生物化学 药立波 b站视频配套 第一章
第一篇：生物分子结构与功能
蛋白质，核酸，酶，聚糖，维生素。一共五章。
第二篇：物质代谢及其调节
糖代谢，脂质代谢，生物氧化，氨基酸代谢，核苷酸代谢，非营养物质代谢以及各种重要物质代谢的相互联系与调节规律，共七章
第三篇：遗传信息的传递
遗传信息的传递及其调节过程，包括DNA的生物合成、DNA的损伤和修复，rna的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达调控与细胞信号转导，共六章
中心法则：DNA以半保留复制的方式将亲代细胞的遗传物质高度忠实的传递给子代。细胞内所有蛋白质的一级结构的信息全部来源于DNA序列。以DNA为模板转录生成的mrna作为信使，其核苷酸序列构成的密码子在合成蛋白质时被翻译为肽链中氨基酸的排列顺序。
复制-转录-翻译
第四篇：分子医学专题
分子生物学技术的原理及其应用、重组DNA技术、基因的结构与功能分析、疾病相关基因，癌基因/肿瘤抑制基因与生长因子、基因诊断与基因治疗，组学与医学，共七章
第一章：蛋白质的结构与功能
蛋白质是由氨基酸组成的复合物
第一节：蛋白质的分子组成
蛋白质x16%=含氮量
含氮量x6.25=蛋白质的质量
一：组成人体蛋白质的20种l-a-氨基酸
甘氨酸除外
二：氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类
1.芳香族氨基酸：色氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸
色老笨
2.碱性氨基酸：精氨酸，赖氨酸，组氨酸
住进来，贱不贱
3.酸性氨基酸：天冬氨酸，谷氨酸
4.必需氨基酸：缬氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，苯丙氨酸，蛋氨酸=甲硫氨酸，色氨酸，苏氨酸，赖氨酸
携一两本淡色书来
5.支链氨基酸：缬氨酸，异亮氨酸，亮氨酸
三：20种氨基酸具有共同或特异的理化性质
（一）氨基酸具有两性解离的性质
等电点=pi：在某一ph溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的ph称为氨基酸的等电点。
（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收的性质
色氨酸，酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近。
共轭双键具有紫外吸收性质。
（三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
茚三酮反应：指的是茚三酮水合物在弱碱性溶液中与氨基酸共热时，氨基酸被氧化脱氨、脱羧，而茚三酮水合物被还原，其还原物可与氨基酸加热分解产生的氨结合，再与另一分子茚三酮缩合成蓝紫色的化合物，此化合物最大吸收峰在570nm波长处。
四：氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽
（二）体内存在多种重要的生物活性肽
1.谷胱甘肽=GSH：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。谷胱甘肽的巯基具有还原性，可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态。谷胱甘肽还具有解毒作用。
2.多肽类激素及神经肽
第二节：蛋白质的分子结构
蛋白质分为一级、二级、三级和四级结构，后三者统称为高级结构或者空间构象。
一：氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
一级结构：在蛋白质分子中，从n-端至c-端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构。维持蛋白质一级结构的化学键主要是肽键，另外还有二硫键。
二：多肽链的局部主链构象称为蛋白质的二级结构
二级结构：指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，就是该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。维持二级结构的化学键主要是氢键。
（一）参与肽键形成的6个原子在同一平面上
肽单元：参与肽键形成的6个原子在同一平面上，此平面上的6个原子构成了所谓的肽单元
（二）a-螺旋是常见的蛋白质二级结构
a-螺旋：在蛋白质的二级结构中，多肽链的主链围绕中心轴作有规律的螺旋式上升，盘绕形成的构象。螺旋的走向为顺时钟方向，即所谓的右手螺旋。氨基酸侧链伸向螺旋外侧，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54个nm。
a-螺旋和DNA的双螺旋结构放在一起比较
（三）b-折叠使多肽链形成片层结构
b-折叠：在b-折叠中，多肽链充分伸展，肽单元依次折叠成锯齿状结构，氨基酸残基侧链交替的位于锯齿状结构的上下方。
（四）b-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在
（五）二级结构可组成蛋白质分子中的模体
超二级结构：在许多蛋白质分子中，可由两个或两个以上的具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个有规则的二级结构组合，称为超二级结构。abab
模体：是蛋白质分子中具有特定空间构象和特定功能的结构成分。其中一类就是具有特殊功能的超二级结构。
（六）氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
三：多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成三级结构
（一）三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
三级结构：是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。维持三级结构的主要化学键是次级键，如疏水键，盐键等。
（二）结构域是三级结构层次上的独立功能区
结构域：分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，各区域各行其功能，称为结构域。
（三）蛋白质的多肽链须折叠成正确的空间构象
四：含有两条以上多肽链的蛋白质具有四级结构
四级结构：体内有些蛋白质含有两条或两条以上的多肽链，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为亚基。各亚基之间以非共价键相连接，构成蛋白质的四级结构。维持蛋白质的四级结构的化学键主要是氢键和离子键。
五：蛋白质的分类
一级结构：氨基酸的排列顺序。肽键和二硫键
二级结构：某一段肽段的空间构象 氢键
三级结构：整条链上所有原子的空间排布 次级键
四级结构：两个或两个以上的亚基组成的 亚基=三级结构=一条链
第三节：蛋白质结构与功能的关系
一：一级结构是高级结构与功能的基础
（一）一级结构是空间构象的基础
（二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
（三）氨基酸序列提供重要的生物进化信息
（四）重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
分子病：蛋白质分子发生变异所导致的疾病，被称之为分子病，其病因为基因突变所致。例如：正常人血红蛋白中的某一位点的谷氨酸变成了缬氨酸，导致红细胞变形成镰刀状而极易破碎，产生贫血。
二：蛋白质的功能依赖特定的空间结构
（一）血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似
血红蛋白=hb：是由四个亚基组成的四级结构蛋白质，每一个亚基结构中间有一个疏水局部，可结合一个血红素并携带一分子氧，因此一分子hb共结合4分子氧。
（二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
（三）蛋白质构象改变可引起疾病
疯牛病：是由朊病毒蛋白引起的一组人和动物神经退行性疾病，这类疾病具有传染性、遗传性或散在发病的特点。正常人和动物的朊病毒蛋白二级结构为多个a-螺旋，富含a-螺旋的朊病毒蛋白在某种未知蛋白的作用下可转变成分子中大多数为b-折叠的朊病毒蛋白。形成b-折叠的朊病毒蛋白对蛋白酶不敏感，水溶性差，而且对热稳定，可以相互聚集，最终形成淀粉样纤维而致病。
第四节：蛋白质的理化性质
一：蛋白质具有两性解离的性质
蛋白质的等电点=氨基酸的等电点
二：蛋白质具有胶体性质
蛋白质的胶体性质：蛋白质颗粒表面大多为亲水基团，可吸引水分子，使颗粒表面形成一层水化膜，从而阻断蛋白质颗粒的相互聚集，防止溶液中蛋白质沉淀析出。蛋白质表面可带有电荷，也可起到胶粒稳定的作用。
三：蛋白质空间结构破坏而引起变性
蛋白质的变性：在某些物理或化学因素作用下，蛋白质的特定空间构象被破坏，从而导致蛋白质的理化性质发生改变和生物学活性丧失，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性主要发生在二硫键和氢键的破坏，并不涉及一级结构中氨基酸的排列顺序。蛋白质变性后，蛋白质的理化性质发生变化，如溶解度降低，粘度增加，结晶能力消失，生物学活性丧失，容易被蛋白酶水解等。
煮鸡蛋：
蛋白质沉淀：蛋白质变性后，疏水侧链暴露在外，肽链融汇相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出，这一现象称为蛋白质的沉淀。变性的蛋白质易于沉淀，而沉淀的蛋白质并不一定变性。
蛋白质的复性：若蛋白质的变性程度较低，除去变性因素后，有些蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性。
蛋白质的凝固作用：蛋白质经强酸强碱作用发生变性后，仍能溶解于强酸或强碱溶液中，若将ph调至等电点，则变性的蛋白质立即结成絮状的不溶解物，此絮状物仍可溶解于强酸强碱中，如再加热则絮状物可变成较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸强碱中，这种现象称为蛋白质的凝固作用。
变性-溶于-等电点-溶于-加热-不溶
四：蛋白质在紫外吸收光谱区有特征性吸收峰
260nm
五：应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质的含量
茚三酮反应：蛋白质经水解产生的氨基酸也可发生茚三酮反应
双缩脲反应：蛋白质和多肽分子中的肽键在碱性溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色，称为双缩脲反应。
第五节：蛋白质的分离，纯化与结构分析
一：利用透析及超滤法可除去蛋白质溶液中的小分子化合物
透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法称为透析
二：丙酮沉淀，盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质浓缩方法
盐析：是将硫酸铵或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质在水溶液中的稳定性因素去除而沉淀。
免疫沉淀法：蛋白质具有抗原性，利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白，这就是用于特定蛋白质定性和定量分析的免疫沉淀法。
三：利用荷电性质可电泳分离蛋白质
电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中成为带电颗粒，在电场中能向正极或负极方向移动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术称为电泳。
sds-page=十二烷基苯磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳：若蛋白质样品和聚丙烯酰胺凝胶系统中加入带负电荷较多的sds，使所有蛋白质颗粒表面覆盖一层sds分子，导致蛋白质分子间的电荷差异消失，此时蛋白质在电场中的泳动速率仅与蛋白质颗粒大小有关。加之，聚丙烯酰胺凝胶具有分子筛效应，因而此种称为sds-page，常用于蛋白质分子量的测定。
Sds带的负电荷较多，
等电聚焦电泳=ife：在聚丙烯酰胺凝胶中加入两性电解质载体，在电场中形成一个连续而稳定的线性ph梯度，即ph从凝胶的正极向负极依次递增，在这种介质中电泳时，被分离的蛋白质处在偏离其等电点的ph位置时带有电荷而移动，当蛋白质泳动至与其自身的等电点相等的ph区域时，其净电荷为零而不再移动，这种通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法称为等电聚焦电泳。
四：应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离
层析：蛋白质溶液经过一个固态物质时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小，电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。
阴离子交换层析：将阴离子交换树脂颗粒填充在层析管内，由于阴离子交换树脂颗粒上带有正电荷，能吸引溶液中的阴离子。然后再用含阴离子的溶液洗柱。含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来，增加阴离子浓度，含负电量较多的蛋白质也被洗脱下来，于是两种蛋白质被分开。
凝胶过滤=分子筛层析：层析柱内填满带有小孔的颗粒，一般由葡聚糖制成，蛋白质溶液加于柱之顶部，任其往下渗漏，小分子蛋白质进入孔内，因而在柱中滞留时间较长，大分子蛋白质不能进入孔内而直接流出，因此不同大小的蛋白质得以分离。
五：利用蛋白颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离
六：应用化学或反向遗传学可分析多肽链的氨基酸序列
Sanger：用二硝基氟苯与多肽链的a-氨基作用生成二硝基苯氨基酸，然后将多肽链水解，分离出带有二硝基苯基的氨基酸。
Edman降解法：将待测肽段先于异硫氰酸苯酯反应，该试剂只与氨基末端氨基酸的游离a-氨基作用。再用冷稀硫酸处理，氨基末端残基即自肽链脱落下来，成为异硫氰酸苯酯衍生物，用层析可鉴定为何种氨基酸衍生物。
七：应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构测定。
