王鏡巖《生物化學(xué)》考研考點(diǎn)講義

目錄綜述及緒論 (1)第一章糖類(lèi) (8)第二章脂類(lèi)與生物膜 (21)第三章蛋白質(zhì)生物化學(xué) (30)第四章酶學(xué) (71)第五章核酸的化學(xué) (88)第六章維生素、激素和抗生素 (101)第七章代謝總論與生物能學(xué) (108)第八章糖代謝 (121)第九章脂代謝 (137)第十章蛋白質(zhì)降解和氨基酸代謝 (157)第十一章核酸降解與核苷酸代謝 (171)第十二章DNA的復(fù)制、損傷修復(fù)及重組 (183)第十三章RNA生物合成(轉(zhuǎn)錄) (218)第十四章蛋白質(zhì)的生物合成 (240)第十五章細(xì)胞代謝與基因表達(dá)調(diào)控 (259)第十六章基因工程和蛋白質(zhì)工程 (279)《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講綜述及緒論考研專(zhuān)業(yè)課《生物化學(xué)》王鏡巖版考試輔導(dǎo)課程旨在幫助考生通過(guò)系列課程的學(xué)習(xí)，利用最短的時(shí)間，取得最有益的成績(jī)，從而達(dá)到最終的教學(xué)目標(biāo)。教材特點(diǎn)要根據(jù)報(bào)考學(xué)校的專(zhuān)業(yè)側(cè)重點(diǎn)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有一定的取舍。不一定面面俱到。個(gè)別課后題難度較高，只要理解解題思路即可，不一定需要全部熟練記憶。根據(jù)報(bào)考學(xué)校的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)注意側(cè)重的內(nèi)容，如報(bào)考醫(yī)學(xué)院校，就要側(cè)重與疾病發(fā)生密切相關(guān)的生化過(guò)程，如脂蛋白與高血脂癥、轉(zhuǎn)氨酶與肝炎、脂質(zhì)過(guò)氧化、自由基與細(xì)胞損傷、一些激素與疾病的關(guān)系等考點(diǎn)分析分為糖的生物化學(xué)(約5~10％)、脂類(lèi)的生物化學(xué)(約5~10％)、蛋白質(zhì)的生物化學(xué)、酶生物化學(xué)(約30％)、核酸的生物化學(xué)(約10~20％)、糖代謝(約10~20％)、脂代謝(約10％)、蛋白質(zhì)(氨基酸)代謝(約10％)、核苷酸代謝(約5~10％、核酸的生物合成(約10、代謝的調(diào)控(約10％)等模塊，每個(gè)模塊在考查中所占比例不同，在復(fù)習(xí)中要注意。專(zhuān)業(yè)：考研專(zhuān)業(yè)課《生物化學(xué)》王鏡巖版考試輔導(dǎo)系列課程：—2—2．名校真題及典型題精講精練 (一)試卷結(jié)構(gòu) (二)考題類(lèi)型考研題的分類(lèi)：基礎(chǔ)知識(shí)：各種題型出現(xiàn)，教材上可以找到明確的答案，往往是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，只要認(rèn)真閱讀教材，掌握教學(xué)內(nèi)容，此類(lèi)試題一般會(huì)獲得較高分值，此類(lèi)考題在試題所占分值也較高。(包括基本理)這類(lèi)知識(shí)需要記憶的比較多，譬如一些基本的定義，分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、代謝的途徑，代謝的調(diào)控模式理解的前提下記憶，比較容易)分析總結(jié)類(lèi)題目：往往是給出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者相應(yīng)的問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析推理，從而提相互合適解釋或者給出合理的實(shí)驗(yàn)方案，一般高水平的大學(xué)此類(lèi)題目所占比例較高，甚至可以達(dá)到50％的分值，此類(lèi)題目可以考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力和分析推理能力，一般以問(wèn)答題的形式出現(xiàn)。這一類(lèi)試題由于答案不是完全統(tǒng)一的，不同的答案可能有不同的合理性，所以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)難以制定，在統(tǒng)考試卷中出現(xiàn)概率相對(duì)較低，一般在30％左右。分析總結(jié)類(lèi)題目：有一類(lèi)題目是將教材中不同的知識(shí)模塊有機(jī)的聯(lián)系在一起考察，如代謝的調(diào)控一章，脂代謝、蛋白質(zhì)代謝、糖代謝既相互獨(dú)立但有密切相關(guān)，一些激素如胰島素、甲狀腺素、胰高血糖素、腎上腺素等即可以調(diào)控糖代謝，也參與脂代謝、蛋白質(zhì)代謝的調(diào)控，既可以反映在酶水平，也可以反映在基因水平，所以可以將不同知識(shí)模塊結(jié)合在一起考察，需要學(xué)生對(duì)不同模塊知識(shí)又很好地總結(jié)歸納能力。舉例：1．假如你從某一動(dòng)物組織提取一份總RNA樣品，可采用一些什么方法檢測(cè)他的質(zhì)量(完整性)純度和濃度，并說(shuō)明判斷的依據(jù)。(2009年中山大學(xué)考研題)2．假定某蛋白分子量為180Kd，其一級(jí)結(jié)構(gòu)可能是直線(xiàn)式的也可能是環(huán)式的，試分析是否有可能用簡(jiǎn)單的合理的方法加以鑒別．(2009年中山大學(xué)考研題)3．編碼ATP合成酶基因的一突變型已經(jīng)被鑒定，具有該突變的患者呈現(xiàn)肌無(wú)力，運(yùn)動(dòng)紊亂、色盲—3—《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講性(結(jié)果如下表示)，(2011年中國(guó)科技大學(xué)試題) t1．實(shí)驗(yàn)中加入琥珀酸的目的是什么？2．該突變對(duì)于琥珀酸－偶聯(lián)ATP合成體系有什么影響？同時(shí)將亞線(xiàn)粒體在加入了ATP，但缺乏琥珀酸的緩沖液中孵育測(cè)定ATP酶的活性，結(jié)果如下圖所示：第三類(lèi)題目，就是緊扣生命科學(xué)發(fā)展的前沿的重要事件，或者重要的新技術(shù)，在研究中已經(jīng)廣泛運(yùn)用，而教科書(shū)上上沒(méi)有細(xì)致論述的，考察學(xué)生對(duì)生命科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的了解程度，一方面了解學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣，另一方面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，這一類(lèi)題目在教科書(shū)上也沒(méi)有答案，完全是學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中、日常的交流中獲取的一些信息。一般以問(wèn)答題的形式出現(xiàn)。這一類(lèi)試題由于答案不是完全統(tǒng)一的，不同的答案可能有不同的合理性，所以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)難以制定，在統(tǒng)考試卷中出現(xiàn)概率：1．舉出兩項(xiàng)因有關(guān)蛋白質(zhì)或者核酸研究而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的成果及獲獎(jiǎng)?wù)摺?2011年中國(guó)科技大學(xué)試題)2．什么是RNA干擾(RNAinterference)？該技術(shù)用于基因功能研究與傳統(tǒng)的基因敲除方法有什么區(qū)別？(2012年中國(guó)科技大學(xué)試題)3．論述轉(zhuǎn)基因的基本操作步驟及其應(yīng)用意義，并介紹你所了解的我國(guó)動(dòng)、植物基因工程近年研究進(jìn)展(可根據(jù)自身專(zhuān)業(yè)背景任選動(dòng)物或植物開(kāi)展論述)(2012年中國(guó)科學(xué)院研究生院考研試題)—4—4．填空題：2009年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主要研究成果是，諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)的主要研究成果是 5．核糖開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及機(jī)制(2012年武漢大學(xué)考研題)己去圖解反應(yīng)途徑，分子的調(diào)控模型等。3．要用基本的生物學(xué)觀點(diǎn)去理解和思考生命現(xiàn)象中的相關(guān)問(wèn)題：效率和經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。生物是在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中產(chǎn)生的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇所產(chǎn)生的可以有效適應(yīng)環(huán)境的生命形態(tài)，其代謝途徑，調(diào)控模式在理論上應(yīng)該是最經(jīng)濟(jì)有效的，合理的模式。如三羧酸循環(huán)循環(huán)是獲取能量的重要途徑，可以有效地將氨基酸代謝、糖代謝以及脂代謝聯(lián)系起來(lái)，只有幾種簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的合理的轉(zhuǎn)化，糖攝入過(guò)多可以?xún)?chǔ)存為脂肪，糖攝入不足，脂類(lèi)可以分解，蛋白質(zhì)也可以分解，其調(diào)控的只要分子種類(lèi)如ATP，能荷可以迅速有效地調(diào)控代謝的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是貫穿于生命科學(xué)的所有學(xué)科，不僅僅是形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的相適應(yīng)，也體現(xiàn)在分子結(jié)構(gòu)與功能的相適應(yīng)上；甚至代謝行為、宏觀的行為與功能的適應(yīng)如RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致其理化穩(wěn)定性的不同，而這個(gè)與他們承擔(dān)的生物學(xué)功能也是相適應(yīng)的，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)有效的保證他作為遺傳物質(zhì)實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制的生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的柔性，空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系也保證它的功能可以有效地被調(diào)控。如血紅蛋白與肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)的區(qū)別可以在功能上反映出來(lái)。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)也可以體現(xiàn)在代謝行為與功能的適應(yīng)性上，如植物的向光性、本能的形成等等，松鼠會(huì)在冬天來(lái)臨之前儲(chǔ)存堅(jiān)果。很多的鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)在冬天來(lái)臨之前遷徙到南方來(lái)躲避北方寒冷的冬季。土撥鼠會(huì)在冬季來(lái)臨、食物變少時(shí)進(jìn)入冬眠?！?—《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講緒論生物化學(xué)是介于生物與化學(xué)之間的邊緣學(xué)科，是利用化學(xué)的理論和方法研究生物的一門(mén)學(xué)科，其任務(wù)是闡述構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)(生物大分子—糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在生命活動(dòng)(如生長(zhǎng)、生殖、代謝、運(yùn)動(dòng)等)過(guò)程中的變化規(guī)律(物質(zhì)代謝和能量代謝)。研究對(duì)象是生物大分子研究目標(biāo)：揭示生命現(xiàn)象。具體的內(nèi)容包括：靜態(tài)生物化學(xué)：組成生物體的各種分子如糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，及其生物學(xué)功能。 (注意生物大分子適應(yīng)于其相關(guān)的生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，生物大分子的柔性，次級(jí)鍵的功能等。相關(guān)的研究技術(shù)，如分離純化，生物大分子的基本性質(zhì)等。)核代謝部分的核心也是了解代謝的調(diào)控，代謝調(diào)控是生物體適應(yīng)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)自身生理狀態(tài)或者內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)在因素，調(diào)控主要是基于生物大分子的功能的調(diào)控(通過(guò)各種方式利用小分子結(jié)合、修飾，亞基構(gòu)象變化實(shí)現(xiàn)酶活性的控制)生物大分子研究的方法，和相關(guān)技術(shù)原理，如蛋白質(zhì)分離純化的技術(shù)原理等。學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律性，側(cè)重對(duì)知識(shí)的理解： (一)生物體的組成物質(zhì)復(fù)雜性組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性預(yù)示著功能的復(fù)雜性；空間結(jié)構(gòu)多為次級(jí)鍵決定，所以結(jié)構(gòu)變化影響因素多。規(guī)律性元素→構(gòu)件小分子→聚合物(生物大分子)；結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。 (二)物質(zhì)和能量代謝·復(fù)雜性·多步化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑；·多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；—6—·物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織；·調(diào)節(jié)控制有條不紊·規(guī)律性·反應(yīng)類(lèi)型不多；·反應(yīng)機(jī)理符合有機(jī)化學(xué)理論；·調(diào)節(jié)控制與生物學(xué)功能相適應(yīng)。 (三)信息分子的生物合成·復(fù)雜性·合成過(guò)程復(fù)雜；·調(diào)節(jié)控制復(fù)雜；·與生命現(xiàn)象的關(guān)系復(fù)雜?！ひ?guī)律性·遺傳密碼已經(jīng)破譯；基因表達(dá)的基本過(guò)程已經(jīng)清楚；·生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系逐漸明晰；生物化學(xué)的建立源于化學(xué)的發(fā)展，在無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于生物有機(jī)體的化學(xué)組成有了逐漸深入的認(rèn)識(shí)，逐漸認(rèn)識(shí)到生物有機(jī)體在化學(xué)組成、物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律上與無(wú)機(jī)自然界遵循相同的理化規(guī)律，生命現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是各種復(fù)雜的反應(yīng)的結(jié)果。生物化學(xué)發(fā)展史上的重要事件年Buchner發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞裂解液能使糖發(fā)酵1944年Avery等人證明遺傳信息在核酸上早期生物化學(xué)研究的重心是代謝研究和結(jié)構(gòu)研究。Perutz體結(jié)構(gòu)1972年DNA重組技術(shù)的建立1978年DNA雙脫氧測(cè)序法的成功1年完成。現(xiàn)在的研究側(cè)重蛋白質(zhì)、核酸的生物學(xué)功能研究，信息傳遞及調(diào)控。生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的線(xiàn)索之一：生命體組成的物質(zhì)轉(zhuǎn)化代謝途徑和規(guī)律；(動(dòng)態(tài)生物化學(xué)的研究—7—《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講內(nèi)容)各種生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其生物學(xué)功能。(靜態(tài)生物化學(xué)，著重從結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性去理解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同時(shí)蘊(yùn)含了生物大分子的研究技術(shù))線(xiàn)索二：大分子研究技術(shù)及其原理。五、生物化學(xué)的生物化學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)及其原理·電泳(1923)生物大分子的分離、分析·超離心(1925)蛋白質(zhì)、細(xì)胞亞器官的分離；分子量的確定·同位素標(biāo)記(1934)物質(zhì)代謝途徑、生物大分子結(jié)構(gòu)測(cè)定·層析(1944)生物大分子的分離純化·分子雜交技術(shù)·基因工程相關(guān)技術(shù)六、生物化學(xué)在生命科學(xué)中的學(xué)科地位全稱(chēng)是生物化學(xué)與分子生生物學(xué)，。在碩士入學(xué)考試中，生物化學(xué)的內(nèi)容是包含了分子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容的。尤其是基因工程相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用的內(nèi)容。生物化學(xué)是生命科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科，工具性學(xué)科，生命科學(xué)發(fā)展到今天，對(duì)生命現(xiàn)象的理解已經(jīng)從原來(lái)的形態(tài)學(xué)觀察、非定量的描述性的科學(xué)逐漸發(fā)展到可以定量的、通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行精確研究的科學(xué)，側(cè)重于從生物大分子功能的角度去解釋相關(guān)的生命現(xiàn)象。生物化學(xué)的學(xué)習(xí)為研究和理解生物大分子功能研究提供了相應(yīng)的技術(shù)手段，包括生物大分子的分離純化、結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控的，酶學(xué)研究技術(shù)、分子生物學(xué)研究技術(shù)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物學(xué)的最深層次，是從分子水平認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的學(xué)科，為其他學(xué)科提供了相應(yīng)的研究技術(shù)手段。所以生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，是研究的工具。教學(xué)內(nèi)容中，不僅要注意其基本的理論，而且要特別注意相關(guān)的研究技術(shù)及原理的理解，第一章糖類(lèi)知識(shí)要點(diǎn)結(jié)構(gòu)。3．熟悉細(xì)菌雜多糖、糖蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)多樣性和各自的主要生物學(xué)功能；了解糖鏈結(jié)構(gòu)分析的基本方法。一、糖類(lèi)的生物學(xué)作用綠色植物的皮、桿等的多糖(纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)等)；昆蟲(chóng)、蟹、蝦等外骨骼糖(幾丁質(zhì))；結(jié)締組織中的糖(肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等)；細(xì)菌細(xì)胞壁糖稱(chēng)作結(jié)構(gòu)多糖；—結(jié)構(gòu)物質(zhì)糧食及塊根、塊莖中的多糖(淀粉)；動(dòng)物體內(nèi)的貯藏多糖(糖元)是重要的能源物質(zhì)；—能源儲(chǔ)存物質(zhì)糖蛋白(蛋白聚糖)中的糖；細(xì)胞膜及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖如血型糖；活性糖分子是重要的信息分子；—信息分子)；食用菌中的糖(香菇多糖、茯苓多糖、靈芝多糖、昆布多糖等)可以作為藥物使用；—特殊生理活性糖類(lèi)是重要的中間代謝物，可以轉(zhuǎn)化為氨基酸、核苷酸和脂類(lèi)。—中間代謝物通式：(CH2O)n，但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，即：符合通式的不CHO 糖類(lèi)可以定義為：多羥基醛；多羥基酮；多羥基醛或多羥基酮的衍生物；可以水解為多羥基醛或多羥基酮或它們的衍生物的物質(zhì)?！?—《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講酸皮膚素等。乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等；葡萄糖及絕大多數(shù)糖都有使平面偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的能力，即糖的旋光性，是因?yàn)樘嵌季哂惺中蕴?。糖的旋光性和旋光度由糖分子中的所有手性碳上的羥基方向所決定。糖的旋光性以右旋(以d或＋表示)或左旋(以l或－表示)。8．構(gòu)型是指一個(gè)分子由于其各原子特有的空間排列而使該分子具有特定的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)物質(zhì)由一種構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N構(gòu)型時(shí)，要求有共價(jià)鍵的斷裂或重新形成。表明一個(gè)物質(zhì)應(yīng)有其特定的構(gòu)型。對(duì)映體結(jié)構(gòu)的示意圖糖的構(gòu)型與旋光性之間不一定相對(duì)應(yīng)，即D型不一定代表右旋、L型也不一定代表左旋，因?yàn)閮?D9．構(gòu)象指一個(gè)分子中，不改變共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，僅靠單鍵的旋轉(zhuǎn)或扭曲而改變分子中基團(tuán)在空間的排《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講布位置，而產(chǎn)生不同的排列方式。根據(jù)X－射線(xiàn)晶體分析，葡萄糖吡喃環(huán)與環(huán)己烷的椅式結(jié)構(gòu)相似，b－葡萄糖的可能構(gòu)象有2種椅式(A，B)和6種船式，主要是A椅式。的縮寫(xiě)12．糖苷是以酚類(lèi)，固醇類(lèi)，含氮堿等為配基的單糖或寡糖衍生物，大多有苦味或香氣，不少有毒，但少量使用有藥理作用．狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)疏水，外側(cè)親水，可以使疏水物質(zhì)形成水溶性的包含絡(luò)合物，增加被包含物質(zhì)的穩(wěn)定性。由許多單糖或單糖衍生物聚合而成，縮合時(shí)單糖分子以糖苷鍵相連，一般無(wú)甜味、無(wú)還原性、酸或糖和雜多糖。18．糖原：有動(dòng)物淀粉之稱(chēng)，細(xì)菌細(xì)胞中也有存在，動(dòng)物組織內(nèi)主要的貯藏多糖。肝臟、肌肉中含II高壓和酸，人體消化酶不能水解纖維素，食草動(dòng)物利用腸道寄生菌分泌的纖維素酶(cellulase)將部分纖維素水解為葡萄糖。對(duì)分子質(zhì)量平均在75000左右的為高分子右旋糖酐。高分子右旋糖酐是一種血漿代用品，用于提高血漿膠體滲透壓，能將組織的水分滲透到血中，維持血容量，臨床用于出血性休克和創(chuàng)傷性休克。相對(duì)分子質(zhì)量在20000－40000的為低分子量右旋糖酐，主要用于降低血液粘滯度，防止血栓形exNDb鍵縮合而成，分子線(xiàn)狀不分支。《生物化學(xué)》考點(diǎn)精講品和化妝品制造等。木質(zhì)素后，用螯合劑如草酸銨水溶液提取獲得。果膠物質(zhì)通常由聚半乳糖醛酸或聚鼠李糖半乳糖醛酸構(gòu)成主鏈，阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖等構(gòu)成側(cè)鏈；羧基的甲基化大于45％稱(chēng)高甲氧基果膠，小于45％稱(chēng)低甲氧基果膠，羧基大部分被甲基化的為果膠酯酸，與纖維素半纖維素等結(jié)合成水不溶的原果膠，經(jīng)稀酸或果膠酶(聚半乳糖醛酸酶)去甲基化后，水溶性增強(qiáng)，果實(shí)變軟?？捎糜谑称芳庸?。控制果膠酶可延長(zhǎng)果品蔬菜的保藏期。木葡聚糖的總稱(chēng)。常有側(cè)鏈和修飾基團(tuán)。木質(zhì)素是酚類(lèi)形成的聚合物，不屬于糖類(lèi)。6－脫水－L－吡喃半乳糖交替組成的線(xiàn)形鏈。瓊脂可用于食品工業(yè)，瓊脂膠的糖基不同程度地被硫酸基、甲氧基、丙酮酸等修飾。瓊脂糖可形成左手雙螺旋，再聚集成束，形成剛性的交聯(lián)凝膠網(wǎng)，可用做電泳和層析的支持物。酶；人造海蜇)、樹(shù)膠等主要在食品、制藥、印染等領(lǐng)域26．凝集素(lectin)凝集素可定義為能與糖類(lèi)專(zhuān)一性非共價(jià)結(jié)合，并能夠凝集細(xì)胞和沉淀寡糖及其復(fù)合物的非抗體蛋白質(zhì)或糖蛋白。 (凝集素可分為很多類(lèi)，(植物凝集素，動(dòng)物凝集素、微生物凝集素)豆類(lèi)根瘤菌與宿主之間的選擇性是由凝集素介導(dǎo)的。微生物對(duì)宿主的感染也是由凝集素介導(dǎo)的，細(xì)菌凝集素存在于細(xì)菌表面的菌毛上，與靶細(xì)胞的黏著具有物種和器官的專(zhuān)一性。動(dòng)物凝集素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類(lèi)繁多，與炎癥、腫瘤轉(zhuǎn)1．革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁由多層網(wǎng)狀的肽聚糖和磷壁酸組成，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁由單層肽。2．革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁由多層肽聚糖與磷壁酸組成，肽聚糖二糖四肽重復(fù)單位的四肽側(cè)鏈之間由1－5個(gè)氨基酸組成的肽交聯(lián)橋連接3．肽聚糖是由二糖四肽重復(fù)單位連接成的網(wǎng)狀的囊形結(jié)構(gòu)。也可看成殼多糖的單糖殘基交替地被乳酸取代，并通過(guò)它連接四肽形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。4．磷壁酸：革蘭氏陽(yáng)性菌的磷壁酸主鏈由醇和磷酸交替排列而成，可分為核糖醇磷壁酸和甘油磷壁酸?？邕^(guò)肽聚糖連接于質(zhì)膜寡糖基的稱(chēng)脂磷壁酸，與肽聚糖的N－乙酰胞壁酸連接的稱(chēng)壁磷壁酸，與細(xì)胞的生長(zhǎng)和抗原性有關(guān)。的重要原因。包含兩個(gè)部分。脂質(zhì)A：和雜多糖共價(jià)結(jié)合而成。雜多糖又可以分為核心寡糖和O－特異鏈。脂質(zhì)A：兩分子D－葡糖氨通過(guò)糖苷鍵連接的二糖單位重復(fù)而成，二糖單位兩端端C1和C4各有一個(gè)磷酸基，重復(fù)單位通過(guò)C1和C4間的焦磷酸橋連接；二糖單位的其他碳位被脂肪酸酯化。原端通過(guò)中性七碳糖與中性糖構(gòu)成的外核心相連，核心寡糖可作為噬菌體的受體，還與細(xì)菌的抗原性有關(guān)。原性，故可稱(chēng)為O－抗原，含有O－特異鏈脂多糖的細(xì)菌在瓊脂板上可長(zhǎng)成光滑菌落，稱(chēng)作S－型細(xì)1．糖蛋白：糖鏈作為蛋白質(zhì)的輔基的一類(lèi)蛋白質(zhì)。(糖鏈較短，一般小于15個(gè)單糖單位，稱(chēng)寡糖2．糖胺聚糖：(glycosaminoglycan，GAG)：是胞外基質(zhì)的重要成分，由己糖醛酸和己糖胺重復(fù)二糖單位構(gòu)成，二糖單位常被帶負(fù)電荷的羧基或硫酸基修飾，因此呈酸性。(糖胺聚糖的主要作用有：保持結(jié)締組織的水分；調(diào)節(jié)陽(yáng)離子在組織中的分布；對(duì)關(guān)節(jié)的保護(hù)和潤(rùn)滑作用；促進(jìn)創(chuàng)傷愈合的作用。糖連接而成，糖的含量高于蛋白質(zhì)，糖部分主要是不分支的糖胺聚糖，存在于細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞表面及細(xì)胞內(nèi)的分泌顆粒中。字，由4種不同的單糖可形成36864種不同的4聚糖異構(gòu)體。即β－構(gòu)型的N－乙酰葡糖胺異頭碳與天冬酰胺的γ－酰胺N原子形成的糖苷鍵，在血漿蛋白和糖蛋白中分布廣泛．O－糖肽鍵：即單糖的異頭碳與羥基氨基酸的羥基氧原子形成的共價(jià)鍵。包括：乙酰半乳糖胺與絲氨酸或蘇氨酸形成的糖肽鍵，主要存在于黏液蛋白和某些球蛋白。半乳糖胺與羥賴(lài)氨酸形成的糖肽鍵，主要存在于膠原蛋白。呋喃阿拉伯糖與羥脯氨酸形成的糖肽鍵，主要存在于植物，包括細(xì)胞壁的伸展蛋白和凝集素等。6．糖蛋白的生物學(xué)作用A．促進(jìn)新生肽鏈的正確折疊：基因定點(diǎn)突變法獲得的一些去糖基化糖蛋白不能正常折疊，也不能形成正常的聚合體，基因工程中真核細(xì)胞表達(dá)的糖蛋白因含有糖鏈而不發(fā)生聚集，可分泌到胞外，原核生物的表達(dá)產(chǎn)物不能糖基化而聚集成包含體。B．促進(jìn)分泌蛋白的分泌及其穩(wěn)定性。C．參與分子識(shí)別和細(xì)胞識(shí)別。如血漿中老蛋白質(zhì)的清除：不少血清糖蛋白含有以唾液酸殘基為末端的N－糖鏈糖蛋白，當(dāng)末端的唾液酸殘基被血管壁上的唾液酸酶切除，暴露出半乳糖殘基后，可被肝細(xì)胞膜上的受體識(shí)別，通過(guò)胞吞被肝細(xì)胞內(nèi)溶酶體降解。末端唾液酸殘基被切除的速率與蛋白質(zhì)本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，決定著蛋白質(zhì)的壽命。精子和卵子的識(shí)別：哺乳動(dòng)物卵子外層的糖蛋白透明帶上的糖鏈能與精子表面的凝集素受體識(shí)別，引發(fā)精子頭部的頂體釋放蛋白酶和透明質(zhì)酸酶使透明帶水解，精子核進(jìn)入卵內(nèi)。糖鏈與細(xì)胞黏著：組織中細(xì)胞與細(xì)胞之間充滿(mǎn)由糖蛋白、蛋白聚糖和透明質(zhì)酸組成的胞外基質(zhì) 似的機(jī)制，腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和歸巢與黏著蛋白介導(dǎo)的黏著行為有關(guān)．D．糖鏈與糖蛋白的生物活性有些酶是糖蛋白，糖基對(duì)酶的活性的影響因酶而異。一些蛋白類(lèi)激素如促卵泡激素(FSH)、促黃體激素(LH)、促甲狀腺激素(TSH)、紅細(xì)胞生成素 (EPO)等均為糖蛋白，糖蛋白糖鏈對(duì)激素的活性及壽命的影響因激素而異。IgG是含糖鏈的蛋白，糖鏈缺失可以引起相關(guān)的自身免疫病。紅細(xì)胞表面的血型抗原稱(chēng)凝集原；血清中含有的凝集原的抗體稱(chēng)凝集素，而凝集原的基因凝集原的血型決定族是寡糖，血型基因是一些專(zhuān)一性糖基轉(zhuǎn)移酶。構(gòu)成，二糖單位常被帶負(fù)電荷的羧基或硫酸基修飾，因此呈酸性。糖胺聚糖的生物學(xué)作用有：保持結(jié)締組織的水分；調(diào)節(jié)陽(yáng)離子在組織中的分布；對(duì)關(guān)節(jié)的保護(hù)和潤(rùn)滑作用；促進(jìn)創(chuàng)傷愈合的作用。高于蛋白質(zhì)，糖部分主要是不分支的糖胺聚糖，存在于細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞表面及細(xì)胞內(nèi)的分泌顆粒中。大分子聚集型胞外基質(zhì)蛋白聚糖：存在于胞外基質(zhì)，主要存在于軟骨，小分子富含亮氨酸胞外基質(zhì)蛋白聚糖：主要存在于胞外基質(zhì)，分子較?。缒ぐ麅?nèi)蛋白聚糖：存在于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)，種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)和功能各異。六、糖鏈結(jié)構(gòu)分析及與糖相關(guān)的反應(yīng)用分離蛋白質(zhì)的方法純化糖蛋白；用酶法或化學(xué)法斷裂糖苷鍵，釋放聚糖；用超離心、電泳、高效凝膠滲透層析等方法鑒定聚糖純度；用酸或無(wú)水甲醇分解聚糖，用色譜法鑒定單糖種類(lèi)；用多種方法部分分解聚糖，分別用質(zhì)譜法等方法測(cè)序，推斷拼接出聚糖序列。2．用于糖鏈結(jié)構(gòu)測(cè)定的一些方法1．用高碘酸氧化和Smith降解，不同的糖苷鍵位置產(chǎn)生不同的降解產(chǎn)物，降解產(chǎn)物可用氣液色譜或薄層色譜鑒定；(高碘酸可以選擇性地氧化和斷裂糖分子中連二羥基或連三羥基處，生成相應(yīng)的多糖醛、甲醛或甲酸。反應(yīng)定量地進(jìn)行，每開(kāi)裂—個(gè)C－C鍵消耗一分子高碘酸。通過(guò)測(cè)定高碘酸消耗量及甲酸的釋放量，可以判斷多糖分子中糖苷鍵的位置、類(lèi)型、多糖的分枝數(shù)目和取代情況等。高碘酸及其鹽可以定量地氧化斷裂鄰二羥基、α－羥基醛等的碳－碳鍵，生成相應(yīng)的羰基化合物，順式鄰二羥基化合物比反式的氧化速度快。Smith降解是將高碘酸氧化產(chǎn)物用硼氫化合物(如硼氫化鉀或硼氫化鈉)還原成穩(wěn)定的多羥基化合物。然后進(jìn)行適度的酸水解，用紙層析鑒定水解產(chǎn)物，由水解產(chǎn)物可以推斷多糖各組分的連接方式及次序)進(jìn)行定性定量分析，確定糖基的連接位置；3．綜合使用外切糖苷酶和內(nèi)切糖苷酶推斷寡糖序列；4．用紅外光譜、拉曼光譜或質(zhì)譜法(快速原子轟擊質(zhì)譜，F(xiàn)AB－MS)分析糖鏈結(jié)構(gòu)?？?．葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的證據(jù)A．Schiff化反應(yīng)不靈敏，不能使被H2SO3漂白的品紅轉(zhuǎn)呈紅色；B．不能與NaHSO3起加成反應(yīng)C．葡萄糖水溶液有變旋現(xiàn)象醛糖的C1或酮糖的C2能產(chǎn)生a－和b－一對(duì)差向異構(gòu)體，在水溶液中很快互相轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌衔?，即溶解過(guò)程會(huì)發(fā)生旋光度的改變，即為變旋現(xiàn)象，這是a和b異頭物自發(fā)互變所導(dǎo)致的。新配制的葡萄Schiff如加成、氧化等則可通過(guò)平衡移動(dòng)完成。單糖鏈狀結(jié)構(gòu)的的證據(jù)：A．葡萄糖可與Fehling試劑或其他醛試劑反應(yīng)T醛基B．葡萄糖與乙酸酐結(jié)合，產(chǎn)生有5個(gè)乙?；难苌颰5個(gè)羥基存在C．葡萄糖與鈉汞齊(Na、Hg的合金)作用，被還原為一種具有6個(gè)羥基的山梨醇(Sorbitol，gloci-證明葡萄糖的結(jié)構(gòu)是六個(gè)碳連成直鏈的分子。單糖的化學(xué)性質(zhì)主要體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征上，具有一切羥基及多羥基的反應(yīng)，如氧化、酯化、縮醛反應(yīng)；也有醛基或羰基的反應(yīng)；同時(shí)還有基團(tuán)間相互影響而產(chǎn)生的一些特殊的反應(yīng)。4．糖的還原性主要體現(xiàn)在其醛基上，所以無(wú)醛基的糖不表現(xiàn)出明顯的還原性，果糖在堿性溶液中可以異構(gòu)化形成醛糖而具有還原性。麥芽糖有游離的半縮醛羥基，所以具有還原性，而蔗糖是由一分從非還原端開(kāi)始降解(很多酶的作用特點(diǎn))。5．淀粉的顯色特性：淀粉—紅糊精－無(wú)色糊精－麥芽糖－葡萄糖改變分子中基團(tuán)在空間的排布位置，而產(chǎn)生不同的排列方式。根據(jù)X－射線(xiàn)晶體分析，葡萄糖吡喃環(huán)與環(huán)己烷的椅式結(jié)構(gòu)相似，葡萄糖的可能構(gòu)象有2種椅式(A，B)和6種船式，主要是A椅式。2．淀粉和纖維素都是有葡萄糖組成的？為什么人只能消化淀粉而同為輔乳動(dòng)物的牛羊等食草動(dòng)物卻能以纖維素為食？(廣東海洋大學(xué)2009)哺乳動(dòng)物缺乏分解纖維素的酶，所以人只能……，食草動(dòng)物腸道細(xì)菌可分泌……3．變旋性新配置的溶液的旋光度會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象稱(chēng)作，實(shí)質(zhì)是由于分子的立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的原因。4．淀粉有還原性。(判斷正誤)5．果膠為同聚多糖。(判斷正誤)6．肝素屬于糖胺聚糖(判斷正誤)(糖胺聚糖主要有透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素、肝素等。不同種類(lèi)單糖殘基連接鍵、硫酸基的位置及數(shù)目不一樣)7．直鏈淀粉是由通過(guò)糖苷鍵連接而成的大分子。8．蔗糖沒(méi)有還原性而麥芽糖有還原性，果糖沒(méi)有還原性(判斷正誤)。(青島科技大學(xué)，2012))9．血型是由糖酯的特性決定的(判斷正誤)。10．細(xì)胞膜上的糖蛋白，其糖基均位于膜外一側(cè)(？)—20—11．蛋白質(zhì)糖基化位點(diǎn)一般是羥基氨基酸或酰胺氨基酸殘基()12．麥芽糖是由兩個(gè)葡萄糖分子縮合、失水形成的，其糖苷鍵類(lèi)型為α(1→4)，麥芽糖分子內(nèi)有一個(gè)游離的半縮醛羥基，具有還原性。和 。14．糖原分解過(guò)程中磷酸化酶催化磷酸解的鍵是()15．下列多糖中屬于雜多糖的是(昆明理工大學(xué)2010)16．ABO血型決定簇抗原是紅細(xì)胞表面的(中國(guó)科技大學(xué)，2010)17．O－糖肽鍵：即單糖的異頭碳與羥基氨基酸的羥基氧原子形成的共價(jià)鍵。18．1．N－糖肽鍵β－構(gòu)型的N－乙酰葡糖胺異頭碳與天冬酰胺的γ－酰胺N原子形成的糖苷鍵，在血漿蛋白和糖蛋白中分布廣泛．19．異頭物：?jiǎn)翁切纬森h(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，原來(lái)的羰基轉(zhuǎn)變成羥基時(shí)形成的兩種不同構(gòu)型(α或β)的同分異構(gòu)體。異頭物是指在羰基(carbonyl)碳原子上的構(gòu)型彼此不同的單糖同分異構(gòu)體形式。D－glu-cose的α－和β－型即是一對(duì)異頭物．它們是非對(duì)映異構(gòu)體。(中國(guó)科學(xué)院研究生院2012)20．下列有關(guān)糖苷性質(zhì)的敘述正確的是(中國(guó)科學(xué)院研究生院2012)B．在稀NaOH21．下列糖不具有變旋現(xiàn)象的是(中國(guó)科學(xué)院研究生院2012)AB．乳糖C．淀粉D．半乳糖24．下列糖分子中那一對(duì)互為差向異構(gòu)體(24．下列糖分子中那一對(duì)互為差向異構(gòu)體()(中國(guó)科學(xué)院研究生院2012))D．L)(中國(guó)科學(xué)院研究生院2012))、下列不屬于同多糖的是()ABC、下列不屬于同多糖的是()26．糖蛋白上的寡糖鏈有何功能(中山大學(xué)，2005)—21—第二章脂類(lèi)與生物膜知識(shí)要點(diǎn)結(jié)構(gòu)；脂肪的基本性質(zhì)；生物膜的基本結(jié)構(gòu)與功能。2．熟悉脂肪酸的命名，常見(jiàn)脂肪酸的書(shū)寫(xiě)方式和命名規(guī)則；磷脂的生物學(xué)功能和常見(jiàn)磷脂的結(jié)構(gòu)3．熟悉脂質(zhì)過(guò)氧化的化學(xué)過(guò)程；脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)機(jī)體的損傷；抗氧化劑保護(hù)機(jī)制；了解鞘磷脂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物學(xué)功能。4．具備研究脂類(lèi)及其衍生物、生物膜結(jié)構(gòu)與功能的基本素質(zhì)和能力。脂質(zhì)的定義及其生物學(xué)作用1．脂質(zhì)的定義：脂質(zhì)是低溶于水，高溶于非極性溶劑的有機(jī)分子。(化學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性) (天然脂肪酸的雙鍵多為順式，少數(shù)為反式)2．必須多不飽和脂肪酸(PUFA)：亞油酸是ω－6家族PUFA的原初成員，也是二十碳烷化合物前體，α－亞麻酸是ω－3家族PUFA的原初成員，ω－6家族PUFA可降低血清膽固醇，ω－3家族PUFA可顯著降低血清甘油三酯，防治神經(jīng)、視覺(jué)和心臟疾病，人類(lèi)可能缺乏ω－3家族PUFA。EPA (20碳五稀酸)和DHA(22碳六稀酸)有保健價(jià)值。類(lèi)二十碳烷類(lèi)二十碳烷是由20碳PUFA衍生而成的，包括前列腺素、凝血烷和白三烯等，合成的前體主要是花生四烯酸。前列腺素存在廣泛，種類(lèi)較多，不同的前列腺素或同一前列腺素作用于不同的細(xì)胞，產(chǎn)生不同的凝血烷最早從血小板分離獲得，能引起動(dòng)脈收縮，誘發(fā)血小板聚集，促進(jìn)血拴形成。白三烯最早從白細(xì)胞分離獲得，能促進(jìn)趨化性，炎癥和變態(tài)反應(yīng)。—22—阿司匹林消炎、鎮(zhèn)痛、退熱的原因是抑制前列腺素的合成，也抑制凝血烷合成，因而有抗凝血作用。用 RS是R，逆時(shí)針就是S；如果最小基團(tuán)在橫線(xiàn)上，其它基團(tuán)由大到小是順時(shí)針，就是S，逆時(shí)針就是R。甘油取代物的構(gòu)型：以手性碳原子為中心，S(反時(shí)針)－原羥甲基(增加該基團(tuán)優(yōu)先性時(shí)，手性原中心為S－構(gòu)型)為1位，R(順時(shí)針)－原羥甲基(增加該基團(tuán)優(yōu)先性時(shí)，手性原中心為R－構(gòu)型)為3位，稱(chēng)作立體后順序，如在排列最后的原子或原子團(tuán)“”的對(duì)面去觀察其余三個(gè)基團(tuán)的排列順序，從最優(yōu)先的基團(tuán)到第二優(yōu)先的基團(tuán)到第三優(yōu)先的基團(tuán)即，如果它們是按順時(shí)針?lè)较蚺帕?，那么這個(gè)構(gòu)型稱(chēng)為型，如果它們逆時(shí)針?lè)较蚺帕校敲催@個(gè)構(gòu)型稱(chēng)為型如)。1．三酰甘油能在酸、堿或酶作用下水解成脂肪酸和甘油，堿水解稱(chēng)作皂化，皂化1g油脂所需的2．油脂中的雙鍵氫化可制造人造黃油；油脂中的雙鍵還可與碘反應(yīng)，100g油脂所能吸收的碘的克數(shù)稱(chēng)作碘值；1g油脂中乙?；尫诺囊宜崴璧腒OHmg數(shù)稱(chēng)作乙酰價(jià)；作酸價(jià)；5．蠟是長(zhǎng)鏈脂肪酸和長(zhǎng)鏈一元醇或固醇形成的酯，天然蠟是多種蠟酯的混合物。(蠟分子含一個(gè)很弱的極性頭和一個(gè)非極性尾，因此完全不溶于水，蠟的硬度由烴鏈的長(zhǎng)度和飽和度決定。1．自由基：含有奇數(shù)價(jià)電子并因此在一個(gè)軌道上有一個(gè)未成對(duì)電子的原子或原子團(tuán)，反應(yīng)活性極2．自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：有少數(shù)自由基誘導(dǎo)產(chǎn)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程可以產(chǎn)生更多的自由基，使反應(yīng)加速，最終完成反應(yīng)。包括引發(fā)、增長(zhǎng)、終止三個(gè)階段。(反應(yīng)性足夠強(qiáng)的起始自由基抽去脂質(zhì)分子的氫原等一種或幾種方式生成更多的脂質(zhì)自由基，這種反應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，即成為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。終止：兩個(gè)自由基3．脂質(zhì)過(guò)氧化：即脂質(zhì)的自動(dòng)氧化，或者多不飽和脂肪酸的或脂質(zhì)的氧化變質(zhì)。(化劑或自由基清除劑可以抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的發(fā)生，常見(jiàn)的抗氧化劑：超氧化物歧化酶(superoxidedis-—23—包括甘油磷脂和鞘磷脂兩類(lèi)胺、絲氨酸、肌醇、甘油、磷脂磷脂酰甘油等極性頭與磷酸連接。(磷脂酰膽堿(卵磷脂)，磷脂酰乙醇胺 (腦磷脂)等)2．甘油磷脂屬于兩親分子，在水中能形成雙分子微囊，可構(gòu)成生物膜。用堿或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮堿，酶水解的一些中間物如溶血甘油磷脂是強(qiáng)表面活性劑，可使細(xì)胞膜溶解。—24—4．鞘磷脂：即鞘氨醇磷脂，在腦髓鞘和紅細(xì)胞膜中含量豐富。由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿組成。成6．鞘磷脂：即神經(jīng)酰胺的1－位羥基被磷酰膽堿或磷酰乙醇胺酯化形成的化合物。被硫酸化的稱(chēng)硫酸鞘糖脂或硫苷脂；糖基含唾液酸的稱(chēng)唾液酸鞘糖脂，又稱(chēng)神經(jīng)節(jié)苷脂，—25—有平伏狀的。2．膽固醇可轉(zhuǎn)化為雄激素、雌激素、糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素和維生素D。膽固醇在肝臟中可轉(zhuǎn)漿脂蛋白的分類(lèi)：各類(lèi)血漿脂蛋白的組成如表所示．乳糜微粒由小腸上皮細(xì)胞合成，主要功能是從小腸轉(zhuǎn)運(yùn)三酰甘油、膽固醇及其它脂質(zhì)到血漿和其他組織；VLDL在肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，主要功能是從肝臟運(yùn)載內(nèi)源性三酰甘油和膽固醇至各組織；LDL的主要功能是轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇至外圍組織，并調(diào)節(jié)這些部位膽固醇的從頭合成；HDL新生的前體形式在肝和小腸中合成，改型中吸收死細(xì)胞和其它脂蛋白，將膽固醇酯化后快速地轉(zhuǎn)送到VLDL或LDL；血漿中LDL水平高而HDL水平低的個(gè)體容易患心血管疾病。1．生物膜由蛋白質(zhì)和極性脂質(zhì)組成，少量的碳水化合物也是糖蛋白或糖脂的一部分。2．所有生物膜擁有共同的基本特征：對(duì)多數(shù)極性分子或帶電分子不通透，允許非極性分子通透；約5－8nm厚，橫切電鏡照片近似三層結(jié)構(gòu)。脂類(lèi)與水相共存時(shí)會(huì)迅速形成一種脂雙分子層結(jié)構(gòu)而避開(kāi)水的作用，生物膜的厚度(電鏡測(cè)定為5－8nm)是由3nm的脂雙分子層和蛋白的厚度決定的，所有證據(jù)都支持生物膜由脂雙分子層構(gòu)成?！?6—3．膜脂的多態(tài)性：膜流動(dòng)的程度依賴(lài)于脂的組成及溫度，低溫下的運(yùn)動(dòng)相對(duì)較少，脂雙分子層幾乎呈晶態(tài)(類(lèi)晶體、半晶體)排列；溫度升到一定高度時(shí)，運(yùn)動(dòng)增加，膜由晶態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變。(雖然脂雙層結(jié)構(gòu)的本身是穩(wěn)定的，但單個(gè)的磷脂和固醇可在脂質(zhì)平面內(nèi)有很大的運(yùn)動(dòng)自由，它們的橫向運(yùn)動(dòng)很快，幾秒之內(nèi)單個(gè)脂分子就可環(huán)繞紅細(xì)胞的一周。)胞與細(xì)胞的相互作用l—27—生物膜中兼性的磷脂和固醇形成一個(gè)脂質(zhì)雙分子層，非極性部分相對(duì)構(gòu)成雙分子層的核心，極性的頭部朝外；脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)中，球狀蛋白以非正規(guī)間隔埋于其中；另一些蛋白則伸出(突出)膜的一面或另一面；還有一些蛋白跨越整個(gè)膜。蛋白質(zhì)在脂雙分子層中的方向是不對(duì)稱(chēng)的，表現(xiàn)為膜蛋白功能的不對(duì)稱(chēng)。脂質(zhì)與蛋白質(zhì)之間構(gòu)成一個(gè)流動(dòng)的鑲嵌結(jié)構(gòu)。7．生物膜的功能：內(nèi)外屏障；物質(zhì)交換、細(xì)胞間通訊；(生物膜的形成對(duì)于生物的物質(zhì)貯存及細(xì)胞間的通訊起著關(guān)鍵作用。) (一)選擇題1．關(guān)于油脂的化學(xué)性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的為()A．油脂的皂化值大時(shí)說(shuō)明所含脂肪酸分子小；B．酸值低的油脂其質(zhì)量也差；C．向油脂中加入抗氧化劑是為了除去分子氧；D中所含的羥基也多；E．氫化作用可防止油脂的酸敗2．關(guān)于甘油磷脂的敘述錯(cuò)誤的為()A．在pH7時(shí)卵磷脂和腦磷脂以兼性離子狀態(tài)存在；B．用弱堿水解甘油磷脂可生成脂肪酸鹽；C．甘油磷脂可用丙酮提取；D．將甘油磷脂置于水中，可形成微團(tuán)結(jié)構(gòu)；E．甘油磷脂與鞘磷脂的主要差別在于所含醇基不同3．神經(jīng)節(jié)苷脂是一種()類(lèi)型的物質(zhì))—28—5．生物膜的主要成分是脂和蛋白質(zhì)，他們主要通過(guò)()鍵相連。6．脂雙層是許多物質(zhì)的通透屏障，能自由通透的極性物質(zhì)是C．所有的極性物質(zhì)7．肝臟合成的血漿脂蛋白主要有8．下列哪種功能不是細(xì)胞膜所具有的C．保護(hù)功能D．能量轉(zhuǎn)換9．跨膜蛋白與膜脂在膜內(nèi)結(jié)合部分的氨基酸殘基A．大部分是酸性B．大部分是堿性C．大部分是疏水性D．大部分是糖基化蛋白是： (二)填空題1．血漿脂蛋白的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是以作用方式結(jié)合的3．膜蛋白跨膜區(qū)域有水性側(cè)鏈的含量比較高，膠原蛋白中氨基酸殘基含量較高。高5．神經(jīng)節(jié)苷脂是一類(lèi)含有—唾液酸的鞘糖脂 (三)判斷題1．生物膜具有流動(dòng)性，膜蛋白可以從脂雙層的一層翻轉(zhuǎn)到另一層。()2．物質(zhì)從高濃度一側(cè)通過(guò)膜運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)的過(guò)程被稱(chēng)為被動(dòng)運(yùn)輸。()3．生物膜是由極性脂和蛋白質(zhì)通過(guò)非共價(jià)鍵形成的片狀聚集體，膜脂和膜蛋白都可以自由地進(jìn)行側(cè)向擴(kuò)散和翻轉(zhuǎn)擴(kuò)散。4．生物膜是由極性脂和蛋白質(zhì)通過(guò)非共價(jià)鍵形成的片狀聚集體，膜脂和膜蛋白都可以自由地進(jìn)行側(cè)向擴(kuò)散和翻轉(zhuǎn)擴(kuò)散。()5．胰蛋白酶只斷裂賴(lài)氨酸和酪氨酸殘基參與形成的肽鍵()。6．各類(lèi)生物膜的極性脂均為磷脂、糖脂和膽固醇。()7．脂肪酸的碳鏈愈長(zhǎng)，脂肪酸的溶解度愈大8．自然界中的單不飽和脂肪酸的雙鍵的位置一般在第9－10碳原子之間。9．生物膜的基本結(jié)構(gòu)是以脂肪為主的脂雙層結(jié)構(gòu)?！?9—10．水刻意透過(guò)脂雙層膜，而質(zhì)子卻不能任意通透脂雙層膜。 四)問(wèn)答題1．生物膜受到機(jī)械破壞后，為什么會(huì)很快的自動(dòng)進(jìn)行自我封合？ (1)請(qǐng)簡(jiǎn)單解釋磷脂中的脂肪酸結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有何關(guān)系？膽固醇的含量、結(jié)構(gòu)與心血管疾病有何關(guān)系？ (2)細(xì)胞膜的主要功能是生物物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，請(qǐng)問(wèn)，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有哪些特點(diǎn)？ (3)請(qǐng)簡(jiǎn)單解釋細(xì)胞膜的不對(duì)成性?！?0—第三章蛋白質(zhì)生物化學(xué)第一講氨基酸質(zhì)中常見(jiàn)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類(lèi)方法，熟記20種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，三字母符號(hào)和單字母符號(hào)，了解蛋白質(zhì)中不常見(jiàn)的氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸的典型例子及其作用。公式計(jì)算氨基酸溶液中各種離子比例或濃度的能力。掌握用甲醛滴定法測(cè)定氨基酸含量的方法。3．掌握氨基酸α－氨基參加的各種反應(yīng)及用途；α－羧基參加的各種反應(yīng)及其用途；α－氨基和α－羧基共同參加的反應(yīng)及其用途；熟悉R基參加的一些重要反應(yīng)及其用途。4．掌握氨基酸的立體化學(xué)和旋光性，熟記芳香族氨基酸的最大紫外吸收峰，了解核磁共振在氨基酸結(jié)構(gòu)研究中的作用。5．掌握用紙層析、離子交換層析、高效液相色譜(HPLC)分離和分析氨基酸的基本原理。氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是氨基酸，有酸水解、堿水解及酶解。其中1．常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸共二十種。2．按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為脂肪族、芳香族和雜環(huán)族三類(lèi)。3．按R－基的極性分為非極性R－基氨基酸、不帶電荷的極性R－基氨基酸、帶正電荷的極性R－基氨基酸、帶負(fù)電荷的極性R－基氨基酸四類(lèi)。4．也可將氨基酸分為非極性脂肪族R－基氨基酸、非極性芳香族R－基氨基酸、不帶電荷的極性R－基氨基酸、帶正電荷的極性R－基氨基酸、帶負(fù)電荷的極性R－基氨基酸五類(lèi)。氨基酸的三字符號(hào)要記清楚?！?1——32—1．氨基酸在晶體狀態(tài)和水溶液中均以兼性離子形式存在。等電點(diǎn)的計(jì)算對(duì)于R基無(wú)解離基團(tuán)的氨基酸：對(duì)于R基有解離基團(tuán)的氨基酸：pI等于等電形式兩側(cè)的pK值之和的一半，以等電形式為中心，另一個(gè)pK值為第二級(jí)解離，可以忽略不計(jì)?！?3—根據(jù)pH＝pKa＋log{[質(zhì)子受體]／[質(zhì)子供體]}小的pK值之和的一半。等電點(diǎn)的計(jì)算方法可以外推至其他的有機(jī)分子以及多肽等分子。滴定終點(diǎn)由12左右降到9左右，可以用酚酞為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉滴定。1．α－氨基和α－羧基共同參加的反應(yīng)：與茚三酮的反應(yīng)與環(huán)己二酮發(fā)生縮合反應(yīng)，曾被用于氨基酸序列分析；色氨酸可被N－溴代琥珀酰亞胺氧化，生成有色化合物，可用于色氨酸定量測(cè)定；半胱氨酸可生成烷基衍生物，可用于巰基的保護(hù)；巰基可與重金屬—34—生成鹽，使蛋白質(zhì)失活；巰基在空氣中可被氧化，金屬離子對(duì)此有催化作用；．胱氨酸的二硫鍵可被還原為兩個(gè)巰基。也可以被過(guò)甲酸氧化成兩個(gè)磺酸基。的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)，所有組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是D－氨基酸。氨基酸的光譜性質(zhì)：芳香族氨基酸的紫外吸收光譜如圖所示，這一性質(zhì)可用于蛋白質(zhì)的定量測(cè)定。六、氨基酸混合物的分析分離紙層析紙層析—35—紙層析的實(shí)質(zhì)是分配層析—36—真題講解1組成蛋白質(zhì)的基本單位是：()2．關(guān)于氨基酸的說(shuō)明哪個(gè)是不正確的()A．酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯環(huán)；B絲氨酸都含有羥基；C．亮氨酸和纈氨酸都是分枝氨基酸；E．組氨酸和色氨酸都是雜環(huán)氨基酸3．下列那種氨基酸溶液不能引起偏振光的旋轉(zhuǎn)？()4．屬于亞氨基酸的是())1．組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸都有一個(gè)不對(duì)稱(chēng)性的α－碳原子，所以都有旋光性。nm3．亮氨酸的疏水性比丙氨酸強(qiáng)。4．組成蛋白質(zhì)的氨基酸均是L－型氨基酸，除甘氨酸外都是左旋的。5．自由在很高或很低pH值時(shí)，氨基酸才主要以非離子化形式存在。6．溶液的pH可以影響氨基酸的等電點(diǎn)。1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸中含硫的氨基酸有和。能形成二硫鍵的氨基酸是。 。氨基酸有、、和；酸性氨基酸有和 和解離常數(shù)分別為：—37—氨基酸pK3(R基)問(wèn)：(1)四種氨基酸的等電點(diǎn)分別是多少？(2)四種氨基酸在pH7的電場(chǎng)中如何移動(dòng)？pHpH時(shí)，消3．組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，哪些是極性的，哪些是非極性的，哪一種不能參與形成真正的肽鍵？第二講蛋白質(zhì)通論知識(shí)要點(diǎn)1．熟記蛋白質(zhì)分類(lèi)的常用方法和蛋白質(zhì)的生理功能。2．掌握肽鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和肽類(lèi)的有關(guān)概念，熟悉肽類(lèi)的物理和化學(xué)性質(zhì)，具備計(jì)算短肽鏈等電點(diǎn)和凈電荷量的能力。熟悉活性肽的種類(lèi)和典型例子。3．熟悉多肽鏈氨基酸序列測(cè)定的基本方法。包括N－末端和C－末端分析的常用方法；二硫橋斷裂的方法；氨基酸組成分析的方法；肽鏈部分分解的方法；肽段氨基酸序列的測(cè)定方法；肽段拼接的方法；確定二硫橋位置的方法。具備利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)短肽鏈氨基酸序列的能力。4．熟悉同源蛋白質(zhì)物種差異與生物進(jìn)化的關(guān)系。5．熟悉肽鏈人工合成的基本方法。6．了解研究蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的常用方法。7．掌握維持蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力。念，熟悉拉氏構(gòu)象圖。9．掌握蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的含義，α－螺旋，β－折疊片、β－轉(zhuǎn)角、β－凸起、無(wú)規(guī)卷曲等二級(jí)結(jié)構(gòu)元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟悉α－角蛋白、絲心蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白、肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白等纖維狀蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。10．掌握超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的概念和主要的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。11．掌握球狀蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)的特征。熟悉膜蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。12．掌握蛋白質(zhì)變性和復(fù)性的有關(guān)概念和蛋白質(zhì)折疊的基本規(guī)律，了解預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的基本方法。13．掌握蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的含義，四級(jí)結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，及四級(jí)締合在結(jié)構(gòu)和功能方面的優(yōu)越性。—38—機(jī)制、熟悉常見(jiàn)的血紅蛋白分子病。、ELISA、免疫印跡測(cè)定 Westernblot、單克隆抗體制備等免疫生化分析方法的基本步驟。熟悉肌肉收縮的分子機(jī)制。17．掌握蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的概念及等電點(diǎn)在蛋白質(zhì)研究工作中的意義。18．熟悉測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的常用方法，具備利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的能力。力法、IES－PAGE雙向電泳法等方法分離分析蛋白蛋的基本原理和基本步驟，熟悉測(cè)定蛋白質(zhì)含量的常用方法。 (一)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和分類(lèi)完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分。根據(jù)溶解性的不同，可將簡(jiǎn)單蛋白分為7類(lèi)：清蛋白(溶于水)、球蛋白(溶于稀鹽溶液)、谷蛋白 (溶于稀酸或稀堿)、醇溶蛋白(溶于70％－80％的乙醇)、組蛋白(溶于水或稀酸，可用稀氨水沉淀)、精蛋白(溶于水或稀酸，不溶于氨水)和硬蛋白(只能溶于強(qiáng)酸)。由蛋白質(zhì)和非蛋白成分組成，后者稱(chēng)為輔基。根據(jù)輔基的不同，可將結(jié)合蛋白分為以下7類(lèi)：核3．按蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能分類(lèi) (1)催化功能生物體內(nèi)的酶都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，沒(méi)有酶，生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)就無(wú)法正常進(jìn)行。 (2)結(jié)構(gòu)功能蛋白質(zhì)可以作為生物體的結(jié)構(gòu)成分。高等動(dòng)物的膠原蛋白是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，占蛋白總內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等膜系統(tǒng)都是由蛋白質(zhì)與脂類(lèi)組成的；動(dòng)物的毛發(fā)和指甲都是由角蛋白構(gòu)成的。 (3)運(yùn)輸功能脊椎動(dòng)物的血紅蛋白和無(wú)脊椎動(dòng)物的血藍(lán)蛋白起著運(yùn)輸氧氣的作用；血液中的載脂蛋白可運(yùn)輸脂肪，轉(zhuǎn)鐵蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)鐵；一些脂溶性激素的運(yùn)輸也需要蛋白，如甲狀腺素要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白—39—結(jié)合才能在血液中運(yùn)輸。4)貯存功能某些蛋白質(zhì)的作用是貯存氨基酸作為生物體的養(yǎng)料和胚胎或幼兒生長(zhǎng)發(fā)育的原料。此類(lèi)蛋白質(zhì)包括蛋類(lèi)中的卵清蛋白、奶類(lèi)中的酪蛋白和小麥種子中的麥醇溶蛋白等。肝臟中的鐵蛋白可將血液中多余的鐵儲(chǔ)存起來(lái)，供缺鐵時(shí)使用。 (5)運(yùn)動(dòng)功能肌肉中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的必要成分，它們構(gòu)象的改變引起肌肉的收縮，帶動(dòng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)。細(xì)菌中的鞭毛蛋白有類(lèi)似的作用，它的收縮引起鞭毛的擺動(dòng)，從而使細(xì)菌在水中游動(dòng)。 (6)防御功能高等動(dòng)物的免疫反應(yīng)是機(jī)體的一種防御機(jī)能，它主要也是通過(guò)蛋白質(zhì)(抗體)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。凝血與素等，也擔(dān)負(fù)著防御和保護(hù)功能。 (7)調(diào)節(jié)功能某些激素、一切激素受體和許多其他調(diào)節(jié)因子都是蛋白質(zhì)。 (8)感覺(jué)功能生物體對(duì)信息的識(shí)別與傳遞過(guò)程也離不開(kāi)蛋白質(zhì)。例如，感受味道需要味覺(jué)蛋白，視覺(jué)信息的傳遞要有視紫紅質(zhì)參與。視桿細(xì)胞中的視紫紅質(zhì)，只需1個(gè)光子即可被激發(fā)，產(chǎn)生視覺(jué)。 (9)遺傳調(diào)控功能遺傳信息的儲(chǔ)存和表達(dá)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。DNA在在染色體中是纏繞在蛋白質(zhì)(組蛋白)上的。有些蛋白質(zhì)，如阻遏蛋白，與特定基因的表達(dá)有關(guān)。β－半乳糖苷酶基因的表達(dá)受到一種阻遏蛋白的抑制，當(dāng)需要合成β－半乳糖苷酶時(shí)經(jīng)過(guò)去阻遏作用才能表達(dá)。 (10)其他功能某些生物能合成有毒的蛋白質(zhì)，用以攻擊或自衛(wèi)。白喉毒素可抑制真核生物的蛋白質(zhì)合成。 (二)蛋白質(zhì)的形狀和大小按蛋白質(zhì)的形狀和溶解度可將蛋白質(zhì)分為：纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量差別很大?！?0— (三)蛋白質(zhì)構(gòu)象和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的組織層次蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可分為不同的結(jié)構(gòu)層次：2．二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈借助氫鍵形成的有規(guī)則的局部結(jié)構(gòu)，如α螺旋、β折疊等。3．三級(jí)結(jié)構(gòu)：球狀蛋白質(zhì)在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，借助次級(jí)鍵形成的相對(duì)獨(dú)立的完整結(jié)構(gòu)。4．四級(jí)結(jié)構(gòu)：具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的組成單位(亞基)之間的聚合方式。 (四)蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)序列的多樣性(P160)決定了其功能的多樣性。如：20種氨基酸形成的二十肽(每種氨基酸只用1次)可以形成的異構(gòu)體為：又如：相對(duì)分子質(zhì)量為34000的蛋白質(zhì)含12種氨基酸，假定在肽鏈的任一位置，12種氨基酸出 (一)脹和脹鍵的結(jié)構(gòu)—41—面內(nèi)兩個(gè)Cα多處于反式構(gòu)型。 (二)肽的物理和化學(xué)性質(zhì)肽的等電點(diǎn)計(jì)算需先分別判斷各解離基團(tuán)的帶電荷情況，再統(tǒng)計(jì)凈電荷的量(P166表4－6)。肽的化學(xué)反應(yīng)與氨基酸類(lèi)似，同時(shí)，由于肽鍵的存在，肽可以進(jìn)行雙縮脲反應(yīng)。 (三)天然存在的活性肽3．活性肽特點(diǎn)：含異常肽鍵，生理活性強(qiáng)，的測(cè)定 (一)蛋白質(zhì)測(cè)序的策略1．確定蛋白質(zhì)的純度在97％以上。2．測(cè)定多肽鏈的數(shù)目。3．拆分多肽鏈。4．分析每一條多肽鏈的氨基酸組成。5．鑒定多肽鏈的N—末端和C—末端氨基酸殘基。6．用兩種以上方法裂解多肽鏈成較小的肽段。7．測(cè)定各肽段的氨基酸序列。8．拼接各肽段成完整的多肽鏈。9．確定二硫鍵的位置。 C (1)二硝基氟苯(DNFB)法(Sanger法)：2，4－二硝基氟苯在堿性條件下，能夠與肽鏈N－端的游離氨基作用，生成二硝基苯衍生物(DNP)。在酸性條件下水解，得到黃色DNP－氨基酸。該產(chǎn)物能夠用乙醚抽提分離。不同的DNP－氨基酸可以用色譜法進(jìn)行鑒定。 (2)丹磺酰氯法：在堿性條件下，丹磺酰氯(二甲氨基萘磺酰氯)可以與N－端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰－氨基酸。此法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰－氨基酸有很強(qiáng)的熒光吸收，檢測(cè)靈敏度可以達(dá)到—42—考 (3)異硫氰酸苯酯(PITC)法：N末端氨基酸生成相應(yīng)的PTH(苯乙內(nèi)酰硫脲)—AA，并脫離肽鏈，可連續(xù)測(cè)定N末端氨基酸，廣泛應(yīng)用于肽鏈的的氨基酸序列測(cè)定。 (4)氨肽酶法：氨肽酶是一種肽鏈外切酶，它能從多肽鏈的N－端逐個(gè)水解肽鏈，釋放氨基酸。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解所釋放出的氨基酸種類(lèi)和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和氨基酸殘基釋放量作動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)，可以確定蛋白質(zhì)的N－末端殘基。 (2)肼解法。多肽與肼在無(wú)水條件下加熱，可以斷裂所有的肽鍵，除C末端氨基酸外，其他氨基酸都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酰肼化合物。肼化物能夠與苯甲醛縮合成不溶于水的物質(zhì)而與C－端氨基酸分離，C末端氨基酸可用紙層析鑒定。但精氨酸會(huì)變成鳥(niǎo)氨酸，半胱氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺被破壞。 (3)羧肽酶法。將蛋白質(zhì)在pH8．0，30℃與羧肽酶一起保溫，按一定時(shí)間間隔取樣，用紙層析測(cè)定釋放出來(lái)的氨基酸，根據(jù)氨基酸的量與時(shí)間的關(guān)系，就可以知道C末端氨基酸的排列順序。目前常AC常將二者混合使用。羧肽酶Y可作用于任何氨基酸，因而，除用來(lái)測(cè)定C末端氨基酸外，還可以用來(lái)測(cè)定氨基酸的排列順序。 (三)二硫橋的斷裂—43— (四)氨基酸組成的分析氨基酸混合物，再分離測(cè)定氨基酸。目前用氨基酸自動(dòng)分析儀，2－4小時(shí)即可完成。酸水解中，色氨酸破壞，絲氨酸蘇氨酸酪氨酸部分破壞，天冬酰胺和谷氨酰胺中的酰胺基被水解。堿水解很多氨基酸破壞，但色氨酸保存。 (五)多肽鏈的部分裂解和肽段混合物的分離純化胰蛋白酶trypsin水解產(chǎn)物：以賴(lài)氨酸精氨酸的羧基為末端的肽—44—甲硫氨酸羧基參與的肽鍵 (六)肽段氨基酸序列的測(cè)定1．Edman化學(xué)降解法：利用PITC(異硫氰酸苯酯)特異的從肽鏈氨基末端逐次降解，并測(cè)定，獲得肽段序列的方法。包括三步反應(yīng)。用此原理已制成蛋白質(zhì)序列分析儀。若每次循環(huán)的準(zhǔn)確度為 —45—2．降解法：可用氨肽酶和羧肽酶，只能測(cè)出末端的幾個(gè)氨基酸。羧肽酶Y可作用于任何氨基酸，有可能以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出新的氨基酸的順序測(cè)定儀。3．根據(jù)核苷酸序列推定法：分離mRNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄測(cè)定cDNA的核苷酸序列，再用遺傳密碼推定氨基酸序列。撞池被裂解成離子碎片，在第二臺(tái)質(zhì)譜儀中測(cè)出各個(gè)離子碎片的譜線(xiàn)，推算出短肽的氨基酸序列。在蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用廣泛，但不能區(qū)分亮氨酸和異亮氨酸。 (七)二硫橋位置的確定泳—46— (八)蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)1．歐洲生物信息中心研究所和瑞士生物信息研究所共同管理的SWISS－PROT有10多萬(wàn)條肽鏈的信息；2．美國(guó)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)基金會(huì)主持的PIR有近30萬(wàn)條肽鏈的信息，但多數(shù)由核酸信息翻譯而來(lái)，有些未經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)。3．美國(guó)政府支持的GenBank和歐洲的EMBL有大量的基因序列信息，從其閱讀框可以得到蛋白質(zhì)序列的不少信息。四、蛋白質(zhì)的氨基酸序列與生物功能 (一)同源蛋白質(zhì)—不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)有序列同源性，有保守區(qū)與非保守區(qū)域，利用同源蛋白質(zhì)非保守區(qū)域氨基酸殘基的變化可以分析物種的進(jìn)化位置，繪制進(jìn)化樹(shù)。同源蛋白質(zhì)有共同的進(jìn)化起源，一些功能差異很大的蛋白質(zhì)：如溶菌酶和α－乳清蛋白功能差異很大，但有序列同源性。蛋白質(zhì)家族的形成可能有趨同進(jìn)化和趨異進(jìn)化兩種機(jī)制。 (二)蛋白質(zhì)氨基酸序列的局部斷裂可以產(chǎn)生相應(yīng)的生物活性如血液凝固過(guò)程cascadeamplification用稱(chēng)為級(jí)聯(lián)放大作用。如某些激素如腎上腺素以10e－8—10e－5M的濃度到達(dá)靶細(xì)胞，幾秒鐘就可使糖原磷酸化酶的活性達(dá)最大值。其反應(yīng)之迅速乃因激素與膜表面上的激素受體結(jié)合，激活腺苷酸環(huán)化酶迅速合—47—凝血酶作用去掉血纖蛋白上的部分小肽段，使得血纖蛋白之間的靜電斥力降低，從而促進(jìn)聚集。集機(jī)體中的纖溶酶：專(zhuān)一斷裂血纖蛋白棒狀鏈接區(qū)中的肽鍵。蛋白質(zhì)的人工合成氨基和羧基的保護(hù)與活化，1965年，我國(guó)完成了牛胰島素的全合成。 (一)研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法X射線(xiàn)衍射法(獲得電子密度圖)，紫外差光譜(檢測(cè)共軛基團(tuán)在不同微環(huán)境中的吸收變化，推測(cè)其空間位置和蛋白構(gòu)象)，熒光和熒光偏振，圓二色性(蛋白質(zhì)上的手性分子與偏振光的作用推測(cè)其構(gòu) (二)穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力氫鍵(方向性、飽和性)、范德華力(定向效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng)、分散效應(yīng))疏水作用(熵效應(yīng))、鹽鍵、二硫鍵。多肽鏈中氨基酸殘基的組成和排列順序稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，連接一級(jí)結(jié)構(gòu)的鍵是肽鍵。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)主鏈原子的局部空間結(jié)構(gòu)，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈構(gòu)象，二級(jí)結(jié)構(gòu)的種類(lèi)有α－螺旋、β－折疊、β－轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲。氫鍵是維系二級(jí)結(jié)構(gòu)最主要的鍵。三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈主鏈和側(cè)鏈原子的空間排布。次級(jí)鍵維持其穩(wěn)定，最主要的鍵是疏水鍵。四級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈之間締合在一起的結(jié)構(gòu)。其中每條具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱(chēng)為亞基，一般具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才有生物學(xué)活性。維持其穩(wěn)定的是次級(jí)鍵，如氫 (三)多肽主鏈折疊的空間限制酰胺平面—由于肽鍵是一個(gè)共振雜化體，所以肽鍵具部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)，肽鍵上面二面角：酰胺平面之間的位置可以任意取向，可允許的φ和ψ值—48— α螺旋的結(jié)構(gòu)多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為0．肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，每一個(gè)氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的－NH基與其后第四個(gè)氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的－CO基形成氫鍵。蛋白質(zhì)分子為右手α－螺旋。 (．影響α螺旋形成的因素：R基太小使鍵角自由度過(guò)大，帶同種電荷的R基相互靠近，β碳原子上有分支均不利于形成α螺旋，含脯氨酸的肽段不能形成α螺旋。)—280—DNA：來(lái)自同一始祖的相同副本或拷貝的集合。克隆化：獲取同一拷貝的過(guò)程。應(yīng)用酶學(xué)方法，在體外將外源性遺傳性物質(zhì)與載體結(jié)合成重組DNA分子，繼而通過(guò)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞、篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化子細(xì)胞，再進(jìn)行擴(kuò)增、提取獲得大量同一DNA分子的過(guò)程。也限制性核酸內(nèi)切酶·DNA聚合酶Ⅰ·逆轉(zhuǎn)錄酶·T4DNA連接酶·堿性磷酸酶·末端轉(zhuǎn)移酶·TaqDNA聚合酶—281—，具有識(shí)別自身DNA或異源DNA的功能，通過(guò)切割破壞或限制異源DNA分子侵入宿主細(xì)胞來(lái)保護(hù)自身。點(diǎn)或其周?chē)懈铍p鏈DNA的一類(lèi)內(nèi)切酶。2)作用：與甲基化酶共同構(gòu)成細(xì)菌的限制修飾系統(tǒng)，限制外源DNA，保護(hù)自身DNA識(shí)別特性：具有雙鏈對(duì)稱(chēng)的回文結(jié)構(gòu)3)命名：第一個(gè)字母取自產(chǎn)生該酶的細(xì)菌屬名，用大寫(xiě)；第二、第三個(gè)字母是該細(xì)菌的種名，用小寫(xiě)；第四個(gè)字母代表株；用羅馬數(shù)字表示發(fā)現(xiàn)的先后次序。4)限制性修飾酶分為三類(lèi)根據(jù)限制酶的結(jié)構(gòu)，輔因子的需求切位與作用方式，可將限制酶分為三種類(lèi)型，分別是第一型 (TypeI)、第二型(TypeII)及第三型(TypeIII)。Ⅰ型限制性?xún)?nèi)切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非甲基化的DNA的水解；III型限制性?xún)?nèi)切酶同時(shí)具有修飾及認(rèn)知切割的作用。Ⅰ型，III型的切割位點(diǎn)是隨機(jī)的，不特異。Ⅱ型限制性?xún)?nèi)切酶只催化非甲基化的DNA的水解。基因工程中主要用的是Ⅱ型限制性?xún)?nèi)切酶，Ⅱ類(lèi)酶識(shí)別序列特點(diǎn)—回文結(jié)構(gòu)(palindrome)5)作用特點(diǎn)：所謂星活性又稱(chēng)Star活性。是指由于反應(yīng)條件不同而產(chǎn)生的切斷與原來(lái)認(rèn)識(shí)序列不同的位點(diǎn)的現(xiàn)象，也就是說(shuō)產(chǎn)生Star活性后，不但可以切斷特異性的識(shí)別位點(diǎn)，還可以切斷非特異性的位點(diǎn)。產(chǎn)生Star活性的結(jié)果是酶切條帶增多?！?82—使用相同的粘性末端進(jìn)行重組，會(huì)有較多的載體自身環(huán)化，或目的基因串聯(lián)，目的基因的定向連接常使用兩種限制酶，產(chǎn)生兩種不同的粘性末端?？梢栽谳d體和目的基因的兩端連接接頭(引入限制酶切點(diǎn))，或銜接物(含有粘性末端)，再連接載體和目的基因。因工程中，大腸桿菌連接酶只連接黏性末端，而T4連接酶既可連接黏性末端，又可連接平末端。大特點(diǎn)是熱穩(wěn)定(95℃以上高溫半小時(shí)不失活)，最適反應(yīng)溫度高(70~75℃)。因此，其主要用途是PCR及DNA測(cè)序(具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的DNA)?！?83—①5’→3’聚合酶活性。逆轉(zhuǎn)錄酶能以RNA或DNA為模板合成DNA分子，但是后者的合成很慢；末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶(末端轉(zhuǎn)移酶)末端轉(zhuǎn)移酶能在二價(jià)陽(yáng)離子作用下，催化DNA的聚合作用，但不需要模板，將脫氧核糖核苷酸加脫氧核糖核酸酶IseIDNA生成具有5’－磷酸末端的寡核苷酸。作用特點(diǎn)：②降解單鏈DNA或RNA，但降解DNA的速度大于降解RNA的速度(7倍)；③降解方式為內(nèi)切和外切，內(nèi)切為主；用途：①切掉DNA片段的單鏈突出末端產(chǎn)生平頭末端；②在雙鏈cDNA合成時(shí)切除發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)；③S1核酸酶作圖分析。如內(nèi)含子的數(shù)目、大小、位置分析及轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)與終止位點(diǎn)分析等。1．定義：基因載體是把基因?qū)爰?xì)胞的工具，他的作用是①運(yùn)載目的基因進(jìn)入宿主細(xì)胞，②使之能得到復(fù)制和進(jìn)行表達(dá)。(攜帶目的基因、并實(shí)現(xiàn)目的基因的無(wú)性繁殖或表達(dá)有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。載體。 (1)能自主復(fù)制；(2)具有一種或多種限制性?xún)?nèi)切酶的單一切割位點(diǎn)，并在位點(diǎn)中插入外源基因后，不影響其復(fù)制功能；(3)具有1~2個(gè)篩選標(biāo)記；(4)克隆載體必須是安全的，不應(yīng)含有對(duì)受體細(xì)胞有害的基因，并且不會(huì)任意轉(zhuǎn)入其他生物細(xì)胞；(5)易于操作，轉(zhuǎn)化效率高。現(xiàn)用的載體都是通過(guò)改造構(gòu)建而成的。主細(xì)胞的基本條件是：DNA力；易于生長(zhǎng)和篩選；符合安全標(biāo)準(zhǔn)?？寺≥d體(cloningvector)：為使插入的外源DNA序列被擴(kuò)增而特異設(shè)計(jì)的載體稱(chēng)為克隆載體?！?84—考expressionvector插入的外源DNA序列可轉(zhuǎn)錄翻譯成多肽鏈而特異設(shè)計(jì)的載體稱(chēng)為表達(dá)載體。載體的選擇標(biāo)準(zhǔn)：能自主復(fù)制；具有兩個(gè)以上的遺傳標(biāo)記物，便于重組體的篩選和鑒定；有克隆位點(diǎn)(外源DNA插入點(diǎn))，常具有多個(gè)單一酶切位點(diǎn)，稱(chēng)為多克隆位點(diǎn)；分子量小，以容納較大的外源特點(diǎn)：能在宿主細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立自主復(fù)制；帶有某些遺傳信息，會(huì)賦予宿主細(xì)胞一些遺傳性狀。有氨芐青霉素和四環(huán)素兩種抗藥性標(biāo)記。pBR322共有24種限制性?xún)?nèi)切酶的單一識(shí)別位點(diǎn)，其中7 (ClaI，HindⅢ)的識(shí)別位點(diǎn)存在于這個(gè)基因的啟動(dòng)子內(nèi)部。所以在這9個(gè)限制性位點(diǎn)上插入外源DNA通常都會(huì)導(dǎo)致抗四環(huán)素基因(tetr)的失活。3種酶(scaI，PvuI，PstI)在氨芐青霉素抗性基因(am-pr)內(nèi)具單一的識(shí)別位點(diǎn)，在這3個(gè)位點(diǎn)插入外源DNA則會(huì)導(dǎo)致ampr基因的失活。若將外源基因插入tetr基因，將構(gòu)成的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入對(duì)四環(huán)素和氨芐青霉素均敏感的受體菌，則在含氨芐青霉素的平面培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而在含四環(huán)素的平面培養(yǎng)基上不生長(zhǎng)的菌落均含有外源基因?！?85—6．噬菌體載體：可通過(guò)轉(zhuǎn)染方式將其DNA送入細(xì)菌體內(nèi)進(jìn)行增殖。常用的為人工構(gòu)建的λ噬菌體載體。噬菌體兩端的片段對(duì)于其包裝是必需的，因而應(yīng)予保留；而其中間部分則可進(jìn)行改造或置換，使之具有某種單一的限制酶切點(diǎn)。目的基因與噬菌體DNA進(jìn)行重組λ噬菌體DNA改造系統(tǒng)EMBL系列(置換型，適用基因組克隆) 從染色體DNA中分離人工合成基因文庫(kù)超聲波處理基因組DNA可得到300bp左右的隨機(jī)片段，高速組織搗碎器，控制一定的條件也能—286—由機(jī)械處理產(chǎn)生的DNA片段末端不一，斷點(diǎn)隨機(jī)，條件難以掌握，所以目前較少使用這種方法。NAⅡ型限制性?xún)?nèi)切酶可專(zhuān)一識(shí)別并切割特定的DNA順序，產(chǎn)生不同類(lèi)型的DNA末端。若載體DNA與插入片段用同一種內(nèi)切酶消化，可以直接進(jìn)行連接。內(nèi)切酶識(shí)別的DNA順序長(zhǎng)短與降解后DNA產(chǎn)生的片段大小有直接關(guān)系。若識(shí)別順序?yàn)?個(gè)堿DNA的機(jī)率為44，即在堿基隨機(jī)排列的前提下，每256個(gè)堿基對(duì)就有一個(gè)切點(diǎn)。對(duì)于識(shí)別6個(gè)核苷酸的限制性?xún)?nèi)切酶，其順序出現(xiàn)的頻率為46(4096)，可獲得較大的DNA片真核生物基因組DNA中重復(fù)順序和假基因占有很大比重，克隆完整的基因比較困難。用mRNAA表達(dá)。除建立cDNA文庫(kù)以外，對(duì)于一些高豐度表達(dá)、容易純化的蛋白質(zhì)，可以直接通過(guò)該蛋白質(zhì)的單克隆抗體純化該基因的核糖體，再分離該蛋白質(zhì)的特異mRNA，直接反轉(zhuǎn)錄成cDNA，進(jìn)行基因克隆，從而直接獲得該特定基因的克隆，這是用染色體DNA難以達(dá)到的克隆效果。隨著體外合成DNA的技術(shù)日漸完善，合成DNA的長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng)。一些小分子生物活性多肽，可以通過(guò)人工合成編碼順序插入載體后，轉(zhuǎn)化細(xì)菌進(jìn)行表達(dá)。分子較大的基因，可以通過(guò)分段合成，然商業(yè)產(chǎn)品。5．聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增特定基因片段對(duì)于有部分了解或完全清楚的基因，可以通過(guò)PCR反應(yīng)，直接從染色體DNA或cDNA上高效快速地?cái)U(kuò)增出目的基因片段，然后進(jìn)行克隆操作。唯一的要求是，對(duì)基因片段兩側(cè)的序列了解清楚?！?87—入宿主細(xì)胞：1．外源基因?qū)朐思?xì)胞的常用方法有：1)轉(zhuǎn)染，即用冰冷的CaCl2處理后瞬間加熱，將含有外源DNA的質(zhì)粒導(dǎo)入感受態(tài)的宿主細(xì)胞。2)轉(zhuǎn)化，即用噬菌體將外源DNA導(dǎo)入感受態(tài)的宿主細(xì)胞。3)電穿孔法，即用脈沖高壓電瞬間擊穿細(xì)胞膜，將含有外源DNA的質(zhì)粒導(dǎo)入宿主細(xì)胞。4)λ噬菌體的體外包裝，將含有外源DNA的λ噬菌體DNA與外殼蛋白在體外包裝成噬菌體，可以大幅度提高轉(zhuǎn)化率，包裝蛋白有商品出售。外源基因?qū)虢湍讣?xì)胞的常用方法有：2．外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的常用方法有：1)磷酸鈣共沉淀法；2)DEAE－葡聚糖或聚陽(yáng)離子促進(jìn)吸收法；3)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法；4)電穿孔法；5)病毒轉(zhuǎn)染法；6)顯微注射法。3．外源基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法有：1)用纖維素酶消化細(xì)胞壁，制成原生質(zhì)體，再用CaCl2和聚乙二醇處理，促進(jìn)重組DNA的吸收，也可使用電穿孔法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法。2)將外源DNA插入Ti質(zhì)粒的T－DNA，借助土壤農(nóng)桿菌將外源DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞。3)基因槍微彈射擊法。4)顯微注射法。感受態(tài)細(xì)胞：細(xì)胞受理化因素等處理后，膜通透性發(fā)生變化，處于易于接受外源DNA的狀態(tài)，稱(chēng)作感受態(tài)細(xì)胞。DNA重組體的篩選與鑒定1．根據(jù)重組載體的表型進(jìn)行篩選3．利用核酸雜交和放射自顯影進(jìn)行鑒定．直接選擇法 (1)抗藥性標(biāo)記選擇 (3)分子雜交法—288—原位雜交抗藥性篩選法：重組DNA載體上攜帶有受體細(xì)胞敏感的抗生素抗性基因時(shí)，通常可以取用轉(zhuǎn)化體系涂布含該抗生素的選擇培養(yǎng)平板的方法進(jìn)