生物化学精讲1.doc

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1、2010年临床执业助理医师基础科目一（第一章生物化学）第一讲一、本节的主要内容第一节：蛋白质的化学1．蛋白质的分子组成（1）元素组成（2）基本单位2．蛋白质的分子结构（1）肽键与肽（2）一级结构（3）二级结构-α螺旋（4）三级和四级结构概念3．蛋白质的理化性质（1）等电点（2）沉淀（3）变性第二节：维生素1．脂溶性维生素：脂溶性维生素的生理功能及缺乏症2．水溶性维生素：水溶性维生素的生理功能及缺乏症二、内容讲解第一节：蛋白质的化学同学们应重点掌握：1．蛋白质的分子组成（1）元素组成（2）基本单位2．蛋白质的分子结构（1）肽键与肽（2）一级结构（3）二级结构-α螺旋（4）三

2、级和四级结构概念3．蛋白质的理化性质（1）等电点（2）沉淀（3）变性1．蛋白质的分子组成（1）蛋白质的元素组成所有蛋白质都含有碳、氢、氧、氮；大多数蛋白质含有硫；有些蛋白质含有磷；少数还含有铁、铜、锰、锌等金属元素；个别蛋白质含有碘。各种蛋白质的含氮量恒定，平均为16%，即1g氮相当于6.25g蛋白质。蛋白质是体内的主要含氮物，因此可以根据公式：每克样品中含氮克数×6.25×100=100克样品中所含蛋白质克数（g%）来推算出蛋白质的大约含量。（2）蛋白质的基本单位蛋白质受酸、碱或蛋白酶作用而水解称为其基本组成单位——氨基酸。1）氨基酸的一般结构式：组成自然界蛋白质的氨基

3、酸主要有20种，其化学结构具有共同的特点：即在连接羧基的α-碳原子上，还有一个氨基，故称α-氨基酸。可用下式表示：不同的氨基酸其侧链(R)各异。除甘氨酸外，其余氨基酸的α-碳原子均为不对称碳原子，具有旋光异构现象，也有L系或D系两种构型。组成天然蛋白质的氨基酸多属于L-α-氨基酸。2）氨基酸的分类：①非极性R基氨基酸：特征是在水中溶解度小于极性R基氨基酸。包括四种带有脂肪烃侧链的氨基酸（丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）；两种含芳香环氨基酸（苯丙氨酸和色氨酸）；一种含硫氨基酸（甲硫氨酸）和一种亚氨基酸（脯氨酸）。8种②不带电荷的极性R基氨基酸：特征是比非极性R基氨基酸易溶

4、于水。包括三种具有羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸）；两种具有酰胺基的氨基酸（谷氨酰胺和天冬酰胺）；一种含有巯基氨基酸（半胱氨酸）和R基团只有一个氢但仍能表现一定极性的甘氨酸。7种③带正电荷的R基氨基酸：特征是在生理条件下带正电荷，是一类碱性氨基酸。包括在侧链含有ε氨基的赖氨酸；R基团含有一个带正电荷胍基的精氨酸和含有弱碱性咪唑基的组氨酸。3种④带负电荷的R基氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸都含有两个羧基，在生理条件下分子带负电荷，是一类酸性氨基酸。2种2．蛋白质的分子结构（1）肽键与肽链肽：两分子氨基酸可借一份子的氨基与另一分子的羧基脱去1分子水，所合成为最简单的肽，即二肽

5、。肽键：在两个氨基酸之间新产生的酰胺键（-CO-NH-）称为肽键。二肽能同样与另一分子氨基酸所合成三肽，以此类推，肽链分子中的氨基酸相互衔接，形成长链，称为多肽链。肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而有残缺，称为氨基酸残基。蛋白质是由许多氨基酸残基组成的多肽链。（2）蛋白质的一级结构氨基酸在多肽链中的排列顺序及其共价连接称为蛋白质的一级结构。它是蛋白质最基本的结构。肽键是蛋白质一级结构的主要化学键。蛋白质分子的一级结构是其生物学活性及特异空间结构的基础。（3）蛋白质的二级结构-α螺旋1）概念：指多肽链骨架中源自的局部空间排列，并不涉及侧链的构象。二级结构的主要形式是α-螺旋和β

6、-折叠和β-转角等。2）α-螺旋的特点：①多肽链主链围绕中心轴有规律的螺旋式上升，每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，每个氨基酸残基向上平移0.15nm，故螺距为0.54nm。②第一个肽平面羰基上的氧与第四个肽平面亚氨基上的氢形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。氢键是一种很弱的次级键，但由于主链上所有肽键都参与氢键的形成，所以α-螺旋很稳定。③组成人体蛋白质的氨基酸都是L-α-氨基酸，故形成右手螺旋。侧键R基团伸向螺旋外侧。例题（单选）：维系蛋白质分子二级结构的化学键是A、二硫键B、离子键C、疏水键D、氢键E、肽键答案：D（4）蛋白质的三级、四级结构的概念①蛋白质的三

7、级结构：具有二级结构的一条多肽链，由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，而进行范围广泛的盘曲与折叠，形成包括主、侧链在内的空间排列，这种在一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布称为三级结构。三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和Vanderwaals力。蛋白质分子中含有许多疏水基团，这些基团具有一种避开水、相互集合而藏于蛋白质分子内部的自然趋势，这种结合力称疏水键，它是维持蛋白质三级结构的最主要稳定力量。②蛋白质的四级结构：每条肽链都有自己的一、二和三级结构。这种蛋白质的每条肽链被称为一个亚基。由亚