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2012年7月29日 星期日

【課程紀錄】生物化學營 ─ 蛋白質

經常在牛奶廣告當中聽到「喝牛奶,才能長的和大樹一樣高!」其實,牛奶裡頭提供的不只提供骨骼成長所需的鈣質,還有生長所必需的「蛋白質」,在人體當中,有許多的成分構造都是由蛋白質所組成的,而蛋白質是由各種不同的胺基酸所構成的。從DNA和RNA之間的分工製造出人體所需的蛋白質,其中的分工方式則為DNA轉錄成RNA,由RNA轉譯成胺基酸,再由胺基酸組合成蛋白質。這些縝密的分工過程,就構成了人體所需要的蛋白質。

由於蛋白質在人體內有許多工作要做,因此,在胺基酸組合的時候,有著不同種的連結,也是因為這些不同的連結,使得,各種蛋白質所形成的構造都不同,以用來擔負各式各樣的任務!在不同的蛋白質之間,有一個共同的特性,當遇到酸、鹼或是加熱的時候會因為這些因素而造成蛋白質的構造的改變,這樣的現象稱之為「蛋白質的變性」,最明顯的現象就是產生沉澱或是變色。常見的例子就像是,將蛋放到鍋子上煎熟,從透明的蛋白煎熟時便成為白色的蛋白;一般在早餐店喝甜甜的豆漿,都是像液體一樣的流動,另一種豆漿是「鹹豆漿」不像是一般甜豆漿的型態,而是呈現半液體半固態的型態,這是因為在其中加入「醋」的原因!以上這兩個例子都是蛋白質變性的例子喔!
[圖1.1]  吳老師正在介紹製造蛋白質的流程
[圖1.2]   不同用途的蛋白質所組合的胺基酸都不同,
也是因此有各種不同的性質的表現!
[圖1.3]  正在裝豆漿給同學做實驗囉!!  
[圖1.4]  同學們再依序加入酸與鹼看看是否有「變性」現象的產生!  
[圖1.5]  再加入時,似乎有些許的固體出現,在放置一陣子之後看看!
[圖1.6]  過一陣子之後觀察發現,有些蛋白質已經變性了,
產生的變性的現象! 
[圖1.7]  吳老師正在說明使用微量滴管(pipetman)的方法
[圖1.8]  因為是「微量」的量取,要注意使用流程,
千萬別破壞儀器,也別汙染到pipetman的前端。
[圖1.9]  要記得剛剛所說的使用流程,親自操作一下!
也體驗一下「微量」的感覺!
[圖1.10]  接下來要進行的實驗為DNA電泳!
老師正在叮嚀,在這實驗當中,會加入染劑,將DNA染色,
也是因為如此,也會造成正常細胞的DNA染色,在實驗之前,
一定要戴上手套,以策安全喔!
[圖1.11]  正在組裝電泳槽中!
[圖1.12]  等洋菜膠凝固之後,可以到入緩衝液。
[圖1.13]  再將DNA與染劑混合之後準備放在洋菜膠之中的孔洞!
[圖1.14]  當混
[圖1.14]  換同學將已經染色的DNA放入孔洞之中,小心千萬別手抖...
[圖1.15]  過一段時間之後,就可以放在紫外燈下看看使否有成功!
[圖1.16]  在紫外光之下,可看見有螢光的方塊在前方,
雖然不明顯,但是,這次的電泳有跑成功喔!
現在,各位已經知道蛋白質的基礎性質,並且可以利用蛋白質的特性檢測是否真的有蛋白質的存在。但是,光是知道是否有蛋白質還是不夠,就像是一般物質含量的檢測一樣,還是必須知道,有多少!為了要測量蛋白質含量的多寡,必須使用另外一項儀器「分光光度計」,可以利用光束通過含有蛋白質的溶液時,可以利用特定波長的光線,使得被蛋白質,可以藉由吸收的比率根據比爾定律,做出一條吸收率與濃度的檢量線,當檢量線完成之後,就可以利用測出來的吸收率回推所測得的濃度喔!

其實,在偵測蛋白質所選用的特定波長,可以藉由以前的科學家所對於蛋白質內部的結構分析之後,推算出某一個特定波長是蛋白質吸收的高峰,因而選用此波長!其實,這個方式可以用在任何檢測物質濃度的方式,並不限定於檢測蛋白質!只要針對要檢測的物質分析其特性,再決定波長,都可以使用此方式喔!
[圖2.1]  要了解蛋白質先從胺基酸的特性再了解一次!
[圖2.2]  由博士班的學長來講解,一定可以再增加理解!
[圖2.3]  這就是比爾定律的原理!
[圖2.4]  要放入檢測的物質,要經過稀釋,
各位同學要好好思考一下如何稀釋喔!
[圖2.5]  這次實驗所用的是「石英試管」而不是玻璃試管,
因為,石英試管的透光效率比較好,不易造成干擾!
[圖2.6]  準備好,蓋上儀器,準備計時喔!
[圖2.7]  算好時間,就可以開始讀數字囉!
[圖2.8]  大致上也可以藉由重複製作的過程當中,
發現自己稀釋的過程是否有錯誤!
經過這一次的介紹,對於蛋白質應該不是只有和「蛋」一樣,這個概念吧!蛋白質還有許多的特性,以微觀的觀點來說,其實是和胺基酸的結構有很大的關係,這也是生物化學很大貢獻的地方,以化學的觀點來解釋生物體內的現象,可說是有向前進一步的發展喔!

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