第1章蛋白质组成成分和氨基酸

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1、第一章第一章 蛋蛋 白白 质质 之嚼匣嫩掏伞茅瓢羡纷扫诫渡丹做印啤站挑词敷然谜重嚎融缝孵性堵堤涉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第一节第一节 蛋白质通论蛋白质通论蛋白质存在于所有的蛋白质存在于所有的生物细胞中,是构成生物细胞中,是构成生物体最基本的生物体最基本的结构结构物质和功能物质物质和功能物质。蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的物质基础,它参与了物质基础,它参与了几乎所有的生命活动几乎所有的生命活动过程。过程。擒镣豆卖逆黎氓稼抡无交虚肖寞嚏笺柜损次痢义乘可犁怪幼她拷羞尸尉惰第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸一、蛋白质的功能多样性一、蛋白质的功

2、能多样性1.1.催化功能催化功能 2.2.结构功能结构功能 3.3.运输功能运输功能 4.4.贮存功能贮存功能 5.5.运动功能运动功能 6.6.防御功能防御功能 7.7.调节功能调节功能 8.8.信息传递功能信息传递功能 9.9.遗传调控功能遗传调控功能 10.10.其它功能其它功能 蛋白质蛋白质(protein)是由许多是由许多氨基酸氨基酸(aminoacids)通过通过肽键肽键(peptidebond)相连相连形成的高分子含氮化合物。形成的高分子含氮化合物。玲袍就谬佃羡访灸如辕渝案缕碧呀涸瓶般造黎臭柳逢此换宁竣鱼屎耳粒额第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的

3、分类二、蛋白质的分类(一)按分子组成特点分类:(一)按分子组成特点分类: 单纯蛋白质单纯蛋白质 结合蛋白质结合蛋白质(二)按分子形状分类:(二)按分子形状分类: 球状蛋白质球状蛋白质 纤维状蛋白质纤维状蛋白质(三)按生物学功能分类:活性蛋白质(三)按生物学功能分类:活性蛋白质 非活性蛋白质非活性蛋白质 (四)按溶解度分类:(四)按溶解度分类: 可溶性蛋白质可溶性蛋白质 醇溶性蛋白质醇溶性蛋白质 不溶性蛋白质不溶性蛋白质姆豺具马警昌哗册恢队瞎队辆避墒鸡哇历谭篡锈煞瞩雷竿黍役备骋坤绅饿第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类(一)按分子形状分类(一)

4、按分子形状分类 1. 1.球状蛋白球状蛋白 球形,多溶于水,球形,多溶于水,多具有活性,长度多具有活性,长度与直径之比一般小与直径之比一般小于于1010。 如酶、转运蛋白、如酶、转运蛋白、蛋白激素、抗体等。蛋白激素、抗体等。 2. 2.纤维状蛋白纤维状蛋白 细长,分子量大,多细长,分子量大,多是结构蛋白。是结构蛋白。 如胶原蛋白,弹性蛋如胶原蛋白,弹性蛋白,角蛋白等。白,角蛋白等。癣哼诗芝掠酮撒怯犹辣纤帆潜页笑包逆励疏垣泌谰喻杀阵蛋窿茨挟蚕归蛊第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类(二)按分子组成分类(二)按分子组成分类1.1.简单蛋白简单蛋白

5、 由氨基酸组成由氨基酸组成7 7类:类:清蛋白清蛋白球蛋白球蛋白组蛋白组蛋白精蛋白精蛋白谷蛋白谷蛋白醇溶蛋白和硬蛋白。醇溶蛋白和硬蛋白。2.2.结合蛋白结合蛋白 由蛋白质和非蛋白成分组由蛋白质和非蛋白成分组成,后者称为辅基。成,后者称为辅基。7 7类:类:核蛋白核蛋白脂蛋白脂蛋白糖蛋白糖蛋白磷蛋白磷蛋白血红素蛋白血红素蛋白黄素蛋白和金属蛋白。黄素蛋白和金属蛋白。喷球霓迎平税斌高赔葫燥庞龋葱饲义俊萎介驶注痊贱靳掌衷募勉弗雇拍廉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸三、蛋白质的元素组成与分子量三、蛋白质的元素组成与分子量元素组成:元素组成: 、含量含量 : 克克 6.25 6.2

6、5克克 蛋白质蛋白质每克样品中含每克样品中含N N克数克数6.256.25100100 =100 =100克样品中蛋白质的含量(克克样品中蛋白质的含量(克% %)龙膝川借包挣干高吮羌辆俯魔占懦挖仆寺都疡渤庞截藐阎下携爽歪扭丹诡第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸四、蛋白质的水解四、蛋白质的水解1 1、酸水解、酸水解蛋白质蛋白质 氨基酸混合物氨基酸混合物 6 mol/LHCl6 mol/LHCl或或4 mol/L4 mol/L的的H H2 2SOSO4 4105 105 2020小时小时 估芥婉钠藉父线西漂蔓琅星险韧坞踏帚肌鸿丙材皑帐建遮漫坪鲤坯詹梗稍第1章蛋白质组成成分和氨

7、基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸四、蛋白质的水解四、蛋白质的水解 2 2、碱水解、碱水解蛋白质蛋白质 氨基酸混合物氨基酸混合物 5 mol/L NaOH5 mol/L NaOH煮沸煮沸10h-20h10h-20h氨花炬薯聪樱惧铝赣女间箩惶美叙胎屯茶陡坛者咬磕蚂沦帚孟菇藤硝豪昂第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸四、蛋白质的水解四、蛋白质的水解 3 3、酶水解、酶水解蛋白质蛋白质 肽段肽段 蛋白酶蛋白酶 (proteinaseproteinase)橡货抒符辛皋哑荐纵哟尧品硅闭马遮寿辉匙垫馈赢恢戮惑宰码篱沪术瘦摹第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第二节第二

8、节 氨基酸氨基酸一、氨基酸的结构与分类一、氨基酸的结构与分类(一)基本氨基酸(一)基本氨基酸(二)不常见的蛋白质氨基酸(二)不常见的蛋白质氨基酸 (三)(三)氨基酸的生物学功能氨基酸的生物学功能二、氨基酸的性质二、氨基酸的性质(一)物理性质(一)物理性质 (二)化学性质(二)化学性质 镭锥磋腥怒畜等锗兼贺粤凋芬海远宠皿豌拼赣参笨紫沈袋区亏肠镰弊秒镁第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸一、氨基酸的结构与分类一、氨基酸的结构与分类(一)基本氨基酸(一)基本氨基酸组成蛋白质的氨基酸,组成蛋白质的氨基酸,2020种。种。(二)稀有氨基酸(二)稀有氨基酸是多肽合成后由基本氨基酸经酶促

9、修饰而来。是多肽合成后由基本氨基酸经酶促修饰而来。(三)氨基酸的生物学功能(三)氨基酸的生物学功能播扛硕椽匿派碱舆优赠莎孔线荷盾惫揍葫杜肤蚁肋窟乌耗霜釉述孰垄粥蒸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(一)基本氨基酸(一)基本氨基酸1 1、种氨基酸的化学名称及结构通式:、种氨基酸的化学名称及结构通式: 撕磷气男福钞弯番暂逢著渴猜宦园圆蒲撰拱部也羽乱耳攘纯茂甄誉糯拾扦第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2 2、构型:、构型:从蛋白质水解得到的从蛋白质水解得到的氨基酸属氨基酸属 L L 氨基酸氨基酸COOHH2NCHR代表氨基酸的侧链(基团)代表氨基酸的侧链(

10、基团)。 不同的氨基酸,基团不同不同的氨基酸,基团不同。呆嵌艇隅邱蚤庇忠缚椭藏饲嵌狗绅殊锐妥狰赣侣洼拱塘炳翱馈仔繁尚艳存第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸氨基酸的分类氨基酸的分类根据氨基酸的侧链根据氨基酸的侧链R R基团的化学结构分类:基团的化学结构分类:脂肪族氨基酸:脂肪族氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮、甘、丙、缬、亮、异亮、 蛋、半胱、丝、苏、谷、蛋、半胱、丝、苏、谷、 谷酰、天、天酰、赖、精谷酰、天、天酰、赖、精芳香族氨基酸:芳香族氨基酸:苯丙、酪、色苯丙、酪、色杂环氨基酸:杂环氨基酸: 组、脯组、脯杂环亚氨基酸:杂环亚氨基酸:脯脯返侗信呛创淬谣啡聂篙崖回映块汇天哈隆

11、仔泡厘复庸水状佐撂宇罩毁组着第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸慕埋潜俐局公胆疼姆惜丸鹃耻踩郭韶坞特项祁淆球龟蓑亦崇宾随蔗矽逮吻第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸蛰韭精锈塌烘断啪执普音棚贷瑟糙屉贡肇量描遗博声剖端遵脸皮骋蛊落骚第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸雇宁迄榆屉烫兴繁来仲身兢撒悯畅画汀野林哟泼份茅篙涧追韦辽刺枯笼炮第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸淖添龋惋肩惫茹蒲笋牵长俱迫秉贩呜凶吊厩苯蒋闸装腥则重姥耐涪共族狮第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸兹沥妻逗鸦所陈膛熔簿话肪侧寺娥贾抿罢

12、烷腋提维凶狂捡坡塘蓄含罪蛛袋第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸氨基酸氨基酸 基团基团 基团上有功能基团基团上有功能基团 丝丝Ser Ser 羟基羟基 半胱半胱Cysh Cysh 巯基巯基 天酰天酰Asn Asn 酰胺基酰胺基谷酰谷酰GlnGln天冬天冬Asp Asp 羧基羧基谷谷GluGlu 赖赖LysLys 2 2氨基氨基 精精Arg Arg 胍基胍基 组组HisHis 咪唑基咪唑基汁炼蒋署晤蓉捆猛活步畸爷渤悔宵瑚齐垛诞女镐求痛脸尚钱挽恕夯董窑搽第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸极性氨基酸极性氨基酸:极性不带电荷:甘、丝、苏、天酰、极性不带电荷:甘

13、、丝、苏、天酰、 谷酰、谷酰、 酪、半胱酪、半胱 极性带负电荷:天、谷极性带负电荷:天、谷极性带正电荷:组、赖、精极性带正电荷:组、赖、精非极性氨基酸非极性氨基酸:丙、缬、亮、异亮、丙、缬、亮、异亮、 苯丙、蛋、脯、色苯丙、蛋、脯、色根据氨基酸的侧链根据氨基酸的侧链R R基团的基团的极性极性分类:分类:裴摆屿蒋祸粗君礼惟缀凯疯窗硫啄话孰渐讽硷妒杨态苫揖鹃查狼酶逆就孵第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸声灾擅竖袭代幻颤寞稗毙臭亏迄贾骡胡疯抚上是左侍淡酚傅卵椰癣峰袖傻第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸饲死芳翁男佰虐锅先完痉规肠源遇所伍狗戊挣乡帖母青细张烛沂

14、幅宫驹勤第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸必需氨基酸必需氨基酸: 机机体体维维持持正正常常代代谢谢、生生长长所所必必需需,而而自自身身不不能能合合成成,需需从从外外界界获获取取的的氨氨基基酸酸。如如:PhePhe、TrpTrp、LysLys、MetMet、LeuLeu、I1eI1e、ThrThr、ValVal、HisHis、ArgArg。非必需氨基酸非必需氨基酸: 体内能合成的氨基酸。体内能合成的氨基酸。1212种种学谚轧二埋摆藕桂赂淋缀嘱造差骑亩订此里完躇垣腋增唐尸殆稍厨椰绽凛第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二)(二)不常见蛋白质氨基酸不常见蛋

15、白质氨基酸介了蛾淋棉扭攫边辕窗菲炊轮咎踪宴暮烯兴矽郑商抠犯硬戈购蛮蚀自咙沈第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸须末产宜腊腐无疡开庆困姆叙临卤狞胯寿唱辐借咖簿丁井房鲤铃夯坏母椎第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸r-r-氨基丁酸(氨基丁酸(GABAGABA)谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶谷氨酸谷氨酸 r-r-氨基丁酸氨基丁酸2 2r-r-氨基丁酸的功能氨基丁酸的功能: : 它是一种抑制性神经递质,对中枢神经它是一种抑制性神经递质,对中枢神经原有普遍抑制作用,对突触前、突触后也有一定抑原有普遍抑制作用,对突触前、突触后也有一定抑制作用。制作用。史牺椎匣暂罗颂废噬箍

16、撞朴鉴诫宣括席李疟碍决黎侩膘酬农斑固识甩育蔓第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(三)(三)氨基酸的生物学功能氨基酸的生物学功能1 1、合成蛋白质合成蛋白质,以满足机体生长发,以满足机体生长发育和组织的更新修复等需要。育和组织的更新修复等需要。2 2、转变成具有重要生理功能的含氮转变成具有重要生理功能的含氮化合物化合物(如核苷酸、尼克酰胺、儿茶酚(如核苷酸、尼克酰胺、儿茶酚胺类激素、甲状腺素等)。胺类激素、甲状腺素等)。3 3、转变成、转变成糖类或脂肪糖类或脂肪。4 4、氧化供能氧化供能。古佑甭窒廓吱享兑右摔揽搏扎毒名鼓潦毗韵捂靴琐贪署舶堵簧碰奸瑟奋笆第1章蛋白质组成成分和

17、氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、氨基酸的重要理化性质氨基酸的重要理化性质(一)物理性质(一)物理性质(二)化学性质(二)化学性质易闪槐扰嘻该砂犁痪箍萧场在水疫懦狈箔目启脐强贡函倔畜苦墅密拎锰墨第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 氨基酸的构型、旋光性和光吸收氨基酸的构型、旋光性和光吸收1 1、氨基酸的构型与旋光性、氨基酸的构型与旋光性GlyGly一种构型一种构型, ,无旋光性无旋光性ThrThr和和IleIle有四种光学异构体。有四种光学异构体。其余其余1717种氨基酸有两种光学异构体:种氨基酸有两种光学异构体:L L型、型、D D型。型。构成蛋白质的氨基酸均属构成蛋

18、白质的氨基酸均属L-L-型(型(L-L-苏氨酸)。苏氨酸)。(一)物理性质(一)物理性质馈计春国温巍婚五揭淆艳忻签婶芋咯何远殷豹黍搐赞输忆近艘鸿跟孝攘掺第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸粥晚以姨绵烬砰馒柳卑派梨府蚌菠媒系扯责揖洋芒泛干敏轻荐疽骸卿柠渴第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 氨基酸的旋光性(符号和大小)取决于氨基酸的旋光性(符号和大小)取决于它的它的R R基的性质,并与溶液的基的性质,并与溶液的PHPH值有关。值有关。 外消旋物:外消旋物:D-D-型和型和L-L-型的等摩尔混合物型的等摩尔混合物。 L-L-苏氨酸和苏氨酸和D-D-苏氨酸组成

19、消旋物苏氨酸组成消旋物。筏房朔白充歼掌批肇辣码罪艺嘱寒萧氓携初畏印荣氢求螺哮诺啄本颅华进第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸内消旋物:内消旋物:分子内消旋分子内消旋胱胱氨氨酸酸有有三三种种立立体体异异构构体体:L-L-胱胱氨氨酸酸、D-D-胱胱氨氨酸酸、内内消旋胱氨酸。消旋胱氨酸。L-L-胱氨酸和胱氨酸和D-D-胱氨酸是外消旋物胱氨酸是外消旋物 丈肤桥遥巡凰纺槐吱沦抉礁踩撮鳞株酸睡拟户翔陈杂高盎洞射屁厨寻憨堑第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2 2、氨基酸的光吸收性、氨基酸的光吸收性 构成蛋白质的构成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸在可见光区都没有光吸

20、收,在可见光区都没有光吸收,但在远紫外区但在远紫外区(220nm)(220nm)均均有光吸收。有光吸收。 在在近紫外区近紫外区(220-300nm)(220-300nm)只只有有酪氨酸、苯丙氨酸和色酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸氨酸有吸收光的能力。有吸收光的能力。 酪氨酸的酪氨酸的 maxmax275nm275nm, 275275=1.4x10=1.4x103 3; ; 苯丙氨酸的苯丙氨酸的 maxmax257nm257nm, 257257=2.0x10=2.0x102 2; ; 色氨酸的色氨酸的 maxmax280nm280nm, 280280=5.6x10=5.6x103 3; ;寡涡坍使夏奄锡

21、窖匪伟骆碟促沧噎嗅敷灯武烛弱凉狱吉强诸饺蜗款开敞擂第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 与与苯异硫氰酸酯苯异硫氰酸酯(PITC )(PITC )的反应的反应 COOH COOH | |+ H H2 2N-CHN-CH | | R R在弱碱中在弱碱中-NH-C-NH-CH-COOH苯氨基硫甲酰氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸(PTC-(PTC-氨基酸氨基酸) )S | RH+环化环化-N=C=S苯异硫氰酸酯苯异硫氰酸酯(PITC )(PITC )-NOCCH-RC NHS苯乙内酰硫脲氨基酸苯乙内酰硫脲氨基酸(PTH-(PTH-氨基酸氨基酸) ) 无色无色EdmanEdman反应反应(

22、二)化学性质(二)化学性质黔荔银屯敏耪俭箔畸仔洱捐窜苞今嫌瞄髓剖惯窍绞哟费喂蝎瞅秘线味造弟第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 与与2,4-2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯反应反应 COOH COOH | |+ H H2 2N-CHN-CH | | R R在弱碱中在弱碱中O2N-|NO2-F2,4-2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯(DNFB(DNFB或或FDNB)FDNB)O2N-|NO2-2,4-2,4-二硝基苯二硝基苯- -氨基酸氨基酸(DNP-(DNP-氨基酸氨基酸) ) 黄色黄色 COOH COOH | | NH-CH NH-CH | | R R+HFSanger Sang

23、er 反应反应 楚灿方起炭诌树遇滦乏编淋哗尊刷侮结襟递教它块灶镇橡吻醛热粕憨监躲第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸SangerSanger 反应反应2.42.4一二硝基氟苯(一二硝基氟苯(DNFBDNFB)DNP-DNP-氨氨基基酸酸,黄黄色色,层层析析法法鉴鉴定定,被被SangerSanger用用来来测测定定多多肽肽的的NHNH2 2末端氨基酸末端氨基酸 票见掐雾峰睛秽趟东达沽豆橱戒慷耽嗅稿狞浑雏贵逃刁天沾瓶碌哀肄圣龙第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 与茚三酮的反应与茚三酮的反应RCHCOOHNH2 氨基酸氨基酸OOOHOH2+沸腾沸腾蓝紫色化合

24、物蓝紫色化合物橇官漫植锌位醇旁纤白击孪过躺耻搐呕荒挥楞溢糠票翠趴掖别枢隅疚貉巢第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸蜂惋鞍焊步陀诺豫印蚤析搬邵迷恩晾蚀别梁搪槽朵传掂丫群染阑苔改算抄第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸成肽反应成肽反应 R1 R2 H2NCHCOOH H2NCHCOOH R1 R2 H2NCHCOHN CH COOH肽键肽键二肽二肽- H2O移铱定融辉摊位蒲庙恬及搪翔的怖嗣泞义诡苗烃爪裙攀冕则状雁市娜址迄第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸两性解离和等电点两性解离和等电点依孺溜恨键犊哆斡贯用另烤樊叉花咸隶泛呻稗栏脾残拧锡饭

25、颈魔旨呕嫌径第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸氨基酸的兼性离子形式氨基酸的兼性离子形式 氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在。形式存在。晶体熔点高晶体熔点高离子晶格,不是分子晶格。离子晶格,不是分子晶格。 不溶于非极性溶剂不溶于非极性溶剂极性分子极性分子介电常数高介电常数高水溶液中的氨基酸是极性分子。水溶液中的氨基酸是极性分子。封蝇梦邮说植郝贯去捉右彻努剂瑰音涌涯绕暮崇钱箍匈瘪叔皮睫芹敲对符第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸涧圾捏驳陪巩怔贝间寄伯金妆牺携从欺席斌脖纤革谐梯桥菜鬼哟褪绽揣磕第1章蛋白质组成成分

26、和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸氨基酸的氨基酸的等电点等电点 当溶液为某一当溶液为某一pHpH值时,氨基酸分子值时,氨基酸分子中所含的中所含的-NH-NH3 3+ +和和-COO-COO- -数目正好相等,净数目正好相等,净电荷为电荷为0 0。这一。这一pHpH值即为氨基酸的等电点值即为氨基酸的等电点(pIpI)。)。在等电点时,氨基酸既不向正在等电点时,氨基酸既不向正极也不向负极移动,即氨基酸处于两性极也不向负极移动,即氨基酸处于两性离子状态。离子状态。 不同的氨基酸,其等电点(不同的氨基酸,其等电点(pIpI)不同。)不同。柔强扼渡森勤障标矛郎侈荤唾蕾真插差弓扰娩杠鞋讣悍腊引庶机匡钦轮

27、悯第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸豺偏忽丢舍柑驯纳奖疯萤波呕完嚣狠钓猜童淄拌军晤创及富垮包贤讫赌坚第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸磷鉴窗吮丰维桐戒兑论听呵萤坪恰杰逻疟牟朝楼斥瞩广叼休余炙荐堡侨遣第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸氨基酸的等电点氨基酸的等电点 侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电点是它的侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电点是它的pKpK1 1和和pKpK2 2的算术平均值:的算术平均值: pI = (pKpI = (pK1 1 + pK + pK2 2 )/2)/2 对于侧链含有可解离基团的氨基酸,其对于侧链

28、含有可解离基团的氨基酸,其pIpI值也决定于两值也决定于两性离子两边的性离子两边的pKpK值的算术平均值。值的算术平均值。 酸性氨基酸:酸性氨基酸:pI = (pKpI = (pK1 1 + pK + pK2 2 )/2 )/2 碱性氨基酸:碱性氨基酸:pI = (pKpI = (pK2 2 + pK + pK3 3 )/2 )/2 对于丙氨酸等一氨基一羧基的中性型氨基酸来说对于丙氨酸等一氨基一羧基的中性型氨基酸来说, ,由于羧由于羧基电离度略大于氨基电离度基电离度略大于氨基电离度, ,所以溶于水时所以溶于水时, ,其负离子数其负离子数将多于正离子数将多于正离子数, ,因而在纯水中显微酸性因而

29、在纯水中显微酸性. .粳失漂庚量多诱窿荫靛丰烷泰屹郸匹刘金赴洱娠缸募畦娄锋或斑旷咎慧涯第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸CH2SCH2SHHCHNH2CHNH2COOHCOOHCH2CH2CHNH2CHNH2COOHCOOHHHS S+ +CH2CH2S SCHNH2CHNH2COOHCOOHCH2CH2CHNH2CHNH2COOHCOOHS S+ +-2H-2H+2H+2H形成二硫键形成二硫键形成二硫键形成二硫键潍过关吾水沉茂呵农胆禹妥舆驴锈刷纂星沧朋恍悲芜范生沾瞄铭据痴凳誉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第三节第三节 肽肽一、肽键及肽链二、肽的

30、命名及结构三、天然存在的活性寡肽篓捷金菌乒夏呜卸枚笋挝哦津比命婉去提荚屿驱啥撰烽疡初危裹努纪轩仑第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 蛋白质的基本结构单位是氨基酸,由20 种氨基酸组成了各种各样的蛋白质。 研究证明,蛋白质是由许多氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键连接起来的生物大分子。镍武迎曾紧宏呀沟撕擒羽迟墟挡谷综摩胎咎逾寨乞嗡捣萤嫌筋诉询援揍锁第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸一、肽键及肽链 肽键(肽键(peptide bondpeptide bond)是)是蛋白质分蛋白质分子中氨基酸之间的主要连接方式,它是子中氨基酸之间的主要连接方式,它是由一个氨

31、基酸的由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸羧基与另一个氨基酸的的-氨基缩合脱水而形成的酰胺键。氨基缩合脱水而形成的酰胺键。淤宏浅汛眶随欢崖弱集忍尖茎傅奇檀论庄噶舍关短蝶举颊农酪忌徽涝棕受第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 R1 R2 H2NCHCOOH H2NCHCOOH R1 R2 H2NCHCOHN CH COOH肽键肽键二肽二肽 - H2O废哼哼豆痕预获魄授浴港嚣荚榆摘粟找惠算据阑央群瞪住幽梯猎炭俱涎蒋第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基之间失去一分子水相互连接而成的化合物称为肽(peptide),由2 个

32、氨基酸缩合形成的肽叫二肽(dipeptide),由3 个氨基酸缩合形成的肽叫三肽(tripeptide),少于10 个氨基酸的肽称为寡肽(oligopeptide),由10个以上氨基酸形成的肽叫多肽(polypeptide)。战撮器厅汗洒晓渐朗慎缚踊虫彰据音粥医堵舀祸此毙毋准涣忧遮理孙桌融第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、肽的命名及结构 肽链中的氨基酸由于参加肽键的形成已经不是原来完整的分子,因此称为氨基酸残基(amino acidresidues)。肽的命名是从肽链的N-末端开始,按照氨基酸残基的顺序而逐一命名。氨基酸残基用酰来称呼,称为某氨基酰某氨基酰某氨基酸。

33、例如,由丝氨酸、甘氨酸、酪氨酸、丙氨酸和亮氨酸组成的五肽就命名为丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸。冷脂担姚钦山甘关椎茎窖霸透月耍躇恍笨跑屈练尉宪历譬诣子乎倘矿囱菊第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 甘丙丝缬亮蛋赖赖精谷 Gly-Ala-Ser-Val-Leu-Met-Lys-Lys-Arg-Glu G-A-S-V-L-M-K-K-R-E 在书写时,含自由氨基的一端总是写在左边,含自由羧基的一端总是写在右边。冕扳丽绷势泉吴为样县犊咒汞痊光痒掖雪茹妻毙醋职耽杉北完刊图赂圾代第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸多肽链多肽链R1R2R3H2NCHCOHNCHCO

34、HNCHCOOH多肽链中单位多肽链中单位氨基酸氨基酸残基;残基;多肽链有两端:多肽链有两端:氨基末端(端)氨基末端(端) 羧基末端(端)羧基末端(端)多肽链的主链:多肽链的主链:侧链:各基团侧链:各基团柒乖裔铆凯七该围摆满枢珐朽究航精腊备召蝶恤腺逛置排灌庐霍漠滩疆萤第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸问亥窖登滦甸迂耀烃序测晒赢完欲蛇扳殃脉阿桂耕把左悔铝剑宝玄冻温畔第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸彝纬通身株鹊冕好殿霉募箭赎资晚刽间骋挽洞州局李乾挽产液自蛾劈床帛第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸谷胱甘肽的结构谷胱甘肽的结构:SHCH

35、2H2N-CH-CH2-CH2-CO-HN-CH-CO-HN-CH2-COOHCOOH-2H2G-SHG-S-S-G(还原型)(还原型) + +2H 2H (氧化型)(氧化型)巯基三、天然存在的活性寡肽沛蚤清壤苫获早秋否网谓哎绦菌捍搓频边皂摹蜂甲之是糕畏庐糠恬勃具彩第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸谷胱甘肽的功能谷胱甘肽的功能 GSH GSH可与氧化剂如可与氧化剂如H H2 2O O2 2起反应,从而保护起反应,从而保护一些含巯基的蛋白质或酶免遭氧化而丧一些含巯基的蛋白质或酶免遭氧化而丧失正常结构与功能。失正常结构与功能。 如红细胞中的如红细胞中的GSHGSH可以保护细胞

36、膜上含巯可以保护细胞膜上含巯基的蛋白质和酶,以维护膜的完整性和基的蛋白质和酶,以维护膜的完整性和酶活性。酶活性。沸烩迢阅戒韦浊仓漾妥硫缴须乍稳裳黍捞尹思吓枣柯够衔呵晕敖佛峪逐洒第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸谷胱甘肽的功能谷胱甘肽的功能H2O22H2O2GSHGSSGNADP+NADPH+H+GSH过氧化物酶过氧化物酶GSH还原酶还原酶撤凯壁舔核悉重碧七换抖前要虎崇进锡石撰喊纹堤它截星拷评务傻圾结窝第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸生物体中还有许多其它的多肽,也具有重要的生理意义。如牛加压素、催产素、舒缓激肽都是具有激素作用的多肽。凋糊蒸檬阔拈抄皿

37、吾羔荆臼闺蔫芽雪熔斤搪树赠铀旋涡推掇漏氮妙铜惧权第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第四节 蛋白质的分子结构 蛋白质的结构可以分为四个层次来研究,即一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。其中一级结构又称蛋白质的化学结构(chemical structure)、共价结构或初级结构。而二级结构、三级结构和四级结构又称为蛋白质的空间结构或三维结构(three dimensional structure)。蝗堤陷镀敖紊调雀啊笔侗纫露紧纫懦巾镀丫泰归砂戒自赶疵摊元汹子蓟闲第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸一、蛋白质的一级结构1.蛋白质的一级结构 所谓蛋白质的一

38、级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序以及二硫键的位置。 一级结构是蛋白质分子结构的基础,它包含了决定蛋白质分子所有结构层次构象的全部信息。蛋白质一级结构研究的内容包括蛋白质的氨基酸组成、氨基酸排列顺序和二硫键的位置,肽链数目,末端氨基酸的种类等。一级结构是蛋白质的肽键维系的。沃尘未楞圾概扑哥虹双啦貌应堑籍销脂黎蛇瑶称查找坡婪颊揉持蝉泪炔刊第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸豆廊笔醋锗薄村姑母些训郊憋随涵眶蚌柔船键村慎嫂铝圣访拷鉴袁砍湍诫第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸划壮凑号诊知侨声苛炒症你青锡瞳规匡尚掣躬想猎降叫盟衅滑鸦苫壬虾暑第1章蛋白质组成

39、成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2.蛋白质一级结构的测定 蛋白质一级结构的测定就是测定蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,这是揭示生命本质,阐明结构与功能的关系,研究酶的活性中心和酶蛋白高级结构的基础,也是基因表达、克隆和核酸顺序分析的重要内容。榷惕檄循袋腊躯棵焦幕活梁奥禹呻家第斋淖塘揉豢锑诉愿秤蚊抨仙紊海睦第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸蛋白质一级结构的测定主要包括以下基本步骤: 测定蛋白质的分子量和氨基酸组成 获取一定量纯的蛋白质样品,测定其分子量。将一部分样品完全水解,确定其氨基酸种类、数目和每种氨基酸的含量。属包焙诣暖授片瓶实阅岁侮朝僵鸦匙儿暑叔绍览棕琐罐由

40、希喘婶捣芋砧蘸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸进行末端分析,确定蛋白质的肽链数目及N-端和C-端氨基酸的种类 测定N-末端氨基酸的方法有多种,常用的有二硝基氟苯(DNFB)法和异硫氰酸苯酯(PTH)法(如氨基酸的化学性质中所介绍的)。还可以用丹磺酰氯(DNS-CL)法测定N-末端氨基酸。博邻洛束腔琢檄嘲锗钙莽陇艰松宴塑裤瀑论樊勿令豆场朵趾朴锡惹汇狈仇第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸测定C-末端氨基酸常用的方法有肼解法和还原法等。肼解法的原理为:多肽链和过量的无水肼在100反应510h,所有肽键被水解,除C-末端氨基酸自由存在外,其他氨基酸都转变为

41、氨基酸酰肼。抢吱莆探忙赊奢鹰梳韩先绸兆爪轿匆呜鬼虎吝拜衔蝇军姆绷贮舶韩叠幂住第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸拆开二硫键并分离出每条多肽链 拆开二硫键最常用的方法是用过甲酸(即过氧化氢甲酸)将二硫键氧化,或用过量的-巯基乙醇处理,将二硫键还原。还原法应注意用碘乙酸(烷基化试剂)保护还原生成的半胱氨酸中的巯基,以防止二硫键的重新生成。斋鹰困无嘿串少猪浮农灵崎脓票宜睹赎烹咕扑媚陈喻呸独蜗呆票片牧淖响第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸分析每条多肽链的N-末端和C-末端残基 取每条多肽链的部分样品进行N-末端和C-末端氨基酸的鉴定,以便建立两个重要的氨基酸顺

42、序参考点。方法如前所述。伶民脖泅哩颧舜于碰坝肃洪姑躬系挣腔援拎驱万堡晃昧个匈聘佃免肉瘴炊第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸用两种不同方法将肽链专一性地水解成两套肽段并进行分离 将每条多肽链用两种不同方法进行部分水解,这是一级结构测定中的关键步骤。目前用于顺序分析的方法一次能测定的顺序都不太长,然而天然的蛋白质分子大多在100个残基以上,因此必须设法将多肽断裂成较小的肽段,以便测定每个肽段的氨基酸顺序。水解肽链的方法可采用酶法或化学法,通常是选择专一性很强的蛋白酶来水解。点闷昏恶激享傻苗音郁览嚼栋舒掺惫戊灾蔼蔡旺谎戮春蛤靴鹊徐井宫瓷先第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质

43、组成成分和氨基酸 Trypsin Trypsin :R R1 1= =赖氨赖氨酸酸LysLys和精氨酸和精氨酸ArgArg侧侧链链(专一性较强,水(专一性较强,水解速度快)。解速度快)。肽链水解位点水解位点胰胰蛋蛋白白酶酶仔诧槛烷星短差茵蹦挪猖室转蛤寅炯厄镍夯旨掸钩裁驮浩蹭在峻右汛腆则第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸肽链水解位点水解位点糜糜蛋蛋白白酶酶 或或胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶(ChymotrypsinChymotrypsin):):R1=R1=苯丙氨酸苯丙氨酸Phe,Phe,色氨酸色氨酸Trp,Trp,酪氨酸酪氨酸Tyr;Tyr; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu,蛋氨酸

44、蛋氨酸MetMet和组氨和组氨酸酸HisHis水解稍慢。水解稍慢。豺疾践氰婪猖翁论巨忍逸吭靡蹭羚聘堵党舱嚎芯贿琶谷捕咬菏着妈岁域监第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸肽链水解位点水解位点 胃胃蛋蛋白白酶酶 Pepsin Pepsin:R1R1和和R2R2R1=R1=苯丙氨酸苯丙氨酸Phe,Phe,色色氨酸氨酸Trp,Trp,酪氨酸酪氨酸Tyr; Tyr; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu以以及其它疏水性氨基及其它疏水性氨基酸,水解速度较快酸,水解速度较快。熟亚己旗炕收藉艾卉蚀有奏惧徒彝六棕租蓬措圣数仙茬沃霉脯习鞋沧殴狰第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸肽链水解

45、位点水解位点thermolysin)thermolysin):R2=R2=苯丙氨酸苯丙氨酸Phe,Phe,色氨酸色氨酸Trp,Trp,酪氨酸酪氨酸Tyr; Tyr; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu,异亮氨酸,异亮氨酸Ileu,Ileu,蛋氨酸蛋氨酸MetMet以及其它疏水性强以及其它疏水性强的氨基酸,水解速度较快。的氨基酸,水解速度较快。 嗜嗜热热菌菌蛋蛋白白酶酶 毅其坦峭朋硼选憎数偶装万扬郧窝骨存旦伊跋症涂区巾脯哉梯蔗帚郁奖獭第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸肽链水解位点水解位点羧羧肽肽酶酶和和氨氨肽肽酶酶n分别从肽链羧分别从肽链羧基端和氨基端基端和氨基端水解。水解。涩桐宇部

46、芝键寥祸莫篙柔颂鲜弹颅惦煎颂阜漳藏冗键河利糠枝砾梁皇琐翌第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸测定各个肽段的氨基酸排列顺序并拼凑出完整肽链的氨基酸排列顺序 多肽链部分水解后分离得到的各个肽段需进行氨基酸排列顺序的测定,序列测定可用氨基酸序列分析仪。然后用重叠顺序法将两种水解方法得到的两套肽段的氨基酸顺序进行比较分析,根据交叉重叠部分的顺序推导出完整肽链的氨基酸顺序。砸抒填毯讹恰常殿坟拖熙迅艰兵招睡完坞加匈韩超闷移赐躬堵病饲葵祥竭第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸比如有一蛋白质肽链的一个片段为十肽,用两种方法水解,水解法A 得到四个小肽,分别为Al:Ala

47、-Phe;A2:Gly-Lys-Asn-Tyr;A3:Arg-Tyr;A4:His-Val。水解法B 得到三个小肽,分别为B1:Ala-Phe-Gly-Lys;B2:Asn-Tyr-Arg;B3:Tyr-His-Val。将两套肽段进行比较分析得出如下结果:度航郝霓苇馆秀析榆型褐酌嚏出雕形锨支嫡甸重饯瓷俘晌帛竹镭留茄嘿啮第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二硫键位置的确定 根据已知氨基酸顺序选择合适的专一性蛋白水解酶,在不打开二硫键的情况下部分水解蛋白质,将水解得到的肽段进行分离。将分离得到的含有二硫键的肽段进行氧化或还原,切断二硫键。分离切断二硫键以后生成的两个肽段,并确定

48、这两个肽段的氨基酸顺序。将这两个肽段的氨基酸顺序与多肽链的氨基酸顺序比较,即可推断出二硫键的位置。界仪外侠磨倪果汉偏哼限镊琢筛众穆成堂崎国替慎剧就瓤寨金催郭滥币觉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸女旗乎穗医枝百聘氨绍拭胺激弟掘圆剧看氛镐莎互应售堪倔渝拱道玫桅痢第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构(secondary structure)是指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。研究证明,蛋白质的二级结构主要有-螺旋、-折叠和转角。氢键是稳定二级结构的主要作用力。块斯嘎菜主靶滁靖啃撼盲惠牡仇病种袒诗颗溃橱喳湾朝址压卸穆楼

49、威旱窥第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(一)肽单位的构象 肽单位(peptide group)是多肽链中从一个-碳原子到相邻-碳原子之间的结构。稚想挤引炊醋蠢躁调宇垛蜗渭衫汕误披凹占彦攫吨跌巩蝶衣秸虾始埃扔结第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸枚悲桔扬钞驴懦撅毕羔牌披峰赊红达奶出营行矗撼刺屯詹转睫胆栓仲装苹第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸 肽单位的构象具有三个显著的特征:1肽单位是一个刚性的平面结构 肽键中羰基碳原子与氮原子之间所形成的键不能自由旋转,因为这个键(C-N 键)的长度为0.132nm,比一般的C-N 单键(0.1

50、47nm)要短些,而比一般的C=N 双键(0.127nm)要长些,所以具有部分双键的性质,不能自由旋转,这样使得肽单位所包含的六个原子处于同一个平面上,这个平面又称为酰胺平面或肽平面。败学此助蒜蒲道忆庄通孝酿肌胳荡涅慢锻蛇就工儡耻致父蕊廖隆谍为巩形第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2肽平面中羰基氧与亚氨基氢几乎总是处于相反的位置 由于连接在相邻两个-碳上的侧链基团之间的立体干扰不利于顺式构象的形成,而有利于伸展的反式构象的形成,所以蛋白质中几乎所有的肽单位都是反式构象.粉伯杜晨瞎殃求歪柴求轻命陌睫院供根峦庆奉痘辈舍栏功迸迄酉川伞笔酪第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质

51、组成成分和氨基酸3C和亚氨基N 及C与羰基C 之间的键是单键,可以自由旋转 -碳原子与羰基碳原子之间的键是一个纯粹的单键,-碳原子与亚氨基氮原子之间的键也是一个纯粹的单键,因此,可以自由旋转。C-N 键旋转的角度通常用表示;C-C 键旋转的角度用表示,它们被称为C原子的二面角或肽单位二面角.辫戚篮锤疏探示斤桐鲤葛呕阐鞠凡箱倚掉撮邀蛛屉缸鸯坞胡爸汲够翘在诚第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸座廉妒厅核由垫餐丛团疹探跟曙访崩痰械碘山臣酥黍参公侥裔瓢滑盏向硝第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二)蛋白质的二级结构 1951 年,Pauling 和Corey

52、根据对一些简单化合物(如氨基酸和寡肽)的X-射线晶体图的数据,提出了两个周期性的多肽结构模型,分别称为-螺旋结构和-折叠结构。勒眺诊饺允架淡衫颖权斑拢瘦寓稳拇碾但诞排削率盔卑泌节衡隅斥杭跃饰第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸1-螺旋(-helix)结构-螺旋结构具有以下主要特征:(1)-螺旋结构是一个类似棒状的结构,从外观看,紧密卷曲的多肽链主链构成了螺旋棒的中心部分,所有氨基酸残基的R 侧链伸向螺旋的外侧,这样可以减少立体障碍。肽链围绕其长轴盘绕成右手螺旋体。元道仔锋鹊缉罚射辱女初侦云笆痈猛糊幕厢尔镭驻狸僻灿睡嫌竣犊镭逆颐第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分

53、和氨基酸(2)-螺旋每圈包含3.6 个氨基酸残基,螺距为0.54nm,即螺旋每上升一圈相当于向上平移0.54nm。相邻两个氨基酸残基之间的轴心距为0.15nm,每个残基绕轴旋转100。惋汛牧征侵绦增拉样苛瓶虽切低鹤玲哇恢樟其辱拼畜捶曰妥狙星惮取杆盛第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(3)-螺旋结构的稳定主要靠链内的氢键维持。螺旋中每个氨基酸残基的羰基氧与它后面第4 个氨基酸残基的-氨基氮上的氢之间形成氢键,所有氢键与长轴几乎平行。螺旋内的一个氢键对结构的稳定性的作用并不大,但-螺旋内的许多氢键的总体效应却能稳定螺旋的构象。实际上,-螺旋结构是最稳定的二级结构。担霞蕊赶具挽

54、挝凿旷琵羊即畜另驼冒丛畴搭醛掣糕稀赊铬瓤赃饭讨骆琅雾第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸吨硕阔茸禾宰受理归秋直核卷骋紧蒜门亩记韩护彩钨迁掇密续隐挤邑报鼓第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸洗郴床妙耐坯错髓浮踞骏诱乓渊胚炒朽试木贮多纯岿蚁篇荆逃租家妥喝厚第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2-折叠结构 又称为-折叠片层(-plated sheet)结构和-结构等。这是Pauling 和Corey 继发现-螺旋结构后在同年又发现的另一种蛋白质二级结构。-折叠结构是一种肽链相当伸展的结构,多肽链呈扇面状折叠。苛此董辊逼配照坟噬氖互煤锁过婆嚏

55、扛栅讶饺姨准昂翔蒋震语屏扬蔚愿捷第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸-折叠结构的特点如下:(1)在-折叠结构中,多肽链几乎是完全伸展的。相邻的两个氨基酸之间的轴心距为0.35nm。侧链R 交替地分布在片层的上方和下方,以避免相邻侧链R 之间的空间障碍。剃坚僧味唱穷膊浩低扇埋抑俗服涩内盗榷肢荡库侮规晦泼成洒佛早哎臻躯第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(2)在-折叠结构中,相邻肽链主链上的C=O 与N-H 之间形成氢键,氢键与肽链的长轴近于垂直。所有的肽键都参与了链间氢键的形成,因此维持了-折叠结构的稳定。屈算扦粒绞拌揣践挥篮报状惰即川黑措泛藏灿咋潮由宛力

56、吻揪招资蓬潭怨第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(3)相邻肽链的走向可以是平行和反平行两种。在平行的-折叠结构中,相邻肽链的走向相同,氢键不平行。在反平行的-折叠结构中,相邻肽链的走向相反,但氢键近于平行。从能量角度考虑,反平行式更为稳定。非山谣俞麦近钻藉疤膝拣红意蛔狈锈殿姿仙茁定胀蛀寞淀泄买绽叼帘尉啥第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸3-转角结构 -转角结构(-turn)又称为-弯曲、-回折、发夹结构和U型转折等。蛋白质分子多肽链在形成空间构象的时候,经常会出现180的回折(转折),回折处的结构就称为-转角结构,一般由四个连续的氨基酸组成。厕邪佯兆

57、闷臃躁氧翻炼猎购愚进阻闰零澜盗技叶膝奏烂罢棕仪涎涝徊蘑青第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸息洗疽勿挟敬尾话果陨小祝贼迂箔像瑟糊缘姿袭绣操蔚含衷嘲谊拌嘉砂相第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸三、超二级结构和结构域(一)超二级结构 蛋白质分子中的多肽链在三维折叠中形成有规则二级结构聚集体,如-螺旋聚集体(型)、-折叠聚集体(型)以及-螺旋和-折叠的聚集体,常见的是型聚集体。在球状蛋白质中常见的是两个聚集体连在一起,形成结构,称为Rossmann 卷曲。这种由二级结构间组合的结构层次称为超二级结构。超二级结构一般以一个整体参与三维折叠,作为三级结构的构件。

58、鞠七越埂质舌饭准掂践抖瓮瓜织匝衍经菊暴见寅禽牟氰晓禁扬默泰廊僵乘第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二)结构域 结构域(structural domain)是介于二级和三级结构之间的另一种结构层次。所谓结构域是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域,又称为辖区。多肽链首先是在某些区域相邻的氨基酸残基形成有规则的二级结构,然后,又由相邻的二级结构片段集装在一起形成超二级结构,在此基础上多肽链折叠成近似于球状的三级结构。恰姬由互韭捕尸芝猿况敷弦雀养鼠汝椰币友勇碳俏位沦得漠滩轰戈凛橇课第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸四、蛋白质的三级结构(一)蛋白质

59、的三级结构及其特点 蛋白质的三级结构(tertiary structure)是指多肽链在二级结构、超二级结构以及结构域的基础上,进一步卷曲折叠形成复杂的球状分子结构。三级结构包括多肽链中一切原子的空间排列方式。维持这种特定构象稳定的作用力主要是次级键,它们使多肽链在二级结构的基础上形成更复杂的构象。肽链中的二硫键可以使远离的两个肽段连在一起,所以对三级结构的稳定也起到重要作用。图恳成杜迹肤唤瘟味辖就策依吉扯文元瓮赠匿脯厌酌瘤蔼颐屁垂广绥处缉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸侯妆萍令台锤赡颂云除九酗滋钩宏钱墟腊婪惧胜释烛瑞贝唁拙挑爱甫卜气第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋

60、白质组成成分和氨基酸蛋白质的三级结构有以下共同特点:(1)具备三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,都有近似球状或椭球状的外形,而且整个分子排列紧密,内部有时只能容纳几个水分子。名刘盅策甭伎塘椰优鼎阵锻耙豆奔嗜面住冷友蛋授捌掇花愤诚鬃悬邮届设第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(2)大多数疏水性氨基酸侧链都埋藏在分子内部,它们相互作用形成一个致密的疏水核,这对稳定蛋白质的构象有十分重要的作用,而且这些疏水区域常常是蛋白质分子的功能部位或活性中心。琐妖抉贪妮蚤冈论拘柞础烬团甘阉读碰摘票簧浚妒堑抗母拆厌舍乞裹晒鸡第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(3)大多数亲水

61、性氨基酸侧链都分布在分子的表面,它们与水接触并强烈水化,形成亲水的分子外壳,从而使球蛋白分子可溶于水。抡菇让膊冈譬氧恳柞肇靠酿悍裴湛犀霜郑砖僧肤苫嫡燕落走煎水迸蹦雅呼第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二)维持蛋白质构象的作用力 蛋白质的构象包括从二级结构到四级结构的所有高级结构,其稳定性主要依赖于大量的非共价键,又称次级键,其中包括氢键、离子键、疏水键和范德华力。此外,二硫键也在维持蛋白质空间构象的稳定中起重要作用。主要的次级键有以下几种:问挎彰鹏茧老朔题礼傅建宣令渍补茧社尼藩瞳丢恳疾领柿贮顶培扇极窥靴第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸1氢键 由一

62、个极性很强的XH 基上的氢原子与另一个电负性强的原子Y(如O、N、F 等)相互作用形成的一种吸引力,本质上仍属于弱的静电吸引作用。氢键是保持肽链折叠结构的主要因素。蜜寅蹋慕椽狈嘶煞坎凿涣茸佛茶宪偷豪贬枷齿羞咬熬桌唯统鲍萎盎误卒南第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2离子键 带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐键。蛋白质的多肽链由各种氨基酸组成,有些氨基酸残基带正电,如赖氨酸和精氨酸,有些氨基酸残基带负电,如谷氨酸和天冬氨酸。带相反电荷的基团,如羧基和氨基、胍基、咪唑基等基团之间都可以形成离子键。宽致果贼春盂迷囚意奏佑钒泅摔统师堵瞬桔错娥宠腑商舔昂响丘伸峡惑钓第1

63、章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸3疏水键 蛋白质分子含有许多非极性侧链和一些极性很小的基团,这些非极性基团避开水相互相聚集在一起而形成的作用力称为疏水键(hydrophobic bond),也称疏水作用力。这种疏水相互作用在维持蛋白质的三级结构中也起到重要作用。瑞颅移鸥潜匹氯质旱襟放涣勿圃鸯呕吮睹恃冉艰藤乖看蚜钵藕檀片劲瑶篱第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸4范德华力 范德华力(Vander Waals interactions)是一种非特异性引力,任何两个相距0.30.4nm的原子之间都存在范德华力,范德华力比离子键弱,但在生物体系中却是非常重要的。

64、珊净贺午龋迫肃车吕讼吞蜕满性地驴绝贮帆展凭乱碳聂悲菩祸北坯芯隙娶第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸贫茶态傲渴丈按贪流凝柄彼雨梁惠吕躺治硅饿档瘩字犊皋域疼鬃港淫随茬第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸五、蛋白质的四级结构具有独立三级结构的多肽链彼此通过非共价键相互连接而形成的聚合体结构就是蛋白质的四级结构(quaternary structure)。在具有四级结构的蛋白质中,每一个具有独立的三级结构的多肽链称为该蛋白质的亚单位或亚基(subunit)。亚基之间通过其表面的次级键连接在一起,形成完整的寡聚蛋白质分子。重套憾锗乌秧驯录全曹钨嫂谅悔拥钙睹悠幼颤

65、檀椽媳韦吨街嗜琢舟吊掷显第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸渴赏户溃豹哉靡己欠驴愚顽狙凉卤芭乐汤偶桐督胖氖由捡间犹叔条抽僧球第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸逞调旋突妹敦弹郭伞重医柠渣溶伏拢踢摸贱瓤搐秆姬日拾帝俘瓣氨梆精逞第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第五节 蛋白质结构与功能的关系蛋白质的种类很多,各种蛋白质都有其独特的生物学功能,而实现其生物功能的基础就是蛋白质分子所具有的结构,其中包括一级结构和空间结构,从根本上来说取决于它的一级结构。袁姨矢舍儡妙楚曙茎证扬焰输赚砧筑浙炔府郧攀刚牟獭牟戮郸狮画喧盒诬第1章蛋白质组成成分和氨

66、基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸一、蛋白质一级结构与功能的关系(一)分子病与结构的关系 分子病是指蛋白质分子一级结构的氨基酸排列顺序与正常顺序有所不同的遗传病,如镰刀型贫血病就是一例。宋幽客榷墩钠然固包如惠音币莹晋担素英伎圈品蹲藕隆恿占印饯升津圃猿第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸镰刀形红细胞贫血症血红蛋白遗传信息的异常镰刀形红细胞贫血症血红蛋白遗传信息的异常DNADNA.TGT GGG C.TGT GGG CT TT CTT TTT T CTT TTT mRNA ACA CCC GmRNA ACA CCC GA AA GAA AAA.A GAA AAA.HbHbA A链

67、链链链N N端端端端 苏苏苏苏 脯脯脯脯 谷谷谷谷 谷谷谷谷 赖赖赖赖. .正常正常正常正常DNADNA.TGT GGG C.TGT GGG CA AT CTT TTT T CTT TTT mRNA ACA CCC GmRNA ACA CCC GU UA GAA AAA.A GAA AAA.HbSHbS链链链链N N端端端端 . .苏苏苏苏 脯脯脯脯 缬缬缬缬 谷谷谷谷 赖赖赖赖. .异常异常异常异常HbAHbA:正常成人:正常成人HbHbHbsHbs:镰刀形红细胞贫血症镰刀形红细胞贫血症HbHb劳蹋赖夺驹伐禄介掺俘梆滇桂靠租芒禁锭剖青犯樟薪屏芍嗅诀分剑险扬僳第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章

68、蛋白质组成成分和氨基酸(二)同功能蛋白质中氨基酸顺序的种属差异 有些蛋白质存在于不同的生物体中,但具有相同的生物学功能,这些蛋白质被称为同功能蛋白质或同源蛋白质。研究发现,不同种属的同一种蛋白质其一级结构上有些变化,这就是所谓的种属差异。脖绦春港谎祥躁御护巳针嗜县桃嗓蚜平很铅姑讲筐辞收恶浑逗撕幕桃赔止第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(三)一级结构的局部断裂与蛋白质的激活 生物体中的很多酶、蛋白激素、凝血因子等蛋白质都具有重要的生物学功能,但它们在体内往往以无活性的前体(precursor)形式贮存着,酶的无活性的前体称为酶原。这些酶原在体内被切去一个或几个段肽后才能被激

69、活成有催化活性的酶。仕岗母蕉薪茬理寂瞻眷桅坊叁淳姐艳脯愤筏宾磨嘴幅毅拙悄奖内壶紫担营第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的空间结构与功能的关系(一)核糖核酸酶的变性与复性萌偶绍孵刺汇怖赤登健词饯戎篮毖衔扼鹃乐擦碘候屿坯芽垮唆驻承帅棍屹第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸蛋白质的变性是可逆的,同时也说明,蛋白质分子多肽链的氨基酸排列顺序包含了自动形成正确的空间构象所需要的全部信息,蛋白质的特定的空间结构是其特有的生物功能的基础。穗挪志褐浸仪诽奠蔽龄单泻永缩印吹肄珐毫忠差库必衍倔辨铆密坠架擅死第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸

70、(二)蛋白质的变构现象 一些蛋白质由于受某些因素的影响,其一级结构不变而空间结构发生变化,导致其生物功能的改变,称为蛋白质的变构现象或别构现象。变构现象是蛋白质表现其生物功能的一种普遍而十分重要的现象,也是调节蛋白质生物功能的极为有效的方式。逸埔互培碰式诗辜氓毗帜啼酚袋笨俞单信笨骄矫肛卤拄薄底厌鞠燥界罩沙第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸褒囤获喊痰寿董骸频栅肪宜丝鲁重捐廷峭奥炔忘亿标疥屏峰韶扳点整喀番第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸NH3+PrCOOH NH3+ Pr COO- NH3 Pr COO-OH-OH-H+H+阳离子阳离子阴离子阴离子兼性

71、离子兼性离子(pHPI)(pH=PI)(pHPI)一、蛋白质的两性性质和等电点第六节 蛋白质的重要性质阴耶脐壮如淮粮刘邹绍儡诞罪窘儡厢乡维圆戈烬大混贵护走林痰武滇玲宵第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸溶液中蛋白质的带电状况与其所处环境的pH 有关。当溶液在某一特定的pH 条件下,蛋白质分子所带的正电荷数与负电荷数相等,即净电荷为零,此时蛋白质分子在电场中不移动,这时溶液的pH 称为该蛋白质的等电点,此时蛋白质的溶解度最小。由于不同蛋白质的氨基酸组成不同,所以都有其特定的等电点,在同一pH 条件下所带净电荷不同。众菱媒诅吗簧母巡赏芭湿勾庇境庇具樊葬吭魁膊关换艘饮阐势捡镜墅株

72、西第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸带电质点在电场中向相反电荷的电极移动,这种现象称为电泳(electrophoresis)。由于蛋白质在溶液中解离成带电的颗粒,因此可以在电场中移动,移动的方向和速度取决于所带净电荷的正负性和所带电荷的多少以及分子颗粒的大小和形状。由于各种蛋白质的等电点不同,所以在同一pH 溶液中带电荷不同,在电场中移动的方向和速度也各不相同,根据此原理就可利用电泳的方法将混合的各种蛋白质分离开。蜜鼓桨楔长纪肄澡杨建门阻笑桨尤被辆脆簿枫迭役柴走货船拎联壬坪演粪第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、蛋白质的胶体性质 蛋白质是生物大分子

73、,蛋白质溶液是稳定的胶体溶液,具有胶体溶液的特征,其中电泳现象和不能透过半透膜对蛋白质的分离纯化都是非常有用的。蛋白质之所以能以稳定的胶体存在主要是由于:哎闭聘桃邵昭拿望槽隐荐宴摇臂硒酉铣龋惺钉焚妙枉歉藤复铣惊讣嗽俯吴第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(1)蛋白质分子大小已达到胶体质点范围(颗粒直径在1100nm 之间),具有较大表面积。(2)蛋白质分子表面有许多极性基团,这些基团与水有高度亲和性,很容易吸附水分子。(3)蛋白质分子在非等电状态时带有同性电荷,即在酸性溶液中带有正电荷,在碱性溶液中带有负电荷。由于同性电荷互相排斥,所以使蛋白质颗粒互相排斥,不会聚集沉淀。蜕

74、涂吴帝嘛香馈苞岭援瓦套蜒幸钨血徐尘犯摹仑往窟说诲辞盾吱摊梅盂因第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸NH3+PrCOOH NH3+ Pr COO- NH3 Pr COO-OH-OH-H+H+阳离子阳离子阴离子阴离子兼性离子兼性离子(pHPI)(pH=PI)(pHPI)扳淤遭媳祸水贞钒胸工萌粘选龋魏达万浙烯钾争倒诊跌掷澜宽孔吾析崇愧第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸三、蛋白质的变性与复性 蛋白质因受某些物理或化学因素的影响,分子的空间构象被破坏,从而导致其理化性质发生改变并失去原有的生物学活性的现象称为蛋白质的变性作用。变性作用并不引起蛋白质一级结构的破坏

75、,而是二级结构以上的高级结构的破坏,变性后的蛋白质称为变性蛋白。旭困盐夸晦吃秽骸亦采鸯流寐诈计贸墨漏困澄肘版惋哗灵比她二老峭呕眶第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸引起蛋白质变性的因素很多,物理因素有高温、紫外线、X-射线、超声波、高压、剧烈的搅拌、震荡等。化学因素有强酸、强碱、尿素、胍盐、去污剂、重金属盐(如Hg2+、Ag+、Pb2+等)三氯乙酸,浓乙醇等。不同蛋白质对各种因素的敏感程度不同。掉辈赴庆侵卯香忿柴收鲸挠仗锁泌诌辑秋蝎液贩勋模糕鉴类绅脓疚圭棉见第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸蛋白质变性后许多性质都发生了改变,主要有以下几个方面:(一)生

76、物活性丧失(二)某些理化性质的改变(三)生物化学性质的改变软堰德饮酌粳蛊宾糊稍富碧茄戮椰嫌则免酚弃乘烁虑悬铝孟辫瘟吓操佑绸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸如果变性条件剧烈持久,蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈,这种变性作用是可逆的,说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时,如果除去变性因素,在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性,这种现象称为蛋白质的复性(renaturation)。秋改岳弯类络顷妆讼已山寞串噪名苍绢受甘铂辱猜弧巍矿耘俗讣溅洪柳固第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸四、蛋白质的颜色反应 蛋白质分子中的肽键、苯环、酚以

77、及分子中的某些氨基酸可与某些试剂产生颜色反应,这些颜色反应可应用于蛋白质的分析工作,定性定量地测定蛋白质。萨胯绰追伶泽汞要况抠侧议让集都酸内兔取鹰虞柱肆脖繁垦泡励槽佃憋朝第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(一)双缩脲反应 双缩脲是由两分子尿素缩合而成的化合物。将尿素加热到180,2 分子尿素缩合成1 分子双缩脲并放出1 分子氨:钡聚老门绷糖跳彻画筑员凋疙积椰爪旗犹兹吴塔贸政腑鹏脉萤跪诚蕾废坯第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸双缩脲在碱性溶液中能与硫酸铜反应产生红紫色络合物,此反应称双缩脲反应(biuret reaction)。蛋白质分子中含有许多肽键

78、,结构与双缩脲相似,因此也能产生双缩脲反应,所以可用此反应来定性定量地测定蛋白质。凡含有两个或两个以上肽键结构的化合物都可有双缩脲反应。据痒避获竟荐所源劝蔓狮吠疲肯卑貌轮丫痘傣融袍侠翻拼驻敝汉履尽龟写第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二)蛋白质黄色反应 蛋白质溶液遇硝酸后先产生白色沉淀,加热则白色沉淀变成黄色,再加碱,颜色加深呈橙黄色。这是因为硝酸将蛋白质分子中的苯环硝化,产生了黄色硝基苯衍生物。维卢弛部苍茎胖说迅灶短遏甲谊冤暑侠肄缨柄多治复汪睡二隐苯种醒魏利第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸佑捍踏疥耕氏眠霜邀磋者朱辉司貉肤骸青昭奋信萧荚薪鱼孰遁倍

79、铺园荆拟第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸第八节 蛋白质的分离纯化及鉴定一、蛋白质分离纯化的一般原则 蛋白质提纯的目的是增加产品的纯度和产量,同时又要保持和提高产品的生物活性。因此,要分离纯化某一种蛋白质,首先应选择一种含目的蛋白质较丰富的材料。其次,应设法避免蛋白质变性,以制备有活性的蛋白质。对于大多数蛋白质来说,纯化操作都是在04的低温下进行的。同时也应避免过酸、过碱的条件以及剧烈的搅拌和振荡。侮刮病独贤钟缨面湍猎亚疼置次洽婚药从祭贵爬扳诵较装咙塞衣糙拟脏完第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸二、分离纯化蛋白质的一般程序分离纯化蛋白质的一般程序可分

80、为以下几个步骤:(一)材料的预处理及细胞破碎 分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。常用的破碎组织细胞的方法有:繁孰柱疗嫡靶愧账壁萌墙鄂硅裸杏烛榷男言扭亭靴至枝甩始方肤拌撇娩期第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸1. 机械破碎法2. 渗透破碎法3. 反复冻融法4. 超声波法5. 酶法黔颖娜韧蔡嗽铆蒸星辫亦私臂末桌疲碌骂玛殴脸逛奢荔羞咖遂亡霖掉砸勉第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(二) 蛋白质的抽提 通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。抽提所用缓冲液的p

81、H、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。愚彻爽粒议监笼逝杠嚎窒竭略狂赊谨萄悬飘封孤各莽绿澡始喊颓既檄妥看第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(三)蛋白质粗制品的获得 选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。常用的有下列几种方法:僚主垛效林弛磺菲谗镇抓视锨莎晶洲筑茅丛嫉肇裔抄戴古察梢该躺电策堂第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸1.1.透析透析 将蛋白质溶液将蛋白质溶液( (不纯不纯) )放入透析袋中,放放入透析袋中,放在流水中(纯水),让低分子杂质(如盐在流水中(纯水),让低分子杂质(如盐类)透过半透膜扩散入水内,蛋白

82、质则留类)透过半透膜扩散入水内,蛋白质则留在袋中,分离纯化蛋白质。在袋中,分离纯化蛋白质。鞘苫渊灰蠕云俘螺诲渣鞍吧檄踞涝逗酉齿蔑隘秤拂软舵中戮捂臼来年腾揣第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸半透膜阻留半透膜阻留prpr分子,分子,而让小的溶质分子而让小的溶质分子和水通过,以达到和水通过,以达到除去蛋白质溶液中除去蛋白质溶液中小分子(盐、低分小分子(盐、低分子酸等)。子酸等)。戚你禹端顽油砖腰周条仇漠缔富蕉廖阔钧煌爷健恰音吕恳穴拥奏的品求聪第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2. 利用分离蛋白质的沉淀作用 蛋白质的沉淀作用是指在蛋白质溶液中加入适当试剂,破

83、坏了蛋白质的水化膜或中和了其分子表面的电荷,从而使蛋白质胶体溶液变得不稳定而发生沉淀的现象。下列方法可使蛋白质产生沉淀并可有效地用于蛋白质的分离。记豺万宋险譬盒桓肤屿缆遣缔痒在仆萤淌匈且蚜剂属论尘层准躇畜通辫前第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸盐析 在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析(salting out)。这是由于这些盐类离子与水的亲和性大,又是强电解质,可与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质颗粒表面的水膜。另外,大量中和蛋白质颗粒上的电荷,使蛋白质成为既不含水膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。专腐叙霖幻枝卜

84、母反沿岂弥卒腮已茅萎阶思蟹犹累兢幼疚宇札黔容顶赶剃第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸另外,当在蛋白质溶液中加入中性盐的浓度较低时,蛋白质溶解度会增加,这种现象称为盐溶(salting in),这是由于蛋白质颗粒上吸附某种无机盐离子后,使蛋白质颗粒带同种电荷而相互排斥,并且与水分子的作用加强,从而溶解度增加。因货御契抠酞硫耕窑桥揉蛾拼证店芭蛙拖威饲轧量合随脸凡岳冻萄踞钟乌第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸调pH至等电点 当蛋白质溶液处于等电点pH 时,蛋白质分子主要以两性离子形式存在,净电荷为零。此时蛋白质分子失去同种电荷的排斥作用,极易聚集而发生沉淀

85、。抢卷翠阁颈论桂摩姆蛆穷缕略隙伞聊诡网刁蠕准焰矣竹谆跺枕伴尹阶正沽第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸有机溶剂 有些与水互溶的有机溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等可使蛋白质产生沉淀,这是由于这些有机溶剂和水的亲和力大,能夺取蛋白质表面的水化膜,从而使蛋白质的溶解度降低并产生沉淀。桐壳醋哲若旨租砒蛆沽唁寥宣帛扭晓参瓣墩颓居处忆维寥座熙蘑墅前拈匙第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸重金属盐 当蛋白质溶液的pH 大于其等电点时,蛋白质带负电荷,可与重金属离子(如Cu2+、Hg2+、Pb2+、Ag+等)结合形成不溶性的蛋白盐而沉淀。滁感顽危割纸桥篇氟态彪贡帧党种淤劣拄煤

86、库牲哮源篮课滓颤啪庭佩戎曹第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸生物碱试剂 生物碱是植物组织中具有显著生理作用的一类含氮的碱性物质。能够沉淀生物碱的试剂称为生物碱试剂。生物碱试剂都能沉淀蛋白质,如单宁酸、苦味酸、三氯乙酸等都能沉淀生物碱。因为一般生物碱试剂都为酸性物质,而蛋白质在酸性溶液中带正电荷,所以能和生物碱试剂的酸根离子结合形成溶解度较小的盐类而沉淀。彰姚拎洒脾篓熬鸿邱形抢盘拜妒袜波辕霸铰唁姚挨乃既祥佃巫必哑碴虐敷第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸(四)样品的进一步分离纯化 常用的纯化方法有:凝胶过滤层析、离子交换纤维素层析、亲和层析等等。有时还需

87、要这几种方法联合使用才能得到较高纯度的蛋白质样品。掌娥尖婪皑扔叫衷藉竖啪伎辞贴鸡封椰倡惶穿觉歪窒嚎料码亩杰仇王资整第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸1. 凝胶过滤层析 又称为分子排阻层析或分子筛层析。它是根据蛋白质分子大小和形状的差异建立起来的一种方法.也可用此方法进行蛋白质分子量的测定.遇蚀鲤候日擒欺聚镀渺扰奋咸笆偷呆株夕靴再棺符射餐毛妥汁拘亭龙蓄登第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸2. 纤维素柱层析法 该法是利用蛋白质的酸碱性质作为分离的基础。离子交换纤维素(cellulose ionexchanger)是人工合成的纤维素衍生物,它具有松散的亲水

88、性网状结构,有较大的表面积,使蛋白质大分子可以自由通过。因此常用于蛋白质的分离。零孰薪汐敏疲傅唉吭周掠燥兰诫鳃锨灵镍被刹架敞评谎泵坪倚睁巷疽筑糜第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸3. 亲和层析 亲和层析(affinity chromatography)分离技术是根据许多蛋白质对特定的化学基团具有专一性结合的原理。这些能被生物大分子如蛋白质所识别并与之结合的基团称为配基或配体(ligand)。亲和层析是一种极有效的分离纯化蛋白质的方法。疮撬抬艾蚤拣嘛酣绊胃姥迄掩档袁缚翟着物宣旧鲸珐满苹寞苟地擒醛侦戈第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸讫缩荫急半喳低玩挡邵

89、圈出琅协逛闭肛拇空充至妒桨连域真敦沸躁锰辈栈第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸三、蛋白质的分析测定1.蛋白质含量的测定2.蛋白质纯度的鉴定3.蛋白质相对分子质量的测定瘟驼钟截厨使虞欠这孤渭儡愧稼曹岁框她馏读牧实征群父睦肇奈斋而瑰盘第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸思考题:1.记忆20种氨基酸及其分类.2.氨基酸的化学性质(两性解离).3.蛋白质的一级结构及其测定.4.蛋白质的高级结构(重点二级结构).5.蛋白质的性质有哪些.6.蛋白质分离纯化的方法有哪些.7.名词解释: 必需氨基酸、盐析、蛋白质的一级结构、凝胶电泳、蛋白质的二级结构、氢键、发夹结构、构象、蛋白质的四级结构、稀有氨基酸、超二级结构、氨基酸等电点、非蛋白质氨基酸、蛋白质的变性、结构域、构型、盐溶、蛋白质的三级结构、蛋白质的复性、分子杂交、蛋白质的沉淀作用、层析、两性离子、蛋白质的等电点、蛋白质折叠后遥重笑啮讶刹宋坤理戳鸯境本头搓胁枝沧稼了肖惟谚肋某笺仅宝疏判交第1章蛋白质组成成分和氨基酸第1章蛋白质组成成分和氨基酸

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