2008年国家执业助理医师生物化学复习资料（一）

2008年国家执业助理医师（生物化学部分）
 蛋白质的化学和核酸的化学

一、主要内容
（一）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
二、核酸的化学
1．核酸的分子组成
（1）分类（2）基本成分（3）基本单位
2．核酸的分子结构
（1）一级结构（2）DNA双螺旋结构
3．几种重要的核苷酸
（1）ATP、ADP（2）cAMP、cGMP

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二、内容讲解
（一）蛋白质的化学
同学们应重点掌握：环球网校整理
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

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。环球网校整理
（2）蛋白质的基本单位―氨基酸
①蛋白质由氨基酸组成
蛋白质受酸、碱或酶水解后的最终产物是氨基酸，所以组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
②氨基酸的结构通式
组成自然界蛋白质的氨基酸主要有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，故有L型或D型之分。组成天然蛋白质的氨基酸，除甘氨酸外，都是L-α-氨基酸。
2．蛋白质的分子结构
（1）肽键与肽
①肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合所形成的酰胺键即肽键。
②肽：氨基酸借肽键连接形成的产物称为肽。按此连接方式，两分子氨基酸形成二肽，三分子氨基酸相连接称为三肽，以此类推，由多个氨基酸借肽键相连形成多肽，由于多肽呈链状，故又称为多肽链。
（2）蛋白质的一级结构
多肽链中氨基酸的排列顺序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。
（3）蛋白质的二级结构
①概念：指多肽链主链骨架在各个局部由于折叠、盘曲而形成的空间结构。二级结构的主要形式是α-螺旋和β-折叠。
②α-螺旋：指肽链的某一段盘曲成螺旋状结构。螺旋的走向是顺时针方向，即为右手螺旋。螺旋每圈包含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm，每个氨基酸残基与第四个氨基酸残基形成氢键，以稳固α-螺旋结构。环球网校整理
（4）蛋白质的三级、四级结构的概念
①蛋白质的三级结构：是指在二级结构基础上，多肽链进一步折叠、盘曲，主链、侧链都包括在内所形成的空间结构，即多肽链的整体构象。只含一条肽链的蛋白质，必须具备三级结构才有生物学功能。
②蛋白质的四级结构：指由两条以上具有三级结构的多肽链，通过非共价键聚合而成的特定空间结构。在具有四级结构的蛋白质分子中，每条具有独立三级结构的多肽链称为亚基。
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
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3．蛋白质的理化性质
（1）蛋白质的两性电离及等电点
①两性电离
蛋白质既含有能解离成带正电荷的氨基，又含有能解离成带负电荷的羧基，可以进行两性电离。蛋白质在溶液中的游离状态受溶液pH值的影响，在酸性环境中，蛋白质分子电离成阳离子，在碱性环境中，则电离成阴离子，蛋白质在某一pH值的溶液中所带正、负电荷的量相等时，被称为兼性离子（两性离子）。环球网校整理

②等电点(pI)
蛋白质以兼性离子状态存在时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点。血浆的pH为7.4，而血浆中各种蛋白质的等电点都小于7.4，故在血浆中以阴离子形式存在。
③电泳
蛋白质阴、阳离子在电场中分别向正、负电极移动。这种带电荷的蛋白质，在电场中向电性相反的电极移动的现象称为蛋白质电泳。电泳的速度与带电粒子电荷多少、分子的大小、形状以及电场强度等多种因素有关，故可用电泳法来分离纯化、鉴定和制备蛋白质。
（2）蛋白质的沉淀
①概念：蛋白质自溶液中析出的现象称为沉淀。
②破坏蛋白质胶体溶液的两个稳定因素：颗粒表面的电荷和水化膜，即可使蛋白质发生沉淀。
③常用的方法：
1）盐析：蛋白质溶液中加入大量中性盐使蛋白质沉淀的方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。一般用盐析法分离出的蛋白质不变性，再经透析除去盐，即可得到纯化的、保持原活性的蛋白质。环球网校整理
2）有机溶剂：乙醇、丙酮等极性较强的有机溶剂加入蛋白质溶液中可使蛋白质沉淀。
3）重金属盐：当溶液pH值大于等电点时，蛋白质电离成负离子，可与重金属离子如Cu2+、Hg2+、Pb2+、Ag+等结合成不溶性蛋白盐沉淀。
（3）蛋白质的变性
①概念：蛋白质在某些理化因素作用下，空间结构发生改变或破坏，导致某些理化性质和生物学活性发生改变的现象称为蛋白质的变性作用。
②能使蛋白质变性的因素
1）物理因素：加热、干燥、高压、煮沸、紫外线、X射线等。
2）化学因素：强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂等。
③蛋白质变性的特点：
1）生物学活性丧失。
2）溶解度降低。
3）易被蛋白酶水解。
④蛋白质变性的临床应用环球网校整理
1）消毒灭菌：如酒精、紫外线、加热、高压消毒等。
2）采用低温、避光保存酶、疫苗、免疫血清等。

例题（单选）:在血浆中各种蛋白质的等电点为：
A 大于8.0         B 大于7.4         C 小于7.4           D 小于7.8       E 等于8.0
答案：C
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（二）核酸的化学
同学们应重点掌握：1．核酸的分子组成（1）分类（2）基本成分（3）基本单位
2．核酸的分子结构（1）一级结构（2）DNA双螺旋结构
3．几种重要的核苷酸（1）ATP、ADP（2）cAMP、cGMP

1．核酸的分子组成
（1）核酸的分类
核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。DNA是遗传信息的贮存和携带者，RNA主要参与遗传信息表达的过程。RNA主要有三种：信使核糖核酸(mRNA)、转运核糖核酸(tRNA)、核蛋白体核糖核酸(rRNA)。
（2）核酸的基本成分环球网校整理
将核酸彻底水解后可得到3种基本成分：磷酸、戊糖、碱基。
①磷酸：存在于DNA与RNA分子中。
②戊糖：RNA中含D-核糖，DNA中含D-2-脱氧核糖。
③碱基：核酸中的含氮碱称碱基，包括嘌呤碱与嘧啶碱两类。
嘌呤碱主要有腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)。嘧啶碱主要有胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)。
④RNA与DNA的基本成分
 碱     基 核糖 磷酸
 嘌呤 嘧啶  
DNA A，G C，T 脱氧核糖 磷酸
RNA A，G C，U 核糖 磷酸

（3）核酸的基本单位
①核苷：戊糖与碱基通过糖苷键连接而成的化合物称为核苷。
②核苷酸：核苷与磷酸通过磷酸酯键连接而成的化合物称为核苷酸。核苷酸是组成核酸的基本单位。
③DNA与RNA的基本组成单位
RNA DNA
腺苷酸(AMP) 脱氧腺苷酸(dAMP)
鸟苷酸(GMP) 脱氧鸟苷酸(dGMP)
胞苷酸(CMP) 脱氧胞苷酸(dCMP)
尿苷酸(UMP) 脱氧胸苷酸(dTMP)

2．核酸的分子结构
（1）核酸的一级结构
①3′，5′-磷酸二酯键
一个核苷酸C-3′上的羟基与另一个核苷酸C-5′上的磷酸脱水缩合形成的酯键，称为3′，5′-磷酸二酯键。
②多核苷酸链
许多个单核苷酸借3′，5′-磷酸二酯键相互连接形成多核苷酸，多核苷酸的长链称为多核苷酸链。链的一端，磷酸只与戊糖C-5′相连，称为5′-磷酸末端；另一端在戊糖C-3′上具有自由羟基，称为3′-羟基末端。
③核酸的一级结构
多核苷酸链中核苷酸的排列顺序称为核酸的一级结构。
（2）DNA的双螺旋结构
1953年沃森(Watson)和克里克(Crick)提出了DNA双螺旋结构模型，双螺旋结构是DNA的二级结构。
①双螺旋结构的要点
1)DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链围绕一共同中心轴，以右手螺旋方式盘旋而形成双螺旋结构。
2)两链以磷酸和脱氧核糖为骨架，位于螺旋外侧；碱基位于螺旋内侧，碱基平面与中心轴垂直，螺旋旋转一周为10对碱基。
3)两条链上的碱基按互补原则A与T，C与G配对。相互配对的碱基称互补碱基，两条链互称互补链，碱基对之间借氢键相连。
②双螺旋结构的生物学意义环球网校整理
DNA双螺旋结构理论极大地促进了近代核酸结构与功能的研究和发展，是生命科学发展史上的杰出贡献。

3．几种重要的核苷酸
（1）ATP、ADP
5′―腺苷一磷酸或称一磷酸腺苷(AMP)可进一步磷酸化，生成二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷(ATP)。ATP与ADP是体内重要的高能磷酸化合物，ADP磷酸化为ATP时储存能量，ATP分解成ADP时则释放出能量，供给许多生化反应和功能活动的需要。
（2）cAMP、cGMP
3′，5′―环化腺苷酸(cAMP)和3′，5′―环化鸟苷酸(cGMP)，分别由ATP、CTP在环化酶催化下，脱出1分子焦磷酸环化而成。
cAMP、cGMP含量甚微，某些激素、神经递质，化学介质等信息分子通过cAMP、cGMP发挥生理作用，故它们是细胞信息传递的第二信使。
例题（单选）：3′，5′-环化腺苷酸简称为：
A cTMP           B cGMP            C cAMP             D ATP             E ADP
答案：C

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在线作业：
1．维系蛋白质一级结构的主要化学键环球网校整理是
A 范德华力      B 二硫键      C 氢键      D 离子键      E 肽键
答案：E
2．蛋白质紫外吸收的最大波长是
A 250nm      B 260nm      C 270nm      D 280nm      E 290nm
答案：D
注：蛋白质的紫外吸收波长为280nm，DNA的紫外吸收波长为260nm。
3．组成人体蛋白质多肽链的基本单位是
A  L―α―氨基酸    B  D―α―氨基酸    C  L―β―氨基酸      D  D―β―氨基酸       E  以上都不是
答案：A
4．在DNA和RNA分子中
A 核糖和碱基都相同      B 核糖和碱基都不同         C 核糖不同而碱基相同
D 核糖相同而碱基不相同      E 核糖不同而部分碱基不同
答案：E
5．蛋白质的二级结构的主要形式是
A α-螺旋和β-折叠        B S形       C 矩形折叠       D 双曲线        E γ-螺旋
答案：A
6．蛋白质在某些理化因素作用下，空间结构发生改变或破坏，导致某些理化性质和生物学活性发生改变的现象称为：
A 蛋白质复性      B蛋白质变性      C 蛋白质折叠       D蛋白质转录      E 蛋白质翻译
答案：B
7．下列哪一种核苷酸不是RNA的组分
A TMP           B CMP            C GMP             D UMP             E AMP
答案：A
注：组成RNA的核苷酸为CMP、GMP、UMP和AMP四种。
8．关于tRNA的描述哪一项是正确的
A 5′端是-CCA        B tRNA是由10 3 核苷酸组成         C tRNA的二级结构是二叶草型
D tRNA为转运核糖核酸              E 在其DHU环中有反密码子
答案：D
9．下列不属于DNA基本成分的碱基环球网校整理：
A A           B G            C T             D U             E C
答案：D

10．体内合成DNA不需要环球网校整理
A dATP          B  dGTP            C  dCTP              D  dUTP            E dTTP
答案：D
11．下列哪种碱基只见于RNA，不见于DNA：
A 腺嘌呤          B 鸟嘌呤         C 胞嘧啶          D 尿嘧啶        E 胸腺嘧啶
答案：D
12．蛋白质的一级结构是指：
A α螺旋结构        B β折叠         C 分子中的氢键       D 分子中的二硫键       E 氨基酸的排列顺序
答案：E
13．组成核酸的基本结构单位是：
A 碱基和核糖      B 核糖和磷酸     C 核苷酸             D 脱氧核苷和碱基        E 核苷和碱基
答案：C
14．DNA碱基组成的规律是：
A [A] = [C]；[T] = [G]                  B [A] + [T] = [C] + [G]         C [A] = [T]；[C] = [G]
D（[A] + [T]）/（[C] +[G]）=1          E [A] =[G]；[T]=[C]
答案：C
15．下列有关蛋白质的叙述哪一项是不正确的
A 蛋白质分子都具有一级结构           B 蛋白质的二级结构是指多肽链的局部构象
C 蛋白质的三级结构是整条肽链的空间结构         D 蛋白质分子都具有四级结构
E 蛋白质四级结构中亚基的种类和数量均不固定
答案：D