第一章 蛋白质的分子结构与功能

第一章 蛋白质的分子结构与功能

目的与要求：在学习蛋白质基本结构的基础上，认识蛋白质结构与功能的关系，深入理解蛋白质之所以能体现生命现象在于它具有特殊的分子结构。了解蛋白质结构研究的主要方法。 第一节 蛋白质的分子结构 一. 蛋白质一级结构及其研究

1. 肽和肽键 (1) 肽和肽键的结构; (2) 天然活性肽 2. 一级结构的测定 (1) 战略原则 (2)测序步骤 （3）蛋白质一级结构研究进展

3. 一级结构研究意义 (1) 一级结构和功能密切相关 (2) 由一级结构可预测高级结构

二. 蛋白质特定构象形成的原因和驱动力

1. 多肽链折叠的空间限制 （1）肽键的单键性质；（2）肽单位的平面结构和二面角；（3）Ramachandran构象图

2. 蛋白质特定构象形成的驱动力 （1）R-侧链基团间的相互作用；（2）肽链与环境水分子的相互作用；（3）天然构象形成的过程是一个自发过程（△G<0） 三. 蛋白质构象的结构层次及其特征

1. 二级结构 (1) 螺旋; (2) ?- 片层; (3) 回折; (4) Q-环; (5)无规则卷曲

2. 超二级结构 (1) 类型; (2) 一些已知功能的超二级结构

3. 结构域 (1) 结构域的形成方式; (2) 结构域运动; (3) 结构域分类

4. 球状蛋白三级结构 (1)球状蛋白三维结构的特征; (2) 球状蛋白质的分类 5. 四级结构 (1) 原体、单体与亚基的概念; (2) 四级结构形成的优越性 6.生物超分子体系

7.纤维状蛋白质的结构 （1）?-角蛋白的结构；（2）丝心蛋白(fibroin)结构；（3）胶原纤维(collagen fibril) 第二节 蛋白质的分子结构与功能的关系

一、肌红蛋白（Myoglobin）和血红蛋白（Hemoglobin）的结构与功能 1. Mb和Hb的结构特点 2. Mb和Hb的氧合曲线和Hill图 （1）Mb和Hb的氧合曲线比较；（2）Mb的储氧功能和Hb的输氧功能 3. Hb的变构效应与O2的运输 （1）Hb的变构效应；（2）DPG的变构效应剂作用和对血红蛋白氧亲和力的影响；（3）H+浓度、CO2的分压对Hb氧亲和力的影响

4. 异常血红蛋白与分子病 (1)分子表面发生的变异; (2) 血红蛋白结合部位发生变异; (3) 三级结构发生突变; (4) 四级结构发生突变 二. 朊病毒的构象变化和功能

1．朊病毒（prion protein,PrP）的概念和结构 2．PrPC的可能生理功能 3．PrPSc和Prion病

4．朊病毒的研究有待解决的问题 三、转录因子的结构与功能

1、转录因子的定义 2、转录因子的结构 3、转录因子的分类 4、转录因

子的功能

四、 蛋白质结构与功能研究进展

1．蛋白质结构研究新方法 2．蛋白质组学研究 3．生物信息学的介入 第三节 蛋白质天然构象的形成与分子伴侣

一、中心法则研究中一个没有完全解决的重大问题 二、蛋白质天然构象的形成

1、蛋白质折叠密码的复杂性; 2、蛋白质折叠的灵活性; 3、折叠所需的蛋白质因子：分子伴侣 、酶 4、 蛋白质的自剪接 三、热激蛋白(heat shock proteins,Hsp)

1、热激蛋白的分类； 2、热激蛋白的分子伴侣功能； 3、热激蛋白的其它功能

四、蛋白质的翻译后修饰 — 表观遗传学研究新问题 第四节 蛋白质的酶促降解与修饰 一、蛋白质酶的种类和专一性

1.肽酶（Peptidase） 2.蛋白酶(Proteinase) 二、蛋白质降解的生物学意义 三、细胞组织蛋白的胞内降解

1. 溶酶体(lysosome)途径

2.泛肽（ubiguitin）途径 （1）泛肽；（2）与蛋白质泛肽化有关的酶类；（3）去泛肽化酶；（4）26S蛋白酶体；（5）20S 蛋白酶体；（6）19S 调节复合物；（7）11S调节复合物

第二章 生物膜与细胞信号转导

目的与要求：介绍细胞信号转导的概念及特征，重点掌握胞外信号跨膜转导的特点和主要途径，以及其后胞内信息分子级联传递，生物信号逐渐放大的机制。 第一节 生物膜的结构和功能概述 一、生物膜的结构

1、细胞膜的共性和遗传性

2、生物膜的结构和特点—膜的流动镶嵌模型 二、生物膜的功能

1、生物膜与物质的跨膜运转 （1）小分子物质的运送

Na+ . K+ - ATPase (1) K.whittam及其同事的经典实验； (2) Na+ . K+ - ATPase作用的机理；阴离子运送 （2）糖和氨基酸的运送:协同运送（co-transport）；基团运送（group transport） （3）生物大分子跨膜运送：外排作用，内吞作用 （4）新生蛋白质的跨膜定向运送：分必蛋白质通过内质网的运送：信号肽（signal sequence），信号肽假说（signal hypothesis）；线粒体蛋白质的跨膜运送：线粒体蛋白质跨膜运送的特征，导肽（leader sequences）的性质和特征；离子载体（ionophores） 2、生物膜与能量转换 （1）、氧化磷酸化能量转换机制：线粒体结构和呼吸链的组成；呼吸链电子传递过程中自由能的变化；Mitchell的化学渗透假说（chemiosmotic hypothesis）；ATP酶的结构与旋转催化理论

（2）光合磷酸化能量转化机制：叶绿体结构和光合链；光合磷酸化机理；氧化

磷酸化和光合磷酸化比较 第二节 细胞信号转导概述 一、细胞信号主要种类

1.生物大分子的结构信号 2.物理信号

3.化学信号（1）细胞间信号分子（第一信使）的类别和特点；（2）细胞内信号分子（第二信使）的类别和特点 二、细胞信号转导途径的特点

三、参与信号分子相互作用的特殊结构域 四、接头蛋白与锚定蛋白

第三节 受体及跨摸信号转换 一、受体（receptor）

1.受体的的概念 2.受体的特征 3.受体类别 （1）细胞内受体；（2）细胞表面受体 4.植物受体的特殊例子 二、细胞内受体的作用机制

1.甾类激素受体信号转导的基本特征 2.甾类激素受体的结构和功能 三、细胞表面受体的种类与结构

1.离子通道型受体 2.G蛋白偶联受体 3.具有酶活性受体 四、受体的研究方法

1、遗传学方法筛选突变体 2.标记配体法检测受体 3.亲和技术提纯受体 4、分子克隆技术获取微量受体5、酵母双杂交系统

6、甾醇类激素核受体作用的DNA原件研究方法 7、数据库筛选 第四节 G-蛋白与跨摸信号转导

一、G-蛋白（GTP-binding protein）概念 1.异三聚体G蛋白结构和功能

2.小G蛋白结构和功能 3、植物G蛋白 4、植物小G蛋白 二、与G-蛋白偶联的细胞表面受体的跨摸信号转导模型 三、小G蛋白偶联的MAPK级联系统

第五节 几种重要的胞内信使及其信号传递途径 一、胞内信使cAMP系统

1.cAMP的发现和第二信史学说的提出 2.信号分子cAMP的产生和灭活 3.受体通过G蛋白与cAMP环化酶偶联的模型 4. cAMP下游的靶蛋白

5. cAMP信号系统传递模型 6.cAMP信号调节的生理过程 二、胞内信使IP2与DG（双信使）系统

1.双信使（IP3/Ca2+和DG/PKC）途径的发现 2.信号分子（DG，IP3）的产生和灭活

3.受体通过G蛋白与磷脂酶C(PLC)偶联的双信使系统模型

4.IP2/Ca2+信号传递途径 5.DG/PKC信号传递途径 6.双信使途径之间的相互作用 三、胞内信使Ca2+系统

1.细胞Ca2+ 转运系统 2. Ca2+信号的产生和终止 3.钙信使的信号传递—钙结合蛋白的结构与功能

4.Ca2+ -CaM依赖性蛋白激酶（CaM-PK）的结构和 作用机理

5.CaM-PK的生物学效应 6.植物Ca系统的重要性

四、cGMP信号传递途径

第六节 具有酶活性的细胞表面受体的跨摸信号转导

一、受体Tyr蛋白激酶 (receptor protein tyrosine kinase, RPTK)基本结构 二、RPTK的活化与跨摸信号转导 三、RPTK受体的胞内信号转导通路

四、植物生长调节因子参与特殊的信号传导途径 五、植物细胞信号转导研究的新进展 第七节 蛋白质的磷酸化与脱磷酸化 一、蛋白质的可逆磷酸化及其调控机制

1.蛋白质磷酸化与其功能的关系 2.可逆磷酸化作用调节蛋白质活性的分子机制

3.蛋白质可逆磷酸化在介导信号转导中的中心枢纽作用 二、蛋白激酶

1.蛋白激酶催化反应的一般特征 2.重要的蛋白激酶家族 三、蛋白磷酸酶

四、蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的特点和意义 第八节 细胞信号转导途径的多样性和相互作用

一、细胞信号转导途径的多样性

二、胞内信号转导途径间的复杂性与“交谈” 三、细胞对多种信号途径的整合作用 第三章 生化实验技术

第一节 生物大分子物质的制备

一．一般过程和原则 二．注意事项 三．纯化方案的设计和评价 第二节 几类主要的生化实验技术 一、层析技术

1．层析技术一般原理 2．层析技术分类 3．常用层析技术及应用 二 、电泳技术

1．电泳的一般原理 2. 电泳技术的类别 3、常用电泳技术 4、电泳技术的拓展 三 、离心技术

1．离心机类别 2．沉降系数（ sedimentation coefficient, s） 3．超离心法类别

四 、透析和超过滤

第三节 核酸研究技术简介 一、核酸分子杂交 1.原理

2.应用 （1）Southern blotting；（2）Northern blotting；（3）原位杂交 二、DNA重组技术

1.DNA重组的理论基础和技术基础 2.DNA重组的基本方法 3.DNA重组技术的应用

三、基因文库与cDNA文库

1基因文库和cDNA文库的概念 2.文库的构建 四、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）

1.PCR技术原理 2.PCR的应用及发展 五、核酸分子标记技术

1.限制性片段多态性（RFLP, restriction fragment length polymorphism） 2.随机扩增多态DNA（RAPD, random amplified polymorphic DNA）

3.扩增片段长度多态性（AFLP, amplified fragment length polymorphism） 4.基因编码区简单串联重复序列（SSR，simple sequence repeat） 六、蛋白质技术和核酸技术的相互增强

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ob3f.html