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1、第一章 蛋白质的结构与功能,1.蛋白质的分子组成 2.蛋白质的分子结构 3.蛋白质结构与功能关系 4.蛋白质的性质与分离,蛋白质-英文为“Protein”第一重要.,生老病死，万物轮回(蛋白质层次),生（诞生、生长）：在蛋白质（酶）控制（催化）下的老细胞计划性凋亡和新细胞的再生（细胞新陈代谢）、活细胞物质的代谢。 老？ 蛋白质功能的普遍衰退(?)。 病个别蛋白质的功能障碍。 死？ 蛋白质功能的全部停止,分解。 蛋白质生物功能分子,功能 蛋 白,大多为 球 状；,细胞膜载体蛋白（物质、信号）、酶,细胞质(包括细胞器)酶（物质代谢）、信号传递,细胞核酶（遗传）、结构蛋白（染色体骨架）,蛋白质分布广
2、泛、功能多样,1. 催化功能-酶 2. 结构功能-皮、毛、骨、牙、细胞骨架 3. 载运功能-膜蛋白 4. 调控功能-激素 5. 运动功能-鞭毛、肌肉蛋白 6. 防御功能-免疫球蛋白 7. 神经传导,基本功能,辅助功能,其他组成以及结构复杂程度不同 生物大分子包括蛋白质 结构决定功能 （分子结构决定生物功能）,提问：为什么同样是蛋白质功能大不相同？,第一节 蛋白质的分子组成,蛋白质是一类含氮有机化合物，除含有碳、氢、氧外，还有氮和少量的硫。某些蛋白质还含有其他一些元素，主要是磷、铁、碘、碘、锌和铜等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为： 碳 5055 氢 67 氧 1924 氮 1319% 硫
3、04 其他 微 量,蛋白质的含氮量,氮占生物组织中所有含氮物质的绝大部分。因此，可以将生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。由于大多数蛋白质的含氮量接近于16%，所以，可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量： 蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 6.25,一、氨基酸,蛋白质多聚氨基酸 如图,什么是氨基酸呢？,牛胰脏核糖核酸酶蛋白分子氨基酸组成,一 蛋白质的组成单位氨基酸,含有氨基的羧酸 1. 化学结构 R-CH(NH2)-COOH R 代 表 氨 基 酸 之 间 相 异 的 部 分 ， 叫 R 基 (R group)， 又 称 为 侧 链 (sidechain) 。 无
4、色晶体、溶于水,酪氨酸分子,地 球 上 天 然 形 成 的 氨 基 酸 有 300 种 以 上 ， 但 是 构 成人体 蛋 白 质 的 氨 基 酸 只 有 20 种 , 且都是-氨基酸（可能还存在更多的）。 提问：什么是-氨基酸？ 答案： -C-C-C-C-COOH -C-C-C-C(NH2)-COOH -氨基酸 -C-C-C (NH2)- C - COOH -氨基酸 -C-C (NH2)- C - C - COOH -氨基酸,20种基本氨基酸图示,构 成 蛋 白 质 的 前二 十 种 氨 基 酸 的 名 称 、 符 号 、 化 学 结 构 和 疏 水 性 指 数 。 指 数 愈 正 表 示
5、疏 水 性 愈 强 。,天冬氨酸,赖氨酸,精氨酸,组氨酸,酪氨酸,色氨酸,谷氨酸,苯丙氨酸,半胱氨酸,蛋氨酸,丝氨酸,苏氨酸,天冬酰胺,谷氨酰胺,甘氨酸,丙氨酸,缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,脯氨酸,氨基酸的理化性质,1.两性电解质,纯晶体状态,COO-,H4N+,水溶后等电荷状态,总电荷 0,加 酸,总电荷 “”,COO-,H4N+,水溶后等电荷状态,总电荷 0,加 碱,总电荷 “-”,H3N,H2O,在酸性溶液中 在晶体状态或水溶液中 在碱性溶液中 即等电点（pI） “+” “ 不带电” “ ”,pI等电点时的pH 不同氨基酸等电点（pI）不同,提问：为什么？,+,_,答案：,-R 有电性区别
6、。 中性氨基酸pI一般为6.0 提问：为什么偏酸性？ 答案：-COOH解离程度略大于-NH2的得电子能力 提问：酸性氨基酸的pI(更偏酸、更偏碱）？ 更酸（3.0 左 右） 碱 性 氨 基 酸pI 更 碱（7.610.7)( 只 有 三 种） 提 问： 大 多 数 氨 基 酸 在 中 性（pH=7） 时， 带 电？,-,B.等 电 点 时 的 氨 基 酸 溶 解 度 最 小，易 于 沉 淀 提 问： 为 什 么？ 较小的同性排斥 C. 吸光性 含苯环氨基酸大键吸收紫外光，蛋白质故也具有紫外吸光性，实验室利用紫外分光光度仪在280nm处测定蛋白质含量； 氨基酸是如何聚合为蛋白质的呢？ 成 肽 反
7、 应,二 肽,肽键(酰胺键),二 肽,1. 成 肽 反 应,二肽还有羧基与氨基，还可以继续与其他氨基酸缩水形成三肽、四肽等等 多个氨基酸形成的肽叫多肽， 呈链状故又称多肽链。,蛋白质= 1或几条长多肽链 +或不+ 辅助基团 短 链 且具有生物功能的 多 肽 不 算 蛋 白 质，通常称为活性肽！,2. 活 性 肽,如催产素、加压素（升高血压）、舒缓素、干扰素、胸腺肽、脑肽等等。,催产素,干扰素、胸腺肽是治疗乙肝、肿瘤的首选药 机理：由受损细胞分泌促使其他细胞产生相应的抗病毒蛋白质。,脑肽是人在受到突然伤害，脑垂体自然分泌的“鸦片”。 提 问： 有什么生物意义吗？ 不受疼痛的干扰，迅速自救,2.3 蛋 白 质 的 结 构,虾红素,为 研 究 方 便，分 四层 次 探 讨,1.一 级 结 构（ 线 性 结 构）,蛋 白 质 的 一 级 结 构 (primary structure) 指 它 的 氨 基 酸 序 列 。,