省竞赛辅导-生物化学

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1、生 物 化 学 部 分 （ 一 ） 细 胞 的 化 学 成 分水 、 无 机 盐 、 糖 类 、 脂 类 、 蛋 白 质 、 核 酸 、 酶 、 维 生 素 和 辅 酶（ 一 ） 水 ： 结 合 水 、 自 由 水 ； 自 由 水 比 例 增 加 时 ， 代 谢 活 跃 ； 结合 水 含 量 增 加 ， 代 谢 下 降 ， 细 胞 和 生 物 体 的 抗 寒 、 抗 热 、 抗 旱 性则 会 提 高 。（ 二 ） 无 机 盐3、 参 与 调 节 生 物 体 的 代 谢 活 动 1、 构 成 组 织 或 生 物 体 某 些 复 杂 化 合 物 的 重 要 组 成 成 分2、 对 细 胞 的 渗

2、透 压 和 pH值 起 着 重 要 的 调 节 作 用（ 三 ） 糖 类 （ 单 糖 、 寡 糖 、 多 糖 、 糖 复 合 物 ） （ 1） 单 糖 是 最 简 单 的 糖 ， 不 能 被 水 解 为 更 小 的 单 位 。 单 糖 通 常含 有 3、 4、 5、 6或 7个 碳 原 子 ， 分 别 称 为 丙 糖 、 丁 糖 、 戊 糖 、 已 糖和 庚 糖 。 天 然 存 在 的 单 糖 一 般 都 是 D-构 型 。 单 糖 分 子 既 可 以 开 连形 式 存 在 ， 也 可 以 环 式 结 构 形 式 存 在 ， 在 环 式 结 构 中 如 果 第 一 位碳 原 子 上 的 OH与

3、 第 二 位 碳 原 子 的 -OH在 环 的 同 一 面 ， 称 为 -型 ；如 果 -OH是 在 环 的 两 面 ， 称 -型 。1、 单 糖 （ 2） 生 物 体 中 重 要 的 单 糖 丙 糖 如 甘 油 醛 （ 醛 糖 ） 和 二 羟 丙 酮 （ 酮 糖 ） 戊 糖 戊 糖 中 最 重 要 的 有 核 糖 （ 醛 糖 ） 、 脱 氧 核 糖（ 醛 糖 ） 和 核 酮 糖 （ 酮 糖 ） 己 糖 葡 萄 糖 、 果 糖 和 半 乳 糖 2、 寡 糖 ： 最 多 的 寡 糖 是 双 糖 ， 如 麦 芽 糖 、 蔗 糖 、 纤 维 二 糖 、 乳 糖 3、 多 糖（ 1） 淀 粉 直 链

4、淀 粉 是 -D-葡 萄 糖 基 以 -1,4-苷 连 接 的 多 糖 链 ， 其空 间 构 象 卷 曲 成 螺 旋 形 ， 每 一 回 转 为 6个 葡 萄 糖 基 。 支 链 淀 粉 分 子中 除 有 -1.4-糖 苷 键 的 糖 链 外 ， 还 有 -1,6-糖 苷 键 连 接 的 分 支 处 ，每 个 分 支 平 均 含 2030个 葡 萄 糖 基 。 淀 粉 有 呈 色 反 应 ， 直 链 淀 粉 遇碘 呈 为 蓝 色 ， 支 链 淀 粉 遇 碘 呈 为 紫 红 色 。 （ 2） 糖 原 -D-葡 萄 糖 基 以 -1,4-糖 苷 键 连 接 而 成 的 ， 但 糖 原 的分 支 比

5、 支 链 淀 粉 多 ， 糖 原 遇 碘 变 为 红 褐 色 。（ 3） 纤 维 素 由 -D-葡 萄 糖 基 借 -1,4-糖 苷 键 连 接 的 没 有 分 支 的同 多 糖 。 （ 4） 几 丁 质 （ 甲 壳 素 ） 昆 虫 和 甲 壳 类 外 骨 骼 的 主 要 成 分 为 几 丁质 ， 是 N-乙 酰 -D-氨 基 葡 萄 糖 以 -1,4-糖 苷 键 缩 合 成 的 同 多 糖 。 （ 5） 糖 胺 聚 糖 （ 粘 多 糖 ） 是 一 种 由 重 复 的 二 糖 单 位 组 成 的 线 状多 聚 物 。 二 糖 重 复 单 位 中 ， 一 种 为 N-乙 酰 -D-葡 糖 胺 或

6、 N-乙 酰 -D-半乳 糖 胺 ， 而 另 一 种 是 D-葡 萄 糖 醛 酸 。 一 些 糖 胺 聚 糖 中 ， 一 个 或 多 个 羟 基 被 硫 酸 酯 化 。 糖 胺 聚 糖 主 要 有 透 明 质 酸 、 硫 酸 软 骨 素 、 硫 酸 皮肤 素 、 硫 酸 角 质 素 、 肝 素 以 及 硫 酸 乙 酰 肝 素 。 4、 糖 复 合 物 （ 四 ） 脂 类不 溶 于 水 ， 但 能 溶 于 非 极 性 有 机 溶 剂 ； O元 素 含 量 低 ， C、 H元素 含 量 高 ， 彻 底 氧 化 后 可 以 放 出 更 多 能 量 1、 三 酰 甘 油 （ 脂 肪 ） 天 然 脂 肪

7、 酸 都 是 L-型 ； 动 物脂 肪 大 多 富 含 饱 和 脂 肪 酸 ，在 室 温 下 为 固 态 ， 植 物 油 含大 量 油 酸 和 亚 油 酸 ， 在 室 温下 为 液 态 ； 哺 乳 动 物 和 人 ，亚 油 酸 和 亚 麻 酸 为 必 需 脂 肪酸 2、 磷 脂 （ 甘 油 磷 脂 ） 磷 脂 酸 是 最 简 单 的 磷脂 ， 分 子 中 的 H为 胆 碱 、胆 胺 、 丝 氨 酸 所 取 代 ，则 分 别 成 为 卵 磷 脂 、 脑磷 脂 ， 丝 氨 酸 磷 脂 等 。通 常 磷 脂 分 子 中 的 2个 脂肪 酸 总 有 一 个 是 不 饱 和的 ， 因 此 2个 脂 肪

8、酸 链 不是 平 行 并 列 的 ， 其 中 一个 （ 不 饱 和 脂 肪 酸 ） 总是 有 折 弯 。 3、 类 固 醇 ： 基 本 结 构 是 环 戊 烷 多 氢 菲 。 最 熟 知 的 是 胆 固 醇 ， 胆固 醇 是 动 物 膜 和 神 经 髓 鞘 的 主 要 成 份 。 性 激 素 、 维 生 素 D和 肾上 腺 皮 质 激 素 也 都 属 于 类 固 醇 。 4、 萜 类 ： 由 不 同 数 目 的 异 戊 二 烯 连 接 而 成 的 分 子 。 维 生 素 A（ 视黄 醇 ） 、 维 生 素 E、 维 生 素 K、 类 胡 萝 卜 素 都 是 萜 类 。 -类 胡 萝 卜素 裂

9、解 就 成 2个 维 生 素 A， 维 生 素 A可 氧 化 成 视 黄 醛 ， 对 动 物 感 光活 动 有 重 要 作 用 。 5、 蜡 ： 由 高 碳 脂 肪 酸 和 高 碳 醇 或 固 醇 所 形 成 的 脂 ， 它 存 在 于皮 肤 、 毛 皮 、 羽 毛 、 树 叶 、 昆 虫 外 骨 骼 中 ， 起 保 护 作 用 。 （ 五 ） 蛋 白 质 1、 蛋 白 质 的 原 元 素 组 成 ： 氮 的 含 量 在 多 种 的 蛋 白 质 比 较接 近 ， 平 均 为 16%， 因 此 用 凯 氏 （ kjelahl） 法 定 N， 受 检 物 质 中含 蛋 白 质 量 为 N含 量 的

10、 6.25倍 。 2、 蛋 白 质 的 氨 基 酸 组 成（ 1） 氨 基 酸 的 结 构 天 然 蛋 白 质 中 存 在 的 氨 基酸 都 是 L-a-氨 基 酸 COOH | NH2 C H | R L- a-氨 基 酸 （ 2） 氨 基 酸 的 分 类 ： 根 据 R基 因 极 性 不 同 ， 氨 基 酸 可 分 为 ：非 极 性 氨 基 酸 （ 9种 ） ； 极 性 不 带 电 荷 氨 基 酸 （ 6种 ） ； 极 性带 负 电 荷 氨 基 酸 （ 2种 ） ； 极 性 带 正 电 荷 氨 基 酸 （ 3种 ） 必 需 氨 基 酸 和 非 必 需 氨 基 酸 ： 必 需 氨 基 酸 包

11、 括 亮 氨 酸 、异 亮 氨 酸 、 缬 氨 酸 、 苏 氨 酸 、 蛋 氨 酸 、 色 氨 酸 、 赖 氨 酸 、苯 丙 氨 酸 等 8种 。 精 氨 酸 和 组 氨 酸 为 半 必 需 氨 基 酸 。（ 3） 氨 基 酸 的 主 要 理 化 性 质 一 般 的 物 理 性 质 ： -氨 基 酸 呈 无 色 结 晶 ， 熔 点 高 ， 一 般 在 2000C以 上 。 易 溶 于 酸 、 碱 ， 但 不 溶 于 有 机 溶 剂 。 两 性 解 离 和 等 电 点 紫 外 吸 收 光 谱 ： 色 氨 酸 最 大 吸 收 波 长 为 279nm， 酪 氨 酸最 大 吸 收 波 长 278nm，

12、 苯 丙 氨 酸 最 大 吸 收 波 长 为 259nm。 3、 蛋 白 质 的 结 构 （ 1） 一 级 结 构 ： 蛋 白 质 的 一 级 结 构 又 称 为 初 级 结 构 或 化 学结 构 ， 是 指 蛋 白 质 分 子 内 氨 基 酸 的 排 列 顺 序 （ 2） 二 级 结 构 ： 指 多 肽 链 本 身 绕 曲 折 叠 成 有 规 律 的 结 构 或 构 象 。这 种 结 构 是 以 肽 链 内 或 肽 链 间 的 氢 键 来 维 持 的 。 -螺 旋 ： 多 肽 链 中 氨 基酸 残 基 以 1000的 角 度 围 绕 螺旋 轴 心 盘 旋 上 升 ， 每 3.6个残 基 就

13、旋 转 一 圈 ， 螺 距 为0.54nm； 右 手 旋 转 ； 多 肽链 内 的 氢 键 由 肽 链 中 一 个肽 键 的 -CO的 氧 原 子 与 第 四个 肽 键 的 -NH的 氢 原 子 组 成 ，每 个 氢 键 所 形 成 的 环 内 共有 13个 原 子 ， 这 种 螺 旋 称 为 3.613 -折 叠 ： 平 行 式 、 反 平 行 式 。邻 近 两 链 以 相 反 或 相 同 方 向 平 行排 列 成 片 层 状 。 两 个 氨 基 酸 残 基之 间 的 轴 心 距 离 为 0.35nm， -折叠 结 构 的 氢 键 是 由 两 条 肽 链 中 的一 条 的 -CO基 与 另

14、一 条 -NH基 之间 所 形 成 。 -转 角 蛋 白 质 分 子 的 多 肽 链 上经 常 出 现 1800的 回 折 ， 在 这 种 肽 链的 回 折 角 上 就 是 转 角 结 构 ， 它是 由 第 一 个 氨 基 酸 残 基 的 -CO与 第四 个 氨 基 酸 残 基 的 -NH之 间 形 成 氢键 。 自 由 回 转 是 指 没 有 一 定 规 律 的 松 散 结 构 ， 酶 的 功 能 部 位 常 常 处于 这 种 构 象 区 域 里 。 （ 3） 三 级 结 构 ： 在 二 级 结 构 基 础 上 进 一 步 绕 曲 折 叠 成 紧 密的 球 状 结 构 ， 维 持 三 级 结

15、 构 的 作 用 力 主 要 是 一 些 次 级 键 ， 包括 氢 键 、 盐 键 、 疏 水 键 和 范 德 华 力 等 。 （ 4） 四 级 结 构 ： 具 有 三 级 结 构 的 亚 单 位 通 过 氢 键 、 盐 键 、疏 水 键 和 范 德 华 力 等 弱 作 用 力 聚 合 而 成 的 特 定 构 象 。 蛋 白 质 结 构 的 层 次 构 象 ： 指 具 有 相 同 结 构 式 和 相 同 构 型 的 分 子 在 空 间 里 可 能 的 多 种 形 态 ；构 象 形 态 间 的 改 变 不 涉 及 共 价 键 的 破 裂 ！ 每 一 种 天 然 蛋 白 质 都 有 自 己 特有

16、的 空 间 结 构 或 三 维 结 构 ， 称 之 为 蛋 白 质 的 构 象 ； 一 个 给 定 的 蛋 白 质 可以 有 多 种 构 象 ， 但 只 有 一 种 或 少 数 几 种 在 能 量 上 是 有 利 的 。蛋 白 质 的 结 构 一 级 结 构 （ 即 共 价 结 构 ， 指 多 肽 链 的 氨 基 酸 序 列 ）二 级 结 构 （ 指 多 肽 链 借 助 氢 键 形 成 螺 旋 和 折 叠 片 ）三 级 结 构 （ 指 多 肽 链 借 助 各 种 非 共 价 键 弯 曲 、 折 叠 成 具 有特 定 走 向 的 紧 密 球 状 结 构 ）四 级 结 构 （ 指 多 聚 蛋 白

17、质 的 各 亚 基 之 间 在 空 间 上 的 相 互缔 合 关 系 ）蛋 白 质 的 一 级 结 构 即 多 肽 链 的 氨 基 酸 序 列 决 定 蛋 白 质 的 高 级 结 构 ！蛋 白 质 的 功 能 ： 催 化 、 调 节 、 转 运 、 储 存 、 运 动 、 结 构 组 分 、 支 架 作 用 、 免 疫 、 异 常 功 能 ； 维 系 蛋 白 质 分 子 的 一 级 结 构 ： 肽 键 、 二 硫 键 维 系 蛋 白 质 分 子 的 二 级 结 构 ： 氢 键 维 系 蛋 白 质 分 子 的 三 级 结 构 ： 疏 水 相 互 作 用 力 、 氢 键 、 范 德华 力 、 盐

18、键 维 系 蛋 白 质 分 子 的 四 级 结 构 ： 范 德 华 力 、 盐 键 a盐 键 （ 离 子 键 ） b氢 键 c疏 水 相 互 作 用 力 d 范 德 华 力 e二 硫 键 f 酯 键 3、 蛋 白 质 的 理 化 性 质（ 1） 胶 体 性 质 ： 布 朗 运 动 、 丁 达 尔 现 象 、 不 能 通 过 半 透 膜 ；蛋 白 质 颗 粒 比 较 稳 定 ， 不 易 沉 淀 （ 2） 两 性 电 解 质 （ 3） 沉 淀 反 应 ： 破 坏 蛋 白 质 的 水 膜 及 中 和 蛋 白 质 的 电 荷 出 现 沉 淀 现象 。 高 浓 度 盐 类 （ 如 硫 酸 铵 、 硫 酸

19、 钠 、 氯 化 钠 等 ， 称 为 盐 析 ） ， 有机 溶 剂 （ 如 酒 精 、 丙 酮 ） ， 重 金 属 盐 （ 如 硝 酸 银 、 醋 酸 铅 、 三 氯 化铁 等 ） ， 某 些 酸 类 （ 如 苦 味 酸 、 单 宁 酸 等 ） 。（ 4） 变 性 ： 使 其 分 子 的 空 间 结 构 改 变 ， 导 致 其 理 化 性 质 、 生 物活 性 都 发 生 改 变 。 不 发 生 一 级 结 构 的 破 坏 ； 而 主 要 发 生 氢 键 、 疏水 键 的 破 坏 。 生 物 活 性 丧 失 ， 溶 解 度 降 低 。 化 学 因 素 有 强 酸 、 强碱 、 重 金 属 离

20、子 、 尿 素 、 酒 精 、 丙 酮 等 ； 物 理 因 素 有 加 热 震 荡 或搅 拌 、 超 声 波 、 紫 外 线 及 X射 线 照 射 等 。（ 5） 紫 外 吸 收 ： 280nm的 紫 外 光 下 ， 有 最 大 吸 收 峰 。 是 由 于 肽 链 中 酪 氨 酸 和 色 氨 酸 的 R-基 团 引 起 的 。 （ 6） 变 构 作 用 （ 7） 呈 色 反 应 4、 蛋 白 质 的 分 类 （ 1） 蛋 白 质 的 化 学 分 类 ： 简 单 蛋 白 质 和 结 合 蛋 白 质 （ 1） 色 蛋 白 ： 由 简 单 蛋 白 与 色 素 物 质 结 合 而 成 。 如 血 红

21、蛋 白 、 叶 绿 蛋 白 和细 胞 色 素 等 。（ 2） 糖 蛋 白 ： 由 简 单 蛋 白 与 糖 类 物 质 组 成 。 如 细 胞 膜 中 的 糖 蛋 白 等 。（ 3） 脂 蛋 白 ： 由 简 单 蛋 白 与 脂 类 结 合 而 成 。 如 血 清 -， -脂 蛋 白 等 。（ 4） 核 蛋 白 ： 由 简 单 蛋 白 与 核 酸 结 合 而 成 。 如 细 胞 核 中 的 核 糖 核 蛋 白 等 。（ 5） 色 蛋 白 ： 由 简 单 蛋 白 与 色 素 结 合 而 成 。 如 血 红 素 、 过 氧 化 氢 酶 、 细 胞色 素 c等 。（ 6） 磷 蛋 白 ： 由 简 单 蛋

22、 白 质 和 磷 酸 组 成 。 如 胃 蛋 白 酶 、 酪 蛋 白 、 角 蛋 白 、弹 性 蛋 白 、 丝 心 蛋 白 等（ 2） 蛋 白 质 的 功 能 分 类 结 构 蛋 白 和 酶 例 下 列 关 于 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 叙 述 正 确 的 是 . 除 甘 氨 酸 外 旋 光 性 均 为 左 旋 . 除 甘 氨 酸 外 均 为 系 构 型 . 只 含 -氨 基 和 -羧 基 . 均 有 极 性 侧 链 . 均 能 与 双 缩 脲 反 应例 下 列 关 于 -螺 旋 的 叙 述 除 哪 一 项 外 ， 其 余 都 是 正 确 的A. 它 是 靠 分 子 内 的 氢 键

23、达 到 稳 定 的 B. 它 是 通 过 最 大 限 度 地 减 弱 不 利 的 R基 相 互 作 用 来 达 到 稳 定 的C. 它 是 借 疏 水 基 相 互 作 用 来 达 到 稳 定 的 D. 它 是 存 在 于 某 些 蛋 白 质 中 的 二 级 结 构 的 一 种 类 型E. 脯 氨 酸 残 基 和 异 亮 氨 基 酸 残 基 可 中 断 螺 旋 例 蛋 白 质 变 性 是 由 于A. 氢 键 被 破 坏 B. 肽 键 断 裂C. 蛋 白 质 降 解 D. 水 化 层 被 破 坏 及 电 荷 被 中 和E. 亚 基 的 解 聚例 盐 析 法 沉 淀 蛋 白 质 的 原 理 是 A.

24、中 和 电 荷 、 破 坏 水 化 膜 B.与 蛋 白 质 结 合 成 不 溶 性 蛋 白 盐C.降 低 蛋 白 质 溶 液 的 介 电 常 数 D.使 蛋 白 质 溶 液 成 为 PI （ 五 ） 核 酸1、 核 酸 的 组 成 成 分（ 1） 戊 糖 ： -D-核 糖 和 -D-2-脱 氧 核 糖 ， 都 是 -呋 喃 型 的 。 （ 2） 碱 基 ： 一 类 是 嘌 呤 ， 为 双 环 分 子 ， 一 般 有 腺 嘌 呤 （ A） 、 鸟 嘌呤 （ G） ； 一 类 是 嘧 啶 ， 为 单 环 分 子 ， 一 般 有 胞 嘧 啶 （ C） 、 胸 腺 嘧啶 （ T） 、 尿 嘧 啶 （

25、U） 。 酮 基 的 嘧 啶 碱 或 嘌 呤 碱 ， 在 溶 液 中 可 以 发生 酮 式 和 烯 醇 式 的 互 变 异 构 。 稀 有 碱 基 是 4种 主 要 碱 基 的 衍 生 物 ， 大多 是 甲 基 化 碱 基 ， 都 是 在 核 酸 生 物 合 成 后 ， 酶 促 加 工 修 饰 而 成 ，tRNA的 修 饰 碱 基 种 类 较 多 ， （ 3） 核 苷 ： 戊 糖 C-1的 羟 基 与 嘧 啶 碱 N-1或 嘌 呤 碱 N-9上 的 氢 缩 合连 接 成 共 价 的 -N-糖 苷 键 。 5-核 糖 尿 嘧 啶 ， 是 C-1是 与 尿 嘧 啶 的 第 5个 碳 原 子 相 连

26、 ， 假 尿 苷 ， 用 符 号 表 示 。 (4)核 苷 酸 :核 苷 酸 是 核 苷 的 磷 酸 酯 。 2-、 3-和 5-核 苷 酸 。 3-和 5-脱 氧 核 苷 酸 。 生 物 体 内 的 游 离 核 苷 酸 多 为 5-核 苷 酸 。(5)体 内 重 要 的 游 离 核 苷 酸 及 其 衍 生 物 5-核 苷 二 磷 酸 类 及 5-核 苷 三 磷 酸 类 :ATP供 能 ， GTP是 蛋 白 质 合 成 过 程 中 所 需 要 的 ， 而 dATP、 dGTP、dTTP和 dCTP则 是 DNA合 成 所 需 要 的 原 材 料 环 状 核 苷 酸 ： 5环 状 腺 苷 酸 （

27、 cAMP） RAMP NAD+: R=HNADP+: R=PO2H 2尼 克 酰 胺核 苷 酸维 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)+2H 2e+ H +2e+ H +nicotinamide 2、 核 酸 的 结 构（ 1） DNA的 结 构 一 级 结 构 ： 3,5-磷 酸 二 酯 键 二 级 结 构 A、 分 子 由 两 条 多 脱 氧 核 苷 酸 链 反 向平 行 (一 条 链 是 3,5,， 另 一 条 链 为5,3,)， 围 绕 着 同 一 个 轴 ， 右 手 盘 旋成 一 个 右 平

28、行 螺 旋 结 构 ， 螺 旋 的 直 径为 2nm； B、 磷 酸 和 脱 氧 核 糖 在 螺 旋体 的 外 侧 ， 通 过 磷 酸 二 酯 键 连 结 形 成DNA分 子 的 骨 架 ； C、 碱 基 对 位 于 螺旋 体 内 侧 ， 按 A与 T， C与 G配 对 ， A-T对 有 2个 氢 键 ， C-G对 有 3个 氢 键 ， 碱基 平 面 与 纵 轴 垂 直 ， 每 个 碱 基 对 间 相隔 0.34nm旋 转 方 向 相 差 36 0， 因 此 绕 中心 轴 每 旋 转 一 圈 有 10个 核 苷 酸 ， 每 隔3.4nm重 复 出 现 同 一 结 构 ； D、 螺 旋 表面 有

29、 一 条 大 沟 和 一 条 小 沟 ， 这 两 条 沟对 DNA和 蛋 白 质 的 相 互 识 别 是 很 重要 的 。 DAN双 螺 旋 结 构 很 稳 定 ， 有 3种 化 学 键 维 持 ： 互 补 碱基 之 间 的 氢 键 ， 碱 基 对 之 间 的 碱 基 堆 集 力 ， 其 中 碱 基堆 集 力 起 主 要 作 用 。（ 2） RNA的 结 构 一 级 结 构 二 级 结 构tRNA的 二 级 结 构 是 三 叶 草 型 的 ， 一 般 由 四 臂 四 环 组 成（ 分 子 中 由 A-U、 G-C碱 基 对 构 成 的 双 螺 旋 区 叫 臂 ， 不 能配 对 仍 显 单 链

30、的 部 分 叫 环 ） 。 四 环 是 ： D环 （ ） 、 反密 码 环 （ ） 、 TC环 （ ） 和 可 变 环 （ ） ， 四 臂 为氨 基 酸 接 受 臂 、 D臂 、 反 密 码 子 臂 和 TC臂 。 在 氨 基 酸 接受 臂 ， 3-OH端 有 一 个 单 链 区 NCCA-3-OH， 在 氨 基 酸 合成 酶 的 作 用 下 ， 活 化 了 的 氨 基 酸 连 接 tRNA分 子 末 端 腺 苷3-OH上 ； 在 反 密 码 子 环 上 其 中 有 3个 碱 基 代 表 着 某 种 氨 基 酸 的 反 密 码 子 ， 正 好 与 mRNA配 对 ， 三 级 结 构 tRNA的

31、 三 叶 形 的 二 级 结 构 变 成 三 级 结 构 为 倒 L型 ， tRNA发挥 生 物 功 能 以 其 倒 L型 三 级 结 构 为 基 础 。 3、 核 酸 的 性 质（ 1） 一 般 理 化 性 质 ： 核 酸 既 有 磷 酸 基 ， 又 有 碱 性 基 团 ， 是 两 性电 解 质 ， 因 磷 酸 的 酸 性 强 ， 通 常 表 现 为 酸 性 。 DNA为 白 色 纤 维状 固 体 ， RNA为 白 色 粉 末 ， 都 微 溶 于 水 ， 不 溶 于 一 般 有 机 溶 剂 ，常 用 乙 醇 从 溶 液 中 沉 淀 核 酸 。 D-核 糖 与 浓 盐 酸 和 苔 黑 酚 （

32、甲 基间 苯 二 酚 ） 共 热 产 生 绿 色 ， D-2-脱 氧 核 糖 遇 酸 和 二 苯 胺 一 同 加热 产 生 蓝 紫 色 。（ 2） 核 酸 的 紫 外 吸 收 性 质 ： 核 酸 中 的 嘌 呤 和 嘧 啶 环 的 共 轭 体系 强 烈 吸 收 260290nm波 段 紫 外 光 ， 最 大 吸 收 值 在 260nm处 。 。（ 3） 核 酸 的 变 性 和 复 性 例 下 列 关 于 DNA双 螺 旋 结 构 模 型 的 叙 述 哪 一 项 是 错 误 的 A. 两 条 链 方 向 相 反 B. 两 股 链 通 过 碱 基 之 间 的 氢 键 相 连 C. 为 右 手 螺

33、旋 ， 每 个 螺 旋 为 10个 碱 基 对 D. 嘌 呤 碱 和 嘧 啶 碱 位 于 螺 旋 外 侧 E. 螺 旋 的 直 径 为 20A例 计 算 分 子 量 为 3 107 的 双 链 DNA分 子 的 长 度 、 体 积 及 它 含 有多 少 螺 旋 ？ （ 设 一 个 互 补 成 对 的 脱 氧 核 苷 酸 残 基 的 平 均 分 子 量约 为 618） 。 本 题 是 以 计 算 的 方 式 考 查 DNA双 螺 旋 结 构 特 点 。 一 个 互 补 成对 的 脱 氧 核 苷 酸 残 基 的 平 均 分 子 量 约 为 618， 故 该 双 链 DNA分子 含 有 的 核 苷

34、酸 ： 3 107 618=48544对 ， 而 每 对 核 苷 酸 在 双螺 旋 上 升 高 3.4A ， 则 DNA分 子 长 度 ： 4 48544=165049A=16.50 10-4cm。 该 分 子 可 以 看 作 是 一 个长 为 16.50 10-4cm， 直 径 为 20 10-8cm的 圆 柱 体 ， 则 该 DNA分 子 体 积 ： 3.14 (10 10-8)2 （ 16.50 10-4） =5.18 10-17cm3。 由 于 每 个 螺 旋 占 有 10对 核 甘 酸 ， 所 以 该 DNA分 子 螺旋 数 ： 48544 10=48544个 。本 题 的 答 案

35、为 ： DNA分 子 的 长 度 为 16.50 10-4cm； DNA分 子体 积 为 5.18 10 -17cm3； DNA分 子 螺 旋 数 为 48544个 。 例 DNA的 热 变 性 特 征 是 ：A 碱 基 间 的 磷 酸 二 酯 键 断 裂 B 一 种 三 股 螺 旋 的 形 成C 粘 度 增 高 D 熔 解 温 度 因 G C对 的 含 量 而 异E 在 260nrn处 的 光 吸 收 降 低 课 堂 练 习 答 案 相 同 :虽 然 二 者 在 组 成 上 差 异 很 大 ,但 在 构 成 方 式 上 却 很 相 似 ,主 要 表 现 在 都 是 由 基 本 结 构 单 位

36、 通 过 特 定 的 共 价 键 连 接 而 成 的 大 分 子 ， 各 自 的 主 链都 是 不 变 成 分 ， 可 变 成 分 在 侧 链 上 。 相 异 ： 比 较 项 目 蛋 白 质 核 酸 基 本 结 构 单 位 20种 氨 基 酸 4种 （ 脱 氧 ） 核 苷 酸 连 接 的 键 肽 键 3， 5-磷 酸 二 酯 键 主 链 的 组 成 由 -N-C -CO- 由 戊 糖 +磷 酸 （ 不 变 成 分 ） 反 复 循 环 组 成 反 复 循 环 组 成 侧 链 20种 AA残 基 的 核 苷 酸 的 4种 （ 可 变 成 分 ） R侧 链 排 列 组 合 碱 基 排 列 组 合基

37、本 结 构 单 位 通 式 H 2N-CH -COOHR H 2PO3-O-H 2C (O)HH O N1、 试 比 较 核 酸 、 蛋 白 质 一 级 结 构 的 异 同 ， 写 出 各 自 基 本 结 构 单 位 的 通 式 （ 六 ） 酶1、 酶 促 反 应 的 特 点 2、 酶 的 化 学 组 成 ： 单 纯 酶 和 结 合 酶 3、 酶 的 结 构 特 点 ： 必 需 基 团 、 活 性 中 心 （ 结 合 部 位 、 催 化 部 位 ）4、 酶 的 作 用 机 制（ 1） 酶 的 催 化 作 用 降 低 活 化 能（ 2） 中 间 产 物 学 说 S + E ES E + P底 物

38、 酶 中 间 产 物 酶 产 物 （ 3） “ 钥 匙 锁 ” 学 说 和 “ 诱 导 契 合 ” 学 说（ 4） 使 酶 具 有 高 催 化 效 率 的 因 素 ： 邻 近 定 向 效 应 、 “ 张 力 ” 和 “ 形 变 ” 、 酸 碱 催 化 、 共 价 催 化 5、 影 响 酶 催 化 反 应 的 因 素（ 1） 酶 浓 度 的 影 响（ 2） 底 物 浓 度 的 影 响 米 氏 方 程 1913年 ， 德 国 化 学 家 Michaelis和 Menten根 据 中间 产 物 学 说 对 酶 促 反 映 的 动 力 学 进 行 研 究 ， 推导 出 了 表 示 整 个 反 应 中

39、底 物 浓 度 和 反 应 速 度 关系 的 著 名 公 式 ， 称 为 米 氏 方 程 。 V= Vmax SKm + SKm 米 氏 常 数Vmax 最 大 反 应 速 度 1 Km 1 1 = + V Vmax S Vmax -4 -2 0 2 4 6 8 100.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1/S(1/mmol.L-1) 1/v 1/Vmax 斜 率 =Km/Vmax-1/Km米 氏 常 数 Km的 测 定 ： （ 3） pH值 的 影 响（ 4） 温 度 的 影 响 （ 5） 激 活 剂 的 影 响能 提 高 酶 活 性 的 物 质 即 称 为 激 活 剂 。 按 分

40、 子 大 小 可 分 为 3类 ：第 一 类 为 无 机 离 子 ， 如 Mg2+是 各 种 激 酶 的 激 活 剂 ， Cl-能 激 活唾 液 -淀 粉 酶 ； 第 二 类 为 中 等 大 小 的 有 机 化 学 物 ， 一 种 是 还原 剂 ， 如 半 胱 氨 酸 、 还 原 型 谷 胱 甘 肽 等 ， 另 一 种 是 金 属 螯 合剂 ， 能 除 去 酶 中 重 金 属 杂 质 ， 从 而 解 除 重 金 属 对 酶 的 抑 制 ，如 乙 二 氨 四 乙 酸 （ EDAT） ； 第 三 类 为 具 有 蛋 白 质 性 的 大 分 子化 合 物 ， 这 类 激 活 剂 用 于 酶 原 激

41、活 ， 使 无 活 性 酶 原 变 成 有 活性 的 酶 。 (6)抑 制 剂 的 影 响 某 些 物 质 ， 不 引 起 酶 蛋 白 变 性 ， 但 能 使 酶 分 子 上 某 些必 需 基 团 发 生 变 化 ， 因 而 引 起 酶 活 力 下 降 ， 甚 至 丧 失 。这 种 作 用 称 为 抑 制 作 用 ， 起 抑 制 作 用 的 物 质 称 为 抑 制 剂 。酶 的 抑 制 作 用 分 为 不 可 逆 抑 制 作 用 和 可 逆 抑 制 作 用 两 类 。不 可 逆 抑 制 作 用 是 指 抑 制 剂 以 共 价 键 的 方 式 与 酶 蛋 白 的必 需 基 团 结 合 ， 使 之

42、 永 久 失 活 ， 不 能 用 透 析 、 超 滤 等 物理 方 法 除 去 抑 制 剂 而 恢 复 酶 的 活 性 。 例 如 ， 常 用 的 有 机磷 农 药 （ 敌 百 虫 、 1605及 1059等 ） 、 二 次 世 界 大 战 中 使用 过 的 神 经 毒 气 DFP（ 二 异 丙 基 磷 酸 氟 ） ， 能 与 乙 酰 胆碱 脂 酶 活 性 中 心 的 丝 氨 酸 -OH结 合 ， 而 使 酶 的 活 性 不 可逆 的 丧 失 ； 有 机 汞 （ 对 氯 汞 苯 甲 酸 ） 、 有 机 砷 化 物 （ 路易 斯 毒 气 ） 、 烷 化 剂 （ 碘 乙 酸 、 碘 乙 酰 胺 ）

43、 能 与 硫 氢 基作 用 ， 而 不 可 逆 抑 制 含 硫 氢 基 的 酶 ； 氰 化 物 能 与 细 胞 色素 氧 化 酶 中 的 Fe 2+结 合 ， 使 酶 失 去 活 性 而 阻 抑 细 胞 呼 吸 。 抑 制 剂 与 酶 以 非 共 价 方 式 结 合 而 引 起 酶 活性 的 降 低 或 丧 失 ， 用 透 析 、 超 滤 等 方 法 除去 抑 制 剂 而 使 酶 恢 复 活 性 ， 此 种 抑 制 作 用称 为 可 逆 抑 制 作 用 。 又 可 分 为 竞 争 性 抑 制作 用 、 非 竞 争 性 抑 制 作 用 和 反 竞 争 性 抑 制作 用 。 竞 争 性 抑 制 作

44、 用 ， 是 指 抑 制 剂 的 结 构 和 底 物 相 似 ，能 和 底 物 竞 争 酶 活 性 中 心 的 结 合 位 点 ， 使 酶 不 能与 底 物 结 合 ， 而 使 酶 的 活 性 下 降 ， 如 图 -1。 例如 ， 丙 二 酸 的 结 构 与 琥 珀 酸 脱 氢 酶 的 底 物 琥 珀 酸(丁 二 酸 )相 近 ， 是 该 酶 的 竞 争 性 抑 制 剂 。 提 高 底物 浓 度 可 解 除 竞 争 性 抑 制 非 竞 争 性 抑 制 作 用 ， 如 图 2， 抑 制 剂 的结 构 和 底 物 不 同 ， 它 们 能 与 底 物 同 时 结合 在 酶 的 不 同 部 位 ， 但

45、 所 形 成 的 酶 -底 物 -抑 制 剂 （ ESI） 不 能 发 生 反 应 ， 从 而 抑 制酶 促 反 应 。 反 竞 争 性 抑 制 作 用 ， 如 图 3， 抑 制 剂 不 与酶 结 合 ， 只 与 酶 -底 物 复 合 体 结 合 形 成 酶 -底 物 -抑 制 剂 （ ESI） ， 酶 -底 物 -抑 制 剂（ ESI） 也 不 能 发 生 反 应 释 放 出 产 物 。 1 酶 的 国 际 系 统 分 类 法（ 1） 国 际 系 统 分 类 法 分 类 原 则 国 际 生 物 化 学 联 合 会 酶 学 委 员 会 提 出 的 酶 的 国 际 系 统 分 类法 的 分 类

46、原 则 是 ： 将 所 有 已 知 酶 按 其 催 化 的 反 应 类 型 分 为 六大 类 ， 即 氧 化 还 原 酶 类 、 转 移 酶 类 、 水 解 酶 类 、 裂 解 酶 类 、异 构 酶 类 、 合 成 酶 类 ， 分 别 用 1， 2， 3， 4， 5， 6的 编 号 来 表示 ； 根 据 底 物 分 子 中 被 作 用 的 基 团 或 键 的 性 质 ， 再 将 每 一 大类 分 为 若 干 亚 类 ， 每 一 亚 类 又 分 为 若 干 亚 亚 类 ； 然 后 再 把 属于 这 一 亚 亚 类 的 酶 按 顺 序 排 好 。 这 样 就 把 已 知 的 酶 分 门 别 类地

47、排 成 一 个 表 ， 称 为 酶 表 。 每 一 种 酶 在 这 个 表 中 的 位 置 可 用一 个 统 一 的 编 号 来 表 示 。 每 个 编 号 由 四 个 数 字 组 成 ： 如 催 化乳 酸 脱 氢 转 变 为 丙 酮 酸 的 乳 酸 脱 氢 酶 ， 编 号 为 ECl.l.l.27。 EC指 国 际 酶 学 委 员 会 的 缩 写 ； 第 一 个 1， 代 表 该 酶 属 于 氧 化 还原 酶 类 ； 第 二 个 1， 代 表 该 酶 属 于 氧 化 还 原 酶 类 中 的 第 一 亚类 ， 催 化 醇 的 氧 化 ； 第 三 个 1， 代 表 该 酶 属 于 氧 化 还 原

48、 酶 类 中 第 一 亚 类 的 第 一 亚 亚 类 ； 第 四 个 数 字 表 明 该 酶 在 一 定 的 亚亚 类 中 的 排 号 （ 2） 六 大 酶 类 的 特 征 氧 化 还 原 酶 ： 催 化 氧 化 还 原 反 应 的 酶 。 反 应 通 式 :AH2+B A+BH2 如 琥 珀 酸 脱 氢 酶 、 醇 脱 氢 酶 、 多 酚 氧化 酶 等 。 转 移 酶 ： 催 化 分 子 间 基 团 转 移 的 酶 。 反 应 通 式 :AR+B A+BR 如 谷 丙 转 氨 酶 、 胆 碱 转 乙 酰 酶 等 。 水 解 酶 ： 催 化 水 解 反 应 的 酶 。 反 应 通 式 :AB+

49、H 20 A0H+BH 如 蛋 白 酶 、 淀 粉 酶 、 脂 肪 酶 等 。 裂 解 酶 ： 催 化 非 水 解 地 除 去 底 物 分 子 中 的 基 团 及 其 逆 反 应 的 酶 。 反 应 通 式 :AB A+B 如 草 酰 乙 酸 脱 羧 酶 、 碳 酸 酐 酶 等 。 异 构 酶 ： 催 化 分 子 异 构 反 应 的 酶 。 反 应 通 式 :A B 如 葡 糖 磷 酸 异 构 酶 、 磷 酸 甘 油 酸 磷 酸 变 位 酶 等 。 合 成 酶 ： 与 ATP的 一 个 焦 磷 酸 键 断 裂 相 偶 联 ,催 化 两个 分 子 合 成 一 个 分 子 的 酶 。 反 应 通

50、式 :A+B+ATP AB+ADP+Pi。 如 天 冬 酰 氨 合 成酶 、 丙 酮 酸 羧 化 酶 等 。 2 酶 的 命 名根 据 酶 学 委 员 会 的 建 议 ,每 一 种 酶 都 给 以 两 个 名 称 。一 个 是 系 统 名 ,一 个 是 惯 用 名 。 （ 1） 系 统 命 名 法 ： 包 括 两 部 分 ， 即 底 物 名 称 及 反 应类 型 。 若 酶 反 应 中 有 两 种 底 物 起 反 应 ， 则 这 两 种 底物 均 需 表 明 ， 当 中 用 “ :”分 开 。 例 如 ,草 酸 氧 化 酶 其系 统 名 称 为 草 酸 :氧 氧 化 酶 。 （ 2） 习 惯

51、命 名 法 ： 通常 依 据 酶 作 用 的 底 物 及 反 应 类 型 来 命 名 。 如 催 化 乳酸 脱 氢 变 成 丙 酮 酸 的 酶 称 为 乳 酸 脱 氢 酶 。 催 化 草 酰乙 酸 脱 去 C0 2变 为 丙 酮 酸 的 酶 称 草 酸 乙 酸 脱 羧 酶 。 对于 催 化 水 解 作 用 的 酶 。 一 般 在 酶 的 名 字 上 省 去 反 应类 型 ， 如 水 解 蛋 白 的 酶 称 蛋 白 酶 ,水 解 淀 粉 的 酶 称 淀粉 酶 。 有 时 为 了 区 别 同 一 类 酶 ， 还 可 以 在 酶 的 名 称前 面 标 上 来 源 。 如 胃 蛋 白 酶 、 胰 蛋

52、白 酶 、 木 瓜 蛋 白酶 等 。 例 下 列 关 于 酶 的 活 性 中 心 的 叙 述 哪 些 是 正 确 的 A 所 有 的 酶 都 有 活 性 中 心 B 所 有 酶 的 活 性 中 心 都 含 有 辅 酶 C 酶 的 必 需 基 团 都 位 于 活 性 中 心 之 内 D 所 有 抑 制 剂 都 作 用 于 酶 的 活 性 中 心 E 所 有 酶 的 活 性 中 心 都 含 有 金 属 离 子例 表 示 酶 活 性 是 温 度 的 函 数 。 在 温 度 t1时 ：A 底 物 能 量 太 高 不 能 与 酶 形 成 稳 定 的 复 合 物 B 反 应 自 发 进 行 ， 不 需 要 酶 的 参 加C 反 应 产 物 变 得 不 稳 定 D 酶 的 热 变 性 发 生 。