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蛋白质是生命中活动的主要承担者。在构成细胞的化合物中是含量最多的有机物。现将在中学生物学中有关蛋白质分子的内容做一总结,以便更好地认识蛋白质分子。
一、蛋白质的两性电离
蛋白质的基本组成单位是氨基酸,蛋白质分子如同氨基酸分子一样,也是两性电解质,既能和酸作用也能和碱作用。蛋白质在溶液中解离成带电的颗粒,在电场中能移动。蛋白质电泳的方向、速度决定于其所带电荷的正负性、所带电荷的多少以及分子颗粒的大小。可利用此性质在实验室生产或临诊来分离蛋白质混合物或作为蛋白质纯度鉴定手段。
二、蛋白质的胶体性质
蛋白质是高分子的化合物,相对分子量较大,在水溶液中易形成颗粒,具有胶体溶液特征,如布朗运动、丁达尔现象、电泳现象,不能透过半透膜以及具有吸附能力。利用蛋白质不能透过半透膜的性质,可分离纯化蛋白质。
三、蛋白质沉淀反应
蛋白质溶液中加入适当的试剂,破坏了蛋白质水膜或中和了蛋白质的电荷,则蛋白质溶液就不稳定而出现沉淀现象。加入盐类如氯化钠,可以破坏蛋白质胶体周围的水膜,同时又中和了蛋白质胶体的电荷,使蛋白质沉淀,出现盐析现象,可用来分离制备蛋白质。如在DNA提取和分离实验中,加入高浓度食盐溶液,DNA便会溶解,蛋白质析出。加入高浓度轻金属盐类或在低温时加入有机溶剂等方法制取的蛋白质,仍保持天然蛋白质的一切特性,将蛋白质重新溶于水仍成为稳定的胶体溶液。
四、蛋白质的变性
因受物理或化学因素的影响,其分子内部原有的高度规律性结构发生变化,致使蛋白质的理化性质和生物学性质有所改变,并导致蛋白质一级结构被破坏,这种现象称变性作用。变性蛋白质的主要标志是生物功能的丧失。蛋白质变性的作用如不过于剧烈,是一种可逆的反应。如:豆腐就是用大豆蛋白质浓溶液加热、加盐而成的变性蛋白质凝固体;检验尿中是否含有蛋白质常用加热的方法来检验;在急救氯化亚汞中毒病人时给患者吃大量乳品或蛋清,其目的就是乳品或蛋清中的蛋白质在消化道中与重金属离子结合成不溶解的变性蛋白质,从而阻止金属离子被吸收进入体内,最后将沉淀从肠胃中洗去。
五、蛋白质的颜色反应
在蛋白质鉴定中,常利用其分子中某些氨基酸或某些特殊结构与某些试剂产生颜色反应,作为测定根据。如利用双缩脲试剂在碱性液中能与硫酸铜反应产生红紫色络合物这一现象来鉴定蛋白质结构相似的肽键。
六、根据蛋白质分子的形成过程进行有关的计算
蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸,氨基酸经脱水缩合形成蛋白质分子,而蛋白质的合成是由基因控制的。例如已知氨基酸的平均相对分子量为128,现有一个DNA分子共有碱基1200个,则由此DNA控制合成的一条肽链的相对分子质量为多少?
七、生物机体进行的免疫反应过程与蛋白质分子具有密切的联系
有些蛋白质分子作为抗原引起免疫系统进行一系列的反应,能将抗原消灭的抗体化学本质就是蛋白质分子。
八、其它方面
新陈代谢是生物最基本特征,代谢过程中进行的生化反应几乎全部是在酶的作用下完成的,绝大多数酶属于蛋白质类。体液调节中的化学物质包括激素,有些激素化学本质是蛋白质,所以蛋白质能调节机体的生命活动。细胞的胞饮、识别、信息传递、肿瘤转移均与细胞表面的糖蛋白密切相关
【参考文献】
罗纪盛等著:生物化学简明教程,北京:高等教育出版社,1999(2000重印)
(作者单位:067600河北省宽城县职教中心)
一、蛋白质的两性电离
蛋白质的基本组成单位是氨基酸,蛋白质分子如同氨基酸分子一样,也是两性电解质,既能和酸作用也能和碱作用。蛋白质在溶液中解离成带电的颗粒,在电场中能移动。蛋白质电泳的方向、速度决定于其所带电荷的正负性、所带电荷的多少以及分子颗粒的大小。可利用此性质在实验室生产或临诊来分离蛋白质混合物或作为蛋白质纯度鉴定手段。
二、蛋白质的胶体性质
蛋白质是高分子的化合物,相对分子量较大,在水溶液中易形成颗粒,具有胶体溶液特征,如布朗运动、丁达尔现象、电泳现象,不能透过半透膜以及具有吸附能力。利用蛋白质不能透过半透膜的性质,可分离纯化蛋白质。
三、蛋白质沉淀反应
蛋白质溶液中加入适当的试剂,破坏了蛋白质水膜或中和了蛋白质的电荷,则蛋白质溶液就不稳定而出现沉淀现象。加入盐类如氯化钠,可以破坏蛋白质胶体周围的水膜,同时又中和了蛋白质胶体的电荷,使蛋白质沉淀,出现盐析现象,可用来分离制备蛋白质。如在DNA提取和分离实验中,加入高浓度食盐溶液,DNA便会溶解,蛋白质析出。加入高浓度轻金属盐类或在低温时加入有机溶剂等方法制取的蛋白质,仍保持天然蛋白质的一切特性,将蛋白质重新溶于水仍成为稳定的胶体溶液。
四、蛋白质的变性
因受物理或化学因素的影响,其分子内部原有的高度规律性结构发生变化,致使蛋白质的理化性质和生物学性质有所改变,并导致蛋白质一级结构被破坏,这种现象称变性作用。变性蛋白质的主要标志是生物功能的丧失。蛋白质变性的作用如不过于剧烈,是一种可逆的反应。如:豆腐就是用大豆蛋白质浓溶液加热、加盐而成的变性蛋白质凝固体;检验尿中是否含有蛋白质常用加热的方法来检验;在急救氯化亚汞中毒病人时给患者吃大量乳品或蛋清,其目的就是乳品或蛋清中的蛋白质在消化道中与重金属离子结合成不溶解的变性蛋白质,从而阻止金属离子被吸收进入体内,最后将沉淀从肠胃中洗去。
五、蛋白质的颜色反应
在蛋白质鉴定中,常利用其分子中某些氨基酸或某些特殊结构与某些试剂产生颜色反应,作为测定根据。如利用双缩脲试剂在碱性液中能与硫酸铜反应产生红紫色络合物这一现象来鉴定蛋白质结构相似的肽键。
六、根据蛋白质分子的形成过程进行有关的计算
蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸,氨基酸经脱水缩合形成蛋白质分子,而蛋白质的合成是由基因控制的。例如已知氨基酸的平均相对分子量为128,现有一个DNA分子共有碱基1200个,则由此DNA控制合成的一条肽链的相对分子质量为多少?
七、生物机体进行的免疫反应过程与蛋白质分子具有密切的联系
有些蛋白质分子作为抗原引起免疫系统进行一系列的反应,能将抗原消灭的抗体化学本质就是蛋白质分子。
八、其它方面
新陈代谢是生物最基本特征,代谢过程中进行的生化反应几乎全部是在酶的作用下完成的,绝大多数酶属于蛋白质类。体液调节中的化学物质包括激素,有些激素化学本质是蛋白质,所以蛋白质能调节机体的生命活动。细胞的胞饮、识别、信息传递、肿瘤转移均与细胞表面的糖蛋白密切相关
【参考文献】
罗纪盛等著:生物化学简明教程,北京:高等教育出版社,1999(2000重印)
(作者单位:067600河北省宽城县职教中心)