生物化学-蛋白质的结构与功能ppt课件.ppt

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1、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目n什么是蛋白质什么是蛋白质?n蛋白质蛋白质(protein)是由许多氨基酸是由许多氨基酸(amino acids)通过肽通过肽键键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物相连形成的高分子含氮化合物认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目

2、蛋白质的生物学重要性蛋白质的生物学重要性1.1.蛋白质是生物蛋白质是生物 体重要组成成分体重要组成成分分分布布广广：所所有有器器官官、组组织织都都含含有有蛋蛋白白质质；细胞的各个部分都含有蛋白质。细胞的各个部分都含有蛋白质。含含量量高高：蛋蛋白白质质是是细细胞胞内内最最丰丰富富的的有有机机分分子子，占占人人体体干干重重的的4545，某某些些组组织织含含量量更更高高，例如脾、肺及横纹肌等高达例如脾、肺及横纹肌等高达8080。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1 1）作为生物催化剂（酶）作为生物催化剂（酶）2 2）

3、代谢调节作用）代谢调节作用3 3）免疫保护作用）免疫保护作用4 4）物质的转运和存储）物质的转运和存储5 5）运动与支持作用）运动与支持作用6 6）参与细胞间信息传递）参与细胞间信息传递2.2.蛋白质具有重要的生物学功能蛋白质具有重要的生物学功能3.3.氧化供能氧化供能认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目OUTLINEn第一节第一节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成n第二节第二节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构n第三节第三节 蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系n第四节第四节 蛋白质的理化性质蛋白质的理

4、化性质n第五节蛋白质的分离纯化第五节蛋白质的分离纯化认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第一节第一节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成n 组成蛋白质的元素组成蛋白质的元素q主要有主要有C C、H H、O O、N N和和S S。有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目蛋白质元素组成的特点蛋白质

5、元素组成的特点q各种蛋白质的含氮量很接近，平均为各种蛋白质的含氮量很接近，平均为1616。q n由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：致含量：100100克样品中蛋白质的含量克样品中蛋白质的含量 (g%)(g%)=每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.25100 6.251001/16%认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、氨基酸一、氨基酸 组

6、成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位n存在自然界中的氨基酸有存在自然界中的氨基酸有300300余种，但组成人余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有体蛋白质的氨基酸仅有2020种，且均属种，且均属 L-L-氨基氨基酸（甘氨酸除外）。酸（甘氨酸除外）。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式R认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1.1.非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸2.2.

7、极性中性氨基酸极性中性氨基酸3.3.含芳香环的氨基酸含芳香环的氨基酸4.4.酸性氨基酸酸性氨基酸5.5.碱性氨基酸碱性氨基酸（一）氨基酸的分类（一）氨基酸的分类*20*20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1.非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸甘氨酸甘氨酸 （Gly,G）丙氨酸丙氨酸 （Ala,A）缬氨酸缬氨酸 （Val,V）脯氨酸脯氨酸 （Pro,P）亮氨酸亮氨酸 （Lue,L）异亮氨酸异亮氨酸 （Ile,I）认识到了贫困户贫困的

8、根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.极性中性氨基酸极性中性氨基酸丝氨酸丝氨酸 （Ser,S）苏氨酸苏氨酸 （Thr,T）半胱氨酸半胱氨酸 （Cys,C）甲硫氨酸甲硫氨酸 （Met,M）天冬酰胺天冬酰胺 （Asn,N）谷氨酰胺谷氨酰胺 （Gln,Q）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3.含芳香环的氨基酸含芳香环的氨基酸苯丙氨酸（苯丙氨酸（Phe,FPhe,F）酪氨酸酪氨酸 （Tyr,Y）色氨酸色氨酸 （Trp,W）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能

9、开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目4.酸性氨基酸酸性氨基酸5.碱性氨基酸碱性氨基酸天冬氨酸天冬氨酸 （Asp,D）谷氨酸谷氨酸 （Glu,E）赖氨酸赖氨酸 （Lys,K）精氨酸精氨酸 （Arg,R）组氨酸组氨酸 （His,H）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸极性中性氨基酸极性中性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸 GlyGly Ala Val Leu Ile Phe ProTrpTrp Ser Try Cys S

10、er Try Cys MetMet Asn Gln Thr Asn Gln ThrAsp GluAsp Glu Lys Arg HisLys Arg His 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目杂环氨基酸杂环氨基酸组氨酸组氨酸 （His,H）脯氨酸脯氨酸 （Pro,P）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸 （Phe,F）酪氨酸酪氨酸 （Tyr,Y）色氨酸色氨酸 （Trg,W）认识到了贫困户贫困

11、的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目含羟基或硫脂肪族氨基酸含羟基或硫脂肪族氨基酸丝氨酸丝氨酸 （Ser,S）苏氨酸苏氨酸 （Thr,T）半胱氨酸半胱氨酸 （Cys,C）甲硫氨酸甲硫氨酸 （Met,M）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目几种特殊氨基酸几种特殊氨基酸 脯氨酸脯氨酸（亚氨基酸）（亚氨基酸）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸

12、二硫键二硫键-HH认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目n注：二十种氨基酸的结构特点注：二十种氨基酸的结构特点n支链氨基酸：缬氨酸、亮氨酸，异亮氨酸支链氨基酸：缬氨酸、亮氨酸，异亮氨酸n含羟基的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸含羟基的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸n含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巯基）、含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巯基）、n 甲硫氨酸（含硫甲基）甲硫氨酸（含硫甲基）n含苯环的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸含苯环的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸n含胍基的氨基酸：精氨酸含胍基的氨基酸：精氨酸n含咪唑基的氨基酸：组氨酸含咪唑

13、基的氨基酸：组氨酸n亚氨基酸：脯氨酸亚氨基酸：脯氨酸n含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺n含吲哚基的氨基酸：色氨酸含吲哚基的氨基酸：色氨酸n含含-氨基的氨基酸：赖氨酸氨基的氨基酸：赖氨酸认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）氨基酸的理化性质（二）氨基酸的理化性质1.1.两性解离及等电点两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度取决氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。于所处溶液的酸碱度。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国

14、家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目CHRCOONH2pH=pI 净电荷净电荷=0 pH pI净电荷为负净电荷为负CHRCOOHNH3+CHRCOONH3+H+OH-+H+OH-(pK1)(pK2)当当氨氨基基酸酸溶溶液液在在某某一一定定pHpH值值时时，使使某某特特定定氨氨基基酸酸分分子子上上所所带带正正负负电电荷荷相相等等，成成为为两两性性离离子子，在在电电场场中中既既不不向向阳阳极极也也不不向向阴阴极极移移动动，此此时时溶溶液液的的pHpH值值即即为为该该氨氨基基酸酸的的等等电电点点(isoelctric point)isoelctric point)。认识到了贫困户贫困的根

15、本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目Titration Curve for Glutamic AcidpK1 carboxylic acid=2.2 pK2 R group=4.3 pK3 amino group=9.7 pI=(pK1+pK2)/2 =3.25认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目赖氨酸滴定曲线和等电点计算赖氨酸滴定曲线和等电点计算二氨基一羧基二氨基一羧基AAAA的的等电点计算等电点计算：pI=2pK2+pK3BpIpK3pK2pK1加入

16、的加入的OH-mL数数pH认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.2.紫外吸收紫外吸收认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3.3.茚三酮反应茚三酮反应 氨氨基基酸酸与与茚茚三三酮酮水水合合物物共共热热，可可生生成成蓝蓝紫紫色色化化合合物物，其其最最大大吸吸收收峰峰在在570nm570nm处处。由由于于此此吸吸收收峰峰值值与与氨氨基基酸酸的的含含量量存存在在正正比比关关系系，因因此此可可作作为为氨氨基基酸酸定定量量分分析析方方法法。（

17、Pro)Pro)认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目+3H20茚三酮茚三酮(无色无色)NH3CO2 RCHO+还原性茚三酮还原性茚三酮紫色化合物紫色化合物(弱酸弱酸)加热加热+2NH3+还原性茚三酮还原性茚三酮还原性茚三酮还原性茚三酮认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）蛋白质是由许多氨基酸残基组成（三）蛋白质是由许多氨基酸残基组成的多肽链的多肽链n*肽键肽键(peptide bond)(peptide bond)是由一个氨基酸

18、的是由一个氨基酸的-羧羧基与另一个氨基酸的基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的氨基脱水缩合而形成的化学键化学键认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽键认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目COHOCH3NH2HC+HOCOCH2NH2HC丙氨酸丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸COHOCH3HCCH2NH2HC肽键肽键NCOH二肽二肽丙苯氨丙氨酸丙苯氨丙氨酸认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后

19、药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目氨基酸借肽键相连而形成的化合物称氨基酸借肽键相连而形成的化合物称肽肽(peptide)MetPhe二肽二肽LysMetPhe三肽三肽CysThrLysMetPhe五肽五肽氨基末端氨基末端(端端)羧基末端羧基末端(C 端端)CysMetPheLysSerThrValNH2COOH*由由十十个个以以内内氨氨基基酸酸相相连连而而成成的的肽肽称称为为寡寡肽肽(oligopeptide)，由由更更多多的的氨氨基基酸酸相相连连形形成成的的肽肽称称多多肽肽(polypeptide)。其其形形状状为为一一条条没没有有分分支支的的长长链链,又又称

20、多肽链或肽链称多肽链或肽链.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目*肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为团不全，被称为氨基酸残基氨基酸残基(residue)。氨基末端氨基末端(端端)羧基末端羧基末端(C 端端)CysMetPheLysSerThrValNH2COOH50认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目N末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症

21、下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目几种生物活性肽几种生物活性肽 1.谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione,GSH)认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目GSH过氧过氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH还原酶还原酶NADPH+H+NADP+解毒解毒,抗氧化抗氧化 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 体内许多激素属寡肽或多肽体内许多激素属寡肽或多肽 神经肽神经肽(ne

22、uropeptide)2.多肽类激素及神经肽多肽类激素及神经肽认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目高级高级结构结构第二节 蛋白质的分子结构n一级结构一级结构(primary structure)(primary structure)n二级结构二级结构(secondary structure)(secondary structure)n三级结构三级结构(tertiary structure)(tertiary structure)n四级结构四级结构(quaternary structure)(quaternary

23、structure)认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目蛋蛋白白质质结结构构的的主主要要层层次次一级结构一级结构四级结构四级结构二级结构二级结构三级结构三级结构primary structureprimary structuresecondary structuresecondary structureTertiary structureTertiary structurequariernary structurequariernary structure超二级结构超二级结构结构域结构域 superseconda

24、ry structuresupersecondary structureStructure domanStructure doman认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、蛋白质的一级结构一、蛋白质的一级结构n定义定义q蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。n主要的化学键主要的化学键q肽键肽键，有些蛋白质还包括二硫键，有些蛋白质还包括二硫键认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目CysM

25、et Phe LysSer Thr ValNH2COOH认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。功能的基础。胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、蛋白质的二级结构二、蛋白质的二级结构n蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不该段肽链主链骨架原

26、子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象涉及氨基酸残基侧链的构象 n主要的化学键：主要的化学键：氢键氢键 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目在肽键中，与相连的氧原子和在肽键中，与相连的氧原子和氢原子呈反式构型氢原子呈反式构型（反式）（反式）（顺式）（顺式）C CN NO OH HC CN NO OH H肽键的特点：肽键的特点：认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目肽键的特点：肽键的特点：CN单键为0.149nmC=N双键为0.

27、127nm具有部分双键性质具有部分双键性质不能自由旋转不能自由旋转肽键中键长为肽键中键长为0.132nm0.132nmC CN NO OH H认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目肽键中的和均不能自由旋转肽键中的和均不能自由旋转肽键肽键(-CONH-)(-CONH-)中的个原子中的个原子个个碳原子碳原子(C(C)和和被约束在一个刚性平面（即肽键平面）上，被约束在一个刚性平面（即肽键平面）上，构成一个肽单元构成一个肽单元(peptide unit)(peptide unit)。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对

28、症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 蛋白质二级结构的主要形式蛋白质二级结构的主要形式 -螺旋螺旋 (-helix)-helix)-折叠折叠 (-pleated sheet)-pleated sheet)-转角转角 (-turn)-turn)无规卷曲无规卷曲 (random coil)(random coil)认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目螺旋螺旋 (helix)helix)由肽键平面盘旋由肽键平面盘旋形成的螺旋状构象形成的螺旋状构象1.1.概念概念认识到了贫困户贫

29、困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.2.螺旋的结构特征螺旋的结构特征(1)(1)以肽键平面为单位以肽键平面为单位,以以碳原子为转折盘旋形碳原子为转折盘旋形成成右手螺旋右手螺旋认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(2)(2)每每3.63.6个氨基酸残基个氨基酸残基 绕成一个螺圈绕成一个螺圈(360(3600 0)螺距为螺距为0.54nm0.54nm每个氨基酸上升每个氨基酸上升0.15nm0.15nm肽键平面与中心轴肽键平面与中心轴平行平行认识到了

30、贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(3)(3)主链原子构成螺旋的主体主链原子构成螺旋的主体,侧链侧链在其外部在其外部认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目(4)(4)肽键的肽键的COCO和和NHNH 都形成都形成氢键氢键是稳定螺旋的主要是稳定螺旋的主要作用力作用力氢键的方向与中心氢键的方向与中心轴大致平行轴大致平行,认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目折叠折叠

31、n肽键平面呈伸展的锯齿状排列形成的结构称肽键平面呈伸展的锯齿状排列形成的结构称折叠折叠n常为两条或两条以上伸展的多肽链侧向聚集在常为两条或两条以上伸展的多肽链侧向聚集在一起形成扇面状故又称一起形成扇面状故又称折叠片或折叠片或片层片层认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目n折叠结构特点折叠结构特点q相邻肽键平面的夹角为相邻肽键平面的夹角为1100 1100，呈锯齿状排列；侧，呈锯齿状排列；侧链基团交错地分布在片层平面的两侧。链基团交错地分布在片层平面的两侧。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除

32、。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目n条肽段平行排列构成，肽段之间可顺向平行条肽段平行排列构成，肽段之间可顺向平行(均从均从N-C)N-C)，也可反向平行，也可反向平行 n由氢键维持稳定。其方向与折叠的长轴接近垂直。由氢键维持稳定。其方向与折叠的长轴接近垂直。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目转角转角(turn)turn)n肽链出现肽链出现18001800回折的转角处结构称为回折的转角处结构称为转角转角n结构特征结构特征q常见于球状蛋白质分子表面第一个残基的常见于球状蛋白质分子表面第一个残

33、基的C=OC=O与第与第四个残基的四个残基的N-HN-H形成氢键形成氢键.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目无规卷曲无规卷曲(random coil)(random coil)n没有确定规律性的肽键构象没有确定规律性的肽键构象n常见于球状蛋白质分子中，在其它类型二级结常见于球状蛋白质分子中，在其它类型二级结构肽段之间起活节作用，有利于整条肽链盘曲构肽段之间起活节作用，有利于整条肽链盘曲折叠折叠H2NCOOH认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精

34、准扶贫”项目无无规规则则卷卷曲曲示示意意图图无规则卷曲无规则卷曲细胞色素细胞色素C的三级结构的三级结构认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目氨基酸残基的氨基酸残基的侧链对侧链对二二级结级结构形成的影响构形成的影响蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。一段肽链其氨基酸残基的侧链适合形成一段肽链其氨基酸残基的侧链适合形成-螺旋螺旋或或-折叠，它就会出现相应的二级结构。折叠，它就会出现相应的二级结构。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重

35、视，已经展开了“精准扶贫”项目模体模体n在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，被称为模体个特殊的空间构象，被称为模体(motif)(motif)。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目钙结合蛋白中结钙结合蛋白中结合钙离子的模体合钙离子的模体 锌指结构锌指结构 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1

36、 2 3 4 5 5 2 3 4 1 -链链-迂回迂回回形拓扑结构回形拓扑结构回形拓扑结构回形拓扑结构-迂回迂回认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目结构域结构域n在二级结构的基础上，多肽进一步卷曲折叠成在二级结构的基础上，多肽进一步卷曲折叠成几个相对独立、近似球形的三维实体，再由两几个相对独立、近似球形的三维实体，再由两个或两个以上这样的三维实体缔合成三级结构，个或两个以上这样的三维实体缔合成三级结构，这种相对独立的三维实体称为结构域这种相对独立的三维实体称为结构域纤连蛋白分子的结构域纤连蛋白分子的结构域 认识到

37、了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域-螺旋螺旋-转角转角-折叠折叠二硫键二硫键结构域结构域1结构域结构域2认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、蛋白质的三级结构n整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。n主要的化学键主要的化学键n疏水键、离子键、氢键和疏水键、

38、离子键、氢键和 Van der WaalsVan der Waals力等。力等。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目目目 录录认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目氢键氢键n负电性很强的原子（如氧或氮）和与氧或氮共负电性很强的原子（如氧或氮）和与氧或氮共价结合的氢原子相互吸引，这种作用力称为氢价结合的氢原子相互吸引，这种作用力称为氢键。键。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经

39、展开了“精准扶贫”项目疏水相互作用疏水相互作用n由非极性基团受到水分子排斥相互聚集在一起由非极性基团受到水分子排斥相互聚集在一起的作用力的作用力认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目离子键离子键n 由异性电荷间的静电吸引形成的键。由异性电荷间的静电吸引形成的键。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 肌红蛋白肌红蛋白(Mb)N 端端 C端端认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展

40、开了“精准扶贫”项目分子伴侣分子伴侣n分子伴侣分子伴侣(chaperon)(chaperon)通过提供一个保护环境从而加速通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构n分子伴侣可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松分子伴侣可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合，使之确折叠。分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。解聚后，再诱导其正确折叠。n分子伴侣在蛋白质分子折叠过程中二硫键的正确形成分子

41、伴侣在蛋白质分子折叠过程中二硫键的正确形成起了重要的作用。起了重要的作用。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目四、蛋白质的四级结构四、蛋白质的四级结构n有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基亚基 (subunit)(subunit)。n亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。键和离子键。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后

42、药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目血血红红蛋蛋白白的的四四级级结结构构 认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目五、蛋白质的分类五、蛋白质的分类n(1)(1)依据蛋白质的外形分类依据蛋白质的外形分类n 按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状蛋白按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。质。n球状蛋白质：球状蛋白质：globular proteinglobular protein外形接近球形或椭圆外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这形，溶解性较好，能形

43、成结晶，大多数蛋白质属于这一类。一类。n纤维状蛋白质：纤维状蛋白质：fibrous proteinfibrous protein分子类似纤维或细分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。蛋白质。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（2 2）按照蛋白质的组成，可以分为简单蛋白）按照蛋白质的组成，可以分为简单蛋白(simple protein)(simple protein)和结合蛋白和结合蛋白(conjugated(conjugated pr

44、otein)protein)认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目简单蛋白简单蛋白n又称为单纯蛋白质；这类蛋白质只含由又称为单纯蛋白质；这类蛋白质只含由-氨基酸组成的氨基酸组成的肽链，不含其它成分。肽链，不含其它成分。n1 1，清蛋白和球蛋白：，清蛋白和球蛋白：albumin and globulinalbumin and globulin广泛存在广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易于动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。溶于稀酸中。n2 2，谷蛋白，谷蛋白(glutelin

45、)(glutelin)和醇溶谷蛋白和醇溶谷蛋白(prolamin)(prolamin)：植物：植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于70708080乙醇中。乙醇中。n3 3，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。n4 4，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视

46、，已经展开了“精准扶贫”项目结合蛋白结合蛋白n由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，n色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。白、叶绿蛋白和细胞色素等。n糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖蛋白等。糖蛋白等。n脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。如血清如血清-，-脂蛋白等。脂蛋白等。n核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞核中的核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞核中的核糖核蛋白等。核糖核

47、蛋白等。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第三节第三节 蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系n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 n（一）一级结构是空间构象的基础（一）一级结构是空间构象的基础 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认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 天然状态，天然状态，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、-巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇

48、非折叠状态，无活性非折叠状态，无活性认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目前体与活性蛋白质一级结构的关系前体与活性蛋白质一级结构的关系 n由由108108个氨基酸残基构成的前胰岛素原个氨基酸残基构成的前胰岛素原(pre-proinsulin(pre-proinsulin），在合），在合成的时候完全没有活性，当切去成的时候完全没有活性，当切去N-N-端的端的2424个氨基酸信号肽，形成个氨基酸信号肽，形成8484个氨基酸的胰岛素原（个氨基酸的胰岛素原（proinsulinproinsulin），胰岛素原也没活性，在）

49、，胰岛素原也没活性，在包装分泌时，包装分泌时，A A、B B链之间的链之间的3333个氨基酸残基被切除，才形成具有个氨基酸残基被切除，才形成具有活性的胰岛素。如图所示活性的胰岛素。如图所示:认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）一级结构相似的蛋白质具有相（二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能似的高级结构与功能认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）氨基酸序列提供重要的生物进化信息认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开

50、始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（四）重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病n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 肽链肽链HbA 肽肽 链链N-val his leu thr pro val glu C(146)这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为为“分子病分子病”。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开