臨床八年制生物化學(xué)教案氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)教學(xué)要求：1.掌握組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類及其三字符號。2.掌握蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的概念，理解肽鍵、肽單元、酰胺平面等概念及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.熟練掌握蛋白質(zhì)的二、三級、四級結(jié)構(gòu)的概念及其區(qū)別，熟悉結(jié)構(gòu)域、模體、分子伴侶等概念。4.熟練掌握蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，掌握別位效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)等概念。5.熟悉氨基酸及蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)，如兩性解離與等電點(diǎn)、變性、紫外吸收等。6.了解蛋白質(zhì)分離純化方法及其機(jī)制。課時安排：總學(xué)時6.0氨基酸1.0多肽和蛋白質(zhì)1.5蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.5蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)0.7蛋白質(zhì)的分離、純化與序列分析0.3重點(diǎn)：氨基酸的分類及其結(jié)構(gòu)特征。氨基酸和蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)層次的定義。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。難點(diǎn)：蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)層次與功能之間的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容：一、氨基酸1．組成人體的20種氨基酸均屬于L-α-氨基酸。2．20種氨基酸的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)及極性迥然不同，氨基酸按照其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不同可分為：（1）非極性脂肪族氨基酸（2）極性中性氨基酸（3）芳香族氨基酸（4）酸性氨基酸（5）堿性氨基酸3．20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)：（1）氨基酸具有兩性解離特性（2）氨基酸具有特征性的滴定曲線（3）含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)（4）α-氨基參與多種化學(xué)反應(yīng)（5）氨基酸的α-氨基和α-羧基共同參與茚三酮反應(yīng)（6）一個氨基酸的羧基可與另一個氨基酸的氨基反應(yīng)成肽二、多肽和蛋白質(zhì)1．多肽和蛋白質(zhì)是氨基酸的多聚體:（1）氨基酸是多肽和蛋白質(zhì)的基本組成單位（2）體內(nèi)存在多種重要的多肽，如：谷胱甘肽、多肽類激素和神經(jīng)肽。2．蛋白質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜（1）蛋白質(zhì)根據(jù)分子組成分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩類（2）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可區(qū)分為4個層次，即一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)。3．氨基酸殘基的排列順序決定蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)4．多肽鏈中的局部特殊構(gòu)象是二級結(jié)構(gòu)（1）肽鍵是一個剛性的平面（2）α-螺旋是常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)（3）β-折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)（4）β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在（5）模體是蛋白質(zhì)的超二級結(jié)構(gòu)（6）氨基酸殘基的側(cè)鏈可影響二級結(jié)構(gòu)的形成5．多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊形成蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)（1）三級結(jié)構(gòu)是指整條多肽鏈的空間分布（2）維持三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定主要依靠非共價鍵（3）三級結(jié)構(gòu)可含有功能各異的結(jié)構(gòu)域（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)域可對蛋白質(zhì)進(jìn)行分類（5）分子伴侶參與蛋白質(zhì)的折疊6．某些蛋白質(zhì)具有四級結(jié)構(gòu)形式（1）具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由多亞基組成（2）亞基通過亞基間的相互作用聯(lián)系在一起（3）生物體內(nèi)有很多由多亞基組成的蛋白質(zhì)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系1．蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)（1）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)（2）一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級結(jié)構(gòu)和功能（3）氨基酸序列提供重要的生物化學(xué)信息（4）重要蛋白質(zhì)氨基酸序列的改變可引起疾病，如：分子病。2．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)功能（1）血紅蛋白構(gòu)象改變引起功能改變（2）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可導(dǎo)致構(gòu)象病，如：瘋牛病等。四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1．蛋白質(zhì)具有兩性電離性質(zhì)2．蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)3．很多因素可引起蛋白質(zhì)變性4．蛋白質(zhì)在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰5．蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)可用于溶液蛋白質(zhì)測定五、蛋白質(zhì)的分離、純化與序列分析1.透析及超濾法可清除蛋白質(zhì)溶液中的小分子化合物2.丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀是常用的蛋白質(zhì)沉淀方法3.利用荷電性質(zhì)可將蛋白質(zhì)采用電泳法4.利用相分配或親和原理可將蛋白質(zhì)進(jìn)行層析分離5.利用蛋白質(zhì)顆粒沉降行為不同可進(jìn)行超速離心分離6.用化學(xué)或反向遺傳學(xué)方法可分析或演繹多肽鏈的氨基酸序列7.應(yīng)用物理學(xué)、生物信息學(xué)原理可進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的測定或預(yù)測中、英文專業(yè)詞匯：aminoacid氨基酸glycine甘氨酸alanine丙氨酸valine纈氨酸leucine亮氨酸isoleucine異亮氨酸phenylalanine苯丙氨酸proline脯氨酸t(yī)ryptophan色氨酸serine絲氨酸t(yī)yrosine酪氨酸cysteine半胱氨酸methionine蛋氨酸asparagine天冬酰胺glutamine谷氨酰胺threonine蘇氨酸asparticacid天冬氨酸glutamicacid谷氨酸lysine賴氨酸arginine精氨酸histidine組氨酸γ-aminobutyricγ-氨基丁酸L-citrulline瓜氨酸L-ornithine鳥氨酸polymer多聚體oligopeptide寡肽aminoterminal氨基末端carboxylterminal羧基末端peptidebond肽鍵reducedglutathione還原型谷胱甘肽neuropeptide神經(jīng)肽simpleprotein單純蛋白質(zhì)conjugatedprotein結(jié)合蛋白質(zhì)protheticgroup輔基domain結(jié)構(gòu)域motif模體superfamily超家族subfamily亞家族conformation構(gòu)象primarystructure一級結(jié)構(gòu)aminoacidsequence氨基酸序列secondarystructure二級結(jié)構(gòu)peptideunit肽單元α-helixα-螺旋-pleatedsheet-折疊-turn-轉(zhuǎn)角randomcoil無規(guī)卷曲zincfinger鋅指tertiarystructure三級結(jié)構(gòu)VanderWaals范德華力subunit亞基quaternarystructure四級結(jié)構(gòu)homodimer同二聚體heterodimer異二聚體heme血紅素monomer單體dimer二聚體myoglobin肌紅蛋白hemoglobin血紅蛋白tensestate緊張態(tài)relaxedstate松弛態(tài)allostericeffect別位效應(yīng)prionprotein朊病毒蛋白質(zhì)isoelectricpoint等電點(diǎn)denaturation變性renaturation復(fù)性proteincoagulation蛋白質(zhì)凝固ninhydrinreaction茚三酮反應(yīng)biuretreaction雙縮脲反應(yīng)dialysis透析saltprecipitation鹽析immunoprecipitation免疫沉淀electrophoresis電泳polyacrylamidegelelectrophoresis聚丙烯酰胺凝膠電泳two-dimensionalgelelectrophoresis雙向凝膠電泳chromatography層析gelfiltration凝膠過濾ultracentrifugation超速離心Sedimentationcoefficient沉降系數(shù)思考題：試討論20種L-α-氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類。試舉例說明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。測定氨基酸和蛋白質(zhì)的方法有哪些？試討論其測定原理。參考書：1．JeremyM.Berg,JohnL.Tymoczko,LubertStryer.Biochemistry.6thed.NewYork:W.H.Freeman,20072．RobertH.GlewandMiriamD.Rosenthal.Clinicalstudiesinmedicalbiochemistry.3rded.NewYork:OxfordUniversityPress,2007.3．DavidL.Nelson,