2024年第一部分基础综合助理医师 .pdf

第一部分基础综合

第一章生物化学

一、蛋白质的结构和功效

了解应用１蛋白质的分子组成

1.元素组成

从各种动、植物组织提取的蛋白质，经元素分析表白，含碳５0%～55%、氢6%～

8%、氧19%～24％、氮13%～１9%和硫0~4％。有些蛋白质还含有少许磷或金属元素

铁、铜、锌、锰、钴、钼等，个别蛋白质还含有碘。各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16

％。动植物组织中含氮物又以蛋白质为主，因此只要测定生物样品中的含氮量,就能够按下

式推算出样品中的蛋白质大体含量。

每克样品中含氮克数×6.25×100＝1００克样品中蛋白质含量（g％）

２.基本单位

蛋白质是高分子化合物,能够受酸、碱或蛋白酶作用而水解成为其基本组成单位——氨

基酸。

(1)氨基酸的一般结构式蛋白质水解生成的天然氨基酸有20余种之多,但其化学结

构式具备一个共同的特点,即在连结羧基的碳原子上尚有一个氨基，故称-氨基酸。-氨

基酸的一般结构式可用下式表示:

由上式能够看出，除甘氨酸外,其他氨基酸的碳原子是一个不对称碳原子,具备旋光异

构现象，也有D系和L系两种构型。组整天然蛋白质的2０种氨基酸多属于L－-氨基

Ｄ

酸。生物界中已发觉的系氨基酸大都存在于某些细菌产生的抗生素及个别植物的生物碱

中。

(2)氨基酸的分类组成蛋白质的氨基酸有２0余种,但绝大多数蛋白质只由２0种氨基

酸组成。依照它们的侧链R的结构和性质分为如下四类：①非极性R基氨基酸，此类氨基

酸的特性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电荷的极性R基氨基酸此类氨

基酸的特性是比非极性R基氨基酸易溶于水。包括三(苯丙氨酸和色氨酸)；一个含硫氨基

酸(甲硫氨酸)和一个亚氨基酸(脯氨酸)。②不带电荷具备羟基的氨基酸(丝氨酸、苏氨酸和

酪氨酸);两种具备酰胺基的氨基酸(谷氨酰氨和天冬酰胺);一个含有巯基氨基酸(半胱氨酸)和

R基团只有一个氢但仍能体现一定极性的甘氨酸。③带正电荷的R基氨基酸,此类氨基酸的

特性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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。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。

了解应用2蛋白质的分子结构

1．肽键与肽链

两分子氨基酸可借一分子的氨(羧)基与另一分子的羧（氨）基脱去1分子水、缩合成

为最简单的肽,即二肽。在两个氨基酸之间新产生的酰胺键(-ＣO-NH-）称为肽键。肽键中

的C—Ｎ键具备部分双键的特性，不能自由旋转，其成果使肽键处在一个刚性的平

面上，此平面被称为肽键平面（酰胺平面)。两个肽键平面之间的α－碳原子,能够作

为一个旋转点形成二面角。二面角的变化，决定着多肽主键在三维空间的排布方式,

是形成不一样蛋白质构象的基础。

二肽分子中的羧基能以同样方式与另一分子氨基酸的氨基缩合成三肽。如此进行下去,

依次生成四肽、五肽……，许多氨基酸可连成多肽。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，故称为氨基酸残基。蛋白质

就是由许多氨基酸残基组成的多肽链。多肽链中有自由氨基的一端称为氨基末端或N-末

端;有自由羧基的一端称羧基末端或Ｃ-末端。每条多肽链中氨基酸残基次序编号都是从N

－端开始,N-端在左,C－端在右。命名短肽从Ｎ-末端开始指向C－末端。

2.一级结构

氨基酸残基在多肽链中的排列次序及其共价连接称为蛋白质的一级结构,肽键是其基本

结构键,有些尚含有二硫键,由两个半胱氨酸巯基（-ＳH)脱氢氧化而生成。

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。尽管各种蛋白质都有

相同的多肽链骨架，而各种蛋白质之间的差异是由其氨基酸残基组成、数目以及氨基酸残

基在蛋白质多肽链中的排列次序决定