蛋白质化学第1-2节.ppt
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1、第三章 蛋白质化学(protein),第一节 蛋白质的概念、分类和功能第二节 蛋白质分子组成第三节 蛋白质的分子结构第四节 蛋白质结构的测定与多肽的人工合成第五节 蛋白质的理化性质第六节 氨基酸及蛋白质的分析和分离,第一节 蛋白质的概念、分类和功能,蛋白质的概念蛋白质的分类蛋白质的功能,一、蛋白质的概念,包括以下几点内容:存在于所有的生物细胞中,是由20种-氨基酸按一定的序列通过肽键缩合而成的。是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。是生命的物质基础;各具有一定的相对分子质量,复杂的分子结构和特定的生物功能;占生物体干重的45%50%以上;有些蛋白质尚含有非蛋白成分。,元素组成特点:蛋白质的含
2、氮量接近于16%。蛋白质系数:1克氮所代表的蛋白质质量(克数)。即6.25。蛋白质系数是凯氏定氮法测定蛋白质含量的基础。粗蛋白含量 样品含氮量 6.25蛋白质含量=样品蛋白氮 6.25有些还含有e/Cu/Zn/Mn等.,三聚氰胺,是一种重要的氮杂环有机化工原料,主要用于生产三聚氰胺-甲醛树脂,广泛用于木材加工、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业,目前是重要的尿素后加工产品。此外三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害,膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌。,二、蛋白质的分类,1.分类依据生物来源、理化性质、分子形状、化学组成、化学
3、结构与功能等。2.常用的分类方法按分子形状根据溶解度根据组成,(1)根据溶解度,清蛋白(白蛋白)球蛋白谷蛋白醇溶蛋白组蛋白精蛋白硬蛋白,(2)根据组成成分进行分类,单纯蛋白质 如:清蛋白(白蛋白)精蛋白组蛋白球蛋白谷蛋白醇溶蛋白硬蛋白结(缀)合蛋白质 如:核蛋白色蛋白糖蛋白脂蛋白磷蛋白,(3)蛋白质的分子形状和大小,纤维状蛋白质球状蛋白质,三、蛋白质的功能,.功能的多样性催化功能调节功能结构功能运输功能免疫功能运动功能储藏功能生物膜的功能2.功能的复杂性,第二节 蛋白质的的分子组成,组成蛋白质分子的基本单位-氨基酸肽键与肽,一、氨基酸,1.结构通式,14,氨基酸的构型指氨基在空间的排布来区分的
4、(D与L型)。,氨基酸的构型,15,除脯氨酸为-亚氨基酸外,其余称为-氨基酸。除甘氨酸外其它所有氨基酸分子 A.具有旋光性。B.是L-型。,2.蛋白质氨基酸的结构特点-(20种,基本氨基酸,70页,表3-1),不常见的蛋白质氨基酸,是在蛋白质合成后由常见的氨基酸经化学修饰而来的。,.非蛋白质氨基酸(180多种),大多是L-氨基酸衍生物细菌中含有多种D-型氨基酸有一些是重要的代谢物前体或代谢中间物(丙氨酸,鸟氨酸,瓜氨酸等).,三、蛋白质氨基酸(20种)的分类,1.按酸碱性质,酸性氨基酸:2种Asp、Glu碱性氨基酸:3种Lys、His、Arg中性氨基酸:15种,2.按R基团的化学结构分,脂肪族
5、氨基酸:15种芳香族氨基酸:3种,苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸杂环氨基酸:2种,组氨酸、脯氨酸,3.根据侧链R基团是否有极性分,极性带正电荷的氨基酸(pH 7时):3种 极性带负电荷的氨基酸(pH 7时):2种极性不带电荷的氨基酸:7种非极性氨基酸:8种,非极性氨基酸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)。,4.根据人体能否自身合成,必需氨基酸:8种,赖氨酸(Lys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、色氨酸(Try)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、酪氨酸(Thr)、苯丙氨酸(Phe)半必需氨基酸:2种,Arg、His婴儿期供给不足非必需氨基酸:其余,-C-C-CONH
6、2,-C-CONH2,-C-COOH,-C-C-COOH,-H,-CH3,-C-OH,-C-SH,-C-C-S-C,-C-C-C-C-NH3+,Central line,Aliphatic,Amide,Acidic,Imino,Circular,Basic,Sulfur,Hydroxy,Aromatic,Amino Acid Subway Map,四、氨基酸的性质,构成蛋白质的氨基酸是无色晶体,溶点高,一般能溶于水、稀酸或稀碱中,但不溶于有机溶剂,通常酒精能使氨基酸从其溶液中析出,除甘氨酸外都有旋光性。,(1)兼性离子,1.两性性质,(2)氨基酸的解离,氨基酸是一类两性电解质:在水中,COO,
7、CH,R,H3N,例:甘氨酸的解离,解离情况受环境中pH值的影响:分步解离,解离常数(pK),是一种特定条件下的pH,即当质子供体与质子受体浓度相等时的pH值解离常数按酸性递减顺序编号为:pK1,pK2、pK3等。,Handerson-Hasselbalch公式,pH=pK+lg(碱/酸)可计算出在任一pH条件下一种氨基酸的各种离子的比例。氨基酸的带电状况与溶液的pH值有关。,例:计算在pH5.0时,甘氨酸的两性解离、阳离子及阴离子所占的比例?,先写出解离方程式根据公式,(3)氨基酸的酸碱滴定曲线,甘氨酸的滴定曲线,谷氨酸的滴定(解离)曲线,组氨酸的滴定(解离)曲线,赖氨酸的滴定(解离)曲线,
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- 蛋白质 化学
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