第二章核酸與蛋白質(zhì)化學(xué)

第二章：核酸與蛋白質(zhì)化學(xué)第一部分：核酸化學(xué)第二部分：蛋白質(zhì)化學(xué)第一節(jié)核酸的概念、種類(lèi)、分布和化學(xué)組成第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)核酸的理化性質(zhì)與核酸的分離提純2023/10/92第一部分：核酸化學(xué)NucleicAcidChemistry

2023/10/931.核酸元素組成特點(diǎn)、基本組成單位和核酸分子中核苷酸連接方式。2.DNA和RNA的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及功能，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的定義和要點(diǎn)，三種RNA的結(jié)構(gòu)和功能，tRNA空間結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。3.真核與原核生物核蛋白體異同。（結(jié)構(gòu)上差異較大）4.核酸重要的理化性質(zhì)：對(duì)紫外光的吸收、變性與復(fù)性、雜交、增色效應(yīng)和解鏈溫度（Tm）等概念。核酸的化學(xué)一、知識(shí)重點(diǎn)原核生物與真核生物的區(qū)別比較項(xiàng)目原核生物真核生物實(shí)例細(xì)菌、藍(lán)藻、放線(xiàn)菌、衣原體、支原體（支原體細(xì)胞最小，且無(wú)細(xì)胞壁）酵母菌等真菌、衣藻、高等植物、動(dòng)物細(xì)胞大小較?。?～10微米）較大（10～100微米）細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁不含纖維素，主要成分是肽聚糖；細(xì)胞器只有一種，即核糖體；細(xì)胞核沒(méi)有核膜（這是最主要的特點(diǎn)）、沒(méi)有核仁、沒(méi)有染色質(zhì)（體），但有核物質(zhì)，叫擬核細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠；有核糖體、線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等多種細(xì)胞器；細(xì)胞核有核膜、核仁、有染色質(zhì)（體）主要細(xì)胞增殖方式二分裂有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂代謝類(lèi)型同化作用多為異養(yǎng)型、少數(shù)為自養(yǎng)型（包括光合作用和化能合成作用自養(yǎng)型），異化作用多為厭氧型、少數(shù)為需氧型。光合作用的部位不是葉綠體而是在光合片層上；有氧呼吸的主要部位不在線(xiàn)粒體而是在細(xì)胞膜同化作用有的是異養(yǎng)型、有的為自養(yǎng)型，異化作用有的為厭氧型、有的為需氧型。光合作用的部位是葉綠體；有氧呼吸的主要部位是線(xiàn)粒體生殖方式無(wú)性生殖（多為分裂生殖）有性生殖、無(wú)性生殖遺傳方面遺傳物質(zhì)DNADNADNA分布擬核（控制主要性狀）；質(zhì)粒（控制抗藥性、固氮、抗生素生成等性狀）細(xì)胞核（控制細(xì)胞核遺傳），線(xiàn)粒體和葉綠體（控制細(xì)胞質(zhì)遺傳）基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子和外顯子編碼區(qū)是不連續(xù)的、間隔的，有內(nèi)含子和外顯子基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA不需要加工；轉(zhuǎn)錄和翻譯通常在同一時(shí)間同一地點(diǎn)進(jìn)行（在轉(zhuǎn)錄未完成之前翻譯便開(kāi)始進(jìn)行）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA需要加工（將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出的部分切掉，將外顯子轉(zhuǎn)錄出的部分拼接起來(lái)）；轉(zhuǎn)錄和翻譯不在同一時(shí)間同一地點(diǎn)進(jìn)行（轉(zhuǎn)錄在翻譯之前，轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)、翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體）遵循遺傳規(guī)律不遵循基因分離定律和自由組合定律細(xì)胞核遺傳遵循基因分離定律和自由組合定律，細(xì)胞質(zhì)遺傳不遵循基因分離定律和自由組合定律可遺傳變異的來(lái)源基因突變基因突變、基因重組、染色體變異進(jìn)化水平低高生態(tài)系統(tǒng)的成分生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者AG嘌呤堿（N-9）CTU嘧啶堿（N-1）C、H、N、O、P(9%-10%）堿基(β-D-核糖、β-D-2’-脫氧核糖）糖苷鍵8種（核糖核苷、脫氧核糖核苷）磷脂鍵核苷酸（8種）重要5’-多磷酸核苷（ATP）cAMPNADFAD磷酸戊糖3′,5′-磷酸二酯鍵多核苷酸鏈表示簡(jiǎn)化式特點(diǎn)兩端、主鏈、側(cè)鏈、聯(lián)接鍵、5′→3′核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)：二條鏈反向平行，按堿基配對(duì)形成互補(bǔ)鏈（AGCT)RNA一級(jí)結(jié)構(gòu)：?jiǎn)捂湥ˋGCU)核酸的空間結(jié)構(gòu)DNA的空間結(jié)構(gòu)RNA的空間結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）三級(jí)結(jié)構(gòu)：超螺旋+組蛋白→核小體二級(jí)結(jié)構(gòu)tRNA（三葉草形）三級(jí)結(jié)構(gòu)tRNA（倒L形）例例二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)排列順序核苷2023/10/962023/10/97原核與真核生物核蛋白體的區(qū)別在于結(jié)構(gòu)生的差異2023/10/982023/10/992023/10/910四、相關(guān)概念核酸與蛋白質(zhì)一樣，是一切生物機(jī)體不可缺少的組成部分。核酸是生命遺傳信息的攜帶者和傳遞者。核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)。2023/10/911何為核酸第一節(jié)核酸的分類(lèi)和組成核酸一、核酸的分類(lèi)2023/10/912堿基對(duì)含氮堿基糖-磷酸主干帶脫氧核糖核酸（DNA）DeoxyribonucleicAcid核糖核酸（RNA）RibonucleicAcid。脫氧核糖核酸（DNA）DNA分子含有生物物種的所有遺傳信息。DNA為雙鏈分子，其中大多數(shù)是鏈狀結(jié)構(gòu)大分子，也有少部分呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)（大腸桿菌）。存在于細(xì)胞核中。2023/10/913核糖核酸（RNA）存在于細(xì)胞質(zhì)中。RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和表達(dá)，分子量要比DNA小得多。RNA為單鏈分子。2023/10/914RNA的類(lèi)別根據(jù)RNA的功能，分為mRNA、tRNA和rRNA三種。2023/10/915RNAmRNA（MessengerRNA）信使核糖核酸，將DNA的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)合成基地–

核糖體tRNA（transferRNA）轉(zhuǎn)移核糖核酸，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。能夠在轉(zhuǎn)譯時(shí)，攜帶特定的氨基酸到正在加上氨基酸的多肽鏈rRNA（RibosomalRNA）核糖體核糖核酸，蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所二、核酸的組成核酸（DNA和RNA）是一種線(xiàn)性多聚核苷酸，它的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸。核苷酸本身由核苷和磷酸組成,而核苷則由戊糖和堿基形成DNA與RNA結(jié)構(gòu)相似，但在組成成份上略有不同。2023/10/916核酸的水解與消化2023/10/917磷酸核苷戊糖嘌呤堿和嘧啶堿核苷酸核酸核酸水解過(guò)程：消化終產(chǎn)物：水解終產(chǎn)物：堿基（五種）：嘌呤堿腺嘌呤（A）、鳥(niǎo)嘌呤（G）嘧啶堿胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T）戊糖（二種）：磷酸CHONPD－核糖、D－2－脫氧核糖核酸的分子組成成分2023/10/918提問(wèn)：DNA和RNA分子組成區(qū)別何在？核糖和嘧啶堿基不同1.核苷nucleotide核苷酸2023/10/919苷（又稱(chēng)配糖類(lèi)、糖苷或配糖體）：是一類(lèi)化合物，這類(lèi)分子的其中一部分連著一個(gè)糖類(lèi)部位。糖苷glycoside定義：?jiǎn)翁峭ㄟ^(guò)半縮醛羥基與另一個(gè)化合物或基團(tuán)共價(jià)結(jié)合后形成的化合物?！昂塑铡奔春颂桥c堿基的化合物核糖結(jié)構(gòu)式A核苷-----腺苷糖苷鍵腺嘌呤A鳥(niǎo)嘌呤G

胞嘧啶

C

胸腺嘧啶T

尿嘧啶U

核酸中的五種堿基嘌呤堿嘧啶堿嘌呤purine嘧啶（pyrimidines）衍生衍生（2種）3種注意堿基結(jié)構(gòu)式的區(qū)別腺嘌呤核苷鳥(niǎo)嘌呤核苷胸腺嘧啶核苷胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷氨基氨基酮基酮基酮基核酸中的五種核苷嘌呤第9位N與戊糖第1’位碳；嘧啶第1位氮與戊糖第1’位碳。糖與堿基之間的C-N鍵，稱(chēng)為C-N糖苷鍵核酸中的各種核苷堿基核糖核苷脫氧核糖核苷腺嘌呤（A）腺嘌呤核苷（A，腺苷）腺嘌呤脫氧核苷（dA，脫氧核苷）鳥(niǎo)嘌呤（G）鳥(niǎo)嘌呤核苷（G，鳥(niǎo)苷）鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷（dG，脫氧鳥(niǎo)苷）胞嘧啶（C）胞嘧啶核苷（C，胞苷）胞嘧啶脫氧核苷（dC，脫氧胞苷）胸腺嘧啶（T）胸腺嘧啶脫氧核苷（dT，脫氧胸苷）尿嘧啶（U）尿嘧啶核苷（U，尿苷）2023/10/9222.核苷酸（nucleotide）核苷酸是核苷和磷酸生成的磷酸酯。作為DNA或RNA結(jié)構(gòu)單元的核苷酸分別是5′-磷酸-脫氧核糖核苷和5′-磷酸-核糖核苷。核苷酸2023/10/9232023/10/924核苷核苷酸糖苷鍵cN酯鍵3．核苷酸的衍生物ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。它的結(jié)構(gòu)如下：（1）ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)2023/10/925ATP的性質(zhì)ATP分子的最顯著特點(diǎn)是含有兩個(gè)高能磷酸鍵。ATP水解時(shí),可以釋放出大量自由能。ATP是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。機(jī)體代謝釋放出的能量以ATP形式儲(chǔ)存。俗稱(chēng)“化學(xué)能”。2023/10/927

(2)GTP(鳥(niǎo)嘌呤核糖核苷三磷酸)GTP也是一種高能化合物。GTP主要是作為蛋白質(zhì)合成中磷?；w。在許多情況下,ATP和GTP可以相互轉(zhuǎn)換。2023/10/928（3）cAMP和cGMPcAMP(3’,5’-環(huán)腺嘌呤核苷一磷酸)和cGMP(3’,5’-環(huán)鳥(niǎo)嘌呤核苷一磷酸)的主要功能是作為細(xì)胞之間傳遞信息的信使。cAMP和cGMP的環(huán)狀磷酯鍵是一個(gè)高能鍵。在pH7.4條件下,cAMP和cGMP的水解能約為43.9kj/mol，比ATP水解能高得多。(第二信使：cAMP)2023/10/929激素首先激活cAMP→→酶→→代謝第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)一、DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)多聚核苷酸是由四種不同的核苷酸單元按特定的順序組合而成的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)聚合物。核酸的堿基順序是核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)。DNA的堿基順序本身就是遺傳信息存儲(chǔ)的分子形式。生物界物種的多樣性即寓于DNA分子中四種核苷酸千變?nèi)f化的不同排列組合之中。而mRNA的堿基順序，則直接為蛋白質(zhì)的氨基酸編碼，并決定蛋白質(zhì)的氨基酸順序。2023/10/931DNA來(lái)源AGCTA+G/C+T人肝30.319.519.930.30.99牛肝29.821.021.029.01.00酵母31.318.717.132.91.00葡萄球菌30.821.019.029.21.07大腸桿菌26.024.925.223.91.04幾種不同來(lái)源的DNA分子中的堿基摩爾含量比例（一）Chargaff（查加夫）定則2023/10/932Chargaff,srules（查加夫法則）?。?！2023/10/933一組表示DNA的WatsonCrick雙螺旋類(lèi)型中堿基組成的二個(gè)定量法則：

〈1〉［A］=［T］；〈2〉［G］=［C］式中的括弧代表堿基克分子百分比濃度。根據(jù)這些法則,可得出三個(gè)推論：（a）[A]/[T]=[G]/[C]=1；（b）嘌呤總量=嘧啶總量；（c）[A]+[C]=[G]+[T]，或者，根據(jù)前面嘌呤和嘧啶的計(jì)算方法，6-氨基堿基總量=6-酮基堿基總量。所有DNA分子中腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）的mol數(shù)相等，即A＝T，鳥(niǎo)嘌呤（G）與胞嘧啶（C）相等，即G＝C。這就是重要的堿基互補(bǔ)原則。（重要！牢記）DNA的堿基組成有種的特異性。同種生物所有體細(xì)胞DNA堿基組成是相同的，親緣關(guān)系相近的生物DNA堿基相似。

不對(duì)稱(chēng)比率（dissymmetryratio）：A+T/C+G2023/10/934（不一定等于1）(二)一級(jí)結(jié)構(gòu)核苷酸的5’-磷酸基與另一分子核苷酸的C3’-OH形成磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。由脫氧核糖核苷酸聚合而成的稱(chēng)為DNA鏈。2023/10/9核苷酸的連接方式：

H2OH2O3‘→5’-磷酸二酯鍵多聚核苷酸的特點(diǎn)多聚核苷酸鏈一端的C5′帶有一個(gè)自由磷酸基，稱(chēng)為5′-磷酸端（常用5’-P表示）；另一端C3’帶有自由的羥基，稱(chēng)為3′-羥基端（常用3’-OH表示）。多聚核苷酸鏈具有方向性，必須注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。在多聚核苷酸中，兩個(gè)核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵通常稱(chēng)為3′—5′磷酸二酯鍵。2023/10/938在多聚核苷酸（DNA或RNA）鏈中，由于構(gòu)成核苷酸單元的戊糖和磷酸基是相同的，體現(xiàn)核苷酸差別的實(shí)際上只是它所帶的堿基，所以多聚核苷酸鏈結(jié)構(gòu)也可表示為：2023/10/9393’5’在討論有關(guān)核酸問(wèn)題時(shí)，一般只關(guān)心其中堿基的種類(lèi)和順序，所以上式可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為：5′PAPCPGPCPTPGPTPA3′或5′pACGCTGTA3′2023/10/940（三）DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)1953年，J.Watson和F.Crick在前人研究工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)DNA結(jié)晶的X-衍射圖譜和分子模型，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的解釋和預(yù)測(cè)。2023/10/9411．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)DNA分子由兩條DNA單鏈組成。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是分子中兩條DNA單鏈之間基團(tuán)相互識(shí)別和作用的結(jié)果。雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的最基本形式。2023/10/942DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（1）DNA分子由兩條多聚脫氧核糖核苷酸鏈(簡(jiǎn)稱(chēng)DNA單鏈)組成。兩條鏈沿著同一根軸平行盤(pán)繞，形成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋中的兩條鏈方向相反，即其中一條鏈的方向?yàn)?′→3′，而另一條鏈的方向?yàn)?′→5′。2023/10/943DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（2）嘌呤堿和嘧啶堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)，磷酸和脫氧核糖基位于螺旋外側(cè)。堿基環(huán)平面與螺旋軸垂直，糖基環(huán)平面與軸平行。2023/10/944DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（3）螺旋橫截面的直徑約為2nm，每條鏈相鄰兩個(gè)堿基平面之間的距離為0.34nm，每10個(gè)核苷酸形成一個(gè)螺旋，其螺矩（即螺旋旋轉(zhuǎn)一圈）高度為3.4nm。

(4)螺旋表面有一條大溝和一條小溝。(凹凸面）34?2023/10/945大溝凹小溝凸DNA雙螺旋

結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（5）兩條DNA鏈相互結(jié)合以及形成雙螺旋的力是鏈間的堿基對(duì)所形成的氫鍵。堿基的相互結(jié)合具有嚴(yán)格的配對(duì)規(guī)律，A與T結(jié)合，G與C結(jié)合。堿基之間配對(duì)的原則即為堿基互補(bǔ)。A和T之間形成二個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。（結(jié)合力：A=T＜，22×2=44＜22×3=66）在DNA分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。2023/10/946鍵鍵能/（kJ·mol-1）氫鍵范德華引力疏水作用鹽鍵二硫鍵肽鍵13～30（）4～812～2012～302103772023/10/948A-腺嘌呤T-胸腺嘧啶G-鳥(niǎo)嘌呤C-胞嘧啶鏈延長(zhǎng)根據(jù)堿基互補(bǔ)定則，DNA一條鏈為另一條鏈的互補(bǔ)鏈。當(dāng)一條核苷酸鏈的堿基序列被確定，可推知另一互補(bǔ)鏈的序列。2023/10/950堿基互補(bǔ)是遺傳信息傳遞的基礎(chǔ)。DNARNA2．DNA雙螺旋的穩(wěn)定性DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在生理?xiàng)l件下是很穩(wěn)定的。維持這種穩(wěn)定性的因素包括：兩條DNA鏈之間形成的氫鍵和堿基堆積力。由于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的疏水區(qū)，消除了介質(zhì)中水分子對(duì)堿基之間氫鍵的影響；介質(zhì)中的陽(yáng)離子（如Na+、K+和Mg2+）與磷酸基團(tuán)形成的離子鍵，降低了DNA鏈之間的靜電排斥力等。2023/10/951二、RNA的分子結(jié)構(gòu)2023/10/952RNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)RNA是單鏈分子，因此，在RNA分子中，并不遵守堿基種類(lèi)的數(shù)量比例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱(chēng)為“發(fā)夾型”結(jié)構(gòu)。2023/10/953第三節(jié)核酸的性質(zhì)2023/10/954DNA純品為白色類(lèi)似石棉樣的纖維狀物，RNA和核苷酸的純品則呈白色粉末或結(jié)晶。一、核酸的理化性質(zhì)1.形態(tài)2023/10/9552.溶解度DNA和RNA微溶于水，不溶于乙醇、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑。DNA和RNA在中性或弱堿性溶液中較穩(wěn)定。2023/10/9563.沉降特性核酸可以用超速離心和梯度離心技術(shù)加以分離純化，沉降速度差異較大，RNA＞環(huán)形DNA＞蛋白質(zhì)。2023/10/9574.核酸的顏色反應(yīng)近年來(lái)應(yīng)用較廣的溴化乙錠（EB）熒光染料由于它能插入到核酸堿基對(duì)之間，因此與雙鏈的DNA和具有雙鏈區(qū)的RNA有特異的結(jié)合能力，可以測(cè)定雙鏈核酸的濃度，靈敏度可以達(dá)0.01微克/毫升。2023/10/95828S18S5.8S2023/10/959與蛋白質(zhì)相似，核酸分子中既含有酸性基團(tuán)（磷酸基）也含有堿性基團(tuán)（氨基），因而核酸也具有兩性性質(zhì)。由于核酸分子中的磷酸是一個(gè)中等強(qiáng)度的酸，而堿性（氨基）是一個(gè)弱堿，所以核酸的等電點(diǎn)比較低。如DNA的等電點(diǎn)為4～4.5，RNA的等電點(diǎn)為2～2.5。

5．核酸的兩性性質(zhì)及等電點(diǎn)2023/10/9606．核酸的水解核酸分子中的磷酸二酯鍵可在酸或堿性條件下水解切斷。DNA和RNA對(duì)酸或堿的耐受程度有很大差別。例如，在0.1mol/LNaOH溶液中，RNA幾乎可以完全水解，生成2′-或3′-磷酸核苷；DNA比RNA耐堿。2023/10/9617.核酸的紫外吸收在核酸分子中，由于嘌呤堿和嘧啶堿具有共軛雙鍵體系，因而具有獨(dú)特的紫外線(xiàn)吸收光譜，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作為核酸及其組份定性和定量測(cè)定的依據(jù)。2023/10/962二、核酸的變性、復(fù)性與雜交核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸鏈間的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過(guò)程。變性核酸將失去其部分或全部的生物活性。核酸的變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所以它的一級(jí)結(jié)構(gòu)(堿基順序)保持不變。能夠引起核酸變性的因素很多。溫度升高、酸堿度改變、甲醛和尿素等的存在均可引起核酸的變性。(1)核酸的變性2023/10/963DNA變性過(guò)程2023/10/964利用紫外吸收的變化，可以檢測(cè)核酸變性的情況。變性后的核酸，由于嘌呤堿基和嘧啶堿基的充分暴露，在260nm處的光吸收能力明顯增加，此現(xiàn)象稱(chēng)增色效應(yīng)。例如，天然狀態(tài)的DNA在完全變性后，紫外吸收(260nm)值增加25－40%.而RNA變性后，約增加1.1%。2023/10/965DNA變性的特征DNA的變性過(guò)程是爆發(fā)式的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。通常把增色效應(yīng)達(dá)到一半時(shí)的溫度或DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一半時(shí)的溫度稱(chēng)為該DNA的熔點(diǎn)或溶解溫度（meltingtemperature），用Tm表示。一般DNA的Tm值在70-85

C之間。2023/10/966DNA均一性；介質(zhì)離子強(qiáng)度。DNA的Tm值與分子中的G和C的含量有關(guān)；

G和C的含量高，Tm值高。因而測(cè)定Tm值，可反映DNA分子中G,C含量。（？）2023/10/967(2)核酸的復(fù)性變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩條彼此分開(kāi)的單鏈可以重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程稱(chēng)為復(fù)性。此時(shí)堿基重新被包裹在螺旋內(nèi)部，在260nm處的光吸收能力明顯減小，此現(xiàn)象稱(chēng)減色效應(yīng)。DNA復(fù)性的程度、速率與復(fù)性過(guò)程的條件有關(guān)：將熱變性的DNA驟然冷卻至低溫時(shí)，DNA不可能復(fù)性。但是將變性的DNA緩慢冷卻時(shí)，可以復(fù)性。2023/10/968DNA復(fù)性過(guò)程2023/10/969復(fù)性緩慢冷卻變性堿基暴露2023/10/970(3)核酸的雜交熱變性的DNA單鏈，在復(fù)性時(shí)并不一定與同源DNA互補(bǔ)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，它也可以與在某些區(qū)域有互補(bǔ)序列的異源DNA單鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。這樣形成的新分子稱(chēng)為雜交DNA分子。DNA單鏈與互補(bǔ)的RNA鏈之間也可以發(fā)生雜交。鑒別重組子與轉(zhuǎn)基因植株、分離基因、圖譜構(gòu)建研究表達(dá)等工作都涉及到分子雜交。2023/10/9712023/10/972混合雜交雙鏈雙鏈生物學(xué)中心法則生物的遺傳信息從DNA傳遞給mRNA的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄。根據(jù)mRNA鏈上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過(guò)程，被稱(chēng)為翻譯和表達(dá)。1958年Crick將生物遺傳信息的這種傳遞方式稱(chēng)為中心法則。2023/10/973模板鏈閱讀框起始密碼子轉(zhuǎn)錄翻譯標(biāo)準(zhǔn)人體DNA總長(zhǎng)度估算人體有1×1014個(gè)細(xì)胞，每個(gè)體細(xì)胞的DNA量為6.4×109個(gè)堿基對(duì),每個(gè)體細(xì)胞DNA分子總長(zhǎng)為：6.4×109×0.34nm=2.176×109nm=2.176m

人體DNA分子總長(zhǎng)為：

2.176×1014m=2.176×1011Km

這個(gè)長(zhǎng)度是太陽(yáng)—地球之間的距離（2.2×109Km）的（2.176×1011/2.2×109

）99倍

地球赤道周長(zhǎng)40076千米南北極周長(zhǎng)39900千米一個(gè)人體的DNA總長(zhǎng)度相當(dāng)于可繞地球5,500,000圈

復(fù)習(xí)思考題1、舉例說(shuō)明核酸在生命活動(dòng)中的重要性。2、核酸分成哪幾類(lèi)？水解后分別產(chǎn)生哪些化合物？3、試比較DNA與RNA在分子組成、分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)分布和功能上的異同。4、用結(jié)構(gòu)式表示出多核苷酸的連接方式，并注明3＇－末端及5＇－末端。5、寫(xiě)出ATP及CATP的結(jié)構(gòu)式并說(shuō)出ATP的在體內(nèi)的生理功能。6、DNA在化學(xué)組成上和空間構(gòu)象上有何特點(diǎn)？7、簡(jiǎn)述DNA和RNA的主要生理功能和兩者之間的關(guān)系。8、如果DNA分子有核苷酸序列有個(gè)別變動(dòng)（替換、缺失、增添）生物體會(huì)發(fā)生什么影響？9、名詞解釋?zhuān)篋NA；RNA；核苷；核苷酸；高能鍵；雙螺旋結(jié)構(gòu)；中心法則2023/10/976習(xí)題一段雙鏈DNA包含1000個(gè)堿基，其組成中G+C占58%，那么，在DNA的該區(qū)域中，胸腺嘧啶殘基有多少？5’G-A-T-C-A-T-A-A-T-T-G-T-A-C3’給出一個(gè)完整的反向互補(bǔ)序列。2023/10/977內(nèi)容提要核酸的研究已有一百多年歷史。核酸分兩大類(lèi)：DNA和RNA。所有生物細(xì)胞都含有這兩類(lèi)核酸。但病毒則不同，或只含DNA，或只含RNA。核酸在生命活動(dòng)中具有及其重要的作用，是分子生物學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。核酸的基本單位是核苷酸。DNA主要由四種脫氧核糖核苷酸組成，RNA主要由四種核糖核苷酸組成。核苷酸又由含氮堿基、戊糖（核糖或脫氧核糖）及磷酸組成。DNA及RNA中所含的嘌呤堿都是腺嘌呤及鳥(niǎo)嘌呤。但嘧啶堿則不同了，DNA含胞嘧啶及胸腺嘧啶，RNA則胞嘧啶及尿嘧啶。除此之外，DNA和RNA所含戊糖不同，前者含脫氧核糖，后者含核糖。核酸中除了上述幾類(lèi)基本的核苷酸外，還含有數(shù)目眾多，但含量很少的稀有堿基。核苷酸在細(xì)胞內(nèi)可以游離狀態(tài)存在。它們具有多種生理功能。核苷酸在紫外光區(qū)260nm處有一強(qiáng)烈吸收峰。核苷酸為兩性電解質(zhì)，研究核苷酸的解離對(duì)了解核苷酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及對(duì)分離鑒定核苷酸都是極為重要的。2023/10/978DNA的堿基組成有一些重要規(guī)律：所有DNA中堿基的克分子百分含量一定，A＝T，G＝C。不同種的生物，堿基組成不同。DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)中核苷酸之間唯一的連接方式是3＇－5＇－磷酸二酯鍵。所以DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是直線(xiàn)型或環(huán)型的結(jié)構(gòu)。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由Watson和Griom闡明的。DNA由兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。磷酸及與戊糖構(gòu)成的鏈條在外側(cè)，堿基平面與軸垂直，位于內(nèi)側(cè)。堿基間的堆積距離為3.4

，兩個(gè)核苷酸間的夾角為36°，所以每匝螺旋由10對(duì)堿基組成。DNA的直徑為20

。堿基之間的配合必定是A＝T，G≡C。這種堿基互補(bǔ)的原則在分子遺傳學(xué)上有及其重要意義。DNA的分子量可達(dá)1010道而頓。RNA主要分成三類(lèi)：rRNA，mRNA，tRNA。RNA的堿基組成并不象DNA那樣有嚴(yán)格的規(guī)律A－U，G－C之間并沒(méi)有等當(dāng)量的關(guān)系。RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)為直線(xiàn)型，核苷酸之間的連接鍵也是3′－5′－磷酸二酯鍵。RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)只有局部的雙螺旋區(qū)。RNA的分子量比起DNA來(lái)要小得多。tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)已基本上被闡明。2023/10/979研究核酸的物理化學(xué)性質(zhì)是核酸研究中的重要領(lǐng)域。DNA由于具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，所以具有一定的鋼性，，但由于DNA的分子又細(xì)又長(zhǎng)，其直徑與長(zhǎng)度之比達(dá)1∶107，這使得DNA在溶液中又具有一定的柔性和極大的粘度。RNA由于是局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，分子量也比DNA要小得多，所以RNA在溶液中并沒(méi)有如此大的粘度。利用不同核酸在離心力下的沉降行為不同，可以將不同的核酸分離開(kāi)來(lái)，可以了解各種核苷酸的堿基組成及空間構(gòu)象。核酸大分子團(tuán)受熱或酸堿作用而引起變性時(shí)，紫外吸收值增高，此稱(chēng)增色效應(yīng)。所以，增色效應(yīng)是衡量核酸變性的一個(gè)指標(biāo)，核酸的變性可以引起生物活性的喪失。在一定條件下，核酸的變性是可逆的。在生物體內(nèi)核酸往往與蛋白質(zhì)形成復(fù)合體而存在。如病毒、染色體、核糖體等。病毒按其所含核酸類(lèi)型不同而被分成兩大類(lèi)：DNA病毒及RNA病毒。植物病毒多為RNA病毒。動(dòng)物病毒及噬菌體有的含DNA，有的含RNA。染色體是由染色質(zhì)絲折疊包裝而成的。染色質(zhì)絲由組蛋白、染色體由非組蛋白及DNA組成。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體。對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的研究是當(dāng)前及今后分子生物學(xué)研究的重要領(lǐng)域。2023/10/980核酸酶類(lèi)即是核酸在機(jī)體內(nèi)新陳代謝的催化劑，也是體外研究核酸結(jié)構(gòu)、分子生物學(xué)技術(shù)、遺傳工程的重要的工具。核酸的制備和定量測(cè)定是研究核酸的基礎(chǔ)。制備具有生物活性的大分子核酸時(shí)，要謹(jǐn)防核酸降解酶類(lèi)及過(guò)酸過(guò)堿引起的對(duì)核酸的降解作用。所以要加入核酸酶的抑制劑，并在低溫下進(jìn)行操作。將核酸從蛋白質(zhì)中分離出來(lái)，常應(yīng)用苯酚，無(wú)離子去垢劑以及氯仿－戊醇等蛋白變性劑。定磷法是比較正確的定量核酸的方法，二苯胺法測(cè)定DNA，地衣酚法測(cè)定RNA也常應(yīng)用，但精確度較差。紫外光分光光度法測(cè)定核酸最為方便，但誤差較大。核酸的生物學(xué)功能是多種多樣的。但是最為重要的是在生物遺傳中的作用。DNA是生物遺傳信息儲(chǔ)存庫(kù)，它通過(guò)半保留復(fù)制將全部信息傳給子細(xì)胞。DNA又通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯將一部分遺傳信息經(jīng)mRNA而傳遞到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上。生物機(jī)體所具有的種類(lèi)繁多、功能各異的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，歸根結(jié)底都是由DNA上所蘊(yùn)藏的遺傳信息所控制的。rRNA及tRNA在蛋白質(zhì)生物合成中具有重要作用。此外，核酸還與免疫、記憶等重要的生物學(xué)特性有關(guān)。2023/10/981第二部分：蛋白質(zhì)化學(xué)第一節(jié)蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義第二節(jié)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成第三節(jié)蛋白質(zhì)的基本單位－氨基酸第四節(jié)肽與肽鍵第五節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)第六節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系第七節(jié)蛋白質(zhì)的重要性狀和分離提純第八節(jié)蛋白質(zhì)的分類(lèi)第九節(jié)蛋白質(zhì)的分離純化技術(shù)碳、氫、氧、氮（16%）、硫（僅存于蛋白質(zhì)中）20種L-α-氨基酸分類(lèi)：命名：三字母英文縮寫(xiě)符性質(zhì)：兩性解離和pI10個(gè)以?xún)?nèi)寡肽10個(gè)以上多肽（鏈）包括生物活性肽肽aaaa一級(jí)結(jié)構(gòu)例胰島素（51aa殘基，A鏈21B鏈30）二級(jí)結(jié)構(gòu)形式三級(jí)結(jié)構(gòu)（亞基）四級(jí)結(jié)構(gòu)二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)蛋白質(zhì)一般概念蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是肌體細(xì)胞的重要組成部分，是人體組織更新和修補(bǔ)的主要原料，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。蛋白質(zhì)是由20多種氨基酸組成，以氨基酸組成的數(shù)量和排列順序不同，使人體中蛋白質(zhì)多達(dá)10萬(wàn)種以上。它們的結(jié)構(gòu)、功能千差萬(wàn)別，形成了生命的多樣性和復(fù)雜性。“生命是蛋白體的存在方式”，蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)占有特殊重要地位。蛋白質(zhì)-核酸是生命活動(dòng)過(guò)程中最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)動(dòng)物體（人體）干重的45%是蛋白質(zhì)整個(gè)生物界存在著100億(1×1011)種結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)單細(xì)胞生物（如大腸桿菌）體內(nèi)含有3000種不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子人體含有30萬(wàn)種蛋白質(zhì)不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)有別，功能各異。蛋白質(zhì)的形狀和大小蛋白質(zhì)的形狀：1、纖維狀蛋白質(zhì)（fibrousprotein):呈細(xì)棒或纖維狀，在生物體內(nèi)主要起結(jié)構(gòu)作用。如膠原蛋白、彈性蛋白、膠蛋白和絲蛋白等。2、球狀蛋白質(zhì)(globularprotein)：形狀近球形或橢球狀，其多肽鏈折疊緊密，疏水氨基酸側(cè)鏈位于分子內(nèi)部，親水側(cè)鏈在外部，故易溶于水，有可溶性蛋白之說(shuō)。3、膜蛋白（membranceprotein):鑲嵌在脂質(zhì)雙層內(nèi)，形狀多變。膜蛋白疏水氨基酸側(cè)鏈伸向外部。故膜蛋白不溶于水而溶于去污劑（十二烷基硫酸鈉）溶液。蛋白質(zhì)的大小蛋白質(zhì)是相對(duì)分子量很大的生物分子。一般將分子量小于5000的稱(chēng)為多肽，大于5000的稱(chēng)為蛋白質(zhì)。生物界蛋白質(zhì)相對(duì)分子量范圍在6000—1×106（數(shù)十萬(wàn)）單體蛋白質(zhì)僅由一條多肽鏈構(gòu)成，多聚蛋白質(zhì)由二條以上多肽鏈構(gòu)成。亞基或亞單位之間通過(guò)共價(jià)鍵相互締合。如果把這些寡聚蛋白質(zhì)看作一個(gè)分子，其分子量可達(dá)數(shù)百萬(wàn)。血紅蛋白的分子式是C3032H4816O812N780S8Fe4。（每個(gè)紅細(xì)胞約產(chǎn)生3億個(gè)血紅蛋白分子，由4個(gè)多肽亞基組成至少有7組基因?yàn)橹幋a）

胰島素：5733;血紅蛋白：64500;谷酰胺合成酶（12個(gè)亞基）：600,000；煙草花葉病毒由2130個(gè)亞基和一條RNA鏈構(gòu)成穩(wěn)定的超分子復(fù)合物，分子量高達(dá)400萬(wàn)。蛋白質(zhì)中氨基酸殘基平均相對(duì)分子量為110，蛋白質(zhì)相對(duì)分子量除以110可約略估計(jì)出組成該蛋白質(zhì)氨基酸殘基數(shù)。如胰島素5733÷110=52（51）。第一節(jié)：蛋白質(zhì)生物學(xué)功能1.激----激素胰島素、生長(zhǎng)素、促腎上腺皮質(zhì)激素等等是蛋白質(zhì)或多肽。激素特異性受體亦是蛋白質(zhì)。部分激素是蛋白質(zhì)。2.肌----肌肉動(dòng)物肌肉的主要組成是肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，二者在ATP及鈣離子的作用下使肌肉收縮與舒張，動(dòng)物得以運(yùn)動(dòng)。肌肉組成是蛋白質(zhì)。3.儲(chǔ)----儲(chǔ)存蛋白質(zhì)作為氨基酸庫(kù)，用作機(jī)體或胚胎生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)原料，如奶中的酪蛋白、蛋中的清蛋白、種子中的谷蛋白及醇溶蛋白等等。蛋白質(zhì)有儲(chǔ)存氨基酸的功能。4.運(yùn)----運(yùn)輸、傳遞、載體，紅細(xì)胞中的血紅蛋白與氧結(jié)合，并將其攜帶到機(jī)體各個(gè)細(xì)胞，脂蛋白運(yùn)送脂質(zhì)等5.酶----特指生物催化劑----酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)重要的生物學(xué)功能之一，是生物化學(xué)研究的重要內(nèi)容。酶催化機(jī)體內(nèi)新陳代謝所有反應(yīng)途徑和步驟。業(yè)已知曉的酶有2000多種。酶是蛋白質(zhì)。6.結(jié)構(gòu)----結(jié)構(gòu)成分，“支撐”的物質(zhì)基礎(chǔ)，細(xì)胞膜系統(tǒng)中含有大量蛋白，得以保持特定態(tài)。蛋白質(zhì)作為膜系統(tǒng)的組成成分。7.免疫-----免疫蛋白，動(dòng)物機(jī)體內(nèi)抗體是蛋白質(zhì)如IGg、IGm等是特定的免疫球蛋白，在機(jī)體的免疫系統(tǒng)中起關(guān)鍵性作用。特定蛋白有免疫功能。8.調(diào)核-----調(diào)節(jié)核酸代謝--調(diào)控基因表達(dá)，組蛋白和阻遏蛋白特異性調(diào)節(jié)控制基因表達(dá)時(shí)的“啟動(dòng)”與“終止”。蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)基因表達(dá)的功能。9.毒-----毒素，生物毒素如蛇毒、細(xì)菌毒素其本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛇毒可以水解動(dòng)物機(jī)體的磷脂，使細(xì)胞膜遭受破壞，發(fā)生細(xì)胞自溶。部分毒素是蛋白質(zhì)。（記憶方法：“激-肌-儲(chǔ)-運(yùn)-酶-結(jié)構(gòu)-免疫-調(diào)-核-毒”）蛋白質(zhì)和健康蛋白質(zhì)缺乏:成年人：肌肉消瘦、肌體免疫力下降、貧血，嚴(yán)重者將產(chǎn)生水腫。未成年人：生長(zhǎng)發(fā)育停滯、貧血、智力發(fā)育差，視覺(jué)差。組別年齡(歲)蛋白質(zhì)(克)嬰兒0--113--35兒童1--1035--70青少年11--1870--90成人70--90孕婦65--95乳母95--100蛋白質(zhì)的日推薦量蛋白質(zhì)過(guò)量：蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能貯存，多了肌體無(wú)法吸收，過(guò)量攝入蛋白質(zhì)，將會(huì)因代謝障礙產(chǎn)生蛋白質(zhì)中毒甚至于死亡。食物中的來(lái)源:魚(yú)、蛋類(lèi)、豆制品、堅(jiān)果(如花生、向日葵籽、杏仁)、肉類(lèi)(如牛肉、豬肉、雞肉、羊肉)、小麥、乳制品等.第二節(jié)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成C（碳）50%H（氫）7%O（氧）23%N（氮）16%（100克蛋白質(zhì)中平均含16克N，則氮量×6.25=蛋白質(zhì)）S（硫）0-3%其他（P、Fe、Cu、I、Zn、Mo)微量R－C－COOHH

NH2

一、蛋白質(zhì)元素組成消化：條件：濃H2SO4、K2SO4、CuSO4420℃4h

蛋白質(zhì)CO2＋SO2＋H2O＋（NH4）2SO4

（有機(jī)）（無(wú)機(jī)）水解：條件：6NHCl、105℃、12h或酶蛋白質(zhì)20種氨基酸（構(gòu)件分子)

（有機(jī)）（有機(jī)）蛋白質(zhì)消化與水解概念二、蛋白質(zhì)分子組成蛋白質(zhì)是生物高分子化合物認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)分子組成是研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的基礎(chǔ)組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸

氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：

R－C－COOHH

NH2

共同之處：α-氨基，α-羧基區(qū)別：R基團(tuán)不同氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。水解蛋白可獲得35種氨基酸，其中20種是常見(jiàn)的。構(gòu)成蛋白質(zhì)的二十種氨基酸的名稱(chēng)、符號(hào)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和疏水性指數(shù)。指數(shù)愈正表示疏水性愈強(qiáng)。

其中5種氨基酸的R基團(tuán)為飽和的脂肪烴，2種具有芳香環(huán)，1種氮原子為仲胺環(huán)狀結(jié)構(gòu)的脯氨酸，凡這些基團(tuán)極性弱，不帶電荷，均易保持穩(wěn)定狀態(tài)，不易溶水?；鶃啺痹摻M氨基酸游離的R基團(tuán)都具有極性，能夠形成氫鍵，易溶于水，但都是飽和狀態(tài)，不帶電荷。五、氨基酸的生理功能氨基酸通過(guò)肽鍵連接起來(lái)成為肽與蛋白質(zhì)氨基酸、肽與蛋白質(zhì)均是有機(jī)生命體組織細(xì)胞的基本組成成分，對(duì)生命活動(dòng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白質(zhì)外，還參與一些特殊的代謝反應(yīng)，表現(xiàn)出某些重要特性。世界衛(wèi)生組織（WHO）把蛋白質(zhì)列為人體必需的主要營(yíng)養(yǎng)素之一。蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用，實(shí)際上就是氨基酸的營(yíng)養(yǎng)作用。氨基酸對(duì)人體健康的主要作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.供給機(jī)體營(yíng)養(yǎng)。2.調(diào)節(jié)機(jī)體機(jī)能,有些氨基酸可以有效地調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的平衡。3.增強(qiáng)免疫能力。4.維護(hù)心血管功能。

氨基酸在人體內(nèi)的重要作用

5.改善肝腎功能。6.減低放化療損害。7.促進(jìn)激素分泌。

8.促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。必需、半必需、非必需氨基酸的概念<1>必需氨基酸：人和哺乳動(dòng)物不可缺少但又不能合成的氨基酸，只能從食物中補(bǔ)充，共有8種：Leu（亮）、Lys（賴(lài)）、Met（蛋）、Phe（苯丙）、Ile（異亮）、Trp（色、Thr（蘇）、Val（纈）<2>半必需氨基酸：人和哺乳動(dòng)物雖然能夠合成，但數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到機(jī)體的需求，尤其是在胚胎發(fā)育以及嬰幼兒期間，基本上也是由食物中補(bǔ)充，只有2種：Arg、His。有時(shí)也不分必需和半必需，統(tǒng)稱(chēng)必需氨基酸，這樣就共有10種。記法：TipMTVHall<3>非必需氨基酸：人和哺乳動(dòng)物能夠合成，能滿(mǎn)足機(jī)體需求的氨基酸，其余10種從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上看，必需>半必需>非必需氨基酸在人體內(nèi)通過(guò)代謝可以發(fā)揮作用：①合成組織蛋白質(zhì)；②變成有機(jī)酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì)；③轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭?；④氧化成二氧化碳和水及尿素，產(chǎn)生能量。因此，氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且對(duì)于促進(jìn)生長(zhǎng)，進(jìn)行正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會(huì)受到障礙，甚至導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生或生命活動(dòng)終止。組織（酶、蛋白、激素等）氨基酸來(lái)龍去脈氨基酸庫(kù)過(guò)剩的氨基酸非蛋白含氮物質(zhì)（嘌呤、嘧啶、膽堿、肌酸、煙酰胺、卟啉腎上腺素膽汁鹽色素）轉(zhuǎn)氨作用脫氨作用↓α-酮酸↓←糖、脂肪→↓三羧酸循環(huán)↓CO2+H2O+ATP食物蛋白分解合成消化吸收排泄轉(zhuǎn)化氮平衡概念氮平衡：氮的攝入與排出相等，正常的成年人和成年動(dòng)物。氮正平衡：氮的攝入大于排出，正在生長(zhǎng)發(fā)育或病后恢復(fù)期的人或動(dòng)物。氮負(fù)平衡：氮的排出大于攝入，消化不良或營(yíng)養(yǎng)不足。六、氨基酸分析1.全自動(dòng)氨基酸分析儀（全世界約有四家，以日立為首選）2.薄層層析，紙層析Hitachi（日立）全自動(dòng)氨基酸分析儀

儀器介紹日立氨基酸分析儀，全球唯一真正全自動(dòng)氨基酸分析儀

日立全自動(dòng)氨基酸分析儀具有40多年的歷史，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、飼料、醫(yī)藥質(zhì)量監(jiān)控、生化研究、臨床檢測(cè)等領(lǐng)域。日立全自動(dòng)氨基酸分析儀以其顯著特點(diǎn)、多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)和可靠的性能長(zhǎng)期以來(lái)受到用戶(hù)的一致認(rèn)可，在中國(guó)市場(chǎng)的占有率超過(guò)80%，是全球唯一的能在保留時(shí)間重現(xiàn)性、峰面積重現(xiàn)性及檢出限有絕對(duì)保證的全自動(dòng)氨基酸分析儀薄層板玻璃板上涂吸附劑層SiO2Al2O3上行法薄層板層析缸展開(kāi)劑層析缸展開(kāi)劑濾紙條下行法薄層板薄層色譜法(Thin

Chromatography)薄層色譜法點(diǎn)樣及展開(kāi)過(guò)程展開(kāi)后的薄層板第三節(jié)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)

一、肽與肽鍵蛋白質(zhì)中氨基酸連接的基本方式是肽鍵，是蛋白質(zhì)中基本的化學(xué)鍵。肽鍵是由一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基縮合脫水而形成的酰胺鍵，亦稱(chēng)共價(jià)鍵。由氨基酸以肽鍵連接形成的化合物稱(chēng)為肽。二個(gè)氨基酸所形成的肽稱(chēng)為二肽，依此類(lèi)推，故有三肽、四肽……之稱(chēng)。習(xí)慣將10個(gè)氨基酸以下的肽稱(chēng)為寡肽，10個(gè)以上稱(chēng)為多肽或多肽鏈。肽內(nèi)氨基酸為不完整分子，故稱(chēng)氨基酸殘基。各種肽鏈的主鏈結(jié)構(gòu)都是一樣的，所不同的是氨基酸殘基的排列順序不同。二肽還有α—羧基與α—氨基，還可以繼續(xù)與其他氨基酸縮水形成三肽、四肽等等多個(gè)氨基酸形成的肽叫多肽，呈鏈狀故又稱(chēng)多肽鏈。肽是氨基酸的線(xiàn)性聚合物，故稱(chēng)肽鏈。蛋白質(zhì)中氨基酸連接方式是肽鍵（peptidebond)天然存在的活性肽蛋白質(zhì)水解可以產(chǎn)生長(zhǎng)短不一的肽段。在生物體內(nèi)存在有天然游離的具有不同生物活性的活性肽（activepeptide)。肽類(lèi)激素：催產(chǎn)素、加壓素、舒緩激肽、胰島素等肽或肽的衍生物類(lèi)抗生素：短桿菌肽S、多粘菌素E和放線(xiàn)菌素D等肽類(lèi)劇毒素：α-鵝膏蕈（xun)堿（毒蘑菇中存在），為環(huán)狀八肽，能與真核細(xì)胞RNA聚合酶Ⅱ結(jié)合而抑制腦啡肽：是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中形成的類(lèi)似鴉片劑的物質(zhì)還原型谷胱甘肽：其生物活性表現(xiàn)在強(qiáng)的還原性上。維持血紅蛋白和胞內(nèi)其它蛋白質(zhì)的半胱氨酸殘基處于還原態(tài).牛胰島素結(jié)構(gòu)谷胱甘肽谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸半胱氨酸和甘氨酸通過(guò)肽鍵縮合而成的三肽化合物，是一種用途廣泛的活性短肽。GSH的分子量為307.33，熔點(diǎn)為189-193℃，晶體呈無(wú)色透明細(xì)長(zhǎng)拉狀，等電點(diǎn)為5.93。GSH廣泛存在于動(dòng)、植物中，在面包酵母、小麥胚芽和動(dòng)物肝臟中的含量極高，達(dá)100-1000mg/100g,在人體血液中含26-34mg/100g，雞血中含58-73mg/100g，豬血中含10-15mg/100g,在西紅柿、菠蘿、黃瓜中含量也較高（12-33mg/100g），而在甘薯、綠豆芽、洋蔥、香菇中含量較低（0.06-0.7mg/100g）。GSH的結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)活潑的巰基—SH，易被氧化脫氫，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)生成少量H2O2時(shí)，GSH在谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的作用下，把H2O2還原成H2O，其自身被氧化為GSSG，GSSG由存在于肝臟和紅細(xì)胞中的谷胱甘肽還原酶催作用下，接受H還原成GSH，使體內(nèi)自由基的清除反應(yīng)能夠持續(xù)進(jìn)行。谷胱甘肽參與細(xì)胞內(nèi)的氧化還原作用，可以保護(hù)自由基、超氧離子對(duì)膜系統(tǒng)的轟擊破壞，是良好的抗衰老劑，它還是某些酶的輔酶。目前主要從酵母中提取。臨床用于解毒藥，也可用于抗輻射和治療肝癌等谷氨酸半胱氨酸甘氨酸還原型谷胱甘肽（GSH）還原型谷胱甘肽（GSH）HH氧化型谷胱甘肽GSSG）HH

二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可分成一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。1.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)

概念：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指的是氨基酸在肽鏈中的排列順序。不同的蛋白質(zhì)20種氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量及排列順序各異，一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)生物學(xué)功能多樣性的基礎(chǔ)。同一蛋白質(zhì)氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序是特定的。微小差異則為異體蛋白。一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)功能多樣性的基礎(chǔ)如果一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，往往導(dǎo)致生物功能的變化。如鐮刀型血紅蛋白（sicklecellanemia）正常型

---Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys---β鏈

谷氨酸鐮刀型---Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys---β鏈

纈氨酸

谷A（極性）

纈A（非極性）由于纈氨酸上的非極性基團(tuán)與相鄰非極性基團(tuán)間在疏水力作用下相互靠攏，并引發(fā)所在鏈扭曲為束狀，整個(gè)蛋白質(zhì)由球狀變?yōu)殓牭缎危c氧結(jié)合功能喪失，導(dǎo)致病人窒息甚至死亡，但病人可抗非洲瘧疾。2.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)概念：指蛋白質(zhì)主鏈在氫鍵的作用下盤(pán)繞成穩(wěn)定的α－螺旋體或β－折疊片。二級(jí)結(jié)構(gòu)基本類(lèi)型：

1、α－螺旋體；

2、β－折疊；

A、α－螺旋體（α-helix）在α－螺旋體中，3.6個(gè)氨基酸殘基旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)氨基酸殘基上升間距0.15nm，螺距0.54nm（0.15×3.6=0.54）。鏈中R基團(tuán)分布在螺旋外側(cè)。α－螺旋分為右手和左手兩種螺旋天然蛋白質(zhì)中α－螺旋幾乎都是右手螺旋。如α-角蛋白。毛、發(fā)是3條α-螺旋構(gòu)成的纖維狀蛋白。14其穩(wěn)定性靠鏈內(nèi)氫鍵聯(lián)系。在α－螺旋體中每隔三個(gè)氨基酸殘基可形成一個(gè)氫鍵，氫鍵是每個(gè)氨基酸殘基上的N－H氫和它前面第四個(gè)殘基上C＝O氧之間形成的。氫鍵的作用力相對(duì)肽鍵要小得多，可以用熱水、稀酸、稀堿將氫鍵打開(kāi)，使頭發(fā)或蠶絲伸展拉長(zhǎng)，避開(kāi)又可恢復(fù)。B、β－折疊（β－platedsheet）β－折疊結(jié)構(gòu)中兩個(gè)氨基酸殘基之間的軸心距為0.35nm(反平行式，antiparallel)及0.325nm（平行式，parallel）。如蠶絲蛋白鏈中R基團(tuán)分布在片層的上下?？肯噜忞逆溨麈溕系腘-H和C=O之間形成的氫鍵維持。相鄰肽鏈的走向：平行或反平行。反平行更穩(wěn)定三級(jí)結(jié)構(gòu)的概念：指的是多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)繞卷曲成球狀。如肌紅蛋白（myoglobin）維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力：主要是次級(jí)鍵或非共價(jià)鍵（氫鍵、離子鍵（鹽鍵）、疏水鍵和范德華引力），共價(jià)鍵（肽鍵和二硫鍵）。3.蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)于某一蛋白質(zhì)來(lái)講三級(jí)結(jié)構(gòu)亦是特定的，不得有微小變化，否則活性喪失。維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)作用力離子鍵（鹽鍵）氫鍵-側(cè)鏈間形成范德華力（分子間作用力，受彼此距離影響）疏水鍵:非極性基團(tuán)被極性水分子排擠相互聚攏作用力。離子鍵疏水鍵二硫鍵鍵鍵能/（kJ·mol-1）氫鍵范德華引力疏水作用鹽鍵二硫鍵肽鍵13～304～812～2012～30210377蛋白質(zhì)中幾種鍵的鍵能這四種鍵能遠(yuǎn)小于共價(jià)鍵，稱(chēng)次級(jí)鍵提問(wèn)：次級(jí)鍵微弱但卻是維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)中主要的作用力,原因何在?數(shù)量巨大4、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)的概念：二個(gè)以上三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)亞基聚合而成為二聚體、三聚體或四聚體，從而形成具有相應(yīng)生物活性。第四節(jié)蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)

一、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)天然蛋白質(zhì)的分子量在1萬(wàn)到100萬(wàn)道而頓之間，可以分散懸浮在水溶液中，顆粒直徑在1－100nm范圍內(nèi)，與膠體顆粒相符。

膠體的性質(zhì)1、丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)一束光線(xiàn)透過(guò)膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象叫丁達(dá)爾現(xiàn)象，也叫丁達(dá)爾效應(yīng)。英國(guó)物理學(xué)家丁達(dá)爾(1820～1893年)，首先發(fā)現(xiàn)和研究了膠體中分散質(zhì)微粒散射光的現(xiàn)象2、布朗運(yùn)動(dòng)：膠體中膠粒在作不停的、無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng)，屬于微粒熱運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗首先在顯微鏡下觀察到，水中的小花粉在不停地作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)任何懸浮在液體或氣體中的非常小的微粒，都永遠(yuǎn)處于無(wú)休止的沒(méi)有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中。這個(gè)懸浮的微粒愈小，它的運(yùn)動(dòng)就愈激烈；溫度愈高，這種運(yùn)動(dòng)也愈激烈。后來(lái)人們把這種運(yùn)動(dòng)叫布朗運(yùn)動(dòng)，把像小花粉那樣小的微粒叫布朗微粒。布朗運(yùn)動(dòng)是永不休止的，它不受外界因素的影響，完全是物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的反映。3、電泳現(xiàn)象：膠粒在外加直流電場(chǎng)的作用下，膠體粒子在分散劑里向陰極或陽(yáng)極作定向移動(dòng)，此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷（膠體呈電中性）。4、膠體的聚沉：膠粒在一定條件下相互結(jié)合成大顆粒而沉淀的過(guò)程。5、不能通過(guò)半透膜附：濁液、膠體、溶液的區(qū)別：分散系

溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子的直徑分散質(zhì)粒子特點(diǎn)外觀穩(wěn)定性能否透過(guò)濾紙能否透過(guò)半透膜＜1nm1nm~100nm＞100nm離子或分子許多分子集合體或高分子巨大數(shù)目分子集合體

均一、透明

均一、透明

不均一、不透明

穩(wěn)定

較穩(wěn)定

不穩(wěn)定

能

能

不能

能

不能

不能

蛋白質(zhì)水溶液具有：①布朗運(yùn)動(dòng)，②光散射現(xiàn)象，③電泳現(xiàn)象，④不能透過(guò)半透膜，⑤具有吸附能力。為什么蛋白質(zhì)的水溶液是一種比較穩(wěn)定的親水膠體？⑴、這是由于蛋白質(zhì)顆粒表面帶有很多極性基團(tuán)，如－NH2＋、-COO－、－CONH2、－OH、－SH等，和水有高度親和性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與水相遇時(shí)，很容易被吸附，在蛋白質(zhì)顆粒表面形成一層高密度水膜或稱(chēng)水化層。水膜的存在使蛋白質(zhì)顆粒相互隔開(kāi)，顆粒之間不會(huì)因碰撞而聚集成大顆粒。⑵、在非等電點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，蛋白質(zhì)顆粒表面帶有同性電荷，使顆粒之間相互排斥，保持一定距離，不致相互聚集。二、蛋白質(zhì)沉淀由于蛋白質(zhì)顆粒表面帶有電荷和水化層，因此在水溶液中呈穩(wěn)定的親水膠體。一旦兩種因素遭到破壞，即會(huì)發(fā)生聚集沉淀現(xiàn)象?？梢云茐乃?干擾電荷使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀的試劑（即通常講的蛋白沉淀劑）有：①中性鹽如硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等。

在實(shí)驗(yàn)室中往往首選硫酸銨，是因?yàn)槌恋沓鰜?lái)的蛋白質(zhì)不被破壞，仍可保持原有的生物活性。注意，在沉淀蛋白時(shí)，不同的蛋白質(zhì)所用硫酸銨飽和度不同。蛋白質(zhì)鹽溶與鹽析現(xiàn)象蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽后，因鹽的濃度不同可產(chǎn)生不同的結(jié)果，低濃度鹽時(shí)，蛋白質(zhì)溶解度增加，稱(chēng)為鹽溶現(xiàn)象。高濃度鹽可使蛋白質(zhì)分子脫水并中和其電荷，蛋白質(zhì)因此而沉淀析出，稱(chēng)鹽析現(xiàn)象。調(diào)整硫酸銨溶液飽和度計(jì)算表（25℃）硫酸銨終濃度，％飽和度

10202530333540455055606570758090##硫

酸

銨

初

濃

度

，

％

飽

和

度每1升溶液加固體硫酸銨的克數(shù)05611414417619620924327731335139043047251656166276710

578611813715018321625128832636540644949459269420

2959789112315518922526230034038242452061925

3040619312515819323026730734839048558330

1930629412716219823527331435644954633

12437410714217721425229233342652235

31639412916420023827831941150640

31639713216820524528537546945

32659913417121025033943150

336610113717621430239255

336710314117926435360

346910514322731465

347010719027570

357215323775

3611519880

11715790

79②有機(jī)溶劑常用的有甲醇、乙醇、丙酮等，某些情況下稱(chēng)為脫水劑。這些溶劑與水的親和力大能夠奪取蛋白質(zhì)表面的水分子而破壞水化膜。③重金屬鹽常用的有硫酸銅、乙酸鋅、醋酸鉛、氯化汞等。蛋白質(zhì)的酸堿度大于等電點(diǎn)時(shí)，在溶液中呈負(fù)離子，可與重金屬鹽結(jié)合而干擾表面電荷。④有機(jī)酸常用的有單寧或鞣酸、苦味酸、磷鉬酸、三氯乙酸、磺基水楊酸等。三、蛋白質(zhì)變性作用

指具有生物活性的天然蛋白質(zhì)受到物理化學(xué)等因素的影響，次級(jí)鍵遭到破壞，使得空間結(jié)構(gòu)改變，蛋白質(zhì)因此而失去活性，此稱(chēng)之為蛋白質(zhì)的變性作用。引起蛋白質(zhì)變性的因素：物理因素：高溫、高壓、超聲波、劇烈振蕩、攪拌、X－射線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射等?；瘜W(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲素、胍、去污劑、重金屬鹽、三氯乙酸、濃乙醇等第五節(jié)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)與定性定量分析蛋白質(zhì)分子中都含有肽鍵，苯環(huán)、酚以及分子中的某些氨基酸能與某些試劑起作用發(fā)生顏色反應(yīng)，這種顏色可以定性亦可定量，即是否存在及含量多少。1、雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)是以測(cè)定肽鍵特性的反應(yīng)，蛋白質(zhì)在堿性溶液中能與硫酸銅生成蘭紫色或紅色。顏色深淺與蛋白質(zhì)濃度在一定（1－10mg）范圍內(nèi)符合比爾定律，可用比色法定量測(cè)定。雙縮脲（NH2－CO－NH－CO－NH2）也有此反應(yīng)，因此而得名。2、Folin-酚試劑反應(yīng)Folin-酚試劑反應(yīng)包括二步反應(yīng)，第一步蛋白質(zhì)在堿性條件下與銅作用生成蛋白質(zhì)－銅絡(luò)合物；第二步是此絡(luò)合物將磷鉬酸－磷鎢酸試劑（Folin試劑）還原，生成深蘭色，與蛋白質(zhì)濃度在5－100ug范圍內(nèi)成正比。此法為雙縮脲反應(yīng)的改良法，靈敏度比雙縮脲法高100倍。3、考馬斯亮藍(lán)試劑反應(yīng)考馬斯亮藍(lán)在游離狀態(tài)下呈紅色，與蛋白質(zhì)結(jié)合后呈蘭色，靈敏度比Folin－酚法高4倍，濃度范圍為1－1000ug，且操作簡(jiǎn)單，是測(cè)定蛋白質(zhì)的常用方法。4、凱氏定氮法是測(cè)定飼料、食品中蛋白質(zhì)含量的國(guó)標(biāo)法，消化－蒸餾－滴定（6.25）。5、紫外吸收法測(cè)定較純蛋白質(zhì)常用方法，UV280nm。第六節(jié)蛋白質(zhì)的分離提純一般原則蛋白質(zhì)在細(xì)胞中以復(fù)雜的混合物形式存在，要想得到一個(gè)純蛋白質(zhì)絕非易事。蛋白質(zhì)提純的總目標(biāo)是增加產(chǎn)品濃度，提高產(chǎn)品的生物活性及產(chǎn)量。分離提純某一特定蛋白質(zhì)基本程序分為前處理、粗分、純化三大步，所有操作在0－4℃范圍內(nèi)進(jìn)行。（一）、根據(jù)分子量大小不同的分離方法1、透析和超過(guò)濾透析袋、半透膜、減壓或離心。2、密度梯度離心蔗糖濃度梯度、離心、顆粒沉降到與自身密度相等的介質(zhì)濃度時(shí)停止沉降、呈區(qū)帶。3、凝膠過(guò)濾（分子篩作用）葡聚糖凝膠，大分子先下來(lái)，小分子滯后。色譜概念分配色譜（二）、利用溶解度差別的分離方法1、等電點(diǎn)沉淀和pH值控制2、蛋白質(zhì)的鹽溶和鹽析法3、有機(jī)溶劑分級(jí)法（三）、根據(jù)電荷不同的分離方法1、電泳法電泳：帶電顆粒在電場(chǎng)中的泳動(dòng)。不同蛋白質(zhì)荷電量不同，泳動(dòng)速度不同，彼此得以分開(kāi)。有垂直板電泳、平板電泳、圓盤(pán)電泳，有紙電泳、聚丙烯酰胺電泳、瓊脂電泳，有梯度電泳、免疫電泳、等電聚焦電泳等等。2、離子交換層析調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)為同性離子狀態(tài)，將其結(jié)合在結(jié)合在陰離子或陽(yáng)離子樹(shù)脂上，選擇特定的離子強(qiáng)度緩沖液作為流動(dòng)相洗脫，通過(guò)離子交換的形式將特定蛋白質(zhì)洗脫下來(lái)。（四）、根據(jù)生物學(xué)特異性的分離方法親和層析：某些蛋白質(zhì)能夠與其相應(yīng)的專(zhuān)一性配基進(jìn)行特異性的共價(jià)的可逆性結(jié)合，先將未結(jié)合的蛋白質(zhì)洗脫下來(lái)，變換流動(dòng)相，再將被結(jié)合的蛋白質(zhì)洗脫下來(lái)。（五）、蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定方法1、沉降法與沉降系數(shù)又稱(chēng)超速離心法?；驹恚旱鞍踪|(zhì)分子在溶液中受到強(qiáng)大離心力的作用時(shí)，其密度大于溶劑而沉降。在沉降過(guò)程中，分子量相同的蛋白質(zhì)顆粒以相同的速度沉降，在介質(zhì)中會(huì)形成一條清晰的條帶，用特制的光學(xué)儀器掃描記錄，可以顯示出所有蛋白質(zhì)條帶位置及沉降速度。物質(zhì)顆粒在單位離心力場(chǎng)中的沉降速度為恒定值，稱(chēng)沉降系數(shù)，用S表示，一個(gè)S單位為1×10－13s。蛋白質(zhì)的沉降系數(shù)S（20℃水中）大約為1×10－13～200×10－13s即1S～200S。用沉降法求出S值并計(jì)算出分子量。注意。文獻(xiàn)中經(jīng)常出現(xiàn)以S為單位描述蛋白質(zhì)。2、凝膠過(guò)濾法。3、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳法蛋白質(zhì)在普通電泳的速度取決于蛋白質(zhì)分子大小、形狀和所帶電荷。十二烷基硫酸鈉（SDS）是一種去污劑，可使蛋白質(zhì)變性解離成亞基，SDS與蛋白質(zhì)分子結(jié)合后使蛋白質(zhì)分子帶有大量的強(qiáng)負(fù)電荷，而蛋白質(zhì)自身所帶電荷忽略不計(jì)，此時(shí)電泳速度只取決于蛋白質(zhì)分子量大小。1、單純蛋白質(zhì)（simpleprotein)僅由氨基酸組成2、綴合蛋白質(zhì)(conjugatedprotein)氨基酸+非蛋白部分（輔基或配體）3、按生物學(xué)功能分類(lèi)第七節(jié)：蛋白質(zhì)分類(lèi)蛋白質(zhì)按化學(xué)成分分類(lèi)蛋白質(zhì)類(lèi)別舉例非蛋白部分（輔基）單純蛋白血清清蛋白，乳清蛋白無(wú)核蛋白病毒核蛋白，染色體蛋白核酸脂蛋白低密度脂蛋白，高密度脂蛋白各種脂類(lèi)糖蛋白免疫球蛋白，粘蛋白，蛋白多糖糖類(lèi)磷蛋白酪蛋白，卵黃磷蛋白磷酸色蛋白血紅蛋白，黃素蛋白色素金屬蛋白鐵蛋白，銅蘭蛋白金屬離子蛋白質(zhì)按溶解度分類(lèi)蛋白質(zhì)類(lèi)別舉例溶解性清蛋白血清清蛋白，乳清蛋白溶于水和中性鹽，不溶于飽和硫酸銨，球蛋白免疫球蛋白，纖維蛋白元，卵粘蛋白不溶于水，溶于稀中性鹽溶液，不溶于半飽和硫酸銨溶液谷蛋白米谷蛋白，麥谷蛋白不溶于水、中性鹽及乙醇，溶于稀酸稀堿醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白，醇溶玉米蛋白不溶于水、中性鹽溶液，溶于70－80％乙醇硬蛋白角蛋白，膠原蛋白，彈性蛋白不溶于水、稀中性鹽、稀酸、稀堿和一般有機(jī)溶液，組蛋白胸腺組蛋白溶于水、稀酸、稀堿，不溶于稀氨水精蛋白魚(yú)精蛋白溶于水、稀酸、稀堿，稀氨水單純蛋白質(zhì)歸類(lèi)1.清蛋白(albumin):溶于水及稀鹽、稀酸或稀堿溶液，為飽和硫酸銨所沉淀。普遍存在于生物體內(nèi),如血清清蛋白、乳清蛋白。2.球蛋白（globulin):為飽和硫酸銨所沉淀，不溶于水而溶于稀鹽溶液的稱(chēng)優(yōu)球蛋白（euglobulin)；溶于水稱(chēng)假球蛋白（pseudoglobulin).普遍存在于生物體內(nèi)，如血清球蛋白、肌球蛋白和植物種子球蛋白等。3.谷蛋白(glmlin):不溶于水、醇及中性鹽溶液,但易溶于稀酸或稀堿。如米谷蛋白(oryzenin)和麥谷蛋白（glutenin)蛋白通論4.谷醇溶蛋白(prolamine):不溶于水及無(wú)水乙醇,但溶于70~80%乙醇中。組成上的特點(diǎn)是脯氨酸和酰胺較多非極性側(cè)鏈遠(yuǎn)較極性側(cè)鏈多。這類(lèi)蛋白質(zhì)主要存在于植物種子中。如玉米醇溶蛋白(zein)、麥醇溶蛋白（gliadin).5.組蛋白(histone):溶于水及稀酸,但為稀氨水所沉淀。分子中組氨酸、賴(lài)氨酸較多,分子呈堿性。如小牛胸腺組蛋白等。6.魚(yú)精蛋白(protamine)溶于水及稀酸，不溶于氨水。分子中堿性氨基酸較多，如鮭精蛋白（salmin）7.硬蛋白(scleroprotein):不溶于水、鹽、稀酸或稀堿。這類(lèi)蛋白是動(dòng)物體內(nèi)作為結(jié)締及保護(hù)功能的蛋白質(zhì)。例如角蛋白、膠原蛋白、網(wǎng)硬蛋白(reticulin)和彈性蛋白。蛋白通論綴合蛋白質(zhì)的歸類(lèi)1.糖蛋白:含糖類(lèi)。許多胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)屬糖蛋白,如纖連蛋白、膠原蛋白和蛋白聚糖;Y-球蛋白。2.脂蛋白:含三酰甘油、膽固醇、磷脂。如血漿脂蛋白,包括HDL(α一脂蛋白)、LDL(β一脂蛋白)等。3.核蛋白(nucleoprotein):輔基為核酸。如核糖體(含RNA);AIDS病毒(含RNA)和腺病毒(adenovirus,含DNA)。4.磷蛋白(phosphoprotein):含與Ser絲、Thr蘇或Tyr酪殘基的羥基酯化的磷酸基。如酪蛋白(casein)、糖原磷酸化酶a。蛋白通論5.金屬蛋白(metalloprotein):如鐵蛋白(ferritin)含F(xiàn)e,乙醇脫氫酶含Zn,細(xì)胞色素氧化酶含Cu和Fe,固氮酶含Mo和Fe,丙酮酸羧化酶含Mn。6.血紅素蛋白(hemopmtein):它實(shí)際上是金屬蛋白的一個(gè)亞類(lèi);輔基為血紅素,是卟啉化合物,卟啉中心含F(xiàn)e的如血紅蛋白、細(xì)胞色素c、過(guò)氧化氫酶和硝酸鹽還原酶。7.黃素蛋白(flavoprotein):含黃素,輔基為FMN和FAD。如琥珀酸脫氫酶(含F(xiàn)AD)、NADH脫氫酶(含F(xiàn)MN)、二氫乳酸脫氫酶(含F(xiàn)AD和FMN)和亞硫酸鹽還原酶(含F(xiàn)AD和FMN)。蛋白通論綴合蛋白質(zhì)的歸類(lèi)蛋白質(zhì)的區(qū)別20種氨基酸氨基酸種類(lèi)、數(shù)量、排列順序的不同造就了千千萬(wàn)萬(wàn)種功能各異的蛋白質(zhì)分子。結(jié)構(gòu)——功能的主旋律自然界中每種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，功能各異。什么是蛋白質(zhì)的生理價(jià)值？如何提高？蛋白質(zhì)的生理價(jià)值是蛋白質(zhì)被機(jī)體利用率蛋白質(zhì)生理價(jià)值的高低，視所含必需氨基酸的種類(lèi)、含量及其比例是否與動(dòng)物體需要的相近似。愈近似的生理價(jià)值愈高，相差很遠(yuǎn)的生理價(jià)值就很低。動(dòng)物蛋白質(zhì)所含的人體必需氨基酸從組成和比例方面都較合乎人體的需要，植物蛋白質(zhì)則差一些。所以，動(dòng)物蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值一般比植物蛋白質(zhì)為高。植物性蛋白質(zhì)的生理價(jià)值是可以提高的。如果我們把兩種或兩種以上的生理價(jià)值較低的食物混合食用，它們的蛋白質(zhì)之間往往可以取長(zhǎng)補(bǔ)短（氨基酸互補(bǔ)）。蛋白質(zhì)的生理價(jià)值不同食物來(lái)源的蛋白質(zhì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不同，取決于該蛋白質(zhì)中必需氨基酸的含量與比值。當(dāng)必需氨基酸的含量與比值接近人體組織蛋白質(zhì)氨基酸的組成和比值時(shí)，其利用率高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就大。但是有些蛋白