生物化学与分子生物学 第2章：蛋白质.ppt

第一章 蛋白质 Protein 蛋白质分布广泛、功能多样 1. 催化功能-酶（如：淀粉酶） 2. 结构功能-皮、毛、骨、牙、细胞骨架 3. 运动功能-鞭毛、肌肉蛋白 4. 防御功能-免疫球蛋白 5.运输功能-血红蛋白 6.接受或传递信息－受体蛋白 7. 调节功能-调节或控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达 8.贮藏功能-种子中的谷蛋白 1、元素的组成： C、H、O、N、S等 N的含量一般为16% 凯氏定氮法测定蛋白质的含量： 蛋白质含量=蛋白氮×6.25 （ 6.25=1/16%） 2、组成单位——氨基酸 三聚氰胺 cyanuramide 分子式C3H6N6 蜜胺 牛胰脏RNase蛋白分子氨基酸组成 氨基酸的分类 基本氨基酸（蛋白质氨基酸）： 蛋白质的组成单位，20种， 稀有蛋白质氨基酸： 非蛋白质氨基酸： 一、 蛋白质的组成单位——基本氨基酸 组成蛋白质的基本氨基酸有20种， 除脯氨酸为α-亚氨基酸外，均为α-氨基酸 除甘氨酸外，都具有旋光性（+、-）和光学异构体（D或L型） 除了甘氨酸外，蛋白质水解后的所有α-氨基酸都是L－型 二.基本氨基酸的结构及分类 （一）按侧链R基的极性： 1、非极性氨基酸 2、极性氨基酸 2.1 碱性氨基酸 2.2 酸性氨基酸 2.3 不带电荷氨基酸 小 结 （二）按R基的化学结构分: ⑴脂肪族氨基酸－－Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Cys, Ser, Thr；Glu, Gln, Asp, Asn, Lys, Arg. ⑵芳香族氨基酸－－Phe, Tyr, Trp ⑶杂环氨基酸－－His 。 ⑷杂环亚氨基酸－－Pro （三）从营养学角度分: ⑴必需氨基酸： 8种。 苏氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸、 亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸 Thr、Ile；Lys、Val、Leu；Trp、Phe、Met. Ile Met Lys Val Leu Trp Phe Thr 一 家 来 写 两 三 本 书 ⑵半必需氨基酸：精氨酸和组氨酸（Arg、His） ⑶非必需氨基酸：10种 组氨酸是婴儿和少儿的必需氨基酸。 三.稀有蛋白质氨基酸 在某些蛋白质中存在的少数不常见氨基酸。 由相应的基本氨基酸经化学修饰而来的。 四.非蛋白质氨基酸 （不是组成蛋白质的氨基酸） 广泛存在于各种细胞和组织中，以游离状态或结合状态存在，不参与蛋白质的组成，种类已超过250种。大都是α－氨基酸的衍生物，有些是β、γ或δ－氨基酸，有些是D－型氨基酸，例如鸟氨酸、胍氨酸、β－丙氨酸、D－谷氨酸等。目前认为有些非蛋白质氨基酸是某些代谢过程的中间产物或重要代谢物的前体。 如：瓜氨酸和鸟氨酸——精氨酸 刀豆氨酸和5—羟基色氨酸——杀虫杀菌。 茶氨酸——品质。多巴胺——神经递质 绝大部分非蛋白氨基酸的功能不清楚。 五.氨基酸的理化性质 (1)无色晶体，高熔点; (2)在水中溶解度差异很大，溶于稀酸或稀碱，不溶于有机溶剂； 2、两性解离与等电点 氨基酸的等电点pI： 当溶液浓度为某一pH值时，氨基酸的氨基和羧基的解离度完全相等，即[正离子]=[负离子]，净电荷为零，在电场中既不向阳极移动，也不向阴极移动，成为两性离子(也称兼性离子)。 氨基酸的等电点的计算 侧链不含解离基团的中性氨基酸，其等电点是两性离子状态两侧pK1和pK2的算术平均值： pI = (pK1 + pK2 )/2 丙氨酸（一氨基一羧基）: pK1=2.34, pK2=9.69 pI=(pK1+pK2 )/2 =6.02 Ala＋ Ala± Ala－ 对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边的pK值的算术平均值。 酸性氨基酸：pI = (pK1 + pKR-COOH )/2 天冬氨酸（二羧基一氨基） Asp＋ Asp± Asp－ Asp＝ 碱性氨基酸：pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2 赖氨酸（一羧基二氨基） 3. 氨基酸的光学性质 除甘氨酸外，氨基酸均含有一个不对称?-碳原子，因此有L-和D-型两种光学异构体。 自然界的氨基酸主要以L-型存在。 3.2 氨基酸的光吸收 20种基本氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(220nm)均有光吸收。 在近紫外区(220-300nm)，R基团含有苯环的共轭双键的酪氨酸（Ty