第一节蛋白质是生命的物质基础演示文稿

第一节蛋白质是生命的物质基础演示文稿当前第1页\共有68页\编于星期三\8点优选第一节蛋白质是生命的物质基础当前第2页\共有68页\编于星期三\8点2、代谢调节作用：激素胰岛素当前第3页\共有68页\编于星期三\8点3、免役保护作用如：抗体（免疫球蛋白）当前第4页\共有68页\编于星期三\8点血红蛋白：运输O2和CO2血浆运铁蛋白：运输铁并在肝中形成铁蛋白复合物而储存4、物质的转运和储藏当前第5页\共有68页\编于星期三\8点5、运动与支持作用肌动蛋白和肌球蛋白当前第6页\共有68页\编于星期三\8点6、生长、繁殖、遗传和变异核蛋白和阻遏蛋白等。当前第7页\共有68页\编于星期三\8点7、接受和传递遗传信息如味觉蛋白等错误舌头“地图”（1974年以前）当前第8页\共有68页\编于星期三\8点如蓖麻蛋白，蛇毒蛋白等8、毒蛋白当前第9页\共有68页\编于星期三\8点第二节蛋白质的化学组成蛋白质元素组成的特点：N的含量平均为16%，即每克氮相当于6.25克蛋白质。——凯氏定氮法的理论基础。一、蛋白质的元素组成元素分析：C、H、O、N。有些蛋白质含有S或P，Fe，Zn等当前第10页\共有68页\编于星期三\8点蛋白质含量＝生物样品含N量×6.25某生物样品，用凯氏定氮法测得其含有0.1g氮，问此生物样品的蛋白质含量?凯氏定氮仪当前第11页\共有68页\编于星期三\8点二、蛋白质的氨基酸组成蛋白质是由氨基酸为单位组成的一类重要的生物大分子。蛋白质氨基酸水解当前第12页\共有68页\编于星期三\8点1、组成蛋白质的基本氨基酸：20种2、蛋白质的稀有氨基酸：指基本氨基酸的衍生物，是蛋白质合成后，基本氨基酸经酶促修饰而来。如：5-羟基赖氨酸3、非蛋白质氨基酸：指不在蛋白质中出现的氨基酸。如：鸟氨酸，瓜氨酸等。（一）生物体内存在数百种氨基酸。分类当前第13页\共有68页\编于星期三\8点思考题基本氨基酸，稀有氨基酸以及非蛋白质氨基酸的区别？生物体内只有蛋白质才含有氨基酸。这句话是否正确？当前第14页\共有68页\编于星期三\8点氨基酸分子中碳原子的顺序规定：（二）、20种氨基酸的结构通式当前第15页\共有68页\编于星期三\8点D和L构型的规定L－甘油醛D－甘油醛当前第16页\共有68页\编于星期三\8点L-α-氨基酸的结构通式1、不同的氨基酸，R侧链不同，其余部分是相同的，（Pro例外）；2、为α-氨基酸，（Pro例外：α-亚氨基酸）；3、为L-构型：（Gly例外）4、具有旋光性：（Gly例外）COOHRHCH2N20种氨基酸的共同特点当前第17页\共有68页\编于星期三\8点CH2CH2CH2CH-COOHNH脯氨酸(Pro）当前第18页\共有68页\编于星期三\8点COOHHHCH2N甘氨酸(Gly）当前第19页\共有68页\编于星期三\8点（二）、氨基酸（Aminoacids）的表示方法

用三字母或单字母符号表示，如：甘氨酸（Gly，G）丙氨酸（Ala，A）当前第20页\共有68页\编于星期三\8点（三）、氨基酸的分类1、根据侧链基团的极性分类：1）、非极性氨基酸（8种）：Ala（丙），Val（缬），Leu（亮），Ile（异亮），Met（甲硫或蛋）,Phe（苯丙）,Trp（色）,Pro（脯）。2）、极性氨基酸（12种）当前第21页\共有68页\编于星期三\8点2）、极性氨基酸（根据带电性质）（1）、R基团不带电荷（7种）Gly（甘），Cys（半胱），Ser（丝），Thr（苏），Tyr（酪）,Asn（天冬酰胺），Gln（谷氨酰胺）（2）、酸性氨基酸（2种）：Glu（谷），Asp（天冬）（3）、碱性氨基酸（3种）：His（组），Arg（精），Lys（赖）当前第22页\共有68页\编于星期三\8点（天冬）（谷）当前第23页\共有68页\编于星期三\8点胍基咪唑基（赖）（精）（组）当前第24页\共有68页\编于星期三\8点1、氨基酸的元素组成及特点？2、氨基酸的结构通式？3、酸性氨基酸，碱性氨基酸和含硫氨基酸分别是？COOHRHCH2N思考题？当前第25页\共有68页\编于星期三\8点1）、脂肪族氨基酸：Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Met（含硫）、Cys

（含硫）、Arg、Lys、Asp、Glu、Asn、Gln、Ser、Thr2）、芳香族氨基酸（3种）：Phe、Tyr、Trp3）、杂环氨基酸（2种）：His、Pro2、根据侧链基团的结构不同分类当前第26页\共有68页\编于星期三\8点CH2CH2CH2CH-COOHNH脯氨酸(Pro）组氨酸（His）和脯氨酸（Pro）当前第27页\共有68页\编于星期三\8点组氨酸（His）组氨酸（His）咪唑基当前第28页\共有68页\编于星期三\8点1、在下列所有氨基酸溶液中，不引起偏振光旋转的氨基酸是（）A、丙氨酸B、亮氨酸C、甘氨酸D、丝氨酸2、天然蛋白质中含有的20种氨基酸的结构（）A、全部是L－型B、全部是D型C、部分是L－型，部分是D－型D、除甘氨酸外都是L－型

习题当前第29页\共有68页\编于星期三\8点3、测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g,此样品约含蛋白质多少

A.2.00gB.2.50gC.6.40gD.3.00gE.6.25g

4.下列含有两个羧基的氨基酸是:

A.精氨酸B.赖氨酸C.甘氨酸D.色氨酸E.谷氨酸

5.含硫氨基酸包括:

A.甲硫氨酸B.苏氨酸C.组氨酸D.半胖氨酸

6.下列哪些是碱性氨基酸:

A.组氨酸B.蛋氨酸C.精氨酸D.赖氨酸

7.芳香族氨基酸是:

A.苯丙氨酸B.酪氨酸C.色氨酸D.脯氨酸

当前第30页\共有68页\编于星期三\8点8、不同蛋白质的含________量颇为相近,平均含量为________%.9、组成蛋白质的20种氨基酸中，酸性氨基酸是________________和________________。当前第31页\共有68页\编于星期三\8点（四）、氨基酸的理化性质1、两性性质及等电点：（1）、两性电解质通常情况下，氨基酸以两性离子的形式存在，如下图所示：COO-RHCH3N+COOHRHCH2N当前第32页\共有68页\编于星期三\8点通过改变溶液的pH，可使氨基酸分子的解离状态发生改变。COO-RHCH3N+OH-COO-RHCH2N主要以阴离子的形式存在氨基酸：酸当前第33页\共有68页\编于星期三\8点COO-RHCH3N+H+COOHRHCH3N+主要以阳离子的形式存在氨基酸：碱结论：AA是两性电解质当前第34页\共有68页\编于星期三\8点（2）、氨基酸的等电点及其计算氨基酸所带净电荷为零时所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，用pI表示。①侧链不解离：以Gly为例COO-HHCH3N+COOHHHCH3N+H+二元弱酸当前第35页\共有68页\编于星期三\8点COOHHHCH3N+二元弱酸K1一元弱酸COO-HHCH3N++H+根据质量作用定律：K1=[Gly±][H+][Gly+]当前第36页\共有68页\编于星期三\8点COO-HHCH3N+一元弱酸K2COO-HHCH2N+H+根据质量作用定律：K2=[Gly-][H+][Gly±]当前第37页\共有68页\编于星期三\8点K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]在等电点时:[Gly-]=[Gly+]

[Gly+]=[Gly±][H+]K1[Gly-]=K2[Gly±][H+][H+]2=K1K2-lg[H+]2=-lgK1K2-2lg[H+]=-lgK1-lgK22pH=pK1+pK2pI=1/2(pK1+pK2)当前第38页\共有68页\编于星期三\8点结论1:对侧链基团不解离的氨基酸来说，pI相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK之和的一半。

pI=1/2(pK1+pK2)K1为α-羧基的解离常数,K2为α-氨基的解离常数。[Gly±][Gly-][Gly+]当前第39页\共有68页\编于星期三\8点②侧链上有解离基团的氨基酸：以Asp为例：COOHCH-NH2CH2COOHAsp当前第40页\共有68页\编于星期三\8点②侧链上有解离基团的氨基酸：以Asp为例：COOHCH-NH3+CH2COOHAsp+COO-CH-NH3+CH2COOHK1Asp±K2COO-CH-NH2CH2COO-Asp=COO-CH-NH3+CH2COO-KRAsp

+=pI=1/2(pK1+pKR)=1/2（2.09+3.86）=2.98忽略不计主要存在形式当前第41页\共有68页\编于星期三\8点结论2：对侧链基团解离的氨基酸来说，pI也相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK之和的一半。总结论：pI等于该氨基酸两性离子状态两侧基团pK之和的一半。当前第42页\共有68页\编于星期三\8点羧基：α-COOH

﹥

β

-COOH

﹥γ-COOH氨基：α-NH3+﹥

β

-NH3+﹥

γ-NH3+﹥δ-NH3+﹥

ε

-NH3+③计算原则解离度：-COOH﹥-NH3+b、

AA的pI等于该氨基酸两性离子状态两侧基团pK之和的一半a、首先写出该氨基酸的多元弱酸形式和分布解离方程NH3+与其它基团比，pK值低的先解离当前第43页\共有68页\编于星期三\8点思考题1、已知lys中，a-COOH的pK=2.18，a-NH3+的pK=8.95，ε-NH3+的pK=10.53，计算lys的pI？2、已知His中，a-COOH的pK=1.82，a-NH3+的pK=9.17，咪唑基的pK=10.53，计算His的pI？当前第44页\共有68页\编于星期三\8点1、pI=1/2（8.95+10.53）=9.74答案2、pI=1/2（9.17+10.53）=？当前第45页\共有68页\编于星期三\8点④蛋白质分子中可解离的侧链基团：7种a、ε-NH3+

（Lys）b、β-COOH（Asp）c、γ-COOH（Glu）d、-SH（Cys）e、酚羟基（Tyr）f、咪唑基（His）g、胍基（Arg）当前第46页\共有68页\编于星期三\8点NNHNNH+H咪唑基胍基-CNH2NH-CNH2NH2+当前第47页\共有68页\编于星期三\8点（3）pH对氨基酸带电性质的影响①pH=pI，主要以两性离子形式存在；②pH>pI，③pH<pI，主要以负离子形式存在；主要以正离子形式存在；当前第48页\共有68页\编于星期三\8点思考题问（1）、四种氨基酸的pI分别是多少？（2）、四种氨基酸在pH7的电场中各向哪个方向移动？氨基酸pK1（α-COOH）pK2（α-NH3+）pK3（R）Cys1.718.3310.78Glu2.199.674.25Arg2.179.0412.48Tyr2.209.1110.07有4种氨基酸，其解离常数分别为：当前第49页\共有68页\编于星期三\8点1、氨基酸的等电点？2、怎样计算氨基酸的等电点？3、pH对氨基酸带电性质的影响？思考题当前第50页\共有68页\编于星期三\8点第二章蛋白质（protein）第一节蛋白质是生命的物质基础第二节蛋白质的化学组成第三节肽第四节蛋白质的分子结构第五节蛋白质分子结构与功能的关系第六节蛋白质的性质第七节蛋白质的分类当前第51页\共有68页\编于星期三\8点第二节蛋白质的化学组成一、蛋白质的元素组成二、蛋白质的氨基酸组成三、氨基酸的分类四、氨基酸的理化性质1、氨基酸的两性性质2、氨基酸的光学性质3、氨基酸的化学性质当前第52页\共有68页\编于星期三\8点2、氨基酸的光学性质（1）、旋光性：除Gly（甘）（2）、光吸收A、在可见光区：全部无光吸收B、在紫外区：三种有光吸收Tyr（酪）：275nmPhe（苯）：257nmTrp（色）：280nm蛋白质定量：紫外光吸收法（蛋白质的最大光吸收在280nm）当前第53页\共有68页\编于星期三\8点3、氨基酸的化学性质（1）、与2,4-二硝基氟苯反应(Sanger反应)与a-NH2起反应当前第54页\共有68页\编于星期三\8点FrederickSanger：英国生物化学家1918－当前第55页\共有68页\编于星期三\8点DNFB+蛋白质弱碱中DNP-蛋白质DNP-氨基酸+（n-1）多肽DNP-氨基酸鉴别种类6mol/LHCI乙醚抽提纸层析测定蛋白质N末端氨基酸当前第56页\共有68页\编于星期三\8点（2）、与异硫氢酸苯酯（PITC）Edman反应与a-NH2起反应当前第57页\共有68页\编于星期三\8点Edman降解NH2端+PITCPTCPTH循环ATZH+（无水）H+（有水）纸层析鉴定弱碱测定蛋白质N末端氨基酸或蛋白质测序当前第58页\共有68页\编于星期三\8点1、280nm波长处有吸收峰的氨基酸为（）

A、精氨酸

B、色氨酸

C丝氨酸

D、谷氨酸2、芳香族氨基酸是（）

A.苯丙氨酸B.酪氨酸C.色氨酸D.脯氨酸

习题当前第59页\共有6