[理学]The Chemistry of Proteins蛋白质化学.ppt

The Chemistry of Proteins蛋白质化学 概述 一、 蛋白质（Protein)概念： 由20种氨基酸(amino acid)组成的复杂的高分子化合物，其基本组成单位是氨基酸。 二、蛋白质的分类(Protein classification)：1、简单蛋白质simple protein ：完全由氨基酸组成的蛋白质。 如：卵清蛋白Albumin、胰岛素Insulin。2、结合蛋白质conjugated protein：除了蛋白质外，还有非蛋白质辅基non-protein prosthetic group。 如：血红蛋白hemoglobin含铁卟啉 iron-porphyrin 第一节 蛋白质的分子组成 一、氨基酸的结构 Structure of amino acids 二、氨基酸的分类 ① 中性neutral氨基酸(含非极性疏水R基团的氨基酸和含极性不带电荷R基团的氨基酸) ② 酸性acidity氨基酸 ③?碱性alkalescence氨基酸 ⒈含非极性疏水R氨基酸Non-polar or hydrophobic R-groups ⒉含极性不带电荷R氨基酸 Uncharged or hydrophilic R-groups ⒊含带正电荷R氨基酸Positively charged R-groups at pH6-7 ⒋含带负电荷R氨基酸 Negatively charged R-groups at pH6-7: 4-羟脯氨酸 4-羟脯氨酸是脯氨酸的衍生物，存在于结缔组织纤维状蛋白——胶原蛋白中 5-羟赖氨酸 5-羟赖氨酸是赖氨酸的衍生物，存在于结缔组织纤维状蛋白——胶原蛋白中 6-N-甲基赖氨酸 6-N-甲基赖氨酸是赖氨酸的衍生物，存在于肌球蛋白中 硒代半胱氨酸 硒代半胱氨酸有特殊性，它含硒而不是硫，它是丝氨酸的转化产物，并直接用于合成蛋白质，目前只在少数几种蛋白质中发现 γ-羧基谷氨酸 γ-羧基谷氨酸是谷氨酸的衍生物，存在于凝血蛋白——纤维蛋白原及其他一些具有结合钙功能的蛋白质中 鸟氨酸、瓜氨酸 鸟氨酸和瓜氨酸是精氨酸合成和鸟氨酸循环的关键中间物 锁链素 锁链素由四个赖氨酸缩合形成，存在于弹性蛋白 四、氨基酸的理化性质 1. 两性电离与等电点（ isoelectric pH (pI) ） 当氨基酸带相等的正、负电荷数时，溶液的pH值称为pI 。 2. 茚三酮反应 ⒈氨基酸的两性电离与等电点 蛋白质的结构 不同蛋白质在生命活动中起不同作用，根本原因是它们具有不同的分子结构，包括共价键结构与空间结构 蛋白质的结构通常在四个层次上认识：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构 ⒈肽键(peptide bond) 2.蛋白质是大分子肽 多肽与蛋白质没有严格界限 ①分子量低于10,000的是多肽(不包括寡肽)，10,000以上为蛋白质。胰岛素例外 ②1个多肽只有1条肽链，而许多蛋白质含不止1条肽链 ③多肽的生物学作用可能与其空间结构无关，而改变蛋白质的空间结构可能会改变其活性 ④许多蛋白质含辅基成分，而多肽一般不含辅基成分 The protein’s secondary structure:⒈肽键是刚体平面 肽链主链实际上是由一个个刚性肽单元平面通过α-碳原子串接形成的，主链构象的形成与改变是通过刚性平面围绕α-碳原子的旋转实现的 Protein Secondary Structure:a Helix Protein Secondary Structure:a Helix ⑵同向β-折叠(β- sheet) Protein Secondary Structure:b Pleated Sheet B-折叠： The protein’s tertiary structure： 蛋白质的四级结构(quaternary structure) ： 1、酶的催化作用2、运载和储存3、协调动作4、机械支持5、免疫保护6、激素受体系统7、产生和传递神经冲动8、控制生长和分化 二、氧合蛋白是研究蛋白质功能的经典模型 包括:肌红蛋白,血红蛋白 其多肽链的部分称为珠蛋白(globin),辅基均为血红素. 肌红蛋白是由一条多肽链组成 血红蛋白是四亚基蛋白,在不同的发育期有不同的亚基组成.胎儿血红蛋白主要为HbF,亚基组成为?2?2,成人血红蛋白主要为HbA,亚基组成为?2?2,每个亚基有一个血红素. 三、血红蛋白有两种构象---R(relaxed)型,T(tense)型 氧合血红蛋白的主要构象为R型 脱氧血红蛋白的主要构象为T型 四、血红蛋白运输H+与CO2 血红蛋白除了从肺向组织运输氧之外,还从组织向