（精）第01章绪论、蛋白质的结构与功能2013本科.ppt

第一章 绪 论 什么是生物化学？ 二、生物化学研究的内容 第一部分 生物分子结构与功能 人体是有生物分子按一定的布局和严格的规律组合而成。主要研究生物大分子的组成、结构、功能及结构与功能的关系（结构是功能的基础，功能是结构的体现） 第二部分 物质代谢、能量代谢及代谢调节 生物体的基本特征是新陈代谢，代谢停止，生命告终。 第三部分 基因信息传递及调控 基因信息传递不但与遗传、变异、生长、分化密切相关，也与遗传性疾病、恶性肿瘤、代谢异常性疾病、免疫缺陷性疾病、心血管疾病等发病机制有关。 参考文献 1.王镜岩等，生物化学 第三版，北京：高等教育出版社 2.张乃蘅等，生物化学，第二版，北京：北京医科大学出版社 3.徐晓利等，医用生物化学，北京：人民卫生出版社 4.药利波等，医学分子生物学，第二版，北京：人民卫生出版社 5.Meisenberg G et al.Principles of Medical Biochemistry, St.Louis:Mosby Inc,1998 6.Berg JM et al.Biochemistry.5th ed.New Yok:W.H.Freeman and Company,2002 蛋白质的结构与功能 二、蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 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：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占人体干重的45％，某些组织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等高达80％。 “没有蛋白质就没有生命” 蛋 白 质 的 分 子 组 成The Molecular Component of Protein 一、 蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。 ? 蛋白质元素组成的特点 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： 二、氨基酸（amino acid） —— 组成蛋白质的基本单位 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有20种，且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。 （三）特殊氨基酸 1.基本氨基酸 除20种基本氨基酸外，机体还有多种特殊氨基酸，发挥不同的功能。 硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸 此两种氨基酸是近年发现的机体内组成蛋白质的第21种和第22种基本氨基酸。即1986年发现了第21种硒半胱氨酸，2002年发现了第22种吡咯赖氨酸.但目前发现这两种氨基酸存在的范围有限，有关其分类、理化性质、合成方式等尚待进一步研究确定。 （三）特殊氨基酸 2.非基本氨基酸 除上述直接由遗传密码编码的基本氨基酸外，机体还有多种非基本氨基酸，主要是蛋白质分子中的氨基酸衍生物，如羟脯氨酸、羟基谷氨酸、羧基谷氨酸、磷酸丝氨酸、乙酰赖氨酸等，这些氨基酸一般是肽链合成后通过对基本氨基酸残基专一修饰而成。 三、肽键、肽和多肽链 （三） 几种生物活性肽 1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH) 2. 多肽类激素：体内许多激素属寡肽或多肽 体内常见的一些肽类激素如催产素、加压素；抗生素肽类如短杆菌肽S、短杆菌肽A、 缬氨霉素、博来霉素等。此外，通过重组DNA技术还可得到肽类药物、疫苗等。 蛋 白 质 的 分 子 结 构The Molecular Structure of Protein 肽单元的特点 肽键（-CO-NH-）中的四个原子和与之相邻的两个?-碳原子（C?）位于同一刚性平面，构成一个肽单元。 肽键上-NH-的H与-C=O上的O，它们的方向几乎总是相反。 肽单元中的C-N不能自由旋转，它们有部分双键的性质。 Hb与Mb一样能可逆地与O2结合， Hb与O2结合后称为氧合Hb。氧合Hb占总Hb的百分数（称百分饱和度）随O2浓度变化而改变。 * 协同效应(cooperativity) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 (positive cooperativity) 如果是抑制作用则称为负协同效应 (negative cooperativity) 变构效应(allosteric effect) 蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。 钙结合蛋白中结合钙离子的模体 锌指结构 α-螺旋-β转角（或环）-α-螺旋模体 链-β转角-链模体 链-β转角-α-螺旋-β转角