第一單元蛋白質的化學考試內容
第一節蛋白質的分子組成
一、蛋白質的元素組成
所有的蛋白質均含有碳、氫、氧、氮;大多數的蛋白質含有硫;有些蛋白質還含有少量的磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷等;個別蛋白質還含有碘。
各種蛋白質的含氮量很接近,平均為由於蛋白質是體內的主要含氮物,因此測定生物樣品的含氮量就可按下式推算出蛋白質的大致含量。
二、蛋白質的基本單位-氨基酸
1.蛋白質由氨基酸組成蛋白質可以受酸、堿或酶作用而水解成為其基本單位一一氨基酸
2.氨基酸的結構通式組成人體蛋白質的氨基酸僅有20種,且均屬以-氨基酸(甘氨酸除外)。第二節蛋白質的分子結構
一、肽鍵與肽
1.肽鍵一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基脫水縮。
2.肽氨基酸借肽鍵連接形成的產物稱為肽。其中氨基酸已不是原來完整的分子,稱為氨基酸殘基,根據肽鍵中氨基酸殘基數,分別稱為二肽、三肽……等,由多個氨基酸殘基形成多肽,由於多肽呈鏈狀,故又稱之為多肽鏈。
二、蛋白質的一級結構
1.概念多肽鏈中氨基酸的排列順序。它是蛋白質最基本的結構。
2.化學鍵維持蛋白質一級結構的主要化學鍵是肽鍵。
3.意義蛋白質分子的一級結構是其空間結構(二、三、四級結構)及其生物學活性的基礎。
三、蛋白質的二級結構伐螺旋
1.概念指蛋白質分子中某一段肽鏈的局部空間結構,也就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置,並不涉及氨基酸殘基側鏈構象。主要形式是螺旋,折疊。
2.化學鍵維係蛋白質二級結構的化學鍵是氫鍵
3.螺旋指多肽鏈某一段盤曲成螺旋狀結構,螺旋的走向是順時針方向,即為右手螺旋。螺旋旋轉一圈相當於3.6個氨基酸殘基,螺距為0.54醒,肽鍵中全部都和生成氫鍵,使01-螺旋結構十分牢固。
四、蛋白質的三、四級結構概念
1.蛋白質的三級結構指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置,也就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。
2.蛋白質的四級結構指蛋白質分子中各個具有三級結構的多肽鏈(稱為亞基)的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用。
第三節蛋白質的理化性質
一、蛋白質的兩性電離及等電點
1.兩性電離蛋白質中的氨基可以解離成正離子,羧基可以解離成負離子,故其可以進行兩性電離。蛋白質在溶液中的遊離狀態受溶液PH值的影響,在酸性環境中,蛋白質分子電離成陽離子,在堿性環境中,則電離成陰離子。
2.等電點蛋白質在某的溶液中所帶正負電荷量相等時,被稱為兼性離子,此時溶液的值稱為該蛋白質的等電點。血漿中大多數蛋白質的等電點接近,所以在血漿中以陰離子形式存在。
二、蛋白質的沉澱
1.概念蛋白質分子凝集而從溶液中析出的現象稱為沉澱。沉澱的蛋白質有時是變性,但通過控製實驗條件可得到不變性的蛋白質。
2.原理破壞蛋白質膠體溶液的兩個穩定因素一一顆粒表麵的電荷和水化膜。
3.常用方法
鹽析:在蛋白質溶液中加人大量中性鹽使蛋白質沉澱稱為鹽析。該方法分離出的蛋白質不變性,再經透析除去鹽分,即可得到純淨的、保持原活性的蛋白質。
有機溶劑:乙醇、丙酮等能破壞蛋白質的膠體性質,使蛋白質析出沉澱。
重金屬鹽:重金屬如等可與蛋白質結合成鹽而沉澱。搶救重金屬鹽中毒病人時,可給予大量蛋白質溶液口服,使生成不溶性沉澱,以減少其吸收。
三、蛋白質的變性
1.概念蛋白質在某些理化因素作用下,其特定空間結構被破壞,從而導致其理化性質的改變和生物學活性喪失的現象稱為蛋白質的變性作用。
2.使蛋白質變性的因素
物理因素:加熱、幹燥、高壓、紫外線等。
化學因素:強酸、強堿、重金屬鹽、有機溶劑等。
3.蛋白質變性的特點溶解度降低,黏度增高,結晶能力消失,生物活性喪失,易被蛋白質酶水解。
4臨床應用
消毒滅菌:如酒精、紫外線、高壓蒸氣等。
(2)采用低溫、避光保存蛋白質製劑如酶、疫苗等。
第二單核酸化學
第一節核酸的分子組成
一、核酸的分類
核酸包括脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸兩大類。DNA存在於細胞核和線粒體內,是遺傳信息的貯存和攜帶者,DNA存在於細胞質和細胞核內,參與遺傳信息表達的過程。主要有三種:信使核糖核酸、轉運核糖核酸、核蛋白體核糖核酸。
二、核酸的基本成分
將核酸徹底水解後可得到3種基本成分:磷酸、戊糖、堿基。
三、核酸的基本單位
核酸的基本單位核苷酸。
戊糖與堿基通過糖苷鍵連接而成的化合物為核苷,核苷與磷酸通過磷酸酯鍵連接而成的化合物為核苷酸。
第二節核酸的分子結構
一、核酸的一級結構
1.概念多核苷酸鏈中核苷酸的排列順序稱為核酸的一級結構。
2.方向性脫氧核苷酸或核苷酸的連接具有嚴格的方向性。
二、DNA的雙螺旋結構
1953年提出著名的DNA雙螺旋結構模型即DNA的二級結構。
是一反向平行的互補雙鏈:兩鏈以磷酸脫氧核糖為骨架,位於雙鏈的外側,而堿基位於內側。兩條鏈的堿基之間以氫鍵連接,並遵循堿基互補配對原則,堿基平麵與中軸垂直,螺旋旋轉一周為10對堿基。