第二章--蛋白质的结构与功能PPT.ppt

第二章;主 要 内 容;学 习 要 点;蛋白质是生物体的重要组成成分;; 第一节  蛋白质的分子组成The Molecular Component of Protein;组成蛋白质的元素 主要 C、H、O、N和 S 有些蛋白质含少量P、Se、Fe、Cu、 Zn、Mn、Co 、Mo，个别蛋白质还 含有 I。 ; 蛋白质的元素组成的特点;二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸;(一)氨基酸的命名;; 1.组成蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸（脯氨酸为α-亚氨基酸）。;;;（三）氨基酸的分类; （三）氨基酸的分类; （三）氨基酸的分类; 1.非极性疏水氨基酸 侧链为烃基、吲哚环、甲硫基等疏水性基团。这类氨基酸在水中的溶解度小于极性中性氨基酸。; 3.酸性氨基酸 侧链上有羧基，在水溶液中能释放出H+ 而带负电荷的氨基酸。有谷氨酸、天冬氨酸。 ;（三）氨基酸的分类;蛋白质???子中几种特殊的氨基酸;三、氨基酸在蛋白质分子中的连接方式;; 氨基酸通过肽键连接形成的化合物称为肽。 由两个氨基酸形成的肽称为二肽，由三个氨基酸形成的肽称三肽，以此类推。通常将10个以内的氨基酸形成的肽称为寡肽，十肽以上者称为多肽。 多肽分子中的氨基酸相互连接形成长链，称为多肽链。 肽链中的氨基酸因脱水缩合已不是完整的氨基酸，故称为氨基酸残基。 ; 氨基酸由肽键连接成的长链骨架，称为主链，而各氨基酸残基的R基团统称为侧链。 ; 多肽链中氨基酸残基的顺序编号从N端开始。肽的命名也从N端开始，如由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽称为谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，简称为谷胱甘肽(GSH)。 ;（二）生物活性肽 生物体内具有一定生物学活性的肽类物质称生物活 性肽。 1.谷胱甘肽 有还原型（GSH）与氧化型（GSSG） 两种存在形式。GSH是体内重要的还原剂，对机体起到 保护作用。 ; 2.多肽类激素和神经肽 肽类激素种类较多，生理功能各异。主要见于下丘脑及垂体分泌的激素。神经肽在神经传导中发挥信号作用。 促甲状腺素释放激素（TRH）：3肽; 第二节  蛋白质的分子结构 The Molecular Structure of Protein;蛋白质是由许多氨基酸单位通过肽键连接形成的具有特定分子结构的高分子化合物。 蛋白质的分子结构可分为一级、二级、三级和四级。一级结构是蛋白质的基本结构，二级、三级、四级结构称为高级或空间构象。 ;一、蛋白质的一级结构 (primary structure);人胰岛素的一级结构; 一级结构是决定蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象唯一因素。 ;测定蛋白质的一级结构的主要意义; 二、蛋白质的空间结构;（一）蛋白质的二级结构  (secondary structure) ;1.形成二级结构的基础 肽键（C-N）键长为0.132nm C-N单键长为0.149nm C=N双键长为0.127nm 肽键有一定程度双键性能，不能自由旋转，有顺反异构现象。 ;肽键平面(肽单元 peptide unit) 形成肽键的C-N键具有部分双键的性质，使得形成的酰胺键的四个原子及相邻的Cα处于同一平面上叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。;; 2.蛋白质二级结构的主要形式;;α-螺旋的结构特点 ①多肽链以肽键平面为单位，α-碳原子为转折点，有规律的盘绕成右手螺旋结构。 ②每3.6个氨基酸残基盘绕一圈，螺距为0.54nm。 ③相邻螺旋的肽键之间形成氢键，方向与长轴基本平行，维持螺旋的稳定。 ④R基团伸向螺旋外侧，其大小、形状及电荷性质均影响α-螺旋的形成。;（2）β-折叠(β－pleated sheet); β-折叠的结构特点 ①多肽链呈伸展状态，肽键平面沿长轴折叠呈锯齿状，两平面间夹角为110°，R基交替地伸向锯齿状结构的上下方。 ②若干肽段互相靠拢，平行排列，通过氢键连接。氢键的方向与长轴垂直。 ③若两条肽段走向一致（N端、C端方向相同），称为顺向平行；反之，称之为逆向平行，逆向更稳定。 ;（3）β-转角（β－turn）; β-转角的特点