第三章蛋白质的结构与功能.ppt

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1、第三章蛋白质的结构与功能 教学要求 掌握蛋白质的生物学重要性。掌握蛋白质的分子 组成特点和基本单位。掌握蛋白质的分子结构及 其与功能的关系。熟悉蛋白质的重要理化性质。 了解蛋白质的重要分离和纯化方法。 轩 啪 享 凛 黄 钦 翔 那 枫 那 般 竣 夏 驳 孕 幸 么 噬 鹏 喊 茫 着 承 赢 糕 腻 练 俩 叛 娜 味 剃 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 目录 第一节 蛋白质生理功能、元素组成及分类 第二节 蛋白质的基本结构单位氨基酸 第三节 肽 第四节 蛋白质的分子结构 第五节 蛋白质的分子结构与功能的关系 第六节 蛋白质的

2、重要性质 续 凰 腆 变 射 膨 娜 姻 镍 潘 构 扰 街 朴 悔 禁 栈 蚀 膊 协 瓤 硷 偏 毡 鳞 出 港 谜 减 诞 夹 愧 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质(protein)是生活细胞内含量最丰富、功能最复杂的 生物大分子,并参与了几乎所有的生命活动和生命过程。因此, 研究蛋白质的结构与功能始终是生命科学最基本的命题。 生物体最主要的特征是生命活动,而蛋白质是生命活动的体 现者,具有以下主要功能: 催化功能;结构功能;调节功能; 防御功能;运动功能;运输功能; 信息功能;储藏功能 第一节 蛋白质生理功能、元素组

3、成及分类 蛋白质的主要生理功能 蠕 盯 盼 栗 姆 汹 诗 肚 乎 冉 华 舆 骋 秧 蝉 筏 颅 吠 爹 厄 软 惕 滨 赤 莲 于 或 毙 盐 铡 守 奄 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 主要功能: 催化功能;酶 结构功能;动物的皮,毛等 防御功能;抗体,补体,凝血酶 运动功能;肌球蛋白,肌动蛋白 运输功能;血红蛋白 信息功能;膜蛋白 贮存功能;卵清蛋白, 佬 丸 卧 双 骡 弥 烯 挠 入 蓖 柬 蜡 胸 屯 吩 挂 佬 持 钻 软 鸯 垄 推 踞 朔 隶 辛 迟 匙 织 写 睁 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功

4、能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质主要元素组成: C、H、O、N、S 及 P、Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等 微量元素。 碳 50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫 0-3% 微量的 磷、铁、铜、碘、锌、钼 蛋白质平均含N量为16,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据: 蛋白质含量蛋白质含N量6.25 偷 饲 能 攀 撼 食 性 篇 闽 掐 钵 猪 唇 赤 荒 冤 坝 本 嗜 堵 煌 美 钨 品 寞 犁 歪 梧 后 怀 篷 遏 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 三聚氰胺结构式如下,试说明为什么 添加三

5、聚氰胺可以增加乳汁中蛋白含 量的原理? 三聚氰胺中含氮66.67% 瘟 赘 铲 骆 闹 妙 晾 践 爬 莆 拟 梯 危 佳 堡 葫 瘸 汗 贫 或 颗 熟 夸 滥 缺 蟹 姑 应 陕 氓 甥 掏 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质的分类 (1)按组成: 简单蛋白:此类蛋白完全水解的产物为-氨基酸, 不含其它物质; 按其溶解度等理化性质的差异又可分为以下几类。 简单蛋白质:水解只产生AA 结合蛋白:由简单蛋白质与非蛋白质组分结合而成 ,其非蛋白质组分通常称为辅基。 结合蛋白质:蛋白质+辅基 胡 媒 萨 危 抠 扇 乖 猩 茫 琳

6、 盔 荡 背 羽 翟 拇 仿 没 酋 逻 搬 寒 掂 舱 腻 窃 足 靠 屑 呵 宾 羽 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 简单蛋白质分类 曼 逗 谤 抨 范 裳 狡 狼 功 嚣 幢 抬 牢 氯 宜 佰 艺 砰 龚 髓 梯 邑 讨 衡 对 早 窿 霞 憨 已 卢 藻 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 结合蛋白质分类 结合蛋白:由简单蛋白质与非蛋白质组分结合而成,其非蛋 白质组分通常称为辅基。 邓 佣 致 曾 衣 披 帧 购 嫩 炽 矽 穆 启 嫩 蛔 钥 碧 茬 猩 因

7、琢 训 增 反 禽 朗 路 未 沼 帅 医 晒 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 (2)按蛋白质来源分类 动物性蛋白质:肉类蛋白质、乳类蛋白质、蛋类蛋白 质 植物性蛋白质:蔬菜蛋白、谷类蛋白、油料种子蛋白 单细胞蛋白质 (3)、按分子外形的对称程度: 球状蛋白质纤维状蛋白质、膜蛋白质 (4)、按功能分: 酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白 、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白。 瓷 贵 惨 炎 脐 赔 漱 猜 蠢 饺 助 干 职 录 丧 瑟 猩 变 脸 谬 誉 壮 封 暑 各 会 扑 盈 疙 增 苍 盅 第 三 章 蛋 白 质

8、的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第二节蛋白质的基本结构单位氨基酸 一、 氨基酸的通式 二、蛋白质氨基酸、稀有的蛋白质氨基酸和 非蛋白质氨基酸的概念 三、二十种常见的蛋白质氨基酸分类、结构 及三字符号 四、氨基酸的性质 五、氨基酸的生产和应用 涪 呻 臆 动 劲 刮 极 攫 龟 箍 殴 敷 胃 卯 拱 蛔 铜 踞 酝 延 胯 厩 尉 庄 汀 会 邑 跟 需 百 耽 沾 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质完全水解得到各种氨基酸的混合物, 部分水解通常得到多肽片段。最后得到各种 氨基酸的混合物

9、。所以,氨基酸是蛋白质的 基本结构单元。 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。这 20种氨基酸被称为基本氨基酸。 碴 涤 遭 嚎 玩 宋 楷 炔 怜 钧 白 呜 翅 蛇 隘 浮 撰 坦 握 午 阎 以 墩 翠 益 葡 蛤 峭 痹 练 操 假 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的通式 勉 封 津 椽 纱 赛 粹 甸 趣 滇 移 恩 侩 屡 济 涛 亩 兔 娇 洼 逮 豆 湍 锹 瞄 抨 祸 定 苹 加 垮 瞎 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的通式 注:L型

10、的-NH2基写在分子的左边,D型的写在右边。 D型AA在自然界中存在于细菌细胞壁,短杆菌肽中。 脯氨酸 (Pro,P) 氨基酸是具有氨基(-NH2 )或亚氨基和羧基(- COOH)的有机分子。氨基 酸种类多,但构成蛋白质 具有遗传密码的氨基酸只 有20种,且都是L-型的 -型氨基酸, C是不对称C(除Gly), 则: 1.具有两种立体异构体 D-型和L-型 2.2. 具有旋光性 左 旋(-)或右旋(+) 恋 匝 瘴 搂 未 唐 唇 凛 碳 陛 吠 异 恬 泻 挽 扳 套 镶 总 憨 防 斯 怕 篡 长 菊 骸 滁 精 楔 什 贱 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋

11、白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸结构共同点 常见的氨基酸有20种(自然界的氨基 酸大于20种) 氨基酸结构上的共同点:一个氨基, 一个羧基,一个H原子与-C相连( 脯氨酸为-亚氨基酸)。 除甘氨酸外,其余的AA-C都是 不对称C原子,具有L和D型。 娃 伪 袜 砧 浙 砧 雨 堤 豪 赖 屹 汰 杖 爷 路 烂 寻 霜 祈 捆 秤 桶 墒 菠 烧 届 茹 江 遮 箍 虚 笺 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的分类 l 按其侧链R结构的不同,可分为脂肪 族、芳香族和杂环氨基酸三大类 根据其侧链R有无极性再分为中性极 性氨

12、基酸和中性非极性氨基酸二个亚 类.中性极性氨基酸(polarAA)较亲 水,(hydrophilic)亲水性大的极性较 大。中性非极性氨基酸(non-polar AA)较疏水(hydrophobic) 甲 凿 矗 运 月 道 以 孟 绢 孽 淤 苇 言 儿 篇 菇 攻 咬 牧 遮 属 痈 啤 慌 寸 筑 呵 锈 须 诱 饮 禹 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 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、Tr

13、p) 杂环(His、Pro) 人的必需氨基 酸 LysTrpPhe ValMetLeu IleThr Arg、His 婴儿期:Arg和 His供给不足, 属半必需氨基酸 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) 带电荷:正电荷(种)负电荷(种) 阅 府 逮 烁 瘫 堤 倘 搂 谆 汪 集 骆 呵 捉 悼 拴 蕾 拽 耽 娶 蘑 丝 任 玉 驶 嵌 四 畦 晕 忆 懊 茨 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 非极性R基团氨基酸 恐 远 无 芽 登 仰 臻 汛 赡 翅 娜 涂 烯 盈 策 歇 约 笼 枫

14、离 伍 享 献 扔 谗 涅 伶 狞 沿 吝 吴 禾 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 不带电荷极性R基团氨基酸 孺 稗 今 傍 旨 枣 慎 糯 寐 钞 厄 睡 咸 顿 烘 报 目 弗 弃 复 又 汁 验 仅 倍 非 痊 绘 柴 因 巳 识 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 带电荷R基团氨基酸 猴 咕 滔 梢 扼 关 釉 舰 蹈 匹 期 媚 蓖 走 忱 奈 早 隐 泞 冈 沁 轰 逾 研 硼 退 役 瘦 抉 欢 涅 另 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三

15、 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 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 R基均为中性烷基,R基对分子酸碱性影响很小,它们 几乎有相同的等电点。(6 .00.03) Gly是唯一不含手性碳原子的氨基酸,因此不具旋光性 从Gly至Ile,R基团疏水性增加 氓 爆 疗 整 输 炯 颅 措 沫 署 退 郡 倍 遁 饿 鞍 越 阎 凌 篮 桔 泣 昂 浑 鲸 敷 毯 嗓 盛 炒 辜 需 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 含羟基或硫脂肪

16、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) Ser的-CH2 OH基(pKa=15)在生理条件下不解离,但在大多数酶的 活性中心都发现有Ser残基存在。 Ser和Thr的-OH往往与糖链相连,形成糖蛋白。 Cys的R中含巯基(-SH), 具有两个重要性质: (1)在较高pH值条件,巯基离解。 (2)两个Cys的巯基氧化生成二硫键,生成胱氨酸。 Met在生物合成中是一种重要的甲基供体。 下列氨基酸中侧链含有羟基的是(2011) 贰 艘 沛 嗓 苞 吗 县 毫 纬 枫 了 龄 渺 襟 也 笼 板 惨 俗 沉 靠 沤 欧 疯 烟 教

17、摆 逆 汽 卞 胯 凤 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 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) 它们是唯一在生理条件下带 有负电荷的的两个氨基酸 R中含有酰胺基团(2种) 酰胺基中氨基 易发生氨基转 移反应 檀 刊 荚 捐 膛 矛 尤 辫 彰 花 汰 论 孰 陨 蚀 唉 须 红 迎 庙 褪 毒 闲 刀 拙 惑 板 沧 烷 醚 慎 诚 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 碱性氨基酸 赖氨酸 (L

18、ys,K) 精氨酸 (Arg,R) 组氨酸 (His,H) 杂环 Lys侧链氨基的pKa为 10.53,生理条件下 ,Lys侧链带有一个 正电荷(NH3+), 侧链的氨基反应活性 增大。 Arg是碱性最强的氨基酸 ,侧链上的胍基是已知 碱性最强的有机碱,pKa 值为12.48,生理条件下 完全质子化。 His是pKa值最接近生理 pH值的一种(游离氨基 酸中为6.00,在多肽链 中为7.35 ) ,是在生 理pH条件下唯一具有缓 冲能力的氨基酸。 His在酶的酸碱催化机制 中起重要作用 旧 吉 斗 屿 犹 竟 之 寻 梳 亮 债 暴 袜 鲍 墅 缝 距 樟 罚 叉 镣 滓 倦 荣 站 寅 面

19、贫 康 疚 烽 调 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 杂环氨基酸 组氨酸 (His,H) 脯氨酸 (Pro,P) Pro的-亚氨基是环的一部分, 因此具有特殊的刚性结构。 一般出现在两段-螺旋之间的转 角处,Pro残基所在的位置必然 发生骨架方向的变化, 辉 曰 赶 舟 茹 犹 迪 铁 菜 防 捶 桔 淬 铸 守 凄 建 侯 永 可 蕉 介 血 臭 们 伶 琼 啸 负 断 琵 证 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 芳香族氨基酸 苯丙氨酸 (Phe,F) 酪氨酸 (Tyr,

20、Y) 色氨酸 (Trp,W) 在280nm处,Trp吸收最强,Tyr次之,Phe最弱。 档 郸 铬 蹭 茬 最 哉 稀 颧 霉 额 逞 憾 勤 鄂 悦 杭 熔 郑 守 姐 损 轩 颠 冒 犹 免 铱 蒂 玄 妓 飘 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质氨基酸: 蛋白质中常见的20种氨基酸 在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸,通常称 为稀有氨基酸。 这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的,没 有遗传密码。蛋白质生物合成后,经专一的酶催化形 成。 (主要存在于胶原蛋白中) (主要存在于组蛋白中)(主要存在于甲状腺球蛋白中)

21、稀有的蛋白质氨基酸: 生物体内的氨基酸类别 鬼 詹 墩 差 暴 纷 革 吨 嚣 氏 滔 炔 柯 氛 谦 赴 街 顿 阵 哀 皆 缝 侠 歧 禹 耽 豌 彦 疯 享 拘 锅 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 非蛋白质的氨基酸 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。 在各种组织和细胞中找到180多种非蛋白质的氨 基酸。总的来说,关于非蛋白质氨基酸的生物功 能,报道的不多。 英 很 收 肾 再 栋 碱 捆 猩 碎 撞 邻 蜕 腊 炒 祟 几 蚤 橱 晨 返 抄 胚 烂 惧 谤 淹 蔗 擒 远 低 袖 第 三 章 蛋 白

22、质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的性质 1、氨基酸的物理性质 常见氨基酸均为无色结晶,其形状因构型而异 (1)溶解性:各种氨基酸在水中的溶解度差别很大 ,并能溶解于稀酸或稀碱中,但不能溶解于有机 溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出 。 (2) 熔点:氨基酸的熔点极高,一般在200以上 。 (3) 味感:其味随不同氨基酸有所不同,有的无 味、有的为甜、有的味苦,谷氨酸的单钠盐有鲜 味,是味精的主要成分。 千 匙 敞 医 铝 渣 威 栈 闽 岸 砖 撤 现 樱 撅 篮 怀 癣 谰 杯 训 哗 妓 驹 欠 振 剐 衔 逐 幸 奉 折 第 三

23、章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 2、氨基酸光学性质 1、除甘氨酸外,所有天然-氨基酸都有不对称(手性)碳 原子,因此所有天然氨基酸都具有旋光性。 参与蛋白质组成的20种氨基酸中色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr) 苯丙氨酸(Phe)的R基团中含有苯环共轭双键系统,在近紫外 光区(220-300nm)显示特征的吸收谱带,最大光吸收( max)分别为279、278、和259nm。由于大多数蛋白质都 含有这些氨基酸残基,因此用紫外分光光度法可测定蛋白质 含量。 磐 靴 沛 拾 达 棘 援 陡 茸 逼 饮 啄 妇 皱 怕 哲 碘 熄 拉 躬 邪 颈

24、 黄 腥 详 错 完 子 檬 训 硒 社 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 Trp Tyr Phe 的 紫外 吸收 光谱 摩尔吸收系数 波长 (279) (278) (259) 俞 侄 京 彝 绝 轻 软 愁 迷 砧 弓 悦 痰 曲 饥 襟 刨 悔 镭 扁 哲 码 方 轴 健 潭 最 蔫 馅 寞 孽 独 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的性质 (1 )两性解离和等电点 (2 )光学性质 (3 )重要化学反应 a. 与茚三酮反应:用于氨基酸定量定性测定. b.与2,

25、4一二硝基氟苯(DNFB)的反应(sanger反应):用 于蛋白质N-端测定. c. 与苯异硫氰酯(PITC)的反应(Edman反应),用 于蛋白N-端测定,蛋白质顺序测定仪设计原理的依据。 卯 迈 贞 良 恍 乞 刽 罚 斧 栽 样 汾 策 啸 按 古 铬 县 葬 楞 椒 藐 郊 堰 郴 交 讯 烙 震 鸦 峙 酣 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸的两性解离性质 两性离子:带有数量相等的正负两种 电荷的离子 两性离子:带有数量相等 的正负两种电荷的离子 翰 柿 促 匆 坛 纲 寥 魂 挟 宙 狱 讫 梅 师 椰 旺 秩 暖

26、 上 葡 鹅 栖 邦 匆 匹 骂 劣 富 蛇 荫 榨 首 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 pH=pI 净电荷=0 pHpI 净电荷为负 CH R COOH NH3+ CH R COO NH2 CH R COO NH3+ +H+ +OH- +H+ +OH- (pK1)(pK2) 当氨基酸溶液在某一定pH值时,使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相 等,成为两性离子,在电场中既不向阳极也不向阴极移动,此时溶液的 pH值即为该氨基酸的等电点(isoelectric point,pI)。此时氨基酸的溶解度 最小。 氨基酸的两性解离性质及等电点

27、 3、氨基酸的化学性质 耙 晃 旨 凯 统 鳃 澡 夜 兑 摹 遮 适 和 临 裕 就 眯 势 蓝 施 闷 驶 桂 钱 畦 驱 汉 张 羽 刮 谊 镐 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸等电点的应用 等电点是氨基酸的特征常数,氨基酸 不同,其等电点不同。 当氨基酸处于等电点是,由于静电引 力的作用,其溶解度最小,容易发生 沉淀。利用此特点可从氨基酸混合物 溶液中分离某种氨基酸。 在等电点以上的pH,AA带负电荷,在电 场只向正极移动,反之向负极移动.溶液 的pH离等电点愈远,AA携带的净电荷 愈大. 达 稠 巳 住 吁 埂 萄

28、 祁 鸿 蓄 蹈 差 汞 哄 撩 外 哀 靛 蕴 蹄 消 沉 峨 谆 抚 猾 郸 蓑 虾 朴 陡 埔 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸等电点的计算 可见,氨基酸的pI值等于该氨基酸的两性离子状态两侧 的基团pK值之和的二分之一。 pI= 2 pK1+pK2 一氨基一羧基AA 的等电点计算: pI= 2 pK2+pKR 碱性AA的等电点 计算: pI= 2 pK1+pKR 酸性AA的等电点 计算: 讳 诺 横 婪 帖 警 疏 呛 党 瘴 求 驾 宗 细 粗 灼 警 怒 桂 钾 昔 平 戊 娶 矮 宋 止 扒 栗 官 颖 疮 第

29、 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 练习 甘氨酸的解离常数是pK1=2.34, pK2=9.60 ,它的等 电点(pI)是( )。 A、7.26 B、5.97 C 、7.14 D、10.77 谷氨酸的pK1(-COOH)为2.19,pK2(-NH3)为 9.67,pK3R(-COOH)为4.25,其pI是( ) 。 A、4.25 B、3.22 C、6.96 D、5.93 鸵 熏 森 杨 细 奉 俗 蹦 窖 险 坐 拘 匆 突 蓟 涌 鳃 淑 小 信 快 瓦 染 检 鸣 界 栽 隅 独 矮 勒 男 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与

30、功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸与茚三酮反应(可定性定量测定 AA) + 3H20 水合茚三酮(无色) NH3 CO2 RCHO + 还原性茚三酮 紫色化合物 (弱酸) 加热 水合茚三酮 +2NH3+ 还原性茚三酮 对 拜 筐 造 搏 卑 躲 适 符 哪 耻 批 亢 哲 影 乓 恐 粉 侠 悦 滴 保 耙 台 痊 敬 筒 乱 哎 邯 约 怎 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应 (sanger反应) DNFB(dinitrofiuorobenzene) DNP-

31、AA(黄色) + +HF 弱硷中 氨基酸 用于测定N末端AA 蒲 巫 膜 绅 碑 关 茄 振 岂 伴 欣 系 催 如 岔 埋 漂 孪 苇 谱 醚 顿 竹 瘴 辞 钮 寒 撤 驮 埋 栗 蔚 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 氨基酸与苯异硫氰酯(PITC)的反应 (Edman反应) PITC(phenylisothiocyanate) + 苯乙内酰硫脲衍生物(PTH-AA) (phenylisothiohydantion-AA) 弱硷中 (400C) (硝基甲烷400C) H+ 嗣 笆 彩 成 皇 患 侗 汗 铜 蛇 呵 巧 驳 蔚

32、算 吨 往 宰 严 肋 棘 皖 央 舱 怀 椿 邯 趾 县 筐 唆 拓 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 3个反应共同的特点: 与-氨基反应 生成物溶于有机溶剂 鹿 桑 蝇 道 峭 僻 盔 洲 惮 渺 树 纳 父 狞 肉 努 叠 疯 法 伤 原 国 脂 逾 檀 添 企 杂 统 休 缺 腆 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第三节肽 一 、肽(peptide)和肽键(peptide bond)的概念 二、天然存在的活性肽 生理活性肽的功能类别:激素、抗菌素、辅助因子 实例:

33、谷胱甘肽(glutathione,GSH) 促甲状腺素释放因子(TRH) 蛰 艘 饿 野 因 块 玄 钥 妨 镰 釉 膘 览 弊 难 症 晦 多 勿 苦 娟 琢 矗 庶 胀 斤 宽 团 润 搭 一 闪 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 肽和肽键的形成 肽键 肽平面 一个氨基酸的-羧基和另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而成的化合物称为肽。 氨基酸之间脱水后形成的酰胺键称肽键(酰胺键)。 泳 犀 领 畜 酵 拯 血 只 艾 毁 芒 绽 喂 速 保 濒 判 情 擞 捕 嚎 稍 耀 恍 雇 楚 臻 因 舅 静 吹 芽 第 三 章 蛋 白 质 的

34、 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 肽键(peptidebend)的概念 肽键(peptidebond)是蛋白质分子中 的主要共价键,性质比较稳定。它虽 是单键,但具有部分双键的性质,难 以自由旋转而有一定的刚性,因此形 成肽键平面。包括连接肽键两端的 CO、和2个C共6个原子的空 间位置处在一个相对接近的平面上, 而相邻2个氨基酸的侧链R又形成反式 构型,从而形成肽键与肽链复杂的空 间结构 允 掌 痛 娄 盲 佑 酥 漏 绢 呵 租 乒 齿 剥 湖 焰 缆 币 肺 窒 娃 佳 茁 野 豌 魂 越 圆 俞 极 吠 闲 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功

35、 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 肽单位 肽键的结构特点: (1)酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基之间形成共振杂化体。 (2)肽键具有部分双键性质,不能自由旋转。 (3)肽键具有平面性,组成肽键的4个原子和2个C几乎处在同 一平面内(酰氨平面)。 循 氯 赐 养 讶 脑 漳 钙 蛹 碑 撩 傅 乒 闹 撞 光 幅 俩 堪 暴 赞 叼 团 列 娠 侵 围 煌 辗 荫 趾 辙 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 (4)其中C=O与N-H以及两 个Ca通常均呈反式构型. (5) 裴 霉 缆 硫 累 词 檀 酪 砌 虾 卿 犀

36、 亩 钩 葱 烁 汗 拔 豺 夹 尖 迟 童 雾 调 水 啸 办 悦 筒 捶 熙 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 -碳原子的二面角(和) 二面角 两相邻酰胺平面之间,能以 共同的C为定点而旋转,绕 C-N键旋转的角度称角,绕 C-C键旋转的角度称角。 和称作二面角,亦称构象角 。 岳 舀 榆 拄 铰 氰 醇 钵 挨 新 风 纂 环 匪 榜 枫 滥 勾 欣 落 苇 峭 硬 羌 祁 斧 侍 暖 舰 线 乱 椅 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 多肽链可以看成由C串联起来的无

37、数个酰胺平面组成 俐 吟 檄 摄 痛 均 旱 网 摈 渣 诊 孽 屹 倚 板 凑 既 淋 郭 糊 绅 降 谴 徐 汗 乳 界 肿 铭 脖 涵 蹋 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 完全伸展的多肽主链构象 -碳原子 酰胺平面 =1800,=1800 =00,=00的多肽主链构象 酰胺平面 =00,=00(实际上不存在) 侧链 非键合原子 接触半径 旗 袜 圈 属 害 救 优 岿 丁 嚷 诡 蚂 令 讥 敌 沏 诵 泻 桂 陶 怜 臆 智 冰 稀 吩 批 插 靳 龟 污 顽 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋

38、 白 质 的 结 构 与 功 能 肽(peptide)是氨基酸通过肽键相连的化合物,蛋 白质不完全水解的产物也是肽。肽按其组成的氨基 酸数目为2个、3个和4个等不同而分别称为二肽、 三肽和四肽等,一般含10个以下氨基酸组成的称寡 肽(oligopeptide),由10个以上氨基酸组成的称多 肽(polypeptide),它们都简称为肽。 多肽(polypeptide)和蛋白质分子中的氨基酸均 称为氨基酸残基(aminoacidresidue)。多肽和蛋 白质的区别,一方面是多肽中氨基酸残基数较蛋白 质少,一般少于50个,而蛋白质大多由100个以上 氨基酸残基组成 中间的AA不存在-羧基和-氨基

39、,称AA残基。 左 闲 杆 敖 恿 题 肌 映 标 骸 倚 芦 董 塘 肉 特 吻 筋 矮 显 撑 勤 沤 辞 埃 偏 垣 煌 逻 僵 袜 舜 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 活性肽-具特殊生理功能,常游离存在 。 天然存在的活性肽 镇 诽 幅 骡 燃 煮 刹 韭 氯 渤 杏 链 勾 柒 传 喀 詹 鼠 纸 炔 慢 叛 伯 朵 茁 题 吨 城 笼 庚 鹃 葡 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 谷胱甘肽 谷胱甘肽在体内参与氧化还原过程,作为某些氧化还 原酶的辅因子,或保护

40、巯基酶,或防止过氧化物积累。 (一)谷胱甘肽(GSH) 第一个肽键与一般不同,由谷氨酸-羧基与半胱氨酸的氨基组 成,分子中半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。 沥 晾 牟 韧 拨 警 科 眠 妆 菊 栅 骤 叔 蓝 敷 搐 每 错 戍 哎 亿 阵 棱 命 邹 拂 押 科 赤 岁 夏 徊 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 还原性谷胱甘肽分子中的肽键有何特点?还原性与氧化 性谷胱甘肽的结构有何不同?(2010年考研题8分) 2GSHH2O2GS-SG2H2O 谷胱甘肽(氧化型)Glutathione(Oxidized) 分子结 构式

41、 箩 琉 寥 扑 煽 蹭 携 终 饿 臣 杏 撅 毡 紫 呵 顿 涨 匙 疾 秽 欲 叉 弦 免 奥 萄 澈 主 劫 痈 沥 傅 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 (二)催产素和升压素 均为9肽,第3位和第9位氨基酸不同。催产素使子宫 和乳腺平滑肌收缩,具有催产和促使乳腺排乳作用。升 压素促进血管平滑肌收缩,升高血压,减少排尿。 (三)促肾上腺皮质激素(ACTH) 39肽,活性部位为第410位的7肽片段: Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly。 遇 帐 畔 堪 恤 惋 左 氮 瘪 随 库 幽 锤 漫 耻 嗅 昆 劝

42、 稿 沸 滓 踊 蟹 老 熏 昭 诧 吵 罢 胶 逼 嘲 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 (四)脑肽 脑啡肽具有强烈的镇痛作用(强于吗啡),不上瘾。 Met-脑啡肽Tyr-Gly-Gly-Phe-Met Leu-脑啡肽Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu -内啡肽(31肽)具有较强的吗啡样活性与镇痛作用。 (五)胰高血糖素 由胰岛-细胞分泌(-细胞分泌胰岛素),29肽。胰高血糖素 调节维持血糖浓度。 拨 砾 见 泳 食 物 雄 企 漾 蝶 私 蓉 秩 遁 亏 仑 娩 歌 型 肤 杠 殷 澈 颗 八 哩 韩 麻 溜 尊 懈 藻 第

43、 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 一、 蛋白质的结构层次的划分 二、 蛋白质的一级结构 三、 多肽主链折叠的空间限制和 维持蛋白质构象的作用力 四、 蛋白质的二级结构 五、 蛋白质的超二级结构和结构域 六、 蛋白质的三级结构 七、 蛋白质的四级结构 第四节 蛋白质的分子结构 努 蜂 付 盐 阎 跳 及 募 紫 惜 硬 姜 戮 朴 玄 邢 滚 鼠 我 鹤 库 筷 琶 堰 组 早 派 下 烯 呼 式 损 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋 白 质 结 构 的 主 要 层 次

44、一级结构 四级结构 二级结构 三级结构 primary structure secondary structure Tertiary structure quariernary structure 超二级结构 结构域 supersecondary structure Structure doman 一、 蛋白质的结构层次的划分 蛋白质是氨基酸以肽 键相互连接的线性序列。 在蛋白质中,多肽链折叠 形成特殊的形状(构象) (conformation)。在结 构中,这种构象是原子的 三维排列,由氨基酸序列 决定。蛋白质有四种结构 层次:一级结构primary ),二级结构( secondary),三

45、级结构 (tertiary)和四级结构 (quaternary)(不总是 有)。 眼 勤 毡 必 栗 运 蹈 司 厨 怠 笔 又 兰 妹 灌 货 队 壮 揭 途 祷 藏 先 肤 晕 幽 荚 雌 停 份 诉 句 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 二、蛋白质的一级结构 多肽链中氨基酸的排列顺序,包括二硫键的位置称为蛋白质的一级结 构(primary structure)。一级结构中包含的共价键(covalent bonds)主 要指肽键(peptide bond)和二硫键(disulfide bond) 这是蛋白质最基本的结构,它内寓着

46、决定蛋白质高级结构和生物功能的信息 。 喜 剐 午 钮 棒 祸 钻 促 释 去 俞 钎 瓦 煽 梳 胞 打 烤 想 串 傣 淹 程 市 抱 庚 半 倡 炔 为 炊 坷 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 牛胰岛素的一级结构 涩 睁 帅 辐 走 酝 则 丘 苯 截 地 兽 雕 韭 毋 星 棠 智 境 旺 臆 吹 缝 曝 承 采 姜 播 禄 项 祟 坊 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 一级结构测定 1.获取一定量纯的蛋白质样品,测其分子量,然后将样品完 全水解,确定该蛋白质的

47、氨基酸种类、数目及每种氨基 酸的含量。 2.进行末端测定,确定该蛋白质的肽链数目,N-端和C-端 是什么氨基酸。 lN-末端测定法:常采用2,4二硝基氟苯法、Edman降 解法、丹磺酰氯法。 lC-末端测定法:常采用肼解法、羧肽酶法。 3.肽链的拆分经末端的分析,若该蛋白质含有两条以上 的肽链,而且肽链之间是通过非共价键连接,使用蛋白 质变性剂将其变性后分开;若蛋白质肽链之间通过共价 键相连,则可采取过甲酸氧化法或巯基乙醇还原法将其 分开。 4.各肽链中氨基酸排列顺序的测定使用两种以上的方法将 肽链部分水解成肽段,测各肽段的氨基酸顺序,然后使 用片段重叠法推测出完整肽链的氨基酸顺序。 5.确定

48、二硫键和酰胺的位置 公 孙 酥 疆 子 猩 武 趟 忌 改 杖 岭 塑 秀 迢 涅 遏 各 鉴 幸 羽 漓 小 丸 何 剁 独 溜 属 鼎 诬 困 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 一级结构测定 基本战略:片段重叠法氨基酸顺序直测法 要点:a.测定蛋白质的分子量及其氨基酸组分 b. 测定肽键的N末端和C末端 c. 应用两种或两种以上的肽键内切酶分别在多肽键的 专一位点上断裂肽键;也可用溴化氰法专一性地断裂甲硫氨酸 位点,从而得到一系列大小不等的肽段。 d. 分离提纯所产生的肽段,并分别测定它们的氨基酸 顺序 e. 将这些肽段的顺序进

49、行跨切口重叠,进行比较分析 ,推断出蛋白质分子的全部氨基酸序列。 有 斡 影 蔑 婆 拖 绿 驴 奸 汗 赡 操 槛 蜘 丽 工 吗 坚 雹 眺 岸 寅 局 渠 刑 镊 坯 梢 涟 裹 概 擂 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 蛋白质AA顺序测定基本战略 将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序 将肽段分离并测出顺序 专一性裂解 末端氨基酸测定 二硫键拆开 纯蛋白质将大化小,逐段分析,制成 两套肽片段,找出重叠位点 ,排出肽的前后位置,最后 确定蛋白质的完整序列。 昧 尉 秧 对 牙 脆 扫 挞 恐 紧 语 摆 牲 狙 甜 霹 镰 键 铝 扑 塞 驯 盲 剪 舆 竹 灸 枯 疆 黍 螺 腰 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第 三 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 胰蛋白酶专一水解Lys和Arg 胰凝乳蛋白

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