010第二章蛋白质.ppt

第二章 蛋白质的化学 蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。 蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。 蛋白质是生物体内必不可少的 重要成分 第一节 蛋白质的化学组成 碳 (C) 50% 氢 (H) 6% 氧 (O) 19%－24% 氮 (N) 16% 硫 (S) 0%－3% 少量的磷 (P) ，铁 (Fe) ，铜 (Cu),锌 (Zn) 和碘 (I)等 蛋白质含量的测定 －－－凯氏定氮法(测定氮的经典方法)样品中 蛋白质含量(g)＝样品中含N量(g) × 6.25 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 非极性氨基酸 极性氨基酸 带电荷的氨基酸 三、 蛋白质的分类（略） 二、蛋白质的基本组成单位－氨基酸 第二节 蛋白质的分子结构 第二节 蛋白质的分子结构 一、蛋白质的一级结构 一、蛋白质的一级结构 肽键中的Ｃ＝Ｏ和Ｃ－Ｎ均不能自由旋转 肽键(-CO-NH-) 中的４个原子和２个α碳原子( Cα)被约束在一个刚性平面(即肽键平面) 多肽链的结构式: 一、蛋白质的一级结构 一、蛋白质的一级结构 与有缺陷的血红蛋白有关的疾病 血红蛋白病，如镰刀状细胞贫血病 地中海贫血 地中海贫血是一种遗传性疾病,最早是在地中海沿岸的意大利、希腊等地区发现的,所以称为“地中海贫血”。 地中海贫血是一种遗传性疾病，在我国多见于南方沿海地区——两广、湖南、湖北、四川、浙江、福建和台湾地区，地中海贫血基因携带者高达20％。这种疾病是由于红细胞内的血红蛋白数量和质量的异常造成红细胞寿命缩短的一种先天性贫血。此病目前尚无特殊根治方法。只有间断输血或输浓缩的红细胞以补充红细胞的不足。地中海贫血的患者由于长期贫血，导致机体缺氧和其他营养成分缺乏，机体免疫力低下，容易发生各种感染性疾病。 二、蛋白质的空间结构 二、蛋白质的空间结构－二级结构 二、蛋白质的空间结构－二级结构 α－螺旋特点 右手螺旋(稳定),每圈螺旋约3.6个a.a残基； 螺距：0.54nm ； 相邻螺圈之间形成氢链，氢键的取向几乎与中心轴平行；肽键上C=O氧与它后面第四个残基上的N-H氢间形成氢键； 氨基酸残基侧链向外； α－螺旋特点 右手螺旋,每圈螺旋约3.6个a.a残基； 螺距：0.54nm ； 相邻的两个螺圈之间形成链内氢键；氢键的取向几乎与中心轴平行,是α－螺旋稳定的主要次级键 氨基酸残基侧链向外； α－螺旋特点 右手螺旋,每圈螺旋约3.6个a.a残基； 螺距：0.54nm ； 相邻螺圈之间形成氢键，氢键的取向几乎与中心轴平行 (肽键上C=O氧与它后面第四个残基上的N-H氢间形成氢键) 氨基酸残基侧链向外； 二、蛋白质的空间结构－二级结构 （二）.β-折叠 特点： （1）多肽主链呈锯齿状折叠构象；侧链R基交替分布在片层平面的两侧。 （2）相邻肽链主链上的N－H和C=O之间形成氢链,氢键与肽链的长轴接近垂直；氢键稳定因素 （3）顺向平行和反向平行(从能量上看，反平行β-折叠比平行的更稳定，前者的氢键NH---O几乎在一条直线上，此时氢键最强。) 二、蛋白质的空间结构－二级结构 (二)蛋白质的三级结构 在二级结构的基础上，因R侧链基团的相互作用，肽链进一步盘曲折叠形成空间排布 (三)蛋白质的四级结构 由两个或两个以上具有独立三级结构的多肽借次级键缔合而成的复杂空间结构。 每一个三级结构也称为一个亚基或亚单位。 蛋白质的分子结构－小结 蛋白质的分子结构－小结 三、蛋白质结构与功能关系 一级结构是空间结构的物质基础，是功能最根本的基础 空间结构是生物学功能的基础 血红蛋白 与有缺陷的血红蛋白有关的疾病 血红蛋白病，如镰刀状细胞贫血病（α或β链发生变化） 地中海贫血（缺少了α或β链） 镰刀状细胞贫血病：最清楚的反应出蛋白质的氨基酸序列决定它的二、三、四级结构及其生物学功能的重大作用。 复习 1．在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。（） 3．一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时，它们之间可以形成两个二硫键。 （） 4．具有四级结构的蛋白质，它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。（） 5．蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的，肽链上每个肽键都参与氢键的形成。（） 6.所有蛋白质都有一、二、三、四级结构。 （） 7.蛋白质是生物大分子，但并不都