1蛋白质-1

凝胶层析法(凝胶过滤)脱盐和分离蛋白质-1

原理

凡盐析所获得的粗制蛋白质（盐析得到的IgG）中均含有硫酸铵等盐类，这类将影响以后的纯化，所以纯化前均应除去，此过程称为“脱盐”（desalthing）。脱盐常用透析法和凝胶过滤法，这两种方法各有利弊。前者的优点是透析后析品终体积较小，但所需时间较长，且盐不易除尽；凝胶过滤法则能将盐除尽，所需时间也短，但其凝胶过滤后样品体积较大。所以，要根据具体情况选择使用。凝胶达滤后样品体积不会太增加，所以选用凝胶过滤法。

凝胶过滤（gel filtration），又称为凝胶层析（gel chromatography）、分子筛过滤（molecularsieve filtration）、凝胶渗透层析（gel osmotic chromatography）等。它是20世纪60年代发展起来的一种层析技术。其基本原理是利用被分离物质分子大小不同及固定相（凝胶）具有分子筛的特点，将被分离物质各成分按分子大小分开，达到分离的方法。

凝胶是由胶体粒子构成的立体网状结构。网眼里吸满水后凝胶膨胀呈柔软而富于弹性的半固体状态。人工合成的凝胶网眼较均匀地分布在凝胶颗粒上有如筛眼，小于筛眼的物质分子均可通过，大于筛眼的物质分子则不能，故称为“分子筛”。凝胶之所以能将不同分子的物质分开是因为当被分离物质的各成分通过凝胶时，小于筛眼的分子将完全渗入凝胶网眼，并随着流动相的移动沿凝胶网眼孔道移动，从一个颗粒的网眼流出，又进入另一颗粒的网眼，如此连续下去，直到流过整个凝胶柱为止，因而流程长、阻力大、流速慢；大于筛眼的分子则完全被筛眼排阻而不能进入凝胶网眼，只能随流动相沿凝胶颗粒的间隙流动，其流程短、阻力小、流速快，比小分子先流出层析柱；小分子最后流出。分子大小介于完全排阻不能进入或完全渗入凝胶筛眼之间的物质分子，则居中流出。这样被分离物质即被按分子的大小分开。

用于凝胶层析的凝胶均为人工合成的产品，主要有交联葡聚糖（商品名为Sephadex）、琼脂糖（商品名为Sepharose）、聚丙烯酰胺凝胶（商品名为Bio–gel）及具有一定网眼的细玻璃珠等和这些凝胶的衍生物。

食品名称重量(克)蛋白质(克)脂肪(克)糖(克)热量(千焦 / 千卡)大米1006.70.8761420 /338.1小米1009.71.7771520 /361.9馒头1006.10.249932 /221.9面条1007.41.4571134 /270玉米面1009.64.3721524 /362.86富强粉1001.10.472.91423 /338.81糯米粉10011.10.472.91424 /339.05面包1007.35.8931524 /362.86馄吞皮1007.31.456.21120 /266.67血糯米1008.31.673.61436 /341.9鸡蛋10011.8151.3783 /186.43鸭蛋1001314.71781 /185.95蛋清1009.60.11.2185 /44.05猪肉10016.929.211402 /333.81猪心10017.16.3-525 /125猪肝1002043537 /127.86猪肚10014.62.92382 /90.95猪肾10015.54.8-441 /105牛肉10020.110.2-722 /171.9兔肉10021.20.40.2373 /88.81鸽子10016.614.21.8840 /200鹌鹑10016.614.21.8840 /200鸡肉10023.31.2-440 /104.76鸡肝10018.23.52.1463 /110.24鸡翅10023.31.20.1440 /104.76鸡爪1002416.42.71063 /253.1百页1005019.35.21653 /393.57牛肚10014.83.7-391 /93.1羊肉10011.128.811290 /307.14鸭舌10014.415.60.8631 /150.24鸭肉10016.57.40.1560 /133.33鸭肝10017.14.86.8575 /136.9牛奶1003.33.66.1285 /67.86豆浆1004.41.92.1177 /42.14麦乳精1005.46.237.71112 /264.76啤酒100---140 /33.33韭黄1001.80.2266 /15.71青椒1000.80.14.596 /22.86蘑菇1002.80.22.496 /22.86草菇100321.4241000 /238.1金针菇1002.10.43.7113 /26.9香菇10012.11.859.61265 /301.19西兰花1002.40.23.2100 /23.81青豆10015.1713.9753 /179.29荷兰豆1003.50.47193.7 /46.12豆苗1004.60.83150 /35.71蚕豆1008.80.513.8398 /94.76草头1005.90.19.6264 /62.86紫菜100141.236.81112 /264.76萝卜1000.80.13.272 /17.14豆芽10020.261.876 /18.1小红萝卜1000.90.23.888 /20.95鸡毛菜1001.70.42.584 / 20雪菜1001.50.44.12108 /25.71芹菜1000.50.43.176 /18.1黄豆10032.418.820.81600 /380.95卷心菜1001.20.23.688 /20.95黄瓜1000.70.2254 /12.86丝瓜1001.40.14.3100 /23.81苦瓜10010.23.480 /19.05茄子10010.34.1100 /23.81冬笋10030.21.284 / 20花生仁10024.348.715.32504 /596.19绿豆100231.557.81328 /316.19鱿鱼10015.10.82322 /76.67虾皮干10039.33.19.1916 /218.1海蛰10012.40.14.1272 /64.76海参10021.40.31267 /63.57鳝丝10017.21.20.6343 /81.67黑鱼10018.80.80342 /81.43目鱼100130.71.4268 /63.81海带1005.80.422.4486 /115.71虾仁10017.30.660320 /76.19螺狮肉10011.43.81.52360 /85.71甲鱼10015.31.126.6745 /177.38基围虾10018.74.3-300 /71.43虾10016.31.30.1326 /77.62蛤蜊肉10051.36.421.71466 /349.05对虾10020.50.70.2377 /89.76海米干10047.50.5-820 /195.24螃蟹100142.61345 /82.14鲫鱼10013.11.10.1261 /62.14黄花鱼10017.30.70.3303 /72.14鲑鱼10014.88.6-581 /138.33带鱼10015.83.42.1421 /100.24干贝10063.63.215.21432 /340.95青鱼100162.62.3401 /95.48鲜贝10014.80.13.4309 /73.57尤鱼10015.10.82.4323 /76.9河虾10017.50.60318 /75.71蛏肉1007.11.12.4201 /47.86比目鱼1009.39.1-501 /119.29鲤鱼10018.11.60.2365 /86.9豆腐1007.43.53295 /70.24豆腐丝，百页10021.57.97780 /185.71豆腐脑，豆腐花1005.31.91175 /41.67豆腐衣10043.22612.11912 /455.24豆腐干10015.60.84.1340 /80.95冰激凌1003.78.623.8785 /186.9蛋糕1007.94.2641340 /319.05巧克力1001028.757.22320 /552.38酱油1000.890.20.834 / 8.1麻油1000100376 /89.52植物油1000100376 /89.52糖1000.04010166 /39.52猪油10009.90374 /89.05色拉油10001010375 /89.29姜1001.20.610.8232 /55.24花雕100---352 /83.81食品名称重量(克)蛋白质(克)脂肪(克)糖(克)热量(千焦 / 千卡)

课题： 第四节 蛋白质

教学过程：

复习提问：

1、糖的化学组成有什么特点？如何区别葡萄糖和果糖？

2、糖有哪些重要的用途？举例说明

新课引入：蛋白质是人体内重要的化学成分，机体的各种生理机能，如氧气的运输、肌肉的收缩、疾病的预防、遗传信息的传递都是蛋白质执行的

新课内容： 第四节 蛋白质

一、氨基酸的组成

1、通式：

组织学生阅读教材90—91页

提问：氨基酸中有哪些官能团？各种氨基酸在结构上的共同点是什么？

2、结构特点：氨基（—NH2）和羧基（—COOH）

3、与蛋白质的关系——蛋白质的基本结构单位

举例：如同砖和大楼的关系

4、肽键——氨基酸分子之间的化学键

即：—CO-NH—

5、肽——氨基酸通过肽键而形成的化合物

6、多肽——相对分子质量小于10000的肽，由蛋白质水解得到。

讨论：氨基酸的结构与性质有什么关系，组成蛋白质的氨基酸有什么特点？

练习：写出下列氨基酸的结构简式：

甘氨酸 丙氨酸 亮氨酸

二、蛋白质的组成和性质

1、自然界的蛋白质

蛋白质广泛存在于生物体内，组织学生讨论：

动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及各种器官都是由蛋白质组成。

2、蛋白质的组成

（1） 元素——C、H、O、N、S、P等

（2） 结构单位——a-氨基酸

（3） 特点：——高分子有机化合物

如：牛奶里的蛋白质分子量为75000~375000

3、蛋白质的结构

组织学生看书92页图5-4，归纳：

（1）一级结构（初级结构）

肽链中氨基酸的排列顺序和连接方式，决定蛋白质的生物功能。

举例：镰刀型贫血（一种先天疾病）由于一级结构中出现差错

（2）二级结构——双螺旋结构

（3）三级结构——在二级结构的基础上进一步盘旋、折叠。

（4） 四级结构——在三级结构的基础上进一步形成

讨论：蛋白质的结构与功能的关系

如：肌红蛋白具有三级结构才有生物活性

血红蛋白具有四级结构才能完成运输氧的任务

4、蛋白质的分类

蛋白质一级结构二级结构三级结构四级结构解释

【摘要】

蛋白质是生物体内重要的大分子，负责许多生物学功能。蛋白质的结构可分为四个级别：一级结构指的是氨基酸的简单线性排列，二级结构是氨基酸的局部区域形成α螺旋或β折叠，三级结构是整个蛋白质分子的空间构象，四级结构是多个蛋白质分子相互组装在一起形成的复合物。蛋白质的结构决定了其功能，例如酶的特异性和亲和力。蛋白质的结构与功能高度相关，对于研究蛋白质功能和疾病治疗有着重要意义。蛋白质的结构从简单到复杂，具有多种不同层次的组织关系，这些不同级别的结构相互作用，共同决定了蛋白质的生物学功能。

【关键词】

蛋白质，一级结构，二级结构，三级结构，四级结构，解释，总结

1. 引言

1.1 蛋白质概述

蛋白质是生物体内功能性非常重要的大分子，它们参与了生物体内的几乎所有生物过程。蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的多肽链，具有多种结构和功能。蛋白质的结构可以分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构是指蛋白质的氨基酸序列，即多肽链的线性排列方式。二级结构是指多肽链中氨基酸的局部空间构象，包括α-螺旋和β-折叠等。三级结构是指整个多肽链的立体空间结构，由各个二级结构元素的折叠方式决定。四级结构则是由多个多肽链之间的相互排列和交互作用所形成的整体结构。通过这四个层次的结构，蛋白质可以实现其特定的生物功能，如催化化学反应、传递信号等。蛋白质的结构和功能密切相关，任何一个层次的结构改变都可能影响到其功能。对蛋白质结构的深入理解对于揭示其功能机制具有重要意义。

2. 正文

2.1 蛋白质一级结构

蛋白质的一级结构指的是它的氨基酸序列。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，共有20种不同的氨基酸，它们通过肽键连接在一起形成多肽链。蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的，不同的基因编码不同的氨基酸序列，从而确定了蛋白质的结构和功能。

在蛋白质的一级结构中，氨基酸序列的特定顺序决定了蛋白质的二级结构。一级结构的确定是通过蛋白质的合成过程中的翻译来完成的。在翻译过程中，mRNA被转录成氨基酸序列，每个氨基酸通过tRNA与mRNA上对应的密码子匹配。这样，一条完整的氨基酸链就形成了，从而确定了蛋白质的一级结构。