化学生物学小论文 (3)
关于生物化学论文范文

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生物化学是生命科学领域的基础学科和前沿学科,也是“教”与“学”两难学科。
这一学科性质决定了教者要不断更新教学观念,探索和创新教学方法和教学手段。
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题目:百年诺贝尔化学奖与生物化学的发展摘要:从1901年首次颁发诺贝尔奖以来,有39次化学奖颁给了生物化学领域。
诺贝尔化学奖的颁发既反映了百年来生物化学发展取得的巨大成就,也有力地推动了生物化学从叙述生物化学阶段向动态生物化学和机能生物化学阶段的不断迈进,促进了生物化学学科的快速发展。
关键词:诺贝尔化学奖生物化学发展阶段生物化学是探讨生命现象化学本质的学科,它以研究生命物质的化学组成、性质、结构和功能等静态问题为基础,设计研究各种化学物质在生物体内怎样变化、怎样相互转换、怎样相互制约以及在变化过程中能量转换等动态问题。
在百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,有39次奖项属于生物化学领域。
这既反映了20世纪以来化学与生命科学研究的紧密联系,也反映了化学科学的发展对解析生命现象的巨大贡献。
1百余年来诺贝尔化学奖与生物化学发展概览生物化学是在18世纪70年代以后,伴随着近代化学和生理学的发展逐步兴起的。
1775年,voisier提出一种观点,认为生物体呼吸过程的本质与燃烧过程一样,均要消耗氧气,释放出二氧化碳和水。
这种观点引发了人们对生物体能量代谢的关注,是近代生物化学研究的开端。
1877年,德国科学家Hoppeseyler等提出了生物化学(biochemie)这个名词。
在这一时期,科学家从生物体内提取出了卵磷脂等有机物质,这对以后的研究起了很大的推动作用。
19世纪末到20世纪初,酶、维生素和激素的发现被认为是这一时期最为重要的三大发现。
1897年,E.Buchner证明了发酵过程在没有酵母菌存在的情况下也可进行,其本质是由酵素即酶引起的催化过程,由此开创了酶化学的研究。
化学与生物小论文

化学与生活小论文摘要:21世纪人类的生活与化学有密切的关系,化学在信息与生命科学中有着及其重要的作用,化学学科与这些学科交叉,会给人类的生活带来深刻的变革。
化学与国民经济各个部门、各尖端科学技术领域以及人民生活各个方面都有着密切联系。
21世纪人们越来越多地享受和依赖化学带给我们生活的方便和高质量。
生活中处处有化学,日常生活以及材料、能源、环境、生命科学等诸多问题,都体现了化学与人类、社会发展的密切关系以及化学发展的最新成果。
随着生活水平的提高,人们越来越追求健康、高品位的生活,化学与生活的联系也日趋密切。
只要你留心观察、用心思考,就会发现生活中的化学知识到处可见。
化学是一门自然科学,有着丰富的实验内容。
化学本应是一门生动的、贴近生活的、探求自然奥秘的一门学科。
生活中充满着化学的踪影,化学就在我们身边,用化学知识可以解决生活中的实际问题。
化学可以服务于社会,服务于其它学科,服务于人类自身。
21世纪的生活对化学的要求和利用会日益加大,人们对衣、食、住、行等各个方面新的需求都与化学紧密相连。
基因疗法、转基因食品、干细胞技术、生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能源、纳米生物技术等,人们要用化学方法不断创造新的化学产品;创造新药品战胜癌症、艾滋病、SARS等病毒性疾病;战胜老年性痴呆、心脏病与中风等影响健康长寿的顽疾。
我们周围的世界,是一个由物质组成的世界。
这些物质无时无刻不在变化:巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾;由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤;铁器在潮湿的空气里逐渐生锈;等等。
其实,化学就是人类为了生活和生产,长期积累了许多有关物质变化的知识。
从而逐渐认识到,自然界里一切物质变化的发生的规律。
进而通过规律利用自然和改造自然。
随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切。
化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。
日常生活中,化学给人类带来许多方便,洗衣粉和肥皂是家用去污的好产品,啤酒是人们喜欢的饮料,蒸馒头时放些苏打,馒头蒸得美味又可口,还有许许多多的例子。
生物化学课程论文精选范文

生物化学对医学生而言是一门比较难的课程,实验教学对于一门课程的教学效果发挥着重要作用。
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生物化学论文范文篇一:《基础医学专业生物化学教学改革》基础医学专业是我校为适应我国医学科学和医疗卫生事业发展而新开设的专业,目的是为培养具有创新精神、综合素质高、知识面广、扎实的基础医学科学和生命科学基本理论知识和实验技能,并有较强的继续学习和发展潜力,将来能够在高等医学院校、医院和医学科研机构等部门从事基础医学各学科的教学、临床医学实验及科学研究工作的医学专门人才[1]。
生物化学是从分子水平研究生命现象、本质及其活动规律的科学,是生物学、医学等生命科学领域至关重要的基础课程。
同时生物化学作为一门以实验为基础的学科,具有很强的实践性。
因此,生物化学是基础医学专业学生非常重要的一门必修课,是将来独立进行科研和教学的有力保证[2]。
如何建立适合基础医学专业的生物化学教学模式,对现有课程进行调整与优化,适应该专业创新型人才培养要求,是生物化学专业教师亟须认真思考和积极探索的问题。
目前,医学院校的传统生物化学理论和实验教学的主要模式、内容以及存在的问题如下:①理论课程方面:在本课程的教学中,授课教师主要以多媒体课件的形式进行授课,教师讲,学生听,却不利于实际工作能力的培养。
在教材使用方面,基础医学专业与临床医学专业使用同样的教材,无法满足基础医学专业培养的需要。
另外英语授课的比例不高。
多年来,在对生物化学的授课过程中,无论是理论课还是实验课,课件和参考资料中除了专业名词做了英语注解外基本上都是中文,课堂上也是以中文授课为主,不利于提高学生查阅英文文献、英文论文的撰写以及英语学术交流的能力。
②实验课程方面:实验课内容不能满足培养学生整体科研思维的需要。
部分实验内容陈旧过时,不少生化实验仍然采用已经被淘汰的技术方法,与生物化学的理论发展完全脱节,与临床实践也毫无联系,因此这些实验需彻底摈弃更换。
关于生物化学论文

关于生物化学论文生物化学是研究生物体内化学分子与化学反应的学科,目前被公认为是生命科学的基础和前沿学科。
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关于生物化学论文范文一:医学检验技术专业生物化学教学改革【摘要】生物化学检验是医学检验技术专业的专业核心课程之一。
在教学过程中面向岗位需求构建课程体系,对课程标准、教学内容、教学方法和考核体系进行全面优化,从而加强学生实践技能和综合职业素质的培养,打造适应临床岗位的技能型专业人才。
【关键词】医学检验技术;生物化学检验;教学改革随着科学技术的发展,医学检验技术在现代临床疾病诊断、治疗效果和预后判断、疾病预防等方面发挥了极其重要的作用。
生物化学检验在临床医学检验工作中占居支柱性的地位,它能在分子水平迅速直观地反映出疾病状态下人体的物质代谢质与量的改变[1]。
生物化学检验课程是医学检验专业的专业核心课程之一,是在分析化学、生物化学、分子生物学、免疫学等学科基础上融合而成的学科,也是一门基础理论和专业实践技术紧密结合的学科。
当今生物化学检验内容日益增多,技术越来越呈现自动化、模块化、系统化,这对高职医学检验专业人才培养提出了更高的要求,同时促使生物化学检验教学需要面向临床应用进行改革。
为此,结合生物化学检验课程特点和我校实际情况,我们对该课程的体系、标准、教学内容和方法、考核体系等方面进行积极的改革与探索。
1基于临床检验需求,积极完善高职生物化学检验课程体系高职医学检验技术专业人才培养目标是“培养具有基础医学、临床医学、医学检验等方面的基本理论和技能,能在各层次医院、血站、疾病预防控制中心、检验检疫部门从事检验医学的医学高级专业应用型人才”。
目前大多数高职医学检验技术专业基本还遵循传统培养模式实行医学基础课、专业课、实验实习课按顺序分段教学,课程体系构建以学科为中心,与现代临床医学检验技术的飞速发展相比,教学内容相对落后,且重理论轻实践。
基于以上现状,我们努力构建以学生为主体,结合临床检验岗位实际需求,注重学生职业素养和应用技能提升,符合就业需求的生物化学检验课程体系。
生物化学相关论文5600字

生物化学相关论文5600字生物化学是指用化学的方法和理论研究生命的化学分支学科。
其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。
为大家分享了生物化学的论文,欢迎借鉴!摘要:在生物化学课程中,实验教学是其重要的组成部分,其不仅能加深学生对生物化学相关理论知识的理解,同时还能培养学生掌握基本的分子生物学技术、技能以及培养其形成良好的科研素质,但是,在以往的教学过程中,受教学模式和信息资源的限制,导致学生的学习兴趣并不高,并且也难以进行实验后续的探究评估环节,为此,现代实验教学中,已引进了计算机网络技术开展开放性实验教学模式,其不仅能促进教学方式更加灵活,同时也有效丰富了教学资源,因此其能有效提升生物化学实验课程的教学质量。
本文主要分析了传统生物化学实验教学模式存在的不足,开放式教学模式的需求特点及其在生物化学开放式实验教学中的具体应用,最后总结了在生物化学开放式实验教学中的应用计算机网络的重要意义。
关键词:计算机网络;生物化学;开放式实验教学生物化学课程是一门重要的基础专业课,而在这种课程中,实验技能教学又是教学的重点,因为其不仅关乎到学生的专业动手能力和实践能力,同时其对促进学生从事相关科研工作、适应社会发展均具有重要的影响作用。
为了不断为社会输送专业的生物化学人才,在实验教学过程中需大力培养学生的科研素质和动手能力,为此,只有积极探寻多样性和开放性的实验教学模式,才能更好的培养学生形成自主创新、自主探究的能力,进而更好的实现生物化学实验课程的教学目标[1]。
1.传统生物化学实验教学模式存在的不足1.1学生学习的主导地位不足生物化学实验主要是研究分子生物学相关的技术,因此其涉及的内容和领域较为广泛,且实验操作难度系数相对较大,为了使学生更好的掌握这些知识,在以往的实验教学过程中,教师主要是采用受(板书)和授(口授)等模式进行教学,学生只能被动的跟着教师进行学习和操作,长此以往,便会让学生感觉实验课程枯燥无味,且难以真正的掌握课程相关的理论知识和实验实践操作技能[2]。
生物化学论文范文怎么写

生物化学论文范文怎么写生物化学是一门综合性较强的学科,学习起来也有一定的难度。
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生物化学论文范文篇一:《生物化学实验课程化改革》引言生物化学实验是生物工程学中的重要学习内容和探究手段,生物化学实验课程教育直接关系着学生对于生物化学的研究和探索精神。
但是传统的生物化学实验课程实验单一,重复性强,注重实验结果而不是实验过程,重视理论得到验证而不是重新探索研究[1]。
如此,学生的在生物化学中的创新能力和探索精神得不到良好的培养条件。
1生物化学实验课程的现状1.1教育观念落后目前大多数生物化学实验课程是以理论为主,实验为辅的教学理念。
在进行实验前学生已经知道实验结果和实验原理,在动手进行实验的过程中不过是重复书本上的知识,因此许多学生对于做实验没有一个明确的目标。
由于种种原因实验室不具备开放性,这使得许多有心的学生没有办法进行相关的实验研究,从另一方面也可以体现即便是生物化学实验课程,真正做实验的机会也是有限的。
生物化学课程的教学方法单一,还是以课堂老师讲解为主要教学方式,课堂气氛沉闷,学生的能动性也弱。
这样的教学方式直接导致的是学生的自主创新能力和自我学习能力偏弱,在生物化学方面也没有做够的探索方式和探索精神。
对于实验评估也没有一个规范的标准,通常只要实验结果与理论相同即视为通过。
1.2实验室的投入建设力度不够一所学校只有1~2个实验室是目前学校大多数的情况。
实验室已经满足不了学校学生对于实验室的需求。
实验室单一,综合运用性和设计性项目的实验室不多。
实验室里的器材均为较为传统的,没有做到及时更新,致使在进行一些较为新颖的课题时无法进行相关实验。
大多数学校的实验室只有在课程需要的情况下才会被允许使用。
这样就会造成实验室在同一时间被使用的频率频繁,实验室根本就满足不了两个班级或几个班级同时使用的状况。
并且学生在等待实验室的时间中慢慢忘记之前所学习的相关实验步骤和实验理论,致使在实验过程中没有一个清晰的思路和明确的目标。
生物化学论文

生物化学论文生物化学论文生物化学是一门非常重要的课程,下面就是小编为您收集整理的生物化学论文的相关文章,希望可以帮到您,如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦!生物化学论文一一、合理应用多媒体和传统教学法一方面,多媒体教学具有直观、生动的特点,它能将抽象概念具象化,通过图片、动画形式将生物化学概念和过程进行形象展示,较传统教学手段有着显著的优势。
在现代教学中,多媒体已然成为了教学中的主导教学方式,传统板书教学的利用已越来越少。
例如,生物化学中关于分子生物学,如蛋白质、核酸以及基因复制、表达和蛋白质合成的内容,就十分适合使用多媒体教学。
分子生物学是从分子水平进行的研究,文字叙述抽象,学生难以理解,而黑板板书也难以准确传达,这时适当使用图片和动画视频进行展示,能让学生在三维空间中观看分子结构,将基因表达调控的动态过程以生动逼真的动画模拟进行演示,辅以老师的讲解,使得学生在观看过程中觉得新鲜有趣,激发学习兴趣,更好理解教学内容,达到理想的教学效果。
另外,除理论教学,实验教学中多媒体的应用也显得十分重要。
学生在实验之前观看实验教学录像,可以近距离观察实验操作细节,不仅能够复习已学技能,还能够清楚地学习实验新技术,减少了实验教学中学生操作不规范、不正确的情况发生。
另一方面,多媒体教学固然在形象和生动上具有优势,但如果教师一味关注生动趣味性,忽略教材结构及文字内容,就会使得学生在复习中往往感到无从下手,觉得书本内容生疏、晦涩难懂,其实并不利于学生的自主学习和对知识体系的整体把握。
这时,教师就要多引导学生关注教材,理清课本的思路和篇章结构,帮助学生构建知识体系,用板书的传统教学手段带领学生搭建学习框架。
例如,当讲解物质代谢过程时,在结束物质基本代谢反应的教学后,教师有必要将物质代谢之间的联系进行归纳总结,在学生已掌握的知识基础上,将章节内容相互关联,形成系统的知识结构。
譬如糖代谢一章包括许多糖代谢途径,如糖的氧化分解,糖原合成、分解,糖异生,糖转化为其它非糖物质等,各章节知识点多、散、杂,老师此时应当充分利用传统教学手段,以血糖平衡为中心,引导学生思考各途径和血糖恒定之间的关系,用文字和图线将血糖的来源去路标识,将各个代谢途径的意义和血糖平衡进行联系,使得学生将糖的所有代谢途径串联在一起,形成关于体内糖代谢的统一认识,这对于生物化学的学习和认知是十分重要的。
生物化学小论文范文

生物化学小论文范文我国新一轮课程改革一直在如火如荼地进展着,大家已经充分意识到不同教学方法对学消费生影响是非常深远,而且好教学方法产生效果也能远远超出自己想象,下面是为大家准备生物化学实验教学论文,希望大家喜欢。
根据教学方案,大多数高校开设生物化学实验一般为36~54个学时,少数高校为72学时,在这么短时间内要完成如此庞大教学内容,传统做法是每一个实验头尾工作由老师代替完成,老师在实验前配制好实验所需试剂,采集、培养、处理好实验材料,准备各种仪器设备,学生只是掐头去尾操作其中一段;为了节省时间,课堂上学生被动承受老师灌输实验目、原理、操作步骤等,然后,按部就班,“照方抓药”,按照思维定势,不假思索就能顺利得到预期实验结果。
这种程序化教学方法,严重束缚了学生创新思维拓展,抑制了学生动手才能施展。
不仅如此,开设大多是内容简单、彼此孤立“静态”实验,各个实验间缺乏内在联络。
由于缺乏学习兴趣,部分学生不仅不动脑考虑,而且根本不动手操作,缺乏主动性,丧失了通过实验课堂培养学生发现问题、分析问题、解决问题才能功能。
为了突显学生主体地位,调动学生学习积极性,培养学生科学精神,进步学生创新才能和综合素质,必须改革生物化学实验课教学内容和教学形式。
2.1定性与定量实验相结合作为一门实验性学科,生物化学应该包含定性与定量实验才是完好研究方法。
定性分析就是运用物理、化学手段,对生物活性分子进展“质”分析,再通过归纳和演绎、抽象与概括、分析与综合等方法,对获得各种信息进展思维加工,由表及里、去伪存真,以理解生物大分子存在形式。
定量实验是以定性实验为根底研究活动,研究生物大分子性质、组成和影响因素之间数量关系,准确数据,然后进展统计分析。
定性和定量结合研究有助于学生对生物大分子赋予意义根底上产生正确认知和准确定位,认识生物分子运行、变化本质规律,提醒其构造与功能内在联络。
生物化学实验内容包括对糖、脂质、氨基酸、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素等生命分子研究,还包括物质代谢与生物氧化实验,实验方法涵盖滴定、蒸馏、离心、分光光度比色、各种层析技术(薄层、凝胶、离子交换、亲和层析)、色谱技术(气相、高效液相色谱)、电泳、荧光、旋光法等。
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化学生物学论文班级:2009级化学生物学班姓名:冯昊源学号:2009111123酶结构研究的内容概述【摘要】酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又称为生物催化剂。
绝大多数的酶都是蛋白质。
在酶的作用下,许多生物化学反应过程可以在温和的条件(如温室、常压和水溶液中)下以很高的速度和效率进行。
所以,酶是维持生命体内正常的生理活动和新陈代谢的基本条件。
可以说,没有酶就没有生物体的生理活动和新陈代谢,也就没有生命。
而酶的催化活性是由其结构所决定的,酶结构的研究成为了酶研究的重要内容。
本文通过对酶结构研究的举例,重点介绍酶的1到4级结构的研究内容。
【关键词】酶结构酶结构研究1 引言1.1 酶的概念生物体内不断地进行着各种各样的化学变化。
绿色植物、某些藻类和细菌能够以简单物质(如水、二氧化碳和无机盐)为原料,合成复杂的有机物质。
动物和大多数细菌可以通过摄取外界营养物质,经过分解、氧化、合成等过程,为机体提供所需的能量和结构材料。
实际上,所有的生命现象(如生物个体的繁衍、生长、分化、代谢、运动等),都是各种复杂的化学变化的结果。
生物体内进行的所有这些化学变化都由一种特殊的物质,即酶的催化下进行的。
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又称为生物催化剂。
绝大多数的酶都是蛋白质。
在酶的作用下,许多生物化学反应过程可以在温和的条件(如温室、常压和水溶液中)下以很高的速度和效率进行。
所以,酶是维持生命体内正常的生理活动和新陈代谢的基本条件。
可以说,没有酶就没有生物体的生理活动和新陈代谢,也就没有生命。
酶和一般的化学催化剂一样,它能够改变化学反应的速度,但是不能改变化学反应平衡。
酶能够稳定底物形成的过渡状态,降低反应的活化能,从而加速反应的进行。
所以一般的化学催化理论和规律,同样适用于生物催化体系。
1.2 酶的催化作用特性酶是一类特殊的蛋白质,它在生物体内不仅作为各种复杂生物化学反应的催化剂,而且也作为生物体内不同能量之间转换的中间体。
与一般催化剂相比,酶的催化作用有高度专一性、高度催化效率及其催化活性的可调节性和高度的不稳定性(变性失活)等特点.酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行,使物质代谢与正常的生理机能互相适应.1.3 酶结构概述酶属生物大分子,分子质量至少在1万以上,大的可达百万。
酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。
一个值得注意的问题是酶所催化的反应物即底物,却大多为小分物质它们的分子质量比酶要小几个数量级。
酶的活性中心只是酶分子中的很小部分,酶蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。
组成酶活性中心的氨基酸残基的侧链存在不同的功能基团,如-NH2.-COOH、-SH、-OH和咪唑基等,它们来自酶分子多肽链的不同部位。
有的基团在与底物结合时起结合基团的作用,有的在催化反应中起催化基团的作用。
但有的基团既在结合中起作用,又在催化中起作用,所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团。
它们通过多肽链的盘曲折叠,组成一个在酶分子表面、具有三维空间结构的孔穴或裂隙,以容纳进入的底物与之结合并催化底物转变为产物,这个区域即称为酶的活性中心。
而酶活性中心以外的功能集团则在形成并维持酶的空间构象上也是必需的,故称为活性中心以外的必需基团。
对需要辅助因子的酶来说,辅助因子也是活性中心的组成部分。
酶催化反应的特异性实际上决定于酶活性中心的结合基团、催化基团及其空间结构。
已知的酶基本上都是复杂的蛋白质分子。
不同的酶除了具有不同的一级结构外,还具有特殊的空间结构。
酶分子中的肽链通过折叠、螺旋或缠绕形成了酶的活性空间,即酶的活性部位。
随着结构生物学、分子生物学以及各种分析技术研究的飞速发展,许多蛋白质、酶的一级结构、高级结构已经研究清楚。
2 酶结构研究的内容2.1 酶的一级结构大部分酶都是蛋白质,而蛋白质的一级结构也称共价结构、主链结构。
酶蛋白的一级结构包括组成酶的多肽链数目,多肽链的氨基酸顺序,以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。
其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序,它是蛋白质生物功能的基础。
蛋白质氨基酸顺序的改变,不仅将影响蛋白质的高级结构,而且将直接影响其生物功能。
2.2 酶的二级结构酶蛋白的二级结构是指肽链骨架相邻区段借助氢键等沿轴向方向建立的规则折叠片与螺旋,它只涉及肽链主链的构象以及链内或链间形成的氢键。
肽链主链的构象是由肽键的特殊结构决定的。
组成肽链的原子都处于同一平面。
在肽链中,两个相邻的肽键通过一个共同的α-碳原子相连接。
由于Cα—N和Cα—C键可以自由旋转,因此,在保持肽键平面结构不变的条件下,能够形成不同的空间排列。
2.3 酶的三、四级结构酶蛋白的三级结构是指在二级结构基础上肽链进一步的折叠片与盘绕成二维空间结构,多肽链中原来相距较远的序列可以集中到一个区域内。
维系这种特定结构的力主要由氢键、疏水键、离子键和范德华力等。
尤其是疏水键,在酶蛋白的三级结构中起着重要作用。
此基础上,由几个到十数个亚基(或单体)组成的寡聚酶或生物大分子称为酶的四级结构。
3 酶结构研究的方法3.1 一级结构的研究方法蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学研究的基础。
蛋白质一级结构的测定是一项非常复杂的工作。
研究蛋白质的一级结构从确定组成蛋白质的单元结构——氨基酸算起,已有150年的悠久历史,直到1955年,Sanger首次阐明胰岛素的氨基酸排列顺序,为研究蛋白质的一级结构开辟了道路。
这在分子生物学的发展进程中是一个重要突破。
目前关于核酸的一级结构研究,由于Sanger等发明了加减法,可以得到了突飞猛进的发展。
对此之下,关于蛋白质的一级结构研究进展不如核酸迅速。
但随着Edman液相自动顺序分析仪和固相顺序分析仪以及气相色谱、质谱(GC、MS)等方法的相继出现。
使结构分析的速度也显著加快。
一级结构的测定方法可概述如下::(1)测定蛋白质氨基酸残基组成,根据蛋白质分子量,计算出构成蛋白质的各种氨基酸数量。
(2)测定蛋白质分子中多肽链的数目。
通过测定末端氨基酸残基的物质的量与蛋白质分子量之间的关系,即可确定多肽链的数目。
(3)二硫键的断裂及多肽的拆分。
由多条多肽链组成的蛋白质分子,必须先进行拆分。
可通过加入盐酸胍的方法解离多肽链之间的非共价力;应用过甲酸氧化法或巯基还原法拆分多肽链间的二硫键。
(4)多肽链的选择性降解及肽段的氨基酸组成和顺序的测定。
一般用酶或溴化氰选择性降解多肽链,产生的肽段用酸水解法完全水解多肽,测定并计算出各种氨基酸的分子比,用Edman降解法分析各肽段的氨基酸顺序。
(5)利用酶选择性降解和溴化氰选择性降解得到的各肽段的氨基酸顺序彼此间的交错重叠,拼凑出整条多肽链的氨基酸顺序,并确定多肽链中二硫键的位置。
3.2 二级结构的研究方法蛋白质二级结构的测定主要通过圆二性色谱(Circular Dichroism,CD)和傅立叶红外光谱法(FT-IR)进行。
CD测定蛋白质二级结构的基础是蛋白质的手性,蛋白质的二级结构(alpha螺旋、beta折叠)是手性的,蛋白质侧链也是具有手性的。
CD是一种可以定量检测分子结构手性,提供蛋白质二级和三级结构的独特光学技术。
我们应该了解的是CD的结果判断:1)alpha螺旋:192nm处,有一个强的正向峰;222nm 和208nm处有两个负向峰,二者峰值接近;2)beta折叠:单一的位于217nm的负向峰;3)无规则卷曲:197nm处一个强的负向峰,217nm处一个小的正向峰。
FT-IR技术用于蛋白质结构的研究具有一些明显的优点:1)所需材料少、不受分子量大小的影响; 2)适合各种状态的样品;3)不受光散射,荧光的影响;4)适合各种不同环境;5)易测定蛋白质的瞬间结构特征,以说明蛋白质在生理状态下结构与功能的关系;6)操作简便,测量速度快。
很多时候我们还是通过预测的方式来初步判断蛋白质结构。
当然这种结构预测的准确性较低,最高在70%左右。
二级结构的预测方法包括:(1)Chou-Fasman算法(2)GOR算法(3)基于神经网络的序列预测(4)基于已有知识的预测方法(包括Lim 和 Cohen 两种方法)(5)同源性比较方法(6)混合方法3.1 三、四级结构的研究方法现阶段测定蛋白质三维结构的方法主要有X射线晶体衍射分析,电镜三维重构技术以及核磁共振技术。
这三种方法因其各自的优缺点适用于不同生物分子的结构。
此外应用较多的还有圆二色谱和电子顺磁共振技术,但是这两种技术不能直接测定蛋白质结构,所以主要应用与测定蛋白质是否发生构象变化。
而四级结构的测定方法包括复合物质量直接分析法(分析性超速离心法、质谱法)、复合物大小直接分析法(分子排阻色谱法、静态光散射法)以及复合物大小间接分析法(分析性超速离心法、动态光散射法、荧光各向异性度测量法)。
4 甾醇14α-去甲基化酶的研究甾醇14α-去甲基化酶是细胞色素P450超家族蛋白质一个成员,是唯一的广泛存在于细菌、真菌、植物和动物中的细胞色素P450蛋白。
CYP51是麦角甾醇生物合成途径的限速酶,催化甾醇前体14α-甲基羟基化反应。
大多数甾醇如胆固醇(动物)、麦角甾醇(真菌)和谷甾醇(植物)都是质膜的组分,甾醇的缺乏导致膜结构和功能消失,故CYP51作为生物甾醇合成过程中的一个关键酶,成为降解胆固醇药物、抗真菌药物和除草剂作用的重要靶标酶。
14α-去甲基化酶抑制剂(DMIs)类杀菌剂即是作用于甾醇14α-去甲基化酶。
因此,CYP51及其基因是农业研究中热点主题。
CYP51是单加氧酶,在生物体甾醇合成途径中催化甾醇前体14α-甲基羟基化反应(图1)。
该过程包括3步,每一步都需要一分子氧和一分子NADPH。
前2步遵循细胞色素P450超家族蛋白单氧化循环通式,14α-甲基依次被单氧化成14α-羟甲基、14α-醛基,最后一步14α-醛基以甲酸形式释放,并生成Δ14,15双键。
C-C键的断裂比较复杂,已经提出2种可能的机制(自由基反应或离子反应)。
图1 CYP51介导的甾醇14α-去甲基反应CYP51具有底物特异性。
到目前为止发现CYP51有5种天然底物(图2),包括羊毛甾醇,24,25-二氢羊毛甾醇、24(28)-亚甲基-24,25-二氢羊毛甾醇、钝叶醇、4β-去甲基羊毛甾醇。
生物界中已知的大多数CYP51对于四种底物均能作用,但不同来源的CYP5l对底物有选择性。
在高等植物中,CYP5l的底物是钝叶醇;在哺乳动物中,其底物是羊毛甾醇和24,25-二氢羊毛甾醇;在真菌中,啤酒酵母等少数酵母菌底物是羊毛甾醇,在其余大部分真菌中(如白色念珠菌、新型隐球菌等)底物是24(28)-亚甲基-24,25-二氢羊毛甾醇,细菌CYP51的天然底物还不清楚。