第二章生物化学--蛋白质上.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,LOGO,第二章蛋白质,第二节 氨基酸,第三节 蛋白质的结构,第四节 蛋白质结构与功能的关系,第一节 蛋白质在生命活动中的作用,第五节 蛋白质的溶解性质及分离鉴定,第一节 蛋白质在生命活动中的作用,一、蛋白质的概念,蛋白质(,protein):,是由氨基酸(,amino acids),通过肽键(,peptide bond),相连形成的高分子含氮化合物。,二、蛋白质的分类,按组成分为：,简单蛋白质结合蛋白质,按分子形状和溶解度分为：,纤维状蛋白质 球状蛋白质,3.按功能分：,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。,三、蛋白质的元素组成,碳 50%氢7%氧23%氮,16%,硫 0-3%,微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼,凯氏定氮：,样品中蛋白质的含量(,%),=,每克样品含氮克数 6.25100,1/16%,蛋白质系数,蛋白质的一些功能,一、蛋白质的水解：,(,完全水解和不完全水解）,酸水解：色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基,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。,第二节 氨基酸,组成蛋白质的基本单位,自然界中的氨基酸有300余种，组成生物体蛋白质的氨基酸有,20,种。,-,氨基酸,侧链,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。,Thr（,苏）和,Ile（,异）有四种立体异构体。其余,17种氨基酸有两种光学异构体：,L,型、,D,型。,构成蛋白质的氨基酸均属,L-,型。,Gly：,一种构型，无旋光性；,按,R,基的极性性质分类：,非极性氨基酸,极性不带电荷的氨基酸,酸性氨基酸,碱性氨基酸,二、氨基酸的种类和结构,CH,3,-CH-CH,2,-,CHCOO,-,CH,3,+,NH,3,亮氨酸,leucine Leu,，,L 5.98,CH,3,-CH,2,-CH-,CHCOO,-,CH,3,+,NH,3,异亮氨酸,isoleucine Ile,I 5.98,-,CH,2,-,CHCOO,-,+,NH,3,苯丙氨酸,phenylalanine Phe,F 5.48,CH,2,2,HC,CH-COO,-,2,HC,NH,脯氨酸,proline Pro,P 6.30,结构 名称 缩写,pI,2、极性不带电荷的氨基酸,N,CH,2,CHCOO,-,+,NH,3,色氨酸,tryptophan Trp，W 5.89,CH,3,-,S-CH,2,CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,-,CH,2,-,CHCOO,-,+,NH,3,HO-,酪氨酸,tyrosine Tyr,，,Y 5.66,半胱氨酸,cysteine Cys，C 5.07,HS-CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,甲硫（蛋）氨酸,methionine Met M 5.74,结构 名称 缩写,pI,H,3、碱性氨基酸（带正电荷）,H,2,N,CH,2,CH,2,CH,2,CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,赖氨酸,lysine Lys,，,K 9.74,H,2,N,C NH,CH,2,CH,2,CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,NH,精氨酸,arginine Arg，R 10.76,HC=C-CH,2,-CHCOO,-,N,NH,+,NH,3,CH,组氨酸,histidine His，H 7.59,结构 名称 缩写,pI,4、酸性氨基酸（带负电荷）,HOOC,-CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,天冬氨酸,Asp，D 2.97,Aspartic acid,HOOC,-CH,2,-CH,2,-CHCOO,-,+,NH,3,谷氨酸,Glu，E 3.22,Glutamic acid,结构 名称 缩写,pI,几种特殊氨基酸,脯氨酸,（亚氨基酸）,半胱氨酸,+,胱氨酸,二硫键,-,H,H,芳香族氨基酸,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,氨酸、苏氨酸、赖氨酸,三、氨基酸的理化性质,两性离子（偶极）,：在某一,pH,值时，羧基以,COO,，,氨基以,NH,3,+,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,-,。,1.,两性解离和等电点,等电点,(,isoelectric point,pI):,在某一,pH,值时，,氨基酸或蛋白质的净电荷为0，在电场中其既不向正极也不向负极移动，这时的,pH,值称为,AA,或蛋白质的等电点。,解离成阳离子和阴离子的趋势及数目相等时溶液的,pH,值,。,等电点时氨基酸为,两性离子。,氨基酸的两性离子,阳离子,阴离子,pH,pI,pH=,pI,pH,pI,+,OH,-,+,H,+,+,OH,-,+,H,+,pI=1/2(pK1+pK2),pH pI,时，氨基酸带负电荷，向正极移动。,侧链不解离的,AA：pI=（pK,1,+pK,2,）/2,带正电荷的,AA：pI=（pK,2,+pK,R,）/2,带负电荷的,AA：pI=（pK,1,+pK,R,）/2,赖氨酸的滴定曲线,茚三酮反应:,蓝紫色，最大吸收峰在波长570,nm，,氨基酸定性定量分析。,2,、氨基酸的化学性质,Pro:,亮黄色,max,440nm,Sanger,反应（2，4-二硝基氟苯）,（,DNP,氨基酸）,弱碱,（,DNFB,，,Sanger,试剂,）,黄色,DNP-AA,丹磺酰氯（,DNS-Cl：5,二甲基氨基萘-1-磺酰氯）常用于多肽链,NH,2,末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定。,N GlyAlaSerLeuPhe C,DNSGlyAlaSerLeuPhe C,水解,DNSGly、Ala、Ser、Leu、Phe,DNS-AA,在紫外光激发后发黄色荧光。,Edman,反应（苯异硫氰酸酯,PITC）,第三节蛋白质的结构,一、蛋白质的结构层次,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。,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,*,二、蛋白质的一级结构,(,共价结构）,肽,(,peptide):,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。,肽键,(,peptide bond)：,是由一个氨基酸的,-羧基与另一个氨基酸的,-氨基脱水缩合而形成的酰胺键。,肽链的书写及命名,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,CH,2,H,2,N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-COOH,CH,3,=,O,H,=,O,CH,2,OH,=,O,CH,2,COOH,几种生物活性肽,1.谷胱甘肽(,glutathione,GSH),CNH-CH-C-NH-CH,2,COOH,CH,2,=,O,=,O,SH,COOH,CHNH,2,CH,2,CH,2,Glu-Cys-Gly,S,S,Glu-Cys-Gly,还原型谷胱甘肽（,GSH）,氧化型谷胱甘肽（,GSSG）,2,GSH,GS-SG,-2,H,+2,H,二硫键,2.胰岛素,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,肽键和二硫键。,