2021初级药师考试基础知识讲义 (2)

生物化学

第一节蛋白质结构和功能

重点章节

考试大纲及考分预测

氨基酸的分类

蛋白质的分子结构

蛋白质的变性

一、氨基酸与多肽

（一）蛋白质的元素组成及特点

蛋白质主要由碳、氢、氧、氮等元素组成。氮最恒定平均为16%。

（二）蛋白质的基本结构

蛋白质的基本结构：L-α-氨基酸（甘氨酸除外，其无D、L之分）

（三）氨基酸的分类

非极性疏水性氨基酸8（脯亮亮苯蛋丙缬色）

极性中性氨基酸7（冬天谷苏丝酪半光甘）

酸性氨基酸 2

碱性氨基酸 3

记忆方法：

冬天（天冬氨酸）的谷（谷氨酸）子是酸的，

捡（碱性氨基酸）来（赖氨酸）精（精氨酸）煮（组氨酸）。

（四）肽键和肽链

1.肽键：

概念：是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键。肽键特点：不能自由旋转，具有部分双键性质。

2.肽链：

有两个或两个以上的氨基酸以肽健相连的化合物。（寡肽和多肽）

二、蛋白质的分子结构

（一）蛋白质的一级结构

1.定义：是指多肽链中氨基酸的排列顺序。（一条线）

2.主要的化学键：肽键。

3.意义：一级结构非空间结构，但它决定着蛋白质空间结构。

（二）蛋白质的二级结构

1.定义：某一段肽链的局部空间结构。（弹簧）

2.主要的化学键：氢键。

3.蛋白质二级结构的主要形式：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲。

α-螺旋

特点：

①主链围绕中心轴旋转，每隔3.6个氨基酸残基上升一个螺距。

②每个氨基酸残基与第四个氨基酸残基形成氢键。氢键维持了α-螺旋结构的稳定。

③α-螺旋为右手螺旋，氨基酸侧链基团伸向螺旋外侧。

（三）蛋白质的三级结构

概念：是指整条肽链中所有原子在三维空间结构。（整条肽）

主要的化学键：疏水作用力、离子键、氢键、范德华力等。

（四）蛋白质的四级结构

概念：蛋白质分子中各亚基的空间排布。（多条链）

主要化学键：疏水作用力、离子键、氢键、范德华力。

成人血红蛋白由2条α链和2条β链组成，各亚基分别含一个血红素。

（五）蛋白质的空间构象

蛋白质的空间构象由一级结构决定，常需分子伴侣（帮助多肽链正确折叠）的参与。其作用：

①可逆地与未折叠肽段结合防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠；

②与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠；

③促进对蛋白质分子中二硫键的正确形成。

（1）肽单元：参与肽键的6个原子——Cα1、C、0、N、H、Cα位于同一平面，Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面上的6个原子构成肽单元。

（2）模体

在许多蛋白质分子中，2个或3个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间结构，称为模体。

（3）结构域

分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，具有独立的生物学功能，称为结构域。

三、蛋白质结构与功能的关系

（一）蛋白质一级结构与功能的关系

空间结构决定着蛋白质的生物学功能，蛋白水解酶可破坏一级结构

亚基谷氨酸序列变为缬氨酸就会患镰刀型贫血。称分子病。

（二）蛋白质高级结构与功能的关系

蛋白质构象改变可引起疾病，如蛋白的二级结构α螺旋变为β折叠就会患疯牛病。

四、蛋白质的理化性质

（一）蛋白质的变性

1.概念：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

2.本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。

3.意义：如在医学上利用高温、高压、紫外线消毒灭菌；疫苗、酶制品、血液制品及菌种等放在冰箱中保存以防止变性失活等。

4.特点：

（1）化学性质改变：生物活性的丧失。

（2）物理性质的改变：溶解度降低、粘度增加、结晶能力降低、生物活性丧失、易沉淀、易被蛋白酶水解。

（二）两性电离

蛋白质是两性电解质，既可以解离成带正电的阳离子，也可解离成带负电的阴离子。在某一pH溶液中，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，所带的正、负电荷相同，净电荷为零，即成为兼性离子，此时溶液的pH称为该蛋白质的等电点（pI）。

（三）蛋白质的亲水胶体性质

（四）蛋白质的紫外吸收

很多蛋白质分子中含有色氨酸和酪氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰，利用这个特点，可对蛋白质溶液进行定量测定。

（五）蛋白质的呈色反应

有茚三酮反应，双缩脲反应等。

例题

下列氨基酸属于酸性氨基酸的是（）

A.丙氨酸

B.赖氨酸

C.丝氨酸

D.谷氨酸

E.苯丙氨酸

『正确答案』D

『答案解析』冬天（天冬氨酸）的谷（谷氨酸）子是酸的。

第二节核酸的结构和功能

考试大纲及考分预测

核酸的分子组成

DNA的双螺旋结构

RNA的分类和结构特点

一、核酸的化学组成及一级结构

核酸基本单位-核苷酸

（一）核苷酸分子组成：

（二）核酸（DNA和RNA）组成的异同

两种核酸有异同。腺胞鸟磷能共用；RNA中独含尿，DNA中仅含胸。RNA所含碱基：AUCG。DNA所含碱基：ATCG。

二、DNA的空间结构与功能

（一）DNA碱基组成的规律

DNA分子中A与T摩尔数相等，C与G摩尔数相等，即A＝T，C≡G。所以A＋G＝T＋C ， A/T＝G/C。