普通生物化学复习总目提要普通生物化学复习总目提要目录氨基酸蛋白质糖类...5脂质与生物膜6生物膜与物质运输8维生素与激素糖代谢.10核酸，11酶学.13编者说明本提要所有内容均来自蔡、梅、张三位老师的课件以及生物化学（高教社第三版）。本提要根据三位老师课件中的基本要求整理，旨在帮助大家更好地复习普通生物化学。仓促之间，难免有所疏漏，万望见谅。编者赵驰2013年6月6日
普通生物化学复习总目提要 1 普通生物化学复习总目提要 目录 氨基酸. 1 蛋白质. 3 糖类. 5 脂质与生物膜 . 6 生物膜与物质运输 . 8 维生素与激素 . 9 糖代谢. 10 核酸.11 酶学. 13 编者说明 本提要所有内容均来自蔡、梅、张三位老师的课件以及生物化学（高教社第三版）。本 提要根据三位老师课件中的基本要求整理，旨在帮助大家更好地复习普通生物化学。仓促 之间，难免有所疏漏，万望见谅。 编者 赵驰 2013 年 6 月 6 日
普通生物化学复习总目提要氨基酸四-氨基酸的一般结构氨基酸的结构通式COO-H3N-C-HR赖氨酸色氨酸亮氨酸苯丙氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸IlePheThrLysTrpLeuMetWFLIMTKcOOCOOCOOCOOCOO"H3N-C-HH3N-C-HcOO-COO-H3N-C-HH3N-C-HH3N-C-HCH2CH2HaN-C-HCH2H3N-C-HCH2CH2HC-CH3CH2H-C-OHCH2_CH.NHCH2CH2CH3H3CS-CH3CH2CH3CH3+NH3丝氨酸精氨酸缬氨酸丙氨酸甘氨酸天冬氨酸谷氨酸ValAlaAspGluSerArgGlyDEsRVAGCOOH3N-C-HCOo-cOO"cOOcoo-CH2COO"H3N-C-HCOO-H,N-C-HHN-C-HH3N-C-HCH2CH2H3N-C-HH,N-C-H.CHCH2OHCH2CH2H3CCH3CH3HCH2COOHNHCOOHt-c.H2NNH2组氨酸脯氨酸酪氨酸半胱氨酸天冬酰胺谷氨酰胺CysHisProTyrAsnGlnHPcNYQcOOcOo-cOO-COOH3N-C-HcOO-HaN-C-HCOO"H3N-C-HCH2H3N-C-HHaN-C-HCH2H2N-CHCH2CH2CH2-NHCH2CH2CONH2/SHCONH2-NOH氨基酸的分类和酸碱性质非极性氨基酸：脂肪族：Gly、Ala、Val、Met、Leu、Ile、Pro；芳香族：Phe、Tyr、Trp1
普通生物化学复习总目提要 1 氨基酸 氨基酸的一般结构 氨基酸的结构通式 赖氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 Lys Trp Phe Leu Ile Met Thr K W F L I M T 天冬氨酸 谷氨酸 丝氨酸 精氨酸 缬氨酸 丙氨酸 甘氨酸 Asp Glu Ser Arg Val Ala Gly D E S R V A G 组氨酸 脯氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 His Pro Tyr Cys Asn Gln H P Y C N Q 氨基酸的分类和酸碱性质 非极性氨基酸： 脂肪族：Gly、Ala、Val、Met、Leu、Ile、Pro；芳香族：Phe、Tyr、Trp；
普通生物化学复习总目提要极性氨基酸：不带电：Ser、Thr、Cys、Asn、Gln；带正电（碱性）：Lys、Arg、His；带负电（酸性）：Asp、Glu。等电点计算方法等电点pl = pKi +pK2对酸性氨基酸为pI=pK+pK对碱性氨基酸为pl = pKR + pK2另有[A-]pH = pI + log[A+]氨基酸的常见化学反应及其价值1.氨基酸与2,4-二硝基氟苯的反应（Sanger反应）：用于蛋白质N端测定；NO2NO2HH弱碱HN-C-COOH-F + H2N-C-COOHRRO2NON2氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应（Edman反应）：用于蛋白质末端测定和测序：HHOH0弱碱硝基甲烷40℃NN=C=S + H2N-C-COOHH*SRRSN3.成盐和成酯反应：可用于羧基保护；4.成酰氯反应：可用于羧基活化：5.脱羧反应：生成胺类的重要反应；6.叠氮反应：可用于羧基活化；7.节三酮反应：氨基酸的定性/定量检测。0O1LOH+RCH-COOH加热OH+NH3+CO2+RCHONH2OH弱酸-0-还原性水合O=OONHOHHO+2NH3+HOHO氨基酸的分析、分离分配柱层析，纸层析，薄层层析。2
普通生物化学复习总目提要 2 极性氨基酸： 不带电：Ser、Thr、Cys、Asn、Gln；带正电（碱性）：Lys、Arg、His；带负电（酸性）：Asp、Glu。 等电点计算方法 等电点 p𝐼 = p𝐾1 + p𝐾2 对酸性氨基酸为 p𝐼 = pK𝑅 + p𝐾1 对碱性氨基酸为 p𝐼 = p𝐾𝑅 + p𝐾2 另有 pH = p𝐼 + log [A −] [A+] 氨基酸的常见化学反应及其价值 1. 氨基酸与 2,4-二硝基氟苯的反应（Sanger 反应）：用于蛋白质 N 端测定； 2. 氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应（Edman 反应）：用于蛋白质末端测定和测序； 3. 成盐和成酯反应：可用于羧基保护； 4. 成酰氯反应：可用于羧基活化； 5. 脱羧反应：生成胺类的重要反应； 6. 叠氮反应：可用于羧基活化； 7. 茚三酮反应：氨基酸的定性/定量检测。 氨基酸的分析、分离 分配柱层析，纸层析，薄层层析
普通生物化学复习总目提要蛋白质蛋白质的分类和功能蛋白质按组成分类：单纯蛋白质和结合蛋白质（蛋白质部分+非蛋白质部分（辅基））；按形状分类：纤维状、球状；按结构与功能的关系：超家族、家族、亚家族。蛋白质的功能：催化功能、结构功能、运输功能、贮存功能、运动功能、防御功能、调节功能、感觉功能、遗传调控功能、其他功能。肽的结构特点和基本性质肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物，肽键具有部分双键性质。肽的等电点计算需先分别判断各解离基团的带电荷情况，再统计净电荷的量；肽的化学反应与氨基酸类似，同时，由于肽键的存在肽可以进行双缩反应。肽单元：参与组成肽键的六个原子位于同一平面（即酰胺平面或肽键平面），是蛋白质构象的基本结构单位。二面角：两个相邻的酰胺平面之间，绕Ca-N键旋转的角度为Φ，绕C-Ca键旋转的角度为中：Φ和Φ统称为二面角。蛋白质的各级结构一级结构：多肽链的氨基酸序列，包括二硫键。二级结构：肽链借助氢键形成的有规则的局部结构。超二级结构：也称为基元，是若干二级结构单元相互作用而成的稳定、规则、空间上可以辨认的二级结构组合体，是三级结构的构件。结构域：在二级结构和超二级结构基础上形成的三级结构局部折叠区，是相对独立的球状实体，是球状蛋白质的独立折叠单位；通常具有独立的功能。三级结构：球状蛋白质在二级结构基础上，借助次级键形成的相对独立的完整结构。四级结构：具有三级结构的组成单位间的聚合方式。蛋白质三维结构的决定因素蛋白质的天然结构决定于三个因素：与溶剂分子（水）的相互作用；溶剂的pH和离子组成；蛋白质的氨基酸序列。蛋白质一级结构与生物学功能的关系及有关的典型例子1.一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础；2、一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能：如促肾上腺素与促黑激素有一端相同的氨基酸序列，故前者也可促进黑色素形成，但作用较弱：3.氨基酸序列提供重要的生物化学信息；4．重要蛋白质氨基酸序列改变可引起疾病，如镰刀形红细胞贫血。3
普通生物化学复习总目提要 3 蛋白质 蛋白质的分类和功能 蛋白质按组成分类：单纯蛋白质和结合蛋白质（蛋白质部分+非蛋白质部分（辅基））； 按形状分类：纤维状、球状； 按结构与功能的关系：超家族、家族、亚家族。 蛋白质的功能：催化功能、结构功能、运输功能、贮存功能、运动功能、防御功能、调节功能、感觉功 能、遗传调控功能、其他功能。 肽的结构特点和基本性质 肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物，肽键具有部分双键性质。 肽的等电点计算需先分别判断各解离基团的带电荷情况，再统计净电荷的量；肽的化学反应与氨基酸类 似，同时，由于肽键的存在,肽可以进行双缩脲反应。 肽单元：参与组成肽键的六个原子位于同一平面（即酰胺平面或肽键平面），是蛋白质构象的基本结构 单位。 二面角：两个相邻的酰胺平面之间，绕 Cα-N 键旋转的角度为 ϕ，绕 C-Cα键旋转的角度为 ψ；ϕ 和 ψ 统 称为二面角。 蛋白质的各级结构 一级结构：多肽链的氨基酸序列，包括二硫键。 二级结构：肽链借助氢键形成的有规则的局部结构。 超二级结构：也称为基元，是若干二级结构单元相互作用而成的稳定、规则、空间上可以辨认的二 级结构组合体，是三级结构的构件。 结构域：在二级结构和超二级结构基础上形成的三级结构局部折叠区，是相对独立的球状实体，是 球状蛋白质的独立折叠单位；通常具有独立的功能。 三级结构：球状蛋白质在二级结构基础上，借助次级键形成的相对独立的完整结构。 四级结构：具有三级结构的组成单位间的聚合方式。 蛋白质三维结构的决定因素 蛋白质的天然结构决定于三个因素：与溶剂分子（水）的相互作用；溶剂的 pH 和离子组成；蛋白质的 氨基酸序列。 蛋白质一级结构与生物学功能的关系及有关的典型例子 1. 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础； 2. 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能：如促肾上腺素与促黑激素有一端相同的氨基 酸序列，故前者也可促进黑色素形成，但作用较弱； 3. 氨基酸序列提供重要的生物化学信息； 4. 重要蛋白质氨基酸序列改变可引起疾病，如镰刀形红细胞贫血
普通生物化学复习总目提要蛋白质常见的二级结构，超二级结构，结构域，三级结构，四级结构常见的二级结构：α螺旋，β折叠，β转角。超二级结构的三种基本组合形式：aa，βaβ，β蛋白质的空间结构根据基元的组合方式分为四大类：全α，全β，α/β，α+β。蛋白质变性和复性及蛋白质氨基酸序列决定三级结构的实验证据蛋白质的变性：在某些理化因素作用下，蛋白质的高级结构发生变化，但一级结构不变，其实质是蛋白质分子的次级键被破坏，引起天然构象的解体，通常是可逆的。蛋白质的复性：变性的蛋白质通常在去除变性因素后，缓慢的重新自发折叠成原来的天然构象，恢复原有理化性质和生物活性的过程。核糖核酸酶的变性和复性实验：当RNA酶在8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍存在下用β-巯基乙醇处理后，则分子内的4个二硫键被断裂，紧密的球状结构解折叠成松散的无规卷曲构象：然而当用透析方法将尿素（或盐酸胍）和巯基乙醇除去后，RNA酶活性又可以恢复，最后达到原来活性的95%~100%。并发现如果不事先加入尿素或盐酸胍使酶变性，则RNA酶很难在37℃和pH=7的条件下被β-巯基乙醇还原。蛋白质氨基酸序列决定三级结构的实验证据：酶原激活，分子病，蛋白变性与复性。蛋白质一级结构的测定方法二硝基氟苯或丹磺酰氯法测N端：胰蛋白酶在Lys和Arg处特异性水解；糜蛋白酶在Phe、Trp、Tyr处特异性水解；各肽段氨基酸序列：Edman化学降解：酶降解：核苷酸序列推定：质谱法。蛋白质人工合成的基本步骤氨基用BOC/羧基叔丁酯保护；用DCC活化羧基；固相肽合成。甘氨酸和脯氨酸与其它氨基酸结构的不同及其对多肽链二级结构的形成的影响甘氨酸的R基团仅为一个氢原子，空间位阻很小，而脯氨酸为环状结构，具有一个相对固定的角度：二者结合起来有利于形成β转角。蛋白质的分离、纯化抽提一→粗分离一纯化。为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体蛋白质溶液是一种分散系统。在这种分散系统中，蛋白质分子颗粒是分散相，水是分散介质：就其分散程度来说，蛋白质溶液属于胶体系统，但它的分散相质点是分子，从这一意义上讲，又是真溶液。因此，蛋白质溶液是一种稳定的亲水胶体。4
普通生物化学复习总目提要 4 蛋白质常见的二级结构，超二级结构，结构域，三级结构，四级结构 常见的二级结构：α 螺旋，β 折叠，β 转角。 超二级结构的三种基本组合形式：αα，βαβ，ββ。 蛋白质的空间结构根据基元的组合方式分为四大类：全 α，全 β，α/β，α+β。 蛋白质变性和复性及蛋白质氨基酸序列决定三级结构的实验证据 蛋白质的变性：在某些理化因素作用下，蛋白质的高级结构发生变化，但一级结构不变，其实质是蛋白 质分子的次级键被破坏，引起天然构象的解体，通常是可逆的。 蛋白质的复性：变性的蛋白质通常在去除变性因素后，缓慢的重新自发折叠成原来的天然构象，恢复原 有理化性质和生物活性的过程。 核糖核酸酶的变性和复性实验：当 RNA 酶在 8 mol/L 尿素或 6 mol/L 盐酸胍存在下用 β-巯基乙醇处理 后，则分子内的 4 个二硫键被断裂，紧密的球状结构解折叠成松散的无规卷曲构象；然而当用透析方法将尿 素（或盐酸胍）和巯基乙醇除去后，RNA 酶活性又可以恢复，最后达到原来活性的 95%~100%。并发现如 果不事先加入尿素或盐酸胍使酶变性，则 RNA 酶很难在 37℃和 pH=7 的条件下被 β-巯基乙醇还原。 蛋白质氨基酸序列决定三级结构的实验证据：酶原激活，分子病，蛋白变性与复性。 蛋白质一级结构的测定方法 二硝基氟苯或丹磺酰氯法测 N 端；胰蛋白酶在 Lys 和 Arg 处特异性水解；糜蛋白酶在 Phe、Trp、Tyr 处 特异性水解； 各肽段氨基酸序列：Edman 化学降解；酶降解；核苷酸序列推定；质谱法。 蛋白质人工合成的基本步骤 氨基用 BOC/羧基叔丁酯保护；用 DCC 活化羧基；固相肽合成。 甘氨酸和脯氨酸与其它氨基酸结构的不同及其对多肽链二级结构的形成的影响 甘氨酸的 R 基团仅为一个氢原子，空间位阻很小，而脯氨酸为环状结构，具有一个相对固定的角度； 二者结合起来有利于形成 β 转角。 蛋白质的分离、纯化 抽提→粗分离→纯化。 为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体 蛋白质溶液是一种分散系统。在这种分散系统中，蛋白质分子颗粒是分散相，水是分散介质；就其分散 程度来说，蛋白质溶液属于胶体系统，但它的分散相质点是分子，从这一意义上讲，又是真溶液。因此，蛋 白质溶液是一种稳定的亲水胶体