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1、南開大學(xué)生物化學(xué)重點(diǎn)及現(xiàn)代生物化學(xué)第二版課后答案第一章 蛋白質(zhì)化學(xué)(17學(xué)時(shí)) 【目的要求】 掌握蛋白質(zhì)的概念和化學(xué)組成;蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸的分類及結(jié)構(gòu);蛋白質(zhì)各級(jí)分子結(jié)構(gòu)的1 一般物理學(xué)性質(zhì)2 氨基酸的化學(xué)性質(zhì):酸堿性質(zhì),等電點(diǎn)六、 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)1 茚三酮反應(yīng)2 亞硝酸反應(yīng)3 24二硝基氟苯反應(yīng)(fdnb)4 甲醛反應(yīng)5 二甲基氨基萘磺酰氯反應(yīng)(dns-cl)6 與酰化劑的反應(yīng)7 -羧基的成酯反應(yīng)8 側(cè)鏈基團(tuán)參加的反應(yīng)七、 氨基酸的分離和分析鑒定1 蛋白質(zhì)的水解2 氨基酸的分離鑒定:離子交換柱層析,紙層析,薄層層析 第三節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 一、 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)1 肽鍵和肽鏈2 二
2、硫鍵3 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定片段重疊法 二、 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 1 酰胺平面和蛋白質(zhì)的構(gòu)象:肽平面,雙面角,構(gòu)象,構(gòu)型 2 維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力:氫鍵,離子鍵,范德華力,疏水作用,配位鍵,二硫鍵 3 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要類型:-螺旋,-折疊,-拐角,無規(guī)卷曲三、 蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域1 超二級(jí)結(jié)構(gòu)2 結(jié)構(gòu)域四、 纖維狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)1 角蛋白:-角蛋白,-角蛋白2 膠原蛋白五、 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):(1)(2)(3)(4)六、 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu)的特征:(1)(2)(3)(4)(5)第四節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 一、 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系二、 一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的
3、關(guān)系1 一級(jí)結(jié)構(gòu)的微小差別可導(dǎo)致生理功能的重大不同(鐮刀型細(xì)胞貧血癥)2 同功能蛋白質(zhì)中氨基酸順序的種屬差異與生物進(jìn)化三、 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能 1 蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性 2 胰島素的結(jié)構(gòu)與功能 3 血紅蛋白與肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 4 免役球蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 第五節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 一、 蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)二、 蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)三、 蛋白質(zhì)的沉淀作用1 可逆沉淀作用:鹽析與鹽溶2 不可逆沉淀作用四、 蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)五、 蛋白質(zhì)的沉降作用 第六節(jié) 蛋白質(zhì)的分離純化與鑒定 一、 蛋白質(zhì)分離純化的基本原則二、 細(xì)胞粉碎及蛋白質(zhì)的抽提三、 蛋白質(zhì)分離純化的主要方法1 離子交換柱層析法2
4、凝膠過濾法(分子篩)3 親和層析法4 疏水層析法 5 蛋白質(zhì)沉淀法:等電點(diǎn)沉淀,鹽析法,有機(jī)溶劑沉淀法 四、 蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定 1 凝膠過濾 2 sds-page五、 蛋白質(zhì)的純度鑒定1 電泳2 等電聚焦:純度,等電點(diǎn)六、 蛋白質(zhì)含量測(cè)定1 紫外吸收法2 染料結(jié)合法(bradford) 返回索引 第二章 核苷酸與核酸(13學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 掌握核酸的化學(xué)組成; dna的分子結(jié)構(gòu)及生物學(xué)意義; rna的種類及結(jié)構(gòu)。2. 熟悉核酸的理化性質(zhì); 核酸的變性、復(fù)性和雜交。3.了解核酸酶和dna限制性內(nèi)切酶的作用; dna的一級(jí)構(gòu)測(cè)定及核酸的分離純化和鑒定方法。 【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié) 堿基、
5、核苷和核苷酸 一堿基、核苷和核苷酸的結(jié)構(gòu)與種類1堿基的結(jié)構(gòu)與種類:嘌呤堿、嘧啶堿和一些稀有堿基2核糖的結(jié)構(gòu)和種類3核苷的結(jié)構(gòu)和主要核苷4核苷酸的結(jié)構(gòu)二核苷酸的生物學(xué)功能1構(gòu)成dna和rna2細(xì)胞中的攜能核苷酸:atp和adp3細(xì)胞通訊的媒介(第二信使):camp、cgmp4核苷酸是多種輔酶的組成成分 第二節(jié) 磷酸二酯鍵與多核苷酸 一核苷酸磷酸團(tuán)的轉(zhuǎn)移二多核苷酸的合成三多核苷酸鏈的簡(jiǎn)單表示 第三節(jié) 堿基的性質(zhì) 一核苷酸的紫外光吸收性質(zhì)二氫鍵的形成 第四節(jié)dna的結(jié)構(gòu) 一dna儲(chǔ)存遺傳信息的證實(shí)1有毒肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2t2噬菌體標(biāo)記實(shí)驗(yàn)二各物種 dna有著獨(dú)特的堿基組成(chargaff等的研究
6、結(jié)果)三watsoncrick dna雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)四dna的二級(jí)結(jié)構(gòu)1a、b、z模型2三種結(jié)構(gòu)形成的原因3三種二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的比較4特殊的二級(jí)結(jié)構(gòu):回文結(jié)構(gòu)、h一dna五dna的三級(jí)結(jié)構(gòu)(超螺旋結(jié)構(gòu)) 第五節(jié)rna的種類和結(jié)構(gòu) 一,rna的種類 1核糖體 rna(rrnas) 2信息 rna(mrnas) 3轉(zhuǎn)移rna(trnas)二rna的結(jié)構(gòu)1mrna的結(jié)構(gòu):一級(jí)結(jié)構(gòu)、高級(jí)結(jié)構(gòu)2trna的結(jié)構(gòu)3rrna的結(jié)構(gòu) 第六節(jié) 核酸的變性、復(fù)性和雜交 一dna的變性和復(fù)性:1dna的變性2dna的復(fù)性3dna的淬火與退火4dna的復(fù)性動(dòng)力學(xué)二dna的熔解溫度(影響因素)三核酸的雜交:southern
7、 blot 原理和方法四dna聚合酶鏈反應(yīng)(pcr)原理和一般方法 第七節(jié) 核酸的理化性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng) 一核酸的紫外光吸收:克分子磷消光系數(shù)二嵌合劑的作用(溴化乙啶、丫叮橙、放線菌素d)三脫氨基作用和脫氧核苷酸的水解四紫外線和一些化學(xué)因子對(duì)dna的損傷五dna的酶法甲基化 第八節(jié) 核酸酶和dna限制性3細(xì)菌質(zhì)粒dna 4真核細(xì)胞染色體dna 三dna超螺旋結(jié)構(gòu)ldna超螺旋的基本概念:正、負(fù)超螺旋,連系數(shù)(l),比連系差(), 螺旋數(shù)(t),超螺旋數(shù)(w)2dna拓?fù)洚悩?gòu)酶:i型,ii型四人類染色體的包裝過程: 第十一節(jié) 核酸的分離純化和鑒定(簡(jiǎn)單) 一核酸的分離二核酸的測(cè)定三核酸的超速離心四核
8、酸的凝膠電泳 返回索引第三章 酶 (12學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 掌握酶的化學(xué)本質(zhì)、組成、酶反應(yīng)特點(diǎn)、酶活力的概念和影響酶活力的因素;2. 熟悉酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué);3. 了解酶的命名、分類、酶活性的調(diào)節(jié)、酶的分離純化和活力測(cè)定。【教學(xué)2國際系統(tǒng)命名法 二酶的國際系統(tǒng)分類法 1分類原則2六大類酶催化的反應(yīng)及特征 第三節(jié) 酶催化作用的分子基礎(chǔ) 一酶分子的結(jié)構(gòu)特征1酶活性中心的概念2酶活性中心的特點(diǎn):(1)(2)(3)(4)(5)(6)3必需基團(tuán)4酶活性中心存在的證明方法:切除法、x一射線衍射法、化學(xué)修飾法二酶原的激活1 酶原激活的概念2幾種酶原的激活:胰白酶原的激活,胰凝乳蛋白酶原的激活等3酶原激活
9、作用的意義三酶高效催化的機(jī)制1底物與酶的靠近與定向2底物的變形與誘導(dǎo)契合3酸堿催化4共價(jià)催化5活性部位微環(huán)境的影響6中間產(chǎn)物學(xué)說四溶菌酶的結(jié)構(gòu)及催化機(jī)制五胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶的催化三組合第四節(jié) 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 一酶濃度的影響二底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響1米氏方程及推導(dǎo)2米氏常數(shù)的意義3米氏常數(shù)的求法三溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響四ph對(duì)酶促反應(yīng)的影響五激活劑的影響1金屬離子2無機(jī)離子3小分子有機(jī)物4生物大分子的相互作用六抑制劑的影響1不可逆抑制作用2可逆抑制作用:競(jìng)爭(zhēng)性、非競(jìng)爭(zhēng)性、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制七雙底物酶促反應(yīng)機(jī)制1順序機(jī)制:有序順序機(jī)制、隨機(jī)順序機(jī)制2乒乓機(jī)制 第五節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié)和重要調(diào)
10、節(jié)酶 一別構(gòu)調(diào)節(jié)和別構(gòu)酶1別構(gòu)調(diào)節(jié)的基本概念2別構(gòu)調(diào)節(jié)的動(dòng)力學(xué)曲線3蛋白激酶a的別構(gòu)調(diào)節(jié)4atcase的別構(gòu)調(diào)節(jié)5別構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)理:序變模型和齊變模型二酶的共價(jià)調(diào)節(jié)1什么是酶的共價(jià)調(diào)節(jié)2共價(jià)調(diào)節(jié)的類型3蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化:糖原磷酸化酶的調(diào)節(jié)三同工酶1乳酸脫氨酶2肌酸激酶四核酶五抗體酶 第六節(jié) 酶的分離純化和活力測(cè)定 一酶分離純化的一般原則二酶活力與測(cè)定三回收率與純化倍數(shù)的計(jì)算:舉例 返回索引 第四章 維生素與輔酶(4學(xué)時(shí)) 【目的要求】 掌握維生素的概念、特點(diǎn),b族維生素及其在體內(nèi)的活性形式(輔酶形式)和維生素a、d、c的生理功能。了解每種維生素的化學(xué)本質(zhì)、在代謝和生理上的作用。 【教學(xué)內(nèi)
11、容】 第一節(jié) 維生素的概念和分類 一什么是維生素二維生素的發(fā)現(xiàn)三維生素的分類四維生素的功能及分布 第二節(jié) 脂溶性維生素 一維生素a二維生素d三維生素k四維生素e 第三節(jié) 水溶性維生素 一維生素c二硫辛酸三維生素b1與焦磷酸硫胺素四維生素 b2與 fmn、fad五維生素b3與輔酶a六維生素b5與nad、nadp七維生素b6與磷酸吡哆醛八維生素 b7生物素九維生素b9與四氫葉酸十維生素b12鉆氨素 返回索引第五章 激素化學(xué)(7學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 掌握激素的概念與分類; 激素作用原理2. 熟悉激素的分泌及幾種重要激素結(jié)構(gòu)和生理功能3. 了解主要?jiǎng)印⒅参锛に?【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié) 激素的概念與
12、分類 一激素的一般概念二激素的分類1含氮類激素2類固醇激素3. 脂肪酸衍生類激素三激素作用的特征 第二節(jié) 激素的分泌及幾種重要激素結(jié)構(gòu)和生理功能 一激素的分泌二部分激素的結(jié)構(gòu)和生理功能1甲狀腺激素2腎上腺素3前列腺素4類固醇激素:腎上腺皮質(zhì)激素、性激素5蛋白質(zhì)多肽類激素:胰島素、胰高血糖素,促甲狀腺激素材激素三激素分泌的調(diào)節(jié)1上級(jí)分泌腺對(duì)下級(jí)分泌腺的調(diào)節(jié)2反饋調(diào)節(jié) 第三節(jié) 激素作用原理(細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)) 一受體及其特征1什么是受體2受體的特征3受體的類型:細(xì)胞膜受體、胞內(nèi)(核內(nèi))受體二質(zhì)膜受體激素的信息傳遞(第二信使學(xué)說)l以camp為第二信使的信息傳遞2以 ip3, dag,和ca為第一信使的
13、信息傳遞3以cgmp和no為第二信使的信息傳遞4酪氨酸激酶受體激素的調(diào)節(jié)三胞內(nèi)受體激素的信息傳遞:甲狀腺素、類固醇激素 第四節(jié) 昆蟲激素 一腦激素二保幼激素三脫皮激素 第五節(jié) 植物激素 一植物生長(zhǎng)素二赤霉素三細(xì)胞分裂素四脫落酸五乙烯 返回索引 第六章 新陳代謝引論(1學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 掌握新陳代謝的一般概念包括:什么是新陳代謝、代謝途徑的特點(diǎn)及限速反應(yīng)、限速酶等;要求同學(xué)掌握新陳代謝調(diào)節(jié)的幾種方式、特點(diǎn)及意義。2. 掌握研究新陳代謝的基本方法和原理。如同位素示蹤法和酶抑制劑與拮抗劑應(yīng)用的原理、方法和應(yīng)注意的問題。 【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié) 陳代謝的一般概念 1 什么是新陳代謝2 代謝途徑
14、:途徑的單向性,線性,環(huán)狀,分支途徑3 代謝調(diào)控:限速反應(yīng)與調(diào)節(jié)4 中間代謝5 呼吸商6 代謝庫 第二節(jié) 代謝的研究方法 1 同位素示蹤法2 酶抑制劑和拮抗劑的應(yīng)用 返回索引 第七章 生物氧化(5學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 要求同學(xué)了解生物體系與化學(xué)體系的不同與相同之處,掌握熱力學(xué)第一和第二定律在生物體系中的應(yīng)用。要求同學(xué)掌握高能化合物的概念及在生物換能過程中的重要作用及其意義。特別是atp的結(jié)構(gòu)、功能及意義。2. 要求同學(xué)掌握生物氧化的基本概念及生物氧化的特點(diǎn),生物體2 能量的來源和轉(zhuǎn)化 二 熱力學(xué)定律在生物化學(xué)中的應(yīng)用 1 生物體是一個(gè)開放體系2 生物體能量和物質(zhì)的變化遵循熱力學(xué)第一和第二
15、定律三 高能磷酸化合物1 基本概念2 重要高能磷酸化合物的結(jié)構(gòu)四 atp、nadh、nadph在能量代謝中的重要作用1 atp的特殊結(jié)構(gòu)2 atp是自然界能量的貨幣3 nadph在生物合成過程中提供還原力 第二節(jié)生物氧化的基本概念 一 什么是生物氧化二 生物氧化的特點(diǎn)三 生物體內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的幾種形式1 電子直接轉(zhuǎn)移2 以氫原子的形式轉(zhuǎn)移3 以氫負(fù)離子的形式轉(zhuǎn)移四 氧化還原電勢(shì)與自由能的關(guān)系1 氧化還原電位2 自由能,氧化還原電位和平衡常數(shù)的關(guān)系 第三節(jié) 線立體的生物氧化體系 一 電子傳遞鏈上的酶和電子載體1 nadhcoq還原酶2 輔酶q3 細(xì)胞色素還原酶4 細(xì)胞色素c5 細(xì)胞色素氧化酶6 琥珀
16、酸coq還原酶二 電子傳遞抑制劑三 電子傳遞體排列順序的確定1 電子傳遞抑制劑的應(yīng)用2 氧化還原電位的測(cè)定四 氧化磷酸化1 氧化磷酸化的概念2 氧化磷酸化的機(jī)制:3 一對(duì)電子傳遞過程中atp合成的數(shù)目4 p/o比5 呼吸控制 五 氧化磷酸化的解偶聯(lián)和抑制 1 氧化磷酸化抑制劑 2 解偶聯(lián)劑和解偶聯(lián)作用 3 電子傳遞抑制劑、氧化磷酸化抑制劑、解偶聯(lián)劑作用的比較4 2。4二硝基苯酚的解偶聯(lián)機(jī)制六 細(xì)胞質(zhì)中nadh進(jìn)入線立體的機(jī)制1 磷酸甘油穿梭系統(tǒng)2 蘋果酸天冬氨酸穿梭系統(tǒng) 返回索引 第八章 糖代謝(6學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 要求同學(xué)們掌握糖的重要分解代謝途徑:酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑及
17、乙醛酸循環(huán)途徑的各個(gè)反應(yīng)步驟、中間代謝物的結(jié)構(gòu)及其催化反應(yīng)的酶。掌握途徑中重要酶(限速酶)的調(diào)節(jié)方式、意義,糖各條分解途徑的關(guān)系、atp的生成等。2. 要求學(xué)生掌握什么是糖的異生作用及生理意義,以及糖異生作用的前體、途徑和調(diào)節(jié);掌握糖異生和酵解倆條相反途徑的協(xié)同調(diào)控機(jī)理及其生理意義。3掌握糖原的合成與分解途徑中的各步反應(yīng)以及催化反應(yīng)酶。掌握倆條相反途徑協(xié)同調(diào)控的機(jī)制以及生理意義。 【教學(xué) 第九章 脂類代謝(6學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 了解脂類的分類、結(jié)構(gòu)、功能等。2. 本節(jié)要求同學(xué)掌握甘油三酯和脂肪酸分解代謝途徑中的各步反應(yīng)和催化反應(yīng)的酶,掌握途徑中關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié),酮體產(chǎn)生的原因和酮體的利用等
18、。3要求學(xué)生了解和掌握飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的合成途徑及途徑中的調(diào)節(jié)酶。掌握必需脂肪酸的概念和種類、名稱。4要求學(xué)生掌握磷脂和鞘脂的基本結(jié)構(gòu)、種類、功能及生理意義以及它們的分解和合成代謝途徑。5要求學(xué)生掌握膽固醇的結(jié)構(gòu)、功能以及合成途徑的主要步驟。掌握膽固醇的去路及意義,膽固醇合成途徑中限速酶的調(diào)節(jié)方式和意義。 【教學(xué)1 脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn) 2 脂肪酸的-氧化3 奇數(shù)碳脂肪酸的氧化4 不飽和脂肪酸的氧化5 脂肪酸氧化的其他方式四酮體的代謝1酮體的產(chǎn)生2酮體的利用 第三節(jié)脂肪的合成 一 脂肪酸的生物合成1 十六碳飽和脂肪酸的合成2 不飽和脂肪酸的合成二 甘油三酯的合成 第四節(jié)磷脂和鞘脂的代謝 一 磷
19、脂的代謝1 磷脂的種類、結(jié)構(gòu)和功能2 磷脂的分解代謝3 磷脂的合成代謝二 鞘脂的代謝1 鞘氨醇的合成2 鞘糖脂和鞘磷脂的合成 第五節(jié)膽固醇的代謝 一 膽固醇的結(jié)構(gòu)與功能二 膽固醇的生物合成1 二羥甲基戊酸的合成2 異戊烯醇焦磷酸酯的合成3 膽固醇的合成三 膽固醇的去路1 合成膽汁酸2 衍生為類固醇激素3 衍生為維生素d 返回索引 第十章 氨基酸代謝(4學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 要求學(xué)生掌握氨基酸分解代謝的基本反應(yīng)和氨的轉(zhuǎn)運(yùn)、尿素的合成與排泄。掌握氨基酸碳架氧化的基本規(guī)律,氨基酸衍生的重要生物活性物質(zhì)及其功能。掌握鳥氨酸循環(huán)的調(diào)節(jié)和生理意義。認(rèn)識(shí)糖代謝與氨基酸代謝的關(guān)系。2. 要求學(xué)生了解和掌
20、握氨基酸合成代謝中碳架的來源,合成代謝途徑中的反饋調(diào)節(jié)理論、方式及意義。 【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié) 氨基酸的分解代謝 一 氨基酸分解的基本反應(yīng)1 氨基酸的脫氨基作用2 脫酰胺基作用3 氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用4 聯(lián)合脫氨基作用5 氨基酸的脫羧基作用二氨的排泄1氨的轉(zhuǎn)運(yùn)2尿素的合成三 氨基酸碳架的氧化1 生糖氨基酸2 生酮氨基酸3 氨基酸衍生的其它重要物質(zhì) 第二節(jié)。 氨基酸的生物合成 一 各種氨基酸碳架的來源二個(gè)別氨基酸的合成三 氨基酸合成的調(diào)節(jié) 返回索引 第十一章 核苷酸代謝(4學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 要求學(xué)生掌握核苷酸及嘌呤堿和嘧啶堿的分解代謝途徑和調(diào)節(jié)。2. 要求學(xué)生掌握核苷酸及嘌呤堿和嘧啶堿的
21、合成代謝途徑及調(diào)節(jié)。要求學(xué)生掌握嘌呤和嘧啶環(huán)中各原子的來源,從頭合成和補(bǔ)救途徑的區(qū)別以及代謝病“痛風(fēng)”產(chǎn)生的原因,脫氧核苷酸的合成與調(diào)節(jié)。 【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié)核酸和核苷酸的分解代謝 一 核酸和核苷酸的降解二嘌呤堿的分解代謝三嘧啶堿的分解代謝 第二節(jié)核苷酸的合成代謝 一嘌呤核苷酸的合成1從頭合成2補(bǔ)救途徑二嘧啶核苷酸的合成1 從頭合成2 補(bǔ)救途徑三脫氧核苷酸的合成 返回索引 第十二章 核酸和蛋白質(zhì)的合成代謝(10學(xué)時(shí)) 【目的要求】 1. 要求學(xué)生掌握dna復(fù)制、修復(fù)、重組和突變的基本概念,dna復(fù)制的一般規(guī)律及dna聚合酶的結(jié)構(gòu)、種類和復(fù)制過程。dna修復(fù)的類型和各種dna重組過程,dna的
22、突變等。2. 要求學(xué)生掌握rna的合成過程和rna聚合酶的結(jié)構(gòu)組成,活性調(diào)節(jié)。真核生物rna聚合酶與原核生物rna聚合酶的差別;新生rna剪接和修飾的方式;核酶的概念;真核生物mrna的修飾和剪接方式;逆轉(zhuǎn)錄與逆轉(zhuǎn)錄酶的概念。真核生物與原核生物轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)與控制。3要求學(xué)生掌握基因密碼的重要特點(diǎn),trna對(duì)密碼子的識(shí)別及閱讀框的概念,掌握蛋白質(zhì)合成過程及核糖體結(jié)構(gòu);氨酰trna合成酶對(duì)trna的識(shí)別和校對(duì)功能。 【教學(xué)1 dna損傷的形式 2 dna修復(fù)的主要形式 三dna的重組1重組類型2holliday的同源重組模型3同源重組的功能四dna突變1突變類型2誘變劑的作用 第二節(jié) rna的代謝
23、一rna的合成(原核生物)1 rna聚合酶2 合成過程3 dna足跡法4 e.coli部分基因啟動(dòng)子的核苷酸序列5 鏈的延長(zhǎng)6 鏈的終止二真核生物的rna轉(zhuǎn)錄1 rna聚合酶2 啟動(dòng)子三新生rna的剪接和修飾 1 rna的拼接方式 2 真核生物mrna的修飾和加工 四核酶rna酶 五以rna為模板的dna和rna的合成1 rna逆轉(zhuǎn)錄2 rna的復(fù)制3 端粒酶六轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)控制1 原核生物的調(diào)節(jié):操縱子模型2 真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 第三節(jié) 蛋白質(zhì)的合成 一 基因密碼1 基因密碼的特征2 閱讀框二trna對(duì)密碼子的識(shí)別1 密碼子與反密碼子2 擺動(dòng)學(xué)說三氨酰trna合成酶 1 催化的反應(yīng) 2 校正功能
24、 四核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠 五蛋白質(zhì)合成的步驟1 起始2 延長(zhǎng)3 終止六真核分泌蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn) 一蛋白質(zhì)化學(xué)1何謂蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)?其大小和什么有關(guān)系?2經(jīng)氨基酸分析測(cè)知1mg某蛋白中含有45ug的亮氨酸(mw1312),23.2ug的酪氨酸(mw204.2),問該蛋白質(zhì)的最低分子量是多少?3一四肽與fdnb反應(yīng)后,用6mol/l鹽酸水解得dnpval及三種其他氨基酸。當(dāng)這種四肽用胰蛋白酶水解,可得到兩個(gè)二肽,其中一個(gè)肽可發(fā)生坂口反應(yīng),另一個(gè)肽用libh4還原后再進(jìn)行水解,水解液中發(fā)現(xiàn)有氨基乙醇和一種與茚三酮反應(yīng)生成棕褐色產(chǎn)物的氨基酸,試問在原來的四肽中可能存在哪幾種氨基酸,它們的排列順序如何?
25、4一大腸桿菌細(xì)胞中含 10個(gè)蛋白質(zhì)分子,每個(gè)蛋白質(zhì)分子的平均分子量為40 000,假定所有的分子都處于a螺旋構(gòu)象。計(jì)算其所含的多肽鏈長(zhǎng)度?5某蛋白質(zhì)分子中有一40個(gè)氨基酸殘基組成的肽段,折疊形成了由2條肽段組成的反平行?折疊結(jié)構(gòu),并含有一?轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu),后者由4個(gè)氨基酸殘基組成。問此結(jié)構(gòu)花式的長(zhǎng)度約是多少?6某一蛋白樣品在聚丙烯酸胺凝膠電泳(page)上呈現(xiàn)一條分離帶,用十二烷基硫酸鈉(sds)和硫基乙醇處理后再進(jìn)行sdspage電泳時(shí)得到等濃度的兩條分離帶,問該蛋白質(zhì)樣品是否純?7“一glyprolysglyproproglyalaserglylysasn一”是新合成的膠原蛋白多肽鏈的一部分結(jié)構(gòu)
26、,問:1)哪個(gè)脯氨酸殘基可被羥化為4一羥基脯氨酸?2)哪個(gè)脯氨酸殘基可被羥化為3一羥基脯氨酸?3)哪個(gè)賴氨酸殘基可被羥化?4)哪個(gè)氨基酸殘基可與糖殘基連接?8一五肽用胰蛋白酶水解得到兩個(gè)肽段和一個(gè)游離的氨基酸,其中一個(gè)肽段在280nm有吸收,且 panly反應(yīng)、坂口反應(yīng)都呈陽性;另一肽段用漢化氰處理釋放出一個(gè)可與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生棕褐色產(chǎn)物的氨基酸,此肽的氨基酸排列順序如何?9研究發(fā)現(xiàn),多聚一llys在ph7.0呈隨機(jī)螺旋結(jié)構(gòu),但在ph10為a螺旋構(gòu)象,為什么?預(yù)測(cè)多聚一lglu在什么ph條件下為隨機(jī)螺旋,在什么ph下為a螺旋構(gòu)象?為什么?10tropomyosin是由兩條a螺旋肽鏈相互纏繞構(gòu)成的
27、超螺旋結(jié)構(gòu)。其分子量為 70 000,假設(shè)氨基酸殘基的平均分子量為110,問其分子的長(zhǎng)度是多少?11某肽經(jīng) cnbr水解得到三個(gè)肽段,這三個(gè)肽的結(jié)構(gòu)分別是:asntrpgly-met,gly-alaleu,alaargtyrasnmet;用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三個(gè)肽段,其中一個(gè)為四肽,用 6mol/l鹽酸水解此四肽只得到(asp)2和 met三個(gè)氨基酸,問此肽的氨基酸排列順序如何?12列舉蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)象的單元及它們的主要結(jié)構(gòu)特征。13試比較蛋白質(zhì)的變性作用與沉淀作用。14將一小肽(pi=8.5)和 asp溶于 ph70的緩沖液中,通過陰離子交換樹脂柱后,再進(jìn)行分子排阻層析,那么asp和小
28、肽哪一個(gè)先從凝膠柱上被洗脫下來,為什么?15從理論和應(yīng)用上說明有機(jī)溶劑、鹽類、sds、有機(jī)酸等對(duì)蛋白質(zhì)的影響。16血紅蛋白和肌紅蛋白都具有氧合功能,但它們的氧合曲線不同,為什么?17為什么無水肼可用于鑒定c-端氨基酸?18anfinsen用核糖核酸酶進(jìn)行的變性一復(fù)性實(shí)驗(yàn),在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)方面得出的重要結(jié)論是什么?19蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)中哪些與它的等電點(diǎn)有關(guān)?試述這些技術(shù)分離提純蛋白質(zhì)的原理。20根據(jù)下列資料推出某肽的氨基酸排列順序。1)完全酸水解得到phe、pro、glu、(lys)2、met和nh32)用 fdnb試劑處理得到 dnpphe3)用澳化氰水解此肽得到一個(gè)以高絲氨酸內(nèi)酯結(jié)尾的二肽和一
29、個(gè)四肽4)用胰蛋白酶水解可產(chǎn)生兩個(gè)三肽5)用羧肽酶a或羧肽酶b處理都不能得到陽性結(jié)果21高致病的厭氧細(xì)菌與氣性壞疽(gas gangrene)病有關(guān)。它使動(dòng)物組織的結(jié)構(gòu)破壞。因該菌體內(nèi)有膠原酶(collagenase),它可催化一xgly-proy一(x、y是任一氨基酸)結(jié)構(gòu)中一x一gly之間的肽鍵斷裂,問該酶使動(dòng)物組織結(jié)構(gòu)破壞的機(jī)理是什么?為什么它對(duì)細(xì)菌自身沒有破壞作用?22一血紅蛋白的電泳遷移率異常,用胰蛋白酶水解結(jié)合指紋圖譜分析發(fā)現(xiàn)它的鏈n-端的胰蛋白酶肽段只有6個(gè)氨基酸組成,而正常血紅蛋白鏈n-端的胰蛋白酶肽段為val-his-leu-thr-asp-glu-glu-lys,問:1)導(dǎo)
30、致上述結(jié)果的原因是什么?2)請(qǐng)比較hba、hbs及這個(gè)異常血紅蛋白在ph80條件下電泳時(shí)的電泳遷移率。23細(xì)菌視紫紅質(zhì)(bacteriorhodopsin)是嗜鹽細(xì)菌鹽生鹽桿菌紫色質(zhì)膜的惟一蛋白質(zhì)組分,所以稱為細(xì)菌視紫紅質(zhì)。因?yàn)樗幸朁S醛輔基(retinal,故是紫色的),猶如動(dòng)物的視紫紅質(zhì)。細(xì)菌視紫紅質(zhì)的分于量為26 000,x一射線分析揭示出其分子中由 7個(gè)平行排列的a螺旋肽段,且每一螺旋肽段都橫跨細(xì)胞膜(膜厚度為 45 nrn,即該蛋白橫穿質(zhì) 膜7次之多,每一跨膜片段為一a螺旋)。其功能是作為光驅(qū)動(dòng)的跨膜泵(質(zhì)子泵),為細(xì)胞提供能量。1)計(jì)算每一螺旋肽段要完全橫跨細(xì)胞膜最少要有多少個(gè)氨
31、基酸殘基組成此段螺旋?2)估計(jì)此蛋白的跨膜螺旋部分占全部分子的百分?jǐn)?shù)。24某五肽完全水解后得到等摩爾的丙、半胱、賴、苯丙和絲氨酸。用pitc分析得到pthser;用胰蛋白酶水解得到一個(gè)n一端為cysh的三肽和一個(gè)n一端為絲的二肽;靡蛋白酶水解上述三肽生成丙和另一個(gè)二肽,該五肽的結(jié)構(gòu)如何?26原肌球蛋白(tropomyosin)的分子量為 93 000,而血紅蛋白的分子量為65 000,為什么原肌球蛋白的沉降系數(shù)比血紅蛋白的小?27 1)為制備檸檬酸合成酶(cs),將牛心組織勻漿后,為什么先經(jīng)差速離心法分離出線粒體后再進(jìn)行下一步的純化?2)將線粒體裂解,向裂解液中加人硫酸胺到一定的濃度,然后離心
32、保留上清液;向上清液中再加人硫酸胺粉末至所需要的濃度,離心,倒掉上清保留沉淀,這些操作的目的是什么?3)接著,將鹽析所得到的檸檬酸合成酶粗制品對(duì)ph72的緩沖液透析,為什么不用水?透析的目的是什么? 4)將上述處理所獲得的cs粗制品進(jìn)行分子排阻層析,在280nm下檢測(cè)是否有蛋白被洗出;實(shí)驗(yàn)者保留第一個(gè)洗脫峰進(jìn)行下一步的純化,為什么?5) 實(shí)驗(yàn)者將經(jīng)分子篩層析所得到的cs樣品又選用陽離子交換劑進(jìn)行分離,上樣平衡后,改用高ph的緩沖液洗脫,為什么?28許多蛋白質(zhì)富含二硫鍵,它們的抗張強(qiáng)度,黏性,硬度等都與它們的二硫鍵含量有關(guān)。1)蛋白質(zhì)的抗張強(qiáng)度、硬度等性質(zhì)與二硫鍵含量之間關(guān)系的分子基礎(chǔ)是什么?2
33、)多數(shù)球蛋日被加熱到65c即變性喪失活性,但富含二硫鍵的蛋白質(zhì)如牛胰腺蛋白酶抑制劑(bpti)需在高溫下長(zhǎng)時(shí)間加熱才變性。該抑制劑含58個(gè)氨基酸、一條肽鏈、有三對(duì)二硫鍵。熱變性的bpti在冷卻的條件下可以恢復(fù)其活性,為什么?29何謂疏水的相互作用?為什么說非極性溶劑、去污劑可使蛋白質(zhì)變性?30為什么二磷酸甘油酸(bpg)可降低血紅蛋白與氧的親和力?31將含有asp(pi298)、gly(pi597)、thr(pi653)、leu(pi598)、lys(pi974)的ph為30的檸檬酸緩沖液,加到預(yù)先用同樣緩沖液平衡過的陽離子交換樹脂柱上,隨后用該緩沖液洗脫此柱,問這五種氨基酸將按何種順序被洗脫
34、?32從下列資料推出一肽的氨基酸排列順序。l)含有 phe,pro,glu,(lys)2;2)edman試劑處理生成pthglu3)用胰蛋白酶、羧肽酶a和b處理都不能得到任何較小的肽和氨基酸33多聚lleu肽段在二氧雜環(huán)己烷(dioxane)存在時(shí)可形成a螺旋結(jié)構(gòu),但多聚lile不能,為什么?34一次突變,某蛋白質(zhì)分子038從蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)可預(yù)測(cè)它的高級(jí)結(jié)構(gòu)。下面是一段肽鏈的氨基酸排列順序:“l(fā)ahtygpfz(q)aamckweaz(q)pdgmecafhr”,問:1)你認(rèn)為此段肽鏈的何處會(huì)出現(xiàn)在轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)?2)何處可形成鏈 根據(jù)色氨酸含量計(jì)算的最低分子量為:1x103g / 23.2x10
35、6g 最低分子量 / 204.2最低分子量=8 8017 根據(jù)氨基酸殘基計(jì)算最低分子量的原理,一般是假定在一個(gè)蛋白質(zhì)分子中只有一個(gè)該氨基酸殘基存在。亮和色的摩爾數(shù)比率是:(45/131.2) / (23.2/204.2) = 0.343 / 0.114 = 3因此,該蛋白質(zhì)的最小分子量應(yīng)是每分子中含有3個(gè)亮氨酸殘基,l個(gè)色氨酸殘基時(shí)的分子量。即:2 9156 x 3=8 746.8或 8 8017 x13valarggln(或asn)glylibh4。是一個(gè)特殊的還原劑,能使孩酸直接還原為醇而不經(jīng)醛中間物。4. (40000 / 110) x0.15nmx10546nm5構(gòu)成?折疊結(jié)構(gòu)的氨基酸
36、殘基數(shù)為36個(gè),每條應(yīng)有18個(gè)氨基酸殘基。在?折疊結(jié)構(gòu)中每?jī)蓚€(gè)相鄰的氨基酸殘基的軸心距為 035nrn,故 18 x 035nm等于 63nm(至少為63nm)。6該蛋白質(zhì)樣品是均一的。page電泳法的分辨率很高,在這種電泳中只得到一條分離帶,說明純度很好。在sds-page電泳中得到等濃度的兩條分離帶,證實(shí)該蛋白含有兩個(gè)亞基,而不含有雜質(zhì)。7.1)和2)脯氨酸羥化酶不能使游離的脯氨酸進(jìn)行羥基化。在膠原分子中,甘氨酸氨基端的脯氨酸可被羥化為個(gè)羥基脯氨酸,甘羧基端的脯氨酸可被羥化為3一羥基脯氨酸。3)在甘氨酸氨基端的賴氨酸(3位的賴)可被羥基化為羥賴氨酸,在甘氨酸羧基端的賴氨酸 (11位的賴)可
37、被羥基化為3一羥賴氨酸。4)3一羥賴氨酸可連接糖殘基。8tyrarglysmetgln(asn)9在ph70時(shí)賴氨酸側(cè)鏈上的氨基帶正電荷,它們之間的靜電排斥作用阻止了a螺旋的形成。在ph10時(shí),由于接近賴氨酸的等電點(diǎn),側(cè)鏈?zhǔn)欠琴|(zhì)子化的狀態(tài),允許a螺旋的形成。對(duì)多聚一lglu來說,在 ph70時(shí),由于側(cè)鏈羧基都帶負(fù)電荷,它們之間的靜電排斥,將干擾a螺旋的形成,應(yīng)呈隨機(jī)螺旋狀態(tài),在接近谷氨酸側(cè)鏈的pk值為42540時(shí),因谷氨酸的側(cè)鏈羥基是非質(zhì)子化的,應(yīng)呈螺旋構(gòu)象。10由于是兩條鏈構(gòu)成的超螺旋結(jié)構(gòu),每條鏈的分子量為 35 000。而氨基酸殘基的平均分子量為 110,故每條肽鏈應(yīng)含有 318個(gè)氨基酸殘
38、基 (35 000110),318 x 015um,等于477nrn長(zhǎng)。11根據(jù)條件1,該肽的可能順序?yàn)椋篴laargtyrasnmetasntrpglymetglyalaleu;由于胰凝乳蛋白酶專一性水解芳香組氨基酸的核基所形成的肽鍵,所得到的三個(gè)肽段的可能結(jié)構(gòu)為:alaargtyr asnmetasntrp glymetglyalaleu由于在酸水解時(shí),色氨酸易被破壞,asn asp,推知其中的一個(gè)肽段為:asnmetasntrp綜上所述,某肽的氨基酸順序?yàn)椋篴laargtyrasnmetasntrpglymetglyalaleu121 ) a螺旋(ahelix)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特征為:(1)
39、從外觀看,a螺旋結(jié)構(gòu)是一個(gè)類似棒狀的結(jié)構(gòu)。緊密卷曲的多肽鏈構(gòu)成了棒的中心部分,側(cè)鏈r伸出到螺旋排布的外面。完成一個(gè)螺旋需36個(gè)氨基酸殘基。螺旋每上升一圈相當(dāng)于向上平移054nm,即螺旋的螺距為054nm。相鄰兩個(gè)氨基酸殘基之間的軸心距為 015nm。(2)a螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)的氫鍵。氫鍵形成于第一個(gè)氨基酸的羥基與線性順序中第五個(gè)氨基酸的氨基之間。氫鍵環(huán)內(nèi)包含13個(gè)原子,因此稱這種螺旋為36(13)螺旋。(3)大多數(shù)蛋白質(zhì)中存在的a螺旋均為右手螺旋。 a螺旋的國際表示法,以ns表示。n指每個(gè)螺旋中所包含的氨基酸殘基數(shù);s指氫鍵環(huán)內(nèi)共價(jià)鍵所連接的原子數(shù)。2)折疊結(jié)構(gòu)(pleated shee
40、t)的結(jié)構(gòu)特征折疊結(jié)構(gòu)又稱為折疊片層結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)等。折疊結(jié)構(gòu)的形成一般需要兩條或兩條以上的肽段共同參與,即兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈側(cè)向聚集在一起,相鄰肽鏈主鏈上的氨基和羰基之間形成有規(guī)則的氫鍵,維持這種片層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。這樣的多肽鏈構(gòu)象就是折疊結(jié)構(gòu)。折疊結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:(1)在這種結(jié)構(gòu)中,所有的肽鍵都參與了鏈間氫鍵的形成,氫鍵與肽鏈的長(zhǎng)軸近于垂直。(2)在折疊中,多肽主鏈?zhǔn)潜容^伸展的,取鋸齒狀折疊構(gòu)象;相鄰的兩個(gè)氨基酸之間的軸心距為 035nm。側(cè)鏈 r交替地分布在片層平面的上方和下方,以避免相鄰側(cè)鏈r之間的空間障礙。(3)折疊結(jié)構(gòu)有平行和反平行兩種。在反平行的折疊結(jié)構(gòu)中,相鄰肽鏈的走向相反,
41、但氫鍵近于平行。在平行的折疊結(jié)構(gòu)中,相鄰肽鏈的走向相同,氫鍵不平行。3)轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特征是:也稱為彎曲,回折,發(fā)夾結(jié)構(gòu),u型轉(zhuǎn)折等。蛋白質(zhì)分子的多肽鏈在形成空間構(gòu)象時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)180的回折(轉(zhuǎn)折),回折處的結(jié)構(gòu)就稱為轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)。一般有四個(gè)連續(xù)的氨基酸組成。在構(gòu)成該種結(jié)構(gòu)的四個(gè)氨基酸殘基中,第一個(gè)氨基酸的驗(yàn)基和第四個(gè)氨基酸的氨基之間形成氫鍵。甘氨酸和脯氨酸易出現(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)中;在某些蛋白質(zhì),如嗜熱菌蛋白酶中有三個(gè)連續(xù)的氨基酸形成的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)。氫鍵形成于第一個(gè)氨基酸磷基氧和第三個(gè)氨基酸亞氨基的氫之間。13l)蛋白質(zhì)的變性作用:蛋白質(zhì)因受某些物理的或化學(xué)的因素的影響,分子的空間構(gòu)象破壞,從而導(dǎo)致其理
42、化性質(zhì),生物學(xué)活性改變的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用。強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,劇烈攪拌,重金屬鹽類,有機(jī)溶劑,脈,肌類,超聲波等都可使蛋白質(zhì)變性。2)蛋白質(zhì)的沉淀作用:由于水化層和雙電層的存在,蛋白質(zhì)溶液是一種穩(wěn)定的膠體溶液。如果向蛋白質(zhì)溶液中加入某種電解質(zhì),以破壞其顆粒表面的雙電層或調(diào)節(jié)溶液的ph,使其達(dá)到等電點(diǎn),蛋白質(zhì)顆粒因失去電荷變得不穩(wěn)定而將沉淀析出。這種由于受到某些因素的影響,蛋白質(zhì)從溶液中析出的作用稱為蛋白質(zhì)的沉淀作用。如重金屬鹽類、有機(jī)溶劑、生物堿試劑等都可使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀,且不能用透析等方法除去沉淀劑而使蛋白質(zhì)重新溶解于原來的溶劑中,這種沉淀作用稱為不可逆的沉淀作用。如果向蛋白質(zhì)溶液中加入大量
43、的鹽類,如硫酸鉸,蛋白質(zhì)的溶解度逐漸下降,以致從溶液中沉淀出來,若用透析等方法除去使蛋白質(zhì)沉淀的因素后,可使蛋白質(zhì)恢復(fù)原來的溶解狀態(tài)。此種沉淀作用稱為可逆的沉淀作用。沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性失活,但變性后的蛋白質(zhì)一般失去活性。14小肽。15在有機(jī)酸如tca、磺基水楊酸等存在下,絕大多數(shù)蛋白質(zhì)帶正電荷;可與酸根負(fù)離子形成不溶性復(fù)合物而沉淀析出,在臨床上,預(yù)分析血液中的游離氨基酸的量,向血液中加入 tca,使蛋白質(zhì)沉淀,離心取上清液即可用于氨基酸的分析。有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇等,可使蛋白質(zhì)沉淀。因有機(jī)溶劑使蛋白質(zhì)脫水,介電常數(shù)降低。應(yīng)用:制備有活性的酶或蛋白質(zhì)性質(zhì)的激素等常用丙酮將材料制成于粉以便于保
44、存;用乙醇抽提制備某些醇溶性蛋白。sds:十二烷基硫酸鈉,是一種陰離子去污劑,表面帶大量的負(fù)電荷。可與蛋白質(zhì)的疏水性基團(tuán)結(jié)合使蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)分子愈大,結(jié)合的sds量愈多;負(fù)電性愈大。因而在電場(chǎng)中的遷移速度不同。sdspage電泳法測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量即根據(jù)此原理。在核酸制備中用sds破壞膜結(jié)構(gòu),除蛋白、核酸酶等。鹽類:在低鹽溶液中,大多數(shù)蛋白質(zhì)的溶解度增加;在高鹽溶液中,由于蛋白質(zhì)分子表面的電荷被中和,破壞了雙電層,蛋白質(zhì)將沉淀析出。不同蛋白質(zhì)氨基酸組成不同,在不同鹽濃度的溶液中溶解行為不同,可用鹽析法沉淀蛋白質(zhì)。 o重金屬鹽類:在堿性條件下,蛋白質(zhì)帶負(fù)電,可與重金屬離子如汞離子,鉛離子結(jié)合
45、,形成不溶性的重金屬蛋白鹽沉淀。因此,長(zhǎng)期從事重金屬作業(yè)的人,應(yīng)吃高蛋白食物,以防止重金屬離子被機(jī)體吸收。臨床上,常用醋酸鉛或硫酸銅沉淀體液中的蛋白質(zhì),以分析體液中的氨基酸或其他小分子化合物。生物堿是植物組織中具有顯著生理作用的一類含氮的堿性物質(zhì)。能夠沉淀生物堿的試劑稱為生物堿試劑。如單寧酸、苦味酸、三氯乙酸等都能沉淀生物堿,故稱它們?yōu)樯飰A試劑。在酸性條件下,蛋白質(zhì)帶正電荷,可與生物堿試劑,如三氯乙酸的酸根離子結(jié)合成為溶解度較小的鹽類而沉淀。“柿石癥” 的產(chǎn)生就是由于空腹吃了大量的柿子,柿子中含有單寧酸,使腸胃中的蛋白質(zhì)凝固變性而成為不能被消化的“柿石”。16.血紅蛋白有兩條a鏈和兩條鏈組成
46、。血紅蛋白的a鏈和鏈與肌紅蛋白的構(gòu)象十分相似,尤其是鏈。它們所含的氨基酸種類、數(shù)目、氨基酸的排列順序都有較大的差異,但它們的三級(jí)結(jié)構(gòu)十分相似。使它們都具有基本的氧合功能。但血紅蛋白是一個(gè)四聚體,它的分子結(jié)構(gòu)要比肌紅蛋白復(fù)雜得多;因此除了運(yùn)輸氧以外,還有肌紅蛋白所沒有的功能。如運(yùn)輸質(zhì)子和二氧化碳。血紅蛋白的氧合曲線為s形,而肌紅蛋白的氧合曲線為雙曲線,s形曲線說明血紅蛋白與氧的結(jié)合具有協(xié)同性。脫氧血紅蛋白分子中,它的四條多肽鏈的c端都參與了鹽橋的形成。由于多個(gè)鹽橋的存在,使它處于受約束的強(qiáng)制狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)氧分子沖破了某種阻力和血紅蛋白的一個(gè)亞基結(jié)合后,這些鹽橋被打斷,使得亞基的構(gòu)象發(fā)生改變,從而引
47、起鄰近亞基的構(gòu)象也發(fā)生改變,這種構(gòu)象的變化就更易于和氧的結(jié)合;并繼續(xù)影響第三個(gè)、第四個(gè)亞基與氧的結(jié)合,故表現(xiàn)出s型的氧合曲線。17在無水肼存在下,除c端氨基酸外,其他氨基酸均轉(zhuǎn)變?yōu)榘被崴犭碌难苌铮尤氡郊兹笳哂洲D(zhuǎn)變?yōu)槎交苌铮蝗苡谒=?jīng)離心分離,c一端氨基酸在水相,向水相中加入2,4一二硝基氟苯與其反應(yīng),可得到相應(yīng)的2,4一二硝基苯氨基酸,經(jīng)色譜分析可鑒定之。18蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)。核糖核酸酶,一條肽鏈經(jīng)不規(guī)則折疊而形成一個(gè)近似于球形的分子。構(gòu)象的穩(wěn)定除了氫鍵等非共價(jià)鍵外,還有4個(gè)二硫鍵。canfinsen發(fā)現(xiàn),在8mol脲素和少量流基乙醇存在下,酶分子中的二硫鍵全部
48、還原,酶的三維結(jié)構(gòu)破壞,活性喪失。當(dāng)用透析方法慢慢除去變性劑和疏基乙醇后,發(fā)現(xiàn)酶的大部分活性恢復(fù);因?yàn)槎蜴I重新形成。這說明完全伸展的多肽鏈能自動(dòng)折疊成其活性形式;若將還原后的核糖核酸酶在8mol脲素中重新氧化,產(chǎn)物只有1的活性,因?yàn)榱虬被鶝]有正確的配對(duì)。變性核糖核酸酶的8個(gè)硫氫基相互配對(duì)形成二硫鍵的幾率是隨機(jī)的(1/7x1/5x1/3=1105種可能的配對(duì)方式,但只有一種是正確的),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),復(fù)性過程中 rnase接與天然rnase相同的連接方式形成二硫鍵,這是由于蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu),包括二硫鍵的形成都是由一級(jí)結(jié)構(gòu)決定的。以上實(shí)驗(yàn)說明,蛋白質(zhì)的變性是可逆的,變性蛋白在一定的條件下之所以能自動(dòng)折
49、疊成天然的構(gòu)象,是由于形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)所需要的全部信息都包含在它的氨基酸排列順序上,蛋白質(zhì)分子多肽鏈的氨基酸排列順序包含了自動(dòng)形成正確的空間構(gòu)象所需要的全部信息,即一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)。由于蛋白質(zhì)特定的高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成,出現(xiàn)了它特有的生物活性。191)等電點(diǎn)沉淀法,蛋白質(zhì)是兩性化合物,在等電點(diǎn)時(shí)其溶解度最小。不同蛋白質(zhì)氨基酸組成不同,等電點(diǎn)不同,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)混合溶液的ph值,可使他們分次沉淀出。2)離子交換纖維素層析,常用的纖維素衍生物有cm一纖維素(分子中帶有羧甲基基團(tuán),一0一ch2一c00h)和deae纖維素(陰離子交換劑,帶有二乙氨基乙基基團(tuán))。蛋白質(zhì)與離子交換纖維素的結(jié)合能力取決于彼此
50、間相反電荷基團(tuán)的靜電吸引,在某一ph條件下,不同蛋白質(zhì)氨基酸組成不同,pi不同,所帶的靜電荷性質(zhì)、數(shù)量不同,與離子交換纖維素的吸附能力不同。通過改變洗脫液的ph和離子強(qiáng)度,可把不同的蛋白質(zhì)依次洗脫下來。3)電泳法(聚丙烯酞胺凝膠電泳、等電聚焦)。20phe-met-lys-gln-lys-pro。21因細(xì)菌含有膠原酶,該酶專一性水解動(dòng)物的結(jié)締組織,因結(jié)締組織中的主要蛋白質(zhì)是膠原蛋白,其一級(jí)結(jié)構(gòu)中存在一xglyproy一順序,允許細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞,而細(xì)菌本身無膠原蛋白。221)賴氨酸或精氨酸取代了正常血紅蛋白鏈的第六位谷氨酸。導(dǎo)致用胰蛋白酶水解時(shí)產(chǎn)生了只有6個(gè)氨基酸組成的肽段。2)在ph80時(shí),
51、血紅蛋白都帶負(fù)電荷,應(yīng)向正極移動(dòng)。由于異常血紅蛋白分子中的第六位變成了一個(gè)堿性氨基酸(hba第六位是 glu,hbs第六位是 val);因此,在 ph8時(shí),hba所帶的凈電荷數(shù)最多,hbs次之,異常hb所帶的凈電荷數(shù)最少,向正極移動(dòng)的速度為: 異常血紅蛋白 < hbs < hba231)在a螺旋結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)氨基酸殘基的高度為0.15nrn,所以45015=30個(gè) aa2)30(因每一螺旋要跨膜至少應(yīng)含30個(gè)氨基酸殘基)x 7=210個(gè)aa, 從其分子量知共含 26 000110=236個(gè) aa殘基,所以 210236=89()。24ser一lys一cys一phe一ala26因原肌
52、球蛋白為棒狀結(jié)構(gòu),血紅蛋白為球狀,后者在超速離心場(chǎng)中所受到的摩擦阻力小。271)檸檬酸合成酶主要存在于線粒體,差速離心法可使線粒體與其他細(xì)胞器相互分離。2)第一次加硫酸銨后離心要上清液,是為了除去雜蛋白;向上清液中再加入硫酸銨,離心要沉淀,因cs在沉淀部分。3)透析是為了除去硫酸銨,為獲得天然構(gòu)象的cs,用ph72的緩沖液透析而不能用水。4)在分離的樣品中,cs分子量最大,故首先被洗出;大多數(shù)蛋白質(zhì)含有色和酪氨酸,在280um下有吸收,故常用此波長(zhǎng)檢測(cè)。5)說明cs帶正電荷,改用高ph緩沖液洗脫,使cs所帶電荷的性質(zhì)改變,易于從陽離子交換柱上被洗脫下來。281)因?yàn)槎蜴I是共價(jià)鍵,這使許多蛋白
53、質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因?yàn)槎蜴I使蛋白質(zhì)多肽鏈之間形成共價(jià)交聯(lián),增加了蛋白質(zhì)的抗張強(qiáng)度、硬度等。如谷蛋白是一種富含二硫鍵的蛋白質(zhì),小麥面團(tuán)的黏性、彈性即是由于二硫鍵的存在。烏龜外殼堅(jiān)硬,是由于它的a角蛋白中大量二硫鍵的存在。2)二硫鍵可防止蛋白質(zhì)多肽鏈在不利條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆煺沟臓顟B(tài)。故在適宜的條件下構(gòu)象可恢復(fù)。29是由于疏水基團(tuán)為避開水相而相互靠近。蛋白質(zhì)分子中有許多疏水的氨基酸,蛋白質(zhì)的多肽鏈在盤繞折疊形成特定的構(gòu)象時(shí),這些疏水側(cè)鏈相互靠近趨向于分子 1959年,kauzmann從熱力學(xué)的角度對(duì)疏水的相互作用進(jìn)行了分析研究后指出,非極性化合物從水中轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑中時(shí),伴隨著熵的增加。設(shè)想兩個(gè)疏水基團(tuán)原來和水接觸,經(jīng)過變化,兩個(gè)疏
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