最新生物化学-蛋白质的结构与功能-课件课件PPT.ppt

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1、生物化学-蛋白质的结构与功能-课件蛋白质(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。蛋白质的功能1.蛋白质是生物体的重要组成成分2.蛋白质具有重要的生物学功能1）作为生物催化剂2）代谢调节作用3）免疫保护作用4）物质的转运和存储5）运动与支持作用6）参与细胞间信息传递3.氧化供能氨基酸——蛋白质的基本组成单位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

2、L-氨基酸的通式R非极性疏水性氨基酸极性中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸（一）氨基酸的分类非极性疏水性氨基酸2.极性中性氨基酸3.酸性氨基酸4.碱性氨基酸几种特殊氨基酸甘氨酸Gly：无手性碳原子。半胱氨酸Cys：可形成二硫键。*肽键(peptidebond)：是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。肽(peptide)多肽链多肽链(polypeptidechain)二肽，三肽……寡肽(oligopeptide)，多肽(polypeptide)氨基酸残基(residue)氨基末

3、端（aminoterminal）和羧基末端（carboxylterminal）主链和侧链多肽链几种生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)结构:－SH为活性基团为酸性肽是体内重要的还原剂GSH过氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSGGSH还原酶NADPH+H+NADP+主要功能:蛋白质的分子结构TheMolecularStructureofProtein蛋白质的分子结构包括：一级结构(primarystructure)二级结构(secondarystructure)三级结构(tertia

4、rystructure)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、蛋白质的一级结构主要化学键：肽键二硫键的位置属于一级结构研究范畴。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。胰岛素的一级结构3021二、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：稳定因素：氢键（一）肽键平面形成肽键的C-N键具有部分双键的性质，使得形成的酰胺键的四个原子及相邻的Cα

5、处于同一平面上叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。肽键平面HHHH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)（二）-螺旋结构要点:①多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧。②每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm，即0.15nm/氨基酸残基。③每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳定。氢键与螺旋长轴基本平行。（三）-折叠①多肽链充分伸展，相邻酰胺平

6、面之间折叠成锯齿状结构，侧链位于锯齿结构的上下方。②两段以上的β-折叠结构平行排列，两链间可顺向平行，也可反向平行。③两链间的肽键之间形成氢键，以稳固β-折叠结构。氢键与螺旋长轴垂直。（四）-转角和无规卷曲-转角：无规卷曲：没有确定规律性的肽链结构。①肽链内形成180º回折。②含4个氨基酸残基，第一个氨基酸残基与第四个形成氢键。③第二个氨基酸残基常为脯氨酸（Pro）。-转角：三、蛋白质的三级结构疏水键、离子键、氢键和范德华力等。稳定因素：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

7、空间的排布位置。定义肌红蛋白(Mb)N端C端亚基之间的结合力主要是氢键和离子键。四、蛋白质的四级结构蛋白质分子中两条或两条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。每条具有完整三级结构的多肽链，称为亚基(subunit)。血红蛋白（Hb）的四级结构蛋白质的理化性质与分离纯化（一）蛋白质的胶体性质蛋白质属于生物大分子之一，分子量可自1万至100万之巨，其分子的直径可达1～100nm，为胶粒范围之内。*蛋白质胶体稳定的因素颗粒表面电荷水化膜（二）蛋白质的变性、沉淀和凝固*蛋白质的变性

8、(denaturation)在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子的特定空间构象被破坏，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。应用举例临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。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。蛋白质变性后的性质改变：溶解度降低、粘度增加、结晶能