蛋白质和酶(2011.11.21专题).ppt

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1、蛋白质的结构与功能StructureandFunctionofProtein中心法则复制DNA转录逆转录复制RNA蛋白质翻译调控一、什么是蛋白质?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。第一节蛋白质的分子组成二、蛋白质的分布和组成1.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80％。2.组成蛋白质的元素：主要有C、H、O、N和S。有些蛋白质含有少量磷或

2、金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。二、蛋白质的基本组成单位--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氨基酸的结构特点R-侧链基团+-HOH甘氨酰甘氨酸肽键*肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。*两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽……*肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基(residue)。*由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽(

3、polypeptide)。N末端：多肽链中有自由氨基的一端C末端：多肽链中有自由羧基的一端多肽链有两端*多肽链(polypeptidechain)是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。N末端C末端牛核糖核酸酶蛋白质的分子结构TheMolecularStructureofProtein第二节蛋白质的分子结构包括一级结构(primarystructure)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

4、、蛋白质的一级结构主要的化学键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。目录二、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。定义主要的化学键：氢键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)三、蛋白质的三级结构疏水键、离子键、氢键和VanderWaals力等。主要的化学键整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位

5、置。（一）定义肌红蛋白(Mb)N端C端亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。四、蛋白质的四级结构蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基(subunit)。血红蛋白的四级结构第四节蛋白质的分类*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：如血红蛋白、胰岛素、酶等球状蛋白质：角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等*根据功能分活性蛋白质：酶、受体蛋白、运输和储存蛋白等非活性蛋白质：角

6、蛋白、胶原蛋白等第五节蛋白质的变性与复性一、蛋白质的变性1、蛋白质的变性(denaturation)在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。造成变性的因素如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。变性的本质——破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。2、变性蛋白质的特征应用举例临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。此外,防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如疫苗等）的必要条件。3、变性的应用若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍

7、可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性(renaturation)。4、复性蛋白质与医学的关系由于各种原因（物理、化学、生物→基因突变等）导致的蛋白质分子在结构或合成量上产生异常，从而引起机体一系列病理改变，并产生功能障碍，从而引发某些疾病产生。如血红蛋白病（镰形细胞贫血症、地中海贫血症）、血浆蛋白病（血友病）、受体病（家族性高胆固醇血症）、结构蛋白缺陷病（假肥大型营养不良）、膜转运蛋白病（肝豆状核变性）等分子病。酶(Enzyme)一、什么是酶(一)酶是由活细胞产生的，对特异底物具有高效催化作用的蛋白质。又称生物催化剂。(二)生物催化剂分为两类酶核酶

8、(脱氧核酶)(三)被酶催化的物质称底物(substrate,S)，