生物化学蛋白质化学.ppt

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1、第二章第二章 蛋白质与蛋白质与核酸化学核酸化学生物化学之何恺韵何恺韵20132014学年本节课主要知识点本节课主要知识点:1.1.掌握蛋白质的元素组成掌握蛋白质的元素组成2.2.掌握蛋白质的基本组成单位掌握蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸3.3.掌握蛋白质的基本结构（一级结构）掌握蛋白质的基本结构（一级结构）第一节第一节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成蛋白质的定义及功能蛋白质的定义及功能生物体内的蛋白质含量生物体内的蛋白质含量 除水以外，机体组织中最多的是蛋白质，占除水以外，机体组织中最多的是蛋白质，占人体干重的人体干重的45%.45%.蛋白质功能十分复杂，机体任何功能均与蛋蛋白质功能十分复

2、杂，机体任何功能均与蛋白质有直接关系。白质有直接关系。定义：定义：定义：定义：由许多氨基酸通过肽键相连形成的 高分子含氮化合物 催化功能：如各种酶 结构功能：运输功能：如血红蛋白 运动功能 调节功能：如调节新陈代谢、生长发育的某些激素等 生物功能：生物功能：生物功能：生物功能：蛋白质的定义及功能蛋白质的定义及功能 生物大生物大分子分子一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成主要含主要含C、H、O、N、S等元素。等元素。Protein蛋白质含量测定蛋白质含量测定:即即:蛋白质含量蛋白质含量=氮的量氮的量 6.25 (即即100/16)用浓硫酸催化，将有机氮 无机铵盐 氨 经经典典蛋蛋白白测测定定

3、方方法法-凯凯氏氏定定氮氮法法测测定定基基础础优缺点优缺点?凯氏定氮法凯氏定氮法三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺(分子式分子式C3H6N6)是一种含氮杂环有机化合物，化工是一种含氮杂环有机化合物，化工原料。原料。含氮量很高，达含氮量很高，达66；在植物蛋白；在植物蛋白粉和饲料中，每增加粉和饲料中，每增加1%的三聚氰的三聚氰胺，会使蛋白质测定含量虚涨胺，会使蛋白质测定含量虚涨4%。成本很低成本很低长期摄入三聚氰胺会造成膀胱、肾长期摄入三聚氰胺会造成膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。部结石，并可进一步诱发膀胱癌。三聚氰胺三聚氰胺二、二、蛋白质的结构单位蛋白质的结构单位-氨基酸氨

4、基酸 氨基酸氨基酸是蛋白质的是蛋白质的基本组成单位基本组成单位基本组成单位基本组成单位 参与人体蛋白质组成的氨基酸只有参与人体蛋白质组成的氨基酸只有2020种种可变部分可变部分不变部分不变部分-氨基酸结构通式氨基酸结构通式氨基酸结构通式氨基酸结构通式共同结构通式：共同结构通式：脯氨酸脯氨酸二、二、蛋白质的结构单位蛋白质的结构单位-氨基酸氨基酸H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸 -氨基酸的通式氨基酸的通式R20种氨基酸有不同结构的种氨基酸有不同结构的R基团基团。构成蛋白质的构成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸构成蛋白质的构成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸必需氨基酸与非必需氨基酸必需氨基酸与非必需

5、氨基酸非必需氨基酸：非必需氨基酸：人体可以自身合成或由其它氨基酸转化人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得，不一定非从食物直接摄取。而得，不一定非从食物直接摄取。必需氨基酸：必需氨基酸：人体自身不能合成，必须从食物中摄取的人体自身不能合成，必须从食物中摄取的氨基酸；氨基酸；来借一两本单色书来借一两本单色书赖缬异亮苯蛋色苏赖缬异亮苯蛋色苏并非人体并非人体不需要不需要蛋白质的分子结构包括蛋白质的分子结构包括一级结构一级结构(primary structure)二级结构二级结构(secondary structure)三级结构三级结构(tertiary structure)四级结构四级结构(quat

6、ernary structure)空间空间结构结构第二节第二节 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能基本结构基本结构第二节第二节 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能*一一个个氨氨基基酸酸的的-羧羧基基与与另另一一个个氨氨基基酸酸的的-氨氨基基脱水缩合而形成的化学键脱水缩合而形成的化学键。（一）肽键（一）肽键一、蛋白质的基本结构一、蛋白质的基本结构1.肽键：HH2 2NCCOHNCCOHOOR R1 1HHHNCCOOHHNCCOOHR R2 2HHHH-HH2 2OOHH2 2NCCNCCOOR R1 1HHNCCOOHNCCOOHR R2 2HHHH肽键肽键*由氨基酸通过肽键缩合而形成的化

7、合物由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物叫叫肽肽*两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成基酸缩合则形成三肽三肽2.肽肽*由十个以内氨基酸相连而成的肽称为由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽多肽。*肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为不全，被称为氨基酸残基氨基酸残基(residue)。N 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由氨基自由氨基的一端的一端C 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由羧基自由羧基的一端的一端多肽链有两端多肽链有两端2.肽

8、肽N 末端末端C 末端末端氨基酸氨基酸残基残基肽键肽键多肽链中氨基酸的顺序编号从多肽链中氨基酸的顺序编号从N-端开始到端开始到C-端，端，如如:H-赖（赖（1）-色色-苏苏-丙丙-异亮异亮-谷（谷（6）-.天天-赖赖-苏苏-络络-亮亮-缬（缬（20）-OH人体内有许多具有特殊作用的肽，在神经传导、人体内有许多具有特殊作用的肽，在神经传导、代谢调节、保护机体功能等方面有重要作用，代谢调节、保护机体功能等方面有重要作用，统称为活性肽，常见的有：统称为活性肽，常见的有：谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSHGSH）是由谷氨酸、半胱氨酸、是由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽。甘氨酸组成的三肽。3.生物活性肽生物

9、活性肽3.生物活性肽生物活性肽一一 蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构蛋白质多肽链中蛋白质多肽链中氨基酸氨基酸的的排列顺序排列顺序排列顺序排列顺序人体内有人体内有3-53-5万种蛋白质万种蛋白质,一级结构各不相同一级结构各不相同主要化学键：是肽键主要化学键：是肽键定义：定义：蛋白质的蛋白质的基本结构基本结构牛胰岛素的一级结构牛胰岛素的一级结构二硫键二硫键牛核糖核酸酶的牛核糖核酸酶的一级结构一级结构二二硫硫键键蛋白质功能与其三级结构密切相关蛋白质功能与其三级结构密切相关,一级结构一级结构是空间结构的是空间结构的基础基础 一、蛋白质一级结构与功能的关系一、蛋白质一级结构与功能的关系 由遗传密由遗传密码决定码决定例：镰刀形红细胞贫血例：镰刀形红细胞贫血N-val his leu thr pro glu glu C(146)HbS 肽链HbA 肽 链N-val his leu thr pro val glu C(146)由于遗传病变，氨基酸残基发生改变，使血由于遗传病变，氨基酸残基发生改变，使血红蛋白功能变异，红细胞变成镰刀状。红蛋白功能变异，红细胞变成镰刀状。辅基（prosthetic group）：无机离子 有机化合物