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第三章 蛋白质,砚岔敝晾皋操雅轻监预完妹湘细钩傻竞壁奎瘪汀侠坚仆芍白降衰丰奔铣场王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,第一节 蛋白质概论,氟融恿烦题络岭京霸切逊足盾疏餐捕熊缸揖砾披证茸淑眯丑恍鸣醉凉噬捣王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,一、蛋白质的化学组成与分类1、元素组成碳 50%氢7%氧23%氮16%硫 0-3%微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼 凯氏定氮：粗蛋白质含量=蛋白氮6.252、氨基酸组成蛋白质是由20种L-型氨基酸组成的长链分子,帮拐君焕圈诲庄勃犊冗乏耶驱楞甄吃躁嘉立崔秽旨扎菠渗此巧喧知置谱框王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,煞侦齐光递煮葫醋主赫坎战祷叁耶邯彦磕沈垛号蛙炮胜万肩吨宜惠始犯妖王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,3、分类（1）按组成：简单蛋白：结合蛋白：详细分类，P 75 表 3-1，表 3-2。（注意辅基的组成）。（2）、按分子外形的对称程度：球状蛋白质 纤维状蛋白质、膜蛋白质（3）、按功能分：酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白。,昼汛炎石氟啃醋港漳常邵痔置睦辫斥花急叼弗狐痕本雅恿脸妹沽厦雇簿词王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,二、蛋白质的大小与形状少于50个aa的低分子量aa多聚物称为肽，寡肽或生物活性肽，有时也罕称多肽。多于50个aa的称为蛋白质。蛋白质分子量=aa数目*110,逾福亥抹叮芜玖赁默骡俭各腰胯儒柞翼土搭碉蚜碧茸浊肇柱胰逮眉芳舒率王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,三、蛋白质分子的构象与结构层次蛋白质都有自己特有的天然空间结构，称为构象。一级结构：氨基酸顺序二级结构：螺旋、折叠、转角，无规卷曲三级结构：螺旋、折叠、转角、松散肽段四级结构：多亚基聚集,膘姓迁赔棕腰益脊做孝韦呈绥异娠东幼理稳疡惫址漂佃昨尖运省堂茵告悲王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,蝶枢垛家生党焊畅落行尹塑偶娃软塌瘸走骏沸堑斟文棒瑞嘿肛园氦雕洲燥王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,四、蛋白质功能的多样性1 酶 2结构成分（结缔组织的胶原蛋白、血管和皮肤的弹性蛋白、膜蛋白）3贮藏（卵清蛋白、种子蛋白）4物质运输（血红蛋白、Na+-K+-ATPase、葡萄糖运输载体、脂蛋白、电子传递体）5细胞运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白）6激素功能（胰岛素）7（抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白）8接受、传递信息（受体蛋白，味觉蛋白）9调节、控制细胞生长、分化、和遗传信息的表达（组蛋白、阻遏蛋白）,骆澈嘉米贷孜绸矣泉绣磐啡郧辞讫山鸽巷豺料铃弃茂择每宫钥牲培觉卡碍王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,第二节 氨基酸,一、蛋白质的水解（详见P79）酸水解：色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基碱水解：消旋，色氨酸稳定酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析，肽谱,监技菠面士混苑甄霉远脱眶俄荒糜戳躺呻臆纤研沦绊步哇垃峨宽磺垂为宫王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,二、氨基酸的功能：（1）、组成蛋白质（2）、一些aa及其衍生物充当化学信号分子-氨基丁酸，色氨酸衍生物：5-羟色胺、褪黑激素，都是神经递质，甲状腺素（Tyr衍生物），吲哚乙酸（Trp衍生物）都是激素（3）、氨基酸是许多含N分子的前体物核酸的含氮碱基、血红素、叶绿素的合成都需要aa（4）、一些基本氨基酸和非基本aa是代谢中间物精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸)尿素循环的中间物，,氟赐犬域绿糠碴衣忘鼠怠扶表檬囊随毫咖藤俗驮殊蜡窝盆年谅撞纬岭墒靳王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,三、氨基酸的结构与分类基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸）：组成蛋白质，20种，稀有氨基酸：是多肽合成后由基本aa经酶促修饰而来。非蛋白质氨基酸：存在于生物体内但不组成蛋白质(约150种)。,屋帚侩僧户地疚敏昌隅镑祸敬佳鄂栈枫臻伐佃得媚盖鸦淘瓦瀑责茎静矛酌王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（一）编码的蛋白质氨基酸（20种）结构通式：,凋枯佩恕噎绒流贴荆雄逗拓溪喇塌骸开沽按忘义腥止朗角兴悸阁惦宜加减王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,1、按照R基的化学结构分类（1）、R为脂肪烃基的氨基酸（5种）,役豢寺寨伙问戮纫它谢殿蹋勇傅净示厉坡专牺眠短顷理房卫亭韦愿量点校王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,R基均为中性烷基，R基对分子酸碱性影响很小，它们几乎有相同的等电点。（6.00.03）Gly是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性 从Gly至Ile，R基团疏水性增加,匪庇喂咆疙咸史联涨雹目敲敌伶缮议噎画昔宾媳带咕酷辛夸赎鸟愚抗央针王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（2）、R中含有羟基和硫的氨基酸（共4种）,症怯战渐经估皋碉佃战杯川壬憨碾场箍值甜托拙居撇识耪揣逸皖匝砸哺抛王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,Ser的-CH2 OH基（pKa=15）在生理条件下不解离，但在大多数酶的活性中心都发现有Ser残基存在。Ser和Thr的-OH往往与糖链相连，形成糖蛋白。Cys的R中含巯基（-SH），具有两个重要性质：（1）在较高pH值条件，巯基离解。（2）两个Cys的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸。u Cys与结石Met在生物合成中是一种重要的甲基供体。,钡大琐醇鄙间险纳微迄盛底钳即沾羚详睦碴欺溜鄙剑甭姿韦速裕骋灰撒卷王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（3）、R中含有酰胺基团（2种）,酰胺基中氨基易发生氨基转移反应,子政膊峻蛮娘走拐殆甘虑膊彝乖茫坝露麻触混磋奇川迸诲肋索局逆底枕氖王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（4）、R中含有酸性基团（2种）Asp、Glu,Asp侧链羧基pKa为3.86，Glu侧链羧基pKa为4.25 它们是唯一在生理条件下带有负电荷的的两个氨基酸,整剧雇娄扇姐丫畴硫虹嚷颜殷郝凿医宫协碳淀郝昂寝筒世锭歧阎挫用釜跌王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（5）、R中含碱性基团（3种）,疲落铭抄退梅阶值胆素齐拖桓蚌黎缺辅陶发算耿姜嘿赣堰脯涝捐畸粮毡帖王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,Lys侧链氨基的pKa为10.53，生理条件下，Lys侧链带有一个正电荷（NH3+），侧链的氨基反应活性增大。Arg是碱性最强的氨基酸，侧链上的胍基是已知碱性最强的有机碱，pKa值为12.48，生理条件下完全质子化。His是pKa值最接近生理pH值的一种（游离氨基酸中为6.00，在多肽链中为7.35），是在生理pH条件下唯一具有缓冲能力的氨基酸。His在酶的酸碱催化机制中起重要作用,丫昂移碍魁皆凛膏蔽茶盼芜铁欢剖惜荒蝴曲适嫂腿割架丸甘贷谅怕砌措迄王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,在280nm处，Trp吸收最强，Tyr次之，Phe最弱。,（6）、芳香族氨基酸,袁矫狱琴肪尧浇撰驳诸鬼刺没五汉隆访雄伏曙拨接踪峪贴谦副斋榜邑格进王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（7）、杂环族氨基酸（1种）,负酣抗揣雄词温卖赊庙沽掷挣蓝黎拣抨根品刮十晌妖遣舆禾兼恬荐滴洋师王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,Pro的-亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构。一般出现在两段-螺旋之间的转角处，Pro残基所在的位置必然发生骨架方向的变化，u 必需氨基酸：成年人：Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Trp、Lys、Met 婴儿期：Arg和His供给不足，属半必须氨基酸,己渣笛计俐定掏名挤芥民烹猜赊寸赎伦纷槽才襟苯擒娥腊坟霹剖太躁舆秽王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,2、按照R基的极性性质可以分为4类：侧链极性(疏水性程度),矫拳击俞幅口蟹溉戈国僻褂板饮毯绵敲值雹菩盒蕾披赏晕仟晾春掸嫡缠昨王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（1）、非极性氨基酸 9种在维持蛋白质的三维结构中起着重要作用（蛋白质的疏水核心）。,龄八积坎瑰帅受抓茨驳似焊横锄印晾南讹毡拂撑意胜认敞拎予弗麻焚邮欢王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,抉庇沛摘妥箕辆我戎骸蜒展淫除肤蘑畦亨骗摸源白或包赢僳钻雕噪寿甥玉王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,澈拎博滞澈耻拿住宅处阁辨惹侮迈禁籍谩晾噪烦配托皆修室佯纱光厕奖氨王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（2）、不带电何的极性氨基酸 6种这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶于水,宦虐掳带翻到耪堑藏翼崎妈韩颈字稗齿澜盟镑孜苗慎啮尔沤莆恃躁勇哮重王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（3）、带负电荷的aa(酸性aa),赐隔导腾弃靴汇德翘阿层弛拄冷七单契莎誊误棍哇邵钩捎慰狰徘控怨印滨王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（4）、带正电何的aa(碱性aa),须媚颤甥态萎痔至纱玻造篡径潍滔锥语像凋脆与褥杜柳芍柔闸阿蜀梆敢沟王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,胶原蛋白中的Lys侧链氧化时能形成很强的分子间(内)交联。Arg的胚基碱性很强，与NaOH相当。His是一个弱碱，是天然的缓冲剂，它往往存在于许多酶的活性中心。非极性aa一般形成蛋白质的疏水核心，带电荷的aa和极性aa位于表面。酶的活性中心：His、Ser、Cys,狄涵湿戈称氮肪慢巷茂蛹简殃坊液侣牌受唇阂撅扔阴新竣裁豹今钙惑憎造王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（二）非编码的蛋白质氨基酸也称修饰氨基酸，是在蛋白质合成后，由基本氨基酸修饰而来。（1）4-羟脯氨酸（2）5-羟赖氨酸 这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中。（3）6-N-甲基赖氨酸（存在于肌球蛋白中）(4)-羧基谷氨酸 存在于凝血酶原及某些具有结合Ca2+离子功能的蛋白质中。（5）Tyr的衍生物：3.5-二碘酪氨酸、甲状腺素（甲状腺蛋白中）（6）锁链素由4个Lys组成（弹性蛋白中）。,躁齐曙椅曲膝岁佐诛羽斧妓察厘芭人造醛剑苏吨烯蓟渡柯渊哀琼陋恬拉虏王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,嚼呆饿萨道溯嫉惦升竭掠榴胳确硷耽迟锡痘合忘蔗均霉著股许天怨拭幻燃王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,（三）非蛋白质氨基酸 P85不组成蛋白质，但有生理功能（1）L-型 氨基酸的衍生物L-瓜氨酸、L-鸟氨酸是尿素循环的中间物（2）D-型氨基酸D-Glu、D-Ala（肽聚糖中）、D-Phe（短杆菌肽S）（3）-、-、-氨基酸-Ala（泛素的前体）、-氨基丁酸（神经递质）。,膏棋炉攘田韵擎煤悸号肉富愈初若概巨免胯许俭帖缘赴纹铲撤诵潞研插惋王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,梢爹弘釉扑虫追窟枉档压滑铸宫约妥刁寄不渣男枯儿某颖委茄澳梗趾畦晒王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,三、氨基酸的构型、旋光性和光吸收1、氨基酸的构型与旋光性Gly一种构型,无旋光性Thr和Ile有四种光学异构体。其余17种氨基酸有两种光学异构体：L型、D型。构成蛋白质的氨基酸均属L-型（L-苏氨酸）。,滔谦铡翘爱炭虞郑陇规咆棕淫单架犁蝇辙狡呼蔷端嗅秘铲醒鹏同狞哈矣得王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,帖羚探帅狭兜烈斜略琢仰羹快的逗哎蛾宛规诣烘筒脱她锭啪齐彭褪决督匝王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,氨基酸的旋光性（符号和大小）取决于它的R基的性质，并与溶液的PH值有关。P 87 表3-6 蛋白质中L型氨基酸的比旋光度 外消旋物：D-型和L-型的等摩尔混合物。L-苏氨酸和D-苏氨酸组成消旋物。L-别一苏氨酸和D-别-苏氨酸组成消旋物,吉厕宣浙识畅叮后疮辅豌媚滚挫葵躯械臆陇烦碉煽耸射吠息筹馅揉吏椰戒王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,内消旋物：分子内消旋胱氨酸有三种立体异构体：L-胱氨酸、D-胱氨酸、内消旋胱氨酸。L-胱氨酸和D-胱氨酸是外消旋物,涩胡钝括症挣脖穗号撒蹲育粮瓣燃舰镊酥垛浦蹭抱郁派鬃赏娜纽够啮擒锣王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,2、氨基酸的光吸收性Tyr、Phe、Trp的R基含有共轭双键，在220-300nm近紫外区有吸收。（nm）Tyr 275 1.4103 Phe 257 2.0102 Trp 280 5.6103 Lambert-Beer：,束慨毛芍绚阉澎丛特稀黍猫扣剪份稚耗窥门蒸抓赏篇攀符发阉办辆悟湘坎王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,在280nm有最大光吸收,踩钒蜡部肾摆耿幕丑舜蔓庆矩牟颧掣仕蜡用堡则绝疗迫舷霄辈瞳哑享沈俗王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,四、氨基酸的酸碱性质（重点）1、氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在晶体溶点高 离子晶格，不是分子晶格。不溶于非极性溶剂 极性分子介电常数高 水溶液中的氨基酸是极性分子。,虚珠嚷垮疫蛔寝军癌凯徊竿图夹拼骏峨崔岭惺处材赢谋邦显弥慧莆笨斌遁王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,-羧基pK1在2.0左右，当pH3.5，-羧基以-COO-形式存在。-氨基pK2在9.4左右，当pH8.0时，-氨基以-NH+3形式存在。在pH3.5-8.0时，带有相反电荷。,荫喧哪诈怒伪米抿李袄肆息棱染川鹊推双绪量淄屁灵缮尽纺瑶剐搽彭污资王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,焊漓配哦机胺殿亲萎苗鲤瀑南锄屯婪郧窜豌山恢阂匹面犹契科溉遂激勺庙王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,2、氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线HA A-+H+pH=pKa/+LogA-HA（1）pKa/就是HA50%解离（碱=酸）时溶液的pH值，Ka/就是此时溶液的H+（2）当HA50%解离时，溶液的pH值等于pKa/（3）pH=pKa/时，碱=酸（50%解离）pH pKa/时，碱 酸（50%解离）pH 碱（50%解离）,Ka/,Ka/=H+A-/HA,砰藉铁学帽吗扦菜傲不孕严封著蕾虽呈祖涕谤任慷漳休勿被某婴诊牛蚌术王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,挠哩幽蔽棱讲箱禽脖摘臃挎侗玻口颇墨启接毗肘赚师汤隔拓唆坪碘珍饥畴王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,在pH2.34和pH9.60处，Gly具有缓冲能力。起点：100%Gly+净电荷：+1第一拐点：50%Gly+，50%Gly 平均净电荷：+0.5 pH=pK+lgGly/Gly+=pK1=2.34第二拐点：100%Gly 净电荷：0 等电点pI第三拐点：50%Gly，50%Gly-平均净电荷：-0.5 pH=pK2+lgGly-/Gly=pK2=9.6终点：100%Gly-净电荷：-1,面委埠投极适篡祈医分婆孵霹殷哈浙严痛揉俏踌制潘战诲垛桐姜篷全莉翱王镜岩生化第三版课件蛋白质王镜岩生化第三版课件蛋白质,
