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蛋白质功能的多样性思维导图
氧结合蛋白质——肌红蛋白：贮存氧思维导图
氧结合蛋白质——血红蛋白：转运氧思维导图
血红蛋白的分子病思维导图
免疫系统和免疫球蛋白思维导图
肌动蛋白、肌球蛋白和分子马达思维导图
考点一：蛋白质功能的多样性蛋白质在生物体内有哪些功能？请各举一例。
一、蛋白质的功能：
| 具体功能描述 | 实例（★★）（问答题考点，作为问答题回答，要带例子） |
|---|---|
| 行使催化和转化功能 | 充当生物催化剂即酶，催化细胞内的各种生化反应（见酶部分内容） |
| 作为信号分子和信号转导器 | 参与信号转导；例如胰岛素及其受体的相互作用导致血糖浓度下降（参看“激素与受体介导的信号转导”） |
| 转运专一的分子和物质 | 例如血红蛋白运输氧气，转铁蛋白运输Fe等 |
| 作为结构和支撑成分 | 为细胞和机体提供结构支持；例如胶原蛋白在动物结缔组织中起结构支持作用 |
| 起运动和动力作用 | 例如肌动蛋白和肌球蛋白的相互滑动导致肌肉细胞收缩或松弛 |
| 具有防卫、保护和免疫功能 | 毒素、凝血因子参与的反应，抗体参与体液免疫（免疫球蛋白、淋巴细胞受体） |
| 作为养分贮存 | 蛋白质可以分解为氨基酸，通过氨基酸的分解代谢，其碳骨架产能。 |
| 起支架和衔接作用 | 例如支架蛋白 / 脚手架蛋白 |
| 调节其他蛋白质功能或基因表达 | 例如周期蛋白调节依赖于周期蛋白的蛋白激酶的活性 |
| 具有一些奇异的功能 | 例如应乐果甜蛋白具有极高的甜度，是一种天然的甜味剂（并不是一种蛋白质只有一种功能） |
考点二：氧结合蛋白质——肌红蛋白：贮存氧肌红蛋白的组成、辅基和氧结合特性是怎样的？
一、肌红蛋白
1、肌红蛋白的基本定位与组成：肌红蛋白（Mb）是珠蛋白家族的成员（：主要起到转运和贮存氧的功能），是哺乳动物细胞中肌细胞主要的贮存和分配氧的蛋白质，单体肌红蛋白主要是促进肌肉组织中氧的扩散。肌红蛋白还是第一个完整获得三级结构的蛋白质（★）。（：填空题考点）★填空题考点
（1）分子组成：由一条153个氨基酸残基的多肽链和一个辅基血红素构成（注意肌红蛋白和血红蛋白单个亚基的一级结构差异较大，但是三级结构相似）。肌红蛋白脱去血红素就成为珠蛋白，它和血红蛋白具有同源性。
（2）二级结构特点：由8段α螺旋组成，78%的氨基酸都在α螺旋中。
2、肌红蛋白的核心辅基——血红素：多细胞生物中O₂的转移需要Fe²⁺和Cu⁺参与。在多细胞生物中，特别是载氧的铁需要远距离转运的生物中，铁经常要掺入与蛋白质结合的辅基——血红素中。
（1）分布：血红素基存在于肌红蛋白、血红蛋白和许多称为血红素蛋白的其他蛋白质。
（2）结构组成：由有机环结构原卟啉IX和结合的一个Fe（II）原子构成；只有Fe²⁺状态的血红素才能与O₂结合。
（3）配体接合能力：NO和CO与血红素铁配位的亲和力比O₂高。当CO分子与血红素结合时，O₂被排出，这就是CO对生物剧毒的原因（★）。（：简答题考点）★简答题考点
（4）氧结合的理化变化：当氧结合时，血红素铁的电子性质发生了变化（：低价铁和氧结合）；这反映在深紫色的缺氧静脉血到鲜红色的富氧动脉血的颜色变化。机体内通过Mb和Hb的疏水口袋，以及通过细胞色素B5还原酶保护低价铁不被氧化。
3、肌红蛋白与O₂可逆结合机制（蛋白质和配体结合的实例，配体：被一个蛋白质可逆结合的分子）：其核心功能是完成肌肉细胞内的氧转运与供给。
（1）氧转运的具体过程：在肌肉组织中血红蛋白释放的O₂通过质膜进入肌细胞中，并在质膜内表面O₂与肌红蛋白结合成为氧合肌红蛋白。后者在细胞溶胶中扩散到线粒体。当线粒体中O₂的浓度下降时，氧合肌红蛋白便把贮存的O₂，释放给线粒体，自身转变为去氧肌红蛋白并回到质膜处。由于在这里的氧浓度较高，它又重新变成氧合肌红蛋白。（：可以作为肌红蛋白的功能考察，简答题考点）简答题考点
（2）结合曲线（★★★）★★★
氧合曲线为双曲线（：填空题、选择题、判断题考点）填空题考点选择题考点判断题考点
P50：肌红蛋白被氧半饱和时的氧分压。肌红蛋白的p50大约为1torr（第三版教材中为2torr）。
4、蛋白质结构会影响与配体的结合：比如CO结合游离血红素的能力比O₂高25000倍，但是在肌红蛋白中，只比O₂高200倍。
考点三：氧结合蛋白质——血红蛋白：转运氧血红蛋白的结构和氧结合特性是怎样的？为什么它的氧合曲线是S形？
一、血红蛋白
1、血红蛋白的核心功能与氧结合特征：
（1）核心功能：在血液中转运O₂。
（2）氧饱和程度特点：外周组织的动脉血中，氧的饱和程度为96%，而在回到心脏的静脉血中，饱和程度只有64%。
（3）氧结合特点：血红蛋白有多个亚基，并且都有O₂的结合部位，血红蛋白在红细胞质量的占比高达34%。
2、血红蛋白的结构特点：
（1）血红蛋白的亚基组成：
脊椎动物的血红蛋白由4个多肽亚基组成，每个亚基都有一个血红素基和一个氧结合部位。一个多聚体亚基蛋白之间的相互作用能够允许对配体浓度的小变化有高敏感的应答。血红蛋白在体内主要由红细胞运载（：成熟红细胞没有核、内质网和线粒体，不能繁殖，寿命仅有120天）。
人在发育的不同阶段血红蛋白的亚基不同：成人血红蛋白最主要的是HbA，亚基组成是α₂β₂；其次是HbA2，亚基组成是α₂δ₂；胎儿为HbF，亚基组成是α₂γ₂（★★★）。★★★
（2）血红蛋白的结构组成：
①血红蛋白（Hb）分子近似球形，4个血红素基团分别位于每个多肽链的E和F螺旋之间的裂隙处，并暴露在分子的表面；
②两个不同链之间的亚基相互作用最大，相同链间相互作用很小。用尿素处理血红蛋白可以解离成α-β二聚体，但二聚体保持完整。
③血红蛋白α-链和β-链的三级结构与肌红蛋白链的三级结构相似。
④成人血红蛋白和胎儿血红蛋白种类不同，主要在于亚基组成上，胎儿的γ链中H21为Ser（：成人中残基为His），从而减少了BPG分子结合部位的正电荷，降低了对BPG的亲和力，导致对氧的亲和力增高。（★★）（：胎儿因此可以从母亲体内获得氧）★★
二、血红蛋白与氧结合能力
1、结合氧时血红蛋白发生构象变化：
血红蛋白存在两种主要构象：T态（：去氧优势构象）和R态。氧可以与任何一种构象态的血红蛋白结合，但对R态的亲和力明显高于T态，并且氧的结合更稳定了R态。
氧与一个T态血红蛋白亚基的结合将引发构象向R态转变，同时稳定T态的那些离子对和氢键都发生断裂（：正协同发生的原因）。
血红蛋白与氧可逆结合的铁离子处于还原性二价状态，过程中铁离子的价态不改变（：判断题考点：血红蛋白结合氧后，铁离子氧化为三价。（×））。判断题考点
剧烈运动较长时间后，体内Hb与氧的亲和力下降。体内T状态的血红蛋白比例增高（★★）。★★
2、血红蛋白氧结合的正协同效应与相关特征：
（1）血红蛋白与氧结合是协同的（★★★）（：重中之重，别构效应定义也需要了解：一个配体与蛋白质上一个结合部位的结合影响同一蛋白质上其他结合部位的亲和力称为别构效应。具有别构效应的蛋白质称为别构蛋白质）★★★名词解释考点
（2）正协同效应的本质：血红蛋白的氧合具有正协同性同促效应，即一个氧气的结合增加同一Hb分子中其余空的氧结合部位对O₂的亲和力。O₂既是正常的配体，也是正同促效应物或称正同促调节物。血红蛋白氧合协同性使它更有效地起输送氧气的作用。如果一个O₂与Hb分子结合，则该Hb分子中的剩余氧结合部位立即被O₂占据，即4个O₂同时与Hb结合。（O₂是同促激活调节物）
（3）S型的氧合曲线（★★★）★★★
【图：胎儿血红蛋白与成人血红蛋白的氧合曲线比较】纵轴为“氧饱和百分数 Y（fractional saturation）”，刻度0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0；横轴为 pO₂（torr），刻度0、50、100。红色曲线标注“胎儿血红蛋白（HbF）”，蓝色曲线标注“成人血红蛋白(HbA)”，两条曲线都呈S形；HbF曲线位于HbA曲线的左上方，说明在相同氧分压下HbF的氧饱和度更高，即胎儿血红蛋白对O₂的亲和力大于成人血红蛋白。图示
【图：肌红蛋白与血红蛋白的氧合曲线比较】纵轴为 Y（fractional saturation），刻度0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0；横轴为 pO₂（torr），刻度0、25、50、75、100。黑色曲线标注 Myoglobin（肌红蛋白），呈双曲线，在很低的氧分压下迅速上升并接近饱和；红色曲线标注 Hemoglobin（血红蛋白），呈S形。在 Y=0.5 处画一条水平点线，两条蓝色引线分别标注：P₅₀ = 2 torr（肌红蛋白）、P₅₀ = 26 torr（血红蛋白）。图示
3、协同效应的定量描述与机制模型
（1）协同效应的定量描述：Hill系数是协同性程度的量程。n=1表现为非协同，n<1表现为负协同，n>1表现为正协同。
（2）协同性结合机制的两个模型：MWC模型（协同模型、齐变模型）和KNF模型（序变模型、渐变模型）。
4、血红蛋白的额外功能——运送H⁺和CO₂（★★）：血红蛋白除从肺到组织，转运细胞所需的几乎全部氧之外，还转运组织中形成的约40%总H⁺和20%的CO₂到肺和肾，并在这里被排出体外。★★
血红蛋白与O₂的结合受环境中其他分子的调节，如H⁺、CO₂、2,3-二磷酸甘油酸（：填空题考点），这些分子极大影响Hb的氧合性质，这就是别构效应中的异促效应。填空题考点
（1）H⁺和CO₂促进O₂的释放（Bohr效应）（★★★）★★★
去氧血红蛋白对H⁺的亲和力比氧合血红蛋白大。因此增加H⁺浓度，降低pH将促进O₂从血红蛋白中的释放。
Bohr效应的定义：指H⁺、CO₂影响血红蛋白与O₂结合的亲和力的效应。H⁺浓度增加（pH下降）或CO₂浓度增加会降低血红蛋白与O₂结合的亲和力，使血红蛋白氧合曲线向右移动，促进血红蛋白释放O₂。血红蛋白与O₂的结合和与H⁺、CO₂的结合互斥（名词解释和氧合曲线的变化）。（★★★）★★★名词解释考点
生理场景适配：（：外周血中CO₂浓度高，pH低，血红蛋白和O₂亲和力低，所以释放O₂；肺泡中，CO₂排出，pH高，血红蛋白和O₂亲和力高，吸收O₂。也就是说，提高CO₂的分压会导致O₂和血红蛋白亲和力下降）
作用机制：
①产生Bohr效应的原因是血红蛋白中一些pK值处在7附近的可解离基团，主要是His（：α亚基的N端氨基、α亚基的His122咪唑基和β亚基的His146咪唑基），其解离与否影响血红蛋白的构象，从而影响血红蛋白对O₂的亲和力；质子和β亚基的His 146结合。当其质子化时，此残基与α亚基的Asp 94形成链内盐桥，有助稳定T态去氧血红蛋白，抑制氧的结合，促进氧的释放。
②血红蛋白还能结合CO₂，CO₂与每一个珠蛋白链氨基端的α-氨基结合，形成氨甲酰血红蛋白，反应中产生的H⁺，贡献于Bohr效应。被结合的氨甲酸也形成额外的盐桥，有助于稳定T态，促进氧的释放。
氧合曲线变化：（★★★）★★★
【图：pH对血红蛋白氧合曲线的影响】纵轴为“氧分数饱和度（θ）”，标出0、0.5、1.0；横轴为 pO₂/kPa，刻度0、2、4、6、8、10、12。图中三条S形曲线自左向右依次标注 pH7.6、pH7.4、pH7.2，即pH越低曲线越向右移动，血红蛋白与O₂的亲和力越低、越易释放O₂。图示
Bohr效应生理意义：（★★★）（：考试频率高，需要仔细记忆）★★★
①血液流经pH较低、CO₂浓度较高的组织特别是肌肉时，促进血红蛋白释放O₂。较高浓度的CO₂促进血红蛋白和H⁺、CO₂结合，补偿由于呼吸作用形成的CO₂而引起的pH降低，起缓冲血液pH的作用；
②血液流经O₂浓度高的肺部时，促进血红蛋白与O₂结合并释放H⁺、CO₂。CO₂的
呼出使血液pH上升，促进氧合血红蛋白形成。
（2）BPG降低Hb对O₂的亲和力（★★★）★★★
BPG对血红蛋白氧结合的调节：在胎儿体内，BPG（2,3-二磷酸甘油酸）是血红蛋白的一个重要的别构抑制剂，BPG与Hb的相互作用提供了一个异促别构调节的实例；但是缺少BPG不能依靠BPG体外补充恢复，因为其不透过红细胞膜。
结合与作用机制：每个血红蛋白四聚体只有一个BPG的结合部位，位于β亚基之间，其中的正电荷可以和BPG的负电荷形成盐桥，有助于稳定T态，因而降低血红蛋白对氧的亲和力，促使氧的释放。当Hb跟氧结合转变为R态时，BPG的结合口袋变小，以至容纳不了BPG分子。无BPG存在时，血红蛋白更容易转变为R态。O₂和BPG跟血红蛋白的结合是互相排斥的。
BPG在胎儿发育中具有重要作用：因为胎儿血液流经胎盘时必须从胎盘的另一侧母体的血中获取氧，因此胎儿血红蛋白对O₂的亲和力必须比母体血红蛋白要大。胎儿合成的是γ亚基而不是β亚基，形成HbF(α2γ2)。胎儿的γ链中H21为Ser，从而减少了BPG分子结合部位的正电荷，降低了对BPG的亲和力，导致对氧的亲和力增高，有助于胎儿从母体获得氧气。
BPG浓度对氧合曲线的影响：（★★）★★
BPG浓度越大，Hb的氧分数饱和曲线越向右移动，即BPG抑制O₂的结合，并增加了正协同效应，BPG的存在可以增加Hb在组织中的卸氧量。（：BPG可以稳定T态）
人在从低海拔到高海拔后，体内的BPG浓度很快上升。（：判断题考点）判断题考点
5、肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能的异同点（：补充：了解即可。）
相同点：两者亚基有相似的三级结构，表明有相似的氧结合机制及其他性质。
不同点：肌红蛋白是哺乳动物体内贮存和分送O₂的蛋白质，存在于肌肉细胞中。它是单体蛋白，其氧结合曲线呈双曲线特征，有利于O₂的贮存，只有当剧烈活动导致血液输氧不足以补偿肌肉消耗而使局部氧分压很低的情况下，才放出O₂来应急；血红蛋白是在血液中转运O₂的蛋白质，存在于红细胞中。它是寡聚蛋白（α₂β₂），其氧结合曲线呈S形特征，表明在低O₂时（去氧血红蛋白）对O₂有低亲和力，在高O₂时（氧合血红蛋白）对O₂有高亲和力。
考点四：血红蛋白的分子病什么是分子病？镰刀状细胞贫血的分子水平病因和病理机制是什么？
一、α或β亚基的氨基酸残基发生了更换
1、分子病：由于基因或DNA分子的缺陷，致使细胞内RNA及蛋白质合成出现异常、蛋白质分子的结构与功能随之发生变异的疾病，如镰刀状细胞贫血病，是合成血红蛋白的基因异常所致的贫血疾病。（★★）。（：名词解释考点）★★名词解释考点
2、镰状细胞贫血的分子水平病因：
镰刀状细胞贫血病是血红蛋白分子突变引起的，氨基酸序列发生细微变化（★★）。★★
HbA和HbS两种血红蛋白都用胰蛋白酶在同样条件下水解成若干肽段进行双向滤纸层析电泳，对比所得的图谱，称为指纹图谱，只有一个肽段位置不同，其氨基酸序列分别是：
Hb A：H₂N Val - His - Leu - Thr - Pro - Glu - Glu - Lys COOH
Hb S：H₂N Val - His - Leu - Thr - Pro - Val - Glu - Lys COOH
患有镰刀状贫血病是因为血红蛋白分子中β-链上从N-末端开始的第6位的氨基酸残基的Glu被Val所代替（★★）。（：问答题考点）★★问答题考点
镰刀状细胞贫血症患者体内红细胞数目变少，仅为正常一半，并且形态也不正常，呈现镰刀状，新月状，还存在大量未成熟的红细胞。这种疾病的杂合子可以抵抗非洲的致死性疟疾。
3、镰刀状细胞贫血的病理（：了解病理，大题常见考点：题目如果问镰刀型贫血症的发病机制，需要回答：分子水平病因 + 病理中的两段）：
（1）病理核心机制：镰刀状贫血病的氨基酸序列的变化显著地降低去氧血红蛋白的溶解度，但对氧合形式并无影响。（伸出HbS分子表面的Val侧链（具有疏水基团）与去氧血红蛋白分子上的互补口袋通过疏水作用而结合聚集成纤维状沉淀）。氧合血红蛋白表面无疏水性口袋，因此只有在缺氧时，红细胞才会成为镰刀状（★★★）；★★★
（2）病理连锁反应：如果氧压低，镰刀状化的程度将增加，某些细胞破裂在血管中形成冻胶状而限制血流，堵塞血管。血流变慢又使组织中的氧压进一步下降，生成更多的去氧HbS，加重细胞的镰刀状化，导致组织缺血受伤，影响器官的正常功能，这是镰刀状细胞贫血患者
早死的主要原因。承接上页镰刀状细胞贫血
4、镰刀状细胞血红蛋白的治疗性矫正镰刀状细胞血红蛋白治疗性矫正
体外用氰酸钾处理镰刀状贫血病患者的红细胞，可以防止它在去氧状态下形成镰刀状。KCNO的修饰是不可逆的，一个N-末端区Val的氨基被修饰，就能够矫正它的构象，使分子重新获得输氧能力。氰酸钾KCNO不可逆修饰N-末端Val输氧能力
二、α或β亚基缺失：地中海贫血亚基缺失
α和β地中海贫血（：了解即可）：对疟疾有一定抵抗作用。地中海贫血疟疾
考点五：免疫系统和免疫球蛋白考点五免疫系统免疫球蛋白免疫系统由哪些细胞和系统构成？MHC蛋白如何区分自我与非我？抗体的结构、类型和相关生化分析技术有哪些？
一、免疫系统免疫系统
免疫应答涉及一系列特化的细胞和特化的蛋白质免疫应答
1、免疫主要由淋巴细胞：B淋巴细胞、T淋巴细胞和巨噬细胞组成。淋巴细胞B淋巴细胞T淋巴细胞巨噬细胞填空题考点
| 淋巴细胞 | 发育场所 | 抗原识别相关特征 | 活化与分化 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| B细胞 | 骨髓 | 表达独特的抗原结合膜受体；受体为膜结合的抗体分子，可单独识别抗原 | 遇特异抗原后迅速分裂，子代分化为记忆细胞和浆细胞（效应细胞） | |
| T细胞（辅助性TH细胞、细胞毒性Tc细胞） | 迁移到胸腺完成后期发育 | 表达抗原特异的膜受体（T细胞受体，异二聚体）；仅识别与主要组织相容性复合体（MHC）膜蛋白结合的抗原 | 遇与细胞上MHC蛋白结合的抗原后被激活、增殖，分化为记忆T细胞和各种效应T细胞 | 活化后分泌细胞因子或淋巴因子，参与免疫应答 |
| 巨噬细胞 | 由骨髓干细胞分化而来，在骨髓中发育成幼单核细胞，进入血液中分化成单核细胞，然后迁移到组织，分化成组织特异的巨噬细胞； | ①吞噬大颗粒和细胞；②作为抗原呈递细胞。 |
2、免疫反应由两个互补的系统组成：体液免疫系统和细胞免疫系统（★）；★体液免疫系统细胞免疫系统填空题考点
（1）体液免疫系统：体液免疫系统
作用对象：是针对细菌感染，胞外病毒以及进入生物体的外来蛋白质等。体液免疫系统作用对象
功能核心：抗体或免疫球蛋白Ig。体液免疫系统抗体免疫球蛋白
功能细胞：免疫球蛋白由B细胞产生，B细胞也可以产生记忆细胞。单独的抗体和T细胞只能结合抗原内一个特定的结构，称为抗原决定簇（：可以是氨基酸基团，也可以是糖基）。B细胞记忆细胞抗原决定簇名词解释
（2）细胞免疫系统：细胞免疫系统
作用对象：是破坏被病毒感染的宿主细胞、某些寄生物和外来的移植组织。细胞免疫系统作用对象
功能核心：T细胞。细胞免疫系统T细胞
功能细胞：TH细胞可以产生多种细胞因子，Tc细胞可以被激活，并分化成记忆细胞，可以杀死被感染的细胞和寄生物。TH细胞Tc细胞细胞因子记忆细胞
3、抗原：是指能引起免疫反应的任何分子或病原体，可以是一种病毒、细菌细胞壁或蛋白质或其他大分子（★★）；免疫系统对小分子不能引起免疫反应。有些物质本身无抗原性，和载体结合后才具有抗原的特点，称为半抗原。★★抗原半抗原名词解释载体
二、免疫系统能识别自我和非我自我与非我MHC
1、MHC蛋白（：了解MHC分子的作用即可）MHC蛋白
MHC蛋白是内在膜蛋白，是一种异二聚体分子，宿主中蛋白质抗原的检测是由MHC蛋白介导的；以下是基本过程：MHC蛋白内在膜蛋白异二聚体
①MHC蛋白与细胞内被消化的蛋白质的肽片段结合，并将它们展示在细胞的外表面；MHC蛋白肽片段细胞外表面
②MHC蛋白展出的外来蛋白质的肽段是免疫系统识别为非我的抗原；MHC蛋白非我抗原
③T细胞受体与这些片段的结合，导致免疫反应的随后步骤。T细胞受体免疫反应
2、MHC蛋白的分类MHC蛋白分类
| 类别 | 分布 | 结合肽段来源 | 功能与作用机制 |
|---|---|---|---|
| MHC-I | 几乎所有脊椎动物细 | 细胞内随机发生的蛋白 | 肽-MHC-I复合体是细胞毒性T细胞（Tc细胞）的T细胞 |
| 类别 | 分布 | 结合肽段来源 | 功能与作用机制 |
|---|---|---|---|
| 蛋白 | 胞的表面 | 质降解和更新衍生的肽 | 受体的识别靶；每个T细胞仅含一种特异的T细胞受体（多拷贝） |
| MHC-II蛋白 | 少数特化细胞表面（巨噬细胞、B淋巴细胞等） | 外来抗原经吞噬/胞吞作用内化后，消化产生的小肽段 | 参与抗原呈递，为T细胞提供识别的靶标 |
3、细胞表面分子相互作用触发免疫应答（：部分学校的考点）细胞表面分子免疫应答
（1）当一个病毒侵入一个细胞时，病毒就利用细胞原有的生化机器和资源复制自己的核酸，合成病毒蛋白质。某些Ⅰ类MHC能将病毒蛋白质的肽碎片带到被侵染细胞的表面并在那里被展示出，这样它们就能被Tc淋巴细胞识别，随后被Tc细胞释放的穿孔素破坏。Ⅰ类MHCTc淋巴细胞穿孔素病毒感染
（2）当被感染细胞很多时，TH细胞分泌白介素，可以大量增殖B细胞（IL-4）和专一受体的T细胞（IL-2）。成熟的病毒当从被侵染细胞释放到胞外环境时，容易受到体液免疫系统的攻击，某些病毒被巨噬细胞吞噬，释放出的病毒肽碎片与巨噬细胞或B细胞的Ⅱ类MHC结合而被展示在它们的表面。这些肽抗原将触发B细胞产生抗体并产生记忆细胞、Tc细胞进行杀伤并产生记忆细胞和TH细胞多条途径的免疫应答，且补体也会参与反应。TH细胞白介素IL-4IL-2Ⅱ类MHC补体
4、免疫记忆的形成与疫苗原理：抗原耗尽后，被激活的免疫细胞会在几天内死去。少数被激活的B细胞和T细胞成熟为记忆细胞。参与再次免疫，再次免疫速度更快，更强。这是疫苗的基础。免疫记忆记忆细胞疫苗原理再次免疫
三、抗体抗体
1、抗体的基本定义：抗体也称免疫球蛋白，是一类可溶性的血清糖蛋白，是血清中最丰富的蛋白质之一。抗体免疫球蛋白血清糖蛋白名词解释
2、IgG/免疫球蛋白的结构：（★★★）（：问答题考点）★★★IgG免疫球蛋白结构问答题考点
【图：IgG分子结构示意】Y形分子由4条肽链组成：两臂外侧的黄色链为轻链（顶端标注“轻链κ或λ”），自N端向C端依次为VL、CL；中间两条蓝色链为重链，自N端向C端依次为VH、CH1、CH2、CH3；4条链的氨基端均标“N”、羧基端均标“C”；轻链与重链之间各有一个“S-S”，两条重链的铰链区之间有两个“S-S”（二硫键）；两条重链的CH2结构域上各连一个“CHO”（糖链）；左侧箭头标注“抗原结合”（指向两臂末端）与“生物反应”（指向柄部）；右侧方括号标注“Fab（Fab′）₂”（两臂）与“Fc段”（柄部）。图示IgG结构FabFc
（1）链组成：抗体是具有4条多肽链的对称结构，其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链（H链）；2条较短、相对分子量较小的相同的轻链（L链）。链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。轻链有κ和λ两种，重链有μ、δ、γ、ε和α五种。链组成重链轻链H链L链二硫键填空题考点
（2）功能区：整个抗体分子可分为恒定区和可变区两部分。在给定的物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。可变区位于“Y”的两臂末端。在可变区内有一小部分氨基酸残基变化特别强烈，这些氨基酸的残基组成和排列顺序更易发生变异区域称高变区。高变区位于分子表面，最多由17个氨基酸残基构成，少则只有2～3个。高变区氨基酸序列决定了该抗体结合抗原的特异性。功能区恒定区可变区高变区特异性
（3）功能片段：一个抗体分子上的两个抗原结合部位是相同的，位于两臂末端称抗原结合片段（Fab）。“Y”的柄部称结晶片段（FC），糖结合在FC上。功能片段FabFC抗原结合片段结晶片段
3、脊椎动物中抗体的主要类型及功能：抗体类型五类免疫球蛋白
IgG（：记忆B细胞应答的主要抗体，最丰富，激活白细胞和其他免疫应答组分）IgG记忆B细胞最丰富抗体选择题考点
IgA（：存在于机体分泌物中，初乳的主要抗体）IgA机体分泌物初乳选择题考点
IgM（：五聚体形式，分子量很大，是抗原入侵B细胞时的第一个抗体，初次应答早期主要抗体、抑制、凝集和溶解入侵血液的细菌）IgM五聚体初次应答选择题考点
IgD（：存在于B细胞中）IgDB细胞
IgE（：变态反应中起作用）IgE变态反应
4、抗体与抗原的结合特性：抗体与抗原结合是专一而紧密的，专一性取决于重链和轻链可变区的氨基酸残基。抗原抗体结合专一性可变区
5、抗原抗体的相互作用是一些重要生化分析的基础：抗原抗体相互作用生化分析
（1）单克隆抗体（★★）：★★承接上页单克隆抗体
定义：由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。一般采用杂交瘤技术制备。所有抗体均识别同一表位。单克隆抗体杂交瘤技术同一表位名词解释
制备方法：杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将有分泌特异抗体能力的效应B细胞和有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合成为B杂交瘤细胞。用有此特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备单克隆抗体。杂交瘤抗体技术效应B细胞骨髓瘤细胞细胞融合
（2）多克隆抗体：是由多个不同的B淋巴细胞在应答一种抗原，如向一个动物注入一种蛋白质时产生的抗体。每种抗体识别一种抗原表位，即抗原决定簇不一样。多克隆抗体B淋巴细胞抗原表位抗原决定簇
（3）酶联免疫吸附测定（ELISA）（★★★）：可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术（：简答题、填空题考点）。实验步骤如下：★★★ELISA酶联免疫吸附测定酶标抗体简答题考点填空题考点
①将待测样品中的蛋白吸附到一个惰性表面；ELISA实验步骤惰性表面
②在惰性表面加入非特异蛋白并一起温育以封闭未被样品蛋白覆盖的表面部位；ELISA实验步骤封闭
③与抗待测抗原的一抗温育；ELISA实验步骤一抗
④与抗一抗、与催化生成有色产物的酶共价连接的二抗温育；ELISA实验步骤二抗酶共价连接
⑤加入酶标二抗的底物。ELISA实验步骤底物
（4）Western Blot（★★★）：指利用抗原-抗体特异反应检测目标蛋白的方法。★★★Western Blot抗原-抗体特异反应名词解释
①首先将含有待测蛋白的蛋白质混合物进行凝胶电泳分离。Western Blot凝胶电泳
②将已经分离的蛋白质通过电泳技术从凝胶转移到固体支持物上，这一固体支持物目前常为硝酸纤维素薄膜。Western Blot转膜硝酸纤维素薄膜
③随后以待测蛋白质上抗原决定簇特异性的抗体（称为第一抗体）为探针，与固体支持物上的蛋白质进行免疫反应。Western Blot第一抗体探针
④最后用偶联有辣根过氧化物酶或碱性磷酸酯酶的抗第一抗体的抗体（第二抗体）与第一抗体进行免疫反应，只有与第一抗体特异性结合的待测蛋白才能与第二抗体发生免疫反应。Western Blot第二抗体辣根过氧化物酶碱性磷酸酯酶
考点六：肌动蛋白、肌球蛋白和分子马达考点六肌动蛋白肌球蛋白分子马达分子马达靠什么供能？肌肉中最主要的蛋白是什么？肌原纤维的明带、暗带、Z盘、H区和M线如何划分？
一、肌动蛋白、肌球蛋白和分子马达肌动蛋白肌球蛋白分子马达
1、分子马达可以依靠核苷三磷酸作为能量，进行循环式的构象变化，推动细胞的运动。分子马达核苷三磷酸构象变化
2、肌肉中最主要的蛋白是肌球蛋白（2个重链，4个轻链）和肌动蛋白。肌球蛋白肌动蛋白重链轻链选择题考点
3、肌肉由很多个肌束组成，肌束又由肌纤维构成，肌纤维由大量肌原纤维组成。肌原纤维的结构呈现明带和暗带交替分布，明带称为Ⅰ带，暗带称为A带，它们由粗丝和细丝交替重叠排列产生。Ⅰ带被Z盘分为两半，它起到锚钩作用，固定细丝。A带中央有较明亮的H区，这里只有粗丝无细丝。在A带正中间有一个M线。肌束肌纤维肌原纤维Ⅰ带A带Z盘H区M线粗丝细丝
章节题库 · A组＋B组 共 35 题（C组、D组按你的要求未收录）
A■ 刷入门（A组，一轮复习）
一、选择题选择题
二、填空题填空题
B■ 刷通关（B组，二轮复习）
一、选择题选择题
二、判断题判断题
三、填空题填空题
四、大题问答题
教材原文对照1 处
Myoglobin, with its hyperbolic binding curve for oxygen (Fig. 54b), is relatively insensitive to small changes in the concentration of dissolved oxygen, so it functions well as an oxygen-storage protein. Hemoglobin, with its multiple subunits and O2-binding sites, is better suited to oxygen transport. As we shall see, interactions between the subunits of a multimeric protein can permit a highly sensitive response to small changes in ligand concentration.
肌红蛋白的氧结合曲线是双曲线（图 5-4b），它对溶解氧浓度的微小变化相对不敏感，因此很适合充当储氧蛋白。血红蛋白有多个亚基、多个 O₂ 结合位点，更适合运输氧。后面会看到，多聚体蛋白亚基之间的相互作用，可使蛋白质对配体浓度的微小变化作出高度灵敏的响应。
教材原文对照1 处
Cooperative binding of a ligand to a multimeric protein, such as we observe with the binding of O2 to hemoglobin, is a form of allosteric binding. The binding of one ligand affects the affinities of any remaining unfilled binding sites, and O2 can be considered as both a ligand and an activating homotropic modulator. There is only one binding site for O2 on each subunit, so the allosteric effects giving rise to cooperativity are mediated by conformational changes transmitted from one subunit to another by subunit-subunit interactions. A sigmoid binding curve is diagnostic of cooperative binding. It permits a much more sensitive response to ligand concentration and is important to the function of many multisubunit proteins.
配体与多聚体蛋白的协同结合——正如 O₂ 与血红蛋白的结合——是别构结合的一种形式。一个配体的结合会改变其余空闲结合位点的亲和力；O₂ 既可视为配体，也可视为起激活作用的同促调节物。每个亚基上只有一个 O₂ 结合位点，因此产生协同性的别构效应，靠亚基间相互作用把构象变化由一个亚基传给另一个亚基来实现。S 形结合曲线是协同结合的判据。它使蛋白质对配体浓度的响应灵敏得多，对许多多亚基蛋白质的功能都很重要。
教材原文对照1 处
The hereditary human disease sickle cell anemia demonstrates strikingly the importance of amino acid sequence in determining the secondary, tertiary, and quaternary structures of globular proteins, and thus their biological functions. Almost 500 genetic variants of hemoglobin are known to occur in the human population; all but a few are quite rare. Most variations consist of differences in a single amino acid residue. The effects on hemoglobin structure and function are often minor but can sometimes be extraordinary.
人类遗传病镰状细胞贫血极为鲜明地表明：氨基酸序列决定球状蛋白质的二级、三级和四级结构，并由此决定它们的生物学功能。人群中已知的血红蛋白遗传变异型将近 500 种，除少数几种外都相当罕见。多数变异只是单个氨基酸残基的差别。这些变异对血红蛋白结构与功能的影响往往很小，但有时也可能极为剧烈。
教材原文对照1 处
The site of BPG binding to hemoglobin is the cavity between the β subunits in the T state (Fig. 5-17). This cavity is lined with positively charged amino acid residues that interact with the negatively charged groups of BPG. Unlike O2, only one molecule of BPG is bound to each hemoglobin tetramer. BPG lowers hemoglobin’s affinity for oxygen by stabilizing the T state. In the absence of BPG, hemoglobin is primarily present in the R state, where it binds O2 efficiently in the lungs but fails to release it in the tissues.
BPG 在血红蛋白上的结合部位，是 T 态时两个 β 亚基之间的空穴（图 5-17）。该空穴内壁排列着带正电荷的氨基酸残基，它们与 BPG 带负电荷的基团相互作用。与 O₂ 不同，每个血红蛋白四聚体只结合一分子 BPG。BPG 靠稳定 T 态来降低血红蛋白对氧的亲和力。缺少 BPG 时，血红蛋白主要以 R 态存在，虽能在肺中高效结合 O₂，却无法在组织中把它释放出来。
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affinity of hemoglobin for oxygen decreases as H+ and CO2 are bound, and O2 is released to the tissues. Conversely, in the capillaries of the lung, as CO2 is excreted and the blood pH consequently rises, the affinity of hemoglobin for oxygen increases and the protein binds more O2 for transport to the peripheral tissues. This effect of pH and CO2 concentration on the binding and release of oxygen by hemoglobin is called the Bohr effect, after Christian Bohr, the Danish physiologist (and father of physicist Niels Bohr) who discovered it in 1904.
（承上句「在外周组织较低的 pH 和较高的 CO₂ 浓度下，」）血红蛋白对氧的亲和力随 H⁺ 与 CO₂ 的结合而下降，O₂ 被释放到组织中。反过来，在肺毛细血管中，CO₂ 被排出、血液 pH 随之升高，血红蛋白对氧的亲和力增大，于是结合更多 O₂ 运往外周组织。pH 与 CO₂ 浓度对血红蛋白结合和释放氧的这种影响称为波尔效应，得名于 1904 年发现它的丹麦生理学家 Christian Bohr（物理学家 Niels Bohr 之父）。
历年真题 真题资料全量筛查 · 命中 18 题
真名词解释4 题
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In one application of this technique, an immunoblot or Western blot assay (Fig. 5-26b), proteins that have been separated by gel electrophoresis are transferred electrophoretically to a nitrocellulose membrane. After washing, the membrane is treated successively with primary antibody, secondary antibody linked to enzyme, and substrate. A colored precipitate forms only along the band containing the protein of interest. Immunoblotting allows the detection of a minor component in a sample and provides an approximation of its molecular weight.
该技术的一项应用是免疫印迹，又称 Western 印迹（图 5-26b）：先用凝胶电泳分离蛋白质，再以电泳方式把蛋白质转移到硝酸纤维素膜上。洗涤后，依次用一抗、偶联酶的二抗和底物处理该膜。只有在含目标蛋白的条带处才生成有色沉淀。免疫印迹既能检出样品中的微量组分，又能给出它分子量的近似值。
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Any molecule or pathogen capable of eliciting an immune response is called an antigen. An antigen may be a virus, a bacterial cell wall, or an individual protein or other macromolecule. A complex antigen may be bound by several different antibodies. An individual antibody or T-cell receptor binds only a particular molecular structure within the antigen, called its antigenic determinant or epitope.
凡能引发免疫应答的分子或病原体都称为抗原。抗原可以是一种病毒、一层细菌细胞壁，也可以是单个蛋白质或其他大分子。一个复杂抗原可被若干种不同的抗体结合。单个抗体或 T 细胞受体只结合抗原内某一特定的分子结构，这一结构称为它的抗原决定簇，或称表位。
真选择题1 题
真判断题4 题
真填空题2 题
真简答题5 题
教材原文对照1 处
In arterial blood passing from the lungs through the heart to the peripheral tissues, hemoglobin is about 96% saturated with oxygen. In the venous blood returning to the heart, hemoglobin is only about 64% saturated. Thus, each 100 mL of blood passing through a tissue releases about one-third of the oxygen it carries, or 6.5 mL of O2 gas at atmospheric pressure and body temperature.
动脉血从肺经心脏流向外周组织时，血红蛋白的氧饱和度约为 96%。回流至心脏的静脉血中，血红蛋白只有约 64% 被氧饱和。因此，每 100 mL 血液流经一处组织时，约释放它所携带氧的三分之一，在大气压与体温条件下相当于 6.5 mL O₂ 气体。
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When the antibody binds the target protein, the label reveals the presence of the protein in a solution or its location in a gel, or even in a living cell (Fig. 5-25a). In one application of this technique, an immunoblot or Western blot assay (Fig. 5-26b), proteins that have been separated by gel electrophoresis are transferred electrophoretically to a nitrocellulose membrane. After washing, the membrane is treated successively with primary antibody, secondary antibody linked to enzyme, and substrate. A colored precipitate forms only along the band containing the protein of interest. Immunoblotting allows the detection of a minor component in a sample and provides an approximation of its molecular weight.
抗体一旦结合目标蛋白，该标记就显示出这一蛋白在溶液中的存在，或显示它在凝胶中、甚至在活细胞中的位置（图 5-25a）。该技术的一项应用是免疫印迹，又称 Western 印迹（图 5-26b）：先用凝胶电泳分离蛋白质，再以电泳方式把蛋白质转移到硝酸纤维素膜上。洗涤后，依次用一抗、偶联酶的二抗和底物处理该膜。只有在含目标蛋白的条带处才生成有色沉淀。免疫印迹既能检出样品中的微量组分，又能给出它分子量的近似值。
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The extraordinary binding affinity and specificity of antibodies make them valuable analytical reagents. Two types of antibody preparations are in use: polyclonal and monoclonal. Polyclonal antibodies are those produced by many different B lymphocytes responding to one antigen, such as a protein injected into an animal. Cells in the population of B lymphocytes produce antibodies that bind specific, different epitopes within the antigen. Thus, polyclonal preparations contain a mixture of antibodies that recognize different parts of the protein. Monoclonal antibodies, in contrast, are synthesized by a population of identical B cells (a clone) grown in cell culture. These antibodies are homogeneous, all recognizing the same epitope.
抗体极高的结合亲和力与专一性，使它们成为很有价值的分析试剂。现用的抗体制剂有两类：多克隆抗体和单克隆抗体。多克隆抗体由许多不同的 B 淋巴细胞针对同一种抗原产生，例如注入动物体内的某种蛋白质。这一 B 淋巴细胞群体中的细胞所产生的抗体，分别结合该抗原内不同的特异表位。因此多克隆制剂是一批抗体的混合物，它们识别该蛋白质的不同部位。单克隆抗体则相反，由细胞培养中长出的一群相同 B 细胞（一个克隆）合成。这些抗体是均一的，全都识别同一个表位。
The specificity of antibodies has practical uses. In a versatile analytical technique, an antibody is attached to a reagent that makes it easy to detect (Fig. 5-25). When the antibody binds the target protein, the label reveals the presence of the protein in a solution or its location in a gel, or even in a living cell (Fig. 5-25a).
抗体的专一性有实际用途。在一种用途广泛的分析技术中，把抗体连到一种便于检测的试剂上（图 5-25）。抗体一旦结合目标蛋白，该标记就显示出这一蛋白在溶液中的存在，或显示它在凝胶中、甚至在活细胞中的位置（图 5-25a）。
教材原文对照1 处
However, when small molecules are covalently attached to large proteins in the laboratory, they can be used to elicit an immune response. These small molecules are called haptens. The antibodies produced in response to protein-linked haptens will then bind to the same small molecules in their free form. Such antibodies are sometimes used in the development of analytical tests described later in this chapter or as a specific ligand in affinity chromatography (see Fig. 3-17c).
然而，在实验室里把小分子共价连接到大蛋白质上之后，就能用它们引发免疫应答。这些小分子称为半抗原。针对蛋白-半抗原偶联物产生的抗体，随后也能结合处于游离状态的同一种小分子。这类抗体有时用于本章后面介绍的分析检测方法的开发，或用作亲和层析中的特异性配体（见图 3-17c）。
真问答题2 题
教材原文对照2 处
The site of BPG binding to hemoglobin is the cavity between the β subunits in the T state (Fig. 5-17). This cavity is lined with positively charged amino acid residues that interact with the negatively charged groups of BPG. Unlike O2, only one molecule of BPG is bound to each hemoglobin tetramer. BPG lowers hemoglobin’s affinity for oxygen by stabilizing the T state. In the absence of BPG, hemoglobin is primarily present in the R state, where it binds O2 efficiently in the lungs but fails to release it in the tissues.
BPG 在血红蛋白上的结合部位，是 T 态时两个 β 亚基之间的空穴（图 5-17）。该空穴内壁排列着带正电荷的氨基酸残基，它们与 BPG 带负电荷的基团相互作用。与 O₂ 不同，每个血红蛋白四聚体只结合一分子 BPG。BPG 靠稳定 T 态来降低血红蛋白对氧的亲和力。缺少 BPG 时，血红蛋白主要以 R 态存在，虽能在肺中高效结合 O₂，却无法在组织中把它释放出来。
However, after just a few hours at the higher altitude, the BPG concentration in the blood has begun to rise, leading to a decrease in the affinity of hemoglobin for oxygen. This adjustment in the BPG level has only a small effect on the binding of O2 in the lungs, but it has a considerable effect on the release of O2 in the tissues. As a result, the delivery of oxygen to the tissues is restored to nearly 40% of the O2 that can be transported by the blood.
然而，到达高海拔仅几小时后，血中 BPG 浓度就开始上升，从而使血红蛋白对氧的亲和力下降。BPG 水平的这一调整对 O₂ 在肺中的结合影响很小，对 O₂ 在组织中的释放却影响很大。结果，向组织输送的氧又恢复到血液所能运载的 O₂ 的近 40%。