生物化学蛋白质上

LOGO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LOGO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(aminoacids)通过肽键(peptidebond)相连形成的高分子含氮化合物。二、蛋白质的分类1.按组成分为：简单蛋白质结合蛋白质2.按分子形状和溶解度分为：纤维状蛋白质球状蛋白质LOGO3.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×6.25×1001/16%蛋白质系数LOGO四、蛋白质在生命活动中的作用1．酶2．结构成分（胶原蛋白、α-角蛋白、丝心蛋白）3．贮藏（卵清蛋白、酪蛋白、种子蛋白）4．转运（血红蛋白、血清清蛋白、电子传递体）5．运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白）6．接受、传递信息（受体蛋白，味觉蛋白）7．调节（胰岛素、生长激素）8．防御和进攻（免疫球蛋白、抗冻蛋白、溶血蛋白）LOGO蛋白质的一些功能LOGO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。LOGOα-氨基酸侧链LOGO左旋–右旋+旋光性：旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能力称旋光性或旋光度。起偏镜检偏镜LOGO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。LOGOThr（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；LOGOLOGO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氨基酸的分类结构名称缩写pI1、非极性（疏水性）H-CHCOO-+NH3甘氨酸glycineGly，G5.97CH3-CHCOO-+NH3丙氨酸alanineAla，A6.00CH3-CH-CHCOO-CH3+NH3缬氨酸valineVal，V5.96CH3-CH-CH2-CHCOO-CH3+NH3亮氨酸leucineLeu，L5.98CH3-CH2-CH-CHCOO-CH3+NH3异亮氨酸isoleucineIle,I5.98-CH2-CHCOO-+NH3苯丙氨酸phenylalaninePhe,F5.48CH22HCCH-COO-2HCNH脯氨酸prolinePro,P6.30结构名称缩写pI2、极性不带电荷的氨基酸NCH2CHCOO-+NH3色氨酸tryptophanTrp，W5.89CH3-S-CH2CH2-CHCOO-+NH3-CH2-CHCOO-+NH3HO-酪氨酸tyrosineTyr，Y5.66半胱氨酸cysteineCys，C5.07HS-CH2-CHCOO-+NH3甲硫（蛋）氨酸methionineMetM5.74结构名称缩写pIHH2N-C-CH2-CHCOO-O+NH3天冬酰胺asparagineAsn，N5.41H2N-C-CH2CH2-CHCOO-O+NH3谷氨酰胺glutamineGln，Q5.65HO-CH-CHCOO-+NH3CH3苏氨酸threonineThr，T5.60丝氨酸serineSer，S5.68HO-CH2-CHCOO-+NH3结构名称缩写pI3、碱性氨基酸（带正电荷）H2NCH2CH2CH2CH2-CHCOO-+NH3赖氨酸lysineLys，K9.74H2NCNHCH2CH2CH2-CHCOO-+NH3NH精氨酸arginineArg，R10.76HC=C-CH2-CHCOO-NNH+NH3CH组氨酸histidineHis，H7.59结构名称缩写pI4、酸性氨基酸（带负电荷）HOOC-CH2-CHCOO-+NH3天冬氨酸Asp，D2.97AsparticacidHOOC-CH2-CH2-CHCOO-+NH3谷氨酸Glu，E3.22Glutamicacid结构名称缩写pILOGO几种特殊氨基酸•脯氨酸（亚氨基酸）CH2CHCOO-NH2+CH2CH2CH2CHCOO-NH2+CH2CH2LOGO-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芳香族氨基酸LOGO紫外吸收•在280nm左右，Trp吸收最强，Tyr次之，Phe最弱。分析溶液中蛋白质含量的快速简便方法。摩尔吸光系数LOGO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LOGO三、氨基酸的理化性质两性离子（偶极）：在某一pH值时，羧基以－COOˉ，氨基以－NH3+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LOGO等电点(isoelectricpoint,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。LOGOLOGO氨基酸的两性离子阳离子阴离子pHpIpH=pIpHpI+OH-+H+CHNH2COO-RCHNH2COO-RCHNH3+COO-RCHNH3+COO-R+OH-+H+CHCOOHRNH3+CHCOOHRNH3+pI=1/2(pK1+pK2)LOGOpHpI时，氨基酸带正电荷，向负极移动。pH=pI时，氨基酸净电荷为零pHpI时，氨基酸带负电荷，向正极移动。侧链不解离的AA：pI=（pK1+pK2）/2带正电荷的AA：pI=（pK2+pKR）/2带负电荷的AA：pI=（pK1+pKR）/2谷氨酸的滴定曲线1pKRpK2pKLOGO赖氨酸的滴定曲线1pK2pK3pKLOGO茚三酮反应:蓝紫色，最大吸收峰在波长570nm，氨基酸定性定量分析。2、氨基酸的化学性质Pro:亮黄色λmax＝440nmLOGOSanger反应（2，4-二硝基氟苯）（DNP氨基酸）弱碱（DNFB，Sanger试剂）黄色LOGODNP-AA丹磺酰氯（DNS-Cl：5—二甲基氨基萘-1-磺酰氯）常用于多肽链—NH2末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定。NGly—Ala—Ser—Leu—PheC→DNS—Gly—Ala—Ser—Leu—PheC水解DNS—Gly、Ala、Ser、Leu、PheDNS-AA在紫外光激发后发黄色荧光。LOGOLOGOEdman反应（苯异硫氰酸酯PITC）LOGO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。LOGO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LOGO*二、蛋白质的一级结构(共价结构）肽(peptide):是由一个AA的α-羧基与另一个AA的α-氨基缩合脱水而形成的化合物。肽键(peptidebond)：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。LOGO•肽链的书写及命名书写：把含自由α-氨基的AA一端放左边（称为N-末端或氨基末端）；把含自由α-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CH2H2N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-COOHCH3=—O—H=O—CH2——OH=O——CH2—COOHLOGO•几种生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)C—NH—-CH-C-NH-CH2COOHCH2=—O—=O—SH—COOH—CHNH2—CH2αβγδ—γGlu-Cys-GlySS—γGlu-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LOGO2.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。