圓二色光譜主要用于測定蛋白質的立體結構，圓二色性對R和L兩種圓偏振光吸收程度不同的現象。這種吸收程度的不同與波長的關系稱圓二色譜，是一種測定分子不對稱結構的光譜法。在分子生物學領域中主要用于測定蛋白質的立體結構，也可用來測定核酸和多糖的立體結構。

1、研究蛋白質立體結構：蛋白質的肽鍵在紫外185～240納米處有光吸收，因此它在這一波長范圍內有圓二色性。幾種不同的蛋白質立體結構所表現的橢圓值波長的變化曲線──圓二色譜是不同的。α-螺旋的譜是雙負峰形的，β-折疊是單負峰形的，無規卷曲在波長很短的地方出單峰。蛋白質的圓二色譜是它們所含各種立體結構組分的圓二色譜的代數加和曲線。因此用這一波長范圍的圓二色譜可研究蛋白質中各種立體結構的含量。
2、核酸中所含糖有不對稱的結構：核酸中所含糖有不對稱的結構，它們所含的雙螺旋結構也是不對稱的。它們在185～300納米范圍內也有特征的圓二色譜。這些譜與核酸的立體結構的關系雖不甚顯著，但也可以用它研究某些立體結構。同時圓二色譜與核酸的堿基配對數有關系，因此也可用圓二色譜研究核酸的化學組成。
3、研究核酸的化學組成：蛋白質含酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸，它們在240～350納米處有光吸收，當它們處于分子不對稱環境中時也表現出圓二色性。這一范圍的圓二色性反映出在蛋白質分子中上述氨基酸殘基環境的性質。

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