化学生物学简介

上一篇 / 下一篇  2011-06-21 15:22:53

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  化学生物学的基本任务有三大方面:其一,揭示生命运动的化学本质。其二,发展生命调控的化学方法。其三,提供生命研究的化学技术。

  要了解化学生物学,首先要认识蛋白质、酶、核酸。

  蛋白质是一类含氮的有机化合物,是由氨基酸构成的。具体的说是由一条或多条多肽链以特殊方式结合而成的生物大分子。根据蛋白质外形不同,蛋白质可以分为球状蛋白质和纤维状蛋白质,球状蛋白质外表面为亲水性基团,故溶解性好。根据蛋白质组成不同,可以分为简单蛋白和结合蛋白,简单蛋白只含由α-氨基酸组成的肽链而不含其它成分;结合蛋白由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成。蛋白质本身具有各种性质,如两性解离和电泳、胶体性质、沉淀作用(又分为可逆沉淀和不可逆沉淀,可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法,而不可逆沉淀一般是高温或强酸强碱造成的)、变性(变性蛋白质不溶于水和其它溶剂,也不能恢复蛋白质原有的性质,故蛋白质的变性通常伴随不可逆沉淀)、紫外吸收。关于蛋白质分离提纯的基本步骤,依次为取材—破碎—提取—分离纯化—结晶—鉴定分析。蛋白质有一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。一级结构包括组成蛋白质的多肽链的数目,多肽链氨基酸的顺序,及多肽链内部或链间二硫键的数目和位置;二级结构指肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠;三级结构指在二级结构的基础上,肽键不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象的特征三维结构;四级结构指多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式。

  酶是活细胞产生的生物催化剂,大部分酶由蛋白质构成,少部分不由蛋白质构成。根据酶的组成可以分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶,结合蛋白酶的蛋白质部分称为酶蛋白,非蛋白质部分包括辅酶及金属离子。酶具有一般催化剂的共性,如不改变化学反应平衡,降低反应活化能,加速反应进行。酶也具有自身催化作用的特性,高效性、选择性、反应条件温和、酶活力可调节控制。此外,酶主要可以分为氧化-还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶、核酶。

  核酸可以简单的分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。核酸具有两性性质及等电点、能水解、会发生变性复性与杂交。

  以上只是简单介绍了化学生物学中的蛋白质、酶、核酸这几个最基本的概念。


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