蛋白质化学1,2

蛋白质的化学第 四 章1第一节蛋白质是生命的物质基础2蛋白 质 (protein)是生命活动过程中最重要的物质基础：蛋白质是构成生物体的基本成分蛋白质具有多样性的生物学功能318世纪的酸处理实验 安东尼奥弗朗索瓦什么是蛋白质 ?化学性质的鉴定 荷兰化学家 Mulder“蛋白质 ”的提出 1838年protein希腊语 proteus (第一必要的 )4蛋白质 (protein)是由许多氨基酸 (amino acids)通过肽键 (peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。什么是蛋白质 ?5w 蛋白质存在的普遍性：n 从简单的低等生物到高等生物n 从病毒，细菌到植物，动物n 含量丰富蛋白质是构成生物体的基本成分6在生理条件下，蛋白质存在一种或几种构象，而通常蛋白质给定的构象是最稳定的构象，也是蛋白质参与生命活动的构象 以这种构象存在的蛋白质称为 天然蛋白质 。7天然蛋白质：蛋白质的含量 (每 100克食物 )如下：大米 7克、面粉 9克、黄豆 36克、绿豆 24克、豆腐 7 4克、白菜 2克、茄子 2 3克、苹果 0 4克、花生 27克、猪肉 9 5克、牛肉 20克、人乳 1 5克、牛乳 33克、鸡蛋 15克、鲤鱼 17克、对虾 21克。虽然人乳、牛乳、鸡蛋中的蛋白质含量较低，但它们所含的必需氨基酸量基本上与人体相符，所以营养价值较高，是膳食中最好的食品。 8营养元素：维持人体健康的食物中，应该含有五十种营养素，其中十种最主要的营养素是蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素 A、维生素 C、维生素 B1、维生素 B2、维生素 PP（尼克酸）、钙、铁等。 三大营养元素？910蛋白质占干重 人体中（中年人）人体 45% 水 55%细菌 50%80% 蛋白质 19%真菌 14%52% 脂肪 19%酵母菌 14%50% 糖类 1%白地菌 50% 无机盐 7%11蛋白质具有多样性的生物学功能w 蛋白质的多样性：n 种类繁多：w 人 10万种以上w 自然界 1010数量级w 蛋白质具有重要的生物学功能：12n （ 1）作为生物催化剂：酶的本质n （ 2）代谢调节作用：激素n （ 3）免疫保护作用：抗体n （ 4）物质的转运和存储：血红蛋白运输 O2n （ 5）运动与支持作用 : 肌动蛋白n （ 6）控制生长和分化：n （ 7）参与细胞间信息传递：跨膜蛋白n （ 8）生物膜的功能：蛋白质和脂类 核酸为遗传大分子，蛋白质为功能大分子13蛋白质的化学组成第 二 节14主要有 C、 H、 O、 N。有些蛋白质含有少量 S、 P或金属元素 Fe、Cu、 Zn等，个别蛋白质还含有 I 。一、蛋白质的元素组成15蛋白质的含氮量平均为 16 。 w 通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式：蛋白质含量 ( g % ) = 含氮量 ( g % ) 6.25 蛋白质元素组成的特点举例： 用生理盐水稀释血浆 50倍，取其 1.0ml测得其含氮量为 188g,请计算原血浆中蛋白质的含量（ g/L)?答案： 58.75 g/L16二、蛋白质结构的基本单位存在自然界中的氨基酸约有 180种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有 20余种 (称为基本氨基酸 )，且均属 -氨基酸 （脯氨酸除外）。1.氨基酸 蛋白质的基本组成单位17氨基酸的碳原子的编号w 根据 与羧基碳原子的距离 ：将碳原子依次编号为 、 b、 g、 d等。w 用阿拉伯数字编号，从 羧基的碳原子开始 ，依次编号为 1、 2、 3、 4等。18H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R19基本氨基酸的结构共同特点w 组成蛋白质的基本氨基酸为 -氨基酸w 不同的氨基酸其 R侧链不同，决定了蛋白质空间结构和理化性质w -碳原子 为不对称碳原子，具有旋光性，天然蛋白质的基本氨基酸皆为 L- -氨基酸202.氨基酸的分类分 类 依据 分 类R基 结 构 脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、 杂环 族氨基酸R基酸碱性 酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸人体内能否自己合成必需氨基酸、非必需氨基酸分解 产 物 进 一步转 化生糖氨基酸、生 酮 氨基酸、生糖兼生 酮 氨基酸是否用于合成蛋白 质标 准氨基酸、非 标 准氨基酸有无 遗传 密 码 编码 氨基酸、非 编码 氨基酸 211. 非极性疏水 R基氨基酸2. 极性不带电荷氨基酸3. 带正电荷 R基氨基酸4. 带负电荷 R基氨基酸氨基酸可根据 R基结构和理化性质进行分类221. 非极性疏水 R基氨基酸 (一 )231. 非极性疏水 R基氨基酸 (二 )(甲硫氨酸 )242. 极性不带电荷 R基氨基酸Tyr253. 带正电荷 R基氨基酸 (碱性氨基酸 )264. 带负电荷 R基氨基酸 (酸性氨基酸 )27天冬酰胺283.氨基酸的分离和分析氨基酸的分离和分析是测定蛋白质分子组成和结构的基础。l 溶解度法： 利用溶解度不同进行沉淀分离l 等电点法： 利用等电点将其分离l 特殊试剂沉淀法： 邻二甲苯 -4-磺酸与亮氨酸形