蛋白质 护理中专课程《生物化学基础知识》精要.ppt

生 物 化 学 主讲人：莫文年 第一章 绪 论 生物化学是研究生物体的化学组成、化学变化及其生理工呢能相联系的一门学科。 一、医学生物化学的主要内容 1、人体的化学组成、分子结构及功能 2、物质代谢及调节 3、基因信息的传递与表达 二、生物化学与医学 第二章 蛋 白 质 概念：蛋白质是由氨基酸组成的一类生物 大分子，是生命活动中最重要的物质之一。 占细胞干重的70%以上。种类多。 第一节 蛋白质的化学组成 一、蛋白质的元素组成 1、主要元素：碳、氢、氧、氮、硫 ； 2、少数蛋白质含：铁铜等金属元素；个别含碘； 3、元素组成：平均含氮量约16%（特征） 4、100g样品中蛋白质的含量（g%） 每克样品中含氮的克数（g）×6.25×100 常量元素————在人体中含量较大 微量元素————在人体中含量很少 第二节 蛋白质的基本组成单位 蛋白质的基本组成单位是氨基酸 （一）氨基酸的结构特点 组成人体蛋白质的氨基酸有二十种它们的共同特点为α –氨基酸 R – CH –COOH ∣ NH2 组成天然蛋白质的氨基酸均属于L-α –氨基酸 （二）氨基酸的分类 以侧链R基团的结构和理化性质作为分类基础 1.非极性疏水性氨基酸 2.极性中性氨基酸 3.酸性氨基酸 4.碱性氨基酸 氨基酸的性质 （1）、天然蛋白质仅有20种AA、均为?- AA （2）、旋光性：＋、－（除甘氨酸没有旋光性） （3）、构型：D－、L－（除甘氨酸，天然蛋白质的AA均为L－AA）。 （4）、特殊类型---脯氨酸和半胱氨酸 第二节蛋白质的分子结构 每一种蛋白质都有一定的氨基酸组成和排列顺序以及肽链特定的三维空间结构。 蛋白质分子结构分： 一级结构、二级结构、三级结构、四级结构 一、蛋白质分子的基本结构 （一）蛋白质分子内氨基酸的连接方式 1、肽与肽键 一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。 2、 氨基酸残基 由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 多肽链具有方向性 通常在多肽链的一端含有一个游离的?-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的?-羧基，称为羧基端或C-端。 N-端定为肽链的“头”， C-端定为肽链的“尾”。 (二)蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构(Primary structure)包括组成蛋白质的多肽链数目. 多肽链的氨基酸数目、种类和顺序。 以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。 胰岛素 二、蛋白质分子的空间结构 蛋白质分子的空间结构是蛋白质分子结构中院子和基团在三维空间上的排列、分布以及肽链的走向。 通常有二级结构、三级结构、四级结构三个层次。 （一）、蛋白质分子的二级结构 蛋白质的二级(Secondary)结构是指多肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。 肽键是构成蛋白质分子的基本化学键。 主要有?-螺旋、?-折叠、?-转角。 （1）、?-螺旋 （1）螺旋走向，稳定以氢键连接，氢键与轴平行。 （2）侧基R伸向螺旋外侧。 （3）棒状结构，高度压缩，紧密排列。 （4）规律排列 （5）由1条充分伸展的肽链的肽键平面折叠成的右手螺旋。 （6）每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距0.54nm。 （2）、β-折叠 是肽链伸展的结构，肽键平面之间折叠成锯齿状。 依靠氢键得以稳定。 可以平行或者逆行。 侧基R交错伸向片层的上下方。 （二）、蛋白质分子的三级结构 蛋白质的三级结构(Tertiary Structure)是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 维系这种特定结构的力主要有氢键、疏水键、离子键和范德华力等。尤其是疏水键，在蛋白质三级结构中起着重要作用 （三）、蛋白质分子的四级结构 蛋白质的四级结构(Quaternary Structure)是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。 这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单位Subunit，它一般由一条肽链构成，无生理活性； 维持亚基之间的化学键主要是氢键和盐键。 由多个亚基聚集而成的蛋白质常常称为寡聚蛋白； 第三节蛋白质的结构与功能的关系 蛋白质一级结构与功能的关系：只要一级结构未被破坏