生物化学第一章蛋白质的结构与功能ppt课件

1、广东顺德职业技术学院 陆建林12345 蛋白质的生物学功能蛋白质的生物学功能 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为各种蛋白质的含氮量很接近，平均为 16%，1g 氮相当于氮相当于 6.25g 蛋白质。蛋白质。 生物体内的含氮物质主要是蛋白质，因此只生物体内的含氮物质主要是蛋白质，因此只要测定生物样品的含氮量就可按下式计算出其蛋要测定生物样品的含氮量就可按下式计算出其蛋白质大致含量：白质大致含量：每克样品中含氮克数每克样品中含氮克数6.25100 100g样品中蛋白质的含量样品中蛋白质的含量g%）（一氨基酸的结构特点（一氨基酸的结构特点R代表氨基酸侧链代表氨基酸侧链氨基酸的结构通式可用下式表示：氨基

2、酸的结构通式可用下式表示：NH2CHRCOOH或或+H3NCRCOO-HCH2CH2CH2NH3+CHCOO-脯氨酸脯氨酸 2.除甘氨酸外，组成人体蛋白质的氨基酸都除甘氨酸外，组成人体蛋白质的氨基酸都是是 L 型，即型，即L-氨基酸。氨基酸。L L- - -氨氨基基酸酸D D- - -氨氨基基酸酸C CN NH H2 2R RC CO OO OH HH HC CH HR RC CO OO OH HN NH H2 2 1.非极性疏水氨基酸 侧链为烃基、吲哚环、甲硫基等疏水性基团。这类氨基酸在水中的溶解度小于极性中性氨基酸。 2.极性中性氨基酸 侧链为羟基、巯基、或酰氨基等极性基团，有亲水性，但在

3、中性水溶液中不电离的氨基酸。 3. 3.酸性氨基酸酸性氨基酸 侧链上有羧基，在水溶液中侧链上有羧基，在水溶液中能释放出能释放出H+ H+ 而带负电荷的氨基酸。有谷氨酸、天而带负电荷的氨基酸。有谷氨酸、天冬氨酸。冬氨酸。 4. 4.碱性氨基酸碱性氨基酸 侧链上有氨基、胍基或咪唑基，侧链上有氨基、胍基或咪唑基，在水溶液中能结合在水溶液中能结合H+ H+ 而带正电荷的氨基酸。有赖而带正电荷的氨基酸。有赖氨酸、精氨酸和组氨酸等。氨酸、精氨酸和组氨酸等。N NC CC C O OH HR R2O OH HH HH H+ +肽键肽键-H-H2 2O ON NH H2 2C CC CN NC CCOOHCO

4、OHR R1R R2O OH HH HH HN NC CC C O OH HR R1 1O OH HH HH H 氨基酸通过肽键连接形成的化合物称为肽。氨基酸通过肽键连接形成的化合物称为肽。 由两个氨基酸形成的肽称为二肽，由三个氨基由两个氨基酸形成的肽称为二肽，由三个氨基酸形成的肽称三肽，以此类推。通常将酸形成的肽称三肽，以此类推。通常将10个以内个以内的氨基酸形成的肽称为寡肽，十肽以上者称为多的氨基酸形成的肽称为寡肽，十肽以上者称为多肽。肽。 多肽分子中的氨基酸相互连接形成长链，称为多肽分子中的氨基酸相互连接形成长链，称为多肽链。多肽链。 肽链中的氨基酸因脱水缩合已不是完整的氨基肽链中的氨基

5、酸因脱水缩合已不是完整的氨基酸，故称为氨基酸残基。酸，故称为氨基酸残基。 氨基酸由肽键连接成的长链骨架，称为主链，而各氨基酸残基的R基团统称为侧链。 多肽链有两端多肽链有两端 有自由氨基的一端称为氨基末端或有自由氨基的一端称为氨基末端或 N N 端，端，通常写在多肽链的左侧。通常写在多肽链的左侧。 有自由羧基的一端称为羧基末端或有自由羧基的一端称为羧基末端或 C C 端，端，通常写在多肽链的右侧。通常写在多肽链的右侧。 N NH H2 2C C C CO ON NH H C C C CO ON NH H C C C CO ON NH H C C C CO OO OH HR R1 1R R4 4

6、R R2 2R R3 3H HH HH HH H主主链链侧侧链链N N端端C C端端素。神经肽在神经传导中发挥信号作用。素。神经肽在神经传导中发挥信号作用。H HSHSHC CH H2 2CHCHC C NHNHC CH H2 2COO-COO-O ON NH HC C O OC CH H2 2N NH H2 2C CH H2 2C C COOHCOOH谷谷胱胱甘甘肽肽 一级结构是决定蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象唯一因素。 肽键平面肽键平面 在肽键中与在肽键中与 C-N 相连的相连的O和和H为反式为反式结构，使肽键中的结构，使肽键中的C、O、N、H 4个原个原

7、子和与它们相邻的子和与它们相邻的2个个C处在同一平面处在同一平面内，这个平面称为肽键平面，又称肽内，这个平面称为肽键平面，又称肽单元。单元。 肽单元中的肽单元中的C-N和和C-C单键可以自由旋转，旋转的角单键可以自由旋转，旋转的角度决定了两个相邻肽键平面的相对空间位置。肽键平面随度决定了两个相邻肽键平面的相对空间位置。肽键平面随C两侧单键的旋转而构成的排布是主链构象的结构基础。两侧单键的旋转而构成的排布是主链构象的结构基础。 肽键平面肽键平面决定蛋白质解离成正负离子的因素决定蛋白质解离成正负离子的因素蛋白质所含酸性和碱性基团的蛋白质所含酸性和碱性基团的数目数目蛋白质所在溶液的蛋白质所在溶液的P

8、HPH值值PrPrNHNH2 2COOCOO- -PrPrNHNH3 3+ +COOHCOOHPrPrNHNH3 3+ +COOCOO- -OHOH- -H H+ +(pHpI)(pHpI)(pHpI)(pHpI)(pHpI)(pHpI)OHOH- -H H+ +蛋白质的阳离子蛋白质的阳离子蛋白质的兼性离子蛋白质的兼性离子蛋白质的阴离子蛋白质的阴离子 体内大多数蛋白质的等电点在体内大多数蛋白质的等电点在pH5.0左右，因而在生理条件下以阴离子形式存左右，因而在生理条件下以阴离子形式存在在 。A：染色后显示的蛋白质区带：染色后显示的蛋白质区带 B：光密度扫描定量分析：光密度扫描定量分析+-酸酸碱

9、酸碱碱带正电荷的蛋白质（亲水胶体）在等电点的蛋白质（亲水胶体）-带负电荷的蛋白质（亲水胶体）脱水脱水脱水带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒（疏水胶体）沉淀（疏水胶体）图1-8 蛋白质胶体颗粒的沉淀沉降系数沉降系数sedimentation coefficient,S) 指单位力场中的沉降速度指单位力场中的沉降速度1S10-13秒）。秒）。 沉降系数与物质的分子量的大小、形状、密沉降系数与物质的分子量的大小、形状、密 度及溶剂的密度高低有关。相对分子质量越大，度及溶剂的密度高低有关。相对分子质量越大，颗粒越颗粒越 严密，沉降系数越大。严密，沉降系数越大。引起变性的因素引起变性的因素 物理因素物理因素 高温、高压、紫外线、电离辐射、超声波等。高温、高压、紫外线、电离辐射、超声波等。 化学因素化学因素 强酸、强碱、有机溶剂、尿素、重金属盐等。强酸、强碱、有机溶剂、尿素、重金属盐等。 A B C D变性蛋白质的特点变性蛋白质的特点生物学活生物学活性丧失性丧失溶解度降溶解度降低，易于低，易于沉淀沉淀 粘度增加粘度增加易被蛋白易被蛋白酶水解酶水解蛋白质的复性蛋白质的复性 大多数蛋白质变性后，空间构象严重破坏，不大多数蛋白质变性后，空间构象严重破坏，不能恢复其