《生物化学蛋白质上课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学蛋白质上课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章蛋白质第二章蛋白质LOGOLOGO第二节第二节 氨基酸氨基酸第三节第三节 蛋白质的结构蛋白质的结构第四节第四节 蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系 第一节第一节 蛋白质在生命活动中的作用蛋白质在生命活动中的作用第五节第五节 蛋白质的溶解性质及分离鉴定蛋白质的溶解性质及分离鉴定LOGOLOGO第一节第一节 蛋白质在生命活动中的作用蛋白质在生命活动中的作用一、蛋白质的概念一、蛋白质的概念蛋白质蛋白质( (protein):protein):是由氨基酸是由氨基酸( (amino acids)amino acids)通过肽键通过肽键( (peptide bond)peptide bon
2、d)相连形成的高分子相连形成的高分子含氮化合物。含氮化合物。二、蛋白质的分类1.按组成分为：按组成分为：简单蛋白质结合蛋白质简单蛋白质结合蛋白质简单蛋白质结合蛋白质简单蛋白质结合蛋白质2.按分子形状和溶解度分为：按分子形状和溶解度分为：纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质 球状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质LOGOLOGO3.3.按功能分：按功能分：酶、转运蛋白、贮存蛋白、运动酶、转运蛋白、贮存蛋白、运动酶、转运蛋白、贮存蛋白、运动酶、转运蛋白、贮存蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白、调节蛋白等。蛋白、结构蛋白、防御蛋白、调节蛋白等。蛋白、结构蛋白、防御蛋白、调节蛋白等。蛋白
3、、结构蛋白、防御蛋白、调节蛋白等。三、蛋白质的元素组成三、蛋白质的元素组成碳碳 50% 氢氢7% 氧氧23% 氮氮16% 硫硫 0-3% 微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼 凯氏定氮：凯氏定氮：凯氏定氮：凯氏定氮：样品中蛋白质的含量样品中蛋白质的含量样品中蛋白质的含量样品中蛋白质的含量 ( ( ( (%)%)%)%)= = = = 每克样品含氮克数每克样品含氮克数每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.25100 6.25100 6.25100 6.25100 1/16%蛋白质系数蛋白质系数LOGOLOGO四、四、 蛋白质在生命活动中的作用蛋白质在生命活动中的作用1 1 酶
4、酶酶酶 2 2结构结构成分（成分（成分（成分（胶胶原蛋白、原蛋白、原蛋白、原蛋白、 - -角蛋白角蛋白角蛋白角蛋白、丝丝心蛋白）心蛋白）心蛋白）心蛋白）3 3贮贮藏（卵藏（卵藏（卵藏（卵清清蛋白、酪蛋白、蛋白、酪蛋白、蛋白、酪蛋白、蛋白、酪蛋白、种种子蛋白）子蛋白）子蛋白）子蛋白）4 4转运转运（血（血（血（血红红蛋白、血蛋白、血蛋白、血蛋白、血清清清清蛋白、蛋白、蛋白、蛋白、电电子子子子传递传递体）体）体）体）5 5运动运动（肌肉收（肌肉收（肌肉收（肌肉收缩缩的肌球蛋白、肌的肌球蛋白、肌的肌球蛋白、肌的肌球蛋白、肌动动蛋白）蛋白）蛋白）蛋白）6 6接受、接受、接受、接受、传递传递信息（受体蛋
5、白，味信息（受体蛋白，味信息（受体蛋白，味信息（受体蛋白，味觉觉蛋白）蛋白）蛋白）蛋白）7 7调节调节（胰岛胰岛素、生素、生素、生素、生长长激素）激素）激素）激素） 8 8防御和防御和防御和防御和进进攻（免疫球蛋白、抗攻（免疫球蛋白、抗攻（免疫球蛋白、抗攻（免疫球蛋白、抗冻冻蛋白、溶血蛋白）蛋白、溶血蛋白）蛋白、溶血蛋白）蛋白、溶血蛋白）LOGOLOGO蛋白质的一些功能蛋白质的一些功能LOGOLOGO一、一、 蛋白质的水解：蛋白质的水解：( ( ( (完全水解和不完全水解）完全水解和不完全水解）完全水解和不完全水解）完全水解和不完全水解）酸酸水水解解：色色氨氨酸酸破破坏坏，天天冬冬酰酰胺胺、谷
6、谷胺胺酰酰胺胺脱脱酰胺基酰胺基碱水解：消旋，色氨酸稳定碱水解：消旋，色氨酸稳定酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析。酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析。第二节第二节 氨基酸氨基酸组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位v自自然然界界中中的的氨氨基基酸酸有有300余余种种，组组成成生物体蛋白质的氨基酸有生物体蛋白质的氨基酸有20种。种。LOGOLOGOv-氨基酸氨基酸侧链侧链侧链侧链LOGOLOGO 左旋左旋左旋左旋 右旋右旋右旋右旋+旋光性：旋光性：旋光性：旋光性：旋光物旋光物旋光物旋光物质质使平面偏振光的偏振面使平面偏振光的偏振面使平面偏振光的偏振面使平面偏振光的偏振面发发生旋生旋生旋
7、生旋转转的能力的能力的能力的能力称称旋光性或旋光度。旋光性或旋光度。旋光性或旋光度。旋光性或旋光度。 起偏镜 检偏镜LOGOLOGO一定条件下旋光度与待测液浓度和偏振光一定条件下旋光度与待测液浓度和偏振光通过待测液的路径长度的乘积成正比。通过待测液的路径长度的乘积成正比。LOGOLOGO Thr（苏）和苏）和Ile（异）有四种立体异构体。其余异）有四种立体异构体。其余 17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型、型、D型。型。 构成蛋白质的氨基酸均属构成蛋白质的氨基酸均属L-型。型。Gly：一种构型，无旋光性；一种构型，无旋光性；LOGOLOGOLOGOLOGO按按R基的极性
8、性质分类：基的极性性质分类：非极性氨基酸非极性氨基酸极性不带电荷的氨基酸极性不带电荷的氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸二、氨基酸的种类和结构二、氨基酸的种类和结构氨基酸的分类氨基酸的分类 结构结构 名称名称 缩写缩写 pI1、非极性（疏水性）、非极性（疏水性）H-CHCOO- +NH3 甘氨酸甘氨酸 glycine Gly ，G 5.97 CH3-CHCOO- +NH3丙氨酸丙氨酸 alanine Ala ， A 6.00CH3-CH-CHCOO- CH3 +NH3缬氨酸缬氨酸 valine Val ， V 5.96CH3-CH-CH2-CHCOO- CH3 +NH3亮氨酸亮氨酸
9、 leucine Leu，L 5.98 CH3-CH2-CH- CHCOO- CH3 +NH3异亮氨酸异亮氨酸 isoleucine Ile, I 5.98-CH2-CHCOO- +NH3苯丙氨酸苯丙氨酸 phenylalanine Phe, F 5.48 CH22HC CH-COO-2HC NH 脯氨酸脯氨酸 proline Pro, P 6.30 结构结构 名称名称 缩写缩写 pI2、极性不带电荷的氨基酸、极性不带电荷的氨基酸NCH2CHCOO- +NH3色氨酸色氨酸 tryptophan Trp ，W 5.89CH3-S-CH2CH2-CHCOO- +NH3-CH2-CHCOO- +NH
10、3HO-酪氨酸酪氨酸 tyrosine Tyr，Y 5.66半胱氨酸半胱氨酸 cysteine Cys，C 5.07HS-CH2-CHCOO- +NH3甲硫（蛋）氨酸甲硫（蛋）氨酸 methionine Met M 5.74 结构 名称 缩写 pIH H2N-C-CH2-CHCOO- O +NH3天冬酰胺天冬酰胺 asparagine Asn，N 5.41 H2N-C-CH2 CH2 -CHCOO- O +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamine Gln，Q 5.65HO-CH-CHCOO- +NH3CH3苏氨酸苏氨酸 threonine Thr， T 5.60 丝氨酸丝氨酸 serine
11、Ser ，S 5.68HO-CH2-CHCOO- +NH3 结构结构 名称名称 缩写缩写 pI3、碱性氨基酸（带正电荷）、碱性氨基酸（带正电荷）H2N CH2 CH2 CH2 CH2-CHCOO- +NH3赖氨酸赖氨酸 lysine Lys， K 9.74H2N C NH CH2 CH2 CH2-CHCOO- +NH3NH精氨酸精氨酸 arginine Arg，R 10.76HC = C-CH2 -CHCOO- N NH +NH3 CH 组氨酸组氨酸 histidine His ，H 7.59 结构结构 名称名称 缩写缩写 pI4、酸性氨基酸（带负电荷）、酸性氨基酸（带负电荷）HOOC-CH2
12、-CHCOO- +NH3天冬氨酸天冬氨酸 Asp ，D 2.97Aspartic acid HOOC -CH2 -CH2-CHCOO- +NH3谷氨酸谷氨酸 Glu ，E 3.22Glutamic acid 结构结构 名称名称 缩写缩写 pILOGOLOGO几种特殊氨基酸几种特殊氨基酸 脯氨酸脯氨酸（亚氨基酸）（亚氨基酸）LOGOLOGO 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸二硫键二硫键-HH芳香族氨基酸芳香族氨基酸LOGOLOGO紫外吸收紫外吸收 在在280nm左右，左右，Trp吸收最强，吸收最强，Tyr次之，次之，Phe最弱。最弱。分分析溶液中蛋白质含析溶液中蛋白质含量的快速简便方法。量的快速
13、简便方法。摩摩尔尔吸吸光光系系数数LOGOLOGO从营养学角度可分为：必需氨基酸和非必需氨基酸，从营养学角度可分为：必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸：人体必不可少，而机体内又不能合成，必需氨基酸：人体必不可少，而机体内又不能合成，必须从食物中补充的氨基酸。必须从食物中补充的氨基酸。异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙 氨酸、苏氨酸、赖氨酸氨酸、苏氨酸、赖氨酸LOGOLOGO三、氨基酸的理化性质三、氨基酸的理化性质两性离子（偶极）两性离子（偶极）：在某一：在某一pH值时，羧基以值时，羧基以COO， 氨基以氨基以 NH3 +形式存在，这样
14、的氨基酸分形式存在，这样的氨基酸分 子含有一个正电荷和一个负电荷，称为子含有一个正电荷和一个负电荷，称为-。1.两性解离和等电点两性解离和等电点LOGOLOGO等电点等电点(isoelectric point, pI) : 在在某某一一pHpH值值时时，氨氨基基酸酸或或蛋蛋白白质质的的净净电电荷荷为为0 0，在在电电场场中中其其既既不不向向正正极极也也不不向向负负极极移移动动，这这时时的的pHpH值值称称为为AAAA或或蛋蛋白白质质的的等等电电点点。解解离离成成阳阳离离子子和和阴阴离离子子的的趋趋势势及及数数目目相相等等时时溶液的溶液的pHpH值值。等电点时氨基酸为等电点时氨基酸为两性离子。两
15、性离子。LOGOLOGOLOGOLOGO氨基酸的两性离子氨基酸的两性离子 阳离子阳离子阴离子阴离子pHpIpH=pIpHpI+OH-+H+OH-+H+pI=1/2(pK1+pK2)LOGOLOGOpH pIpH pIpH pI时，氨基酸带负电荷，向正极移动。时，氨基酸带负电荷，向正极移动。侧链不解离的侧链不解离的AA：pI=（pK1+ pK2 ）/2带正电荷的带正电荷的AA：pI=（pK2 + pKR ）/2带负电荷的带负电荷的AA：pI=（pK1+ pKR ）/2谷谷氨氨酸酸的的滴滴定定曲曲线线LOGOLOGO赖赖氨氨酸酸的的滴滴定定曲曲线线LOGOLOGO茚茚三三酮酮反反应应: : 蓝蓝紫
16、色，最大吸收峰在波紫色，最大吸收峰在波紫色，最大吸收峰在波紫色，最大吸收峰在波长长570570nmnm，氨氨基酸定性定量分析。基酸定性定量分析。基酸定性定量分析。基酸定性定量分析。2 2、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质Pro:亮黄色亮黄色max440nmLOGOLOGO（DNP氨基酸）氨基酸）弱碱弱碱（DNFB，Sanger试剂试剂）黄色黄色LOGOLOGODNP-AA丹丹磺磺酰酰氯氯（DNS-ClDNS-Cl：55二二甲甲基基氨氨基基萘萘-1-1-磺磺酰酰氯氯）常常用用于于多多肽肽链链NHNH2 2末末端端氨氨基基酸酸的的标标记记和和微量氨基酸的定量测定。微量氨基酸的定量测定。N Gly
17、AlaSerLeuPhe CN GlyAlaSerLeuPhe CDNSGlyAlaSerLeuPhe CDNSGlyAlaSerLeuPhe C水解水解 DNSGlyDNSGly、 Ala Ala、 Ser Ser、 Leu Leu、 Phe Phe DNS-AA DNS-AA在紫外光激发后发黄色荧光。在紫外光激发后发黄色荧光。 LOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGO第三节蛋白质的结构第三节蛋白质的结构一、蛋白质的结构层次一、蛋白质的结构层次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生物大分子。链以特殊方式结合而成的生物大分子。
18、LOGOLOGO一级结构（AA序列）二级结构三级结构四级结构（聚合体）空间结构空间结构LOGOLOGO*二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构(共价结构）共价结构）v肽肽(peptide):是是由一个AA的-羧基与另一个AA的-氨基缩合脱水而形成的化合物。v肽键肽键(peptide bond)peptide bond)：是由一个氨是由一个氨基酸的基酸的 - -羧基与另一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的 - -氨基脱水缩合而形成的酰胺键。氨基脱水缩合而形成的酰胺键。LOGOLOGO书写：把含自由-氨基的AA一端放左边（称为N-末端 或氨基末端）；把含自由-羧基AA放在右边（称 为C-末端或羧基末
19、端）。命名：从肽链的N-末端开始，按照AA在肽链中顺序逐一 称为某氨基酰某氨基酰某氨基酸。 如上面的肽称为：丙氨酰甘氨酰酪氨酰谷氨酸CH2H2N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-COOHCH3=OH=OCH2OH=OCH2COOHLOGOLOGO几种生物活性肽几种生物活性肽 1. 1. 1. 1. 谷胱甘肽谷胱甘肽谷胱甘肽谷胱甘肽( ( ( (glutathione, GSH)glutathione, GSH)glutathione, GSH)glutathione, GSH)CNH-CH-C-NH-CH2COOHCH2=O=OSHCOOHCHNH2CH2CH2Glu-Cys-GlySSGlu-Cys-Gly还原型谷胱甘肽（GSH）氧化型谷胱甘肽（GSSG）2GSHGS-SG-2H+2H二硫键二硫键LOGOLOGO2.2.胰岛素胰岛素蛋白质的一级结构：多肽链中的氨基酸序列，也包蛋白质的一级结构：多肽链中的氨基酸序列，也包 括多肽链中连接氨基酸残基的共价键，主要是括多肽链中连接氨基酸残基的共价键，主要是 肽键和二硫键。肽键和二硫键。
