(东方)蛋白质化学

1、2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1 1 第三章第三章 蛋白质化学蛋白质化学 主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、功能以及蛋白质的结构与功能的关性质、功能以及蛋白质的结构与功能的关系。系。主要内容：主要内容：2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2 2 James B. Sumner Cornell Medical SchoolFdd 1887Nobelpris 1946James B. Sumner等，等，1926年从刀豆中分离出年从刀豆中分离出脲酶并制成结晶

2、，因此脲酶并制成结晶，因此荣获荣获1946年诺贝尔奖年诺贝尔奖(enzyme and protein cystallization).。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3 3 一、蛋白质的组成一、蛋白质的组成 蛋白质可以是生物体的蛋白质可以是生物体的结构物质结构物质，也可以是，也可以是生生理功能物质理功能物质。蛋白质是生命现象的基本的物质基蛋白质是生命现象的基本的物质基础。础。（一）蛋白质组成（一）蛋白质组成 元素组成：元素组成：蛋白质都含蛋白质都含 C、H、O、N 四种元四种元素，多数蛋白质还含少量素，多数蛋白质还含少量S，有些蛋白质还含其

3、它有些蛋白质还含其它元素：元素：Fe、Cu、Mo、I等。等。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4 4 各种蛋白质的含氮量各种蛋白质的含氮量接近接近16%16%，测定生物样品中，测定生物样品中的含氮量可计算出样品中蛋白质的含量。凯氏的含氮量可计算出样品中蛋白质的含量。凯氏（kjedahlkjedahl）定氮法据此测定生物样品中蛋白质的含量：定氮法据此测定生物样品中蛋白质的含量：蛋白质含量蛋白质含量= =蛋白氮蛋白氮6.256.25式中式中6.256.25即即16%16%的倒数，为的倒数，为1 1g g氮代表的蛋白质量（氮代表的蛋白质量（g g）

4、。）。不同来源蛋白质的组成元素百分比不同来源蛋白质的组成元素百分比元素元素质量分数质量分数% %元素元素质量分数质量分数% %CON502316HSP、Fe、Cu等703微量微量2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 5 5 二、蛋白质的基本结构单位二、蛋白质的基本结构单位氨基酸（氨基酸（amino acid） （一）氨基酸的通式、分类、结构和代号（一）氨基酸的通式、分类、结构和代号 1 1、氨基酸的结构通式、氨基酸的结构通式 H3NCHCOOR-+H2NCHCOOHR或或 -氨基酸结构的共同特点：氨基酸结构的共同特点：-氨基和氨基和-羧基羧基连在连

5、在-碳原子上。有一个可变的侧链碳原子上。有一个可变的侧链R R 。 氨基酸在溶液及反应中常以氨基酸在溶液及反应中常以两性离子两性离子形式存在。形式存在。 除甘氨酸外，所有除甘氨酸外，所有-氨基酸的氨基酸的-碳原子都是手性碳原子都是手性碳原子，都有碳原子，都有旋光性旋光性；每一种氨基酸都有；每一种氨基酸都有D-型和型和L-型两种旋光异构体型两种旋光异构体 。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 6 6 2 2、氨基酸的分类、结构、代号、氨基酸的分类、结构、代号 氨基酸分类：氨基酸分类：根据氨基酸的酸碱性分类根据氨基酸的酸碱性分类 酸性氨基酸酸性氨基酸

6、2 2种：谷氨酸和天门冬氨酸，含一个种：谷氨酸和天门冬氨酸，含一个氨基和两个羧基。氨基和两个羧基。 碱性氨基酸碱性氨基酸3 3种：精氨酸、赖氨酸和组氨酸，含种：精氨酸、赖氨酸和组氨酸，含一个羧基、两个或两个以上的氨基或亚氨基。一个羧基、两个或两个以上的氨基或亚氨基。 中性氨基酸中性氨基酸1515种：含一氨基一羧基，还包括两种：含一氨基一羧基，还包括两种酸性氨基酸产生的酰胺。种酸性氨基酸产生的酰胺。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 7 7 中性氨基酸（侧链脂肪族中性氨基酸（侧链脂肪族5种）种）氨基酸的结构、代号（三字母和单字母）：氨基酸的结构、代

7、号（三字母和单字母）：2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 8 8 中性氨基酸（侧链脂肪族含羟基氨基酸中性氨基酸（侧链脂肪族含羟基氨基酸2种）种）2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 9 9 中性氨基酸（侧链脂肪族含硫氨基酸中性氨基酸（侧链脂肪族含硫氨基酸2 2种）种）2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1010 中性氨基酸（侧链中性氨基酸（侧链芳香族氨基酸芳香族氨基酸3 3种）种）中性氨基酸中性氨基酸（侧链杂环氨（侧链杂环氨基酸基酸1 1种）种）2021

8、-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1111 中性氨基酸（两种酸性中性氨基酸（两种酸性氨基酸产生的酰胺氨基酸产生的酰胺2 2种）种）酸性氨基酸酸性氨基酸2 2种种2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1212 3种种2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1313 （二）氨基酸的构型、旋光性和光吸收（二）氨基酸的构型、旋光性和光吸收 氨基酸的构型：氨基酸的构型：D-型和型和L-型。型。蛋白质中的氨基酸蛋白质中的氨基酸都是都是L-L-型型 。 丙氨酸的丙氨酸的D-型和

9、型和L-型型旋光性：旋光性： 除除Gly都有手性碳都有手性碳原子，都有旋光性。原子，都有旋光性。L-氨基酸多为右旋性，氨基酸多为右旋性，少数为左旋性。少数为左旋性。 光吸收：光吸收：Trp、Tyr和和 Phe在在280nm附近吸收紫外光，因为分附近吸收紫外光，因为分子中苯环含共轭双键。子中苯环含共轭双键。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1414 利用紫外分光光度法测定样品中蛋白质的含量利用紫外分光光度法测定样品中蛋白质的含量LambertBeer（朗伯朗伯-比尔）定律比尔）定律： A=lg = lgT = clI0 I A吸光度吸光度(ab

10、sorbance)，也称光密度（也称光密度（optical density，OD 摩尔吸收系数（旧称摩尔消光系数）；摩尔吸收系数（旧称摩尔消光系数）； l 吸收杯的内径或光程长度（吸收杯的内径或光程长度（cm）；）； I0入射光强度；入射光强度； I 透射光强度；透射光强度； T透光率（透光率（transmittancy，=I/I0 ）。）。 式中：式中：2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1515 （三）氨基酸的酸碱性质和等电点（三）氨基酸的酸碱性质和等电点 1 1、氨基酸的两性离子形式、氨基酸的两性离子形式 H2NCHCOOHRH3NCHCO

11、OR-+ 氨基酸分子中氨基酸分子中含有碱性的氨基（含有碱性的氨基（-NH2）和酸性的和酸性的羧基（羧基（-COOH）。-COOH基可解离释放基可解离释放H+变为变为COO，释放出的释放出的H+离子与离子与-NH2结合变成结合变成-NH3+，此此时 氨 基 酸 成 为 带 正 、 负 两 种 电 荷 的 偶 极 离 子时 氨 基 酸 成 为 带 正 、 负 两 种 电 荷 的 偶 极 离 子（dipolarion）即即兼性离子（兼性离子（zwitterion），这是氨基这是氨基酸在水中或结晶态时的主要形式：酸在水中或结晶态时的主要形式：2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主

12、讲：李盛贤主讲：李盛贤 1616 2 2、氨基酸的两性解离和等电点、氨基酸的两性解离和等电点 Brnsted的广义酸碱理论的广义酸碱理论: :HA A- + H +酸酸碱碱质子质子 氨基酸在水中既能放出质子，氨基酸在水中既能放出质子，也能接受质子，具有也能接受质子，具有酸碱性质酸碱性质，是两性电解质是两性电解质。H2NCHCOORH3NCHCOOR-+-+ H+酸酸H3NCHCOOHRH3NCHCOOR-+ H+碱碱质子受体质子受体质子供体质子供体2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1717 在不同环境在不同环境pH下下氨基酸有不同的离子化形式：

13、氨基酸有不同的离子化形式： H3NCHCOOHRH3NCHCOOR-+ H+ OH-+ H+ OH-H2NCHCOOR-正离子正离子两性离子两性离子负离子负离子当氨基酸所带静电荷为当氨基酸所带静电荷为“零零”时，溶液的时，溶液的pH值称为值称为该氨基酸的该氨基酸的等电点等电点（isoelectric point），），以以pI表示。表示。PHpI2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1818 将将0.1mol甘氨酸溶于水时，甘氨酸溶于水时，溶液的溶液的pH为为5.97。用。用标准标准NaOH溶液滴定溶液滴定，以加入的，以加入的NaOH的摩尔数对的摩

14、尔数对pH作图，得作图，得到滴定曲线的右段。随着碱加到滴定曲线的右段。随着碱加入量增加，溶液入量增加，溶液pH值上升，值上升，在在pH9.60处有一拐点，表示甘处有一拐点，表示甘氨酸兼性离子有一半变成阴离氨酸兼性离子有一半变成阴离子子，-NH+3基有一半被中和了。基有一半被中和了。 如用如用标准标准HCl滴定滴定，以加入，以加入的的HCl的摩尔数对的摩尔数对pH作图，则作图，则得到滴定曲线的左段。随着加得到滴定曲线的左段。随着加入酸量增加，溶液入酸量增加，溶液pH下降，在下降，在pH2.34处有一拐点，表示甘氨处有一拐点，表示甘氨酸兼性离子有一半变成阳离子酸兼性离子有一半变成阳离子，-COO基

15、有一半被中和了。基有一半被中和了。 3 3、氨基酸的酸碱滴定曲线、氨基酸的酸碱滴定曲线 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 1919 4 4、等电点的计算、等电点的计算 pI=（pK1 -羧基羧基+pK2-氨基氨基）/2pI =（2.34+9.60）/2=5.97GlyH3NCH2COOHH3NCH2COO-+H2NCH2COO-Gly+Gly+-Gly-H+K1H+K2等电点等电点中性氨基的等电点中性氨基的等电点pIpI是它的羧基表观解离常数是它的羧基表观解离常数pKapKa1 1与氨基表观解离常数与氨基表观解离常数pKapKa2 2的算术平均

16、值。的算术平均值。 Gly2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2020 酸性氨基酸的等电点：酸性氨基酸的等电点： (pKa1 + pKaR) pI = 2碱性氨基酸的等电点：碱性氨基酸的等电点： (pKa2+ pKaR)pI = 22021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2121 1 1、-氨基参加的反应氨基参加的反应 （1）与）与HNO2的反应的反应RCHCOOHNH2+ HNO2RCHCOOHOH+ H2O + N2 （四）氨基酸的化学性质（四）氨基酸的化学性质 反应产生的氮气反应产生的氮气(N2)

17、一半来自氨基酸的氨基氮，一半来自氨基酸的氨基氮，另一半来自亚硝酸中的氮。另一半来自亚硝酸中的氮。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2222 RCHCOOHNH2+ HClRCHCOOHNH2HCl（2 2）成盐作用）成盐作用 氨基酸的氨基与氨基酸的氨基与HCl作用产生氨基酸盐。作用产生氨基酸盐。用用HCl水解蛋白质得到氨基酸的盐酸盐。水解蛋白质得到氨基酸的盐酸盐。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2323 （3 3）脱氨基反应）脱氨基反应氨基酸在生物体内由酶催化可脱去氨基酸在生物体内由酶催化可

18、脱去-氨基而氨基而转变成转变成-酮酸。酮酸。（详见第（详见第1010章章 蛋白质和氨蛋白质和氨基酸的代谢）基酸的代谢）2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2424 2 2、-羧基参加的反应羧基参加的反应 （1 1）成盐和成酯反应）成盐和成酯反应 H2NCCOOHRH+ NaOH+ C2H5OH干燥H2NCCOONa + H2ORHH2NCCOOC2H5 + H2ORHHClHCl成氨基酸钠盐成氨基酸钠盐成氨基酸乙酯成氨基酸乙酯2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2525 （2 2）脱羧基反应）脱羧基

19、反应 RCHNH2COOH脱羧酶CO2 + RCH2NH2COOH(CH2)2CHNH2COOH大肠杆菌脱羧酶COOH(CH2)2CH2NH2+ CO2 一级胺一级胺生物体内的氨基酸经脱羧酶作用放出生物体内的氨基酸经脱羧酶作用放出CO2，并产生相应的一级胺。，并产生相应的一级胺。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2626 3 3、-氨基和氨基和-羧基共同参加的反应羧基共同参加的反应 （1）茚三酮）茚三酮(ninhydrin)反应反应（鉴定氨基酸的反应，重要）（鉴定氨基酸的反应，重要）2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主

20、讲：李盛贤主讲：李盛贤 2727 注意：注意：脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应不释放不释放NHNH3 3，直接生成亮黄色化合物，直接生成亮黄色化合物，最大吸收在最大吸收在440440nmnm。 -氨基酸与水合茚三酮在弱碱性溶液中共热，引氨基酸与水合茚三酮在弱碱性溶液中共热，引起氨基酸氧化脱氨、脱羧，茚三酮与反应产物起氨基酸氧化脱氨、脱羧，茚三酮与反应产物氨氨和还原茚三酮（和还原茚三酮（hydrindantin）生成蓝紫色物质生成蓝紫色物质。可。可在在570nm下测定光吸收下测定光吸收，对氨基酸定量。，对氨基酸定量。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学

21、 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2828 （2 2）成肽反应）成肽反应 RCHH3NC+O1+RCHNCOO2HH-OHH2ORCHH3NC+O1RCHNCOO2H-一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基失水缩合形成失水缩合形成肽键（酰胺键）肽键（酰胺键）连接的肽连接的肽。肽键肽键2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 2929 4 4侧链侧链R R基参加的反应基参加的反应( (有些是氨基酸的显色反应）有些是氨基酸的显色反应） （1）-S-S-和和-SH的氧化还原反应的氧化还原反应 还原剂还原剂R-SH：HS-CH2CH

22、2OH 巯基乙醇（巯基乙醇（mercaptoethanol） HS-CH2COOH 巯基乙酸（巯基乙酸（mercaptoacetic acid） HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇（二硫苏糖醇（dithiothreitol DTT）H2NCHCOOHCH2SSCH2CHCOOHH2N2RSHCHCOOHH2NCH2SH+ RSSR2两个半胱氨酸的两个半胱氨酸的-SH基基(巯基）氧化形成巯基）氧化形成-S-S-连接的胱连接的胱氨酸。反之，二硫键氨酸。反之，二硫键(-S-S-)也可通过还原作用恢复两也可通过还原作用恢复两个个-SH基，基，巯基乙醇、巯基乙酸、二硫苏糖醇等可作巯基乙醇、

23、巯基乙酸、二硫苏糖醇等可作-S-S-的还原剂。的还原剂。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3030 （2 2）苯环的黄色反应）苯环的黄色反应 phephe+ +少量浓少量浓H H2 2SOSO4 4+ +浓浓HNOHNO3 3 黄色黄色 TyrorTrp+ 浓浓HNO3 黄色黄色 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3131 （3）酚基的）酚基的Millon反应（米伦氏反应）反应（米伦氏反应） HgNOHgNO3 3 Tyr+Tyr+ Hg(NOHg(NO3 3) )2 2 红色红色 HNOHN

24、O3 3 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3232 （4）pauly反应反应 His + His + 重氮苯磺酸重氮苯磺酸 红色（棕红色）红色（棕红色） Tyr + Tyr + 重氮苯磺酸重氮苯磺酸 橘黄色橘黄色 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3333 （5）Folin一酚反应一酚反应 + +磷钼酸磷钼酸 TyrTyr磷钨酸磷钨酸 ororTrpTrp蓝色（钼蓝与钨蓝混合物）蓝色（钼蓝与钨蓝混合物） （6 6）乙醛酸反应）乙醛酸反应（Ehrlich反应）反应） TrpTrp+ +乙醛酸或二

25、甲基氨甲醛乙醛酸或二甲基氨甲醛 紫红色紫红色 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3434 （7）坂口（）坂口（Sakaguchi）反应）反应 在碱性溶液中在碱性溶液中Arg(胍基胍基)与含与含-萘酚及萘酚及次氯酸钠的物质反应生成次氯酸钠的物质反应生成红色红色物质。物质。 （8 8）亚硝基亚铁氰酸钠反应）亚硝基亚铁氰酸钠反应 Cys （巯基）（巯基）+亚硝基亚铁氰酸钠亚硝基亚铁氰酸钠 红色红色 稀氨溶液稀氨溶液 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3535 1 1分配层析法分配层析法 分配系数分配系

26、数 Kd=CACBCA：某物质在流动相（某物质在流动相（A相）中的浓度相）中的浓度 CB：某物质在固定相（某物质在固定相（B相）中的浓度相）中的浓度 原理：根据样品（如原理：根据样品（如AaAa混合物）在混合物）在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的。而达到分离的目的。 （五）氨基酸分离分析（五）氨基酸分离分析 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3636 原理：原理：以滤纸纤维吸附的水为固定相，以水饱和以滤纸纤维吸附的水为固定相，以水饱和的有机溶剂（如丁醇的有机溶剂（如丁醇- -乙酸）为移动相，将

27、混合乙酸）为移动相，将混合氨基酸溶液点于滤纸上，当有机相经过样品时，氨基酸溶液点于滤纸上，当有机相经过样品时，各种氨基酸在有机溶剂和水中分配。各种氨基酸在有机溶剂和水中分配。 分配层析例：分配层析例：纸层析纸层析 只要溶剂系统、温度、湿度和滤纸型号等实验条件只要溶剂系统、温度、湿度和滤纸型号等实验条件确定，则每种氨基酸的确定，则每种氨基酸的Rf值是恒定的。值是恒定的。Rf值愈大，值愈大，表明氨基酸前进愈快，在有机相中的溶解度愈大。表明氨基酸前进愈快，在有机相中的溶解度愈大。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3737 单向纸层析图单向纸层析图R

28、fRf值值 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3838 2离子交换层析法离子交换层析法(ion exchange chromatography) 原理：原理：利用利用离子交换树脂上的酸性基团或离子交换树脂上的酸性基团或碱性基团碱性基团与与溶液中的溶液中的氨基酸氨基酸离子离子进行进行交换反应交换反应，因各种氨基酸离子交换能力及与树脂结合的牢因各种氨基酸离子交换能力及与树脂结合的牢固程度不同，洗脱时不同固程度不同，洗脱时不同氨基酸氨基酸离子移动速度离子移动速度不同，而达到分离。不同，而达到分离。 离子交换离子交换分离主要与各分离主要与各种离子种离子

29、所带电荷所带电荷有关。有关。当带电荷相同时，与分当带电荷相同时，与分子的子的极性极性有关。有关。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 3939 三、肽（三、肽（peptide） （一）肽的结构和命名（一）肽的结构和命名 肽肽是由两个或两个以上氨基酸通过是由两个或两个以上氨基酸通过肽键肽键连接而成连接而成的线性聚合物，也称肽链的线性聚合物，也称肽链（peptide chain）。）。 蛋白质是由一条或多条肽链构成的大分子。蛋白质是由一条或多条肽链构成的大分子。 RCHH3NC+O1+RCHNCOO2HH-OHH2ORCHH3NC+O1RCHNCOO

30、2H-肽键肽键2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4040 肽键的肽键的4个重要特点：个重要特点： 组成肽键的组成肽键的4个原子和个原子和2个相邻的个相邻的-C原子倾向于共原子倾向于共平面，即平面，即肽平面肽平面（peptide plane）。）。 肽键只能绕肽键只能绕N-C单键和单键和C-C单键旋转。单键旋转。 C-N键键有部分双键性质，有部分双键性质，C=O键具有部分单键性键具有部分单键性质。质。 肽键中的酰胺肽键中的酰胺N带正电荷，羰基带正电荷，羰基O带负电荷，表带负电荷，表明明肽键具有永久偶极。肽键具有永久偶极。 在肽平面内，在肽平面内，

31、两个两个C处于反式处于反式(trans)构型构型。两个。两个C原子及其取代基原子及其取代基互相远离。互相远离。反式构反式构型比顺式构型（型比顺式构型（cis）稳定稳定。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4141 二肽二肽 三肽三肽 四肽四肽 含含1212 20 20AaAa残基的肽称寡肽残基的肽称寡肽（oligopeptideoligopeptide）。）。 12 12AaAa残基以残基以下直接称下直接称二肽、三肽二肽、三肽等，等， 2020AaAa以上称多肽以上称多肽（Polypeptide） 。多肽多肽肽的名称：肽的名称：2021-11-

32、242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4242 H2NCHCR1OHNCHCR2OHNCHCR3OHNCHCOHRnON N端端氨基酸残基氨基酸残基 氨基酸残基氨基酸残基C C端端肽链书写方式：肽链书写方式：N端端C端端 肽链有链状、环状和分支状。肽链有链状、环状和分支状。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4343 肽的两性解离、等电点等性质与氨基酸相肽的两性解离、等电点等性质与氨基酸相似。似。 CONH2NH2CONH2NH2加热CONH2NHCONH2+ NH3双缩脲双缩脲 碱性碱性CuSO4溶液溶液 紫色紫

33、色注意：二肽以上才注意：二肽以上才有双缩脲反应！有双缩脲反应！（二）肽的化学性质（二）肽的化学性质 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4444 谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione,GSH) 功能：功能：谷胱甘肽的巯基能保护含巯基的蛋白质及以巯基为活性谷胱甘肽的巯基能保护含巯基的蛋白质及以巯基为活性基团的酶的活性，保护红细胞不受氧化损伤，维持血红素中的半基团的酶的活性，保护红细胞不受氧化损伤，维持血红素中的半胱氨酸处于还原态。胱氨酸处于还原态。GSH与与H2O2或其它有机氧化物反应可起解毒或其它有机氧化物反应可起解毒作用。作用。谷胱甘肽还参

34、与氨基酸的跨膜转运：谷胱甘肽还参与氨基酸的跨膜转运：Meister A提出通过提出通过-谷氨谷氨酰循环向细胞内转运氨基酸酰循环向细胞内转运氨基酸 。（三）天然活性肽（三）天然活性肽(active peptide) 生物活性肽为寡肽和较小的多肽。功能：调节生长、生物活性肽为寡肽和较小的多肽。功能：调节生长、发育、繁殖、代谢和行为等。发育、繁殖、代谢和行为等。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4545 四、蛋白质的分类四、蛋白质的分类 （一）根据蛋白质分子的形状分类（一）根据蛋白质分子的形状分类1球状蛋白质（球状蛋白质（globular prot

35、ein） 形状近似球形或椭球形。形状近似球形或椭球形。 多肽链折叠紧密，多肽链折叠紧密，亲水亲水的氨基酸侧链位于分子的氨基酸侧链位于分子外部，外部，疏水疏水的侧链在分子内部，水溶性好。的侧链在分子内部，水溶性好。 多数可溶性蛋白质为球状蛋白质，如：细胞质多数可溶性蛋白质为球状蛋白质，如：细胞质中的酶类及血液中的血红蛋白、血清球蛋白，豆中的酶类及血液中的血红蛋白、血清球蛋白，豆类的球蛋白等。类的球蛋白等。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4646 2纤维状蛋白质（纤维状蛋白质（fibrous protein） 为简单、规则的线性结构，细棒状或纤维

36、状。为简单、规则的线性结构，细棒状或纤维状。 是生物体主要的是生物体主要的结构物质结构物质。 典型的纤维状蛋白质，如：胶原蛋白、弹性典型的纤维状蛋白质，如：胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白和丝蛋白等。多蛋白、角蛋白和丝蛋白等。多不溶于不溶于水和低浓度水和低浓度盐溶液。盐溶液。2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：李盛贤 4747 （二）根据蛋白质组成和溶解度分类（二）根据蛋白质组成和溶解度分类1单纯蛋白质单纯蛋白质（simple protein）：只由氨基酸组成的蛋白质。只由氨基酸组成的蛋白质。表 单纯蛋白质的不同种类和特点 名 称 特 点 清蛋白（albumi

37、n） 球蛋白（globulin） 谷蛋白（glutelin） 醇溶蛋白（prolamine） 组蛋白（histone） 鱼精蛋白（protamine） 硬蛋白（scleroprotein） 溶于水及低浓度酸、碱或盐溶液。可被饱和（NH4）2SO4沉淀。广泛存在于生物体内，如血清清蛋白、乳清蛋白。 溶于水的称假球蛋白（pseudoglobulin） ，不溶于水而溶于低浓度中性盐溶液的称优球蛋白（euglobulin） 。可被半饱和（NH4）2SO4沉淀。普遍存在于生物体内， 如血清球蛋白、肌球蛋白和植物种子球蛋白等。 易溶于低浓度的酸、碱溶液，不溶于水、醇和中性盐溶液，例如米谷蛋白（oryzen

38、in）和麦谷蛋白（glutenin） 。 溶于 70%80%乙醇， 不溶于水及无水乙醇。 含脯氨酸和酰胺较多，非极性侧链多。主要存在于植物种子中，如玉米醇溶蛋白（zein）和麦醇溶蛋白（gliadin） 。 溶于水及低浓度酸溶液，可被低浓度氨水沉淀。含碱性氨基酸如组氨酸、赖氨酸较多，呈碱性。是细胞核的组成成分之一。 溶于水及低浓度酸溶液，不溶于氨水。含碱性氨基酸特别多，呈碱性。例如鲑精蛋白（salmin） 。 不溶于水、盐、低浓度酸和低浓度碱溶液。是动物体内结缔组织的蛋白及具保护功能的蛋白质。例如角蛋白、弹性蛋白等。 2021-11-242021-11-24生物化学生物化学 主讲：李盛贤主讲：

39、李盛贤 4848 2结合蛋白质结合蛋白质(conjugated protein):由蛋白质和非蛋白质成分组成由蛋白质和非蛋白质成分组成 表 结合蛋白质的不同种类和辅基成分 名 称 辅基成分 核蛋白（nucleoprotein） 糖蛋白（glycoprotein） 脂蛋白（lipoprotein） 金属蛋白（metalloprotein） 黄素酶（flavoprotein） 磷蛋白（phosphoprotein） 辅基为核酸，存在于一切细胞中，如染色体、核糖体、AIDS 病毒和腺病毒等。 含糖类（常为半乳糖、甘露糖、氨基己糖、葡萄糖醛酸等） ，分布在几乎所有动物组织中（如血液、骨骼、内脏、角膜、

40、粘膜及生物膜等） ，许多细胞外基质蛋白属此类，如胶原蛋白、粘性蛋白，软骨素蛋白，蛋白聚糖和-球蛋白等。 含脂类（如甘油三酯、胆固醇、磷脂） ，存在于乳汁、血液、生物膜和细胞核中。如血浆脂蛋白（HDL、LDL 等） ，膜脂蛋白等。 含金属。 以含 Fe 的血红素为辅基的血红素蛋白 （hemoprotein） ，如血红蛋白、Cytc、过氧化氢酶和硝酸盐还原酶等。再如含 Fe的铁蛋白（ferritin） ，含 Zn 的乙醇脱氢酶，含 Cu 和 Fe 的 Cyt氧化酶、含 Mn 的丙酮酸羧化酶、含 Mo 的固氮酶等。 含黄素，辅基为 FMN 和 FAD。如含 FAD 的琥珀酸脱氢酶、含 FMN的 NADH 脱氢酶、含 FMN 和 FAD 的二氢乳清酸脱氢酶、含 FMN和 FAD 的亚硫酸盐还原酶等。 此类蛋白质中的 Ser、 Thr 或 Tyr 残基的羟基被磷酸酯化， 如酪蛋白（