第二章生命活动的主要承担者蛋白质ppt课件

1、本章主要内容本章主要内容4 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成4 蛋白质的化学构造和高级构造蛋白质的化学构造和高级构造4 蛋白质的功能蛋白质的功能4 蛋白质的变性与生物进化蛋白质的变性与生物进化 富含蛋白质的食物富含蛋白质的食物 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。 100克样品中蛋白质的含量克样品中蛋白质的含量 ( g % )= 每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.251001/16%蛋白质的相对分蛋白质的相对分子质量为什么会子质量为什么会这么大呢？这么大呢？蛋白质的分子量蛋白质的分子量 图中各种食物都图中各种食物都富含蛋白质，蛋白质必需富含蛋白质，蛋白质必

2、需经过消化成氨基酸才干被经过消化成氨基酸才干被人体吸收利用。氨基酸就人体吸收利用。氨基酸就是组成蛋白质的根本单位。是组成蛋白质的根本单位。组成蛋白质的氨基酸有约组成蛋白质的氨基酸有约2020种种. .a、构造、构造CCOOHHRNH2由两个氨基酸组成由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽那个氨基酸组成的肽那么称为多肽。组成多么称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。氨基酸残基。L-型氨基酸型氨基酸 具旋光性除甘氨酸外具旋光性除甘氨酸外属属-氨基酸脯氨酸为氨基酸脯氨酸为-亚氨基酸亚氨基酸属两性电解质属两性电解质 非极性疏水性氨基酸非极性疏水性

3、氨基酸 极性中性氨基酸极性中性氨基酸 酸性氨基酸酸性氨基酸 碱性氨基酸碱性氨基酸3. 3. 氨基酸的分类氨基酸的分类* * 20 20种氨基酸的英文称号、缩写符号及分类如下种氨基酸的英文称号、缩写符号及分类如下: :甘氨酸甘氨酸 glycine Gly G 5.97丙氨酸丙氨酸 alanine Ala A 6.00缬氨酸缬氨酸 valine Val V 5.96亮氨酸亮氨酸 leucine Leu L 5.98 leucine Leu L 5.98 异亮氨酸异亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02 苯丙氨酸苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 5.48脯氨酸脯氨酸 pr

4、oline Pro P 6.30非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸色氨酸色氨酸 tryptophan Trp W 5.89丝氨酸丝氨酸 serine Ser S 5.68酪氨酸酪氨酸 tyrosine Try Y 5.66 半胱氨酸半胱氨酸 cysteine Cys C 5.07 蛋氨酸蛋氨酸 methionine Met M 5.74天冬酰胺天冬酰胺 asparagine Asn N 5.41 谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamine Gln Q 5.65 苏氨酸苏氨酸 threonine Thr T 5.602. 极性中性氨基酸极性中性氨基酸天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid As

5、p D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22赖氨酸赖氨酸 lysine Lys K 9.74精氨酸精氨酸 arginine Arg R 10.76组氨酸组氨酸 histidine His H 7.593. 酸性氨基酸酸性氨基酸4. 碱性氨基酸碱性氨基酸概念概念是指氨基酸经过共价键即肽键衔接而成的线性序列。是指氨基酸经过共价键即肽键衔接而成的线性序列。肽键的构造肽键的构造第一阶段：第一阶段：1959年以前年以前提出提出蛋白质立体化学原理蛋白质立体化学原理-螺旋模型螺旋模型1951年年 Pauling 和和Gorey奠定了蛋白质空间构造奠定了蛋白质空间构造研讨实际

6、根底研讨实际根底第二阶段：第二阶段：1959年以后年以后KendrewKendrew采用采用X-射线射线构造分析法构造分析法提示了肌红蛋白的二、提示了肌红蛋白的二、三级构造三级构造分析方法的运用：分析方法的运用：中子衍射、二维核磁共振法、圆二色法、激光拉曼光谱法等中子衍射、二维核磁共振法、圆二色法、激光拉曼光谱法等初次证明了初次证明了-螺旋螺旋在蛋白质中存在在蛋白质中存在蛋白质的分子构造蛋白质的分子构造OHNH亮丝苏半半谷异甘21、氨基酸在蛋白质多肽链中的陈列顺序2、肽键是蛋白质一级构造的根本构造键C一级构造结晶牛胰岛素 1965年我国科技任务者胜利合成了具有生物学活年我国科技任务者胜利合成了

7、具有生物学活性的性的结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素 1、蛋白质的二级构造是指多肽链本身折叠或盘曲所构成的部分空间构象2、维持蛋白质二级构造主要依托氢键3、主要类型是一螺旋蛋白质的分子构造蛋白质的分子构造4、-折叠也是一种重要的二级构造二级构造类型二级构造类型螺旋构造螺旋构造-折叠股和折叠股和-折叠片折叠片-发夹和发夹和环环回折回折三股螺旋三股螺旋无规卷曲无规卷曲螺旋构造和螺旋构造和-折叠折叠1角蛋白角蛋白keratin -角蛋白角蛋白4条条-螺旋螺旋 原纤维原纤维 微原纤维微原纤维11条条-螺旋螺旋巨原纤维巨原纤维纺锤体型纺锤体型皮质细胞皮质细胞角质膜角质膜皮质皮质髓质髓质头发头发-折叠平行式折叠平

8、行式氫健氫健 氫健氫健丝心蛋白与-折叠 蚕丝的主要成分是丝心蛋白，而丝心蛋白的主要二级构造是反平行陈列的-折叠。丝心蛋白的一级构造含有长的反复序列片段，-Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala-。Gly侧链氢位于折叠平面的一侧，而Ala和Ser的甲基侧链和羟甲基侧链位于折叠平面的另一侧，堆积的折叠片靠侧链之间的van der Waals力结合在一同。1. 蛋白质在二级构造方式的根底上进一步盘曲.折叠而构成特定格式的三级构造2. 三级构造主要依托疏水键3. 具有三级构造的某些蛋白质多肽链即可表现生物学活性蛋白质的分子构造蛋白质的分子构造鲸鱼肌红蛋白是鲸鱼肌红蛋白是由由153个氨基酸残个氨

9、基酸残基组成的，另外基组成的，另外含有一个血红素。含有一个血红素。它的三级构造是它的三级构造是由一簇八个由一簇八个-螺螺旋组成的，螺旋旋组成的，螺旋之间经过一些片之间经过一些片段衔接。段衔接。 肌红蛋白辅基血红素 原卟啉原卟啉IX与与Fe的络合物的络合物铁原卟啉称之为血红素。铁原卟啉称之为血红素。血红素中心的血红素中心的Fe该当有该当有6个配位健，其中个配位健，其中4个是与个是与四个吡咯环上的四个吡咯环上的N构成的，构成的，另外两个配位健位于卟啉另外两个配位健位于卟啉环平面上下。环平面上下。Fe可以是可以是Fe2或或Fe3，相应的血红素分别称为亚相应的血红素分别称为亚铁血红素和高铁血红素。铁血

10、红素和高铁血红素。但只需亚铁血红素才干结但只需亚铁血红素才干结合氧。合氧。结合氧的部位结合氧的部位血红素辅基血红素辅基第第5个部位来个部位来自蛋白的第自蛋白的第93位位His血红素中血红素中Fe的配位的配位不结合氧时，不结合氧时，Fe突出平面突出平面结合氧时，结合氧时，Fe被拉回平面被拉回平面带有咪唑基的游离带有咪唑基的游离血红素与血红素与CO结合结合肌红蛋白与肌红蛋白与CO构成的复合物构成的复合物氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白CO对对Fe的亲和力远远高于氧！的亲和力远远高于氧！1. 不少蛋白质是由两个以上具有三级构造的多肽链组成的。这些多肽链之间没有共价键衔接，而是借次级键缔合在一同。蛋白质的这种

11、构造方式称为蛋白质的四级构造。2.此类蛋白质只需完好四级构造才有生物学活性蛋白质的分子构造蛋白质的分子构造血红蛋白的四级构造血红蛋白的四级构造 氨基酸一级构造二级构造三级构造四级构造血红蛋白氨基酸种数不同氨基酸种数不同氨基酸数目不同氨基酸数目不同氨基酸序列不同氨基酸序列不同肽链空间构造不同肽链空间构造不同蛋白质构造蛋白质构造极其多样极其多样蛋白质种类蛋白质种类极其多样极其多样蛋白质功能蛋白质功能极其多样极其多样1 1、构成细胞和生物体的重要物质、构成细胞和生物体的重要物质 构造蛋白构造蛋白2 2、催化作用：如各种酶、催化作用：如各种酶3 3、运输作用：血红蛋白、运输作用：血红蛋白4 4、调理作

12、用：如调理新陈代谢、调理作用：如调理新陈代谢、 生长发育的某些激素等生长发育的某些激素等 5 5、免疫作用：如人体内抗体、免疫作用：如人体内抗体功能蛋白 指甲：蛋白质缺乏时 会出现条纹，易断裂。 红细胞内的一种红色含铁的蛋白质红细胞内的一种红色含铁的蛋白质运输氧气和二氧化碳运输氧气和二氧化碳在氧浓度高的地方容易与氧结合，在氧浓度高的地方容易与氧结合， 在氧浓度低的地方又容易与氧分别。在氧浓度低的地方又容易与氧分别。作用：蛋白质与物质运输问题：为什么会出现这样的性状 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一型细胞贫血症患者血红蛋白

13、的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。处的谷氨酸被缬氨酸取代。正常正常异常异常脯氨酸谷氨酸谷氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸缬氨酸谷氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸 两面凹的圆饼状两面凹的圆饼状性状性状 缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 CT TG A ADNAG A AmRNA正常蛋白质正常蛋白质蛋白质蛋白质CA TG T AG U A异常蛋白质异常蛋白质镰刀型细胞镰刀型细胞病因分析病因分析蛋白质构成多种参与细胞新陈代谢的激素来调理生命活动“绿色安康，绿色安康，“酶力无限酶力无限医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品包括果蔬汁、发酵、酒精、食品包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂、饲料、和功能食品以及食用油脂、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域皮革、造纸和化工等工业领域 整联蛋白介导的细胞外表信号传送 从分子构造从分子构造看，变性作用是看，变性作用是蛋白质分子多肽蛋白质分子多肽链特有的有规那链特有的有规那么陈列发生了变么陈列发生了变化，成为较混乱化，成为较混乱的陈列。的陈列。在农业上用波尔多液由硫酸