ch.1蛋白质-1.ppt

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1、第一章蛋白质第一节蛋白质的生物学意义及化学组成一、蛋白质的生物学意义蛋白质是生命的物质基础蛋白质和核酸是构成细胞原生质的主要成分，原生质是生命现象的物质基础，而生物化学研究的正是生命的化学。蛋白质几乎参与了所有的生物结构与生命过程二、蛋白质的化学组成生物界蛋白质种类估计在1010-1012数量级，如此众多的蛋白质其元素组成是不是很复杂呢？1、蛋白质的元素组成五种主要元素C（50-55%）H（6-8%）O（20-23%）N（15-18%）蛋白质含量=蛋白氮×6.25（凯氏定氮法）S（1-4%）其它元素：P、Fe

2、、Cu、Zn、I、Mo等2、蛋白质的基本单位自然界任何蛋白质纯品经酸、碱、酶彻底水解后，所得的最终产物都是氨基酸（Aminoacid,AA），因此氨基酸是蛋白质的基本单位。2、蛋白质的基本单位酸水解条件：6mol/LHCl或4mol/LH2SO4，105-110℃下回流煮沸20h;优点：不引起水解产物消旋，得到L-型AA;缺点：色氨酸被完全破坏，产生腐黑质；含有羟基和酰胺基的氨基酸部分被破坏。碱水解条件：5mol/LNaOH，煮沸10-20h;优点：色氨酸在水解中不受破坏;缺点：许多氨基酸都受到不同程度的破坏

3、，产率不高；部分的水解产物发生消旋化。2、蛋白质的基本单位酶水解条件：蛋白水解酶（如胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、嗜热菌蛋白酶、羧肽酶和氨肽酶等）常温37-40℃，pH值5-8;优点：不破坏氨基酸，不发生消旋，水解液清亮;缺点：用一种酶常常水解不彻底，产物多为较小的肽段，所需时间长。前两种水解法常用于蛋白质的组成分析，酶水解常用于制备蛋白质水解产物第二节氨基酸一、氨基酸的分类自然界中天然存在的氨基酸有20多种，它们以不同的数量、比例及排列顺序组成了数以万计的蛋白质家族。在学习蛋白质之前，我们先来了解其基本单位

4、氨基酸的分类情况。(一)、常见的蛋白质氨基酸这类氨基酸有20种，它们由相应的遗传密码编码（新发现两种：硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸）。除Pro外，与羧基相邻的α-碳原子都连有一个氨基，因此它们被称为α-AA，可用结构通式表示：常见的蛋白质氨基酸-1R基团疏水性增加常见的蛋白质氨基酸-2常见的蛋白质氨基酸-3常见的蛋白质氨基酸-4常见的蛋白质氨基酸-5常见的蛋白质氨基酸-6二十种氨基酸的结构特点支链氨基酸：缬氨酸、亮氨酸，异亮氨酸；含羟基氨基酸：丝氨酸、苏氨酸；含硫氨基酸：半胱氨酸(巯基)甲硫氨酸(硫甲基)；含苯环

5、氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸(酚羟基);含胍基氨基酸：精氨酸；含咪唑基氨基酸：组氨酸；亚氨基酸：脯氨酸；含酰胺氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺；含吲哚基氨基酸：色氨酸；含ε-氨基氨基酸：赖氨酸；1、按侧链R基结构特点分类（1）脂肪族：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸；（2）芳香族：苯丙氨酸、酪氨酸;（3）杂环族：色氨酸、组氨酸；（4）杂环亚类：脯氨酸；2、按羧基与氨基的数目分类（1）一氨基一羧基：甘氨酸、丙氨酸、缬

6、氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；（2）二氨基一羧基：赖氨酸、精氨酸、组氨酸；（3）一氨基二羧基：天冬氨酸、谷氨酸；3、按侧链R基极性分类（1）非极性氨基酸丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋/甲硫氨酸；（2）极性不带电荷氨基酸甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；（3）极性带正电荷：碱性氨基酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸；（4）极性带负电荷：酸性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸；4、按营养学的角度

7、分类（1）必需AA在生物体内不能合成或合成量不足以维持正常的生长发育，必须依赖食物供给的氨基酸。成人有8种，分别为赖、蛋、色、苯丙、亮、异亮、缬和苏氨酸；婴幼儿时期还需加上组氨酸和精氨酸。猪（+组、精）；鸡（+组、精、甘、胱、酪）；（2）非必需AA指机体能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。(二)、稀有的蛋白质氨基酸从少数蛋白质中分离出一些稀有氨基酸，它们由常见的基本氨基酸衍生而来，本身没有相应的遗传密码。凝血酶原中的γ-羧基谷氨酸；肌动蛋白中的6-氮甲基赖氨酸；胶原蛋白和弹性蛋白中的4-羟脯氨酸和

8、5-羟赖氨酸(三)、非蛋白质氨基酸以游离状态或结合状态存在于细胞或组织中，但不参于组成蛋白质，故称为非蛋白质氨基酸。植物中较多，多数功能尚不清楚。短杆菌肽S中的D-苯丙氨酸；γ-氨基丁酸是一种神经递质；β-丙氨酸是泛酸的前体；瓜氨酸、鸟氨酸是尿素循环的中间体；二、氨基酸的理化性质一般物理性质形态：均为白色结晶或粉末，不同氨基酸的晶型结构不同；溶解性：一般溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙酮，在稀酸和稀