生物大分子结构与功能.ppt

第一专题 生物大分子的结构与功能： 蛋白质的结构与功能 核酸的结构与功能 酶的结构与功能 维生素、微量元素 生物大分子(Biomacromolecule) 指有一定分子结构规律，即由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式而形成的多聚体，分子量一般大于104。 蛋白质与核酸是体内主要的生物大分子 核酸具有传递遗传信息的功能 蛋白质几乎涉及所有的生理过程 蛋白质的重要性 蛋白质是生命的物质基础, 是构成生物体的基本成分，是生命活动的执行者。人体的45%为蛋白质, 脾、肺、肌肉含量均超过80%, 细菌的含量为50~80%, 干酵母的含量为46.6%。 蛋白质的生物学功能 生物催化(酶) 代谢调节 (多肽激素等) 免疫保护(免疫球蛋白,补体等) 物质转运和贮存(离子通道,转运载体等) 运动与支持(肌蛋白) 生长、繁殖、遗传和变异 生物膜的功能和受体 生化制药(分离纯化血液制品,基因工程产品) 蛋白质的结构 蛋白质由20种氨基酸经肽键连接而成 生物体蛋白质平均由300-400个氨基酸组成,平均分子量(MW)30,000-45,000 一个含有100个氨基酸组成的蛋白质可存在20100种不同的形式 E. coli约含有3,000种蛋白质,人体约含有100,000种 非极性疏水性氨基酸 极性中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸 氨基酸的缩写与等电点 氨基酸的理化性质 1. 物理性质：无色或白色结晶，熔点200℃，α氨基酸均可溶于强酸、强碱和水，Lys和Arg在水中的溶解度最大，Tyr的溶解度最小。氨基酸在乙醚中溶解度最小。 2. 两性电离性质：结合或释放质子取决于环境 pH *pI(Isoelectric point)：在一定pH环境下，氨基酸游离成阴、阳离子的程度及趋势相等或不游离(氨基酸不带电荷或所带电荷数相等)而成为兼性离子(Zwitterion)，在电场中既不向阳极也不向阴极迁移时的pH值。 肽的书写格式 NH2-甘-丙-谷-……-组-蛋-COOH NH2-Gly-Ala-Glu-……His-Met-COOH NH2-GAE……HM-COOH GAE……HM 二、肽键与肽链 NH2-CH-C + NH-CH-C NH2-CH-C-N-CH-C R1 OH H R2 OH R1 H R2 OH O O O O (Polypeptide bond Polypeptide chain) 概念: 肽键： 一个氨基酸的α-羧基与另一氨基酸的α-氨基脱水缩合 肽：氨基酸通过肽键相连而形成的化合物 寡肽(oligopeptide): 十个以下氨基酸缩合成的肽统称为寡肽 多肽链(polypeptide chain) : 十个以上氨基酸形成的肽, 典型的多肽MW104 蛋白质: 由一条或几条多肽链组成的生物大分子 氨基酸残基(amino acid residues)：蛋白质肽链中的每个 氨基酸部分 多肽主链（main chain）：由肽键连接各氨基酸残基形成的 长链骨架 多肽侧链(side chain)：蛋白质多肽链中的各氨基酸侧链基团 * * 一、蛋白质的结构与功能 第一节 氨基酸与多肽 一、 氨基酸 (amino acid) 蛋白质是由氨基酸组成的： 蛋白质 混合物 20种基本氨基酸 蛋白质的元素组成: C H O N S P I Se 等,其中含氮元素约 16%,根据含氮量可计算出样品中的蛋白质含量: 每克样品含氮克数×6.25 ×100=100g样品中的蛋白质含量(g%) 酸、碱、酶 电泳 核糖核酸酶 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 编码氨基酸：20 种 , 除Gly外，均为L-?氨基酸, Pro为环状亚氨酸 非编码氨基酸：胱氨酸、碘代酪氨酸、羟脯氨酸与羟赖氨酸等 COO- C NH3 R