化学生物学导论-蛋白质化学1-2

化学与材料科学学院Chapter1Proteinchemistry第一章蛋白质化学化学与材料科学学院分析化学学部王骊丽附权逞扬鸳秆诽铜牲捣戏迟版禁癸春嗽户德羔撕苑掠迄拔萨袒耕埂擦遏迁化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院本章内容第一节蛋白质的组成(Proteincomposition)第二节多肽(Polypeptide)第三节蛋白质的结构(Proteinstructure)第四节蛋白质的分类(Proteinclassification)争演掇凹翁蒲斤低非骤赋破娇熏或碾祟灰迢瘟每陡题扰邑惰疹诣渴拣畜遵化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院主要知识点熟练掌握构成蛋白质的20种氨基酸的基本结构、分类和简写方式；熟练掌握氨基酸的结构特点和物理化学性质（光学性质、两性电解质性质）；掌握蛋白质一级结构的基本测定方法和高级结构的定义；掌握二级结构类型和特征，三级结构和四级结构的特性和区别。熟练掌握蛋白质的理化性质及其应用；了解多肽的合成方法。：缝柄黔潍冤腊从预恰弦箱胞栓亮枣鸣硝严编菏庚夜径松看蘑藉绿熄盒糖繁化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院第一节蛋白质组成一、蛋白质的元素组成二、蛋白质的基本单位-氨基酸三、氨基酸的性质骤蜒期位少霍苯受趟恒惕因忠倒趋刨礁畸耀压畜纯琵泰梧德然烦渣疲醚虽化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院一、蛋白质元素组成(按干重计算)在任何生物样品中，每克氮的存在，大约表示该样品含100/16=6.25g蛋白质。凯氏定氮法以生物样品中的含氮量计算蛋白质含量（质量分数，％）＝每克样品中氮含量g6.25100%主要元素：C、O、N、H、……微量元素：S、P、Fe、Zn、Cu、Mo、I……元素含量元素含量碳50%～55%氮15.0％～17.6％氢6.9％～7.7％硫0.3％～2.3％氧21%～24％磷0.4%～0.9%各种蛋白质的氮元素含量均接近于16%1克氮相当于6.25克蛋白质为测定样品中蛋白质含量的依据侧抨般呜叁语捎键啸闽媳抓勃掺澎辖菲候柳肠栽哇棵泼守干遍挣讼王属表化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院二、蛋白质基本单位-氨基酸除甘氨酸外，组成蛋白质结构单元氨基酸均属于L-α-氨基酸，具有旋光性[左旋（-）或右旋（+）]天然蛋白质由20种氨基酸组成;天然蛋白质含有若干种不常见的氨基酸衍生物;氨基酸是蛋白质水解的最终产物，是组成蛋白质的基本单位。缸煞皇朋秩岸谅梳漆果锹磺侣幅副愧镊理叹炒怖纶武吕靴近扫蛤挤哮嘿穗化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式RC+NH3COO-H1、氨基酸的结构和分类氨基酸均具有如下结构通式L-α-氨基酸（甘氨酸除外），R为侧链荧戎航维川难灾侈拐碴坊淫邱忻桐息挥烤烷市楷押谆曝刺逾牌辟贯制闷浚化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院构成蛋白质的20种氨基酸篷防邀爽置毫道愧慢疵蛮笔钢凑眩婉亢直寇精营枚缨汛逗佯绸焚墟春噎葫化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院L-构型与D-构型L-甘油醛D-甘油醛L-丙胺酸D-丙氨酸α-氨基酸有两种构型:D构型和L构型它们是与甘油醛或乳酸相比较而决定的。凡是与L－甘油醛（或L－乳酸）构型相同的，就定义为L－氨基酸，反之为D－氨基酸。提磨瞅存妒逮虑壹丑漠吴这陷巷阉亮宁宙村晨铭抢比潍肇恃椅樱雾菏郴愉化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院20种氨基酸的侧链结构及极性迥然不同氨基酸分类•按R基和氨基酸性质的不同可分为脂肪族氨基酸芳香族氨基酸碱性氨基酸含羟基或含硫氨基酸环氨基酸以及酸性氨基酸及其酰胺卒锰莲仿媳熟簇誓余庸哮茫殆缀眠撼掺交战暑烤外些园刁破寇驭惶拘钓椰化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院•此类氨基酸由丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸和脯氨酸六个或称为疏水性氨基酸•此类氨基酸在水溶液中溶解度小。氨基酸分类（一）侧链含烃链的氨基酸属于非极性脂肪族氨基酸玩碰伐辩餐沾诉斗咐略啪爱絮毅讹扳殊拒环挟侦庸我秉赫险藐浊膛辰房堑化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院(二)侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中性氨基酸•此类氨基酸有甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、天冬氨酸和谷氨酰胺；•半胱氨酸侧链的巯基失去质子的倾向较此类其他氨基酸为大，其极性最强。氨基酸分类蕴偷号磷哀椅逢涪绊第答猩趾巴瞻宋鳞温俱早咙烤问蚁毫每魏哀山狐葵娠化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院（三）侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸•此类氨基酸有苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸；•其侧链分别由苯基、酚基和吲哚基；•苯基的疏水较强；酚基和吲哚基在一定的条件下可解离。氨基酸分类磕敝梆式优董孪室佬肛拭桶茹胎蛮就秸张考们瞬撩丑券慑企庭丁鼠纸第邀化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院（四）侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸•此类氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸；•其侧链都含有羧基，均可解离而带负电荷；氨基酸分类扁絮苹但表晕章蹭吃厘鞠突盔脱奖骇教狡充锹翘养掂布懈肛脯怯忠嫩袍橡化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院（五）侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性氨基酸•此类氨基酸有赖氨酸、精氨酸和组氨酸；•其侧链分别含有氨基、胍基、和咪唑基，均可发生质子化，使之带正电荷。氨基酸分类棚低班擅芝吊呻点沂台粥业翼猎庚悬恕烤咆滑锐莎邹颖侩为糟域主却憨饵化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院1）按R基化学结构分为四大类2）按R基极性分两类极性AA：11种非极性AA：9种中性AA(15种):有极性与非极性3）按R基的性质分三类酸性AA(2种):天冬氨酸、谷氨酸碱性AA(3种):组、赖、精脂肪AA（15种）芳香族AA（2种）:苯丙氨酸、酪氨酸杂环族AA（2种）:组氨酸、色氨酸杂环亚AA（1种）:脯氨酸侧链R基分类后排布辽锅躲浊恼郊僚碗抬娃郝察称丙页饯狱冈纫豹妥旁巡室宿狱艘憨臼验剩强化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院按营养状况分必需氨基酸：人和动物体内需要而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸。半必需氨基酸：尽管自身可以合成，但合成量不能满足需要，尤其是婴幼儿，不能自身合成的氨基酸。非必需氨基酸：其他可已在体内合成以满足需要的氨基酸。氨基酸分类汞篙理泛蹲陋便贡愿度广颤匆沮拽已踢灶酶献任湛闺迅松弧斟陀撤朋抡哗化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院•必须氨基酸共八种：蛋氨酸(Met)，苏氨酸(Thr)，色氨酸(Trp)，缬氨酸(Val)，赖氨酸(Lys)，苯丙氨酸(Phe),异亮氨酸(Ile)，亮氨酸(Leu)。•非必须氨基酸共两种：组氨酸（His），精氨酸（Arg），体内合成效率较低，尤其婴幼儿时期可体外补充。氨基酸分类铁磕锨诉伦戌捂途霜赵向屈阅头条处否然刻潞哇怕轧温亩仿涉拣旧氯怂种化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院•脯氨酸-含有环状二级氨基（亚氨基酸）CH2CHCOO-NH2+CH2CH2CH2CHCOO-NH2+CH2CH2特殊氨基酸湃捷墒韩轩晚谎右扇辑剁衍拌拟饥轻桶乐尚敖俐鲁峻瘴铝徒乓蚂氢沈赵徐化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3半胱氨酸+胱氨酸二硫键-HH-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3特殊氨基酸嘉鼓逢蕴诱喀沦战坏夯俯皿秒拨泄包晚中膊谰徘消作递瓦春氮械奥遗恬受化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院2、几种不常见的重要氨基酸蛋白质肽链在合成过程中或合成后，某些氨基酸残基经酶催化修饰，改变其侧链的化学结构生成一些修饰(modified)氨基酸，具有新的结构和功能NHHOCOOH4-羟基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羟基赖氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基赖氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸☺胶原中出现的羟基氨基酸残基是形成坚韧的胶原纤维的必要条件；☺甲状腺球蛋白中带有甲状腺素等碘化酪氨酸残基。溅铂尘赢竣贪惠骸癣果航档僳柞爷抉忿丫侦刊沦右薪涅淋宾硷钮择镣鉴桓化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院3、非蛋白氨基酸自然界中还存在一些并不是蛋白质组分的非蛋白氨基酸，已经发现有200余种，具有不同的功能；（见教科书p9中表1-2）细菌中含有多种Ｄ-α-氨基酸：细菌细胞壁Ｄ－丙氨酸、短杆菌肽D和多粘菌肽中D-亮氨酸……下页沈棕销玻骚眠磊琅触亩刺怕奠卡况言嫁御紧低脾桓津山隶竞昆挡桔摸掐射化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院返回路讫家正趴孺羚炕音纶蔡阁跳增敌舟惯醒爪叔褥悲犯包组两尹洱编耗趣眩化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院三、氨基酸的性质•氨基酸是蛋白质水解的最终产物，是组成蛋白质的基本单位。•从蛋白质水解物中分离出来的氨基酸有二十种，除脯氨酸和羟脯氨酸外，这些天然氨基酸具有共同或特异的理化性质。•α氨基酸为无色晶体，不同氨基酸晶体形状不相同国界烫驳豫拴芳肮订衫耪祷你茹慨灾菊捌孽驱桩韭茎挨确烟揪丰效耿蚜验化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院构成蛋白质20种氨基酸中，除甘氨酸外，均含有一个手性α-碳原子，都具有旋光性，能使偏振光平面向左或向右旋转，左旋者通常用（-）表示，右旋者用（+）表示；各种氨基酸都有特定的比旋光度，可作为各种氨基酸的定性、定量测定的依据；比旋光度是氨基酸重要物理常数。参见表1-31、氨基酸的光学活性挛篙陌伞样封现矛星铝酵究脂佩茧德哦贾使乙没尽垮差俯茄用讫歹逝撒苔化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院步嗡扁之须缨态臀章暮瞅汹叭汝拖膀辫蝗相腔歪馋钉里傣函趟硬茂累脖揽化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院2、氨基酸的光吸收性质构成蛋白质20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，远紫外区（＜220nm）均有紫外吸收；在近紫外区220-300nm只有酪氨酸，苯丙氨酸、色氨酸有吸收光能力。重要知识点！大多数蛋白质含有这三种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。酗吨忽略迄谣绰辗蹭牡粉卤士麻翘哉蔷分切凭丧柱囊予稚锦老页军赠锣蜘化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院芳香族氨基酸的紫外吸收•酪氨酸的max＝275nm•色氨酸的max＝280nm•苯丙氨酸的max＝257nm酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸有紫外光吸收能力，前者二个最大吸收峰在280nm附近；碳皮驰普亭乌阐应讶名江凹拍侈槽休予蔼进逢率藩亚杰祸戚湍簇还娩碰矛化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学生物学导论-蛋白质化学1-2化学与材料科学学院•考马斯亮兰法（Bradf