蛋白质-氨基酸、肽、蛋白分子结构课件.ppt

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1、氨基酸,蛋白质的 构件单元,第一节 蛋白质的元素组成 第二节 蛋白质的构件单元 氨基酸 第三节 肽 第四节 蛋白质的分子结构 第五节 蛋白质结构与功能的关系 第六节 蛋白质的重要性质 第七节 蛋白质的分离提纯 第八节 蛋白质的分类,第二章 蛋白质,一、蛋白质基本氨基酸二、基本氨基酸的分类三、蛋白质的稀有氨基酸四、非蛋白质氨基酸五、氨基酸的酸碱性六、氨基酸的立体化学,第二节 氨 基 酸,苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸,有显著紫外吸收的氨基酸：Tyr 275nmPhe 257nmTrp 280nm,七、氨基酸的吸收光谱,氨基酸的紫外吸收光谱,蛋白质的特异吸收波长在 280 nm,紫外法测定蛋白质含量的理

2、论基础,氨基酸,a-碳原子,八、氨基酸的重要化学反应,茚三酮反应：-水合茚三酮试剂 桑格(Sanger)反应：-DNFB(2，4-二硝基氟苯)艾德曼(Edman)反应：PITC(苯异硫氰酸),成肽反应,Peptide,一、蛋白质基本氨基酸二、基本氨基酸的分类三、蛋白质的稀有氨基酸四、非蛋白质氨基酸五、氨基酸的酸碱性六、氨基酸的立体化学七、氨基酸的吸收光谱八、氨基酸的重要化学反应,第二节 氨 基 酸,肽键（酰胺键）,蛋白质是以氨基酸为基本单位的生物大分子。许多个氨基酸由酰胺键连接在一起，形成不分支的多聚物,称为多肽链。,（聚合体/多聚物）,（单体）,（寡聚体）,一、肽键 二、肽的命名 三、天然多

3、肽,第三节 肽,肽键：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱去一分子水缩合后形成的酰胺键，也称为肽键（peptide bond.）,肽的命名与方向,丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸,NC,残基,天然多肽,新陈代谢的产物，具有特殊的生物学功能。,天然多肽,谷氨酸,a,b,g,g-肽键,天然多肽,新陈代谢的产物，具有特殊的生物学功能。,含D-氨基酸；含a-肽键以外的其他类型酰胺键。,一、肽键 二、肽的命名 三、天然多肽,第三节 肽,（聚合体/多聚物）,（单体）,（寡聚体）,第一节 蛋白质的元素组成 第二节 蛋白质的构件单元 氨基酸 第三节 肽 第四节 蛋白质的分子结构 第五节 蛋白质结构与功能的关

4、系 第六节 蛋白质的重要性质 第七节 蛋白质的分离提纯 第八节 蛋白质的分类,第二章 蛋白质,第一节 蛋白质的元素组成 第二节 蛋白质的构件单元 氨基酸 第三节 肽 第四节 蛋白质的分子结构 第五节 蛋白质结构与功能的关系 第六节 蛋白质的重要性质 第七节 蛋白质的分离提纯 第八节 蛋白质的分类,第二章 蛋白质,肽键（酰胺键）,蛋白质的分子结构,一级结构与 高级结构,一级结构与 高级结构,自身所感知的生命现象或 功能；在已有理论基础上的推测；借助相关仪器和试验所得出 的结果；,综上，得出结论。,第四节 蛋白质的分子结构,一、基本认识 二、入手点 三、蛋白质的 结构层次.,一、基本认识 1.构型

5、与构象,构型的改变必须断裂共价键;构象的改变仅是 C-C 单键自由旋转的结果。,肽键（酰胺键）,蛋白质高级结构的构建属于构象范畴!,超分子集合体,基本认识：2.蛋白质分子是氨基酸的多聚物，每一种蛋白质均有其唯一而确定的氨基酸顺序。,3.蛋白质分子的折叠 过程应该是自发的，并且应该是一个高度定向和协同的过程。,4.蛋白质折叠所形成的天然的且高度有组织的构象应该是蛋白质自身分子之间以及与周围溶剂分子之间各种相互作用精确平衡的必然结果。,5、每一种蛋白质的空间构象应该是唯一而确定的，应该是一种能量最低状态。,5.蛋白质的生理功能是由其高级结构（空间构象）完成的。,?,一、基本认识,二、入手点,？,第

6、四节 蛋白质的分子结构,入手点：,1.蛋白质是大分子多聚物！2.结构物质的基本特性？3.生理环境因素的影响水？！4.各种作用力的相互平衡？5.多肽链中可能存在的有组织的 局部排列？,蛋白质结构层次的推测,一、基本认识 二、入手点,第四节 蛋白质的分子结构,三、蛋白质空间构象的形成与蛋白质的结构层次,（一）构建过程中需要考虑的相关 因素：,1.折叠过程是高度定向和 协同的过程，主要是两方 面因素的平衡：,.能量因素：非共价键的 键合.,.几何因素：空间位阻和 立体效应,2.水的化学特性是决定 蛋白质构象的重要因素,极性分子,AA的R基团？,（亲水性）,（疏水性）,氢键体系,3.决定蛋白质构象的

7、主要作用力：,氢键、,静电作用力、,疏水作用力（逃避水相环境 的趋势，疏水内核的形成）、,分子间作用力（范德华力，范德华半径）。,（二）蛋白质的结构层次 为了研究和讨论的方便，人为划分为：一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、四级结构。,蛋白质的一级结构：由酰胺键连接而成的蛋白质多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。,共价键连接，共价主链,蛋白质多肽链的结构特点：,多肽链由一个规则的无分支的单调重复的主链和变化多端的侧链两部分构成。,主链,肽键,天然构象的折叠信息贮存于氨基酸的排列顺序之中！,即：蛋白质的一级结构决定其折叠特性,（二）蛋白质的结构层次,蛋白质的一级结构 决定其折叠特

8、性,肽键（酰胺键）,2.构象的空间限制：,孤对电子,离域,共振杂化体,肽平面的形成,肽平面,a-C 原子为肽平面间的连接点,.肽平面/酰胺平面 的刚性,.侧链基团的空间 位阻,2.构象的空间限制：,a-C 原子为肽平面间的连接点,二面角,多肽链折叠的空间限制,多肽链折叠的空间限制,R,a-C,a-C,a-C,二面角,多肽链折叠的空间限制,角,肽平面、,侧链基团,构象的空间限制。,进一步折叠的倾向性?,（二）蛋白质的结构层次,蛋白质的一级结构决定其折叠特性,2.构象的空间限制：,由L-型氨基酸的a-C连接而成的“肽平面”长链的链状特点？非极性疏水R基团的折叠倾 向性与主链基团折叠倾向性的矛盾？构

9、建单元的元素组成特点？,二级 结构,？,一、基本认识 二、入手点,第四节 蛋白质的分子结构,三、蛋白质空间构象的形成与蛋白质的结构层次:（一）构建过程中需要考虑的相关因素：（二）蛋白质的结构层次:蛋白质的一级结构决定其折叠特性2.构象的空间限制,继续预习第四节,作业：1.计算Ala、His、Glu的pI值。2.写出 pH 7 时的二肽Asp-His。3.画出Gly的Fischer投影并指出它的哪一个H被CH3取代就生成D-Ala。4.我们胃液中（pH=1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远低于其他蛋白质的pI，试问等电点如此之低的胃蛋白酶必定存在大量的什么样的官能团？什么氨基酸才能提供这样的基团？5.总结教材上所涉及的氨基酸的三种重要化学反应的试剂、反应特点及其应用。6.何谓肽平面？其形成原因是什么？,下次上课前交,