1-生命的分子基礎(chǔ)

第一章生命的分子基礎(chǔ)生命的分子基礎(chǔ)由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物構(gòu)成。原生質(zhì)及原生質(zhì)體生命的本質(zhì)：生命體系即原生質(zhì)體利用外界提供的能量來(lái)提高或維持自身結(jié)構(gòu)和生理功能的有序性。第一節(jié)水和無(wú)機(jī)鹽一、水水分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：極性、氫鍵自由水和結(jié)合水水的作用：

1.有較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面張力

2.有較大的比熱和蒸發(fā)熱

3.結(jié)合水對(duì)親水性大分子的空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能的維持有重要作用

4.水是良好的溶劑

5.水保證了生物膜等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定

6.水也是生物體中某些化學(xué)反應(yīng)的必需原料二、無(wú)機(jī)鹽存在形式：主要是離子作用：

1.有些是合成有機(jī)物質(zhì)的原料

2.有些是酶的活化因子和調(diào)節(jié)因子

3.有些有緩沖體液pH的作用

4.維持體液的滲透壓第二節(jié)糖類什么是糖？分子通式：Cn（H2O）n糖類主要功能：糖的分類：?jiǎn)翁?、寡糖、多糖?.供能淀粉、糖元、葡萄糖2.結(jié)構(gòu)成分纖維素3.識(shí)別、保護(hù)等糖蛋白、糖脂一、單糖分子式為（CH2O）n，其中n＝3、4、5、6、7，分別稱為3碳糖或丙糖、4碳糖或丁糖、5碳糖或戊糖、6碳糖或已糖、7碳糖或庚糖幾種重要的單糖丙糖五碳糖已糖：C6H12O6一、單糖分子式為（CH2O）n，其中n＝3、4、5、6、7，分別稱為3碳糖或丙糖、4碳糖或丁糖、5碳糖或戊糖、6碳糖或已糖、7碳糖或庚糖幾種重要的單糖單糖的構(gòu)型

1.單糖的旋光性①平面偏振光平面偏振光的形成一、單糖分子式為（CH2O）n，其中n＝3、4、5、6、7，分別稱為3碳糖或丙糖、4碳糖或丁糖、5碳糖或戊糖、6碳糖或已糖、7碳糖或庚糖幾種重要的單糖單糖的構(gòu)型

1.單糖的旋光性①平面偏振光②旋光性的現(xiàn)象和應(yīng)用物質(zhì)的旋光性平面偏振光的形成αλt=[α]λt×c×L一、單糖分子式為（CH2O）n，其中n＝3、4、5、6、7，分別稱為3碳糖或丙糖、4碳糖或丁糖、5碳糖或戊糖、6碳糖或已糖、7碳糖或庚糖幾種重要的單糖單糖的構(gòu)型

1.單糖的旋光性①平面偏振光②旋光性的現(xiàn)象和應(yīng)用③旋光性的原因：分子存在不對(duì)稱碳原子

2.單糖的構(gòu)型：D與L構(gòu)型，是鏡像異構(gòu)體單糖D與L構(gòu)型的確定

D(+)-甘油醛L(-)-甘油醛糖分子與甘油醛相比較部位手性碳原子單糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)

1.半縮醛反應(yīng)

2.環(huán)式的形成葡萄糖的直鏈?zhǔn)脚c環(huán)式的比較核糖的直鏈?zhǔn)脚c環(huán)式的比較單糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)

1.半縮醛反應(yīng)

2.環(huán)式的形成

3.α、β構(gòu)型葡萄糖的α、β構(gòu)型單糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)

1.半縮醛反應(yīng)

2.環(huán)式的形成

3.α、β構(gòu)型

4.船、椅式構(gòu)象同分異構(gòu)體只有構(gòu)象異構(gòu)體之間的互變才不涉及共價(jià)鍵的斷裂和重建同分異構(gòu)結(jié)構(gòu)異構(gòu)立體異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)葡萄糖船、椅式順反異構(gòu)α、β對(duì)映異構(gòu)D、L單糖的化學(xué)性質(zhì)

1.弱堿條件下的異構(gòu)化單糖的化學(xué)性質(zhì)

1.弱堿條件下的異構(gòu)化

2.單糖的氧化

其醛基與斐林試劑或本尼迪特反應(yīng)，銀鏡反應(yīng)

3.縮醛反應(yīng)半縮醛羥基與醇或酚的羥基脫水縮合而成縮醛，稱為糖苷，形成的鍵為苷鍵。

縮醛反應(yīng)

單糖的化學(xué)性質(zhì)

1.弱堿條件下的異構(gòu)化

2.單糖的氧化

其醛基與斐林試劑或本尼迪特反應(yīng)，銀鏡反應(yīng)

3.縮醛反應(yīng)半縮醛羥基與醇或酚的羥基脫水縮合而成縮醛，稱為糖苷，形成的鍵為苷鍵。

4.形成糖脎

其醛基或酮基與苯肼反應(yīng)形成糖脎，不同還原糖的糖脎晶體具有特定的形狀和熔點(diǎn)。

5.形成糖酯

糖的羥基與磷酸或羧酸等反應(yīng)生成酯二、寡糖直鏈淀粉，示螺旋形分子支鏈淀粉中葡萄糖結(jié)合方式，示分支處的α-1，6-糖苷鍵三、多糖：同多糖三、多糖：同多糖三、多糖：同多糖纖維素三、多糖：同多糖生物合成過(guò)程中先是合成同多糖，然后與另一種單糖進(jìn)一步形成糖苷鍵，最終形成雜多糖。果膠類物質(zhì)瓊脂半纖維素和樹膠糖蛋白和蛋白多糖三、多糖：雜多糖

果膠類物質(zhì)

果膠類物質(zhì)可分為原果膠、果膠酯酸和果膠酸。從結(jié)構(gòu)角度看，果膠類物質(zhì)包括兩種酸性多糖(聚半乳糖醛酸和聚L-鼠李糖半乳糖醛酸)和三種中性多糖(阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖)及其衍生物。

三、多糖：雜多糖

生物合成過(guò)程中先是合成同多糖，然后與另一種單糖進(jìn)一步形成糖苷鍵，最終形成雜多糖。果膠類物質(zhì)瓊脂半纖維素和樹膠

堿溶液能溶解半纖維素，但不溶纖維素。糖蛋白和蛋白多糖

糖蛋白與血型、精卵識(shí)別、補(bǔ)體被激活等有關(guān)三、多糖：雜多糖第三節(jié)脂類一、脂類的分類脂類單純脂類復(fù)合脂類異戊二烯系脂類甘油三酯蠟磷脂糖脂鞘糖脂萜類甾醇類含有脂肪酸不含脂肪酸中性脂肪油甘油三酯：中性脂肪和油中性脂肪和油：

1.脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)

中性脂肪和油：

1.脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理性質(zhì)

寒冷環(huán)境中仍能進(jìn)行正常生活的變溫生物，其不飽和脂肪酸含量明顯更高。

2.脂肪酸的化學(xué)性質(zhì)及自由基

皀化反應(yīng)、加成反應(yīng)、酸敗、自由基鏈反應(yīng)

3.必需脂肪酸：亞麻酸、亞油酸

脂肪和脂肪酸中性脂肪和油：

1.脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理性質(zhì)

寒冷環(huán)境中仍能進(jìn)行正常生活的變溫生物，其不飽和脂肪酸含量明顯更高。

2.脂肪酸的化學(xué)性質(zhì)及自由基

皀化反應(yīng)、加成反應(yīng)、酸敗、自由基鏈反應(yīng)

3.必需脂肪酸：亞麻酸、亞油酸

4.中性脂肪和油的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)蠟：長(zhǎng)鏈脂肪酸與長(zhǎng)鏈一元醇或固醇形成的酯，高度不溶于水復(fù)合脂：除脂肪酸和醇以外，還有其他非脂成分參與合成的脂

1.磷脂類分子的結(jié)構(gòu)和極性復(fù)合脂：除脂肪酸和醇以外，還有其他非脂成分參與合成的脂

1.磷脂類分子的結(jié)構(gòu)和極性

2.糖脂類

寡糖的半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接而成的化合物。醇有鞘氨醇、甘油或固醇類等

3.鞘糖脂類異戊二烯系的脂質(zhì)

一般不含有脂肪酸，包括類固醇、萜類及其衍生物

1.類固醇：常有膽酸、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素等異戊二烯系的脂質(zhì)

一般不含有脂肪酸，包括類固醇、萜類及其衍生物

1.類固醇：常有膽固醇、膽酸、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素等膽酸膽固醇：只存在于動(dòng)物中，是動(dòng)物質(zhì)膜的重要成分，也是合成類固醇物質(zhì)（如膽酸、性激素、維生素D等）的前體異戊二烯系的脂質(zhì)

一般不含有脂肪酸，包括類固醇、萜類及其衍生物

1.類固醇：常有膽固醇、膽酸、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素等

2.萜類萜類結(jié)合脂類包括脂多糖和脂蛋白等

1.脂多糖：由脂質(zhì)A與雜多糖共價(jià)連接而成的化合物，是G-菌細(xì)胞壁特有成分。脂質(zhì)A是由β-1，6糖苷鍵相聯(lián)的D-氨基葡萄糖雙糖組成的基本骨架，雙糖骨架的游離羥基和氨基可攜帶多種長(zhǎng)鏈脂肪酸和磷酸基團(tuán)。

2.脂蛋白：由脂質(zhì)與蛋白質(zhì)非共價(jià)結(jié)合而成的復(fù)合物，廣泛存在于質(zhì)膜和血漿中。這類脂質(zhì)包括脂肪酸、磷脂、脂肪、膽固醇等。二、脂質(zhì)的生物學(xué)功能貯存脂質(zhì)：脂肪、蠟結(jié)構(gòu)脂質(zhì)：磷脂、糖脂、膽固醇活性脂質(zhì)：類固醇激素、脂溶性維生素等第四節(jié)蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)的一般特性蛋白質(zhì)的含量蛋白質(zhì)的作用

結(jié)構(gòu)作用、調(diào)節(jié)功能、防御與進(jìn)攻功能、運(yùn)動(dòng)功能、轉(zhuǎn)運(yùn)功能、信號(hào)傳遞、供能作用蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量蛋白質(zhì)的元素組成

蛋白質(zhì)平均含N量為16％,這是凱氏定氮法測(cè)蛋白質(zhì)含量的理論依據(jù)二、氨基酸什么是氨基酸？至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的有機(jī)小分子化合物

天然氨基酸已發(fā)現(xiàn)有180多種

蛋白質(zhì)氨基酸和常見氨基酸

蛋白質(zhì)氨基酸30多種，是α-L型的；但以原料的形式合成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，稱為常見氨基酸。α-氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸均為α-氨基酸，但脯氨酸和羥脯氨酸除外，除甘氨酸外都具有旋光性?；鶊F(tuán)無(wú)極性、疏水的氨基酸2、甘氨酸無(wú)旋光性，且常處于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部狹窄的角落處1、左側(cè)均為側(cè)鏈?zhǔn)杷?、甲硫氨酸又稱蛋氨酸基團(tuán)無(wú)極性、疏水的氨基酸R基團(tuán)為芳香族的氨基酸R基團(tuán)有極性、不帶電荷的氨基酸

兩種酸性氨基酸具有暫時(shí)儲(chǔ)氨作用氨基酸酸堿性判斷：以電中性時(shí)的溶液pH值為標(biāo)準(zhǔn)R基團(tuán)帶負(fù)電的氨基酸氨基酸酸堿性判斷：以電中性時(shí)的溶液pH值為標(biāo)準(zhǔn)R基團(tuán)帶正電的氨基酸蛋白質(zhì)的非常見氨基酸：在肽鏈上經(jīng)化學(xué)修飾形成的氨基酸殘基，水解后產(chǎn)生的氨基酸通常是蛋白質(zhì)氨基酸的衍生物非蛋白質(zhì)氨基酸：氨基酸的酸堿性質(zhì)和等電點(diǎn)PI=(PK2+PK3)÷2

K為電離平衡常數(shù)。pK=-lgK，數(shù)值上等于該氨基酸有一半H+被電離時(shí)的pH值。各種氨基酸都有不同的pI。

經(jīng)測(cè)定，在250C時(shí)各類氨基酸的等電點(diǎn)是：酸性氨基酸的PI=2.97～3.22，R為芳香族的氨基酸的PI=5.48～5.89，R為極性的氨基酸的PI=5.02～6.53，R無(wú)極性的氨基酸的PI=5.97～6.3，堿性氨基酸的PI=7.59～10.76?？梢姡嵝园被岬腜I＜7，堿性氨基酸的PI＞7，其他氨基酸的PI＜7但很接近于7。氨基酸的分離和分析鑒定

1.根據(jù)各種氨基酸的溶解性的不同為原理的分離方法：紙層析法和薄層層析法氨基酸的分離和分析鑒定

1.依據(jù)各種氨基酸的溶解性有不同為原理如：紙層析法和薄層層析法

2.依據(jù)各種氨基酸有不同的等電點(diǎn)為原理

離子交換柱層析法氨基酸的分離和分析鑒定

1.依據(jù)各種氨基酸的溶解性有不同為原理如：紙層析法和薄層層析法

2.依據(jù)各種氨基酸有不同的等電點(diǎn)為原理

離子交換柱層析法沉淀法電泳法三、二肽和多肽氨基酸縮合反應(yīng)肽鍵與二肽、多肽四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)

由肽鍵連接，反映了氨基酸殘基的數(shù)量、種類和排列順序

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)

主要有α螺旋和β折疊，由H鍵維持四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)

由肽鍵連接，反映了氨基酸殘基的數(shù)量、種類和排列順序

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)

主要有α螺旋和β折疊，由H鍵維持

3.超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域幾種超二級(jí)結(jié)構(gòu)A.αα

B.β×β

C.βαβ

D.β-曲折E.希臘鑰匙構(gòu)象

一個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)中包括若干個(gè)清楚可見的二級(jí)結(jié)構(gòu)，但不具備生物學(xué)功能結(jié)構(gòu)域是一條肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，空間相鄰的一部分氨基酸殘基共同形成的具有特定生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)單位。一個(gè)蛋白質(zhì)分子通常有幾個(gè)結(jié)構(gòu)域；較小的蛋白質(zhì)只有一個(gè)結(jié)構(gòu)域，這時(shí)的結(jié)構(gòu)域就是三級(jí)結(jié)構(gòu)。四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)

由肽鍵連接，反映了氨基酸殘基的數(shù)量、種類和排列順序

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)

主要有α螺旋和β折疊，由H鍵維持

3.超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域

4.三級(jí)結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)

由肽鍵連接，反映了氨基酸殘基的數(shù)量、種類和排列順序

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)

主要有α螺旋和β折疊，由H鍵維持

3.超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域

4.三級(jí)結(jié)構(gòu)

5.四級(jí)結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

1.蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)

2.蛋白質(zhì)在水中呈膠體

形成膠體的三個(gè)條件：分子顆粒直徑為1～100nm,外有水化膜，帶同性電荷

3.蛋白質(zhì)沉淀

鹽析：中性鹽，如食鹽、硫酸鈉等加入親水力強(qiáng)的有機(jī)溶劑：如酒精、丙酮加入可與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性化合物的物質(zhì)：如重金屬鹽

四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

1.蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)

2.蛋白質(zhì)在水中呈膠體

形成膠體的三個(gè)條件：分子顆粒直徑為1～100nm,外有水化膜，帶同性電荷

3.蛋白質(zhì)沉淀

鹽析：中性鹽，如食鹽、硫酸鈉等加入親水力強(qiáng)的有機(jī)溶劑：如酒精、丙酮加入可與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性化合物的物質(zhì)：如重金屬鹽

4.蛋白質(zhì)的變構(gòu)和變性

變構(gòu)即為改變構(gòu)象變性及其影響因素四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的分類

1.化學(xué)分類：簡(jiǎn)單蛋白和結(jié)合蛋白

2.功能分類：結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)

1.雙縮脲反應(yīng)

2.酚試劑反應(yīng)：酪氨酸殘基的酚基能讓福林試劑還原成藍(lán)色化合物

3.米倫氏反應(yīng)：白色沉淀，加熱后成紅色

4.乙醛酸反應(yīng)：紫色環(huán)第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的性質(zhì)五、核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性六、核酸的變性和復(fù)性第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用核酸的研究歷史和重要性

1869

Miescher從膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出了一種含磷酸的有機(jī)物，當(dāng)時(shí)稱為核素（nuclein）,后稱為核酸（nucleicacid）；此后幾十年內(nèi)，弄清了核酸的組成及在細(xì)胞中的分布。

1944

Avery

等成功進(jìn)行肺炎球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)；1952年Hershey等的實(shí)驗(yàn)表明32P-DNA可進(jìn)入噬菌體內(nèi)，證明DNA是遺傳物質(zhì)。

1953

Watson和Crick建立了DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型，說(shuō)明了基因的結(jié)構(gòu)、信息和功能三者間的關(guān)系，推動(dòng)了分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展。

1958

Crick提出遺傳信息傳遞的中心法則，

60年代RNA研究取得大發(fā)展（操縱子學(xué)說(shuō)，遺傳密碼，逆轉(zhuǎn)錄酶）。核酸的研究歷史和重要性（續(xù)）

70年代建立DNA重組技術(shù)，改變了分子生物學(xué)的面貌，并導(dǎo)致生物技術(shù)的興起。

80年代RNA研究出現(xiàn)第二次高潮：ribozyme、反義RNA、“RNA世界”假說(shuō)等等。

90年代以后實(shí)施人類基因組計(jì)劃（HGP）,開辟了生命科學(xué)新紀(jì)元。生命科學(xué)進(jìn)入后基因時(shí)代：功能基因組學(xué)（functionalgenomics）

蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）

結(jié)構(gòu)基因組學(xué)（structuralgenomics）

RNA組學(xué)（Rnomics）或核糖核酸組學(xué)（ribonomics）

核酸分類和分布

脫氧核糖核酸（DNA）:遺傳信息的貯存和攜帶者，生物的主要遺傳物質(zhì)。在真核細(xì)胞中，DNA主要集中在細(xì)胞核內(nèi)，線粒體和葉綠體中均有各自的DNA。原核細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，DNA存在于稱為類核的結(jié)構(gòu)區(qū)。每個(gè)原核細(xì)胞只有一個(gè)染色體，每個(gè)染色體含一個(gè)雙鏈環(huán)狀DNA。

核糖核酸（RNA）：主要參與遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程，細(xì)胞內(nèi)的RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，少量存在于細(xì)胞核中，病毒中RNA本身就是遺傳信息的儲(chǔ)存者。另外在植物中還發(fā)現(xiàn)了一類比病毒還小得多的侵染性致病因子稱為類病毒，它是不含蛋白質(zhì)的游離的RNA分子，還發(fā)現(xiàn)有些RNA具生物催化作用。（N=A、G、C、U、T）第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸核苷酸的組成堿基、核苷、核苷酸的概念和關(guān)系

NitrogenousbasePentosesugarHOCH2HOHDoxyribose(inDNA)HOCH2HOOHRibose(inRNA)PhosphatePyrimidinesCytosineThymineUracilCUTPurihesAdenineGuanineAG核酸磷酸核苷戊糖堿基基本堿基結(jié)構(gòu)和命名嘌呤嘧啶Adenine

腺嘌AGuanine鳥嘌呤GCytosine胞嘧啶CUracil尿嘧啶UThymine胸腺嘧啶T腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosine

monophosphate脫氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxyadenosine

monophosphate鳥嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）脫氧鳥嘌呤核苷酸（dGMP）脫氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）HOH核苷酸的結(jié)構(gòu)和命名第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸核苷酸的組成核苷酸的類型PPPPPPPP常見（脫氧）核苷酸的結(jié)構(gòu)和命名鳥嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）腺嘌呤核苷酸（AMP）脫氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脫氧鳥嘌呤核苷酸（dGMP）脫氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）幾種稀有核苷假尿苷（

）二氫尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26GHH5HH

5′-NMP

5′-NDP

5′-NTPN=A、G、C、U

5′-dNMP

5′-dNDP

5′-dNTP

N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物

AMP

ADP

ATPOPOOHOA(G)OOOHCH2HHHHcAMP(cGMP)是細(xì)胞間通訊的第二信使幾種重要的二核苷酸幾種重要的二核苷酸RAMPNAD+:

R=HNADP+:R=PO2H2尼克酰胺核苷酸維生素pp和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）NAD(P)+

NAD(P)H+H+NAD(P)++2H2e+H+2e+H+nicotinamideFMNAMPFAD

核黃素ribiflavinFMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2維生素B2和黃素單核苷酸（FMN）.黃素腺嘌呤二核苷（FAD）+2H-2HNHHROO第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸核苷酸的組成核苷酸的類型核酸分子中的核苷酸連接方式3

-5

磷酸二酯鍵第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸核苷酸的組成核苷酸的類型核酸分子中的核苷酸連接方式核苷酸的功能

1.作為核酸的單體

2.細(xì)胞中能量代謝的通貨（如ATP、GTP…）

3.細(xì)胞通訊的媒介（如cAMP、cGMP）

4.酶的輔助因子的結(jié)構(gòu)成分（如NAD、NADP）第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)RNA的分子結(jié)構(gòu)第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)

3.三級(jí)結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)5′3′

DNA分子中各脫氧核苷酸之間的連接方式（3′-5′磷酸二酯鍵）和排列順序叫做DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱為堿基序列。一級(jí)結(jié)構(gòu)的走向的規(guī)定為5′→3′。不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列順序，因此攜帶有不同的遺傳信息。5′3′5′3′磷酸核糖堿基雙鏈DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)T-A堿基對(duì)C-G堿基對(duì)三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵、疏水鍵

B-DNAA-DNAZ-DNA

C-DNAD-DNAE-DNA5′3′5′3′DNA的雙螺旋模型特點(diǎn)

a.兩條反向平行的多聚核苷酸鏈沿一個(gè)假設(shè)的中心軸右旋相互盤繞而形成。

b.磷酸和脫氧核糖單位作為不變的骨架組成位于外側(cè)，作為可變成分的堿基位于內(nèi)側(cè)，鏈間堿基按A—T，G—C配對(duì)（堿基配對(duì)原則，Chargaff定律）

c.螺旋直徑2nm，相鄰堿基平面垂直距離0.34nm,螺旋結(jié)構(gòu)每隔10個(gè)堿基對(duì)（basepair,bp）重復(fù)一次，間隔為3.4nm

氫鍵

堿基堆集力

磷酸基上負(fù)電荷被胞內(nèi)組蛋白或正離子中和

堿基處于疏水環(huán)境中DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的意義

該模型揭示了DNA作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性特征，最有價(jià)值的是確認(rèn)了堿基配對(duì)原則，這是是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)，亦是遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子基礎(chǔ)。該模型的提出是本世紀(jì)生命科學(xué)的重大突破之一，它奠定了生物化學(xué)和分子生物學(xué)乃至整個(gè)生命科學(xué)飛速發(fā)展的基石。DNA雙螺旋的不同構(gòu)象

三種DNA雙螺旋構(gòu)象比較ABZ外型粗短居中細(xì)長(zhǎng)螺旋方向右手右手左手螺旋直徑2.55nm2.00nm1.84nm每圈堿基數(shù)111012螺距2.46nm3.32nm4.56nm糖苷鍵構(gòu)象反式反式C、T反式，G順式大溝很窄很深很寬較深平坦小溝很寬、淺窄、深較窄很深

A、B型是DNA的兩種基本構(gòu)象，是天然DNA的主要結(jié)構(gòu)形式；并且，在轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA會(huì)發(fā)生從B變成A。三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵、疏水鍵

B-DNAA-DNAZ-DNA

C-DNAD-DNAE-DNA

H-DNADNA分子內(nèi)的三鏈結(jié)構(gòu)多聚嘌呤多聚嘧啶DNA分子內(nèi)的三鏈結(jié)構(gòu)多聚嘌呤多聚嘧啶DNA分子間的三鏈結(jié)構(gòu)DNA三鏈間的堿基配對(duì)T-A-TC-G-C三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵、疏水鍵

3.三級(jí)結(jié)構(gòu)如超螺旋結(jié)構(gòu)DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)類型DNA雙螺旋構(gòu)象DNA三螺旋構(gòu)象：H構(gòu)象右旋：ABCDE

等構(gòu)象左旋：Z構(gòu)象構(gòu)象可以互變，是基因有無(wú)活性及活性變化的基礎(chǔ)DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)

1．超螺旋DNA2．拓樸異構(gòu)酶

(1)

超螺旋DNA的形成

(2)超螺旋狀態(tài)的定量描述

(３)DNA超螺旋結(jié)構(gòu)形成的重要意義

(1)兩類拓樸異構(gòu)酶

(2)拓樸異構(gòu)酶作用機(jī)理

DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)指雙螺旋DNA分子通過(guò)扭曲和折疊所形成的特定構(gòu)象，包括不同二級(jí)結(jié)構(gòu)單元間的相互作用、單鏈和二級(jí)結(jié)構(gòu)單元間的相互作用以及DNA的拓?fù)涮卣鳌Ｂ菪统菪娫捑€螺旋超螺旋松弛環(huán)形1152010523解鏈環(huán)形15101520231510152025負(fù)超螺旋121482316131510152023右手旋轉(zhuǎn)擰松兩匝后的線形DNADNA超螺旋的形成DNA超螺旋結(jié)構(gòu)形成的意義

使DNA形成高度致密狀態(tài)從而得以裝入核中；

推動(dòng)DNA結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化以滿足功能上的需要。如負(fù)超螺旋分子所受張力會(huì)引起互補(bǔ)鏈分開導(dǎo)致局部變性，利于復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵、疏水鍵

3.三級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵

4.DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定遺傳的功能序列即：正常染色體DNA必需具備的三個(gè)序列：

自主復(fù)制序列著絲粒序列：端粒序列自主復(fù)制序列又叫復(fù)制起點(diǎn)序列，是染色體正常起始復(fù)制所必需的。真核生物的一個(gè)DNA分子上有多個(gè)這樣的序列，并且都是相同的，因此一個(gè)DNA分子可同時(shí)有多個(gè)復(fù)制叉。

著絲粒序列著絲粒序列的主體由2000~30000個(gè)(堿基序列)相同的衛(wèi)星DNA首尾串聯(lián)而成，是真核生物細(xì)胞中兩個(gè)姐妹染色單體附著的區(qū)域，并且通過(guò)動(dòng)粒結(jié)構(gòu)與紡錘絲相連；不同DNA著絲粒的衛(wèi)星DNA序列存在差異。

端粒序列在序列組成上不同的端粒序列十分相似，都富含G，且由短的基本序列隨機(jī)串聯(lián)重復(fù)而成。其功能是保持線性染色體的穩(wěn)定，不環(huán)化、不黏合、不被降解，也是線粒體DNA復(fù)制所必需。同一基因組的DNA端粒是相同的，不同基因組的DNA端粒有些差異。三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)磷酸二酯鍵

2.二級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵、疏水鍵

3.三級(jí)結(jié)構(gòu)H鍵

4.DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定遺傳的功能序列自主復(fù)制序列、著絲粒序列、端粒序列

5.真核DNA結(jié)構(gòu)的三個(gè)特點(diǎn)

線性、結(jié)構(gòu)基因中有內(nèi)含子、重復(fù)序列多

6.真核生物基因組單拷貝基因：如奢侈基因中度重復(fù)基因：如管家基因，tRNA基因、rRNA基因、調(diào)控基因等第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA的分子結(jié)構(gòu)RNA的分子結(jié)構(gòu)

1.RNA一級(jí)結(jié)構(gòu)和類別

2.mRNA的分子結(jié)構(gòu)

3.tRNA的分子結(jié)構(gòu)

4.rRNA的分子結(jié)構(gòu)RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)

RNA分子中各核苷之間的連接方式（3′-5′磷酸二酯鍵）和排列順序叫做RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)OHOHOH5′3′

RNA與DNA的差異

DNA

RNA糖脫氧核糖核糖堿基AGCTAGCU

不含稀有堿基含稀有堿基RNA的類別信使RNA（mRNA）：在蛋白質(zhì)合成中起模板作用；核糖體RNA（rRNA）：與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體；轉(zhuǎn)移RNA（tRNA）：在蛋白質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用。

mRNA的分子結(jié)構(gòu)原核生物mRNA特征：

先導(dǎo)區(qū)+翻譯區(qū)（多順反子）+末端序列真核生物mRNA特征：

“帽子”（m7G-5′ppp5′-N-3′p）+單順反子+“尾巴”（PolyA）

mRNA的分子結(jié)構(gòu)原核生物mRNA特征：

先導(dǎo)區(qū)+翻譯區(qū)（多順反子）+末端序列5′3′順反子順反子順反子插入順序插入順序先導(dǎo)區(qū)末端順序

mRNA的分子結(jié)構(gòu)原核生物mRNA特征：

先導(dǎo)區(qū)+翻譯區(qū)（多順反子）+末端序列真核生物mRNA特征：

“帽子”（m7G-5′ppp5′-N-3′p）+單順反子+“尾巴”（PolyA）真核細(xì)胞mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)AAAAAAA-OH5′

“帽子”PolyA

3′

單順反子m7G-5′ppp-N-3′p腺苷酸過(guò)核孔，穩(wěn)定保護(hù)，與核糖體和起始因子識(shí)別tRNA

的結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)特征：?jiǎn)捂溔~草葉形四臂四環(huán)三級(jí)結(jié)構(gòu)特征：在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊扭曲形成倒L型酵母tRNA

Ala

的二級(jí)結(jié)構(gòu)DHU環(huán)IGC反密碼子反密碼環(huán)氨基酸臂可變環(huán)TψC環(huán)CCAAla3′5′tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)tRNA分子A.酵母苯丙氨酸t(yī)RNA的立體構(gòu)象B.tRNA的三葉草狀的核苷酸序列甲基鳥苷酸

rRNA的分子結(jié)構(gòu)特征：

單鏈，螺旋化程度較tRNA低

與蛋白質(zhì)組成核糖體后方能發(fā)揮其功能5sRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)

16S能識(shí)別并與核糖體小亞基、mRNA的5’端及起始因子結(jié)構(gòu)

23S有肽基轉(zhuǎn)移酶的作用mRNA、tRNA和rRNA之間的比較RNA類型分子量含量/%結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作

用mRNA較大5～10線形攜帶遺傳信息tRNA最小5～10三葉草形，含有I、Im等堿基將mRNA攜帶的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸順序rRNA最大約82有二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)支持mRNA，催化肽鍵形成第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的性質(zhì)

1.一般的理化性質(zhì)

2.核酸的紫外吸收性質(zhì)：A260第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的性質(zhì)五、核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

氫鍵、堿基堆積作用、環(huán)境中陽(yáng)離子第五章核酸一、核酸的發(fā)現(xiàn)、類型和作用二、核苷酸三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的性質(zhì)五、核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性六、核酸的變性和復(fù)性

1.核酸的變性

2.核酸的復(fù)性

3.核酸的分子雜交DNA的紫外吸收光譜天然DNA變性DNA核苷酸總吸收值1232202402602800.10.20.30.4波長(zhǎng)（nm）光吸收123DNA的變性過(guò)程加熱部分雙螺旋解開無(wú)規(guī)則線團(tuán)鏈內(nèi)堿基配對(duì)核酸的變性、復(fù)性和雜交變性（加熱）探針雜交（緩慢冷卻，如10小時(shí)以上）復(fù)性（緩慢冷卻）

變性：在物理、化學(xué)因素影響下，DNA堿基對(duì)間的氫鍵斷裂，雙螺旋解開，這是一個(gè)是躍變過(guò)程，伴有A260增加（增色效應(yīng)）,DNA的功能喪失。凡可破壞氫鍵、妨礙堿基堆積作用和增加磷酸基靜電斥力的因素均可促進(jìn)變性作用的發(fā)生.

復(fù)性：在一定條件下，變性DNA單鏈間堿基重新配對(duì)恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，伴有A260減?。p色效應(yīng)）,DNA的功能恢復(fù)。影響復(fù)性快慢的因素主要有：?jiǎn)捂溒螡舛仍礁摺捂溒伍L(zhǎng)度越短、片段內(nèi)的重復(fù)序列越多、消除磷酸基負(fù)電性越低，DNA雙鏈的復(fù)性越快。Tm：熔解溫度Polyd(A-T)DNAPolyd(G-C)

DNA的變性發(fā)生在一個(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)，一般在70～85℃。通常把熱變性過(guò)程中A260達(dá)到最大值一半時(shí)的溫度稱為該DNA的熔解溫度，用Tm表示。

Tm的大小與DNA分子中（G+C）的百分含量成正相關(guān)，測(cè)定Tm值可推算核酸堿基組成及判斷DNA純度。某些DNA的Tm值60801001.01.41.2100%A260t\0CTmTmTm123123分子雜交的原理示意圖

不同來(lái)源的DNA單鏈間或單鏈DNA與RNA之間只要有堿基配對(duì)的區(qū)域，在復(fù)性時(shí)可形成局部雙螺旋區(qū)，稱核酸分子雜交（hybridization）制備特定的探針（probe）通過(guò)雜交技術(shù)可進(jìn)行基因的檢測(cè)和定位研究。實(shí)例：southern印跡法

小結(jié)

生物的特征是由生物大分子所決定的。生物大分子有4類：核酸、蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)復(fù)合物。糖和脂質(zhì)復(fù)合物是由酶(蛋白質(zhì))催化合成的，它們與蛋白質(zhì)在一起增加了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性。蛋白質(zhì)的合成取決于核酸；然而生物功能需要通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括核酸合成也有賴于蛋白質(zhì)的作用。因此，最重要的大分子是核酸和蛋白質(zhì)。由生物大分子和有關(guān)生物分子與無(wú)機(jī)分子或離子共同構(gòu)成生物機(jī)體不同層次的結(jié)構(gòu)；生物大分子之間以及與其他分子之間的相互作用決定了一切生命活動(dòng)。第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)理三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述酶的定義和化學(xué)本質(zhì)酶的命名酶的組成和類型酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶的活性和變性第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述酶的定義和化學(xué)本質(zhì)酶的命名

1.習(xí)慣命名法：

如淀粉酶、唾液淀粉酶、乳酸脫氫酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶等

2.系統(tǒng)命名法：

如肌酸激酶的系統(tǒng)命名為：ATP-肌酸轉(zhuǎn)移酶，編號(hào)EC：2.7.3.2國(guó)際系統(tǒng)分類法及編號(hào)

國(guó)際生物化學(xué)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommsion）將酶分成以下的六大類：

1.氧還原酶類，2.移移酶類，3.水解酶類，

4.裂合酶類，5.異構(gòu)酶類，6.合成酶類

國(guó)際上規(guī)定，每一種酶只有一個(gè)名稱和一個(gè)編號(hào),

如乙醇脫氫酶

EC：

1.1.1.27

酶大類亞類亞亞類序號(hào)第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述酶的定義和化學(xué)本質(zhì)酶的命名酶的組成和類型

1.按酶的化學(xué)組成分類

2.按酶分子的特點(diǎn)分類

3.按酶促反應(yīng)類型分類4.酶促反應(yīng)特點(diǎn)5.酶的活性和變性按酶分子組成分類單純蛋白酶類結(jié)合蛋白酶類酶蛋白輔助因子金屬離子小分子有機(jī)物按酶蛋白特點(diǎn)分類按酶促反應(yīng)類型分類氧化還原酶類轉(zhuǎn)移酶類：水解酶類裂合酶類異構(gòu)酶類合成酶類單體酶寡聚酶多酶復(fù)合體輔酶輔基酶促反應(yīng)特點(diǎn)高度的專一性很高的催化效率在常溫常壓和pH接近中性的條件下進(jìn)行酶的活性與變性酶活性的概念及表達(dá)方式1.酶的活力單位

2.酶的比活力酶的變性

一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位酶-底物復(fù)合物學(xué)說(shuō)酶起催化作用的實(shí)質(zhì)就是降低底物的活化能酶具有更高催化效率的主要原因酶促反應(yīng)的序列第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位

1.酶活性部位的作用：結(jié)合并催化

2.酶活性部位的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：鄰近的少數(shù)氨基酸側(cè)鏈共同組成，這些側(cè)鏈可能是-OH、-COOH、-SH、-NH2等

3.酶活性部位的兩個(gè)基團(tuán)

4.同工酶：具有相似或相同的活性中心第六節(jié)酶結(jié)合基團(tuán)：專一性催化基團(tuán)：反應(yīng)性質(zhì)AspHisSer胰凝乳蛋白酶的活性中心活性中心重要基團(tuán):His57,Asp102,Ser195為Tyr

248為Arg

145為Glu

270為底物酶與底物的誘導(dǎo)契合一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位酶-底物復(fù)合物學(xué)說(shuō)，又稱中間產(chǎn)物理論

1.“鑰匙-鎖”模型2.“誘導(dǎo)-楔合”模型第六節(jié)酶酶的兩個(gè)中間產(chǎn)物理論1.“鑰匙-鎖”模型2.“誘導(dǎo)-楔合”模型酶與中間產(chǎn)物一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位酶-底物復(fù)合物學(xué)說(shuō)酶起催化作用的實(shí)質(zhì)就是降低底物的活化能

從底物角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)孜镞M(jìn)入酶活性中心區(qū)域得到集中、濃縮后，由于酶和底物的相互作用，致使兩者的構(gòu)象都發(fā)生了變化，此時(shí)底物分子內(nèi)某些基團(tuán)電子密度發(fā)生了變化，使相關(guān)的化學(xué)鍵更加脆弱，因而更易斷裂。

第六節(jié)酶E+SP+EES能量水平反應(yīng)過(guò)程

G

E1

E2酶起催化作用的實(shí)質(zhì)就是降低底物的活化能一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位酶-底物復(fù)合物學(xué)說(shuō)酶起催化作用的實(shí)質(zhì)就是降低底物的活化能酶具有更高催化效率，即降低活化能的主要原因

1.鄰近定向效應(yīng)

2.“張力”和“形變”

3.酸堿催化

4.共價(jià)催化第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制酶的活性部位酶-底物復(fù)合物學(xué)說(shuō)酶起催化作用的實(shí)質(zhì)就是降低底物的活化能酶具有更高催化效率的主要原因酶促反應(yīng)的序列

A→B→C→D→E→→→最后產(chǎn)物酶1酶2酶3酶4第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度pH值酶活性的調(diào)控第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度

第六節(jié)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度

1.底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響

2.米氏方程式

米氏方程式推導(dǎo)米氏方程式意義測(cè)定某種酶促反應(yīng)的Km和V的方法第六節(jié)酶單分子酶促反應(yīng)的米氏方程及Km米氏方程:米氏常數(shù):酶反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系曲線米氏常數(shù)Km的意義1.當(dāng)v=Vmax/2時(shí)，Km=[S]（

Km單位：mol/L）2.Km是酶在一定條件下的特征物理常數(shù)，通過(guò)測(cè)定Km的數(shù)值，可鑒別酶的類型。3.Km可近似表示酶和底物親合力：Km愈小，E對(duì)S的親合力愈大；Km愈大，E對(duì)S的親合力愈小。4.在已知Km的情況下，應(yīng)用米氏方程可計(jì)算任意[S]時(shí)的v，或任何v下的[S]。（用Km的倍數(shù)表示）

練習(xí)題：已知某酶的Km值為0.05mol.L-1，要使此酶所催化的反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的80％時(shí)底物的濃度應(yīng)為多少？

米氏常數(shù)Km的測(cè)定

基本思路：將米氏方程變化成相當(dāng)于y=ax+b的直線方程，再用作圖法求出Km。

例：雙倒數(shù)作圖法（Lineweaver-Burk法）米氏方程的雙倒數(shù)形式：

酶動(dòng)力學(xué)的雙倒數(shù)圖線一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度

1.在達(dá)到最適溫度以前，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快

2.酶是蛋白質(zhì)，其變性速度亦隨溫度上升而加快

3.酶的最適溫度不是一個(gè)固定不變的常數(shù)，因pH、溫度、作用時(shí)間、底物種類而不同第六節(jié)酶溫度值對(duì)酶活性的影響一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度pH值

1.影響底物分子解離狀態(tài)

2.影響酶分子解離狀態(tài)

3.影響酶的活性中心構(gòu)象

4.過(guò)酸過(guò)堿導(dǎo)致酶蛋白變性第六節(jié)酶PH對(duì)酶活性的影響一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度pH值酶活性的調(diào)控

調(diào)控因素主要有激活劑、抑制劑、底物、產(chǎn)物和激素等

1.酶的激活調(diào)節(jié)

2.酶的抑制調(diào)節(jié)

3.酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)

4.酶可逆的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)第六節(jié)酶激活劑對(duì)酶作用的影響

能使酶無(wú)活性變成有活性，或能提高酶活性的一類物質(zhì)，稱為酶的激活劑金屬離子：K+、Na+、Mg2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Se3+

、Co2+、Fe2+

陰離子：

Cl-、Br-

、F-、CN-有機(jī)分子還原劑：抗壞血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽金屬螯合劑：EDTA如Cl-是唾液淀粉酶，Mg2+是RNA酶，Mn2+是醛縮酶，Mg2+、Mn2+和Co2+是脫羧酶的激活劑等。某些酶類：如將酶原變成有活性的酶

抑制劑對(duì)酶作用的影響

能有選擇性地使酶的必需基因或酶的活性部位中的基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變而降低酶活力,甚至使酶完全喪失活性的一類物質(zhì)，叫酶的抑制劑。它們不同于酶的失活劑，既有選擇性又不使酶蛋白變性。

抑制劑類型：不可逆抑制劑可逆抑制劑

應(yīng)用：研制殺蟲劑、藥物研究酶的作用機(jī)理，確定代謝途徑抑制劑類型和特點(diǎn)

不可逆抑制劑

非專一性不可逆抑制劑專一性不可逆抑制劑

可逆抑制劑

競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可逆抑制劑與酶分子以非共價(jià)鍵（如氫鍵）進(jìn)行可逆的結(jié)合，能用透析、超濾或凝膠過(guò)濾等物理方法除去抑制劑使酶恢復(fù)活力。不可逆抑制劑與酶分子以共價(jià)鍵進(jìn)行不可逆的結(jié)合，使酶永久失活，甚至使酶分子受到破壞；不能通過(guò)透析、超濾或凝膠過(guò)濾等物理方法除去抑制劑而使酶復(fù)活。抑制劑類型和特點(diǎn)

不可逆抑制劑

非專一性不可逆抑制劑：如Cu2+

、

Ag+等專一性不可逆抑制劑：如青霉素等非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑抑制劑類型和特點(diǎn)

不可逆抑制劑

非專一性不可逆抑制劑專一性不可逆抑制劑

可逆抑制劑

競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑

競(jìng)爭(zhēng)性和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用機(jī)理酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用競(jìng)爭(zhēng)性非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用機(jī)理底物與酶專一性結(jié)合

+IEIESP+EE+S競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用

實(shí)例：磺胺藥物的藥用機(jī)理H2N--SO2NH2對(duì)氨基苯磺酰胺H2N--COOH對(duì)氨基苯甲酸對(duì)氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤葉酸非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用

+IEI+SESIESP+EE+S+I實(shí)例：重金屬離子（Cu2+、Hg2+、Ag+、Pb2+）

金屬絡(luò)合劑（EDTA、F-、CN-、N3-）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用ESIESP+EE+S+I一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度pH值酶活性的調(diào)控

調(diào)控因素主要有激活劑、抑制劑、底物、產(chǎn)物和激素等

1.酶的激活調(diào)節(jié)

2.酶的抑制調(diào)節(jié)

3.酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)

第六節(jié)酶酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)和別構(gòu)酶

概念：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)，具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶。別構(gòu)酶促反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈S型曲線。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加的物質(zhì)稱為正效應(yīng)物或別構(gòu)激活劑，反之稱負(fù)效應(yīng)物或別構(gòu)抑制劑。

實(shí)例：天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶

別構(gòu)酶活性調(diào)節(jié)機(jī)理：序變模型和齊變模型酶的別構(gòu)（變構(gòu)）效應(yīng)示意圖效應(yīng)劑別構(gòu)中心活性中心別構(gòu)酶的反饋調(diào)控機(jī)理A

（產(chǎn)物或中間產(chǎn)物）EDCB關(guān)鍵酶

—?jiǎng)e構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較A-非調(diào)節(jié)酶B-別構(gòu)酶的S形曲線

正、負(fù)別構(gòu)酶與非調(diào)節(jié)酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較1-非調(diào)節(jié)酶（米氏曲線）2-正別構(gòu)酶3-負(fù)別構(gòu)酶一、酶學(xué)概述二、酶的作用機(jī)制三、影響酶作用的因素和細(xì)胞調(diào)控酶的濃度底物濃度溫度pH值酶活性的調(diào)控

調(diào)控因素主要有激活劑、抑制劑、底物、產(chǎn)物和激素等

1.酶的激活調(diào)節(jié)

2.酶的抑制調(diào)節(jié)

3.酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)

4.酶的可逆共價(jià)修飾調(diào)節(jié)

共價(jià)調(diào)節(jié)酶通過(guò)其他酶(如蛋白激酶)對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使之處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶的活性。

第六節(jié)酶反應(yīng)類型共價(jià)修飾被修飾的氨基酸殘基共價(jià)修飾反應(yīng)的例子磷酸化腺苷酰化尿苷?；疶yr,Ser,Thr.HisTyrTyr甲基化GluS-腺苷-MetS-腺苷-同型

Cys蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化

蛋白激酶ATPADP蛋白質(zhì)a型有活性蛋白質(zhì)b型無(wú)活性Pn蛋白磷酸酶nPiH2O

級(jí)聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控糖原分解示意圖意義：由于酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過(guò)加速這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。腎上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶（無(wú)活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶（無(wú)活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（無(wú)活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶b（無(wú)活性）磷酸化酶a（活性）6、糖原6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖葡萄糖血液ATPADPATPADP腎上腺素或胰高血糖素132

102

104

106

108葡萄糖456（極微量）（大量）細(xì)胞膜酶原的激活體內(nèi)合成出來(lái)的酶，有時(shí)不具有生物活性，經(jīng)過(guò)蛋白水解酶專一作用后，構(gòu)象發(fā)生變化，形成活性中心，變成有活性的酶。這個(gè)不具活性的蛋白質(zhì)稱為酶原,這個(gè)過(guò)程稱為酶原的激活。該變化過(guò)程，是生物體的一種調(diào)控機(jī)制。這種調(diào)控作用的特點(diǎn)是，蛋白質(zhì)由無(wú)活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài)是不可逆的。實(shí)例：消化系統(tǒng)蛋白酶原的激活胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意圖

胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶胰蛋白酶對(duì)各種胰臟蛋白酶的激活作用

胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶酶的多種分子形式——同工酶概念：存在于同一種屬或不同種屬，同一個(gè)體的不同組織或同一組織、同一細(xì)胞，具有不同分子形式但卻能催化相同的化學(xué)反應(yīng)的一組酶，稱之為同工酶。乳酸脫氫酶是研究的最多的同工酶。

第七節(jié)維生素一、維生素概述二、維生素的分類和輔酶的關(guān)系水溶性維生素脂溶性維生素第七節(jié)維生素一、維生素概述維生素是參與生物生長(zhǎng)發(fā)育和代謝所必需的一類微量有機(jī)物質(zhì)。這類物質(zhì)由于體內(nèi)不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供給。已知絕大多數(shù)維生素作為酶的輔酶或輔基的組成成分。機(jī)體缺乏維生素，會(huì)引起維生素缺乏癥。第七節(jié)維生素一、維生素概述二、維生素的分類和輔酶的關(guān)系水溶性維生素脂溶性維生素重要的脂溶性維生素1.維生素A：視黃醇（retinol）2.維生素D：麥角鈣化(甾)醇（ergocalciferol，即維生素D2）膽鈣化(甾)醇（cholecalciferol，即維生素D3）3.維生素E：生育粉（tecopherol）

4.維生素K：凝血維生素主要脂溶性維生素的輔酶形式及主要功能

維生素輔酶功能1.維生素A

1１－順視黃醛視循環(huán)2.維生素D１，２－二羥膽鈣甾醇調(diào)節(jié)鈣、磷代謝3.維生素E

保護(hù)膜脂質(zhì)，抗氧化劑4.維生素K

參與氧化還原反應(yīng)羧化反應(yīng)的輔助因子

全反視黃醛

11-順視黃醛維生素A(視黃醇)

光敏感蛋