2016执业医师考试培训1方案课件

2016年医师资格考试生物化学培训 濮阳市卫生学校 张翠娟近几年真题分析 1、蛋白 的质结质结 构与功 能 2、核酸 的结结构 与功能 3、酶4、糖代 谢谢 5、生物 氧化 6、脂质质 代谢谢 7、氨基 酸代谢谢 8、核苷 酸代谢谢 2015年 （ 执业15 ）（助理6 ） 1（1）2（1）0（0） 2（1）2（0）3（1）2（1）0（0） 2014年 （执业14 ） （助理6+1 ） 1（1）1（1）0（0） 2（1）2（1）2（1）1（1）1（0） 2013年 （执业14 ） （助理1+5 ） 1（0）0（1）1（1） 2（1）2（1）2（1）2（0）1（0） 2012年 （执业15 ）（助 1+10） 1（0）0（1）1（2） 1（1）1（1）4（2）1（1）0（0） 章节 题数 年份 近几年真题分析 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. 9、遗传遗传 信息的 传递传递 10、蛋 白质质的 生物合 成 11、基 因表达 调调控 12、信 号转导转导 13、重 组组DNA 技术术 14、癌 基因与 抑癌基 因 15、血 液生化 16、肝 生化 17、维维 生素 0（0）0（0）0（0）0（0）1（0）0（0）0（0）1（1）1（0） 1（0）0（0）0（0）0（0）0（0）0（0）2（0）1（0）0（1） 2（0）0（0）0（0）0（0）0（0）0（0）0（0）1（1）0（0） 4（）1（1）0（0）0（0）1（0）0（0）0（0）0（0）0（1） 第一章 蛋白质的结构与功能 往年考题 （2015年）不存在于人体蛋白质分子中的氨基酸是（ A ） A、鸟氨酸 B、丙氨酸 C、谷氨酸 D、甘氨酸 E、亮氨酸 （2014年）不属于蛋白质二级结构的是（B ） A-折叠 B右手双螺旋 C-转角 D-螺旋 E无规卷曲 （2013年）不属于维系蛋白质三级结构的化学键的是（ D ） A、盐键 B、氢键 C、范德华力 D、肽键 E、疏水键 （2012年）下列有关蛋白质变性的叙述，错误的是（ D ） A、蛋白质变性时生物学活性降低或丧失 B、蛋白质变性时理化性质发生变化 C、蛋白质变性时一级结构不受影响 D、去除变性因素后，所有变性蛋白质都可以复性 E、球蛋白变性后其水溶性降低 一、一、 蛋白质的元素组成蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别 蛋白质还含有碘 。 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 知识点串讲 蛋白质元素组成的特点蛋白质元素组成的特点 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16。 100克样品中蛋白质的含量 ( g % ) = 每克样品含氮克数 6.25100 二、氨基酸二、氨基酸 蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位 存在自然界中的氨基酸有300余种，但构成人体蛋白质的氨基酸 仅有20种，在蛋白质生物合成时它们受遗传密码控制。这20种氨基 酸不存在物种和个体差异，是整个生物界组成蛋白质的通用氨基 酸。 蛋白质是生物大分子，受酸、碱或蛋白酶的作用可水解为其基 本组成单位氨基酸。 半胱氨酸、鸟氨酸不是构成人体蛋白质的氨基酸。 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 （一）氨基酸的结构 CH3 丙氨酸 L-氨基酸的通式 RH 甘氨酸 1. 非极性疏水性氨基酸 2. 极性中性氨基酸 3. 酸性氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸 4. 碱性氨基酸：精、赖、组 （二）氨基酸的分类 * 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下: 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 甘氨酸 glycine 5.97 丙氨酸 alanine 6.00 缬氨酸 valine 5.96 亮氨酸 leucine 5.98 异亮氨酸 isoleucine 6.02 苯丙氨酸 phenylalanine 5.48 脯氨酸 proline 6.30 结构式 中文名 英文名 等电点 (pI) 1.非极性疏水性氨基酸 色氨酸 treptophan 5.89 丝氨酸 serine 5.68 酪氨酸 tyrosine 5.66 半胱氨酸 cysteine 5.07 蛋氨酸 methionine 5.74 天冬酰胺 asparagine 5.41 谷氨酰胺 glutamine 5.65 苏氨酸 threonine 5.60 2. 极性中性氨基酸 天冬氨酸 aspartic acid 2.97 谷氨酸 glutamic acid 3.22 赖氨酸 lysine 9.74 精氨酸 arginine 10.76 组氨酸 histidine 7.59 几种特殊氨基酸 脯氨酸 （亚氨基酸） 半胱氨酸 + 胱氨酸 二硫键 -HH （三）氨基酸的理化性质 1.两性电离与等电点 20种氨基酸都含有酸性的羧基和碱性的氨基，属于两性分 子。其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。在酸性溶液中，蛋 白质解离成阳离子，在碱性溶液中解离成阴离子。 等电点(pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子 的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液 的pH值称为该氨基酸的等电点。 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 pH=pIpHpI pHpI 氨基酸的兼性离子 阳离子阴离子 +OH- +H+ +OH- +H+ 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 2. 紫外吸收 色氨酸、酪氨酸的最 大吸收峰在 280 nm 附 近。 大多数蛋白质含有这 两种氨基酸残基，所以测 定蛋白质溶液280nm的光 吸收值是分析溶液中蛋白 质含量的快速简便的方 法。 芳香族氨基酸的紫外吸收 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 三、蛋白质分子中氨基酸的连接方式三、蛋白质分子中氨基酸的连接方式 * 肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的-羧基与另 一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。 （一）肽键和肽 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 + -HOH 甘氨酰甘氨酸 肽键 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 * 肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。 * 两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩 合则形成三肽 * 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全， 被称为氨基酸残基(residue)。书写肽链习惯N末端 在左，C末端在右。 * 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由 10个以上的氨基酸相连形成的肽称多肽。 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 N 末端：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有自由羧基的一端 多肽链有两端 * 多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基酸之 间以肽键连接而成的链状结构。 第一节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 （二）多肽链 N 端 C 端 多肽链分子结构中，黑色部分为多肽链主骨架（各氨基 酸残基的-碳原子和肽键有关的原子），红色为R侧链部 分。 蛋白质的分子结构包括 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 空间 结构 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的连接 方式和排列顺序。 一、蛋白质的一级结构 主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基 础。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 二、蛋白质的二级结构的概念及类型 主要的化学键： 氢键 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 蛋白质二级结构 指多肽链主链骨架盘旋、 折叠形成的局部有规则的空间结构，不涉及氨基 酸残基R侧链的构象。 蛋白质二级结构的主要类型 -螺旋 ( -helix ) -折叠 ( -pleated sheet ) -转角 ( -turn ) 无规卷曲 ( random coil ) 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 1. -螺旋 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 结构要点： 多肽链主链围绕中心轴形成 右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧。 每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm。 每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形 成的氢键保持螺旋稳定。氢键与螺旋长轴基本平 行。 1. -螺旋 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 2.-折叠 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 结构特点： 多肽链充分伸展，相邻肽单元之间折叠成锯 齿状结构，侧链位于锯齿结构的上下方。 两段以上的 -折叠结构平行排列 ，两链间可 顺向平行，也可反向平行 。 两链间的肽键之间形成氢键，以稳固 -折叠 结构。氢键与螺旋长轴垂直。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 3、-转角和无规卷曲 -转角： 无规卷曲：用来阐述没有确定规律性的那部 分肽链结构。 。 肽链内形成180回折。 含4个氨基酸残基，第一个氨 基酸残基与第四个形成氢键。 第二个氨基酸残基常为Pro。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 三、蛋白质的三级结构三、蛋白质的三级结构 疏水键、离子键、氢键和 Van der Waals力等。 主要的化学键 整条肽链中全部氨基酸残基，包括由主链和侧链 原子在空间排布所形成的全部分子结构。 定义 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 三级结构特点 u 亲水基团往往位于分子的表面。 u疏水的R-侧链内裹形成一个疏水的分子内核。 u 稳定因素 疏水键、氢键等次级键。 u蛋白质分子的亲水表面上常有一些疏水微区，在分子表 面形成一些形态各异的沟、槽或洞穴，一些蛋白质的辅 基或金属离子往往就结合在其中。 u只有一条链的蛋白质，三级结构即是其最高级结构。 肌红蛋白 N 端 C 端 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 肌红蛋白分子 表面，有一个疏水 洞穴，结合一个含 Fe2+的血红素辅基 ，起着结合并储存 氧的功能，供肌肉 剧烈收缩氧供应相 对不足时的需要。 亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和 离子键。 四、蛋白质的四级结构 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的 布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多 肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 。单独 的亚基是没有生物活性的，具有完整的四级结构，才有 生物活性。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 血红蛋白的四级结构 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 蛋白质各级结构示意图 （一）蛋白质分子一级结构和功能的关系 蛋白质分子中关键活性部位氨基酸残基的改变，会影 响其生理功能，甚至造成分子病（molecular disease）。 三、蛋白质分子结构与功能的关系 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病， 称为“分子病”。 第 二 节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 N-val his leu thr pro glu glu C(146) HbS 肽链 HbA 肽 链 N-val his leu thr pro val glu C(146) 镰刀形红细胞贫血 Hb分子中亚基第6位谷氨酸置换为缬氨酸，由酸性氨基酸换成了中性 侧链氨基酸，降低了Hb在红细胞中的溶解度，容易凝聚沉淀析出。红细胞 在氧分压低的情况下呈镰刀状，造成红细胞破裂溶血和运氧功能降低。 三、蛋白质分子结构与功能的关系 三、蛋白质分子结构与功能的关系 在蛋白质结构中，一些非关键部位氨基酸残基的 改变或缺失，则不会影响蛋白质的生物活性。例 如人、猪、牛、羊等哺乳动物胰岛素分子A链中8 、9、10位和B链30位的氨基酸残基各不相同，有 种族差异，但这并不影响它们降低血糖浓度的共 同生理功能。 三、蛋白质分子结构与功能的关系 天然状态，有 催化活性 尿素、 -巯基乙醇 去除尿素、 -巯基乙醇 非折叠状态，无活性 三、蛋白质分子结构与功能的关系 （二）蛋白质分子空 间结构和功能的关系 蛋白质空间 结构是其生 物活性的基 础，空间结 构发生改变 ，其生物性 也随之改 变。 第三节 蛋白质的理化性质 蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧 链中某些基团，在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电 荷或正电荷的基团。 蛋白质的等电点( isoelectric point, pI) 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离 子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液 的pH称为蛋白质的等电点。 一、蛋白质两性电离和等电点 第三节 蛋白质的理化性质 二、蛋白质的亲水胶体性质 蛋白质属高分子化合物，分子量可自1万至100万之巨 ，其分子的直径可达1100nm，为胶粒范围之内。由蛋 白质形成的溶液为稳定亲水胶体溶液 。 第三节 蛋白质的理化性质 胶体稳定的因素 颗粒表面的同种电荷 水化膜 蛋白质多肽链上含有许多极性基团。如：NH3、 COO 、OH、SH、CONH等，它们都具有高度的 亲水性，当与水接确时，极易吸附水分子，使蛋白质颗粒外 围形成一层水化膜，将颗粒彼此隔开，不致因互相碰撞凝聚 而沉淀。 1、水化膜 2、带有同种电荷 蛋白质是两性电解质，在非等电状态时，相同蛋白质 颗粒带有同性电荷，与周围的反离子构成稳定的双电层。 使蛋白质颗粒之间相互排斥，保持一定距离，不致互相凝 聚而沉淀. 水化膜 酸碱 + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质 + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒 酸碱 酸碱 脱水作用脱水作用脱水作用 溶液中蛋白质的聚沉 第三节 蛋白质的理化性质 二、蛋白质的变性、沉淀和凝固 (一) 蛋白质的变性(denaturation) 在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子空间构象 被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导 致其理化性质改变和生物活性的丧失的过程。 第三节 蛋白质的理化性质 造成变性的因素 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、 重金属离子及生物碱试剂等 。 变性的本质 破坏次级键和空间结构，不改变蛋白 质的肽键和一级结构。 第三节 蛋白质的理化性质 l变性后性质的改变 溶解度降低、黏度增加、易被水解、结晶性消失 应用举例 临床医学上，变性因素常被应用来消毒及 灭菌。 此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质 制剂（如疫苗等）的必要条件。 第三节 蛋白质的理化性质 若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素 后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构 象和功能，称为复性(renaturation) 。并不是 所有的变性都可以复性。 第三节 蛋白质的理化性质 天然状态，有催 化活性 尿素、-巯基乙醇 去除尿素、 -巯基乙醇 非折叠状态，无活性 第三节 蛋白质的理化性质 （二） 蛋白质沉淀 在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，肽链融会 相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。 变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但 并不变性。 （三） 蛋白质的凝固作用(protein coagulation) 蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块 ，此凝块不易再溶于强酸和强碱中。 第三节 蛋白质的理化性质 三、蛋白质的颜色反应和紫外吸收 由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸， 因此在280nm波长处有特征性吸收峰。蛋白质的A280与其浓 度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。 第三节 蛋白质的理化性质 （三）蛋白质紫外吸收 三、蛋白质的分类 * 根据蛋白质组成成分 单纯蛋白质 只含有氨基酸组成 结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部分 * 根据蛋白质形状 纤维状蛋白质 球状蛋白质 第二章 核酸的结构与功能 往年考题 （2015年）维系DNA双链间碱基配对的化学键是（ A ） A、氢键 B、磷酸二酯建 C、肽键 D、疏水键 E、糖苷键 （2015年）可承载生物遗传信息的分子结构是（ D ） A、多不饱和脂肪酸的双键位置 B、氨基酸的侧链基因 C、脂蛋白的脂质组 成 D、核酸的核苷酸序列 E、胆固醇的侧链碳原子 （2014年）细胞内含量最丰富的RNA是( D ) AmiRNA BmRNA CtRNA DrRNA EhnRNA （2013年助理）维系mRNA稳定性的主要结构是（ D ） A、内含子 B、茎环结构 C、三叶草结构 D、多聚腺苷酸尾 E、双螺旋结构 （2012年助理）含有稀有碱基最多的RNA是（ C ） A、mRNA B、rRNA C、tRNA D、snRNA E、 hnRNA 知识点串讲 组成元素：组成元素：C C、H H、OO、N N、P P 特征元素特征元素 平均含磷量为9.5%左右 讨论：核酸含量测定方法 一、核酸的元素组成 二、核酸的基本结构单位核苷酸 核酸 核苷酸 磷酸 核苷 戊糖 碱基 嘌呤碱-A、G 嘧啶碱-C、U、T A （腺嘌呤）、G （鸟嘌呤） U （尿嘧啶）、C （胞嘧啶）、T （胸腺嘧啶） 由核糖或脱氧核糖与碱基通过糖苷键连接形成核糖核苷或脱氧 核糖核苷，再由相应核苷与磷酸通过磷酸二酯键连接形成核糖核 苷酸（RNA）或脱氧核糖核苷酸（DNA）。 脱氧核糖 核糖 RNADNA组成成分 磷 酸磷 酸 戊 糖核 糖（R）脱氧核糖（dR） 碱基A G C UA G C T DNA和RNA在分子组成上的异同点 O A P P 腺苷一磷酸 （AMP） P P 二磷酸腺苷（ADP） P P 三磷酸腺苷（ATP） ATP参与多种物质代谢，为各项生命活动提供能量。 多磷酸核苷酸 NDPNDP NTPNTP NMPNMP d dNDPNDP d dNTPNTP d dNMPNMP RNARNA A U C GA U C G U U U U UDPUDP CTPCTP AMPAMP DNADNA A T C GA T C G T T T T d dADPADP d dTTPTTP d dGMPGMP （ TTP TTP ）（ d dUTP UTP ） 核苷酸的命名及其符号 三、三、DNADNA分子的结构与功能分子的结构与功能 （一）DNA的一级结构 （二）DNA的二级结构 （三）DNA的三级结构 （一）（一）DNADNA的一级结构的一级结构 1.定义:DNA的一级结构是指多核苷酸链上的核苷酸排 列顺序。由于每一个核苷酸含有一个碱基，所以DNA的 一级结构也指DNA分子中碱基的排列顺序。 DNA碱基序列蕴藏有大量的遗传信息，碱基序列的 改变将直接影响其编码的蛋白质氨基酸序列。且碱基 组成的规律：A=T,G=C;A+G=T+C. 功能 连接方式 5 5 3 3 单核苷酸通过3，5-磷酸二酯键相互连接形成多核苷酸链， 即前一核苷酸第3位碳原子上的羟基与后一核苷酸第5位碳原子 上的羟基脱水形成酯键相连。 DNADNA一级结构的表示方法一级结构的表示方法 P R B 3 2 5 1 ATCGATCG P OH 53 5 pApTpCpGpApTpCpG-OH 3 5 pATCGATCG-OH 3 5 ATCGATCG 3 （二）（二）DNADNA的二级结构的二级结构 （二）（二）DNADNA的二级结构的二级结构 双螺旋结构模型的要点 n（1）两条反向平行的多核苷酸链围绕 同一中心轴相互缠绕形成右手双螺旋。 反向平行是指一条链是5 3端，则另 一条链必为3 5端。 （二）（二）DNADNA的二级结构的二级结构 n（2）磷酸与核糖彼此通过3,5-磷酸二酯键 相连接位于双螺旋外侧，形成DNA分子的骨 架。碱基位于内侧。碱基平面与螺旋轴基本 垂直，糖环平面与螺旋轴基本平行。 n （3）双螺旋的直径为2nm，沿中心轴每旋 转一周有10个碱基对（bp）,螺距为3.4nm。两 个相邻的碱基对之间相距的高度，即碱基堆积 距离为0.34nm，两个脱氧核苷酸之间的夹角为 36。 （二）（二）DNADNA的二级结构的二级结构 n（4）双螺旋结构上有二条螺形 凹沟，较深的沟称大沟，较浅 的称小沟。大沟的宽度为1.2nm ，深度为0.85nm。小沟的宽度 为0.6nm，深度为0.75nm。 （二）（二）DNADNA的二级结构的二级结构 n(5)两条脱氧核苷酸 链依靠碱基互补原则 进行配对。彼此碱基 之间靠A与T配对形成 两个氢键、G与C配对 形成三个氢键稳定结 构。 DNA双螺旋结构特点（要点归纳） n反向平行，右手螺旋 n碱基在螺旋内侧，磷酸核糖的骨架在外侧 n直径2nm，螺距3.4nm，10碱基对/圈 nA=T，GC n稳定双螺旋主要作用：氢键（横向） 碱基堆砌力（纵向） （三）DNA的三级结构 DNA在二级结构基础上双螺旋进一步扭曲或盘 绕形成更加复杂的超螺旋结构。 （线状DNA形成的超螺旋 ） （环状DNA形成的超螺旋） 四、四、RNARNA的结构和功能的结构和功能 （一）tRNA的分子结构与功能 （二）rRNA的分子结构与功能 （三）mRNA的分子结构与功能 （一）tRNA的分子结构与功能 二级结构特点： 转运RNA,分子量最小 三叶草形，三环一臂。 氨基酸臂上的3 CCAOH末 端起携带氨基酸的作用。 反密码子环中的反密码子能识 别mRNA上的密码子。 含有稀有核苷酸最多。 （一）tRNA的分子结构与功能 三级结构： 倒L型 （二）rRNA的分子结构与功能 功能： 与蛋白质结合形成核蛋白体，是蛋 白质生物合成场所，故而叫核糖体RNA 。 结构： 核蛋白体有大、小两个亚基组成。 特点： 细胞内含量最丰富，三类RNA中分 子量最大的。 （三）mRNA的分子结构与功能 功能：信使、模板、密码子 “帽子结构” 的作用： 防止mRNA被降解，蛋白质生物合成时被起始因子识别的标志。 Poly A的作用：增加mRNA的稳定性，引导mRNA由胞核转移到 胞质。 五、五、 核酸的理化性质及其应用核酸的理化性质及其应用 （一）核酸的酸碱性质 （二）核酸的紫外吸收特性 （三）核酸的变性、复性与杂交 （一）核酸的酸碱性质 核酸是两性电解质，有酸性可解离的磷酰基 和碱性可解离的碱基，磷酰基比碱基更易解 离，使核酸通常表现为酸性，在体液中，所 带净电荷为负。 （二）核酸的紫外吸收特性 嘌呤和嘧啶碱基具有共轭双 键，有很强的紫外吸收，使 得核酸具有紫外吸收的特性 ，最大吸收峰在260nm附近。 不同状态DNA的紫外吸收光 1.天然DNA 2.变性DNA 3.降解的DNA （三）核酸的变性、复性与杂交（三）核酸的变性、复性与杂交 变性定义：在某些理化因素作用下，核酸分子中 双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无 规线团状态的过程。 DNA变性的本质是双链间氢键的断裂 DNA变性 变性后理化性质变化： 最显著： OD260增高 粘度下降 沉降速度增加 生物学功能部分或全部丧失 增色效应（高色效应） DNA变性时其溶液 OD260增高的现象。 熔解温度Tm 紫外吸收值增量达到最大增量一半时的温度称为 DNA的熔解温度或解链温度。 Tm大小与G+C含量成正比 核酸的复性 定义：又称退火，变性核酸在一定条件下如温度 逐步恢复到生理范围内，两条互补链重新恢复天 然的双螺旋构象。 减色效应：DNA复性时，其溶液OD260降低。 核酸的杂交 将不同来源的DNA经热 变性后，降温，使其复性， 在复性时，异源DNA单链之 间具有一定的互补序列，它 们就可结合形成杂交的DNA 分子，DNA与互补的RNA之间 也能形成杂交分子这一过程 称为核酸分子杂交。 第三章 酶 往年考题 （2013年）在底物足量，生理条件下决定酶促反应速度的是（ A ） A、酶含量 B、钠离子的浓度 C、温度 D、酸碱度 E、辅酶含量 （2013年助理）酶与无机催化剂催化反应的不同点是（ A ） A、催化活性的可调性 B、反应前后质量不变 C、催化效率不高 D、不改变反应平衡点 E、只催化热力学上允许的反应 （2012年）下列关于酶结构与功能的叙述，正确的是（D ） A、酶只在体内发挥作用 B、酶的催化作用与温度无关 C、酶能改变反应的平衡点 D、酶能大大降低反应的活化能 E、酶的催化作用不受调控 （2012年助理）下列关于酶的叙述错误的是（E ） A、能在细胞外发挥作用 B、大多数酶的化学本质是蛋白质 C、不能改变反应的平衡点 D、能大大地降低反应的活化能 E、不可借助必需基团发挥催化作用 知识点串讲 酶是由活细胞产生的能够在体内外起催化作用的生 物催化剂。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数 是核酸。 酶所催化的化学反应称为酶促反应。 酶促反应中S为底物，P为产物，酶本身用E表示， 所以酶促反应表示为 S P E 一、酶的概念 二、酶与一般催化剂的相同点 1、只能催化热力学上允许的化学反应 2、只能加速反应到达平衡点，不能改变平衡点 3、反应前后质量不变 三、酶促反应的特点 1 高效性 酶的催化效率通常比非催化反应高10e810e20倍，比一般催化剂高 10e710e13倍。 酶加速反应的机理是降低反应的活化能。 2 专一性（特异性） 一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反 应并生成一定的产物。酶的这种选择性称为酶的特异性或专一性. 3 酶活性的不稳定性 绝大多数的酶是蛋白质，会受到理化因素的影响而变性失活。所以酶反应时 要求一定PH、温度等条件。 4 酶活性的可调性 绝对专一性和相对专一性 绝对专一性 有的酶对底物的化学结构要求非常严格， 只作用于一种底物，不作用于其它任何物质。 相对专一性 有的酶对底物的化学结构要求比上述绝对 专一性略低一些，它们能作用于一类化合物或一种化学 键。 绝对专一性 酶只作用于特定结构的底物，进行一种专一 的反应，生成一种特定结构的产物 。 如： 相对专一性 酶作用于一类化合物或一种化学键。 如： 四、 酶的结构和功能 n 结合酶 除了蛋白部分，还有非蛋白部 分 n 单纯酶 酶蛋白 (apoenzyme) 辅助因子(cofactor) 全酶 (holoenzyme) 决定反应的特异性 决定反应的种类与性质 （一）酶的分子组成 完全由氨基酸组成 辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度分为 辅酶 (coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。 辅基 (prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超 滤的方法除去。 辅助因子(cofactor) 金属离子 小分子有机化合物 如B族维生素 一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合成为专一性的 酶，而一种辅助因子可以与多种酶蛋白结合形成多种专 一性不同的酶。 金属离子的作用 稳定酶的构象； 参与催化反应，传递电子； 在酶与底物间起桥梁作用； 中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。 小分子有机化合物的作用 在反应中起运载体的作用，传递电子、 质子或其它基团。 小分子有机化合物在催化中的作用 酶的活性中心 五、酶的活性中心五、酶的活性中心 必需基团(essential group) 酶分子中，一些与酶活性密切相关的基 团。 酶的活性中心(active center) 指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具 有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将 底物转化为产物。 活性中心内的必需基团 结合基团 识别底物并与底物相结合 催化基团 催化底物转变成产物 维持酶活性中心应有的空间构象所必需。 活性中心外的必需基团 构成酶活性中心的常见基团： His的咪唑基、Ser的OH、Cys的SH、 Glu的-COOH。 底 物 活性中心以外 的必需基团 结合基团 催化基团 活性中心 溶菌酶的活性 中心 * 谷氨酸35和天 冬氨酸52是催化 基团； * 色氨酸62和63 、天冬氨酸101 和色氨酸108是 结合基团； * AF为底物多 糖链的糖基，位 于酶的活性中心 形成的裂隙中。 一些酶在细胞内合成和分泌时，没有催化活性，需要在一 定条件下，经过转化后才能表现出酶的活性。这些不具活性 的蛋白质称为酶原，如凝血酶原、胰蛋白酶原等。在合适的 条件和特定部位，无活性的酶原转变为有活性的酶，这个过 程称为酶原的激活。 其本质是酶的活性中心形成或暴露的过程。 六、酶 原 的 激 活 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 六肽 肠 激 酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活示意图 酶原以及酶原激活的生理意义 一、保护组织器官本身不受自身酶的消化水解破坏。 二、使酶到达特定部位发挥生理作用。 酶需要在正确的 时间和正确的地点有 活性，不合适的表达 或激活将导致细胞的 癌变或死亡。 七、酶的多种分子形式同工酶 概念：同工酶是指催化相同的化学反应，而 酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同 的一组酶。乳酸脱氢酶（是由H亚基和M亚基组 成的四聚体）是研究的最多的同工酶。 H HH H H HH H H HH H H H MM H HH H MMMM H H MMMM MM MMMM MMMM LDHLDH 1 1 (H(H 4 4 ) ) LDHLDH 2 2 (H(H 3 3 MM ) ) LDH LDH 3 3 (H(H 2 2 MM 2 2 ) ) LDHLDH 4 4 (HM(HM 3 3 ) ) LDHLDH 5 5 (M(M 4 4 ) ) 乳酸脱氢酶的同工酶 * * 举例：举例：乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH(LDH 1 1 LDHLDH 5 5 ) ) LDH1(H4) LDH2(H3M) LDH3(H2M2) LDH4(HM3) LDH5(M4) 心肌 肾 肝 骨骼肌 血清 - + 原点 *生理及临床意义 同工酶谱的改变 有助于对疾病的诊 断。 心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化 1 酶 活 性 心肌梗死酶谱 正常酶谱 肝病酶谱 2345 八、酶促反应的机理 （一）降低反应的活化能 （二）酶-底物复合物的形成与诱导契合假说 *诱导契合假说(induced-fit hypothesis) 酶底物复合物 E + S E + P ES 酶与底物相互接近时，在底物的诱导下， 其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而 相互结合。 目 录 九、酶促反应动力学 （一）Km和Vm 的概念 （二）最适温度和最适pH （三） 抑制剂与激活剂 酶浓度对反应速度的影响 当SE，反应速 度与酶浓度成正比。 0 V E 关系式为：V = K3 E 底物浓度对反应速度的影响 v 在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应 速度的影响呈矩形双曲线。 当底物浓度较低时 反应速度与底物浓度成正比；反 应为一级反应。 SS V V VmaxVmax 目 录 随着底物浓度的增高 反应速度增幅下降，不再成正比例 加速；反应为混合级反应。 SS V V VmaxVmax 目 录 当底物浓度高达一定程度