《蛋白质的结构》PPT课件(I)

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1、二、蛋白质的结构蛋白质是由一条或多条多肽(polypeptide)链结合而成的生物大分子。蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将分子量在6000道尔顿以上的多肽称为蛋白质。（20种aa的平均分子量为110）蛋白质分子量变化范围很大,从大约6000到1’000’000道尔顿甚至更大。§1.3蛋白质的分类及化学结构1952年丹麦人Linderstrom-Lang最早提出蛋白质的结构可以分成四个层次:primarystructure一级结构：氨基酸序列secondarystructure二级结构：α螺旋，β折叠tertiarystructure三级结构：所有原子空间位置qua

2、nternarystructure四级结构：蛋白质多聚体1969年正式将一级结构定义为氨基酸序列和二硫键的位置。介于二级结构和三级结构之间还存在超二级结构（二级结构的组合）和结构域（在空间上相对独立的三维结构实体）这两个层次。蛋白质的结构层次1多肽一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。多肽的结构由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。肽键将氨基酸与氨基酸头尾相连肽链中的肽平面肽键平面肽键肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。组成肽键的原子处于同

3、一平面。肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。在大多数情况下，以反式结构存在。两个肽平面以一个Cα为中心发生旋转在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为多肽的氨基酸顺序。通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：Ser-Val-Tyr-Asp-Gln多肽的命名取从N-端的氨基酸残基开始，称：某氨酰某氨酰┅┅某氨基酸。四肽的结构多肽的性质（1）.多肽的两性离解肽在水溶液中是以兼性

4、离子存在的,肽的亚氨基不能解离，因此肽的酸碱性质主要决定于肽链N端和C端的自由NH2、自由羧基以及R基上可解离的官能团。多肽的性质（2）.pK值和pH值肽中C端的羧基的pK要比自由氨基酸的pK大.肽中N端的氨基的pK要比自由氨基酸的pK小，R基的解离和氨基酸差不多。pI：肽所带的净电荷为零时溶液的pH。小肽（2—5肽）的pI值的求法，先写解离式，找两性离子，把两性离子两边的pK值相加除2即得。大肽不能用此法求。（3）.旋光性蛋白质水解所得的各种肽，酶解时不发生消旋，就具有旋光性。一般短肽的旋光度约等于组成该肽的各个氨基酸旋光度之和.大肽和蛋白质的旋光度一般大于组成该肽

5、的各个氨基酸旋光度之和.多肽的性质(4)颜色反应多肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。这些显色反应，可用于多肽的定性或定量鉴定。如茚三酮反应、考马斯亮蓝反应。黄色反应，是由硝酸与氨基酸的苯基（Tyr、Phe和Trp）反应生成硝基苯衍生物而显黄色。多肽的性质硝基酚(黄色)邻硝醌酸钠(橙黄色)多肽的双缩脲反应是多肽特有的颜色反应;双缩脲是两分子的尿素经加热失去一分子NH3而得到的产物。双缩脲能够与碱性硫酸铜作用，产生兰色的铜-双缩脲络合物，称为双缩脲反应。含有两个以上肽键的多肽，具有与双缩脲相似的结构特点，也能发生双缩脲反应，生成紫红色或蓝紫色络合物。这是多肽定量测

6、定的重要反应。尿素双缩脲紫红色络合物天然存在的重要多肽在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。但是，也有许多分子量比较小的肽以游离状态存在。这类肽通常都具有特殊的生理功能，常称为活性肽。如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-Met-脑啡肽Leu-脑啡肽L-Leu-D-Phe-L-Pro-L-ValL-OrnL-OrnL-Val-L-Pro-D-Phe-L-Leu短杆菌肽S(环十肽)由细菌分泌的多肽，有时也都含有

7、D-氨基酸和一些不常见氨基酸，如鸟氨酸（Ornithine,缩写为Orn）。习题：等电点计算：有一个蛋白质拥有30个侧链羧基（pKa4.3），10个咪唑基团（pKa7.0），15个ε-氨基（pKa10.0）。求该蛋白质的等电点。2蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构(Primarystructure)包括组成蛋白质的多肽链数目。很多场合多肽和蛋白质可以等同使用。多肽链的氨基酸顺序。多肽链内或链间二硫键的数目和位置。其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。蛋白质一级结构的测定蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学研究的基础。自从1953年F