生物物理第十五次作业

1沉降速度法和沉降平衡法有何异同？各有何优缺点？

答：沉降速度法是指在强大的离心力（大于1百万g）作用下，单位时间内物质颗粒沿半径方向运动的距离。用超速离心机进行沉降测定法的一种。

在十分强大的离心力场中使溶质沉降，对沉降状态进行观测。从沉降速度测定求得的高分子沉降系数，除分子量外还受分子形状等的影响，但沉降系数作为表示高分子的特征是非常重要的。

沉降平衡法是超离心沉降法之一。如果在比沉降速度法低的转速和不可忽视溶质布朗运动的情况下继续离心，则由于离心力所引起的沉降与逆方向扩散相均衡，而使管内溶质的浓度分布保持一定。这种状态就是沉降平衡。

通过平衡时的浓度分布分析可计算出溶质的分子量。

相同点：同属于离心法测定分子量的方法。

不同点：沉降速度法是当分离带有不同s值的混合溶液时，沉降速度较快的分子在穿过沉降速度较慢的分子时，会受到污染而引起误差。沉降平衡法是试验时间过长，这对稳定性不高的体系（如蛋白质等生命物质）的测定是很不利的。

此外，平衡法不涉及微粒具体迁移过程，故不能提供微粒形状的信息。

优缺点：沉降速度法优点：超速离心机扩散效应很小，可忽略，大分子沉降运动受离心力、浮力和磨擦力影响。

沉降速度达到一定值时，所受合力为0。缺点：分离带有不同s值混合溶液时，沉降速度较快的分子穿过沉降速度较慢的分子时会受到污染引起误差。

沉降平衡法优点：不必测定扩散系数，可以从浓度的分布直接计算m值，是测定分子量的独立方法，也是现有测定大分子量的最准确的物理方法。缺点：

试验时间过长，这对稳定性不高的体系（如蛋白质等生命物质）的测定是很不利的。此外，平衡法不涉及微粒具体迁移过程，故不能提供微粒形状的信息。

2沉降系数s的意义是什么？

答：沉降系数意义：用离心法时，大分子沉降速度的量度，等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。

s是沉降系数，ω是离心转子的角速度（弧度/秒），r是到旋转中心的距离，v是沉降速度。

沉降系数以每单位重力的沉降速度表示，并且通常为1～200×10-13秒范围，10-13这个因子叫做沉降单位s，即1s=10-13秒。沉降系数越大在离心时候越先沉降。如血红蛋白的沉降系数约为4×10-13秒或4s。

大多数蛋白质和核酸的沉降系数在4s和40s之间，核糖体及其亚基在30s和80s之间，多核糖体在100s以上。

3简述紫外可见光分光光度法在蛋白质研究方面的作用。

答：蛋白质生色团主要有肽基团、某些氨基酸侧链和某些辅基等三类。

1）肽基团典型跃迁吸收带有3个：

210-220nm ，吸收系数约100，属n→π*跃迁； 190nm 附近，吸收系数约7000，属π →跃迁；175nm 附近，属n →σ跃迁。

2）蛋白质侧链研究，主要由酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸以及组氨酸、胱氨酸等贡献。

酪氨酸 274nm ，吸收系数约1400，色氨酸较复杂240-290nm 至少存在3种电子跃迁，苯丙氨酸在257nm ，吸收系数约200。上述氨基酸由极性环境移入非极性环境，吸收峰波长及吸收系数增加氨基酸链基团由于溶剂ph变化带电荷时，吸收峰波长及吸收系数增加。

3）某些辅基在可见光范围内有强吸收带，血红素、黄素和一些金属蛋白络合物。特点是吸收系数较大，可用于检测。

4紫外可见光分光光度法在核酸研究方面有何作用？

答：1）各种核酸紫外区吸收几乎都是由嘌呤和嘧啶碱基造成。

2）核酸对ph变化敏感。c和g酸性条件质子化作用u和t在碱性条件时去质子化作用均导致吸收系数增加。a变化不大。

3）核酸对温度也有敏感性，温度上升吸收峰变大，称为增色性，原因是两条核苷酸链连续分离，碱基不再堆集造成。

可研究温度、ph、离子强度、小分子对dna稳定性影响。