生物化学课件蛋白质及其分离纯化.ppt

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1、第一章蛋白质化学蛋白质化学1.1蛋白质的功能1.2蛋白质的分类1.3蛋白质的组成1.4蛋白质的分子结构1.5蛋白质的性质1.6蛋白质的分离纯化与鉴定1.1蛋白质的功能催化功能：酶蛋白结构功能：胶原蛋白、角蛋白运输功能：血红蛋白、载脂蛋白贮存功能：卵清蛋白运动功能：肌动蛋白、肌球蛋白、鞭毛蛋白防御功能调节功能：激素类蛋白信息传递功能：膜蛋白、味觉蛋白遗传调控功能其他功能1.2蛋白质的分类P4按分子形状分类球状蛋白纤维状蛋白按分子组成分类简单蛋白：无非蛋白成分结合蛋白：蛋白质＋非蛋白成分简单蛋白质按溶解度不同分类：结合蛋白质依据辅基不同分类：1.3蛋白质的组成1.3.

2、1蛋白质的元素组成C、H、O、N、（S、P及一些金属元素）★特点：蛋白质中氮含量较为恒定，约为16%，且在糖及脂类中不含氮凯氏定氮法：蛋白质含量＝含氮量×6.251.3.2蛋白质的分子组成蛋白质的水解蛋白质　→　肽段　→　氨基酸氨基酸的结构氨基酸的分类氨基酸的性质氨基酸的分离和分析方法肽及肽键1、蛋白质的水解①　酸水解：常用HCl及H2SO4水解优点：水解完全，不引起消旋缺点：部分氨基酸被破坏②　碱水解：常用NaOH水解优点：水解完全，色氨酸不被破坏缺点：多数氨基酸被破坏，并产生消旋③　酶水解优点：不破坏氨基酸，不引起消旋缺点：水解时间长，单一酶水解不完全★2、基本氨基酸的结

3、构构成蛋白质的基本氨基酸共20种。共同点：除脯氨酸外，均为α-氨基酸，即同一碳原子上有羧基、氨基与氢。不同点：侧链R基团不同。3、氨基酸的分类Ⅰ蛋白质氨基酸1）20种基本氨基酸按侧链极性分类按侧链结构分类按人体能否合成分类2）稀有氨基酸Ⅱ非蛋白质氨基酸按侧链结构分类脂肪族氨基酸(15种)芳香族氨基酸(3种)杂环氨基酸(2种)芳香族氨基酸(3种)杂环氨基酸（2种）按侧链R基团极性分类：非极性(疏水)氨基酸(9种)极性不带电荷氨基酸(6种)极性带正电荷氨基酸(碱性氨基酸)(3种)极性带负电荷氨基酸(酸性氨基酸)(2种)非极性(疏水)氨基酸（9种）极性不带电荷氨基酸(6种)极性带正

4、电荷氨基酸（3种）极性带负电荷氨基酸（2种）按人体能否合成分类必需氨基酸：机体不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸人体必需氨基酸有八种：MetTrpLysValIleLeuPheThr“假设来借一两本书”半必需氨基酸：人体可合成，但合成量不足，如精氨酸及组氨酸。非必需氨基酸：可自身合成且能满足需要的氨基酸（10种）2）不常见的蛋白质氨基酸由常见氨基酸经酶催化，通过化学修饰转化而来Ⅱ非蛋白质氨基酸★3、氨基酸的性质①物理性质②吸收光谱性质③两性解离性质与等电点④化学反应①物理性质①α-氨基酸为无色晶体，熔点较高。②一般情况下，大多数氨基酸溶解于水而不溶于有机溶剂(除半胱氨酸和酪

5、氨酸外，其他氨基酸一般均能溶于水、稀酸、稀碱；除脯氨酸外，其他氨基酸一般均不能溶于有机溶剂)。②紫外吸收光谱性质构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力由于大多数蛋白质都含有这些氨基酸残基，因此用紫外分光光度法可测定蛋白质含量。②紫外吸收光谱性质补充：③两性解离性质及等电点★氨基酸的等电点(pI)：氨基酸的净电荷为零时所处溶液的pH值。意义：氨基酸处于等电点时，其溶解度最小，最易沉淀，此性质常用于分离制备特定的氨基酸。甘氨酸的解离曲线补充：氨基酸pI值的计

6、算pK值（解离常数）：指某种解离基团有一半被解离时的pH值pI=(pK1+pK2)/2④化学反应1）与茚三酮的反应α-氨基酸与水合茚三酮溶液共热，引起氨基酸氧化脱氨、脱羧，水合茚三酮与反应产物（氨、还原型茚三酮）生成兰紫色产物（脯氨酸Pro和羟脯氨酸Hyp呈黄色），色深与溶液中氨基浓度成正比。还原茚三酮2）与亚硝酸反应脯氨酸不参加此反应。应用：①测定氨基酸含量②测定蛋白质的水解程度3）与甲醛反应反应：氨基酸与甲醛反应生成羟甲基、二羟甲基氨基酸，同时释放H+。应用：可以酚酞作指示剂，用NaOH滴定，测定氨基酸含量或判断蛋白质水解或合成进度，此法称为甲醛滴定法。1.4.1蛋白质的

7、结构层次基本结构：一级结构三维结构：高级结构二级结构超二级结构结构域三级结构四级结构一级结构决定高级结构，高级结构决定功能1.4蛋白质的分子结构举例说明蛋白质的结构层次★1.4.2蛋白质的一级结构1、定义：指蛋白质肽链中氨基酸的组成及排列顺序，它是实现蛋白质空间结构及其功能的基础，又称为蛋白质的化学结构、共价结构、初级结构2、蛋白质一级结构举例牛胰核糖核酸酶50年代末Moore等牛胰岛素1953年sanger等肽及肽键★肽：由一个氨基酸的α－羧基和另一个氨基酸的α－氨基脱水缩合而成的化合物。★肽键（酰胺