第四章 蛋白质-生物化学课件

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1、第四章蛋白质化学北京中医药大学东方学院中药系本章知识要点掌握氨基酸的结构、分类和性质掌握蛋白质的组成、结构和理化性质熟悉维持蛋白质结构作用力了解蛋白质的结构与功能的关系及体内重要的活性肽难点：蛋白质的结构与性质目录第一节蛋白质的分子组成第二节蛋白质的分子结构第三节蛋白质的结构与功能的关系第四节蛋白质的理化性质蛋白质化学蛋白质的生物学重要性1.蛋白质是生物体重要组成成分分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占人体干重的45％，某些组织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等高达

2、80％。作为生物催化剂（酶）代谢调节作用免疫保护作用物质的转运和存储运动与支持作用参与细胞间信息传递蛋白质具有重要的生物学功能氧化供能蛋白质的分子组成TheMolecularComponentofProtein第一节一、元素组成1、主要元素：C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。2、特点：各种蛋白质的含量很接近，平均含氮量约为16%。3、定氮法测定蛋白质含量：蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25二、结构单位-氨基酸存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有2

3、0种(20-22)，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外）如图示。1、蛋白质的结构单位RL-氨基酸的通式CH3丙氨酸H甘氨酸CHCOOHRR:H甘AA;R:CH3丙AAR:CH-OH苏AACH3H2N三、氨基酸的分类据营养学分类必需ＡＡ非必需ＡＡ据R基团化学结构分类脂肪族ＡA（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）芳香族ＡA(Phe、Tyr、Trp)杂环ＡＡ(His、Pro)据R基团极性分类极性R基团AA非极性R基团AA（８种）不带电荷（７种）带电荷：正电荷（３种）负电荷（２种）据氨基、羧基数分类一氨基一羧基ＡＡ一氨基二羧基ＡＡ(Glu、Asp

4、)二氨基一羧基ＡＡ(Lys、His、Arg)人的必需氨基酸LysTrpPheValMetLeuIleThrArg、His1.非极性疏水R基氨基酸2.极性中性R基氨基酸3.带正电荷R基氨基酸（碱性氨基酸）4.带负电荷R基氨基酸（酸性氨基酸）几种特殊氨基酸脯氨酸（亚氨基酸）半胱氨酸+胱氨酸二硫键-HH小结蛋白质的基本结构单位：L—α—氨基酸α—氨基酸：脯氨酸（亚氨基酸）除外L—氨基酸：甘氨酸（无不对称C）除外氨基酸的结构通式：RCH(NH2)COOH常见的氨基酸种类：20种氨基酸的分类：按其侧链R基团结构和理化性质分类：非极性、疏水

5、氨基酸（非极性R基氨基酸）Val,Leu,ile（支链）；Gly(无旋光异构）；Met（含硫）；Phe（芳香族）；Pro（亚氨酸）极性、中性氨基酸（不带电荷的极性R基氨基酸）：Ser,Thr（含羟基）；Tyr,Trp（芳香族）；Cys（含硫）；Gln,Asn（含酰基）酸性氨基酸（含有两个羧基）：Glu（含γ羧基）；Asp（含β羧基）碱性氨基酸（含有两个以上氨基）：Arg（胍基）；His（咪唑基）；Lys（ε氨基）含硫氨基酸：Met、Cys芳香族氨基酸：Phe、Tyr、Trp四、氨基酸的性质（1）物理性质（2）两性解离和等电点（3）

6、紫外吸收特征（4）茚三酮反应氨基酸的两性解离性质及等电点pH=pI氨基酸的兼性离子pHpI阴离子CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3++H++OH-+H++OH-(pK´1)(pK´2)当氨基酸溶液在某一定pH值时，使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点(isoelectricpoint，pI)。氨基酸等电点的计算pI值等于aa的两性离子状态两侧的基团pK′值之和的二分之一pI=2pK´1+pK´2一氨基一羧

7、基AA的等电点计算：pI=2pK´2+pK´R二氨基一羧基AA的等电点计算：pI=2pK´1+pK´R一氨基二羧基AA的等电点计算：（3）紫外吸收：Trp、Tyr和Phe在280nm波长附近具有最大吸收峰，其中Trp的最大吸收最接近280nm。摩尔吸收系数波长氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸含量存在正比关系，因此可以作为氨基酸定量分析方法。例外：脯氨酸—黄色；天冬酰胺—棕色（4）显色反应-茚三酮反应氨基酸与茚三酮反应+3H20水合茚三酮(无色)NH3CO2RCHO+还

8、原性茚三酮蓝紫色化合物(弱酸)加热水合茚三酮+2NH3+还原性茚三酮五、蛋白质分类按照组成分类根据构象分类单纯蛋白：只有氨基酸组分缀合蛋白：氨基酸组分+其他组分（辅基）—脂蛋白、糖蛋白、核蛋白和金属蛋白等纤维蛋白质球状蛋白质按生物功能分类酶、调节蛋