第六节第六节 蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构在不同肽链中：在不同肽链中：氨基酸的数目、种类、排列顺序不同氨基酸的数目、种类、排列顺序不同蛋白质蛋白质——多肽多肽——肽肽——AAl蛋白质分子量变化范围大；与多肽无严格界线蛋白质分子量变化范围大；与多肽无严格界线 ——通常将通常将6000Da以上的多肽称为蛋白质以上的多肽称为蛋白质 n n蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序 ————蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构 （primary structure）一、蛋白质的氨基酸组成 通过酸碱水解可以分析蛋白质的氨基酸组成通过酸碱水解可以分析蛋白质的氨基酸组成 二、蛋白质分子结构中的化学键n n肽键肽键、二硫键、酯键、配位键、二硫键、酯键、配位键n n氢键、疏水作用、范德华力、离子键氢键、疏水作用、范德华力、离子键 （一）肽键（一）肽键 ①①肽键中肽键中C-N键有部分键有部分 双键性质双键性质 ——不能自由旋转不能自由旋转②组成肽键原子处于组成肽键原子处于 同一平面（肽平面）同一平面（肽平面）③键长及键角一定键长及键角一定④大多数情况以大多数情况以反式反式 结构存在结构存在 （二）二硫键（二）二硫键 (Disulfide Bond) n n由含硫氨基酸形成由含硫氨基酸形成n n起稳定肽链空间结构的作用起稳定肽链空间结构的作用n n二硫键被破坏，蛋白质生物活性丧失二硫键被破坏，蛋白质生物活性丧失 （三）酯键（三）酯键 (Ester Bond)n nSer/Thr的羟基与的羟基与AA的羧基形成酯键的羧基形成酯键n n磷酸与含羟基磷酸与含羟基AA缩合形成磷酸酯键缩合形成磷酸酯键 ————这这这这就就就就是是是是蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化，，，，是是是是机机机机体体体体调调调调节节节节蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质功功功功能的重要形式能的重要形式能的重要形式能的重要形式 （四）盐键/离子键 ( Electrostatic attraction )( Electrostatic attraction )n n——具有相反电荷的两个基团间的库仑作用具有相反电荷的两个基团间的库仑作用 （五）（五）配位键配位键(Metal-ion Coordination)n n两个原子之间形成的共价键两个原子之间形成的共价键n n共用电子对由其中一个原子提供共用电子对由其中一个原子提供n n金属离子与蛋白质的结合方式金属离子与蛋白质的结合方式 例如：铁氧还蛋白例如：铁氧还蛋白蛋白质中除去金属离子时，蛋白质发生变性蛋白质中除去金属离子时，蛋白质发生变性 （六）氢键( Hydrogen bond )n n两电负性强的原子对两电负性强的原子对H H的静电引力所形成的静电引力所形成 X—H…Y n n质子给予质子给予体体X-H和质子接受体和质子接受体Y间相互作用间相互作用n n氢键具有：氢键具有： 方向性方向性- -（键角）指（键角）指X—H与与H…Y间的夹角间的夹角 饱和性饱和性- - X—H只与只与一个一个Y结合结合 （七）范德华力n n原子原子/ /基团基团/ /分子间较弱的、非特异性作用力分子间较弱的、非特异性作用力 极性基团间的极性基团间的取向力取向力 极性基团与非极性基团间的极性基团与非极性基团间的诱导力诱导力 非极性基团间的非极性基团间的色散力色散力 （八）疏水作用 ( Hydrophobic Interactions) n n非极性侧链为非极性侧链为避开极性溶剂水避开极性溶剂水彼此靠近所产生彼此靠近所产生n n主要存在于蛋白质内部疏水链主要存在于蛋白质内部疏水链/ /腔腔/ /缝隙缝隙 蛋白质表面通常具有极性链或区域蛋白质表面通常具有极性链或区域 键 能n n肽键肽键肽键肽键 n n二硫键二硫键二硫键二硫键n n离子键离子键 n n氢键氢键氢键氢键n n疏水键疏水键疏水键疏水键 n n范德华力范德华力范德华力范德华力 3kcal/mol1kcal/mol1kcal/mol0.1kcal/mol这四种键能远小于共价键，称这四种键能远小于共价键，称次级键次级键次级键微弱却是次级键微弱却是维持蛋白质三维结构维持蛋白质三维结构主要的作用力主要的作用力 ? ?数量巨大数量巨大数量巨大数量巨大 三、蛋白质一级结构的测定三、蛋白质一级结构的测定l蛋白质蛋白质AAAA顺序测定是蛋白质化学研究的基础顺序测定是蛋白质化学研究的基础l19531953年年F.SangerF.Sanger测定了胰岛素的一级结构测定了胰岛素的一级结构 n n样品必需纯（样品必需纯（>97%>97%以上）；以上）；n n知道蛋白质的分子量；知道蛋白质的分子量；n n知道蛋白质由几个亚基组成；知道蛋白质由几个亚基组成；n n测定蛋白质的氨基酸组成；并根据分子测定蛋白质的氨基酸组成；并根据分子量计算每种氨基酸的个数。
量计算每种氨基酸的个数n n测定水解液中的氨量，计算酰胺的含量测定水解液中的氨量，计算酰胺的含量1.测定蛋白质的一级结构的要求 2. 测定步骤n n(1) (1) 多肽链的拆分多肽链的拆分多肽链的拆分多肽链的拆分n n(2) (2) 测定蛋白质分子中多肽链的数目测定蛋白质分子中多肽链的数目测定蛋白质分子中多肽链的数目测定蛋白质分子中多肽链的数目n n(3) (3) 二硫键的断裂二硫键的断裂二硫键的断裂二硫键的断裂n n(4)(4)(4)(4)测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨基酸成分的分子比；基酸成分的分子比；基酸成分的分子比；基酸成分的分子比；n n( ( ( (5 5 5 5) ) ) )分析多肽链的分析多肽链的分析多肽链的分析多肽链的N-N-N-N-末端和末端和末端和末端和C-C-C-C-末端末端末端末端n n( ( ( (6 6 6 6) ) ) )多肽链断裂成多个肽段多肽链断裂成多个肽段多肽链断裂成多个肽段多肽链断裂成多个肽段n n( ( ( (7 7 7 7) ) ) )测定每个肽段的氨基酸顺序测定每个肽段的氨基酸顺序测定每个肽段的氨基酸顺序测定每个肽段的氨基酸顺序n n(8)(8)(8)(8)确定肽段在多肽链中的次序确定肽段在多肽链中的次序确定肽段在多肽链中的次序确定肽段在多肽链中的次序n n(9)(9)(9)(9)确定原多肽链中二硫键的位置确定原多肽链中二硫键的位置确定原多肽链中二硫键的位置确定原多肽链中二硫键的位置蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质一一一一级级级级结结结结构构构构的的的的测测测测定定定定 第七节第七节 蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构一、蛋白质各级结构的基本概念一、蛋白质各级结构的基本概念•一级结构一级结构•二级结构二级结构•三级结构三级结构•四级结构四级结构 蛋白质的一级结构(Primary structure)n n肽链中的氨基酸排列顺序。
肽链中的氨基酸排列顺序n n维系一级结构的主要化学键是肽键维系一级结构的主要化学键是肽键 二、构型与构象二、构型与构象 构型构型( (configuration) ) —— ——几何异构和光学异构几何异构和光学异构 构象构象( (conformation) ) —— ——单键的自由旋转产生单键的自由旋转产生 区别：共价键是否断裂区别：共价键是否断裂 （三）蛋白质的二级结构（三）蛋白质的二级结构（（Secondary Structure））n n指肽链的主链在空间的排列指肽链的主链在空间的排列, ,或规则的或规则的几何走向、旋转及折叠几何走向、旋转及折叠n n只涉及只涉及主链构象而不涉及残基侧链主链构象而不涉及残基侧链n n维系二级结构的化学键是维系二级结构的化学键是氢键氢键n n - -螺旋、螺旋、 - -折叠、折叠、 - -转角、无规卷曲转角、无规卷曲 （一）（一） -螺旋螺旋—— - -螺旋的螺旋的结构结构（（ -helix）） n n又称又称3.613－螺旋－螺旋n n螺距螺距0.54nmn n每圈含每圈含3.6个个AAAA残基残基 每个每个AAAA残基占残基占0.15nm 绕轴旋转绕轴旋转100°n n链内形成氢键与轴链内形成氢键与轴平行平行n n多为多为右手右手螺旋螺旋 n nR基大小：较大的难形成，如多聚基大小：较大的难形成，如多聚Ile n nR基的电荷性质：不带电荷易形成基的电荷性质：不带电荷易形成n nPro吡咯环吡咯环 无法形成链内氢键无法形成链内氢键影响影响 - -螺旋形成的因素螺旋形成的因素 n n由两由两/ /多条多条几乎完全几乎完全伸展的肽链伸展的肽链平行排列平行排列，，通过链间的通过链间的氢键氢键交联而形成交联而形成n n肽链主链呈肽链主链呈锯齿状锯齿状折叠构象折叠构象（二）（二） - -折叠折叠（（ -pleated sheet）） n n平行肽链间以氢键从侧面连接的构象平行肽链间以氢键从侧面连接的构象平行肽链间以氢键从侧面连接的构象平行肽链间以氢键从侧面连接的构象 n nC 总是处于折叠的角上总是处于折叠的角上n nAA的的R基团处于折叠的棱角上并与之垂直基团处于折叠的棱角上并与之垂直n n两个两个AA之间的轴心距为之间的轴心距为0.35nm - -折叠结构特点折叠结构特点: : n n氢键氢键主要在链间主要在链间/ /同一肽链不同部分间形成同一肽链不同部分间形成n n几乎所有肽键都参与链内几乎所有肽键都参与链内氢键氢键的交联的交联n n氢键氢键与链的长轴接近垂直与链的长轴接近垂直 n n平行式：所有平行式：所有肽链的肽链的N-N-端都在同一边端都在同一边n n反平行式：相邻两条肽链的方向相反反平行式：相邻两条肽链的方向相反 - -折叠的类型折叠的类型 n n维持维持维持维持ββββ——折叠片的折叠片的折叠片的折叠片的作用力也是作用力也是作用力也是作用力也是肽键衍肽键衍肽键衍肽键衍生出的氢键生出的氢键生出的氢键生出的氢键β股股n n这种氢键与这种氢键与α-α-螺旋中氢键有何不同呢？螺旋中氢键有何不同呢？n n形成氢键的形成氢键的N N、、O O归属于不同的肽链归属于不同的肽链 （三）（三） - -转角转角（（ β turn/bend/hairpin structure））n n肽链主链骨架肽链主链骨架180°180°的回折结构的回折结构特点：特点：n n由由4 4个连续的个连续的AA残基组成残基组成n n第第一一个残基个残基C=On n第第四四个个残基残基NHn n这类结构主要存在于球状蛋白分子中。
这类结构主要存在于球状蛋白分子中l形成氢形成氢键键 n n作用力作用力是是是是氢键氢键 ——泛指不能归入明确的二级结构泛指不能归入明确的二级结构无规卷曲无规卷曲（（random coil）） 四、超二级结构与结构域1、超二级结构、超二级结构 若干相邻的二级结构单元按照一定规若干相邻的二级结构单元按照一定规律有规则组合在一起、相互作用，形律有规则组合在一起、相互作用，形成空间构象上可彼此区别的成空间构象上可彼此区别的二级结构二级结构组合单位组合单位 2 2、结构域、结构域二级二级/ /超二级结构基础上形成的特定区域超二级结构基础上形成的特定区域相对独立的、在空间上能辨认的三维实体相对独立的、在空间上能辨认的三维实体由二级结构组合而成，充当三级结构的构由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由件，其间由单肽链单肽链连接连接 维系力有氢键/疏水键/离子键/范德华力五、蛋白质的三级结构五、蛋白质的三级结构( (Tertiary Structure) )n n在二级结构基础上在二级结构基础上n n包括主链和侧链构象在内的三维结构（主包括主链和侧链构象在内的三维结构（主要指球状蛋白）要指球状蛋白） 由二级结构元件构建成的总三维结构：由二级结构元件构建成的总三维结构：n n一级结构中相距较远的肽段间的相互关系一级结构中相距较远的肽段间的相互关系n n侧链在三维空间中彼此间的相互关系侧链在三维空间中彼此间的相互关系n n例如：肌红蛋白例如：肌红蛋白 肌红蛋白153个个AA8段段α螺旋螺旋 myoglobinmyoglobin，，，，MbMb (Quaternary Structure）六、蛋白质四级结构六、蛋白质四级结构 指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链 通过通过非共价键非共价键连接起来的结构形式。
连接起来的结构形式 包括各亚基：包括各亚基：l种类、数目、空间排列方式种类、数目、空间排列方式l亚基间的相互作用关系亚基间的相互作用关系 血红蛋白单独亚基无生血红蛋白单独亚基无生血红蛋白单独亚基无生血红蛋白单独亚基无生物功能物功能物功能物功能 亚基亚基亚基亚基血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白四亚基两两相同，四亚基两两相同，α1 、、α2、、β1、、β2亚基：蛋白质分子中的最小共价单位亚基：蛋白质分子中的最小共价单位 注意几个名词：注意几个名词：n n寡聚蛋白和单体蛋白寡聚蛋白和单体蛋白n n单体和原体单体和原体 第八节 几种典型蛋白的结构与功能一、纤维状蛋白质一、纤维状蛋白质（一）（一） 角蛋白（角蛋白（keratin）） α - 角蛋白：富含胱氨酸角蛋白：富含胱氨酸 β - 角蛋白：富含角蛋白：富含Gly、、Ala、、Ser 大纤维鳞状细胞皮层细胞微纤维微微原原纤纤维维初初原原纤纤维维 α螺螺旋旋 卷发(烫发)的生物化学基础烫发时烫发时还原剂还原剂 （二）丝心蛋白（二）丝心蛋白( (fibroin) )：：蚕丝和蜘蛛蚕丝和蜘蛛丝丝 特点：特点：n n反平行式反平行式ββ折叠片折叠片n n抗张强度高抗张强度高n n质地柔软质地柔软 n n不能拉伸不能拉伸 丝蛋白的结构n n分子中不含分子中不含 -螺旋螺旋n n肽链常由多个六肽单元重复而成肽链常由多个六肽单元重复而成 -（（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala））n - 结构结构•胶原蛋白以胶原蛋白以胶原纤维胶原纤维的形式存在的形式存在•胶原纤维的基本结构单位是胶原纤维的基本结构单位是原胶原分子原胶原分子三股肽链形成右手螺旋，但每股都是左手螺旋三股肽链形成右手螺旋，但每股都是左手螺旋 原胶原分子原胶原分子 胶原纤维胶原纤维 胶原蛋白胶原蛋白 •胶原三螺旋只存在于胶原纤维中胶原三螺旋只存在于胶原纤维中至今未在球状蛋白质中发现。
至今未在球状蛋白质中发现三）胶原蛋白（三）胶原蛋白 Gly 辅基辅基二、球状蛋白二、球状蛋白——血红蛋白血红蛋白 (R)relaxed state(T) tense state 血中氧分子的运送：Lung氧氧分分子子HemoglobinHemoglobinMyoglobinMyoglobinMuscle静脉动脉环境氧高时Hb 快速吸收氧分子环境氧低时Hb 迅速释放氧分子释放氧分子后Hb 变回 T state任何一个亚基接受氧分子后，会增进其它亚基吸附氧分子的能力 n总结总结n n纤维状蛋白质：1.角蛋白 2.丝心蛋白 3.胶原蛋白n n球状蛋白质------血红蛋白 第九节 蛋白质结构与功能的关系一、一级结构与功能的关系一、一级结构与功能的关系(一一) 种属差异种属差异同源蛋白：同源蛋白：n n来自来自不同不同生物体、执行同一生物体、执行同一 /相似功能的蛋白相似功能的蛋白AA序列具有明显的相似性序列具有明显的相似性序列同源性（序列同源性（sequence homology））n n不变残基和可变残基不变残基和可变残基 104 个AA残基 MW约12.5×103 2 8个不变残基 进化位置相差愈远，AA序列差别愈大 ——用于核对各物种间的分类学关系以及 绘制系统树/进化树细胞色素细胞色素C与系统树与系统树( (二二) )分子进化分子进化 (三三)一级结构变异与分子病一级结构变异与分子病 血红蛋白分子病血红蛋白分子病分子病：由于基因突变，导致蛋白质分子病：由于基因突变，导致蛋白质中氨基酸种类发生变化，并引起功能中氨基酸种类发生变化，并引起功能降低或丧失。
降低或丧失镰刀型贫血症（镰刀型贫血症（sickle-cell anemia）） n n镰刀状贫血病镰刀状贫血病镰刀状贫血病镰刀状贫血病——血液中大量出现血液中大量出现血液中大量出现血液中大量出现镰刀红细胞，患镰刀红细胞，患镰刀红细胞，患镰刀红细胞，患者因此缺氧窒息者因此缺氧窒息者因此缺氧窒息者因此缺氧窒息n n正常细胞正常细胞正常细胞正常细胞 镰刀形细胞镰刀形细胞镰刀形细胞镰刀形细胞w它是最早认识的它是最早认识的一种分子病一种分子病w死亡率极高死亡率极高w由于遗传基因突由于遗传基因突变导致血红蛋白变导致血红蛋白分子结构突变分子结构突变 正常型正常型正常型正常型 ------Val-His-Val-His-Leu-Thr-ProLeu-Thr-Pro- -GluGlu-Lys-Lys --- ---ββββ链链链链 谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸镰刀型镰刀型镰刀型镰刀型 ------Val-His-Val-His-Leu-Thr-Pro-Leu-Thr-Pro-ValVal-Lys-Lys --- ---ββββ链链链链 缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸 （极性）（极性）（极性）（极性） （（（（非极性）非极性）非极性）非极性）N 一、蛋白质的两性解离和等电点一、蛋白质的两性解离和等电点— 与溶剂的性质、离子强度等因素有关与溶剂的性质、离子强度等因素有关第十节 蛋白质的重要性质 蛋白质蛋白质含有酸含有酸/碱碱AA残基残基具有两性具有两性 n npI通常在通常在 6.0 左右左右 n n分子中含自由氨基、羧基、可解离侧链基团分子中含自由氨基、羧基、可解离侧链基团n n在某一在某一pH值的溶液中值的溶液中,蛋白质分子上所带的蛋白质分子上所带的 正、负电荷数量相等，正、负电荷数量相等，净电荷为零净电荷为零，在电场中，在电场中 既不移向正极也不移向负极，此时溶液既不移向正极也不移向负极，此时溶液pH值值 就是该蛋白质的就是该蛋白质的等电点等电点。
n n在等电点时，蛋白质的溶解度最低在等电点时，蛋白质的溶解度最低 二、蛋白质分子的相对分子质量二、蛋白质分子的相对分子质量 1道尔顿＝道尔顿＝1×C12绝对质量绝对质量/12 ≈1.66×10-27千克千克（一）根据化学组成测定（一）根据化学组成测定（二）物理化学法测定（二）物理化学法测定（三）通过氨基酸残基序列计算（三）通过氨基酸残基序列计算 （一）根据化学组成测定最小分子量（一）根据化学组成测定最小分子量1 1、测定蛋白质中某一微量元素的含量、测定蛋白质中某一微量元素的含量2 2、、假设蛋白质中仅含一个铁原子假设蛋白质中仅含一个铁原子最低相对分子质量最低相对分子质量= 100* 55.8/铁的百分含量铁的百分含量例如肌红蛋白含铁量为例如肌红蛋白含铁量为0.335%，那么其最低相对，那么其最低相对分子质量就是分子质量就是55.8/0.335 × 100 = 16700 三、蛋白质的胶体性质三、蛋白质的胶体性质（（colloidal system））胶体溶液：胶体溶液：w分子直径在分子直径在1-100nm nm 内内w具有丁达尔效应、布朗运动等性质具有丁达尔效应、布朗运动等性质w不能透过半透膜不能透过半透膜 蛋白质胶体溶液的稳定因素：蛋白质胶体溶液的稳定因素：1.1.同种蛋白带同种电荷，相互排斥同种蛋白带同种电荷，相互排斥2.2.弹性水化膜弹性水化膜四、蛋白质的沉淀作用四、蛋白质的沉淀作用 五、蛋白质的变性与复性五、蛋白质的变性与复性1 1、蛋白质变性、蛋白质变性( ( ( (denaturationdenaturation) ) 某些理化因素破坏天然某些理化因素破坏天然PrPr结构状态结构状态，， 引起引起PrPr理化性质改变、生物学功能改理化性质改变、生物学功能改 变或丧失的现象变或丧失的现象 。
（（1 1）变性的实质）变性的实质l次级键被破坏次级键被破坏l天然结构解体天然结构解体l一级结构没有变化一级结构没有变化 （（2）变性因素）变性因素物理：热、紫外线照射、高压和表面张力物理：热、紫外线照射、高压和表面张力化学：有机溶剂、化学：有机溶剂、脲、胍脲、胍、、 酸、碱、酸、碱、 重金属阳离子、生物碱等重金属阳离子、生物碱等 （（3 3）变性蛋白质的特点）变性蛋白质的特点 A.A.生物活性丧失生物活性丧失 B.B.疏水基外露、溶解度降低、粘度增大疏水基外露、溶解度降低、粘度增大 C.C.侧链基团暴露侧链基团暴露: : —— ——易与化学试剂反应、光学性质变化易与化学试剂反应、光学性质变化 D.D.生化性质改变：结构伸展易被酶解生化性质改变：结构伸展易被酶解 2、复性（、复性（renaturation）） ——除去变性因素后变性蛋白除去变性因素后变性蛋白 重新回复到天然结构的现象重新回复到天然结构的现象 六、蛋白质的紫外吸收与呈色反应六、蛋白质的紫外吸收与呈色反应1、紫外吸收、紫外吸收 Tyr、、Phe、、Trp（（280nm）） 蛋白质浓度蛋白质浓度=1.55A280-0.76A2602、呈色反应、呈色反应（（1）双缩脲反应）双缩脲反应( (BiuretBiuret Reaction) Reaction) 紫红紫红/蓝色（所有蛋白）蓝色（所有蛋白） （（2））Millon反应反应 氮汞试剂与氮汞试剂与酪氨酸酪氨酸残基反应成红色沉淀残基反应成红色沉淀（（3）黄色反应）黄色反应 含含苯环氨基酸苯环氨基酸与浓与浓HNO3及碱的颜色反应及碱的颜色反应 生成硝基苯生成硝基苯 （（4）乙醛酸反应）乙醛酸反应 含有含有Trp残基残基的蛋白质溶液加入乙醛酸的蛋白质溶液加入乙醛酸混匀后混匀后, ,徐徐加入浓硫酸徐徐加入浓硫酸, ,在两液接触面在两液接触面处呈现紫红色环。
处呈现紫红色环 （（5）） Folin-酚试剂反应（实验）酚试剂反应（实验） （（6 6）茚三酮反应）茚三酮反应 （（7）坂口反应）坂口反应n nArg与与α-萘酚在碱性次氯酸钠或次溴酸钠萘酚在碱性次氯酸钠或次溴酸钠溶液中发生颜色反应，生成红色产物溶液中发生颜色反应，生成红色产物醌式结构醌式结构 第十一节 蛋白的分离、纯化与测定一、分离纯化的方法一、分离纯化的方法（一）根据分子大小不同的分离方法（一）根据分子大小不同的分离方法 1、透析和超滤、透析和超滤 透析（透析（dialysis）） 血液透析血液透析小分子溶出小分子被带出小分子被带出透析机透析机透析液透析液加加压压血液血液 2、密度梯度离心一种蛋白质分子在单位离心场的沉降速度为恒定值，称为：一种蛋白质分子在单位离心场的沉降速度为恒定值，称为：一种蛋白质分子在单位离心场的沉降速度为恒定值，称为：一种蛋白质分子在单位离心场的沉降速度为恒定值，称为：沉降常数沉降常数沉降常数沉降常数/ / / /系数（系数（系数（系数（S S））））用一定的介质（如蔗糖）在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将蛋白质混合液置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使蛋白质分层、分离。
3、、凝胶过滤法测定相对分子质量凝胶过滤法测定相对分子质量 蛋白质混合样蛋白质混合样w凝凝凝胶法只适于球状蛋白分子测量凝胶法只适于球状蛋白分子测量 （二）利用溶解度差别的分离方法（二）利用溶解度差别的分离方法1、等电点沉淀法（原理？）、等电点沉淀法（原理？）2、盐溶与盐析、盐溶与盐析3、有机溶剂沉淀、有机溶剂沉淀 盐析法盐析法 ：一般不引起变性：一般不引起变性加入高浓度中性盐加入高浓度中性盐•脱去蛋白质的水化层脱去蛋白质的水化层•中和蛋白质的电荷中和蛋白质的电荷Salting out n n等电点沉淀的蛋白质溶液中等电点沉淀的蛋白质溶液中加入加入NaCl后沉后沉淀溶解淀溶解—盐溶盐溶n n原因？原因？盐溶—盐析分子在等电点时，相互吸引，聚合沉淀，分子在等电点时，相互吸引，聚合沉淀，加入少加入少量盐离子量盐离子后破坏了这种吸引力，使分子分散，后破坏了这种吸引力，使分子分散，溶于水中溶于水中盐溶 盐析盐析n n向蛋白质溶液中加入大量硫酸铵后蛋白质向蛋白质溶液中加入大量硫酸铵后蛋白质会沉淀析出会沉淀析出n n原因？原因？蛋白质脱去水化层而聚集沉淀盐析（（NH4）2SO4） （三）根据电荷不同的分离方法（三）根据电荷不同的分离方法 电泳和离子交换法电泳和离子交换法 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法聚丙烯酰胺凝胶电泳法 蛋白质颗粒电泳时迁移率取决于：蛋白质颗粒电泳时迁移率取决于：w所带电荷所带电荷w分子量分子量w分子形状分子形状 十二烷基磺酸钠十二烷基磺酸钠原态蛋白质变性？磺酸基磺酸基 极性亲水极性亲水烷基烷基 亲油亲油（蛋白质疏水区）（蛋白质疏水区）迁移率与电荷和形状无关，仅取决于迁移率与电荷和形状无关，仅取决于相对分子质量相对分子质量巯基乙醇破坏二硫键 等点聚焦电泳等点聚焦电泳 双向电泳双向电泳 （四）蛋白质的选择性吸附（四）蛋白质的选择性吸附 —— 羟基磷灰石羟基磷灰石（五）亲和层析（五）亲和层析 ——根据配体特异性的分离根据配体特异性的分离 vv选择题选择题选择题选择题1. 1. 在下列有关谷胱甘肽的叙述中在下列有关谷胱甘肽的叙述中在下列有关谷胱甘肽的叙述中在下列有关谷胱甘肽的叙述中, ,正确的是正确的是正确的是正确的是( )( ) A. A. 谷胱甘肽中含有半胱氨酸谷胱甘肽中含有半胱氨酸谷胱甘肽中含有半胱氨酸谷胱甘肽中含有半胱氨酸 B. B. 谷胱甘肽是体内重要的氧化剂谷胱甘肽是体内重要的氧化剂谷胱甘肽是体内重要的氧化剂谷胱甘肽是体内重要的氧化剂 C. C. 谷胱甘肽谷氨酸的谷胱甘肽谷氨酸的谷胱甘肽谷氨酸的谷胱甘肽谷氨酸的α-α-羧基是游离的羧基是游离的羧基是游离的羧基是游离的 D. D. 谷胱甘肽的谷胱甘肽的谷胱甘肽的谷胱甘肽的C-C-端是主要的功能基团端是主要的功能基团端是主要的功能基团端是主要的功能基团2. 2. 在有关蛋白质三级结构的描述中在有关蛋白质三级结构的描述中在有关蛋白质三级结构的描述中在有关蛋白质三级结构的描述中, , 错误的是错误的是错误的是错误的是( )( ) A. A. 具有三级结构的多肽链都有生物学活性具有三级结构的多肽链都有生物学活性具有三级结构的多肽链都有生物学活性具有三级结构的多肽链都有生物学活性 B. B. 三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构 C. C. 三级结构的稳定性由次级键维持三级结构的稳定性由次级键维持三级结构的稳定性由次级键维持三级结构的稳定性由次级键维持 D. D. 亲水基团多位于三级结构的表面亲水基团多位于三级结构的表面亲水基团多位于三级结构的表面亲水基团多位于三级结构的表面3. 3. 在有关蛋白质四级结构的描述中在有关蛋白质四级结构的描述中在有关蛋白质四级结构的描述中在有关蛋白质四级结构的描述中, , 正确的是正确的是正确的是正确的是( )( ) A. A. 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系 B. B. 四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件 C. C. 蛋白质都有四级结构蛋白质都有四级结构蛋白质都有四级结构蛋白质都有四级结构 D. D. 蛋白质亚基间由非共价键聚合蛋白质亚基间由非共价键聚合蛋白质亚基间由非共价键聚合蛋白质亚基间由非共价键聚合 4. 4. 4. 4. 每一种球状蛋白质分子必定具有（每一种球状蛋白质分子必定具有（每一种球状蛋白质分子必定具有（每一种球状蛋白质分子必定具有（ ）））） A. α–A. α–A. α–A. α–螺旋螺旋螺旋螺旋 B. B. B. B. - - - -折叠折叠折叠折叠 C. C. C. C. 三级结构三级结构三级结构三级结构 D. D. D. D. 四级结构四级结构四级结构四级结构 5. 5. 5. 5. 盐析法沉淀蛋白质的原理盐析法沉淀蛋白质的原理盐析法沉淀蛋白质的原理盐析法沉淀蛋白质的原理 A. A. A. A. 中和电荷，破坏水化膜中和电荷，破坏水化膜中和电荷，破坏水化膜中和电荷，破坏水化膜 B. B. B. B. 盐与蛋白质结合成不溶性蛋白盐盐与蛋白质结合成不溶性蛋白盐盐与蛋白质结合成不溶性蛋白盐盐与蛋白质结合成不溶性蛋白盐 C. C. C. C. 调节蛋白质溶液的等电点调节蛋白质溶液的等电点调节蛋白质溶液的等电点调节蛋白质溶液的等电点 D. D. D. D. 降低蛋白质溶液的介电常数降低蛋白质溶液的介电常数降低蛋白质溶液的介电常数降低蛋白质溶液的介电常数A.B.C.D.A.B.C.D.A.B.C.D.A.B.C.D. 6. 6. 右右手手α-α-螺螺旋旋 是是一一种种很很稳稳定定的的构构象象，，稳稳定定的的主要原因（）主要原因（） A A 螺旋内有芳香氨基酸残基螺旋内有芳香氨基酸残基 B B 螺旋内所有肽键的螺旋内所有肽键的-NH-NH与与COCO都参与氢键形成都参与氢键形成 C C 侧链基团从螺旋中向外伸出，不彼此作用侧链基团从螺旋中向外伸出，不彼此作用 D D 每一个碳碳连键的旋转度都相同每一个碳碳连键的旋转度都相同7. β-7. β-转角中肽链主链出现（）转角中肽链主链出现（） A 80A 800 0 B 180 B 1800 0 C60 C600 0 D150 D1500 0 v填空题填空题1. 1. 根据氨基酸的酸碱性质可分为根据氨基酸的酸碱性质可分为- -———、、——、、——三类。
三类2. 2. 多肽链的氨基酸的多肽链的氨基酸的——称为一级结构，主要化学键为称为一级结构，主要化学键为——3. 3. 蛋蛋白白质质为为两两性性电电解解质质，，大大多多数数在在酸酸性性条条件件下下带带——电电荷荷在在碱碱性性条条件件下下——电电荷荷当当蛋蛋白白质质净净电电荷荷为为——，，此此时时溶溶液液的的pHpH值称为值称为—— 4.4.4.4.蛋白质变性主要是其蛋白质变性主要是其蛋白质变性主要是其蛋白质变性主要是其————————结构受到破坏，而其结构受到破坏，而其结构受到破坏，而其结构受到破坏，而其————————结构仍为结构仍为结构仍为结构仍为完好5.5.5.5.血红蛋白是含有血红蛋白是含有血红蛋白是含有血红蛋白是含有————————辅基的蛋白质，其中的辅基的蛋白质，其中的辅基的蛋白质，其中的辅基的蛋白质，其中的————————离子可结合离子可结合离子可结合离子可结合1 1 1 1分子氧6.6.6.6.维持蛋白质高级结构的非共价键有维持蛋白质高级结构的非共价键有维持蛋白质高级结构的非共价键有维持蛋白质高级结构的非共价键有————————、、、、————————、、、、————————、、、、————————等。
等 vv名词解释名词解释名词解释名词解释 等电点等电点等电点等电点 蛋白质一、二、三、四级结构蛋白质一、二、三、四级结构蛋白质一、二、三、四级结构蛋白质一、二、三、四级结构 蛋白质变性蛋白质变性蛋白质变性蛋白质变性 亚基亚基亚基亚基 盐析与盐溶盐析与盐溶盐析与盐溶盐析与盐溶 肽平面肽平面肽平面肽平面 本章小节1. 1. 蛋白质的生物学作用：功能蛋白、结构蛋白蛋白质的生物学作用：功能蛋白、结构蛋白蛋白质的生物学作用：功能蛋白、结构蛋白蛋白质的生物学作用：功能蛋白、结构蛋白2. 2. 蛋白质的组成（元素组成、化学组成）及蛋白质含量的测定蛋白质的组成（元素组成、化学组成）及蛋白质含量的测定蛋白质的组成（元素组成、化学组成）及蛋白质含量的测定蛋白质的组成（元素组成、化学组成）及蛋白质含量的测定3. 3. 二十种氨基酸的结构、分类及名称（三字缩写符、单字缩写符）二十种氨基酸的结构、分类及名称（三字缩写符、单字缩写符）二十种氨基酸的结构、分类及名称（三字缩写符、单字缩写符）二十种氨基酸的结构、分类及名称（三字缩写符、单字缩写符）4. 4. 氨基酸的重要理化性质：两性解离、氨基酸的重要理化性质：两性解离、氨基酸的重要理化性质：两性解离、氨基酸的重要理化性质：两性解离、等电点等等电点等等电点等等电点等5. 5. 蛋白质的一级结构：肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定蛋白质的一级结构：肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定蛋白质的一级结构：肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定蛋白质的一级结构：肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定6. 6. 蛋白质的空间结构：二级结构单元（蛋白质的空间结构：二级结构单元（蛋白质的空间结构：二级结构单元（蛋白质的空间结构：二级结构单元（ - -螺旋、螺旋、螺旋、螺旋、 - -折叠、折叠、折叠、折叠、 - -转角、自由回转角、自由回转角、自由回转角、自由回转）、三级与四级结构（超二级结构、结构域、亚基）及结构与功能的关系转）、三级与四级结构（超二级结构、结构域、亚基）及结构与功能的关系转）、三级与四级结构（超二级结构、结构域、亚基）及结构与功能的关系转）、三级与四级结构（超二级结构、结构域、亚基）及结构与功能的关系7. 7. 蛋白质的性质：大分子性质、蛋白质分子量的测定（离心法、凝胶过滤蛋白质的性质：大分子性质、蛋白质分子量的测定（离心法、凝胶过滤蛋白质的性质：大分子性质、蛋白质分子量的测定（离心法、凝胶过滤蛋白质的性质：大分子性质、蛋白质分子量的测定（离心法、凝胶过滤法、法、法、法、SDS-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法）、两性解离（等电点、电泳、离子交聚丙烯酰胺凝胶电泳法）、两性解离（等电点、电泳、离子交聚丙烯酰胺凝胶电泳法）、两性解离（等电点、电泳、离子交聚丙烯酰胺凝胶电泳法）、两性解离（等电点、电泳、离子交换）、胶体性质、蛋白质沉淀（可逆沉淀、不可逆沉淀）、蛋白质变性、紫换）、胶体性质、蛋白质沉淀（可逆沉淀、不可逆沉淀）、蛋白质变性、紫换）、胶体性质、蛋白质沉淀（可逆沉淀、不可逆沉淀）、蛋白质变性、紫换）、胶体性质、蛋白质沉淀（可逆沉淀、不可逆沉淀）、蛋白质变性、紫外吸收及颜色反应外吸收及颜色反应外吸收及颜色反应外吸收及颜色反应8. 8. 蛋白质的分类：按外形及组成分类蛋白质的分类：按外形及组成分类蛋白质的分类：按外形及组成分类蛋白质的分类：按外形及组成分类 。