生物化學(xué)(人衛(wèi)版)教案：第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

授課章節(jié)

緒論 第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功2009級

2010年授課對象

口腔、臨本3

學(xué)時 6

時間830日—91日授課地點

5222、5226教室 教材

見首頁掌握：生物化學(xué)、生物大分子和分子生物學(xué)的概念。蛋白質(zhì)元素組成及其特點；蛋白質(zhì)基本組成單位--氨基酸的種類、基本結(jié)構(gòu)及主要教學(xué) 特點；蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；蛋白質(zhì)的目的 要理化性質(zhì)及其應(yīng)用；蛋白質(zhì)分離純化的方法及其基本原理。熟悉：當(dāng)代生物化學(xué)研究的主要內(nèi)容。各種氨基酸的結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)要求 的分類。了解：生物化學(xué)的發(fā)展簡史、生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。多肽鏈氨基酸序列分析；蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測定。重點：蛋白質(zhì)元素組成及其特點。氨基酸的種類、基本結(jié)構(gòu)及理化性教學(xué) 質(zhì)。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與高級結(jié)構(gòu)，肽鍵、肽單元、肽平面的概念重點 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；蛋白質(zhì)組學(xué)概念，蛋白質(zhì)的主要理化難點質(zhì)及其應(yīng)用。蛋白質(zhì)分離純化的方法及其基本原理難點：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；氨基酸序列分析及空間結(jié)構(gòu)測定。教學(xué)大課系統(tǒng)講授方法教具 多媒體課件輔以板書緒論第一節(jié)生物化學(xué)發(fā)展簡史一、敘述生物化學(xué)階段二、動態(tài)生物化學(xué)階段三、分子生物學(xué)時期授課 四、我國科學(xué)家對生物化學(xué)發(fā)展的貢提綱 第二節(jié)當(dāng)代生物化學(xué)研究的主要內(nèi)容第三節(jié)生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)一、生物化學(xué)已成為生物學(xué)各學(xué)科之間、醫(yī)學(xué)各學(xué)科之間相互聯(lián)系的共同語言二、生物化學(xué)為推動醫(yī)學(xué)各學(xué)科發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成20L-α-二、氨基酸可根據(jù)側(cè)鏈接構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行分類三、20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)四、蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一、氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)二、多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象為蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)三、在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上多肽鏈進(jìn)一步折迭形成蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)四、含有兩條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有四級結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的分類六、蛋白質(zhì)組學(xué)第三節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)二、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)一、蛋白質(zhì)具有兩性電離性質(zhì)二、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而變性四、蛋白質(zhì)在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰五、應(yīng)用蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)可測定蛋白質(zhì)溶液含量第五節(jié)蛋白質(zhì)的分離、純化與結(jié)構(gòu)分析一、透析及超濾法可去除蛋白質(zhì)溶液中的小分子化合物三、利用荷電性質(zhì)可用電泳法將蛋白質(zhì)分離四、利用相分配或親和原理可將蛋白質(zhì)進(jìn)行層析分離六、應(yīng)用化學(xué)或反向遺傳學(xué)方法可分析多肽鏈的氨基酸序列教學(xué)主要內(nèi)容緒論一、生物化學(xué)發(fā)展簡史二、生物化學(xué)研究內(nèi)容生物分子的結(jié)構(gòu)與功能物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)三、生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)在生命科學(xué)中占有重要的地位生物化學(xué)的理論與技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個領(lǐng)域生物化學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了疾病病因、診斷和治療的研究

備注20mins第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要組成部分，是功能最多的生物大分子物2）代謝調(diào)節(jié)作用，3）免疫保護(hù)作用，4）物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲，5）

5mins教學(xué)主要內(nèi)容運(yùn)動與支持作用，6）參與細(xì)胞間信息傳遞。二、蛋白質(zhì)的分子組成C、H、O、NSN16%。(g%)=含氮量(g%)×6.25

備注5mins組成蛋白質(zhì)的基本單位——L-a-氨基酸：種類、三字英文縮25mins寫符號、基本結(jié)構(gòu)。（酸性氨基酸、堿性氨基酸。理化性質(zhì)（兩性解離及等電點、紫外吸收、茚三酮反應(yīng)。肽鍵是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫20mins水縮合而形成的化學(xué)鍵。肽、多肽鏈；肽鏈的主鏈及側(cè)鏈；肽鏈的方向（N-末端與C-末端，氨基酸殘基；肽。三、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)概念：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。主要化學(xué)鍵——肽鍵。二硫鍵的位置屬于一級結(jié)構(gòu)研究范疇。

5mins蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu) 20mins主要化學(xué)鍵：氫鍵6平面或肽鍵平面。它是蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本結(jié)構(gòu)單位。四種主要結(jié)構(gòu)形式（α螺旋、β折疊、β轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲）及教學(xué)主要內(nèi)容影響因素。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)所有原子在三維空間的排布位置。主要次級鍵——疏水作用、離子鍵（鹽鍵等。結(jié)構(gòu)域（domain：大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)常可分割成一個結(jié)構(gòu)域。構(gòu)象或形成四級結(jié)構(gòu)的一類蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)每條具有完整三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，稱為亞基(subunit)。蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。各亞基之間的結(jié)合力——疏水作用、氫鍵、離子鍵。

備注10mins10mins蛋白質(zhì)的分類：根據(jù)組成分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)， 5mins根據(jù)形狀分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)平臺研究的科學(xué)意義。四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)；

10mins5mins教學(xué)主要內(nèi)容氨基酸序列提供重要的生物進(jìn)化信息；氨基酸序列改變可能引起疾病。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能。血紅蛋白結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸O2功能，氧飽和曲線。影響此寡聚體中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)效應(yīng)：凡蛋白質(zhì)（或亞基）因與某小分子物質(zhì)相互作用而發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)（或亞基）功能的變化，稱為蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應(yīng)。蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可引起疾病如瘋牛病等。五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)兩性解離等電點：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pHpH稱為蛋白質(zhì)的等電點。膠體性質(zhì)變性、復(fù)性、沉淀及凝固蛋白質(zhì)的變性(denaturation)構(gòu)。造成變性的因素：如加熱、乙醇等有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子及生物堿試劑等。

備注20mins10mins10mins教學(xué)主要內(nèi)容 備注蛋白質(zhì)變性后的性質(zhì)改變：溶解度降低、粘度增加、結(jié)晶能力消失、生物活性喪失及易受蛋白酶水解。部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。會相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。蛋白質(zhì)的凝固作用(proteincoagulation)5mins紫外吸收（280nm、呈色反應(yīng)（茚三酮反應(yīng)、雙縮脲反應(yīng)六、蛋白質(zhì)的分離純化與結(jié)構(gòu)分析蛋白質(zhì)的分離純化 20mins透析(dialysis)：利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法。量的超濾膜，達(dá)到濃縮蛋白質(zhì)溶液的目的。丙酮沉淀使用丙酮沉淀時，必須在0～4℃低溫下進(jìn)行，丙酮10分離。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。鹽析：(saltprecipitation)是將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入白質(zhì)沉淀。的性質(zhì)，可從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白。pI教學(xué)主要內(nèi)容分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù),稱為電泳(elctrophoresis)。層析 原理：待分離蛋白質(zhì)溶液（流動相）經(jīng)過一個固態(tài)物質(zhì)（固定相）時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多及親和力等使待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配并以不同速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。超速離心。多肽鏈中氨基酸序列分析Sanger（1）分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成NC端的氨基酸殘基把肽鏈水解成片段，分別進(jìn)行分析Edman降解法（5）經(jīng)過組合排列對比，最終得出完整肽鏈中氨基酸順序的結(jié)果。反向遺傳學(xué)方法分離編碼蛋白質(zhì)的基因

備注20mins測定DNA序列排列出mRNA序列按照三聯(lián)密碼的原則推演出氨基酸的序列蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測定：圓二色光譜、X磁共振技術(shù)。復(fù)習(xí)思考題1.名