《生物化学教案》课件

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1、蛋白质的结构与功能第二章StructureandFunctionofProtein蛋白质(protein)是由许多氨基酸(aminoacids)通过肽键(peptidebond)相连形成的高分子含氮化合物。蛋白质的生物学重要性1.蛋白质是生物体的重要组成成分2.蛋白质具有重要的生物学功能1）作为生物催化剂2）代谢调节作用3）免疫保护作用4）物质的转运和存储5）运动与支持作用6）参与细胞间信息传递3.氧化供能蛋白质的分子组成TheMolecularComponentofProtein第一节蛋白质的元素组成主要有C、H、O

2、、N和S。有些蛋白质含有少量P或金属元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo，个别蛋白质还含有I。蛋白质的含氮量平均为16％。通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式：蛋白质含量(g%)=含氮量(g%)×6.25蛋白质元素组成的特点一、氨基酸——蛋白质的基本组成单位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20种，且均属L--氨基酸（甘氨酸除外）。H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R非极性疏水性氨基酸极性中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸（一）氨基酸的分类非极性疏水性氨基酸2.极性中性氨基酸3.酸性氨基酸4

3、.碱性氨基酸习惯分类方法芳香族氨基酸：Trp、Tyr、Phe含羟基氨基酸：Ser、Thr、Tyr含硫氨基酸：Cys、Met杂环族氨基酸：His杂环族亚氨基酸：Pro支链氨基酸：Val、Leu、Ile几种特殊氨基酸Gly：无手性碳原子。Pro：为环状亚氨基酸。Cys：可形成二硫键。修饰氨基酸：蛋白质合成后通过修饰加工生成的氨基酸。没有相应的编码。如：胱氨酸、羟脯氨酸（Hyp）、羟赖氨酸（Hyl）。非生蛋白氨基酸：蛋白质中不存在的氨基酸。如：瓜氨酸、鸟氨酸、同型半胱氨酸，是代谢途径中产生的。（二）氨基酸的理化性质1.两性解离

4、及等电点2.紫外吸收3.茚三酮反应二、肽*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化学键。（一）肽(peptide)多肽链(polypeptidechain)二肽，三肽……寡肽(oligopeptide)，多肽(polypeptide)氨基酸残基(residue)氨基末端（aminoterminal）和羧基末端（carboxylterminal）主链和侧链多肽链多肽链（二）几种生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)结构:谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成

5、的三肽谷氨酸的-羧基形成肽键－SH为活性基团为酸性肽是体内重要的还原剂GSH过氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSGGSH还原酶NADPH+H+NADP+主要功能:肽类激素：如促甲状腺素释放激素（TRH）神经肽(neuropeptide)2.肽类激素及神经肽三、蛋白质的分类*根据蛋白质组成成分单纯蛋白质结合蛋白质=蛋白质部分+非蛋白质部分*根据蛋白质形状纤维状蛋白质球状蛋白质蛋白质的分子结构TheMolecularStructureofProtein第二节蛋白质的分子结构包括：一级结构(primarystructur

6、e)二级结构(secondarystructure)三级结构(tertiarystructure)四级结构(quaternarystructure)高级结构定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。一、蛋白质的一级结构主要化学键：肽键二硫键的位置属于一级结构研究范畴。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。胰岛素的一级结构3021二、蛋白质的二级结构蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。定义：稳定因素：氢键（一）肽单元(peptideun

7、it)参与组成肽键的6个原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。肽单元HHHH蛋白质二级结构的主要形式-螺旋(-helix)-折叠(-pleatedsheet)-转角(-turn)无规卷曲(randomcoil)（二）-螺旋结构要点:①多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧。②每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm。③每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定。氢键与螺旋长轴基本平行。（三）-折叠①多肽链充分伸展，相邻肽单元之间折叠成锯齿状

8、结构，侧链位于锯齿结构的上下方。②两段以上的β-折叠结构平行排列，两链间可顺向平行，也可反向平行。③两链间的肽键之间形成氢键，以稳固β-折叠结构。氢键与螺旋长轴垂直。（四）-转角和无规卷曲-转角：无规卷曲：没有确定规律性的肽链结构。①肽链内形成180º回折。②含4个氨基酸残基，第一个氨基酸残基与第四个形成氢键。③