蛋白质化学(1)课件

第二章蛋白质化学

Chemistryofproteins

主要内容□氨基酸、肽以及蛋白质的结构、性质、功能。□蛋白质的结构与功能的关系。□基本实验技术，如氨基酸的分离、纯化，蛋白质的分离、纯化、鉴定等。

蛋白质是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列通过酰胺键（肽键）缩合而成的，具有较稳定的构象并具有一定生物功能的大分子。一、蛋白质的化学概念第一节概述

GlyIleValCysGluGlnAlaSerPheLysValCysProArgAspLeuTyrThrAsnLysHisLeuSSH3N+——COO-二

生物体的结构、贮藏、防御、电子传递、信息的识别和传递等。

根据分子形状分类球状蛋白质纤维状蛋白质结合蛋白质根据组成分类简单蛋白质三、蛋白质的分类（结合蛋白）（简单蛋白）100/15=6.25g蛋白每克氮凯氏定氮法原理

1、消化:样品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。2、蒸馏:碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收。3、滴定:以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量×换算系数，即为蛋白质含量。消化蒸馏滴定PrN%×6.25K-435型12支管消化仪（650℃高温消化）

联机配套式，全自动操作（加液、蒸馏、滴定、计算、打印记录）

凯氏定氮：蛋白质含量=含氮量×100/16=含氮量×6.25

2）结构单位-氨基酸(aminoacids)(Protein’sbuilding-blockunits)

用酸，碱或酶将蛋白质进行彻底水解，可以得到许多种氨基酸的混合物，说明氨基酸是蛋白质的基本结构单位。

第二节氨基酸

（aminoacid,aa或AA）定义：氨基酸是羧酸分子中α-碳原子上的一个氢被氨基替代而成的化合物。（含有α－氨基的羧酸）。（一）氨基酸的结构通式、分类、代号

1)氨基酸的通式

③R基团带负电荷氨基酸（含有两个羧基）：Glu（含γ羧基）Asp（含β羧基）④R基团带正电荷氨基酸（含有两个以上氨基）：Arg（胍基）His（咪唑基）Lys（ε氨基）（2）按酸碱性分类：

中性：一氨基一羧基

酸性：一氨基二羧基

碱性：二氨基一羧基

CellsAlsoContainNonstandardAminoAcids

3）非蛋白质氨基酸

---(Nonproteinaminoacids)

组成人体蛋白质的氨基酸有20种，均属L-氨基酸，而存在于自然界中的氨基酸有300多种。鸟氨酸瓜氨酸一般性质(Generalphysicalproperty)1)形态：均为白色结晶或粉末，不同氨基酸的晶型结构不同。2)溶解性：一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙酮，在稀酸和稀碱中溶解性好。3)熔点：氨基酸的熔点一般都比较高，一般都大于200℃，超过熔点以上氨基酸分解产生胺和二氧化碳。（二）氨基酸的物理性质

组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子，在三维空间上就有两种不同的排列方式，它们互为镜影，这两种不同的构型分别称为D-型和L-型。（组成蛋白质的氨基酸均为L-型）

4）构型：旋光性：(Opticalactivityofaminoacids)

组成蛋白质的氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子，所以都有旋光性，能使偏振光的偏振面向左或向右旋转，向左旋转的称左旋，用“一”号表示，向右旋转的称右旋，用“＋”号表示。

左旋：Ser、Leu、Pro、Trp、Phe等。右旋：Ala、Ile、Glu、Asp、Val、Lys、Arg等色氨酸酪氨酸苯丙氨酸TrpTyrPhe

5）紫外光吸收：Phe（257nm）Tyr（275nm）Trp（280nm）

组成蛋白质的氨基酸中，Trp、Tyr和Phe对紫外光有一定的吸收，这是因为它们分子中含有苯环，是由苯环的共轭双键造成的。（三）氨基酸的化学性质（Chemicalpropertyofaminoacids）

1、氨基酸的存在形式氨基酸的两性离子形式

两性离子(dipolarions)(兼性离子/偶极离子)2、氨基酸的两性解离和等电点

。

氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子，也能像碱一样接受质子，氨基酸具有酸碱性质，是一类两性电解质。Asanacid（protondonor）：Asabase（protonacceptor）：不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在：

正离子两性离子负离子

氨基酸所带净电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（isoelectricpoint），以pI表示。0.005

99.99

0.005

当溶液的pH=pI时，氨基酸主要以两性离子形式存在。

pH<pI时，氨基酸主要以正离子形式存在。

pH>pI时，氨基酸主要以负离子形式存在。

等电点pIpH<pIpH>pI7.0环境酸碱度对氨基酸净电荷的影响3pI=7.6pH=pKa+log[质子受体]/[质子供体]Henderson公式3、等电点的计算-中性氨基酸：以Gly为例

K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI时，[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI=（2.34+9.60）/2=5.97Gly酸性氨基酸，以Asp为例：2.093.869.822.09+3.86=2.97碱性氨基酸--以Lys为例：a羧基：2.18；a氨基：8.95；R侧链基团：10.53

对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值决定于两性离子两边的pK值的算术平均值。写出Cys的解离过程，并计算其等电点（pK羧基＝1.71,pK氨基＝10.78，