蛋白质和核酸 (2).ppt
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1、蛋白质和核酸现在学习的是第1页,共46页蛋白质:蛋白质:含氮的天然高聚物,生物体内一切组织的基本组成部分含氮的天然高聚物,生物体内一切组织的基本组成部分除水外,细胞内除水外,细胞内80都是蛋白质都是蛋白质,人类的主要营养物质之一。人类的主要营养物质之一。酶(球蛋白)酶(球蛋白)机体内起催化作用机体内起催化作用 激素(蛋白质及其衍生物)激素(蛋白质及其衍生物)调节代谢调节代谢 血红蛋白血红蛋白运输运输O2和和CO2 抗原抗体抗原抗体免疫作用免疫作用蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸在生命现象中起重要的作用:在生命现象中起重要的作用:现在学习的是第2页,共46页19.1 氨基酸氨基酸一、简介:一、简介:蛋
2、白质水解蛋白质水解 氨基酸氨基酸 天然天然-有旋光性,有旋光性,L-构型。构型。(S)半光半光氨氨酸例外酸例外 (R)型。)型。现在学习的是第3页,共46页20种常见氨基酸:种常见氨基酸:结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点 甘氨酸甘氨酸 Gly 5.97丙氨酸丙氨酸 Ala 6.00*颉氨酸颉氨酸 Val 5.96*异亮氨酸异亮氨酸 Ile 5.98I、中性、中性现在学习的是第4页,共46页 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点*亮氨酸亮氨酸 Leu 6.02*苯丙氨酸苯丙氨酸 Phe 5.48半光氨酸半光氨酸 Cys 5.07*苏氨酸苏氨酸 Thr 5.6现在学习的是第5页,共
3、46页谷酰胺谷酰胺 Gln 5.56 天冬酰胺天冬酰胺 Asn 5.07 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点*蛋氨酸蛋氨酸 Met 5.74丝氨酸丝氨酸 Ser 5.68现在学习的是第6页,共46页 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点脯氨酸脯氨酸 pro 6.30酪氨酸酪氨酸 Tyr 5.66 *色氨酸色氨酸 Trp 5.89 天冬氨酸天冬氨酸 Asp 2.77II 酸性酸性现在学习的是第7页,共46页 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点谷氨酸谷氨酸 Glu 3.22III 碱性碱性*赖氨酸赖氨酸 Lys 9.74精氨酸精氨酸 Arg 10.76组氨酸组氨酸 His 7
4、.59(*为必要氨基酸,人体内不能合成,只能从食物中得到)为必要氨基酸,人体内不能合成,只能从食物中得到)现在学习的是第8页,共46页二、氨基酸的性质:二、氨基酸的性质:1、两性、两性离子型化合物:离子型化合物:熔点高(分解)熔点高(分解)难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂通常以内盐形式存在:通常以内盐形式存在:现在学习的是第9页,共46页 等电点等电点 中性氨基酸中性氨基酸 56.3酸性氨基酸酸性氨基酸 2.83.2碱性氨基酸碱性氨基酸 7.610.8 溶解度最小溶解度最小控制控制PH值,可得不同电荷值,可得不同电荷形式的离子形式的离子电泳分离电泳分离可以分别起氨基和酸基的反应:可以分别起氨基和酸
5、基的反应:2、与亚硝酸的反应:、与亚硝酸的反应:定量分析伯氨基定量分析伯氨基现在学习的是第10页,共46页紫色物质,用于紫色物质,用于氨基酸氨基酸的比色测定和纸层析显色的比色测定和纸层析显色3、与水含茚三酮的反应:、与水含茚三酮的反应:现在学习的是第11页,共46页三、氨基酸的制备三、氨基酸的制备:蛋白质水解蛋白质水解20种常见氨基酸种常见氨基酸 有机合成:有机合成:1、由醛(或酮)制备:、由醛(或酮)制备:现在学习的是第12页,共46页盖布瑞尔法可得比较纯产品:盖布瑞尔法可得比较纯产品:3、由丙二酸酯合成:、由丙二酸酯合成:例例:现在学习的是第13页,共46页现在学习的是第14页,共46页
6、溴代丙二酸酯结合盖布瑞尔法亦可溴代丙二酸酯结合盖布瑞尔法亦可例:例:现在学习的是第15页,共46页四、氨基酸的拆分:四、氨基酸的拆分:合成外消旋氨基酸,用酶拆分是重要的方法一。合成外消旋氨基酸,用酶拆分是重要的方法一。例:例:现在学习的是第16页,共46页19.2 多多 肽肽氨基酸氨基酸A的羧基与的羧基与B的氨基缩合成酰胺的氨基缩合成酰胺:2个氨基酸形成肽个氨基酸形成肽二肽二肽 肽键肽键 3个氨基酸形成肽个氨基酸形成肽三肽三肽 分子量分子量 10000-多肽多肽组成蛋白质组成蛋白质 许多多肽本身有重要的生理作用许多多肽本身有重要的生理作用后叶催产素后叶催产素八肽八肽胰岛素胰岛素五十一肽五十一肽
7、一、多肽的结构测定一、多肽的结构测定:基本问题基本问题由哪些氨基酸组成的,每种有多少个?由哪些氨基酸组成的,每种有多少个?这些氨基酸按照什么次序结合成肽键?这些氨基酸按照什么次序结合成肽键?现在学习的是第17页,共46页做法:做法:现在学习的是第18页,共46页测测 N 端端:(1)桑格试剂法)桑格试剂法缺点:只能测缺点:只能测 N 端的一个氨基酸端的一个氨基酸现在学习的是第19页,共46页(2)、)、Edman 水解:水解:异硫睛酸苯酯异硫睛酸苯酯()现在学习的是第20页,共46页测测C端端:(1)、羧基多肽酶法:)、羧基多肽酶法:(2)、部分水解法:)、部分水解法:各种蛋白水解酶能水解特定
8、的肽键:各种蛋白水解酶能水解特定的肽键:多肽多肽 小肽,然后分析小肽,然后分析.现在学习的是第21页,共46页如如:现在学习的是第22页,共46页二、多肽的合成:二、多肽的合成:要求:要求:氨基酸按一定的次序连接起来氨基酸按一定的次序连接起来达到一定分子量达到一定分子量不外消旋化不外消旋化COOH的保护的保护 比酰胺比酰胺易水解易水解现在学习的是第23页,共46页NH2的保护:的保护:现在学习的是第24页,共46页19.3 蛋蛋 白白 质质分类分类纤维蛋白纤维蛋白:丝、毛、皮、角、爪和甲等丝、毛、皮、角、爪和甲等球蛋白球蛋白:酶和蛋白激素(溶于水、盐水等酶和蛋白激素(溶于水、盐水等结合蛋白结合
9、蛋白:与核酸、糖、脂肪及血红素等结合与核酸、糖、脂肪及血红素等结合 一、结构:四级结构一、结构:四级结构 1、氨基酸组成和顺序、氨基酸组成和顺序、2、肽链按、肽链按:螺旋方式卷曲而成的空间结构(通常)螺旋方式卷曲而成的空间结构(通常)平行或非平行排列的折叠状平行或非平行排列的折叠状 3、同一根多肽链形成螺旋状,某些部分还折叠起来,链、同一根多肽链形成螺旋状,某些部分还折叠起来,链 的形状、距离与特定的生理作用有关。的形状、距离与特定的生理作用有关。4、若干分子堆叠形成、若干分子堆叠形成 n根根纤维蛋白链扭成股,纤维蛋白链扭成股,n股又扭成绳状股又扭成绳状n根链累在一起形成球状根链累在一起形成球
10、状现在学习的是第25页,共46页1、蛋白质的一级结构、蛋白质的一级结构一级结构一级结构 是指蛋白质分子链中各种氨基酸结合的顺序。是指蛋白质分子链中各种氨基酸结合的顺序。胰岛素的一级结构及不同动物胰岛素在胰岛素的一级结构及不同动物胰岛素在A链中的差异链中的差异 现在学习的是第26页,共46页胰核糖核酸酶的一级结构现在学习的是第27页,共46页2、蛋白质的二级结构、蛋白质的二级结构蛋白质中有二种类型的二级结构-螺旋型-折叠型(由肽链之间的 氢键所造成)(由两条肽链或一条肽链内两段肽链之间形成氢键)H-NC=O H-NC=O-+氢键二级结构 是由于肽键之间的氢键造成。在一个肽键的C=O与另一个肽键的
11、-NH2之间存在氢键。现在学习的是第28页,共46页四种不同的四种不同的螺旋螺旋现在学习的是第29页,共46页反向反向折叠折叠现在学习的是第30页,共46页3、蛋白质的三级结构、蛋白质的三级结构维持三级结构的力来自氨基酸侧链之间的相互作用维持三级结构的力来自氨基酸侧链之间的相互作用。主要包括二硫键二硫键氢键氢键正负离子间的静电引力(离子键)正负离子间的静电引力(离子键)疏水基团间的亲和力(疏水键)疏水基团间的亲和力(疏水键)三级结构 实际上蛋白质分子很少以简单的实际上蛋白质分子很少以简单的-螺旋或螺旋或-折折 叠型结构存在,而是在二级结构的基础上进叠型结构存在,而是在二级结构的基础上进 一步卷
12、曲折叠,一步卷曲折叠,构成具有特定构象的紧凑结构。构成具有特定构象的紧凑结构。现在学习的是第31页,共46页溶菌酶分子的三级结构溶菌酶分子的三级结构胰岛素的三级结构胰岛素的三级结构现在学习的是第32页,共46页4、蛋白质四级结构、蛋白质四级结构其中每条肽链称为一个其中每条肽链称为一个亚基亚基。维护四级结构的主要是维护四级结构的主要是静电引力静电引力。蛋白质分子中作为一个整体所含有的不蛋白质分子中作为一个整体所含有的不止一肽链。由多条肽链(三级结构)聚止一肽链。由多条肽链(三级结构)聚合而形成特定构象的分子叫做蛋白质的合而形成特定构象的分子叫做蛋白质的四级结构。四级结构。四级结构四级结构现在学习
13、的是第33页,共46页血红蛋白的四级结构血红蛋白的四级结构 现在学习的是第34页,共46页二、蛋白质的性质二、蛋白质的性质1、两性与等电点、两性与等电点蛋白质和氨基酸一样,也是两性物质(在肽链中有蛋白质和氨基酸一样,也是两性物质(在肽链中有C-端的端的COOH;N-端的端的NH2)有它们的等电点。)有它们的等电点。不同蛋白质,其等电点不相同。在等电点时,蛋白质的溶解度不同蛋白质,其等电点不相同。在等电点时,蛋白质的溶解度最小,因此可以通过调节溶液的最小,因此可以通过调节溶液的pH值,使蛋白质从溶液中析出,值,使蛋白质从溶液中析出,达到分离或提纯的目的。达到分离或提纯的目的。阳离子阳离子NH3+
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