1、考博食品生物化學專題復習提綱蛋白質蛋白質：蛋白質是組成人體一切細胞、組織的重要成分.是生命的物質根底,是有機大分子,是構成細胞的根本有機物,是生命活動的主要承當者.氨基酸是蛋白質的根本組成單位.蛋白質生理功能：構造人的身體,結構物質,載體的運輸,抗體的免疫,酶的催化,激素的調節,膠原蛋白,能源物質.蛋白質的性質：兩性物質：類似氨基酸水解反響：酸,堿,酶的作用下,經過多肽,最后得到多種“-氨基酸膠體性質：有些蛋白能夠溶解在水里雞蛋白,形成溶液具有膠體性質沉淀：高濃度中性鹽,有機溶劑,重金屬,生物堿或酸,熱變性.使蛋白質溶解度降低,從而析出,叫做鹽析,不影響性質,可逆過程,分段鹽析方法可以別離提純

2、蛋白質.變性：在熱、酸、堿、重金屬鹽、紫外線等作作用下,蛋白質會發生性質上的改變而凝結起來.變性后失去生理上作用,這種凝結是不可逆的,蛋白質的這種變化叫做變性.蛋白質變性之后,紫外吸收,化學活性以及粘度都會上升,變得容易水解,但溶解度會下降.物理因素：加熱,加壓,攪拌,震蕩,紫外線輻射,X射線,超聲波等,化學因素：強酸,強堿,重金屬鹽,三氯乙酸,伊春,丙酮等顏色反響：蛋白質可以跟許多試劑發生顏色反響.氣味反響：蛋白質在灼燒分解時,可以產生一種燒焦羽毛的特殊氣味.利用這一性質可以鑒別蛋白質._折疊：蛋白質結構與功能之間的關系：蛋白質是以氨基酸為根本單位構成的生物高分子.蛋白質分子上氨基酸的序列和

3、由此形成的立體結構構成了蛋白質結構的多樣性.蛋白質具有一級、二級、三級、四級結構,蛋白質分子的結構決定了它的功能.一級結構primarystructure:氨基酸殘基在蛋白質肽鏈中的排列順序稱為蛋白質的一級結構,每種蛋白質都有唯一而確切的氨基酸序列.二級結構secondarystructure:蛋白質分子中肽鏈并非直鏈狀,而是按一定的規律卷曲如“-螺旋結構或折疊如3-折疊結構形成特定的空間結構,這是蛋白質的二級結構.蛋白質的二級結構主要依靠肽鏈中氨基酸殘基亞氨基一NH-上的氫原子和談基上的氧原子之間形成的氫鍵而實現的.三級結構tertiarystructure:在二級結構的根底上,肽鏈還根據一

4、定的空間結構進一步形成更復雜的三級結構.肌紅蛋白,血紅蛋白等正是通過這種結構使其外表的空穴恰好容納一個血紅素分子.四級結構quaternarystructure:具有三級結構的多肽鏈按一定空間排列方式結合在一起形成的聚集體結構稱為蛋白質的四級結構.如血紅蛋白由4個具有三級結構的多肽鏈構成,其中兩個是“-鏈,另兩個是3-鏈,其四級結構近似橢球形狀.蛋白質合成過程：生物根據從脫氧核糖核酸DNA轉錄得到的信使核糖核酸mRNA上的遺傳信息合成蛋白質的過程.蛋白質的分析方法：色譜別離法：離子交換色譜,凝膠過濾色譜,親和色譜,最后用電泳以電荷和質量來別離分子的技術電泳：帶電顆粒在電場作用下,向著與其電性相

5、反的電極移動,利用帶電粒子在電場中移動速度不同而到達別離的技術稱為電泳技術.SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳SDS-PAGE：蛋白質先被處理打斷蛋白質分子形態,變成線性,通過帶大量電荷的SDS結合到蛋白質分子上克服了蛋白質分子原有的電荷影響而得到恒定的荷質比,然后根據分子量大小進行別離,通過蛋白質表揚進行比照.二維電泳2DE:復雜蛋白質在水平方向上被等電聚集,一種通過不同點和來別離分子的技術.這些帶電的被別離的混合物在垂直方向上經歷凝膠電泳,根據大小分子進行別離.質譜法MS:將蛋白質分子放在有機分子基質中,由鐳射脈沖輻射,導致蛋白質樣品解離,蛋白質可以由系列的例子來鑒定.蛋白質等電點：使點白紙外表凈電

6、荷為零的pH值,英文縮寫pl影響電泳的因素：pH,緩沖液的離子強度,電場強度,電滲現象電泳選擇：DNA電泳一般使用的都是瓊脂糖凝膠電泳,電泳的驅動力靠DNA骨架本身的負電荷.蛋白質電泳一般指SDS-PAGE一般使用的都是聚丙烯酰胺凝膠電泳,電泳的驅動力靠與蛋白質結合的SDS上所攜帶的負電荷.所以相同點就是樣品都是帶負電荷的,從負極向正極移動,移動的距離都和樣品的分子量有關.而且這兩個電泳體系可以互相交換使用.進行大分子蛋白質電泳時,可以考慮換用瓊脂糖凝膠,由于該體系孔徑大.相反,如果需要精確到各位數堿基的DNA電泳也可以使用聚丙烯酰胺凝膠系統,由于使用該系統可以將相差一個堿基的兩條DNA鏈分開

7、.必需氨基酸：必需氨基酸指的是人體自身或其它脊椎動物不能合成或合成速度不能滿足人體需要,必須從食物中攝取的氨基酸.賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、繳氨酸.ATR三磷酸腺甘,水解時釋放出能量較多,是生物體內最直接的能量來源.“螺旋與氨基酸：側鏈基團的電荷性質和大小都有影響,甘氨酸由于側鏈太小,構象不穩定,是a螺旋的破壞者；連續存在帶相同電荷的氨基酸殘基；不存在脯氨酸殘基,脯氨酸由于其亞氨基少一個氫原子,無法形成氫鍵,而且Ca-N鍵不能旋轉,所以是a螺旋的破壞者,肽鏈中出現脯氨酸就中斷a螺旋,形成一個“結節.二、酶酶：指具有生物催化功能的高分子物質,在酶的催化反響體系

8、中,反響物分子被稱為底物,底物通過酶的催化轉化為另一種分子.酶的催化反響：酶是一類生物催化劑,生物體內含有數千種酶,它們支配著生物的新陳代謝、營養和能量轉換等許多催化過程,與生命過程關系密切的反響大多是酶催化反響.酶與無機催化的共性：1.相同點：1改變化學反響速率,本身幾乎不被消耗；2只催化已存在的化學反響；3加快化學反響速率,縮短到達平衡時間,但不改變平衡點；4降低活化能,使化學反響速率加快.5都會出現中毒現象.酶的催化特性：高效性,專一性,多樣性,溫和性.活性可調節性,易變性,有些酶的催化性與輔助因子有關.酶的分類與催化特性：氧化復原酶類oxidoreductase促進底物進行氧化復原反響

9、的酶類,是一類催化氧化復原反響的酶,可分為氧化酶和復原酶兩類.轉移酶類transferases催化底物之間進行某些基團如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等的轉移或交換的酶類.例如,甲基轉移酶、氨基轉移酶、乙酰轉移酶、轉硫酶、激酶和多聚酶等.水解酶類hydrolases催化底物發生水解反響的酶類.例如,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖昔酶等.裂合酶類lyases催化從底物非水解移去一個基團并留下雙鍵的反響或其逆反響的酶類.例如,脫水酶、脫竣酶、碳酸酎酶、醛縮酶、檸檬酸合酶等.許多裂合酶催化逆反響,使兩底物間形成新化學鍵并消除一個底物的雙鍵.合酶便屬于此類.異構酶類isomerases催化各種同分異構

10、體、幾何異構體或光學異構體之間相互轉化的酶類.例如,異構酶、表構酶、消旋酶等.合成酶類ligase催化兩分子底物合成為一分子化合物,同時偶聯有ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類.例如,谷氨酰胺合成酶、DNA連接酶、氨基酸：tRNA連接酶以及依賴生物素的竣化酶等.TaqDNA聚合酶：TaqDNA聚合酶是從一種水生棲熱菌ThermusaquaticusyTI株別離提取的yT是一種嗜熱真細菌,能在7075c生長,一般適用于DNA片段的PCR擴增、DNA標記、引物延伸、序列測定、平末端加A等,產物可直接用于T-A克隆載體.酶活力測定：在一般的酶促反響體系中,底物往往是過量的,測定初速度時,底物減少量占總量的

11、極少局部,不易準確檢測,而產物那么是從無到有,只要測定方法靈敏,就可準確測定.因此一般以測定產物的增量來表示酶促反響速度較為適宜.定義：指酶催化一定化學反響的水平.單位：在特定條件下,1分鐘內轉化1微摩爾底物所需的酶量為一個活力單位U.溫度規定為25度,其他條件取反響的最適條件.比活力：每毫克酶蛋白所具有的酶活力.單位是u/mg.比活力越高那么酶越純.轉化數：每分子酶或每個酶活性中央在單位時間內能催化的底物分子數TN.相當于酶反響的速度常數kp.也稱為催化常數Kcat.1/kp稱為催化周期.碳酸酎酶是轉換數最高的酶之一,高達36X106每分,催化周期為1.7微秒.RNA聚合酶：以一條DNA鏈或

12、RNA為模板催化由核苴-5-三磷酸合成RNA的酶.也稱轉錄酶纖維素酶解：末端糖甘水解酶,支鏈糖昔水解酶,鏈內糖甘水解酶,還有雙糖昔鍵水解酶三、脂肪脂肪的分類：脂肪是甘油和三分子脂肪酸合成的甘油三酯.鞘糖脂：腦甘脂類、神經節昔脂.脂蛋白：乳糜微粒、極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白.類固醇：膽固醇、麥角因醇、皮質管醇、膽酸、維生素D、雄激素、雌激素、孕激素.脂肪的功能：供應人體熱量作用,構成身體組織和生物活性物質的作用,調節生理機能的作用,溶解營養素的作用,維持人體體溫,固定體內臟器不飽和脂肪酸：除飽和脂肪酸以外的脂肪酸,不飽和脂肪酸根據雙鍵個數的不同,分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸

13、二種.根據雙鍵的位置及功能又將多不飽和脂肪酸分為3-6系列和3-3系列.“亞麻酸,亞油酸.調節血脂,清理血栓,免疫調節,維護視網膜提升視力,補腦健腦,改善關節炎病癥減輕疼痛必需脂肪酸：一類維持生命所必需的體內部不能合成或者合成速度不能滿足需要而必須從外界攝取的脂肪酸.多不飽和脂肪酸：指含有兩個或兩個以上雙鍵且碳鏈長度為1822個碳原子的直鏈脂肪酸.四、碳水化合物褐變：褐變指在食品加工,貯藏過程中顏色發生變化而趨向加深的現象非酶褐變：maillard反響,食品體系中含有氨基的化合物與含有厥基的化合物之間發生反響而使食品顏色加深的反響,初始階段：默基縮合與分子重排,與氨基生成果糖胺,果糖胺與葡萄糖

14、縮合生成雙果糖胺,中間階段：果糖胺降解生成羥甲基糠醛,生成復原酮,氨基酸與二羥基化合物作用,終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐色素焦糖化：指在不含氨基化合物的情況下,漿糖類物質加熱到熔點以上溫度.使其發焦變黑的現象酶促褐變：在采收后,當有機械性損傷發生或處于異常環境時,果蔬中原有的氧化復原平衡被破壞,導致氧化產物積累,造成果蔬變色,由酶催化.,酚酶,抗壞血酸酶,過氧化物酶等酶促褐變限制：熱處理熱燙,巴氏殺菌,酸處理,so2及亞硫酸鹽處理,驅氧法,底物改性,添加底物類似物競爭性抑制酶活丙烯酰胺：單體用于塑料生產,是一種神經毒,疑似為致癌物,丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白質的植物性食物加熱120&

15、#176;C以上烹調過程中形成.140-180C為生成的最正確溫度,通過美拉德反響形成、丙烯酰胺的限制：進行暴露評估,研究化學物的毒理學,改進加工技術、降低聚丙烯酰胺的使用糖酵解：糖酵解glycolysis是指1個葡萄糖分子轉變為2個丙酮酸分子的過程.糖酵解是指將葡萄糖或糖原分解為丙酮酸,ATP和NADH+H的過程,此過程中伴有少量ATP的生成.這一過程是在細胞質中進行,不需要氧氣,每一反響步驟根本都由特異的酶催化.在缺氧條件下丙酮酸那么可在乳酸脫氫酶的催化下,接受磷酸丙糖脫下的氫,被復原為乳酸.而有氧條件下的糖的氧化分解,稱為糖的有氧氧化,丙酮酸可進一步氧化分解生成乙酰CoA進入三竣酸循環,

16、生成CO2和H2O.糖的有氧氧化和糖酵解在開始階段的許多步驟是完全一樣的,只是分解為丙酮酸以后,由于供氧條件不同才有所分歧.糖酵解總共包括10個連續步驟,均由對應的酶催化.總反響為：葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+>2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H+丙酮酸CH3COCOOH+NADH+H+可逆一>孚1酸CH3CHOHCOOH+NAD+糖酵解意義：1 .糖酵解是存在一切生物體內糖分解代謝的普遍途徑2 .通過糖酵解使葡萄糖降解生成ATP,為生命活動提供局部能量,尤其對厭氧生物是獲得能量的主要方式3 .糖酵解途徑為其他代謝途徑提供中間產物提供碳骨架,如6-磷酸葡萄糖是磷

17、酸戊糖途徑的底物；磷酸二羥丙酮、3-磷酸甘油是脂肪合成的底物4 .是糖有氧分解的準備階段5 .由非糖物質轉變為糖的異生途徑的逆過程三竣酸循環：三竣酸循環tricarboxylicacidcycle是需氧生物體內普遍存在的代謝途徑,分布在線粒體.三竣酸循環是三大營養素糖類、脂類、氨基酸的最終代謝通路,又是糖類、脂類、氨基酸代謝聯系的樞紐.反響式Acetyl-CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H28CoA-SH+3NADH+3H+FADH2+GTP+2CO2三竣酸循環意義：1 .三大營養素的最終代謝通路糖、脂肪和蛋白質在分解代謝過程都先生成乙酰輔酶A,乙酰輔酶A與草酰乙酸結合進入三竣酸循環

18、而徹底氧化.所以三竣酸循環是糖、脂肪和蛋白質分解的共同通路.2 .糖、脂肪和氨基酸代謝的聯系通路三竣酸循環另一重要功能是為其他合成代謝提供小分子前體.a-酮戊二酸和草酰乙酸分別是合成谷氨酸和天冬氨酸的前體；草酰乙酸先轉變成丙酮酸再合成丙氨酸；許多氨基酸通過草酰乙酸可異生成糖.所以三竣酸循環是糖、脂肪酸不能異生成糖和某些氨基酸相互轉變的代謝樞紐.五、其他轉基因食品：所謂轉基因食品,就是通過基因工程技術將一種或幾種外源性基因轉移到某種特定的生物體中,并使其有效地表達出相應的產物多肽或蛋白質,此過程叫轉基因.以轉基因生物為原料加工生產的食品就是轉基因食品.轉基因食品平安性：毒性,食品過敏性實質等同性

19、原那么：1993年,經濟合作與開展組織OECD首次提出了實質等同性原那么.OECD認為,以實質等同性為根底的平安性評價,是說明現代生物技術生產的食品和食品成分平安性最實際的方法.1996年FAO和WHO的專家咨詢會議建議“以實質等同性原那么為依據的平安性評價,可以用于評價GM生物衍生的食品和食品成分的平安性.實質等同性可以證實轉基因食品并不比傳統食品不平安,但并不證實它是絕對平安的,由于證實絕對平安是不切實際的.會議將實質等同性分為以下三類：1與傳統食品和食品成分具有等同性；2除某些特定差異外,與傳統食品和食品成分具有等同性；3與傳統食品和食品成分無實質等同性；轉基因食品檢測方法及原理：PCR

20、技術：對轉入的外源基因進行PCR擴增,然后進行紫外或熒光檢測外聯基因的定性檢測：PCR巢式和半巢式PCR復合擴增PCR核酸跡記法外源基因的定量檢測：定量PCR法,競爭性定量PCR法,實日定量PCR法,PCR-ELISA基因芯片技術外源蛋白質的檢測方法：蛋白質印跡法,酶聯免疫吸附試驗,測流型免疫測定,試紙條法其他技術：色譜技術,毛細管電泳技術,近紅外光譜技術別離細胞組分方法：將細胞在緩沖液中進行均質超聲,研磨等,破環細胞結構,使細胞內的成分釋放到水溶性緩沖溶液中,然后運用離心機的高速旋轉是樣品由于重力因素在不同速度下沉淀不同成分,細胞的根本組成被別離,運用色譜技術將每個階段中出現的生物分子以個體

21、根底別離.新陳代謝：機體與機體內環境之間的物質和能量交換以及生物體內物質和能量的自我更新過程叫做新陳代謝.食源性病原菌檢測方法：傳統生物學方法,顯色培養基法,膠體金試紙條檢測,酶聯免疫實驗,免疫捕捉PCR直接PCR兩對引物巢式PCR膜過濾PCRBIO-PCR免疫磁珠PCRbax快速檢測系統食源性致病菌PCR檢測原理與方法：用于擴增位于兩段序列之間的DNA片段,類似于天然DNA的復制過程,步驟：變性,退火復性,延伸生物氧化：有機物質在生物體細胞內氧化分解產生二氧化碳、水,并釋放出大量能量的過程稱為生物氧化biologicaloxidation,又稱細胞呼吸或組織呼吸.生物氧化與非生物氧化異同：生

22、物氧化在活體細胞中進行,需酶參加生物氧化條件溫和生物氧化是復雜的氧化復原過程生物氧化的能量逐步釋放,以ATP形式儲存和轉運生物氧化在真核細胞線粒體內膜,原核細胞質膜上進行的同：物質被氧化而釋放出能量的過程食品生物技術：食品生物技術foodbiotechnology是生物技術在食品原料生產、加工和制造中的應用的一個學科.它包括了食品發酵和釀造等最古老的生物技術加工過程,也包括了應用現代生物技術來改進食品原料的加工品質的基因、生產高質量的農產品、制造食品添加劑、植物和動物細胞的培養以及與食品加工和制造相關的其他生物技術,如酶工程、蛋白質工程和酶分子的進化工程等.生物技術在食品工業中的應用首先是在基因工程領域,即以DNA重組技術或克隆技術為手段,實現動物、植物、微生物等的基因轉移或DNA重組,以改進食品原料或食品微生物.其次是在細胞工程的應用,即以細