第四章蛋白质ppt课件

1、第四章第四章 蛋白质蛋白质第一节第一节 概述概述n动物性食品蛋白质常分布于肌肉、皮、骨骼、血液动物性食品蛋白质常分布于肌肉、皮、骨骼、血液、乳和蛋中。植物性食品常分布于籽实和块根、块、乳和蛋中。植物性食品常分布于籽实和块根、块茎。微生物中也含有丰富的蛋白质。茎。微生物中也含有丰富的蛋白质。n每每100克食物中，肉类含蛋白质克食物中，肉类含蛋白质10-20克，鱼类含克，鱼类含15-20克，全蛋含克，全蛋含13-15克，豆类含克，豆类含20-30克，谷克，谷类含类含8-12克，蔬菜、水果含克，蔬菜、水果含1-2克克蛋白质的含量和分布蛋白质的含量和分布第二节第二节 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成n

2、1 主要元素：主要元素：C、H、O、N和少量和少量Sn2不同蛋白质的含不同蛋白质的含N量非常接近：量非常接近：16%样品中蛋白质的含量样品中蛋白质的含量 = 样品含氮量样品含氮量 6.256.25是是16%的倒数，称为蛋白质系数的倒数，称为蛋白质系数一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成附：附：生物组织中，含氮物质生物组织中，含氮物质蛋白质蛋白质核酸核酸血红素等血红素等蛋白质含量：接近干物质的蛋白质含量：接近干物质的5050核酸含量：很少核酸含量：很少血红素含量：除血液外，其他组织含量很少血红素含量：除血液外，其他组织含量很少n1因食品中天然地含有非蛋白质因食品中天然地含有非蛋白质N，因，因

3、此经过凯氏定氮法测得的蛋白质含量偏高，此经过凯氏定氮法测得的蛋白质含量偏高，但这种误差可以接受。但这种误差可以接受。食品中的含氮量食品中的含氮量蛋白质的含氮量蛋白质的含氮量其它物质的含氮量其它物质的含氮量n2食品中参与任何含食品中参与任何含N的非蛋白质的物的非蛋白质的物质，都会使测得的蛋白质含量人为偏高。质，都会使测得的蛋白质含量人为偏高。n3三聚氰胺三聚氰胺C3H6N6的的N含量到达含量到达66，被称为，被称为“蛋白精。蛋白精。n蛋白质是高分子化合物，可被酸、碱和蛋白酶催化蛋白质是高分子化合物，可被酸、碱和蛋白酶催化水解，最终产物是氨基酸。水解，最终产物是氨基酸。n蛋白质是有氨基酸构成的聚合

4、物蛋白质是有氨基酸构成的聚合物n蛋白质的根本组成单位是氨基酸蛋白质的根本组成单位是氨基酸n蛋白质的种类非常多，但主要由蛋白质的种类非常多，但主要由20中氨基酸构成，中氨基酸构成，即天然氨基酸或根本氨基酸即天然氨基酸或根本氨基酸二、蛋白质的根本构造单位二、蛋白质的根本构造单位又称又称“编码氨基酸编码氨基酸n20种根本氨基酸种根本氨基酸二、蛋白质的根本构造单位二、蛋白质的根本构造单位表表4-14-1：三字母缩写：三字母缩写蛋氨酸蛋氨酸Met：又称：又称“甲硫氨酸甲硫氨酸第三节第三节 氨基酸氨基酸n一一.氨基酸的构造特征氨基酸的构造特征COOHC HRH2N-氨基酸氨基酸20种氨基酸种氨基酸的共同构

5、造的共同构造侧链基团侧链基团各种氨基酸的区别各种氨基酸的区别就在于就在于R基不同基不同n一一.氨基酸的构造特征氨基酸的构造特征COOHC HRH2NL-氨基酸氨基酸COOHCHRNH2D-氨基酸氨基酸天然氨基酸绝天然氨基酸绝大多数为大多数为L-型型D-型氨基酸主要型氨基酸主要存在于微生物存在于微生物二二.氨基酸的分类氨基酸的分类n1.根据氨基酸的化学构造分类根据氨基酸的化学构造分类n脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸(15)、芳香族氨基酸、芳香族氨基酸(3)、杂环族氨基酸杂环族氨基酸(2)n2.根据氨基酸的根据氨基酸的R基团特性可分为基团特性可分为4类类2.根据氨基酸的根据氨基酸的R基团特性可分为基团特

6、性可分为4类类表表4-2n RnH 甘甘氨酸氨酸nCH3 丙氨酸丙氨酸nCH-CH3 缬缬氨酸氨酸n CH3nCH2-CH-CH3 亮氨酸亮氨酸n CH3n COOHCHRNH2非极性氨基酸：疏水非极性氨基酸：疏水极性氨基酸：亲水极性氨基酸：亲水中性氨基酸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天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸2.根据氨基酸的根据氨基酸的R基团特性可分为基团特性可分为4类类表表4-2酸性氨基酸及酰胺酸性氨基酸及酰胺天冬氨酸天冬氨酸 Asp,D谷氨酸谷氨酸 Glu,E天冬酰胺天冬酰胺 Asn,N谷氨酰胺谷氨酰胺 Gln,QR

7、R基团含基团含-COOH-COOH氨基琥珀酸碱性氨基酸碱性氨基酸赖氨酸赖氨酸 Lys,K精氨酸精氨酸 Arg,R组氨酸组氨酸 His,H杂杂 环环氨基酸氨基酸R R基团含基团含-NH2-NH2、-NH-NH-等等非极性基团：非极性基团：烃基烷基、烯烃基、芳香烃基等烃基烷基、烯烃基、芳香烃基等极性基团：极性基团：醇、醛、酮、羧酸等基团醇、醛、酮、羧酸等基团类似相溶：类似相溶：n极性溶剂容易溶解极性分子；极性溶剂容易溶解极性分子；n非极性溶剂容易溶解非极性分子。非极性溶剂容易溶解非极性分子。水为强极性溶剂水为强极性溶剂1强极性基团：离子；强极性基团：离子；容易电离成离子的基团，容易电离成离子的基团

8、，如如-COOH、-NH22弱极性基团：相对弱极性基团：相对难电离成离子的基团，难电离成离子的基团，如如-OH、-SH、酰胺基、酰胺基等等类似相溶：类似相溶：极性溶剂如：水容易溶解极性分子；极性溶剂如：水容易溶解极性分子；非极性疏水氨基酸非极性疏水氨基酸极性氨基酸极性氨基酸中性氨基酸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R R为强极性基团，为强极性基团，非常容易溶于水。非常容易溶于水。R R为相对弱极性基团，为相对弱极性基团，比较容易溶于水。比较容易溶于水。R R为非极性或极性很弱的基为非极性或极性很弱的基团，难溶于水疏水。团，难溶于水疏水。甘氨酸甘氨酸 Gly,G丙氨酸丙氨酸 A

9、la,A缬氨酸缬氨酸 Val,V亮氨酸亮氨酸 Lue,L异亮氨酸异亮氨酸 Ile,I中性脂肪族氨基酸中性脂肪族氨基酸含羟基或硫脂肪族氨基酸含羟基或硫脂肪族氨基酸丝氨酸丝氨酸 Ser,S苏氨酸苏氨酸 Thr,T半胱氨酸半胱氨酸 Cys,C甲硫氨酸甲硫氨酸 Met,M芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸 Phe,F酪氨酸酪氨酸 Tyr,Y色氨酸色氨酸 Trg,W巯基巯基n半胱氨酸：半胱氨酸：SHn带芳香环的氨基酸：带芳香环的氨基酸：n 色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸n每种氨基酸的三字母符号每种氨基酸的三字母符号3.从营养角度分从营养角度分n1必需氨基酸：人体不能合成，必需从食

10、物中摄必需氨基酸：人体不能合成，必需从食物中摄取以满足机体营养需求的氨基酸。取以满足机体营养需求的氨基酸。n2非必需氨基酸：除必需氨基酸和半必需氨基非必需氨基酸：除必需氨基酸和半必需氨基酸外的酸外的10种氨基酸种氨基酸共共8 8种：异亮、蛋、缬、亮、色、苯丙、苏、赖氨酸种：异亮、蛋、缬、亮、色、苯丙、苏、赖氨酸儿童：组氨酸合成不够儿童：组氨酸合成不够 9 9种种蛋白质的营养价值：必需氨基酸的种类齐、数量蛋白质的营养价值：必需氨基酸的种类齐、数量充足、比例适宜，那么蛋白质的营养价值高。充足、比例适宜，那么蛋白质的营养价值高。组氨酸、精氨酸组氨酸、精氨酸合成不够合成不够 半必需氨基酸半必需氨基酸附

11、：蛋白质的互补作用附：蛋白质的互补作用大米：富含色氨酸，少赖氨酸大米：富含色氨酸，少赖氨酸大豆：少色氨酸，富含赖氨酸大豆：少色氨酸，富含赖氨酸共共8 8种，分别是：异亮、蛋、缬、亮、色、种，分别是：异亮、蛋、缬、亮、色、苯丙、苏、赖氨酸苯丙、苏、赖氨酸儿童：组氨酸合成不够儿童：组氨酸合成不够 9 9种种动植物蛋白质混合食用，蛋白动植物蛋白质混合食用，蛋白质的互补作用更为明显质的互补作用更为明显 10牛肉干牛肉干小麦小麦小米小米大豆大豆可使蛋白质的价值超越单独食用牛奶或肉类。可使蛋白质的价值超越单独食用牛奶或肉类。三三.氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质n1.物理性质物理性质n1溶解度溶解度n2旋

12、光性旋光性n3光吸收光吸收n4味感味感都不吸收可见光，芳香族氨都不吸收可见光，芳香族氨基酸吸收紫外光，在基酸吸收紫外光，在280nm280nm附附近有最大吸收峰近有最大吸收峰除甘氨酸，都有旋光性、与除甘氨酸，都有旋光性、与D/LD/L构型无直接对应关系构型无直接对应关系均溶于水、稀酸、稀碱溶液；不溶均溶于水、稀酸、稀碱溶液；不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂于乙醚、氯仿等非极性溶剂三三.氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质n1.物理性质物理性质n1溶解度溶解度n2旋光性旋光性n3光吸收光吸收n4味感味感很多氨基酸在食品很多氨基酸在食品工业中作增味剂工业中作增味剂分为甜味氨基酸、苦味氨基酸、分为甜味氨基酸

13、、苦味氨基酸、酸味氨基酸、鲜味氨基酸酸味氨基酸、鲜味氨基酸L-型氨基酸普通无味或带有苦味，型氨基酸普通无味或带有苦味，D-型氨基酸多带有甜味型氨基酸多带有甜味表表4 43 3味精：味精：L-L-谷氨酸钠盐谷氨酸钠盐2.化学性质化学性质1氨基酸的两性解离和等电点氨基酸的两性解离和等电点1氨基酸在电中性时可写成两种方式：氨基酸在电中性时可写成两种方式：分子方式分子方式 两性离子方式两性离子方式COOHCHRNH2COO-CHRNH3+2两性离子：两性离子：n当某个分子同时带有正、负两种电荷，当某个分子同时带有正、负两种电荷，但所带净电荷为零，这时分子处于两性但所带净电荷为零，这时分子处于两性离子形

14、状。离子形状。两性离子方式两性离子方式COO-CHRNH3+分子方式分子方式 COOHCHRNH3+COO-CHRNH3+对任何一种氨基酸：对任何一种氨基酸：氨基酸的两性离子氨基酸的两性离子COO-CHRNH2H+OH-pH=pI阳离子阳离子阴离子阴离子pHpICOOHCHRNH2分子方式分子方式OH-H+3等电点等电点pIn当调理氨基酸溶液的当调理氨基酸溶液的pH，使氨基酸分子上的，使氨基酸分子上的-NH3+基和基和-COO-基的解离程度完全相等时，氨基的解离程度完全相等时，氨基酸所带净电荷为零，此时氨基酸所处溶液的基酸所带净电荷为零，此时氨基酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，用值称为

15、该氨基酸的等电点，用pI表示。表示。使氨基酸处于两性离子形状时，其溶液的使氨基酸处于两性离子形状时，其溶液的pHpH值即值即为该氨基酸的等电点为该氨基酸的等电点pIpI。每种氨基酸都有它特定的等电点。每种氨基酸都有它特定的等电点。等电点时氨基酸的溶解度最小，最容易沉淀析出。等电点时氨基酸的溶解度最小，最容易沉淀析出。等电点的运用等电点的运用-电泳电泳电泳：带电颗粒在电场中挪动的景象称为电泳电泳：带电颗粒在电场中挪动的景象称为电泳 运用运用-氨基酸的分别与分析氨基酸的分别与分析 氨基酸不同氨基酸不同pI不同，大小不同，在电场中泳动速度不同，大小不同，在电场中泳动速度不同，因此可以经过电泳将氨基酸

16、彼此分开不同，因此可以经过电泳将氨基酸彼此分开当当pH=pI时，氨基酸呈兼性离子，在电场中不挪动时，氨基酸呈兼性离子，在电场中不挪动 当当pHpI时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极挪动时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极挪动 当当pHpI时，氨基酸带正电荷，在电场中向负极挪动时，氨基酸带正电荷，在电场中向负极挪动 意义意义 凡是带电颗粒均可经过电泳加以分别凡是带电颗粒均可经过电泳加以分别 电泳技术是生化常用分析技术电泳技术是生化常用分析技术2与亚硝酸的反响与亚硝酸的反响n根据根据N2的体积计算氨基酸的含量。的体积计算氨基酸的含量。+ HNO2COOHCHRNH2COOHCHROH+ N2 + H

17、2O3与水合茚三酮的反响与水合茚三酮的反响n生成蓝紫色物质只生成蓝紫色物质只需脯氨酸生成黄色物需脯氨酸生成黄色物质质 根据颜色深浅定量测根据颜色深浅定量测定氨基酸的含量定氨基酸的含量氨基酸层析氨基酸层析喷茚三酮溶液喷茚三酮溶液8080C C烤箱烤干烤箱烤干蓝紫色印迹蓝紫色印迹4与甲醛反响与甲醛反响COOHCHRNH2COO-CHRNH2+ H+HCHOHCHOCHCOO-RN(CH2OH)2对中性氨基酸：对中性氨基酸：每一个氨基酸，每一个氨基酸，释放出一个释放出一个H+H+用用NaOH溶液滴定溶液滴定类似于羟醛缩合类似于羟醛缩合用来测定游离态氨基酸用来测定游离态氨基酸n许多重金属离子和氨基酸作

18、用能构成稳定许多重金属离子和氨基酸作用能构成稳定的配合物的配合物n如氨基酸和如氨基酸和Cu2+能构成蓝紫色配合物结能构成蓝紫色配合物结晶晶5与重金属离子作用与重金属离子作用第四节第四节 蛋白质构造蛋白质构造蛋白质分子中的化学键：肽键酰胺键、蛋白质分子中的化学键：肽键酰胺键、氢键、盐键、二硫键、酯键等氢键、盐键、二硫键、酯键等第四节第四节 蛋白质构造蛋白质构造n一级构造根本构造初级构造一级构造根本构造初级构造n二级构造二级构造n三级构造三级构造 空间构造高级构造，构象空间构造高级构造，构象n四级构造四级构造一一.蛋白质的一级构造蛋白质的一级构造C-OHCHR1H2NOC-OHCHR2H-NOHC

19、-CHR1H2NOC-OHCHR2 NOH1 1分子氨基酸的分子氨基酸的羧基与另一分羧基与另一分子氨基酸的子氨基酸的-氨基，脱去一氨基，脱去一分子水缩合而分子水缩合而成的化学键，成的化学键，称为肽键酰称为肽键酰胺键。胺键。肽键肽键一一.蛋白质的一级构造蛋白质的一级构造1 1分子氨基酸的羧基与另一分子氨基酸的分子氨基酸的羧基与另一分子氨基酸的-氨基，氨基，脱去一分子水缩合而成的化学键，称为肽键酰胺脱去一分子水缩合而成的化学键，称为肽键酰胺键。反响产物称为肽。键。反响产物称为肽。二肽：两个氨基酸，最简单的肽。二肽：两个氨基酸，最简单的肽。三肽：二肽以肽键与另一分子氨基酸缩合。三肽：二肽以肽键与另一

20、分子氨基酸缩合。多肽：多个氨基酸分子以肽键相连而成。是链状构多肽：多个氨基酸分子以肽键相连而成。是链状构造，又称为多肽链。造，又称为多肽链。H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO- -NH-CH-COOHR1R2R3R4Rn多肽链中的氨基酸称为氨基酸残基多肽链中的氨基酸称为氨基酸残基2.多肽链的主链与侧链多肽链的主链与侧链1多肽链的主链：多肽链的主链：碳原子与肽键连成的碳原子与肽键连成的直链。直链。2多肽链的侧链：各个氨基酸残基的侧多肽链的侧链：各个氨基酸残基的侧链。链。即：即：R1、R2、R3、R4、 、RnN N端氨基末端端氨基末端C C端羧基末端端羧基末

21、端书写：书写： N C3.氨基酸的陈列顺序氨基酸的陈列顺序蛋白质的一级构造蛋白质的一级构造n1蛋白质的一级构造：蛋白质肽链蛋白质的一级构造：蛋白质肽链中氨基酸残基的陈列顺序。中氨基酸残基的陈列顺序。n2书写习惯：书写习惯：N Cn3维持蛋白质一级构造的力：肽键维持蛋白质一级构造的力：肽键二二.蛋白质的空间构造蛋白质的空间构造n包括蛋白质的二级、三级、四级构造。包括蛋白质的二级、三级、四级构造。掌握：掌握：1蛋白质的一、二、三、四级构造的蛋白质的一、二、三、四级构造的各自定义及其特点。各自定义及其特点。2维持蛋白质各级构造的化学键有哪维持蛋白质各级构造的化学键有哪些？些？肽键具有双键性质，参与肽

22、键的肽键具有双键性质，参与肽键的6个原子个原子位于同一刚性平面位于同一刚性平面酰胺平面酰胺平面CHC-R1H2NONHCHC-R2OCHC-R1H2NONHCHC-R2O单键可以旋转。如单键可以旋转。如CH3-CH3双键不能旋转。如双键不能旋转。如CH2=CH2肽键具有双键性质：肽键具有双键性质：酰胺平面之间可以自在旋转。酰胺平面之间可以自在旋转。C-CHR1H2NONHC-CHR2ONHC-CHR3ONHC-CHR4ONHC-OHCHR5O多肽链的主链：多肽链的主链：C-CHR1H2NONHC-CHR2ONHC-CHR3ONHC-CHR4ONHC-OHCHR5O碳原子与肽键连成的直链碳原子与

23、肽键连成的直链H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO- -NH-CH-COOHR1R2R3R4Rn肽键平面酰胺平面连成的直链肽键平面酰胺平面连成的直链一蛋白质的二级构造一蛋白质的二级构造n1.定义：蛋白质的二级构造是指蛋白质定义：蛋白质的二级构造是指蛋白质多肽链部分的折叠和环绕方式。多肽链部分的折叠和环绕方式。注：是主链的折叠、环绕方式，根本上不涉及侧链。注：是主链的折叠、环绕方式，根本上不涉及侧链。n2.种类：种类： -螺旋、螺旋、 -折叠、折叠、 -转角、转角、无规那么卷曲无规那么卷曲肽键平面所构成的长链肽键平面所构成的长链多肽链的主链或者多肽链的主链或者

24、说酰胺平面围绕某一说酰胺平面围绕某一中心轴作有规律的螺中心轴作有规律的螺旋式上升。旋式上升。i)i)相邻酰胺平面之间的相邻酰胺平面之间的夹角为夹角为100100 每隔每隔3.63.6个氨基酸残基，螺旋上个氨基酸残基，螺旋上升升1 1圈。圈。ii)ii)氨基酸残基的侧链伸氨基酸残基的侧链伸向螺旋的外侧。向螺旋的外侧。1-螺旋螺旋维持维持-螺螺旋稳定旋稳定的力：的力：氢键氢键第第1 1个个酰胺平酰胺平面的面的N-HN-H与第与第4 4个个酰胺平酰胺平面的面的O=CO=C之间构之间构成氢键成氢键 天然蛋白质的螺旋天然蛋白质的螺旋多为右手螺旋多为右手螺旋拇指指向拇指指向与螺旋前与螺旋前进方向一进方向一

25、致，螺旋致，螺旋缠绕方向缠绕方向与四指走与四指走向一致。向一致。-螺旋构造的特点螺旋构造的特点n(1)肽单元围绕中心轴呈有规律右手螺旋，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，每个残基上升0.15nm,螺旋半径0.23nm；n(2)-螺旋的每个肽键的N-H与相邻第四个肽键的羰基氧构成氢键，氢键的方向与螺旋长轴根本平行，肽链中的全部肽键都可构成氢键，是维持-螺旋构造稳定的主要次级键。 n(3)氨基酸侧链伸向螺旋外侧，不参与-螺旋的构成。2-折叠折叠n 多肽链中的酰胺平面呈多肽链中的酰胺平面呈W折纸状折叠。折纸状折叠。n 维持维持-折叠稳定的键：氢键折叠稳定的键：氢键两条段肽链两条段

26、肽链间的间的N-HO=CN-HO=C间间构成氢键构成氢键普通多个普通多个-折折叠平行陈列叠平行陈列顺向平行陈列：图顺向平行陈列：图4-4 左左N端端C端端N端端C端端N端端C端端反向平行陈列：图反向平行陈列：图4-4 右右N端端C端端N端端C端端N端端C端端3.-转角转角 发夹回折发夹回折n 多肽链出现多肽链出现180 180 转转角的部位。角的部位。n 通常由通常由4 4个氨基酸残个氨基酸残基三个酰胺平面组基三个酰胺平面组成。成。构象依托第一残基的构象依托第一残基的-CO基与第四残基的基与第四残基的-NH基之间构成氢键来维系。基之间构成氢键来维系。4无规那么卷曲超二级构造无规那么卷曲超二级构

27、造n没有确定规律性的部分肽链构造。没有确定规律性的部分肽链构造。总结：蛋白质的二级构造中，最常见的总结：蛋白质的二级构造中，最常见的两种是两种是-螺旋螺旋 和和-折叠。折叠。柔软可塑，往往出如今酶的活性中心柔软可塑，往往出如今酶的活性中心二蛋白质的三级构造二蛋白质的三级构造n1.定义：一条多肽链或以二硫键衔接的定义：一条多肽链或以二硫键衔接的多条多肽链中，包括主、侧链在内的一多条多肽链中，包括主、侧链在内的一切原子在三维空间的整体排布。切原子在三维空间的整体排布。各个二级构造的空间位置各个二级构造的空间位置主链与各侧链基团之间的相对主链与各侧链基团之间的相对空间位置关系。空间位置关系。蛋白质的

28、三级构造蛋白质的三级构造tertiary structure是指蛋白质的一条多肽是指蛋白质的一条多肽链的一切原子的整体陈列。包括构成主链构象和侧链构象的一切链的一切原子的整体陈列。包括构成主链构象和侧链构象的一切原子在三维空间的相互关系。也就是一条多肽链的完好的三维构原子在三维空间的相互关系。也就是一条多肽链的完好的三维构造。造。 2、构成和维持三级构造的力、构成和维持三级构造的力共价键：二硫键链内、链间共价键：二硫键链内、链间次级键次级键非共价键非共价键疏水键疏水作用力疏水键疏水作用力离子键盐键离子键盐键氢键氢键范德华力范德华力疏水作用力疏水作用力n定义：蛋白质分子中的疏水基团非极定义：蛋白

29、质分子中的疏水基团非极性基团具有一种避开水、相互集合而性基团具有一种避开水、相互集合而藏于蛋白质分子内部的自然趋势，由此藏于蛋白质分子内部的自然趋势，由此而产生的结合力称为疏水作用力，也称而产生的结合力称为疏水作用力，也称为疏水键。为疏水键。三蛋白质的四级构造：三蛋白质的四级构造：n1. 定义：定义：n1亚基：具有四级构造的蛋白质中亚基：具有四级构造的蛋白质中每个具有独立三级构造的多肽链。每个具有独立三级构造的多肽链。n2蛋白质的四级构造：各亚基之间的蛋白质的四级构造：各亚基之间的相对空间位置。相对空间位置。蛋白质的四级构造蛋白质的四级构造quaternary structure)就是指就是指

30、蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与蛋白质分子中亚基的立体排布，亚基间的相互作用与接触部位的规划。接触部位的规划。血红蛋白的构造：图血红蛋白的构造：图4-6亚基：参与构成亚基：参与构成蛋白质四级构造蛋白质四级构造的、具有独立三的、具有独立三级构造的多肽链级构造的多肽链四级构造：各四级构造：各亚基之间的相亚基之间的相对空间位置。对空间位置。2.维持蛋白质四级构造稳定的作用力：维持蛋白质四级构造稳定的作用力：氢键、盐键、范德华力、疏水键等非共氢键、盐键、范德华力、疏水键等非共价键。价键。n次级键主要为疏水作用力次级键主要为疏水作用力不是一切蛋白质都有四级构造。不是一切蛋白质都有四级构造。

31、具有四级构造的蛋白质也称寡聚蛋白。具有四级构造的蛋白质也称寡聚蛋白。第五节第五节 蛋白质的理化性质蛋白质的理化性质掌握掌握1.维持蛋白质胶体溶液稳定的要素维持蛋白质胶体溶液稳定的要素2.蛋白质的等电点蛋白质的等电点pI3.使蛋白质沉淀的方法使蛋白质沉淀的方法4.蛋白质的变性及其运用蛋白质的变性及其运用羧基末端的羧基末端的-COOH氨基末端氨基末端的的-NH2一一.蛋白质的两性解离和等电点蛋白质的两性解离和等电点n1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：蛋白质是两性电解质。可电离的基团：H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO- -NH-CH-COOHR1R2R3R

32、4Rn酸性氨基酸的酸性氨基酸的-COOH-COOH碱性氨基酸的碱性氨基酸的-NH2-NH2极性氨基酸的极性氨基酸的-OH-OH等等H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO- -NH-CH-COOHR1R2R3R4Rn一一.蛋白质的两性解离和等电点蛋白质的两性解离和等电点n1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：蛋白质是两性电解质。可电离的基团：在一定的在一定的pHpH条件下，这些基团的解离可使蛋白质条件下，这些基团的解离可使蛋白质同时带同时带 正电荷和正电荷和 负电荷。负电荷。多个多个多个多个2.蛋白质的等电点蛋白质的等电点pI：n在某一在某一pH条件下，蛋白质所

33、带正、负电条件下，蛋白质所带正、负电荷相等，即净电荷为零，此时溶液的荷相等，即净电荷为零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点值称为该蛋白质的等电点pI。pH=pI代表一切正电荷代表一切正电荷代表一切负电荷代表一切负电荷蛋白质的两性离子方式蛋白质的两性离子方式PrNH3+COO-在某一在某一pH条件下，蛋白质所带正、负电荷条件下，蛋白质所带正、负电荷相等，即净电荷为零，此时溶液的相等，即净电荷为零，此时溶液的pH值称值称为该蛋白质的等电点为该蛋白质的等电点pI。PrNH3+COOHPrNH3+COO-PrNH2COO-H+OH-OH-H+蛋白质的两性离子蛋白质的两性离子pH=pI阳离子阳离子p

34、HpIPrNH2COOH分子方式分子方式2.蛋白质的等电点蛋白质的等电点pI：n1每种蛋白质都有特定的等电点。每种蛋白质都有特定的等电点。蛋白质溶解度最小时，该溶液的蛋白质溶解度最小时，该溶液的pH即为该蛋白质的等电点。即为该蛋白质的等电点。n2蛋白质在等电点时溶解度最小，蛋白质在等电点时溶解度最小，容易以沉淀析出。容易以沉淀析出。制备凝固型酸奶制备凝固型酸奶二二.蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质n1.蛋白质溶液为胶体溶液蛋白质溶液为胶体溶液分散系类型分散系类型真溶液真溶液胶体溶液胶体溶液粗分散系粗分散系分散相粒子直径大小分散相粒子直径大小1nm1100nm100nm蛋白质分子蛋白质分子直径约

35、为直径约为1 1100nm100nmNa+Cl-真溶液真溶液粗分散系粗分散系沙子沙子胶体溶液胶体溶液蛋白质蛋白质1nm，稳定存在稳定存在100nm ，不能稳定存在不能稳定存在1nm100nm 稳定存在稳定存在聚集聚集二二.蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质n2.维持蛋白质胶体溶液稳定的要素：维持蛋白质胶体溶液稳定的要素：水化膜水化膜同种电荷同种电荷同种蛋白质同种蛋白质外表带有一外表带有一样电荷样电荷外面的亲水基团外面的亲水基团结合一层水，构结合一层水，构成水化膜成水化膜2.维持蛋白质胶体溶液稳定的要维持蛋白质胶体溶液稳定的要素素水化膜水化膜同种电荷同种电荷-H2OH2OH2OH2OH2OH2OH

36、2OH2OH2OH2O-2.维持蛋白质胶体溶液稳定的要维持蛋白质胶体溶液稳定的要素素水化膜水化膜同种电荷同种电荷H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O-破坏水化膜破坏水化膜中和电荷中和电荷3.使蛋白质沉淀的方法：使蛋白质沉淀的方法：3使蛋白质沉淀的方法：使蛋白质沉淀的方法：1蛋白质的沉淀作用分为可逆和不可逆蛋白质的沉淀作用分为可逆和不可逆2可逆的沉淀有等电点沉淀、中性盐沉淀可逆的沉淀有等电点沉淀、中性盐沉淀3不可逆有金属盐、有机溶剂、生物碱不可逆有金属盐

37、、有机溶剂、生物碱(1) 等电点沉淀等电点沉淀3使蛋白质沉淀的方法：使蛋白质沉淀的方法：2盐析与盐溶盐析与盐溶n盐溶：低浓度盐使蛋白质溶解度增大。盐溶：低浓度盐使蛋白质溶解度增大。n 盐析：高浓度中性盐使蛋白质溶解度下降；盐析：高浓度中性盐使蛋白质溶解度下降；盐析不会普通使蛋白量变性盐析不会普通使蛋白量变性脱去水化膜；中和电荷脱去水化膜；中和电荷3有机溶剂沉淀有机溶剂沉淀n等电点附近等电点附近+有机溶剂如乙醇有机溶剂如乙醇中和电荷中和电荷脱去水化膜脱去水化膜等电点的等电点的PrPr溶解度下降溶解度下降PrPr沉淀沉淀脱水脱水低温短时作用，蛋白质能够没变性。低温短时作用，蛋白质能够没变性。4重金

38、属离子沉淀蛋白质重金属离子沉淀蛋白质PCOO-NH3+蛋白质的两性离子蛋白质的两性离子pH=pIPCOO-NH2阴离子阴离子pHpIOH-PCOO-NH2Pb2+Pb2+不溶于水的盐类不溶于水的盐类5 生物碱试剂沉淀蛋白质生物碱试剂沉淀蛋白质PCOO-NH3+蛋白质的两性离子蛋白质的两性离子pH=pI不溶于水的盐类不溶于水的盐类H+PCOOHNH3+A-A-阳离子阳离子pHpIPCOOHNH3+6加热沉淀加热沉淀n等电点附近变性等电点附近变性脱去水化膜脱去水化膜中和电荷中和电荷如：打鸡蛋汤如：打鸡蛋汤鸡蛋蛋白量变性鸡蛋蛋白量变性凝固凝固沉淀或漂浮沉淀或漂浮不溶于水的固体即沉淀：只需离心就可使其

39、沉淀而分别不溶于水的固体即沉淀：只需离心就可使其沉淀而分别三三.蛋白质的变性与复性蛋白质的变性与复性n1.定义：蛋白质在某些物理要素或化学定义：蛋白质在某些物理要素或化学要素的作用下，维系其空间构造的次级要素的作用下，维系其空间构造的次级键断裂，天然构象被破坏，从而引起理键断裂，天然构象被破坏，从而引起理化性质改动，生物学活性丧失，这种景化性质改动，生物学活性丧失，这种景象称为蛋白质的变性。象称为蛋白质的变性。变性变性2.变性蛋白质的特性变性蛋白质的特性n1生物学活性丧失生物学活性丧失n2溶解性显著降低溶解性显著降低n3溶液粘度添加溶液粘度添加n4易被酶水解易被酶水解变性变性疏水基团暴露在外疏

40、水基团暴露在外面，破坏水化膜面，破坏水化膜分子不对称性添加分子不对称性添加空间构造改动空间构造改动大量肽键暴露在外面大量肽键暴露在外面空间构造是生物活性的根底空间构造是生物活性的根底3.使蛋白量变性的要素：使蛋白量变性的要素：n2物理要素：物理要素：强酸、强碱强酸、强碱有机溶剂：浓乙醇、丙酮有机溶剂：浓乙醇、丙酮去污剂：洗衣粉等去污剂：洗衣粉等复原性试剂：破坏二硫键复原性试剂：破坏二硫键重金属盐、有机酸等重金属盐、有机酸等n1化学要素：化学要素：加热、猛烈振荡或搅拌、紫外线或加热、猛烈振荡或搅拌、紫外线或X X射线射线照射、超声波照射、超声波四四.蛋白质的呈色反响蛋白质的呈色反响n1.双缩脲反

41、响：双缩脲反响：C-CHR1H2NONHC-CHR1ONHC-CHR3ONHC-CHR4ONHC-OHCHR5OC-CHR1H2NONHC-CHR1ONHC-CHR3ONHC-CHR4ONHC-OHCHR5OCu2+蛋白质在碱性溶液中与蛋白质在碱性溶液中与Cu2+Cu2+反响，构成紫红色反响，构成紫红色配合物配合物 蛋白质蛋白质蛋白质肽链蛋白质肽链 O=C O=C C=O NH NH NH R-CH Cu 2+ R-CH Cu2+ CH-R O=C OH O=C C=O NH NH NH R-CH R-CH CH-RCu2+OH-紫红色配合物紫红色配合物2.福林福林-酚试剂反响酚试剂反响n科研

42、常用，比较灵敏科研常用，比较灵敏蛋白质中的酪蛋白质中的酪氨酸的酚基氨酸的酚基福林福林- -酚试剂酚试剂OH-蓝色物质蓝色物质3.茚三酮反响茚三酮反响蛋白质或蛋白质或氨基酸氨基酸水合茚三酮水合茚三酮 至沸腾至沸腾蓝紫色物质蓝紫色物质纸层析法分别氨基酸，纸层析法分别氨基酸，与茚三酮加热反响与茚三酮加热反响4.黄色反响黄色反响含芳香族氨基酸的蛋白质，遇到硝酸，先含芳香族氨基酸的蛋白质，遇到硝酸，先产生白色沉淀，加热那么变黄，再加碱产生白色沉淀，加热那么变黄，再加碱颜色加深为橙黄色。颜色加深为橙黄色。5.米伦反响米伦反响含酪氨酸的蛋白质与米伦试机混合，先产含酪氨酸的蛋白质与米伦试机混合，先产生白色沉淀，加热沉淀那么变砖红色。生白色沉淀，加热沉淀那么变砖红色。第八节第八节 蛋白质在食品加工中的变化蛋白质在食品加工中的变化一一.加热处置加热处置1.变性蛋白质易被酶水解，提高消化率变性蛋白质易被酶水解，提高消化率2.与复原糖发生羰氨反响与复原糖发生羰氨反响二二.碱处置碱处置碱发干货：碱发干货：pHpI，蛋白质吸水，蛋白质吸水蛋白质带负电荷，而蛋白质带负电荷，而离子易与水结合。离子易与水结合。六、美拉德反响羰氨反响六、美拉德反响羰氨反响定义：食品在加热或储存中产生的褐变普定义：食品在加热或储存中产生的褐变普通是由于复