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生物化学
1.蛋白质功能
充当生物催化剂,如酶;调节其他蛋白质行使特定的生理功能或调解基因的表达;运输;贮存运动;为细胞和机体提供结构支持,胶原蛋白;信号转导,激素;免疫,抗体;产生特定的毒性;具有一些奇异的功能,如荧光,抗冻蛋白
2.氨基酸的种类及分离分析技术
结构特点:
氨基酸(aminoacid)是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外(没有旋光性),其余氨基酸均为L-α-氨基酸。
(可以把脯氨酸看做L-α氨基酸)
丝氨酸ser(S)酪氨酸tyr(Y)苏氨酸含有羟基
天冬酰胺asn(N)谷氨酰胺gln(Q)含酰胺键
半胱氨酸cys(C)含巯基,pKa约为8.4
甲流氨酸(蛋氨酸)met(M),含硫,多用于甲基化修饰
色氨酸trp(W)R基团有N原子,可形成氢键,极性比苯丙氨酸phe(F)极性强,都为疏水氨基酸
电泳:
氨基酸分子在高于或低于其pI的溶液中带净的负或正电荷,因此在电场中可以移动。
电泳迁移率的大小主要取决于氨基酸分子带电性质以及大小形状等存在的差异
离子交换层析:
以含带电基团的树脂作固定相,利用它与流动相中带相反电荷的离子结合并进行可逆交换的性质来分离目标带电分子的一种方法
3.蛋白质分子各级结构
蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。
一级结构为线状结构,二、三、四级结构为空间结构。
蛋白质一级结构:
是指氨基酸在多肽链上的排列顺序。
(由编码它的基因的核苷酸序列决定)
主要功能键:
肽键胰岛素还包括二硫键的数目和位置
确定蛋白质的一级结构有助于理解其高级结构和功能
蛋白质二级结构:
多肽链的主链部分(不包括R基团)在局部形成的一种有规律的折叠和盘绕
维系键:
氢键(稳定性)
种类:
&螺旋,3(10)螺旋,三股螺旋,贝塔折叠,贝塔转角,贝塔凸起,环,无规则卷曲
从结构的稳定性来看:
右手&螺旋>贝塔折叠>贝塔转角>无规则卷曲和环
&螺旋多位右手螺旋:
每隔3.6个氨基酸残基,螺旋上升一圈,螺距为0.54nm,每个氨基酸残基沿轴上升0.15nm,螺旋半径0.23nm,二面角(-57°,-47°)
影响α-螺旋形成的因素主要是:
①存在侧链基团较大的氨基酸残基;②连续存在带相同电荷的氨基酸残基;③存在脯氨酸残基。
最常见的不利于形成&螺旋的两种氨基酸是脯氨酸(亚氨基酸,形成氢键后,不能充当氢键供体;侧链为刚性的环,难以达到α螺旋形成的φ值)和甘氨酸(侧链太小,自由度太大,无法满足形成α螺旋的必需条件---具有相对固定的二面角)
经常在α螺旋中出现的氨基酸有:
赖氨酸(侧链基团较大,有极性,亲水),甲硫氨酸(侧链含硫,与氧原子性质相似,有一定亲水性,疏水性较差,可参与dna的甲基化修饰),丙氨酸,亮氨酸,谷氨酸(侧链含羧基,有极性,亲水),谷氨酰胺(含酰胺基,侧链可参与氢键形成),半胱氨酸(含有巯基,蛋白质分子间形成二硫键,有助于维持蛋白质三维结构的稳定),组氨酸(侧链基团含N的咪唑环,带正电荷)
β-折叠:
定义:
多肽链的局部肽段,以肽键平面为单位折叠成锯齿状的一种较伸展结构.其结构特征为:
①若干条肽链或肽段平行或反平行排列成片;②所有肽键的C=O和N—H形成链间氢键;③侧链基团分别交替位于片层的上、下方。
β-转角:
多肽链180°回折部分,通常由四个氨基酸残基构成,借1、4残基之间形成氢键维系。
无规卷曲:
主链骨架无规律盘绕的部分。
作用:
赋予蛋白质较大的构象柔性,常构成蛋白质的特定功能部位。
蛋白质的三级结构;是指构成蛋白质的多肽链在二级结构的基础上,进一步盘绕、卷曲和折叠,形成的特定空间结构,包括了肽链上所有原子的空间排布
维系键:
氢键,疏水键,离子键,范德华力,有的金属蛋白还有金属配位键,也可涉二硫键
模体:
属于超二级结构,多肽链内顺序上相互靠近的二级结构常常在空间折叠中彼此相互作用,形成规则的二级结构聚合体,通常类型有:
αα、ββ、βαβ
结构域:
是指在较大蛋白质分子中,由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系,形成二个或多个在空间上可以明显区别的局部区域(一般为球状),常具有特定的功能,有时也称功能域
构象:
一个蛋白质的全部三维结构,构象转变由单键的自由旋转造成,不涉及共价键改变
构型:
立体异构中,一组特定的原子或基团在空间上的几何布局,两种构型的转变伴随共价键的断裂和形成
蛋白质的四级结构:
具有两条以上多肽链的蛋白质如果不是以二硫键相连,则认为它们具有四级结构
亚基:
蛋白质四级结构的内容:
包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用
驱动四级结构形成或稳定四级结构的作用力包括:
氢键,疏水键,范德华力和离子键
4.如何把环与β转角区分开来
β转角是主链180°U型回折改变方向形成的,由肽链上的4个连续的氨基酸组成,构成β转角的氨基酸残基的第一个氨基酸残基的碳氧双键与第三位残基的氮氢键形成氢键;而环是一种不规则的二级结构,柔性强,涉及的二面角变化大,由它连接的两段多肽段或肽链间的角度是变化的,它的主链部分可能由许多氨基酸残基组成,与侧链部分通常都含有各种结合位点和功能位点,可以进行运动
5Quiz7脯氨酸是一种亚氨基酸,其侧链与氨基形成一个刚性的环,因此在许多方面会与其它氨基酸有所不同。
如,与茚三酮反应,生成黄色物质;肽键的形成上,脯氨酸可能形成顺式结构,由于脯氨酸残基蛋白质可能会改变最初的反式结构,还有,脯氨酸的结构使它不利于参与&螺旋的形成,因其刚性环结构,使它也不能出现在β折叠中,但是在某种程度上它又可以迫使β转角生成
6蛋白质折叠的基本规律:
1.一级结构决定高级结构;2.蛋白质的折叠伴随着自由能的降低;3.蛋白质的折叠是协同和有序的过程;4.驱动蛋白质折叠的主要作用力是疏水键,其他次级键也有作用5.在细胞内,不同的蛋白质可能具有不同的折叠路径6,某些蛋白者的折叠还需要蛋白质二硫化物异构酶和肽酰脯氨酰顺反异构酶的帮助7.最终得到的蛋白质构想不是僵硬的,而且具有一定的柔性
7.蛋白质结构与生物功能的关系
一般规则:
大多数蛋白质具有特定的三维结构,也具有特定的功能,少数蛋白质处于天然无折叠状态,但仍然具有功能;蛋白质的三维结构直接决定蛋白质的功能;蛋白质的一级结构决定蛋白质的三维结构,因此也最终决定蛋白质的功能;结构相似的蛋白质具有相似的功能,功能相似的蛋白质也具有相似的结构;在不同物种体内功能相同的蛋白质具有相同和基本相同的三维结构,但一级结构是否有差异以及差异的程度往往取决于物种之间在进化上的亲缘关系;一级结构的蛋白质往往具有共同的起源
纤维蛋白:
一级结构高度规律性----氨基酸残基种类有限,序列通常以重复的形式出现,倾向于形成有规律的纤维状结构&角蛋白,螺旋区的七肽重复序列使得其分子能够通过H位的疏水R基团结合,相互缠绕形成双股的卷曲螺旋,大大提高了&螺旋的稳定性,此外,在链间还形成了多个二硫键胶原蛋白的三股螺旋β角蛋白的无序的α螺旋和β转角环绕在有序的β折叠周围
球状蛋白:
名词解释:
类似物
同源物
种间同源物
种内同源物或旁系同源物P47
8蛋白质的重要性质
紫外吸收:
绝大多数蛋白质都含有色氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸,这三种芳香族氨基酸R基团在280nm波长附近有最大的紫外吸收
两性解离:
表面氨基酸残基可解离的r基团,肽链两端游离的氨基或羧基//////////由于一个蛋白质分子含有多个氨基酸残基,其解离情况要比单个氨基酸残基或一个小肽复杂的多,并且各个可解离基团的pKa究竟是多少难以确定,因此一种蛋白质的pI难以直接计算,一般使用等电聚焦或等电点沉淀等方法进行测定
胶体性质:
电泳,布朗运动,丁达尔现象,不能通过半透膜/////because蛋白质分子大小已达胶体质点范围/含亲水基团,与水分子形成氢键,容易吸附水分子,形成水化膜,使蛋白质分子颗粒难以彼此靠近,增加了蛋白质在溶液中的稳定性,防止聚集或沉淀/同种蛋白质分子在非等电状态时带有同种电荷而相互排斥,不会聚沉
沉淀反应:
水化膜被破坏或表面电荷被中和/////factor破坏水化膜又中和电荷的中性盐/中和电荷的等电点pH/破换水化膜的有机溶剂/中和电荷的生物碱等
蛋白质变性:
蛋白质受到某些理化因素的作用,高级结构受到破坏,生物活性随之部分或全部丧失的现象////factor强酸、强碱、高浓度盐、重金属盐、疏水分子/加热、加压、机械作用、超声波等/////指标:
溶解度降低,黏度增加,生物活性丧失,更容易被水解,结晶行为发生变化
蛋白质复性:
少数蛋白质在特定的条件下,蛋白质恢复原来的构象,生物活性随之恢复
蛋白质水解:
强酸强碱蛋白酶催化下
蛋白质的颜色反应:
双缩脲试剂、乙醛酸反应
名词解释
分段盐析:
盐溶:
9蛋白质研究技术及其原理:
1)沉淀和离心沉淀是根据不同蛋白质在特定条件下溶解性不同,而对它们进行选择性沉降从而达到分离目的一种粗提纯方法/////way改变pH或改变离子强度(盐析)
盐析:
在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析。
常用的中性盐有:
硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。
盐析时,溶液的pH在蛋白质的等电点处效果最好。
凡能与水以任意比例混合的有机溶剂,如乙醇、甲醇、丙酮等,均可引起蛋白质沉淀。
有机溶剂沉淀:
与水的亲和力更大,能破坏蛋白质表面的水化膜,使蛋白质分子溶解性降低
pI沉淀:
等电点时,蛋白质分子主要以两性离子形式存在,静电荷为零,失去了同种电荷的排斥作用,很容易聚集而沉淀
重金属盐作用沉淀:
蛋白质分子带负电荷时,与重金属离子结合形成不溶性蛋白盐而沉淀
离心方法是根据分子的特征密度来分离大分子的
超速离心:
利用物质密度的不同,经超速离心后,分布于不同的液层而分离。
超速离心也可用来测定蛋白质的分子量,蛋白质的分子量与其沉降系数S成正比。
2)透析和超滤
透析是利用蛋白质等生物大分子不能透过半透膜,但小分子物质和离子能够通过半透膜而进行纯化的一种方法
超滤利用具有一定大小孔径的微孔滤膜,在常压、加压或减压条件下对生物大分子溶液进行过滤,使大分子保留在超滤膜上面的溶液中,小分子物质及水过滤出去,从而达到脱盐浓缩或更换缓冲液的目的,是对透析原理的改进
3)电泳
蛋白质分子在高于或低于其pI的溶液中带净的负或正电荷,因此在电场中可以移动。
电泳迁移率的大小主要取决于蛋白质分子所带电荷量以及分子大小。
4)层析
利用混合物中各组分理化性质的差异,在相互接触的两相(固定相与流动相)之间的分布不同而进行分离。
主要有疏水作用层析、离子交换层析,凝胶层析,吸附层析及亲和层析等,其中凝胶层析可用于测定蛋白质的分子量。
10理解蛋白质生物功能的多样性
蛋白质结构多样性决定其功能多样性,而蛋白质肽链由氨基酸脱水缩合而成,因此构成蛋白质的氨基酸的种类不同,空间排列顺序不同,数量不同将会使蛋白质肽链的一级结构不同,而一级结构的差异和多样性,将会最终决定其高级结构的不同,从而使不同蛋白质功能呈现出差异性和多样性,而从基因控制蛋白质的角度看,基因中核苷酸的排列顺序从根本上决定了蛋白质分子结构的多样性。
11氨基酸顺序分析:
蛋白质多肽链的氨基酸顺序分析,即蛋白质一级结构的测定,主要有以下几个步骤:
1.分离纯化蛋白质,得到一定量的蛋白质纯品;
2.取一定量的样品进行完全水解,再测定蛋白质的氨基酸组成;
3.分析蛋白质的N-端和C-端氨基酸;
4.采用特异性的酶(如胰凝乳蛋白酶)或化学试剂(如溴化氰)将蛋白质处理为若干条肽段;
5.分离纯化单一肽段;
6.测定各条肽段的氨基酸顺序。
一般采用Edman降解法,用异硫氰酸苯酯进行反应,将氨基酸降解后,逐一进行测定;
7.至少用两种不同的方法处理蛋白质,分别得到其肽段的氨基酸顺序;
8.将两套不同肽段的氨基酸顺序进行比较,以获得完整的蛋白质分子的氨基酸顺序。
12举例说明蛋白质各级结构与功能的关系
一级结构:
β-珠蛋白基因突变导致血红蛋白的β亚基在6号位的Glu被Val代替,使人表现镰状细胞贫血;探究不同来源的细胞色素c,物种间亲缘关系越近,其一级结构越相似
二级结构:
β角蛋白的无序的α螺旋和β转角环绕在有序的β折叠周围,相邻的β股能更加紧密的堆积形成网状结构,增加丝的抗张性和弹性
空间结构:
RnaseA天然构象,具催化活性;去折叠状态,二硫键被破坏,无催化活性;肌红蛋白和血红蛋白结构相似表现出相似功能
蛋白质天然构象被破坏,其生物活性就丧失
13各种层析技术的原理及其应用,主要的蛋白质电泳方式
离子交换层析:
应用于氨基酸分离
疏水作用层析:
利用不同蛋白质在疏水性质上的差别,而对特定蛋白质进行纯化的一项层析技术
亲和层析:
利用待分离物质和它的特异性配体间具有特异性的亲和力,而实现分离的一类特殊的层析技术;应用:
酶与底物,受体与激素,抗体和抗原对分离含量极少又不稳定的活性物质较为有效
聚焦层析:
根据各蛋白质pI不同进行分离的层析技术;
凝胶过滤层析:
按相对分子质量分离物质,大分子无法进入凝胶颗粒内部,只能存在于凝胶颗粒之间的流动相,因而以较短的路径和较快的速率首先流出层析柱
HPLC层析
等点聚焦电泳、SDS-PAGE、双向电泳
14核酸的化学组成、结构
核酸的基本组成单位是单核苷酸
核酸的化学组成:
1.含氮碱:
参与核酸和核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类。
组成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T),它们都是嘧复性啶的衍生物。
组成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G),它们都是嘌呤的衍生物。
2.戊糖:
核苷酸中的戊糖主要有两种,即β-D-核糖与β-D-2-脱氧核糖,由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。
3.核苷:
核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。
通常是由核糖或脱氧核糖的C1’β-羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩合,故生成的化学键称为β,N糖苷键。
其中由D-核糖生成者称为核糖核苷,而由脱氧核糖生成者则称为脱氧核糖核苷。
由“稀有碱基”所生成的核苷称为“稀有核苷”。
假尿苷(ψ)就是由D-核糖的C1’与尿嘧啶的C5相连而生成的核苷。
15核酸的理化性质
1.酸碱解离
2.变性:
核酸受到加热、极端的PH、离子强度的降低或特殊的化学试剂(尿素、盐酸胍和甲醛等)的作用后,其双螺旋区因氢键和碱基堆积力被破坏而发生解链变成单链的过程\\\\\\强调其二级结构即双螺旋结构的破坏,它与核酸的生物学活性是否丧失没有必然的联系
对RNA而言,变性是否破坏其生物学功能需要区别对待
3.复性:
当各种变性因素消失时,变性时解开的互补单链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象称为复性
4.核酸杂交:
利用核酸分子的变性和复性的性质,将来源不同的核酸片段按照碱基互补配对规则形成异源双链,进而对特定目标核酸进行定性或定量分析的技术
5.核酸的水解:
(1)酸水解:
核酸分子内的糖苷键和磷酸二酯键对酸的敏感性不同:
糖苷键>磷酸酯键,其中嘌呤糖苷键>嘧啶糖苷键
(2)碱水解:
RNA特别是mRNA分子内的磷酸二酯键对碱异常敏感\\\\\抗碱意义:
DNA对碱的作用不敏感,因其作为遗传物质应更稳定,不易水解,而RNA(主要是mRNA)是DNA的信使,完成任务后应该迅速降解(3)酶促水解
16核酸的研究方法和技术
一 核酸的化学合成
技术应用:
PCR引物、测序引物、DNA芯片、基因工程、DNA探针、核酸适体、干扰RNA等的合成
固相合成法:
起始原料的制备,偶联反应和去保护
二 核酸的分离、纯化和定量
核酸的抽取:
两种核蛋白的分离(dna核蛋白与rna核蛋白在不同盐浓度下溶解度不同)
蛋白质的去除(蛋白质酶K的消化、酚/氯仿的多次抽取)
核酸的沉淀(一定盐浓度下,使用2.5-3倍体积的冷无水乙醇进行沉淀)
电泳:
琼脂糖凝胶电泳---使用最多
聚丙烯酰胺凝胶电泳---一般用于dna序列分析和分离较小的核酸
离心:
收集沉淀的DNA,进一步纯化核酸,测定一种DNA分子中的GC含量
层析:
各种层析方法
核酸纯度检测与核酸定量:
紫外分光光度法
17掌握核苷酸及其衍生物的缩写符号
NMP(rNMP)核糖核苷单磷酸dNMP脱氧核糖核苷单磷酸
NDP(rNDP)核糖核苷二磷酸dNDP脱氧核糖核苷二磷酸
NTP(rNTP)核糖核苷三磷酸dNTP脱氧核糖核苷三磷酸
18DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构是DNA二级结构的一种重要形式,它是Watson和Crick两位科学家于1953年提出来的一种结构模型,其主要实验依据是Chargaff研究小组对DNA的化学组成进行的分析研究,即DNA分子中四种碱基的摩尔百分比为A=T、G=C、A+G=T+C(Chargaff原则),以及由Wilkins研究小组完成的DNA晶体X线衍射图谱分析。
天然DNA的二级结构以B型为主,其结构特征为:
①为右手双螺旋,两条链以反平行方式排列;②主链位于螺旋外侧,碱基位于内侧;③两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A-T、G-C(碱基互补原则);④螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力;⑤螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm。
此外还有A型双螺旋,Z型双螺旋,三螺旋和四链结构
19mRNA和tRNA结构特点
1mRNA的结构与功能:
mRNA是单链核酸,其在真核生物中的初级产物称为HnRNA。
大多数真核成熟的mRNA分子具有典型的5’-端的7-甲基鸟苷三磷酸(m7GTP)帽子结构和3’-端的多聚腺苷酸(polyA)尾巴结构。
mRNA的功能是为蛋白质的合成提供模板,分子中带有遗传密码。
mRNA分子中每三个相邻的核苷酸组成一组,在蛋白质翻译合成时代表一个特定的氨基酸,这种核苷酸三联体称为遗传密码(coden)。
2tRNA的结构与功能:
tRNA是分子最小,但含有稀有碱基最多的RNA。
tRNA的二级结构由于局部双螺旋的形成而表现为“三叶草”形,故称为“三叶草”结构,可分为五个部分:
①氨基酸臂:
由tRNA的5’-端和3’-端构成的局部双螺旋,3’-端都带有-CCA-OH顺序,可与氨基酸结合而携带氨基酸。
②DHU臂:
含有二氢尿嘧啶核苷,与氨基酰tRNA合成酶的结合有关。
③反密码臂:
其反密码环中部的三个核苷酸组成三联体,在蛋白质生物合成中,可以用来识别mRNA上相应的密码,故称为反密码(anticoden)。
④TψC臂:
含保守的TψC顺序,可以识别核蛋白体上的rRNA,促使tRNA与核蛋白体结合。
⑤可变环:
位于TψC臂和反密码臂之间,功能不详。
3.rRNA的结构与功能:
rRNA是细胞中含量最多的RNA,可与蛋白质一起构成核蛋白体,作为蛋白质生物合成的场所。
原核生物中的rRNA有三种:
5S,16S,23S。
真核生物中的rRNA有四种:
5S,5.8S,18S,28S。
20核酸的紫外吸收特性
碱基杂环上的共轭双键造成碱基对于紫外线具有强烈的吸收能力,其最大吸收值在260nm
21核酸的变性和复性
DNA的变性:
在理化因素作用下,DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链,从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变,这种现象称为DNA的变性。
引起DNA变性的因素主要有:
①高温,②强酸强碱,③有机溶剂等。
DNA变性后的性质改变:
①增色效应:
指DNA变性后对260nm紫外光的光吸收度增加的现象;②旋光性下降;③粘度降低;④生物功能丧失或改变。
加热DNA溶液,使其对260nm紫外光的吸收度突然增加,达到其最大值一半时的温度,就是DNA的变性温度(融解温度,Tm)。
Tm的高低与DNA分子中G+C的含量有关,G+C的含量越高,则Tm越高。
DNA的复性与分子杂交:
将变性DNA经退火处理,使其重新形成双螺旋结构的过程,称为DNA的复性。
两条来源不同的单链核酸(DNA或RNA),只要它们有大致相同的互补碱基顺序,以退火处理即可复性,形成新的杂种双螺旋,这一现象称为核酸的分子杂交。
核酸杂交可以是DNA-DNA,也可以是DNA-RNA杂交。
不同来源的,具有大致相同互补碱基顺序的核酸片段称为同源顺序。
常用的核酸分子杂交技术有:
原位杂交、斑点杂交、Southern杂交及Northern杂交等。
在核酸杂交分析过程中,常将已知顺序的核酸片段用放射性同位素或生物素进行标记,这种带有一定标记的已知顺序的核酸片段称为探针。
22超螺旋
双螺旋的DNA分子进一步盘旋形成的超螺旋结构称为DNA的三级结构。
绝大多数原核生物的DNA都是共价封闭的环状双螺旋,其三级结构呈麻花状。
在真核生物中,双螺旋的DNA分子围绕一蛋白质八聚体进行盘绕,从而形成特殊的串珠状结构,称为核小体。
核小体结构属于DNA的三级结构。
酶的催化理论
23酶活性中心
1是指酶分子上直接与底物结合,并与催化作用直接相关的区域
2缀合酶活性中心还包括与辅助因子结合的区域
3多功能酶有多个活性中心
4由结合基团和催化基团组成,前者与底物结合,决定酶的专一性,后者参与催化,决定酶的催化能力,可能某些基团兼有两项功能
5是一个三维实体,通常由在一级结构上并不相邻的氨基酸残基组成,是整个蛋白质正确折叠后的必然产物///只占酶总体积的一小部分,其他氨基酸残基作为结构支架,稳定活性中心的三维结构///是酶分子表面的的一个裂缝、空隙或口袋,内多为疏水氨基酸残基
6与底物结合为多重次级键(氢键、疏水键、盐键、范德华力)
24核苷酸的结构与命名:
核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。
最常见的核苷酸为5’-核苷酸(5’常被省略)。
5’-核苷酸又可按其在5’位缩合的磷酸基的多少,分为一磷酸核苷(核苷酸)、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
此外,生物体内还存在一些特殊的环核苷酸,常见的为环一磷酸腺苷(cAMP)和环一磷酸鸟苷(cGMP),它们通常是作为激素作用的第二信使。
核苷酸通常使用缩写符号进行命名。
第一位符号用小写字母d代表脱氧,第二位用大写字母代表碱基,第三位用大写字母代表磷酸基的数目,第四位用大写字母P代表磷酸。
25核酸的一级结构:
核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。
核酸具有方向性,5’-位上具有自由磷酸基的末端称为5’-端,3’-位上具有自由羟基的末端称为3’-端。
核酸的一级结构:
是指构成核酸的多聚核苷酸链上所有核苷酸或碱基的排列顺序
DNA由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP四种脱氧核糖核苷酸所组成。
DNA的一级结构就是指DNA分子中脱氧核糖核苷酸的种类、数目、排列顺序及连接方式。
RNA由AMP,GMP,CMP,UMP四种核糖核苷酸组成。
RNA的一级结构就是指RNA分子中核糖核苷酸的种类、数目、排列顺序及连接方式。
26酶促反应的动力学
酶反应动力学主要研究酶催化的反应速度以及影响反应速度的各种因素。
在探讨各种因素对酶促反应速度的影响时,通常测定其初始速度来代表酶促反应速度,即底物转化量<5%时的反应速度。
1.底物浓度对反应速度的影响:
⑴底物对酶促反应的饱和现象:
由实验观察到,在酶浓度不变时,不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线,即当底物浓度较低时,反应速度的增加与底物浓度的增加成正比(一级反应);此后,随底物浓度的增加,反应速度的增加量逐渐减少(混合级反应);最后,当底物浓度增加到一定量时,反应速度达到一最大值,不再随底物浓度的增加而增加(零级反应)。
⑵米氏方程及米氏常数:
根据上述实验结果,Michaelis&Menten于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式,即米氏方程:
ν=Vma
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