1、第一章第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 與功能與功能如果把如果把DNA比作比作我們生命的總導(dǎo)我們生命的總導(dǎo)演的話，演的話，那么那么蛋白質(zhì)就是蛋白質(zhì)就是我們生命舞臺上我們生命舞臺上的演員的演員！本章本章提綱提綱：u 蛋白質(zhì)的概念和生理功能蛋白質(zhì)的概念和生理功能u 蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子組成u蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)u蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的功能u蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)u蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類什么是蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(protein)是由是由氨基酸氨基酸(amino acids)構(gòu)成的具有構(gòu)成的具有特定空間結(jié)構(gòu)特定空間結(jié)構(gòu)的大分的大分子有機(jī)物。子有機(jī)物。6機(jī)體的結(jié)構(gòu)蛋白：機(jī)體的結(jié)構(gòu)蛋白：毛

2、發(fā)、皮膚、肌肉、毛發(fā)、皮膚、肌肉、骨骼、內(nèi)臟、大腦、血液、神經(jīng)、內(nèi)分泌骨骼、內(nèi)臟、大腦、血液、神經(jīng)、內(nèi)分泌 蛋白質(zhì)在生命中的重要性蛋白質(zhì)在生命中的重要性 “生命是蛋白質(zhì)的存在方式，這種存在方式本生命是蛋白質(zhì)的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白質(zhì)的化學(xué)組成部分的不斷的質(zhì)上就在于這些蛋白質(zhì)的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新。自我更新。” 可以看出，第一，可以看出，第一，蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，生命是物質(zhì)運(yùn)動的特殊形式，是蛋白質(zhì)的第二，生命是物質(zhì)運(yùn)動的特殊形式，是蛋白質(zhì)的存在方式；第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白存在方式；第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)與其外部自然

3、界不斷的新陳代謝。質(zhì)與其外部自然界不斷的新陳代謝。生老病死，萬物輪回(蛋白質(zhì)層次) 生（誕生、生長） ：在蛋白質(zhì)（酶）控制（催在蛋白質(zhì)（酶）控制（催化）下的老細(xì)胞計劃性凋亡和新細(xì)胞的再生化）下的老細(xì)胞計劃性凋亡和新細(xì)胞的再生（細(xì)胞新陳代謝）（細(xì)胞新陳代謝）、活細(xì)胞、活細(xì)胞物質(zhì)的代謝物質(zhì)的代謝。 老？老？ 蛋白質(zhì)功能的普遍衰退。蛋白質(zhì)功能的普遍衰退。 病？ 個別蛋白質(zhì)的功能障礙個別蛋白質(zhì)的功能障礙 死？ 蛋白質(zhì)功能的全部停止蛋白質(zhì)功能的全部停止, ,分解。分解。蛋白質(zhì)的生理功能身體的生長發(fā)育、衰老組織的更新、身體的生長發(fā)育、衰老組織的更新、損傷組織的修復(fù)，都需要用蛋白質(zhì)作損傷組織的修復(fù)，都需要用

4、蛋白質(zhì)作為機(jī)體最重要的為機(jī)體最重要的“建筑材料建筑材料” 年輕人的表皮年輕人的表皮2828天更新一次天更新一次； 胃黏膜兩三天就要全部更新胃黏膜兩三天就要全部更新。蛋白質(zhì)的生理功能載體蛋白載體蛋白在體內(nèi)運(yùn)載各種物質(zhì)在體內(nèi)運(yùn)載各種物質(zhì)白蛋白白蛋白調(diào)節(jié)滲透壓、維持體液平衡調(diào)節(jié)滲透壓、維持體液平衡維持體液的酸堿平衡維持體液的酸堿平衡強(qiáng)酸性:蛋黃、乳酪、白糖、西點(diǎn)、柿子、烏魚子、柴魚等中酸性:火腿、雞肉、鮪魚、豬肉、鰻魚、牛肉、面包、小麥、奶油、馬肉等。弱酸性:白米、花生、啤酒、油炸豆腐、海苔、文蛤、章魚、泥鰍等。弱堿性:紅豆、蘿卜、蘋果、甘藍(lán)菜、豆腐等。中堿性:蘿卜干、大豆、胡蘿卜、番茄、香蕉、橘子

5、、番瓜、草莓、梅干、檸檬、菠菜等。強(qiáng)堿性:葡萄、茶葉、海帶、天然綠藻類。免疫蛋白免疫蛋白白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、抗體、補(bǔ)體、干擾素等噬細(xì)胞、抗體、補(bǔ)體、干擾素等酶酶催化和調(diào)節(jié)功能催化和調(diào)節(jié)功能激素激素調(diào)節(jié)體內(nèi)各器官的生理活性調(diào)節(jié)體內(nèi)各器官的生理活性膠原蛋白膠原蛋白構(gòu)成身體骨架構(gòu)成身體骨架蛋白質(zhì)的生理功能蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)胃蛋胃蛋白酶白酶多肽多肽胰胰酶酶腸激腸激酶酶(+)(+) 寡肽寡肽( (氨基酸氨基酸) )氨基酸氨基酸氨基肽氨基肽酶酶二肽酶二肽酶蛋白質(zhì)的消化一、蛋白質(zhì)的元素組成一、蛋白質(zhì)的元素組成二、蛋白質(zhì)的分子組成二、蛋白質(zhì)的分子組成-氨基酸氨基酸三、氨基酸的分類三、氨基

6、酸的分類 一、蛋白質(zhì)的元素組成一、蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的組成元素必蛋白質(zhì)的組成元素必含含C、H、O、N，有些，有些含有含有S，還有些蛋白質(zhì)含有金屬離子還有些蛋白質(zhì)含有金屬離子Fe、Zn、Ca等，個別含等，個別含P、I。這些元素在蛋白質(zhì)中的組成這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為：百分比約為： 碳碳 50-55 氫氫 6-7 氧氧 19-24 氮氮 13-19% 硫硫 0-4 其他其他 微微 量量 各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16。 知識點(diǎn)知識點(diǎn) 1蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氮氮蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氮氮肌動蛋白（兔肌肉）肌動蛋白（兔肌肉）16.7谷蛋白（小麥）谷蛋白（小麥）17.6

7、清蛋白（牛血）清蛋白（牛血）16.07血紅蛋白（馬）血紅蛋白（馬）16.8清蛋白（雞蛋白）清蛋白（雞蛋白）15.9胰島素胰島素A（牛肉）牛肉）15.88-淀粉酶淀粉酶16.23-乳球蛋白（牛乳）乳球蛋白（牛乳）15.64抗生物素蛋白（雞蛋白）抗生物素蛋白（雞蛋白）14.80溶菌酶（雞蛋白）溶菌酶（雞蛋白）18.80全酪蛋白（牛乳）全酪蛋白（牛乳）15.63肌球蛋白（兔肌肉）肌球蛋白（兔肌肉）16.70膠原（蛋白）（牛皮）膠原（蛋白）（牛皮）18.70木瓜蛋白酶（木瓜）木瓜蛋白酶（木瓜）17.15伴清蛋白（雞蛋白）伴清蛋白（雞蛋白）16.6玉米醇溶蛋白（玉米）玉米醇溶蛋白（玉米）16.2白明膠（

8、小牛皮）白明膠（小牛皮）18.1色氨酸合成酶色氨酸合成酶17.5麥醇溶蛋白（小麥）麥醇溶蛋白（小麥）17.66胰蛋白酶（牛胰）胰蛋白酶（牛胰）16.95球蛋白（南瓜籽）球蛋白（南瓜籽）18.55一些蛋白質(zhì)的含氮量（一些蛋白質(zhì)的含氮量（g/100g）無論蛋白質(zhì)來源如何，其含氮量都約無論蛋白質(zhì)來源如何，其含氮量都約為為16%，取其倒數(shù)，取其倒數(shù)6.25，稱為，稱為蛋白質(zhì)換算系蛋白質(zhì)換算系數(shù)數(shù)。它是通過氮元素含量分析測定蛋白質(zhì)它是通過氮元素含量分析測定蛋白質(zhì)大致含量的依據(jù)。大致含量的依據(jù)。粗蛋白質(zhì)粗蛋白質(zhì)(g(g）= =氮元素含量（氮元素含量（g g）6.256.25 凱氏定氮法凱氏定氮法（Kjel

9、dahlKjeldahl） 測定化合物或混合物中總氮量的一種方法。即在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品將有機(jī)氮都轉(zhuǎn)變成無機(jī)銨鹽，然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，隨水蒸氣蒸餾出來并為過量的硼酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，就可計算出樣品中的氮量。由于蛋白質(zhì)含氮量比較恒定，可由其氮量計算蛋白質(zhì)含量，故此法是經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法。凱氏定氮法凱氏定氮法 合格奶粉每合格奶粉每100g中含蛋白質(zhì)約中含蛋白質(zhì)約18g。現(xiàn)測定某奶粉每。現(xiàn)測定某奶粉每100g中中N元素元素的質(zhì)量為的質(zhì)量為2g，通過計算判斷該奶粉，通過計算判斷該奶粉是否合格？是否合格？計算題：計算題： 二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成

10、單位 氨基酸氨基酸 知識點(diǎn)知識點(diǎn) 氨基酸（amino acid）：含有氨基和羧基的一類有機(jī)化合物的通稱。 F存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有2020種。種。F1.1.氨基酸的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與羧基相鄰的與羧基相鄰的-碳碳原子上都有一個氨原子上都有一個氨基，因而稱為基，因而稱為-氨氨基酸。基酸。 氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中，氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中，并不是以游離的羧基或氨基形式存在，并不是以游離的羧基或氨基形式存在，而是解離成兩性離子。在兩性離子中，而是解離成兩性離子。在兩性離子中，氨基是以質(zhì)子化氨基是以質(zhì)子化(-NH3+)形式存在，羧形式存在，羧基是

11、以解離狀態(tài)基是以解離狀態(tài)(-COO-)存在。存在。 -氨基酸的通式氨基酸的通式 三、氨基酸的分類按極性分類：按極性分類：1. 非極性疏水性氨基酸非極性疏水性氨基酸(非極性非極性R基氨基酸基氨基酸)2. 極性中性氨基酸極性中性氨基酸(不帶電荷的極性不帶電荷的極性R基氨基酸基氨基酸) 3. 酸性氨基酸酸性氨基酸（含有兩個羧基）（含有兩個羧基）4. 堿性氨基酸堿性氨基酸（含有兩個以上氨基）（含有兩個以上氨基）甘氨酸甘氨酸 glycine Gly G 5.97丙氨酸丙氨酸 alanine Ala A 6.00纈氨酸纈氨酸 valine Val V 5.96亮氨酸亮氨酸 leucine Leu L 5.

12、98 異亮氨酸異亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02 苯丙氨酸苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 5.48脯氨酸脯氨酸 proline Pro P 6.301. 非極性疏水性氨基酸非極性疏水性氨基酸天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22賴氨酸賴氨酸 lysine Lys K 9.74精氨酸精氨酸 arginine Arg R 10.76組氨酸組氨酸 histidine His H 7.593. 酸性氨基酸（帶負(fù)電荷）酸性氨基酸（帶負(fù)電荷）4. 堿性氨基酸（帶正電荷）堿性氨基酸（

13、帶正電荷）按按R側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)分類：側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)分類：1. 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸2. 芳香族氨基酸芳香族氨基酸3. 雜環(huán)族氨基酸雜環(huán)族氨基酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸 （Phe,F）酪氨酸酪氨酸 （Tyr,Y）色氨酸色氨酸 （Trg,W）雜環(huán)氨基酸雜環(huán)氨基酸組氨酸組氨酸 （His,H）脯氨酸脯氨酸 （Pro,P）Company Logo按營養(yǎng)學(xué)角度分類：按營養(yǎng)學(xué)角度分類：u必需氨基酸：必需氨基酸：機(jī)體不能合成、必需從食物中攝取：機(jī)體不能合成、必需從食物中攝取：苯丙、蛋、賴、蘇、色、亮、異亮、纈氨酸（蛋苯丙、蛋、賴、蘇、色、亮、異亮、纈氨酸（蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，取決于其含必需氨基酸種類

14、及白質(zhì)的營養(yǎng)價值，取決于其含必需氨基酸種類及含量的多少）含量的多少）u半必需氨基酸半必需氨基酸：機(jī)體雖能合成，但不能滿足正常：機(jī)體雖能合成，但不能滿足正常的需要。需要量隨年齡增加而下降。（精、組氨的需要。需要量隨年齡增加而下降。（精、組氨酸，幼兒為必須）酸，幼兒為必須）u非必需氨基酸非必需氨基酸：體內(nèi)可合成，不需從食物中獲得：體內(nèi)可合成，不需從食物中獲得氨基酸（酪、丙、半、絲、甘、氨基酸（酪、丙、半、絲、甘、天、谷氨（酰天、谷氨（酰胺）胺）、脯）、脯）Company Logo人體中必需的八種氨基酸記憶口訣苯丙氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、賴苯丙氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨

15、酸、異氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸亮氨酸、纈氨酸笨蛋來宿舍晾一晾鞋Company LogoCompany Logo 氨基酸模式氨基酸模式(amino acid pattern) ：是：是蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。計蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。計算方法是將該種蛋白質(zhì)中的算方法是將該種蛋白質(zhì)中的色氨酸色氨酸含量定含量定為為l，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值，這一系列的比值就是該種蛋白質(zhì)氨基值，這一系列的比值就是該種蛋白質(zhì)氨基酸模式。食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋酸模式。食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)越接近時，必需氨基酸利用程度越

16、高，白質(zhì)越接近時，必需氨基酸利用程度越高，食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值也相對越高。食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值也相對越高。Company Logo完全蛋白質(zhì)：完全蛋白質(zhì)：含必需氨基酸的種類齊全，含必需氨基酸的種類齊全，數(shù)量充足，比例合適。在膳食中用這類蛋白數(shù)量充足，比例合適。在膳食中用這類蛋白質(zhì)作為唯一的蛋白質(zhì)來源時，可以維持成年質(zhì)作為唯一的蛋白質(zhì)來源時，可以維持成年人健康，并可促進(jìn)兒童的正常生長發(fā)育，完人健康，并可促進(jìn)兒童的正常生長發(fā)育，完全蛋白質(zhì)是一種高質(zhì)量的蛋白質(zhì)，如乳類、全蛋白質(zhì)是一種高質(zhì)量的蛋白質(zhì)，如乳類、蛋類以及瘦肉和大豆中的蛋白質(zhì)均屬于這種蛋類以及瘦肉和大豆中的蛋白質(zhì)均屬于這種完全蛋白質(zhì)。完全蛋白質(zhì)

17、。Company Logo半完全蛋白質(zhì)：半完全蛋白質(zhì)：所含的必需氨基酸所含的必需氨基酸種類不夠齊全，數(shù)量多少不均，比例不種類不夠齊全，數(shù)量多少不均，比例不太合適。食之雖然健康有益，但不夠理太合適。食之雖然健康有益，但不夠理想。如果將半完全蛋白質(zhì)在膳食中作為想。如果將半完全蛋白質(zhì)在膳食中作為唯一的蛋白質(zhì)來源時，可以維持生命，唯一的蛋白質(zhì)來源時，可以維持生命，但不能促進(jìn)生長發(fā)育。屬于半完全蛋白但不能促進(jìn)生長發(fā)育。屬于半完全蛋白質(zhì)的食物如米、面粉、土豆、干果中的質(zhì)的食物如米、面粉、土豆、干果中的蛋白質(zhì)等。蛋白質(zhì)等。Company Logo不完全蛋白質(zhì)：不完全蛋白質(zhì)：這類蛋白質(zhì)中缺少這類蛋白質(zhì)中缺少若

18、干種必需氨基酸，更談不上合適的比例。若干種必需氨基酸，更談不上合適的比例。如果膳食中用這類蛋白質(zhì)作為唯一的蛋白如果膳食中用這類蛋白質(zhì)作為唯一的蛋白質(zhì)來源時，既不能維持生命，更不能促進(jìn)質(zhì)來源時，既不能維持生命，更不能促進(jìn)生長發(fā)育。如玉米、豌豆、肉皮、蹄筋中生長發(fā)育。如玉米、豌豆、肉皮、蹄筋中的蛋白質(zhì)均屬于不完全蛋白質(zhì)。的蛋白質(zhì)均屬于不完全蛋白質(zhì)。Company Logo蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用 氨基酸的用氨基酸的用途途 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括 一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)（高級結(jié)構(gòu)）（高級結(jié)構(gòu)） 一、

19、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) ：1 1、肽鍵：、肽鍵：2、肽、肽 3、一級結(jié)構(gòu)、一級結(jié)構(gòu) 一個氨基酸的一個氨基酸的 - -羧基羧基與與另一個氨基另一個氨基酸的酸的 - -氨基氨基脫水脫水縮合縮合所形成的所形成的化學(xué)鍵。化學(xué)鍵。知識點(diǎn)知識點(diǎn) 1 1、肽鍵肽鍵NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+-H2O肽鍵NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHO2 2、肽（肽鏈）肽（肽鏈）是是氨基酸氨基酸通過通過肽鍵肽鍵連接而連接而 成的化合物成的化合物 兩分子氨基酸縮合形成兩分子

20、氨基酸縮合形成二肽二肽，三分子氨基，三分子氨基酸縮合則形成酸縮合則形成三肽三肽 由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽寡肽，由更多的氨基酸相連形成的肽稱由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽多肽。 組成多肽的氨基酸單元稱為組成多肽的氨基酸單元稱為氨基酸殘基氨基酸殘基。l 通常在肽鏈的一端含有一個游離的氨基，通常在肽鏈的一端含有一個游離的氨基，稱為氨基端或稱為氨基端或N-端；在另一端含有一個游端；在另一端含有一個游離的羧基，稱為羧基端或離的羧基，稱為羧基端或C-端。端。l肽鏈簡式：肽鏈簡式： N末端，寫在左側(cè)末端，寫在左側(cè) C末端，寫在右側(cè)末端，寫在右側(cè) 肽鏈中順序編號從

21、肽鏈中順序編號從N端開始端開始Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu 體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽多肽類激素及神經(jīng)肽多肽類激素及神經(jīng)肽 腦啡肽：腦啡肽： 為五肽，具有鎮(zhèn)痛作用，它們在中樞神經(jīng)為五肽，具有鎮(zhèn)痛作用，它們在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中形成，是體內(nèi)自己產(chǎn)生的一類鴉片劑。系統(tǒng)中形成，是體內(nèi)自己產(chǎn)生的一類鴉片劑。Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu催產(chǎn)素與加壓素催產(chǎn)素與加壓素： 均為九肽，分子中含有一對二硫鍵，均為九肽，分子中含有一對二硫鍵，兩者結(jié)構(gòu)類似。前者第八位為兩者結(jié)構(gòu)類似。前者第八位為Leu，后者為，后者為Arg。前者可刺激子宮的收縮，促進(jìn)分娩。前者可刺激子宮的收縮，促進(jìn)

22、分娩。后者可促進(jìn)小動脈收縮，使血壓升高，也后者可促進(jìn)小動脈收縮，使血壓升高，也有抗利尿作用，參與水、鹽代謝的調(diào)節(jié)有抗利尿作用，參與水、鹽代謝的調(diào)節(jié)。 蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別：蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別：氨基酸數(shù)目？氨基酸數(shù)目？ 穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)？穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)？100 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)100 多肽多肽不穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu) 多肽多肽穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)3 3、一級結(jié)構(gòu)、一級結(jié)構(gòu)( (穩(wěn)定穩(wěn)定) )19691969年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPACIUPAC）的定義為：的定義為：一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排列順序。一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排

23、列順序。 -OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸二硫鍵二硫鍵-HH-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3弗雷德里克弗雷德里克桑格（桑格（Frederick Sanger 是一位英國生物化學(xué)家，曾經(jīng)在是一位英國生物化學(xué)家，曾經(jīng)在1958年及年及1980年年兩度獲得諾貝爾化學(xué)獎兩度獲得諾貝爾化學(xué)獎，更關(guān)鍵的是，兩次獲獎理由都可歸結(jié)更關(guān)鍵的是，兩次獲獎理由都可歸結(jié)為

24、：測序。為：測序。 1958： Sanger發(fā)明酶法發(fā)明酶法測定人胰島素序列，從而確定胰島素測定人胰島素序列，從而確定胰島素的分子結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了蛋白質(zhì)測序的領(lǐng)的分子結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了蛋白質(zhì)測序的領(lǐng)域。域。 1980： Sanger榮獲諾貝爾化學(xué)榮獲諾貝爾化學(xué)獎。獎。Sanger法后來成為主流，并用于法后來成為主流，并用于人類基因組計劃（人類基因組計劃（HGP）的測序。）的測序。作用：作用：是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能（生理是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能（生理功能）的基礎(chǔ)。功能）的基礎(chǔ)。定義：定義：蛋白質(zhì)中氨基酸蛋白質(zhì)中氨基酸 的排列順序。包含了的排列順序。包含了氨基酸的數(shù)目、種類以及氨基酸的順序。氨基酸

25、的數(shù)目、種類以及氨基酸的順序。主要的化學(xué)鍵：主要的化學(xué)鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。 一級結(jié)構(gòu)要點(diǎn)一級結(jié)構(gòu)要點(diǎn)知識點(diǎn)知識點(diǎn) 二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)定義定義 ：多肽主鏈的局部折疊片段，即蛋白多肽主鏈的局部折疊片段，即蛋白質(zhì)分子中某一肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)。質(zhì)分子中某一肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)。主要的化學(xué)鍵：主要的化學(xué)鍵： 氫鍵氫鍵 -螺旋螺旋 (最常見最常見) -折疊折疊 -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲蛋白質(zhì)二蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的級結(jié)構(gòu)的形式形式肽平面肽平面 參與肽鍵的參與肽鍵的6 6個原子共處于同一平面?zhèn)€原子共處于同一

26、平面, ,稱為肽平面。稱為肽平面。（一）（一） - -螺旋螺旋蛋白質(zhì)肽鏈骨架圍繞一個軸形成的構(gòu)象。蛋白質(zhì)肽鏈骨架圍繞一個軸形成的構(gòu)象。-螺旋螺旋: 主鏈骨架：主鏈圍繞中心軸呈順時針螺旋上升，形成主鏈骨架：主鏈圍繞中心軸呈順時針螺旋上升，形成右手螺旋右手螺旋。 側(cè)鏈：側(cè)鏈：側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)。 每圈螺旋含每圈螺旋含3.6個氨基酸個氨基酸，螺距為，螺距為0.54nm。 氫鍵氫鍵：肽鍵中的羰基：肽鍵中的羰基O和氨基和氨基H之間形成氫鍵，氫鍵之間形成氫鍵，氫鍵與螺旋長軸基本平行。與螺旋長軸基本平行。（二）（二） - -折疊折疊 - -折疊折疊結(jié)構(gòu)要點(diǎn)結(jié)構(gòu)要點(diǎn): 主鏈骨架：主鏈比較伸展，折

27、疊成鋸齒主鏈骨架：主鏈比較伸展，折疊成鋸齒狀。狀。 側(cè)鏈：側(cè)鏈：側(cè)鏈基團(tuán)伸展在側(cè)鏈基團(tuán)伸展在-折疊的上方或折疊的上方或下方下方。 折疊組成：折疊組成：1個個-折疊可以由兩條以上的折疊可以由兩條以上的-鏈組成，兩條鏈組成，兩條鏈走向可以相同也可鏈走向可以相同也可以相反以相反。 氫鍵：氫鍵：在兩個肽鏈之間通過氫鍵形成在兩個肽鏈之間通過氫鍵形成。（三）（三） - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 肽鏈內(nèi)形成肽鏈內(nèi)形成180180回折。回折。 含含4 4個氨基酸殘基，第個氨基酸殘基，第一個氨基酸殘基與第四一個氨基酸殘基與第四個形成氫鍵。個形成氫鍵。（四）無規(guī)卷曲（四）無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲：沒有確定規(guī)律性

28、的那：沒有確定規(guī)律性的那 部分肽鏈結(jié)構(gòu)部分肽鏈結(jié)構(gòu)-螺旋螺旋 -折疊折疊 -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 蠶蠶 絲絲 蛋蛋 白白膠膠 原原 蛋蛋 白白主要的化學(xué)鍵：肽鍵間的氫鍵主要的化學(xué)鍵：肽鍵間的氫鍵二級結(jié)構(gòu)要點(diǎn)二級結(jié)構(gòu)要點(diǎn)知識點(diǎn)知識點(diǎn)主要形式：主要形式： - -螺旋、螺旋、 - -折疊、折疊、 - -轉(zhuǎn)角、無規(guī)轉(zhuǎn)角、無規(guī) 卷曲。卷曲。 三、三、 三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)（Tertiary Structure）是指蛋白質(zhì)分子在一、二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤是指蛋白質(zhì)分子在一、二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤曲折疊，形成特定的近似球狀的結(jié)構(gòu)。曲折疊，形成特定的近似球狀的結(jié)構(gòu)。88蚓激酶蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)肌紅蛋白三級結(jié)

29、構(gòu)醇脫氫酶三級結(jié)構(gòu)四、四、 四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)（Quaternary Structure）有些蛋白質(zhì)分子是由兩個或兩以上的有三級結(jié)構(gòu)的有些蛋白質(zhì)分子是由兩個或兩以上的有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈（亞基）組成的。蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子多肽鏈（亞基）組成的。蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中亞基與亞基間的立體排布。中亞基與亞基間的立體排布。血紅蛋白有四級結(jié)構(gòu)血紅蛋白有四級結(jié)構(gòu)肌紅蛋白無四級結(jié)構(gòu)肌紅蛋白無四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)l 定義：定義：四級結(jié)構(gòu)是指由兩個或兩個以上具四級結(jié)構(gòu)是指由兩個或兩個以上具有三級結(jié)構(gòu)的有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈多肽鏈按一定方式聚合而成的按一定方式聚合而成的特定結(jié)構(gòu)。特定結(jié)

30、構(gòu)。 (各個各個亞基亞基間的空間排布和相互作間的空間排布和相互作用用）l其中每條多肽鏈稱為亞基。其中每條多肽鏈稱為亞基。知識點(diǎn)知識點(diǎn)u亞基亞基(subunit)：就是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四：就是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的、每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，單級結(jié)構(gòu)的、每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，單獨(dú)存在時獨(dú)存在時一般無生物學(xué)活性一般無生物學(xué)活性。u亞基可以相同或不同亞基可以相同或不同.第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系n蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)n蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定其生理功能蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定其生理功能n一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的一級結(jié)構(gòu)相似

31、的蛋白質(zhì)具有相似的 空間結(jié)構(gòu)與生理功能空間結(jié)構(gòu)與生理功能 分子病分子病指蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)（指蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)（AA排排列順序）與正常蛋白質(zhì)不同而發(fā)生的一種列順序）與正常蛋白質(zhì)不同而發(fā)生的一種遺傳病遺傳病(基因突變造成的基因突變造成的)。例：鐮刀形細(xì)胞性貧血病例：鐮刀形細(xì)胞性貧血病病因：病因：血紅蛋白血紅蛋白AA順序的改變順序的改變 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致分子病蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致分子病 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致構(gòu)象病蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致構(gòu)象病 1、蛋白質(zhì)的兩性電離、蛋白質(zhì)的兩性電離 蛋白質(zhì)分子兩端的氨基和羧基可解離，蛋白質(zhì)分子兩端的氨基和羧基可解離，在一定的溶液在一定的溶液pH條件下可解

32、離成帶負(fù)電荷條件下可解離成帶負(fù)電荷或正電荷的基團(tuán)。或正電荷的基團(tuán)。 （2）電泳:帶電顆粒在電場的作用下，向著與其電性相反的電極移動，稱為電泳。正極正極負(fù)極負(fù)極帶負(fù)電粒子帶負(fù)電粒子帶正電粒子帶正電粒子 特點(diǎn)：特點(diǎn)：不能透過半透膜不能透過半透膜透析透析：利用蛋白質(zhì)不能透過半透膜，：利用蛋白質(zhì)不能透過半透膜，而小分子雜質(zhì)可以透過半透膜的性質(zhì)，而小分子雜質(zhì)可以透過半透膜的性質(zhì)，來去除蛋白質(zhì)中小分子雜質(zhì)的方法來去除蛋白質(zhì)中小分子雜質(zhì)的方法3 3、蛋白質(zhì)的、蛋白質(zhì)的 變性變性 ? ? 3 3、蛋白質(zhì)的變性、蛋白質(zhì)的變性 知識點(diǎn)知識點(diǎn)次級鍵次級鍵斷裂斷裂空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)被破壞被破壞理化性質(zhì)改變理化性質(zhì)改變生物學(xué)活性喪失生物學(xué)活性喪失引起變性原因引起變性原因變性本質(zhì)變性本質(zhì)變性結(jié)果變性結(jié)果蛋白變性蛋白變性理化因素理化因素l 臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒及滅菌。（細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性失去活及滅菌。（細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性失去活性）。性）。l 此外此外, , 防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗、血清、抗原、酶等）白質(zhì)制劑（如疫苗、血清、抗原、酶等）的必要條件。的必要條件。