第三章 蛋白质化学.ppt

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1、第三章蛋白质化学第一节蛋白质概述*第二节蛋白质的化学组成*第三节蛋白质的结构*第四节蛋白质的结构与功能的关系*第五节蛋白质的性质*第六节蛋白质的分离、纯化与纯度鉴定*第七节氨基酸的制备、纯化及鉴定*第一节蛋白质概述一、蛋白质的普遍存在蛋白质是普遍存在于生物体内的一类重要的生物大分子。从病毒、单细胞生物到多细胞生物直至高等动植物，蛋白质无处不在。病毒一般内部为核酸，其外壳几乎完全由蛋白质构成；朊病毒甚至全部为蛋白质。细胞的膜蛋白、细菌的鞭毛、细菌的纤毛或毒素含有大量蛋白质。植物种子中含有大量的醇溶谷蛋白，如玉米醇溶蛋白、麦醇溶蛋白。动物的蛋白质种类更是不胜枚举

2、，如溶于水及稀酸的鱼精蛋白、组蛋白；消化道及内分泌腺体分泌的酶；血液中起运输作用的血红蛋白；防御疾病的抗体······可以说，没有蛋白质就没有生命活动，生物世界也就是蛋白质的世界。二、蛋白质的功能概述蛋白质的功能多样，主要概括如下：1.生物催化作用2.生物体的结构支撑作用3.肌肉收缩作用4.运载作用5.氨基酸的贮藏作用6.免疫作用7.激素作用8.对核酸的调控作用此外，蛋白质还参与生长分化、血液凝固、细胞膜通透、信号传递、肿瘤的形成与抑制、动物的记忆等生命活动。随着研究的不断深入，蛋白质还可能有更多的功能将被逐渐揭示出来。三、蛋白质的分类及举例*蛋白质的种类很

3、多，目前有多种分类方法：1.根据蛋白质分子的形状分类，可将其分为纤维状蛋白质和球状蛋白质。2.根据蛋白质的分子组成，可将其分为简单蛋白和结合蛋白。3.根据蛋白质的的溶解性，可将其分为清蛋白、谷蛋白、醇蛋白、精蛋白、组蛋白和硬蛋白。此外，还可以按蛋白质的结构特征和溶解性能综合考虑进行分类。第二节蛋白质的化学组成一、蛋白质的元素组成碳50%～55%、氢6%～8%、氧20%～23%、氮15%～17%、硫0～4%。微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼。凯氏定氮：粗蛋白质含量=蛋白氮×6.25二、氨基酸——蛋白质的基本结构单位蛋白质是由20种L-型α-氨基酸组成的长链分子。氨

4、基酸的结构通式1、按照氨基酸的R侧链的化学差异分类（1）脂肪族氨基酸①一氨基一羧基三、氨基酸的分类②一氨基二羧基③二氨基一羧基（2）芳香族氨基酸（3）杂环氨基酸2、按照氨基酸侧链的化学性质不同分类极性不带电荷：Ser、Thr、Asn、Gln、Tyr、Cys极性氨基酸极性带正电荷：His、Lys、Arg极性带负电荷：Asp、Glu非极性氨基酸：在维持蛋白质的三维结构中起着重要作用（蛋白质的疏水核心）。四、氨基酸的重要理化性质1、氨基酸的物理性质（自学）2、两性解离和等电点（1）氨基酸的两性解离氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在根据质量作用定律：[Gl

5、y±][H＋][Gly±][H＋][Gly＋]K1[Gly－][H＋][Gly±]K2[Gly±][H＋]当达到等电点时，[Gly+]=[Gly－]所以[Gly±][H＋][Gly±]K2K1[H＋]-lg[H＋]2=-lgk1-lgk2因为-lg[H＋]=PH-lgk1=PK1，-lgK2=pK2所以2PH=PK1+PK2令pI为等电点时的PH，则：pI=（PK1+PK2）／2HK1=[Gly＋]=K2=[Gly－]==即K1K2=[H＋]2①中性氨基酸的等电点（以Gly为例）Gly+Gly±Gly－HH（2）等电点②酸性氨基酸的等电点（以Glu为例）：C

6、OOHCOO-COO-COO-CH-NH3+CH-NH3+CH-NH3+CH-NH2(CH2)2(CH2)2(CH2)2(CH2)2COOHCOOHCOOCOOGlu+Glu±Glu-Glu2–Glu的等电点为Glu±，因此：pI=（PK1+PK2）／2pI=（２.１９＋４.２５）／２=３.２２K1K2K3OH-OH-OH-H+H+H+③碱性氨基酸的等电点（以Lys为例）：COOHCOO-COO-COO-CH-NH3+CH-NH3+CH-NH2CH-NH2(CH2)4(CH2)4(CH2)4(CH2)4NH3+NH3NH3+NH2Lys2+Lys+Lys±L

7、ys-Lys的等电点为Lys±，因此：pI=（PK2+PK3）／2pI=（８.９５＋１０.５３）／２=９.７４K1K2K3OH-OH-OH-H+H+H+结论:pH>pI时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动。pH=pI时，氨基酸净电荷为零pH

8、应生成的水合茚三酮,在微酸条件下与α-氨基酸共热，引