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《第02章蛋白质化学(药学系)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第二章蛋白质化学proteinchemistry第一节通论一、蛋白质研究的历史及化学概念18世纪中叶,Beccari从面粉中能分离到一种粘性很高的物质(谷蛋白)。而后的研究证明,应用稀酸、稀碱、盐类都可从植物,动物组织中分离到类似的物质。19世纪中期,荷兰化学家G.J.Mulder从动、植物组织中也得到了这种物质,并命名为“protein”(取自希腊文proteios,即“第一重要”的意思),中文译为蛋白质。二、蛋白质的分类1.根据分子形状(对称程度)分类(1)球状蛋白质如血红蛋白、肌红蛋白(2)纤维状蛋白质如胶原蛋白、角蛋白2.根据功能分类(1)酶类:起催化作用
2、的蛋白(2)结构蛋白类:微管蛋白,肌动蛋白(3)转运蛋白类:(4)调节蛋白类(5)信号传递蛋白类(6)动力蛋白类(motorprotein)3.根据组成分类(1)简单蛋白质只由氨基酸组成,其水解产物全部为氨基酸。可再分为7类:(2)结合蛋白质简单蛋白质+非蛋白质组分(辅基)可再分为6类:4.根据营养价值不同分类(1)完全蛋白质(2)不完全蛋白质简单蛋白质分类种类性质分布举例清蛋白分子量小,溶于水和稀盐溶液一切动植物中血清清蛋白、卵清蛋白、麦清蛋白球蛋白不易溶于水,但易溶于稀盐溶液血清球蛋白、免疫球蛋白、大豆球蛋白谷蛋白不溶于水、盐溶液及醇中,但溶于稀酸稀碱谷类种子
3、中米、麦、谷蛋白醇溶蛋白不溶于水,盐溶液,可溶于稀酸稀碱和70%乙醇中玉米蛋白、小麦胶体蛋白精蛋白溶于水、稀盐及稀酸,为分子量小、结构简单的碱性蛋白质动物体内鱼精蛋白组蛋白同上动植物体内染色体的组蛋白、动物胸腺组蛋白硬蛋白不溶于水、稀盐稀酸稀碱及有机溶剂中毛,发,甲,骨及筋腱等组织中角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白结合蛋白质分类种类辅基分布举例核蛋白核酸病毒及一切动植物体细胞核中的核糖核蛋白脂蛋白脂类生物膜及动物血浆膜脂蛋白,载脂蛋白糖蛋白多糖动植物细胞,动物体液,皮肤,软骨及其它结缔组织膜表面糖蛋白,抗体,血浆蛋白,血型物质,部分酶和激素磷蛋白磷酸动物乳汁及胃液酪蛋白
4、,胃蛋白酶色蛋白色素动植物细胞,动物血液,及肌肉组织,叶绿体细胞色素C,叶绿蛋白,血红蛋白,肌红蛋白,过氧化物酶,过氧化氢酶金属蛋白金属动植物细胞铁蛋白(Fe),乙醇脱氢酶(Zn),三、蛋白质的元素组成含C(50-55%)、H(6.9-7.7%)、O(21-24%)、N(15-17.6%),多数含S(0.3-2.3%),有些含P(0.4-0.9%)(酪蛋白)及Fe(0.4-0.9%)(肝脏)、I(甲状腺球蛋白)、Cu、Mn、Zn等。元素组成上的显著特点:含N量较高,且恒定(为16%左右)蛋白质含量%=含氮量×6.25第二节蛋白质的组成单位-氨基酸一、氨基酸的一般结
5、构特征氨基酸:含有a-氨基的羧酸。组成蛋白质的常见氨基酸(基本氨基酸)有20种。氨基酸的结构通式:共同特点:①除脯氨酸外,在a-C上皆有一个氨基,故称a-氨基酸;②均为L-氨基酸。氨基酸的D-型和L-型是与甘油醛相比较而得。通常把含C基团放在纵轴上,看H的位置,左边为D型,右边为L型。二、氨基酸的分类和结构1.根据氨基酸的化学结构分为脂肪族,芳香族和杂环族三类。2.根据氨基酸的R基极性分为:非极性R基氨基酸,不带电荷极性氨基酸,带电荷极性氨基酸3.根据氨基酸分子中所含氨基和羧基数目的不同分:中性、碱性、酸性氨基酸4.根据氨基酸的R基物理性质,与水的相互作用分为:疏
6、水氨基酸,亲水氨基酸疏水氨基酸:Ala,Val,Leu,Ile,Met,Pro,Phe,Trp亲水氨基酸:Asp,Glu,Lys,Arg,HisHis是唯一一个R基的pKa值在7附近的氨基酸。所以具有重要的生理功能。三、蛋白质中的修饰性氨基酸是蛋白质多肽链在合成过程或合成后由遗传编码的氨基酸经酶法修饰而来的。新发现2种由RNA编码的氨基酸。四、非蛋白质氨基酸(天然氨基酸)150多种,可游离存在。a-氨基酸的衍生物,或b-,g-,d-氨基酸,以及D型氨基酸。往往是某些代谢前体或代谢的中产物。鸟氨酸瓜氨酸五、氨基酸的一般性质1.能结晶,晶形多种多样2.熔点高(>200
7、℃)3.味道各异4.除Gly外,均有旋光性5.各种氨基酸在水中的溶解度差异大6.可见光区无光吸收,Phe(259nm)、Tyr(275nm)、Trp(279nm)有紫外吸收五、氨基酸的化学性质(一)两性性质和等电点1.氨基酸在水溶液中的存在形式:两性离子形式2.氨基酸的两性性质:氨基酸分子既含有羧基,又含有氨基,既起酸的作用又起碱的作用。3.氨基酸的解离与等电点以Gly为例在一定的pH值时,氨基酸分子中所带的正电荷和负电荷相同,即净电荷为零,此时的溶液pH值称为氨基酸的等电点。(pI)甘氨酸的NaOH滴定曲线根据质量作用定理:〔Gly±〕〔H+〕〔Gly-〕〔H+
8、〕K1=K