生物化学第二章蛋白质课件.pptVIP

主要内容 蛋白质分子的组成 蛋白质的分子结构 蛋白质分子结构与功能的关系 蛋白质的重要性质 蛋白质的分离纯化和测定 什么是蛋白质？ 蛋白质是由许多氨基酸通过肽键连接形成的生物大分子。 蛋白质分子的组成 组成蛋白质分子的元素主要有：碳、氢、氧、氮、硫。 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。 各种蛋白质的含氮量比较恒定，平均值为16%。 氨基酸 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成蛋白质的常见氨基酸仅有20种。除脯氨酸为亚氨基酸外，其余均为α-氨基酸，其结构通式如下： 构成蛋白质的20种氨基酸 氨基酸 除甘氨酸（Gly）外,其它19种氨基酸的α碳原子都是不对称碳原子（手性碳原子），因此都具有旋光性。 每种氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。目前已知的天然蛋白质中氨基酸都为L-型。 氨基酸的分类 （1）常见氨基酸 蛋白质的常见氨基酸有20种，根据侧链R基极性和电荷的不同，可分为： 氨基酸的分类 （2）稀有氨基酸 除常见的20种氨基酸外，还有一些仅存在于少数蛋质中的稀有L型氨基酸，它们都是常见氨基酸的衍生物。 例如：胶原蛋白和弹性蛋白中的4-羟脯氨酸和5-羟赖氨酸。 他们没有相对应的遗传密码，是在蛋白质生物合成以后，通过有关酶的催化修饰而形成的。 氨基酸的分类 （3）非蛋白质的氨基酸 除了参与蛋白质组成的20种氨基酸外，还在各种组织和细胞中找到150多种其他氨基酸。 这些氨基酸大多是蛋白质中L型α-氨基酸的衍生物。但也有一些β、γ、δ-氨基酸及D型氨基酸，如细菌细胞壁的肽聚糖中发现有D-谷氨酸和D-丙氨酸。 氨基酸的主要理化性质 氨基酸的两性解离及等电点 （2）氨基酸的光吸收特性 （3）氨基酸的化学反应 a.茚三酮反应 在弱酸条件下，茚三酮与α-氨基酸共热，氨基酸被氧化脱氨、脱羧，生成醛、CO2和NH3，剩余茚三酮再与反应产物──氨和还原茚三酮发生作用，生成蓝紫色化合物。 茚三酮反应 桑格尔反应 b.桑格尔反应 在弱碱性溶液中条件下，氨基酸的α-氨基很容易与2,4-二硝基氟苯（DNFB）作用，生成稳定的黄色的2，4-二硝基苯氨基酸（简写为DNP-氨基酸）。 应用：用来鉴定多肽或蛋白质N端的氨基酸。英国生物化学家桑格尔第一个用此法确定了胰岛素的一级结构。 氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应 埃德曼反应 氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应 肽 肽与肽链 牛核糖核酸酶 天然活性肽 蛋白质的分类 1 按组成分类 蛋白质的分类 （1）球状蛋白质：分子对称性好，外形接近球状或椭圆状，溶解 性较好，能结晶，生物体内的蛋白质大多数属于这一类。典型的有：胞质酶类等。 （2）纤维状蛋白质：分子很不对称，形状类似细棒或纤维。 可溶性纤维状蛋白质：肌球蛋白、纤维蛋白原等。 不可溶性纤维状蛋白质：胶原蛋白、弹性白质、角蛋白等。 蛋白质的分子结构 蛋白质分子的结构层次 蛋白质的一级结构 蛋白质一级结构测定流程 蛋白质的二级结构 二级结构的基本类型 ?-折叠，也称?-折叠片、?-结构或?-构象，它是蛋白质中第二种最常见的二级结构。 ?-折叠是多肽链一种比较伸展、成锯齿状的肽链结构。 ?-折叠结构几乎所有肽键都参与链间氢键的形成，氢键与链的长轴接近垂直。 (3) ?-转角 ?转角也称?回折或?发夹结构，主要存在于球状蛋白分子中。 其特点是肽链回折180度。 在?-转角部分，由四个氨基酸残基组成，弯曲处的第一个氨基酸残基的-C=O和第四个残基的-N-H之间形成氢键，形成一个不很稳定的环状结构。 (4) 无规卷曲 肽段在空间的不规则排布称为无规则卷曲。 无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。 在一般球蛋白分子中，往往含有大量的无规则卷曲，它使蛋白质肽链从整体上形成球状构象。 纤维状蛋白质的结构 1 角蛋白 角蛋白是外胚层细胞的结构蛋白质。 分为?角蛋白和?角蛋白两种。 2 胶原蛋白 胶原蛋白又称胶原，广泛存在与动物的皮肤、软骨和腱等结缔组织中，是细胞基质中的结构蛋白。 3 肌球蛋白与肌动蛋白 肌球蛋白是一种很长的棒状分子，许多肌球蛋白分子装配在一起形成骨骼肌的粗丝。而与粗丝紧密缔合在一起的细丝是由肌动蛋白组成的。 蛋白质的超二级结构和结构域 结构域 蛋白质的四级结构 维持蛋白质空间构象的作用力 维持蛋白质空间构象的作用力 蛋白质分子结构与功能的关系 （1）蛋白质的一级结构决定其高级结构 （2