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BIO-01 · 生物大分子的结构和功能

生物化学与分子生物学 约12% 样章 · 氨基酸、肽键、蛋白质结构 2026 西医综合（306）
BIO-01-01高频

氨基酸的结构与分类

同一骨架换侧链，性质全由 R 决定。

通式：20 种氨基酸只有一处不同 α 氨基 羧基 氢原子 侧链 R 唯一变量，决定分类与性质 氨基与羧基都连在同一个 α 碳上 → 均为 α-氨基酸 除甘氨酸外 α 碳皆为手性碳，天然蛋白质均取 L 型 按侧链极性分四类（考试按这一套分） 非极性疏水 甘、丙、缬、亮、异亮 脯、苯丙、蛋（甲硫） 埋在球状蛋白内核 构成疏水核心 极性不带电 丝、苏、半胱、酪 天冬酰胺、谷氨酰胺 羟基与巯基是磷酸化 与二硫键的落点 碱性（带正电） 赖氨酸、精氨酸 组氨酸 组氨酸咪唑基 pKa 近 7 是酶活性中心的质子供受体 酸性（带负电） 天冬氨酸 谷氨酸 侧链羧基电离 降低等电点 三个特殊分子必须单独记： 脯氨酸是亚氨基酸，环状侧链打断 α 螺旋 半胱氨酸巯基氧化成二硫键；色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸含苯环，产生 280 nm 紫外吸收
同一 α 碳骨架 + 不同侧链 R，四类分组决定蛋白质的折叠与带电行为。

大纲原文　组成蛋白质的氨基酸化学结构和分类。

BIO-01-02

氨基酸的理化性质

带什么电，由环境 pH 与 pI 谁大决定。

两性解离：同一分子随 pH 变成三种形式 pH 酸性 pH = pI 碱性 阳离子 氨基结合质子 羧基未电离 兼性离子 正负电荷数相等 净电荷为零 阴离子 羧基失去质子 氨基呈游离态 电场中向负极泳动 电场中不泳动，溶解度最小 电场中向正极泳动 等电点 pI 就是「净电荷为零时的那个 pH」 pI 由侧链决定，不是固定值 酸性氨基酸　侧链多一个羧基 → pI 偏低 碱性氨基酸　侧链多一个氨基 → pI 偏高 中性氨基酸　pI 约在 5—6.3 判断口诀：pH > pI 带负电，pH < pI 带正电 紫外吸收与呈色反应 色氨酸、酪氨酸的苯环在 280 nm 有最大吸收 故可用 280 nm 光吸收直接测蛋白质浓度 茚三酮反应：α-氨基酸受热生成蓝紫色化合物 在 570 nm 定量，可用于氨基酸检出
兼性离子是主线：pH 相对 pI 的高低直接读出带电性质与电泳方向。

大纲原文　氨基酸的理化性质。

BIO-01-03

肽键和肽

肽键有部分双键性，不能自由旋转。

脱水缩合：羧基与氨基对接，脱去一分子水 前一残基羧基 后一残基氨基 缩合 脱去 H₂O 肽键（酰胺键） 肽链两端命名固定： 游离氨基端为 N 端，习惯写在左侧，编号从此开始 游离羧基端为 C 端，写在右侧 10 个以内称寡肽，更多称多肽 链中的氨基酸称为氨基酸残基 肽单元：一个刚性平面，六个原子共面 α 碳 α 碳 肽键 六个原子处在同一平面内 只有 α 碳两侧的单键可旋转 肽键碳氮之间有部分双键性质 故不能自由旋转，是二级结构的几何前提 两个二面角的取值范围由此受限 生物活性肽：短，但功能明确 谷胱甘肽 三肽，含巯基，还原型清除过氧化物、保护细胞 多肽类激素 促甲状腺激素释放激素、催产素、加压素等
肽键的部分双键性锁死了肽单元的平面，只留下 α 碳两侧的旋转自由度。

大纲原文　肽键和肽。

BIO-01-04高频

蛋白质的一级与高级结构

一级结构靠肽键，高级结构靠次级键。

四级台阶：每上一级，加一层空间信息 一级结构 氨基酸的排列顺序，从 N 端到 C 端 维系键：肽键（含二硫键） 一级结构是高级结构与功能的基础 序列由基因决定，蕴含全部折叠信息 二硫键属共价键，归入一级结构讨论 二级结构 主链局部的规则盘曲折叠，不涉及侧链构象 α 螺旋 右手螺旋，每圈 3.6 个残基 侧链伸向螺旋外侧 β 折叠 链间氢键，可平行或反平行 β 转角与无规卷曲 转角常含脯氨酸与甘氨酸 维系键：氢键 三级结构 整条肽链所有原子的空间排布，形成球状或纤维状 疏水核心 维系键：疏水作用（主要）、氢键、离子键、范德华力 疏水侧链藏内部、亲水侧链朝水相，是折叠的驱动力 结构域：三级结构中可独立折叠的功能单位 分子伴侣协助折叠，防止错误聚集 四级结构 两条以上具三级结构的肽链聚合，各链称亚基 典型例：血红蛋白由 2 条 α 亚基与 2 条 β 亚基组成 维系键：亚基间的非共价键，无肽键相连 单个亚基无活性，解聚即失去整体功能
一级结构由共价的肽键维系，二级以上全部依靠次级键——这是本章最常考的对照。

大纲原文　蛋白质的一级结构及高级结构。

后面几条收在完整版里

下面这些标题是真实目录，图与要点在 Sivara App 中。

  1. 蛋白质结构与功能的关系
  2. 蛋白质的理化性质
  3. 蛋白质的分离与纯化
  4. 核酸的组成与核苷酸
  5. 核酸的一级与空间结构
  6. 核酸的理化性质及应用
  7. 酶的基本概念与活性中心
  8. 酶促反应动力学与抑制剂
  9. 酶的调节
  10. 酶在医学上的应用
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