生物化学研究进展论文
蛋白质提纯
文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
生物化学研究进展
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题目蛋白质的提取、纯化
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题目:蛋白质的提取、纯化
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摘要:本文综述了蛋白质的提取原理及方法,蛋白质纯化的意义、基本原则及方法,蛋白质纯化的前景展望。
关键词:提取原理提取方法水溶液有机溶剂双水相萃纯化意义基本原则方法溶解度带电性质电荷数配体特异性前景
正文:
1 蛋白质样品的提取
1.1蛋白质样品的提取原理
提取蛋白质的基本原理主要有两方面:一是利用混合物中几个组分分配率的差别,把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中,如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域而达到分离目的,如电泳、超速离心、超滤等。
1.2 蛋白质样品的提取方法
1.2.1 水溶液提取法稀盐和缓冲系统的水溶液是提取蛋白质最常用的溶剂。通常用量是原材料体积的1—5倍,提取时需要均匀地搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成分性质而定,一般在低温(5℃以下)下操作。另外,蛋白质和酶是两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH值范围内。一般来说,在避免极端pH值的前提下,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液提取。此
外,稀浓度可促进蛋白质盐溶,并且盐离子与蛋白质部分结合,能够保护蛋白质不易变性。因此可在提取液中加少量NaC1等中性盐,一般以0.15 mol/L浓度为宜。
1.2.2 有机溶剂提取法一些和脂质结合牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶都不溶于水、稀盐溶液、稀酸或碱,可溶于乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,具有一定的亲水性和较强的亲脂性,并且不会残留在产品中,容易蒸发除去,密度低,与沉淀物质的密度差大,便于离心分离。但不足的是用有机溶剂来提取蛋白质比用盐析法更容易引起蛋白质变性。
1.2.3 双水相萃取法双水相萃取法是依据物质在两相间的选择性分配,当物质进入双水相体系后,由于表面性质、电荷作用、各种力(疏水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,使其在上、下相中的浓度不同,进而分离目的蛋白。此方法可在室温下进行,双水相中的聚合物还可以提高蛋白质的稳定性,收率较高。对于细胞内的蛋白质,需要先对细胞进行有效破碎。目的蛋白常分布在上相并得到浓缩,细胞碎片等固体物分布在下相中。采用双水相系统浓缩目的蛋白,会受聚合物分子质量及浓度、溶液pH值、离子强度、盐类型及浓度的影响。
2 蛋白质的纯化
2.1 蛋白质纯化的意义
随着分子生物学、结构生物学、基因组学等研究的不断深入,人们意识到仅仅依靠基因组的序列分析来试图阐明生命活动的现象和本质是远远不够的。只有从蛋白质组学的角度对所有蛋白质的总和进行研究,才能更科学的掌握生命现象和活动规律,更完善的揭示生命本质。研究蛋白质首要的步骤是将目的蛋白从复杂的大分子混合物中分离纯化出来,
得到高纯度具有生物学活性的目的物。因此,高效的纯化技术和手段是蛋白质研究的重要基础和关键之一。
2.2 蛋白纯化的基本原则
2.2.1 蛋白纯化开始之前需了解最终产品的用途只有了解最终产品的用途,才能设计蛋白质的纯化过程,同时还要综合考虑产品的质量、数量和经济性等方面的要求。依据目的蛋白的用途来预计纯化过程需要的时间和成本。
2. 2.2 合理设计纯化方案通过了解待纯化样品中目的蛋白和主要杂质的性质,如蛋白质的来源、分子大小、等电点和稳定性,以及蛋白质是可溶还是不可溶,是胞内还是胞外,来设计合适的纯化方案。
2.2.3 需要利用蛋白间内在的相似性与差异可利用相似性来除去非蛋白物质。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异,利用这些差异即可将蛋白从混合物(如大肠杆菌裂解物)中提取出来并得到重组蛋白。
2.2.4 选择适当的发酵系统和发酵条件发酵过程和蛋白质的分离、纯化过程是相互影响的,合适的发酵将有助于发酵产品的分离及蛋白质的纯化。要严格控制、防止蛋白酶和细菌的污染。
2.2.5 保持蛋白质的活性规模化纯化蛋白质时,要保持蛋白质的活性,减少蛋白质的变性失活。选择适当的操作温度(尽量在低温下进行)、pH值和泵,尽量缩短操作时间。2.3 纯化蛋白质的方法
2.3.1 根据溶解度不同来纯化蛋白具体方法有盐析、等电点沉淀法、低温有机溶剂沉淀法。
蛋白质表面的亲水性氨基酸使其能溶于水,溶解度受溶液的pH值、离子强度、溶剂的电解质性质及温度等多种因素的影响。在同一特定条件下,不同蛋白质有不同的溶解度,可据此来分离蛋白质。中性盐对蛋白质的溶解度有显着影响,高浓度的盐离子有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出? 。此外,蛋白质在静电状态时溶解度最小,各种蛋白质的等电点有差别,可以将溶液的pH值调节到某一蛋白质的等电点来使之沉淀。
2.3.2 根据在不同pH值环境中带电性质和电荷数量不同,以及在电场中的迁移率不同来纯化蛋白具体方法有电泳法和离子交换层析法。
相对于其他蛋白质分离与纯化手段,电泳具有操作温和、特异性高、分辨力高等优点。现已被广泛使用的有聚丙烯酰胺凝胶电泳、SDS一丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦电泳、双向电泳等。其中等电聚焦电泳是将一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加pH值的梯度,带一定电荷的蛋白质可在其中泳动,到达各自等电点的pH值位置时就停止运动,且没有扩散现象,可用于分析和制备各种蛋白质。另外,丙烯酰胺凝胶电泳通常用来查看蛋白混合物样品的复杂程度和监测纯化效果,但随着凝胶厚度的增加,电泳时的热效应会严重干扰蛋白的泳动,很难在不丧失精度情况下放大制备规模。
2.3.3 根据配体特异性的分离方法——亲和色谱法
亲和色谱法是利用蛋白质分子的生物学活性,即以蛋白质和配体之间的特异性亲和力作为分离的基础。蛋白质与其配体之间能够可逆地结合和解离,因而可由此进行蛋白质的
分离和纯化。此方法具有较高的选择性,其纯化程度有时可达1000倍以上,是分离蛋白质的一种极为有效的方法,通常只需经过一步处理即可使目的蛋白质从很复杂的混合物中分离出来,同时具有浓缩的效果。
3 前景
蛋白质在组织或细胞中一般都是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有成千种不同的蛋白质。蛋白质的分离和提纯工作是一项艰巨而繁重的任务,到目前为止,还没有一个单独的或一套现成的方法能把任何一种蛋白质从复杂的混合物中提取出来,但对任何一种蛋白质都有可能选择一套适当的分离提纯程序来获取高纯度的制品。蛋白质提纯的总目标是设法增加制品纯度或比活性,对纯化的要求是以合理的效率、速度、收率和纯度,将需要蛋白质从细胞的全部其他成分特别是不想要的杂蛋白中分离出来,同时仍保留有这种多肽的生物学活性和化学完整性。
希望今后科学工作者们能够找出更多更好的方法来提纯蛋白质,使得对蛋白质的研究有更深更进一步的研究。为人类对生命的探索奠定好基础,解决人类生命的重大问题。参考文献:
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[10]赵永芳主编.生物化学技术原理及应用.第三版.北京:科学出版社,2002
一、选择题 1.下列有关mRAN的论述,正确的一项是() A、mRNA是基因表达的最终产物 B、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ C、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ D、mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T,G-C配对结合 E、每分子mRNA有3个终止密码子 2.下列反密码子中能与密码子UAC配对的是() A、AUG B、AUI C、ACU D、GUA 3.下列密码子中,终止密码子是() A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU 4.下列密码子中,属于起始密码子的是() A、AUG B、AUU C、AUC D、GAG 5.下列有关密码子的叙述,错误的一项是() A、密码子阅读是有特定起始位点的 B、密码子阅读无间断性 C、密码子都具有简并性 D、密码子对生物界具有通用性 6.密码子变偶性叙述中,不恰当的一项是() A、密码子中的第三位碱基专一性较小,所以密码子的专一性完全由前两位决定 B、第三位碱基如果发生了突变如A G、C U,由于密码子的简并性与变 偶性特点,使之仍能翻译出正确的氨基酸来,从而使蛋白质的生物学功能不变 C、次黄嘌呤经常出现在反密码子的第三位,使之具有更广泛的阅读能力,(I-U、I-C、I-A)从而可减少由于点突变引起的误差 D、几乎有密码子可用或表示,其意义为密码子专一性主要由头两个 碱基决定 7.关于核糖体叙述不恰当的一项是() A、核糖体是由多种酶缔合而成的能够协调活动共同完成翻译工作的多酶复合体 B、核糖体中的各种酶单独存在(解聚体)时,同样具有相应的功能 C、在核糖体的大亚基上存在着肽酰基(P)位点和氨酰基(A)位点 D、在核糖体大亚基上含有肽酰转移酶及能与各种起始因子,延伸因子,释放因 子和各种酶相结合的位点 8.tRNA的叙述中,哪一项不恰当() A、tRNA在蛋白质合成中转运活化了的氨基酸 B、起始tRNA在真核原核生物中仅用于蛋白质合成的起始作用 C、除起始tRNA外,其余tRNA是蛋白质合成延伸中起作用,统称为延伸tRNA D、原核与真核生物中的起始tRNA均为fMet-tRNA 9.tRNA结构与功能紧密相关,下列叙述哪一项不恰当() A、tRNA的二级结构均为“三叶草形” B、tRNA3′-末端为受体臂的功能部位,均有CCA的结构末端 C、TyC环的序列比较保守,它对识别核糖体并与核糖体结合有关
蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤: (一)材料的预处理及细胞破碎 分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。常用的破碎组织细胞的方法有: 1. 机械破碎法 这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎。常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。 2. 渗透破碎法 这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。 3. 反复冻融法 生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。 4. 超声波法 使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。 5. 酶法 如用溶菌酶破坏微生物细胞等。 (二)蛋白质的抽提 通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂(十二烷基磺酸钠、tritonX-100 等),使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离。在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性。(三)蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。常用的有下列几种方法: 1.等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离。 2.盐析法 不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性。 3.有机溶剂沉淀法 中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低。能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质。此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出。由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度。 (四)样品的进一步分离纯化
细胞内蛋白质的合成与运输 摘要:蛋白质是一切生命的物质基础,这不仅是因为蛋白质是构成机体组织器官的基本成分,更重要的是蛋白质本身不断地进行合成与分解。这种合成、分解的对立统一过程,推动生命活动,调节机体正常生理功能,保证机体的生长、发育、繁殖、遗传及修补损伤的组织。根据现代的生物学观点,蛋白质和核酸是生命的主要物质基础。 关键字:多肽链、蛋白质、翻译、核糖体、运输途径、运输方式,研究前景 前言:国家重大科学研究计划对中国的四项重要科学研究所涉及的领域分别作了详细说明,四个项目分别是蛋白质研究,量子调控研究,纳米研究,发育与生殖研究。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控,翻译水平调控,翻译后水平调控。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。 一、蛋白质生物合成过程
遗传密码表在mRNA的开放式阅读框架区,以每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸或其他信息,这种三联体形势称为密码子(codon)。如图,通常的开放式阅读框架区包含500个以上的密码子。 遗传密码的特点 一方向性:密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性(direction),翻译时的阅读方向只能是5ˊ→3ˊ。 二连续性:mRNA序列上的各个密码子及密码子的各碱基是连续排列的,密码子及密码子的各个碱基之间没有间隔,每个碱基只读一次,不重叠阅读。 三简并性:一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码。遗传密码表中显示,每个氨基酸都有2,3,4或6个密码子为其编码(除甲硫氨酸只有一个外),但每种密码子只对应一个氨基酸,或对应终止信息。 四通用性:生物界的所有生物,几乎都通用这一套密码子表 五摆动性:tRNA的最后一位,和mRNA的对应不完全,导致了简并性 氨基酸活化 在进行合成多肽链之前,必须先经过活化,然后再与其特异的tRNA合,带到mRNA 相应的位置上,这个过程靠tRNA合成酶催化,此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA 相结合,生成各种氨基酰tRNA.每种氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相对应的tRNA结合,在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用A TP供能,在氨基酸羧基上进行活化,形成氨基酰-AMP,再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物,此复合物再与特异的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上(图1)。原核细胞中起始氨基酸活化后,还要甲酰化,形成甲酰蛋氨酸tRNA,由N10甲酰四氢叶酸提供甲酰基。而真核细胞没有此过程。前面讲过运载同一种氨基酸的一组不同tRNA称为同功tRNA。一组同功tRNA由同一种氨酰基tRNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶对tRNA和氨基酸两者具有专一性,它对氨基酸的识别特异性很高,而对tRNA识别的特异性较低。氨基酰tRNA合成酶是如何选择正确的氨基酸和tRNA 呢?按照一般原理,酶和底物的正确结合是由二者相嵌的几何形状所决定的,只有适合的氨基酸和适合的tRNA进入合成酶的相应位点,才能合成正确的氨酰基tRNA。现在已经知道合成酶与L形tRNA的内侧面结合,结合点包括接近臂,DHU臂和反密码子臂(图2)。氨基酰-tRNA合成酶与tRNA的相互作用,可见氨酸接受柄、乍看起来,反密码子似乎应该与氨基酸的正确负载有关,对于某些tRNA也确实如此,然而对于大多数tRNA来说,情况并非如此,人们早就知道,当某些tRNA上的反密码子突变后,但它们所携带的氨工酸却没有改变。1988年,候稚明和Schimmel的实验证明丙氨酸tRNA酸分子的氨基酸臂上G3:U70这两个碱基发生突变时则影响到丙氨酰tRNA合成酶的正确识别,说明G3:U70是丙氨酸tRNA分子决定其本质的主要因素。tRNA分子上决定其携带氨基酸的区域叫做副密码子。一种氨基酰tRNA合成酶可以识别以一组同功tRNA,这说明它们具有共同特征。例如三种丙氨酸tRNA
生物化学 摘要:生物体的生命现象(过程)作为物质运动的一种独有的特殊的运动形式,其基本表现形式就是新陈代谢和自我繁殖。构成这种特殊运动形式物质基础是蛋白质、核酸,糖类、脂类、维生素、激素、萜类,卜啉生物分子等。正是这些生物分子之间的相互协调作用才形成了丰富多彩的生命现象。生物化学就是研究生物体的物质组成和生命过程中的生物分子化学变化的一门科学。在此,化学与生物的界限已经很模糊了。随着生命科学的飞速发展,生物化学研究的内容在深度和广度上也在迅速地拓展,并已渗透到生物学科内外许多相关学科,产生了生物有机化学、酶工程、蛋白质工程、代谢工程、蛋白质组学、结构生物学、化学生物学等新领域和新知识。但其基本内容主要涉及蛋白质、糖类、脂类、核酸和数以万计生物分子的结构与功能、代谢与调控等内容。 关键词:生物化学Biochemie 生物大分子人类基因组酶促反应DNA 生物化学因研究的物质不同,可分为蛋白质化学、核酸化学、脂化学、糖化学、酶学等分支;研究各种天然物质的化学称为生物有机化学;研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初,但它的起源可追溯得更远,其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。 生物化学的发展大体可分为三个阶段: 第一阶段从19世纪末到20世纪30年代,主要是静态的描述性阶段,对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。其中菲舍尔测定了很多糖和氨基酸的结构,确定了糖的构型,并指出蛋白质是肚键连接的。1926年萨姆纳制得了脲酶结晶,并证明它是蛋白质。 此后四、五年间诺思罗普等人连续结晶了几种水解蛋白质的酶,指出它们都无例外地是蛋白质,确立了酶是蛋白质这一概念。通过食物的分析和营养的研究发现了一系列维生素,并阐明了它们的结构。与此同时,人们又认识到另一类数量少而作用重大的物质——激素。它和维生素不同,不依赖外界供给,而由动物自身产生并在自身中发挥作用。肾上腺素、胰岛素及肾上腺皮质所含的甾体激素都在这一阶段发现。此外,中国生物化学家吴宪在1931年提出了蛋白质变性的概念。1 第二阶段约在20世纪30~50年代,主要特点是研究生物体内物质的变化,即代谢途径,所以称动态生化阶段。其间突出成就是确定了糖酵解、三羧酸循环以及脂肪分解等重要的分解代谢途径。对呼吸、光合作用以及腺苷三磷酸(ATF)在能量转换中的关键位置有了较深入的认识。当然,这种阶段的划分是相对的。对生物合成途径的认识要晚得多,在50~60年代才阐明了氨基酸、嘌岭、嗜啶及脂肪酸等的生物合成途径。 第三阶段是从20世纪50年代开始,主要特点是研究生物大分子的结构与功能。生物化学在这一阶段的发展,以及物理学、技术科学、微生物学、遗传学、
生物化学-蛋白质化学练习含答案
第三章蛋白质化学练习卷 一、填空题 (一)基础知识填空 1. 组成蛋白质的碱性氨基酸 有、 和。酸性氨基酸有 和。 2. 在下列空格中填入合适的氨基酸名称。 (1) 是带芳香族侧链的极性氨基酸。 (2) 和是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 (3) 和是含硫的氨基酸。 (4) 是最小的氨基酸, 是亚氨基酸。 (5)在一些酶的活性中心起重要作用并 含有羟基的分子量较小的氨基酸 是,体内还有另两个含羟基的氨基酸分别是 和。 3. 氨基酸在等电点时,主要以 离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以离子形式存在,在 pH
6. 个以内的氨基酸残基所组 成的肽称为寡肽。 7. 1953年维格诺尔德(D. Vingneaud) 第一次用化学法合成了具有生物活性 的肽—,因而获得诺贝尔奖。 9. 人工合成肽时常用的氨基保护基有、、、 。 10. 胰蛋白酶能水解和 的氨基酸的羧基所形成的肽键。 11. 胰凝乳蛋白酶能水解、 和的氨基酸的羧基侧所形成的肽键。 12. 溴化氰能水解羧基侧所 形成的肽键。13. 拆开蛋白质分子中二硫键的常用的 方法有一种还原法,其常用的试剂 是。 14. 蛋白质之所以出现各种无穷的构象 主要是因为键和键 能有不同程度的转动。 15. Pauling等人提出的蛋白质α螺旋模型,每圈螺旋包含 氨基酸残基,高度为 nm。每个氨基酸残基上升 nm。 16. 一般来说,球状蛋白质的 性氨基酸侧链位于分子内部, 性氨基酸侧链位于分子表面。 17. 维持蛋白质一级结构的化学键是 和。 18. 维持蛋白质二级结构的化学键 是。 3
蛋白质结构及性质论文 ——动科一班黄细旺(1207010127)&冯志(1207010126) 摘要:蛋白质结构及其理化性质 关键词:蛋白质、结构、理化性质 前言: 蛋白质分子是由许多氨基酸通过肽键相连形成的生物大分子。人体内具有生理功能的蛋白质都是有序结构,每种蛋白质都有其一定的氨基酸百分组成及氨基酸排列顺序,以及肽链空间的特定排布位置。因此由氨基酸排列顺序及肽链的空间排布等所构成的蛋白质分子结构,才真正体现蛋白质的个性,是每种蛋白质具有独特生理功能的结构基础。 蛋白质结构 蛋白质分子结构分成一级、二级、三级、四级结构四个层次,后三者统称为高级结构或空间构象。并非所有的蛋白质都有四级结构,由一条肽链形成的蛋白质只有一级、二级和三级结构,由二条或二条以上多肽链形成的蛋白质才可能有四级结构。 1.蛋白质的一级结构 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构。一级结构的主要化学键是肽键,有些蛋白质还包含二硫键,它是由两个半胱氨酸巯基脱氢氧化而成。 2.蛋白质的二级结构 蛋白质的二级是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,也就是该段肪酸主链骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链构象。 (一)肽单元20世纪30年代末L.Panling和R.B.Cory应用X线衍射技术研究氨基酸和寡肽的晶体结构其目的是要获得一组标准键长和键角以推导肽的构象最终提出了肽单元概念。他们发现参与肽健的6个原子位于同一平面Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反构型,此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元其中肽键(C-N)的键长为0132nm.介于C-N的单健长(0149nm)和双键长(0127nm)之问,所以有一定程度双键性能,不能自由旋转。而Cα分别与N和羰基碳相连的键都是典型的单键可以自由旋转。 (二)α-螺旋Paulαing和Core根据实验数据提出了两种肽链局部主链原子空间构象的分子模型,称为α-螺旋和β-折叠,它们是蛋白质二级结构的主要形式,在α-螺旋结构中多肽键的主链围绕中心轴是有规律的螺旋式上升,螺旋的走向为顺时钟方向即右手螺旋,其氨基酸恻键伸向螺旋外侧。每36个氨基酸残基螺旋上升一圈,螺距为0.54nm。a一螺旋的每个肽键N-H和第四个的羧基氧形成氨键,氢键的方向与螺旋长轴基本平行。肽链中的全部肽键都可形成氢键以稳固α-螺旋结构。肌红蛋白和血红蛋白分子中有许多肽链段落呈a一螺旋结构,毛发的角蛋白、肌肉的肌球蛋白以及血凝块中的纤维蛋白它们的多肽链几乎全长
一前言 免疫球蛋白或称抗体,是以高特异性和亲和力结合抗原的血清糖蛋白,是血清中最丰富的蛋白质之一。具有高度的特异性和庞大的多样性。1968年命名为Imunog lobulin,简称Ig,人类有五种化学上和物理上不同类别的抗体,分别为IgG,IgA,IgM,IgD,IgE。普遍存在于哺乳动物的血液、组织液、淋巴液及外分泌液中。免疫球蛋白在动物体内具有重要的免疫和生理调节作用,是动物体内免疫系统最为关键的组成物质之一。
二本论 2.1免疫球蛋白的基本结构 2.1.1 抗体单位 所有的抗体都有相同的基本的4条多肽链单位:两条轻链(L链)和两条重链(H链)。一条通过二硫键二硫键和非共价相互作用与一条重链结合。同样地,两条重链通过通过共价二硫键以及通过非共价键的亲水的和疏水的相互作用结合在一起。每种免疫球蛋白的L链都含有可变区(V区)和恒定区(C区)。V区包含抗原结合部位而C区决定抗原的命运。 2.1.2亲和力 亲和力是一个抗体结合部位与一个抗原决定簇结合的牢固性。结合常数越高,抗体自抗原分离可能越小。显然,当抗原是一个毒素或病毒,并且必须通过与抗体快速和牢固的结合来中和时,抗体群体的亲和力是关键的。在抗原注入后不久形成的抗体通常对该抗原具有较低亲和力,而后来产生的抗体则有显著的亲和力。 2.1.3 抗体效价和亲合力 一个抗体的效价是它能与之反应的抗原决定簇的最大数量,当对一个抗原有两个或更多的结合部位时,能显著地增加抗体对细菌或病毒上的抗原结合的牢固性。这种结合效应就是亲合力,是多决定簇抗原和针对它产生的抗体之间结合的牢固程度。 2.2抗体类别 免疫球蛋白(Ig)是参与人体体液免疫的生力军,通常有IgG、IgM、IgA、IgD、IgE等五类[1]此外,根据抗原特异性的不同,同一种Ig又可分为若干亚类。不同的抗原具有不同的生物学活性,并通过不同途径进入机体。机体为了抗御这些抗原,不同类型的抗体有分工。免疫球蛋白的多样性非常复杂,除了免疫球蛋白重链和轻链由于恒定区不同而形成不同类型或亚类免疫球蛋白外,重链和轻链可变区的氨基酸组成多样化是决定抗体多样性的重要因素[2]。 2.3免疫生理功能 科学研究证明,免疫球蛋白对许多病原微生物和毒素具有抑制作用。如志贺痢疾菌,弗氏痢疾菌-1,弗氏痢疾茵-6,尔内氏痢疾菌,沙门氏菌,埃希氏大肠杆菌,脆壁类菌体,链球菌,肺炎双球菌,金黄葡萄菌,白喉毒素,破伤风毒素,链球菌溶血素,葡萄球菌溶血素,脑病毒,流感病毒等[3]。 人体免疫活性细胞存在着全部Ig的合成信息,由遗传控制基因编码产生各种Ig,以维持机体的正常免疫[4]。每种免疫球蛋白还具有各自所特有的基本特性与免疫功能。 IgG类免疫球蛋白是血液中最丰富的免疫球蛋白,对血液带有的大多数传染性介质具有较强的免疫力,并且是唯一一种通过胎盘对发育中的胎儿从而对初生婴儿提供被动体液免疫的抗体。有四种不同的IgG亚类,各亚类的重链顺序上略有不同,功能活性上有相应的差异。 IgA主要存在外分泌物中,具有一定的抗感染免疫作用,局部抗菌,抗病毒。是防御
蛋白质的分离纯化和表征 第一节蛋白质的酸碱性质 各个解离基团的pK 值与游离氨基酸的不完全相同。等电点要用等电聚焦等方法测定。 第二节蛋白质分子的大小与形状
一、根据化学组成测定最低相对分子质量 假定某种微量成分只有一个,测出其百分含量后,可用比例式算出最低相对分子质量。 若测出两种微量成分的百分含量,分别用比例式算出的最低相对分子质量不相同时,可计算两个最低相对分子质量近似的最小公倍数。 例题:一种纯酶含亮氨酸(Mr 131)1.65%,含异亮氨酸(Mr131)2.48%,求最低相对分子质量。 解:按照Leu 的百分含量计算,最低Mr X1: X1=(100′ 131)/1.65=7939.4。 按照Ile 的百分含量计算最低Mr X2: X2=(100′ 131)/2.48=5282.3。 由于X1 和X2 数字差异较大,提示这种酶含Leu 和Ile 不止1 个,为了估算Leu 和Ile 的个数,首先计算: X1/X2=7939.4/5282.3≈1.5。 这种酶含任何氨基酸的个数均应是整数,说明该酶至少含有2 个Leu,3 个Ile,其最低相对分子质量为: 7939.4 ′2 =15878.8或5282.3×3=15846.9。 二、渗透压法测定相对分子质量 三、沉降分析法测定相对分子质量
基本原理: (一)离心力(centrifugal force,Fc) 当一个粒子(生物大分子或细胞器)在高速旋转下受到离心力作用时,此离心力“Fc”由下式定义: F=m·a=m·ω2 r a—粒子旋转的加速度,m—沉降粒子的有效质量,ω—粒子旋转的角速度,r—粒子的旋转半径(cm)。 (二)相对离心力(relative centrifugal force,RCF) 由于各种离心机转子的半径或者离心管至旋转轴中心的距离不同,离心力而受变化,因此在文献中常用“相对离心力”或“数字×g”表示离心力,只要RCF 值不变,一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。 RCF 就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。
蛋白质组学关键技术研究进展 摘要:蛋白质组学是对蛋白质特别是其结构和功能的大规模研究,是在90年代初期,由Marc Wikins 和学者们首先提出的新名词。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。本文综述了蛋白质组学的一些关键技术的应用研究进展。 关键词:蛋白质组学;蛋白质组技术;研究方法 蛋白质组学的概念[1]最早是在1995年提出的,它在本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。近年来,高通量蛋白质分离与鉴定技术,如双向电泳、生物质谱、蛋白质芯片、酵母双杂交系统、生物信息学等相继建立并日趋完善,加速了蛋白质组学的发展。 1蛋白质组学概述 随着人类基因组计划的完成和功能基因组时代的到来,蛋白质结构与功能研究越来越重要,蛋白质组学、生物信息学等相关学科已逐渐成为生命科学的前沿。 随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。 目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA、mRNA、蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control)。从mRNA 角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相
酵母蔗糖酶的分离纯化 (浙江工业大学药学院药学1002+工商管理浙江杭州310014) 摘要:本实验采取菌体自溶的方法来破碎细胞壁后经菌体分离提取蔗糖酶液,再在适宜条件下进行热提取,醇提取的方法进行初步提纯。然后采用例子交换柱的对初提取液进行纯化,讨论该方法相较于其他的有哪些优缺点,及实验中的重要步骤。用DNS方法对每步提取后的溶液进行酶活力测定,对比其活力大小。然后利用凯式定氮发及Folin-酚法对每步提取液的蛋白质量,比活力进行测定,对比两种方法各有哪些方面的优势及劣势,并确定最简单有效地蛋白质测定方法。掌握蛋白质标准曲线制定的关键方法。最后,采用SDS凝胶电泳测定蛋白质的分子量。并与其他测点蛋白质分子量测定法分析比较,分析利弊,并提出改进的方法。结合以上每步实验,总结实验过程中提取纯化时的关键步骤及相关问题讨论。实验确定蔗糖酶的最适PH值等于5,最适温度为35度,(待修改) 关键词:蔗糖酶提取纯化酶活力蛋白质含量 1.文献综述 蔗糖酶蔗糖酶(Sucrose,EC 3.2,l_26) 又称转化酶(Invertase)。1828年Dumas等首先指出酵母菌发酵蔗糖时必须有这种酶的存在。蔗糖在蔗糖酶的作用下,水解为葡萄糖和果糖,所以甜度增加。按水解蔗糖的方式,切开蔗糖的B—D一呋哺果还原力增加,又由于生成蔗糖酶可分为从果糖末端EC 3 2.1,2o3 和从葡萄糖末端切开蔗糖的—D一葡萄糖。苷酶( — uc呻 d丑se EC 3.2.1,20)。前者存在于酵母中,后者存在于霉菌中,工业上多从酵母中提取。 蔗糖酶的提取及性质研究经过提取,提纯,酶活力测定,比活力,蛋白质含量及相对分子量测定,不同的实验方法对结果又较大的影响。 1.1 蔗糖酶的提取 现阶段主要存在甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法三种方法。不同的提取方法的提纯环境的要求不同,且提纯效果有一定的差异。不同提取方法的比较如下:表1 不同蔗糖酶提取方法比较 蔗糖酶提取方法提取液酶活性实验优点实验缺陷 甲苯自溶法偏低试剂简单、价格低 廉其耗时长、重复性差、酶活性低 冻融法一般,是甲苯自溶 的534倍。可以确定提取蔗 糖酶的最佳条件 耗时长,操作繁 杂。
简单蛋白质:完全由氨基酸构成的蛋白质 结合蛋白质:由AAs和其他非蛋白质化合物所组成 球状蛋白质:多肽链能够折叠,使分子外形成为球状的蛋白质。 纤维状蛋白质:能够聚集为纤维状或细丝状的蛋白质。主要起结构蛋白的作用,其多肽链沿一个方向伸展或卷曲,其结构主要通过多肽链之间的氢键维持。 单体蛋白质:仅含有AAs 寡聚蛋白质:由两个以上、十个以下亚基或单体通过非共价连接缔合而成的蛋白质。 等电点:蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH,此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。 氨基酸残基:在多肽链中的氨基酸,由于其部分基团参与了肽键的形成,剩余的结构部分则称氨基酸残基。它是一个分子的一部分,而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢,羧基上缺了一个羟基。简单的说,氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。一个完整的氨基酸包括一个羧基(—COOH),一个氨基(—NH2),一个H,一个R基。缺少一个部分都算是氨基酸残基,并没有包括肽键的。 钛键:氨基和羧基脱去一分子水形成的化学键。 钛键平面:肽键所在的酰胺基成为的刚性平面。由于肽键具有部分双键性质,使得肽基的六个原子共处一个平面,称为肽平面。 同源蛋白质:在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。(结构和功能类似的蛋白质。) 蛋白质一级结构:蛋白质多肽链的氨基酸通过肽键连接形成的线性序列。 蛋白质二级结构:指多肽链借助H键折叠盘绕成沿一维方向具有周期性结构的构象。 构象:分子的三维结构即分子中的所有原子在空间的位置总和。 构型:分子中的原子在空间的相对取向。 α-螺旋:它是蛋白质当中最为常见、最丰富的二级结构。多肽主链沿中心轴盘绕成右手或左手螺旋;每个螺旋周期有3.6个氨基酸残基,螺距0.54nm,螺旋直径0.5nm;氨基酸残基侧链伸向外侧;同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键,并且与螺旋轴保持大致上的平行。此外,肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部氢键,也能与水分子形成外部氢键。 β-折叠:常见的蛋白质的二级结构之一。呈片状,肽链主链取锯齿状折叠构象;肽链走向可能是平行的,也可能是反平行的。两条或多条肽链之间侧向聚集在一起,相邻多肽链羰基氧和酰胺氢之间形成氢键,氢键与肽链的长轴几乎呈直角;侧链R基交替分布于片层平面两侧。 β-转角:它大多分布在球状蛋白质分子表面,以改变肽链。它是一个发夹式转折,其特点是在于多肽链中第n个残基的一CO基与第n+3个残基的-NH基形成氢键。因此,一个多肽链的走向可以得到很好的扭转。因此,β-转角在球状蛋白质中是重要的二级结构,起到连接其他二级结构的作用。 超二级结构:蛋白质中,由若干相邻的二级结构单元组合在一起,彼此相互作用,形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体,以充当三级结构的构件。 结构域:对于较大的蛋白质分子(或亚基),多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构,这种独立的折叠单位称为结构域。 蛋白质三级结构:指多肽链在二级结构的基础上借助各种次级键进一步盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状构象。 蛋白质四级结构:具三级结构的球状蛋白质以非共价键缔合在一起,形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。其中每个球状蛋白质称为亚基。 疏水相互作用:非极性的基团在极性溶液中相互靠近的相互作用。 别构蛋白质:是指除了具有结合底物的活性部位,还具有结合调节物别构部位的蛋白质。别构蛋白的活性部位和别构部位可以分属不同的亚基(活性亚基和调节亚基),活性部位之间以及活性部位与调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。
蛋白质分离与纯化教学设计 一、教学背景分析 【教材分析】 “蛋白质的分离与纯化”实验是《高中生物》选修1生物技术实践 5.3血红蛋白的提取与分离中的容。本节课的主要容包括蛋白质的提取、分离纯化等基本知识,主要要求学生掌握凝胶电泳的实验原理以及操作方法。“血红蛋白分离与纯化”实验不仅是学习血红蛋白的提取、分离纯化方法,而且也是进一步掌握蛋白质的组成、结构和功能的基础。 【学情分析】 到目前为止,学生已经学习了蛋白质的相关知识,对蛋白质有了一定的了解,“蛋白质的分离与纯化”实验目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取和纯化生物大分子的基本原理、过程和方法,虽然操作难度较大,但原理清晰,动手机会较多,学习兴趣很高。学生有必修“生命活动的主要承担者——蛋白质”的基础,在一定程度上掌握了蛋白质的组成、结构和功能等基础知识,学生在进行实验前还是能大概了解影响蛋白质分离纯化的因素的,再者经过老师的指导,实验能取得良好的结果的。 二、教学目标 【知识目标】 1.了解从血液中提取蛋白质的原理与方法。 2.说出凝胶电泳的基本原理与方法。 【能力目标】 运用凝胶电泳对蛋白质进行分离纯化。 【情感态度与价值观目标】 1.培养学生科学实验的观点。 2.初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神。 三、教学重难点
【教学重点】 从血液中提取蛋白质;凝胶电泳分离纯化蛋白质。 【教学难点】 样品预处理,色谱柱的装柱,纯化分离操作。 四、实验实施准备 【教师准备】 1.分组。学生按学科能力的强中弱平均分组,各组尽量平衡,各组自行分工,并由实验员统一安排实验过程。 2.实验材料:血液 仪器:试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、离心机、研磨器、透析袋、电泳仪等。 试剂:20mmol/L磷酸缓冲液(pH为8.6)、蒸馏水、聚丙烯酸铵、生理盐水、5%醋酸水溶液等。 【学生准备】 1.预习实验“蛋白质分离纯化”,了解蛋白质的相关信息。 2.进行分组。 五、教学方法 【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法 【学法】自主学习法、合作交流法 六、教学媒体 黑板、多媒体 七、课时安排 两个课时(80min) 一个课时用来讲述理论部分知识:样品处理与色谱柱分离纯化蛋白质的原理与方法; 另一课时用来进行实验。
生物化学论文 —蛋白质 蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新 蛋白质是由α—氨基酸按一定顺序结合形成一条多肽链,再由一条或一条以上的多肽链按照其特定方式结合而成的高分子化合物。蛋白质就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。、 蛋白质是荷兰科学家格利特·马尔德在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存 。 蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质。 人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质,它对调节生理功能,维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关,离开了蛋白质,体育锻炼就无从谈起。
啤酒发酵 摘要:根据工业啤酒发酵生产过程和方法,粗略的介绍其生产流程及影响因素,同时介绍啤酒种类及酒槽的利用。 关键词:啤酒发酵,,露天锥形发酵罐,啤酒种类,酒槽饲养。 啤酒是在二十世纪初传入中国的,在传入中国之后,特别是近几十年,啤酒工业在中国有了飞速发展,现如今,中国已经是世界上第一大啤酒生产国家。作为第一,我国更应该将这项技术进行深刻的研究,是这项技术得到发展。 葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖是麦芽汁中的主要可发酵糖分,啤酒发酵过程是指啤酒酵母在一定条件下,利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动,而啤酒就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物。由于酵母菌类型的不同,发酵的条件和产品要求、风味等的不同,造成发酵方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式,目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。 啤酒酿造的原料为大麦﹑酿造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉质辅助原料(玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦等)和糖类辅助原料等。其生产大致可分为麦芽制造﹑啤酒酿造﹑啤酒灌装3个主要过程。
现在啤酒生产的方法主要有七种,分别是: (1)浓醪发酵﹕1967年开始应用于生产。是采用高浓度麦汁进行发酵﹐然後再稀释成规定浓度成品啤酒的方法。它可在不增加或少增加生产设备的条件下提高产量。原麦汁浓度一般为16°P左右。 (2)快速发酵﹕通过控制发酵条件﹐在保持原有风味的基础上﹐缩短发酵周期﹐提高设备利用率﹐增加产量。快速发酵法工艺控制条件为﹕在发酵过程某阶段提高温度﹔增加酵母接种量﹔进行搅拌。 (3)连续发酵﹕1906年已有啤酒连续发酵的方案﹐但直到1967年才得到工业化的应用。主要应用国家有新西兰﹑英国等。由于菌种易变异和杂菌的污染以及啤酒的风味等问题﹐使啤酒连续发酵工艺的推广受到限制。 (4)圆柱圆锥露天发酵罐﹕目前最常用的啤酒生产方法,1966年起开始应用于生产。其主要优点为﹕可缩短发酵周期﹐节约投资﹐回收CO2和酵母简便﹐有利于实现自动控制。目前单罐容积在600Kl 的已很普遍﹐材质一般为不锈钢。 (5)纯生啤酒的开发﹕随著除菌过滤﹑无菌包装技术的成功﹐自70年代开始开发了不经巴氏杀菌而能长期保存的纯生啤酒。由于口味好﹐很受消费者欢迎。目前有的国家纯生啤酒已占整个啤酒产量的50%。 (6)低醇﹑无醇啤酒的开发﹕为汽车司机﹑妇女﹑儿童和老年人饮用的一种清凉饮料。它的特点是酒精含量低。无醇啤酒酒精含量一
蛋白质的改性 摘要:介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、摘要介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、酶法等各种改性方法及其对蛋白质功能特性和营养安全性的影响,展望蛋白质改性的应用前景。 0 前言 蛋白质具有营养功能,添加到食品中可以有效地提高产品的营养价值,更重要的是蛋白质在食品中可以体现出不同的功能特性,影响食品的感官特性,而且对食品在制造、加工或保藏中的物理化学性质起着重要的作用。因此蛋白质广泛用于食品加工的各个领域。但是,不少天然蛋白质的这些特性尚不突出,不能满足现代食品开发与加工的需要,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。 1 蛋白质的功能特性 蛋白质的功能性质主要分三类: (l)水化性质,包括水吸收及保留、湿润性、溶胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度。由蛋白质肤链骨架上的极性基团与水分子发生水化作用。 (2)与蛋白质一蛋白质相互作用有关的性质,包括产生沉淀作用、凝胶作用和形成各种其它结构(如蛋白质面团和纤维)。蛋白质分子受热舒展,内部的疏水基团暴露出来,通过疏水作用(高温能提高此类作用)、静电作用(通过ca和其它二价离子桥接的)、氢键(冷却能提高此类作用)或二硫交联形成空间网状结构。 (3)表面活性,包括表面张力、乳化作用和泡沫特征。蛋白质结构中既有亲水基又有亲油基,能够吸附在油一水或空气一水界面上,一旦被界面吸附,蛋白质形成一层膜,可阻止小液滴或气泡聚集,有助于稳定乳化液和气泡。这些功能特性在食品中常被应用。 (4)蛋白质的功能特性与其结构有关,即氨基酸组成、排列顺序、构象、分子的形状和大小、电荷分布以及分子内和分子间键的作用。高比例的极性残基影响肤链间相互作用、水化作用、溶解性和表面活性,疏水性相互作用在蛋白质三级折叠中相当重要,它影响乳化作用、起泡性和风味结合能力。带电氨基酸能增强静力相互作用,起到稳定球蛋白,结合水分的作用,以及水化作用、溶解度、凝胶作用和表面活性。琉基(SH)能被氧化形成二硫键,硫醇和二硫化物的相互转化会影响流变性。共价键和非共价键的性质和数量决定了蛋白质的大小、形状、表面电荷。所有这些性质又受PH、温度等环境因素及加工处理的影响。 2蛋白质改性 2.1物理改性 所谓蛋白质物理改性是指利用热、机械振荡、电磁场、射线等物理作用形式改变蛋白质的高级结构和分子间的聚集方式, 一般不涉及蛋白质的一级结构。如蒸煮、搅打等均属于物理改性技术。
生物化学的论文分享 对于生物化学这一门科学,大家有什么了解呢?知道怎么样书写一份生物化学的论文吗?以下是我为大家整理好的生物化学的论文,欢迎大家阅读参考! 摘要:生物化学是一门实验性、技能性、理论性密切联系的学科。为探索一套既与理论教学密切配合,又与临床实践紧密联系的教学模式,我们从分析生物化学的特点和现状出发,开展了一系列关于教师队伍建设、教材选用、完善教学内容、制定教学大纲、优化教学组合等理论教学改革和增添实验设备购置、开展新项目、加强学生实验技能、改变考核方式、培养科研意识等实验教学改革,从而极大地提高了教学效果,并取得了一定的经验。 关键词:生物化学;教学改革;理论教学;实验教学 一、生物化学特点 1、课程涉及多学科理论 临床生物化学和生物化学检验课程是建立在分析化学、解剖学、生理学、生物化学、药理学、病理学等基础上的专门学科,它要求学生必须熟练地掌握临床生物化学和生物化学检验的基本理论和基本技能,熟悉人体器官、组织、体液的化学组成和进行着的生化过程以及疾病、药物对这些过程的影响。 2、课程的实践性、应用性强 临床生物化学和生物化学检验是一门高度综合性的应用科学,对学生的实践性强和操作性要求强。近年来随着检验仪器不断地向自动化、智能化方向发展,检测项目由原来的单一项目检测到多项联合检测,检测内容由简单的的基本定性或半定量到微量、超微量检测;基因工程技术、酶工程技术、细胞生物工程技术、
分子生物学工程技术等在临床上已广泛应用[1],因此,对检验专业学生的知识结构提出了更高的要求。 二、改进理论教学 1、更新教学观念 传统教育多是“以教师为中心”的教学模式,教学过程中关键环节的选择与确定多由教师掌握,而这种选择很难适合每个学生。新的教学模式倡导“以学生为中心”的开放式的教学模式,教师从传统的“惟师是从”专制型师生关系,构建为教学双重主体之间的互动与协作关系。教师的主要职能由“教”变为“导”。使学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体和知识意义的主动建构者[2],在传授知识过程中重视能力培养,注重提高学生创新意识和实践能力,培养他们的创新意识为他们的职业发展和终身学习打下基础。 2、加强师资队伍建设 具有一支高水平的教师队伍,是培养高质量人才的保证。要求青年教师与教学经验丰富的老教师共同切磋授课经验,集体备课,通过专业学习,加深教师对专业知识的理解和运用,鼓励教学经验丰富、专业知识广搏和科研能力较强的教师积极参加学校的“青蓝工程”,在教学上指导青年教师,培养一支既精通专业理论又熟悉实验操作、科研能力较强的“双师型”师资队伍。同时鼓励教师多了解本学科的最新发展趋势和动态,在教学中注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,注重培养学生创造性思维和科研能力。 3、完善教学内容,优化教学组合 在本课程的教学过程中要以临床常见疾病及其生化检验指标为主线,突出疾病的生化机制和生化检验技术两个方面,力求将生化检验与疾病诊断,病情监测
第三章蛋白质化学练习卷 一、填空题 (一)基础知识填空 1. 组成蛋白质的碱性氨基酸有、和。酸性氨基酸有和。 2. 在下列空格中填入合适的氨基酸名称。 (1) 是带芳香族侧链的极性氨基酸。 (2) 和是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 (3) 和是含硫的氨基酸。 (4) 是最小的氨基酸,是亚氨基酸。 (5)在一些酶的活性中心起重要作用并含有羟基的分子量较小的氨基酸 是,体内还有另两个含羟基的氨基酸分别是 和。 3. 氨基酸在等电点时,主要以离子形式存在,在pH>pI的溶液中, 大部分以离子形式存在,在pH