生物化学--第二章 蛋白质化学-蛋白质化学1-2.pptVIP

第一章　蛋白质化学 教学大纲 了解：了解三四级结构,蛋白质的功能和分类；蛋白质的结构及其与功能的关系； 掌握：蛋白质基本的组成单位—氨基酸的分类、结构和性质；掌握蛋白质的一、二级结构，蛋白质的理化性质与分离纯化的方法；蛋白质测序方法 重点、难点：氨基酸的分类、结构和性质；蛋白质的理化性质、加蛋白质测序方法 第一节　蛋白质概述 蛋白质的定义 蛋白质：是一切生物体中普遍存在的，由天然氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子；其种类繁多，各具有一定的相对分子质量，复杂的分子结构和特定的生物功能；是表达生物遗传性状的一类主要物质。 一、蛋白质的生物学功能 蛋白质（protein）是生活细胞内含量最丰富、功能最复杂的生物大分子，并参与了几乎所有的生命活动和生命过程。因此，研究蛋白质的结构与功能始终是生命科学最基本的命题。 生物体最主要的特征是生命活动，而蛋白质是生命活动的体现者，具有以下主要功能： 1.催化功能，2.结构功能，3.运输和跨膜转运功能 4.贮存功能，5.运动功能, 6.调节功能，7.保护和防御功能, 8.信息传递与识别功能， 9 特殊功能 蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S 及 P、Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等微量元素。 蛋白质是生物体内必不可少的重要成分(结构功能) 蛋白质占干重 人体中（中年人） 人体 45% 水55% 细菌 50%~80% 蛋白质19% 真菌 14%~52% 脂肪19% 酵母菌 14%~50% 糖类＜1% 白地菌50% 无机盐7% 第二节：氨基酸 一、氨基酸的结构与分类 二、氨基酸的性质 一、蛋白质的水解 蛋白质完全水解得到各种氨基酸的混合物，部分水解通常得到多肽片段。最后得到各种氨基酸的混合物。所以，氨基酸是蛋白质的基本结构单元。 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。这20种氨基酸被称为基本氨基酸。 1.酸水解：（常用 6 mol/L的盐酸或4mol/L的硫酸在105-110℃ 20小时左右） 特点：⑴酸水解不引起氨基酸的消旋缺点：但Trp完全被破坏，Ser和Thr部分破坏，Asn和Gln的酰胺基被水解 2.碱水解 ：（一般用5 mol/L氢氧化钠煮沸10-20小时。） 特点：⑴碱水解使氨基酸消旋，许多氨基酸被破坏，⑵但Trp不被破坏。Arg可脱氨生成鸟氨酸及尿素。常用于测定Trp含量 3.酶水解：（目前用于蛋白质肽链断裂的蛋白水解酶称蛋白酶（proteinase）已有十多种） 特点： 酶水解既不破坏氨基酸，也不引起消旋。但酶水解时间长，反应不完全。 （一）基本结构：L－α－氨基酸 α-氨基酸的通式(1) α-氨基酸的通式(2) （二）氨基酸的分类 根据是否构成蛋白质可分为蛋白质AA和非蛋白质AA 1.常见的蛋白质(组成蛋白质)氨基酸有(20种) 2.不常见蛋白质氨基酸 3.非蛋白质氨基酸 A.根据侧链的极性分为2大类 根据侧链的极性分为2大类:1,非极性R基团氨基酸 不带电荷极性R基团氨基酸 带电荷R基团氨基酸 根据侧链的化学结构分为3大类：1脂肪族氨基酸1.1，中性脂肪族氨基酸 1.3，酸性氨基酸及酰胺 1.4，碱性氨基酸 2, 芳香族氨基酸 3, 杂环氨基酸 二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三字符号 二、氨基酸的性质 Trp,Tyr,Phe 的紫外吸收光谱 中性氨基酸： PI＝ 氨基酸等电点的计算 1.α-氨基参加的反应 2.α-羧基参加的反应 3. 侧链参加的反应 4.α-氨基与α-羧基共同参加的反应 分离过程： 这些衍生物是无色的，酸性条件下极稳定，可溶于乙酸乙酯，经高压液相即可分析出其N端的氨基酸组成。 　酸水解生成的DNS－氨基酸（具有荧光），用乙酸乙酯抽提，可得到DNS－氨基酸，用色谱法分析之，亦可不用分离，直接用纸电泳或薄层层析法鉴定用DNS(二甲基萘磺酰氯)测定N端氨基酸 原理与DNFB法相同，但水解后的DNS氨基酸不需分离，可直接用电泳或层析法鉴定，由于DNS有强烈荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，比Edman法高几到十几倍。可用于微量氨基酸的定量，用Edman降解法提供逐次减少一个残基的肽链，灵敏度提高，能连续测定。多肽顺序自动分析仪，样品最低用量可在5pmol。 (6)与荧光胺反应 Tyr的酚基还可以与重氮化合物结合生成桔黄色化合物(Pauly反应)。