第三章 蛋白质化学1.ppt

第三章 蛋白质化学（Protein） 主要内容 本章重点 氨基酸和蛋白质的结构、性质和功能的关系； 蛋白质元素组成特点； 两性解离、等电点、肽键、肽键平面，蛋白质一、二、三级四级结构； 蛋白质结构与空间构象的关系； 蛋白质变性； 常用蛋白质分离纯化技术。 3.1 蛋白质的重要性及一般组成 蛋白质存在于所有的生物细胞中，是生活细胞中数量、种类最丰富的生物大分子。 没有蛋白质就没有生命。 动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，它们是重要的纺织原料；动物的皮可加工成柔韧的皮革； 牛奶中的蛋白质——酪素除做食品外，还能和甲醛合成酪素塑料； 酶的主要成分是蛋白质，酶广泛应用于食品、纺织、医药、制革和试剂等工业上。 自然界常见蛋白质的成分 1 大部分酶 2 胰岛素、生长激素 3 载体、 4 抗体 5 抗毒素、凝集素 6 部分抗原 7 神经递质的受体 8 朊病毒 9 糖被 10单细胞蛋白 11 丙种球蛋白 12 细胞色素C 13 纤维蛋白原、凝血酶原 14 血红蛋白、肌红蛋白 15 细胞骨架 16 微管、微丝 17 干扰素 18 动物细胞间质 19 含蛋白质成分的食品 如：豆浆、蛋清等 蛋白质在生命活动中的重要作用 １.酶的催化功能 ２.控制生长和分化 ３.转化和贮存功能 ４.运动功能 ５.结构支持作用 ６.免疫保护作用 ７.代谢调节功能 ８.接受和传递信息 ９.生物膜功能 10.感染和毒性作用 11.其它作用 3.1.2 蛋白质的一般组成 蛋白质是由20种左右α-氨基酸组成的高分子有机物质，相对分子质量由数千至数千万。 氮折算系数 3.2 蛋白质的结构单元----氨基酸 3.2.1 氨基酸（amino acid）的结构 氨基酸 3.2.2 氨基酸的分类及其结构 (1)按侧链R基的结构 一氨基一羧基氨基酸 一氨基二羧基（酸性）氨基酸及酰胺 二氨基一羧基（碱性）氨基酸 杂环氨基酸 芳香族氨基酸 氨基酸 (2) 按侧链R基的极性 　　　 　 （6）光吸收 可见光（390~770nm）： 无光吸收。 紫外光（220~300nm）：Phe（257nm） Tyr（275nm） Trp（280nm） 等电点的计算 氨基酸的等电点pl值相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pk值之和的一半； 氨基酸的解离 在一定的pH范围，α-氨基酸的α-氨基、α-羧基和可解离R基团均能解离。可以按照下列步骤分析氨基酸的解离： （1）将氨基酸盐酸盐（即质子化形式）看成多元酸，确定质子供体基团； （2）根据质子供体的解离常数写出该氨基酸盐酸盐的解离方程； （3）根据解离方程确定该氨基酸的等电形式及其解离趋势； （4）根据解离方程计算等电点或在一定pH下氨基酸不同解离形式的比例。 P82,思考题3 Key：pH值从7下降到6，说明氨基酸溶于水的过程释放出质子，溶液存在如下平衡： AA±+H2O AA-+H3O+ 为了使氨基酸达到等电点，只有加酸才能使上述平衡向左移，因此，pI小于6. 爱得曼（Edman)降解法 这种方法是瑞士化学家爱得曼于1950年提出来的，其优点是每次测定肽链的其余部分不受影响而被保留下来，这样又获得了一个新的N-端氨基。用同样的方法可确定下一个氨基酸组分。 （e）脱氨反应 氨基酸经氧化剂或酶（AA氧化酶）的作用，脱氨产生酮酸。 (f)成盐作用 R-CH-COOH+HCl R-CH-COOH NH2 NH2·HCl 纸层析法 氨基酸在纸上移动的速率称比移值或迁移率，以Rf符号代表。也就是原点到溶剂前沿的距离(Ds)同原点到层析斑点(即显色点）中心的距离（DA)的比值。 柱层析法 高效液相层析法 薄层层析法 离子交换反应 3.2.6 氨基酸的制备和用途 制备 水解蛋白质法 酸、碱或多种蛋白酶 酸水解可使色氨酸（Try）及部分羟基氨基酸破坏。 碱水解可使Cys-Cys、Cys、Arg破坏，引起AA的外消旋。 人工合成法 微生物发酵法 用途 科学实验 医药卫生 工农业 谢谢！ （e）叠氮反应 人工合成肽中和AA中的羧基活化。 氨基酸 酰化氨基酸 酰化氨基酸甲酯 酰化氨基酸的肼衍生物 酰化氨基酸叠氮 α-氨基和α-羧基共同参加的反应 茚三酮反应 脯氨酸和羟脯氨酸（黄） PH