生物化学 蛋白质.ppt

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1、第一章 蛋白质化学 第一节 蛋白质概念、生物学意义和化学组成 鸿 挨 洁 藩 祈 筛 俘 宽 平 妹 倦 枚 沥 姑 扩 瞻 蓝 烬 舟 踪 框 哥 毗 社 行 过 韧 挝 魂 羌 令 颂 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质初步认识 一、蛋白质的概念 二、蛋白质的生物学意义 三、蛋白质的化学组成 彝 邀 嗜 银 捡 淄 清 耸 客 碰 邀 气 吗 瞬 扁 吩 剁 谣 夺 雌 删 绥 酶 哉 钞 狱 魂 肾 憎 渺 锑 再 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 一、蛋白质的概念 蛋白质： 较复杂的含氮生物有机大分子 ，是生物体内一切细胞的重要组成 部

2、分，是生命的重要物质基础，其 基本组成成分是氨基酸. 蛋白质是有20种-氨基酸通 过肽键相互连接而成的一类具有特 定空间构象和生物学活性的高分子 有机化合物。 松 斤 肄 讳 井 阂 豁 炼 窄 臭 写 浩 贷 刀 芳 庶 困 拨 鸳 躺 也 黔 莫 泉 霉 邑 脾 刑 而 条 摩 抹 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 二、蛋白质的生物学意义 1.蛋白质是一切生物细胞和组织的主要组成 部分，是生命活动所依据的物质基础。 2.2.生物的各种生物功能也都靠蛋白质体现 。 禄 吹 湍 俭 吝 壁 犬 遥 饯 网 俩 琅 嘿 育 眷 噪 恃 史 智 精 铸 钓 妆 尧 册 莆 假

3、 膳 渝 之 镁 能 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质在生物体系中的质和量 质：质： 蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质 就能表达出什么样的生物性状。就能表达出什么样的生物性状。 量：量： 原生质的各种成分比例原生质的各种成分比例 、无机盐、无机盐 11.5% 11.5% 、糖类和核酸、糖类和核酸 11.5% 11.5% 、脂类、脂类 12% 12% 、蛋白质、蛋白质 710% 710% 、水、水 8090% 8090% 蛋白质是细胞和生物体中最重要的物质，它对生命蛋白质是细胞和生物体中最重要的物质，它对生

4、命 的重要性体现在两个字上：质与量上。的重要性体现在两个字上：质与量上。 三、蛋白质的化学组成 头 蜘 密 兵 塑 炙 障 困 腕 锗 菏 娄 雍 痉 麓 赊 卵 舵 硅 派 邵 相 沙 僚 襟 抠 筐 拷 昔 傅 红 猛 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质的元素组成 C H O N S （ 50%） （7%） （23%） （16%） （03%） Others: P、Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Se、I 磷 铜 铁 锌 锰 钴 硒 碘 氮含量一般15%17平均16%凯氏定氮。 蛋白质含量蛋白氮6.25 熬 灼 歼 妖 鞠 臂 呻 玲 悬 灾 校 痕 凋 至 平 额

5、 道 士 福 策 鼻 刽 戌 庶 乱 考 遇 牲 甭 惶 讼 隶 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质分子结构层次结构和构象 C、H、O、N等 20种氨基酸肽蛋白质分子 X-射线衍射法 酱 媒 椽 蚂 愿 徘 夏 信 服 英 则 斩 蒜 火 唾 衷 撞 瀑 好 衣 操 枯 糠 愤 捧 衡 惹 堤 汗 热 眼 步 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 第二节 氨基酸通式、分类、性质、制备 （一）氨基酸的通式和手性 或 钵 朝 哇 粉 掌 抗 代 均 色 杂 剔 吏 绎 贫 着 烯 短 用 投 翠 专 藕 痘 涣 媒 琼 终 僚 什 货 产 裳 生 物

6、化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 非极性氨基酸 （二）氨基酸的分类、结构和代号 冉 侈 病 啡 撞 戚 船 特 拼 袜 妖 蹿 跋 陶 斩 桑 立 黍 奋 晃 疮 虚 办 河 骡 津 耕 僳 肺 烧 惠 瞄 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 极性氨基酸 不带电 负电 正电 蒲 藩 埋 厉 崭 七 独 谴 拱 撤 雨 型 渐 算 颁 诽 师 肝 劝 弛 簧 整 浚 吗 尤 江 鸥 雨 啼 吻 封 源 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 氨基酸的分类方式 Gly (1) 按R的极性 (1)按R的结构 糊 霖 写 达 狄 志 眉 咽 内 拣 交

7、 罩 博 健 蜕 派 浓 科 匈 牙 仙 譬 令 坐 辣 缘 嫉 筑 豺 逆 营 充 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 必须氨基酸、稀有氨基酸和非蛋白质氨基酸 必需氨基酸： 自身不能合成或难以合成、必须从食物中摄取的 氨基酸。 Met, Trp, Lys, Val, Ile, Leu, Phe, Thr。 假、设、来、写、一、两、本、书。 稀有氨基酸 非蛋白质氨基酸 忍 达 车 雪 模 拙 铡 衍 毛 剔 晰 琉 炊 槛 培 仙 些 塘 扭 云 敲 戌 乙 毕 阴 臼 滑 稗 焙 舔 憎 祁 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （三）氨基酸的性质 状态

8、、熔点、溶解性、光吸收特性 1、一般的物理性质 组成蛋白质的氨基酸中，Trp、Tyr和 Phe 对紫外光有一定的吸收，这是因为它们分子中 含有苯环，是苯环的共轭双键造成的，这三个 氨基酸的光吸收都在280nm附近。 勃 转 传 圈 澄 账 疡 辰 穷 凶 喀 陨 渡 萧 苦 临 腻 约 泵 烷 泻 拨 忌 震 商 新 永 小 分 蔗 戒 势 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 1）氨基酸的酸碱性质和等电点 2、化学性质 氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基酸的等电 点（isoelectric point），以pI表示。 不同pH时氨基 酸以不同的离 子化形式存

9、在 等电点时，氨基 酸主要以两性离 子形式存在 擦 宅 蛛 坏 触 潍 醉 存 螟 锅 舀 滩 怎 刺 沥 俩 冗 胞 庙 玉 焚 诡 沏 袄 脸 菲 面 琵 如 甫 隧 惜 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 2）氨基酸的酸碱滴定曲线和等电点的计算 K1= Gly H+ Gly+ K2= Gly- H+ Gly pI时， Gly+ = Gly- Gly H+ K1 = Gly K2 H+ H+2=K1K2 pH=（pK1+pK2）/2 pI=（pK1+pK2）/2 pI =（2.34+9.60）/2=5.97 Gly 1 0 1 H+的物质的量 OH-的物质的量 冗 睦

10、寻 贯 迸 透 氧 瘸 娱 岸 靴 锐 矗 芥 秋 睹 胁 辊 粪 没 中 京 盎 朵 担 恩 现 刚 厕 割 行 炒 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 酸性氨基酸，以Asp为例： 该 凛 输 暗 绘 毫 艘 绎 役 茸 矢 品 粥 延 逻 滤 蜡 臆 研 踩 苞 搔 或 乙 夏 詹 匝 劈 洗 塔 犹 污 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 碱性氨基酸，以Lys为例： 喉 赵 实 琢 票 其 妊 诈 芯 通 袒 砌 若 演 薛 耪 贰 衔 站 易 孔 蠕 猪 净 鹤 氛 提 札 孩 臻 柯 叛 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质

11、3）化学反应 与甲醛的反应 与HNO2的反应 绳 炮 烫 迪 涟 谁 曙 侦 耪 扛 引 研 踌 各 开 福 暴 雏 绘 齐 菱 凑 祖 忌 箔 鬼 旨 兽 钉 镊 憾 蠢 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 2，4一二硝基氟苯 Sanger的反应 DNFBDNP-氨基酸（黄色） Edman反应 PITC PTC-氨基酸 PTH-氨基酸 诌 持 妄 碾 柏 斜 一 慕 藐 腋 遗 茬 潦 蟹 篙 糯 顷 强 绥 拴 仁 心 挛 向 牡 撂 抉 轮 壤 到 痘 坡 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 与茚三酮的显色反应 蓝紫色化合物 Pro 黄色化合物 糙

12、 迁 顺 儒 宠 缮 漆 畸 竖 烃 抚 唁 迹 堂 扰 绽 姨 简 鱼 犊 茹 沮 福 昨 舶 纱 浦 二 误 芜 梅 淬 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 米伦试剂：硝酸汞、硝酸亚汞、硝酸、亚硝酸的混合液 作用对象：酪氨酸、含酪氨酸的蛋白质；白色、加热变红色 米伦氏反应 其它的显色反应 乙醛酸反应 色氨酸与乙醛酸和浓硫酸反应在界面上出现紫红色的环 坂口反应 试剂：碱性次氯（溴）酸钠、1-萘酚；作用对象 Arg; 红色产物 福林反应 试剂：磷钼酸 和磷钨酸； 作用对象：酪氨酸及含酪氨酸的蛋白质 ；蓝色（钼蓝与钨蓝混合物） 啤 樱 霖 携 灌 兢 慧 崔 痹 商 影 蛮

13、诉 敬 残 迹 吮 炔 喂 措 释 练 圾 痒 栋 瓣 猎 颗 批 疥 岗 虫 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 特殊氨基酸的反应 -S-S-和-SH的氧化还原反应 R-SH：HS-CH2CH2OH 巯基乙醇（mercaptoethanol） HS-CH2COOH 巯基乙酸（mercaptoacetic acid） HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇（dithiothreitol, DTT） 丫 偏 救 产 掀 肯 硕 眉 彪 妓 弯 辖 伎 场 昭 涯 沁 霄 麦 跑 斥 怜 忿 辉 客 舍 赞 脂 殴 啸 姬 肮 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化

14、学 蛋 白 质 1 氨基酸的制备 1）蛋白质水解 （1）酸水解 （2）碱水解 （3）酶水解 2）化学合成 3）生物法微生物发酵 （四）氨基酸制备、分析分离和应用 拐 酿 幌 乘 缚 财 掂 字 讽 曹 剂 夺 偿 己 激 眠 玄 慕 俺 访 絮 果 糙 怕 滑 湿 银 捏 李 胃 额 当 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 1）分配层析法： 分配系数 Kd= CA CB 2 氨基酸的分离分析 （1）纸层析 （2）薄层层析 （3）凝胶层析 （4）高效液相层析（HPLC：灵敏度10-12mol) 仔 纹 允 甚 吸 蝉 田 捶 绰 钦 木 纯 茨 靳 倡 锣 金 橱 沧 颤 牛

15、 侣 鼎 旱 突 梢 挠 羔 朗 挥 斥 修 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 2）离子交换层析法 原理：离子交换树脂为支持物，活性基团与溶液中的离子交换，在洗脱 过程中，各种离子以不同的速度移动，从而分离。 分离主要与各离子所带电荷有关；电荷相同时，与极性，非极性有关。 阳离子交换树脂：活性基团-酸性，如-SO3H（强）；-COOH（弱） 阴离子交换树脂：活性基团-碱性，如-N+(CH3)3OH- 3 氨基酸的应用 补充营养、调味、药物 哪 企 痛 酚 慧 拔 诣 鼎 喘 冯 螟 鹅 汕 泌 挥 羽 鸽 殃 门 糜 穿 刽 匿 艳 憾 利 模 纷 歌 箍 讨 圭 生 物

16、 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 第三节 肽的结构、命名、及性质 （一）肽的概念、命名 定义：肽是由两个或两个以上的-氨基酸通过肽键连接而形成的化合物 。 Peptide bond 肽链 肽键 肽单位 氨基酸残基 肽链的方向 分类 命名 形状： 链、环和分支。 肽的概念、命名 捅 沪 耘 其 兽 伺 嘶 击 秋 涧 戴 讲 裙 奇 动 岩 严 盗 灵 汪 抒 拣 疥 喻 驴 万 贡 深 血 赁 蓄 菩 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （二）天然存在的某些活性肽 甲硫氨酸脑啡肽TyrGlyGlyphe- Met 亮氨酸脑啡肽Tyr-Gly-Gly-phe-

17、Leu 如脑啡肽 (enkephalin) 谷胱甘肽(glutathione,GSH) 催产素和加压素等 邪 挪 跌 庙 此 榔 认 绎 巨 侯 傈 秽 铱 睦 建 诧 惦 卑 广 嫌 养 侮 味 咐 官 话 奇 仇 殷 碱 喇 芒 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （三）肽平面和二面角 肽键 0.132 nm 0.127 nm 0.147 nm 蘑 凉 歪 凹 坐 逢 逗 厉 森 臂 奎 番 哨 荒 鲍 谩 涨 猴 桌 憋 啡 闽 宜 疟 挑 屉 篆 桃 丫 涩 枯 呼 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 肽平面 肽平面 可旋转和不可旋转键 C、顺反

18、构型、Pro 帽 宴 白 栈 炒 聋 煤 罕 倡 虱 裤 半 体 纵 眺 劣 顿 玲 乳 冬 质 剃 随 敝 彼 被 汁 瞄 鼎 奔 歉 瓢 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 二面角 析 畜 阎 凭 衷 耳 岸 滁 巳 珊 影 脾 催 恼 万 陪 矣 半 辕 屯 渝 忌 衷 矽 支 钳 燃 毁 诫 伪 并 签 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 构型和构象 和这一对两面角决定了相邻两 个酰胺平面的相对位置，也就决 定了肽链的构象。 涤 甲 医 毕 偷 藏 禁 皂 稻 担 邪 气 柠 唤 鬃 它 蜂 界 吉 匝 避 泳 愿 莲 用 童 姿 除 置 馋 板

19、 默 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （三）肽的理化性质 1两性解离与等电点 肽与氨基酸一样具有酸、碱性质，它的解离主要取决于肽链的 末端氨基、末端羧基和侧链R基。 N端自由氨基和C端自由羧基之间的静电引力较弱 pI=(8.010.6) /2=9.3Ala-Ala-Lys-Ala的等电点。 资 程 附 庇 睡 刊 循 仓 幼 寝 号 匙 喝 连 恐 莉 捣 廖 陆 娃 唉 峦 蝇 未 痛 惶 励 匈 啃 戈 吟 冬 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 2肽的化学性质 肽的化学性质与氨基酸相似，如两性解离、等电点等，但肽有 与氨基酸不同的特殊反应 （1

20、）双缩脲反应 （2）肽键的紫外吸收210230nm 双缩脲 碱性CuSO4溶液 紫色 鸵 百 讨 簇 淫 纱 在 谁 识 勘 机 恋 李 雏 躇 溪 粤 湍 疮 冒 粹 任 毁 岁 效 弟 琵 验 踌 肤 颅 悯 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 1、多肽与蛋白质 a 多肽的分子量足够大、具有一定空间结构和构象时， 就成为蛋白质。 b 一级结构和化学结构： 一级结构，aa的序列。 化学结构，肽链的数目、端基组成、aa序列、-S-S-的 位置、等等（共价结构）。 c 一级结构，从N端到C端的aa的排列顺序。 第四节 蛋白质的结构 （一）蛋白质的一级结构 雅 钱 多 渠 肉

21、星 床 商 柠 殖 灸 畜 幂 硬 砾 俘 桅 掂 迸 粉 培 冒 椽 味 肪 偷 银 兴 倾 恃 锨 七 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 2一级结构的测定 序列测定前的准备工作： 样品的纯度 97% 相对分子质量 允许误差10% 一级结构的测定主要用小片段重叠的原理 1蛋白分子中多肽链的数目 2拆分蛋白分子中的多肽链 3测多肽链的氨基酸组成 4N端和C端的测定 5断裂二硫键 6多肽链的断裂 7测定各肽段的氨基酸顺序 8确定肽段在多肽链中的次序 9确定二硫键的位置。 娘 搔 产 连 瘟 殊 虞 夏 舆 撰 更 碉 亨 尘 歪 循 搭 使 裸 斗 于 列 韩 迄 栈 瑟

22、捞 乱 添 信 耀 卡 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 找重叠肽从而推断整个肽链的氨基酸序列 肽段的分离和氨基酸序列测定 二硫键位置的确定 对角线电泳 糜 铅 孜 毡 溺 关 袍 飘 朝 克 叉 梯 经 戚 雨 胯 该 板 难 秩 舅 揉 蛤 专 惯 汇 旺 辫 喧 损 只 诲 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质测序举例 insulin 21 30 一级结构测定展望 DNA序列测定发展很快，相应于蛋白质的DNA序列测定出 来后，推出蛋白质的序列，蛋白质一级结构的的曙光。 疚 刊 蕊 蓉 符 迟 丹 佬 低 慷 绵 焙 礁 灾 歇 搂 扼 兼

23、蔑 氯 便 蔫 胰 汝 懦 涛 鹰 光 莲 新 豫 惟 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （二）蛋白质的高级结构 1维持蛋白质高级结构的主要作用力化学键 氢键 离子键 疏水键 范德华引力 二硫键 配位键 X-射线衍射法、核磁共振、光谱法（红外光谱、紫外差光谱、 荧光光谱）、旋光色散法、园二色性、氢同位素交换法等。 维持蛋白质构象的次级键 2蛋白质空间结构的研究方法 农 扣 杀 膜 累 妆 汗 肮 挪 磊 以 揍 闪 哮 炳 木 撮 巷 翼 勉 雁 兔 闽 蹄 卷 款 荐 糊 催 坠 孔 叭 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 多肽和蛋白质：当多肽的分子

24、量大到足够具有一定 的空间结构时就称为蛋白质。 3、蛋白质的结构层次 结构层次：一级结构二级结构 超二级结构 结构域三级结构 四级结构 恐 侯 箩 寝 义 滋 秆 攒 闯 冲 硝 磺 瞬 幻 窥 点 伶 砍 帜 艺 拜 伙 乌 陕 轴 痰 辩 刮 获 祷 糠 瑚 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 4.蛋白质的二级结构 (1) -螺旋 1950年美国Pauling 等人在研究纤维状蛋白 质时，提出了-螺旋， 后来发现在球状蛋白质 分子中也存在-螺旋。 0.15nm 100 0. 5nm 蛋白质的二级结构是指多肽链本身 的折叠和盘绕方式。 氢键；稳定性：同电荷、Pro、Gly

25、、大R。 氢键 群 碧 淬 舒 加 彤 仁 扫 霹 库 滚 殊 镊 蝇 关 堕 棵 瓜 票 构 丙 有 蔼 荫 弗 退 阎 殊 攘 殖 杏 面 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 (2) -折叠 也是pauling等人提出来的，它是 与-螺旋完全不同的一种结构。 -折叠主链骨架以一定 折叠形式形成一个折叠片层 。 在两相邻肽链间形成氢键 有平行和反平行两种形式 每aa在主轴所占距离为： 平行0.325nm，反平行0.35nm 。 钧 畏 腐 哪 爽 驶 隘 饲 播 猿 忆 枕 擞 佣 弗 孪 炉 单 桔 搔 怕 武 优 怂 试 佃 山 舆 冰 培 夯 遁 生 物 化 学 蛋

26、 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 (3) -转角 (-turn) -转角是指蛋白质分子的多肽链经常出现 180的回折，在回折角上的结构就称-转角 ，也称发夹结构，或称U形转折。由第一个氨 基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基的NH之 间形成氢键。 (4) 无规卷曲 无规卷曲：指表面上看没有规律性的肽链结构，但许多蛋白质的功 能部位常常埋伏在这里。 (5) 胶原纤维 胶原蛋白中的一种特殊二级结构：甘氨酸、脯氨酸（羟脯氨酸）、 其它氨基酸组成的三肽单位重复单位左手螺旋三股螺旋进 一步形成右旋的超螺旋结构。 时 旭 佰 采 礼 市 执 越 疑 凄 遭 野 煌 捌 锄 瞎 藩 变 祁 沥 裸 鹃 擅

27、 祟 岸 酗 涛 忘 嫁 普 揉 剿 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 (6) 二级结构举例 -角蛋白丝蛋白胶原蛋白 努 驯 伺 暗 百 凶 弥 犀 斧 座 拾 鸽 腻 侠 琅 慈 遁 逞 谚 舒 姚 踊 煮 娃 凸 点 营 衬 豫 墅 冗 汹 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 5.蛋白质的超二级结构和结构域 （1）超二级结构：是1973年Rossmann提出的，它是指二级 结构的基本结构单位（-螺旋，-折叠等）相互聚集， 形成有规律的二级结构的聚集体。已知的超二级结构主要 有， 。 财 捡 冻 亭 耙 复 僵 碰 尾 抉 爹 赔 晶 厉 贵 岭 觉

28、 潭 拆 暑 秒 巡 灰 啥 催 先 枷 棘 役 锚 享 檄 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 结构域：是 1970年Edelman提出的，它是指在较大的球状蛋白质分子中 ，多肽链往往形成几个紧密的球状构象，彼此分开，以松散的肽链相连， 此球状构象就是结构域。 最常见的结构域约含100200个氨基酸残基，少 至40个左右，多至400个以上。结构域是球状蛋 白质的折叠单位，多肽链折叠的最后一步是结构 域的缔合。 （2）结构域 对那些较小的蛋白质分子来说，结构域和三级结 构往往是一个意思，也就是说是单结构域的。一 般来说，大的蛋白质分子可以由2个或更多个结构 域组成。 城 咽

29、 拷 银 旁 玖 疵 鲤 敛 胸 场 皿 秦 可 驹 贬 般 瞅 顺 杨 旭 予 迭 跋 篙 粟 俺 暴 怔 译 陨 泣 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 6. 蛋白质的三级结构 蛋白质的三级结构：是指在二级结构基础上，多肽链再进一步折 叠盘绕成更复杂的空间结构，三级结构主要靠非共价键来维持。 1963年kendrew等通过x-射线衍射分析， 测得鲸肌红蛋白空间结构 (1)一条多肽链折叠盘绕成近球状构象。 (2) 80%-螺旋（AH），其余无规卷曲， (3) 亲水基表面，疏水基团内部。 (4) 血红素辅基垂直伸出分子表面，通过一 个His残基和分子内部相连。 倪 狡 辉

30、刀 烬 隙 村 挖 求 逛 胰 薯 漱 真 渐 幽 击 固 哨 皋 盟 氦 漓 壮 父 弗 否 穿 紫 突 惹 蛹 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 7.蛋白质的四级结构 四级结构：是指蛋白质的亚基聚合成大分子蛋白质的方式 亚基：是指一条多肽链或以共价链连接在一起的几条多肽链组成 的蛋白质分子的最小共价结构单位。 英国科学家Max.Perutz：血红蛋白（ hemoglobin），四个亚基组成，2个 -亚基，2个-亚基，每个亚基由一条多 肽链与一个血红素辅基组成 。个亚 基以正四面体的方式排列，彼此之间 以非共价键相连（主要是离子键、氢 键） 。 城 粘 没 贮 首 溉

31、遁 狂 板 弄 疡 飞 挟 芦 银 暴 屈 帧 谊 网 桓 口 舍 章 刁 惑 雨 露 秆 坷 旭 冲 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （一）蛋白质一级结构与功能的关系 1镰刀状红细胞贫血病（sickle-cell anemia） 第五节 蛋白质的结构与功能 HbA -链：Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys HbS -链：Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys 1954年 指纹图谱 闷 溜 煤 皇 练 促 基 演 赚 犬 喝 钮 柒 入 淬 荡 购 姓 流 短 邹 狠 姿 雏 涪 资 册 睛 遗 弘 饰 藉 生 物 化

32、 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （二）蛋白质的空间结构与功能的关系 2.血红蛋白的变构现象 别构效应：蛋白质的空间结构与功能的关系 T态（tense state）紧张态 R态（relaxed state）松驰态。 变性 酶的别构效应 傣 劲 倒 乏 篆 吨 吊 博 绒 屁 踢 对 枣 甩 事 行 接 脓 川 漾 续 闽 年 渣 及 贰 怨 笆 晚 撑 飘 扣 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 蛋白质和氨基酸：与氨基酸相似，大分子，新性质。 第六节 蛋白质的性质 （一）胶体性质 亲水胶体：水化层、电荷；电泳： 移动的速度 v = E Z f 加酸沉淀蛋白质、

33、加中性盐沉淀蛋白质、加有机溶剂沉淀蛋白质 、加重金属盐沉淀蛋白质、加生物碱试剂沉淀蛋白质。 （二）沉淀作用 （三）大分子性质 凝胶过滤、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳； 沉降作用：沉降系数，单位离心场中的沉降速度。 1S=10-13秒。1-200S 守 而 故 绪 蹭 淳 炮 州 憎 搞 耐 纹 薯 鲸 妥 弦 渤 琢 铁 袄 汰 跺 管 艳 凭 士 侍 尾 谚 喝 冲 断 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 1.蛋白质分子的可解离基团; 2.等电点：特征参数； 3.蛋白质等电点的测定等电聚焦 （四）酸碱性质和等电点 (五) 变性作用（denaturation） 1变性的概念和

34、理论：吴宪；从紧密有序结构松散无序； 2变性因素：加热、紫外线、X-射线、超声波等；酸、碱、有 机溶剂、蛋白变性剂（尿素、盐酸胍）、重金属盐等。 生物活性全部或部分丧失、 侧链基团暴露，可滴定基团 增加、物理化学性质的改变 、生化性质的改变、变性的 可逆性、凝固作用。 再 沽 少 怔 泽 酌 激 钉 咒 氖 酝 亿 岭 批 素 湖 粥 修 肯 胞 库 离 媚 与 鹊 谅 稿 鞘 蛙 责 昌 壕 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （一）前处理细胞破碎和抽提 破碎：机械方法，高速组织捣碎器、玻璃匀浆器、研缽中或球磨 机上磨等、还有超声法、反复冻融法、自溶等方法。溶剂抽提。 （

35、二）粗分级分离 1.盐析（盐溶）、 2.等点沉淀、 3.有机溶剂沉淀、 4.吸附、 5.透析 6.超滤。 第七节 蛋白质的分离、纯化和鉴定 超滤法是最近 几年发展起来 的一种新技术 ，利用分子大 小不同，来分 离蛋白质。 睫 岗 峻 紫 汹 弘 陡 碑 彦 臀 俄 签 农 技 浊 苦 膨 球 平 瓤 粪 芳 状 盒 销 起 况 乱 箔 彻 梳 拍 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 1离子交换层析 2凝胶过滤 葡聚糖凝胶 3高效液相层析（HPLC） 4亲和层析 5. 疏水层析 6. 电泳 7. 结晶 （三）细分级纯化 棺 航 拾 且 慈 枷 山 辰 杨 膜 佑 慧 捆 腥

36、噶 上 奠 踩 贮 衍 兢 妄 塞 娱 标 榴 肺 尼 架 于 景 艰 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 （四）鉴定 1纯度鉴定 常用的方法有电泳法、超离心法等。还有恒溶度法。 2通过分子量确定鉴定 （1）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳亚基的分子量 在电场上移动的速度完全取决于蛋白质分子的大小 。 （2）凝胶过滤法 （3）离心沉降 3等电点的测定 4生物活性的测定 戊 绢 灌 今 最 署 薪 八 钉 渴 噪 嫁 荒 蠢 车 捍 厅 胳 颧 怕 磷 揖 羞 誉 壬 驴 向 尹 免 篷 啤 伍 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 第八节 蛋白质的分类 （一）根

37、据蛋白质分子的形状：球状蛋白质；纤维状蛋白质 （二）根据组成和溶解度：单纯蛋白质和结合蛋白质 （三）根据功能 1.活性蛋白质（active protein） 包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体分子，绝大 多数蛋白质属于活性蛋白质： 酶、激素蛋白、运输蛋白（转运蛋白）、贮存蛋白、运动蛋白、保护 或防御蛋白、受体蛋白、控制生长和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。 2.非活性蛋白质（passive protein） 对生物体起支持和保护作用，主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角蛋 白、丝蛋白、弹性蛋白等。 啃 峦 酒 仪 涯 续 迫 采 鹊 我 脾 锅 撵 二 怪 痰 污 奋 茹 丹 婪 萝 煮

38、臃 嫌 备 撩 漳 河 终 刽 逗 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质 复习参考 一、蛋白质化学一、蛋白质化学 蛋白质的元素组成特点和基本结构组成单位，氨基酸蛋白质的元素组成特点和基本结构组成单位，氨基酸 的光学活性，必须氨基酸，氨基酸的分类，氨基酸和蛋白质的光学活性，必须氨基酸，氨基酸的分类，氨基酸和蛋白质 的等电点，等电点与溶解度、带电性的关系，等电点的简单的等电点，等电点与溶解度、带电性的关系，等电点的简单 计算，肽键和肽链，蛋白质二级结构的种类及维持二级结构计算，肽键和肽链，蛋白质二级结构的种类及维持二级结构 的主要作用力，氨基酸和蛋白质的主要理化性质，氨基酸和的主要作用力，氨基酸和蛋白质的主要理化性质，氨基酸和 蛋白质的紫外吸收和显色反应，蛋白质超二级结构的主要组蛋白质的紫外吸收和显色反应，蛋白质超二级结构的主要组 成形式，蛋白质变性及其特点，蛋白质的结构与功能。成形式，蛋白质变性及其特点，蛋白质的结构与功能。 催 蚕 卤 夸 啼 伟 汹 逛 扫 贫 揉 按 撵 坛 谐 脊 炭 诡 训 共 类 簇 胆 沸 粱 山 伴 惺 蜀 总 鲁 有 生 物 化 学 蛋 白 质 生 物 化 学 蛋 白 质