生化-蛋白质补充

论蛋白质在人体中的功用与合理饮食适应通过一学期的生化学习，让我对生物这门自然科学有了更深的熟悉，他不单单是一门学科，更是探讨人体隐秘一种途径，在学习中让我第一次对蛋白质有了爱好。

蛋白质是人体的必需营养素，在生命活动进程中起着各类生命功能执行者的作用，几乎没有一种生命活动能离开蛋白质，所以没有蛋白质就没有生命。

那么什么是蛋白质呢？蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体的必需营养素。

蛋白质的英文是protein，源于希腊文的proteios，是“头等重要”意思，说明蛋白质是生命活动中头等重要物质。

蛋白质是细胞组分中含量最为丰硕、功能最多的高分子物质，在生命活动进程中起着各类生命功能执行者的作用。

咱们天天都用饭，有五谷杂粮，有肉蛋奶等等之类。

咱们都明白肉蛋奶中富含蛋白质，有些植物中也富含蛋白质，因此蛋白质的食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。

植物大白质中，谷类含蛋白质10%左右，蛋白质含量不算高，但由于是人们的主食，因此仍然是膳食蛋白质的要紧来源。

豆类含有丰硕的蛋白质，专门是大豆含蛋白质高达36%-40%，氨基酸组成也比较合理，在体内的利用率较高，是植物蛋白质中超级好的蛋白质来源。

蛋类含蛋白质11%-14%，是优质蛋白质的重要来源。

奶类（牛奶）一样含蛋白质3.0%-3.5%，是婴幼儿蛋白质的最正确来源。

肉类包括禽、畜和鱼的肌肉。

新鲜肌肉含蛋白质15%-22%，肌肉蛋白质营养价值优于植物蛋白质，是人体蛋白质的重要来源。

提到了摄入那么不能不说到吸收的问题，蛋白质是大分子物质可是蛋白质在胃液消化酶的作用下，初步水解，在小肠中完成整个消化吸收进程。

氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞，是由主动运转系统进行，别离转运中性、酸性和碱性氨基酸。

在肠内被消化吸收的蛋白质，不仅来自于食物，也有肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等，天天有70g左右蛋白质进入消化系统，其中大部份被消化和重吸收。

未被吸收的蛋白质由粪便排出体外。

蛋白质纯化一、目的:利用金属亲和性管柱(metal affinity column)来大量纯化带有affinity tag的基因重组蛋白。

二、原理:由于六个Histidine 所组成的His Tag (metal affinity tag)可与Ni2+ bind，所以利用基因重组技术在表现的蛋白质加上His Tag，再以金属亲和性管柱(Ni-NTA) (此His- tag序列可与带二价正电的阳离子相螯和)及liquid chromatography来大量纯化蛋白质。

三、试剂与器材:1.loading(binding) buffer (10mM imidazole,0.3M NaCl,50Mm Tris-HClPh7)✧细菌回溶成为蛋白质的载体以保持活性2.wash buffer (20mM imidazole,0.3M NaCl,50Mm Tris-HCl,Ph7)3.elution buffer (20mM EDTA,0.3M NaCl,50Mm Tris-HCl,Ph7)上课补充:✧蛋白质很脆弱，需要在特殊的buffer里。

四、仪器与设备:FPLC(速液相色谱仪)五、步骤:1.将管柱架在铁架上，把亲和性胶体悬浮装填于管柱内。

2.以2~3倍CV loading buffer清洗管柱后，注入蛋白质样本。

3.以wash buffer梳洗，2到3倍column体积。

4.用wash buffer和elution buffer进行线性梳洗，并收集流出液体，以FPLC UV monitor上的OD280数据读取样品流出与否，并观察冲离液之曲线图。

上课补充:✧胞内型分泌需要用超音波破菌，因为会放热所以要放在冰中使用。

✧线性梳洗为加入elution buffer会有颜色变化会把镍离子跟imidazole冲洗掉，剩下胶体溶液。

✧其中imidazole和Histidine类似也会和镍离子结合所以会竞争，可拿来洗涤蛋白质。

第五章蛋白质代谢第一节概述一、主要途径1.蛋白质代谢以氨基酸为核心，细胞内外液中所有游离氨基酸称为游离氨基酸库，其含量不足氨基酸总量的1％，却可反映机体氮代谢的概况。

食物中的蛋白都要降解为氨基酸才能被机体利用，体内蛋白也要先分解为氨基酸才能继续氧化分解或转化。

2.游离氨基酸可合成自身蛋白，可氧化分解放出能量，可转化为糖类或脂类，也可合成其他生物活性物质。

合成蛋白是主要用途，约占75％，而蛋白质提供的能量约占人体所需总能量的10－15％。

蛋白质的代谢平衡称氮平衡，一般每天排出5克氮，相当于30克蛋白质。

3.氨基酸通过特殊代谢可合成体内重要的含氮化合物，如神经递质、嘌呤、嘧啶、磷脂、卟啉、辅酶等。

磷脂的合成需S-腺苷甲硫氨酸，氨基酸脱羧产生的胺类常有特殊作用，如5－羟色胺是神经递质，缺少则易发生抑郁、自杀；组胺与过敏反应有密切联系。

二、消化外源蛋白有抗原性，需降解为氨基酸才能被吸收利用。

只有婴儿可直接吸收乳汁中的抗体。

可分为以下两步：1.胃中的消化：胃分泌的盐酸可使蛋白变性，容易消化，还可激活胃蛋白酶，保持其最适pH，并能杀菌。

胃蛋白酶可自催化激活，分解蛋白产生蛋白胨。

胃的消化作用很重要，但不是必须的，胃全切除的人仍可消化蛋白。

2.肠是消化的主要场所。

肠分泌的碳酸氢根可中和胃酸，为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等提供合适环境。

肠激酶激活胰蛋白酶，再激活其他酶，所以胰蛋白酶起核心作用，胰液中有抑制其活性的小肽，防止在细胞中或导管中过早激活。

外源蛋白在肠道分解为氨基酸和小肽，经特异的氨基酸、小肽转运系统进入肠上皮细胞，小肽再被氨肽酶、羧肽酶和二肽酶彻底水解，进入血液。

所以饭后门静脉中只有氨基酸。

三、内源蛋白的降解1.内源蛋白降解速度不同，一般代谢中关键酶半衰期短，如多胺合成的限速酶－鸟氨酸脱羧酶半衰期只有11分钟，而血浆蛋白约为10天，胶原为1000天。

体重70千克的成人每天约有400克蛋白更新，进入游离氨基酸库。

1.9 蛋白质结构与功能的关系： P252，第六章从厌氧生物转化为好氧生物是生物进化中的一大进步。

脊椎动物中血红蛋白在血液中起到载氧和输氧的作用，肌红蛋白在肌肉中起贮氧和氧在肌肉中分配的作用。

一一一肌红蛋白（Mb）的结构与功能一1一三维结构：由一条多肽链和一个血红素辅基构成，相对分子量1670 0，含153个氨基酸残基。

分子中多肽链由8段α-螺旋组成，分子结构致密结实，带亲水基团侧链的氨基酸分布在分子外表面，疏水氨基酸侧链几乎全埋在分子内部，见P253 图6-1。

一2一辅基血红素：由二价铁和原卟啉Ⅸ组成，原卟啉Ⅸ由4个吡咯环组成，见P254 图6-2。

铁原子只有亚铁态的蛋白质才能结合氧。

蛋白质提供疏水洞穴，固定血红素基，保护血红素铁免遭氧化，为氧提供一个结合部位。

结合氧只发生暂时电子重排。

一一一血红蛋白(Hb)的结构与功能一1一血红蛋白由4个多肽链（亚基）组成，如α2β2（成人血红蛋白HbA），每个亚基都有一个血红素基和一个氧结合部位，α-链有141个残基，β-链有146个残基，且α链、β链和Mb的三级结构都非常相似（P259 图6-9）。

实际上对于人的这三种多肽链分析发现只有27个的残基是共有的，这表明蛋白质高级结构的保守性。

只要功能相同（都与氧结合），高级结构就相似，有时甚至是唯一的。

血红蛋白与肌红蛋白结构上最大不同在于血红蛋白有四级结构，是四聚体，，而肌红蛋白只有三级结构。

因此血红蛋白运载氧能力增强，还能运载H+和CO2，在氧分压变化不大范围内完成载氧和卸氧工作。

且Hb为变构蛋白，可受环境中其他分子，如H+，CO2和2，3-二磷酸甘油酸（BPG）的调节。

一2一氧结合引起血红蛋白构象变化，氧合血红蛋白和去氧血红蛋白在四级结构上有显著不同，发生构象变化。

氧与血红蛋白结合是协同进行的，具有正协同性同促效应，即一个氧分子与Hb结合，使同一Hb分子中其余空的氧结合部位对氧亲和力增加，再结合第二、三、四个氧分子则比较容易。

⽣化简答题（附答案）1.简述脂类的消化与吸收。

2.何谓酮体？酮体是如何⽣成及氧化利⽤的？3.为什么吃糖多了⼈体会发胖（写出主要反应过程）？脂肪能转变成葡萄糖吗？为什么？4.简述脂肪肝的成因。

5.写出胆固醇合成的基本原料及关键酶？胆固醇在体内可的转变成哪些物质？6.脂蛋⽩分为⼏类？各种脂蛋⽩的主要功⽤？7.写出⽢油的代谢途径？8.简述饥饿或糖尿病患者，出现酮症的原因？9．试⽐较⽣物氧化与体外物质氧化的异同。

10．试述影响氧化磷酸化的诸因素及其作⽤机制。

11．试述体内的能量⽣成、贮存和利⽤12．试从蛋⽩质营养价值⾓度分析⼩⼉偏⾷的害处。

13．参与蛋⽩质消化的酶有哪些？各⾃作⽤？14．从蛋⽩质、氨基酸代谢⾓度分析严重肝功能障碍时肝昏迷的成因。

15．⾷物蛋⽩质消化产物是如何吸收的？16．简述体内氨基酸代谢状况。

17．1分⼦天冬氨酸在肝脏彻底氧化分解⽣成⽔、⼆氧化碳和尿素可净⽣成多少分⼦ATP？简述代谢过程。

18．简述苯丙氨酸和酪氨酸在体内的分解代谢过程及常见的代谢疾病。

19．简述甲硫氨酸的主要代谢过程及意义。

20．简述⾕胱⽢肽在体内的⽣理功⽤。

21．简述维⽣素B6在氨基酸代谢中的作⽤。

22．讨论核苷酸在体内的主要⽣理功能23.简述物质代谢的特点？24.试述丙氨酸转变为脂肪的主要途径？25．核苷、核苷酸、核酸三者在分⼦结构上的关系是怎样的？26．参与DNA复制的酶在原核⽣物和真核⽣物有何异同？27．复制的起始过程如何解链？引发体是怎样⽣成的？28．解释遗传相对保守性及其变异性的⽣物学意义和分⼦基础。

29．什么是点突变、框移突变，其后果如何？30.简述遗传密码的基本特点。

31.蛋⽩质⽣物合成体系包括哪些物质，各起什么作⽤。

32．简述原核⽣物基因转录调节的特点。

阻遏蛋⽩与阻遏机制的普遍性。

33．简述真核⽣物基因组结构特点。

34．同⼀⽣物体不同的组织细胞的基因组成和表达是否相同？为什么？35．简述重组DNA技术中⽬的基因的获取来源和途径。

第一章、蛋白质的结构与功能1、主要元素:C、H、O、N、S（P7）2、定氮法:样品中含蛋白质克数＝样品的含氮克数×6.253、肽键:肽键是由一个氨基酸α-羟基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩全面行成的化学键，是蛋白质分子中的主要共价键，性质比较稳定。

（P11）4、肽:肽是氨基酸通过肽键相连的化合物，蛋白质不完全水解的产物也是肽。

10个以下氨基酸组成成寡肽，10个以上氨基酸组成称多肽。

（P11）5、多肽和蛋白质分子中的氨基酸均称为氨基酸残基。

具有特殊的生理功能的肽称为活性肽。

（P11）6、蛋白质一级结构:指多肽链中氨基酸（残基）从N端到C端的排列顺序，即氨基酸序列。

主要化学键为肽键。

（P12）7、蛋白质二级结构:指多肽链中相邻氨基酸残基的局部肽链空间结构，是其主链原子的局部空间排布。

主要化学键为氢键。

（P13）8、蛋白质三级结构:指整条多肽链中所有氨基酸残基，包括主链和侧链在内所形成的空间结构。

主要化学键为疏水键。

（P15）9、结构域:分子量大的蛋白质分子由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成多个相对独特并承担不同生物学功能的超三级结构。

（P16）10、蛋白质四级结构:指各具独立三级结构多肽链以各种特定形式接触排布后，结集在此蛋白质最高层次空间结构。

在此空间结构中，各具独立三级结构的多肽链称亚基。

主要化学键为疏水键，氢键，离子键。

（P16）第三章、酶1、同工酶:指催化的化学反应相同，但酶蛋白的分子结构、理化性质及免疫化学特性不同的一组酶。

亚基:骨骼肌形和心肌形。

组成的五种同工酶:LDH1（H4）、LDH2（H3M）、LDH3（H2M4）、LDH4（HM3）、LDH5（M5）。

（P40）2、酶促反应的特点:催化性、特异性、不稳定性、调节性。

（P41）第五章、糖代谢1、糖酵解反应的特点:在无氧条件下发生的不完全的氧化分解反应，整个过程均在胞质中完成，无需氧的参与，终产物是乳酸；反应中适放能量较少，一分子葡萄糖可净生成二分子ATP。

一、教学目标1. 让学生了解蛋白质分解代谢的概念和重要性。

2. 使学生掌握蛋白质分解代谢的过程和途径。

3. 培养学生对生化知识的兴趣和探究能力。

二、教学内容1. 蛋白质分解代谢的概念2. 蛋白质分解代谢的过程3. 蛋白质分解代谢的途径4. 蛋白质分解代谢的意义5. 蛋白质分解代谢与人体健康的关系三、教学重点与难点1. 教学重点：蛋白质分解代谢的过程和途径，蛋白质分解代谢的意义。

2. 教学难点：蛋白质分解代谢的具体步骤和机制。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考蛋白质分解代谢的重要性。

2. 使用案例分析法，让学生了解蛋白质分解代谢在实际生活中的应用。

3. 利用多媒体教学，展示蛋白质分解代谢的过程和途径。

4. 开展小组讨论，培养学生合作学习和探究能力。

五、教学过程1. 导入：通过提问方式引导学生思考蛋白质分解代谢的概念和重要性。

2. 讲解：介绍蛋白质分解代谢的过程和途径，解释蛋白质分解代谢的意义。

3. 案例分析：分析实际生活中的蛋白质分解代谢实例，让学生加深理解。

4. 互动环节：开展小组讨论，让学生分享自己的观点和疑问。

6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对蛋白质分解代谢概念的理解。

2. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度和思考深度。

3. 作业批改：检查学生对蛋白质分解代谢过程和途径的掌握情况。

4. 期中考试：设置有关蛋白质分解代谢的试题，评估学生的综合运用能力。

七、教学拓展1. 邀请生化专家进行讲座，让学生更加深入地了解蛋白质分解代谢的研究动态。

2. 组织学生参观实验室，实际操作蛋白质分解代谢的相关实验。

3. 推荐阅读资料，让学生拓展知识面，了解蛋白质分解代谢在其他领域的应用。

八、教学反思1. 反思教学内容：检查教学内容是否全面、深入，是否符合学生的认知水平。

2. 反思教学方法：评估所采用的教学方法是否有效，是否有利于学生的学习。

A ATP synthaseing（ATP合酶）：又称复合体V，由F0和F1的部分组成，F0是镶嵌在线粒体内膜中的质子通道，F1可催化ADP磷酸化为ATP氨基酸代谢库（AA metabolic pool）：食物蛋白质经消化而被吸收的氨基酸与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸混在一起，分布于体内各处，参与代谢氮平衡试验 (nitrogen balance)：测定摄入食物中的含氮量和粪尿含氮量来研究体内蛋白质代谢的一种实验B变构效应allosteric effect：酶聚蛋白与配基结合后改变蛋白质的构象，导致蛋白质生物学特性改变的现象PKU（苯丙酮酸尿症）：尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物的疾病必需氨基酸(EAA)：人体内有八种氨基酸不能合成，这种氨基酸体内需要而又不能自身合成，必须通过食物提供alanine-glucose cycle（丙氨酸-葡萄糖循环）：丙酮酸和葡萄糖反复在肌和肝之间进行氨的转运的途径（不）可逆抑制作用 (ir-)reversible inhibition：抑制剂通过非共价键与酶和酶-底物复合物可逆性结合；不可逆抑制作用的抑制剂通过和酶活性中心上的必须基团以共价键结合，使酶失活。

变构调节 allosteric effect：体内的代谢物与关键酶分子活性中心外的某个部位可逆的结合，使酶发生变构，而改变其催化活性，对酶催化活性的调节方式称为变构调节。

pasteur effect巴斯德效应：有氧氧化抑制生醇发酵（糖酵解）的现象。

必需脂肪酸：机体不能合成，必须由食物提供，是动物不可缺少的营养素。

半保留复制(semi conservation replication):在DNA生物合成时，母链DNA分解成两股链，分别作为模板，按碱基配对原则合成与母链互补的子链。

子细胞中的DNA。

一股链从亲代完整获得，另一股链则完全重新合成。

两个子细胞DNA的碱基序列与亲代一致1不对称转录:(asymmetric transcription)在DNA分子双链上，一股链作为模板指引转录，另一股链不转录；但模板链并非总在同一单链上。