第十二章 蛋白质氨基酸07.ppt

氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为： Ser-Val-Tyr-Asp-Gln 四肽的结构 一、 蛋白质的组成 二、 蛋白质的分类 三、 蛋白质的结构 四、 蛋白质的性质 1、 蛋白质的一级结构 由一定种类、一定数目的氨基酸按一定的排列顺序结合而形成的多肽链（50个以上氨基酸）称为蛋白质的一级结构，也叫初级结构。 对某一蛋白质，若结构顺序发生改变，则可引起疾病或死亡。例如，血红蛋白N-6为谷氨酸，若换为缬氨酸，则造成红血球附聚，即由球状变成镰刀状，若得了这种病（镰刀形贫血症）不到十年就会死亡。 2.稳定蛋白质构象的副键 多肽链上都存在有氨基酸残基(R)，常见的氨基酸残基有-SH、-COOH、-NH2、-OH等，这些基团之间也可以相互作用，形成了分子的立体结构。这种分子中原子团间非键合的相互作用，要比共价键弱得多，称为次级键或副键，主要有以下几种： 1). 氢键( -OH与-OH、-OH与-NH2、 -OH与-COOH、-NH2与-COOH等）; 2). 酯键（-COOH与-OH、 -COOH与-SH等）、二硫键（-SH与-SH）; 3). 盐键（-COOH与 -NH2） 4). 疏水键，又叫疏水作用力，它是由于多肽链中极性基团都在分子内部，而非极性基团（如：烷基、苯基等）被排斥在多肽链外部，这些非极生疏基团对极性溶剂水有疏远的倾向，故称为疏水作用力。 3、蛋白质的空间结构 蛋白质的二级(Secondary)结构：肽链的主链通过氢键的作用而形成的多肽在空间排列称为蛋白质的二级结构。主要有?-螺旋、?-折叠、无规则卷曲三种形式。 蛋白质的一级结构也叫初级结构，蛋白质的二、三、四级结构统称为空间结构或高级结构 （1）、蛋白质的二级结构 1）α-螺旋：一条肽链通过氢键饶成螺旋型，右螺旋。 2）β-折叠——由两条几乎完全伸展的肽链（也可以在同一肽链的不同部分之间形成）反平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿状折叠构象，氢键与链的长轴接近垂直。 （2）、 蛋白质的三级结构 蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上，肽链的不同区段的侧链基团通过氢键、疏水键、离子键和共价键（如-S-S-）等相互作用，在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 我国科学工作者合成的结晶牛岛素 （3）、蛋白质的四级结构 由一条或几条多肽链构成蛋白质的最小单位称为蛋白质亚基，由几个亚基借助各种副键的作用而构成的一定空间结构称为蛋白质的四级结构。 四、 蛋白质的性质 1、蛋白质的两性和等电点 2、蛋白质的胶体性质 3、蛋白质的沉淀作用 4、蛋白质的变性 5、蛋白质的紫外吸收 6、蛋白质的颜色反应 1、蛋白质的两性和等电点 与氨基酸相似，在等电点时蛋白质的溶解度最小。因此，可通过调节蛋白质溶液的pH值来分离和提纯蛋白质。 蛋白质是高分子化合物，其分子颗粒的大小在1-100nm之间，己在胶体范围内，因此，蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性质，如丁达尔现象、布郎运动等性质。 2、蛋白质的胶体性质 1）粒子形成水化膜 因氨基酸残基上有-OH、-NH2、-COOH等极性基团，这些基团可以与水形成氢键而使蛋白质分子高度水化，因此，在其周围形成一层水化膜，水化膜对蛋白质分子具有保护作用，水化膜使分子不易集聚而沉淀。 2）蛋白质粒子带同性电荷 处于非等电点的蛋白质分子，必然带有相同的电荷（正或负电荷），同性电荷之间的排斥作用也使蛋白质分子不易聚集而沉淀。 3、蛋白质的沉淀作用： 1）可逆沉淀（非变性沉淀）： 蛋白质的盐析：向蛋白质溶液中加入大量的无机盐，如Na2SO4、(NH4)2SO4 、NH4Cl、NaCl等，则蛋白质可沉淀下来，这种方法称为盐析。在盐析过程中，结构和性质都没有发生变化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶液。利用蛋白质的盐析作用可提纯具有生理活性的蛋白质。 无机盐能使蛋白质发生沉淀，是由于无机盐为强电解质，在溶液中以离子状态存在，而这些离子的水合能力远远大于氨基酸残基中的极性基团（如-OH、-COOH、-NH2等），它们可剥去蛋白质分子外围的水化膜；同时这些离子所带的电荷，也能削弱蛋白质分子所带的电荷，即无机盐可消除稳定蛋白质胶体稳定存在的二个因素，而使蛋白质分子聚集而沉淀。 （1）有机溶剂（如乙醇、丙酮等） ： 2）不可逆沉淀（变性沉淀）