彭文豪运动生物化学实验报告

第一篇：彭文豪运动生物化学实验报告

用pH试纸检测晨尿的酸碱度实验报告

课程：运动生物化学实验名称：用pH试纸检测晨尿的酸碱度实验 实验时间：2013年4月18日实验地点：长江大学新体育馆

姓名：彭文豪班级：体教11001班

学号：201000290得分：

实验目的：学习并掌握如何用pH试纸检测晨尿的酸碱度，讨论尿液的成分以及24训小时练对尿液成分的影响。

实验原理： pH试纸是用来检测液体或气体酸碱度的工具,pH 英文全名hydrogen ion concentration，氢离子浓度指数。这是一种现成的试纸，想要使用时，撕下一条，放在平整的玻璃器上。然后用一支干燥的玻璃棒或滴管从玻璃容器中蘸取一滴溶液滴到pH试纸的中部,从它的颜色变化中可以知道溶液的酸碱度。pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝。通过试纸变化的颜色与标准的比色卡的颜色进行对照，我们大致可以知道溶液的的pH值了。想要检测尿液的酸碱度，我们可以采用早晨起床的第一次的尿液，这样我们检测的值会相对比较准确。实验器材：1个玻璃杯、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡、记录的工具、清洁剂、干抹布、手机上的秒表

实验对象： 测试者：彭文豪（网球专项）记录员：彭文豪

实验步骤：

1、清晨起床后开始收集自己未进食的尿液，盛放在玻璃杯中，并放在可测量的桌面上。

2、取出保存好的pH试纸，撕下一片，并将其他的pH试纸继续放在容器中好好保存同时把标准的比色卡平整的放在便于自己观察的桌面上。

3、取出干燥的玻璃棒，从玻璃杯中蘸取一滴尿液，滴到pH试纸的中部。14、过了半分钟，观察pH试纸的颜色变化，与标准的比色卡进行对照，观察出自己的尿液pH值，记录下各自的数据。

5、大约过2分钟之后进行第二次实验，重复第一次的实验步骤。并记录结果。倒掉剩余的盛放在玻璃杯中的尿液，清洗干净玻璃杯玻璃棒。并及时归还仪器。

6、通过检测出来的pH值，分析尿液是否正常，或者是造成尿液过酸或过碱的原因。

实验结果：

1，第一次测得彭文豪同学晨尿的pH值为6，第二次测得的结果为7。正常的尿液的pH值在5.5到7.4之间，所以,彭文豪同学晨尿的pH值在正常的范围内。

2，尿液的成分有水：95 %蛋白质，0%葡萄糖，0%尿素，1.8 %尿酸，0.05%无机盐1.1%。

3，两次测得的结果不一样是由于我们生活的大气中到处都是有细菌的。尿液放置一段时间后，会被细菌分解，自然产生了氨气，氨气成弱碱性，所以在第二次测试的结果上，尿液的pH值有所升高。

4，作为羽毛球专项蒲涛同学第一次的测试结果是5，第二次的测试的结果是6.而尿液的酸碱度的不同也是有许多方面的因素构成的，经调查蒲涛同学在前一天在激烈的网球运动过程中，机体处于缺氧状态，导致大量氧化不全，产物如乳酸、酮体和丙酮酸等酸性物质堆积，从而使尿PH值明显下降，尿液PH值可达5—6程度。而彭文豪同学进食正常，运动量也不大，所以尿液检测结果基本正常。而蒲涛同学检测结果相对呈酸性尿液。5，结论：饮食和运动的剧烈性可以影响人的尿液的酸碱度。

测试者：彭文豪被测试者：彭文豪记录员：彭文豪评分人：彭文豪

第二篇：生物化学实验报告格式

《生物化学实验》

实验报告本

专业

班级

姓名

学号

目录

实验一 基本操作

实验二 血糖测定

实验三 血清谷丙转氨酶的测定 实验四 血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳 实验五 凝胶层析（分子筛层析）

实验六 饱食和饥饿对白鼠肝糖原含量的比较 实验七 血清脂蛋白琼脂糖凝胶电泳 实验八 分离纯化基因组DNA

（一）实验九 分离纯化基因组DNA

（二）实验十 PCR

实验十一 琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物

实验题目

1.实验目的2.实验原理

3.实验步骤

4.实验数据及处理（或实验现象及分析）

5.结论

6.讨论

《生物化学实验》

预习与原始记录本

专业

班级

姓名

学号

目录

实验一 基本操作

实验二 血糖测定

实验三 血清谷丙转氨酶的测定

实验四 血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳 实验五 凝胶层析（分子筛层析）

实验六 饱食和饥饿对白鼠肝糖原含量的比较 实验七 血清脂蛋白琼脂糖凝胶电泳 实验八 分离纯化基因组DNA

（一）实验九 分离纯化基因组DNA

（二）实验十 PCR

实验十一 琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物

实验题目

1.预习报告

1.1实验目的1.2实验流程

1.3 预计结果

1.4注意事项

2.实验原始数据记录（或实验现象）

第三篇：运动控制上机实验报告

基于SIMULINK的双闭环直流调速系统仿真

张磊

（江南大学 物联网工程学院, 江苏 无锡 214122)摘要：本文首先介绍了双闭环直流调速系统的组成及其特性，接着建立了其动态数学模型，分析了其动态性能，并通过SIMULINK仿真技术研究了其抗负载扰动能力。实验结果表明，双闭环直流调速系统具有良好的抗负载扰动特性。

关键词:抗负载扰动 动态数学模型 动态性能 SIMULINK The double-loop DC speed control system simulation

Based on SIMULINK

Zhang Lei(School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122, China)Abstract:This paper introduces the double-loop DC speed system components and their characteristics, and then built its dynamic mathematical model to analyze its dynamic performance, and through SIMULINK simulation technology for its anti-load disturbances.Experimental results show that the double-loop DC speed control system has a good anti-load disturbance characteristics.Keywords: Anti-load disturbance Dynamic mathematical model Dynamic Performance SIMULINK

1引言

转速、电流双闭环直流调速系统调速范围宽、平稳性好、稳速精度高以及具有良好的动态性能，广泛应用于冶金、建材、印刷、电缆、机床和矿山等行业，在拖动领域中发挥着极其重要的作用，具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差，但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足需要，可以采用转速和电流两个调节器构成转速、电流双闭环调速系统，以获得近似理想的过渡过程。

图1 转速、电流双闭环直流调速系统 为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般采用PI调节器，这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图，如图2所示。图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示了两个调节器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电压Um*决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。

2双闭环双闭环直流调速系统的组成及其特性

2.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成

为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套连接，如图1所示。即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

图2 双闭环直流调速系统电路

原理图 2.2稳态结构图和静特性

双闭环直流系统的稳态结构图如图3所示，分析双闭环调速系统静特性的关键是掌握PI调节器的稳稳态特征，一般存在两种状况：饱和——输出达到限幅值；不饱和——输出未达到限幅值。当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器推出饱和，此时饱和的调节器暂时隔断了输入和输出间的联系，相当与使该调节环开环。当调节器不饱和时，PI作用使输入偏差电压U在稳太时总是为零。

实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对于静特性来说，只有转速调节饱和与不饱和的两种情况。

图3 双闭环直流调速系统的

稳态结构框图

3双闭环直流调速系统的数学模型

3.1双闭环调速系统的动态数学模型

双闭环控制系统数学模型的主要形式仍然是以传递函数或零极点模型为基础的系统动态结构图。双闭环直流调速系统的动态结构框图如图4所示，图中WASR(s)和WACR(s)分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。为了引出电流反馈，在电动机的动态结构框图中必须把电枢电流Id显露出来。

图4 双闭环直流调速系统的

动态结构框图

3.2起动过程分析

双闭环调速系统突加给定电压Un*由静止状态起动时，转速和电流的动态过程如图5所示。在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程分成图中标明的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。

图5 双闭环直流调速起动过程的

转速和电流波形

第I阶段（0—t1）电流上升的阶段。突加给定

电压 Un*后，Id上升，当Id小于负载电流IdL时，电

机还不能转动。当Id≥IdL后，电机开始起动，由于机电惯性作用，转速不会很快增长，转速调节器ASR输入偏差电压仍较大，ASR很快进入饱和状态，而ACR一般不饱和。直到Id≈Idm，Ui≈Uim*。在这一阶段中，ASR很快进入并保持饱和状态，ACR一直不饱和。

第II阶段（t1--t2）恒流升速阶段。ASR始终

是饱和的，转速环相当于开环，系统为在恒值电流Uim*给定下的电流调节系统，基本上保持电流Id恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长，直到n=n*。电机的反电动势E也按线性增长，对电流调节系统来说，E是一个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，Ud0和Uc也必须基本上按线性增长，才能保持Id恒定。当ACR采用PI调节器时，要使其输出量按线性增长，其输入偏差电压必须维持一定的恒值，也就是说，Id应略低于Idm。在这一阶段，ASR处于饱和状态，电流无静差系统，转速线性上升，Id略小于Idm。

第Ⅲ阶段（t2 以后）转速调节阶段。ASR

和ACR都不饱和，ASR起主导作用，ACR力图使

Id尽快地跟随Ui*，或者说，电流内环是一个电流随动子系统。当n=n*时，ASR输入偏差为零，但其输出却由于积分作用还维持在限幅值Uim*，所以电机仍在加速，使转速超调。ASR输入偏差电压变负，开始退出饱和，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于负载电流IdL，转速就继续上升。直到Id=IdL时，转矩Te=TL，则dn/dt=0，转速n才到达峰值（t=t3时）。此后，电动机在负载的阻力下减速，在一小段时间内（t3-t4），Id

综上所述，双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点：（1）饱和非线性控制；（2）转速超调；（3）准时间最优控制。

4双闭环直流调速系统的抗负载扰动仿真

双闭环调速系统一般来说具有比较满意的动态性能。对于调速系统，最重要的动态性能是抗干扰性。主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。本文研究了双闭环调速系统的抗负载扰动性能。

双闭环调速系统的抗负载扰动结构图如图5所示，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。

图5 双闭环调速抗负载扰动作用

本文研究了双闭环调速系统的抗负载扰动性能，基于MATLAB/SIMULINK接线图如图6所示，无扰动信号、阶跃扰动信号、正弦扰动信号作用下输出转速仿真结果如图7的（a）（b）（c）所示。

图6双闭环调速系统的抗负载扰动接线图

(a)无扰动信号

（b）阶跃扰动信号

（c）正弦扰动信号

实验结果表明，IdL改变时，负载扰动能较快的反映到被调量n上，从而得到调节，该系统具有很好的抗负载扰动性能。小结

由双闭环调速系统抗负载扰动作用的动态结构图可以看出，负载扰动作用在电流环之外，转速环之内，所以双闭环调速系统在抗扰动方面和单闭环调速系统只能依靠转速环来进行抗扰调节。通过以上的仿真实验，转速环有效地抑制并消除了负载扰动的影响。

参考文献：

[1]王兆安，等.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000.[2]张广溢，等.电机学[M].重庆：重庆大学出版社，2002.[3]王军.自动控制原理[M].重庆：重庆大学出版社，2008.[4]导向科技.Protel DXP电子电路设计培训教程[M].北京：人民邮电大学出版社，2003.[5]周渊深.交直流调速系统与Matlab仿真[M].北京：中国电力出版社，2004.

第四篇：运动生物化学期末考试重点 体育系

一名词解释

1运动生物化学：是研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律，研究运动引起体内子水平适应性变化及其机理的一门学科。2新陈代谢：生物体内不断进行着的化学变化 3酶：具有催化功能的蛋白质。酶催化反应的能力称为酶活性

4限速酶：催化能力较弱，对整个代谢过程反应速度起控制作用的酶

5激活剂：凡是能提酶活性的物质 6抑制剂：凡是能降低酶活性或使酶活性丧失的物质 7维生素：是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物 8生物氧化：指物质在体内氧化成二氧化碳和水，并释放能量的过程

9呼吸链：线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生氧化结构，称为呼吸链

10底物水平磷酸化：代谢物分子的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP的方式

11氧化磷酸化：代谢物脱下的氢，经呼吸链传递，最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程

12糖：是一类含有多羟基的醛类或酮类化合物的总称

13糖酵解：糖在氧供应不足的情况下，经细胞液中一系列酶催化，最后生成乳酸的过程 14三羧酸循环：由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经过反复的脱氢、脱羧再形成草酰乙酸的循环过程

15糖的有氧氧化：葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解，生成二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程

16乳酸阈：在递增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷递增而增加，当运动强度达到某一负荷时乳酸浓度急剧上升的一个人拐点称乳酸阈

17糖异生作用：由非糖物质（丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变成葡萄糖或糖原的过程

18必要脂肪酸：维持人体正常生长所需而体内不能合成必须从食物中摄取的脂肪酸

19必需氨基酸：机体无法自身合成必须由食物途径获得的氨基酸

20脂肪动员：脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶催化水解释放出脂肪酸，并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程

21联合脱氨基作用：是俺基酸分解代谢的主要途径，结果是脱下氨基

22运动性疲劳：由于运动引起的机体机能水平下降或运动能力下降，从而难以维持一定的运动强度，但经过适当休息后可以恢复的现象

23酮体：肝脏细胞内，脂肪酸氧化不完全，生成的乙酰辅酶A有一部分转变成乙酰乙酸、B-羟丁酸、丙酮，这三种物质统称酮体

24中枢疲劳：由运动训练引起的中枢神经系统不能产生和维持足够的冲动给肌肉以满足运动所需的现象

25外周疲劳：运动引起的骨骼肌功能下降，不能维持预定收缩强度的半所需要的时间也称半时反应现象

26超量恢复：在运动中消耗的能源物质在运动后一段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平的现象

27半时反应：运动中消耗的物质，在运动后的恢复期中，数量增加至运动前数量的一半所需要的时间，而运动中代谢的产物在运动后的恢复期中，数量减少一 半所需要的时间也称半时反应

28酶促反应：酶催化的反应

29脂肪酸的B-氧化：之指脂肪酸在一系列酶的作用下，在@、B-碳原子之间断裂，B-碳原子被氧化结羧基，成成两个碳原子的乙酰辅酶A和较原来少两个碳原子的脂肪酸 30转氨基作用：又称氨基转移作用，是指某一氨基酸与@-酮戊二酸进行氨基转移反应，生成相应的@-酸酮和谷氨酸二填空题

1从生化的视角看，组成人体的基本单位是：分子

2组成人体物质的分类：能源物质、非能源物质

3新陈代谢包括：合成代谢、分解代谢

4酶的分子组成：单纯酶、结合酶（全酶）5酶催化反应特点：高效性、高度专一性、可调控性、不稳定性

6影响酶促反应的因素：底物浓度与酶浓度、PH值、温度、激活剂和抑制剂

7在血液中直接发挥作用的酶（功能性血清酶）：脂蛋白脂肪酶、凝血酶 8糖酵解的终产物是乳酸，有氧氧化的终产物是二氧化碳和水，蛋白质的终产物是氨气、二氧化碳和水

9高能化合物分为：高能磷酸化合物、高能硫酯化合物

10糖酵解在细胞质中进行，其他生物氧化过程都需要在线粒体进行

11呼吸链类型：NADH+氧化呼吸链、虎珀酸氧化呼吸链

12呼吸链组成成分：递氢体、递电子体 13ATP合成方式：氧化磷酸化、底物水平磷酸化

14血糖浓度在空腹时较恒定，大约为4.4~6.6mmol/L

15运动后乳酸的代谢去路：乳酸的氧化、乳酸的糖异生、在肝脏合成其他物质

16糖分为结合糖和自由糖，糖原分为肝糖原和肌糖原17合成糖原的器官：肝脏和饥肉 18糖异生原料：丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸

20血糖浓度超过肾糖阈8.8mmol/L时出现糖尿现象

21肌糖原特点：含量大，能直接被利用，只能由葡萄糖合成，不能分解成葡萄糖

22ATP分子是由腺嘌呤、核糖、3个磷酸基团组成23联合脱氨基作用包括：转氨基作用、氧化脱氨基作用

24疲劳链假说是用来解释运动性外周疲劳发生机制的25三大供能系统：磷酸原供能系统、有氧氧化供能系统、糖酵解供能系统

26提高磷酸原供能的训练方法：最大强度间歇训练法、重复训练法

27发展糖酵解供能系统的方法：最高乳酸训练法、乳酸耐受力训练法 28必需氨基酸：异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸

29糖原合成的原材料：血液中的葡萄糖，重要器官：肝脏、肌肉，场所：细胞液，能量消耗：ATP

30升高血糖的激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、糖皮质激素，降低血糖的是胰岛素

31必需脂肪酸：亚麻酸、亚油酸

32脂肪酸B-氧化作用包括：脱氢、水化、再脱氢、硫解

33糖酵解过程中的限速酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶

34运动性疲劳分为：中枢疲劳和外周疲劳 35ATP功能：生命活动的直接能源，合成磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物三简答题

1生物氧化合成ATP有几种形式，有何异同？ 相同：合成ATP.不同：

氧化磷酸化：是最主要的方式，需要消耗氧，生成能量多；

底物水平磷酸化：不直接消耗氧，生成的能量少，主要为无氧代谢运动中肌肉收缩提供能量

2生物氧化一般过程及其特点？ 过程：

(1)糖、脂肪、蛋白质经分解代谢生成乙酰辅酶A

(2)乙酰辅酶进入三羧酸循环四次脱氢使

NAD+和FA还原成NADHH+和FADH2，两次脱羧生成二氧化碳

(3)NADHH+和FADH2中氢经呼吸链将电子传递给氧生成水，氧化过程放出的能量用于合成ATP 特点：

(1)物质的氧化方式主要为脱氢

(2)在细胞内37'C及近中性水环境中，通过酶的催化作用逐步进行

(3)物质中的能量逐步释放，ATP生成效率高(4)生物氧化中生成的水由物质脱下的氢与氧结合产生，二氧化碳由有机酸脱羧产生 3糖异生的意义？

(1)弥补体内糖量不足，维持血糖相对稳定(2)乳酸异生为糖有利于运动中乳酸消除

4简述人体血糖、血乳酸来源、去路，血糖如何保持动太平衡？

血糖来源：食物中的肌糖原，去路：供应能量，以糖原的形式储存在器官中。

血乳酸来源：骨骼肌细胞中的糖原或葡萄糖，去路：乳酸的氧化，乳酸的糖异生，在肝脏合成其他物质。

血糖的调节：组织器官的调节、激素调节、神经系统的调节

5肌糖原储量与运动能力的关系？

(1)与无氧运动：剧烈的短时间运动中，肌肉中由于缺氧，糖原可经糖酵解转变为乳酸放出能量供运动之需，但一般不会引起明显的糖原耗竭反应或者发生低血糖症

(2)与有氧气运动：在长时间大强度运动中，运动前肌糖原储量决定了运动员达到运动力竭的时间

6脂肪酸的B-氧化过程？

(1)脂肪酸的活化：在酯酰辅酶A合成酶的作用下，脂肪酸转变为脂酰辅酶A的过程，该过程需要辅酶A和ATP参与

(2)脂酰辅酶A进入线粒体：脂肪酸的B-氧化是在线粒体基质中进行的，而在细胞液中形成的脂酰辅酶A不能透过线粒体内膜(3)脂酰辅酶A的B-氧化：脂酰辅酶A进入线粒体后，经历多次B-氧化作用而逐步降解成多个乙酰辅酶A。每次B-氧化包括：脱氢、水化、再脱氢、硫解四个过程 7酮体代谢的意义？

(1)酮体是体内能源物质转运输的一种形式(2)酮体参与脑组织和肌肉的能量代谢(3)参与脂肪酸动员的调节

(4)血、尿酮体浓度可评定体内糖储备状况 8运动对血浆游离脂肪酸的利用有何影响？ 短时间大强度运动时，骨骼肌摄取血浆游离脂肪酸的数量有限，血浆游离脂肪酸的供能意义不大，超过20~30min长时间中等运动中，血浆中游离脂肪酸持续而缓慢升高，肌细胞吸收血浆游离脂肪酸供能的比例增大，运动结束后，脂肪酸的利用率减少，而脂肪水解仍维持在较高水平，在运动结束后15min时血浆游离脂肪酸达到最高水平时，然后再逐渐下降到静息状态水平

9简述血浆脂蛋白的分类与功能？ 乳糜微粒(CM)：外源性脂肪的主要运输形式，极低密度脂蛋白(VLDL)：内源性脂肪的主要运输形式，低密度脂蛋白(LDL)：将肝脏合成的内源性胆固醇转运至外周组织，并调节胆固醇的合成，高密度脂蛋白(HDL)：完成胆固醇的逆向转运，把外周组织的游离胆固醇转运至肝得到清除10氨基酸分解代谢的过程？

(1)转氨基作用：某一氨基酸与@-酮戊二酸进行氨基转移反应，生成相应的@-酮酸和谷氨酸。

(2)氧化脱氨基作用：通过氧化脱氢酶的作用，氨基酸变成亚氨基酸，后者水解产生@-酮酸和氨气

11简述糖、脂肪、蛋白质三大代谢物之间的关系？

能量供应都以糖、脂肪为主，尽量节约蛋白质的消耗；任何一种能源物质代谢占优势，就可能抑制和节约其他能源物质的分解；三大物质之间可以相互转化

12简述三大供能系统的特点？ 磷酸原供能系统：

(1)不需要氧，不产生乳酸(2)能量输出功率最大(3)持续时间最短(4)供能总量少

(5)速度素质的物质基础 糖酵解供能系统：

(1)不需要氧，但有副产品乳酸产生(2)能量输出功率仅次于磷酸原系统(3)持续时间长于磷酸原系统(4)供能总量较磷酸原系统多(5)速归耐力的物质基础，有氧氧化供能系统：(1)需要氧

(2)能量输出功率最小(3)持续时间最长(4)供能总量最大

(5)耐力素质的物质基础

12运动时三大供能系统之间的关系？

(1)运动过程中骨骼肌各供能系统同时发挥作用，不存在一种能源物质单独供能的情况，只是时间、顺序和相对比例随运动状况而异(2)各供能系统最大输出功率差异较大，顺序为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪氧化

(3)各供能系统维持运动的时间不同

(4)运动后能源物质的恢复及代谢产物的消除，必须依靠有氧代谢供能，所以有氧代谢是机能恢复的主要代谢方式 13中枢疲劳的特点？

(1)脑内代谢的变化：脑内糖大量消耗；ATP/ADP的比值下降(2)神经递质的变化

14评定运动员生化指标选择的原则是什么？(1)用代谢产物作指标，如乳酸

(2)用功能性物质作指标，如血红蛋白(3)用代谢调节物质作指标，如激素、酶 15试述不同强度运动时血乳酸值的变化？ 短时间剧烈运动时，血乳酸浓度可达

15mmol/L；短时间间歇运动可达32mmol/L：周期性项目低强度训练后浓度为4mmol/L；大强度度负荷运动可达12mmol/L

16发展三大供能系统采用的训练方法？特点？

(1)发展磷酸原系统方法：a最大强度间歇训练b最大强度重复训练。

特点：a要求最大强度训练b时间在十秒内c最宜休息时间为三十秒(2)发展糖酵解系统方法：a最高乳酸训练法b乳酸耐受力训练法。

特点：a最大强度间歇训练b时间为1~2分钟c间歇休息为3~5分钟。

(3)发展有氧代谢供能系统方法：a有氧代谢间歇训练法b乳酸阈训练法c持续性耐力训练法d高原训法。

特点：a运动强度80%~85%b最大摄氧量强度跑3~5分钟c间歇休息3~5分钟

17影响三大供能系统供能能力的因素有哪些？

(1)影响磷酸原：ATP、CP储量，ATP分解、再合成速率，Na+-K+ATP酶，Ca2+-Mg2+-ATP酶

(2)影响糖酵解供能因素：a糖酵解过程中的限速酶b乳酸生成(3)影响有氧代谢供能因素：a供能底物b线粒体氧化磷酸化能力c高原和高原训练的影响

18运动强度：身体练习对人体生理刺激的程度。

运动负荷：又称生理负荷，指人做练习时所承受的生理负荷。

生化指标：血乳酸、血尿素、血红蛋白、尿素蛋白、血睾酮、血清肌酸激酶、尿肌肝 19葡萄糖-丙氨酸循环的过程及意义？ 过程：

人体运动时，骨骼肌和心肌中糖的分解代谢过程加强，生成大量中间代谢产物丙酮酸，丙酮酸浓度逐渐增高，其中大部分丙酮酸进入线粒体后进一步氧化，部分丙酮酸还原成乳酸，还有一部分丙酮算经过转氨基作用生成丙氨酸。生成的丙氨酸会随血液循环到肝，再在肝作为糖异生的“原材料”，异生成葡萄糖再输入到血液维持血糖浓稳定。意义：

(1)丙氨酸在肝脏异生为糖，有利于维持血糖稳定

(2)防止运动肌丙酮酸浓度升高所导致的乳酸增加

(3)将肌肉中的氨以无毒的形式运输到肝脏，避免血氨浓度过度升高，对健康和维持运动能力有利

第五篇：生物化学实验报告：Western blotting检测大肠杆菌重组蛋白

实验三 Western blotting检测大肠杆菌重组蛋白

一、实验目的

利用Western Blotting技术，定性（或定量）检测苦荞黄酮醇合酶基因（Flavonol synthase gene, FtFLS）在大肠杆菌表达宿主菌Escherichia coli BL(DE3)中的诱导表达。

二、实验原理

黄酮醇合酶（FLS，EC 1.14.11.23）属于2-ODD家族，催化黄酮醇合成支路中最后一步氧化反应，也是直接合成黄酮醇的反应。FLS可以使二氢黄酮醇在C3链中C2和C3之间氧化形成双键，从而生成黄酮醇：a Dihydroflavonol + 2-oxoglutarate + O2 a Flavonol + succinate + CO2 + H2O。

本实验采用PCR的方法，在苦荞黄酮醇合酶基因（FtFLS）ORF起始密码子前引入Kpn І酶切位点，去掉终止密码并引入BamH І酶切位点。克隆引入酶切位点后的FtFLS到表达载体pET-30b(+)质粒中，其表达产物分别在N-末端和C-末端各含有6 × His标签。重组质粒（pET-30b(+)-FtFLS）经鉴定后转化表达宿主菌E.coli BL21(DE3)并使用IPTG进行诱导表达。收集诱导0 h、2 h、4 h、6 h和8 h的产物，经SDS-PAGE后用于考马斯亮蓝R-250染色或Western blotting分析。

Western blotting的标准流程如下：蛋白质首先通过SDS-PAGE胺凝胶电泳分离，通过电泳转移到固相支持物上（硝酸纤维素膜、PVDF膜和尼龙膜）；将膜上未反应的位点封闭起来，以抑制抗体的非特异性吸附，固定的蛋白质即可与特异性的多克隆或单克隆抗体相互作用并通过放射、生色或化学发光的方法进行定位。

本实验采用小鼠抗聚组氨酸单克隆抗体（Anti-His tag IgG，一抗）与重组FtFLS蛋白的N-末端和C-末端6 × His发生抗原-抗体特异反应，再利用辣根过氧化物酶标记羊抗小鼠IgG（peroxidase-Goat Anti-Mouse IgG，二抗）与一抗发生特异结合，最后使用DAB进行显色。DAB即：二氨基联苯胺（3, 3'-diaminobenzidine），是过氧化物酶（Peroxidase）的生色底物。DAB在过氧化氢的存在下失去电子而呈现出颜色变化和积累，形成浅棕色不溶性产物。该方法常用于检测过氧化物酶的活性，它灵敏度高，特异性好，在免疫组化，原位杂交，Western blotting等膜显色中 1

应用广泛。

三、操作步骤 3.1 样品的制备

原始样品可为细胞、组织、培养上清、免疫沉淀或亲和纯化的蛋白，以下为定性检测大肠杆菌重组蛋白时细胞样品的处理方法，其余的样品制备方法参阅相关文献。

材料与试剂：

重组pET-30b(+)-FtFLS质粒、表达宿主菌E.coli BL21(DE3)、LB固体培养基（Kan 50μg/mL）、LB 液体培养基（10mL、50mL）、Kan（50 mg/mL）、IPTG（24 mg/mL）、PBS缓冲液、5 X SDS上样缓冲液。仪器与设备：

恒温培养箱、恒温摇床、超净工作台、酒精灯、消毒酒精（75%）、棉球、接种环、台式离心机、冰盘、Tip（10 μL、200 μL、1 mL）、微量加样器（10 μL、200 μL、1 mL）、离心管（1.5 mL、10 mL）。操作步骤：

①含重组质粒pET-30b(+)-FtFLS的表达宿主菌E.coli BL21(DE3)划线于LB 固体培养基（Kan抗性），37℃培养16 h。

②挑选单菌落，接种至10 mL LB培养基（按0.1%加入Kan，10 μL）于37 ℃过夜培养，即为种子液。

③按2 %的接种量（1 mL）将种子液接种到50 mL LB Kan培养基中（按0.1%加入Kan，50 μL），于37 ℃培养OD600至0.5（约2.5 h）。

④加入IPTG至终浓度为1 mmol/L（100 μL），置于25℃连续诱导表达8 h，分别取诱导前0 h，诱导后2 h、4 h、6 h和8 h的培养液5 mL于10 mL离心管中，置于冰水混合物上备用。

⑤诱导完毕后，各样品于8000 rpm（12000 rpm易爆管）离心5 min收集沉淀，用等体积PBS（5 mL）重悬漂洗细胞2次，收集菌体。

⑥各管分别加入400 μL PBS重悬细胞，加入100 μL 5 X SDS上样缓冲液，置于沸水浴中10 min（注意防止爆管）。注意事项：

①重组蛋白的诱导表达应进行正确的无菌操作并加入适宜浓度的抗生素，避免可能的污染。

②在合适的盐浓度下，应保持蛋白质的最大溶解性。

③选择合适的表面活性剂和还原剂，破坏所有非共价结合的蛋白质复合物和共价键二硫键。尽量去除核酸，多糖，脂类等干扰分子。

④制备过程应在低温下进行，以避免细胞破碎释放出的各种酶类的修饰。

⑤样品建议分装成合适的量（比如分装出20ul检测蛋白质定量用），然后保存与-20°或-80℃中长期保存，但要注意不要反复冻融，因为会使蛋白的抗原特性发生改变。3.2 SDS-PAGE SDS-PAGE（SDS变性不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳）的分离原理则仅根据蛋白质的分子量的差异。因为SDS-PAGE上样缓冲液含有SDS和巯基乙醇（2-ME）或二巯基赤藓醇（DTT），其可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键、分子内氢键、破坏蛋白质的高级结构、形成SDS-蛋白质复合物。该复合物形成榛状结构，平均每两个氨基酸残基结合一个SDS分子，使其带有大量的负电荷（蛋白质分子本身的电荷完全被SDS掩盖），从而消除了不同分子之间原有的电荷差别。材料与试剂：

① 分离胶缓冲液（1.5 mol/L Tris-HCl，0.4% SDS，pH 8.8）。② 浓缩胶缓冲液（0.5 mol/L Tris-HCl，0.4% SDS，pH 6.8）。

③ 30%丙烯酰胺/N, N'-亚甲基双丙烯酰胺（Arc/Bis）：29.2 g Acr，0.8 g Bis，定容至100 mL。

④ 10%过硫酸铵（W/V），需新鲜配制。

⑤ 2 X 上样缓冲液（pH 8.0）：含0.5 mol/L Tris-HCl（pH 6.8）2 mL，甘油2 mL，20% SDS 2 mL（W/V），0.1%溴酚蓝 0.5 mL，2-β-巯基乙醇（2-ME）1.0 mL，定容至10 mL。

⑥ 电极缓冲液（pH 8.3）：3.03 g Tris，14.41 g Gly，1.0 g SDS，调整pH后定容至1000 mL。

⑦ 染色液：45%甲醇，10%乙酸，0.25%考马斯亮蓝R-250。⑧ 脱色液：10%（V/V）乙酸，5%（V/V）乙醇。⑨ 封底胶：1g琼脂糖溶于100 mL电极缓冲液。⑩ 预染标准分子量蛋白质Marker。仪器与设备：

垂直板电泳槽及其附件，电炉，电泳仪，微量加样器（10 μL），Tip（10 μL）。操作步骤：

① 电泳槽的安装：将成套的两块玻璃板正确放入硅胶条中，夹在电泳槽里，按对角线顺序旋紧螺丝（注意分辨上下槽）。用1%的琼脂糖封底（封于下槽底部），待琼脂糖凝固后即可制胶。

② 制胶：选择合适的胶浓度，按下表配制分离胶，灌入两玻璃板之间，加至距短玻璃板顶端3 cm处，立即覆盖5 mm左右水层，静置等待聚合，当分离胶与水层之间的界面重新出现时表明胶已聚合。小心倒掉分离胶上水层，配制浓缩胶后加入玻璃板中，插入梳子并及时补充由于浓缩胶聚合产生的空隙（该过程避免气泡的产生）。

本实验选用12.5%的SDS-PAGE胶对重组FtFLS进行分离。

试剂 浓度 分离胶缓冲液 mL 浓缩胶缓冲液 mL Acr/Bis mL

分离胶

7.5% 10% 12.5% 15% 4.05.3

4.08.0

30% 4.01.25 0.75 4

H2O mL 10% AP mL TEMED mL

8.0 0.3

6.7 0.3

5.3 0.3

4.0 0.3

1.3 0.3

3.0 0.15 0.005

0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 ③ 点样：分别在上下电泳槽中倒入电极缓冲液，上槽淹没短玻璃板，下槽淹没电极即可。此时，小心拔出梳子，用微量加样器调整点样孔之间的浓缩胶（此步骤应检查电泳槽是否漏液）。使用微量进样器分别在样品槽内分别加入预染的标准分子量蛋白质、诱导前0 h，诱导2 h、4 h、6 h和8 h后处理好的样品18 μL（上样总体积一般不超过15 μL，加样孔的最大限度可加20 μL样品）。

④ 电泳：接通电源，调节电压至100 V，恒压电泳；待指示剂进入分离胶后，调节电压至200 V恒压电泳。待指示剂在分离胶中迁移5-6 cm左右时，停止电泳。剥胶：小心剥胶，将浓缩胶（浓缩胶影响操作）和分离胶上不用的部分切去（便于识别），见图3和图4.⑤ 染色：凝胶经蒸馏水漂洗1次后加入染色液，电炉加热处理10-20 min染色。⑥ 脱色：使用蒸馏水漂洗取出染色液，加入脱色液，电炉加热脱色至出现清晰的蛋白条带。注意事项：

①上样总体积一般不超过15L，胶孔的最大限度可加20L样品。

②微量加样器应贴壁吸取样品，避免吸进气泡；将微量加样器Tip头插至加样孔中缓慢加入样品，避免样品溢出。

③电泳设备应注意检查正负极、是否短路或接触不良、是否漏液、电流电压大小（电流强度会随电泳的进行有所降低）。

④电极缓冲液和AP应新鲜配制，上下槽缓冲液不可混用（电泳完毕分别收集）。3.3 转膜与杂交

杂交膜的选择是决定Western blotting成败的重要环节。应根据杂交方案、被转移蛋白的特性以及分子大小等因素，选择合适材质、孔径和规格的杂交膜。

用于Western blot 的膜主要有两种：硝酸纤维素膜（NC）和聚偏氟乙烯（PVDF）膜。NC膜是蛋白印迹实验的标准固相支持物，在低离子转移缓冲液的环境下，大多数带负电荷的蛋白质会与膜发生疏水作用而高亲和力的结合在一起，但在非离子型的去污剂作用下，结合的蛋白还可以被洗脱下来。根据被转移的蛋白分子量大小，选择不同孔径的NC膜。因为随着膜孔径的不断减小，膜对低分子量蛋白的结合就越牢固。通常用0.45 μm和0.2 μm两种规格的NC膜。大于20 kDa的蛋白可用0.45 μm 的膜，小于20 kDa的蛋白用0.2 μm的膜。PVDF 膜灵敏度、分辨率和蛋白亲和力比常规的膜要高，非常适合于低分子量蛋白的检测。但PVDF 膜在使用之前必需用纯甲醇浸泡饱和1-5 sec。蛋白质常用的转移方法主要有两种：槽式湿转和半干转移。前者操作容易，转移效率高；而后者适用于大胶的蛋白转移，所用缓冲液少。以下为槽式湿转的操作步骤。材料与试剂：

材料：PVDF膜，Whatman 滤纸，搪瓷盘，一次性PE手套，镊子，玻棒，试剂：转移缓冲液 pH 8.3（25 mmol/L Tris，0.2 M 甘氨酸，20%甲醇），1000 mL 10 X TBS缓冲液pH 7.6（24.2 g Tris base，80 g NaCl，用1N HCl调pH=7.6），脱脂奶粉、BSA或试剂盒自带的蛋白质干粉，洗涤缓冲液（1 X TBS，0.1% Tween-20），封闭缓冲液（1×TBS，0.1% Tween-20，5% w/v脱脂奶粉或BSA），抗体稀释液[1×TBS, 0.1% Tween-20 加5% BSA（多抗）或5%脱脂奶粉（单抗）]。仪器与设备：

转膜电泳仪及其附件，杂交仪，培养皿，凝胶成像系统。操作步骤： 转膜

① 准备转移缓冲液，依据胶的大小剪取膜和滤纸6片，将凝胶和PVDF膜和滤纸放入转移缓冲液中平衡10min。

② 装配转移三明治（海绵→3层滤纸→胶→膜→3层滤纸→海绵）：在加有转移液的搪瓷盘里放入转膜用的夹子、两块海绵垫、一支玻棒、滤纸和浸过的膜；将夹子打开使一面保持水平（规定为正极）。在上面垫一张海绵垫，用玻棒来回擀几遍以

擀走里面的气泡。在垫子上垫三层滤纸，一手固定滤纸一手用玻棒擀去其中的气泡。依次加膜、加胶，再在膜上盖3张滤纸并除去气泡，见图5。

③ 将转移槽置于冰浴中，放入三明治，加转移缓冲液，插上电极，100V电泳1h（电流约为0.3 A）。

④ 电泳结束，观察预染的蛋白质Marker是否转移到膜上。杂交

① 用25-50 mL洗涤缓冲液洗涤硝酸纤维素膜5 min, 1 次。

② 封闭硝酸纤维膜：加封闭缓冲液25 mL，37℃封闭2 h。用量以浸没整张膜为准，图6。

③ 抗体的稀释（已依稀）：小鼠抗聚组氨酸单克隆抗体使用100 μL抗体稀释液进行溶解稀释，储存与4℃。（一般特异性抗体浓度1 μg/mL）

④ 硝酸纤维膜孵育一抗：加入20 mL抗体稀释液，将25 μL一抗加入培养皿中（已完全覆盖膜为准），37℃孵育2 h左右，见图7和图8。（视实验时间，也可以4℃孵育过夜）

⑤ 用25 mL洗涤缓冲液振荡洗涤硝酸纤维素膜3 次, 每次5 min。

⑥ 硝酸纤维膜孵育二抗：加入25 mL抗体稀释液，将25μL二抗全部加入培养皿中（以完全覆盖膜为准），37 ℃孵育2 h，见图7和图8。

⑦ 用30 mL洗涤缓冲液振荡洗涤硝酸纤维膜4 次, 每次5 min。

⑧ DAB 显色：按每2 mL蒸馏水加显色剂A，B，C 各１滴，混匀。混匀后加至膜上。室温显色。一般显色1－30 分钟。若无背景出现则可继续显色。显色后用蒸馏水洗涤以终止反应。注意事项：

①操作中戴手套，不要用手触膜。

②如检测小于20 kDa的蛋白应用0.2μm的膜，并可省略转移时的平衡步骤。③某些抗原和抗体可被Tween-20 洗脱，此时可用1.0% BSA代替Tween-20。④关于封闭剂的选择：5%脱脂奶/TBS or PBS: 能和某些抗原相互作用，掩盖抗体结合能力；0.3~3% BSA in PBS：低的内源性交叉反应性。

⑤如用0.1% Tween 20、0.02% NaN3 in PBS or TBS作封闭剂和抗体稀释液，抗体检测后可进行蛋白染色。

⑥如要同时检测大分子量和小分子蛋白，最好用梯度胶分离蛋白。

四、实验结果

4.1 考马斯亮蓝显色结果

4.2 DAB显色结果

五、讨论与分析

1.考马斯亮蓝显色结果

由图可知，其变化趋势是目的条带颜色越来越深，条带宽度也逐渐变宽。说明随着培养时间推移，产生的目的蛋白越来越多，也就意味着转入的基因得到表达。而目的条带宽度在6h以后变化已经不明显，说明此时目的蛋白的表达已达到接近峰值。实验结果的背景色偏深，但还不影响结果的判定。2.DAB显色结果

由于显色结果并不理想，不能清晰反映我们实验设计所需要的结果。上图显色结果为绘制的示意图。主要可能是因为一抗孵育时间较短导致，也可能是由于蛋白样品本身上样量不足或蛋白浓度较低，以及转膜转印效率不够高。另外，也可能由于以下这些方面没有严格做到影响了实验结果：

A制作凝胶时，严格按照配方制作，倒胶时做到既快又稳，防止产生气泡。同时，制胶前应洗净玻板并使其完全干燥，否则会影响实验结果。

B进入杂交阶段，重要的是控制温度和孵育时间，在孵育之前，封闭也是必不可少的步骤。显色效果与各个步骤都是密不可分的，但一抗、二抗品质与用量尤为重要。这一步必须尤为仔细。

C 当进入转膜阶段时，注意转移三明治的顺序，海绵、滤纸、胶、膜，滤纸，海绵。还需要注意的是一定要驱赶完海绵里的气泡，不然会造成短路。

D为提高实验准确度样品应按照以下标准：样品不能反复冻融，样品未加蛋白酶抑制剂。同时，建议检查Western Blot过程，提高抗浓度。对于加蛋白酶抑制剂来说，一般加PMSF就可以了，最好能多加几中种蛋白酶抑制剂。