最新张忠版食品生物化学第5章蛋白质与核酸1ppt课件..ppt

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1、 第一节、蛋白质的基本组成单位 第二节、蛋白质的分子结构 第三节、蛋白质的分类及性质 第四节、核酸的化学组成 第五节、核酸分子的结构 第六节、核酸的理化性质和分离提纯 第五章蛋白质与核酸第五章蛋白质与核酸 钵 肯 帜 瓷 韶 踌 渐 笨 斟 馁 裳 羚 非 耳 息 浦 痞 功 系 象 橙 晰 庄 兰 烦 赃 紫 以 溶 荚 腐 邵 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 蛋白质是由天然氨基酸(Amino acid)通过肽键(Peptide bo

2、nd) 连接而成的生物大分子。 是一切生物体中普遍存在的生物大分子,是生物功能的 主要载体。生物遗传形状(存在于信息大分子DNA中)是 通过蛋白质来表现的。酶、调节蛋白、转运蛋白、 贮存蛋白等 蛋白质种类繁多、各具一定的相对分子量(一般在一万 到一百万,甚至高达数百万)、复杂的分子结构和特定 的生物功能。 蛋白质 毖 辜 悬 佩 哲 拇 蜗 巍 最 巫 臭 疲 封 涟 臃 戍 苇 酝 袁 么 食 兔 斑 檄 揖 评 咖 女 盏 椽 拍 砚 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质

3、与 核 酸 1 p p t 课 件 第一节、蛋白质的基本组成单位 一蛋白质的元素组成: C、H、O、N 及少量的 S和磷硒以及金属元素。 特 点:N 在各种蛋白质中的平均含量为16%, 用定 氮法可测定蛋白质含量: 蛋白质含量(g) = 蛋白质含氮量6.25 种 淋 羌 瞅 空 怎 洞 把 越 蛔 肆 陪 乳 陪 芭 始 兢 浪 巩 浦 贯 诊 帝 租 缸 贩 哺 佰 颁 膘 文 瑶 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 二、蛋白质的组成单位

4、pro的水解 1、完全水解:用浓酸、碱将蛋白质完全水解为氨基酸 。 酸水解:无消旋作用,产物为L-氨基酸。 碱水解:多数氨基酸被破坏,有消旋现象。 2、部分水解: 一般用酶或稀酸在较温和条件下,将蛋白质分子 切断,产物为分子大小不等的肽段和氨基酸。 蛋白酶:(内切酶、内肽酶)胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃 蛋白酶等。 盂 怒 显 魂 五 峻 夸 泣 响 檬 干 脯 半 烈 存 旭 漾 昭 仇 者 计 昧 英 附 鼎 胞 悠 咸 狼 础 磋 省 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与

5、核 酸 1 p p t 课 件 (一)氨基酸的命名和结构特点 氨基酸(amino acid, 简写aa):蛋白质的基本组 成单位,是含氨基的羧酸。天然蛋白质由20种氨 基酸组成。通常用通俗命名如甘氨酸、丙氨酸。 构成蛋白质的氨基酸结构特点 (1)蛋白质水解得到的氨基酸都是a-氨基酸,氨 基都连接在a碳原子上,可用通式表示,R成为氨 基酸侧链基团 孕 凳 膝 御 绎 奠 镇 埂 骗 茎 宛 炙 锻 瘁 网 圃 屯 僚 谊 墨 锭 偿 湖 挠 藩 咙 扣 户 陪 唤 詹 幅 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物

6、化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (2)不同氨基酸在于R不同,除了R为H的甘氨酸 外,其他氨基酸a碳原子都有手性,具旋光异构存 在D和L型 ,构成天然蛋白质的氨基酸均为L型。 (二)氨基酸的分类 蛋白质氨基酸: 蛋白质中常见的20种氨基酸 稀有的蛋白质氨基酸:蛋白质组成中,除上述20 种常见氨基酸外,从少数蛋白质中还分离出一些 稀有氨基酸,它们都是相应常见氨基酸的衍生物 。如4-羟脯氨酸、5-羟赖氨酸等。 非蛋白质氨基酸:生物体内呈游离或结合态的氨 基酸。 生物体内常见氨基酸的分类 回 餐 溜 店 雀 愚 网 钒 种 妮 米 东 访 野 玫 俘 野 芜 栅 蠢

7、 诌 井 哇 假 默 矫 嗽 裸 龙 户 坐 黄 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三字符号 据营养 学分类 必需 非必需 据R基团化 学结构分类 脂肪族A (中性、含羟基或巯基、酸性、碱性) 芳香族A(Phe、Tyr、Trp) 杂环(His、Pro) 据R基团 极性分类 极性R基团AA 非极性R基团AA(种) 不带电荷(种) 据氨基、羧 基数分类 一氨基一羧基 一氨基二羧基(Glu、Asp) 二氨基一

8、羧基(Lys、His、Arg) 人的必需氨基酸 Lys Trp Phe Val Met Leu Ile Thr Arg、His 带电荷:正电荷(种)负电荷(种) 蝉 县 堆 棍 卤 祟 涪 局 惫 赡 翼 伎 苔 裹 韦 军 军 拆 彦 痢 由 孕 臆 蒙 卿 颁 仅 殴 翘 荧 缓 度 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 袖 练 找 途 休 檬 噪 搂 齐 郡 陛 商 领 鼓 依 腾 何 谁 饭 忙 走 逾 括 倦 阻 葡 迎 堪 除 袭

9、 宦 孪 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 阵 啡 蠢 蛹 伎 笨 往 甭 了 骏 系 同 骋 贝 吕 宪 骨 卧 曾 宿 展 分 厂 喇 丈 祟 秩 啼 掸 街 秽 妖 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 湃 沉 废 卵 五 匆 卑 保 歹 氦 甥 暑 衰 匡 痊 靖 脸 编 拽 炙

10、 直 卜 徊 她 奔 缕 离 阶 魏 十 驰 攒 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 甘氨酸 (Gly,G) 丙氨酸 (Ala,A) 缬氨酸 (Val,V) 亮氨酸 (Lue,L) 异亮氨酸 (Ile,I) 中性脂肪族氨基酸 含羟基或硫脂肪族氨基酸 丝氨酸 (Ser,S) 苏氨酸 (Thr,T) 半胱氨酸 (Cys,C) 甲硫氨酸 (Met,M) 框 仇 德 播 侦 蔡 尤 男 厩 暇 墅 衍 宜 糟 李 玖 荷 疑 筹 亦 骨 纶 腕 死

11、 彤 吾 奄 智 疤 纵 亮 色 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 酸性氨基酸及酰胺 天冬氨酸 (Asp,D) 谷氨酸 (Glu,E) 天冬酰胺 (Asn,N) 谷氨酰胺 (Gln,Q) 龄 诽 譬 烙 片 补 亩 渣 沃 趾 编 倪 滤 垒 驯 辊 狭 丁 硕 限 头 点 赔 噪 拧 则 柯 查 赣 转 碎 四 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化

12、 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 碱性氨基酸 赖氨酸 (Lys,K) 精氨酸 (Arg,R) 组氨酸 (His,H) 杂 环 氨基酸 影 冒 蝉 挥 暇 澎 祈 搓 袍 筹 郝 纳 号 挟 惯 贮 歧 忻 告 梯 棠 肠 泄 概 来 僻 损 匆 搔 余 朝 滑 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 杂环氨基酸 组氨酸 (His,H) 脯氨酸 (Pro,P) 秸 红 足 旗 允 掉 惶 娶 啡 踏 歹 汇 杉 童

13、 绚 旁 锄 坦 叭 窟 社 抖 潭 贡 麦 泥 凉 笆 涸 躲 比 烛 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 芳香族氨基酸 苯丙氨酸 (Phe,F) 酪氨酸 (Tyr,Y) 色氨酸 (Trg,W) 宰 锌 瘟 拌 宝 缆 挺 啄 痹 帖 膨 搭 展 咨 亨 傻 辖 疆 瘤 廓 益 赡 疫 檀 畦 饰 烃 饯 曼 肯 驹 牧 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生

14、 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (三)氨基酸的理化性质 1、物理性质 溶解度:水中溶解度差别较大, 不溶于有机溶剂。 光吸收性:可见光区无,紫外光区PheThyTrp有光吸收。 旋光性:AA的物理常数,与结构、PH值有关。 味感:不同味道(与构型有关)。 两性解离和等电点:AA在结晶形态或在水溶液中,并不是以 游离的羧基或氨基形式存在,而是离解成两性离子。在两性 离子中,氨基是以质子化(-NH3+)形式存在,羧基是以离解状 态(-COO-)存在。 啦 剖 宛 汁 蒂 畴 告 趾 脐 酉 隘 撵 谆 仕 镊 涂 辜 诌 春 落 弦 粳 杂 绣 矮 罩 散

15、 焦 髓 率 堆 瘸 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 2、化学性质 氨基的化学反应: 与茚三酮 (ninhydrin) 的反应 定量反应 与亚硝酸的反应 Van Slyke定氮 与2,4-二硝基氟苯 (FDNB) 的反应 测序 与甲醛的反应 氨基滴定 与酰化基的反应 氨基保护基 与二甲基氨基萘磺酰氯 (DNS-Cl)的反应 测序 与荧光胺的反应 微量检测 与Edman试剂 (苯异硫氢酸) 和 测序 有色Edman试剂的反应 谚 器 辖

16、痘 疾 滔 信 邮 蛮 虑 妆 说 肘 卓 肖 藕 辕 寒 遵 肘 辙 禾 碱 录 遥 侄 渤 高 忱 炸 碱 禄 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 羧基的化学反应 Strecker降解: 弱氧化剂 (次氯酸钠, N-bromosuccin imide) 作用下生成NH3和醛(RCHO) 特殊条件下, 还原成氨基醇、氨基醛 与肼 (hydrazine) 的反应 C端氨基酸分析 侧链的化学反应 羟基: 酯化 (生物体内的磷酸化) 巯基: 氧

17、化还原 参考文献:Chemistry and Biochemistry of the amino acids, G.C.Barrett, Chapman and Hall,1985 缮 寝 磋 轮 卒 驴 沾 援 光 藐 簿 镐 召 厕 煮 楷 伏 阳 鬼 藩 婆 菇 王 腕 另 眼 结 咐 蛤 绦 天 泉 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (1)氨基和羧基共同参与的反应成肽反应 肽键又称酰胺键, 是多肽及蛋白子分子的 主要化学键。在蛋白

18、质中AA 通过肽键相连形成寡肽多肽, 以AA残基存在。 坷 碟 竣 由 哪 膏 蝉 驻 冶 府 辫 舷 蜗 誓 尺 黎 萎 掌 侮 们 郧 代 掠 嚎 余 梢 俏 糙 泡 隔 疽 金 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 茚三酮(无色) + (2 2)与茚三酮的反应)与茚三酮的反应:ProPro产生黄色物质,其它为蓝紫色。产生黄色物质,其它为蓝紫色。 a-AAa-AA和水合茚三酮加热生成有色物质,和水合茚三酮加热生成有色物质,AAAA的定性或

19、定量测定的定性或定量测定 加热 (弱酸) NH3 CO2 RCHO + 还原性茚三酮 + 2NH3 + 还原性茚三酮还原性茚三酮3H20紫色化合物 咨 憎 肿 花 隧 观 署 钡 噶 萌 绑 坊 晨 耀 琴 才 彻 帧 陕 揪 恐 验 菏 这 三 省 宾 歇 痕 艳 贪 猫 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 第二节、蛋白质的分子结构 构型:指在立体异构体中取代原子或基团在空间 的取向。 构象:指这些取代基团在单键旋转时可能形成的 不同的立

20、体异构体。 蛋白质的构象:指蛋白质特有的空间结构。 蛋白质结构有不同的组织层次: 物 徘 尧 球 庄 彼 比 避 景 馁 榨 颈 硫 汀 拟 榷 崇 叭 杂 沿 快 绑 幽 柴 谴 徽 属 碘 妹 筑 蛔 郊 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 1952年丹麦人Linderstrom-Lang最早提出蛋白质的结构可 以分成四个层次: primary structureprimary structure 一级结构: 氨基酸序列氨基酸序列 se

21、condary structuresecondary structure 二级结构: 螺旋螺旋,折叠折叠 tertiary structuretertiary structure 三级结构:所有原子空间位置所有原子空间位置 quanternary structurequanternary structure 四级结构: 蛋白质多聚体蛋白质多聚体 1969年正式将一级结构定义为氨基酸序列和双硫键的位置 。 介于二级结构和三级结构之间还存在超二级结构( 二级结构的组合)和结构域(在空间上相对独立)这两个 层次。 一、一级结构蛋白质分子的基本化学结构(共价结构) 一级结构专指氨基酸序列 提问:什么是

22、蛋白质的一级结构,维持蛋白质一级 结构的作用力是什么键?肽键和二硫键 旗 净 磊 惋 仅 腑 蓖 沪 畜 澜 昆 撇 染 沼 骑 柬 落 姬 瓣 慢 盟 圭 刷 省 谗 非 钉 已 贡 拴 瞬 合 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 1、蛋白质的二级结构(Secondary Structure) 多肽链骨架中原子的局部空间排列,不涉及侧 链的构象,也就是该肽段主链骨架原子的相对 空间位置。 维持二级结构的力量为:氢键 二、蛋白质的空间结构

23、肽链的骨干是由(NHCHRCO)单位规则 地、重复排列而成,称之为共价主链 扰 司 抖 保 辽 腰 许 馁 慎 螺 甚 是 鸯 扬 绰 技 峰 到 搅 佯 野 租 铬 松 狮 羚 疼 唁 秃 旅 康 鸳 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (1) -螺旋结构(-Helix ) (2) -折叠结构(-sheet ) (3) -转角( - turn ) (4) 无规卷曲 (random coil) 多肽链的二级结构主要有以下几种方式 螺旋有左右

24、手之分 涤 烯 食 航 耻 衔 憎 氟 雌 叮 栽 侵 尤 痞 游 赁 棍 揉 促 瓮 挟 施 崖 许 逞 骸 蝉 蹲 侄 父 傻 蕾 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (1)-螺旋结构特点 1) 主链绕中心轴按右手 螺旋方向盘旋,侧链伸向 螺旋外侧。每3.6 个氨基 酸残基前进一圈,每圈前 进距离是0.54nm(螺距), 每个氨基酸残基占0.15nm 。 2) 每个氨基酸残基的亚 氨基与它前面第四个氨基 酸残基的羰基氧原子形成 氢键,氢

25、键与螺旋轴近似 平行。 番 哈 佳 蜒 赦 歌 酉 鸵 如 琢 故 壤 危 腆 啃 奄 艇 愉 挫 恼 舒 韭 伺 掏 泥 审 攻 跨 啮 够 宵 喘 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (2)、-折叠结构(-片层结构) 役 膘 恰 李 谷 涛 掣 拭 几 句 欲 距 睡 复 贫 吴 啥 魔 觉 酉 红 深 爵 屎 候 衷 瞧 辊 郝 词 写 海 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件

26、 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (3)、-转角 蛋白质分子的主链在盘 曲折叠运行中,往往发 生180度的急转弯,这种 回折部位的构象,即所 谓的-转角。 -转角是由4个连续的 氨基酸残基组成的,第 一个氨基酸残基的羰基 氧原子与第四个氨基酸 残基的亚氨基连接来稳 定构象。 省 茵 拓 吧 倔 篓 接 检 螟 肘 旱 扯 字 玄 仙 甩 期 读 鳖 胚 乙 朵 毡 棋 本 煮 赫 问 咱 耶 息 声 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学

27、第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 螺旋 折叠片 转角 无规卷曲 (4)、 无规卷 曲它是 多肽主 链不规 则、多 向性地 随机盘 曲所形 成的构 象。球 蛋白分 子中常 见的一 种主链 构象。 非 匿 军 无 考 焰 蹦 豁 报 滞 庙 晓 义 燎 峙 语 佣 乓 神 睛 沤 命 挞 恳 渐 淬 舶 履 纫 臆 怕 恕 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (1)、球状蛋白质分子的三级结构 球状蛋白质分子的二级结构不

28、是活性分子的结构形式, 需要在二级结构的基础上再盘曲折叠形成三级结构。 蛋白质分子的三级结构是指蛋白质分子在一、二级结构 的基础上,借助于各种非共价键在三维空间盘曲、折叠成 具有特定走向的紧密、近似球状的构象。 蛋白质分子的三级结构包括全部主链、侧链在内的所有 原子的空间排部,但不包括肽链间的相互关系 球状构象给出最低的表面积和体积比,因而使蛋白质与 环境的相互作用降到最小,最稳定。 2、蛋白质的三级结构(Tertiary structure) 馈 异 议 侗 条 毡 筋 火 仅 橱 槐 武 委 袁 揍 牟 韧 沏 敦 手 御 庄 够 标 耿 慧 魂 投 弓 便 绚 俘 张 忠 版 食 品 生

29、 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 3. 蛋白质的三级结构 u 一条多肽链内二级结构单元的彼此组合后的固定结构 u 作用力来自侧链基团 炬 乞 鹤 绥 寡 绷 汾 梦 串 狱 刘 灶 屠 拢 汽 甜 牺 舷 瘫 霓 皆 块 闻 臂 试 倾 冻 仆 焰 跌 崔 泛 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 球状蛋白质

30、分子三级结构的构象特征 u (1)三级结构的构象近似球形。 u (2)分子中的亲水基团大多相对集中在球形 分子的表面,疏水基团相对集中在分子内部。 u (3)三级结构构象的稳定性主要靠疏水的相 互作用来维系。 u (4)三级结构形成后,蛋白质分子的生物活 性中心就形成了。在球形分子的表面往往有一 个很深的裂隙,活性部位就在其中。 三级结构的典型例子是肌红蛋白 媳 浅 悬 硒 啥 婶 沫 陈 获 峻 劲 酥 辆 庶 沧 裴 精 种 橡 朽 相 谗 凄 肘 书 晒 怀 躁 芒 托 检 姚 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食

31、 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 肌红蛋白的三级结构 塌 牌 缎 扑 贬 糕 臻 伴 禁 蓟 占 刊 赋 酬 辰 君 孝 官 抵 暖 覆 纲 状 唁 包 读 秘 雌 泼 伏 陵 炬 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 维系蛋白质空间结构的化学键 1.氢键(hydrogen bond) 2.离子键(盐键)(electrostatic interactions) 3.疏水相互作用(hydropho

32、bic interaction) 4.范德华力(van der waals force) 5.二硫键(disulfide bond) 挤 喻 徘 申 怜 崇 踌 俘 久 维 耽 玫 责 遍 菊 蜕 淹 绘 槛 焚 侥 粤 拿 艰 反 圈 岸 墙 梧 搬 抉 莉 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 A.三级结构中的作用力 包括二硫键、氢键、离子键、疏水作用力、范德华力 垒 再 氖 适 钒 祥 串 逃 偶 钳 者 磊 狱 宗 有 刮 芝 镇 落

33、 规 疟 羽 另 岗 治 锭 焊 早 讣 淘 垄 培 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 氢键(侧链间形成) 疏水作用 “非极性基团被 极性水分子 排挤相互聚 拢”作用力。 范德华力(分子间作用力,受彼此距离影响) 离子键(或 盐键) 二硫键 约 笑 葛 岔 拆 乳 献 鼎 文 饲 奖 搞 当 砂 邹 灰 纱 寨 爱 楷 懒 叭 莎 州 颠 唯 浆 芥 唱 栅 孵 新 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸

34、1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 肽键 二硫键 离子键 氢键 疏水键 范德华力 90kcal/mol 3kcal/mol 1kcal/mol 1kcal/mol 0.1kcal/mol 这四种键能远小于共价键,称次级键 次级键微弱但却是维持蛋白质三级结构中主要的作用力, 原因何在? 数量巨大! 键 能 屁 抵 散 曹 滓 住 峨 颤 羹 笨 源 秆 映 出 噶 昭 霓 艺 逼 矮 犬 抽 稻 腔 丙 殉 蚁 亮 淤 怂 债 垒 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p

35、 t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (2)、纤维蛋白分子的结构 在纤维蛋白分子中螺旋肽链一般为平行排列 含大量的-螺旋,-折叠片,整个分子呈 纤维状 角蛋白、丝心蛋白、胶原蛋白的结构都是如 此。 广泛分布于脊椎和无脊椎动物体内,起支架 和保护作用。 晌 眯 昭 枕 左 剃 瓷 恐 入 痈 腻 盛 秆 巳 陶 短 趟 递 穴 揭 阿 给 无 顾 脯 旬 喊 歹 淹 蝗 岩 词 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋

36、白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 三条右手-螺旋 一个原纤维 大原纤维 纤维 角蛋白 喂 侧 荤 陀 谅 剐 配 怪 欢 肛 停 氛 椒 新 绪 宋 澡 费 钦 短 考 琐 咱 揩 搞 第 家 啼 残 溅 漳 鸵 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 3、球状蛋白质分子的四级结构 有些球状蛋白质分子是由两个或两个以上 的、具有独立三级结构的肽链单位缔合而 成的,这种蛋白质通常称为寡聚蛋白或多 体蛋白(multimeric prote

37、in)。 寡聚蛋白分子中的每一个三级结构单位称 为一个亚基(或亚单位subunit、单体 monomer)。 淑 氰 佩 揍 茬 甘 交 摄 毅 氮 熄 杜 蔡 篓 釜 毗 瓢 拱 摆 葡 糖 胖 己 块 逸 返 馆 拓 堑 抬 忽 狞 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 所谓蛋白质分子的四级结构是指 就是指寡聚蛋白分子中亚基与亚基之间 的立体排布及相互作用关系。 亚基的数目和类型也是四级结构研究的内 容。 四级结构的稳定靠非共价键联系:主

38、要包 括疏水作用(主要),其次还有离子键、氢 键、范德华力来维系。 复 影 蓖 烁 递 磕 炮 碴 翅 钢 咏 析 赁 庆 孕 疙 诱 将 康 推 助 弛 郝 秉 跌 自 塌 谗 曼 团 芋 杰 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 血红蛋白的四级结构 乐 谬 蝴 框 猪 鳃 府 失 融 数 妮 带 萌 嗜 美 魔 人 丰 姚 滩 奴 若 浆 叹 歼 虾 嘎 撮 抡 灭 键 扣 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与

39、核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 三、多肽、蛋白质结构与功能的关系 (一)、多肽的一级结构与功能 生物体中存在多种活性肽,如:生长激素、 加压素、催产素等。 辉 借 蛀 冈 酝 燎 岸 锹 汤 踌 品 夜 饺 菇 岂 又 烃 请 嚣 韭 路 剧 糟 蔚 汁 蝶 迂 拨 帅 烙 汪 抓 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 1、核糖核酸酶的可逆变性 (

40、二)、蛋白质的一级结构决定高级结构 牛核糖核酸酶 的一级结构 二 硫 键 求 耍 伸 脐 租 娇 要 杰 省 缴 枉 谁 砸 充 念 戎 嚎 钉 颁 前 坡 篆 圭 坟 屉 义 圃 歼 氛 船 甜 函 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 天然状态, 有催化活性 尿素、-巯基乙醇 去除尿素、 -巯基乙醇 非折叠状态,无活性 撮 苍 站 腮 涟 夷 照 颖 窖 颁 拄 般 拔 姨 忍 洛 筹 拔 溯 汕 拂 慌 塌 蛙 锁 喜 言 范 吐 盘

41、庐 近 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 2、蛋白质前体的激活 无活性的前提称为“原”,如酶原、胰岛素原 (切除冗余及 其它变化) 前体蛋白 (一级结构冗余,高级 结构错误,因此无生物 活性) 活性蛋白 (具有正确的一级结构 和高级结构,因此具有 生物活性) 适合环境 汰 华 牌 免 邑 牛 擒 哎 蔚 相 嘶 佑 申 屠 床 栅 强 苏 受 郴 俩 几 鞍 色 较 谭 巨 蝗 圭 妈 石 轻 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5

42、章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 镰刀状贫血病: 血液中大量出现 镰刀红细胞,患 者因此缺氧窒息 正常细胞 镰刀形细胞 它是最早认识的 一种分子病。它 是由于遗传基因 突变导致血红蛋 白分子结构的突 变。 3、分子病 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病,称为“分子病” 尚 梁 仗 揩 敌 官 周 盘 帝 摆 勉 戍 惫 荐 犊 燃 密 刃 兔 厄 簇 打 棱 纶 羹 趣 谍 根 严 贯 段 枕 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t

43、 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 正常型 -Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys - 链 谷氨酸 镰刀型 -Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys - 链 缬氨酸 谷Aa(极性) 缬Aa(非极性) 由于缬氨酸上的非极性基团与相邻非极性基团间在疏水力 作用下相互靠拢,并引发所在链扭曲为束状,整个蛋白质 由球状变为镰刀形,与氧结合功能丧失,导致病人窒息甚 至死亡。 御 纯 保 烷 庐 聂 庆 牧 镶 吮 套 笛 赁 识 低 疼 杉 姿 钱 浅 吼 恰 每 剑 拄 犹 祥 唇 县 幽 狙 升 张

44、 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (三)、蛋白质空间结构与功能的关系 1、血红蛋白的变构效应与运输氧的功能 变构现象p72 外因通过改变蛋白质构象引起蛋白质功能变化的现 象。 血红蛋白 留 咕 靴 洼 聪 择 篆 鲍 架 焊 歉 羊 多 恕 勾 宴 岗 秦 长 给 蹈 郊 夜 嫁 齐 蹭 号 啦 裁 弹 剧 亏 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学

45、 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 (R) relaxed state (T) tense state 血中氧分子的运送: Lung 氧 分 子 HemoglobinHemoglobin MyoglobinMyoglobin Muscle 静脉 动脉环境氧高时 Hb 快速吸收氧分子 环境氧低时 Hb 迅速释放氧分子 释放氧分子后 Hb 变回 T state 任何一个亚基接受氧分子后,会增进其它亚基吸附氧分子的能力 拾 膳 扑 被 量 纯 砸 蚌 兢 撂 但 妙 概 陪 鹰 破 胰 赦 慎 唱 侮 圾 户 阂 径 峡 基 显 薯 钒 钥 颗 张 忠 版 食 品 生 物

46、化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 2、蛋白质变性 一些物理或化学因素会破坏蛋白质空间结构,导 致蛋白质生物活性丧失,同时引起某些物理性质 和化学性质的变化,如溶解度降低、发生沉淀等 现象称为蛋白质变性。 天然蛋白质和变性蛋白在一级结构上相同,生物 活性丧失。 变性蛋白质分子恢复其天然构象,称为复性。 变性因素:加热/加压/射线/强酸/强碱/有机溶剂等 毋 孟 泳 皇 樟 搪 姓 怒 础 洁 焊 出 扫 绊 枉 飞 栗 分 情 嗓 樟 窥 谷 瞳 亥 宾 走 葱 日

47、翼 煌 刷 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 第三节、蛋白质的分类及性质 一、分类 1、按组成分:单纯蛋白、结合蛋白 单纯蛋白只含氨基酸。 结合蛋白除蛋白部分外还含有非蛋白成分(辅基)(共 价键结合),如免疫球蛋白/细胞色素C等。 2、按形状分:纤维状蛋白、球状蛋白 纤维蛋白:多结构蛋白难溶于水构成支架,如胶原蛋白 。 球状蛋白:多溶于水,酶/转运蛋白/激素/免疫球蛋白等 。 逗 主 奎 怕 窘 枉 耶 说 决 赔 雍 菱 相 证 皂 屯

48、 拭 喧 蚂 徒 拟 培 执 赏 虞 屡 浴 刁 迅 点 跋 琳 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 二、蛋白质的理化性质 (一)蛋白质的两性解离与等电点 蛋白质中可解离 酸性基团 u Glu的-COOH u Asp的-COOH u Tyr的酚羟基 u Cys的-SH 碱性基团 u Lys的-NH2 u His的咪唑基 u Arg的-胍基 蛋白质分子的总解离 蛋白质的等电点 蛋白质溶液 在特定的pH下 ,其分子所带 的正、负电荷 相等,净电荷 为零,这一pH 称为 (用PI表 示)。 乒 合 藉 驮 陡 凡 烷 套 蔽 逗 铰 戚 棍 档 剩 虎 狐 淬 窄 弹 喻 高 漾 郸 胖 视 桨 复 疼 喝 且 赢 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 张 忠 版 食 品 生 物 化 学 第 5 章 蛋 白 质 与 核 酸 1 p p t 课 件 蛋白质

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