生化考研筆記

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1、FREEKA~1.TXT生化筆記1.1.1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能考點:組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的類別、分類依據(jù)及幾種特殊氨基酸的分類;氨基酸的理化性質(zhì)、成肽反應(yīng)及體內(nèi)重要的生物活性肽;蛋白質(zhì)的分類及分子結(jié)構(gòu);蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(包括一級結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu))與功能的關(guān)系;蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)、分離純化的基本方法及其原理;蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定(即多肽鏈中氨基酸序列分析)和空間結(jié)構(gòu)的測定。重點:氨基酸的分類及理化性質(zhì),蛋白質(zhì)的一級和空間結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系,分離純化蛋白質(zhì)的原理和方法。難點:蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定,這也是眾多研究者花費多年才解決的難題,

2、我們只需弄清楚其要步驟及各步的基本原理和方法即可?;局R與理論:一、蛋白質(zhì)的生物學功能(了解即可)蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),沒有蛋白質(zhì)就沒有生命,生物體結(jié)構(gòu)越復雜,其蛋白質(zhì)種類和功能越繁多,其主要的生物學功能是:(一)催化和調(diào)節(jié)能力某些蛋白質(zhì)是酶,催化生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝反應(yīng)。某些蛋白質(zhì)是激素,具有一定的調(diào)節(jié)功能,如胰島素調(diào)節(jié)糖代謝、體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導也常通過某些蛋白質(zhì)介導。第1頁FREEKA~1.TXT(二)轉(zhuǎn)運功能某些蛋白具有運載功能,如血紅蛋白是轉(zhuǎn)運氧氣和二氧化碳的工具,血清白蛋白可以運輸自由脂肪酸及膽紅素等。(三)收縮或運動功

3、能某些蛋白質(zhì)賦予細胞與器官收縮的能力,可以使其改變形狀或運動。如骨骼肌收縮靠肌動蛋白和肌球蛋白。(四)防御功能如免疫球蛋白,可抵抗外來的有害物質(zhì),保護機體。(五)營養(yǎng)和儲存功能如鐵蛋白可以儲存鐵。(六)結(jié)構(gòu)蛋白許多蛋白質(zhì)起支持作用,給生物結(jié)構(gòu)以強度及保護,如韌帶含彈性蛋白,具有雙向抗拉強度。(七)其他功能如病毒和噬菌體是核蛋白,病毒可以致病。二、蛋白質(zhì)的分子組成(一)元素組成組成蛋白質(zhì)分子的主要元素有碳、氫、氧、氮、硫。有些還含有少量磷或金屬元素。各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%,且蛋白質(zhì)是體內(nèi)的主要含氮物,因此可以根據(jù)

4、生物樣品的含氮量推算出蛋白質(zhì)的大致含量。(二)氨基酸氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,存在于自然界的氨基酸有300余種,但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種,且均屬L-α-氨基酸(甘氨酸除外)即左旋氨基酸,因為甘氨酸無手性碳原子(與四個不同的原子或基團相連的碳原子),大多數(shù)有手性碳原子的是手性分子,手性分子有旋光活性。根據(jù)它們的側(cè)鏈R的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可分為四類:1.非極性疏水性氨基酸:這類氨基酸的特征是在水中的溶解度小于極性氨基酸。第2頁FREEKA~1.TXT2.極性中性氨基酸:這類氨基酸的特征是比非極性氨基酸易溶于水,且羧基數(shù)等于氨

5、基數(shù),故為中性氨基酸,但因為羧基電離能力較大,故其實際上具有弱酸性。3.酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸。這兩種氨基酸都含有兩個羧基,在生理條件下帶負電,故為酸性氨基酸。4.堿性氨基酸:賴氨酸、精氨酸和組氨酸。這類氨基酸在生理條件下帶正電,故為堿性氨基酸。還需要記住這20種氨基酸的英文縮寫符號,尤其是三字符號,并且這四種類別的氨基酸中還有幾種特殊的氨基酸,也需記住它們的獨特特征。它們是芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸分子中含有芳香環(huán)含硫氨基酸:甲硫氨酸、半胱氨酸分子中含硫元素,甲硫氨酸也叫蛋氨酸。亞氨基酸:脯氨酸,其氨基處于

6、環(huán)中,為亞氨基酸支鏈氨基酸:纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸,這三種均含有支鏈其中有八種氨基酸人體內(nèi)不能自身合成,必須從食物中獲得,稱為必需氨基酸,它們是纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。三、氨基酸的理化性質(zhì)(一)兩性電離及等電點氨基酸分子中含有堿性的α-氨基和酸性的α-羧基,能與酸或堿類物質(zhì)結(jié)合成鹽,故它是一種兩性電解質(zhì)。在某一pH值的溶液中氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢與程度相等,成為兼性離子,呈電中性,此時溶液的pH稱為該氨基酸的等電點(pI)。這里有一個等電點的計算問題:1.側(cè)鏈R為非極性基

7、團或雖為極性但不解離的,此種氨基酸的等電點主要由α-氨基和α-羧基的解離常數(shù)的負對數(shù)pK1,pK2決定,pI=1[]2(pK1+pK2)2.側(cè)鏈基團可以解離,則由α-氨基,α-羧基及R基團解離情況共同決定,只需寫出電離式,取其兼性離子兩邊的pK值的平均值即可。如賴氨酸其電離式為:由電離式可以看出,其兼性離子兩邊pK值分別是pKα-NH3+和pKε-NH3+而與α-羧基無關(guān)故其pI=1[]2(8.95+10.537)=9.74(二)紫外吸收性質(zhì)第3頁FREEKA~1.TXT色氨酸、酪氨酸在280nm波長附近有最大的紫外吸收峰,由

8、于大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這類氨基酸,所以測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值,是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便方法。(三)茚三酮反應(yīng):氨基酸+茚三酮水合物→還原茚三酮+氨,還原茚三酮+氨+茚三酮→藍紫色化合物此化合物最大吸收峰在570nm波長處,由于此吸收峰值的大小與氨基酸釋放出的氨

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