第一篇：生物分子結(jié)構(gòu)與功能

蛋白質(zhì)，核酸，酶，聚糖，維生素。一共五章。

第二篇：物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)

糖代謝，脂質(zhì)代謝，生物氧化，氨基酸代謝，核苷酸代謝，非營養(yǎng)物質(zhì)代謝以及各種重要物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系與調(diào)節(jié)規(guī)律，共七章

第三篇：遺傳信息的傳遞

遺傳信息的傳遞及其調(diào)節(jié)過程，包括DNA的生物合成、DNA的損傷和修復(fù)，rna的生物合成、蛋白質(zhì)的生物合成、基因表達(dá)調(diào)控與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，共六章

中心法則：DNA以半保留復(fù)制的方式將親代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)高度忠實(shí)的傳遞給子代。細(xì)胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的信息全部來源于DNA序列。以DNA為模板轉(zhuǎn)錄生成的mrna作為信使，其核苷酸序列構(gòu)成的密碼子在合成蛋白質(zhì)時被翻譯為肽鏈中氨基酸的排列順序。

復(fù)制-轉(zhuǎn)錄-翻譯

第四篇：分子醫(yī)學(xué)專題

分子生物學(xué)技術(shù)的原理及其應(yīng)用、重組DNA技術(shù)、基因的結(jié)構(gòu)與功能分析、疾病相關(guān)基因，癌基因/腫瘤抑制基因與生長因子、基因診斷與基因治療，組學(xué)與醫(yī)學(xué)，共七章

第一章：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的復(fù)合物

第一節(jié)：蛋白質(zhì)的分子組成

蛋白質(zhì)x16%=含氮量

含氮量x6.25=蛋白質(zhì)的質(zhì)量

一：組成人體蛋白質(zhì)的20種l-a-氨基酸

甘氨酸除外

二：氨基酸可根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行分類

1.芳香族氨基酸：色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸

色老笨

2.堿性氨基酸：精氨酸，賴氨酸，組氨酸

住進(jìn)來，賤不賤

3.酸性氨基酸：天冬氨酸，谷氨酸

4.必需氨基酸：纈氨酸，異亮氨酸，亮氨酸，苯丙氨酸，蛋氨酸=甲硫氨酸，色氨酸，蘇氨酸，賴氨酸

攜一兩本淡色書來

5.支鏈氨基酸：纈氨酸，異亮氨酸，亮氨酸

三：20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)

（一）氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)

等電點(diǎn)=pi：在某一ph溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性，此時溶液的ph稱為氨基酸的等電點(diǎn)。

（二）含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收的性質(zhì)

色氨酸，酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近。

共軛雙鍵具有紫外吸收性質(zhì)。

（三）氨基酸與茚三酮反應(yīng)生成藍(lán)紫色化合物

茚三酮反應(yīng)：指的是茚三酮水合物在弱堿性溶液中與氨基酸共熱時，氨基酸被氧化脫氨、脫羧，而茚三酮水合物被還原，其還原物可與氨基酸加熱分解產(chǎn)生的氨結(jié)合，再與另一分子茚三酮縮合成藍(lán)紫色的化合物，此化合物最大吸收峰在570nm波長處。

四：氨基酸通過肽鍵連接而形成蛋白質(zhì)或活性肽

（一）氨基酸通過肽鍵連接而形成肽

（二）體內(nèi)存在多種重要的生物活性肽

1.谷胱甘肽=GSH：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽。谷胱甘肽的巰基具有還原性，可作為體內(nèi)重要的還原劑保護(hù)體內(nèi)蛋白質(zhì)或酶分子中巰基免遭氧化，使蛋白質(zhì)或酶處在活性狀態(tài)。谷胱甘肽還具有解毒作用。

2.多肽類激素及神經(jīng)肽

第二節(jié)：蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)，后三者統(tǒng)稱為高級結(jié)構(gòu)或者空間構(gòu)象。

一：氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)

一級結(jié)構(gòu)：在蛋白質(zhì)分子中，從n-端至c-端的氨基酸排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵主要是肽鍵，另外還有二硫鍵。

二：多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)

二級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。維持二級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵主要是氫鍵。

（一）參與肽鍵形成的6個原子在同一平面上

肽單元：參與肽鍵形成的6個原子在同一平面上，此平面上的6個原子構(gòu)成了所謂的肽單元

（二）a-螺旋是常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)

a-螺旋：在蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)中，多肽鏈的主鏈圍繞中心軸作有規(guī)律的螺旋式上升，盤繞形成的構(gòu)象。螺旋的走向?yàn)轫槙r鐘方向，即所謂的右手螺旋。氨基酸側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)，每3.6個氨基酸殘基螺旋上升一圈，螺距為0.54個nm。

?a-螺旋和DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)放在一起比較

（三）b-折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)

b-折疊：在b-折疊中，多肽鏈充分伸展，肽單元依次折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，氨基酸殘基側(cè)鏈交替的位于鋸齒狀結(jié)構(gòu)的上下方。

（四）b-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在

（五）二級結(jié)構(gòu)可組成蛋白質(zhì)分子中的模體

超二級結(jié)構(gòu)：在許多蛋白質(zhì)分子中，可由兩個或兩個以上的具有二級結(jié)構(gòu)的肽段在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)組合，稱為超二級結(jié)構(gòu)。abab

模體：是蛋白質(zhì)分子中具有特定空間構(gòu)象和特定功能的結(jié)構(gòu)成分。其中一類就是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)。

（六）氨基酸殘基的側(cè)鏈影響二級結(jié)構(gòu)的形成

三：多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊形成三級結(jié)構(gòu)

（一）三級結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置

三級結(jié)構(gòu)：是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。維持三級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是次級鍵，如疏水鍵，鹽鍵等。

（二）結(jié)構(gòu)域是三級結(jié)構(gòu)層次上的獨(dú)立功能區(qū)

結(jié)構(gòu)域：分子量較大的蛋白質(zhì)常可折疊成多個結(jié)構(gòu)較為緊密且穩(wěn)定的區(qū)域，各區(qū)域各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域。

（三）蛋白質(zhì)的多肽鏈須折疊成正確的空間構(gòu)象

四：含有兩條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有四級結(jié)構(gòu)

四級結(jié)構(gòu)：體內(nèi)有些蛋白質(zhì)含有兩條或兩條以上的多肽鏈，每一條多肽鏈都有其完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為亞基。各亞基之間以非共價鍵相連接，構(gòu)成蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。維持蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵主要是氫鍵和離子鍵。

五：蛋白質(zhì)的分類

一級結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序。肽鍵和二硫鍵

二級結(jié)構(gòu)：某一段肽段的空間構(gòu)象 氫鍵

三級結(jié)構(gòu)：整條鏈上所有原子的空間排布 次級鍵

四級結(jié)構(gòu)：兩個或兩個以上的亞基組成的 亞基=三級結(jié)構(gòu)=一條鏈?

第三節(jié)：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

一：一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)

（一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)

（二）一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級結(jié)構(gòu)與功能

（三）氨基酸序列提供重要的生物進(jìn)化信息

（四）重要蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變可引起疾病

分子?。旱鞍踪|(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病，被稱之為分子病，其病因?yàn)榛蛲蛔兯隆＠纾赫Ｈ搜t蛋白中的某一位點(diǎn)的谷氨酸變成了纈氨酸，導(dǎo)致紅細(xì)胞變形成鐮刀狀而極易破碎，產(chǎn)生貧血。

二：蛋白質(zhì)的功能依賴特定的空間結(jié)構(gòu)

（一）血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結(jié)構(gòu)相似

血紅蛋白=hb：是由四個亞基組成的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，每一個亞基結(jié)構(gòu)中間有一個疏水局部，可結(jié)合一個血紅素并攜帶一分子氧，因此一分子hb共結(jié)合4分子氧。

（二）血紅蛋白亞基構(gòu)象變化可影響亞基與氧結(jié)合

（三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可引起疾病

瘋牛?。菏怯呻貌《镜鞍滓鸬囊唤M人和動物神經(jīng)退行性疾病，這類疾病具有傳染性、遺傳性或散在發(fā)病的特點(diǎn)。正常人和動物的朊病毒蛋白二級結(jié)構(gòu)為多個a-螺旋，富含a-螺旋的朊病毒蛋白在某種未知蛋白的作用下可轉(zhuǎn)變成分子中大多數(shù)為b-折疊的朊病毒蛋白。形成b-折疊的朊病毒蛋白對蛋白酶不敏感，水溶性差，而且對熱穩(wěn)定，可以相互聚集，最終形成淀粉樣纖維而致病。

第四節(jié)：蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

一：蛋白質(zhì)具有兩性解離的性質(zhì)

蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)=氨基酸的等電點(diǎn)

二：蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)

蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)：蛋白質(zhì)顆粒表面大多為親水基團(tuán)，可吸引水分子，使顆粒表面形成一層水化膜，從而阻斷蛋白質(zhì)顆粒的相互聚集，防止溶液中蛋白質(zhì)沉淀析出。蛋白質(zhì)表面可帶有電荷，也可起到膠粒穩(wěn)定的作用。

三：蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而引起變性

蛋白質(zhì)的變性：在某些物理或化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)的特定空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)發(fā)生改變和生物學(xué)活性喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變性主要發(fā)生在二硫鍵和氫鍵的破壞，并不涉及一級結(jié)構(gòu)中氨基酸的排列順序。蛋白質(zhì)變性后，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)發(fā)生變化，如溶解度降低，粘度增加，結(jié)晶能力消失，生物學(xué)活性喪失，容易被蛋白酶水解等。

煮雞蛋：

蛋白質(zhì)沉淀：蛋白質(zhì)變性后，疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出，這一現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的沉淀。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，而沉淀的蛋白質(zhì)并不一定變性。

蛋白質(zhì)的復(fù)性：若蛋白質(zhì)的變性程度較低，除去變性因素后，有些蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。

蛋白質(zhì)的凝固作用：蛋白質(zhì)經(jīng)強(qiáng)酸強(qiáng)堿作用發(fā)生變性后，仍能溶解于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中，若將ph調(diào)至等電點(diǎn)，則變性的蛋白質(zhì)立即結(jié)成絮狀的不溶解物，此絮狀物仍可溶解于強(qiáng)酸強(qiáng)堿中，如再加熱則絮狀物可變成較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿中，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固作用。

變性-溶于-等電點(diǎn)-溶于-加熱-不溶

四：蛋白質(zhì)在紫外吸收光譜區(qū)有特征性吸收峰

260nm

五：應(yīng)用蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)可測定溶液中蛋白質(zhì)的含量

茚三酮反應(yīng)：蛋白質(zhì)經(jīng)水解產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)

雙縮脲反應(yīng)：蛋白質(zhì)和多肽分子中的肽鍵在堿性溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色，稱為雙縮脲反應(yīng)。

第五節(jié)：蛋白質(zhì)的分離，純化與結(jié)構(gòu)分析

一：利用透析及超濾法可除去蛋白質(zhì)溶液中的小分子化合物

透析：利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法稱為透析

二：丙酮沉淀，鹽析及免疫沉淀是常用的蛋白質(zhì)濃縮方法

鹽析：是將硫酸銨或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性因素去除而沉淀。

免疫沉淀法：蛋白質(zhì)具有抗原性，利用特異抗體識別相應(yīng)的抗原蛋白，并形成抗原抗體復(fù)合物的性質(zhì)，可從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白，這就是用于特定蛋白質(zhì)定性和定量分析的免疫沉淀法。

三：利用荷電性質(zhì)可電泳分離蛋白質(zhì)

電泳：蛋白質(zhì)在高于或低于其等電點(diǎn)的溶液中成為帶電顆粒，在電場中能向正極或負(fù)極方向移動。這種通過蛋白質(zhì)在電場中泳動而達(dá)到分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù)稱為電泳。

sds-page=十二烷基苯磺酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳：若蛋白質(zhì)樣品和聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)中加入帶負(fù)電荷較多的sds，使所有蛋白質(zhì)顆粒表面覆蓋一層sds分子，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間的電荷差異消失，此時蛋白質(zhì)在電場中的泳動速率僅與蛋白質(zhì)顆粒大小有關(guān)。加之，聚丙烯酰胺凝膠具有分子篩效應(yīng)，因而此種稱為sds-page，常用于蛋白質(zhì)分子量的測定。

Sds帶的負(fù)電荷較多，

等電聚焦電泳=ife：在聚丙烯酰胺凝膠中加入兩性電解質(zhì)載體，在電場中形成一個連續(xù)而穩(wěn)定的線性ph梯度，即ph從凝膠的正極向負(fù)極依次遞增，在這種介質(zhì)中電泳時，被分離的蛋白質(zhì)處在偏離其等電點(diǎn)的ph位置時帶有電荷而移動，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)泳動至與其自身的等電點(diǎn)相等的ph區(qū)域時，其凈電荷為零而不再移動，這種通過蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異而分離蛋白質(zhì)的電泳方法稱為等電聚焦電泳。

四：應(yīng)用相分配或親和原理可將蛋白質(zhì)進(jìn)行層析分離

層析：蛋白質(zhì)溶液經(jīng)過一個固態(tài)物質(zhì)時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小，電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不同速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。

陰離子交換層析：將陰離子交換樹脂顆粒填充在層析管內(nèi)，由于陰離子交換樹脂顆粒上帶有正電荷，能吸引溶液中的陰離子。然后再用含陰離子的溶液洗柱。含負(fù)電量小的蛋白質(zhì)首先被洗脫下來，增加陰離子濃度，含負(fù)電量較多的蛋白質(zhì)也被洗脫下來，于是兩種蛋白質(zhì)被分開。

凝膠過濾=分子篩層析：層析柱內(nèi)填滿帶有小孔的顆粒，一般由葡聚糖制成，蛋白質(zhì)溶液加于柱之頂部，任其往下滲漏，小分子蛋白質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)，因而在柱中滯留時間較長，大分子蛋白質(zhì)不能進(jìn)入孔內(nèi)而直接流出，因此不同大小的蛋白質(zhì)得以分離。

五：利用蛋白顆粒沉降行為不同可進(jìn)行超速離心分離

六：應(yīng)用化學(xué)或反向遺傳學(xué)可分析多肽鏈的氨基酸序列

Sanger：用二硝基氟苯與多肽鏈的a-氨基作用生成二硝基苯氨基酸，然后將多肽鏈水解，分離出帶有二硝基苯基的氨基酸。

Edman降解法：將待測肽段先于異硫氰酸苯酯反應(yīng)，該試劑只與氨基末端氨基酸的游離a-氨基作用。再用冷稀硫酸處理，氨基末端殘基即自肽鏈脫落下來，成為異硫氰酸苯酯衍生物，用層析可鑒定為何種氨基酸衍生物。

七：應(yīng)用物理學(xué)、生物信息學(xué)原理可進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測定。