临床八年制生物化学.doc

临床八年制生物化学（一）教案 课程代码 MED130066 前言 根据教学大纲要求，按临床八年制本科生的教学进度安排(总学时学时)，由本系主讲教师共同制订本教案，以供教师备课、讲课、复习指导参考。 氨基酸、多肽与蛋白质 教学要求： 1. 掌握组成人体蛋白质的20种氨基酸的结构特点、分类及其三字符号。 2. 掌握蛋白质一级结构的概念，理解肽键、肽单元、酰胺平面等概念及其结构特点。 3. 熟练掌握蛋白质的二、三级、四级结构的概念及其区别，熟悉结构域、模体、分子伴侣等概念。 4. 熟练掌握蛋白质各级结构与功能的关系，掌握别位效应、协同效应等概念。 5. 熟悉氨基酸及蛋白质的理化性质，如两性解离与等电点、变性、紫外吸收等。 6.了解蛋白质分离纯化方法及其机制。 课时安排： 总学时 6.0 氨基酸 1.0 多肽和蛋白质 1.5 蛋白质的结构与功能的关系 2.5 蛋白质的理化性质 0.7 蛋白质的分离、纯化与序列分析 0.3 重点： 氨基酸的分类及其结构特征。 氨基酸和蛋白质的理化性质。 蛋白质各级结构层次的定义。 蛋白质结构与功能之间的关系。 难点： 蛋白质各级结构层次与功能之间的关系。 教学内容： 一、氨基酸 1．组成人体的20种氨基酸均属于L-α-氨基酸。 2．20种氨基酸的侧链结构及极性迥然不同，氨基酸按照其侧链结构不同可分为： （1）非极性脂肪族氨基酸 （2）极性中性氨基酸 （3）芳香族氨基酸 （4）酸性氨基酸 （5）碱性氨基酸 3．20种氨基酸具有共同或特异的理化性质： （1）氨基酸具有两性解离特性 （2）氨基酸具有特征性的滴定曲线 （3）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质 （4）α-氨基参与多种化学反应 （5）氨基酸的α-氨基和α-羧基共同参与茚三酮反应 （6）一个氨基酸的羧基可与另一个氨基酸的氨基反应成肽 二、 多肽和蛋白质 1．多肽和蛋白质是氨基酸的多聚体: （1）氨基酸是多肽和蛋白质的基本组成单位 （2）体内存在多种重要的多肽，如：谷胱甘肽、多肽类激素和神经肽。 2．蛋白质的分子组成和结构及其复杂 （1）蛋白质根据分子组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质两类 （2）蛋白质分子结构可区分为4个层次，即一级、二级、三级、四级结构。 3．氨基酸残基的排列顺序决定蛋白质一级结构 4．多肽链中的局部特殊构象是二级结构 （1）肽键是一个刚性的平面 （2）α-螺旋是常见的蛋白质二级结构 （3）β-折叠使多肽链形成片层结构 （4）β-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在 （5）模体是蛋白质的超二级结构 （6）氨基酸残基的侧链可影响二级结构的形成 5．多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成蛋白质三级结构 （1）三级结构是指整条多肽链的空间分布 （2）维持三级结构稳定主要依靠非共价键 （3）三级结构可含有功能各异的结构域 （4）根据结构域可对蛋白质进行分类 （5）分子伴侣参与蛋白质的折叠 6．某些蛋白质具有四级结构形式 （1）具有四级结构的蛋白质由多亚基组成 （2）亚基通过亚基间的相互作用联系在一起 （3）生物体内有很多由多亚基组成的蛋白质 三、蛋白质的结构和功能的关系 1．蛋白质的一级结构是高级结构和功能的基础 （1）一级结构是空间构象的基础 （2）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构和功能 （3）氨基酸序列提供重要的生物化学信息 （4）重要蛋白质氨基酸序列的改变可引起疾病，如：分子病。 2．蛋白质空间结构表现功能 （1）血红蛋白构象改变引起功能改变 （2）蛋白质构象改变可导致构象病，如：疯牛病等。 四、蛋白质的理化性质 1．蛋白质具有两性电离性质 2．蛋白质具有胶体性质 3．很多因素可引起蛋白质变性 4．蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 5．蛋白质呈色反应可用于溶液蛋白质测定 五、蛋白质的分离、纯化与序列分析 1.透析及超滤法可清除蛋白质溶液中的小分子化合物 2.丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质沉淀方法 3.利用荷电性质可将蛋白质采用电泳法 4.利用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离 5.利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离 6.用化学或反向遗传学方法可分析或演绎多肽链的氨基酸序列 7.应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构的测定或预测 中、英文专业词汇： amino acid 氨基酸 glycine 甘氨酸 alanine 丙氨酸 valine 缬氨酸 leucine 亮氨酸 isoleucine 异亮氨酸 phenylalanine 苯丙氨酸 proline 脯氨酸