生化蛋白质精.ppt

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1、生化蛋白质课件生化蛋白质课件第1页，本讲稿共33页第一章第一章 蛋白质的化学蛋白质的化学 第2页，本讲稿共33页蛋白质蛋白质(protein)的重要性的重要性 1 1、占干重的、占干重的45%45%2 2、体内有功能性的物质几乎都是蛋白质、体内有功能性的物质几乎都是蛋白质3 3、protein protein蛋白质是生命活动的物质基础，没有蛋白质就没蛋白质是生命活动的物质基础，没有蛋白质就没有生命。有生命。“生命是蛋白质的存在形式生命是蛋白质的存在形式”第3页，本讲稿共33页第一节 蛋白质的分子组成一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成二、蛋白质的基本组成单位 -氨基酸第4页，本讲稿共33页

2、一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成元素组成元素组成：碳碳505060%60%、氢氢6%6%8%8%、氧氧19%19%24%24%、氮13%19%等。特征性元素特征性元素：氮，平均氮，平均16%。每克样品中含氮量6.25=每克样品中蛋白质含量(g%)第5页，本讲稿共33页二、蛋白质的基本组成单位 -氨基酸（一）氨基酸的结构特点（二）氨基酸的分类（三）氨基酸的连接方式第6页，本讲稿共33页（一）氨基酸的结构特点种类：组成蛋白质的编码氨基酸仅有20种。结构：结构：均为-氨基酸。而且，除甘氨酸（无不对称碳原子）外，均为L-氨基酸。第7页，本讲稿共33页 +H3NCHCOO-R两性离子形式两性离子

3、形式不带电形式不带电形式 H2NCHCOOHR氨基酸的结构式 几个概念：-氨基酸、-碳原子、不对称碳原子、亚氨基酸 R侧链、旋光异构（L、D型）第8页，本讲稿共33页（二）氨基酸的分类1.营养学分类：必需氨基酸和非必需氨基酸 2.2.氨基酸氨基酸R R基团性质分类：基团性质分类：(1)(1)非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸；(2)(2)极性非电离氨基酸；极性非电离氨基酸；(3)(3)酸性氨基酸；酸性氨基酸；(4)(4)碱性氨基酸。碱性氨基酸。3.3.含含S S的氨基酸：半胱的氨基酸：半胱-蛋；蛋；含含-OH-OH的氨基酸：酪的氨基酸：酪-丝丝-苏；苏；酸性氨基酸：天冬酸性氨基酸：天冬-谷；

4、谷；碱性氨基酸：赖碱性氨基酸：赖-精精-组。组。第9页，本讲稿共33页非极性疏水性氨基酸第10页，本讲稿共33页极性非电离氨基酸吲哚基第11页，本讲稿共33页酸性氨基酸第12页，本讲稿共33页碱性氨基酸咪唑基胍基第13页，本讲稿共33页（三）氨基酸的连接方式1.肽键与肽链 肽键肽键(peptide bond)(peptide bond)：一个氨基酸的一个氨基酸的-羧基和另一个氨羧基和另一个氨基酸的基酸的-氨基脱水缩合而成的共价键。氨基脱水缩合而成的共价键。肽肽(peptide)：氨基酸通过肽键连接起来的化合物。氨基酸通过肽键连接起来的化合物。第14页，本讲稿共33页肽链的结构式肽键的结构式第1

5、5页，本讲稿共33页第二节 蛋白质的分子结构一、蛋白质的一级结构二、蛋白质的二级结构三、蛋白质的三级和四级结构第16页，本讲稿共33页一、蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构(primary structure)就是构成蛋白质的各种氨基酸在多肽链中的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。蛋白质最基本的结构。肽键肽键是蛋白质结构中的主键。是蛋白质结构中的主键。蛋白质的一级结构决定了蛋白质的空间结蛋白质的一级结构决定了蛋白质的空间结构。构。第17页，本讲稿共33页二、蛋白质的空间结构蛋白质构象分为主链构象和侧链构象。（一）蛋白质的二级结构（二）蛋白质的三级结构（三）蛋白质的四级结构第18页

6、，本讲稿共33页（一）蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构(secondary structure)是指多肽链中主链盘旋、折叠形成的主链构象，不涉及侧链部分的构象。为局局部的空间排布部的空间排布。形成蛋白质二级结构基础形成蛋白质二级结构基础是肽键平面。CCNCOHC NO-H+CC第19页，本讲稿共33页蛋白质二级结构的形式：蛋白质二级结构的形式：(1)螺旋螺旋(helix)(2)片层结构片层结构(pleated sheet)(3)转角转角(turn或或bend)(4)无规卷曲无规卷曲(random coil)维持二级结构稳定的化学键为氢键第20页，本讲稿共33页螺旋螺旋(heli

7、x)毛发的角蛋白结构特点毛发的角蛋白结构特点如下：(a)多个肽键平面通过碳原子旋转，为右手螺右手螺旋。旋。(b)(b)每一每一螺旋螺旋圈含有圈含有3.63.6个氨基酸残基，螺距为个氨基酸残基，螺距为0.54nm0.54nm。(c)相邻两圈螺旋之间借肽键中CO和NH形成许多链内氢健，这是稳定螺旋的主要键。(d)(d)肽链中氨基酸侧链肽链中氨基酸侧链R R，分布在螺旋外侧，其形状、，分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响大小及电荷影响螺旋的形成。螺旋的形成。第21页，本讲稿共33页 螺旋结构示意图螺旋结构示意图螺旋结构示意图螺旋结构示意图第22页，本讲稿共33页片层片层结构示意图结构示意图结构示意

8、图结构示意图第23页，本讲稿共33页（二）蛋白质的三级结构具有三级结构的蛋白质才有生物学功能。蛋白质的三级结构(tertiary structure)是指整条多肽链所有原子的排布方式，包括多肽链分子主链及侧链的构象。蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键第24页，本讲稿共33页（三）蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构四级结构(quarternary(quarternary structure)structure)具有两个或两个以上独立三级结构的多肽链（亚基subunit）借次级键结合而形成的复杂结构。在四级结构中，亚基可相同，也可不同。第25页，本讲稿共33页蛋白质蛋白质结构示意图结构示意图结构示意图

9、结构示意图第26页，本讲稿共33页第三节 蛋白质的理化性质一、蛋白质的两性解离和等电点二、蛋白质的高分子性质三、蛋白质的变性与凝固四、蛋白质的沉淀五、蛋白质的呈色反应六、蛋白质的紫外吸收光谱特性七、蛋白质分子的免疫学特性第27页，本讲稿共33页一、蛋白质的两性解离和等电点第28页，本讲稿共33页在一定在一定pHpH条件下，蛋白质所带的正、负电荷相等，条件下，蛋白质所带的正、负电荷相等，净电荷为零，此时蛋白质成为兼性离子，溶液的净电荷为零，此时蛋白质成为兼性离子，溶液的pHpH称为该称为该蛋白质的等电点蛋白质的等电点 （isoelectric pointisoelectric point，pIp

10、I）。）。人体内多数蛋白质由于其pI（约为5.0）低于体液的pH（7.4）而带负电荷。电泳（电泳（electrophoresiselectrophoresis）血浆蛋白醋酸纤维素薄膜电泳血浆蛋白醋酸纤维素薄膜电泳血浆蛋白醋酸纤维素薄膜电泳血浆蛋白醋酸纤维素薄膜电泳 第29页，本讲稿共33页二、蛋白质的高分子性质蛋白质是亲水胶体，其分子直径为1100nm，属胶体颗粒。维持蛋白质胶粒在水中稳定性的两大因素：(1)颗粒表面电荷；(2)水化膜。透析-半透膜蛋白质的沉降现象-高速离心 （沉降系数，S）第30页，本讲稿共33页三、蛋白质的变性与凝固p蛋白质的变性（denaturation）：蛋白质在某蛋白

11、质在某蛋白质在某蛋白质在某些理化因素的作用下，使其些理化因素的作用下，使其些理化因素的作用下，使其些理化因素的作用下，使其空间结构遭受破环空间结构遭受破环，造造造造成其理化性质的改变和生物活性的丧失。成其理化性质的改变和生物活性的丧失。成其理化性质的改变和生物活性的丧失。成其理化性质的改变和生物活性的丧失。蛋白质变性本质蛋白质变性本质蛋白质变性本质蛋白质变性本质是次级键，二硫键的破坏，并不涉是次级键，二硫键的破坏，并不涉及一级结构的变化。及一级结构的变化。变性蛋白质除溶解度降低易被蛋白酶分解外，最主要变性蛋白质除溶解度降低易被蛋白酶分解外，最主要变性蛋白质除溶解度降低易被蛋白酶分解外，最主要变

12、性蛋白质除溶解度降低易被蛋白酶分解外，最主要的的的的特点是生物学活性丧失特点是生物学活性丧失特点是生物学活性丧失特点是生物学活性丧失。变性的应用及热凝固变性的应用及热凝固第31页，本讲稿共33页蛋白质的复性（renaturation）第32页，本讲稿共33页四、蛋白质的沉淀引起蛋白质沉淀的主要方法有下述几种引起蛋白质沉淀的主要方法有下述几种：1.1.盐析法：盐析法：高浓度的中性盐高浓度的中性盐(硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)。2.2.有机溶剂沉淀法：有机溶剂沉淀法：酒精、甲醇、丙酮等（低温）。酒精、甲醇、丙酮等（低温）。3.3.重金属盐沉淀法：重金属盐沉淀法：汞、铅、铜、银等。汞、铅、铜、银等。4.4.生物碱试剂沉淀法：生物碱试剂沉淀法：苦味酸、钨酸、鞣酸、三氯醋酸等。苦味酸、钨酸、鞣酸、三氯醋酸等。第33页，本讲稿共33页