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1、第二章 蛋白质的结构与功 能 Chapter 1 Structure and Chapter 1 Structure and Function ofFunction of ProteinProtein 痘 乏 旷 赏 骚 珠 皑 申 聂 砾 溜 脸 汛 凋 熟 妖 夯 赂 柱 伸 讲 匙 排 梯 做 渣 拼 毒 隐 副 伍 蓄 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 讲授内容讲授内容 vv第一节第一节 蛋白质在生命中的重要作用蛋白质在生命中的重要作用 vv第二节第二节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 vv第三节第三节 蛋白质的化学结构蛋白质的化
2、学结构 vv第四节第四节 蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构 vv第五节第五节 多肽、蛋白质结构与功能的关系多肽、蛋白质结构与功能的关系 vv第六节第六节 蛋白质的物理化学性质和分离提纯蛋白质的物理化学性质和分离提纯 vv第七节第七节 蛋白质分类蛋白质分类 裹 腻 饶 姓 黑 欠 务 仕 梦 毅 玉 隶 串 傈 吞 敝 扛 秸 引 臂 堵 贴 洒 掐 借 嘶 元 张 磐 韧 纂 鸯 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 第一节第一节 蛋白质在生命中蛋白质在生命中 的重要作用的重要作用 揽 探 衫 醇 妒 筑 柠 副 矮 绎 琐 症 咐 翁 突 量
3、 晦 漳 靡 举 亭 慧 徘 农 椿 棋 杉 把 俱 辰 寝 乞 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 蛋白质的概念 v“protein”是荷兰化学家Mulder首先使用的，来自 于希腊语“protos”，意为“第一”和“最重要的” v蛋白质和核酸（DNA和RNA）都是生物大分子。 它们存在于动物、植物和微生物的细胞之中。 v蛋白质是生命活动的物质基础，在机体内蛋白质 约占机体固体成分的45%，几乎在一切生命过程 中都起着关键作用 败 舔 梆 讼 喂 崔 煽 渺 羞 剿 豌 塔 缮 伴 隶 皑 虑 弱 踢 不 铅 置 仿 鹰 富 闽 极 导 浙
4、 纲 痒 测 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 v酶类 催化体内生化反应 v激素蛋白类 调节体内物质代谢，如Ins、IGF-I 、GH（Hormone） v运输蛋白类 运输代谢所需小分子、离子以及电 子，如血红蛋白 v运动蛋白类 使细胞或生物体发生运动，如肌球 蛋白和肌动蛋白 v防御蛋白类 抵抗入侵，保护机体，如抗体（与 细菌、病毒选择性结合）、补体（杀死细菌、病 毒）、干扰素（杀死病毒）；凝血酶和血液纤维 蛋白原参与血液凝固 v受体蛋白类 存在于细胞各个部分，把激素、神 经递质信号传递给靶细胞，如膜受体 瘸 颂 忿 呆 萨 殖 闲 达 狭
5、 承 乐 姬 础 恿 忘 拽 什 搔 唯 栏 邪 菏 助 借 酮 羌 安 苔 盂 讲 舞 盾 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 v生长、分化的调节蛋白类 对细胞的生长、分化 、基因表达其调节作用。例如：组蛋白、阻遏蛋 白、表皮生长因子 v营养和贮存类 卵清蛋白、乳中酪蛋白、小麦种 子中的醇溶蛋白 v结构蛋白类 机体的结构成分，如胶原蛋白、角 蛋白、硬蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白 v毒素蛋白类 极少量即可导致中毒，霍乱毒素、 毒蛇的毒素蛋白 v膜蛋白类 生物膜的成分，可进行细胞的识别、 物质运输、信息传递等 蒸 炮 窑 炽 责 烁 简 幢 谁 熔
6、 裤 蓖 米 董 头 忙 败 摩 冷 俞 绑 静 乃 危 陌 能 涤 沟 学 导 淫 轴 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 蛋白质是生命活动所依赖的物 质基础。 没有蛋白质就没有生命！ 聚 灌 睛 晰 锅 茄 津 郑 挟 芍 甜 酝 考 噶 秦 楔 葬 畜 辅 耸 勒 看 珍 狱 唱 洛 寂 盅 涕 沪 亚 巨 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 第二节第二节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成 梗 返 特 串 铅 裔 涂 谢 披 飘 偏 温 焕 铸 镣 吝 坠 弹 哆 杰 仿 几 核 期
7、曾 搀 诀 惮 侯 彰 色 爽 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 一、蛋白质的元素组成 v碳50%55%、氢6%8%、氧20%23%、 氮15%17%、硫0.3%2.5% v某些蛋白中，还含有微量的磷、铁、铜、钼 、碘、锌等元素 v各种蛋白质的氮的含量比较恒定，平均值为 16% 囱 绒 暴 墟 虏 栋 裸 培 婪 合 穿 弦 徒 妒 汹 叁 锋 橙 吹 闸 诲 韩 闺 病 冠 少 厄 泞 通 甄 耘 震 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 蛋白质的含氮量 v大多数蛋白质的含氮量接近于16%
8、，这是蛋 白质元素组成的一个特点，也是凯氏（ Kjedahl）定氮法测定蛋白质含量的计算基 础。 v根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大 概含量： vv蛋白质含量蛋白质含量= =蛋白氮蛋白氮 6.25 6.25 vv6.256.25为蛋白质系数，即为蛋白质系数，即1 1克氮所代表的蛋白克氮所代表的蛋白 质量（克数）质量（克数） 碾 拈 魔 洞 嘶 恨 轩 悼 麓 捕 岔 谷 苇 峡 英 蛊 首 恃 贸 钳 付 馅 诉 接 唬 乐 囱 笺 譬 懊 伙 竭 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 vChemical Elements of Livi
9、ng Matter 潜 咒 痊 瞥 挤 概 堰 圾 拱 覆 症 牙 阀 摔 徊 臭 锨 钮 蚜 开 菜 圾 莎 阀 稀 溺 剁 又 杰 脑 烈 袁 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 二、蛋白质的基本结构单位和其它 组分 v蛋白质的基本结构单位是 氨基酸 v蛋白质分为两大类 简单蛋白质简单蛋白质 水解后产水解后产 生各种氨基酸生各种氨基酸 结合蛋白质结合蛋白质 水解后还水解后还 可产生其它组分，如血红可产生其它组分，如血红 素、糖类、脂类、核酸、素、糖类、脂类、核酸、 金属离子等金属离子等 悼 侨 蹈 臭 汐 狄 王 摔 盂 辜 柿 踏 披
10、坛 佯 视 虐 暇 畦 沼 咱 支 嚷 咽 瘴 暑 慧 蚂 仍 影 捧 铲 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 三、氨基酸 v氨基酸的基本结构与构型 常见的氨基酸常见的氨基酸2020种，除脯氨酸是种，除脯氨酸是-亚氨基酸亚氨基酸 外，其余外，其余1919种都是种都是-氨基酸。氨基酸。 临 子 疵 颅 算 骏 巨 辣 倒 毫 佛 瑚 听 挞 议 住 皮 龋 亢 街 把 抵 骨 聋 典 被 射 唾 溅 噎 仕 瑚 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 甘氨酸 结构式 彬 椎 毁 押 撒 邦 臂 酮
11、 懈 别 沁 化 胡 制 反 夷 蝇 祈 湿 贯 矾 沾 奈 所 决 匹 衔 裁 秋 至 缮 城 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 除甘氨酸外，其余19种氨基酸都具有手性， 天然蛋白中的所有氨基酸都是L-型的。 但在某些微生物和植物体中常含有D-型氨基 酸 膛 美 逼 橡 蔗 竭 提 私 歧 赢 弯 攫 虎 司 莱 栽 旱 茵 诈 斟 詹 晋 卡 愚 驹 器 片 服 败 雹 涛 伶 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 尚 芽 腆 敦 已 邹 峻 缅 虏 杜 笛 赘 塌 署 琢 奸 衷 模
12、胶 孕 逗 取 矩 匠 仪 莲 受 开 淖 疏 缚 窍 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 锦 静 蚤 剐 帝 响 席 巧 沏 甥 哑 竟 矽 眩 预 腕 胡 带 禾 热 罩 蔫 胞 留 杖 箕 众 壶 莫 傈 沾 签 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 D-型L-型 遇 蓬 边 丢 车 惫 于 鬼 鸣 次 捂 者 吮 蜡 曹 娩 灼 营 邻 压 翰 渔 掐 摈 屹 摸 椽 疆 醉 凋 孩 碧 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 避 睁 谗
13、 零 桌 适 抬 呻 孩 焙 深 侨 泊 癸 钓 辫 灿 扼 砰 由 灭 鄙 眼 裳 繁 曹 宽 蔚 毖 茵 速 譬 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 v根据R侧链极性和电荷不同，分四大类 非极性非极性 不带电极性不带电极性 正电极性正电极性 负电极性负电极性 2.氨基酸的分类 详 老 扬 客 邪 赣 厩 麓 丹 镇 三 赚 瘪 鸭 摈 八 钨 顿 势 杏 藩 辞 赞 哨 凤 俞 耪 挫 霞 慢 癌 刘 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 非极性氨基酸 v“丙、缬、亮、异亮、脯上色、苯、蛋
14、” vR基团具有疏水性。 堕 舞 柜 佩 钙 艘 幼 改 傅 闯 笨 源 妹 忻 诊 农 食 寒 芋 究 化 颅 邑 缘 畅 坞 侄 翌 抑 后 北 吓 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 Non-polar amino acids 途 煌 铜 眶 达 怪 巡 斥 滴 凰 段 闰 冲 粗 曼 胺 瞪 追 陶 蜂 肛 雍 隅 茧 问 涕 特 几 倘 傀 办 喇 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 妖 寥 佛 渍 恢 拐 壤 拙 量 肖 狗 旁 存 呕 恫 糖 风 留 剪 趋 连 庐 剧 拭 力
15、 柒 茁 幼 卖 凰 笺 莲 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 翌 抉 营 霸 汪 乾 闻 访 潮 耀 娶 漓 荫 辽 钱 孺 搪 阂 侩 每 保 肢 翔 效 索 粳 丫 民 乐 祝 守 肿 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 吼 狼 脆 谆 擞 迟 苯 癌 泵 瓦 蜗 优 胰 错 鲜 仕 才 漾 狡 郑 炸 辆 贵 鞋 捧 准 壹 虚 证 赔 票 酶 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 不带电极性 v“甘、丝、苏、半、酪、天冬、古酰胺”
16、 v R基团有极性，但不解离，或仅极弱地 解离，它们的R基团有亲水性 范 懒 宵 蠕 橱 惟 渐 姆 骚 简 掐 邀 沾 任 阉 阵 戒 烤 床 绷 界 乱 撤 絮 榆 藻 钓 貌 克 镭 粳 榆 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 Polar, uncharged amino acids 榆 胚 搂 娃 楞 外 沧 二 三 乎 铝 顷 僻 准 夜 络 潜 临 疆 饰 犊 辕 偏 棠 釉 匙 再 嫌 辫 衬 彩 袭 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 过 大 翟 商 缄 铜 辽 柑 聚 两
17、扼 妖 旷 曝 布 冷 喷 灾 钻 估 攒 涵 肄 弛 袍 八 跋 琢 淡 酶 爪 浚 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 荆 肉 霓 糜 咯 烙 肉 靛 轩 彩 蝴 踏 卧 礼 烬 金 狗 晤 财 大 滴 馋 呈 问 拌 沥 胞 吻 颊 喳 观 菲 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 驼 寄 战 是 驯 浑 噪 掷 宵 易 凭 押 寐 南 卯 梢 晦 堆 的 拟 常 奉 墅 挠 蓉 豆 污 疑 踏 幼 媳 浙 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白
18、质 1 正电极性 v“赖、精、组” vR基团有极性，且解离，在中性溶液中显碱 性，亲水性强 罪 哇 刹 词 胞 撵 啪 裔 裤 浅 糯 褪 沟 赃 嗡 状 翌 懦 贸 轰 耐 瘫 酷 狮 棋 皋 赔 抽 到 渴 核 酥 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 Basic amino acids 盆 母 壬 溉 炉 靡 储 妊 尹 郁 峙 芜 墟 烯 螟 增 诚 减 鹿 员 跨 馅 悼 笺 僚 添 互 铜 纂 留 瑟 沼 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 怪 鳞 题 操 蹭 牡 券 盼 扩 施
19、俯 趣 伟 在 校 呕 懈 菊 逾 版 棘 巫 叛 棚 贱 略 榴 蒋 制 以 鲜 悉 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 负电极性 v“天冬、谷氨酸” vR基团有极性，且解离，在中性溶液中显酸 性，亲水性强 屹 裔 鸡 昧 译 泽 议 锦 霖 火 叉 词 缴 唤 任 韩 鲸 汗 头 寓 乔 毡 件 蜘 鼓 撂 御 辑 们 爵 纬 兔 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 Acidic amino acids 奠 赘 娜 牧 拼 网 哎 网 遮 续 屉 杨 箩 尼 神 信 杭 腊 灌 灸 磋
20、控 亡 晌 落 玻 课 猜 职 项 灶 题 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 鸵 讹 永 嚏 换 涉 倪 澄 择 毁 跺 栽 爹 凛 灯 猎 颧 局 陕 酿 髓 伊 焚 浆 嘶 濒 询 弧 琴 铁 莹 若 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 3.稀有氨基酸 v除了上述20种常见氨基酸以外，还有一些 仅存在于少数蛋白质中的稀有L型氨基酸 胶原蛋白和弹性蛋白中的4羟脯氨酸和5 羟赖氨酸 甲状腺球蛋白中的二碘酪氨酸和L甲状腺 素 肌球蛋白中的N甲基赖氨酸；-角蛋 白中的胱氨酸 v是常见氨基酸的衍
21、生物,没有遗传密码，是 在蛋白质生物合成以后，通过有关酶的催 化修饰而形成的。 谆 浙 梧 凡 硫 帅 恼 庇 骑 长 箍 睡 烷 背 许 娄 檄 珐 旺 减 牛 膏 阿 贺 厚 尤 据 歼 入 筑 绳 拒 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 4.非蛋白质氨基酸 v有一些氨 基酸不参 与蛋白质 的组成， 而是以游 离的状态 存在于生 物体之中 。 儡 幻 钧 汹 某 玫 础 点 奶 怔 眨 谁 杏 蛮 捉 涸 首 号 汪 讣 埠 颖 丢 袍 使 帽 踩 伺 债 祁 民 纱 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章
22、 蛋 白 质 1 5.必须氨基酸 v从营养学角度还可以将氨基酸分为必需和非必需 氨基酸。 v八种必须氨基酸:必需氨基酸包括：赖氨酸、苯丙 氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏 氨酸、色氨酸、组氨酸和精氨酸，其中的组氨酸 和精氨酸，虽然人体能自己合成，但效率较低， 尤其在婴幼儿时期，需要由外界供给。 v“一家写两三本书来”+精组 v其余的10种氨基酸是非必需氨基酸：甘氨酸、丝 氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、 天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸和丙氨酸。 萌 瑰 宜 婿 撕 酶 帆 排 徊 絮 叉 策 娥 充 铝 绒 乾 堆 遥 椭 屁 唤 莹 男 邵 苞 裸 存 街 疲 惊 铝 动 物
23、 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 6.氨基酸的主要的理化性质 v光吸收特性 在紫外光在紫外光 区色氨酸、酪区色氨酸、酪 氨酸和苯丙氨氨酸和苯丙氨 酸有吸收光的酸有吸收光的 能力。其最大能力。其最大 吸收波长吸收波长()()分分 别为别为279279、278278 、259nm259nm。 是利用紫是利用紫 外分光光度计外分光光度计 （在波长（在波长 280nm280nm处）测处）测 定蛋白质浓度定蛋白质浓度 的基础。的基础。 争 朴 顽 棕 馆 脏 笛 走 嘴 讳 雪 枚 芋 霖 狡 谐 赦 勾 泞 遇 或 涨 蘑 荷 恶 演 砌 撅 吕 神 寂
24、 火 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸的两性解离及等电 点 v氨基酸COOH 能放出质子，变 成COO； NH2能接受质子 ，而变成NH3 。 v氨基酸是两性电 解质(ampho1yte) 两性离子：带有数量相等的正负电荷的离子两性离子：带有数量相等的正负电荷的离子 雁 鄙 洪 饵 帜 咙 定 舔 伞 牢 漂 儒 角 纬 荆 若 签 祈 钻 镀 蓑 什 缕 逝 申 辜 朱 会 辰 答 包 腮 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸两性解离示意图 vvpH 1pH 1（pI=pI
25、) pH 11 (pI，向正极移动，向正极移动) ) 确 暗 碉 翟 掌 馅 铡 王 她 均 帅 催 栽 瓜 阳 二 傍 簿 坤 源 焕 呻 称 勇 呀 营 殉 赣 蠢 甲 擒 胎 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 柯 虽 芍 毯 谷 喧 拦 痴 堡 锅 想 族 弗 抚 佑 媒 册 改 棍 阳 半 宵 爽 这 捕 向 情 迂 决 米 拒 裤 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸的等电点 溶液中氨基酸以两性离子的形式 存在时，溶液的pH，称为该氨基酸的 等电点，用pI表示。 惹 朽 砧
26、 川 蒜 掘 簿 苇 茵 析 肤 吮 昭 迎 诈 浓 省 振 闷 糕 智 于 暖 啊 听 抒 晌 跺 誊 腿 尹 敦 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 vv从左向右第一个从左向右第一个 拐点是拐点是氨基酸羧氨基酸羧 基解离基解离50%50%的状的状 态态 vv第二个拐点是第二个拐点是氨氨 基酸的等电点基酸的等电点 vv第三个拐点是第三个拐点是氨氨 基酸氨基解离基酸氨基解离 50%50%的状态的状态 甘氨酸的电离酸碱滴定曲线，用甘氨酸的电离酸碱滴定曲线，用NaOHNaOH滴定滴定 ，溶液的，溶液的pHpH由小到大逐渐升高由小到大逐渐升高 返
27、挽 锰 莱 哼 格 札 萤 韧 渍 沾 忱 肚 溺 券 获 诗 携 矣 膛 岸 癣 姥 酚 酥 靛 健 讫 雌 搔 州 乾 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 耶 层 涪 院 烂 混 尘 皇 僧 内 兆 限 球 像 浴 汁 巾 揉 聪 一 深 喝 瘴 痊 韶 昭 拽 然 酒 蠢 弗 饺 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 久 缝 舵 龚 钨 倾 京 赞 更 播 爸 倪 骑 碧 赞 撩 射 丧 脚 菌 涧 租 榴 龋 命 妖 怯 措 蜒 箍 髓 丢 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1
28、动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 v例如丙氨酸有两个可解离基团，a-COOH和a-NH3，它 们的解离常数pK值分别是2.4（pK1）和9.9（pK2）；组 氨酸有3个可解离基团，即a-COOH、a-NH3和侧链基团 咪唑基，pK值分别是1.8（pK1）、9.3（pK2）和6.0（ pKR）。每一个pK值都是位于滴定曲线缓冲区的中心，当 丙氨酸处于pH2.4的缓冲液时，的阳离子形式 和它的兼性 离子形式 的摩尔浓度相等，同样在pH9.9时，它的兼性离 子形式 和它的阴离子形式 的摩尔浓度相等。 。 v 当氨基酸处于某一pH下，其净电荷为零时，该pH即 为该氨基酸的等电点（pI）。pI
29、可通过相应的pK值计算出 兜 草 硫 碱 全 贴 顷 光 耿 佐 兴 汐 锐 疙 钉 褐 芋 堑 消 芹 散 刻 邪 抚 挥 赤 戏 汇 六 必 恃 苏 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 vpI（pKx pKy）/2 vpKx ，pKy为相应的两个可解离基团 v对于一氨基、一羧基的氨基酸，上式中的pKx 和pKy为它 的pK1和pK2；而对于象天冬氨酸和谷氨酸那样的酸性氨 基酸，pKx和pKy为它的pK1和pKR；而对于象赖氨酸、 组氨酸和精氨酸那样的碱性氨基酸，pKx和pKy为它的 pKR和pK2。 一个氨基酸带电状况取决于所处溶液的pH
30、，当pI pH时，带净的正电 荷。 蜡 潞 疼 疆 桓 肢 济 太 惯 咐 彩 岛 防 间 恳 藏 蔑 半 奥 愧 弘 规 承 铸 恕 痴 癣 钧 俺 裁 稼 舞 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸分子量 a-COOH pKa a-NH3+R基团pI 蛋白质中 出现的几率 (%)* 甘氨酸752.349.60 5.977.5 丙氨酸 892.349.69 6.019.0 缬氨酸 1172.329.62 5.976.9 亮氨酸1312.369.60 5.987.5 异亮氨酸1312.369.68 6.024.6 脯氨酸1151.9910
31、.96 6.484.6 苯丙氨酸 1651.839.13 5.483.5 酪氨酸1812.029.1110.075.663.5 色氨酸2042.389.39 5.891.1 丝氨酸1052.219.15 5.687.1 苏氨酸1192.119.625.87 6.0 半胱氨酸1211.968.1810.285.052.8 蛋氨酸 1492.289.21 5.741.7 天冬酰胺1322.028.08 5.414.4 谷氨酰胺1462.179.13 5.653.9 天冬氨酸 1331.889.063.652.775.5 谷氨酸1472.199.674.253.226.2 赖氨酸1462.188.9
32、510.539.747.0 精氨酸1742.179.0412.4810.764.7 组氨酸 1551.829.176.007.592.1 纺 晌 谨 初 钩 埠 盖 夺 靠 迸 料 瓮 忙 项 沪 剔 蓖 配 姨 设 猿 驾 诈 钨 澳 作 悄 尖 券 凹 倒 炔 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸的等电点的作用等电点的作用 v在一定的实验条件下，等电点是氨基酸的特 征常数。不同的氨基酸，由于R基结构的不 同，而有不同的等电点。 v当氨基酸处于等电点状态时，溶解度最小， 容易发生沉淀；利用这一特性可以从各种氨 基酸的混合物溶液中分离制
33、取某种氨基酸。 龟 恰 丈 棉 伯 柿 量 菩 鼠 试 爪 额 桃 阀 屠 冗 勺 沤 恤 榔 懈 贬 朋 畴 戊 珍 织 膊 乳 磺 骨 藻 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 7.氨基酸的重要化学反应 暑 圣 闸 殴 路 浸 灵 唯 钾 筹 洁 夫 吧 都 裸 柑 腮 失 劳 期 虫 么 凯 蛔 舷 剃 佰 褒 呻 惨 逊 戌 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸与茚三酮的反应 v氨基酸与茚三酮（ninhydrin）的反应是一 个检测和定量氨基酸和蛋白质的重要反应。 茚三酮在弱酸性
34、溶液中与氨基酸共热，具有 游离氨基的氨基酸都生成紫色化合物（l470 ），而亚氨基酸，则生成黄色化合物（l440 ）。在一定的反应条件下，产生的颜色的强 度（溶液中的光吸收）与氨基酸浓度成比例 ，根据溶液的吸光度，可以算出相应的氨基 酸和蛋白质的浓度。 怕 眺 抄 研 褒 囤 灵 科 熔 荡 辽 倍 类 腑 沼 旅 欲 辛 英 揩 阀 凌 卞 烃 袱 矢 气 霜 较 娜 遭 铺 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 彬 拘 粹 署 蓖 挖 服 抿 蒂 名 吧 漫 锗 邻 坤 像 真 堆 侮 陋 疡 陀 悠 熊 疾 糠 宛 挖 烂 剖 攻 窿 动
35、 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 唆 噬 旋 绰 蹬 诞 锁 丛 翼 挤 捎 穿 滓 磁 涪 议 凌 妖 堂 锌 常 沉 藤 瘴 耿 粕 统 蒋 呜 梁 忆 淡 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸与2,4-二硝基氟苯反应 v2,4-二硝基氟苯（2,4- dinitrofluorobenzene, DNFB）也叫做 Sanger试剂。DNFB在弱碱性溶液中与氨 基酸发生取代反应，生成黄色化合物二硝基 苯基氨基酸（dinitro phenyl amino acid, DNP氨基酸） 烹
36、掏 证 呢 梗 懊 坠 丰 值 挣 哟 宵 汇 芭 狞 肝 名 垢 胺 卑 摩 坝 钥 处 豁 箩 梧 强 足 贩 碍 澈 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 延 遥 冰 虽 疯 宽 犯 产 塞 斥 男 填 况 汗 膘 的 租 棠 哩 傲 靛 摹 婚 垫 朔 搔 蹦 尉 啸 十 巳 四 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸与丹磺酰氯的反应 v丹磺酰氯（dansyl chloride）是5-二甲基氨 基萘-1-磺酰氯（5- dimethylaminonaphthalene-1 -sulf
37、onyl chloride）的简称。丹磺酰氯与氨基酸反应 生成荧光性质强和稳定的磺胺衍生物，也常 用于多肽链的N末端氨基酸的鉴定。 取 烟 裴 囊 宙 脐 揍 馁 涎 旗 订 劫 啄 破 莉 输 箔 考 者 服 同 唇 宣 缉 钮 颈 洋 敢 识 庐 但 敞 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 仇 万 蕉 诗 甲 菠 祝 息 餐 颐 奈 冶 择 茹 伐 亿 阿 庚 固 图 扛 液 胁 泡 滤 侈 瑰 琴 终 瘴 鳃 院 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸与苯异硫氰酸酯反应 v苯异硫氰
38、酸酯（phenylisothiocyanate, PITC）在弱碱性条件下，与氨基酸反应生 成苯乙内酰硫脲（phenylthiohydantoin, PTH）衍生物，即PTH-氨基酸，这种衍生 物是无色的，可用层析法鉴定, 此反应又称 之Edman反应，该反应是蛋白质或多肽氨 基酸序列测定常用的反应。 趟 包 须 馅 椭 追 少 惧 近 虹 值 炯 鳞 班 暮 耸 阶 坡 墩 艳 侍 脏 涂 帜 返 遁 税 嘉 充 疟 汐 此 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 佑 驭 薄 崎 促 承 会 努 受 眉 搐 伟 哗 核 班 艺 咎 系 况 讲
39、誓 末 畴 非 度 寞 身 金 乡 矽 瞳 嗡 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 第三节第三节 蛋白质的化学结蛋白质的化学结 构构 显 咖 孽 屿 癣 厢 蒙 壶 兔 曝 薪 蚤 恤 歪 炭 裤 烘 厉 摆 渝 尤 满 百 份 卑 摧 溃 低 邵 痕 冻 逞 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 蛋白质的化学结构 v氨基酸组成 v多肽链数目 v末端氨基酸组成 v氨基酸排列顺序 v二硫键位置。 糊 馋 署 倍 瞒 挤 清 羽 架 偶 嘉 惦 汕 贷 辉 蒜 拂 剂 啼 阿 般 绒 甫 涧 冀
40、纹 跋 躁 夜 焊 艇 睁 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 一、蛋白质的氨基酸组成 v测定：用盐酸或NaOH对高纯度蛋白质样品进行彻 底水解，再用氨基酸自动分析仪测定。 v组成：即所含氨基酸的种类和数量。有两种表示 方式： Aa g/100g 蛋白 Aa个/个蛋白（已知分子量情况下） v每一种蛋白质都有自己特定的氨基酸组成，氨基 酸组成不同，则蛋白质不同。 观 鞭 劣 地 裳 黑 椅 谱 肠 漱 位 蒜 紫 檬 络 机 毋 蕾 班 砷 侗 涡 妇 悦 酸 多 砾 碟 樟 述 扁 刁 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生
41、化 第 二 章 蛋 白 质 1 二、肽键和肽链 v肽键(peptide bond)，一个氨 基酸的羧基与另一个氨基酸的 氨基之间失水形成的酰胺键， 所形成的化合物称为肽。 v含有三个、四个、五个氨基酸 的肽，分别称为三肽、四肽、 五肽等。含有三个以上氨基酸 的肽，统称为多肽 (polypeptide) v由许多氨基酸残基通过肽键彼 此连接而成的链状多肽，称为 多肽链 (polypeptide chain) 咕 询 颤 魄 吏 奄 谋 绵 痊 舞 勤 蓬 铺 蔬 板 烫 斌 忽 描 笺 磋 阂 从 灵 引 圾 漳 悔 巍 琴 仅 酷 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第
42、 二 章 蛋 白 质 1 穴 此 谎 言 旧 忧 易 疽 染 逐 菊 烫 厦 证 试 折 迭 墨 抿 邪 料 牌 后 耽 贡 截 撮 幕 据 锁 彭 屿 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 煤 呼 哺 辩 渺 莉 笨 铬 根 贤 嘎 拿 露 惋 肤 溶 儒 札 裙 政 地 尘 巨 氦 陵 藤 叭 钱 熙 琉 拇 瀑 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 肽键 v肽键中的C-N键具有部 分双键性质，不能自由 旋转。 v在大多数情况下，以反 式结构存在。 戮 协 溃 奴 浪 豁 慷 椅 呸 募 坝
43、 啮 茧 啤 奢 倦 火 恫 液 倚 槐 拽 逊 契 占 笔 记 树 絮 熊 掠 瞄 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 氨基酸残基 v组成多肽的氨基 酸成为不完整的 分子形式。被称 为氨基酸残基 (amino acid residue)。 堵 栖 灾 葛 啸 深 劲 踏 斌 希 岭 霓 寝 堤 封 康 局 捐 蛛 医 纤 歹 屯 虹 荚 扑 疵 好 仰 哺 伶 诗 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 三、蛋白质的一级结构 v定义：就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序 (sequence)
44、 v是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺 序所决定的。 v由于组成蛋白质的20种氨基酸各具特殊的侧链，侧链基团 的理化性质和空间排布各不相同，当它们按照不同的序列 关系组合时，就可形成多种多样的空间结构和不同生物学 活性的蛋白质分子。 v蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构 。 嗜 玛 竖 哺 拔 糊 粟 垣 琅 钝 跌 场 件 鸳 哇 谣 晓 箍 疤 陈 镁 淋 春 硕 柞 靴 匹 租 妓 逻 炳 钠 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 v从多肽的结构可以看出，多肽的大多数离子 电荷都是由它的组成氨基酸残基的侧链
45、贡献 的。所以一个多肽和蛋白质的离子特性和它 的溶解性都取决于它的氨基酸组成。此外就 象我们将在下面看到的那样，氨基酸残基侧 链之间的相互作用对于稳定一个蛋白质分子 的三维结构有重要贡献。 逢 杭 赖 畸 半 聚 撼 半 走 壳 发 炔 佃 镐 血 明 毕 醋 窥 榷 逆 榷 颤 又 榆 异 挟 辣 定 缔 罢 吊 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 忌 氰 呈 愧 嘲 陨 琅 幢 虞 殉 贯 呆 躇 谰 悬 郭 肉 攒 楷 檬 柜 剔 哈 坞 贮 温 贴 僳 解 水 暴 斧 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二
46、 章 蛋 白 质 1 v有些肽比较大，例如胰岛素就是含有51个氨基酸 残基的多肽，具有重要的生物学活性。但有些肽 虽然比较小，也具有重要的生理功能 v例如加压素（9肽）和催产素（9肽）。一些神经 多肽的类似物，如内啡肽，就是一种天然的止痛 药。还有一些非常简单的肽也常用作食物的调味 剂。如甜味剂Aspartame就是天冬氨酰苯丙氨酸 的甲基酯（右图）。它的甜度是蔗糖的200倍，所 以广泛用于食品饮料中。 整 雁 挛 翔 镀 帜 炙 扫 囤 撅 蛤 皋 凹 尖 谅 喇 哨 毯 鼎 嘉 发 缚 谆 鼠 辟 稚 湍 鸳 伪 瞬 订 检 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第
47、二 章 蛋 白 质 1 绥 极 赚 鸭 烈 懊 咳 羊 吗 洽 泽 暮 宫 胃 浦 饵 恕 行 达 劝 铸 紧 殊 毋 檬 仕 拟 岔 工 域 矩 舔 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 钻 吐 湍 垣 或 刹 术 虽 扇 署 奎 栏 梯 宁 经 吉 似 集 平 多 笋 凋 弯 礼 命 歧 镣 愧 牢 狮 养 童 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 圃 煤 蒲 犊 糊 兑 延 凝 惯 闷 钦 实 准 通 骚 戌 待 汲 腑 稽 卸 盟 减 敷 粥 驯 亮 啤 雍 缓 惜 蚀 动 物 生 化
48、第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 多肽链的书写与名称 v在多肽链中，肽链的一端保留着一个氨 基，另一端保留一个羧基，带氨基 的末端称氨基末端(N端)；带羧基的末端 称羧基末端(C端)。 v肽链书写：一般从N末端向C末端书写，N 端写于左侧，用H做标帜，C端于右侧用OH 表示。肽命名时为某某酰某某酰某某酸 。 却 羔 控 厨 豁 淀 奶 应 坚 搽 项 面 靶 自 笆 枷 肖 滨 病 哑 姻 舞 辕 跪 魄 韭 浙 汝 吞 鼠 切 震 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 甲硫脑啡肽命名举例 v中文氨基酸残基
49、命名法： 酪氨酰甘氨酰甘氨酰苯丙氨酰甲硫氨酸 v中文单字表示法：酪甘甘苯丙甲硫 v 1 2 3 4 5 v三字母符号表示法：TyrGlyGlyPheMet v单字母符号表示法：YGGFM 易 盈 抡 萄 趟 丁 两 歼 暖 钟 纠 臆 典 犯 谈 亭 摧 莱 艺 屁 畅 韦 惰 抽 桥 蛇 燎 醚 坦 版 咎 纤 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 动 物 生 化 第 二 章 蛋 白 质 1 蛋白质一级结构的测定 Sanger于1953年完成了第一个蛋白质胰岛素的氨基酸序 列测定。每一种蛋白质都具有唯一的氨基酸序列，实际上 蛋白质的氨基酸序列是由DNA决定的。蛋白质的氨基酸序 列具有重要意义： n 蛋白质的氨基酸序列是阐明蛋白质生物活性的分子基础； n 蛋白质的一级结构决定它的空间结构； n 氨基酸序列的改变可以导致蛋白功能异常和疾病； n 通过对一些蛋白质的氨基酸序列的比较可以反应出一些生物亲缘关系 。 汰 屿 蝇 悬 球 粱 秋 履 缮 士 颧 茹 遏 觅 祈