Ch氨基酸肽和蛋白质

1.蛋白质在生物体内的功能蛋白质的功能催化功能代谢调节功能运输功能免疫功能运动功能贮存功能生物体的一切特性和功能都与蛋白质有关目前一页\总数八十五页\编于十一点萤火虫通过荧光素酶（luciferase）催化的氧化反应发光目前二页\总数八十五页\编于十一点红细胞（Erythrocytes）含有大量的血红蛋白（hemoglobins）,用于运输氧气。目前三页\总数八十五页\编于十一点角蛋白（keratin）是头发、角、指甲、羊毛和羽毛的主要结构组成成分。目前四页\总数八十五页\编于十一点3.蛋白质的元素组成蛋白质目前五页\总数八十五页\编于十一点1.氨基酸的结构

蛋白质都是由氨基酸组成的。有二十种基本的氨基酸。组成蛋白质的氨基酸都是-氨基酸。氨基酸目前六页\总数八十五页\编于十一点2.氨基酸的分类（根据R基分类）R基为非极性的氨基酸——不带电荷，不亲水R基为极性、不带电荷的氨基酸；

R基为极性、带有电荷的氨基酸。酸性氨基酸碱性氨基酸目前七页\总数八十五页\编于十一点憎水性弱

憎水性强

以非极性基团为R基的氨基酸是非极性和憎水性的。

甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸目前八页\总数八十五页\编于十一点R基含有羟基、巯基、酰胺基的氨基酸是极性、非离子型的，并具有亲水性。丝氨酸苏氨酸酪氨酸目前九页\总数八十五页\编于十一点碱性氨基酸是极性的，在等电点以下带有正电荷，具有强亲水性。组氨酸精氨酸赖氨酸目前十页\总数八十五页\编于十一点酸性氨基酸是极性的，在等电点以下带负电荷。天冬氨酸谷氨酸目前十一页\总数八十五页\编于十一点3.必需氨基酸

共8种：色氨酸赖氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苏氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸目前十二页\总数八十五页\编于十一点几种重要的不常见氨基酸不常见氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。目前十三页\总数八十五页\编于十一点4.氨基酸的性质

（1）物理性质a.紫外吸收氨基酸最大吸收波长消光系数苯丙氨酸2572×102酪氨酸2751.4×103色氨酸2805.6×103目前十四页\总数八十五页\编于十一点b.立体异构和旋光性除了甘氨酸外，氨基酸都是立体异构的。天然存在的氨基酸都是L-型的。旋光性：有15种是右旋的，4种是左旋的。目前十五页\总数八十五页\编于十一点c.熔点异乎寻常的高熔点：甘氨酸：232ºC，乙酸：16.5ºCd.溶解性溶于水而不溶于很多有机溶剂。目前十六页\总数八十五页\编于十一点2.化学性质a.两性电离目前十七页\总数八十五页\编于十一点pH<pIpH=pIpH>pIb.等电点目前十八页\总数八十五页\编于十一点丙氨酸的滴定曲线

(阴离子)

(阳离子)

(两性离子)目前十九页\总数八十五页\编于十一点c.化学反应由-氨基参加的反应与亚硝酸的反应；与甲醛的反应；与二硝基氟苯反应；与丹磺酰氯的反应；与苯异硫氰酸酯反应。由-氨基和羧基共同参加的反应与茚三酮的反应；成肽反应。目前二十页\总数八十五页\编于十一点氨基酸的化学性质1．-氨基参与的反应（1）与亚硝酸反应用途：VanSlyke法定量测定氨基酸的基本反应。目前二十一页\总数八十五页\编于十一点氨基酸的化学性质（2）与甲醛发生羟甲基化反应用途：可以用来直接测定氨基酸的浓度。目前二十二页\总数八十五页\编于十一点三、氨基酸的化学性质（3）和二硝基氟苯的反应用途：用于蛋白质中氨基酸的鉴定。目前二十三页\总数八十五页\编于十一点三、氨基酸的化学性质（4）和丹磺酰氯的反应用途：用于蛋白质中氨基酸的鉴定。目前二十四页\总数八十五页\编于十一点三、氨基酸的化学性质（3）和苯异硫氰酸酯的反应用途：用于蛋白质中氨基酸的鉴定。目前二十五页\总数八十五页\编于十一点三、氨基酸的化学性质(1)与茚三酮反应用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。3．-氨基和羧基共同参与的反应水合茚三酮茚三酮目前二十六页\总数八十五页\编于十一点肽键的形成多肽链目前二十七页\总数八十五页\编于十一点第三节肽

肽键：氨基酸之间的羧基和氨基缩合脱水形成的酰胺键。肽：氨基酸通过酰胺反应得到的链型缩合物。目前二十八页\总数八十五页\编于十一点天然存在的重要多肽有一类多肽通常具有特殊的生理功能，常称为活性肽。如：谷胱甘肽：Glu-Cys-Gly谷氨酸Glu半胱氨酸Cys甘氨酸Gly目前二十九页\总数八十五页\编于十一点重要的天然活性肽：1.神经肽：脑啡肽、内啡肽、强啡肽等2.激素类肽：胰高血糖素、催产素、加压素等3.抗生素类肽：青霉素、缬氨霉素、短杆菌肽等4.毒素：鹅膏覃碱等阿斯巴甜（Aspartame)目前三十页\总数八十五页\编于十一点

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-Met-脑啡肽

Leu-脑啡肽目前三十一页\总数八十五页\编于十一点目前三十二页\总数八十五页\编于十一点肽键的特点目前三十三页\总数八十五页\编于十一点蛋白质的分子结构蛋白质的构造——一级结构蛋白质的构象——（低级）二级结构

——（高级）三级结构超分子结构——四级结构目前三十四页\总数八十五页\编于十一点1.蛋白质的一级结构定义：肽链的构造，或其共价结构。内容：主要是指肽链中氨基酸的排列顺序。还包括二硫键的位置。目前三十五页\总数八十五页\编于十一点维持一级结构的作用力：

化学键主要是肽键其次是二硫键一级结构的书写方式注意肽键的方向性规定书写方法为N端→C端目前三十六页\总数八十五页\编于十一点

2.蛋白质的二级结构定义:是多肽链借助氢键排列成沿一个方向具有周期性结构的构象.二级结构的分类

-螺旋-折叠-转角目前三十七页\总数八十五页\编于十一点形成蛋白质二级结构的原则

1）肽键及周围的5个键和6个原子形成刚性的肽平面。2）相邻的肽平面可以在一定范围内相互转动。目前三十八页\总数八十五页\编于十一点（1）-螺旋

α-螺旋结构模型要点:α-螺旋是右手螺旋右手螺旋左手螺旋目前三十九页\总数八十五页\编于十一点α-螺旋的特点：每一圈螺旋有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；每一个氨基酸的C=O键中的氧和后面第四个氨基酸的N-H键的氢形成氢键；R基指向螺旋的外部。目前四十页\总数八十五页\编于十一点影响α-螺旋形成和稳定的因素脯氨酸因结构因素，螺旋常在其出现的地方中断氨基酸所带电荷性质：氨基酸的位阻：例如异亮氨酸目前四十一页\总数八十五页\编于十一点维持β-折叠的力量：链间的氢键β-折叠的形状：1)肽链呈现锯齿状2)几乎完全伸展，按层平行排列。氨基酸残基中的R基在折叠面的两侧交替出现。（2）-折叠目前四十二页\总数八十五页\编于十一点（2）-折叠目前四十三页\总数八十五页\编于十一点（2）-折叠β-折叠有平行式和反平行式两种形式。平行式：两条链的走向相同反平行式：两条链的走向相反反平行式更稳定目前四十四页\总数八十五页\编于十一点（3）-转角

-turn由四个氨基酸残基组成;第一个氨基酸残基的-C=O和第四个残基的–N-H之间形成氢键。目前四十五页\总数八十五页\编于十一点具有典型的二级结构的蛋白质角蛋白存在于人的毛发、动物的毛、鸟的羽毛、牛羊角中采取典型的α-螺旋结构目前四十六页\总数八十五页\编于十一点毛发的结构

一根毛发周围是一层鳞状细胞(scalecell)，中间为皮层细胞(corticalcell)。皮层细胞横截面直径约为20m。在这些细胞中，大纤维沿轴向排列。所以一根毛发具有高度有序的结构。毛发性能就决定于—螺旋结构以及这样的组织方式。目前四十七页\总数八十五页\编于十一点目前四十八页\总数八十五页\编于十一点胶原蛋白的结构目前四十九页\总数八十五页\编于十一点胶原蛋白目前五十页\总数八十五页\编于十一点具有典型的二级结构的蛋白质丝心蛋白存在于蚕丝和蜘蛛丝中具有典型的β－折叠结构目前五十一页\总数八十五页\编于十一点目前五十二页\总数八十五页\编于十一点3.蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上卷曲折叠形成的高级构象。维系三级结构的作用疏水相互作用氢键范德华力共价交联静电引力目前五十三页\总数八十五页\编于十一点4.蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构是指由多条独立肽链通过非共价键所结合形成的结构形式。单个的肽链称为亚基或亚单位。多个亚基聚集成寡聚蛋白；维持亚基之间的化学键主要是疏水力。目前五十四页\总数八十五页\编于十一点目前五十五页\总数八十五页\编于十一点5.蛋白质的分子结构与功能的关系蛋白质的结构决定了它的功能。1.空间结构直接决定蛋白质的功能。2.一级结构决定空间结构，从而间接决定蛋白质的功能。目前五十六页\总数八十五页\编于十一点高级结构的例子：肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能

肌红蛋白—存在于肌肉中，作用为储存氧气。血红蛋白—存在于红细胞中，作用为运输氧气。两者的功能的微妙差异的原因：三级结构的相似和四级结构的不同血红蛋白特有的“变构作用”目前五十七页\总数八十五页\编于十一点肌红蛋白分子和血红蛋白的-亚基

肌红蛋白分子

血红蛋白中的β-亚基目前五十八页\总数八十五页\编于十一点血红蛋白的结构模型目前五十九页\总数八十五页\编于十一点目前六十页\总数八十五页\编于十一点肌红蛋白血红蛋白

肌红蛋白的储氧功能和血红蛋白的输氧功能

目前六十一页\总数八十五页\编于十一点血红蛋白四级结构的旋转变化目前六十二页\总数八十五页\编于十一点正常红细胞与镰刀形红细胞的扫描电镜图-链N端氨基酸排列顺序12345678

Hb-A（正常人）Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys…Hb-S（患者）Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys…镰刀形红细胞正常红细胞目前六十三页\总数八十五页\编于十一点目前六十四页\总数八十五页\编于十一点目前六十五页\总数八十五页\编于十一点正常血红蛋白（左）和患者血红蛋白（右）的构象区别目前六十六页\总数八十五页\编于十一点血红蛋白S的线性缔合脱氧HbS聚集成纤维状结构6条脱氧HbS纤维状缠绕成长管状结构EF-拐弯Val6目前六十七页\总数八十五页\编于十一点抗体的特点抗体具有两个最显著的特点，一是高度特异性二是多样性免疫系统的两大基本概念：抗原——能够被体内免疫系统识别的外来物质抗体——体内能够识别外来物质的蛋白质，又称为免疫球蛋白目前六十八页\总数八十五页\编于十一点免疫球蛋白的结构目前六十九页\总数八十五页\编于十一点立体结构模型目前七十页\总数八十五页\编于十一点抗原抗体的作用目前七十一页\总数八十五页\编于十一点蛋白质的性质与纯化1.分子量—蛋白质是巨大的分子2.紫外吸收—位于280nm处目前七十二页\总数八十五页\编于十一点蛋白质的胶体性质由于蛋白质分子较大，因此其溶液呈现胶体性质表现：蛋白质分子不能透过半透