cp2蛋白质学习教案

1、会计学1cp 2 蛋白质蛋白质23l可以看出，可以看出， 第一，第一，蛋白体是生命的物质基础；蛋白体是生命的物质基础； 第二，第二，生命是物质运动的特殊形式，是生命是物质运动的特殊形式，是蛋白体的存在方式；蛋白体的存在方式； 第三，第三，这种存在方式的本质就是蛋白这种存在方式的本质就是蛋白体与其外部自然界不断的新陈代谢。体与其外部自然界不断的新陈代谢。l现代生物化学的实践完全证实并发展了恩格斯的论现代生物化学的实践完全证实并发展了恩格斯的论断断。41、酶的催化作用、酶的催化作用2、运输功能、运输功能细胞色素C： 传递电子钠钾离子泵：运输K+和Na+血红蛋白：向全身各组织细胞运输氧血浆脂蛋白：运

2、输各种脂类。运铁蛋白： 运输铁离子, 每分子运铁蛋白可以结合两个铁离子清蛋白： 可与多种微溶物质结合形成复合物后有助于微溶物质的运输，这些微溶物质包括：雌激素，肾上腺素，雄酮，黄体酮，三碘甲腺原氨酸，甲状腺素，胆红素，尿酸，抗坏血酸，乙酰胆碱，胆碱酯酶，腺嘌呤核苷，脂肪酸，组胺，金霉素，青霉素蛋白质的功能蛋白质的功能53、免疫功能、免疫功能 抗体与抗原4、机械支持、机械支持如胶原蛋白、弹性蛋白和角蛋白5、调节作用、调节作用如：胰岛素6、接受和传递信息、接受和传递信息6l 碳碳 50l 氢氢 7l 氧氧 23l 氮氮 16%l 硫硫 03l 其他其他 微量微量78910l某些蛋白质是由两个或更多

3、个某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基蛋白质亚基( (多肽链多肽链) )通过非共价通过非共价结合而成的，称寡聚蛋白质。结合而成的，称寡聚蛋白质。有些寡聚蛋白质的分子量可高有些寡聚蛋白质的分子量可高达数百万甚至数千万。达数百万甚至数千万。111213L-L-氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式14The a-amino carboxylic acids (amino acids) can be of two stereoisomers甘氨酸是唯一一个没有不对甘氨酸是唯一一个没有不对称碳原子的氨基酸！称碳原子的氨基酸！1516人体必需氨基酸有八种：人体必需氨基酸有八种： Met Trp Lys Val

4、 Ile Leu Phe Thr “假假 设设 来来 借借 一一 两两 本本 书书”17NHHOCOOH4-羟基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羟基赖氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基赖氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 18除甘氨酸外，氨基酸除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性均含有一个手性a a- -碳原子，因此都具碳原子，因此都具有旋光性有旋光性。比旋光度是氨基酸比旋光度是氨基酸的重要物理常数之的重要物理常数之一，是鉴别各种氨一，是鉴别各种氨基酸的重要依据基酸的重要依据 甘氨酸是唯一一个没有旋光性的氨基甘氨酸是唯

5、一一个没有旋光性的氨基酸！酸！19B22 氨基酸的光吸收氨基酸的光吸收酸有吸收光的酸有吸收光的能力能力。2021 OH- OH- RCHCOOH RCHCOO- RCHCOO- H+ H+ NH3+ NH3+ NH2 pH pI B23 B23 两性解离及等电点两性解离及等电点22The charge of an amino acid depends on pH 23COO-CHH3N+R-pK1+H+H+COOHCHH3N+RH+H+pK2-COO-CHH2NRPH 1 7 10净电荷 +1 0 -1 正离子 两性离子 负离子 等电点PI24252627l由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个

6、氨基酸由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸(10(10个以上个以上) )组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。酸单元称为氨基酸残基。2829CCNCCNCCNCCNCC H2C HC H2C H2C H2C O O-O HC O2HC H2C O N H2O HC H3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnC H3N-端C-端肽键30个以下，且无特定空间结构者个以下，且无特定空间结构者称多肽。称多肽。313233343536 Glu-Cys-Gly Glu-Cys-Gly SH S S Glu-Cys-Gly

7、37用。用。38CysTyrILeGlnAsnCysProLeuGlyNH2SS牛催产素CysTyrGlnAsnCysProSSPheArgGlyNH2牛加压素 +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO- +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO- Met-脑啡肽脑啡肽 Leu-脑啡肽脑啡肽3940NHCOCH2NHCOCHNHCOCH3CHCHOHCH2OHCHHNCNHCHCNHCH2CCOCHNHHOCH2NHNHCHCHCH3CH2CH3COOOOCH2CH2SOOH鹅膏覃碱的化学结构-Amanitin(鹅膏覃碱)：是来自毒蘑菇Amanita phall

8、oides 二环八肽，能抑制真核RNA聚合酶，特别是聚合酶II 转录41D1 D1 依据蛋白质的外形分类依据蛋白质的外形分类4243444546不溶性不溶性(硬蛋白硬蛋白)可溶性可溶性角蛋白角蛋白胶原蛋白胶原蛋白弹性蛋白弹性蛋白肌球蛋白肌球蛋白纤维蛋白原纤维蛋白原47称为称为 -角蛋白。角蛋白。48的结构。的结构。大原纤维微纤维49二聚物原细丝5051是当外力解除后使肽链恢复原是当外力解除后使肽链恢复原状状(a a螺旋构象螺旋构象)的重要力量。的重要力量。52很相似很相似(0.65nm周期周期)。丝心蛋。丝心蛋白是典型的反平白是典型的反平行式叠片。行式叠片。53n-5455肌纤维膜微管肌浆腱横

9、小管5657单体肌动蛋白微管蛋白二聚物纤维亚组58度度(tensile strength)，约为，约为20-30kgmm2， 相当于相当于12号冷拉号冷拉钢丝的拉力。钢丝的拉力。59606162636465物关系愈远，则产生抗体所物关系愈远，则产生抗体所需的时间愈短，抗体反应也需的时间愈短，抗体反应也愈强。愈强。6667686970l示例示例71木瓜蛋白酶（组织蛋白酶）木瓜蛋白酶（组织蛋白酶）72虾红素7374蛋白质分子中氢键的形成蛋白质分子中氢键的形成757677蛋白质分子中离子键的形成蛋白质分子中离子键的形成7879808182比较不同生物细胞色素比较不同生物细胞色素C C的一级结构可以帮

10、助了解物种间的进化关系，物种间越接近，则细胞色素的一级结构可以帮助了解物种间的进化关系，物种间越接近，则细胞色素C C的一级结构越相似。的一级结构越相似。83细胞色素细胞色素c c的一级结构与生物进化的关系的一级结构与生物进化的关系84角。角。85868788肽键平面肽键平面由于肽键具有部分由于肽键具有部分双键的性质，使参双键的性质，使参与肽键构成的六个与肽键构成的六个原子被束缚在同一原子被束缚在同一平面上，这一平面平面上，这一平面称为称为肽键平面或肽肽键平面或肽单元单元。899091929394 9596-折迭包括平行式和反平行式两种类型折迭包括平行式和反平行式两种类型979899100-N

11、H氢键来维系。氢键来维系。101102RNase的分子结构的分子结构-螺旋螺旋-折迭折迭-转角转角无规卷曲无规卷曲103104105二硫键二硫键等。等。106107108域域, ,有的有多个，如纤连蛋白含有的有多个，如纤连蛋白含有有6 6 个结构域。个结构域。109110111112113114n维系蛋白质四级结构的是维系蛋白质四级结构的是氢键、氢键、盐键、范氏引力、疏水键盐键、范氏引力、疏水键等非等非共价键。共价键。亚基亚基(subunit)就是指参与构成蛋白质四级结构的、就是指参与构成蛋白质四级结构的、每条具有每条具有三级结构三级结构的多肽链。的多肽链。115116117118蛋白质的一级

12、结构蛋白质的一级结构 一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序，它决定了蛋白质的结构、性质和功能。如核糖核酸酶是一条肽键124个氨基酸残基，内有4个二硫键；牛胰岛素两条肽键分别含21和30个氨基酸残基，二肽链通过两个链间二硫键连接。血红蛋白是由4条肽链组成。细胞色素C存在于许多动植物体内，执行着相同的功能即：在真核细胞的生物氧化过程中起传递电子作用。蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构二级结构是指多肽借助氢键排列成沿一维方向具有周期性结构的构象。119蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构是指有二级结构的多肽链借助各种次级键（非共价键）盘绕、折叠成具有特定肽链走向的紧密球状构象维持三级结构稳定的因素有：二硫键、

13、氢键、疏水力、盐键等以及范德华力。蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合成特定构象的蛋白质分子，又称为寡聚蛋白，其中每一条多肽链称为亚基，亚基单独存在时无活力性.维持四级结构的主要力量是疏水力，还有范德华力、氢键、盐键、二硫键等。氨基酸序列决定蛋白质结构，蛋白质结构决定其功能。120121一级结构决定高级结一级结构决定高级结构构E4. E4. 蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能122123124(HbO2)。125126127128COO2换出来。换出来。1292、种属差异130Section F Character of Protein1311321331

14、34NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽链水解位点水解位点胰蛋白酶胰蛋白酶135NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽链水解位点水解位点糜蛋白酶糜蛋白酶136NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽链水解位点水解位点胃蛋白酶胃蛋白酶137NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽链水解位点水解位点嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶138NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽链水解位点水解位点羧肽酶和氨肽酶羧肽酶和氨肽酶139F2 蛋白质的两性解离与等电点蛋白质的两性解离

15、与等电点140极移动。这种现象称为蛋白质极移动。这种现象称为蛋白质电泳电泳( (ElectrophoresisElectrophoresis) )。141蛋白质蛋白质进行分进行分离纯化。离纯化。142用透析法将非蛋白的小分子用透析法将非蛋白的小分子杂质除去。杂质除去。143144145属于不可逆沉淀。属于不可逆沉淀。146147148l变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有的和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有的性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。引起变性

16、的主要因素是热、紫外光、激烈沉淀。引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。的搅拌以及强酸和强碱等。l蛋白质变性的可逆性：蛋白质变性的可逆性：a)蛋白质在体外变性后，绝大多数情况下是不蛋白质在体外变性后，绝大多数情况下是不能复性的；能复性的；b)如变性程度浅，蛋白质分子的构象未被严重破坏如变性程度浅，蛋白质分子的构象未被严重破坏；或者蛋白质具有特殊的分子结构，并经特殊处理；或者蛋白质具有特殊的分子结构，并经特殊处理则可以复性。则可以复性。149150151进行定性鉴定。进行定性鉴定。152一种或多种糖以共价键连接到肽链上的一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。蛋白质。 糖

17、蛋白和脂蛋白糖蛋白和脂蛋白蛋白质含量较多蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性。表现为蛋白质的特性。细胞膜、溶酶体、细胞外液细胞膜、溶酶体、细胞外液153血浆脂蛋白包括：血浆脂蛋白包括：乳糜微粒乳糜微粒(CM)。乳糜微粒。乳糜微粒90是甘油三酯，其余为磷脂、蛋白质和胆固醇。乳糜微粒是一种食物来源的脂肪颗粒，主要含外源甘油三脂大约是甘油三酯，其余为磷脂、蛋白质和胆固醇。乳糜微粒是一种食物来源的脂肪颗粒，主要含外源甘油三脂大约90，在几种脂蛋白中颗粒最大，密度最低。，在几种脂蛋白中颗粒最大，密度最低。 脂蛋白：脂类分子与蛋白质结合成的化合物，其中脂类占有不同的比例，

18、典型的如血浆脂蛋白。 糖蛋白和脂蛋白糖蛋白和脂蛋白154血脂与血浆脂蛋白血脂与血浆脂蛋白(lipoprotein ,(lipoprotein ,LPLP) )血脂血脂 血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、血浆中所含脂类的总称，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂与血浆中的蛋白胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸等。血脂与血浆中的蛋白质结合形成水溶性复合物质结合形成水溶性复合物-LPLP形式存在和运输形式存在和运输。按密度大小依次为：按密度大小依次为： 乳糜微粒（乳糜微粒（CMCM）极低密度脂蛋白（极低密度脂蛋白（VLDL) )低密度脂蛋白低密度脂蛋白 ( (LDL)

19、) 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 ( (HDL）密密度度血浆脂蛋白的分类血浆脂蛋白的分类颗颗粒粒155蛋白质磷脂甘油三酯胆固醇Chylo：乳糜微粒156极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白(VLDL)。主要成分是甘油三酯，磷脂和胆固醇含量比乳糜微粒多。主要由肝脏合成，其中内源性甘油三脂约占。主要成分是甘油三酯，磷脂和胆固醇含量比乳糜微粒多。主要由肝脏合成，其中内源性甘油三脂约占60，颗粒比乳糜微粒小，密度比乳糜微粒略高。与动脉粥样硬化发病有关。，颗粒比乳糜微粒小，密度比乳糜微粒略高。与动脉粥样硬化发病有关。 肥胖、高脂血症、高血压、糖尿病、吸烟等是动脉粥样硬肥胖、高脂血症、高血压、糖尿病、吸烟等是动脉粥样

20、硬化形成的危险因素化形成的危险因素!157低密度脂蛋白低密度脂蛋白(LDL)。低密度脂蛋白中胆固醇酯增多，甘油三酯显著下降。低密度脂蛋白是极低密度脂蛋白降解产物，颗粒比极低密度脂蛋白小，密度比它高，与动脉粥样硬化发病有密切关系。故也有人把极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白称为致动脉粥样硬化脂蛋白。低密度脂蛋白中胆固醇酯增多，甘油三酯显著下降。低密度脂蛋白是极低密度脂蛋白降解产物，颗粒比极低密度脂蛋白小，密度比它高，与动脉粥样硬化发病有密切关系。故也有人把极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白称为致动脉粥样硬化脂蛋白。 158Isolation一般的机械方法不能破坏细胞。常用的方法有研磨法、超声波法、冻融法和酶

21、解法等。超声细胞破碎仪 细胞破碎系统 水溶性蛋白质用中性缓冲溶液抽提；酸（碱）性蛋白质用稀碱（酸）溶液抽提；脂溶性蛋白质用有机溶剂抽提。再经离心或盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀等方法制得蛋白质粗制品。159G1 G1 盐析盐析160半饱和硫酸铵离心球蛋白沉淀血清血清离心饱和硫酸铵白蛋白沉淀161凡能与水以任意比例混合的有机溶剂，如乙醇、甲醇、凡能与水以任意比例混合的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮等，均可用于沉淀蛋白质。丙酮等，均可用于沉淀蛋白质。沉淀原理沉淀原理： 脱水作用脱水作用 使水的介电常数降低，蛋白质溶解度降低。使水的介电常数降低，蛋白质溶解度降低。 G2 有机溶剂沉淀有机溶剂沉淀162透析与超滤透析与超滤 透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。超滤法是利用高压力或离心力，强使水和其他小的溶质分子通过半透膜，而蛋白质留在膜上，可选择不同孔径的滤膜截留不同分子量的蛋白质。 163不移动。不移动。164等电聚焦电泳等电聚焦电泳（见清华软件）聚丙烯酰胺凝胶中的缓