生物化学教案第四章蛋白质化学（一）一级结构是空间构象的基础（二）一级结构与功能的关系二、空间结构与功能的关系（一）肌红蛋白与血红蛋白的结构Hb的墙构Mb的炖构血红素（二）血红蛋白的构象变化与结合氧C2Ba:五高网0条热带FAa..FB强典基Hb结构F的6个的能2个险购链AL山界红景地（三）蛋白质构象改变与疾病蛋白质构象疾病：蛋白质的折叠错误一构象改变→影响功能一导致疾病。发病机理：蛋白质错误折叠相互聚集，形成抗蛋白，水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性。包括：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。第四节蛋白质的理化性质与分离纯化一、理化性质（一）蛋白质的两性电离蛋白质的两性电离和等电点（isoelectricpoint,pl）情况基本同前述的氨基酸。35
生物化学教案 第四章 蛋白质化学 35 （一）一级结构是空间构象的基础 （二）一级结构与功能的关系 二、空间结构与功能的关系 （一）肌红蛋白与血红蛋白的结构 （二）血红蛋白的构象变化与结合氧 （三）蛋白质构象改变与疾病 蛋 白 质 构 象 疾 病 ： 蛋 白 质 的 折 叠 错 误 → 构 象 改 变 →影响功能→导致疾病。 发病机理：蛋白质错误折叠相互聚集，形成抗蛋白，水解酶的淀粉样纤 维沉淀，产生毒性。 包括：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。 第四节蛋白质的理化性质与分离纯化 一、理化性质 （一）蛋白质的两性电离 蛋白质的两性电离和等电点( isoelectric point, pI) 情况基本同前述的氨基 酸。 血红素 Hb的结构 Mb的结构 Hb结构 α2β2： 亚基间8条盐键 每一亚基有螺旋区A、B. 血红素： 2个丙酸侧链 两个碱性aa残 基的正电荷 F8组aa残基 离子键 血红蛋白Hb的四级结构 血红素 β链 α链 N N N N - - Fe COOCH2 CH2 COOCH2 CH 血 2 红 素 结 构 Fe2+的6个配位键之一
第四章蛋白质化学生物化学教案（二）蛋白质的胶体性质蛋白质为生物大分子，分子直径在胶粒范围。蛋白质胶体的稳定因素：颗粒表面电荷：水化膜。（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固1.蛋白质的变性(denaturation)与复性定义：理化因素作用下一空间构象→理化性质改变活性的丧失。变性的本质：破坏非共价键和二硫键，肽键未被破坏，一级结构未改变。应用：变性和防止变性可用来消毒灭菌和保存蛋白质制剂等。复性(renaturation)：若去除变性因素后，蛋白质仍可恢复原有的构象和功能。2.蛋白质沉淀定义：一定条件下，疏水侧链暴露在外，肽链相互缠绕聚集，蛋白质从溶液中析出。变性的蛋白质易于沉淀，沉淀并不一定变性。3.蛋白质的凝固作用（proteincoagulation）蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸和强碱中。（四）蛋白质的紫外吸收蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸，在280nm波长处有特征性吸收峰。可作蛋白质定量测定。（五）蛋白质的色反应1.三酮反应(ninhydrinreaction）2.双缩脲反应(biuretreaction)二、蛋白质的分离和纯化（一）透析及超滤法（二）丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀（三）电泳（四）层析（chromatography）（五）超速离心法（ultracentrifugation）36
生物化学教案 第四章 蛋白质化学 36 （二）蛋白质的胶体性质 蛋白质为生物大分子，分子直径在胶粒范围。 蛋白质胶体的稳定因素：颗粒表面电荷；水化膜。 （三）蛋白质的变性、沉淀和凝固 1.蛋白质的变性(denaturation)与复性 定义：理化因素作用下→空间构象→理化性质改变活性的丧失。 变性的本质：破坏非共价键和二硫键，肽键未被破坏，一级结构未改变。 应用：变性和防止变性可用来消毒灭菌和保存蛋白质制剂等。 复性(renaturation)：若去除变性因素后，蛋白质仍可恢复原有的构象和功 能。 2.蛋白质沉淀 定义：一定条件下，疏水侧链暴露在外，肽链相互缠绕聚集，蛋白质从溶 液中析出。 变性的蛋白质易于沉淀，沉淀并不一定变性。 3.蛋白质的凝固作用(protein coagulation) 蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强 酸和强碱中。 （四）蛋白质的紫外吸收 蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸，在 280nm 波长处有特征性吸收峰。可作 蛋白质定量测定。 （五）蛋白质的呈色反应 ⒈茚三酮反应(ninhydrin reaction) ⒉双缩脲反应(biuret reaction) 二、蛋白质的分离和纯化 （一）透析及超滤法（二）丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀（三）电泳 （四）层析(chromatography)（五）超速离心法(ultracentrifugation)
生物化学教案第四章蛋白质化学三、多肽链中氨基酸序列分析氨基酸序列的测定根据核酸推演蛋白质中的氨基酸序列四、蛋白质空间结构测定1、二级结构的测定般采用圆二色光谱测定溶液状态下蛋白质二级结构的含量。α-螺旋的CD峰有222nm处的负峰、208nm处的负峰和198nm处的正峰三个成分：β-折叠的CD谱不太固定。2、三级结构的测定测定蛋白质三维空间结构准确的方法：X射线衍射法：核磁共振技术。【讨论提问】应用凯氏定氮法的原理解释2008年奶粉三聚氰胺事件：根据氨基酸的营养分类法解释营养价值的确定，食物当中如果是必需氨基酸含量多相对营养价值就高些，可以进一步理解为什么好多食品中通过添加必需氨基酸来提高营养价值的做法。【本章小结】本章较全面地介绍了蛋白质化学的基础知识。重点阐述了氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质和功能间的依存关系。对个别重要蛋白质的化学以及蛋白质的分离、纯化和鉴定也作了相应的介绍。【课后作业】1、氨基酸和蛋白质的结构同它们各自的性质和功能的关系如何？2、在制备蛋白质时需要考虑哪些问题？教学反思37
生物化学教案 第四章 蛋白质化学 37 三、多肽链中氨基酸序列分析 氨基酸序列的测定 根据核酸推演蛋白质中的氨基酸序列 四、蛋白质空间结构测定 1、二级结构的测定 一般采用圆二色光谱测定溶液状态下蛋白质二级结构的含量。α-螺旋的 CD 峰 有 222nm 处的负峰、208nm 处的负峰和 198nm 处的正峰三个成分；β-折叠的 CD 谱不太固定。 2、三级结构的测定 测定蛋白质三维空间结构准确的方法：X 射线衍射法；核磁共振技术。 【讨论提问】 应用凯氏定氮法的原理解释 2008 年奶粉三聚氰胺事件；根据氨基酸的营养 分类法解释营养价值的确定，食物当中如果是必需氨基酸含量多相对营养价值 就高些，可以进一步理解为什么好多食品中通过添加必需氨基酸来提高营养价 值的做法。 【本章小结】 本章较全面地介绍了蛋白质化学的基础知识。重点阐述了氨基酸、肽和蛋 白质的结构、性质和功能间的依存关系。对个别重要蛋白质的化学以及蛋白质 的分离、纯化和鉴定也作了相应的介绍。 【课后作业】 1、氨基酸和蛋白质的结构同它们各自的性质和功能的关系如何？ 2、在制备蛋白质时需要考虑哪些问题？ 教学反思
生物化学教案第五章核酸化学第五章核酸化学了解核苷酸的化学结构及化学性质。掌握核酸二、三级结构及其碱基配对教学目标规律。分析比较核酸分子的组成和结构上的特点，联系他们的性质和生物学功能。④碱基、核苷酸的结构、性质教学重点②核酸的结构、性质和生物功能。?DNA的结构教学难点②RNA的结构?Sanger法测序第一节核酸化学组成和性质1学时1 学时第二节DNA的结构学时分配第三节RNA的结构1学时第四节核酸的研究技术1学时教学方法讨论法+讲授法教学手段传统教学十现代多媒体两性解离 水解 光吸收性 沉降特性变性、复性及杂交理化性质核酸化学知识结构体系脱氧核糖核酸DNA核糖核酸RNA结构分子姐成生物学功能音饭结构类型脱氟核苷酸一级结构二级结构磷酸核座碳基磷酸 DNA序列 双螺旋结构脱氧核糖诚菜A/U/G/CA/T/G/C38
生物化学教案 第五章 核酸化学 38 第五章核酸化学 教学目标 了解核苷酸的化学结构及化学性质。掌握核酸二、三级结构及其碱基配对 规律。分析比较核酸分子的组成和结构上的特点，联系他们的性质和生物学功 能。 教学重点 ① 碱基、核苷酸的结构、性质 ② 核酸的结构、性质和生物功能。 教学难点 ① DNA 的结构 ② RNA 的结构 ③ Sanger 法测序 学时分配 第一节核酸化学组成和性质 1 学时 第二节 DNA 的结构 1 学时 第三节 RNA 的结构 1 学时 第四节核酸的研究技术 1 学时 教学方法 讨论法+讲授法 教学手段 传统教学＋现代多媒体 知识结构 体系
生物化学教案第五章核酸化学授课题目核酸化学授课序次9、10总学时数4学时授课时长160分钟备注教学过程及授课内容【课堂导入】核酸是遗传物质，1868年瑞士Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于碱而不溶于稀酸的酸性物质。【探究新知】第一节核酸的化学组成核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。核酸结构层次：↓核苷酸I7磷酸核苷7戊糖碱基组成核酸的戊糖有两种：D-核糖和D-2-脱氧核糖，据此，可以将核酸分为两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）一、 碱基1.嘌呤碱：腺嘌呤鸟嘌呤2.嘧啶碱：胞嘧啶尿啶胸腺嘧啶3.修饰碱基植物中有大量5-甲基胞啶。E.coli噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替C。稀有碱基：100余种，多数是甲基化的产物。DNA由A、G、C、T碱基构成。RNA由A、G、C、U碱基构成。二、核苷核苷由戊糖和碱基缩合而成，糖环上Ci与嘧啶碱的Ni或与嘌呤碱的Ng39
生物化学教案 第五章 核酸化学 39 授课题目 核酸化学 授课序次 9、10 总学时数 4 学时 授课时长 160 分钟 教学过程及授课内容 备注 【课堂导入】 核酸是遗传物质，1868 年瑞士 Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于 碱而不溶于稀酸的酸性物质。 【探究新知】 第一节核酸的化学组成 核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。 结构层次： 核酸 核苷酸 磷酸 核苷 戊糖 碱基 组成核酸的戊糖有两种：D-核糖和 D-2-脱氧核糖，据此，可以将核酸分为 两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA） 一、碱基 1. 嘌呤碱：腺嘌呤鸟嘌呤 2. 嘧啶碱：胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 3. 修饰碱基 植物中有大量 5-甲基胞嘧啶。E.coli 噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替 C。 稀有碱基：100 余种，多数是甲基化的产物。 DNA 由 A、G、C、T 碱基构成。RNA 由 A、G、C、U 碱基构成。 二、核苷 核苷由戊糖和碱基缩合而成，糖环上 C1 与嘧啶碱的 N1 或与嘌呤碱的 N9