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Part 1.蛋白质的结构与性质 【目的与要求】 重点掌握 ★氨基酸的结构特点、光学性质、等电点、两性性质 ★一级结构、肽键、肽平面结构、N—末端、C—末端、 ★二级结构，包括α—螺旋体、β—折叠片 ★三级结构、次级键 ★四级结构； ★结构与功能的关系； ★蛋白质的等电点、两性性质、沉淀、变性 熟悉 ★氨基酸的其它理化性质、蛋白质的平均含氮量、蛋白系数、蛋白质的分类。 一般了解 ★超二级结构、结构域、活性肽； ★肌红蛋白、血红蛋白具体结构及其功能的关系 ★蛋白质分离纯化与鉴定的一般方法 ★蛋白质一级结构测定的一般步骤。 §1.1蛋白质通论 一. 蛋白质的生物学意义 (一) 蛋白质是生命活动的物质基础 (二) 蛋白质的生物学功能 二、蛋白质的分类 1.根据分子形状分 2.根据功能分 3.根据组成分： 简单蛋白质 结合蛋白质 三. 蛋白质的水解 1.酸水解 2. 碱水解 3. 蛋白酶水解 §1.2蛋白质的分子组成—氨基酸 一. 蛋白质的元素组成 元素组成 C H O N S 其它 蛋白质中N含量恒定，为16%左右，可用定氮法测量蛋白质含量－凯氏定氮法 每克样品含氮量×6.25×100=100克样品蛋白质含量（克%）(6.25称为蛋白系数)。 有些蛋白质含有其他微量元素：P、Fe、Cu、Mn、Zn、Co、Mo、I 等。 二、蛋白质分子的基本组成单位——氨基酸 （一）氨基酸的结构通式： 特点： 1、19种氨基酸均为L-α-氨基酸。（Pro无) 2、除甘氨酸外的氨基酸均有手性α碳原子, 具有旋光性。 3、脯氨酸为α-亚氨基酸 （二）氨基酸的构型： 构成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外，均含有α-手性碳原子，为L-构型 （三）氨基酸 的结构与分类 1、按羧基与氨基的数目分（酸碱性）: 2、按侧基R基的结构特点分： 3、按侧基R基极性分：（1）非极性氨基酸：（2）极性不带电氨基酸：（3）极性带电氨基酸： 4、按氨基酸是否能在人体内合成分： （1）必需氨基酸：指人体内不能合成的氨基酸，必须从食物中摄取，有八种：假设携来一两本书。 （2）非必需氨基酸：指人体内可以合成的氨基酸。有十种。 （3）半必需氨基酸：指人体内可以合成但合成量不能满足人体需要（特别是婴幼儿时期）的氨基酸，有两种：组氨酸、精氨酸。 5、根据生物体内氨基酸分布可分为： ★构成蛋白质常见氨基酸（20） ★构成蛋白稀有氨基酸（羟脯氨酸、羟赖氨酸） ★非蛋白氨基酸（D-Ala) 二十种氨基酸的名称和结构如图所示: Ala,A,丙氨酸 Val,V,缬氨酸 Pro,P，脯氨酸 Leu ,L,亮氨酸 Met ,M, 甲硫氨酸 Ile,I,异亮氨酸 Phe,F,苯丙氨酸 Tyr,Y,酪氨酸 Trp,W,色氨酸 Ser,S,丝氨酸 Thr,T,苏氨酸 Cys,C,半胱氨酸 Gly,G,甘氨酸 Asn,N,天冬酰氨 Gln,Q,谷氨酰氨 Lys,K,赖氨酸 Arg,R,精氨酸 His,H,组氨酸Asp,D,天冬氨酸Glu,E, 谷氨酸 注：二十种氨基酸的结构特点 含硫的氨基酸： 含苯环的氨基酸： 亚氨基酸（不是L型）： 含无手性碳的氨基酸： 酸性氨基酸： 碱性氨基酸; （四）蛋白质中不常见的氨基酸 羟-脯氨酸、羟-赖氨酸、r-羧基谷氨酸、6-氮-甲基赖氨酸 （五）非蛋白氨基酸： 鸟氨酸、胍氨酸等 思 考 1、蛋白氨基酸有20种。 2、生物体中有20种氨基酸。 3、某一食品富含人体所必需的17种氨基酸，营养价值很高，试分析正误(如野酸枣－金丝枣）。 4、构成蛋白常见的20种氨基酸均为L 型。 三.氨基酸的理化性质 （一）物理性质 1.旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。 2.紫外光吸收：氨基酸在可见光范围内无光吸收，在近紫外区含苯环氨基酸有光的吸收。 （二 ）化学性质 1.氨基酸的两性电离及等电点： 氨基酸具有酸碱两性性质。通常以兼性离子的形式存在， 在酸性环境中，主要为阳离子 在碱性环境中，主要为阴离子。 在某一pH环境下，为两性离子（兼性离子）。 氨基酸的pI：氨基酸所带正负电荷相等时的溶液pH。 图解： 曲线中从左向右第一个拐点是氨基酸羧基解离50%的状态， 第二个拐点是氨基酸的等电点， 第三个拐点是氨基酸氨基解离50%的状态。 通过氨基酸的滴定曲线，可用下列 Henderson-Hasselbalch 方程求出各解离基团的解离常数