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文档简介
蛋白质与氨基酸主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、功能以及蛋白质的结构与功能的关系。还介绍了一些基本技术如氨基酸的分离、纯化,多肽的人工合成,蛋白质的分离、纯化、鉴定等。蛋白质与氨基酸主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、功能以一、蛋白质的重要性和一般组成
(一)重要性
有些蛋白质是生物体的结构物质,
有些蛋白质是生物体的功能物质。
近年来的研究还指出蛋白质在遗传信息的控制,细胞膜的通透性以及高等动物的记忆等方面起了重要作用。
总而言之,一切重要的生理活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命现象的最基本的物质基础。
几年前,在欧洲乃至全世界引起恐慌的疯牛病,其致病元凶就是蛋白粒子(prion),这种只有蛋白质而没有核酸的病原体,可引起人或动物的疯牛病,这一发现又一次说明了蛋白质是生命的物质基础。一、蛋白质的重要性和一般组成(一)重要性有些蛋白质是生物(二)一般组成
元素组成:所有蛋白质都含有C、H、O、N
四种元素,大多数蛋白质还含有少量的S,有些蛋白质还含有一些其它元素,如P、Fe、Cu、Mo、I等。
各种蛋白质的含氮量都很接近,都在16%左右,因此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中蛋白质的含量,1克氮就相当于6.25克蛋白质。
(二)一般组成元素组成:所有蛋白质都含有C、H、
蛋白质水解:用H+,OH-或酶将蛋白质彻底水解,可以得到许多种氨基酸的混合物,说明氨基酸是蛋白质的基本结构单位。蛋白质水解:用H+,OH-或酶将蛋白质彻底水解,可以二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸(aminoacid,aa或AA)
(一)氨基酸的通式、分类、结构和代号1、氨基酸的通式或二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸(amino(一)氨基酸2、氨基酸的分类、结构、代号氨基酸有两种分类方法(1)按侧链R基的结构2、氨基酸的分类、结构、代号氨基酸有两种分类方法(1)按侧(2)按侧链R基的极性(2)按侧链R基的极性中性氨基酸氨基酸的结构、代号:中性氨基酸氨基酸的结构、代号:蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件(二)氨基酸的构型、旋光性和光吸收
构型:组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子,在三维空间上就有两种不同的排列方式,它们互为镜影,这两种不同的构型分别称为D-型和L-型。(二)氨基酸的构型、旋光性和光吸收构型:组成蛋白质以丙氨酸为例:以丙氨酸为例:
如含两个手性碳原子,则有4种立体异构体,分别称为D-,L-,D别-和L别-氨基酸。L-苏氨酸(L-threonine)D-苏氨酸(D-threonine)L-别-苏氨酸(L-allo-threonine)D-别-苏氨酸(D-allo-threonine)如含两个手性碳原子,则有4种立体异构体,分别称为D-蛋白质中的氨基酸都是L-型。
(Gly除外)蛋白质中的氨基酸都是L-型。(Gly除外)旋光性:
组成蛋白质的氨基酸除Gly以外,都有手性碳原子,
所以都有旋光性,能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转,向左旋转的称左旋,用“一”号表示,向右旋转的称右旋,用“+”号表示。旋光度,比旋光度消旋外消旋内消旋旋光性:组成蛋白质的氨基酸除Gly以外,都有手性碳原蛋白质与氨基酸课件光吸收:
组成蛋白质的氨基酸中,Trp、Tyr和Phe对紫外光有一定的吸收,这是因为它们分子中含有苯环,是苯环的共轭双键造成的,这三个氨基酸的光吸收都在280nm附近。光吸收:组成蛋白质的氨基酸中,Trp、Tyr和Ph蛋白质与氨基酸课件(三)氨基酸的酸碱性质和等电点
1、氨基酸的两性离子形式两性离子(dipolarion)(三)氨基酸的酸碱性质和等电点1、氨基酸的两性离子形式两2、氨基酸的两性解离和等电点BrÖnsted的酸碱理论,即广义酸碱理论。HAA-+H+酸碱质子2、氨基酸的两性解离和等电点BrÖnsted的酸碱理论,即
氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子,也能像碱一样接受质子,氨基酸具有酸碱性质,是一类两性电解质。Asanacid(protondonor):Asabase(protonacceptor):氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子,也能像碱不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在:
正离子两性离子负离子
氨基酸所带静电荷为“零”时,溶液的pH值称为该氨基酸的等电点(isoelectricpoint),以pI表示。不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在:正离子两性离子负离
实验证明在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式,还有极少量的中性分子。当溶液的pH=pI时,氨基酸主要从两性离子形式存在。
pH<pI时,氨基酸主要以正离子形式存在。
pH>pI时,氨基酸主要以负离子形式存在。
实验证明在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但3.氨基酸的酸碱滴定曲线Henderson-Hasselbalch方程pH=pKa+lg[质子受体][质子供体]酸碱滴定曲线3.氨基酸的酸碱滴定曲线Henderson-Hasselb蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件4.等电点的计算中性氨基酸:以Gly为例K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI时,[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=(pK1+pK2)/2pI=(pK1+pK2)/2pI=(2.34+9.60)/2=5.97Gly4.等电点的计算中性氨基酸:以Gly为例K1=[Gly±酸性氨基酸,以Asp为例:酸性氨基酸,以Asp为例:碱性氨基酸,以Lys为例:碱性氨基酸,以Lys为例:(四)氨基酸的化学性质
(四)氨基酸的化学性质1.α-氨基参加的反应
(1)成盐作用1.α-氨基参加的反应(1)成盐作用(2)与HNO2的反应(2)与HNO2的反应(3)与甲醛的反应(3)与甲醛的反应蛋白质与氨基酸课件甲醛滴定要注意几点甲醛滴定的优缺点甲醛滴定要注意几点甲醛滴定的优缺点(4)酰基化反应酰氯:苄氧酰氯(Cbz-Cl):对甲苯磺酰氯(Tos-Cl):叔丁氧酰氯(Boc-Cl):酸酐:邻苯二甲酸酐:(R’=酰基)(4)酰基化反应酰氯:苄氧酰氯(Cbz-Cl):对甲苯磺酰Cbz-ClCbz-氨基酸Cbz-ClCbz-氨基酸氨基酸与5一二甲氨基萘-1-磺酰氯(dansylchloride,DNS)的反应氨基酸与5一二甲氨基萘-1-磺酰氯(dansylchlo(5)烃基化反应①与2、4一二硝基氟苯的反应2,4一二硝基氟苯(R’=烃基)(5)烃基化反应①与2、4一二硝基氟苯的反应2,4一二DNFBDNP-氨基酸(黄色)DNFBDNP-氨基酸(黄色)②与苯异硫氰酸(酯)的反应PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸②与苯异硫氰酸(酯)的反应PITCPTC-氨基酸PTH-2.α-羧基参加的反应
(1)成盐和成酯反应2.α-羧基参加的反应(1)成盐和成酯反应酰化氨基酸对硝基苯酚酰化氨基酸对-硝基苯酯(活化酯)(式中Y=酰基)酰化氨基酸对硝基苯酚酰化氨基酸对-硝基苯酯(活化酯)(式中Y(2)成酰氯反应(2)成酰氯反应(3)成酰胺反应体外:体内:Asp+NH4ATP酶Asn+(3)成酰胺反应体外:体内:Asp+NH4ATP酶As(4)脱羧基反应(4)脱羧基反应(5)叠氮反应(5)叠氮反应3.α-氨基和α-羧基共同参加的反应
(1)茚三酮反应注意几点:3.α-氨基和α-羧基共同参加的反应(1)茚三酮反应注意(2)成肽键(2)成肽键4.侧链R基参加的反应
(1)-S-S-和-SH的氧化还原反应R-SH:HS-CH2CH2OH巯基乙醇(mercaptoethanol)HS-CH2COOH巯基乙酸(mercaptoaceticacid)HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)4.侧链R基参加的反应(1)-S-S-和-SH的氧化还原反
半胱氨酸的-SH很活泼,很容易在空气中重新氧化形成二硫键,一般可用卤代化物对-SH进行保护。
半胱氨酸的-SH很活泼,很容易在空气中重新氧化形成二(2)苯环的黄色反应phe+少量浓H2SO4+浓HNO3
黄色TyrorTrp+浓HNO3
黄色(2)苯环的黄色反应phe+少量浓H2SO4+浓HNO3(3)酚基的Millon反应(米伦氏反应)HgNO3
Tyr+ Hg(NO3)2
红色HNO3
(3)酚基的Millon反应(米伦氏反应)HgNO3Ty(4)pauly反应His+重氮苯磺酸红色(棕红色)Tyr+重氮苯磺酸橘黄色(4)pauly反应His+重氮苯磺酸(5)Folin一酚反应+磷钼酸Tyr磷钨酸orTrp蓝色(钼蓝与钨蓝混合物)(5)Folin一酚反应+磷钼酸Tyr磷钨酸orTrp(6)紫外吸收:Trp、Tyr、(phe)(7)荧光: Trp、Tyr、(phe)(6)紫外吸收:Trp、Tyr、(phe)(7)荧光: T氨基酸化学性质总结氨基酸化学性质总结(五)氨基酸分析
1.分配层析法:分配系数Kd=CACBCA:一种物质在A相(流动相)中的浓度CB:一种物质在B相(固定相)中的浓度
原理:主要根据被分析的样品(如aa混合物)在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的,(五)氨基酸分析1.分配层析法:分配系数Kd=CACB(1)逆流分溶(逆流分配)(1)逆流分溶(逆流分配)蛋白质与氨基酸课件(2)纸层析
单向纸层析图Rf值
(2)纸层析单向纸层析图Rf值双向纸层析图双向纸层析图(3)聚酰胺薄膜层析(3)聚酰胺薄膜层析(4)薄层层析(4)薄层层析2.离子交换层析法
原理:分离氨基酸时,用离子交换树脂作为支持物,利用离子交换树脂上的活性基团与溶液中的离子进行交换反应,由于各种离子交换能力不同,与树脂结合的牢固程度就不同,在洗脱过程中,各种离子以不同的速度移动,从而达到分离的目的。
这种分离主要与各种离子所带电荷有关,在电荷相同时,与极性,非极性有关。2.离子交换层析法原理:分离氨基酸时,用离子交换树离子交换树脂:
化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成的具有网状结构的高分子聚合物。外观:离子交换树脂:化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一阳离子交换树脂:活性基团是酸性的,如磺酸基-SO3H
(强酸型),羧基-COOH(弱酸型)阴离子交换树脂:活性基团是碱性的,如季胺基-N+(CH3)3OH-
阳离子交换树脂:活性基团是酸性的,如磺酸基-SO3H阴离子蛋白质与氨基酸课件茚三酮显色:仪器灵敏度10-9molOPA(邻苯二甲醛),荧光胺:灵敏度10-12mol。茚三酮显色:仪器灵敏度10-9molOPA(邻苯二甲醛),3.高效液相层析(highperformanceliguidchromatography,HPLC)HPLC的特点:3.高效液相层析(highperformanceligu(1)反相层析(reversephasechromatography)(2)离子交换层析(3)凝胶过滤HPLC可使氨基酸分析的灵敏度达到10-12mol水平。HPLC:(1)反相层析(reversephasechromato(六)氨基酸的制备
1.蛋白质水解(1)酸水解(2)碱水解(3)酶水解2.人工合成3.微生物发酵(六)氨基酸的制备1.蛋白质水解(1)酸水解(2)碱水三、肽(peptide)
(一)肽的结构和命名
肽是由两个或两个以上的氨基酸通过肽键连接而形成的化合物。Peptidebond三、肽(peptide)(一)肽的结构和命名肽是由两个或二肽三肽四肽二肽→
+肽称寡肽(oligopeptide)多肽(Polypeptide)二肽二肽→+肽称寡肽(oligopeptide)多肽(氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。N端氨基酸残基氨基酸残基C端肽链书写方式:N端→C端
肽链有链状、环状和分支状。氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。N端氨基酸残基氨基酸命名:根据氨基酸组成,由N端→C端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸
Ala-Gly-Leu(orAla•Gly•Leu)命名:根据氨基酸组成,由N端→C端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸(二)肽的理化性质
1.两性解离与等电点
肽与氨基酸一样具有酸、碱性质,它的解离主要取决于肽链的末端氨基、末端羧基和侧链R基。
由于肽中N端自由氨基和C端自由羧基之间的距离比氨基酸中的大,因此它们之间的静电引力较弱。肽中C端-COOH的pK略大于氨基酸中的pK值,pK1↑。N端-NH+3的pK略小于氨基酸中的pK值,pK2↓。R基的pK变化不大。(二)肽的理化性质1.两性解离与等电点肽与氨基酸肽的等电点:肽所带净电荷为“零”时,溶液的pH值。
例:已知末端α-COOH,pK3.6,末端α-NH3+pK8.0ε-NH+3pK10.6。计算Ala-Ala-Lys-Ala的等电点。pI=(8.0+10.6)/2=9.3肽的等电点:肽所带净电荷为“零”时,溶液的pH值。例:已知2.肽的化学性质
肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解离、等电点等,但肽有与氨基酸不同的特殊反应
(1)双缩脲反应
(2)肽键的紫外吸收
210~230nm双缩脲+碱性CuSO4溶液紫色2.肽的化学性质肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解(三)天然存在的某些活性肽
1.肌肽和鹅肌肽肌肽(carnosine):β-Ala-His鹅肌肽(anserine):β-Ala-1-Me-His(三)天然存在的某些活性肽1.肌肽和鹅肌肽肌肽(carn2.谷胱甘肽(glutathione,GSH)2.谷胱甘肽(glutathione,GSH)3.多肽抗菌素3.多肽抗菌素4.多肽激素4.多肽激素5.神经肽 甲硫氨酸脑啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe-Met亮氨酸脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-phe-Leu功能:镇痛如脑啡肽(enkephalin)5.神经肽 甲硫氨酸脑啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe-(四)肽的人工合成1.概况20世纪初E.Fischer:以氨基酸为原料合成了一个十八肽。1932年M.Bergman:Cbz1953年 美国Du.Vigneaud:生物活性的催产素1965年 中国:生物活性的牛胰岛素1962年 美国Merrifield:固相合成法(四)肽的人工合成1.概况20世纪初E.Fisc2.合成方法(1)液相合成法①用缩合剂的方法2.合成方法(1)液相合成法①用缩合剂的方法氨基保护基Y:Cbz、Boc、Tos
羧基保护基Z:甲酯(OMe)CH3O-
乙酯(OEt)C2H5O-
苄酯(OBzl)
叔丁酯(OBut)氨基保护基Y:Cbz、Boc、Tos羧基保护基Z:甲酯(O缩合剂:N,N′一二环己基碳二亚胺(N,N′-dicyclohexylcarbodiimide,缩写DCCI或DCC)缩合剂:N,N′一二环己基碳二亚胺(N,N′-dicyclo脱去氨基保护基的方法:Boc用酸,如50%三氟醋酸脱去Tos用钠氨还原法
脱去羧基保护基的方法:苄酯(OBzl)用催化加氢法
叔丁酯(OBut)用酸,如50%三氟醋酸脱去Cbz用催化加氢法
甲酯或乙酯用皂化法
脱去氨基保护基的方法:Boc用酸,如50%三氟醋酸脱去Tos②将参与肽键合成的羧基和氨基活化
羧基的活化:
氨基的活化:
接肽时加入有机碱如三乙胺或KHCO3等,保证氨基处于自由状态,氨基即活化。
早期用酰氯,但反应太激烈,后来采用叠氮法,而现在用了最多的是活化酯法和混合酸酐法。液相合成的优缺点②将参与肽键合成的羧基和氨基活化羧基的活化:氨基(2)固相合成法(2)固相合成法蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件(3)酶促合成法固相合成的优缺点
(3)酶促合成法固相合成的优缺点四、蛋白质的分类
(一)根据蛋白质分子的形状1.球状蛋白质(globularprotein)2.纤维状蛋白质(fibrousprotein)四、蛋白质的分类(一)根据蛋白质分子的形状1.球状蛋白质((二)根据组成和溶解度1.单纯蛋白质(simpleprotein):也称简单蛋白质,完全由氨基酸组成的蛋白质。单纯蛋白质的分类(根据溶解度的不同)(1)清蛋白(albumin):溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。如血清清蛋白。(2)球蛋白(globulin):不溶于水而溶于稀盐溶液,如血清球蛋白。(3)谷蛋白(glutelin):不溶于水、醇及中性盐溶液,但溶于稀酸、稀碱,如米谷蛋白。(4)谷醇溶蛋白(prolamine):不溶于水,但溶于70%~80%乙醇,如玉米醇溶蛋白。(二)根据组成和溶解度1.单纯蛋白质(simpleprot(5)组蛋白(histone):溶于水及稀酸溶液,分子中含Arg、Lys
较多,呈(弱)碱性,如小牛胸腺组蛋白。(6)鱼精蛋白(protamine):溶于水及稀酸溶液,分子中含碱性氨基酸特别多,呈(强)碱性,如鲑精蛋白。(7)硬蛋白(scleroprotein):不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液。如胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等。(5)组蛋白(histone):溶于水及稀酸溶液,分子中含2.缀合蛋白质(conjugatedprotein):也称结合蛋白质,由蛋白质和非蛋白质两部分组成。
缀合蛋白质的分类(根据非蛋白质即辅基的不同)(1)糖蛋白(glycoprotein):含糖类,如胶原蛋白。(2)脂蛋白(lipoprotein):含脂类,如血浆脂蛋白。(3)核蛋白(nucleoprotein):含核酸,如核糖体。(4)磷蛋白(phosphoprotein):含磷酸,如酪蛋白。(5)金属蛋白(metalloprotein):含金属,如铁蛋白含Fe。(6)血红素蛋白(hemoprotein):辅基为血红素,如血红蛋白。(7)黄素蛋白(flavoprotein):辅基为黄素(FAD或FMN),如琥珀酸脱氢酶(含FAD)。2.缀合蛋白质(conjugatedprotein):也称(三)根据功能
1.活性蛋白质(activeprotein)
包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体分子,绝大多数蛋白质属于活性蛋白质,包括酶、激素蛋白、运输蛋白(转运蛋白)、贮存蛋白、运动蛋白、保护或防御蛋白、受体蛋白、控制生长和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。2.非活性蛋白质(passiveprotein)
对生物体起支持和保护作用,主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角蛋白、丝蛋白、弹性蛋白等。(三)根据功能1.活性蛋白质(activeprotein五、蛋白质的结构
当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就称为蛋白质。
蛋白质与多肽的主要差别:分子量,空间结构
五、蛋白质的结构当多肽的分子量大到足够具有一定的空
为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
蛋白质的一级结构又称初级结构,二级结构、三级结构、四级结构的三度空间排列称蛋白质的空间结构、高级结构、三维结构或构象。为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为
随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构和三级结构之间应加入超二级结构和结构域这两个层次,所以蛋白质的结构层次为:一级结构二级结构超二级结构结构域三级结构四级结构随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)
1.定义:
蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序(sequence),一级结构的主要连接键是肽键。(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)2.蛋白质一级结构的测定
概况:序列测定前的准备工作:样品的纯度相对分子质量肽链的数目氨基酸组成一级结构的测定主要用小片段重叠的原理2.蛋白质一级结构的测定概况:序列测定前的准备工作:样品序列测定方法(1)末端分析:包括N端分析,C端分析N端分析方法①二硝基氟苯法(DNP法、DNFB法或FDNB法)序列测定方法(1)末端分析:包括N端分析,C端分析N端分②丹磺酰氯法(DNS法)②丹磺酰氯法(DNS法)③苯异硫氰酸(酯)法(PITC法、PTC法、PTH法、Edman降解法)③苯异硫氰酸(酯)法(PITC法、PTC法、PTH法、Ed④氨肽酶(aminopeptidase,Apase)法AlaValGly④氨肽酶(aminopeptidase,Apase)法亮氨酸氨肽酶(Leucineaminopeptidase,LAP)专一性:A=非极性氨基酸时快A=其它氨基酸时慢ABN端A=Leu时最快亮氨酸氨肽酶(LeucineaminopeptidaseN端氨基封闭的几种情况N端氨基封闭的几种情况C端分析①硼氢化锂还原法C端分析①硼氢化锂还原法②肼解法:也称联氨法②肼解法:也称联氨法③羧肽酶(carboxypeptidase,Cpase)法③羧肽酶(carboxypeptidase,Cpase)4种羧肽酶的来源和专一性羧肽酶来源专一性CpA胰脏能释放除pro、Arg和Lys以外的所有C端氨基酸CpB胰脏主要水解C端为Arg或Lys的肽键CpC植物或微生物相当广泛,几乎能释放C端的所有氨基酸CpY面包酵母可释放C端所有氨基酸4种羧肽酶的来源和专一性羧肽酶来源专一性CpA胰脏能释放除(2)肽链的拆开和分离共价键非共价键(2)肽链的拆开和分离共价键非共价键(3)肽链的部分水解化学方法:
溴化氰(CNBr)裂解法:(3)肽链的部分水解化学方法:溴化氰(CNBr)裂解法酶解方法酶解方法(4)肽段的分离和氨基酸序列测定(4)肽段的分离和氨基酸序列测定(5)找重叠肽从而推断整个肽链的氨基酸序列(5)找重叠肽从而推断整个肽链的氨基酸序列(6)二硫键位置的确定对角线电泳(7)酰胺基位置的确定(6)二硫键位置的确定对角线电泳(7)酰胺基位置的确定3.蛋白质测序举例
insulin3.蛋白质测序举例insulin4.指纹图谱(fingerprint)法
4.指纹图谱(fingerprint)法蛋白质与氨基酸课件
近年来由于DNA序列的测定发展很快,可将相应于蛋白质的DNA序列测定出来后,推出蛋白质的序列,为蛋白质一级结构的测定带来了新的曙光。一级结构测定展望近年来由于DNA序列的测定发展很快,可将相应于蛋白质5.蛋白质序列数据库
(1)PIR(ProteinInformationResource)数据库(2)SWISS-PROT数据库5.蛋白质序列数据库(1)PIR(ProteinIn11醉翁亭记
1.反复朗读并背诵课文,培养文言语感。
2.结合注释疏通文义,了解文本内容,掌握文本写作思路。
3.把握文章的艺术特色,理解虚词在文中的作用。
4.体会作者的思想感情,理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬,于庆历六年写下《岳阳楼记》,寄托自己“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的政治理想。实际上,这次改革,受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外,还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州,也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间,欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧!【教学提示】结合前文教学,有利于学生把握本文写作背景,进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一:认识作者,了解作品背景作者简介:欧阳修(1007—1072),字永叔,自号醉翁,晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”:初谪滁山,自号醉翁。既老而衰且病,将退休于颍水之上,则又更号六一居士。客有问曰:“六一何谓也?”居士曰:“吾家藏书一万卷,集录三代以来金石遗文一千卷,有琴一张,有棋一局,而常置酒一壶。”客曰:“是为五一尔,奈何?”居士曰:“以吾一翁,老于此五物之间,岂不为六一乎?”写作背景:宋仁宗庆历五年(1045年),参知政事范仲淹等人遭谗离职,欧阳修上书替他们分辩,被贬到滁州做了两年知州。到任以后,他内心抑郁,但还能发挥“宽简而不扰”的作风,取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二:朗读文章,通文顺字1.初读文章,结合工具书梳理文章字词。2.朗读文章,划分文章节奏,标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例
环滁/皆山也。其/西南诸峰,林壑/尤美,望之/蔚然而深秀者,琅琊也。山行/六七里,渐闻/水声潺潺,而泻出于/两峰之间者,酿泉也。峰回/路转,有亭/翼然临于泉上者,醉翁亭也。作亭者/谁?山之僧/曰/智仙也。名之者/谁?太守/自谓也。太守与客来饮/于此,饮少/辄醉,而/年又最高,故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒,在乎/山水之间也。山水之乐,得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”?
明确:“山行”意指“沿着山路走”,“山行”是个状中短语,不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”?明确:“蔚然而深秀”是两个并列的词,不宜割裂,“望之”是总起词语,故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏,在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子,教师可做适当的讲解引导。目标导学三:结合注释,翻译训练1.学生结合课下注释和工具书自行疏通文义,并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成,若能以节奏划分引导学生明确文意最好;若学生理解有限,亦可在解读文意后把握节奏划分。2.以四人小组为单位,组内互助解疑,并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3.教师选择疑难句或值得翻译的句子,请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例:若夫日出而林霏开,云归而岩穴暝,晦明变化者,山间之朝暮也。野芳发而幽香,佳木秀而繁阴,风霜高洁,水落而石出者,山间之四时也。直译法:那太阳一出来,树林里的雾气散开,云雾聚拢,山谷就显得昏暗了,朝则自暗而明,暮则自明而暗,或暗或明,变化不一,这是山间早晚的景色。野花开放,有一股清幽的香味,好的树木枝叶繁茂,形成浓郁的绿荫。天高气爽,霜色洁白,泉水浅了,石底露出水面,这是山中四季的景色。意译法:太阳升起,山林里雾气开始消散,烟云聚拢,山谷又开始显得昏暗,清晨自暗而明,薄暮又自明而暗,如此暗明变化的,就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香,夏日佳树繁茂并形成一片浓荫,秋天风高气爽,霜色洁白,冬日水枯而石底上露,如此,就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式,直译锻炼学生用语的准确性,但可能会降低译文的美感;意译可加强译文的美感,培养学生的翻译兴趣,但可能会降低译文的准确性。因此,需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四:解读文段,把握文本内容1.赏析第一段,说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的,作者在此运用了怎样的艺术手法。
明确:首先以“环滁皆山也”五字领起,将滁州的地理环境一笔勾出,点出醉翁亭坐落在群山之中,并纵观滁州全貌,鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部,先写“西南诸峰,林壑尤美”,醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中,视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”,点山“秀”,照应上文的“美”。又写酿泉,其名字透出了泉与酒的关系,好泉酿好酒,好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出,然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法,移步换景,由远及近,为我们描绘了一幅幅山水特写。2.第二段主要写了什么?它和第一段有什么联系?明确:第二段利用时间推移,抓住朝暮及四季特点,描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图,写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3.第三段同样是写“乐”,但却是写的游人之乐,作者是如何写游人之乐的?明确:“滁人游”,前呼后应,扶老携幼,自由自在,热闹非凡;“太守宴”,溪深鱼肥,泉香酒洌,美味佳肴,应有尽有;“众宾欢”,投壶下棋,觥筹交错,说说笑笑,无拘无束。如此勾画了游人之乐。4.作者为什么要在第三段写游人之乐?明确:写滁人之游,描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里,便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉,此醉是为山水之乐而醉,更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽,“政通人和”才能有这样的乐。5.第四段主要写了什么?明确:写宴会散、众人归的情景。目标导学五:深入解读,把握作者思想感情思考探究:作者以一个“乐”字贯穿全篇,却有两个句子别出深意,不单单是在写乐,而是另有所指,表达出另外一种情绪,请你找出这两个句子,说说这种情绪是什么。明确:醉翁之意不在酒,在乎山水之间也。醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁,作者并未在文中袒露胸怀,只含蓄地说:“醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒,在乎山水之间也”前后呼应,并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索,曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六:赏析文本,感受文本艺术特色1.在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2.反复朗读,请同学说说本文读来有哪些特点,为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句,并夹有散句,既整齐又富有变化,使文章越发显得音调铿锵,形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”“朝而往,暮而归,四时之景不同,而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句,层次极其分明,抒情淋漓尽致,“也”“而”的反复运用,形成回环往复的韵律,使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美,又多韵律,使人读来不仅能感受到绘画美,也能感受到韵律美。目标导学七:探索文本虚词,把握文言现象虚词“而”的用法用法
文本举例表并列 1.蔚然而深秀者;2.溪深而鱼肥;3.泉香而酒洌;4.起坐而喧哗者表递进 1.而年又最高;2.得之心而寓之酒也表承接 1.渐闻水声潺潺,而泻出于两峰之间者;2.若夫日出而林霏开,云归而岩穴暝;3.野芳发而幽香,佳木秀而繁阴;4.水落而石出者;5.临溪而渔;6.太守归而宾客从也;7.人知从太守游而乐表修饰 1.朝而往,暮而归;2.杂然而前陈者表转折 1.而不知人之乐;2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法
文本举例表助词“的” 1.泻出于两峰之间者;2.醉翁之意不在酒;3.山水之乐;4.山间之朝暮也;5.宴酣之乐位于主谓之间,取消句子独立性
而不知太守之乐其乐也表代词 1.望之蔚然而深秀者;2.名之者谁(指醉翁亭);3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】
更多文言现象请参见《我的积累本》。三、板书设计路线:环滁——琅琊山——酿泉——醉翁亭风景:朝暮之景——四时之景山水之乐(醉景)风俗:滁人游——太守宴——众宾欢——太守醉宴游之乐(醉人)
心情:禽鸟乐——人之乐——乐其乐与民同乐(醉情)
可取之处
重视朗读,有利于培养学生的文言语感,并通过节奏划分引导学生理解文意,突破了仅按注释疏通文义的桎梏,有利于引导学生自主思考;不单纯关注“直译”原则,同时培养学生的“意译”能力,引导学生关注文言文的美感,在一定程度上有助于培养学生的核心素养。
不足之处
文章难度相对较高,基础能力低的学生难以适应该教学。
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1.反复朗读并背诵课文,培养文言语感。
蛋白质与氨基酸主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、功能以及蛋白质的结构与功能的关系。还介绍了一些基本技术如氨基酸的分离、纯化,多肽的人工合成,蛋白质的分离、纯化、鉴定等。蛋白质与氨基酸主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、功能以一、蛋白质的重要性和一般组成
(一)重要性
有些蛋白质是生物体的结构物质,
有些蛋白质是生物体的功能物质。
近年来的研究还指出蛋白质在遗传信息的控制,细胞膜的通透性以及高等动物的记忆等方面起了重要作用。
总而言之,一切重要的生理活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命现象的最基本的物质基础。
几年前,在欧洲乃至全世界引起恐慌的疯牛病,其致病元凶就是蛋白粒子(prion),这种只有蛋白质而没有核酸的病原体,可引起人或动物的疯牛病,这一发现又一次说明了蛋白质是生命的物质基础。一、蛋白质的重要性和一般组成(一)重要性有些蛋白质是生物(二)一般组成
元素组成:所有蛋白质都含有C、H、O、N
四种元素,大多数蛋白质还含有少量的S,有些蛋白质还含有一些其它元素,如P、Fe、Cu、Mo、I等。
各种蛋白质的含氮量都很接近,都在16%左右,因此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中蛋白质的含量,1克氮就相当于6.25克蛋白质。
(二)一般组成元素组成:所有蛋白质都含有C、H、
蛋白质水解:用H+,OH-或酶将蛋白质彻底水解,可以得到许多种氨基酸的混合物,说明氨基酸是蛋白质的基本结构单位。蛋白质水解:用H+,OH-或酶将蛋白质彻底水解,可以二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸(aminoacid,aa或AA)
(一)氨基酸的通式、分类、结构和代号1、氨基酸的通式或二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸(amino(一)氨基酸2、氨基酸的分类、结构、代号氨基酸有两种分类方法(1)按侧链R基的结构2、氨基酸的分类、结构、代号氨基酸有两种分类方法(1)按侧(2)按侧链R基的极性(2)按侧链R基的极性中性氨基酸氨基酸的结构、代号:中性氨基酸氨基酸的结构、代号:蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件(二)氨基酸的构型、旋光性和光吸收
构型:组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子,在三维空间上就有两种不同的排列方式,它们互为镜影,这两种不同的构型分别称为D-型和L-型。(二)氨基酸的构型、旋光性和光吸收构型:组成蛋白质以丙氨酸为例:以丙氨酸为例:
如含两个手性碳原子,则有4种立体异构体,分别称为D-,L-,D别-和L别-氨基酸。L-苏氨酸(L-threonine)D-苏氨酸(D-threonine)L-别-苏氨酸(L-allo-threonine)D-别-苏氨酸(D-allo-threonine)如含两个手性碳原子,则有4种立体异构体,分别称为D-蛋白质中的氨基酸都是L-型。
(Gly除外)蛋白质中的氨基酸都是L-型。(Gly除外)旋光性:
组成蛋白质的氨基酸除Gly以外,都有手性碳原子,
所以都有旋光性,能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转,向左旋转的称左旋,用“一”号表示,向右旋转的称右旋,用“+”号表示。旋光度,比旋光度消旋外消旋内消旋旋光性:组成蛋白质的氨基酸除Gly以外,都有手性碳原蛋白质与氨基酸课件光吸收:
组成蛋白质的氨基酸中,Trp、Tyr和Phe对紫外光有一定的吸收,这是因为它们分子中含有苯环,是苯环的共轭双键造成的,这三个氨基酸的光吸收都在280nm附近。光吸收:组成蛋白质的氨基酸中,Trp、Tyr和Ph蛋白质与氨基酸课件(三)氨基酸的酸碱性质和等电点
1、氨基酸的两性离子形式两性离子(dipolarion)(三)氨基酸的酸碱性质和等电点1、氨基酸的两性离子形式两2、氨基酸的两性解离和等电点BrÖnsted的酸碱理论,即广义酸碱理论。HAA-+H+酸碱质子2、氨基酸的两性解离和等电点BrÖnsted的酸碱理论,即
氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子,也能像碱一样接受质子,氨基酸具有酸碱性质,是一类两性电解质。Asanacid(protondonor):Asabase(protonacceptor):氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子,也能像碱不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在:
正离子两性离子负离子
氨基酸所带静电荷为“零”时,溶液的pH值称为该氨基酸的等电点(isoelectricpoint),以pI表示。不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在:正离子两性离子负离
实验证明在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式,还有极少量的中性分子。当溶液的pH=pI时,氨基酸主要从两性离子形式存在。
pH<pI时,氨基酸主要以正离子形式存在。
pH>pI时,氨基酸主要以负离子形式存在。
实验证明在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但3.氨基酸的酸碱滴定曲线Henderson-Hasselbalch方程pH=pKa+lg[质子受体][质子供体]酸碱滴定曲线3.氨基酸的酸碱滴定曲线Henderson-Hasselb蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件4.等电点的计算中性氨基酸:以Gly为例K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI时,[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=(pK1+pK2)/2pI=(pK1+pK2)/2pI=(2.34+9.60)/2=5.97Gly4.等电点的计算中性氨基酸:以Gly为例K1=[Gly±酸性氨基酸,以Asp为例:酸性氨基酸,以Asp为例:碱性氨基酸,以Lys为例:碱性氨基酸,以Lys为例:(四)氨基酸的化学性质
(四)氨基酸的化学性质1.α-氨基参加的反应
(1)成盐作用1.α-氨基参加的反应(1)成盐作用(2)与HNO2的反应(2)与HNO2的反应(3)与甲醛的反应(3)与甲醛的反应蛋白质与氨基酸课件甲醛滴定要注意几点甲醛滴定的优缺点甲醛滴定要注意几点甲醛滴定的优缺点(4)酰基化反应酰氯:苄氧酰氯(Cbz-Cl):对甲苯磺酰氯(Tos-Cl):叔丁氧酰氯(Boc-Cl):酸酐:邻苯二甲酸酐:(R’=酰基)(4)酰基化反应酰氯:苄氧酰氯(Cbz-Cl):对甲苯磺酰Cbz-ClCbz-氨基酸Cbz-ClCbz-氨基酸氨基酸与5一二甲氨基萘-1-磺酰氯(dansylchloride,DNS)的反应氨基酸与5一二甲氨基萘-1-磺酰氯(dansylchlo(5)烃基化反应①与2、4一二硝基氟苯的反应2,4一二硝基氟苯(R’=烃基)(5)烃基化反应①与2、4一二硝基氟苯的反应2,4一二DNFBDNP-氨基酸(黄色)DNFBDNP-氨基酸(黄色)②与苯异硫氰酸(酯)的反应PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸②与苯异硫氰酸(酯)的反应PITCPTC-氨基酸PTH-2.α-羧基参加的反应
(1)成盐和成酯反应2.α-羧基参加的反应(1)成盐和成酯反应酰化氨基酸对硝基苯酚酰化氨基酸对-硝基苯酯(活化酯)(式中Y=酰基)酰化氨基酸对硝基苯酚酰化氨基酸对-硝基苯酯(活化酯)(式中Y(2)成酰氯反应(2)成酰氯反应(3)成酰胺反应体外:体内:Asp+NH4ATP酶Asn+(3)成酰胺反应体外:体内:Asp+NH4ATP酶As(4)脱羧基反应(4)脱羧基反应(5)叠氮反应(5)叠氮反应3.α-氨基和α-羧基共同参加的反应
(1)茚三酮反应注意几点:3.α-氨基和α-羧基共同参加的反应(1)茚三酮反应注意(2)成肽键(2)成肽键4.侧链R基参加的反应
(1)-S-S-和-SH的氧化还原反应R-SH:HS-CH2CH2OH巯基乙醇(mercaptoethanol)HS-CH2COOH巯基乙酸(mercaptoaceticacid)HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)4.侧链R基参加的反应(1)-S-S-和-SH的氧化还原反
半胱氨酸的-SH很活泼,很容易在空气中重新氧化形成二硫键,一般可用卤代化物对-SH进行保护。
半胱氨酸的-SH很活泼,很容易在空气中重新氧化形成二(2)苯环的黄色反应phe+少量浓H2SO4+浓HNO3
黄色TyrorTrp+浓HNO3
黄色(2)苯环的黄色反应phe+少量浓H2SO4+浓HNO3(3)酚基的Millon反应(米伦氏反应)HgNO3
Tyr+ Hg(NO3)2
红色HNO3
(3)酚基的Millon反应(米伦氏反应)HgNO3Ty(4)pauly反应His+重氮苯磺酸红色(棕红色)Tyr+重氮苯磺酸橘黄色(4)pauly反应His+重氮苯磺酸(5)Folin一酚反应+磷钼酸Tyr磷钨酸orTrp蓝色(钼蓝与钨蓝混合物)(5)Folin一酚反应+磷钼酸Tyr磷钨酸orTrp(6)紫外吸收:Trp、Tyr、(phe)(7)荧光: Trp、Tyr、(phe)(6)紫外吸收:Trp、Tyr、(phe)(7)荧光: T氨基酸化学性质总结氨基酸化学性质总结(五)氨基酸分析
1.分配层析法:分配系数Kd=CACBCA:一种物质在A相(流动相)中的浓度CB:一种物质在B相(固定相)中的浓度
原理:主要根据被分析的样品(如aa混合物)在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的,(五)氨基酸分析1.分配层析法:分配系数Kd=CACB(1)逆流分溶(逆流分配)(1)逆流分溶(逆流分配)蛋白质与氨基酸课件(2)纸层析
单向纸层析图Rf值
(2)纸层析单向纸层析图Rf值双向纸层析图双向纸层析图(3)聚酰胺薄膜层析(3)聚酰胺薄膜层析(4)薄层层析(4)薄层层析2.离子交换层析法
原理:分离氨基酸时,用离子交换树脂作为支持物,利用离子交换树脂上的活性基团与溶液中的离子进行交换反应,由于各种离子交换能力不同,与树脂结合的牢固程度就不同,在洗脱过程中,各种离子以不同的速度移动,从而达到分离的目的。
这种分离主要与各种离子所带电荷有关,在电荷相同时,与极性,非极性有关。2.离子交换层析法原理:分离氨基酸时,用离子交换树离子交换树脂:
化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成的具有网状结构的高分子聚合物。外观:离子交换树脂:化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一阳离子交换树脂:活性基团是酸性的,如磺酸基-SO3H
(强酸型),羧基-COOH(弱酸型)阴离子交换树脂:活性基团是碱性的,如季胺基-N+(CH3)3OH-
阳离子交换树脂:活性基团是酸性的,如磺酸基-SO3H阴离子蛋白质与氨基酸课件茚三酮显色:仪器灵敏度10-9molOPA(邻苯二甲醛),荧光胺:灵敏度10-12mol。茚三酮显色:仪器灵敏度10-9molOPA(邻苯二甲醛),3.高效液相层析(highperformanceliguidchromatography,HPLC)HPLC的特点:3.高效液相层析(highperformanceligu(1)反相层析(reversephasechromatography)(2)离子交换层析(3)凝胶过滤HPLC可使氨基酸分析的灵敏度达到10-12mol水平。HPLC:(1)反相层析(reversephasechromato(六)氨基酸的制备
1.蛋白质水解(1)酸水解(2)碱水解(3)酶水解2.人工合成3.微生物发酵(六)氨基酸的制备1.蛋白质水解(1)酸水解(2)碱水三、肽(peptide)
(一)肽的结构和命名
肽是由两个或两个以上的氨基酸通过肽键连接而形成的化合物。Peptidebond三、肽(peptide)(一)肽的结构和命名肽是由两个或二肽三肽四肽二肽→
+肽称寡肽(oligopeptide)多肽(Polypeptide)二肽二肽→+肽称寡肽(oligopeptide)多肽(氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。N端氨基酸残基氨基酸残基C端肽链书写方式:N端→C端
肽链有链状、环状和分支状。氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。N端氨基酸残基氨基酸命名:根据氨基酸组成,由N端→C端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸
Ala-Gly-Leu(orAla•Gly•Leu)命名:根据氨基酸组成,由N端→C端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸(二)肽的理化性质
1.两性解离与等电点
肽与氨基酸一样具有酸、碱性质,它的解离主要取决于肽链的末端氨基、末端羧基和侧链R基。
由于肽中N端自由氨基和C端自由羧基之间的距离比氨基酸中的大,因此它们之间的静电引力较弱。肽中C端-COOH的pK略大于氨基酸中的pK值,pK1↑。N端-NH+3的pK略小于氨基酸中的pK值,pK2↓。R基的pK变化不大。(二)肽的理化性质1.两性解离与等电点肽与氨基酸肽的等电点:肽所带净电荷为“零”时,溶液的pH值。
例:已知末端α-COOH,pK3.6,末端α-NH3+pK8.0ε-NH+3pK10.6。计算Ala-Ala-Lys-Ala的等电点。pI=(8.0+10.6)/2=9.3肽的等电点:肽所带净电荷为“零”时,溶液的pH值。例:已知2.肽的化学性质
肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解离、等电点等,但肽有与氨基酸不同的特殊反应
(1)双缩脲反应
(2)肽键的紫外吸收
210~230nm双缩脲+碱性CuSO4溶液紫色2.肽的化学性质肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解(三)天然存在的某些活性肽
1.肌肽和鹅肌肽肌肽(carnosine):β-Ala-His鹅肌肽(anserine):β-Ala-1-Me-His(三)天然存在的某些活性肽1.肌肽和鹅肌肽肌肽(carn2.谷胱甘肽(glutathione,GSH)2.谷胱甘肽(glutathione,GSH)3.多肽抗菌素3.多肽抗菌素4.多肽激素4.多肽激素5.神经肽 甲硫氨酸脑啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe-Met亮氨酸脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-phe-Leu功能:镇痛如脑啡肽(enkephalin)5.神经肽 甲硫氨酸脑啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe-(四)肽的人工合成1.概况20世纪初E.Fischer:以氨基酸为原料合成了一个十八肽。1932年M.Bergman:Cbz1953年 美国Du.Vigneaud:生物活性的催产素1965年 中国:生物活性的牛胰岛素1962年 美国Merrifield:固相合成法(四)肽的人工合成1.概况20世纪初E.Fisc2.合成方法(1)液相合成法①用缩合剂的方法2.合成方法(1)液相合成法①用缩合剂的方法氨基保护基Y:Cbz、Boc、Tos
羧基保护基Z:甲酯(OMe)CH3O-
乙酯(OEt)C2H5O-
苄酯(OBzl)
叔丁酯(OBut)氨基保护基Y:Cbz、Boc、Tos羧基保护基Z:甲酯(O缩合剂:N,N′一二环己基碳二亚胺(N,N′-dicyclohexylcarbodiimide,缩写DCCI或DCC)缩合剂:N,N′一二环己基碳二亚胺(N,N′-dicyclo脱去氨基保护基的方法:Boc用酸,如50%三氟醋酸脱去Tos用钠氨还原法
脱去羧基保护基的方法:苄酯(OBzl)用催化加氢法
叔丁酯(OBut)用酸,如50%三氟醋酸脱去Cbz用催化加氢法
甲酯或乙酯用皂化法
脱去氨基保护基的方法:Boc用酸,如50%三氟醋酸脱去Tos②将参与肽键合成的羧基和氨基活化
羧基的活化:
氨基的活化:
接肽时加入有机碱如三乙胺或KHCO3等,保证氨基处于自由状态,氨基即活化。
早期用酰氯,但反应太激烈,后来采用叠氮法,而现在用了最多的是活化酯法和混合酸酐法。液相合成的优缺点②将参与肽键合成的羧基和氨基活化羧基的活化:氨基(2)固相合成法(2)固相合成法蛋白质与氨基酸课件蛋白质与氨基酸课件(3)酶促合成法固相合成的优缺点
(3)酶促合成法固相合成的优缺点四、蛋白质的分类
(一)根据蛋白质分子的形状1.球状蛋白质(globularprotein)2.纤维状蛋白质(fibrousprotein)四、蛋白质的分类(一)根据蛋白质分子的形状1.球状蛋白质((二)根据组成和溶解度1.单纯蛋白质(simpleprotein):也称简单蛋白质,完全由氨基酸组成的蛋白质。单纯蛋白质的分类(根据溶解度的不同)(1)清蛋白(albumin):溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。如血清清蛋白。(2)球蛋白(globulin):不溶于水而溶于稀盐溶液,如血清球蛋白。(3)谷蛋白(glutelin):不溶于水、醇及中性盐溶液,但溶于稀酸、稀碱,如米谷蛋白。(4)谷醇溶蛋白(prolamine):不溶于水,但溶于70%~80%乙醇,如玉米醇溶蛋白。(二)根据组成和溶解度1.单纯蛋白质(simpleprot(5)组蛋白(histone):溶于水及稀酸溶液,分子中含Arg、Lys
较多,呈(弱)碱性,如小牛胸腺组蛋白。(6)鱼精蛋白(protamine):溶于水及稀酸溶液,分子中含碱性氨基酸特别多,呈(强)碱性,如鲑精蛋白。(7)硬蛋白(scleroprotein):不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液。如胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等。(5)组蛋白(histone):溶于水及稀酸溶液,分子中含2.缀合蛋白质(conjugatedprotein):也称结合蛋白质,由蛋白质和非蛋白质两部分组成。
缀合蛋白质的分类(根据非蛋白质即辅基的不同)(1)糖蛋白(glycoprotein):含糖类,如胶原蛋白。(2)脂蛋白(lipoprotein):含脂类,如血浆脂蛋白。(3)核蛋白(nucleoprotein):含核酸,如核糖体。(4)磷蛋白(phosphoprotein):含磷酸,如酪蛋白。(5)金属蛋白(metalloprotein):含金属,如铁蛋白含Fe。(6)血红素蛋白(hemoprotein):辅基为血红素,如血红蛋白。(7)黄素蛋白(flavoprotein):辅基为黄素(FAD或FMN),如琥珀酸脱氢酶(含FAD)。2.缀合蛋白质(conjugatedprotein):也称(三)根据功能
1.活性蛋白质(activeprotein)
包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体分子,绝大多数蛋白质属于活性蛋白质,包括酶、激素蛋白、运输蛋白(转运蛋白)、贮存蛋白、运动蛋白、保护或防御蛋白、受体蛋白、控制生长和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。2.非活性蛋白质(passiveprotein)
对生物体起支持和保护作用,主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角蛋白、丝蛋白、弹性蛋白等。(三)根据功能1.活性蛋白质(activeprotein五、蛋白质的结构
当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就称为蛋白质。
蛋白质与多肽的主要差别:分子量,空间结构
五、蛋白质的结构当多肽的分子量大到足够具有一定的空
为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
蛋白质的一级结构又称初级结构,二级结构、三级结构、四级结构的三度空间排列称蛋白质的空间结构、高级结构、三维结构或构象。为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为
随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构和三级结构之间应加入超二级结构和结构域这两个层次,所以蛋白质的结构层次为:一级结构二级结构超二级结构结构域三级结构四级结构随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)
1.定义:
蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序(sequence),一级结构的主要连接键是肽键。(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)2.蛋白质一级结构的测定
概况:序列测定前的准备工作:样品的纯度相对分子质量肽链的数目氨基酸组成一级结构的测定主要用小片段重叠的原理2.蛋白质一级结构的测定概况:序列测定前的准备工作:样品序列测定方法(1)末端分析:包括N端分析,C端分析N端分析方法①二硝基氟苯法(DNP法、DNFB法或FDNB法)序列测定方法(1)末端分析:包括N端分析,C端分析N端分②丹磺酰氯法(DNS法)②丹磺酰氯法(DNS法)③苯异硫氰酸(酯)法(PITC法、PTC法、PTH法、Edman降解法)③苯异硫氰酸(酯)法(PITC法、PTC法、PTH法、Ed④氨肽酶(aminopeptidase,Apase)法AlaValGly④氨肽酶(aminopeptidase,Apase)法亮氨酸氨肽酶(Leucineaminopeptidase,LAP)专一性:A=非极性氨基酸时快A=其它氨基酸时慢ABN端A=Leu时最快亮氨酸氨肽酶(LeucineaminopeptidaseN端氨基封闭的几种情况N端氨基封闭的几种情况C端分析①硼氢化锂还原法C端分析①硼氢化锂还原法②肼解法:也称联氨法②肼解法:也称联氨法③羧肽酶(carboxypeptidase,Cpase)法③羧肽酶(carboxypeptidase,Cpase)4种羧肽酶的来源和专一性羧肽酶来源专一性CpA胰脏能释放除pro、Arg和Lys以外的所有C端氨基酸CpB胰脏主要水解C端为Arg或Lys的肽键CpC植物或微生物相当广泛,几乎能释放C端的所有氨基酸CpY面包酵母可释放C端所有氨基酸4种羧肽酶的来源和专一性羧肽酶来源专一性CpA胰脏能释放除(2)肽链的拆开和分离共价键非共价键(2)肽链的拆开和分离共价键非共价键(3)肽链的部分水解化学方法:
溴化氰(CNBr)裂解法:(3)肽链的部分水解化学方法:溴化氰(CNBr)裂解法酶解方法酶解方法(4)肽段的分离和氨基酸序列测定(4)肽段的分离和氨基酸序列测定(5)找重叠肽从而推断整个肽链的氨基酸序列(5)找重叠肽从而推断整个肽链的氨基酸序列(6)二硫键位置的确定对角线电泳(
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