生物化學(xué)教案(超全,高職護(hù)理專業(yè))

1、石家莊計(jì)算機(jī)職業(yè)學(xué)院牛物化學(xué)（理論）教案系 部： 醫(yī)學(xué)系任課教師：教師職稱：講師授課對(duì)象： 19級(jí)護(hù)理專業(yè)課程學(xué)時(shí)：80學(xué)年學(xué)期：2019-202呼年第一學(xué)期第 1次課學(xué)時(shí)2-授課題目（章，節(jié)）A章緒論授課類型（請(qǐng)打，）理論課口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的:使學(xué)生了解生物化學(xué)的發(fā)展史，掌握生物化學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容及學(xué)習(xí)方法；理解生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān) 系，認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要意義；了解生物化學(xué)知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣。教學(xué)方法、手段：板書、多媒體教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史；生物化學(xué)研究的內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)：生物化學(xué)研究的內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)

2、補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配一、新課導(dǎo)入首先通過多媒體課件讓學(xué)生明白生物化學(xué)課時(shí)生命類學(xué)科的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，為之后的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)；學(xué)生物化學(xué)有意思、有用。很多生化的理論可以指導(dǎo)我們的生活，能實(shí)現(xiàn)很多個(gè)人愿望，舉例子說(shuō)明等。學(xué)生了解之后興趣大增，再開始逐一講解。二、講授新課一、生物化學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)(Biochemistry )是用化學(xué)的原理和手段研究生命現(xiàn)象，并闡述因果關(guān)系的一門邊緣學(xué)科。生 稱生物的化學(xué)(Biological chemistry )或生理的化學(xué)(physiologcal chemistry )。生物化學(xué)的研究對(duì)象是生物體，包括植物、動(dòng)物和微生物。(1)生物體重要化學(xué)組分，

3、尤箕是糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸生物大分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。(2)生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量代謝及調(diào)節(jié)方式。(3)生物體遺傳信息傳遞與表達(dá)。(一)生物體重要化學(xué)組分，尤箕是糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸生物大分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能大量元素：C、H、0、N、P、S、Cl、Mg、K、Na、Ca(生物體組成的99%以上)。微Sta: Fe、Cu、Zn、Mo、Mn、Co、Si、Se、I、Al、B 7所組成。這些元素通常又以碳為中心形成各種化合物，參與生物體的建成。碳?xì)浠衔镏饕ㄒ圆肺宸N形式：(10分鐘)新課導(dǎo)入(35分鐘)詳細(xì)介紹生物化學(xué)研究的 內(nèi)容，使學(xué)生 從宏觀上認(rèn) 識(shí)生物化學(xué)。(1)氨基酸以及由其構(gòu)成的肽、蛋白

4、質(zhì)。(2)核甘酸、核酸。(3)糖類及其衍生物。(4)脂類及其衍生物。(5)維生素、激素及其它小分子有機(jī)物。其中，糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸四類化合物只存在于生物體內(nèi)，分子量也很大，因此這些化合物又大分子 B Biological macromolecue)。(二)生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量代謝及調(diào)節(jié)生物體區(qū)別于非生命物體的一個(gè)最主要特征就是具有新陳代謝作用，即生物體與其外界環(huán)境之間不斷 和能量的交換過程。同化作用異化作用這部分內(nèi)容主要包括：糖代謝、脂代謝、蛋白質(zhì)代謝和核酸代謝、生物氧化和代謝調(diào)節(jié)六章。(三)生物體遺傳信息傳遞與表達(dá)生物體區(qū)別于非生物物體的另一個(gè)重要特征就是具有自我復(fù)制的能力，即以自

5、身為模板復(fù)制出與自身代的能力也即繁殖作用。本質(zhì)是遺傳信息在生物體親子代間的傳遞作用。生物化學(xué)按其研究?jī)?nèi)容的不同又可以劃分為：靜態(tài)生物化學(xué)(有機(jī)生物化學(xué))代謝生物化學(xué)(動(dòng)態(tài)生物化學(xué))功能生物化學(xué)(機(jī)能生物化學(xué))(四)生命物質(zhì)的基本特征生命是物質(zhì)的一種特殊存在形式，生命物質(zhì)具有一系列基本特征。(1)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)遵循普通物理化學(xué)規(guī)律。(2)生物功能分子的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及功能之間具有明顯的相互依存關(guān)系。(3)細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，一切重要功能分子都有明確的細(xì)胞定位。(4)生命是 致性與差異性”的統(tǒng)一體1)不同生物體內(nèi)的各類有機(jī)大分子均由相同的單體構(gòu)成。2)不同生物體內(nèi)各類有機(jī)大分子

6、的代謝均按照相同的方式進(jìn)行。3)所有生物體均以核酸為遺傳信息載體，并共用一套遺傳密碼。二、生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史生物化學(xué)和其他自然科學(xué)一樣，他的產(chǎn)生和發(fā)展主要是由生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究的需要所決定。早期生 展的動(dòng)力主要來(lái)自于醫(yī)藥學(xué)及發(fā)酵業(yè)的興起。在西方，十七、十八世紀(jì)工業(yè)革命的興起對(duì)生物化學(xué)的 著重大的推動(dòng)作用。生物化學(xué)作為一門科學(xué)，他的發(fā)展大體上可以分成三個(gè)階段。20世紀(jì)之前20世紀(jì)初至50年代20世紀(jì)50年代以后（20分鐘）生 物化學(xué)的發(fā) 展簡(jiǎn)史，以及 生物化學(xué)學(xué) 科發(fā)展大記 事。是學(xué)生產(chǎn) 生濃厚興趣。20世紀(jì)之前，本時(shí)期是靜態(tài)生物化學(xué)迅速興起的時(shí)期，主要研究生物體的化學(xué)組成成分的種類、結(jié)構(gòu) 分布。

7、整體上屬于描述性的，在此時(shí)期出現(xiàn)了許多奠基性的重要發(fā)現(xiàn)。1770-1774年P(guān)riestely發(fā)現(xiàn)O2,并證明動(dòng)物消耗 O2,植物產(chǎn)生 02。1776-1778年Scheele （舍勒）通過對(duì)許多天然藥物化學(xué)成分的分析，首次分離得到了乳酸、酒石酸、 尿酸、甘油等一系列天然有機(jī)物。1779-1796年Ingen-Housz證明綠色植物產(chǎn)生 O2需要光，并證明綠色植物可利用CO2。1780-1789年Lavoisier （拉瓦錫），法國(guó)的一位生物化學(xué)家，第一次發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的呼吸作用本質(zhì)就是氧化 和蠟燭的燃燒作用一樣，都是碳?xì)浠衔锏难趸磻?yīng)，并首先認(rèn)識(shí)到乙醇的形成是一系列化學(xué)反應(yīng)的1854-1864年

8、L.Pasteur證明發(fā)酵是由于微生物活動(dòng)的結(jié)果，推翻了自生論。1864年Hoppe-seyler結(jié)晶出第一種蛋白質(zhì)血紅蛋白。1869年Miescher發(fā)現(xiàn)核酸。1877年 Hoppe-seyler 首次提出 Biochemie ,譯成英語(yǔ)是 Biochemistry 或 Biological chemistry 將生理化學(xué)化學(xué)，使生物化學(xué)從生理學(xué)中分離出來(lái)，成為一門獨(dú)立的學(xué)科。Hoppe-seyler還首創(chuàng)Proteids譯成英語(yǔ)即 Protein,他還創(chuàng)辦了世界上第一本生物化學(xué)方面的雜志生 志。因此，Hoppe-seyler是生物化學(xué)的創(chuàng)始人之一。20世紀(jì)初期至50年代該時(shí)期是新陳代謝過程

9、研究的全盛時(shí)期，由于酶、激素、維生素等活性物質(zhì)的發(fā) 離提取，使生物化學(xué)家的研究興趣從此從靜態(tài)轉(zhuǎn)到到了動(dòng)態(tài)，導(dǎo)致了許多新的代謝過程的被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)知的許多代謝過程都是在那個(gè)時(shí)期研究清楚的。1905年，Knoop提出了脂肪酸的 3 -氧化。1912年，Nuberg提出了生醇發(fā)酵的化學(xué)過程。1933年，Embden-Myerhof證明糖酵解及發(fā)酵化學(xué)歷程中的關(guān)鍵性中間物。1937-1940年，Kreb's提出了三竣酸循環(huán)的假設(shè)等。20世紀(jì)50年代以后這個(gè)時(shí)期是生物大分子結(jié)構(gòu)與功能研究突飛猛進(jìn)的時(shí)期，許多與此有關(guān)的重要成果這個(gè)時(shí)期取得的。1950年P(guān)auling和Corey在X-光衍射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上

10、提出了蛋白質(zhì)的二級(jí)模型學(xué)說(shuō)。1953年Sanger完成了世界上第一個(gè)天然蛋白質(zhì)分子牛胰島素51個(gè)氨基酸序列的分析。同年，Watson和Crick在M.H.F.Wilkins X-光衍射圖譜研究的基礎(chǔ)上提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模此貢獻(xiàn)這三人分別獲得了 1962年度的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1960年，Kendrew獲得了高分辨率的鯨魚血紅蛋白結(jié)構(gòu)X-光衍射分析。1961年，Jacoba Monod提出了操縱子學(xué)說(shuō)，并假設(shè)了mRNA的功能，獲得1965年度的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)1965年，Holly測(cè)定了酵母丙氨酸t(yī)RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，獲得了 1968年度諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1965年，我國(guó)首次在世界上用人工的

11、方法合成了具有天然活性的結(jié)晶牛胰島。1973年，使用0.18um X-光衍射分析法測(cè)定了牛胰島素的空間結(jié)構(gòu)。1975年，Dulbecco Temin和Baltimore在勞氏肉瘤病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1980年，Sanger發(fā)明DNA雙脫氧測(cè)序法，與 Gilbert和Berg共享諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1981年，中國(guó)上海生物化學(xué)研究所的科學(xué)工作者人工全成了具有完全生物活性的酵母丙氨酸t(yī)RNA ,1989年，Altman和Cech由于發(fā)現(xiàn)某些 RNA具有催化作用（核酶），獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1993年，Robert和Sharp由于發(fā)現(xiàn)斷裂基因，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。Mullis因發(fā)明P

12、CR儀與第一個(gè)設(shè)計(jì)基因突變的Smith共享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1997年，Prusiner由于發(fā)現(xiàn)早老性癡呆癥的病因一一月無(wú)病毒，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1990年10月：被譽(yù)為生命科學(xué)阿波羅登月計(jì)劃”的人類基因組計(jì)劃（Human Genome Project,HGP ）啟目標(biāo)是了解人類自身，操縱生命。1998年5月，美國(guó)科學(xué)家建塞萊拉遺傳公司，目標(biāo)是投入3億美元，到2001年繪制出完整的人體基因組國(guó)際人類基因組計(jì)劃展開競(jìng)爭(zhēng)。2000年6月26日，科學(xué)家公布人類基因組工作草圖。2001年7月，國(guó)際人類基因組計(jì)劃的科學(xué)家和美國(guó)塞萊拉公司分別宣布將繪制人類基因變異圖譜。1999年7月，中國(guó)科學(xué)院遺傳所人類基因

13、組中心，在國(guó)際人類基因組HGSI注冊(cè)，承擔(dān)了其中1%,印3號(hào)上3000萬(wàn)個(gè)堿基的測(cè)序任務(wù)，使我國(guó)成為繼美、英、德、日、法之后第六個(gè)參與該計(jì)劃的國(guó)家，也是展中國(guó)家。2002年4月3日，中國(guó)科學(xué)家公布水稻基因組工作草圖，水稻基因組有4億3千萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)（約為人的基因組12對(duì)染色體，50, 000個(gè)基因，我國(guó)科學(xué)工作者承擔(dān)測(cè)序的是4號(hào)染色體，36 Mb（占8%）。繼2001年，人類基因組計(jì)劃，小鼠、大鼠、水稻、擬南芥等模式生物基因組計(jì)劃的完成，生物學(xué)研究了進(jìn)因組時(shí)代。比較基因組學(xué)(comparative genomics)功能基因組學(xué)(functional genomics)蛋白質(zhì)組學(xué)（proteom

14、ics）RNA 組學(xué)(RNomics)代謝組學(xué)（metabonomics）三、生物化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系（一）生物化學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系發(fā)酵工業(yè)是利用微生物的生命活動(dòng)，生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品的工藝過程。由于原料的投入到產(chǎn)品的形成都制的條件下，通過微生物的新陳代謝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在工業(yè)發(fā)酵過程中，人們之所以能夠獲得多種多樣的鍵就是微生物代謝的多樣性、工藝條件的不同性，因此生物化學(xué)知識(shí)對(duì)發(fā)酵工業(yè)來(lái)講是非常重要，它業(yè)發(fā)酵機(jī)理、選擇合理工藝條件、指導(dǎo)微生物菌種的選育等都有重要意義。（二）生物化學(xué)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系生物化學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有很大使用意義，如弄清楚植物的新陳代謝規(guī)律，我們就可以控制植物的發(fā)育白質(zhì)、糖、脂等的生物合成

15、規(guī)律，我們就可以控制一定的條件，獲得更多、更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。在現(xiàn)代品質(zhì)育種中，也有許多只有通過生化技術(shù)才能辦到的工作，如農(nóng)作物育種親本的選擇，各種重測(cè)定、許多遺傳性狀如抗旱型、耐寒性、高產(chǎn)性的鑒定等都可以用生物化學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。（三）生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系生物化學(xué)對(duì)于醫(yī)學(xué)研究有極其重要意義，集中體現(xiàn)在四個(gè)方面：一是闡明疾病發(fā)生機(jī)理，二是提供臨驗(yàn)和診斷方法，三是尋找治療方法，四是為新藥設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)等。生物化學(xué)對(duì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)也很重要，如為人類提供合適營(yíng)養(yǎng)是保證人體健康的重要保證,（15分鐘）生物化學(xué)與工而各種營(yíng)養(yǎng)成分的土農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)功能如何，過多過少會(huì)有什么問題等等都可以從生物化學(xué)中找到答案。因此，有人說(shuō)營(yíng)

16、養(yǎng)學(xué)是生物化類的一個(gè)重要貢獻(xiàn)，我覺得這一點(diǎn)也不夸張。四、生物化學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題1.善于記憶、勤于思考 學(xué)習(xí)心理學(xué)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)可以分成為4個(gè)不同的層次，即記住、理解、活用和2.堅(jiān)持用辨證統(tǒng)一的觀點(diǎn)和唯物辯證的觀點(diǎn)學(xué)習(xí)和分析生物化學(xué)問題。3.要學(xué)會(huì)從生物進(jìn)化和生物體整體觀點(diǎn)看待生物化學(xué)問題。4.學(xué)以致用的原則，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能學(xué)習(xí)并重的原則。（5分鐘）生物化學(xué)學(xué)習(xí)方法及注意問題。（5分鐘）本次課的總結(jié)思考題、作業(yè)題、討論題：思考題：1 .生物體化學(xué)組成成分及存在形式。2 .生物化學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么?作業(yè)題：1 .生物化學(xué)的研究對(duì)象是什么？2 .生物化學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？3 .

17、生物化學(xué)與畜牧專業(yè)的關(guān)系？課后總結(jié)分析:第 2次課學(xué)時(shí) 2授課題目（章，節(jié)）第二章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1授課類型（請(qǐng)打，）理論課，口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的：通過學(xué)習(xí)宏觀的了解第二章的總體內(nèi)容；掌握蛋白質(zhì)的化學(xué)組成。教學(xué)方法、手段：多媒體技術(shù)與板書并用。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、20種氨基酸的分子式、三字母縮寫、分子式。2、蛋白質(zhì)的元素組成及含量計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配-19 -一、課程回顧（10分鐘）課程回顧上次課講的主要內(nèi)容：1、生物化學(xué)的概述；2、生物化學(xué)研究的內(nèi)容；3、生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史；4、生物化學(xué)與動(dòng)物生產(chǎn)、健康的關(guān)系；5、學(xué)習(xí)生物化學(xué)的方法和注意事項(xiàng)。二、

18、新課導(dǎo)入蛋白質(zhì)是生物體的基本組成成分之一，也是含量最豐富、功能最多的高分子物質(zhì)，（10分鐘）新課導(dǎo)入約占人體固體成分的45%。蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中執(zhí)行著多種功能，如催化功能（酶）；調(diào)節(jié)功能（部分激素是蛋白質(zhì)、非蛋白激素的合成離不開酶的催化、激素受體是蛋白質(zhì)、基因的調(diào)控也離不開蛋白質(zhì)）；運(yùn)輸功能（血紅蛋白、載體、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等）；運(yùn)動(dòng)功能（肌肉收縮是實(shí)現(xiàn)軀體運(yùn)動(dòng)、血液循環(huán)、呼吸、胃腸蠕動(dòng)的基礎(chǔ)，都依賴有收縮功能的蛋白）；防御功能（抗體和補(bǔ)體）；應(yīng)激功能（神經(jīng)的傳導(dǎo)和大腦的思維離不開蛋白質(zhì)）；機(jī)械支持功能（皮膚、結(jié)締組織、骨骼的膠原蛋白）；物質(zhì)代謝；細(xì)胞信息

19、傳遞；個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育；組織修復(fù)等。 三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能概述（一）蛋白質(zhì)是生命的表征，哪里有生命活動(dòng)哪里就有蛋白質(zhì)1 .酶：作為酶的化學(xué)本質(zhì)，溫和、快速、專一，任何生命活動(dòng)之必須，酶的另一化學(xué)本 質(zhì)是RNA不過它比蛋白質(zhì)差遠(yuǎn)了，種類、速度、數(shù)量。2 .免疫系統(tǒng)：防御系統(tǒng)，抗原（進(jìn)入“體內(nèi)”的生物大分子和有機(jī)體），發(fā)炎。細(xì)胞免疫：T細(xì)胞本身，分化，膿細(xì)胞。體液免疫：B細(xì)胞，釋放抗體，導(dǎo)彈，免疫球蛋白（ Ig）。3 .肌肉：肌肉的伸張和收縮靠的是肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白互動(dòng)的結(jié)果，體育生化。4 .運(yùn)輸和儲(chǔ)存氧氣：Hb和Mb5 .激素：含氮類激素，固醇類激素。6 .基因表達(dá)調(diào)節(jié)：操縱子學(xué)說(shuō)，阻遏蛋白。7 .

20、生長(zhǎng)因子：EGF（表皮生長(zhǎng)因子），NGF （神經(jīng)生長(zhǎng)因子），促使細(xì)胞分裂。8 .信息接收：激素的受體，糖蛋白，G蛋白。9 .結(jié)構(gòu)成分：膠原蛋白（肌腱、筋），角蛋白（頭發(fā)、指甲），膜蛋白等。生物體就是蛋 白質(zhì)堆積而成，人的長(zhǎng)相也是由蛋白質(zhì)決定的。10 .精神、意識(shí)方面：記憶、痛苦、感情靠的是蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化，蛋白質(zhì)的構(gòu)象分類是目前熱門課題。11 .蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)？只有不確切的少量證據(jù)。如庫(kù)魯病毒，怕蛋白酶而不怕核酸酶。（二）、構(gòu)成蛋白質(zhì)的元素構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素有 C H。M S 5種，其中N元素的含量很穩(wěn)定，16%,因此， 測(cè)定樣品中氮元素的含量就能算出蛋白質(zhì)的量。（三）、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次1

21、 . 一級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中氨基酸的線性排列順序。2 .二級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)主鏈局部有規(guī)則的空間排布方式。3 .三級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鏈在空間的折疊和卷曲形成的形狀，所有原子在空間的排布。4 .四級(jí)結(jié)構(gòu)：多條肽鏈之間的作用。四：蛋白質(zhì)功能上的多樣性是由其結(jié)構(gòu)的千差萬(wàn)別所決定的。只有在深入了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上才能更透徹了解蛋白質(zhì)的功能。150 萬(wàn)種生物中，有10101012種蛋白質(zhì)及1010種核酸、人體蛋白質(zhì)有 106種。四、講授新課第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)（Protein ）的元素組成及其特點(diǎn)。主要 C、H、Q M So 其他 P、Fe、Cu、Zn、Mn Co> Mq I。蛋白質(zhì)含氮量平均為16

22、%,而且大部分氮元素存在在蛋白質(zhì)中測(cè)定生物樣品含氮量，可推算出蛋白質(zhì)大致含量。每克樣品含氮克數(shù)X 6.23 X 100= 100克樣品中蛋白質(zhì)含量（g%）一、氨基酸（amino acid ; aa, AA蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸。存在于自然界中的氨基酸有 300余種，組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有 20種，均屬L- a -氨基酸（甘氨酸除外）。但由于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及組合方式的不同，20種氨基酸可構(gòu)成種類繁多、功能各異的蛋白質(zhì)。D型氨基酸沒有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，僅存在于繳氨霉素、短桿菌肽等極少數(shù)寡肽之中，沒有在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)。氨基酸的通式（脯氨酸除外）：（25分鐘）講授新課，蛋 白質(zhì)結(jié)構(gòu)與 功能概

23、述，把 大把白紙這 一章的內(nèi)容 概括的講一 下，讓學(xué)生們 宏觀的了解 一下這一章 的內(nèi)容，然后 再展開講解。（10分鐘）蛋 白質(zhì)的元素 組成和含量 計(jì)算。COOHH2NC HR連在竣基上的 C稱為a -碳原子，為不對(duì)稱碳原子（甘氨酸除外），不同的氨基酸其側(cè)鏈（R）各異。（一） 氨基酸的分類根據(jù)其側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)分為四類：1 .非極性疏水性氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)有甲基、苯環(huán)等疏水基團(tuán)。側(cè)鏈彼此連結(jié)形成疏水鍵，是蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)中數(shù)量最多的次級(jí)鍵。甘、丙、繳、亮、異亮、聚丙、脯。（7種）2 .極性中性氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)有羥基、酚基、疏基和酰胺基等極性親水基團(tuán)。色、絲、酪、半胱、蛋、蘇、天冬酰胺、谷氨酰胺。（

24、8種）3 .酸性氨基酸側(cè)鏈上有竣基，在中性水溶液中電離出H+而帶負(fù)電荷。天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）4 .堿性氨基酸側(cè)鏈氨基、月瓜基和咪陛基可接受H+而帶正電荷。賴氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、組氨酸（His）脯氨酸與半胱氨酸較為特殊。脯氨酸屬亞氨基酸，亞氨基能與另一竣基形成肽鍵；N在環(huán)中，移動(dòng)的自由度受到限制，處于多肽鏈中時(shí)，往往使肽鏈走向形成折角。兩個(gè)半胱 氨酸脫氫以二硫鍵相連形成胱氨酸。在蛋白質(zhì)分子中二硫鍵（共價(jià)鍵）是連接肽鏈內(nèi)或 肽鏈間的主要橋鍵，造成肽鏈分支或成為環(huán)狀。蛋氨酸又稱甲硫氨酸。（二）氨基酸的理化性質(zhì)1.兩性解離及等電點(diǎn)（1）兩性解離 氨基酸含有堿性的a -氨基

25、和酸性的a -竣基，在酸性溶液中與質(zhì)子 結(jié)合成帶正電荷的陽(yáng)離子， 在堿性溶液中與 OH-結(jié)合，失去質(zhì)子成為帶負(fù)電荷的陰離子。 氨基酸是兩性電解質(zhì)，具有兩性解離特性。（2） pI氨基酸解離方式取決于所溶液的pH,解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度（20分鐘）氨 基酸的分類 和性質(zhì)，這段 內(nèi)容比較抽 象，把抽象的 內(nèi)容用通俗 的舉例子的 方法講解出 來(lái)，再結(jié)合課 件中的圖片， 爭(zhēng)取學(xué)生課 堂能理解掌 握。相等成為兼性離子，呈電中性時(shí)的溶液pH稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。（10分鐘）氨 基酸的理化 性質(zhì)和分類。（5分鐘）小氨基酸的pI是由a-竣基和a-氨基的解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù) pK1和pK2決定的。pI =1

26、/2 （pK1+pK2）（Glu： 3.22; Lys : 9.74）2 .紫外吸收性質(zhì)參與蛋白質(zhì)組成的20種氨基酸，在可見光區(qū)域都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)（220nm）均有光吸收。在近紫外光區(qū)域（220300nm）只有酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）和色氨酸（Trp）有吸收光的能力。因?yàn)樗鼈兊腞基含有苯環(huán)共軻雙鍵系統(tǒng)。測(cè)定蛋白質(zhì)溶液在280nm波長(zhǎng)處光吸收值，可快速、簡(jiǎn)便分析溶液中蛋白質(zhì)含量。3 .苗三酮反應(yīng)在氨基酸的分析化學(xué)中，具有特殊意義的是氨基酸與苛三酮的反應(yīng)?？寥谌跛嵝匀芤褐信ca-氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨、脫竣反應(yīng)，最后茍三酮與反應(yīng)物一一氨和還原苗三酮發(fā)生作用，生成藍(lán)紫

27、色化合物，最大吸收峰在570nm波長(zhǎng)處?？寥@色可用于氨基酸的定性或定量測(cè)定。二、肽（一）肽（peptide ）1 .肽鍵由一個(gè)氨基酸的a-竣基與另一個(gè)氨基酸的 a-氨基脫水形成的共價(jià)鍵，又稱為酰胺鍵，是蛋白質(zhì)的主鍵。H2OH2N -CH- COOH- H2N- CH- COOHR- H2N-CH- CO- NH- CH- COOHR1 R2R1 R22 .肽 是由許多氨基酸殘基通過肽鍵連接形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。又稱肽鏈。3 .寡肽、多肽10個(gè)以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽，更多的氨基酸相連而成的肽稱為多肽。4 .氨基酸殘基 肽鏈中的氨基酸由于脫水而結(jié)構(gòu)不完整，稱為氨基酸殘基。5 .N 端、C端

28、多肽鏈有兩端，自由氨基端稱為氨基末端（ N端）,寫在左側(cè)，自 由竣基端稱為竣基末端（C端）寫在右側(cè)。三、蛋白質(zhì)的分類（一）根據(jù)蛋白質(zhì)的組成成分1 .單純蛋白質(zhì)只含氨基酸。2 .結(jié)合蛋白質(zhì)還含非蛋白部分（輔基），以共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)結(jié)合。如色素、寡糖、脂類、磷酸、金屬離子、核酸。（二）根據(jù)蛋白質(zhì)的形狀1 .纖維狀蛋白質(zhì)：分子長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度比短軸長(zhǎng)10倍以上。纖維狀的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，難溶于水。2 .球狀蛋白質(zhì)：球形或橢圓形的功能蛋白質(zhì)，可溶于水。小結(jié)：結(jié)，把這次可得內(nèi)容總結(jié)一下。思考題、作業(yè)題、討論題：1、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。 2、20種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3、氨基酸的理化性質(zhì)及分類。課后總結(jié)分析：第3 次課學(xué)時(shí)

29、 2授課題目（章，節(jié)）第二章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能2授課類型（請(qǐng)打，）理論課口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的：掌握蛋白質(zhì)的化學(xué)組成、基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，熟悉蛋白質(zhì)和氨基酸重要的理化性 質(zhì)，了解蛋白質(zhì)的分類和分離純化的手段。教學(xué)方法、手段：老師小范、板書、多媒體技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配課程回顧回顧上節(jié)課學(xué)過的內(nèi)容：（10分鐘）上次課程內(nèi)容回顧，以 提問的方式和學(xué) 生互動(dòng)。加強(qiáng)鞏固 上次課所學(xué)內(nèi)容。1、蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能。2、20種氨基酸的名稱和性質(zhì)。3、氨基酸的理化性質(zhì)。第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子

30、結(jié)構(gòu)、新課講授蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸通過肽鍵相連形成的生物大分子。氨基酸排列順序及肽鏈的空間排布等構(gòu)成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)。分為：基本結(jié)構(gòu)（一級(jí)）和高級(jí)結(jié)構(gòu)或空間構(gòu)象（二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)）。構(gòu)象：是化學(xué)鍵的旋轉(zhuǎn)形成的立體結(jié)構(gòu)，改變構(gòu)象不涉及共價(jià)鍵的破壞。構(gòu)型：是指各原子或基團(tuán)在不對(duì)稱碳原子上的排列形成的空間結(jié)構(gòu)，改變構(gòu)型必須將共價(jià)鍵斷裂后重新連結(jié)。（15分鐘）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的講解。一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)1 .定義：蛋白質(zhì)分子中氨基酸由N端至C端的排列順序。即氨基酸序列。2 .主鍵：肽鍵。有些蛋白質(zhì)還含二硫鍵。3 .意義：是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)，不是決定空間構(gòu)象的唯 因素。（25分鐘

31、）蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的講解。、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）定義：蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，不涉及氨基 酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。是蛋白質(zhì)主鏈局部的空間構(gòu)象。（二）肽單元：參予肽鍵的 C 1、C、。N H、C” 26個(gè)原子處于同一平面構(gòu)成。O C0CNC a H根據(jù)X衍射技術(shù)測(cè)定（根據(jù)鍵長(zhǎng)和鍵角，推斷肽的空間結(jié)構(gòu)）一般有機(jī)胺 C- N單鍵鍵長(zhǎng)0.149 nm（20分鐘）蛋白 質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的講 解，這段內(nèi)容和抽 象，結(jié)合課件中的 圖片，使學(xué)生更容 易學(xué)習(xí)。異鼠根C = N雙鍵 鍵長(zhǎng)0.127 nm肽鍵C N鍵長(zhǎng)0.132 nm肽鍵鍵長(zhǎng)位于單鍵和雙鍵之間，因此具有一定程度的雙鍵性質(zhì)（近似以兀鍵）

32、,不能自由旋轉(zhuǎn)。參與肽鍵的 6個(gè)原子被約束于同一個(gè)平面上，Ca 1和Ca 2是在平面的兩個(gè)對(duì)角，為反式構(gòu)型，這就是肽單元。Ca與N和談基碳原子相連的鍵都是典型的單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度決定兩個(gè)相鄰肽單元平面的相對(duì)空間位置。這樣可以把多肽鏈的主鏈看成是由被Ca隔開的許多肽單元所組成。而肽單元可以看做蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本單元。肽單元圍繞a -碳原子旋轉(zhuǎn)，使多肽鏈形成各種形式的主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象。但實(shí)際上側(cè)鏈間、主鏈間相互吸引或排斥，相互影響 或制約，使整個(gè)蛋白質(zhì)分子形成一個(gè)最穩(wěn)定的特定構(gòu)象。一種天然的蛋白質(zhì)的多肽 鏈，在一定條件下，往往只有一種或很少幾種構(gòu)象。（三）主要形式肽鏈局部主鏈原子空間構(gòu)象

33、的分子模型1. a -螺旋（1）多肽鏈的主鏈圍繞中心軸呈有規(guī)律地螺旋式上升，為右手螺旋。（2）螺旋每上升一圈（旋轉(zhuǎn) 3600為一個(gè)螺旋周期）含 3.6個(gè)氨基酸殘基，螺距 為 0.54nm。（3）每個(gè)肽鍵的 N- H和第四個(gè)肽鍵的?；?C= O形成氫鍵，氫鍵的方向與螺 旋軸基本平行。穩(wěn)定 a-螺旋結(jié)構(gòu)。（4）側(cè)鏈基團(tuán)位于a-螺旋的外側(cè)，不參與a-螺旋的維系，但對(duì)a-螺旋的形成 和穩(wěn)定有重要影響。2. 3-折疊(1)幾條多肽鏈或一條多肽鏈反折形成的若干肽段互相靠攏，平行排列。(2)所有肽鍵的C =。和N H形成鏈間氫鍵，氫鍵與主鏈互相垂直。(3)側(cè)鏈基團(tuán)交替地伸向片層的上方和下方。由于側(cè)鏈基團(tuán)的

34、存在，而主鏈又必須互相靠攏，所以主鏈不能完全伸展，而呈鋸齒狀折疊的片層結(jié)構(gòu)。(4)相鄰肽鏈走向相反者為反平行式，結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，間距0.7nm。相鄰肽鏈走向相同為平行式，間距0.65nm。完全伸展的肽鏈間距為 0.72nm。4.無(wú)規(guī)卷曲 沒有確定規(guī)律性的部分肽鏈結(jié)構(gòu)。（四）維持鍵：氫鍵維持二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。蛋白質(zhì)中，存在二個(gè)或三個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段所形成的特殊空間構(gòu)象，稱為模序，發(fā)揮著特殊的生物學(xué)功能。三、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)1 .定義：多肽鏈主鏈和側(cè)鏈的全部原子的三維空間排布位置。2 . 穩(wěn)定因素：疏水作用、離子鍵、氫鍵、 Van der waals 力。（次級(jí)鍵）3 .結(jié)構(gòu)域：對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或亞

35、基，多肽鏈往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體締合而成三級(jí)結(jié)構(gòu)。這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體就稱為結(jié)構(gòu)域。（結(jié)構(gòu)域介于超二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)之間）對(duì)于那些較小的蛋白質(zhì)分子或亞基來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)域圖1 - 1* 肌紅蛋白的三限結(jié)將 肌缸近白的三阜構(gòu)（10分鐘）蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu) 講解，學(xué)生們?cè)谡?握了二級(jí)結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上較容易學(xué) 習(xí)三級(jí)結(jié)構(gòu)。和三級(jí)結(jié)構(gòu)往往是一個(gè)意思，也就是說(shuō)這些蛋白質(zhì)是單結(jié)構(gòu)域的。肌紅蛋白(Mb)f血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)(10分鐘)蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu) 講解，學(xué)生們?cè)谡?握了三級(jí)結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上較容易學(xué) 習(xí)四級(jí)結(jié)構(gòu)。四、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)1 .定義：蛋白質(zhì)亞基之間的締合，由2個(gè)或2個(gè)以上的亞基借次級(jí)鍵聯(lián)接構(gòu)成的

36、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。各個(gè)亞基的空間排布及接觸部位的布局和相互作用。2 .穩(wěn)定因素：主要是疏水作用，其次是氫鍵和離子鍵。依靠次級(jí)鍵維系。含有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，獨(dú)立的亞基一般沒有生物學(xué)功能，只有完整的四級(jí)結(jié) 構(gòu)寡聚體才有生物學(xué)功能。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(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)（15分鐘）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。核糖核酸酶的變性和復(fù)性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很有說(shuō)服力的證明。8M尿素透析去尿素天然 RNAB 一一一一一一 變性 RNAB 一一一一一一 復(fù)性 RNAB3 -疏基乙醇和前基乙醇變性：采用尿素和3 -疏基乙醇處理，破壞次級(jí)鍵和二硫鍵，其二、三級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，肽鍵不受影響

37、，一級(jí)結(jié)構(gòu)仍在，酶活性喪失。復(fù)性：采用透析法除去變性劑和還原劑以后，酶活力幾乎恢復(fù)到變性前的水平。經(jīng)檢查，其理化性質(zhì)也與天然酶一致，表明其構(gòu)象也已恢復(fù)。據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算，此酶還原后的8個(gè)半胱氨酸的疏基重新結(jié)合成 4對(duì)二硫鍵共有105種可能的配對(duì)方式，其中只有一種是正確的配對(duì)，而只有按這種正確的配對(duì)方式連接才能表現(xiàn)此酶的活性。上述實(shí)驗(yàn)酶活性的恢復(fù)說(shuō)明一級(jí)結(jié)構(gòu)包含著建立正確的空間結(jié)構(gòu)的全部信息。（二）一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象和功能的基礎(chǔ)。一級(jí)結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)，其空間構(gòu)象和功能也相似。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變則影響其正常功能，引起的疾病稱為分子病。許多遺傳性疾病是由于某一重要蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)

38、生了差錯(cuò)而引起。例如鐮刀形紅細(xì)胞性貧血患者的血紅蛋白（HbS, a 2 3 26谷一繳），3亞基第6位谷氨酸變成繳氨酸，使水溶性的血紅蛋白具集成絲，相互粘著，導(dǎo)致紅細(xì)胞變成鐮刀狀而極易破碎。通過脾臟不易變形而溶血。純合子HbS占80 %兒童期就死亡；雜合子 HbS占50 %,只有30歲左右的壽命。這種疾病見于非洲某些地區(qū)。比較一些廣泛存在于生物界的蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，可以幫助了解物種進(jìn)化間的關(guān)系。物種進(jìn)化相差越遠(yuǎn)，一級(jí)結(jié)構(gòu)的差別越大。-分子分類學(xué)。二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）結(jié)構(gòu)都是含有血紅素輔基的蛋白質(zhì)。1.Mb是一個(gè)只有三級(jí)結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì)，球狀分子

39、內(nèi)部有一個(gè)袋形空穴，血紅素居于其中。2.Hb（5分鐘）學(xué)生提 問與學(xué)生互動(dòng)，了 解學(xué)生接受情況（5分鐘）本次課的內(nèi)容總結(jié)是具有四個(gè)亞基組成四級(jí)結(jié)構(gòu)，成人紅細(xì)胞Hb主要由兩條a鏈和兩條3鏈組成，a鏈含141個(gè)氨基酸殘基；3鏈含146個(gè)氨基酸殘基。Hb各亞基的三級(jí)結(jié)構(gòu)與 Mb 相似。1 .協(xié)同效應(yīng)一個(gè)亞基與其配體（Hb中的配體為O2）結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一亞基與 配體的結(jié)合能力。如果是促進(jìn)作用則為正協(xié)同效應(yīng)，反之，則為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。（寡聚體：由二個(gè)或多個(gè)亞基組成的蛋白質(zhì)。無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)如溶菌酶、肌紅蛋白等 稱為單體蛋白質(zhì)。）2 . 變構(gòu)效應(yīng)一個(gè)氧分子與Hb亞基結(jié)合后引起亞基的構(gòu)象變化，稱為

40、變構(gòu)效應(yīng)。小分子氧稱為變構(gòu)劑或效應(yīng)劑。Hb則被稱為變構(gòu)蛋白。變構(gòu)效應(yīng)不僅發(fā)生在Hb與0比間，一些酶與變構(gòu)效應(yīng)劑的結(jié)合，配體與受體的結(jié)合也存在著變構(gòu)效應(yīng)。一個(gè)蛋白質(zhì)與其 它配體（或其它蛋白質(zhì)）結(jié)合后，蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化，使它更適合于功能需要， 這一類變化稱為變構(gòu)效應(yīng)。小結(jié)：和學(xué)生一起回憶本次講過的內(nèi)容，并板書出來(lái)。1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)分子中氨基酸由 N端至C端的排列順序。即氨基酸 序列。2、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。是蛋白質(zhì)主鏈局部的空間構(gòu)象。3、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：4、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

41、。思考題、作業(yè)題、討論題：1、蛋白子的一級(jí)結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)及四種形式。3、蛋白質(zhì)的三、四級(jí)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。-20 -課后總結(jié)分析:第4 次課學(xué)時(shí) 2授課題目（章，節(jié)）第二章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能3授課類型（請(qǐng)打，）理論課口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的：掌握蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)，了解蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)。教學(xué)方法、手段：多媒體技術(shù)和板書理論為主多媒體為輔。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配-55 -（10分鐘）上節(jié)課內(nèi)容回顧。（30分鐘） 講授新課，蛋白 質(zhì)的理化性質(zhì)。 把涉及無(wú)機(jī)化 學(xué)中的理論回 顧講解一下，更 有助于理解和 掌握。（5分鐘）以提 問的形式和學(xué) 生互動(dòng)，總

42、結(jié)所 學(xué)內(nèi)容。一、課程回顧上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。二、新課講授第四節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的兩性電離和等電點(diǎn)蛋白質(zhì)分子帶有許多可解離基團(tuán)， 在一定白溶液pH條件下可解離為帶負(fù)電荷或帶正電 荷的基團(tuán)，稱為兩性電離。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一 pH時(shí)，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)電荷的 趨勢(shì)相等，成為兼性離子，凈電荷為零，此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。體內(nèi)蛋白質(zhì)的pI大多數(shù)為5.0左右，在體液內(nèi)解離成陰離子。（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量在1萬(wàn)100萬(wàn)之間。其分子的

43、顆粒大小可達(dá)V100nm膠粒范圍之內(nèi)。蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素有：水化膜和膠粒表面電荷。除去穩(wěn)定 因素，蛋白質(zhì)極易從溶液中沉淀析出。（三）蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固1 .蛋白質(zhì)變性：在理化因素（加熱、乙醇、有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、生物堿試劑等）作用下，蛋白質(zhì)空間構(gòu)象破壞，導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失，稱為蛋白質(zhì)變性。不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。變性蛋白質(zhì)溶解度降低，粘性增加，結(jié)晶能力消失，易被蛋白酶水解。蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，有些蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。變性后，如空間構(gòu)象嚴(yán)重被破壞，不能復(fù)性，稱為不可逆性變性。2 .沉淀和凝固：變性蛋白質(zhì)疏水側(cè)鏈

44、暴露，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集，易于從溶液中析出，稱為蛋白質(zhì)沉淀。在pH為等電點(diǎn)的溶液中，變性蛋白質(zhì)可結(jié)成絮狀物，絮狀物能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中。經(jīng)加熱，絮狀物變成比較堅(jiān)固不再溶解的凝塊，稱為凝 固作用。變性的蛋白質(zhì)不一定沉淀，沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性，凝固的蛋白質(zhì)一定變性。（四）蛋白質(zhì)的紫外吸收由于蛋白質(zhì)分子中含有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸（ Tyr: 275nm Phe： 257nm;Trp： 280nm）,因此在280nm波長(zhǎng)處有特征吸收峰。可用于蛋白質(zhì)定量測(cè)定。（五）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)1 .苛三酮反應(yīng)：蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的氨基酸可發(fā)生苗三酮反應(yīng)。2 .雙縮月尿反應(yīng)：蛋白質(zhì)和多肽分子中的肽鍵在稀堿溶液中

45、與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色和紅色，稱為雙縮月尿反應(yīng)。氨基酸無(wú)此反應(yīng)，此反應(yīng)可檢測(cè)蛋白質(zhì)水解程度。二、蛋白質(zhì)的分離和純化（一）丙酮沉淀及鹽析使用丙酮（甲醇、乙醇等脫水劑，破壞蛋白質(zhì)的水化層而使蛋白質(zhì)沉淀）沉淀時(shí)，必須在04c低溫下進(jìn)行，丙酮用量10倍于蛋白質(zhì)在溶液體積。沉淀后立即分離，否則蛋白質(zhì)會(huì)變性。pI時(shí)效果更好。鹽析是將高濃度中性鹽（硫酸錢、硫酸鈉或氯化鈉等）加入蛋白質(zhì)溶液，破壞蛋白質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定因素（水化層、表面電荷） ，使蛋白質(zhì)溶解度降低而從溶液中沉淀析出的現(xiàn)象。各種蛋白質(zhì)鹽析所需的鹽濃度及pH均不同。用鹽析法可將蛋白質(zhì)初步（25分鐘）蛋 白質(zhì)的分離和 純化，這段內(nèi)容 較難，主要是讓

46、學(xué)生了解一些 生物化學(xué)上的 實(shí)驗(yàn)方法和研 究進(jìn)展。分離。鹽析一般不會(huì)引起蛋白質(zhì)變性，不同蛋白質(zhì)鹽析時(shí)所需的鹽濃度不同，調(diào)節(jié)鹽濃度，可將不同的蛋白質(zhì)從溶液中先后析出。例如血清加入硫酸錢至50 %飽和度，球蛋白先析出，再加至飽和，則清蛋白析出。（分段鹽析）（二）電泳帶電大分子在電場(chǎng)中向所帶電荷相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳。蛋白質(zhì)在偏離其pI的溶液中是帶電的， 在電場(chǎng)中能向相反一極移動(dòng)。泳動(dòng)速率與蛋白質(zhì)所帶電荷多少及分子量大小有關(guān)。根據(jù)支撐物不同，有薄膜電泳（醋酸纖維薄膜）、凝膠電泳（瓊脂糖、淀粉、聚丙烯酰胺凝膠為支撐物）等。人血清中各種蛋白質(zhì)的 pl不同（中性偏酸），將血清點(diǎn)在醋酸纖維薄膜上，在

47、pH 8.6 的緩沖液中各種蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷，電泳時(shí)向陽(yáng)極移動(dòng)，由于各種蛋白質(zhì)帶電多少、分 子量大小不同，泳動(dòng)速率不同而被分離。電泳后顯色，可見各種蛋白質(zhì)顯色區(qū)帶，用 于某些疾病的診斷。+ 一A一 a 1一 a 2 一 3 一 丫 原點(diǎn)聚丙烯酰胺凝膠為支撐物的電泳，因該凝膠還具有分子篩效應(yīng)，不同分子量的蛋白質(zhì)通過凝膠的微孔所受的阻力不同，因而其分辨力很高，可將血清蛋白分成2030個(gè)區(qū)帶。常用于蛋白質(zhì)的分離鑒定和分子量測(cè)定。（三）透析（25分鐘） 蛋白質(zhì)的分離 純化技術(shù)的講 解，主要讓學(xué)生 了解分離純化 的原理和實(shí)驗(yàn) 手段。利用透析袋將大分子與小分子分開的方法。透析袋是用具有超小微孔的膜（硝酸纖維

48、素膜）制成。微孔只允許分子量為1000以下的化合物通過。將蛋白質(zhì)（高分子化合物）溶液放入透析袋，再置于水中，通過不斷換水，可把袋內(nèi)小分子物質(zhì)（硫酸錢、氯化鈉等）全部去盡。袋外放吸水劑（聚乙二醇） ，還可將 蛋白質(zhì)溶液濃縮。（四）層析是蛋白質(zhì)分離純化的重要手段之一。種類很多，有離子交換層析（根據(jù)蛋白質(zhì)帶 電荷特性）、親和層析（利用抗原抗體反應(yīng)）等。離子交換層析是利用陰離子交換樹脂（帶正電荷）可吸附帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)，然 后用含陰離子（如Cl）的溶液洗柱，含負(fù)電量小的蛋白質(zhì)先被洗脫，增加Cl濃度，含負(fù)電量多的蛋白質(zhì)也被洗脫下來(lái)，于是蛋白質(zhì)被分離。（五）分子篩又稱凝膠過濾，是層析的一種。層析柱內(nèi)填滿帶

49、有小孔的顆粒（葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠），蛋白質(zhì)溶液從頂部下滲時(shí)，小分子蛋白質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)而滯留時(shí)間較長(zhǎng)，大分子蛋白質(zhì)逕直流出。不同大小的 蛋白質(zhì)得以分離。根據(jù)待分離蛋白質(zhì)的分子量大小，應(yīng)選用不同規(guī)格的凝膠層析劑。（六）超速離心用于分離純化蛋白質(zhì)和測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量。利用50萬(wàn)倍地心引力（5X105g）的超離心力，分離具有不同沉降系數(shù)（S）的蛋白質(zhì)的方法。當(dāng)浮力與沉降力相等時(shí)，沉降停止，不同蛋白質(zhì)得以分離。此法也可用 于核酸和細(xì)胞器的分離。蛋白質(zhì)在離心場(chǎng)中的行為用沉降系數(shù)S表示，是指單位離心力作用下顆粒沉降的速度，與蛋白質(zhì)的密度和形狀相關(guān)。dx/dt為顆粒移動(dòng)速率dx/dt3為離心頭的角速度S =

50、x 1013 x 為沉降距離（距轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸距離）co2xS的單位為（1S= 1013秒）沉降系數(shù)（S）大體上與蛋白質(zhì)的分子量成正比，應(yīng)用超速離心法測(cè)定蛋白質(zhì)分子量時(shí)，一般用一個(gè)已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)作為參照。計(jì)算式如下：S （未知） Mr（未知） =2/3此算式適用于大多數(shù)球狀蛋白質(zhì)，S （標(biāo)準(zhǔn)）Mr（標(biāo)準(zhǔn)）大多數(shù)纖維狀蛋白質(zhì)分子形狀高度不對(duì)稱，無(wú)法使用此式。三、多肽鏈中氨基酸序列分析1 .第一步分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成。利用鹽酸將蛋白質(zhì)水解成為個(gè)別氨基酸，經(jīng)離子交換樹脂層析分開，測(cè)定其量，算出蛋白質(zhì)中氨基酸的百分組成或個(gè) 數(shù)。2 .第二步鑒定多肽鏈頭、尾（氨基端、竣基端）的氨基酸殘基

51、。氨基端氨基酸殘基，目前多用丹酰氯使之生成丹酰衍生物（具強(qiáng)烈熒光，更易鑒別），水解分離鑒定?？⒒税被釟埢每㈦拿杆猓蛛x鑒定。3 .第三步把肽鏈水解成片段，分別進(jìn)行分析?？捎靡鹊鞍酌福芩赓嚢彼峄蚓彼岬目⒒纬傻碾逆I）、胰凝乳蛋白酶（能水解芳香族氨基酸竣基側(cè)的肽鍵）、澳化晴（能水解甲硫氨酸竣基側(cè)的肽鍵）進(jìn)行水解。分離純化肽段，然后采用Edman降解法測(cè)定各肽段的氨基酸排列順序，異硫鼠酸苯酯（RITC）只與氨基末端氨基酸的游離a -氨基作用，結(jié)合生成苯氨基硫甲?；模≒TJ肽），稀酸處理得異硫氟酸聚酯衍生物自肽鏈上脫落下來(lái)（N-末端的PTO氨基酸環(huán)化生成苯乙內(nèi)酰硫月尿衍生物，PTH氨

52、基酸），用氣-液色譜法可鑒定為何種氨基酸的衍生物。如此逐個(gè)鑒定出各個(gè)肽段的氨基酸排列順序。據(jù)此法已制成氨基酸自動(dòng)分析儀，可測(cè)定含20個(gè)以上殘基的肽段的氨基酸順序。要得出整條多肽鏈的氨基酸排列順序，必須弄清這些肽段在多肽鏈中的前后次序?？?用數(shù)種水解法，分析各個(gè)肽段中的氨基酸排列順序，然后經(jīng)過組合排列對(duì)比，最終得 出完整肽鏈的氨基酸排列順序。例如：胰蛋白酶水解：谷賴 甘甘賴 組賴蘇甘脯酸水解：谷賴甘甘賴組 蘇甘賴一甘一甘組一賴一蘇拼對(duì)確定順序:谷一賴一甘一甘一賴一組一賴蘇一甘一脯4 .倒推法：近年來(lái)，由于 DNAK昔酸順序分析速度超過了氨基酸順序分析。人們 通過分離測(cè)定該蛋白質(zhì)相應(yīng)的信使RNA

53、mRNA,再以mRNA；模板合成互補(bǔ) DNA cDNA ,分析此cDNA的核甘酸順序，即可推斷出多肽鏈中氨基酸排列順序。四、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測(cè)定X射線晶體衍射法（將蛋白質(zhì)制備成能供三維結(jié)構(gòu)分析的晶體，用X射線射至晶體上，形成衍射圖，繪制三維空間電子密度圖，得出空間結(jié)構(gòu)），二維磁共振技術(shù)。根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測(cè)三維空間結(jié)構(gòu)。本章小結(jié)：和學(xué)生一起回憶第二章講過的內(nèi)容，并板書。第一節(jié)：（20分鐘）對(duì) 第二章內(nèi)容進(jìn) 行總結(jié)，并強(qiáng)調(diào) 重點(diǎn)、難點(diǎn)。思考題、作業(yè)題、討論題:蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。課后總結(jié)分析:第5次課學(xué)時(shí) 2授課題目（章，節(jié)）第三章核酸化學(xué)1授課類型（請(qǐng)打，）理論課口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的：學(xué)習(xí)掌握動(dòng)畫技法中的中間對(duì)位技法。教學(xué)方法、手段：理論講解、工具的認(rèn)識(shí)以及使用教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：對(duì)位法較目測(cè)法步驟更多，更復(fù)雜。同學(xué)掌握起來(lái)需我-個(gè)過程，必須反復(fù)示范，演示。教學(xué)內(nèi)容及過程設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配一、課程回顧二、新課講授第一節(jié) 核酸的種類、分布與化學(xué)組成（1學(xué)時(shí)）一、核酸的概念核酸（nucleic acid）以核甘酸為基本組成單位的生物大