生物化学复习资料

结构域：对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构。这种相对独立的三维实体形成的三级结构的局部折叠区就称结构域。

杂交DNA分子：DNA单链与在某些区域有互补序列的异源DNA单链或RNA 链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新分子成为杂交DNA分子。

核酸的复性：变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程。DNA复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应。

酶的比活力：是指每单位蛋白质中的酶活力单位数。是衡量酶纯度大小的量。糖异生：是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。非糖物质包括丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、甘油等均可在哺乳动物的肝脏中转变变为葡萄糖或糖原。

别构效应：又称变构效应，是指寡聚蛋白与配基结合，改变蛋白质构象，导致蛋白质生物活性改变的现象。可分为同促效应（正协同性、负协同性）和异促效应。它是细胞内最简单的调节方式。

测定蛋白质一级结构的步骤：①测定蛋白质分子中多肽链的数目②多肽链的拆分③二硫键的断裂④测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨基酸成分的分子比⑤分析多肽链的N-末端和C-末端⑥多肽链断裂成多个肽段⑦测定每个肽段的氨基酸顺序⑧确定肽段在多肽链中的次序⑨确定原多肽链中二硫键的位置【测定的要求】 A.样品必需纯（大于97%）B。已知蛋白质的分子量蛋白质一级结构与功能的关系：①一级结构是构象的基础，含有高级结构的结构信息，构象决定蛋白质的功能。②如果这些必需的氨基酸残基发生改变，蛋白质特定构象即被破坏，蛋白质的生物学活性也会丧失。因此，一级结构是空间结构的基础。③蛋白质空间结构破坏以后，只要一级结构没有破坏，就有可能恢复原来的结构与功能。④蛋白质的一级结构仅仅强调其AA序列。但是蛋白质仅仅有正确的一级结构并不能发挥正常作用，而需要在一级结构基础上折叠出正确的高级结构才能发挥作用。⑤一级结构的局部断裂与蛋白质的激活。

蛋白质一级结构与高级结构的关系：一级结构仅仅强调其AA序列.但是蛋白质仅仅有正确的一级结构并不能发挥正常作用,而需要在一级结构基础上折叠出正确的高级结构才能发挥作用.一级结构是高级结构的基础.有正确的高级结构必然有正确的一级结构,但有正确的一级结构未必有正确的高级结构.一级结构是构象的基础，含有高级结构的结构信息，构象决定蛋白质的功能。

研究蛋白质一级结构与功能的关系主要是研究：多肽链中不同部位的残基与生物功能的关系，进行这方面的研究常用的方法有：同源蛋白质氨基酸序列相似性分析法，氨基酸残基的化学修饰等。(镰刀状贫血)

蛋白质结构与功能的关系：①蛋白质的功能是由结构决定的，蛋白质的功能是通过其空间构象的变化来实现的，结构的多样性导致了其功能的多样性。②蛋白质的任何功能都是通过其肽链上各种氨基酸残基的不同功能基团来实现的，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；有时一些非关键部位氨基酸残基的改变或缺失，则不会影响蛋白质活性；③其中，一级结构是构象的基础，含有高级结构的结构信息，构象决定蛋白质的功能。具有四级结构的蛋白质的別构作用，其活性得到不断调正，从而使机体适应环境的变化。

糖酵解的生物学意义：①为生物体提供一定的能量；②糖酵解的中间物为生物合成提供原料；如丙酮酸可转变为氨基酸，磷酸二羟丙酮可合成甘油;③为糖异生作用提供了基本途径。

TCA循环的意义：①生物中普遍存在②为生物体提供能量，是体内主要产生ATP 的途径生物体获得能量的最有效方式③是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽④循环中的中间物为生物合成提供原料⑤获得微生物发酵产品的途径

乳酸产生的原理如下：葡萄糖在胞浆内酶（其中三大限速酶为己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶）的作用下，最终生成了丙酮酸，再由乳酸脱氢酶的催化而产生了乳酸（其中的氢原子由前面产生的NADH+H+（3-p-甘油醛）提供）。由于肌肉内的糖异生很低，所以乳酸必须通过细胞液弥散进入血液，运送至肝脏。在肝脏内乳酸脱氢又变成丙酮酸，进入线粒体（丙酮酸脱氢酶系）内进行糖异生，在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸。草酰乙酸可通过苹果酸穿梭和天冬氨酸穿梭作用由线粒体进入胞浆中，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。然后再依次变成2-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸，1，3-二磷酸甘油酸，1,6-二磷酸果糖在果糖双磷酸酶的催化下转变成6-磷酸果糖，在异构酶的作用下变成6-磷酸葡萄糖，最终水解为葡萄糖。葡萄糖又进入血液运送到肌肉利用。在饥饿或激烈运动时，肌肉中氧气供应不足，酵解作用加强，无氧呼吸生成大量的乳酸，会感到肌肉酸痛，经过代谢，彻底氧化为CO2和H2O，因乳酸含量减少，疼痛感消失，或者经过糖异生途径重新新生成糖。这对维持血糖浓度，满足

组织对糖的需要是十分重要的。

NADH产生于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环

1分子葡萄糖酵解时净生产2个ATP

胞浆中1摩尔乳酸彻底氧化后产生ATP的摩尔数是：17或18

由两分子乳酸经糖异生生成一分子葡萄糖净消耗的ATP数目是：6

1摩尔丙酮酸在线粒体内彻底氧化后产生ATP的摩尔数是：12.5

1摩尔丙酮酸彻底氧化后产生ATP的摩尔数是：15

1摩尔葡萄糖彻底氧化后产生ATP的摩尔数是：38（动物的心肌和肝脏组织）36（动物的骨骼肌和神经组织）

α-螺旋：螺旋上升一周，沿轴上升的距离为0.54nm，含3.6个AA残基

NDA双螺旋：直径为2nm，每对脱氧核苷酸残基沿纵轴旋转36°，上升0.34nm。所以每10个碱基对形成一个螺旋，螺距3.4nm。

以血红蛋白为例简述蛋白质结构与功能的关系：血红蛋白是一种寡聚蛋白质,由四个亚基组成，即2个α亚基和2个β亚基,每个亚基均有一个血红素,且有与氧结合的高亲和力,每个血红素都可以和一个氧分子结合.当四个亚基组成血红蛋白后其结合氧的能力就会随着氧分压及其他因素的改变而改变.由于血红蛋白分子的构象可以发生一定程度的变化,从而影响了血红蛋白与氧的结合能力.另外,血红蛋白分子上残基若发生变化,也会影响其功能的改变,如血红蛋白β-链中的N末端第六位上的谷氨酸被缬氨酸取代,就会产生镰刀形红细胞贫血症,使红细

胞不能正常携带氧.

镰刀形贫血病：它与正常的血红蛋白的差别仅仅在于β链的N-末端第六位残基是极性谷氨酸残基中换成了非极性的缬氨酸残基使血红蛋白细胞收缩成镰刀形，输氧能力下降，易发生溶血（导致贫血）

谷胱甘肽（GSH）：三肽（Glu-Cys-Gly），广泛存在于生物细胞中，含有自由的巯基，具有很强的还原性，可作为体内重要的还原剂，保护某些蛋白质或酶分子

中的巯基免遭氧化，使其处于活性状态。

三羧酸循环总结：

生成3分子还原性辅酶Ⅰ、1分子FADH2、1分子ATP（或GTP）；

一分子乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化的产物是：2CO2、3NADH、FADH2；

TCA循环是由一分子乙酰辅酶A和一分子草酰乙酸结合产生一分子柠檬酸开始的，循环中有4处脱氢，2处脱羧，产生12分子

ATP。一级结构与功能：①一节结构与细胞进化②一级结构变异与分子病（镰刀状细胞贫血病）③蛋白质的局部断裂与蛋白质的激活

高能磷酸化合物：分子中含磷酸基团，它被水解下来时释放出大量的自由能，这类高能化合物。

高能键：在高能化合物分子中，被水解断裂时释放出大量白由能的活泼共价键。高能键常用符号“~”表示。高能键”≠“键能高

根据分子结构和高能键的特征，高能化合物可分为：(1)焦磷酸化合物：如ATP(2)酰基磷酸化合物：如l，3--磷酸甘油酸(3)烯醇磷酸化合物：如磷酸烯醇式丙酮酸(4)胍基磷酸化合物：如磷酸肌酸(5)硫酯化合物：如乙酰CoA

柠檬酸穿梭：就是线粒体内的乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸，然后经内膜上的三羧酸载体运至胞液中，在柠檬酸裂解酶催化下，需消耗ATP将柠檬酸裂解回草酰乙酸和，后者就可用于脂肪酸合成，而草酰乙酸经还原后再氧化脱羧成丙酮酸，丙酮酸经内膜载体运回线粒体，在丙酮酸羧化酶作用下重新生成草酰乙酸，这样就可又一次参与转运乙酰CoA的循环。

His残基的咪唑基是酶酸碱催化作用中最活泼的一个催化功能团。

原因：A、PKa=6.0，一半以酸形式存在，另一半以碱形式存在（生理pH）

B、半衰期小于10-10s