蛋白质的分子组成课件

1、蛋白质的分子组成The Molecular Component of Protein第一节蛋白质的分子组成The Molecular Compone分布广 所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。含量高 蛋白质是生物体中含量最丰富的生物大分子，约占人体固体成分的45%，而在细胞中可达细胞干重的70%以上。蛋白质的生物学重要性1. 蛋白质是生物体重要组成成分（结构蛋白质）生物化学与分子生物学（第9版）分布广 所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含 物质运输 催化功能 信息交流 免疫功能 氧化供能 维持机体酸碱平衡 维持正常血浆渗透压2. 蛋白质具有重要的生物学功能（功能蛋

2、白质）生物化学与分子生物学（第9版） 物质运输2. 蛋白质具有重要的生物学功能（功能蛋白质）生物主要元素 碳、氢、氧、氮、硫其他元素 磷、铁、铜、锌、锰、钴、钼、碘 组成蛋白质的元素生物化学与分子生物学（第9版）主要元素组成蛋白质的元素生物化学与分子生物学（第9版） 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16。 由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量。蛋白质元素组成的特点100克样品中蛋白质的含量 (g%)= 每克样品含氮克数 6.25100生物化学与分子生物学（第9版） 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16。 由于体内的含氮物存在

3、自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属 L-氨基酸（甘氨酸除外）。一、组成人体蛋白质的20种L-氨基酸 生物化学与分子生物学（第9版）存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅生物化学与分子生物学（第9版）生物化学与分子生物学（第9版）L-氨基酸的通式RC+NH3COO-H生物化学与分子生物学（第9版）L-氨基酸的通式RC+NH3COO-H生物化学与分子生物学（除了20种基本的氨基酸外，近年发现硒代半胱氨酸在某些情况下也可用于合成蛋白质。硒代半胱氨酸从结构上来看，硒原子替代了半胱氨酸分子中的硫原子。硒代半胱氨酸存在于少数天然蛋白质中，包括过氧

4、化物酶和电子传递链中的还原酶等。硒代半胱氨酸参与蛋白质合成时，并不是由目前已知的密码子编码，具体机制尚不完全清楚。生物化学与分子生物学（第9版）除了20种基本的氨基酸外，近年发现硒代半胱氨酸在某些情况下也体内也存在若干不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-氨基酸，如参与合成尿素的鸟氨酸（ornithine）、瓜氨酸（citrulline）和精氨酸代琥珀酸（argininosuccinate）。生物化学与分子生物学（第9版）体内也存在若干不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-氨非极性脂肪族氨基酸极性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸二、氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类生物化学与

5、分子生物学（第9版）非极性脂肪族氨基酸二、氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类（一）侧链含烃链的氨基酸属于非极性脂肪族氨基酸生物化学与分子生物学（第9版）（一）侧链含烃链的氨基酸属于非极性脂肪族氨基酸生物化学与分子（二）侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中性氨基酸甲硫氨酸生物化学与分子生物学（第9版）（二）侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中性氨基酸甲硫氨酸生（三）侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸生物化学与分子生物学（第9版）（三）侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸生物化学与分子生物（四）侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸生物化学与分子生物学（第9版）（四）侧链含负性解离基团的氨基

6、酸是酸性氨基酸生物化学与分子生（五）侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性氨基酸生物化学与分子生物学（第9版）（五）侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性氨基酸生物化学与分子几种特殊氨基酸 脯氨酸（亚氨基酸）几种特殊氨基酸 脯氨酸 半胱氨酸 +胱氨酸二硫键-HH-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+HS-CH2-CH-COO-NH3生物化学与分子生物学（第9版） 半胱氨酸 +胱氨酸二硫键-HH-OOC-CH-在蛋白

7、质翻译后的修饰过程中，脯氨酸和赖氨酸可分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。蛋白质分子中20种氨基酸残基的某些基团还可被甲基化、甲酰化、乙酰化、异戊二烯化和磷酸化等。这些翻译后修饰，可改变蛋白质的溶解度、稳定性、亚细胞定位和与其他细胞蛋白质相互作用的性质等，体现了蛋白质生物多样性的一个方面。生物化学与分子生物学（第9版）在蛋白质翻译后的修饰过程中，脯氨酸和赖氨酸可分别被羟化为羟脯三、20种氨基酸具有共同或特异的理化性质两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。等电点（isoelectric point, pI） 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相

8、等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。（一）氨基酸具有两性解离的性质生物化学与分子生物学（第9版）三、20种氨基酸具有共同或特异的理化性质两性解离及等电点氨基pH=pIpHpI+OH-+H+pHpI+OH-+H+pHpI氨基酸的兼性离子（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收生物化学与分子生物学（第9版）（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质色氨酸、酪氨酸的最大（三）氨基酸与茚三酮反

9、应生成蓝紫色化合物氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。生物化学与分子生物学（第9版）（三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物氨基酸与茚三酮水合物四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽肽键（peptide bond）是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。氨基酸通过肽键连接而形成肽。生物化学与分子生物学（第9版）四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽肽键（peptide +-HOH甘氨酰甘氨酸肽键生物化学与分子生物学（第9版）+-HOH甘氨酰甘氨酸肽键生物化学

10、与分子生物学（第9版）肽（peptide）是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基（ residue ） 。由2-20个氨基酸相连而成的肽称为寡肽（ oligopeptide ） ，蛋白质的氨基酸残基数通常在50个以上，50个氨基酸残基以下则称为多肽 （ polypeptide ） 。生物化学与分子生物学（第9版）肽（peptide）是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。两N 末端：多肽链中有游离-氨基的一端。C 末端：多肽链中有游离-羧基的一端。多肽链有两端：多肽链（polypepti

11、de chain）是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。生物化学与分子生物学（第9版）N 末端：多肽链中有游离-氨基的一端。多肽链有两端：多肽链牛胰岛素的一级结构生物化学与分子生物学（第9版）牛胰岛素的一级结构生物化学与分子生物学（第9版） 蛋白质是由许多氨基酸残基组成、折叠成特定的空间结构、并具有特定生物学功能的多肽。一般而论，蛋白质的氨基酸残基数通常在50个以上，50个氨基酸残基以下则仍称为多肽。生物化学与分子生物学（第9版） 蛋白质是由许多氨基酸残基组成、折叠成特定的空间 （一）谷胱甘肽（glutathione, GSH）五、生物活性肽具有生理活性及多样性谷氨酸 半胱氨酸 甘氨酸生物化学与分子生物学（第9版） （一）谷胱甘肽（