3蛋白质-1.ppt

2蛋白质化学 蛋白质主要元素组成 C H O N S及P Fe Cu Zn Mo I Se等微量元素 蛋白质平均含N量为16 这是凯氏定氮法测蛋白质含量的理论依据 蛋白质含量 蛋白质含N量 6 25 蛋白质的生物学意义 蛋白质 protein 是生活细胞内含量最丰富 功能最复杂的生物大分子 并参与了几乎所有的生命活动和生命过程 因此 研究蛋白质的结构与功能始终是生命科学最基本的命题 生物体最主要的特征是生命活动 而蛋白质是生命活动的体现者 具有以下主要功能 催化功能 结构功能 调节功能 防御功能 运动功能 运输功能 信息功能 储藏功能 2 1氨基酸 尽管在各种生物体内已发现了180多种氨基酸 aminoacid AA 但参与组成蛋白质的氨基酸只有20种 称为蛋白质氨基酸 2 1 1蛋白质氨基酸的结构及分类 一 氨基酸的结构通式 除脯氨酸是一种 亚氨基酸外 其余的都是 氨基酸 其结构通式为 除甘氨酸外 其它蛋白质氨基酸的 碳原子均为不对称碳原子 因此氨基酸有D 型与 型两种构型 天然蛋白质中氨基酸绝大多数都是L 型的 只是近年才发现在某些微生物蛋白质中有 型氨基酸 蛋白质中常见氨基酸的结构 甘氨酸Glycine 脂肪族氨基酸 氨基乙酸 氨基酸的结构 脂肪族氨基酸 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine 氨基丙酸 氨基酸的结构 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine 脂肪族氨基酸 氨基异戊酸 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine亮氨酸Leucine 脂肪族氨基酸 氨基异己酸 氨基酸的结构 氨基酸的结构 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine亮氨酸Leucine异亮氨酸Ileucine 脂肪族氨基酸 氨基 甲基戊酸 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine亮氨酸Leucine异亮氨酸Ileucine脯氨酸Proline 亚氨基酸 吡咯烷基 羧酸 氨基酸的结构 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine亮氨酸Leucine异亮氨酸Ileucine脯氨酸Proline甲硫氨酸Methionine 含硫氨基酸 氨基 甲硫基丁酸 氨基酸的结构 甘氨酸Glycine丙氨酸Alanine缬氨酸Valine亮氨酸Leucine异亮氨酸Ileucine脯氨酸Proline甲硫氨酸Methionine半胱氨酸Cysteine 含硫氨基酸 氨基 巯基丙酸 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸Phenylalanine 氨基 苯基丙酸 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosine 氨基 对羟苯基丙酸 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosine色氨酸TryptophanTrp 氨基 吲哚基丙酸 氨基酸的结构 碱性氨基酸 精氨酸Arginine 氨基 胍基戊酸 氨基酸的结构 碱性氨基酸 精氨酸Arginine赖氨酸Lysine 二氨基己酸 氨基酸的结构 碱性氨基酸 精氨酸Arginine赖氨酸Lysine组氨酸Histidine 氨基 咪唑基丙酸 氨基酸的结构 天冬氨酸Aspartate 酸性氨基酸 氨基丁二酸 氨基酸的结构 天冬氨酸Aspartate谷氨酸Glutamate 酸性氨基酸 氨基戊二酸 氨基酸的结构 丝氨酸Serine 含羟基氨基酸 氨基 羟基丙酸 氨基酸的结构 丝氨酸Serine苏氨酸Threonine 含羟基氨基酸 氨基 羟基丁酸 氨基酸的结构 天冬酰胺Asparagine 含酰胺氨基酸 氨基酸的结构 天冬酰胺Asparagine谷氨酰胺Glutamine 含酰胺氨基酸 氨基酸的结构 2C 甘3C 丙丝半色酪苯组4C 天天苏5C 谷谷脯缬 吉 蛋6C 亮异赖精 二 氨基酸的分类 1 根据来源分 内源氨基酸和外源氨基酸 2 从营养学角度分 必需氨基酸和非必需氨基酸IleMetValLeuTrpPheThrLys一家写两三本书来 3 根据是否组成蛋白质来分 蛋白质中常见氨基酸 蛋白质中稀有氨基酸和非蛋白氨基酸 4 按R基极性分类20种常见氨基酸 表2 1 非极性R基团氨基酸 8种AlaValLeuIlePheProMetTrp极性不带电荷R基团氨基酸 7种SerThrAsnGlnTryCysGly带负电荷R基团氨基酸 2种AspGlu带正电荷R基团氨基酸 3种LysArgHis 2 1 2氨基酸的理化性质 2 1 2 1氨基酸的两性解离与等电点氨基酸在水溶液或结晶内基本上均以兼性离子或偶极离子的形式存在 氨基酸的两性解离在不同的pH条件下 两性离子的状态也随之发生变化 pH1710净电荷 10 1正离子两性离子负离子等电点PI 氨基酸的等电点 isoeletricpoint 及其计算 氨基酸的等电点 当外液pH为某一pH值时 氨基酸分子中所含的 NH3 和 COO 数目正好相等 净电荷为0 这一pH值即为氨基酸的等电点 简称pI 在等电点时 氨基酸既不向正极也不向负极移动 即氨基酸处于两性离子状态 氨基酸等电点的计算 侧链不含离解基团的中性氨基酸 其等电点是它的pK 1和pK 2的算术平均值 pI pK 1 pK 2 2同样 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 pK 1 pK R COO 2碱性氨基酸 pI pK 2 pK R NH2 2 甘氨酸的滴定曲线 规律 pH R R pH pK2 时 R R R pH pI时 静电荷为零 R R pHpI时 静电荷为 1 某氨基酸的等电点即为该氨基酸两性离子两边的pK值和的一半 2 在氨基酸等电点以上任何pH AA带净的负电荷 在电场中向阳极移动 在氨基酸等电点以下任何pH AA带净的正电荷 在电场中向阴极移动 3 在一定pH范围中 溶液的pH离AA等电点愈远 AA带净电荷愈多 2 1 2 2氨基酸的光学性质 构成蛋白质的20种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 只有酪氨酸 苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力