体。
由两个亚基组成的称为二聚体蛋白。由4个亚基组成的称为四聚体蛋白。
（2）四级缔合的驱动力
稳定四级结构的作用力与稳定三级结构的作用力相同，为：范德华力、氢键、离子键和疏水作用。
（3）四级缔合在结构和功能上的优越性  A 增强结构稳定性  B 提高遗传经济性和效率
C 使催化基团汇集在一起   D 具有协同性和别构效应
（4）概念
多亚基蛋白质一般具有多个结合部位，结合在蛋白质分子的特定部位上的配体对该分子的其他部位所产生的影响称为别构效应。别构效应分为同促效应和异促效应。
同促效应发生作用的部位是相同的，也即一种配体的结合对在其他同种部位的同种配体的亲和力影响，这种影响一般是使亲和力加强。
异促效应发生作用的部位是不同的，也即活性部位的结合行为将受到别构部位与效应物结合的影响。
5.2本章重难点总结
蛋白质结构层次的相关概念。
6.1本章知识点串讲
1、肌红蛋白的结构与功能（了解）
2、血红蛋白的结构与功能
（1）血红蛋白的主要功能就是在血液中结合并转运氧气。
（2）Bohr效应的重要生理意义。（p264）
当血流经组织特别是流经代谢迅速的肌肉时由于这里的PH较低，CO2浓度较高，因此有利于血红蛋白释放氧气，使组织比单纯的氧分压降低获得更多的氧，而氧的释放又促使血红蛋白与H+和CO2的结合，以补偿由于组织呼吸形成的CO2所引起的PH降低，起着缓冲血液PH的作用。当血液流经肺部时，由于肺部氧分压较高，有利于血红蛋白与氧结合并因此促进了H+和CO2的释放，同时CO2的呼出又有利于氧合血红蛋白的生成。
7.1本章知识点串讲
1、蛋白质的酸碱性质
蛋白质是两性电解质。在没有其他盐类干扰时，蛋白质质子供体基团解离出来的质子数与质子受体基团结合的质子数相等时的pH称为等离子点。
2、蛋白质的分子大小与形状（见教材 291）
（1）根据化学组成测定最低相对分子质量
（2）沉降分析法测定相对分子质量：利用超速离心机。
（3）凝胶过滤法测定相对分子质量
（4）SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子质量
蛋白质颗粒在各种介质包括聚丙烯酰胺凝胶中电泳时，它的迁移率决定于它所带的净电荷以及分子大小和形状等因素。如果在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入阴离子去污剂SDS和少量巯基乙醇，蛋白质分子的电泳迁移率主要取决于它的相对分子质量，而与原来所带的电荷和分子形状无关。
3、蛋白质的胶体性质与蛋白质的沉淀
（1）蛋白质的胶体性质：蛋白质溶液属于胶体系统。
（2）蛋白质的沉淀：蛋白质在溶液中的稳定是相对的，有条件的。沉淀蛋白质的方法有以下几种：（见教材p300）
A 盐析法：一般不引起蛋白质变性
B 有机溶剂沉淀法
C 重金属盐沉淀法
D 生物碱试剂和某些酸类沉淀法
E 加热变性沉淀法
4、蛋白质分离纯化的一般原则
蛋白质纯化的总目标是增加制品的纯度或比活，以增加单位蛋白质重量中所要蛋白质的含量或生物活性。
分离纯化蛋白质的一般程序：前处理、粗分级处理、细分级处理。
5、蛋白质的分离纯化方法（见教材 p301）
（1）根据分子大小不同的纯化方法
A 透析和过滤
透析是利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质，使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖等分开。
过滤或超滤：利用压力或离心力，强行使水和其他小分子溶质通过半透膜，而蛋白质被截留在膜上，以达到浓缩和脱盐的目的。
B 密度梯度（区带）离心
蛋白质在具有密度梯度的介质中离心时，质量和密度大的颗粒沉降得快。
C 凝胶过滤：根据分子大小分离蛋白质
（2）利用溶解度差别的纯化方法
影响蛋白质溶解度的外部因素：溶液的PH，离子强度，介电常数，温度
A 等电点沉淀和PH控制