第二章-蛋白质的结构与功能.pptx

（除脯氨酸外的十九种氨基酸）第二章第二章 蛋白质化学蛋白质化学w 蛋白质的蛋白质的种类和生物学功能种类和生物学功能 w蛋白质的分子组成w 蛋白质的分子结构w蛋白质结构与功能的关系w 蛋白质的理化性质主要学习内容主要学习内容第一节第一节 蛋白质的种类蛋白质的种类 和生物学功能和生物学功能 w蛋白质的种类：蛋白质的分类方法及种类w蛋白质的生物学功能：1.构造人的身体2.修补人体组织3.参与完成生物体的各种活动主要学习内容主要学习内容一、蛋白质的分类1.按组成成分：A.单纯蛋白质单纯蛋白不含有非蛋白质部分。这类蛋白质水解后的最终产物只有氨基酸。单纯蛋白质按其溶解性又可分为:清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白精蛋白、组蛋白以及硬蛋白等B.B.结合蛋白质结合蛋白质结合蛋白是指由单纯结合蛋白是指由单纯 蛋白和非蛋白成分结合而成的蛋白质蛋白和非蛋白成分结合而成的蛋白质.按其非氨基酸成分又可分为按其非氨基酸成分又可分为：核蛋白、脂蛋白、磷蛋白、糖蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白、金属蛋白2.按分子的形状或空间构象 A.纤维状蛋白分子很不对称，形状类似纤维。一般不溶于水。典型的有：胶原蛋白质、弹性蛋白质、角蛋白质、丝蛋白质等。B.球状蛋白质分子的形状接近球形，空间构象比纤维状蛋白复杂。球状蛋白质的溶解性较好，能结晶，生物体内的蛋白质大多数属于这一类。w功能功能 蛋蛋 白白,大多为大多为 球球 状状；w细胞膜载体蛋白（物质、信号）、酶w细胞质(包括细胞器)酶（物质代谢）、信号传递w细胞核酶（遗传）、结构蛋白（染色体骨架）蛋白质分布广泛、功能多样1.催化功能酶2.结构功能皮、毛、骨、牙、细胞骨架3.载运功能膜蛋白4.调控功能激素5.运动功能鞭毛、肌肉蛋白6.防御功能免疫球蛋白7.神经传导基本功能辅助功能二、蛋白质的生物学功能1.构造人的身体2.修补人体组织3.参与完成生物体的各种活动 蛋白质的生物学意义蛋白质的生物学意义1.蛋白质是一切生物细胞和组织的主要组成部分，是生命活动所依赖的物质基础。2.蛋白质是生物体内各种复杂功能的直接执行者。主要学习内容主要学习内容第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成w蛋白质的化学组成1、组成元素2、含氮量含氮量w蛋白质的基本单元氨基酸1、氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点2、氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成v一、蛋白质的化学组成主要化学元素：碳 5055 氢 68 氧 2023 氮 1517%硫 04。有些蛋白质中还含有少量的铁、锌、锰、铜、磷、碘等。蛋白质的含氮量v蛋白质占生物组织中所有含氮物质的绝大部分。因此，可以将生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。由于大多数蛋白质的含氮量接近于16%，所以，可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量：v蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 6.25 6.2516的倒数，每测定g氮相当于6.25g的蛋白质。也就是1g氮所代表的蛋白质量（克数）。蛋白质含量蛋白氮6.25蛋白质-英文为“Protein”第一重要.w含有氨基NH2 2w含有羧基COOH L-氨基羧酸氨基酸 （除脯氨酸外）二、蛋白质的基本单位氨基酸构型和构象w w构型构型构型构型是指具有一定构造的分子中各原子在空间的排列状况。w w构象构象构象构象是指在一定的条件下，由于单键的旋转而产生的分子中各原子（或原子团）在空间的不同排布形象。w构象比构型更为精细。w一般地讲，分子的一种构象可以通过单键的旋转变成另一种构象。但分子的构型必须通过化学键的断裂和形成才能改变。RCHCOOHRCHCOOH NH NH2 2*镜象和实物不能重合，没有对称面和对称中心，具有手性，是一对对映异构体。氨基酸的构型同种构型的不同构像同种构型的不同构像同种构型的不同构像同种构型的不同构像L L型氨基酸型氨基酸 与与 D D型氨基酸型氨基酸L-amino acidD-amino acid氨基酸的DL标记法用甘油醛作为标准物（相对标记法）CHOCH2OHHOHD-（+）-甘油醛甘油醛-OHCHOH2CHOHL-（-）-甘油醛甘油醛COOHHNH2CH3-HOOCH2NHH3CD-丙氨酸L-丙氨酸目前，氨基酸、糖类的构型仍采用D、L标记法，旋光性旋光性除甘氨酸外，其他L-氨基酸的-碳原子均有手性。（一）氨基酸的结构特点L-氨基酸的基本结构氨基酸的基本结构C CH HH H2 2N NCOOHCOOHR R碳原子碳原子,不对称碳原子不对称碳原子侧链侧链二十种氨基酸除二十种氨基酸除GlyGly外全是外全是L-L-型。型。ProPro呢？呢？残基：在肽链中氨基酸之间脱去一个水分子，脱水后的残基：在肽链中氨基酸之间脱去一个水分子，脱水后的残余部分叫残基（残余部分叫残基（residue),residue),因此蛋白质肽链中的氨基因此蛋白质肽链中的氨基酸统统是残基形式。酸统统是残基形式。Chiral carbon（除脯氨酸外）（除脯氨酸外）系统命名法：是把氨基作为取代基，羧酸作为母体来命名。如：CH2（CH2）3CHCOOHNH2NH22，6-二氨基己酸习惯上多采用俗名、英文名称缩写必需氨基酸：缬、亮、异亮、苯丙、色、苏、蛋、赖 氨基酸的命名俗名中文代号英文代号简介甘氨酸甘Gly甜味，治肌麻痹和抗胃酸剂丙氨酸丙Ala药物合成，1875,蚕丝水解*缬氨酸缬Val营养剂*亮氨酸亮Leu营养剂*异亮氨酸异亮Ile营养剂*苯丙氨酸苯丙Phe营养剂酪氨酸酪Tyr奶酪中最多常见氨基酸俗名中文代号英文代号简介*色氨酸色Trp营养剂，合成神经物质丝氨酸丝Ser甜味，蚕丝中最多*苏氨酸苏Thr营养剂天门冬酰胺Asn天然产物获得第一个氨基酸半胱氨酸半胱Cys存在毛发鳞角*蛋氨酸蛋Met独特的代谢和利用方式脯氨酸脯Pro1929首先从明胶水解液获得俗名中文代号 英文代号简介谷氨酰胺Gln有价值的免疫佐剂天门冬氨酸天冬Asp存在天冬草和植物黄化幼芽谷氨酸谷Glu有鲜味，制味精精氨酸精Arg可用于肝昏迷的急救*赖氨酸赖Lys食品和饲料中最重要添加剂组氨酸组His血红蛋白中最多（二）氨基酸的分类（二）氨基酸的分类w构成生物体的氨基酸主要有20种，其中有12种氨基酸人体能够合成，称为非必需氨基酸。w另外有八种是人体不能自身合成的，必须通过食物来摄取，称为必需氨基。（甲硫携缬一异亮两亮本苯丙色素苏来赖）1、根据人体能否自身合成（从营养学的角度）从营养学的角度）w酸性氨基酸w中性氨基酸w碱性氨基酸赖氨酸PI=9.74、精氨酸PI=10.76、组氨酸PI=7.59。绝大多数氨基酸微酸性。2、根据所含氨基和羧基数目分类w脂肪族氨基酸：丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺w芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸w杂环族氨基酸：组氨酸、色氨酸w杂环亚氨基酸：脯氨酸 3、根据化学结构分类、根据化学结构分类（三）、氨基酸的主要理化性质1、氨基酸的两性性质和等电点（1）、氨基酸是兼性离子 质子受体和质子供体。所谓兼性离子是指在同一分子上带有能释放质子的正离子基团和能接受质子的负离子基团。兼性离子本身既是酸又是碱。因此它既可以和酸反应，也可以和碱反应。实验证明：氨基酸在水溶液中或在晶体状态时，都以兼性离子形式存在。氨基酸的等电点PI：w氨基酸的等电点PI氨基酸的带电状况取决于所处环境的pH值，改变pH值可以使氨基酸带正电荷或负电荷，也可使它处于正负电荷数相等，即净电荷为零的两性离子状态（兼性离子）。使氨基酸所带正负电荷数相等即净电荷为零时的溶液pH值称为该PI。w人体血液PH=7.35-7.45。w氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧基或氨基形式存在，而是离解成兼性离离的羧基或氨基形式存在，而是离解成兼性离子。在兼性离子中，氨基是以质子化子。在兼性离子中，氨基是以质子化(-(-NH3+)NH3+)形式存在，羧基是以离解状态形式存在，羧基是以离解状态(-(-COO-)COO-)存在。存在。w在不同的在不同的pHpH条件下，两性离子的状态也随之发条件下，两性离子的状态也随之发生变化。生变化。(2)、氨基酸的pI值和氨基酸解离的关系PH PH PI PI净电荷净电荷净电荷净电荷 +0 -+0 -正离子正离子正离子正离子 兼兼兼兼性离子性离子性离子性离子(偶极离子偶极离子偶极离子偶极离子)负离子负离子负离子负离子H+氨基酸是两性电解质氨基酸是两性电解质OH-OH-H+pI定义：定义：在某一在某一pH值溶液中，氨基酸酸性基团和碱性基团的解离程值溶液中，氨基酸酸性基团和碱性基团的解离程度相当度相当P氨基酸分子所带正负电荷相等，净电荷为零此时溶液氨基酸分子所带正负电荷相等，净电荷为零此时溶液的的pH值值称为氨基酸的称为氨基酸的pI。+H2 2O两性和等电点 RCHCOOH NH2 RCHCOO-RCHCOO-RCHCOOH NH2 NH3+NH3+负离子 两性离子 正离子PHPI PH=PI(等电点)PHPIOH-H+H+OH-2、与水合茚三酮反应-氨基酸+水合茚三酮蓝紫色物质(鉴定反应)3、脱水反应(成肽反应)H2N-CHCO-OH+H-NHCH-COOHR1R2H2N-CHCONHCH-COOHR1R2N-N-端端端端C-C-端端肽键肽键二二 肽肽1.成成 肽肽 反反 应应w由几个氨基酸连接形成的肽就叫几肽。多个氨基酸形成的肽叫多肽，呈链状故又称多肽链。10个以内的氨基酸缩合而成的肽，叫寡肽。（四）、氨基酸的连接方式（四）、氨基酸的连接方式w在蛋白质分子中，氨基酸之间是以肽键(peptidebond)相连的。肽键就是一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合形成的键。w氨基酸之间通过肽键联结起来的化合物称为肽(peptide)。两个氨基酸形成的肽叫二肽，三个氨基酸形成的肽叫三肽，十个氨基酸形成的肽叫十肽，一般将十肽以下称为寡肽(oligopeptide)，以上者称多肽(polypeptide)或称多肽链。w组成多肽链的氨基酸在相互结合时，失去了一分子水，因此把多肽中的氨基酸单位称为氨基酸残基(aminoacidresidue)。w在多肽链中，肽链的一端保留着一个氨基，另一端保留一个羧基，带氨基的末端称氨基末端(N端)；带羧基的末端称羧基末端(C端)。书写多肽链时可用略号，N端写于左侧，用H做标帜，C端于右侧用桹H表示。肽详细命名时为酰酰酸。w例如谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三个氨基酸所组成的三肽，全名是谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，简称谷胱甘肽(glutachione,简写GSH)。其中N末端的谷氨酸是通过羧基与半胱氨酸的氨基相连。含有一个活泼的SH巯基，易被氧化。具有解毒作用。GSH的主要生理功能是保护某些蛋白质的SH不被氧化w w短短 链链 且具有生物功能的且具有生物功能的 多多 肽肽 不不 算算 蛋蛋 白白 质，通常称为活性肽！质，通常称为活性肽！w蛋白质的一级结构w蛋白质的空间结构1、二级结构2、三级结构3、四级结构第三节第三节 蛋蛋 白白 质质 的分子的分子 结结 构构主要学习内容虾红素虾红素 蛋蛋白白质质的的结结构构层层次次一级结构一级结构空间结构空间结构二级结构二级结构三级结构三级结构四级结构四级结构（相对分子量一般在（相对分子量一般在1万万-10万之间）万之间）蛋白质结构的组织层次蛋白质结构的组织层次 蛋白质的一级结构：是是指指蛋蛋白白质质肽肽链链中中氨氨基基酸酸的的排排列列顺顺序序。蛋白质的一级结构是最基本的结构，它决定着蛋白质高级结构。以胰岛素为例，胰岛素是动物胰脏中胰岛细胞分泌的一种分子量较小的激素蛋白，它的主要功能是降低体内血糖含量。临床上用来治疗糖尿病。一、蛋白质的一级结构 最先由最先由SangerSanger于于19531953年完成测定胰岛素年完成测定胰岛素一级结构一级结构.+H3NLysGluThrAlaAlaAlaLys Phe GluArg110GlnHisMetAspSerSerThrSerAlaAlaSerSerTyrSerAsnCysAsnGlnLeuArgProValLeuValAsnArg30GlnHisMetAspGlnValThrSerAlaAlaSerAsnThrSerAsnCysAsn20MetLysLysLys40ThrValGlu50AspGlnCysCysCysCys60LysAlaCysCysLysAsnGluThrGlnThr70ThrSerTyrSerAspThrIleSerMet80SerArgGlySerGluThr90AsnProLysTyrTyrLysThrAlaThr100LysIleGlnHisAlaAsnAlaIleValAlaAsp PheHisValPro ValTyrProAsnGlyGlu110120ValSerCOON末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶124 蛋白质的二级结构指多肽链本身通过指多肽链本身通过指多肽链本身通过指多肽链本身通过氢键氢键氢键氢键沿一沿一沿一沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。（主链的折叠方定方向盘绕、折叠而形成的构象。（主链的折叠方定方向盘绕、折叠而形成的构象。（主链的折叠方定方向盘绕、折叠而形成的构象。（主链的折叠方式）式）式）式）（一）二级结构天然蛋白质包括-螺旋、-折叠、-转角、无规则卷曲等二级结构。二、蛋白质的空间结构1、二级结构的概念1）螺旋体中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧；肽链上所有的肽键都参与氢键的形成，链中的全部C=O和N-H几乎都平行于螺旋轴,氢键几乎平行于中心轴;2 2）-螺旋一般为右手螺旋。-螺旋2、二级结构单元的种类二级结构单元的种类-折叠2、二级结构单元的种类二级结构单元的种类-碳原子总是折叠的角上，碳原子总是折叠的角上，R基处于折叠的棱角上，并基处于折叠的棱角上，并与棱角垂直。相邻两条肽键与棱角垂直。相邻两条肽键的走向相同（顺向平行）也的走向相同（顺向平行）也可不同（逆向平行）。可不同（逆向平行）。-转角、不规则卷曲。1 1、概概念念 三级结构指的是多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，主链构象和侧链构象相互作用，进一步盘曲折叠形成球状分子结构。球状分子结构。（一一一一条条条条多多多多肽肽肽肽链链链链的的的的折折折折叠叠叠叠，指指指指多多多多肽肽肽肽链链链链内内内内所所所所有有有有原原原原子子子子的的的的空间排布。空间排布。空间排布。空间排布。）（二）蛋白质的三级结构（二）蛋白质的三级结构(三三)蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构 四级结构由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成、有特定三维结构的蛋白质构象。每条多肽链又称为亚基。血红蛋白由四条多肽链形成，是一种寡聚蛋白质。这四条链主要通过非共价键相互作用缔合在一起。血红蛋白分子上有四个氧的结合部位，因为每条链上含有一个血红素辅基。例如，例如，血红蛋血红蛋白的四白的四级结构级结构(三三)蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构w蛋白质结构与功能的关系一级结构二级结构三级结构四级结构主要学习内容主要学习内容第四节第四节 蛋白质的结构与功能的关系蛋白质的结构与功能的关系 天然状态，天然状态，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、-巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇非折叠状态，无活性非折叠状态，无活性HSSHSHHSHSSHHSHS26110958472655840261109584725840651.核糖核酸酶一级结构与核糖核酸酶一级结构与功能的关系功能的关系 二硫键破坏二硫键破坏后，生物学活性后，生物学活性丧失。丧失。一、一级结构与功能的关系一、一级结构与功能的关系 (1)将将A链链N端的第端的第1个氨基酸残基切去，其活性个氨基酸残基切去，其活性只剩只剩210，再将第，再将第24位氨基酸残基切去，其位氨基酸残基切去，其活性完全丧失。活性完全丧失。(2)将将A、B两链间的二硫键还原，两链间的二硫键还原，A、B两链即两链即分离，胰岛素的功能完全消失。分离，胰岛素的功能完全消失。(3)将将B链第链第2830位氨基酸残基切去，其活性仍位氨基酸残基切去，其活性仍能维持能维持100%。2.胰岛素一级结构与功能的关系胰岛素一级结构与功能的关系3.血红蛋白一级结构与功能的关系血红蛋白一级结构与功能的关系例：镰刀形红细胞贫血例：镰刀形红细胞贫血N-val his leu thr pro glu glu C(146)HbS 肽链肽链HbA 肽肽 链链N-val his leu thr pro val glu C(146)这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为称为“分子病分子病”。w别购现象也叫变构现象。w血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。也是红细胞中唯一一种非膜蛋白。人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个亚基和两个亚基，在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成22的形态。二、空间结构与功能的关系二、空间结构与功能的关系例如，例如，血红蛋血红蛋白的四白的四级结构级结构 蛋白质的空间结构与功能的关系蛋白质的空间结构与功能的关系w血红蛋白的每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。w血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合，当血红蛋白不与氧结合的时候，有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红蛋白载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。w血红蛋白是红血细胞的一种含铁的复合变构蛋白，由血红素和珠蛋白结合而成。其功能是运输氧和二氧化碳，维持血液酸碱平衡。w分子量约67000，含有四条多肽链，每个多肽链含有一个血红素基团，血红素中铁为二价，与氧结合时，其化学价不变，形成氧合血红蛋白。呈鲜红色，与氧解离后带有淡蓝色。w血红蛋白的两种构象：w紧张态(T态)和松弛态(R态)w在没有氧存在的情况下，四个亚基之间相互作用的力很强。氧分子越多与血红蛋白结合力越强。中心离子铁(II)进一步和蛋白质链中的组氨酸结合，成为五配位。既是配位中心，又是活性中心。血红蛋白中铁(II)能可逆地结合氧分子，取决于氧分压。它能从氧分压较高的肺泡中摄取氧，并随着血液循环把氧气释放到氧分压较低的组织中去，从而起到输氧作用。(CO,HCN等中毒）w两种构象的互变，改变血红蛋白氧亲和能力的大小，巧妙的完成了运输O2的功能。w特定的构象显示特定的功能。一级结构不变，构象改变也可导致功能和活性的变化。第五节蛋白质的理化性质 主要学习内容主要学习内容一一、两性解离和等电点、两性解离和等电点二、胶体性质二、胶体性质三、变性作用三、变性作用四、沉淀四、沉淀五、其他理化性质五、其他理化性质一、两性解离和等电点一、两性解离和等电点Pr是两性电解质。是两性电解质。在溶液中的带电状况主要取决于溶液的在溶液中的带电状况主要取决于溶液的pH值。值。pIpI定义：定义：在某一在某一pHpH值溶液中，值溶液中，PrPr酸性基团和碱性基团的酸性基团和碱性基团的解离程度相当解离程度相当PrPr分子所带正负电荷相等，净电荷为分子所带正负电荷相等，净电荷为零此时溶液的零此时溶液的pHpH值值称为称为PrPr的的pIpI。在溶液中的带电状况主要取决于溶液的在溶液中的带电状况主要取决于溶液的pHpH值。值。PrCOOHNH3+PrCOO-NH3+PrCOO-NH2OH-H+OH-H+pH=pIpHpIPr是两性电解质是两性电解质+H2 2OPrPr分子颗粒大小分子颗粒大小1-100nm1-100nm之间之间,属胶体颗粒范围，属胶体颗粒范围，在溶液中能形成稳定的在溶液中能形成稳定的胶体胶体。原因：原因：二、蛋白质的胶体性质二、蛋白质的胶体性质表面形成水化层表面形成水化层表面同种电荷的斥力表面同种电荷的斥力 除去这两个因素除去这两个因素,Pr,Pr就会发生沉淀。由于就会发生沉淀。由于胶体胶体溶液中的溶液中的PrPr不能通过半透膜，不能通过半透膜，因此可以应用因此可以应用透析透析法法将非蛋白的小分子杂质除去。将非蛋白的小分子杂质除去。+-+-蛋白质胶体颗粒稳定因素及沉淀蛋白质胶体颗粒稳定因素及沉淀带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质酸酸酸酸碱碱碱碱脱水脱水脱水脱水脱水脱水不稳定的蛋白质颗粒 （沉淀）带正电荷的蛋白质 （疏水胶体）带负电荷的蛋白质 （疏水胶体）碱碱酸酸（亲水胶体）（亲水胶体）（亲水胶体）三、蛋白质的变性三、蛋白质的变性吴吴宪宪教教授授19311931年年：“天天然然PrPr分分子子借借助助次次级级键键连连接接而而成成一一种种紧紧密密，有有规规则则的的空空间间结结构构，变变性性作作用用使使次次级级键键破破坏坏从从而而使使结结构构松散松散”。1.1.蛋白质的变性蛋白质的变性(denaturation)(denaturation)定义定义：在某些理化因素的作用下，：在某些理化因素的作用下，PrPr严格的严格的空间结构被破坏空间结构被破坏 （不包括肽键的断裂），从而引起若干理化性质和生（不包括肽键的断裂），从而引起若干理化性质和生 物学性质改变的现象。物学性质改变的现象。变性后的蛋白质称变性蛋白变性蛋白,能使Pr变性的物质叫PrPr变性剂变性剂。变性因素变性因素物理因素物理因素高温、高压高温、高压紫外线、紫外线、X射线、射线、电离辐射和超声波等电离辐射和超声波等化学因素化学因素强酸、强碱强酸、强碱有机溶剂、重金属盐有机溶剂、重金属盐高浓度尿素、盐酸胍等高浓度尿素、盐酸胍等变性实质：变性实质：破坏了空间结构，一级结构不受影响（分子组成、破坏了空间结构，一级结构不受影响（分子组成、MWMW不变）。不变）。变性蛋白质的特点变性蛋白质的特点旋光性、光吸收改变等；旋光性、光吸收改变等；生物学活性丧失生物学活性丧失理化性质改变理化性质改变易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解溶解度溶解度，沉降率，沉降率，粘度粘度，扩散速度扩散速度，酶水解。酶水解。变性与复性变性与复性变性变性可逆变性可逆变性：Pr变性后如将变性剂除去，该变性后如将变性剂除去，该Pr分子的天然构象和生物学分子的天然构象和生物学 活性还能恢复。活性还能恢复。不可逆变性不可逆变性：若变性条件强烈，作用时间长，构像变化大，理化性：若变性条件强烈，作用时间长，构像变化大，理化性 质难以恢复。质难以恢复。举例：医疗；生物制品保存；生活等。举例：医疗；生物制品保存；生活等。变变性性后后的的蛋蛋白白质质由由于于疏疏水水基基团团的的暴暴露露而而易易于于沉沉淀淀，但但沉沉淀淀的的蛋蛋白白质质不不一一定定都都是是变变性性后后的的蛋蛋白白质质。加加热热使使蛋蛋白白质质变变性性并并凝凝聚聚成成块块状状称称为为凝凝固固。因因此此，凡凡凝凝固固的的蛋蛋白白质一定发生变性。质一定发生变性。总结：总结：PrPr变性、沉淀与凝固之间的关系变性、沉淀与凝固之间的关系 变性变性PrPr不一定沉淀不一定沉淀 沉淀沉淀PrPr不一定变性不一定变性 变性变性PrPr不一定凝固不一定凝固 凝固的凝固的PrPr一定变性一定变性四、蛋白质的沉淀与凝固四、蛋白质的沉淀与凝固定义：定义：蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出的现象称为的现象称为沉淀沉淀。+-+-蛋白质胶体颗粒的沉淀蛋白质胶体颗粒的沉淀带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质酸酸酸酸碱碱碱碱脱水脱水脱水脱水脱水脱水不稳定的蛋白质颗粒 （沉淀）带正电荷的蛋白质 （疏水胶体）带负电荷的蛋白质 （疏水胶体）碱碱酸酸（亲水胶体）（亲水胶体）（亲水胶体）1 1、蛋白质的紫外吸收、蛋白质的紫外吸收、蛋白质的紫外吸收、蛋白质的紫外吸收 大部分蛋白质均含有带共轭双键的Tyr（色氨酸）和Trp（络氨酸）等芳香族氨基酸。这两种AA分子中的苯环在280nm 附近有特征性吸收峰。在此波长范围，蛋白质的（光密度值）OD280与其浓度成正比。利用这个性质，可以对蛋白质进行定量测定。五、蛋白质的其他理化性质五、蛋白质的其他理化性质蛋白质浓度蛋白质浓度mg/mlmg/ml1.45A1.45A280280-0.74A-0.74A260260反应反应 试剂试剂 颜色颜色 反应基团反应基团 有此反应的有此反应的Pr及及AA双缩脲反应双缩脲反应 NaOH,稀稀CuSO4 紫或粉紫或粉 2个以上肽键个以上肽键 所有蛋白质所有蛋白质Millon反应反应 Millon,硝酸，亚硝酸硝酸，亚硝酸 红色红色 酚基酚基 Tyr黄色反应黄色反应 HNO3及及NH3 黄、橘黄黄、橘黄 苯基苯基 Phe,Tyr乙醛酸反应乙醛酸反应 乙醛酸乙醛酸H2SO4 紫红紫红 吲哚吲哚 Trp坂口反应坂口反应 次氯酸钠次氯酸钠,萘酚萘酚 红色红色 胍基胍基 ArgFolin酚试剂反应酚试剂反应 CuSO4磷钨酸磷钨酸-钼酸钼酸 兰色兰色 酚基酚基 Tyr茚三酮反应茚三酮反应 茚三酮茚三酮 紫兰色紫兰色 游离氨、羧基游离氨、羧基 Pro和羟和羟Pro呈黄色呈黄色2、蛋白质的颜色反应单元小结w蛋白质结构w蛋白质功能w蛋白质结构与功能的关系w蛋白质的理化性质一、名词解释一、名词解释氨基酸残基氨基酸残基 亚基亚基 构型和构象构型和构象 变构效应变构效应PrPr的两性电离的两性电离 PrPr的的pI pI 盐析盐析 蛋白质变性蛋白质变性 复习思考题复习思考题1.1.为什么说：为什么说：“蛋白质是生命的物质基础蛋白质是生命的物质基础”？2.2.简述蛋白质简述蛋白质 螺旋和螺旋和 折叠的结构特点。折叠的结构特点。3.3.什么是什么是PrPr的一、二、三和四级结构，分别指出的一、二、三和四级结构，分别指出 维持它们结构的化学键。维持它们结构的化学键。4.4.举例说明举例说明PrPr结构与功能的关系。结构与功能的关系。5.5.简述简述PrPr变性、沉淀和凝固的定义及彼此之间的关系。变性、沉淀和凝固的定义及彼此之间的关系。二、问答题二、问答题1 1 天然蛋白质中不存在的氨基酸是天然蛋白质中不存在的氨基酸是 AA蛋氨酸蛋氨酸BB胱氨酸胱氨酸CC羟脯氨酸羟脯氨酸DD同型半胱氨酸同型半胱氨酸EE精氨酸精氨酸三、选择题三、选择题5 有一血清清蛋白有一血清清蛋白(pI685)的混合物，在哪种条件的混合物，在哪种条件下电泳分离效果最好下电泳分离效果最好?A pH=4.9 B pH=5.9 C pH=6.5 D pH=8.6 E pH=3.54.4.蛋白质分子引起蛋白质分子引起280nm280nm光吸收的最主要成分是光吸收的最主要成分是 A.A.肽键肽键 B.B.半胱氨酸的半胱氨酸的-SH-SH基基 C.C.苯丙氨酸的苯环苯丙氨酸的苯环 D.D.色氨酸的吲哚环色氨酸的吲哚环 E.E.组氨酸的咪唑环组氨酸的咪唑环3.经凯氏定氮法测定，一血清标本的含氮量为经凯氏定氮法测定，一血清标本的含氮量为10g/L，那么，蛋，那么，蛋白质的浓度是多少？白质的浓度是多少？A.52.5g/L B.57.5g/L C.62.5g/L D.67.5g/L E.72.5g/L作业wP19-20复习思考题