第一节蛋白质是生命的物质基础课件.ppt

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1、第一节蛋白质是生命的物质基础第1页，此课件共70页哦二、蛋白质是生物的功能物质1、生物催化作用：酶食物蛋白苯丙酮酸苯丙氨酸酪氨酸黑色素乙酰乙酸等尿黑酸尿黑酸氧化酶尿黑酸氧化酶羟化酶羟化酶酪氨酸酶酶缺乏：苯丙酮尿症缺乏：白化病 缺乏：尿黑酸症第2页，此课件共70页哦2、代谢调节作用：激素胰岛素第3页，此课件共70页哦3、免役保护作用如：抗体（免疫球蛋白）第4页，此课件共70页哦血红蛋白：运输血红蛋白：运输O O2 2和和COCO2 2血浆运铁蛋白：运输铁并在肝中形成铁血浆运铁蛋白：运输铁并在肝中形成铁 蛋白复合物而储存蛋白复合物而储存4 4、物质的转运和储藏、物质的转运和储藏第5页，此课件共70

2、页哦5、运动与支持作用肌动蛋白和肌球蛋白第6页，此课件共70页哦6、生长、繁殖、遗传和变异核蛋白和阻遏蛋白等。第7页，此课件共70页哦7、接受和传递遗传信息如味觉蛋白等错误舌头“地图”（1974年以前）第8页，此课件共70页哦如蓖麻蛋白，蛇毒蛋白等8、毒蛋白第9页，此课件共70页哦第二节 蛋白质的化学组成蛋白质元素组成的特点：N的含量平均为16%，即每即每克氮相当于克氮相当于6.256.25克蛋白质。克蛋白质。凯氏定氮法凯氏定氮法的理论基础。一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成元素分析：元素分析：C C、H H、O O、N N。有些蛋白质含有S S或P，Fe，Zn等第10页，此课件共70页

3、哦蛋白质含量生物样品含N量6.25某生物样品，用凯氏定氮法测得其含有0.1g氮氮，问此生物样品的蛋白质含量?凯氏定氮仪凯氏定氮仪凯氏定氮仪凯氏定氮仪第11页，此课件共70页哦二、蛋白质的氨基酸组成 蛋白质是由氨基酸为单位组成的一类重要的生物大分子。蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸水解第12页，此课件共70页哦1、组成蛋白质的基本氨基酸：20种2、蛋白质的稀有氨基酸：指基本氨基酸的衍生物，是蛋白质合成后，基本氨基酸经酶促修饰而来。如：5-羟基赖氨酸赖氨酸3、非蛋白质氨基酸：指不在蛋白质中出现的氨基酸。如：鸟氨酸，瓜氨酸等。（一）生物体内存在数百种氨基酸。分分类类第13页，此课件共70页哦思考题 基本氨基

4、酸，稀有氨基酸以及非蛋白质氨基酸的区别？生物体内只有蛋白质才含有氨基酸。这句话是否正确？第14页，此课件共70页哦氨基酸分子中碳原子的顺序规定：（二）、20种氨基酸的结构通式第15页，此课件共70页哦D和L构型的规定L甘油醛甘油醛D甘油醛甘油醛第16页，此课件共70页哦L-氨基酸的结构通式1、不同的氨基酸，R侧链不同，其余部分是相同的，（Pro例外）；2、为-氨基酸，（Pro例外：-亚氨基酸）；3、为L-构型：（Gly例外）4、具有旋光性：（Gly例外）COOHRHCH2N20种氨基酸的共同特点第17页，此课件共70页哦CH2CH2CH2CH-COOHNH脯氨酸脯氨酸(Pro）第18页，此课件

5、共70页哦COOHHHCH2N甘氨酸甘氨酸(Gly）第19页，此课件共70页哦（二）、氨基酸（二）、氨基酸（Amino acidsAmino acids）的表示方法）的表示方法 用三字母或单字母符号表示，如：甘氨酸（Gly，G）丙氨酸（Ala，A）第20页，此课件共70页哦（三）、氨基酸的分类1 1、根据侧链基团的极性分类：、根据侧链基团的极性分类：1 1）、）、非极性非极性氨基酸（氨基酸（8 8种）：种）：Ala（丙），（丙），Val（缬），（缬），Leu（亮），（亮），Ile（异亮），（异亮），Met（甲硫或蛋）（甲硫或蛋）,Phe（苯丙）（苯丙）,Trp（色）（色）,Pro（脯）。（脯）

6、。2 2）、）、极性极性氨基酸（氨基酸（1212种）种）第21页，此课件共70页哦2 2）、极性氨基酸（根据带电性质）、极性氨基酸（根据带电性质）（1 1）、）、R R基团不带电荷（基团不带电荷（7 7种）种）GlyGly（甘），（甘），CysCys（半胱），（半胱），SerSer（丝），（丝），ThrThr（苏），（苏），TyrTyr（酪）（酪）,Asn,Asn（天冬酰胺），（天冬酰胺），GlnGln（谷氨酰胺）（谷氨酰胺）（2 2）、酸性氨基酸（）、酸性氨基酸（2 2种）：种）：GluGlu（谷）（谷），AspAsp（天冬）（天冬）（3 3）、碱性氨基酸（）、碱性氨基酸（3 3种）：种）：

7、HisHis（组）（组），ArgArg（精）（精），LysLys（赖）（赖）第22页，此课件共70页哦（天冬）（天冬）（谷）（谷）第23页，此课件共70页哦胍基胍基咪唑基咪唑基（赖）（赖）（精）（精）（组）（组）第24页，此课件共70页哦1、氨基酸的元素组成及特点？2、氨基酸的结构通式？3、酸性氨基酸，碱性氨基酸和含硫氨基酸分别是？COOHRHCH2N思考题？第25页，此课件共70页哦1 1）、脂肪族氨基酸：）、脂肪族氨基酸：Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Met（含硫）、（含硫）、Cys （含硫）（含硫）、Arg、Lys、Asp、Glu、Asn、Gln、Ser、Thr2 2）、芳香族

8、氨基酸（）、芳香族氨基酸（3 3种）：种）：Phe、Tyr、Trp3 3）、杂环氨基酸（）、杂环氨基酸（2 2种）：种）：His、Pro2 2、根据侧链基团的结构不同分类、根据侧链基团的结构不同分类第26页，此课件共70页哦CH2CH2CH2CH-COOHNH脯氨酸脯氨酸(Pro）组氨酸（组氨酸（His）和脯氨酸（）和脯氨酸（Pro）第27页，此课件共70页哦组氨酸组氨酸（His）组氨酸组氨酸（His）咪唑基咪唑基第28页，此课件共70页哦1 1、在在下下列列所所有有氨氨基基酸酸溶溶液液中中，不不引引起起偏偏振振光光旋旋转转的的氨氨基基酸是（）酸是（）A A、丙氨酸、丙氨酸 B B、亮氨酸、亮

9、氨酸 C C、甘氨酸、甘氨酸 D D、丝氨酸、丝氨酸2 2、天然蛋白质中含有的、天然蛋白质中含有的2020种氨基酸的结构（）种氨基酸的结构（）A A、全部是、全部是L L型型 B B、全部是、全部是D D型型 C C、部分是、部分是L L型，部分是型，部分是D D型型 D D、除甘氨酸外都是、除甘氨酸外都是L L型型习题第29页，此课件共70页哦3 3、测得某一蛋白质样品的氮含量为、测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g,0.40g,此样品约含蛋白此样品约含蛋白质多少质多少 A.2.00g B.2.50g C.6.40g D.3.00g E.6.25gA.2.00g B.2.50g C.6.4

10、0g D.3.00g E.6.25g4.4.下列含有两个羧基的氨基酸是下列含有两个羧基的氨基酸是:A.A.精氨酸精氨酸 B.B.赖氨酸赖氨酸 C.C.甘氨酸甘氨酸 D.D.色氨酸色氨酸 E.E.谷氨酸谷氨酸5.5.含硫氨基酸包括含硫氨基酸包括:A.A.甲硫氨酸甲硫氨酸 B.B.苏氨酸苏氨酸 C.C.组氨酸组氨酸 D.D.半胖氨酸半胖氨酸6.6.下列哪些是碱性氨基酸下列哪些是碱性氨基酸:A.A.组氨酸组氨酸 B.B.蛋氨酸蛋氨酸 C.C.精氨酸精氨酸 D.D.赖氨酸赖氨酸7.7.芳香族氨基酸是芳香族氨基酸是:A.A.苯丙氨酸苯丙氨酸 B.B.酪氨酸酪氨酸 C.C.色氨酸色氨酸 D.D.脯氨酸脯氨

11、酸第30页，此课件共70页哦8、不同蛋白质的含_量颇为相近,平均含量为_%.9、组成蛋白质的20种氨基酸中，酸性氨基酸是_和_。第31页，此课件共70页哦（四）、氨基酸的理化性质（四）、氨基酸的理化性质1、两性性质及等电点：（1）、两性电解质 通常情况下，氨基酸以两性离子的形式存在，如下图所示：COO-RHCH3N+COOHRHCH2N第32页，此课件共70页哦 通过改变溶液的pH，可使氨基酸分子的解离状态发生改变。COO-RHCH3N+OH-COO-RHCH2N主要以阴离子的形式存在主要以阴离子的形式存在氨基酸：酸氨基酸：酸第33页，此课件共70页哦COO-RHCH3N+H+COOHRHCH

12、3N+主要以阳离子的形式存在主要以阳离子的形式存在氨基酸：碱氨基酸：碱结论：结论：AAAA是两性电解质是两性电解质第34页，此课件共70页哦（2）、氨基酸的等电点及其计算氨基酸所带净电荷为零时所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，用pI表示。侧链不解离：以Gly为例COO-HHCH3N+COOHHHCH3N+H+二元弱酸二元弱酸第35页，此课件共70页哦COOHCOOHH HH HC CH H3 3N N+二元弱酸二元弱酸K1一元弱酸一元弱酸COOCOO-H HH HC CH H3 3N N+H+H+根据质量作用定律：根据质量作用定律：K K1 1=GlyGlyHH+GlyGly+第36页，此

13、课件共70页哦COO-HHCH3N+一元弱酸一元弱酸K2COO-HHCH2N+H+根据质量作用定律：根据质量作用定律：K K2 2=GlyGly-HH+GlyGly 第37页，此课件共70页哦K K1 1=GlyGlyHH+GlyGly+K K2 2=GlyGly-HH+GlyGly 在等电点时:GlyGly-=Gly=Gly+GlyGly+=GlyGlyHH+K K1 1GlyGly-=K K2 2GlyGly HH+HH+2 2=K=K1 1 K K2 2-lgHH+2 2=-lgK K1 1 K K2 2-2lgHH+=-lgK K1 1-lgK K2 22pH=pK K1 1+pK K

14、2 2pI=1/2(pK K1 1+pK K2)2)第38页，此课件共70页哦结论1:对侧链基团不解离的氨基酸来说，pI相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK之和的一半。pI=1/2(pK1+pK2)=1/2(pK1+pK2)K1为-羧基的解离常数,K2为-氨基的解离常数。GlyGly-Gly+第39页，此课件共70页哦侧链上有解离基团的氨基酸：以Asp为例：COOHCH-NH2CH2COOHAsp第40页，此课件共70页哦侧链上有解离基团的氨基酸：以Asp为例：COOHCH-NH3+CH2COOHAsp+COO-CH-NH3+CH2COOHK K1 1Asp K K2 2COO-CH-N

15、H2CH2COO-Asp=COO-CH-NH3+CH2COO-K KR RAsp+=pI=1/2(pKpI=1/2(pK1 1+pK+pKR R)=1/2)=1/2（2.09+3.862.09+3.86）=2.98=2.98忽略不计主要存在形式第41页，此课件共70页哦结论2：对侧链基团解离的氨基酸来说，pI也相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK之和的一半。总结论：总结论：pI等于该氨基酸两性离子状态两侧基团等于该氨基酸两性离子状态两侧基团pKpK之和的一半。之和的一半。第42页，此课件共70页哦羧基：羧基：-COOH -COOH -COOH氨基：氨基：-NH3+-NH3+-NH3+-N

16、H3+-NH3+计算原则解离度解离度：-COOH-NH3+b、AA的的pI等于该氨基酸两性离子状态两侧等于该氨基酸两性离子状态两侧基团基团pK之和的一半之和的一半a、首先写出该氨基酸的多元弱酸形式和分布解离方程NH3+与其它基团比，pK值低的先解离第43页，此课件共70页哦思考题1、已知lys中，a-COOH的pK=2.18，a-NH3+的pK=8.95，-NH3+的pK=10.53，计算lys的pI？2、已知His中，a-COOH的pK=1.82，a-NH3+的pK=9.17，咪唑基的pK=10.53，计算His的pI？第44页，此课件共70页哦1、pI=1/2（8.95+10.53）=9.

17、74答案2、pI=1/2（9.17+10.53）=？第45页，此课件共70页哦 蛋白质分子中可解离的侧链基团：7种a、-NH3+（Lys）b、-COOH（Asp）c、-COOH（Glu）d、-SH（Cys）e、酚羟基（Tyr）f、咪唑基（His）g、胍基（Arg）第46页，此课件共70页哦NNHNNH+H咪唑基胍基-CNH2NH-CNH2NH2+第47页，此课件共70页哦（3）pH对氨基酸带电性质的影响pH=pI，主要以两性离子形式存在；，主要以两性离子形式存在；pHpI，pHpI，主要以负离子形式存在；主要以负离子形式存在；主要以正离子形式存在；主要以正离子形式存在；第48页，此课件共70页

18、哦思考题问（1）、四种氨基酸的pI分别是多少？（2）、四种氨基酸在pH7的电场中各向哪个方向移动？氨基酸氨基酸pKpK1 1（-COOHCOOH）pKpK2 2（-NH-NH3 3+）pKpK3 3（R R）CysCys1.711.718.338.3310.7810.78GluGlu2.192.199.679.674.254.25ArgArg2.172.179.049.0412.4812.48TyrTyr2.202.209.119.1110.0710.07有4种氨基酸，其解离常数分别为：第49页，此课件共70页哦1、氨基酸的等电点？2、怎样计算氨基酸的等电点？3、pH对氨基酸带电性质的影响？思

19、考题第50页，此课件共70页哦第二章 蛋白质（protein）第一节 蛋白质是生命的物质基础第二节第二节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成第三节 肽第四节 蛋白质的分子结构第五节 蛋白质分子结构与功能的关系第六节 蛋白质的性质第七节 蛋白质的分类第51页，此课件共70页哦第二节 蛋白质的化学组成一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成二、蛋白质的氨基酸组成二、蛋白质的氨基酸组成三、氨基酸的分类三、氨基酸的分类四、氨基酸的理化性质四、氨基酸的理化性质1 1、氨基酸的两性性质、氨基酸的两性性质2 2、氨基酸的光学性质、氨基酸的光学性质3 3、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质第52页，此课件共70

20、页哦2、氨基酸的光学性质（1）、旋光性旋光性：除Gly（甘）（2）、光吸收A、在可见光区：全部无光吸收B、在紫外区紫外区：三种有光吸收Tyr（酪）：（酪）：275nmPhe（苯）（苯）：257nmTrp（色）（色）：280nm蛋白质定量：蛋白质定量：紫外光吸收法（紫外光吸收法（蛋白质的最大光吸收蛋白质的最大光吸收在在280nm280nm）第53页，此课件共70页哦3、氨基酸的化学性质（1 1）、与）、与2,4-2,4-二硝基氟苯反应二硝基氟苯反应(Sanger反应反应)与与a-NHa-NH2 2起反应起反应第54页，此课件共70页哦FrederickSanger：英国生物化学家英国生物化学家1

21、918第55页，此课件共70页哦DNFB+蛋白质弱碱中DNP-蛋白质DNP-氨基酸+（n-1）多肽DNP-氨基酸鉴别种类6mol/L HCI乙醚抽提纸层析测定蛋白质测定蛋白质N N末端氨基酸末端氨基酸第56页，此课件共70页哦（2 2）、与异硫氢酸苯酯（）、与异硫氢酸苯酯（PITC）EdmanEdman反应反应与与a-NHa-NH2 2起反应起反应第57页，此课件共70页哦Edman降解NH2端端+PITCPTCPTH循环循环ATZH+（无水）（无水）H+（有水）（有水）纸层析鉴定纸层析鉴定弱碱弱碱测测定定蛋蛋白白质质N N末末 端端 氨氨 基基酸酸或或蛋蛋白白质质测序测序第58页，此课件共7

22、0页哦1 1、280nm280nm波长处有吸收峰的氨基酸为（波长处有吸收峰的氨基酸为（）A A、精氨酸、精氨酸B B、色氨酸、色氨酸 C C丝氨酸丝氨酸D D、谷氨酸、谷氨酸2 2、芳香族氨基酸是（、芳香族氨基酸是（）A.A.苯丙氨酸苯丙氨酸 B.B.酪氨酸酪氨酸 C.C.色氨酸色氨酸 D.D.脯氨酸脯氨酸习题第59页，此课件共70页哦第二章 蛋白质（protein）第一节 蛋白质是生命的物质基础第二节第二节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成第三节第三节 肽肽第四节 蛋白质的分子结构第五节 蛋白质分子结构与功能的关系第六节 蛋白质的性质第七节 蛋白质的分类第60页，此课件共70页哦第三节 肽肽

23、（peptide）：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。一、肽和肽键一、肽和肽键第61页，此课件共70页哦第62页，此课件共70页哦肽键：氨基酸之间脱水后形成的共价键称肽肽键：氨基酸之间脱水后形成的共价键称肽 键（酰胺键）。键（酰胺键）。肽链：氨基酸之间通过肽键连接而成的链。肽链：氨基酸之间通过肽键连接而成的链。寡肽：寡肽：2-102-10个氨基酸组成的肽；个氨基酸组成的肽；多肽：多肽：1010个以上氨基酸组成的肽。个以上氨基酸组成的肽。第63页，此课件共70页哦血红蛋白第64页，此课件共70页哦肽链写法肽链写法：游离-氨基在左，游离-羧基在右，氨基酸之间用“-”或“

24、”表示肽键。例：H2N-丝氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸-COOHSer-Leu-Phe 或 SerLeuPheSLF二、肽链1、线状第65页，此课件共70页哦第66页，此课件共70页哦2 2、环状、环状第67页，此课件共70页哦三、天然的活性肽三、天然的活性肽具有一定具有一定生物学活性生物学活性的肽类物质。的肽类物质。（一）谷胱甘肽（一）谷胱甘肽（GSHGSH）H2N-CHCH2CH2COCOOH-GluNHCH2COOHGlyNHCHCO-CH2SHCys全称：-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸第68页，此课件共70页哦GSH氨基酸组成上的特点：1、-肽键2、含游离的-SH：参与氧化还原反应 有还原型（GSH）与氧化型（GSSG）两种存在形式。H2N-CHCH2CH2COCOOH-GluNHCH2COOHGlyNHCHCOCH2SHCys第69页，此课件共70页哦谷胱甘肽的生理功用：解毒作用：参与氧化还原反应：保护巯基酶的活性：维持红细胞膜结构的稳定：第70页，此课件共70页哦