chapt蛋白质与核酸PPT课件

1、1第一节第一节 氨基酸氨基酸 一、一、 -氨基酸的分类和命名氨基酸的分类和命名 氨基酸是羧酸分子中碳链上的氢原子被氨基取代后的氨基酸是羧酸分子中碳链上的氢原子被氨基取代后的生成物。分子中生成物。分子中含有氨基和羧基两种官能团。含有氨基和羧基两种官能团。 氨基酸按分子中所含氨基酸按分子中所含NH2和和COOH的相对位置：的相对位置：RCHCOOHNH2氨基酸RCHCH2COOHNH2氨基酸RCHCH2CH2COOHNH2 氨基酸 在这些氨基酸中，与人类关系最为密切的是在这些氨基酸中，与人类关系最为密切的是-氨基酸氨基酸。第1页/共54页2有八种是人体所必需氨基酸（即人体本身不能合成的氨基酸）：有

2、八种是人体所必需氨基酸（即人体本身不能合成的氨基酸）：(CH3)2CHCHCOOHNH2缬氨酸(CH3)2CHCH2CHCOOHNH2亮氨酸CH3CH2CHCHCOOHNH2CH3异亮氨酸CH3CHCHCOOHNH2OH苏氨酸CH3SCH2CH2CHCOOHNH2蛋氨酸H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2赖氨酸C6H5CH2CHCOOHNH2苯基丙氨酸NHCH2CHCOOHNH2色氨酸 水解（酶）蛋白质氨基酸（约20种）第2页/共54页3 1. 中性氨基酸：分子中NH2和COOH的数目相等。如：这20多种-氨基酸又可分为：H2NCH2COOH甘氨酸 2. 碱性氨基酸：分子中NH2数

3、目 COOH数目。H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2赖氨酸第3页/共54页4 3. 酸性氨基酸： 分子中COOH数目 NH2 数目。如：NH2HOOCCH2CH2CHCOOH谷氨酸 氨基酸的结构特点： 除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的-碳原子都是手性碳原子，因而都具有旋光性。其构型与甘油醛的关系是：第4页/共54页5 OHCHOCH2OHHD -甘油醛COOHRHNH2D -氨基酸COOHRHH2NL -氨基酸CHOCH2OHHHOL -甘油醛 蛋白质水解得到的氨基酸，其构型均为L 型。 氨基酸构型的标记通常采用D/L命名法；而分子中手性碳原子的标记则采用R/S命名法。SSRCOO

4、HCH3HH2NL -丙氨酸COOHCH3HH2NHOHL -苏氨酸 绝大多数 - 氨基酸的绝对构型为 S 型。第5页/共54页6CH2COOHNH2氨基乙酸（甘氨酸）CH2(CH2)3CHCOOHNH2NH2HOOC(CH2)2CHCOOHNH22-氨基戊二酸（谷氨酸）CHCOOHNH2CH23-苯基-2-氨基丙酸 （苯丙氨酸）2,6-二氨基己酸（赖氨酸）第6页/共54页7 二、二、- - 氨基酸的物理性质氨基酸的物理性质 - 氨基酸为白色结晶固体，具有较高熔点，其熔点约氨基酸为白色结晶固体，具有较高熔点，其熔点约为为200300 ，且大多数在熔化时分解。，且大多数在熔化时分解。 -氨基酸易

5、溶氨基酸易溶于水，略溶于甲醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等于水，略溶于甲醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等有机溶剂。除甘氨酸外有机溶剂。除甘氨酸外- 氨基酸都含有手性碳原子，因氨基酸都含有手性碳原子，因此具有旋光性。此具有旋光性。 - 氨基酸具有较高的熔点氨基酸具有较高的熔点因其以内盐的形式存在。因其以内盐的形式存在。1、两性性质和等电点、两性性质和等电点 氨基酸既含有氨基，可接受氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含有羧基，可电离出，又含有羧基，可电离出H+，所以氨基酸具有酸碱两性性质。通常情况下，氨基，所以氨基酸具有酸碱两性性质。通常情况下，氨基酸以两性离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在

6、下列平衡：酸以两性离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在下列平衡：三、三、- - 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质第7页/共54页8H3NCHCOOROHHH2NCHCOOHROHH偶极离子H2N CH COOR氨基酸负离子H3N CHCOOHR氨基酸正离子pH=pIpHpIpHpI含义：含义：氨基酸都以偶极离子形式存在，所带净电荷为零，此时溶液的p值，叫做氨基酸的等电点(isoelectric point)，用pI表示。氨基酸的等电点不是中性点。氨基酸在等电点氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀。时溶解度最小，易沉淀。第8页/共54页9O2NFNO2+CHRCOOH NaHCO3 室温 乙醇O2N

7、NHNO2CHCOOHRH2N2、与、与2，4-二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFB）反应）反应在近中性和室温条件下，在近中性和室温条件下，- 氨基酸中游离的氨基与氨基酸中游离的氨基与2，4-二硝基氟苯反应，生成黄色的二硝基氟苯反应，生成黄色的2，4二硝基苯氨基酸二硝基苯氨基酸（简称（简称DNP-氨基酸）氨基酸）利用色谱法分离并与标准利用色谱法分离并与标准DNP-氨基酸比较，就可确定是氨基酸比较，就可确定是哪一种氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖哪一种氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖(1958年确定胰岛素的分子结构和1980年设计出一种测定DNA内核苷酸排列顺序的方法)获得者桑格获得者桑格尔首先提出

8、的，常用于肽链的尔首先提出的，常用于肽链的N-端分析。端分析。第9页/共54页10 - 氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生成羟基酸，并放出氮气，根据放出氮气的量成羟基酸，并放出氮气，根据放出氮气的量可计算出可计算出- 氨基酸的含量。此法称为范斯莱氨基酸的含量。此法称为范斯莱克（克（Van Slyke）氨基测定法。脯氨酸不含游）氨基测定法。脯氨酸不含游离的氨基除外。离的氨基除外。RCHCOOHNH2+HNO2RCHCOOHOH+N2+ H203、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应第10页/共54页11 氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加成反氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加

9、成反应，生成应，生成N，N-二羟甲基氨基酸，使氨基的碱二羟甲基氨基酸，使氨基的碱性消失，可用标准碱滴定，测定氨基酸的含量。性消失，可用标准碱滴定，测定氨基酸的含量。RCHCOOHNH2+HCHORCHCOOHN(CH2OH)24、与甲醛的反应、与甲醛的反应第11页/共54页125、氧化脱氨反应、氧化脱氨反应RCHCOOHNH2RCCOOHHNH2OORCCOOHHONH2NH3RCCOOHO-亚氨基酸-羟基-氨基酸-酮酸- 氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作用下生成用下生成- 亚氨基酸，然后经过水解、脱氨生成亚氨基酸，然后经过水解、脱氨

10、生成- 酮酸。酮酸。 - 酮酸是生物体内代谢的重要物质。酮酸是生物体内代谢的重要物质。第12页/共54页136 6、配位反应、配位反应RCH COHNH2O+Cu2+CHROCONH2Cu2+ONH2CCH RO 氨基酸分子中的羧基可以与金属成盐，同时氨基氮氨基酸分子中的羧基可以与金属成盐，同时氨基氮上的未共用电子对可与某些金属形成配位键，生成稳定上的未共用电子对可与某些金属形成配位键，生成稳定的配合物。例如氨基酸与铜离子生成蓝色结晶，可用于的配合物。例如氨基酸与铜离子生成蓝色结晶，可用于分离或鉴定氨基酸。分离或鉴定氨基酸。第13页/共54页14一个氨基酸的羧基中的羟基与另一个氨基酸中的氨基一

11、个氨基酸的羧基中的羟基与另一个氨基酸中的氨基脱水，生成含有酰胺键的化合物。由两个氨基酸分子脱水，生成含有酰胺键的化合物。由两个氨基酸分子脱水形成的肽叫二肽，由三个氨基酸分子脱水形成的脱水形成的肽叫二肽，由三个氨基酸分子脱水形成的肽叫三肽，由多个氨基酸分子脱水形成的肽叫多肽。肽叫三肽，由多个氨基酸分子脱水形成的肽叫多肽。H2N CHCH3C+OOHH2N CHCH2COOH+H2N CH2COOHH2NCHCCH3ONHCHCH2CONHCH2COOH7 7、成肽反应、成肽反应将含有游离氨基的一端写在左边，叫将含有游离氨基的一端写在左边，叫N-端；含有游离羧基端；含有游离羧基的一端写在右边，的一

12、端写在右边，C-端。例如：端。例如：第14页/共54页15多肽的命名是以多肽的命名是以C-端的端的 氨基酸为母体，在母体氨基酸氨基酸为母体，在母体氨基酸名称前按氨基酸的排列顺序从名称前按氨基酸的排列顺序从N-端开始，依次加上氨基酸端开始，依次加上氨基酸残基相应的酰基名称。例如残基相应的酰基名称。例如：NH2CHCRNHCHRCOONHCHRCHOHNCHRCOOHN-端 C-端NH2CHCH2CHCOOHCOONHCHCH2SHCNHCH2COOH-谷氨酰半胱氨酰苷氨酸或-谷-半胱-苷肽（谷胱苷肽） 符号：GSH第15页/共54页16（2） 异硫氰酸酯法异硫氰酸酯法(或或Edman降解法降解法

13、) C6H5N=C=SNH2CHCONHR多肽+C6H5NHC多肽SNHCHRCONHpH7pH7CNCCHHNC6H5ORS+多肽异硫氰酸苯酯末端氨基与异硫氰酸酯中的碳进行亲核加成得到标记的肽，小心水解，则末端氨基酸与标记试剂环化，形成苯乙内酰硫脲而从多肽链上分离，再与标准试剂比较，可确定哪种氨基酸。 肽链的肽链的N-端分析端分析（1 1）2,4-2,4-二硝基氟苯法二硝基氟苯法 第16页/共54页17 生物体中的许多激素也是多肽。（8个氨基酸组成的肽类激素 ） H2N-Gly-Leu-Pro-Cys-Asn-Gln-Ile-Tyr-Cys SS 牛催产素 H2N-Gly-Arg-Pro-C

14、ys-Asn-Gln-Phe-Tyr-Cys S S 增血压素 第17页/共54页188、与茚三酮的反应、与茚三酮的反应CCOOCNCCCOO+RCHO+ CO2+H2O凡含有游离氨基的凡含有游离氨基的- 氨基酸都有此反应，氨基酸都有此反应，-、-氨基氨基酸无此反应，该反应用于酸无此反应，该反应用于-氨基酸（脯氨酸除外）的氨基酸（脯氨酸除外）的定性和定量分析。定性和定量分析。 - 氨基酸在弱酸溶液中与水合茚三酮共热，经氧化、氨基酸在弱酸溶液中与水合茚三酮共热，经氧化、脱氨、脱羧、缩合等反应，生成醛，放出二氧化碳，同脱氨、脱羧、缩合等反应，生成醛，放出二氧化碳，同时生成蓝紫色物质。时生成蓝紫色物

15、质。第18页/共54页199氨基酸中羧基与醇的反应NH2R CH COOHH2O+C2H5OHHClR CH COOC2H5NH2干+10.脱羧反应 NH2+H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHH2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2CO2 生物体内的脱羧酶也能催化氨基酸的脱羧反应，这是蛋白质腐败发臭的主要原因。 第19页/共54页20一、一、 蛋白质的分类蛋白质的分类 蛋白质的种类很多，常根据其组成、性质、生理蛋白质的种类很多，常根据其组成、性质、生理功能和来源分类。功能和来源分类。第二节第二节 蛋白质蛋白质（1）简单蛋白质：只有）简单蛋白质：只有 氨基酸组成的蛋白质。例氨基酸组成的

16、蛋白质。例如白蛋白、球蛋白、谷蛋白等。如白蛋白、球蛋白、谷蛋白等。（2）结合蛋白：是由简单蛋白和非蛋白两部分组成。）结合蛋白：是由简单蛋白和非蛋白两部分组成。非蛋白部分称为辅基，作为辅基的有脂类、糖类、磷非蛋白部分称为辅基，作为辅基的有脂类、糖类、磷酸、色素、核酸、金属离子等。它们与蛋白质结合分酸、色素、核酸、金属离子等。它们与蛋白质结合分别组成脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、色蛋白、核蛋白、别组成脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、色蛋白、核蛋白、金属蛋白等。金属蛋白等。1、根据化学组成不同分类、根据化学组成不同分类第20页/共54页212、根据溶解性不同分类、根据溶解性不同分类（1）白蛋白：不溶于水和稀盐酸，

17、加热则凝固。）白蛋白：不溶于水和稀盐酸，加热则凝固。例如血清蛋白、卵清蛋白等。例如血清蛋白、卵清蛋白等。（2 2）球蛋白）球蛋白（3 3）醇溶蛋白）醇溶蛋白（4 4）谷蛋白：）谷蛋白：（5 5）组蛋白：）组蛋白：（6 6）精蛋白：）精蛋白：（7 7）硬蛋白）硬蛋白：第21页/共54页223 3、根据形状不同分类、根据形状不同分类（1 1）纤维状蛋白：又称结构蛋白。多呈丝状，多不）纤维状蛋白：又称结构蛋白。多呈丝状，多不溶于水，对蛋白质水解酶有较强的抵抗作用。溶于水，对蛋白质水解酶有较强的抵抗作用。（2 2）球状蛋白：呈球状或椭圆形，一般溶于水、稀）球状蛋白：呈球状或椭圆形，一般溶于水、稀酸、稀

18、碱稀盐及乙醇溶液。如清蛋白、酪蛋白等。酸、稀碱稀盐及乙醇溶液。如清蛋白、酪蛋白等。4 4、根据生理功能不同分类、根据生理功能不同分类（1 1）活性蛋白：具有生理活性。如：酶、激素、抗）活性蛋白：具有生理活性。如：酶、激素、抗体、收缩蛋白、运输蛋白等体、收缩蛋白、运输蛋白等（2 2）非活性蛋白：担任生物的保护或支持作用，但）非活性蛋白：担任生物的保护或支持作用，但本身不具有生物活性的蛋白。如清蛋白、酪蛋白、角本身不具有生物活性的蛋白。如清蛋白、酪蛋白、角蛋白等蛋白等第22页/共54页235 5、根据来源不同分类、根据来源不同分类 根据生物来源可分为植物蛋白、动物蛋白和微生根据生物来源可分为植物蛋

19、白、动物蛋白和微生物蛋白。微生物蛋白是将一些非蛋白物质如烃类、醇类、物蛋白。微生物蛋白是将一些非蛋白物质如烃类、醇类、纤维素类等，经微生物作用转化而成的单株细胞蛋白，纤维素类等，经微生物作用转化而成的单株细胞蛋白，这是近十年来新开发的蛋白资源之一。这是近十年来新开发的蛋白资源之一。蛋白质中平均含氮量为蛋白质中平均含氮量为16%，即每，即每100g蛋白质平均含氮蛋白质平均含氮约约16g。因此生物组织每。因此生物组织每1g氮就相当于的蛋氮就相当于的蛋白质，此即蛋白质系数。白质，此即蛋白质系数。 粗蛋白含量粗蛋白含量=氮含量氮含量第23页/共54页24 1、蛋白质的一级结构：、蛋白质的一级结构： -

20、 氨基酸按照一定的组成、一定的排列顺序通过肽键连氨基酸按照一定的组成、一定的排列顺序通过肽键连接而成的多肽链称为蛋白质的一级结构。接而成的多肽链称为蛋白质的一级结构。二、二、 蛋白质的结构蛋白质的结构 N-端 C-端 Ile-Gly S S 21Asn Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys A 链 5 10 15 20 S S S S Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys B 链 25 30 35 4

21、0 Asn-Val-Phe Ala-Lys-Pro-Thr-Tyr-Phe-Phe-Gly-Arg-Glu-Gly 51 50 45 蛋白质是由许多蛋白质是由许多 - 氨基酸氨基酸通过肽键连接而成的生物高分通过肽键连接而成的生物高分子化合物，结构复杂，为研究方便，通常将蛋白质的结子化合物，结构复杂，为研究方便，通常将蛋白质的结构分为四级。构分为四级。第24页/共54页25蛋白质分子的构象 肽链中酰胺部分在一个平面上（称为肽平面或酰胺平面），与羰基及氨基相连的两个基团处于反式位置 第25页/共54页26 蛋白质的多肽链借助于氢键进行卷曲、盘旋蛋白质的多肽链借助于氢键进行卷曲、盘旋或折叠，形成特定

22、的空间构象，称为蛋白质的二级或折叠，形成特定的空间构象，称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构重要有两种形式，即结构。蛋白质的二级结构重要有两种形式，即-螺螺旋和旋和-折叠片层结构。折叠片层结构。（1） -螺旋结构螺旋结构 多肽链绕中心轴线呈螺旋上升，多肽链绕中心轴线呈螺旋上升，每隔个氨基酸残基螺旋上升一圈，每圈绕轴上升。每隔个氨基酸残基螺旋上升一圈，每圈绕轴上升。螺旋体是通过链内氢键维持其稳定性，氢键的取向螺旋体是通过链内氢键维持其稳定性，氢键的取向几乎与中心轴几乎与中心轴 平行。平行。（2） -折叠结构折叠结构 两条充分伸展的肽链相互平行两条充分伸展的肽链相互平行或一条多肽链回折，通过分子

23、间氢键结合在一起就或一条多肽链回折，通过分子间氢键结合在一起就形成了蛋白质的形成了蛋白质的-折叠结构折叠结构 。有平行折叠和反平行折叠两种。有平行折叠和反平行折叠两种。2、蛋白质的二级结构、蛋白质的二级结构第26页/共54页27 蛋白质的-螺旋结构每隔个每隔个氨基酸氨基酸残基螺残基螺旋上升旋上升一圈，一圈，每圈绕每圈绕轴上升轴上升第27页/共54页28 蛋白质的-折叠结构第28页/共54页29两条或两条以上具有三级结构的肽链以非共价键结合而成特定的空间构象，成为两条或两条以上具有三级结构的肽链以非共价键结合而成特定的空间构象，成为蛋白质的四级结构。其中每一条肽链称为亚基，亚基单独存在并无生物活

24、性，只蛋白质的四级结构。其中每一条肽链称为亚基，亚基单独存在并无生物活性，只有聚合成四级结构时才有完整的生物活性。并非所有的蛋白质都有四级结构。有聚合成四级结构时才有完整的生物活性。并非所有的蛋白质都有四级结构。3、蛋白质的三级结构、蛋白质的三级结构蛋白质的多肽链在二级结构的基础上，通过副键进一步盘旋或折叠形成的更复杂的空间蛋白质的多肽链在二级结构的基础上，通过副键进一步盘旋或折叠形成的更复杂的空间构象，称为蛋白质的三级结构。蛋白质的三级结构有纤维状和球状两种。构象，称为蛋白质的三级结构。蛋白质的三级结构有纤维状和球状两种。（1）纤维状蛋白）纤维状蛋白 几条具有几条具有-螺旋结构螺旋结构 的肽

25、链借助副键作用互相扭成绳索状，有的肽链借助副键作用互相扭成绳索状，有“螺螺旋的螺旋旋的螺旋”之称。之称。（2）球状蛋白）球状蛋白 蛋白质多肽链折叠、卷曲成很不规则，但具有特定结构的球形或椭圆蛋白质多肽链折叠、卷曲成很不规则，但具有特定结构的球形或椭圆形。形。4、蛋白质的四级结构、蛋白质的四级结构第29页/共54页301 1、两性性质和等电点、两性性质和等电点 由于蛋白质是由氨基酸组成的因此蛋白质和氨基由于蛋白质是由氨基酸组成的因此蛋白质和氨基酸一样具有两性性质和等电点。酸一样具有两性性质和等电点。PrNH2COOHPrNH3COO+-PrNH2COO-PrNH3COOH+正 离 子PH PI两

26、 性 离 子PH PI负 离 子PH PIOH-OH-H+H+三、三、 蛋白质的性质蛋白质的性质蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此性质，可以分离蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此性质，可以分离和纯化蛋白质。和纯化蛋白质。第30页/共54页312 2、水解反应、水解反应 蛋白质在酸或碱的催化下可以彻底水解，生成蛋白质在酸或碱的催化下可以彻底水解，生成-氨基酸的混合物。若在酶的催化下逐步水解，可以得氨基酸的混合物。若在酶的催化下逐步水解，可以得到示、胨、多肽、等一系列摩尔质量逐渐减小的中间到示、胨、多肽、等一系列摩尔质量逐渐减小的中间产物。产物。 蛋白质蛋白质示示胨胨多肽多肽二肽二肽 - -氨基酸

27、氨基酸3、胶体性质、胶体性质 蛋白质是生物高分子化合物，分子颗粒的直蛋白质是生物高分子化合物，分子颗粒的直径在径在1100nm之间，具有胶体溶液的特性，如布之间，具有胶体溶液的特性，如布朗运动、丁铎尔现象、不能透过半透膜朗运动、丁铎尔现象、不能透过半透膜等。等。第31页/共54页32 （1 1）、可逆沉淀）、可逆沉淀 在蛋白质溶液中加入中性盐，在蛋白质溶液中加入中性盐，既能中和蛋白质胶粒所带的电荷，又能破坏蛋白质的既能中和蛋白质胶粒所带的电荷，又能破坏蛋白质的水化膜，使蛋白质成为裸露的粒子，相互凝聚而沉淀。水化膜，使蛋白质成为裸露的粒子，相互凝聚而沉淀。这个过程叫盐析。若加入大量的水，蛋白质又

28、重新溶这个过程叫盐析。若加入大量的水，蛋白质又重新溶解。因此盐析作用是可逆沉淀。可逆沉淀的蛋白质结解。因此盐析作用是可逆沉淀。可逆沉淀的蛋白质结构基本不发生改变仍保持原来的生理活性。构基本不发生改变仍保持原来的生理活性。4 4、蛋白质的沉淀、蛋白质的沉淀在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏蛋白质的水化在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏蛋白质的水化膜或中和蛋白质分子表面的电荷，蛋白质就会沉淀下膜或中和蛋白质分子表面的电荷，蛋白质就会沉淀下来。蛋白质的沉淀分为可逆沉淀和不可逆沉淀。来。蛋白质的沉淀分为可逆沉淀和不可逆沉淀。第32页/共54页33与有机溶剂作用与有机溶剂作用 某些水溶性有机溶剂如乙醇、

29、丙某些水溶性有机溶剂如乙醇、丙酮等，由于与水有较强的水化作用，能破坏蛋白质表酮等，由于与水有较强的水化作用，能破坏蛋白质表面的水化膜，可使蛋白质沉淀下来。在低温及短时间面的水化膜，可使蛋白质沉淀下来。在低温及短时间内，这种沉淀是可逆的。但当作用时间较长或温度较内，这种沉淀是可逆的。但当作用时间较长或温度较高时，有机溶剂可渗入蛋白质内部破坏其空间结构的高时，有机溶剂可渗入蛋白质内部破坏其空间结构的副键，形成不可逆沉淀。副键，形成不可逆沉淀。（2 2）、不可逆沉淀）、不可逆沉淀 不可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白不可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白质分子，内部结构发生了较大的改变，蛋白质已失去其质分子，内部结构

30、发生了较大的改变，蛋白质已失去其原来的生物活性，即使沉淀因素消失后，沉淀也不会重原来的生物活性，即使沉淀因素消失后，沉淀也不会重新溶解。新溶解。第33页/共54页34与重金属盐作用与重金属盐作用 重金属盐如汞盐、铅盐、银盐等重金属盐如汞盐、铅盐、银盐等在碱性溶液中与蛋白质负离子结合形成难溶性盐，可在碱性溶液中与蛋白质负离子结合形成难溶性盐，可使蛋白质沉淀。这种沉淀不再溶于水，是不可逆沉淀。使蛋白质沉淀。这种沉淀不再溶于水，是不可逆沉淀。PrNH2COO-+Ag+PrNH2COOAgPrNH3COOH+ Cl3COO-PrNH2COOH+OOCCCl3+-与生物碱试剂作用与生物碱试剂作用 生物碱

31、试剂多为酸性化合物，如生物碱试剂多为酸性化合物，如三氯乙酸、苦味酸、鞣酸、磷钨酸等，能与蛋白质正离子三氯乙酸、苦味酸、鞣酸、磷钨酸等，能与蛋白质正离子结合形成难溶物，也使蛋白质产生不可逆沉淀。结合形成难溶物，也使蛋白质产生不可逆沉淀。第34页/共54页35 蛋白质因受物理或化学因素的影响，改变了其分子蛋白质因受物理或化学因素的影响，改变了其分子内部的特有结构，导致理化性质改变，生理活性丧失内部的特有结构，导致理化性质改变，生理活性丧失的现象称为蛋白质的变性。的现象称为蛋白质的变性。 （1 1）、蛋白质变性的因素）、蛋白质变性的因素 物理因素：干燥、高温、高压、紫外线、超声波、物理因素：干燥、高

32、温、高压、紫外线、超声波、X-X-射线、剧烈振荡和搅拌等。射线、剧烈振荡和搅拌等。 化学因素：强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、生化学因素：强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、生物碱试剂、表面活性剂等。物碱试剂、表面活性剂等。 （2 2）、蛋白质变性的特征：生物活性丧失，溶解度）、蛋白质变性的特征：生物活性丧失，溶解度降低，黏度增加，易被水解。降低，黏度增加，易被水解。5 5、蛋白质的变性、蛋白质的变性第35页/共54页366 6、蛋白质的显色反应、蛋白质的显色反应反应名称试剂现象反应基团使用范围茚三酮反应水合茚三酮试剂蓝紫游离氨基氨基酸，蛋白质，多肽二缩脲反应稀碱，稀硫酸铜溶液紫红二个以上肽键多肽

33、，蛋白质黄蛋白反应浓硝酸、加热、稀NaOH黄橙黄苯基含苯基结构的多肽及蛋白质米隆反应米隆试剂*、加热 白肉红 酚基 含酚基的多肽及蛋白质 乙醛酸反应乙醛酸试剂、浓硫酸紫色环吲哚基含吲哚基多肽及蛋白质第36页/共54页37 生物体内的核酸按其组成不同分为两类：核糖核酸生物体内的核酸按其组成不同分为两类：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（）和脱氧核糖核酸（DNA）。）。RNA主要存在于细主要存在于细胞质中，其主要功能是控制蛋白质的合成；胞质中，其主要功能是控制蛋白质的合成；DNA主要存主要存在于细胞核中，其功能是负责储存和传递遗传信息。在于细胞核中，其功能是负责储存和传递遗传信息。第三节第三节 核

34、酸核酸一、一、 核酸的组成核酸的组成1、核酸的元素组成、核酸的元素组成 核酸主要由核酸主要由C、H、O、N、P五种五种元素组成（个别核酸含有微量元素组成（个别核酸含有微量S），），N、P含量较高，分别含量较高，分别为为15%16%和和9%10%。其中。其中P的含量比较稳定，平均的含量比较稳定，平均含量约为含量约为9.5%，即核酸样品中每克磷的存在就相当于样，即核酸样品中每克磷的存在就相当于样品中含品中含100的核酸，称为核酸系数。的核酸，称为核酸系数。第37页/共54页38 核酸完全水解生成戊糖、含氮碱及磷酸的混合物。核酸完全水解生成戊糖、含氮碱及磷酸的混合物。核酸逐步水解的过程如下：核酸逐步

35、水解的过程如下：核酸（多核苷酸）单核苷酸磷酸核苷戊糖含氮碱不同的核酸所含戊糖和含氮碱不同。不同的核酸所含戊糖和含氮碱不同。2、核酸的化学组成、核酸的化学组成第38页/共54页39类 别RNADNA戊 糖-D-核糖-D-2-脱氧核糖含氮碱嘧啶碱尿嘧啶 胞嘧啶胸腺嘧啶 胞嘧啶嘌呤碱腺嘌呤 鸟嘌 呤腺嘌呤 鸟嘌呤磷 酸H3PO4H3PO4 RNA与与DNA在化学组成上的异同在化学组成上的异同第39页/共54页40 核苷是由核苷是由-D-核糖或核糖或-D-2-脱氧核糖与含氮碱脱脱氧核糖与含氮碱脱水缩合而成的水缩合而成的-含氮糖苷。戊糖与碱基之间的含氮糖苷。戊糖与碱基之间的-糖苷糖苷键总是由糖的半缩醛羟

36、基与嘌呤碱中键总是由糖的半缩醛羟基与嘌呤碱中9位或嘧啶碱位或嘧啶碱1位位氮原子上的氢脱水缩合而成。核糖中的碳原子的编号氮原子上的氢脱水缩合而成。核糖中的碳原子的编号都带有都带有“”以区别于碱基中的原子编号。以区别于碱基中的原子编号。 二、核苷二、核苷第40页/共54页41名称名称 结构结构缩写缩写名称名称结构结构缩写缩写腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷 腺腺苷苷（A） 鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷 鸟鸟苷苷（G） 胞胞嘧嘧啶啶核核苷苷 胞胞苷苷（C） 尿尿嘧嘧啶啶核核苷苷 尿尿苷苷（U） NNNNNH2OOHOHHHHHHONHNNONH2NOOHOHHHHHHONNH2ONOOHOHHHHHHONHOONOOH

37、OHHHHHHORNA中脱氧核糖核苷的结构、名称和缩写中脱氧核糖核苷的结构、名称和缩写第41页/共54页42DNA中脱氧核糖核苷的结构、名称和缩写中脱氧核糖核苷的结构、名称和缩写名称名称 结构结构 缩写缩写名称名称 结构结构 缩写缩写腺嘌腺嘌呤脱呤脱氧核氧核苷苷脱氧腺脱氧腺苷苷（dA）鸟嘌鸟嘌呤脱呤脱氧核氧核苷苷脱氧鸟脱氧鸟苷苷（dG）胞嘧胞嘧啶脱啶脱氧核氧核苷苷脱氧胞脱氧胞苷苷（dC）胸腺胸腺嘧啶嘧啶脱氧脱氧核苷核苷脱氧胸脱氧胸苷苷（dT）NNNNNH2OHOHHHHHHONHNNONH2NOHOHHHHHHONNH2ONOHOHHHHHHONHOONOHOHHHHHHOH3C第42页/共5

38、4页43 作为核酸结构单元的单核苷酸简称核苷酸，是有作为核酸结构单元的单核苷酸简称核苷酸，是有核苷戊糖核苷戊糖3或或5位的羟基与磷酸脱水形成的磷酸酯。位的羟基与磷酸脱水形成的磷酸酯。由核糖核苷与磷酸生成的酯叫核糖核苷酸，由脱氧核由核糖核苷与磷酸生成的酯叫核糖核苷酸，由脱氧核糖核苷生成的磷酸酯叫脱氧核糖核苷酸。例如由戊糖糖核苷生成的磷酸酯叫脱氧核糖核苷酸。例如由戊糖的的5-位羟基与磷酸形成的酯是核苷酸的单体。位羟基与磷酸形成的酯是核苷酸的单体。NNH2ONOHOHHHHHOPHOOHONNNNNH2OHOHHHHHOPHOOHO5-脱氧胞苷酸（脱氧胞苷酸（5-dCMP） 三、单核苷酸三、单核苷酸

39、5-脱氧腺苷酸（脱氧腺苷酸（5-dAMP）第43页/共54页44RNA和和DNA的核苷酸单体按对应的核苷各有四种。的核苷酸单体按对应的核苷各有四种。常见的常见的5 -核苷酸之名称、缩写见表核苷酸之名称、缩写见表13-4。 RNA和和DNA中的中的5 -核苷酸单体核苷酸单体 RNA DNA5 -腺苷酸 5 -AMP5 -鸟苷酸 5 -GMP5 -胞苷酸 5 -CMP5 -尿苷酸 5 -UMP5 -脱氧腺苷酸 5 -dAMP5 -脱氧鸟苷酸 5 -dGMP5 -脱氧胞苷酸 5 -dCMP5 -脱氧胸腺苷酸 5 -dTMP此外生物体中还存在多个磷酸的单核苷酸，如腺苷此外生物体中还存在多个磷酸的单核苷

40、酸，如腺苷二磷酸（二磷酸（ADP）和腺苷三磷酸（）和腺苷三磷酸（ATP）第44页/共54页45式中式中表示高能磷酸键。普通磷酸键表示高能磷酸键。普通磷酸键PO断裂时放出断裂时放出能量，而高能磷酸键能量，而高能磷酸键PO可放出的能量。当生物代谢可放出的能量。当生物代谢时依靠生成这种高能磷酸键来贮存能量，当生命活动时依靠生成这种高能磷酸键来贮存能量，当生命活动中需要能量时，则高能磷酸键断裂，储存的能量被释中需要能量时，则高能磷酸键断裂，储存的能量被释放出来。放出来。NNNNNH2OOHOHHHHHOPOOHOpPHOOHOHOO第45页/共54页46 核酸是由许多单核苷酸通过核酸是由许多单核苷酸通

41、过3 3 - -位和位和5 5 - -位的位的磷酸二酯键连接而成的多核苷酸链。磷酸二酯键连接而成的多核苷酸链。CH2HHOHHHOCH2HHOHHHOCH2HHOHHHOCH2HHOHHHOOPOOOHOPOOOHOPOOOHOPOOOHNNNNNH2NNNH2ONHNNNONH2NHNOO53端端腺苷酸胞苷酸鸟苷酸脲苷酸ACGU四、核酸的一级结构四、核酸的一级结构第46页/共54页47RNA或或DNA中的多核苷酸链，都按上图方式表示，显中的多核苷酸链，都按上图方式表示，显然太繁复了，所以现在都用简化了的示意法来表示。然太繁复了，所以现在都用简化了的示意法来表示。国际上广泛采用垂直线表示戊糖基，国际上广泛采用垂直线表示戊糖基，P表示磷酸基，表示磷酸基，从垂直线上画出的斜线表示在戊糖从垂直线上画出的斜线表示在戊糖3-和和5-之间的磷酸之间的磷酸二酯键。如下图所示：二酯键。如下图所示：PPOHPOHPOHPOHACGU53253PPHPHPHPH53253R1R2R3R4RNADNA链简化图链简化图第47页/共54页48 核酸和蛋白质一样，它的结构不仅涉及单核苷酸核酸和蛋白质一样，它的结构不仅涉及单核苷酸的碱基排列顺序、种类和数目，也有三维空间的构