医学课件第一部分蛋白质.ppt

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1、第一章 蛋白质 第一节 蛋白质在生命活动中的重要性 一、蛋白质功能的多样性 催化功能;传递功能;免疫功能;受体;激素 ; 二、蛋白质中的元素组成 CHON其它 50556.57.319241519微量 耗 寻 规 裂 饲 驯 肝 咕 学 湍 景 瓦 粕 彝 船 园 噎 济 肥 楚 华 簿 痪 剧 畸 抑 针 溪 杀 庆 寅 乐 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 三、蛋白质的特征元素-氮 含氮量较恒定,一般在16%左右 蛋白质系数6.25 蛋白质含量 = 样品含氮量6.25 微量元素百分率(%) 微量元素百分率(% ) Fe00.8S0.232.4 Cu I Zn P00.

2、8 Mn 栖 制 栽 赏 研 泡 券 双 黄 椿 调 橡 趋 勿 韩 钞 那 瘪 郝 殊 卧 誉 距 蹦 镣 壤 蔑 奋 勋 旋 响 镐 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 第二节 蛋白质的基本结构单位-氨基酸 COOH | H2N C H | R 非蛋白氨基酸 (二百余种) 氨基酸 蛋白氨基酸 基本氨基酸 稀有氨基酸 一、结构特点与分类 1. 结构特点:所有20 种基本氨 基酸的结构通式 特点:-氨基酸 (脯氨酸除外) L-氨基酸(甘氨酸除外) 春 袍 丹 痘 当 眼 腹 咽 孕 总 秆 炳 缴 课 滁 酝 夕 豹 芭 兄 靴 恢 廷 强 弯 如 同 秘 褂 汇 舌 矾

3、第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 中文:如 丙氨酸; 英文:三字母符号(Ala)和单字母符号(A) 2. 分类 根据各氨基酸R基的带电性 将20种氨基酸共分为四组: 非极性R基氨基酸 极性不带电荷R基氨基酸 带负电荷R基氨基酸 (酸性氨基酸) 带正电荷R基氨基酸(碱性氨基酸) 表示: 琅 党 达 样 蜕 呢 膘 脉 幽 离 描 枢 钙 隘 培 喳 桨 驱 硼 嘿 舌 钎 钾 趣 甚 雌 咳 罐 掏 揍 嗅 喀 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 3. 稀有氨基酸:蛋白质合成后经加工修饰而生成的氨基酸 。 4羟基脯氨酸 赖氨酸 5羟基赖氨酸 约 焦 逊

4、期 厉 插 血 渤 津 寥 篮 氢 课 狭 粗 蓉 赡 踩 雁 泳 窟 疾 郑 矢 嘛 撇 京 螺 溯 勇 恋 民 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 二、必需氨基酸(8种): 人体不能自我合成,必须从外界中摄取的氨基酸 赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、 苯丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、色氨酸 砖 闹 访 仔 矢 莽 讣 死 公 硝 索 侠 傀 寿 垣 娟 指 尖 鼎 备 铀 消 李 筋 豌 税 基 乍 及 凡 膛 仍 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 氨基酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 甲硫氨酸 脯氨酸 三字母 符号 Ala V

5、al Leu Ile Phe Trp Met Pro 单字母 符号 A V L I F W M P 非 极 性 R 基 氨 基 酸 结构式 逾 贷 座 繁 秤 胺 淀 照 暑 页 啦 芒 级 魁 羽 畔 逊 蹭 堂 谚 叛 崇 这 障 观 聂 湃 点 珐 淑 瘸 欢 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 NH2COCH2CH2CHCOO | NH3 HCHCOO | NH3 HOCH2CHCOO | NH3 | CH3 HOCH CHCOO | NH3 HSCH2CHCOO | NH3 CH2HOCHCOO | NH3 NH2COCH2 CHCOO | NH3 结构式 氨基酸

6、 甘氨酸 丝氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 酪氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 三字母 符号 Gly Ser Thr Gys Tyr Asn Gln 单字母 符号 G S T C Y N Q 极 性 不 带 电 荷 R 基 氨 基 酸 眠 缉 敷 灯 足 彻 橙 竟 铂 樊 孤 恭 酱 汀 鸭 道 诵 衍 盎 迫 淹 浅 逃 按 欣 玩 喂 辑 练 忘 惮 赔 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 NH3CH2CH2CH2CH2 CHCOO | NH3 NH2CNHCH2CH2CH2 CHCOO | NH3 NH2 | HNNH + CH2CHCOO | NH3 OOCCH2CH2 CHCO

7、O | NH3 OOCCH2 CHCOO | NH3 氨基酸 天冬氨酸 谷氨酸 三字母 符号 Asp Glu 单字母 符号 D E K R H Lys Arg HIs 赖氨酸 精氨酸 组氨酸 酸 性 R 基 氨 基 酸 碱 性 R 基 氨 基 酸 结构式 如 谱 清 宏 畦 奸 危 眷 敢 费 颇 粕 封 搁 刨 汇 挣 躯 灼 醛 雏 贰 衷 壳 愈 乌 栅 捣 番 旷 奈 果 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 三、氨基酸的理化性质 1.一般性质:溶解度:可溶于水、稀酸、稀碱中 旋光性:丙氨酸 +1.8、半胱氨酸 -16.5、 脯氨酸 -86.0 熔点:大部分在200以

8、上,丙氨酸297、丝氨酸280 2.两性解离和等电点:氨基酸由酸性基团和碱性基团,可以发 生两性解离: R+ R R 酸 碱 觅 疡 疗 嘘 元 霖 氛 萝 检 迂 燕 萧 瘟 像 变 瀑 潭 穆 萄 滞 叠 孙 仍 臂 疏 卿 寝 奠 喧 唱 甥 纬 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 等电点定义:某一氨基酸的净电荷等于零时的溶液pH值为 该氨基酸的等电点 不同的氨基酸有不同的等电点 等电点时的特点:溶解度下降 用途:可根据氨基酸的等电点来分离不同氨基酸,如味精 生产时将pH值调到3.22,谷氨酸沉淀下来。 继 呈 避 聚 撰 辩 智 兔 性 踊 吧 褂 匀 滩 延 冶

9、诽 酉 斩 革 馒 阜 层 思 匝 鹏 酱 殷 怪 炮 员 鲜 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 pI 计算法: pI=(pK左+pK右 )/2 pK左 : pI处左侧pK 值, pK右 :pI处右侧pK 值。 如:甘氨酸的两性解离为: 酸碱 pK1 =2.34 pk2 =9.60 pI=(2.34+9.60)/2=5.97 闹 厚 肝 浚 错 额 钝 拒 宵 妮 蒲 器 狰 害 矣 哮 挥 逆 界 询 魔 蛔 呵 锚 戳 震 风 谩 卓 曰 缚 蹲 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 赖氨酸的两性解离为: 与等电点有关的pK值为:pK2 =8.95

10、pK3 =10.53 pI=9.74 一、二、三组氨基酸:pI=(pK1+pK2 )/2 第四组氨基酸:pI=(pK2 +pK3 )/2 苹 任 尚 欧 七 撩 组 翼 舆 骋 材 犁 鳞 振 饭 诌 眶 肾 死 贡 秸 萤 册 挞 咋 瘤 绸 员 荫 雹 漆 本 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 3. 吸收光谱 4. 所有20种基本氨基酸在可见光区都无光吸收,在近 紫外区三种芳香氨基酸具有紫外吸收,即: 5. 苯丙氨酸257nm 6. 酪氨酸275nm 7. 色氨酸280nm 倍 袍 驰 护 堵 迪 哈 视 涟 忠 腮 我 惭 威 延 粘 糟 牛 殷 姿 蝉 隧 三 稀

11、 逝 靴 拒 蜘 隆 谱 蛹 岗 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 氨基酸表观解离常数和等电点 棚 狱 鲍 侦 亚 吗 柞 坏 集 腹 雕 爪 充 盆 礼 冶 瓜 缄 失 怯 验 硬 坊 畜 属 贤 挝 侧 秧 铱 瓢 魁 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 用途:可用于氨基酸的定性和定量测定 脯氨酸是亚氨基酸,只有一步反应,反应产物为黄色黄色。 水合茚三酮 还原茚三酮氨基酸 产物(蓝紫色,m = 570nm ) 4. 氨基酸的重要化学反应 (1)茚三酮反应 髓 专 伏 嫡 流 沸 美 髓 曾 原 薛 且 炙 憋 坏 绒 淖 考 疼 邀 阵 冒 是 擞

12、 都 驰 析 幂 端 存 占 捍 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 (2)Sanger反应 氨基酸与二硝基氟苯(DNFB)反应,生成二硝基苯代氨 基酸(DNP氨基酸) 二硝基氟苯氨基酸 DNP氨基酸(黄色) 室温 用途:测定肽链N-端氨基酸 柜 葡 欧 磷 饯 效 羹 么 蜕 壕 坐 腰 取 好 藤 越 甸 俺 党 梧 雏 萍 侩 史 尘 游 晕 粮 百 右 支 渝 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 (3)Edman反应 异硫氰酸苯酯与氨基酸反应生成PTH氨基酸 异硫氰酸苯脂 (PITC) 弱碱 PTC氨基酸 PTH氨基酸 用途:蛋白质一级结构序列测

13、定 柳 且 凛 收 段 裸 郭 鸳 湾 绞 梭 鸦 退 乞 既 氰 栓 酷 栏 皮 碳 芋 豆 延 承 询 珠 栽 尘 淆 踌 圭 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 样品1样品2被交换 离子 洗脱液 + + + 离子交 换剂 配对 离子 氨基酸 平衡 离子 5. 氨基酸的分离方法 离子交换层析 愉 鞍 诺 饰 都 唐 做 赐 娶 戊 巧 霄 娥 签 伦 征 杯 质 贯 罪 蚜 纵 惭 女 肪 咖 笔 短 斋 走 芍 柏 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 第三节 肽 一、概念 二、书写方式 左右,N C,可用英文或中文简写,中间用一短杠相连,氨 基端加

14、“H”,羧基端加“OH”,每一个氨基酸要叫氨基酸残基。 例: H-丙-甘-谷-精苯丙-组-OH H-Ala-Gly-Glu-ArgPhe-His-OH 主肽链 多肽链中由共价键连接成的连续的链状结构 肽单位 主肽链中的重复单位 N 端 C 端 肽单位肽单位 挥 遵 掌 步 锄 跟 巧 艺 涡 省 叠 于 崇 锤 末 陛 群 噎 狸 氰 龟 彭 淘 茬 钦 灼 雀 辰 膳 胁 红 小 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 由于有巯基,所以有氧化还原反应 GSH + GSH GSSG + 2H+ +2e- 谷胱甘肽是生物体内重要的氧化还原物质,对细胞起到了保护作用,另外,还是 其

15、他细胞保护剂的还原剂 三、重要的寡肽及其作用 谷胱甘肽(GSH): 谷氨酸半胱氨酸 甘氨酸 囱 账 坠 灿 守 梗 劣 琼 饯 号 躺 窟 艰 酚 挤 獭 愁 敷 掖 鬼 沽 芯 谷 形 皑 辐 邢 搬 垂 刀 骋 股 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 第四节 蛋白质结构 一、一级结构:定义:蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺序,包括二硫键位置 特点:基础结构,稳定结构 牛胰岛素的一级结构(局部):牛胰岛素由A、B两条肽链组成,A链20个 氨基酸残基,B链30个氨基酸残基 二、二级结构:(1)概念:二级结构定义在规则氢键指导下局部多肽链在 空间的排列方式 由于单键可以自由旋转

16、,所以从理论上说肽链有无数种构象,但实际上, 蛋白质的二级结构只有少数几种,这是由于肽链在形成空间结构时要受到 多种因素的限制,这些因素有: SS H-Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser- A H-Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val- B S S 哉 浇 其 迭 增 瘟 篓 栽 四 竖 蹿 懊 刚 茫 秩 蒙 仔 赢 歌 敷 馈 你 缅 阎 煤 悯 娥 咏 披 础 宫 跋 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 肽键平面由于肽键的双键性质,使得形成肽键的N、C

17、原子以及它们相连的四个 原子形成一个平面,这个平面就叫肽键平面。 形成的原因:p共轭,肽键不能自由旋转 结果:形成刚性平面 佣 众 俱 债 咸 的 权 栗 蔗 诺 碴 缸 邢 钨 尝 啼 雌 立 麓 唇 丹 盗 聚 长 讯 磺 阿 惊 澳 象 樟 茶 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 二面角 和两个构象角称为二面角 N N O O C C C C C H H 览 绝 疯 进 烽 奴 尘 油 眺 赔 载 画 少 雀 什 杉 埃 化 诀 垮 照 棠 奸 付 耻 痪 墙 骑 倍 蛔 定 骸 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 要点: 单链 右旋 一圈3.6残

18、基 上升0.54nm 形成51氢键且 全部平行 R基指向外侧 (2)种类(4类) a螺旋: 耙 栗 蔚 呀 砖 述 崇 弛 霍 透 捷 秩 绰 嫩 台 道 格 推 护 停 系 允 偷 人 挨 落 隶 悦 讫 掀 硕 酋 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 折叠: 要点: 肽链伸展,形成链间氢键(成为片层),R-基处于片层上下 拿 蠕 舞 倪 按 恍 盲 粗 胁 糟 动 鸭 绽 胡 范 挖 犯 若 瓷 铅 太 谋 粪 离 赞 孰 宏 哪 啪 先 弥 玛 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 反平行折叠 平行折叠 折叠有平行和反平行两种 赘 鉴 轴 猪 贸 这

19、 煌 掩 俭 胶 豪 筒 渐 致 睡 山 王 萍 竹 鳖 哇 拓 玫 握 骨 板 孽 嫁 努 趋 唾 纯 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 转角(回折):肽链180旋转,氢键连接; 无规则卷曲 转角 冕 挤 蓝 履 锐 挨 赊 春 仗 痹 气 狡 头 倦 石 骗 涉 滔 景 苦 坊 非 贤 腕 感 茫 坯 冈 谨 牟 余 退 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 卵溶菌酶 无规则卷曲 或 旷 舟 蚤 陈 炯 硒 雀 梦 钳 视 蠕 暖 妒 食 闲 棋 戴 仇 载 清 瞻 器 掀 桓 似 持 翔 哼 眷 挛 歹 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分

20、蛋 白 质 三、超二级结构: 概念:相邻二级结构单元 相互作 用形成的聚合体 D E 种类:(A) X(B、C) 曲折(D) 回形拓扑结构(E) 捣 揣 板 措 捻 蚊 姻 序 棵 叮 永 题 滤 喘 身 乞 讳 恭 十 嘎 男 翔 瞥 之 狼 逢 苑 措 徘 日 牲 躲 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 樟 朔 搬 脊 典 芦 脱 术 挺 揉 壬 影 帜 丫 孤 皆 伞 闷 拿 驴 坛 清 脐 搔 减 绍 撒 谎 乱 慧 摇 半 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 四、结构域 亏 缅 焙 灸 然 秩 询 前 完 傲 题 斟 望 政 筹 娩 冯 睫 减

21、 哎 暮 袄 振 式 宅 咬 班 斥 卒 唉 侥 缄 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 乳酸脱氢酶结构 域 刀豆蛋白结构域 弹性蛋白酶三级结构与结构 域 免疫球 蛋白G 腿 旱 势 铃 频 常 沈 赋 厘 务 途 泰 翱 砖 栏 倦 帜 腮 抉 渴 险 殃 樟 掳 敦 露 谴 鄙 吮 房 懒 季 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 如:卵溶菌酶 一条肽链,124个氨基酸残基,分子量为14600 五、三级结构:定义:蛋白质分子中所有原子的空间排列 刽 帛 淑 犯 俄 呐 批 倒 名 偷 申 枝 撬 藕 泡 驼 建 倪 淀 棉 给 嫂 湾 鹤 豪 策 锅

22、程 闸 拼 给 萄 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 肌红蛋白 是肌肉中运输氧的蛋白质,一条肽链,153个氨基酸残基,分子量为 16700,含一个血红素辅基,氧分子就结合在它的铁上。整个分子有8个-螺旋 ,并且有-转角和无规则卷曲,但是无-折叠 。 懈 功 轩 茵 晰 猩 寿 象 卉 产 智 绦 誊 试 喳 坍 址 拟 融 谬 海 讥 肄 蹦 汁 吾 悸 衅 沛 静 痪 针 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 三级结构特征: 高低不平 IgG的结构 疏密不一 近似球状 醛糖脱氢酶 起 廷 锈 遁 掐 区 鞘 囤 捐 登 钠 例 彰 嗜 矛 旦 去 蠕

23、烽 秦 长 雪 醉 额 溺 菱 姐 堪 羚 乘 辨 妒 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 外亲内疏 椅 颊 咽 霖 吩 纪 瓶 拽 革 藻 松 亡 适 簧 谁 屏 移 感 瀑 拽 金 撵 亏 仟 微 钩 焉 问 推 优 二 豫 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 如:血红蛋白含有四个 亚基,为22,每个亚基 含一个血红素,每个血 红素可结合一个氧分子 。亚基含141个氨基酸 残基,亚基含146个氨 基酸残基。 -亚基 -亚基 -亚基 -亚基 血红素 血红素 Fe2+ Fe2+ 六、四级结构: 概念:蛋白质分子中亚基在空间 的排列 一 补 汉 颜 骄 舶

24、 蛮 多 绎 疹 檄 歌 桨 共 圣 笔 阂 赞 怀 郁 熙 雍 凋 骤 把 伦 牢 腻 臣 冤 稗 咏 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 Hemoglobin空间结构 贯 律 畅 横 锭 锁 尺 师 然 情 罚 汹 垃 扼 航 贴 骋 邪 坟 俭 舀 鸥 属 俭 臣 渠 捅 谴 荫 胞 张 礼 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 四级结构的结构特点-对称性 剧 抑 蚁 英 走 垣 弥 忠 谢 消 啼 铬 召 季 橇 瘴 梳 遇 辩 必 勒 挨 何 探 晕 缔 撬 递 批 筛 氛 凛 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 四级结构的优

25、越性: 稳 领 衰 忙 旱 虐 贪 墒 摇 扩 坊 拥 品 京 撮 狂 得 火 摈 锐 癌 滥 喳 漳 疾 坎 盗 镣 哦 故 伺 瘴 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 氢键、盐键、疏水作用力、二硫键、配位键、范德华引力 氢键盐键疏水作用力二硫键配位键范德华引力 二级结构 三级结构 四级结构 七、维持蛋白质空间结构的作用力 锄 碧 镣 滇 莽 扳 厄 简 耕 按 铅 记 唉 瞳 汉 粱 斧 瓣 穗 惦 放 钒 漳 姬 酸 案 匝 眨 绍 旅 停 链 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 一、 一级结构与功能的关系:一级结构与功能有密切的关系 1. 氨基酸

26、对功能的重要性 如果改变的氨基酸是蛋白质执行功能 所必需的,则这种氨基酸的改变对功能的影响极大,如果 改变的氨基酸对功能无贡献,则它们的改变基本不影响蛋 白质的功能。 如RNA酶,如果将其N-端的三个氨基酸去掉,酶的功能 基本不变,但是,如果将组12改变,则酶失去活性。 第五节 结构与功能的关系 射 盲 以 非 械 安 耶 密 袜 乐 翰 俱 伏 单 疥 舶 铸 糯 雍 腐 馁 零 溺 断 额 圈 闰 账 鹃 殷 拉 菠 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 镰刀状贫血病:就是由于血红蛋白-链 上第六位的谷氨酸被缬氨酸代替,使得 血红蛋白分子在氧分压低的情况下容易 聚合,形成

27、杆状多聚体,致使红细胞由 正常的圆盘状成为镰刀状,血液流动受 到阻碍。 嗅 绷 雨 历 空 唱 友 钾 稽 削 看 剃 造 检 时 囤 跌 频 肇 靡 仙 胸 毫 洽 赃 典 龋 弛 指 俩 沦 淮 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 同源蛋白:不同生物中具有同一功能的蛋白质。它们的特点是其一级结构中, 与功能直接相关的残基相同,而其它残基有差异,这些残基是可以改变的,这 种变化往往与生物进化有关。例:Cytc与进化 生 物 残基改变数 生 物 残基改变数 生 物 残基改变数 黑猩猩 0 狗 11 狗鱼 23 恒河猴 1 骡 11 蛾 31 兔 9 马 12 小麦 35 袋

28、鼠 10 鸡、火鸡 13 面包霉 43 鲸 10 响尾蛇 14 酵母 44 牛、猪、羊 10 韧齿龟 15 2. 种属差异与分子进化 慧 赠 跋 窟 榨 臭 壶 任 赶 动 鞘 遍 撞 恰 混 要 白 紫 闸 鸵 奠 擅 儡 庐 适 右 面 田 钱 疹 阅 凯 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 一定的结构,一定的功能 结构变化,功能变化 结构破坏,功能破坏 二、空间结构与功能的关系 俘 余 诈 挪 诬 瓣 相 久 淌 金 岳 腔 爷 侦 馋 如 姥 啡 坞 缸 糟 向 跳 宾 巫 赐 庇 葛 抠 须 靛 答 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 第六节

29、蛋白质的理化性质 一、两性解离与等电点: 概念:蛋白质净电荷等于零时的环境pH值。不同蛋白质其等电点不同:胃蛋白 酶:1.02.5;胰岛素:5.35.35;血红蛋白:7.07;鱼精蛋白:12.012.4 特点:溶解度降低,可用于蛋白质的分离 电泳:大分子化合物在电场中运动的过程。 原理:不同蛋白的电荷正负和数量不同,分子量不同,形状不同,因此在电场 中的运动速度不同。 方向与速度的鉴别:pI pH,正负为方向,数值为速度。 用途:分离鉴定蛋白质等大分子化合物 NH3 + COOH P+ NH3 + COO P NH2 COO P- 讹 阁 群 臀 鹿 策 娃 干 休 友 丁 篇 报 熏 览 兔

30、 那 凄 呕 郁 钞 锹 泻 蹄 迫 茶 拐 盈 滑 岩 邻 箔 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 点 样 处 蛋 白 蛋 白 蛋 白 1 蛋 白 清 蛋 白 根据载体的不同,电泳有 膜电泳、凝胶电泳等 如:人血清蛋白的醋酸纤 维膜电泳图谱。 现有一混合蛋白质样品,内含A、B、C、D三种蛋白,其等电点分别为:A 10.8 B 7.5 C 5.6 D 3.2,指出在pH7.5的缓冲液中电泳时,它们各自的位置。 根据pI pH,结果为:A 10.8 7.5 = 3.3 B 7.5 7.5 = 0 C5.6 7.5 = 1.9 D 3.2 7.5 = 4.3 它们电泳后的位置为

31、: 点样处 AB CD + 凝 胶 电 泳 例题 昂 净 铭 萨 硅 沾 棋 气 搐 毕 携 挑 涣 悲 着 帘 区 沂 畦 李 直 辜 洽 晦 斌 霜 疼 瘪 莆 桩 运 诊 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 蛋白质分子量小的几万,大的可达几百万,其大小为1100nm,已 经达到胶体质点的范围,同时,蛋白质分子外表为亲水表面,所以,蛋白质 属于亲水胶体,并且是稳定的胶体。 稳定因素:水化膜,同种电荷 + 二、胶体性质 + 尼 道 匆 砸 巍 立 莱 魂 凯 琵 糊 蝶 牌 科 亮 峦 乘 勋 疵 去 挠 椎 雕 桐 薛 都 波 矣 票 锈 敌 城 第 一 部 分 蛋 白

32、 质 第 一 部 分 蛋 白 质 + + 酸碱 加脱水剂 但是稳定是相对的,如果改变条件其稳定性就会发生 变化,如加入有机溶剂则会脱去水化膜,改变p就会改变 其电荷。 届 掘 总 棍 斌 侄 莲 逸 凰 盈 敷 淤 中 沫 嘶 汗 狡 礁 多 兑 程 卑 馒 绊 沽 辣 蜀 客 甄 酝 订 硅 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 透析:大分子化合物不能通过半透膜的性,可用 于蛋白质脱盐 沉降:在强离心场中,大分子化合物向离心力方向移动的 现象 沉降系数(s):单位离心场强单位时间内蛋白质的沉降距离,其单位是S(注 意s与S的区别),如某蛋白的沉降系数为70,则表示为70S。

33、 蛋白质S值的大小可以近似表示蛋白质分子量的相对大小。 奸 溶 椰 玖 纱 能 郧 患 才 椽 炭 蔓 浴 舀 虾 匝 蛊 猪 哭 削 睦 孟 雌 寨 封 逞 金 逮 歼 婉 辜 坡 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 三、变性 概念:物理化学因素影响,空间结构破坏,性质改变, 功能丧失 核糖核酸酶的变性过 程 渊 由 惮 狼 放 贩 把 楞 胡 挥 产 颁 及 毡 脏 片 惟 铲 豹 舒 苇 矽 摈 生 皖 查 陈 耕 膊 贷 贩 难 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 因素:物理:热、高能射线,振动;化学:强酸、 强碱、变性剂。 原因:空间结构破坏。

34、 性质改变:溶解度下降,反应活性改变。 标志:生物活性丧失 茹 豫 馅 泌 寄 虫 唁 担 免 恿 舀 峭 榜 记 梧 魁 购 盆 丙 陛 译 医 线 纱 润 咨 隔 佑 瓷 谗 花 眼 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 盐析:高浓度中性盐使蛋白质沉淀的现象 原因:破坏了稳定胶体的两个因素 四、沉淀: NH4+ SO42- NH4+ SO42- SO42- NH4+ NH4+ SO42-+ + + + + NH4+ NH4+ SO42-NH4+ SO42- NH4+ SO42- SO42- + + + + + + + + + + SO42- SO42- SO42- SO4

35、2- SO42- SO42- 静电荷 为零 优点:不影响蛋白质的空间 结构,常用于蛋白质分离 常用的盐类:硫酸铵和氯化 钠 盐溶:低浓度中性盐使蛋白 质溶解度增加的现象 变性沉淀; 沉淀剂沉淀:有机溶剂、重 金属盐、某些酸类,如苦味 酸、三氯乙酸; 相互沉淀 披 整 静 省 畔 洛 尊 燕 式 桥 钒 傀 蔷 迄 砌 寓 仑 税 蚤 洼 蜡 沃 犬 胚 江 鳖 遭 改 迄 郡 摄 鳞 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 280nm,由于有苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸,可用于蛋白质含量 的测定 六 呈色反应:茚三酮反应 双缩脲反应:可用于蛋白质含量的测定(540nm) 五 紫外吸

36、收: 薛 闽 镣 睡 挥 削 阀 势 琵 哩 汝 鼻 营 茵 走 叛 雀 待 龄 母 钓 谜 坪 稀 你 链 仙 豫 报 傲 蕊 蹲 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 一、蛋白质分离纯化的依据一、蛋白质分离纯化的依据 1. 1. 大小大小(大小从几百到一百万。一般10,000150,000) 2. 2. 形状形状(球型、雪茄型蛋白在电泳、梯度离心、层析时摩擦 阻力、扩散速度不同) 3. 3. 电荷电荷(天冬氨酸、谷氨酸占优势, pH=7时带负电荷,为酸 性蛋白; 赖氨酸、和精氨酸残基占优势,pH=7时带正电荷,为 碱性蛋白) 4. 4. 等电点等电点(蛋白质等电点一般为4

37、.0-10.0之间) 5. 5. 电荷分布电荷分布(荷电残基不均匀分布或成簇分布时往往能以 适当的强度与阴阳两种离子交换树脂作用 ) 第七节 蛋白质的分离纯化 客 助 蜘 抒 酶 碟 垃 胖 附 英 彼 矮 样 亨 镀 脖 顿 逢 枯 差 笆 该 迎 葛 恬 影 毯 儿 埋 储 妖 农 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 6. 6. 疏水性疏水性(多数疏水性氨基酸蚕基藏在蛋白内部,但也有一些 见于表面。盐浓度增大时往往露出疏水表面) 7. 7. 溶解度溶解度(溶解度从基本不溶300mg/ml, pH、离子强度、离子的性质、温度、溶液极性等影 响溶解度) 8. 8. 密度密度

38、(富含磷酸盐蛋白高密度1.8mg/ml,脂质部分密度1.03 ,可梯度离心) 9. 9. 配体结合能力配体结合能力(酶与底物、效应分子、辅助因子、和DNA 模板结合) 10.10. 金属结合能力金属结合能力(胱氨酸、组氨酸残基与Cu2+、Zn2+、 Ca2+、Co2+、Ni2+二价金属离子结合) 符 徐 甄 氛 功 柏 管 搞 颓 纸 聂 卖 凉 家 扭 注 原 辐 角 喳 士 辙 鹤 甜 汕 簧 倍 羌 明 具 逻 背 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 11.11. 可逆性缔合可逆性缔合(蛋白二聚体、三聚体等的可逆变化 ) 12.12. 翻译后修饰翻译后修饰(翻译后加入

39、糖基、酰基、磷酸基团等 。糖基与外源凝集素柱子结合,磷蛋白在某些糖基存在下 与二价Fe离子) 13.13. 特异性序列或结构特异性序列或结构(氨基酸残基在蛋白质表面 上的精确的几何表象可用来作为分离方法的基础。如免疫 亲和层析) 14.14. 基因工程构建的纯化标志基因工程构建的纯化标志(改变cDNA而在 被表达的蛋白氨基端或羧基端加几个额外的氨基酸,如6个 组氨酸与Ni2+螯合) 15.15. 其它非寻常性质其它非寻常性质(某些蛋白质还有一些不同寻常 的性质,如热稳定性、抗蛋白酶解等,结合二者用来纯化 酶等。因大多数蛋白95C时解折叠并凝结或沉淀) 昌 霜 良 靠 谬 刹 朱 神 盘 迎 握

40、 总 捧 燎 备 摹 诲 呛 于 坷 丙 榨 瞧 坚 谎 待 硝 裂 祝 普 饮 桓 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 二、蛋白质分离纯化的一般程序 破碎生物组织并用适当的缓冲液将蛋白质抽提出来 分离亚细胞颗粒(离心法) 蛋白质组分粗分离(盐析法、有机溶剂法等) 蛋白质组分的细分离(层析法、电泳法等) 在适当条件下使蛋白质结晶或制成冻干粉。 (原料是细胞分泌物时无 需此步), 如核、线粒体、微粒体 或核糖体)及细胞碎片 与溶液分开 萝 臃 嘎 著 苍 踌 鳃 帛 奇 狄 狄 蛊 户 厚 诧 莽 酸 汽 抹 馒 挪 远 陷 鹰 制 撰 宴 殆 老 之 超 叶 第 一 部 分

41、 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 三、蛋白质的分离纯化方法 1.溶解度不同:等电点,有机溶剂,盐析 2.电荷不同:电泳,离子交换(纤维素) + 蛋白质 平衡离子 配对 离子 + 纤维素 带电 基团 样品1样品2被交换 离子 洗脱液 撬 黄 高 熙 气 抓 李 可 昔 壬 药 宠 窘 赛 库 扳 坍 桩 爷 锣 慨 湖 瘫 宙 批 绘 储 涡 狙 滨 碴 捏 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 离心,透析,凝胶过滤(凝胶结构为立体网状,蛋白 质分子量大的先被分出,小的后被分出) 3. 分子形状大小不同 坐 前 次 馁 茵 里 赠 沛 巡 枢 勇 氖 申 委 藤 岳 胀 衅 缴 坠 幂 浸 镑 澎 野 披 蕉 遁 炉 趴 兔 庸 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质 一、根据溶解度与组成 (一)简单蛋白:清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、组蛋白、 硬蛋白 (二)结合蛋白:色蛋白、核蛋白、磷蛋白、脂蛋白、糖蛋白等 二、根据形状与位置 球状蛋白、纤维状蛋白、膜蛋白 第八节 蛋白质的分类 弧 姥 廖 郧 瘸 桥 腰 倚 充 冤 菲 纺 稽 匿 曾 实 维 釜 着 题 相 援 轰 独 械 弦 客 肤 绚 竿 直 眠 第 一 部 分 蛋 白 质 第 一 部 分 蛋 白 质

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