第一节 蛋白质(贯通班)

1、 第一节第一节 蛋白质蛋白质 学习目标：学习目标： 1 1、掌握蛋白质的元素组成及特点，蛋白质的结、掌握蛋白质的元素组成及特点，蛋白质的结 构与功能。构与功能。 2 2、熟悉蛋白质的生理功能及主要理化性质。、熟悉蛋白质的生理功能及主要理化性质。 3 3、了解蛋白质的空间结构及分类。、了解蛋白质的空间结构及分类。 4 4、学会运用所学知识解释镰刀型红细胞贫血症、学会运用所学知识解释镰刀型红细胞贫血症的发病机制，三聚氰胺奶粉事件及消毒灭菌、电的发病机制，三聚氰胺奶粉事件及消毒灭菌、电泳等临床应用技术。泳等临床应用技术。 导学案例导学案例 盼盼，盼盼，6 6个月，出生时体重个月，出生时体重8 8斤半

2、，是个健康可爱的斤半，是个健康可爱的孩子，而现在，体重比出生时还要少一斤，嘴唇青紫、孩子，而现在，体重比出生时还要少一斤，嘴唇青紫、头脸胖大、四肢细短，比例明显失调，且低烧不退，伴头脸胖大、四肢细短，比例明显失调，且低烧不退，伴有呕吐，成了畸形的有呕吐，成了畸形的“大头娃娃大头娃娃”。 据医院相关人员据医院相关人员介绍，一年多来，仅他们医院就收治了介绍，一年多来，仅他们医院就收治了6060多个多个“大头娃大头娃娃娃”，这些孩子基本在，这些孩子基本在6 6个月以下、来自农村，并且都个月以下、来自农村，并且都是人工喂养。因为严重缺乏营养，这些婴儿多已停止生是人工喂养。因为严重缺乏营养，这些婴儿多已

3、停止生长，有的甚至越长越轻、越长越小。鲜花般娇嫩的幼小长，有的甚至越长越轻、越长越小。鲜花般娇嫩的幼小生命，刚来到人世间仅仅几个月就枯萎、凋谢了，罪魁生命，刚来到人世间仅仅几个月就枯萎、凋谢了，罪魁祸首竟是本应为他们提供充足营养的奶粉。祸首竟是本应为他们提供充足营养的奶粉。 【思考】【思考】 1. 1. 形成形成“大头娃娃大头娃娃”的原因是什么？的原因是什么？ 2. 2. 对每个人的生命来说，蛋白质为什么这么重要？对每个人的生命来说，蛋白质为什么这么重要？ 想想你们平时吃的食物中，哪些是含有蛋白质的？想想你们平时吃的食物中，哪些是含有蛋白质的？ 一、蛋白质的生理功能一、蛋白质的生理功能 1.1

4、.结构功能：如肌肉、细胞膜、细胞质等结构功能：如肌肉、细胞膜、细胞质等 2.2.催化功能：酶（除核酶）催化功能：酶（除核酶） 3.3.运输功能：如血红蛋白、血浆脂蛋白运输功能：如血红蛋白、血浆脂蛋白 4.4.运动功能：如肌球蛋白、肌动蛋白运动功能：如肌球蛋白、肌动蛋白 5.5.免疫功能：如免疫球蛋白免疫功能：如免疫球蛋白 6.6.调节功能：如生长激素、胰岛素调节功能：如生长激素、胰岛素 7.7.凝血功能：如凝血酶原（除凝血因子凝血功能：如凝血酶原（除凝血因子） 8.8.其它功能：接受和传递信息的信号受体其它功能：接受和传递信息的信号受体 二、蛋白质的分子组成二、蛋白质的分子组成 （一）蛋白质的

5、元素组成一）蛋白质的元素组成 主要元素：主要元素：C C、H H、O O、N N 大部分蛋白质含有大部分蛋白质含有S S， 有的含有有的含有P P、FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu等等 100100克样品中蛋白质的含量每克克样品中蛋白质的含量每克样品中的含氮量样品中的含氮量6.256.25100 奶粉中为什么会被添加奶粉中为什么会被添加“三聚氰胺三聚氰胺”？ 评判奶制品是否优质的一个指标就是奶制品评判奶制品是否优质的一个指标就是奶制品中中蛋白质蛋白质的含量。蛋白质含量越高，则认为奶制的含量。蛋白质含量越高，则认为奶制品的营养价值高，质量越好。品的营养价值高，质量越好。 测定蛋白质含量最基

6、本和常用的方法就是微测定蛋白质含量最基本和常用的方法就是微量量凯氏定氮法凯氏定氮法。其基本原理是蛋白质样品先经浓。其基本原理是蛋白质样品先经浓硫酸加热消化，使蛋白质中的有机氮转变成为无硫酸加热消化，使蛋白质中的有机氮转变成为无机氮，然后经碱化蒸馏，放出的氨气用标准酸吸机氮，然后经碱化蒸馏，放出的氨气用标准酸吸收，再用标准碱来滴定剩余的酸，计算出的含氮收，再用标准碱来滴定剩余的酸，计算出的含氮量乘以量乘以6.256.25即是该样品中的蛋白质含量。即是该样品中的蛋白质含量。 “三聚氰胺三聚氰胺”奶粉事件奶粉事件就是利用这一测定原就是利用这一测定原理，添加外源的有机氮（工业氮），使样品中含理，添加外

7、源的有机氮（工业氮），使样品中含氮量增加，从而蛋白质含量增加。氮量增加，从而蛋白质含量增加。（二）蛋白质的基本组成单位（二）蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸 氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式： 结构特点：结构特点：1 1除脯氨酸外，均为除脯氨酸外，均为- -氨基酸。氨基酸。2 2除甘氨酸外，除甘氨酸外， -碳原子均为碳原子均为不对称碳原子不对称碳原子，因而有两种构型，即因而有两种构型，即L型和型和D型，组成人体的都型，组成人体的都是是L型，即型，即L-L- -氨基酸。氨基酸。 。3 3不同氨基酸的不同氨基酸的R侧链不同侧链不同，其理化性质也不同。，其理化性质也不同。 氨基酸的分类氨基酸的分类

8、1 1酸性氨基酸酸性氨基酸：侧链含有羧基，易解离出侧链含有羧基，易解离出H H+ + （2 2种）种） 如天冬氨酸、谷氨酸如天冬氨酸、谷氨酸 2 2碱性氨基酸碱性氨基酸 ：侧链含有易接受侧链含有易接受H H+ +的基团的基团 （3 3种）种） 如如 赖氨酸、精氨酸、组氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸 3 3中性氨基酸中性氨基酸：R R侧链显中性侧链显中性 （1515种）种） 如甘、丙、缬、亮、异亮、如甘、丙、缬、亮、异亮、 苯丙、脯、色、丝、酷、苯丙、脯、色、丝、酷、 半胱、蛋（甲硫）、天冬半胱、蛋（甲硫）、天冬 谷氨酰胺、谷氨酰胺、 苏氨酸。苏氨酸。 三、蛋白质的结构与功能三、蛋白质的结构与功能

9、一级结构一级结构 基本结构基本结构 二级结构二级结构 三级结构三级结构 空间结构空间结构 四级结构四级结构（一）肽键与肽（一）肽键与肽二级结构二级结构概念概念：指多肽链中主链原子沿长指多肽链中主链原子沿长 轴方向折叠或盘曲而形成轴方向折叠或盘曲而形成 的有规律的、重复出现的的有规律的、重复出现的 局部空间构象。局部空间构象。维持蛋二级结构的作用力维持蛋二级结构的作用力：氢键氢键二级结构的主要形式二级结构的主要形式：-螺旋、螺旋、-折叠、折叠、转角、无规卷曲。转角、无规卷曲。-螺旋螺旋概念：指多肽链的概念：指多肽链的主链围绕中心轴有主链围绕中心轴有规律的螺旋式上升规律的螺旋式上升形成的螺旋状结构

10、。形成的螺旋状结构。-螺旋螺旋 -螺旋的结构要点：螺旋的结构要点：1 1、肽链围绕中心轴盘绕成、肽链围绕中心轴盘绕成 右手右手螺旋。螺旋。2 2、螺旋每上升一圈包含、螺旋每上升一圈包含 3.63.6个氨基酸残基，螺个氨基酸残基，螺 距为距为0.540.54nmnm3 3、-螺旋结构的稳定主螺旋结构的稳定主 要靠链内的要靠链内的氢键氢键维持；维持；主链原子构成螺旋的主体，侧链在其外部主链原子构成螺旋的主体，侧链在其外部- -折叠折叠概念：是多肽链的一种有规律的、充分概念：是多肽链的一种有规律的、充分 伸展的锯齿状结构，又称伸展的锯齿状结构，又称-片层片层维持结构的作用力：氢键维持结构的作用力：氢

11、键-转角转角无规卷曲无规卷曲三级结构三级结构概念概念：在二级结构的基在二级结构的基础上，多肽链进行再度础上，多肽链进行再度的盘曲和折叠所形成的的盘曲和折叠所形成的空间结构。空间结构。作用力作用力：次级键次级键次级键包括氢键、盐键次级键包括氢键、盐键疏水键、范德华力疏水键、范德华力二硫键二硫键核糖核酸酶的三级结构核糖核酸酶的三级结构四级结构四级结构概念：概念：由两条以上具有独立三级结构由两条以上具有独立三级结构的多肽链借非共价键相互聚合形成的整的多肽链借非共价键相互聚合形成的整体。体。作用力：作用力：非共价键非共价键血红蛋白的四级结构性血红蛋白的四级结构性 第三节第三节 蛋白质的理化性质和分类蛋

12、白质的理化性质和分类蛋白质的理化性质1 1两性电离和等电点两性电离和等电点2 2胶体性质胶体性质3 3变性作用变性作用4 4紫外吸收性质紫外吸收性质5 5呈色反应呈色反应PrCOOHNH3OHHPrCOONH3PrCOONH2OHH（一）两性电离和等电点 构成蛋白质的氨基酸侧链既有碱性的构成蛋白质的氨基酸侧链既有碱性的氨基氨基（-NH2-NH2），），又有酸性的羧又有酸性的羧（-COOH-COOH），），因此具有两性电离的性质，是因此具有两性电离的性质，是两性两性电解质。电解质。pHpI等电点：等电点：当溶液在某一特定的当溶液在某一特定的pH条件下，条件下，蛋白质分子所带的正电荷数与负电荷数蛋

13、白质分子所带的正电荷数与负电荷数相等，即净电荷为零，这时溶液的相等，即净电荷为零，这时溶液的pH值值称为该蛋白质的等电点（称为该蛋白质的等电点（pI）。）。当当pHpI，该蛋白质颗粒带，该蛋白质颗粒带负负电荷离子电荷离子当当pHpI，该蛋白质颗粒带，该蛋白质颗粒带正正电荷离子电荷离子当当pHpI，该蛋白质颗粒，该蛋白质颗粒不带不带电荷电荷多数蛋白质的等电点在多数蛋白质的等电点在pH 50左右左右电电 泳泳（二）胶体性质（二）胶体性质蛋白质具有胶体溶液的性质：蛋白质具有胶体溶液的性质： 1 1蛋白质分子量在蛋白质分子量在1 1万万-100-100万之间万之间 2 2分子直径可达分子直径可达 1-

14、100nm1-100nm，为胶体，为胶体 范围范围稳定的胶体溶液：稳定的胶体溶液：稳定因素：稳定因素： 1 1水化膜水化膜 2 2同种电荷同种电荷 疏水胶体疏水胶体沉淀沉淀疏水胶体疏水胶体（三）变性作用概念：概念：蛋白质在某些蛋白质在某些物理物理和和化学化学因素因素的作用下，次级键断裂、空间结构破的作用下，次级键断裂、空间结构破坏，从而导致其坏，从而导致其理化性质改变，生物理化性质改变，生物学活性丧失学活性丧失，这种现象称为蛋白质的，这种现象称为蛋白质的变性。变性。物理因素物理因素：高温、高压、振荡、紫外高温、高压、振荡、紫外线、辐射、超声波、线、辐射、超声波、X X射线等射线等化学因素：化学

15、因素：强酸、强碱、重金属离子、强酸、强碱、重金属离子、尿素、乙醇、丙酮等有机溶剂。尿素、乙醇、丙酮等有机溶剂。（四）紫外吸收性质（四）紫外吸收性质 蛋白质分子中含有酪氨酸和色氨酸蛋白质分子中含有酪氨酸和色氨酸残基，在残基，在280nm280nm波长处有特征性吸收峰。波长处有特征性吸收峰。（五）呈色反应（五）呈色反应 1 1、双缩脲反应：、双缩脲反应：蛋白质和多肽在碱蛋白质和多肽在碱性溶液中与性溶液中与硫酸铜硫酸铜反应，生成反应，生成紫红色紫红色化合化合物，这一反应称为双缩脲反应，其颜色深物，这一反应称为双缩脲反应，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。浅与蛋白质含量成正比。 此反应可用于蛋白质的此反应可用于蛋白质的定性定性或或定量定量测定，以及蛋白质的测定，以及蛋白质的水解程度测定水解程度测定等等. . 2 2、酚试剂反应：、酚试剂反应： 酚试剂又称福林试剂，在碱性条件酚试剂又称福林试剂，在碱性条件下，蛋白质分子中的下，蛋白质分子中的酪氨酸、色氨酸酪氨酸、色氨酸可可与酚试剂中的磷钼酸及磷钨酸反应生成与酚试剂中的磷钼酸及磷钨酸反应生成蓝色化合物。蓝色化合物。 反应颜色的深浅可作为蛋白质定量反应颜色的深浅可作为蛋白质定量测定的依据测定的依据,此反应灵敏度很高此反应灵敏度很高. 临床检验中可测定临床检验中可测定血清黏蛋白、脑血清