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1、第二节、蛋白质的结构组成第二节、蛋白质的结构组成vv蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质是是是是一一一一类类类类含含含含氮氮氮氮有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物，除除除除了了了了含含含含有有有有碳碳碳碳、氢氢氢氢氧氧氧氧、氮氮氮氮以以以以外外外外，还还还还含含含含有有有有少少少少量量量量的的的的硫硫硫硫。氮氮氮氮占占占占生生生生物物物物组组组组织织织织中中中中所所所所有有有有含含含含氮氮氮氮物物物物质质质质的的的的绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分。因因因因此此此此，可可可可以以以以将将将将生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量生物组织的含氮量近似地看作蛋白
2、质的含氮量生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。vv由由由由于于于于大大大大多多多多数数数数蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的含含含含氮氮氮氮量量量量接接接接近近近近于于于于16%16%16%16%，所所所所以以以以，可可可可以以以以根根根根据据据据生生生生物物物物样样样样品品品品中中中中的的的的含含含含氮氮氮氮量量量量来来来来计计计计算算算算蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的大概含量：大概含量：大概含量：大概含量：vv蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质含含含含量量量量（克克克克% % % %）= = = =每每每每克克克克生生生生物物物物样样样样品品品品中中中中含含含含氮氮氮氮的的的的克克克克数数数数
3、 6.25 6.25 6.25 6.25一一 蛋白质的结构蛋白质的结构n n蛋白质是由一条或多条多肽蛋白质是由一条或多条多肽( (polypeptide) )链以特殊方式结合而成的链以特殊方式结合而成的生物大分子。生物大分子。n n蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将分子量在将分子量在60006000道尔顿以上的多肽称为道尔顿以上的多肽称为蛋白质。蛋白质。n n蛋白质分子量变化范围很大蛋白质分子量变化范围很大, , 从大约从大约60006000到到10000001000000道尔顿甚至更大。道尔顿甚至更大。二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类n n（1 1 1 1
4、）依据蛋白质的外形分类）依据蛋白质的外形分类）依据蛋白质的外形分类）依据蛋白质的外形分类n n按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。蛋白质。n n球状蛋白质：球状蛋白质：球状蛋白质：球状蛋白质：globular proteinglobular proteinglobular proteinglobular protein外形接近球形外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。蛋白质属于这一类。n n纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质：fibrous proteinf
5、ibrous proteinfibrous proteinfibrous protein分子类似纤分子类似纤维或细棒。它又可分为维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和可溶性纤维状蛋白质和可溶性纤维状蛋白质和可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质不溶性纤维状蛋白质不溶性纤维状蛋白质不溶性纤维状蛋白质。（2 2）依据蛋白质的组成分类）依据蛋白质的组成分类n n按照蛋白质的组成，可以分为按照蛋白质的组成，可以分为n n简单蛋白简单蛋白( (simple protein) simple protein) n n和结合蛋白和结合蛋白( (conjugated protein) conjugated p
6、rotein) 。简单蛋白简单蛋白n n又称为单纯蛋白质；又称为单纯蛋白质；又称为单纯蛋白质；又称为单纯蛋白质；这类蛋白质只含由这类蛋白质只含由这类蛋白质只含由这类蛋白质只含由 - - - -氨基酸组成氨基酸组成氨基酸组成氨基酸组成的肽链的肽链的肽链的肽链，不含其它成分。，不含其它成分。，不含其它成分。，不含其它成分。n n1 1 1 1，清蛋白和球蛋白：，清蛋白和球蛋白：，清蛋白和球蛋白：，清蛋白和球蛋白：albumin and globulinalbumin and globulin广泛存在于广泛存在于广泛存在于广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易动物组织中。清蛋白易溶
7、于水，球蛋白微溶于水，易动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。溶于稀酸中。溶于稀酸中。溶于稀酸中。n n2 2 2 2，谷蛋白，谷蛋白，谷蛋白，谷蛋白( ( ( (glutelinglutelin) ) ) )和醇溶谷蛋白和醇溶谷蛋白和醇溶谷蛋白和醇溶谷蛋白( ( ( (prolaminprolamin) ) ) )：植物植物植物植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于7070707
8、080808080乙醇中。乙醇中。乙醇中。乙醇中。n n3 3 3 3，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。n n4 4 4 4，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。中，分为角
9、蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。结合蛋白结合蛋白n n由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，n n色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。如。如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。n n糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞。如细胞膜中的糖蛋白等。膜中的糖蛋白
10、等。n n脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。 如血如血清清 - -， - -脂蛋白等。脂蛋白等。n n核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞如细胞核中的核糖核蛋白等。核中的核糖核蛋白等。三、蛋白质水解三、蛋白质水解蛋白质和多肽的肽键与一般的酰胺键一样蛋白质和多肽的肽键与一般的酰胺键一样可被酸碱或蛋白酶催化水解，酸或碱能够可被酸碱或蛋白酶催化水解，酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一般是部分水解将多肽
11、完全水解，酶水解一般是部分水解. .多肽是由氨基酸以酰胺键形式连接而成的多肽是由氨基酸以酰胺键形式连接而成的线性大分子。它在生物体内可以单独存在，线性大分子。它在生物体内可以单独存在，但是更多的则是作为蛋白质的组成部分但是更多的则是作为蛋白质的组成部分蛋白质是由一个或多个多肽链通过共价键蛋白质是由一个或多个多肽链通过共价键（主要是二硫键）或非共价力结合而成。（主要是二硫键）或非共价力结合而成。应用化学或物理方法，可以将蛋白质拆分应用化学或物理方法，可以将蛋白质拆分成多肽组分。成多肽组分。三、蛋白质水解三、蛋白质水解完全水解得到各种氨基酸的混合物，完全水解得到各种氨基酸的混合物，部分水解通常得到
12、多肽片段。最后得部分水解通常得到多肽片段。最后得到各种氨基酸的混合物。到各种氨基酸的混合物。所以，所以，氨基酸氨基酸是蛋白质的是蛋白质的基本结构单基本结构单元元。大多数的蛋白质都是由大多数的蛋白质都是由2020种氨基酸组种氨基酸组成。这成。这2020种氨基酸被称为种氨基酸被称为基本氨基酸。基本氨基酸。1 1，酸水解，酸水解n n常常用用6 6 mol/Lmol/L的的盐盐酸酸或或4 4 mol/Lmol/L的的硫硫酸酸在在105-110105-110条条件件下下进进行行水水解解，反反应应时时间间约约2020小时。小时。n n此此法法的的优优点点是是不不容容易易引引起起水水解解产产物物的的消消旋
13、化。缺点是旋化。缺点是色氨酸色氨酸被沸酸完全破坏；被沸酸完全破坏；n n含含有有羟羟基基的的氨氨基基酸酸如如丝丝氨氨酸酸或或苏苏氨氨酸酸有有一一小小部部分分被被分分解解；门门冬冬酰酰胺胺和和谷谷氨氨酰酰胺胺侧链的酰胺基被水解成了羧基。侧链的酰胺基被水解成了羧基。2 2，碱水解，碱水解n n一般用一般用5 5 mol/Lmol/L氢氧化钠煮沸氢氧化钠煮沸10-2010-20小时。小时。n n由由于于水水解解过过程程中中许许多多氨氨基基酸酸都都受受到到不不同同程度的破坏，产率不高。程度的破坏，产率不高。n n部分的水解部分的水解产物发生消旋化产物发生消旋化。n n该法的优点是该法的优点是色氨酸色氨
14、酸在水解中不受破坏。在水解中不受破坏。3 3，酶水解，酶水解n n目前用于蛋白质肽链断裂的蛋白水解酶（proteolytic enzyme）或称蛋白酶（proteinase）已有十多种。n n应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。 n n最常见的蛋白水解酶有以下几种：nTrypsin ：nR1=R1=赖氨酸赖氨酸LysLys和精氨酸和精氨酸ArgArg侧链侧链（专一性较强，水解速度快）。（专一性较强，水解速度快）。肽链水解位点水解位点胰胰蛋蛋白白酶酶n n胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶（Chymotrypsin）：）：n nR1=R1=苯丙氨酸苯丙氨酸PhePhe,
15、 ,色氨酸色氨酸TrpTrp, ,酪氨酪氨酸酸TyrTyr; ; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu，蛋氨酸蛋氨酸MetMet和和组氨酸组氨酸HisHis水解稍慢。水解稍慢。肽链水解位点水解位点糜糜蛋蛋白白酶酶n nPepsin：n nR1R1和和R2R2R1=R1=苯丙氨酸苯丙氨酸PhePhe, ,色氨色氨酸酸TrpTrp, ,酪氨酸酪氨酸TyrTyr; ; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu以以及其它疏水性氨基酸水解速度较及其它疏水性氨基酸水解速度较快快。肽链水解位点水解位点胃胃蛋蛋白白酶酶n nthermolysin)：n nR2=R2=苯丙氨酸苯丙氨酸PhePhe, ,色氨酸色氨酸TrpTrp, ,酪酪氨酸氨酸TyrTyr; ; 亮氨酸亮氨酸LeuLeu，异亮氨酸异亮氨酸IleuIleu, ,蛋氨酸蛋氨酸MetMet以及其它疏水性以及其它疏水性强的氨基酸水解速度较快。强的氨基酸水解速度较快。肽链水解位点水解位点嗜嗜热热菌菌蛋蛋白白酶酶n n分别从肽链羧基端和氨基端水解分别从肽链羧基端和氨基端水解n n下一节下一节. .pptppt肽链水解位点水解位点羧羧肽肽酶酶和和氨氨肽肽酶酶
