蛋白质组学与分析技术第一讲

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赖：+H3N-CH2-CH2-CH2-CH2-
•
精、 组
• D．带负电荷（酸性氨基酸）
•
谷： -OOC-CH2CH2-
•
天门冬： -OOC-CH2-
2．酸碱性质
氨基酸为两性电解质，既表现出酸性， 又表现出碱的性质
• 除α-羧基（pKa1）、α-氨基（pKa2）外，酸 性及碱性氨基酸的侧链也含有可离子化基团
• （三）界面性质 Interfacial Properties
• 1、乳化性质 Emulsifying Properties （1）蛋白质的表面活性
一般而言，P的疏水性越强，P在界面的浓度越大，表面张 力愈低，乳状液愈稳定。
疏水值↑，表面张力↓，乳化活力↑(乳化活性指数，m2/g)
表
乳
面
化
张
活
力
F、一定蛋白质起始浓度： 一般为0.5%
Pro一般对O/W型乳化液的稳定性较好。
0.2mol/LNaCl 1mol/LNaCl pH
变性涉及二、三、四级结构的变化。
2、变性热力学
N(天然)==== D(变性) K=[D] / [N] ΔGo= -RTlnK
ΔGo=ΔHo - TΔSo
例：25℃，pH=9时，肌红蛋白变性
ΔGo=56.8千焦/摩尔
K=0.113
3、变性因素
（1）热
T升高，则氢键下降，静电力下降，范德华力下降，而疏水 键上升，ΔH？ ↑↓
如11S大豆蛋白、乳蛋白
水能促进蛋白质的热变化（干的稳定）
大豆粉 10%H2O Td=115℃ 40%H2O Td=97℃
单体球状蛋白质的热变性在短时热时是可逆的。
（2）静水压 因为蛋白质具有柔性和可压缩性（球状），所 以压力可引起变性，但是可逆

决定
结构
决定
功能
催化
运输
免疫
核苷酸
8
5
脱氧核糖
碱基T
核糖
碱基U
DNA
RNA
三、糖类、脂质及其作用 1.细胞生命活动所需要的主要能源物质是 ；参与组成核酸的糖是 ；参与高等植物细胞分裂末期细胞板形成的糖是 ；作为动植物细胞中重要储能物质的糖分别是 和 。 2.作为细胞内良好储能物质的脂质是 ；参与构成细胞膜以及细胞器膜的重要脂质是 ；胆固醇既是构成细胞膜的重要成分，又参与人体血液中 的运输；性激素能促进人和动物 的发育以及 的形成；能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收的脂质是 。
解析 控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白 质由 个氨基酸缩合而成；氨基酸的平均相对分子质量 为a，则 个氨基酸的总相对分子质量为 ab；又知该蛋 白质由n条肽链组成，则缩合过程中共脱去水分子 （ - n），相对分子质量减少（ -n）×18。即该蛋 白质相对分子质量为： ab-（ -n）×18。 答案 D
温度降低 温度升高
下列有关人体内水的叙述中，错误的是 （ ） A.人体细胞有氧呼吸过程中既有水的参与，也有水的产生 B.当人体缺水时，血浆的渗透压会升高，在下丘脑形成渴觉 C.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生 D.人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢
解析 有氧呼吸第二阶段需要水的参与，第三阶段有水的产生；下丘脑是调节人体内水平衡的中枢，但渴觉的形成在大脑皮层；胰岛素属于蛋白质，在氨基酸经脱水缩合作用生成多肽的过程中有水的产生；衰老细胞最大特点是代谢缓慢，其细胞内自由水含量相对较少。 答案 B
例1 用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数 目如下：
多肽化 合物
名称

万方数据
第３ 期
李幼生， 营养、 等 营养基因组学和营养蛋自质组学
１ １ ３
状态能影响血液氨基酸浓度； 相反， 哺育细胞亦可通
过调节不同基因的表达而改变氨基酸的获取， 继而 调节氨基酸众多生理功能。已有的研究表明， 氨基
名。 Ｐ Ｒ。主要表达于肝， Ｐ Ｒ， ＰＡ － 而ＰＡ －则主要表达 于脂肪细胞。大鼠ＰＡ － Ｐ Ｒａ激活会导致过氧化物酶 体增生和脂肪 Ｒ氧化增加，ＰＲｙ激活会导致脂 ＰＡ －
从本质上讲， 营养代谢过程取决于细胞或器官 众多ｍ Ｎ 分子表达和众多密码蛋白质的相互作 ＲＡ 用。 Ｒ Ａ ｍ Ｎ 水平的改变， 可导致蛋白 质的相应变化， 但有时二者的改变并不平行。营养成分如氨基酸、 脂肪酸和糖等， 都会影响基因的表达， 其作用方式可 以 是通过控制基因 构型或通过代谢产物或代谢状态 （ 如激素状况、 细胞氧化还原状况等等） 继而导致 ， ｍＮ Ｒ Ａ水平和（ 蛋白质水平甚至其功能的改变。 或） 因 在营养研究中， 组学和蛋白 此， 基因 质组学利用细 胞培养、 动物和人类寻找和鉴定对某些营养素、 药物
养蛋白质组研究技术。 营养基因组学和营养蛋白 质组学有助于我们正
确理解代谢途径和最佳的营养和 健康状况。现有的 研究已明确， 有些营养素（ 如维生素 Ａ Ｄ 锌和脂 ，、 肪） 能够直接影响基因的表达， 而另一些营养素（ 如 膳食纤维） 可以通过改变激素信号、 机械刺激或肠 道细菌代谢产物而发挥其间接作用ｉ。利用强有 ７ ］ 力的生物学技术， 科学家能够测定单一营养素对细 胞或组织基因谱表达的影响。 营养素对基因表达的 作用已成为当 前营养支持 研究领域中重要的研究内容， 特别是氨基酸参与基 因表达的研究内容更为深人， 氨基酸作为蛋白质合 成的前体物质， 不仅影响蛋白质代谢， 而且氨基酸还 参与整个机体的内 稳态平衡。某些营养状况和应激

2、学案导第四章第1节基因指导蛋白质的合成、教材分析:本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点所在。

本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。

在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。

二、教学目标1、知识目标：⑴概述遗传信息的转录和翻译过程⑵理解遗传信息与“密码子”的概念⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系2、能力目标⑴培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。

⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。

⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。

三、教学重难点重点：遗传信息的转录和翻译过程难点：遗传信息的翻译过程四、学情分析通过第二、三章的学习，学生对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣，教师可充分利用开头的“问题探讨”、本节的插图，设计一些深入浅出、环环相扣的问题来引导学生进行阅读、思考、讨论，让学生从中体会科学探究的方法和乐趣。

五、教学方法1、教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。

六、课前准备1、学生的学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑2、教师的教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和转运RNA结构对比图片七. 课时安排：2课时八. 教学过程第一课时㈠预习检查、总结疑惑㈡情境导入、展示目标，〖问〗当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？引导组织学生阅读P61第4章的章图。