生物化学蛋白质

生物化学蛋白质第1页，课件共95页，创作于2023年2月1.按化学成分分类:

单纯蛋白:核糖核酸酶、肌动蛋白结合蛋白:血红蛋白、细胞色素、糖蛋白、脂蛋白

2.按物理特性及形状分类：

球蛋白:疏水性氨基酸在内，亲水性在表面，溶于水。纤维蛋白:细棒状或纤维状，不溶于水。3.按生理作用分类

酶、运载蛋白、结构蛋白、抗体、激素蛋白质分类第2页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质功能催化功能：蛋白酶结构成分：胶原蛋白、α-角蛋白调节功能：激素、细胞因子运输与储存功能：血红蛋白运动功能：肌球蛋白免疫功能：抗体信号传递功能：受体蛋白第3页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的重要性质1.蛋白质的两性解离和等电点(pI)2.蛋白质电泳现象3.紫外吸收（280nm）4.蛋白质的胶体性质5.蛋白质的沉淀作用6.蛋白质的变性

可逆沉淀（非变性沉淀）

不可逆沉淀（变性沉淀）例：柿石症等电点沉淀盐析法有机溶剂沉淀法加热、紫外强酸或强碱重金属盐生物碱第4页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质变性：蛋白质受到某些理化因素的影响，其空间结构发生改变，蛋白质的理化性质和生物学功能随之改变或丧失，但未导致蛋白质一级结构的改变。蛋白质变性（denaturation）变性的现象：生物活性的丧失物理化学性质的改变（溶解度、粘度、扩散系数、旋光度）生物化学性质的改变（易于被蛋白酶水解）结构的变化（侧链的暴露）Q:蛋白质变性后为什么容易凝聚沉降？蛋白质变性沉淀与在pI处沉淀有何不同？第5页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的变性与复性（renaturation）变性剂：尿素、盐酸胍、去污剂（十二烷基硫酸钠）核糖核酸酶A的变性和复性变性剂：尿素或盐酸胍β－巯基乙醇RNaseA:124AA,4个S-S第6页，课件共95页，创作于2023年2月TheNobelPrizeinChemistry1972"forhisworkonribonuclease,especiallyconcerningtheconnectionbetweentheaminoacidsequenceandthebiologicallyactiveconformation"ChristianB.Anfinsen克里斯蒂安·伯默尔·安芬森1/2oftheprizeNationalInstitutesofHealth

Bethesda,MD,USA1916--1995核糖核酸酶A的变性和复性第7页，课件共95页，创作于2023年2月2.4蛋白质的结构（StructureofProtein）一级结构二级结构（-螺旋、-折叠、-转角）超二级结构和结构域三级结构四级结构第8页，课件共95页，创作于2023年2月AssembledsubunitsAminoacidsα-HelixPolypeptidechain蛋白质的四级结构例：血红蛋白蛋白质构象：蛋白质具有特定的空间结构。第9页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的一级结构

（PrimaryStructure）多肽链中氨基酸残基排列序列kitchen

厨房，炊具

thicken

变厚、变粗第10页，课件共95页，创作于2023年2月镰刀形细胞贫血病（血红蛋白分子病）

(Sickle-cellHemoglobin,HbS)HbAHbS1945年Pauling实验：电泳时都向正极移动，HbS比HbA稍慢1904年发现血红蛋白:C3032H4816O812N780S8Fe4分子量:67000第11页，课件共95页，创作于2023年2月镰刀形细胞贫血症的红细胞2009年最佳医学摄影作品电子扫描显微照片红血球粘在粘性网上，形成血液凝块。位于中间的是白血球。

第12页，课件共95页，创作于2023年2月普尔基涅神经元令人惊奇的人体细胞耳毛细胞从视神经中伸出的血管舌头上的味蕾牙釉质肺气泡肺癌细胞第13页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构

(SecondaryStructure)肽链的主链在空间的排列只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成氢键丙第14页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构1.α-螺旋（α-helix）2.β-折叠（-sheet）3.β-转角（β-turn）无规则卷曲第15页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构

α-螺旋Right-hand每圈螺旋3.6个氨基酸残基；螺距：0.54nm；肽键上的C=O（第n个残基）氧与肽键上后面第四个N-H（n+4残基）氢形成链内氢键，氢键取向与中心轴平行，羰基都指向C-端。（C-端后3个C=O和N-端前3个N-H不能形成α-螺旋的氢键。）1951年LinusPaulingRobertCoreyN-端C-端第16页，课件共95页，创作于2023年2月侧链对α-螺旋的影响不稳定因素：

相邻侧链为正电荷或负电荷的排斥作用；

相邻侧链空间位阻大，对螺旋起阻碍作用；

Pro：N-Cα键是无法旋转的，螺旋将中断而形成扭结；还有Nα上无H，无法形成氢键。

Gly：侧链过于小而导致构象太“柔顺”。稳定因素：

相隔3个残基的2个侧链（n,n+5侧链）上有正电荷和负电荷将形成离子键结合。

相隔3个残基的2个侧链（n,n+5侧链)都是疏水侧链将疏水连接（疏水作用）蛋白质的二级结构

α-螺旋N-端C-端第17页，课件共95页，创作于2023年2月莱纳斯·卡尔·鲍林

LinusCarlPauling(1901-1994)TheNobelPrizeinChemistry1954化学键研究TheNobelPeacePrize1962反对核弹在地面测试美国著名物理化学、量子化学的先驱之一20世纪对化学科学影响最大的人之一分子生物学的奠基人之一《化学键的本质》电负性、共振论、价键理论、杂化轨道、蛋白质折叠等概念和理论第18页，课件共95页，创作于2023年2月1945年8月6日原子弹（男孩）爆炸后，浓烟笼罩广岛上空。长崎原子弹-胖子1945年7月16日第一颗原子弹在美国新墨西哥州阿拉默多尔空军基地的沙漠地区爆炸成功。长崎和平公园广岛原爆栋墓8月9日长崎原子弹爆炸，死亡8万人原子弹-瘦子第19页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构

α-螺旋举例

-角蛋白（-keratin）

哺乳动物皮肤以及皮肤的衍生物如：毛发、鳞、羽、甲、角、爪等中的主要成分。角质层巨原纤维微原纤维毛发单元α-角蛋白是纤维状蛋白，具有不溶性第20页，课件共95页，创作于2023年2月毛发的α-角蛋白结构微纤维（microfibril）

9个原纤维围绕其它2个原纤维排列形成微纤维巨原纤维（macrofibril）成百根微纤维组装成巨原纤维原纤维（protofibril）

3个右手α-螺旋组成一个左手超螺旋原纤维和巨原纤维都是通过二硫键的形成而使相邻的肽链相连蛋白质的二级结构

α-螺旋举例第21页，课件共95页，创作于2023年2月α-角蛋白富含Cys残基，α-螺旋间以S-S连接增加稳定性。硬角蛋白：富含二硫键如毛发、指甲、角等。软角蛋白：含有少量二硫键如皮肤、愈伤组织等。蛋白质的二级结构

α-螺旋举例烫发一项生化工程第22页，课件共95页，创作于2023年2月3条左手螺旋α肽链一圈螺旋含3个氨基酸残基形成右手超螺旋分子，蛋白质的二级结构

α-螺旋举例胶原蛋白（collagen）动物体内如骨、齿、腱、软骨以及皮肤和血管纤维等结缔组织的蛋白成分。重复序列：-Gly-X-Pro(HyPro)-右手超螺旋中心轴内促使形成α肽链含有33%Gly、13%Pro、10%羟脯氨酸和5-羟赖氨酸第23页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构

α-螺旋举例胶原蛋白（collagen）ProLys羟化酶HyProHyLys胶原蛋白含有10%羟脯氨酸和5-羟赖氨酸,增加链间氢键的形成,稳定胶原蛋白三螺旋。维生素C坏血病第24页，课件共95页，创作于2023年2月两条或多条完全伸展的肽链平行排列主链呈锯齿状折叠一条肽链或相邻肽链间形成氢键肽键参与了链间氢键蛋白质的二级结构

β-折叠第25页，课件共95页，创作于2023年2月β-折叠的两种类型：

平行式

反平行式

蛋白质的二级结构

β-折叠第26页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质中β-折叠的混合结构反平行式平行式蛋白质的二级结构

β-折叠第27页，课件共95页，创作于2023年2月丝心蛋白（fibroin

）蛋白质的二级结构

β-折叠举例丝心蛋白：如蚕丝、蜘蛛丝是一种-角蛋白典型的反平行式-折叠片重复序列：-Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala-

具有很大的抗张强度具有柔软性

第28页，课件共95页，创作于2023年2月2012年2月2日《Nature》杂志封面故事:

蜘蛛丝的非线性应力反应Nature482,72–76蜘蛛丝是自然界的“超级材料”之一：机械性能包括高延展性可以与钢相比的高强度。研究发现，蜘蛛丝的非线性应力反应（在低应力时是线性的，在应力增加时会突然变软，然后在断裂前又变硬）也是关键的。这种行为使得蜘蛛网在受到较小的、分散的负荷（如风所施加的负荷）时能够保持其形状。但在强局部变形过程中（如下落的碎片所造成的变形），蜘蛛丝的几何重排和非线性应力反应会综合发挥作用，来限制撞击点附近区域所受到的损坏，从而使蜘蛛网仍能发挥功能。第29页，课件共95页，创作于2023年2月

羊毛衫等羊毛制品在热水中变长,洗后在干燥器内干燥，则收缩，但丝制品进行同样处理，却不收缩，请解释这两种现象。问题？第30页，课件共95页，创作于2023年2月Pro、Gly常在β-转角序列中存在存在于球状蛋白分子中转角部分：由四个氨基酸残基组成;第一个残基的-C=O和第四个残基的-N-H之间形成氢键β-bend：β-弯曲β-hairpin：发夹结构Four-residue蛋白质的二级结构

β-转角第31页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构

β-转角

β-转角的两种类型

类型Ⅰ

类型Ⅱ多为Gly1234常见Pro1234第32页，课件共95页，创作于2023年2月

又称自由回转，是指没有一定规律的松散肽链结构。酶的功能部位常常处于这种构象区域，是形成蛋白质三级结构所必需的。无规卷曲常出现在：α-螺旋与α-螺旋、

α-螺旋与β-折叠、β-折叠与β-折叠之间。蛋白质的二级结构无规则卷曲（non-regularcoil）α-螺旋β-折叠β-转角无规卷曲RNase的分子结构第33页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的二级结构稳定二级构造的力——氢键

α-螺旋β-折叠β-转角第34页，课件共95页，创作于2023年2月

蛋白质的三级结构

（TertiaryStructure）

在二级结构基础上，肽链在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象的特征三维结构，是有特定构形的活性分子。三级结构的组成力量二硫键Disulfidebond共价键氢键Hydrogenbond疏水键Hydrophobicinteraction范德华力VanderWaalsinteraction离子键Ionicinteraction非共价键（次级键）第35页，课件共95页，创作于2023年2月例:肌红蛋白（Myoglobin，Mb）NAHC一条肽链：153个氨基酸残基一个血红素辅基MW：16700珠蛋白（globin）：脱辅基的肌红蛋白

与血红蛋白的亚基（α-珠蛋白链和β-珠蛋白链）在氨基酸序列上具有明显的同源性，构象及功能也十分相似。蛋白质的三级结构1959年第一个用X-射线晶体分析法测定了抹香鲸肌红蛋白的晶体结构。第36页，课件共95页，创作于2023年2月抹香鲸肌红蛋白的三级结构蛋白质的三级结构

举例1.Val、Leu、Ile、Phe、Met：几乎被埋在分子内部；2.亲水侧链的氨基酸残基：分布在分子外表面上，使肌红蛋白成为可溶性蛋白质；3.Ser、Thr、Tyr、Pro、Gly、Cys、Ala：一些介于亲水和疏水之间的残基，在分子的内部和外表面都可以见到。8个螺旋片段（A~H），分为两层，分子内部只有一个能容纳4个水分子的空间NAHC第37页，课件共95页，创作于2023年2月四级结构：两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成、有特定三维结构的蛋白质构象。每条多肽链又称为亚基。蛋白质的四级结构

（QuaternaryStructure）例：血红蛋白由四条多肽链形成的一种寡聚蛋白质。这四条链主要通过非共价键相互作用缔合在一起。血红蛋白分子上有四个氧的结合部位，因为每条链上含有一个血红素辅基。

第38页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的四级结构

一级结构（氨基酸序列）二级结构（α-helix,β-sheet）

三级结构（monomer）四级结构（dimer）

（trimer）

（tetramer）调节顺序构形活性第39页，课件共95页，创作于2023年2月TheNobelPrizeinChemistry1962MRCLaboratoryofMolecularBiologyCambridge,UnitedKingdomb.1914b.1917d.2002d.1997

"fortheirstudiesofthestructuresofglobularproteins"MaxPerutz（左）withhismodelofMyoglobin（肌红蛋白Mb）

JohnKendrew（右）withhismodelofHaemoglobin（血红蛋白Hb）第40页，课件共95页，创作于2023年2月

Lefttoright:MauriceWilkins,JohnSteinbeck,JohnKendrew,MaxPerutz,FrancisCrickandJimWatsonAftertheNobelCeremonyinStockholminDecember1962

第41页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质一级结构的测定1.测定蛋白质分子中多肽链的数目2.拆分蛋白质分子的多肽链3.分析每条肽链氨基酸的组成4.选择性降解多肽链并测定多肽链的氨基酸序列5.确定N、C末端氨基酸残基6.重建完整肽链序列7.确定二硫键位置第42页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质相对分子质量已知时，根据末端氨基酸残基的摩尔数和蛋白质的摩尔数确定肽链数目。1.测定蛋白质分子中多肽链的数目蛋白质一级结构的测定2.多肽链的拆分非共价键：可用8mol/L尿素6mol/L盐酸胍处理二硫键：过甲酸和巯基乙醇第43页，课件共95页，创作于2023年2月3.分析多肽链的氨基酸组成酸水解碱水解氨基酸分析仪蛋白质一级结构的测定第44页，课件共95页，创作于2023年2月化学法：溴化氰水解法（CNBr法）酶降解法：

利用某些蛋白水解酶，进行选择性降解。4.选择性降解多肽链并测定其氨基酸顺序蛋白质一级结构的测定第45页，课件共95页，创作于2023年2月酶降解法蛋白质一级结构的测定酶水解位置存在状况胰蛋白酶Rm=Lys,Arg，Rn≠Pro消化系统胰凝乳蛋白酶Rm=Tyr,Phe,Trp,Leu,Ile,Val，Rn≠Pro消化系统胃蛋白酶Rm=Phe,Leu等胃凝血酶Rm=Arg血液羧肽酶Rm=C-端氨基酸消化系统第46页，课件共95页，创作于2023年2月H-

Trp-Pro-Arg-Gly-Tyr-Gln-Lys-Met-Phe-Ser-OH蛋白质一级结构的测定

胰蛋白酶降解

胰凝乳蛋白酶降解第47页，课件共95页，创作于2023年2月5.多肽链末端氨基酸测定鉴定N-端氨基酸：二硝基氟苯（DNFB）法又称Sanger法：DNP-AA丹磺酰氯法（DNS）法：DNS-AA苯异硫氰酸酯（PITC）法：PTH-AA

Edman氨基酸顺序分析法(多肽顺序自动分析仪)

鉴定C-端氨基酸：肼解法羧肽酶蛋白质一级结构的测定第48页，课件共95页，创作于2023年2月PITC苯异硫氰酸酯蛋白质一级结构的测定Edman氨基酸顺序分析法第49页，课件共95页，创作于2023年2月PITCPTH-AA1PTH-AA2蛋白质一级结构的测定Edman氨基酸顺序分析法第50页，课件共95页，创作于2023年2月6.重建完整肽链序列蛋白质一级结构的测定使用2种不同蛋白水解酶每片段分别测序由两组序列推出整条肽链检定氨基酸种类依序排出氨基酸序列被测肽链第51页，课件共95页，创作于2023年2月采用胃蛋白酶水解特点：

①专一性低、切点多；

②

pH=2，二硫键稳定；蛋白质一级结构的测定7.确定二硫键位置胃蛋白酶SSSS1.混合肽段滤纸中央，pH=6.5进行第一向电泳；2.过甲酸蒸汽，断裂二硫键；3.滤纸旋转90度，第二向电泳。对角线电泳第52页，课件共95页，创作于2023年2月1.下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中:

CNBr，异硫氰酸苯酯，丹黄酰氯，尿素，β-巯基乙醇，茚三酮，过甲酸，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶

其中哪一个最适合完成以下各项任务?(a)测定小肽的氨基酸序列.

(b)鉴定肽的氨基末端残基.

(c)不含二硫键的蛋白质的可逆变性.若有二硫键存在时还需加什么试剂?

(d)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键.

(e)在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键.

(f)在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键.(a)异硫氰酸苯酯

(b)丹黄酰氯

(c)尿素;β-巯基乙醇(d)胰凝乳蛋白酶

(e)CNBr(f)胰蛋白酶问题？第53页，课件共95页，创作于2023年2月2.双缩脲反应是多肽和氨基酸所特有的反应。错3.预测肽：Lys-Gly-Ala-Glu在pH为6.0时的电泳迁移方向（移向阳极、移向阴极或不移动）？肽中保留有N-端Lys的α-NH3+和C-端Glu的α-COO-，pH=6时，Lys的侧链带正电荷，Glu侧链带负电荷，净电荷为0，故该肽静止不移动。第54页，课件共95页，创作于2023年2月4.蛋白质可逆沉淀有几种？5.请举出常用的四种测定蛋白质含量的方法。等电点沉淀法、盐析法、有机溶剂沉淀法凯氏定氮法、双缩脲法、紫外吸收法、考马斯亮蓝法、Folin-酚试剂法6.为什么在a-螺旋片段中很少发现Pro?Pro的a-氨基为亚氨基，没有多余的酰胺氢原子来形成氢键以稳定a-螺旋，第55页，课件共95页，创作于2023年2月7.下列两个多肽最可能形成的规则、重复结构分别是什么？a)(Gly-Ala-Gly-Thr)b）(Glu-Ala-Leu-His)a)中侧链较小，Gly是a-螺旋的破坏者，故该肽易形成β-折叠构象.b)侧链较大，β-折叠结构不稳定，是螺旋结构的稳定者。第56页，课件共95页，创作于2023年2月1.用BrCN处理含等量的Met,Phe,Asp,Ser,Thr的多肽，释放出肽和单一的高丝氨酸。原5肽用胰凝乳蛋白酶处理的两个碎片，一个比另一个酸性强，酸性碎片有甲硫氨酸。原来肽用羧肽酶A处理，迅速放出Ser，随后放在Thr。推断该5肽的氨基酸排列顺序。Met-Asp-Phe-Thr-Ser2.水解肽A时，发现其含有等量的Arg,Val,Tyr,Glu,Lys,Ala和Gly七种氨基酸1)用胰蛋白酶水解肽A时，得到如下物质：Arg，Ala-Lys和含有Glu,Gly,Tyr,Val的肽B：用胰凝乳蛋白酶水解肽B，产生两个二肽：Val-Tyr和Glu,Gly2)肽A用羧肽酶短时间处理，产生游离的Glu是第一个可鉴定的氨基酸3)肽A用DNFB法分析N端氨基酸，产生出DNP-Ala，问该肽A的氨基酸排列顺序是怎样的?Ala-Lys-Arg-Val-Tyr-Gly-Glu第57页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质折叠和结构预测

结构决定功能，仅仅知道基因组序列并不能使我们充分了解蛋白质的功能。

蛋白质可凭借相互作用在细胞环境(特定的酸碱度、温度等)下自己组装自己，这种自我组装的过程被称为蛋白质折叠。分子伴侣折叠酶第58页，课件共95页，创作于2023年2月错误的蛋白质折叠引起的疾病疯牛病(BSE)，克—雅氏病(CJD)肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)阿兹海默症(Alzheimer’s，AD),又称老人痴呆症帕金森氏症(Parkinson’s),又称"震颤麻痹"细胞内的重要蛋白发生突变，导致蛋白质聚沉或错误折叠。研究蛋白质折叠与错误折叠阐明致病机制蛋白质折叠和结构预测第59页，课件共95页，创作于2023年2月牛脑海绵状病（Bovinespongiformencephalopathy(BSE)）俗称“疯牛病”(cowmaddisease)病脑细胞切片蛋白质折叠和结构预测由朊病毒蛋白（PrP）引起,又称蛋白质侵染因子朊病毒。是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。第60页，课件共95页，创作于2023年2月TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1997StanleyB.PrusinerUniversityofCaliforniaSchoolofMedicineb.1942“forhisdiscoveryofPrionsanewbiologicalprincipleofinfection”斯坦利•普鲁辛纳朊病毒蛋白（PrP）是一种具有感染性和自我复制能力的蛋白因子库鲁病（Kuru）克—雅氏病（CJD）吉斯特曼综合症（GSS）致死性家庭性失眠症（FFI）小脑大脑皮层丘脑脑干第61页，课件共95页，创作于2023年2月1.肌红蛋白2.血红蛋白3.抗体4.蛋白质的序列同源性与进化关系2.5蛋白质功能第62页，课件共95页，创作于2023年2月肌红蛋白（myoglobin，Mb)2.5蛋白质功能肌红蛋白只能贮存氧,使氧在肌肉内扩散.第63页，课件共95页，创作于2023年2月肌红蛋白（myoglobin，Mb)2.5蛋白质功能①一条多肽链（珠蛋白，153AA）②一个血红素辅基MW：167008个右手α-螺旋片段（A~H），最长α-螺旋23个AA，最短的7个AA，螺旋以外是不规则卷曲（AB…FG，GH）Pro导致4处转折，Ser,Thr,Asn,Ile侧链障碍也导致转折分子紧密，内部只有容纳4个水分子的空间第64页，课件共95页，创作于2023年2月血红素辅基近侧组氨酸第93位（或F8）远侧组氨酸第64位（或E7）卟啉环与Fe2+肌红蛋白中的辅基血红素2.5蛋白质功能His64His93第65页，课件共95页，创作于2023年2月肌红蛋白中的辅基血红素2.5蛋白质功能第66页，课件共95页，创作于2023年2月肌红蛋白（myoglobin，Mb)2.5蛋白质功能O2和Mb的结合是一个可逆的过程，称为氧合作用。无氧的肌红蛋白称为脱氧肌红蛋白，载氧的称为氧合肌红蛋白Y：氧结合部位结合氧的分数（氧饱和度）pO2：O2的分压，也叫氧压力浓度K

：反应的解离常数第67页，课件共95页，创作于2023年2月肌红蛋白（myoglobin，Mb)2.5蛋白质功能肌红蛋白的氧合曲线P50=KY=0.5P50

=2.8Torr肌红蛋白达到半饱合状态时的氧分压动脉血：100Torr静脉血：30Torr肌红蛋白有效地将氧气从毛细血管转移到肌肉细胞中。第68页，课件共95页，创作于2023年2月血红蛋白（HemoglobinHb）2.5蛋白质功能血红蛋白的一级结构2条-链、2条-链四聚体：2

2血红素

Fe(Ⅱ)血红蛋白的功能运输O2和CO2;对血液的pH起缓冲作用。脊椎动物红细胞内的呼吸蛋白,转运氧第69页，课件共95页，创作于2023年2月血红蛋白（HemoglobinHb）2.5蛋白质功能肌红蛋白与血红蛋白的亚基（α-珠蛋白链和β-珠蛋白链）在氨基酸序列上具有明显的同源性，构象及功能也十分相似。2条-链（141AA）缺失D螺旋，缩短H螺旋2条-链（146AA）缩短H螺旋第70页，课件共95页，创作于2023年2月血红蛋白与肌红蛋白的氧合曲线2.5蛋白质功能蛋白氧合曲线p50（Torr）Mb双曲线2.8HbS形曲线26结合正协同性在肺部（pO2大约100torr）时，Mb和Hb对氧的亲和性都很高，被饱和;在肌肉等组织的毛细管内(pO220~40torr），Hb氧的亲和性低，释放氧出来，释放出来的氧都可被Mb结合。

第71页，课件共95页，创作于2023年2月血红蛋白与肌红蛋白氧的转运系统2.5蛋白质功能氧分子任何一个亚基结合氧分子后，会增加其它亚基与氧结合的能力肺肌肉动脉静脉T态R态血红蛋白肌红蛋白释放出氧后,Hb变回T态pO2低时,Hb释放出氧分子pO2高时,Hb结合氧分子第72页，课件共95页，创作于2023年2月血红蛋白的别构作用2.5蛋白质功能别构作用（allostericeffect）某种不直接涉及蛋白质活性的物质，结合于蛋白质活性部位以外的其他部位（别构部位），引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现象。H+、CO2、BPG影响Hb结合O2第73页，课件共95页，创作于2023年2月H+、CO2对血红蛋白的别构作用2.5蛋白质功能CO2+H2OH2CO3H++HCO3-碳酸酐酶波尔效应（Bohreffect）：pH降低，使得血红蛋白的p50升高的现象。降低Hb对氧的亲和性，提高氧的运转系统效率。毛细血管：

CO2浓度高，pH低，Hb利于释放O2，利于结合H+，促使生成HCO3-，有利于CO2转运，缓冲血液pH肺部：CO2浓度低，Hb利于结合O2，释放CO2和H+，CO2呼出利于生成氧合血红蛋白

第74页，课件共95页，创作于2023年2月2.5蛋白质功能BPG对血红蛋白的别构作用BPG结合在2个β亚基间的空隙，促使Hb保持T态，降低Hb对氧的亲和性，促使氧由Hb转移给Mb。第75页，课件共95页，创作于2023年2月如何用二氧化碳与水的反应来解释Bohr效应

(a)写出由二氧化碳和水形成碳酸氢根的方程式,并解释H+和CO2在血红蛋白氧合中的作用.(b)解释向休克病人静脉注射碳酸氢根的生理学依据.(a)该反应生成的H+降低了血液的pH值,从而稳定了血红蛋白的脱氧形式,净结果是P50的增加,即血红蛋白对氧的亲和力降低,于是更多的氧气被释放到组织中.(CO2也可以通过与四条链的N端形成氨甲酸加合物降低血红蛋白对氧气的亲和力,该加合物使脱氧构象(T)保持稳定,因而进一步增加了P50,并且促进了氧气向组织中的释放.)

(b)休克病人组织中严重缺乏氧气供应,碳酸盐静脉给药为组织提供了一种CO2的来源,通过降低血红蛋白对氧气的亲和力,CO2促使氧合血红蛋白向组织中释放氧气.第76页，课件共95页，创作于2023年2月抗体（ImmuneGlobulin，Ig）抗体：免疫球蛋白是高等动物免疫反应的产物，是机体防止外界物质（抗原）侵入的防御物质。抗体具有高度的特异性和多样性。抗体的分类：IgG、IgA,、IgD、IgM、IgE抗体的结构:

两种肽链：重链(H)、轻链(L)、H—L由二硫键相连，两条L链和两条H链组成抗体蛋白的亚结构单位。2.5蛋白质功能第77页，课件共95页，创作于2023年2月五类抗体2.5蛋白质功能轻链重链抗体的基本结构第78页，课件共95页，创作于2023年2月应用：1.酶联免疫吸附测定（Enzyme-linkedimmunosorbentassay，ELISA）2.免疫印迹法（immunoblotassay,也称Western印迹法）抗体抗原抗体2.5蛋白质功能第79页，课件共95页，创作于2023年2月2.5蛋白质功能蛋白质的序列同源性与进化关系细胞色素c的进化树

各种生物的细胞色素C氨基酸与人的不同量细胞色素C：（cytochromec）是线粒体呼吸链中一种含有血红素的电子载体蛋白，是一条由104~112个氨基酸残基组成的多肽。第80页，课件共95页，创作于2023年2月（Separationandpurificationofprotein）蛋白质分离、纯化的过程和一般原则（1）前处理（Pretreatment）（2）粗分离（Roughfractionation）（3）蛋白质纯化2.6蛋白质的分离和纯化第81页，课件共95页，创作于2023年2月蛋白质的分离纯化方法根据分子大小：

透析法、离心沉降法、凝胶过滤法（分子排阻）

根据溶解度：等电点沉淀法、盐析法、有机溶剂沉淀法根据带电性质：电泳法、离子交换层析法（色谱）根据吸附性质：吸附色谱法、亲和层析法2.6蛋白质的分离和纯化第82页，课件共95页，创作于2023年2月透析和超过滤原理：利用蛋白质的胶体性质，不能透过半透膜，使蛋白质分子与其他小分子化合物如无机盐、单糖、水等分离。超过滤法透析法2.6蛋白质的分离和纯化根据分子大小2.6蛋白质的分离和纯化第83页，课件共95页，创作于2023年2月离心沉降法根据分子大小2.6蛋白质的分离和纯化第84页，课件共95页，创作于2023年2月凝胶过滤法（凝胶过滤色谱）介质：交联葡聚糖琼脂糖根据分子大小2.6蛋白质的分离和纯化