第二章蛋白质和核酸化学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目 录,蛋白质与核酸的化学,第 二 章,课堂目标,掌握蛋白质及核酸的分子组成及基本结构,熟悉蛋白质的空间结构和理化性质,了解重要的核苷酸及蛋白质的分类,蛋白质和核酸是生命活动中重要的,生物大分子,特点：,1、分子量大,2、由基本的组成单位组成,蛋白质：氨基酸,核酸：核苷酸,蛋 白 质 的 分 子 组 成,（pr）,第 一 节,蛋白质的特点：,种类繁多,结构复杂,功能及其重要,1）作为生物催化剂（酶）,2）代谢调节作用,3）免疫保护作用,4）物质的转运和存储,5）运动与支持作用,6）参与细胞间信息传递,主要有,C,、,H,、,O,、,N,和,S,。,有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。,一、蛋白质的元素组成,各种蛋白质的含氮量很接近，平均为,16,。,100克样品中蛋白质的含量(g,%,),=每克样品含氮克数 6.25100,1/16%,蛋白质元素组成的特点,存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有,20,种。,必需氨基酸：人体需要，自身不能合成，必须从外界食物中摄取的氨基酸。,甲来借一本亮色书,甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸,苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸,二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸,（aa）,色氨酸,tryptophan Try W,5.89,丝氨酸,serine Ser S,5.68,酪氨酸,tyrosine Try Y,5.66,半胱氨酸,cysteine Cys C,5.07,蛋氨酸,methionine,Met M,5.74,天冬酰胺,asparagine Asn N,5.41,谷氨酰胺,glutamine Gln Q,5.65,苏氨酸,threonine Thr T,5.60,2.极性中性氨基酸,目 录,天冬氨酸,aspartic acid Asp D,2.97,谷氨酸,glutamic acid Glu E,3.22,赖氨酸,lysine Lys K,9.74,精氨酸,arginine Arg R,10.76,组氨酸,histidine His H,7.59,3.酸性氨基酸,4.碱性氨基酸,目 录,蛋 白 质 的 结 构与功能,第 二 节,蛋白质的分子结构包括,一级结构（基本结构）,二级结构,三级结构,四级结构,空间结构,从上往下依次为基础,一、蛋白质的基本结构,（一）肽键和肽,1、肽键：一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而成的化学键称为肽键,+,-,H,OH,甘氨酰甘氨酸,肽键,2.肽,是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。,*,两分子氨基酸缩合形成,二肽,，三分子氨基酸缩合则形成,三肽,*,肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为,氨基酸残基,。,*,由十个以内氨基酸相连而成的肽称为,寡肽，,由更多的氨基酸相连形成的肽称,多肽,。,定义,蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。,（二）、蛋白质的一级结构,主要的化学键,肽键,（主键）,一级结构,确立，空间结构和功能基本确立,目 录,二、蛋白质的空间结构,（一）,蛋白质分子的二级结构,-螺旋,-折叠,-转角,无规卷曲,蛋白质二级结构的主要形式,-螺旋,目 录,-折叠,-,转角和无规卷曲,-,转角,无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。,（二）、蛋白质的三级结构,在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的,肌红蛋白(Mb),N 端,C端,（三）、蛋白质的四级结构,两个或两个以上的亚基盘曲折叠形成的结构是四级结构,有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的,亚基,(subunit),。,血红蛋白,的四级结构,维持空间结构的化学键,氢键,盐键（离子键）,疏水键（疏水作用）,二硫键,范德华力,第三节,蛋白质的理化性质和分类,（一）蛋白质的两性电离,一、理化性质,蛋白质分子中氨基酸的氨基发生碱式电离，结合H+自身解离成阳离子，羧基发生酸式电离，释放H+自身解离成阴离子，是两性电解质。,*蛋白质的等电点（pI),当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为,蛋白质的等电点。,COOH,NH,2,+H,+,COO,-,+H,+,NH,3,+,（二）蛋白质的胶体性质,蛋白质属于生物大分子之一，其分子的直径可达1100nm，为胶,体,范围之内。,*蛋白质胶体稳定的因素,颗粒表面,带有同种电荷,表面具有,水化膜,（四）蛋白质的变性、沉淀和凝固,*蛋白质的变性,在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。,注意：一级结构不改变,第四节 核酸的化学,核酸是,生物遗传的物质基础，是,携带和,传,递遗传信息,的生物大分子,核酸,分类,核糖核酸（,RNA,）,脱氧核糖核酸（,DNA,）,部位,功能,细胞质,细胞核,参与遗传信息的表达,贮存、传递遗传信息,RNA,mRNA 信使RNA,rRNA 核糖体RNA,tRNA 转运RNA,（一）,元素组成,C、H、O、N、P,（二）基本成分,戊糖,碱基 磷酸（P）,一、核酸的分子组成,嘌呤碱（A、G）,嘧啶碱（C、T、U）,戊 糖,（构成RNA）,1,2,3,4,5,核糖,（构成DNA,）,脱氧核糖,嘌呤,碱,腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),碱 基,嘧啶,碱,胞嘧啶(C),尿嘧啶(U),胸腺嘧啶(T),核苷酸,磷酸,核苷,戊糖,含氮碱,核酸,（三）核酸基本组成单位核苷酸,1、组成DNA的核苷酸,dAMP,dGMP,dTMP,dCMP,2、组成RNA的核苷酸,AMP,GMP,UMP,CMP,二、核酸的分子结构,（一）一级结构,核酸分子中核苷酸的排列顺序。,维持键：磷酸二酯键（3端、5端）,5,端,3,端,C,G,A,（二）空间结构,1、DNA 二级结构,由两条核苷酸链组成,特点：a、反向平行、右手双螺旋,b、碱基互补配对原则,A=T G,C,DN,A 三级结构,DNA分子进一步盘曲形成的超螺旋结构,T,A,G,C,碱基互补配对,2、RNA的空间结构,RNA分子是单链结构,mRNA：,3末端：有200个碱基的多聚腺苷酸节段，称为多聚A 尾。,5末端：帽子结构,tRNA：,二级结构：有3个发夹结构，呈三叶草形。,三级结构：呈倒L形。,rRNA:,与蛋白质结合形成核蛋白体（核糖体）。,三、某些重要的核苷酸,AMP,ADP,ATP,A,核糖,P,A,核糖,P,P,A,核糖,P,P,P,